(57)【要約】    【課題】  広画角で明るく、しかもレンズ系全体がコンパクトで、全ズーム範囲で高い光学性能が得られるズームレンズを得ること。    【解決手段】  物体側より像側へ順に、負、正の屈折力の第１、第２レンズ群から構成され、ズーミングに際して第１、第２レンズ群の間隔が変化するように各レンズ群が移動するズームレンズにおいて、第１レンズ群は正レンズと負レンズを１以上有し、広角端におけるレンズ全長ＴＬｗ、バックフォーカスＢＦｗ、望遠端における全系の焦点距離ｆｔ、第１レンズ群の焦点距離ｆ１、第２レンズ群の焦点距離ｆ２、第１レンズ群に含まれる正レンズの材料の屈折率Ｎｄを各々適切に設定すること。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側より像側へ順に、負の屈折力の第１レンズ群、正の屈折力の第２レンズ群から構成され、ズーミングに際して前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の間隔が変化するように各レンズ群が移動するズームレンズにおいて、
前記第１レンズ群は１以上の正レンズと、１以上の負レンズを有し、広角端におけるレンズ全長をＴＬｗ、広角端におけるバックフォーカスをＢＦｗ、望遠端における全系の焦点距離をｆｔ、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２、前記第１レンズ群に含まれる正レンズの材料の屈折率をＮｄとするとき、
４．０＜ＴＬｗ／ＢＦｗ＜１２．０
０．２０＜ｆ２／ｆｔ＜０．９０
−１．３０＜ｆ１／ｆ２＜−０．２０
１．８６＜Ｎｄ＜３．００
なる条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
【請求項２】
第１レンズ群に含まれる正レンズの材料のアッベ数と部分分散比をそれぞれνｄ、θｇＦとするとき、
１０＜νｄ＜３０
０．０２０＜θｇＦ−（０．６４４−０．００１６８・νｄ）＜０．０８０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
【請求項３】
広角端における全系の焦点距離をｆｗとするとき、
−４．００＜ｆ１／ｆｗ＜−２．１０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１または２に記載のズームレンズ。
【請求項４】
前記第１レンズ群を構成する各レンズの材料の平均屈折率をＮｄ１ａとするとき、
１．８０＜Ｎｄ１ａ＜２．２０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項５】
前記第２レンズ群を構成する各レンズの材料の平均屈折率をＮｄ２ａとするとき、
１．６５＜Ｎｄ２ａ＜１．９０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項６】
前記第１レンズ群を移動させてフォーカシングを行うことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載のズームレンズと、該ズームレンズによって形成された像を受光する撮像素子を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項８】
前記ズームレンズの収差を画像処理によって補正する補正手段を有することを特徴とする請求項７に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はズームレンズ及びそれを有する撮像装置に関し、特にデジタルスチルカメラ、ビデオカメラ、監視用カメラ、放送用カメラ、フィルム用カメラ等の撮像装置に用いる撮像光学系として好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、固体撮像素子を用いた撮像装置に用いる撮像光学系には、固体撮像素子の高精細化に対応できる程度の高い光学性能を有し、更に種々の倍率で撮影できるズームレンズが要望されている。例えば監視カメラ用のズームレンズは、広域な撮影範囲を１台のカメラで監視できるような超広画角であり、また夜間においても鮮明な撮影ができるように明るい（FNOが小さい）ことが望まれている。さらには、屋内および屋外で場所を選ばず設置しやすくするために、全系が小型化であること等が要望されている。
【０００３】
従来、全系が小型で広画角で明るいズームレンズとして物体側より像側へ順に、負の屈折力の第１レンズ群と正の屈折力の第２レンズ群で構成され、双方のレンズ群を移動してズーミングを行う２群ズームレンズが知られている（特許文献１，２）。特許文献１は広角端の撮影画角８０度程度、広角端のＦナンバー２、ズーム比３〜６程度の小型のズームレンズを開示している。特許文献２は広角端の撮影画角１４０度程度、広角端のＦナンバー１．２、ズーム比３．５程度の小型のズームレンズを開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−３２０４３５号公報
【特許文献２】特開２００９−２０４６９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
撮像装置に用いられるズームレンズとして、負の屈折力のレンズ群が先行するネガティブリード型の２群ズームレンズにおいては全系が小型であること、そして広画角で明るいＦナンバーを有しつつ、高い光学性能を有することが要望されている。そのような特徴のあるズームレンズを得るには、ズームレンズを構成する各レンズ群の屈折力や各レンズ群のレンズ構成を適切に設定することが重要になってくる。
【０００６】
例えば第１レンズ群、第２レンズ群の屈折力やレンズ群を構成する各レンズの材料等を適切に設定することが重要である。これらの構成が不適切であると、広画角で明るいＦナンバーを有しつつ高い光学性能のズームレンズを得るのが大変困難になってくる。
【０００７】
本発明は、広画角で明るく、しかもレンズ系全体がコンパクトで、全ズーム範囲で高い光学性能が得られるズームレンズ及びそれを有する撮像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のズームレンズは、物体側より像側へ順に、負の屈折力の第１レンズ群、正の屈折力の第２レンズ群から構成され、ズーミングに際して前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の間隔が変化するように各レンズ群が移動するズームレンズにおいて、前記第１レンズ群は１以上の正レンズと、１以上の負レンズを有し、広角端におけるレンズ全長をＴＬｗ、広角端におけるバックフォーカスをＢＦｗ、望遠端における全系の焦点距離をｆｔ、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２、前記第１レンズ群に含まれる正レンズの材料の屈折率をＮｄとするとき、
４．０＜ＴＬｗ／ＢＦｗ＜１２．０
０．２０＜ｆ２／ｆｔ＜０．９０
−１．３０＜ｆ１／ｆ２＜−０．２０
１．８６＜Ｎｄ＜３．００
なる条件式を満足することを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、広画角で明るく、しかもレンズ系全体がコンパクトで、全ズーム範囲で高い光学性能が得られるズームレンズが得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施例１のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図
【図２】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）  実施例１のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図
【図３】実施例２のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図
【図４】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）  実施例２のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図
【図５】実施例３のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図
【図６】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）  実施例３のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図
【図７】実施例４のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図
【図８】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）  実施例４のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図
【図９】本発明のビデオカメラでの実施例
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明のズームレンズ及びそれを有する撮像装置について説明する。本発明のズームレンズは、物体側より像側へ順に、負の屈折力の第１レンズ群、正の屈折力の第２レンズ群から構成され、ズーミングに際して第１レンズ群と第２レンズ群の間隔が変化するように各レンズ群が移動する。
【００１２】
図１は本発明の実施例１のズームレンズの広角端（短焦点距離端）におけるレンズ断面図である。図２（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は本発明の実施例１のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端（長焦点距離端）における収差図である。実施例１はズーム比３．４２、開口比１．４４〜２．６８のズームレンズである。
【００１３】
図３は本発明の実施例２のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図である。図４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は本発明の実施例２のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。実施例２はズーム比３．０７、開口比１．６５〜２．８０のズームレンズである。
【００１４】
図５は本発明の実施例３のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図である。図６（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は本発明の実施例３のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。実施例３はズーム比３．９０、開口比１．４４〜２．６８のズームレンズである。
【００１５】
図７は本発明の実施例４のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図である。図８（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は本発明の実施例４のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。実施例４はズーム比３．４３、開口比１．４５〜２．７５のズームレンズである。図９は本発明のズームレンズを備えるビデオカメラ等の撮像装置の要部概略図である。
【００１６】
各実施例のズームレンズは撮像装置に用いられる撮像光学系であり、レンズ断面図において、左方が物体側（前方）で、右方が像側（後方）である。尚、各実施例のズームレンズをプロジェクター等の光学機器に用いても良く、このときは、左方がスクリーン、右方が被投影画像となる。
【００１７】
レンズ断面図において、Ｌ１は負の屈折力（光学的パワー＝焦点距離の逆数）の第１レンズ群、Ｌ２は正の屈折力の第２レンズ群である。ＳＰは開放Ｆナンバー（Ｆｎｏ）光束を決定（制限）する開口絞りの作用をするＦナンバー決定部材（以下「開口絞り」ともいう。）である。
【００１８】
ＧＢは光学フィルター、フェースプレート、水晶ローパスフィルター、赤外カットフィルター等に相当する光学ブロックである。ＩＰは像面であり、ビデオカメラやデジタルスチルカメラの撮影光学系として使用する際にはＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の固体撮像素子（光電変換素子）の撮像面が置かれる。
【００１９】
矢印は広角端から望遠端へのズーミングに際しての各レンズ群の移動軌跡を示している。第１レンズ群Ｌ１に関する矢印１ａは無限遠にフォーカス（合焦）しているときの広角端から望遠端へのズーミングに際しての移動軌跡を示す。また矢印１ｂは近距離にフォーカスしているときの広角端から望遠端へのズーミングに際しての移動軌跡を示す。矢印１ｃは無限遠から近距離へのフォーカシングに際しての移動方向を示している。
【００２０】
収差図のうち、球面収差図においては、実線のｄはｄ線（波長５８７．６ｎｍ）、点線のｇはｇ線（波長４３５．８ｎｍ）を示している。ＦｎｏはＦナンバーである。非点収差図において、点線のΔＭはメリディオナル像面、実線のΔＳはサジタル像面である。倍率色収差はｇ線によって表している。ωは半画角（度）である。
【００２１】
各実施例は、物体側より像側へ順に、負の屈折力の第１レンズ群Ｌ１、正の屈折力の第２レンズ群Ｌ２より構成されるネガティブリード型（負群先行）の２群構成のズームレンズである。ズーミングに際しては第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の間隔が変化するように第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２が矢印の方向に移動する。
【００２２】
変倍においては、第２レンズ群Ｌ２を移動させることにより行い、それに伴う像面変動を第１レンズ群Ｌ１で補正している。
【００２３】
各実施例では可動レンズ群を２つとすることにより、鏡筒構造の簡略化を図りつつ、全系の小型化を図っている。各実施例において、開口絞りＳＰは第１レンズ群Ｌ１の像側に配置している。開口絞りＳＰはズーミングに際して不動又は第２レンズ群Ｌ２と一体的に（同じ軌跡で）移動している。具体的には、実施例１、３、４において開口絞りＳＰは第２レンズ群Ｌ２の最も物体側のレンズＧ２１のレンズ面頂点と、レンズＧ２１の物体側のレンズ面と外周部（コバ部）の交点との間に位置している。
【００２４】
そしてズーミングに際して第２レンズ群Ｌ２と一体的に移動する。実施例２において開口絞りＳＰは、第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の間に配置しており、ズーミングに際して不動である。開口絞りＳＰの開口径はズーミングに際して一定としても良く、又は変化させても良い。開口絞りＳＰの開口径を変化させると、望遠端において大きく発生する軸外光束による下線のコマフレアを最大限カットすることができ、光学性能を良好に維持することが容易になる。
【００２５】
フォーカシングは第１レンズ群Ｌ１全体で行う他、第１レンズ群Ｌ１の一部のレンズ部又は第２レンズ群Ｌ２、若しくはその一部のレンズ部を光軸上に移動させて行ってもよい。各実施例において、第１レンズ群Ｌ１は１以上の正レンズ（正の屈折力のレンズ）と、１以上の負レンズ（負の屈折力のレンズ）を有している。広角端におけるレンズ全長をＴＬｗ、広角端におけるバックフォーカスをＢＦｗ、望遠端における全系の焦点距離をｆｔ、第１レンズ群Ｌ１の焦点距離をｆ１、第２レンズ群の焦点距離をｆ２、第１レンズ群Ｌ１に含まれる正レンズの材料の屈折率をＮｄとする。
【００２６】
このとき、
４．０＜ＴＬｗ／ＢＦｗ＜１２．０    ・・・（１）
０．２０＜ｆ２／ｆｔ＜０．９０      ・・・（２）
−１．３０＜ｆ１／ｆ２＜−０．２０  ・・・（３）
１．８６＜Ｎｄ＜３．００            ・・・（４）
なる条件式を満足している。
【００２７】
ここでレンズ全長とは第１レンズ面から最終レンズ面までの距離（光学全長）にバックフォーカス（最終レンズ面から像面までの空気換算での距離）を加えたものである。
【００２８】
次に前述の各条件式の技術的意味について説明する。条件式（１）は、広角端におけるレンズ全長と広角端におけるバックフォーカスの比を規定したものである。条件式（１）の上限値を超えて、バックフォーカスが短くなりすぎると、最終レンズ面と像面との間にローパスフィルター等のフィルターを配置するスペースが少なくなってしまう。また条件式（１）の下限値を超えて、バックフォーカスが長くなりすぎると、ズーミングのための第２レンズ群Ｌ２の移動スペースを十分確保することが難しくなり、またレンズ全長が長くなってしまう。
【００２９】
条件式（２）は、第２レンズ群Ｌ２の焦点距離と、望遠端における全系の焦点距離の比を規定したものである。条件式（２）の上限値を超えて、第２レンズ群Ｌ２の焦点距離が長くなりすぎると、高ズーム比化を図るために、ズーミングに際して第２レンズ群Ｌ２の移動量を増大させる必要が生じ、この結果、レンズ全長が長くなってしまう。また条件式（２）の下限値を超えて、第２レンズ群Ｌ２の焦点距離が短くなりすぎると、全ズーム範囲にわたり球面収差やコマ収差等が増大し、これらの諸収差の補正が困難となる。
【００３０】
条件式（３）は第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の焦点距離の比を規定したものである。条件式（３）の下限値を超えて、第１レンズ群Ｌ１の焦点距離の絶対値が大きくなると、変倍によって変動する像面を補正するための移動量が大きくなり、レンズ全長が長くなってしまう。この他、条件式（３）の下限値を超えて第２レンズ群Ｌ２の焦点距離が短くなると、全ズーム範囲にわたり球面収差やコマ収差等が増大する。また条件式（３）の上限値を超えて、第１レンズ群Ｌ１の焦点距離の絶対値が小さくなると、広角端において像面湾曲が大きく発生してくる。
【００３１】
この他、条件式（３）の上限値を超えて第２レンズ群Ｌ２の焦点距離が長くなると、ズーミングのための移動量が長くなり、レンズ全長が長くなってしまう。
【００３２】
条件式（４）は第１レンズ群Ｌ１に含まれる正レンズの材料の屈折率を規定したものである。条件式（４）の上限値を超えて、正レンズの材料の屈折率が高くなりすぎると、ペッツバール和が負の方向に大きくなり、像面湾曲がオーバー側に発生してくる。また条件式（４）の下限値を超えて、正レンズの材料の屈折率が小さくなりすぎると、第１レンズ群Ｌ１の全長が厚くなってしまい、レンズ全長が長くなってくる。また、所定の屈折力を得るためにはレンズ面の曲率をきつくする必要があり、この結果、広角端において像面湾曲の補正が困難となる。
【００３３】
各実施例では上記の如く、各レンズ群のレンズ構成を適切に設定している。これにより全系が小型で、広画角かつ高ズーム比で、全ズーム範囲にわたり高い光学性能を有するズームレンズを得ている。なお、各実施例において、好ましくは条件式（１）乃至（４）の数値範囲を次のように設定するのがよい。
【００３４】
４．１＜ＴＬｗ／ＢＦｗ＜１０．０    ・・・（１ａ）
０．４０＜ｆ２／ｆｔ＜０．８８      ・・・（２ａ）
−１．２８＜ｆ１／ｆ２＜−０．５０  ・・・（３ａ）
１．９０＜Ｎｄ＜２．５０            ・・・（４ａ）
また、さらに好ましくは条件式（１ａ）乃至（４ａ）の数値範囲を次のように設定するのがよい。
【００３５】
４．１５＜ＴＬｗ／ＢＦｗ＜７．６０  ・・・（１ｂ）
０．６０＜ｆ２／ｆｔ＜０．８７      ・・・（２ｂ）
−１．２６＜ｆ１／ｆ２＜−０．８０  ・・・（３ｂ）
１．９３＜Ｎｄ＜２．３０            ・・・（４ｂ）
各実施例において更に好ましくは次の条件式のうち１以上を満足するのが良い。
【００３６】
第１レンズ群Ｌ１に含まれる正レンズの材料のアッベ数と、部分分散比をそれぞれνｄ、θｇＦとする。広角端における全系の焦点距離をｆｗとする。第１レンズ群Ｌ１を構成する各レンズの材料の平均屈折率をＮｄ１ａとする。第２レンズ群Ｌ２を構成する各レンズの材料の平均屈折率をＮｄ２ａとする。
【００３７】
このとき、次の条件式うち１以上を満足するのが良い。
１０＜νｄ＜３０      ・・・（５）
０．０２０＜θｇＦ−（０．６４４−０．００１６８・νｄ）＜０．０８０・・・（６）
−４．００＜ｆ１／ｆｗ＜−２．１０      ・・・（７）
１．８０＜Ｎｄ１ａ＜２．２０            ・・・（８）
１．６５＜Ｎｄ２ａ＜１．９０            ・・・（９）
ここでアッベ数νｄと部分分散比θｇＦは次のとおりである。波長４３６ｎｍ（ｇ線）、波長４８６ｎｍ（Ｆ線）、波長５８８ｎｍ（ｄ線）、波長６５６ｎｍ（Ｃ線）のそれぞれに対する材料の屈折率をそれぞれｎｇ、ｎＦ、ｎｄ、ｎＣとする。このとき、アッベ数νｄと部分分散比θｇＦは、
νｄ＝（ｎｄ−１）／（ｎＦ−ｎＣ）
θｇＦ＝（ｎｇ−ｎＦ）／（ｎＦ−ｎＣ）
である。
【００３８】
次に前述の各条件式の技術的意味について説明する。条件式（５）は、第１レンズ群Ｌ１に含まれる正レンズの材料のアッベ数を規定したものである。条件式（５）の上限値を超えて、アッベ数が大きくなりすぎると、広角端において倍率色収差が補正不足となってしまう。また、条件式（５）の下限値を超えて、アッベ数が小さくなりすぎると、広角端における倍率色収差が補正過剰となる。
【００３９】
条件式（６）は第１レンズ群Ｌ１に含まれる正レンズの材料のアッベ数と部分分散比を規定したものである。条件式（６）の上限値を超えて部分分散比θｇＦが大きくなりすぎると、広角端において倍率色収差の二次スペクトルが補正過剰となる。また、条件式（６）の下限値を超えて部分分散比θｇＦが小さくなりすぎると、広角端において倍率色収差の二次スペクトルが補正不足となる。
【００４０】
条件式（７）は第１レンズ群Ｌ１の焦点距離と広角端における全系の焦点距離の比を規定したものである。条件式（７）の下限値を超えて、第１レンズ群Ｌ１の焦点距離ｆ１の絶対値が大きくなりすぎると、ズーミングに際して第１レンズ群Ｌ１の移動量が長くなる。そして広角端において第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の間隔が広くなり、レンズ全長が長くなってしまう。また、条件式（７）の上限値を超えて、第１レンズ群Ｌ１の焦点距離ｆ１の絶対値が小さくなりすぎると、広角端において像面湾曲の補正が困難となる。
【００４１】
条件式（８）は第１レンズ群Ｌ１を構成する各レンズの材料の平均屈折率を規定したものである。条件式（８）の上限値を超えて第１レンズ群Ｌ１を構成する各レンズの材料の平均屈折率が高くなりすぎると、ペッツバール和が正の方向に大きくなりすぎ、像面湾曲、非点収差の補正が困難となる。また、条件式（８）の下限値を超えて平均屈折率が小さくなりすぎると、第１レンズ群Ｌ１に所定の値の屈折力を持たせるために各レンズ面の曲率をきつくしなければならず、広角端において像面湾曲が大きくなってしまう。さらに第１レンズ群Ｌ１の全長が厚くなりレンズ全長が長くなってしまう。
【００４２】
条件式（９）は第２レンズ群Ｌ２を構成する各レンズの材料の平均屈折率を規定したものである。条件式（９）の上限値を超えて、第２レンズ群Ｌ２を構成する各レンズの材料の平均屈折率が高くなりすぎると、ペッツバール和が、負の値になり、絶対値が大きくなりすぎてしまうため、像面湾曲、非点収差の補正が困難となる。また、条件式（９）の下限値を超えて平均屈折率が小さくなりすぎると、第２レンズ群Ｌ２に所定の値の屈折力を持たせるために各レンズ面の曲率をきつくしなければならず、この結果、球面収差やコマ収差等が増大し、これらの諸収差の補正が困難となる。
【００４３】
また、第２レンズ群Ｌ２の全長の厚さが大きくなってしまい、レンズ全長が長くなってしまう。更に、好ましくは条件式（５）乃至条件式（９）の数値範囲を次の如く設定するのがよい。
【００４４】
１２＜νｄ＜２５    ・・・（５ａ）
０．０３５＜θｇＦ−（０．６４４−０．００１６８・νｄ）＜０．０７０
・・・（６ａ）
−３．５０＜ｆ１／ｆｗ＜−２．１５    ・・・（７ａ）
１．８３＜Ｎｄ１ａ＜２．１０        ・・・（８ａ）
１．６７＜Ｎｄ２ａ＜１．８８        ・・・（９ａ）
また、さらに好ましくは条件式（５ａ）乃至条件式（９ａ）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
【００４５】
１４＜νｄ＜２０    ・・・（５ｂ）
０．０４１＜θｇＦ−（０．６４４−０．００１６８・νｄ）＜０．０６０
・・・（６ｂ）
−３．４５＜ｆ１／ｆｗ＜−２．２０  ・・・（７ｂ）
１．８５＜Ｎｄ１ａ＜２．００        ・・・（８ｂ）
１．６８＜Ｎｄ２ａ＜１．８５        ・・・（９ｂ）
各実施例では以上のように各要素を構成することにより、全系が小型で、広画角かつ高ズーム比であり、全ズーム範囲にわたり高い光学性能を有するズームレンズを得ている。また以上の条件式は任意に複数組み合わせることにより、さらに本発明の効果を高めることができる。
【００４６】
次に各実施例のレンズ構成について説明する。各レンズは特に断りがない限り、物体側から像側へ順に配置されているものとする。実施例１，３，４について説明する。第１レンズ群Ｌ１は物体側の面が凸でメニスカス形状もしくは両面が凹形状の負レンズＧ１１、両面が凹形状もしくは物体側の面が凸でメニスカス形状の負レンズＧ１２、物体側の面が凸でメニスカス形状の正レンズＧ１３より構成している。
【００４７】
第２レンズ群Ｌ２は、両面が凸形状もしくは物体側の面が凸でメニスカス形状の正レンズＧ２１、両面が凸形状もしくは物体側の面が凸でメニスカス形状の正レンズＧ２２、両面が凹形状もしくは物体側の面が凸でメニスカス形状の負レンズＧ２３を有する。更に両面が凸形状の正レンズＧ２４より構成している。第２レンズ群Ｌ２を３つの正レンズを有するようにし、第２レンズ群Ｌ２の正の屈折力を分散させることで、各レンズ面の曲率を緩くしている。これにより、球面収差の発生を抑制している。
【００４８】
さらに正レンズＧ２１の両面を非球面形状とすることにより、球面収差、コマ収差等の諸収差を良好に補正している。また、正レンズＧ２２と負レンズＧ２３を貼り合わせた接合レンズより構成し、双方のレンズの材料のアッベ数の差を大きく（２５以上と）することにより、ズーム全域において軸上色収差を良好に補正している。
【００４９】
実施例２について説明する。第１レンズ群Ｌ１は両面が凹形状の負レンズＧ１１、物体側の面が凸でメニスカス形状の正レンズＧ１２より構成している。負レンズＧ１１と、正レンズＧ１２の材料を共に高屈折材料（屈折率１．８以上）とすることで、レンズ面の曲率が小さくなるようにして、広角端において像面湾曲を良好に補正している。また、双方のレンズの材料のアッベ数の差を大きく（２５以上と）することで広角端において倍率色収差を良好に補正している。
【００５０】
第２レンズ群Ｌ２は、両面が凸形状の正レンズＧ２１、物体側の面が凸でメニスカス形状の負レンズＧ２２、両面が凸形状の正レンズＧ２３より構成している。正レンズＧ２１の両面を非球面形状とすることにより、球面収差、コマ収差等の諸収差を良好に補正している。
【００５１】
次に本発明のズームレンズを撮影光学系として用いたビデオカメラ（撮像装置）の実施例を図９を用いて説明する。図９において、１０はビデオカメラ本体、１１は実施例１乃至４で説明したいずれかのズームレンズによって構成された撮影光学系である。１２はカメラ本体に内蔵され、撮影光学系１１によって形成された被写体像を受光するＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の固体撮像素子（光電変換素子）である。１３は固体撮像素子１２によって光電変換された被写体像に対応する情報を記録するメモリである。 １４は不図示の表示素子に表示された被写体像を観察するためのファインダである。
【００５２】
上記表示素子は液晶パネル等によって構成され、撮像素子１２上に形成された被写体像が表示される。
【００５３】
本発明の撮像装置は、上記のいずれかのズームレンズとともに、歪曲収差と倍率色収差等の収差の少なくとも１つを画像処理によって補正する回路（補正手段）を有していても良い。このようにズームレンズの歪曲収差等を許容することができる構成にすれば、ズームレンズ全体のレンズ枚数を少なくでき、小型化が容易になる。また倍率色収差を画像処理によって補正すれば、撮影した画像の色にじみを軽減し、解像力の向上を図ることが容易になる。
【００５４】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【００５５】
次に本発明の実施例１乃至４にそれぞれ対応する数値実施例１乃至４を示す。各数値実施例において、ｉは物体側からの光学面の順序を示す。ｒｉは第ｉ番目の光学面（第ｉ面）の曲率半径、ｄｉは第ｉ面と第ｉ＋１面との間の間隔、ｎｄｉ、νｄｉはそれぞれｄ線に対する第ｉ番目の光学部材の材料の屈折率、アッベ数を示す。数値実施例１、３、４においてｄ７が負の値となっているが、これは物体側から像側へ順に、開口絞りＳＰ、第２レンズ群Ｌ２の最も物体側のレンズ面と数えたためである。
【００５６】
またｋを離心率、Ａ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０を非球面係数、面頂点を基準にして光軸からの高さｈの位置における光軸方向の変位をｘとする。このとき、非球面形状は、
ｘ＝（ｈ2／Ｒ）／［１＋｛１−（１＋ｋ）（ｈ／Ｒ）2｝1/2］＋Ａ４ｈ4＋Ａ６ｈ6＋Ａ８ｈ8＋Ａ１０ｈ10
で表される。但しＲは近軸曲率半径である。また各数値実施例における上述した条件式との対応を表１に示す。
【００５７】
［数値実施例１］
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         νd
1        101.633    0.40   1.83481    42.7           
2         13.074    0.94                             
3        -17.693    0.40   1.80400    46.6           
4          5.773    1.12                             
5          8.244    0.89   1.95906    17.5           
6         16.752  (可変)                             
7(絞り)    ∞      -0.50                             
8*         6.326    2.14   1.69350    53.2           
9*       -23.836    0.18                             
10          7.338    1.72   1.77250    49.6           
11        -50.974    0.45   1.84666    23.9           
12          3.999    1.06                             
13          8.681    2.18   1.69680    55.5           
14        -10.775  (可変)                             
15          ∞       0.80   1.51000    60.0           
16          ∞       1.10                             
像面        ∞   
非球面データ
第8面
K  =-4.78616e-001  A 4=-3.92885e-004  A 6=-2.50594e-005 
A 8= 1.85523e-006  A10=-1.48911e-007  
第9面
K  = 0.00000e+000  A 4= 4.02576e-004  A 6=-5.57126e-005 
A 8= 4.92040e-006  A10=-2.94804e-007  
各種データ
ズーム比     3.42 
広角     中間     望遠
焦点距離       2.22     4.21     7.60  
Fナンバー      1.44     1.90     2.68  
半画角（度）  47.50    22.00    11.90  
像高           1.58     1.58     1.58  
レンズ全長    28.52    23.00    22.92  
BF             4.27     6.49    10.27  
d 6           13.27     5.53     1.67  
d14            2.65     4.87     8.65  
ズームレンズ群データ
群  始面    焦点距離  
1    1      -5.71  
2    7       6.37  
【００５８】
［数値実施例２］
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         νd
1        -11.979    0.50   1.83481    42.7           
2          5.971    0.52                             
3          6.392    1.11   2.10205    16.8           
4          9.351  (可変)                             
5(絞り)    ∞     (可変)                             
6*         4.279    2.38   1.58313    59.4           
7*       -48.850    0.25                             
8         13.046    0.50   1.84666    23.9           
9          4.000    0.48                             
10          5.967    1.96   1.71300    53.9           
11        -15.011  (可変)                             
12          ∞       1.60   1.51000    60.0           
13          ∞       1.22                             
像面        ∞   
非球面データ
第6面
K  =-2.14873e-001  A 4=-9.10884e-004  A 6= 3.26896e-005 
A 8=-6.86925e-006  A10= 1.41488e-007  
第7面
K  = 0.00000e+000  A 4= 5.26521e-004  A 6= 1.07717e-004 
A 8=-2.31364e-005  A10= 1.15326e-006  
各種データ
ズーム比     3.07 
広角     中間     望遠
焦点距離       2.89     5.10     8.86  
Fナンバー      1.65     2.07     2.80  
半画角（度）  36.10    18.30    10.20  
像高           1.58     1.58     1.58  
レンズ全長    26.74    22.46    22.60  
BF             6.39     8.58    12.31  
d 4            6.73     2.45     2.59  
d 5            5.92     3.73     0.00  
d11            4.11     6.30    10.03  
ズームレンズ群データ
群  始面    焦点距離  
1    1      -6.60  
2    6       6.54  
【００５９】
［数値実施例３］
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         νd
1        -71.409    0.55   2.00069    25.5           
2         12.495    1.82                             
3         48.333    0.50   1.77250    49.6           
4         16.258    0.57                             
5         15.539    2.15   2.10205    16.8           
6         54.002  (可変)                             
7(絞り)    ∞      -1.00                             
8*        10.946    2.89   1.58313    59.4           
9*      -109.671    0.18                             
10          7.962    3.16   1.88300    40.8           
11         93.887    0.40   1.84666    23.9           
12          5.155    2.32                             
13         12.463    2.33   1.48749    70.2           
14        -18.929  (可変)                             
15          ∞       1.52   1.51000    60.0           
16          ∞       2.08                             
像面        ∞   
非球面データ
第8面
K  =-4.32230e-001  A 4=-3.92252e-005  A 6=-3.89394e-007 
A 8=-1.35638e-008  A10=-9.13159e-010  
第9面
K  = 0.00000e+000  A 4= 7.10021e-005  A 6=-1.48630e-006 
A 8= 1.01029e-008  A10=-1.22483e-009  
各種データ
ズーム比     3.90 
広角     中間     望遠
焦点距離       4.22     8.75    16.46  
Fナンバー      1.44     1.89     2.68  
半画角（度）  47.80    19.80    10.40  
像高           3.00     3.00     3.00  
レンズ全長    55.32    38.25    35.43  
BF             7.33    10.99    17.21  
d 6           32.12    11.40     2.35  
d14            4.24     7.90    14.12  
ズームレンズ群データ
群  始面    焦点距離  
1    1     -14.47  
2    7      11.67  
【００６０】
［数値実施例４］
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         νd
1       1356.085    0.40   1.88300    40.8           
2         11.444    1.11                             
3        -20.156    0.40   1.83481    42.7           
4          6.335    1.29                             
5         10.194    0.95   2.10205    16.8           
6         23.887  (可変)                             
7(絞り)    ∞      -0.70                             
8*         5.282    2.30   1.69350    53.2           
9*       503.803    0.15                             
10          4.971    1.16   1.48749    70.2           
11          9.228    0.40   1.92286    18.9           
12          3.792    1.12                             
13          9.038    1.24   1.69680    55.5           
14        -11.606  (可変)                             
15          ∞       0.80   1.51000    60.0           
16          ∞       1.45                             
像面        ∞   
非球面データ
第8面
K  =-7.29555e-003  A 4=-8.44011e-005  A 6=-2.69894e-005 
A 8= 5.18401e-006  A10=-1.56963e-007  A12= 6.04399e-009  
第9面
K  = 0.00000e+000  A 4= 1.47070e-003  A 6=-4.22941e-005 
A 8= 1.10377e-005  A10=-2.49627e-007  
各種データ
ズーム比     3.43 
広角     中間     望遠
焦点距離       2.16     4.11     7.43  
Fナンバー      1.45     1.92     2.75  
半画角（度）  48.30    22.50    12.20 
像高           1.58     1.58     1.58  
レンズ全長    28.42    22.86    22.82  
BF             4.98     7.22    11.05  
d 6           13.64     5.83     1.96  
d14            3.00     5.25     9.08  
ズームレンズ群データ
群  始面    焦点距離  
1    1      -5.56  
2    7       6.42  
【００６１】
【表１】
2014228733.tif 000003
【符号の説明】
【００６２】
Ｌ１：第１レンズ群        Ｌ２：第２レンズ群        ＳＰ：開口絞り
【図１】
2014228733.tif 000004
【図２】
2014228733.tif 000005
【図３】
2014228733.tif 000006
【図４】
2014228733.tif 000007
【図５】
2014228733.tif 000008
【図６】
2014228733.tif 000009
【図７】
2014228733.tif 000010
【図８】
2014228733.tif 000011
【図９】
2014228733.tif 000012