(57)【要約】【課題】  広画角化に適した構成で、全ズーム範囲にわたり高い光学性能のズームレンズを実現する。【解決手段】  ズームレンズを、物体側から像側へ順に、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、負の屈折力の第３レンズ群Ｌ３、正の屈折力の第４レンズ群Ｌ４を有するズームレンズにおいて、バックフォーカスや各レンズ群の屈折力などを適切に設定する。【選択図】  図１
2006039531.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側から像側へ順に、負の屈折力の第１レンズ群、正の屈折力の第２レンズ群、負の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群を有し、広角端より望遠端へのズーミングに際し、前記第１レンズ群と第２レンズ群の間隔が減少し、前記第２レンズ群と第３レンズ群の間隔が増大し、前記第３レンズ群と第４レンズ群の間隔が減少するズームレンズであって、
広角端におけるバックフォーカスをｂｆｗ、広角端における全系の焦点距離をｆｗ、第２レンズ群と第４レンズ群の焦点距離を各々ｆ２，ｆ４とするとき、
２．９＜ｂｆｗ／ｆｗ＜５．０
３．１＜ｆ４／ｆｗ＜４．５
０．１＜ｆｗ／ｆ２＜０．４２
なる条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
【請求項２】
物体側から像側へ順に、負の屈折力の第１レンズ群、正の屈折力の第２レンズ群、負の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群を有し、広角端より望遠端へのズーミングに際し、前記第１レンズ群と第２レンズ群の間隔が減少し、前記第２レンズ群と第３レンズ群の間隔が増大し、前記第３レンズ群と第４レンズ群の間隔が減少するズームレンズであって、
前記第２レンズ群は、物体側から像側へ順に、負の屈折力の第２ａレンズ群、正の屈折力の第２ｂレンズ群で構成され、
広角端におけるバックフォーカスをｂｆｗ、広角端における全系の焦点距離をｆｗ、第２レンズ群の焦点距離をｆ２、第２ａレンズ群の焦点距離をｆ２ａとするとき、
２．９＜ｂｆｗ／ｆｗ＜５．０
−０．８＜ｆ２／ｆ２ａ＜−０．０５
０．１＜ｆｗ／ｆ２＜０．４２
なる条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
【請求項３】
前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１とするとき、
−０．９＜ｆｗ／ｆ１＜−０．４
なる条件を満足することを特徴とする請求項１又は２のズームレンズ。
【請求項４】
前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３するとき、
−０．３＜ｆｗ／ｆ３＜−０．３
なる条件を満足することを特徴とする請求項１〜３いずれかのズームレンズ。
【請求項５】
望遠端における全系の焦点距離をｆｔとするとき、
１．８＜ｆｔ／ｆｗ＜２．９
なる条件を満足することを特徴とする請求項１〜４いずれかのズームレンズ。
【請求項６】
前記第１レンズ群は少なくとも１つの負レンズを有し、前記第１レンズ群が有する負レンズのうち、最も物体側に配置された負レンズを形成する材料の屈折率をＮｇ１とするとき、
１．５５＜Ｎｇ１＜１．７５
なる条件を満足することを特徴とする請求項１〜５いずれかのズームレンズ。
【請求項７】
前記第１レンズ群は少なくとも１つの負レンズを有し、前記第１レンズ群が有する負レンズのうち、最も物体側に配置された負レンズを形成する材料のアッベ数をνｇ１とするとき、
５０＜νｇ１＜７０
なる条件を満足することを特徴とする請求項１〜６いずれかのズームレンズ。
【請求項８】
前記第４レンズ群は、中心から周辺に向かって正の屈折力が弱くなる形状の非球面を有する正レンズを含み、該正レンズを形成する材料の屈折率とアッベ数を各々Ｎ４ｐ，ν４ｐとするとき、
１．４＜Ｎ４ｐ＜１．５５
６９＜ν４ｐ＜１００
なる条件を満足することを特徴とする請求項１〜７いずれかのズームレンズ。
【請求項９】
前記第２レンズ群は、物体側から像側へ順に、負の屈折力の第２ａレンズ群、正の屈折力の第２ｂレンズ群で構成され、前記第２ａレンズ群は、前記第２ａレンズ群中の負レンズを形成する材料のアッベ数をνｇ４、前記第２ａレンズ群中の正レンズを形成する材料のアッベ数をνｇ５とするとき、
３＜νｇ５−νｇ４＜２５
なる条件を満足する負レンズと正レンズの組み合わせを有することを特徴とする請求項１，３〜８いずれかのズームレンズ。
【請求項１０】
前記第２ａレンズ群は、前記第２ａレンズ群中の負レンズを形成する材料のアッベ数をνｇ４、前記第２ａレンズ群中の正レンズを形成する材料のアッベ数をνｇ５とするとき、
３＜νｇ５−νｇ４＜２５
なる条件を満足する負レンズと正レンズの組み合わせを有することを特徴とする請求項２〜８いずれかのズームレンズ。
【請求項１１】
光電変換素子上に像を形成することを特徴とする請求項１〜１０いずれかのズームレンズ。
【請求項１２】
請求項１〜１１いずれかのズームレンズと、該ズームレンズが形成する像を受光する光電変換素子とを有することを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば銀塩フィルムカメラやデジタルスチルカメラの撮影光学系に好適なズームレンズに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、負の屈折力のレンズ群が先行する所謂ネガティブリード型のズームレンズが知られている。ネガティブリード方のズームレンズは、
（ａ）近接撮影距離が比較的短い、
（ｂ）広画角化が比較的容易である、
（ｃ）バックフォーカスを比較的長くし易い、
といった特長を持つため、広角ズームレンズには多く用いられている。
【０００３】
例えば、特許文献１〜１９では、物体側より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、負の屈折力の第３レンズ群、そして正の屈折力の第４レンズ群を有し、これらのレンズ群のうちの少なくとも２つのレンズ群を移動させてズーミングを行うズームレンズを提案している。
【特許文献１】特開昭５７−１１３１５号公報
【特許文献２】特開昭５８−９５３１５号公報
【特許文献３】特開昭５９−２２９５１７号公報
【特許文献４】特開昭６０−５５３１３号公報
【特許文献５】特開昭６０−８７３１２号公報
【特許文献６】特開昭６１−６２０１３号公報
【特許文献７】特開昭６１−１２３８１１号公報
【特許文献８】特開昭６２−６３９０９号公報
【特許文献９】特開平２−１３６８１２号公報
【特許文献１０】特開平４−２３５５１５号公報
【特許文献１１】特開平４−１６３４１５号公報
【特許文献１２】特開平５−１９１７０号公報
【特許文献１３】特開平５−３１３０６５号公報
【特許文献１４】特開平６−８２６９８号公報
【特許文献１５】特開平７−２８７１６８号公報
【特許文献１６】特開平１０−８２９５４号公報
【特許文献１７】特開２０００−３３８３９７号公報
【特許文献１８】特開２００２−２８７０３１号公報
【特許文献１９】特許２６２９９０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、デジタル一眼レフカメラ用ズームレンズにおいて、広角化と高画質化が求められている。
【０００５】
一般にズームレンズにおいて各レンズ群の屈折力を強めれば、所定のズーム比を得るための各レンズ群の移動量が少なくなるので、レンズ全長の短縮化を図りつつ、広画角化が可能となる。
【０００６】
しかしながら、単に各レンズ群の屈折力を強めただけでは、ズーミングに伴う収差変動が大きくなる。特に広画角化を図る際には、全ズーム範囲にわたって良好な光学性能を得るのが難しい。
【０００７】
また、広画角化しようとしたとき、バックフォーカスの確保が困難となったり、歪曲収差、非点収差の補正が困難となり高性能を得られなくなるか、大型化してしまう傾向にあった。
【０００８】
本発明は、より広画角化に適した構成で、しかも全ズーム範囲にわたり高い光学性能を実現可能なズームレンズの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の例示的なズームレンズシステムは、物体側から像側へ順に、負の屈折力（光学的パワー＝焦点距離の逆数）の第１レンズ群と、正の屈折力の第２レンズ群、負の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の４レンズ群を有している。このズームレンズは、広角端より望遠端へのズーミングに際し、第１レンズ群と第２レンズ群との軸上間隔が減少、第２レンズ群と第３レンズ群の軸上間隔が増大、第３レンズ群と第４レンズ群の軸上間隔が減少する。
【００１０】
そして、広角端におけるバックフォーカスをｂｆｗ、広角端における全系の焦点距離をｆｗ、第２レンズ群と第４レンズ群の焦点距離を各々ｆ２，ｆ４とするとき、例えば、
２．９＜ｂｆｗ／ｆｗ＜５．０
３．１＜ｆ４／ｆｗ＜４．５
０．１＜ｆｗ／ｆ２＜０．４２
なる条件を満足するように各要素を設定している。
【００１１】
また、例えば第２レンズ群を、物体側から像側へ順に、負の屈折力の第２１レンズ群、正の屈折力の第２２レンズ群で構成し、第２レンズ群の焦点距離をｆ２、第２１レンズ群の焦点距離をｆ２とするとき、
２．９＜ｂｆｗ／ｆｗ＜５．０
−０．８＜ｆ２／ｆ２ａ＜−０．０５
０．１＜ｆｗ／ｆ２＜０．４２
なる条件を満足するように各要素を設定している。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、より広画角化に適した構成で、しかも全ズーム範囲にわたり高い光学性能のズームレンズが実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を用いて本発明のズームレンズシステム及び撮像装置の実施例について説明する。本実施例のズームレンズは、一眼レフカメラの交換レンズに好適である。
【００１４】
図１，３，５，７，９，１１は、それぞれ、実施例１から６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２，４，６，８，１０，１２は、それぞれ、実施例１から６のズームレンズの諸収差図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間焦点距離、（ｃ）は望遠端での状態を示す。
【００１５】
各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。各レンズ断面図中、Ｌ１は負の屈折力（光学的パワー＝焦点距離の逆数）の第１レンズ群であり、Ｌ２は正の屈折力の第２レンズ群、Ｌ３は負の屈折力の第３レンズ群、Ｌ４は正の屈折力の第４レンズ群である。
【００１６】
ＳＰは開口絞りである。ＳＳＰは副絞りであり、開放Ｆナンバーを規制するための部材である。
【００１７】
各収差図において、ｆｎｏはＦナンバー、Ｙは最大像高を表す。ｄ，ｇは、それぞれｄ線、ｇ線での収差を表す。Ｓ．Ｃ．は正弦条件である。△Ｓはサジタル像面、△Ｍはメリディオナル像面の状態を表す。
【００１８】
第１レンズ群Ｌ１は、物体側から像側へ順に、像側の面が凹形状で、物体側の面に比して像側の面の屈折力の絶対値が大きい負レンズＧ１１、像側の面が凹形状で、物体側の面に比して像側の面の屈折力の絶対値が大きい負レンズＧ１２、物体側が凸面のメニスカス形状の正レンズＧ１３の３つのレンズで構成されている。いずれの実施例も負レンズＧ１１の物体側のレンズ面、すなわち、全系で最も物体側のレンズ面を非球面としている。また、実施例１，３〜６では、負レンズＧ１２の像側の面も非球面としている。なお、負レンズＧ１２の非球面は、ガラス製レンズの表面に樹脂による非球面層を形成した、所謂レプリカ非球面である。
【００１９】
第２レンズ群Ｌ２は、物体側から像側へ順に、負の屈折力の第２ａレンズ群Ｌ２ａ、正の屈折力の第２ｂレンズ群Ｌ２ｂで構成されている。第２ａレンズ群Ｌ２ａは、像側が凹面のメニスカス形状の負レンズＧ２１と両凸形状の正レンズＧ２２を接合した接合レンズで構成されている。第２ｂレンズ群Ｌ２ｂは、両凸形状の正レンズＧ２３で構成されている。
【００２０】
第３レンズ群Ｌ３は、実施例１では、物体側から像側へ順に、両凹形状の負レンズ、像側が凹面のメニスカス形状の負レンズと両凸形状の正レンズを接合した接合レンズの３つのレンズで構成されている。実施例２では、物体側から像側へ順に、両凹形状の負レンズ、像側が凹面のメニスカス形状の負レンズと物体側が凸面のメニスカス形状の正レンズを接合した接合レンズの３枚のレンズで構成されている。実施例３〜６では、物体側から像側へ順に、両凹形状の負レンズ、両凸形状の正レンズの２つのレンズで構成されている。
【００２１】
第４レンズ群Ｌ４は、実施例１〜４，６では、物体側から像側へ順に、両凸形状の正レンズ、像側の面が凹形状で、物体側の面に比して像側の面の屈折力の絶対値が大きい負レンズと両凸形状の正レンズとを接合した接合レンズの３つのレンズで構成されている。実施例５では、両凸形状の正ンズと両凹形状の負レンズとを接合した接合レンズ、両凸形状の正レンズ、物体側が凹面のメニスカス形状の負レンズと両凸形状の正レンズとを接合した接合レンズの計５つのレンズで構成されている。また、いずれの実施例も最も像側に配置されている正レンズの像側のレンズ面、すなわち、全系で最も像側のレンズ面を非球面としている。
【００２２】
各実施例のズームレンズは、広角端から望遠端へのズーミングに際し、第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の軸上間隔が減少、第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３の軸上間隔が増大、第３レンズ群Ｌ３と第４レンズ群Ｌ４の軸上間隔が減少するように、第２〜４レンズ群Ｌ２〜Ｌ３を共に物体側へ移動させている。本実施例では、機構の簡素化を図るため、第２レンズ群Ｌ２と第４レンズ群Ｌ４とは、ズーミングに際し一体で移動するように構成している。但し、多少の機構の複雑化を許容するのであれば、第２レンズ群Ｌ２と第４レンズ群Ｌ４一体に移動させる必要はない。第２レンズ群Ｌ２と第４レンズ群Ｌ４を独立した軌跡で移動可能に構成した場合は、むしろズーミングの際の収差変動の抑制に関しては自由度が増す。
【００２３】
広角端においては、負の屈折力の第１レンズ群Ｌ１が望遠端に比してより物体側に位置し、正の屈折力の第４レンズ群Ｌ４が望遠端に比してより像側に位置することで、レトロフォーカスタイプの度合いを強めている。これにより、広角端におけるバックフォーカスを確保しやすい形態を採っている。また、望遠端においては、正の屈折力の第２レンズ群Ｌ２が望遠端に比してより物体側に位置し、負の屈折力の第３レンズ群Ｌ３が望遠端に比してより像側へ位置することで、テレフォトタイプの近づけている。これにより、光学全長（最も物体側のレンズ面から像面までの距離）の短縮を図っている。
【００２４】
本実施形態ではこのようなズーム方式を採ることにより、小型化を図りつつ高い光学性能のズームレンズを実現している。
【００２５】
本実施例のズームレンズは、前述したように、広角端より望遠端へのズーミングに際し、第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２との軸上間隔を減少、第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３の軸上間隔を増大、第３レンズ群Ｌ３と第４レンズ群Ｌ４の軸上間隔を減少させている。本発明のズームレンズシステムは、このような屈折力配置、ズーミングの際の間隔変化を基本構成としている。
【００２６】
最もバックフォーカスが短くなる広角端においては、バックフォーカスの確保のために、全系の像側主点ができるだけ像側に位置するような屈折力配置にする必要がある。そのため、本実施例のズームレンズは、広角端において、負の屈折力の第１レンズ群Ｌ１と離して合成屈折力が正の屈折力の第２，３，４レンズ群Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４を配置している。すなわち、全体として、負の屈折力の前群の像側に正の屈折力の後群を配置した屈折力配置としている。このような屈折力配置により、レトロフォーカスタイプの度合いを高め、広角端におけるバックフォーカスを確保している。また、第２，３，４レンズ群Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４で構成される後群においても、像側主点がなるべく像側に位置するように、負の屈折力の第３レンズ群Ｌ３を望遠端に比してより物体側へ配置している。このような後群を構成する各レンズ群の屈折力配置も、全系のバックフォーカスを確保する上で貢献している。
【００２７】
望遠端においては全系のレンズ全長を小型化（短縮）するために、全系の像側主点ができるだけ物体側に位置するような屈折力配置にする必要がある。そのため、本実施例のズームレンズは、望遠端においては負の屈折力の第１レンズ群Ｌ１と正の屈折力の第２レンズ群Ｌ２を接近させて全体として正の屈折力の前群を構成し、負の屈折力の第３レンズ群Ｌ３と正の屈折力の第４レンズ群Ｌ４に近づけて全体として負の屈折力の後群を構成している。このような屈折力配置により、テレフォトタイプを形成することで望遠端における光学全長の短縮を図っている。
【００２８】
上記基本構成に加え、本発明の１つの観点からのズームレンズシステムは、広角端における全系のバックフォーカスをｂｆｗ、広角端における全系の焦点距離をｆｗ、第２レンズ群Ｌ２と第４レンズ群Ｌ４の焦点距離を各々ｆ２，ｆ４とするとき、
２．９＜ｂｆｗ／ｆｗ＜５．０      （１）
３．１＜ｆ４／ｆｗ＜４．５        （２）
０．１＜ｆｗ／ｆ２＜０．４２      （３）
なる条件を満足している。
【００２９】
また、本発明の別の観点からのズームレンズシステムは、第２ａレンズ群Ｌ２ａの焦点距離をｆ２ａとするとき、
２．９＜ｂｆｗ／ｆｗ＜５．０            （１）
−０．８＜ｆ２／ｆ２ａ＜−０．０５      （４）
０．１＜ｆｗ／ｆ２＜０．４２            （３）
なる条件を満足している。
【００３０】
次に前述の条件式の技術的意味について述べる。
【００３１】
条件式（１）は広角端における全系の焦点距離とバックフォーカスの比を規定したものであり、小型化を図るためのものである。
【００３２】
条件式（１）の下限値を超えて焦点距離に比してバックフォーカスが長くなり過ぎると、特に広角端における光学全長が増大する。一方、上限値を超えて焦点距離に比してバックフォーカスが短くなり過ぎると、後玉径が増大する。
【００３３】
条件式（２）は、第４レンズ群Ｌ４の焦点距離を適切に設定することで、高性能化と小型化を両立させるためのものである。
【００３４】
条件式（２）の下限値を超えると第４レンズ群Ｌ４の屈折力が強くなり過ぎて（焦点距離が短くなり過ぎて）、特にズーミングの際の非点収差変動を補正することが困難となる。また、特に広角端における歪曲収差、倍率色収差の補正も困難となる。一方、上限値を超えると、レトロフォーカスタイプを構成したことによるバックフォーカスを伸ばす効果が弱くなり、広角端においてバックフォーカスを確保することが困難となる。条件式（２）の上限値を超えた状態で、バックフォーカスを確保するための屈折力配置となるように第４レンズ群Ｌ４以外の屈折力を調整すると、第１レンズ群Ｌ１の屈折力が弱くなり、前玉径が増大する傾向になる。
【００３５】
更に高性能化と小型化のバランスを保つためには、条件式（２）の下限値を３．３とすることが望ましい。また、上限値を３．９とすることが望ましい。
【００３６】
条件式（３）は、第２レンズ群Ｌ２の焦点距離を適切に設定することで、高性能化と小型化を両立させるためのものである。
【００３７】
条件式（３）の上限値を超えて第２レンズ群Ｌ２の屈折力が強くなり過ぎると、特に望遠端における球面収差の補正が困難となる。条件式（３）の上限値を超えた状態で、第２レンズ群Ｌ２で発生した球面収差を第４レンズ群Ｌ４でキャンセルさせるよう調整すると、第４レンズ群Ｌ４に対する第２レンズ群Ｌ２の平行偏心敏感度が高くなり過ぎて、製造が困難となる。また、下限値を超えると、特に望遠端においてテレフォトタイプを構成したことによる全長短縮効果が弱くなり、光学全長が増大すると共に、第２レンズ群Ｌ２のレンズ径が増大する。
【００３８】
更に高性能化と小型化のバランスを保つためには、条件式（３）の上限値を０．３８とすることが望ましい。
【００３９】
条件式（４）は、第２レンズ群Ｌ２と第２ａレンズ群Ｌ２ａの焦点距離の比に関し、主に第２レンズ群Ｌ２の主点位置を適切に設定するためのものである。
【００４０】
条件式（４）の下限値を超えて第２ａレンズ群Ｌ２ａの屈折力が強くなり過ぎると、特に、第２ｂレンズＬ２ｂに入射する中心光束が大きくなり、球面収差の補正が困難となる。また、上限値を超えて第２ａレンズ群Ｌ２ａの屈折力が弱くなり過ぎると、第２レンズ群Ｌ２の像側主点位置が比較的物体側へ位置するので、特に広角端におけるバックフォーカスの確保が困難となる。
【００４１】
更に、本発明のズームレンズシステムは、以下の要件（Ａ）〜（Ｇ）の内、少なくとも一つを満足することが望ましい。
【００４２】
（Ａ）
第１レンズ群Ｌ１の焦点距離をｆ１とするとき、
−０．９＜ｆｗ／ｆ１＜−０．４        （５）
なる条件を満足する。
【００４３】
条件式（５）は、広角端における全系の焦点距離と第１レンズ群Ｌ１の焦点距離の比に関し、主に小型化と歪曲収差の補正をバランス良く両立するためのものである。
【００４４】
条件式（５）の下限値を超えて第１レンズ群Ｌ１の屈折力が強くなり過ぎると、第１レンズ群Ｌ１で発生する負の歪曲収差が大きくなり過ぎて補正困難となる。また、上限値を超えて第１レンズ群Ｌ１の屈折力が弱くなり過ぎると、全系の中で最もレンズ径が大きい第１レンズ群Ｌ１のレンズ径が大型化する。
【００４５】
また、更に条件式（５）の下限値を−０．７５とすることが好ましい。
【００４６】
（Ｂ）
第３レンズ群Ｌ３の焦点距離をｆ３とするとき、
−０．３＜ｆｗ／ｆ３＜−０．３        （６）
なる条件を満足する。
【００４７】
条件式（６）は、広角端における全系の焦点距離と第３レンズ群Ｌ３の焦点距離の比に関し、主に高性能化と小型化のバランスを保つためのものである。
【００４８】
条件式（６）の下限値を超えると、第３レンズ群Ｌ３の屈折力が強くなり過ぎて全ズーム範囲において像面湾曲を良好に補正することが困難となる。また、上限値を超えて第３レンズ群Ｌ３の屈折力が弱くなり過ぎると、特に広角端においてバックフォーカスを確保しつつ、望遠端において全長短縮効果を得るための屈折力配置を設定することが困難となる。
【００４９】
また、更に高性能化と小型化のバランスを保つためには、条件式（６）の下限値を−０．２５とすることが望ましい。
【００５０】
（Ｃ）
望遠端における全系の焦点距離をｆｔとするとき、
１．８＜ｆｔ／ｆｗ＜２．９          （７）
なる条件を満足する。
【００５１】
条件式（７）は、ズーム比を規定したものである。
【００５２】
条件式（７）の下限値を超えるとズーム比が小さくなり過ぎて、所望のズーム比が得られなくなる。また、下限値を超えると全長が大きくなり過ぎる。
【００５３】
（Ｄ）
第１レンズ群Ｌ１の中で最も物体側に配置された負レンズＧ１１を構成する材料の屈折率をＮｇ１とするとき、
１．５５＜Ｎｇ１＜１．７５            （８）
なる条件を満足する。
【００５４】
条件式（８）は第１レンズ群Ｌ１中の負レンズＧ１１を構成する材料の屈折率を規定したものであり、コストと光学性能と小型化のバランスを図るためのものである。
【００５５】
条件式（８）の下限値を超えて負レンズＧ１１の屈折率が低いと、レンズ径が大型化する。また、ぺッツバール和が負に増大し、像面湾曲が悪化する。また、上限値を超えて負レンズＧ１１の屈折率が高いと、コストが高くなる。
【００５６】
（Ｅ）
第１レンズ群Ｌ１の中で最も物体側に配置された負レンズＧ１１を構成する材料のアッベ数をνｇ１とするとき、
５０＜νｇ１＜７０                  （９）
なる条件を満足する。
【００５７】
条件式（９）は、第１レンズ群Ｌ１中の負レンズＧ１１を構成する材料のアッベ数を規定している。
【００５８】
条件式（９）の下限値を超えて負レンズＧ１１のアッベ数が大きくなると、広角端における倍率色収差が、高い像高でプラスに大きくなり過ぎて補正困難となる。また、下限値を超えて負レンズＧ１１のアッベ数が小さくなり過ぎると、広角端の倍率色収差が、高い像高でマイナスに大きくなり過ぎて補正困難となる。
【００５９】
（Ｆ）
第２ａレンズ群Ｌ２ａ中の負レンズＧ２１を構成する材料のアッベ数をνｇ４、正レンズＧ２２を構成する材料のアッベ数をνｇ５とするとき、
３＜νｇ５−νｇ４＜２５          （１０）
なる条件を満足する。
【００６０】
条件式（１０）は、第２ａレンズ群Ｌ２ａを構成する負レンズと正レンズのアッベ数の差に関し、主に色収差を補正するためのものである。
【００６１】
条件式（１０）の下限値を超えると、特に望遠端において軸上色収差がマイナス側へ増大し、補正困難となる。また、上限値を超えると、望遠端において軸上色収差がプラス側へ増大し、補正困難となる。
【００６２】
（Ｇ）
第４レンズ群Ｌ４は、中心（光軸）から周辺に向かって正の屈折力が弱くなる形状の非球面を有する正レンズを有し、この正レンズを構成する材料の屈折率、アッベ数を各々Ｎ４ｐ、ν４ｐとするとき、
１．４＜Ｎ４ｐ＜１．５５        （１１）
６９＜ν４ｐ＜１００            （１２）
なる条件を満足する。
【００６３】
第４レンズ群Ｌ４全体として諸収差をある程度補正していなければ、全ズーム範囲で良好な光学性能を得ることは困難である。第４レンズ群Ｌ４は正の屈折力が比較的強いので、中心から周辺に向かって正の屈折力が弱くなる形状の非球面を設ければ、諸収差を良好に補正することが可能となる。更に条件式（１１）と条件式（１２）を同時に満足させることがより望ましい。
【００６４】
条件式（１１）は第４レンズ群Ｌ４中の非球面正レンズの屈折率を規定したものであり、主に像面湾曲を良好に補正するためのものである。
【００６５】
条件式（１１）の下限値を超えて、非球面正レンズの屈折率が低くなり過ぎると、所定の屈折力を与えるたまには非球面正レンズの曲率半径を小さくなり過ぎる。これは、加工上の困難性を招くだけでなく、レンズ肉厚が増大するため、バックフォーカスの確保において不利になる。また、上限値を超えて正レンズの屈折率が高くなり過ぎると、ぺッツバール和がマイナスに増大し過ぎて像面特性が悪化する。
【００６６】
条件式（１２）は第４レンズ群Ｌ４中の非球面正レンズのアッベ数を規定したものであり、主に色収差を良好に補正するためのものである。
【００６７】
条件式（１２）の下限値を超えて、非球面正レンズのアッベ数が小さくなり過ぎると、特に広角端における倍率色収差を補正することが困難である。また、上限値を超えて、非球面正レンズのアッベ数が大きくなり過ぎると、特に広角端における色の像面がアンダーとなり補正することが困難である。
【００６８】
以上説明した実施例によれば、超広画角で、しかも全ズーム範囲にわたり高い光学性能を有した、焦点距離に比してバックフォーカスが長いズームレンズが実現可能である。
【００６９】
次に数値実施例１〜６に対応する数値実施例１〜６を示す。数値実施例において、Ｒｉは物体側より順に第ｉ番目のレンズ面（第ｉ面）の曲率半径、Ｄｉは第ｉ面と第（ｉ＋１）面の軸上間隔、Ｎｉとνｉは第ｉ番目の部材を構成する材料のｄ線を基準とした屈折率とアッベ数（νｄ）である。また、ｆは焦点距離、ＦｎｏはＦナンバー、ωは半画角である。
【００７０】
また、非球面形状はレンズ面の中心部の曲率半径（近軸曲率半径）をＲとし、光軸方向をＸ軸とし、光軸と垂直方向をＹ軸とし、Ａ，Ｂ，Ｃ、Ｄ，Ｅ，Ｆをそれぞれ非球面係数としたとき、
【００７１】
【数１】
2006039531.tif 000003
【００７２】
で表される。
【００７３】
表１には本発明の上述した条件式と数値実施例の関係を示す。
【００７４】
（数値実施例１）
ｆ＝ 10.3〜  20.1  Ｆｎｏ＝ 4.1 〜 4.1  ２ω＝105.8 〜 68.2
* R 1 =  146.274      D 1 =  2.20      N 1 = 1.677900      ν 1 = 55.3
R 2 =   17.828      D 2 = 14.01
R 3 = 1661.193      D 3 =  1.20      N 2 = 1.834807      ν 2 = 42.7
R 4 =   17.632      D 4 =  0.15      N 3 = 1.491710      ν 3 = 57.4
* R 5 =   15.816      D 5 =  1.30
R 6 =   17.928      D 6 =  4.00      N 4 = 1.846660      ν 4 = 23.9
R 7 =   36.306      D 7 =  可変
R 8 =   61.096      D 8 =  1.10      N 5 = 1.834000      ν 5 = 37.2
R 9 =   12.118      D 9 =  5.00      N 6 = 1.526366      ν 6 = 48.5
R10 = -338.384      D10 =  0.09
R11 =   21.035      D11 =  2.80      N 7 = 1.624799      ν 7 = 47.6
R12 =  -46.951      D12 =  可変
R13 =    絞り       D13 =  1.50
R14 =  -31.514      D14 =  1.20      N 8 = 1.795274      ν 8 = 44.0
R15 =   65.002      D15 =  0.32
R16 =   94.188      D16 =  1.00      N 9 = 1.594947      ν 9 = 40.7
R17 =   17.520      D17 =  3.00      N10 = 1.764821      ν10 = 26.8
R18 = -1129.575      D18 =  可変
R19 =   16.616      D19 =  4.40      N11 = 1.438750      ν11 = 95.0
R20 =  -25.027      D20 =  0.09
R21 =  -90.406      D21 =  0.75      N12 = 1.834000      ν12 = 37.2
R22 =   13.774      D22 =  5.00      N13 = 1.487490      ν13 = 70.2
* R23 =  -25.212
＼焦点距離    10.3      15.5      20.1
可変間隔＼
D 7            25.35    14.63      9.97
D12             0.56     5.83      8.96
D18             9.33     4.05      0.93
非球面係数
1面 :  Ａ=0.00000e+00  Ｂ=2.02239e-05  Ｃ=-4.37934e-08
Ｄ=6.66016e-11  Ｅ=-4.35169e-14 Ｆ=9.13878e-18
5面 :  Ａ=0.00000e+00  Ｂ=-9.41879e-06  Ｃ=-2.53762e-07
Ｄ=6.33799e-10  Ｅ=1.28832e-12 Ｆ=-5.07824e-15
23面 :  Ａ=0.00000e+00  Ｂ=5.81996e-05  Ｃ=2.75462e-07
Ｄ=1.13007e-09  Ｅ=3.04350e-11 Ｆ=-2.12316e-13
【００７５】
（数値実施例２）
ｆ＝ 10.3〜  19.8  Ｆｎｏ＝ 3.5 〜 4.6  ２ω＝105.8 〜 69.0
* R 1 =  855.604      D 1 =  2.20      N 1 = 1.677900      ν 1 = 55.3
R 2 =   18.638      D 2 = 16.19
R 3 = -104.987      D 3 =  1.20      N 2 = 1.834807      ν 2 = 42.7
R 4 =   20.466      D 4 =  1.25
R 5 =   20.302      D 5 =  4.50      N 3 = 1.846660      ν 3 = 23.9
R 6 =   55.840      D 6 =  可変
R 7 =  163.166      D 7 =  1.10      N 4 = 1.834000      ν 4 = 37.2
R 8 =   12.506      D 8 =  4.59      N 5 = 1.536535      ν 5 = 46.7
R 9 = -114.891      D 9 =  0.09
R10 =   23.328      D10 =  2.80      N 6 = 1.576559      ν 6 = 46.5
R11 =  -37.016      D11 =  可変
R12 =    絞り       D12 =  1.50
R13 =  -30.800      D13 =  1.20      N 7 = 1.767079      ν 7 = 50.2
R14 =   79.785      D14 =  0.16
R15 =   59.680      D15 =  1.00      N 8 = 1.589407      ν 8 = 39.7
R16 =   18.409      D16 =  2.60      N 9 = 1.771912      ν 9 = 29.2
R17 =  467.942      D17 =  可変
R18 =   16.276      D18 =  5.40      N10 = 1.438750      ν10 = 95.0
R19 =  -29.890      D19 =  0.09
R20 = -174.128      D20 =  0.75      N11 = 1.834000      ν11 = 37.2
R21 =   14.196      D21 =  5.70      N12 = 1.487490      ν12 = 70.2
* R22 =  -28.270
＼焦点距離    10.3      15.3      19.8
可変間隔＼
D 6            22.07    11.66      6.92
D11             1.00     6.92     10.47
D17            11.08     5.16      1.61
非球面係数
1面 :  Ａ=0.00000e+00  Ｂ=2.21103e-05  Ｃ=-4.07350e-08
Ｄ=6.98306e-11  Ｅ=-6.88215e-14 Ｆ=3.05918e-17
22面 :  Ａ=0.00000e+00  Ｂ=5.68063e-05  Ｃ=2.92257e-07
Ｄ=-1.66003e-10  Ｅ=2.90448e-11 Ｆ=-7.13569e-14
【００７６】
（数値実施例３）
ｆ＝ 10.3〜  21.5  Ｆｎｏ＝ 4.1 〜 4.1  ２ω＝105.8 〜 64.7
* R 1 = -625.482      D 1 =  3.30      N 1 = 1.693501      ν 1 = 53.2
R 2 =   18.763      D 2 = 17.37
R 3 = -170.284      D 3 =  1.20      N 2 = 1.772499      ν 2 = 49.6
R 4 =   22.936      D 4 =  0.17      N 3 = 1.524210      ν 3 = 51.4
* R 5 =   22.530      D 5 =  1.46
R 6 =   24.154      D 6 =  5.00      N 4 = 1.846660      ν 4 = 23.9
R 7 =   82.219      D 7 =  可変
R 8 =  副絞り       D 8 =  1.23
R 9 =  293.989      D 9 =  1.00      N 5 = 1.834000      ν 5 = 37.2
R10 =   17.616      D10 =  2.85      N 6 = 1.517417      ν 6 = 52.4
R11 =  -97.684      D11 =  0.11
R12 =   28.317      D12 =  2.80      N 7 = 1.517417      ν 7 = 52.4
R13 =  -37.988      D13 =  可変
R14 =    絞り       D14 =  3.55
R15 =  -27.331      D15 =  1.44      N 8 = 1.804000      ν 8 = 46.6
R16 =  115.328      D16 =  0.39
R17 =   41.036      D17 =  5.89      N 9 = 1.740769      ν 9 = 27.8
R18 = -171.294      D18 =  可変
R19 =   19.792      D19 =  6.16      N10 = 1.438750      ν10 = 95.0
R20 =  -64.144      D20 =  0.17
R21 =   71.177      D21 =  1.12      N11 = 1.834000      ν11 = 37.2
R22 =   14.827      D22 =  7.37      N12 = 1.487490      ν12 = 70.2
* R23 =  -43.054
＼焦点距離    10.3      16.2      21.5
可変間隔＼
D 7            26.67    10.44      3.28
D13             0.84     7.18     10.30
D18            12.00     5.66      2.54
非球面係数
1面 :  Ａ=0.00000e+00  Ｂ=2.13780e-05  Ｃ=-3.63672e-08
Ｄ=4.58245e-11  Ｅ=-3.22118e-14 Ｆ=9.98800e-18
5面 :  Ａ=0.00000e+00  Ｂ=1.23725e-05  Ｃ=-1.03957e-07
Ｄ=-4.46764e-12  Ｅ=5.60360e-13 Ｆ=1.98205e-15
23面 :  Ａ=0.00000e+00  Ｂ=2.80646e-05  Ｃ=1.45068e-07
Ｄ=-3.35514e-10  Ｅ=-7.32878e-13 Ｆ=3.46534e-14
【００７７】
（数値実施例４）
ｆ＝ 10.3〜  21.4  Ｆｎｏ＝ 3.5 〜 4.6  ２ω＝105.8 〜 65.1
* R 1 = 12522.667     D 1 =  3.60      N 1 = 1.583126      ν 1 = 59.4
R 2 =   18.218      D 2 = 13.86
R 3 =  -91.160      D 3 =  1.20      N 2 = 1.804000      ν 2 = 46.6
R 4 =   18.899      D 4 =  0.16      N 3 = 1.524210      ν 3 = 51.4
* R 5 =   18.224      D 5 =  1.61
R 6 =   21.501      D 6 =  5.20      N 4 = 1.805181      ν 4 = 25.4
R 7 =   88.240      D 7 =  可変
R 8 =  117.682      D 8 =  0.95      N 5 = 1.834807      ν 5 = 42.7
R 9 =   15.679      D 9 =  2.80      N 6 = 1.516330      ν 6 = 64.1
R10 =  -74.239      D10 =  0.88
R11 =   絞り        D11 =  1.68
R12 =   29.025      D12 =  2.80      N 7 = 1.517417      ν 7 = 52.4
R13 =  -38.262      D13 =  可変
R14 =  -26.597      D14 =  0.92      N 8 = 1.772499      ν 8 = 49.6
R15 =   53.111      D15 =  0.20
R16 =   32.774      D16 =  5.24      N 9 = 1.728250      ν 9 = 28.5
R17 = -130.858      D17 =  可変
R18 =   18.247      D18 =  6.49      N10 = 1.438750      ν10 = 95.0
R19 =  -52.394      D19 =  0.15
R20 =  137.851      D20 =  1.00      N11 = 1.834000      ν11 = 37.2
R21 =   13.762      D21 =  7.50      N12 = 1.487490      ν12 = 70.2
* R22 =  -30.485
＼焦点距離    10.3      16.1      21.4
可変間隔＼
D 7            25.13    11.61      5.80
D13             1.38     6.93     10.30
D17             9.60     4.05      0.68
非球面係数
1面 :  Ａ=0.00000e+00  Ｂ=2.33683e-05  Ｃ=-4.36269e-08
Ｄ=7.08920e-11  Ｅ=-6.68556e-14 Ｆ=2.91205e-17
5面 :  Ａ=0.00000e+00  Ｂ=3.33261e-06  Ｃ=-1.22229e-07
Ｄ=7.17771e-11  Ｅ=5.26933e-13 Ｆ=-1.48671e-15
22面 :  Ａ=0.00000e+00  Ｂ=3.27834e-05  Ｃ=1.85266e-07
Ｄ=-2.51524e-11  Ｅ=-6.39785e-12 Ｆ=9.28438e-14
【００７８】
（数値実施例５）
ｆ＝ 10.3〜  21.4  Ｆｎｏ＝ 3.5 〜 4.6  ２ω＝105.8 〜 65.0
* R 1 = 15000.000     D 1 =  3.50      N 1 = 1.583126      ν 1 = 59.4
R 2 =   18.867      D 2 = 14.03
R 3 = -226.498      D 3 =  1.30      N 2 = 1.772499      ν 2 = 49.6
R 4 =   18.212      D 4 =  0.06      N 3 = 1.524210      ν 3 = 51.4
* R 5 =   16.990      D 5 =  2.72
R 6 =   21.759      D 6 =  5.25      N 4 = 1.728250      ν 4 = 28.5
R 7 =   74.984      D 7 =  可変
R 8 =   57.846      D 8 =  1.25      N 5 = 1.834807      ν 5 = 42.7
R 9 =   15.171      D 9 =  3.50      N 6 = 1.517417      ν 6 = 52.4
R10 = -331.383      D10 =  1.54
R11 =    絞り       D11 =  1.10
R12 =   31.100      D12 =  2.55      N 7 = 1.518229      ν 7 = 58.9
R13 =  -31.100      D13 =  可変
R14 =  -29.031      D14 =  0.80      N 8 = 1.804000      ν 8 = 46.6
R15 =   48.270      D15 =  0.94
R16 =   35.215      D16 =  2.18      N 9 = 1.846660      ν 9 = 23.9
R17 = -1475.794      D17 =  可変
R18 =   20.163      D18 =  5.77      N10 = 1.496999      ν10 = 81.5
R19 = -118.970      D19 =  1.00      N11 = 1.834000      ν11 = 37.2
R20 =   34.753      D20 =  0.05
R21 =   35.934      D21 =  4.15      N12 = 1.438750      ν12 = 95.0
R22 =  -48.578      D22 =  0.15
R23 =   42.917      D23 =  1.00      N13 = 1.834000      ν13 = 37.2
R24 =   15.239      D24 =  7.51      N14 = 1.484560      ν14 = 70.0
* R25 =  -33.295
＼焦点距離    10.3      15.0      21.4
可変間隔＼
D 7            25.15    12.57      4.73
D13             1.03     5.32      9.62
D17            10.23     5.94      1.64
非球面係数
1面 :  Ａ=0.00000e+00  Ｂ=2.33700e-05  Ｃ=-4.61000e-08
Ｄ=7.45700e-11  Ｅ=-6.90700e-14 Ｆ=2.82500e-17
5面 :  Ａ=0.00000e+00  Ｂ=3.82416e-06  Ｃ=-1.84863e-07
Ｄ=1.59788e-10  Ｅ=1.36095e-12 Ｆ=-7.62240e-15
25面 :  Ａ=0.00000e+00  Ｂ=2.79907e-05  Ｃ=9.77159e-08
Ｄ=-1.24882e-10  Ｅ=2.46435e-12 Ｆ=1.04886e-14
【００７９】
（数値実施例６）
ｆ＝ 10.3〜  24.3  Ｆｎｏ＝ 3.2 〜 4.6  ２ω＝105.8 〜 58.6
* R 1 = 10448.091     D 1 =  3.40      N 1 = 1.693501      ν 1 = 53.2
R 2 =   18.781      D 2 = 15.15
R 3 = -100.501      D 3 =  1.20      N 2 = 1.772499      ν 2 = 49.6
R 4 =   20.147      D 4 =  0.16      N 3 = 1.524210      ν 3 = 51.4
* R 5 =   19.787      D 5 =  1.41
R 6 =   22.166      D 6 =  5.30      N 4 = 1.805181      ν 4 = 25.4
R 7 =   97.935      D 7 =  可変
R 8 =  124.556      D 8 =  0.95      N 5 = 1.834807      ν 5 = 42.7
R 9 =   17.063      D 9 =  2.62      N 6 = 1.516330      ν 6 = 64.1
R10 =  -83.672      D10 =  1.01
R11 =    絞り       D11 =  0.80
R12 =   28.856      D12 =  2.90      N 7 = 1.517417      ν 7 = 52.4
R13 =  -38.630      D13 =  可変
R14 =  -26.466      D14 =  1.13      N 8 = 1.772499      ν 8 = 49.6
R15 =   71.048      D15 =  0.20
R16 =   36.519      D16 =  3.09      N 9 = 1.728250      ν 9 = 28.5
R17 = -221.184      D17 =  可変
R18 =   18.118      D18 =  6.74      N10 = 1.438750      ν10 = 95.0
R19 =  -55.417      D19 =  0.15
R20 =   97.831      D20 =  1.00      N11 = 1.834807      ν11 = 42.7
R21 =   14.055      D21 =  7.20      N12 = 1.487490      ν12 = 96.0
* R22 =  -35.924
＼焦点距離    10.3      17.6      24.3
可変間隔＼
D 7            25.67     9.76      3.81
D13             1.25     7.82     11.19
D17            11.81     5.25      1.88
非球面係数
1面 :  Ａ=0.00000e+00  Ｂ=2.34783e-05  Ｃ=-4.58852e-08
Ｄ=7.33713e-11  Ｅ=-6.89739e-14 Ｆ=2.96011e-17
5面 :  Ａ=0.00000e+00  Ｂ=1.36829e-05  Ｃ=-1.55276e-07
Ｄ=2.28744e-10  Ｅ=5.21833e-14 Ｆ=1.89902e-15
22面 :  Ａ=0.00000e+00  Ｂ=3.53195e-05  Ｃ=1.69354e-07
Ｄ=-5.14294e-11  Ｅ=1.65007e-12 Ｆ=4.84168e-14
【００８０】
【表１】
2006039531.tif 000004
【００８１】
次に本発明のズームレンズシステムを撮像装置に適用した実施例を、図１３を用いて説明する。
【００８２】
図１３は一眼レフカメラの要部概略図である。図１３において、１０は実施例１〜６のズームレンズ１を有する撮影レンズである。ズームレンズ１は保持部材である鏡筒２に保持されている。２０はカメラ本体であり、撮影レンズ１０からの光束を上方に反射するクイックリターンミラー３、撮影レンズ１０の像形成位置に配置された焦点板４、焦点板４に形成された逆像を正立像に変換するペンタダハプリズム５、その正立像を観察するための接眼レンズ６等によって構成されている。７は感光面であり、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の固体撮像素子（光電変換素子）や銀塩フィルムが配置される。撮影時にはクイックリターンミラー３が光路から退避して、感光面７上に撮影レンズ１０によって像が形成される。
【００８３】
実施例１〜６にて説明した利益は、本実施形態に開示したような光学機器において効果的に享受される。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】実施例１のズームレンズのレンズ断面図である。
【図２】実施例１のズームレンズの諸収差図である。
【図３】実施例２のズームレンズのレンズ断面図である。
【図４】実施例２のズームレンズの諸収差図である。
【図５】実施例３のズームレンズのレンズ断面図である。
【図６】実施例３のズームレンズの諸収差図である。
【図７】実施例４のズームレンズのレンズ断面図である。
【図８】実施例４のズームレンズの諸収差図である。
【図９】実施例５のズームレンズのレンズ断面図である。
【図１０】実施例５のズームレンズの諸収差図である。
【図１１】実施例６のズームレンズのレンズ断面図である。
【図１２】実施例６のズームレンズの諸収差図である。
【図１３】撮像装置の要部概略図である。
【符号の説明】
【００８５】
Ｌ１  第１レンズ群
Ｌ２  第２レンズ群
Ｌ２ａ  第２ａレンズ群
Ｌ２ｂ  第２ｂレンズ群
Ｌ３  第３レンズ群
Ｌ４  第４レンズ群
ＳＰ  開口絞り
【図１】
2006039531.tif 000005
【図２】
2006039531.tif 000006
【図３】
2006039531.tif 000007
【図４】
2006039531.tif 000008
【図５】
2006039531.tif 000009
【図６】
2006039531.tif 000010
【図７】
2006039531.tif 000011
【図８】
2006039531.tif 000012
【図９】
2006039531.tif 000013
【図１０】
2006039531.tif 000014
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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