(57)【要約】【課題】  小型かつ広角で全ズーム範囲にわたって高い光学性能を有し、容易に製造可能なズームレンズ及び撮像装置を得ること。【解決手段】  本発明のズームレンズは、物体側から像側へ順に配置された、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を有し、ズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化するズームレンズであって、第１レンズ群Ｌ１は、最も物体側に配置された第１負レンズＧ１と、第１負レンズＧ１の像側に隣接して配置された第２負レンズＧ２を有する。このときの第１レンズ群Ｌ１の焦点距離をｆ１、第２レンズ群Ｌ２の焦点距離をｆ２、第１負レンズＧ１の像側の面の曲率半径をＧ１Ｒ２、第２負レンズの像側の面の曲率半径をＧ２Ｒ２、広角端におけるズームレンズの焦点距離をｆｗ、第１負レンズＧ１の材料と第２負レンズＧ２の材料の、それぞれのｄ線に対する屈折率の平均をＮｄａｖｅを適切に定めたことを特徴とする。【選択図】  図１
2019105696.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側から像側へ順に配置された、負の屈折力の第１レンズ群、正の屈折力の第２レンズ群を有し、ズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化するズームレンズであって、
前記第１レンズ群は、最も物体側に配置された第１負レンズと、該第１レンズの像側に隣接して配置された第２負レンズを有し、
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負レンズの像側の面の曲率半径をＧ１Ｒ２、前記第２負レンズの像側の面の曲率半径をＧ２Ｒ２、広角端における前記ズームレンズの焦点距離をｆｗ、前記第１負レンズの材料と前記第２負レンズの材料の、それぞれのｄ線に対する屈折率の平均をＮｄａｖｅ１２とするとき、
０．８０＜｜ｆ１｜／ｆ２＜２．００
１．００＜Ｇ１Ｒ２／ｆｗ＜２．２０
０．９００＜Ｇ２Ｒ２／ｆｗ＜１．８０
１．８２＜Ｎｄａｖｅ１２＜２．５０
なる条件式を満たすことを特徴とするズームレンズ。
【請求項２】
前記第１レンズ群は、前記第２負レンズの像側に隣接して配置された第３負レンズを有し、
前記第２負レンズの像側の面の曲率半径をＧ２Ｒ２、前記第３負レンズの物体側の面の曲率半径をＧ３Ｒ１とし、
ＳＦ２３＝（Ｇ３Ｒ１＋Ｇ２Ｒ２）／（Ｇ３Ｒ１―Ｇ２Ｒ２）
とするとき、
０．２００＜ＳＦ２３＜０．７５０
なる条件式を満たす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】
望遠端における前記ズームレンズの焦点距離をｆｔとするとき、
０．２００＜｜ｆ１｜／ｆｔ＜０．８００
なる条件式を満たすことを特徴とする請求項１又は２に記載のズームレンズ。
【請求項４】
前記第１負レンズの焦点距離をｆ１１、前記第２負レンズの焦点距離をｆ１２とするとき、
０．１００＜ｆ１２／ｆ１１＜１．３０
なる条件式を満たす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】
１．３０＜｜ｆ１｜／ｆｗ＜２．１０
なる条件式を満たす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レンズ群は、前記第２負レンズの像側に配置された正レンズを有し、
前記第１負レンズの材料と前記第２負レンズの材料と前記正レンズの材料の、それぞれのｄ線に対する屈折率の平均をＮｄａｖｅ１２４とするとき、
１．８２＜Ｎｄａｖｅ１２４＜２．５０
なる条件式を満たす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】
前記第１負レンズの材料と前記第２負レンズの材料の、それぞれのｄ線を基準としたアッベ数の平均をνｄａｖｅ１２とするとき、
３０．０＜νｄａｖｅ１２＜４５．０
なる条件式を満たすことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項８】
前記第１レンズ群は、前記第１負レンズと、前記第２負レンズと、前記第２負レンズの像側に隣接して配置された第３負レンズと、前記第３負レンズの像側に隣接して配置された正レンズからなることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項９】
前記第１レンズ群の光軸方向の厚みをＤ１、望遠端におけるズームレンズの焦点距離をｆｔとするとき、
０．０１００＜Ｄ１／ｆｔ＜１．２０
なる条件式を満たすことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項１０】
物体側から像側へ順に配置された、負の屈折力の第１レンズ群、正の屈折力の第２レンズ群からなり、フォーカシングに際して前記第１レンズ群が移動することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項１１】
物体側から像側へ順に配置された、負の屈折力の第１レンズ群、正の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群からなり、フォーカシングに際して前記第３レンズ群が移動することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項１２】
物体側から像側へ順に配置された、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レンズ群からなり、フォーカシングに際して前記第４レンズ群が移動することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項１３】
請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の光学系と、該光学系によって形成された像を受光する撮像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、ズームレンズ及び撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ズームレンズを広角化及び小型化するためには、第１レンズ群の屈折力を強め、第１レンズ群を構成するレンズの枚数を少なくすることが必要となる。
【０００３】
特許文献１には、最も物体側から像側へ連続して３つの負レンズが配置された、比較的第１レンズ群の屈折力が強いズームレンズが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−３４８９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載のズームレンズをさらに小型化する場合、第１レンズ群の屈折力をさらに強くする必要がある。しかし、第１レンズ群の屈折力を強くするために、単に、第１レンズ群を構成する負レンズの曲率半径を小さくすると、当該負レンズの製造が困難になる。
【０００６】
上記課題に鑑み、本発明は、小型かつ広角で全ズーム範囲にわたって高い光学性能を有し、容易に製造可能なズームレンズを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のズームレンズは、物体側から像側へ順に配置された、負の屈折力の第１レンズ群、正の屈折力の第２レンズ群を有し、ズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化するズームレンズであって、前記第１レンズ群は、最も物体側に配置された第１負レンズと、該第１レンズの像側に隣接して配置された第２負レンズを有し、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負レンズの像側の面の曲率半径をＧ１Ｒ２、前記第２負レンズの像側の面の曲率半径をＧ２Ｒ２、広角端における前記ズームレンズの焦点距離をｆｗ、前記第１負レンズの材料と前記第２負レンズの材料の、それぞれのｄ線に対する屈折率の平均をＮｄａｖｅ１２とするとき、
０．８０＜｜ｆ１｜／ｆ２＜２．００
１．００＜Ｇ１Ｒ２／ｆｗ＜２．２０
０．９００＜Ｇ２Ｒ２／ｆｗ＜１．８０
１．８２＜Ｎｄａｖｅ１２＜２．５０
なる条件式を満たすことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、小型かつ広角で全ズーム範囲にわたって高い光学性能を有し、容易に製造可能なズームレンズを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施例１のズームレンズの断面図である。
【図２】実施例１のズームレンズの収差図である。
【図３】実施例２のズームレンズの断面図である。
【図４】実施例２のズームレンズの収差図である。
【図５】実施例３のズームレンズの断面図である。
【図６】実施例３のズームレンズの収差図である。
【図７】実施例４のズームレンズの断面図である。
【図８】実施例４のズームレンズの収差図である。
【図９】実施例５のズームレンズの断面図である。
【図１０】実施例５のズームレンズの収差図である。
【図１１】撮像装置の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施例に係るズームレンズ及び撮像装置について、添付の図面に基づいて詳細に説明する。
【００１１】
［ズームレンズの実施例］
各実施例のズームレンズは、ビデオカメラやデジタルカメラ、銀塩フィルムカメラ、テレビカメラ等の撮像装置に用いられる撮影光学系である。図１、３、５、７、９に示すズームレンズの断面図において、左方が物体側（前方）であり、右方が像側（後方）である。また各断面図において、ｉを物体側から像側へのレンズ群の順番とすると、Ｌｉは第ｉレンズ群を示す。なお、本明細書において「レンズ群」とは、複数のレンズから構成される場合に限らず、１枚のレンズから構成される場合も示すものとする。
【００１２】
また、開口絞りＳＰは、開放Ｆナンバー（Ｆｎｏ）の光束を決定（制限）する。フレアーカット絞りＦＰは、光学性能を低下させる不要光をカットする。
【００１３】
ビデオカメラやデジタルカメラなどの撮像装置に各実施例のズームレンズを使用する場合は、像面ＩＰは、ＣＣＤセンサ又はＣＭＯＳセンサ等の固体撮像素子（光電変換素子）の撮像面に相当する。銀塩フィルムカメラの撮像装置に各実施例のズームレンズを使用する場合は、像面ＩＰはフィルム面に相当する。
【００１４】
光学部材Ｇ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である。
【００１５】
広角端から望遠端へのズーミングに際して、各レンズ群は、図中の実線矢印に示すように移動する。フォーカシングに際して移動するフォーカスレンズ群は、無限遠から至近距離へのフォーカシングに際して図中の破線矢印に示すように移動する。
【００１６】
図２、４、６、８、１０に示すズームレンズの収差図において、球面収差図では、ＦｎｏはＦナンバーであり、実線はｄ線（波長５８７．６ｎｍ）、二点鎖線はｇ線（波長４３５．８ｎｍ）に対する球面収差を示している。非点収差図において実線Ｓはサジタル像面、破線Ｍはメリディオナル像面である。歪曲収差はｄ線について示している。倍率色収差図はｇ線における色収差を示している。ωは半画角（角度）である。
【００１７】
「広角端」と「望遠端」は、それぞれ、各レンズ群が機構的に移動可能な範囲の両端に位置したときのズーム位置をいう。
【００１８】
各実施例のズームレンズは、物体側から像側へ順に配置された、負の屈折力の第１レンズ群、正の屈折力の第２レンズ群を有し、ズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化する。また、第１レンズ群は、最も物体側に配置された第１負レンズと、該第１負レンズの像側に隣接して配置された第２負レンズとを有する。
【００１９】
このとき、各実施例にかかるズームレンズは、条件式（１）〜（４）を満たす。
０．８００＜｜ｆ１｜／ｆ２＜２．００・・・・・・・（１）
１．００＜Ｇ１Ｒ２／ｆｗ＜２．２０・・・・・・・・（２）
０．９００＜Ｇ２Ｒ２／ｆｗ＜１．８０・・・・・・・（３）
１．８２＜Ｎｄａｖｅ１２＜２．５０・・・・・・・・（４）
【００２０】
ただし、第１レンズ群の焦点距離をｆ１、第２レンズ群の焦点距離をｆ２とする。第１負レンズの像側の面の曲率半径をＧ１Ｒ２、第２負レンズの像側の面の曲率半径をＧ２Ｒ２、広角端におけるズームレンズの焦点距離をｆｗとする。第１負レンズの材料のｄ線に対する屈折率と第２負レンズの材料のｄ線に対する屈折率の平均をＮｄａｖｅ１２とする。
【００２１】
条件式（１）は、焦点距離ｆ２に対する第１レンズ群の焦点距離ｆ１の絶対値に関する。条件式（１）の下限値を下回って焦点距離ｆ１が短くなる、すなわち第１レンズ群の屈折力が強くなると、特に望遠端における軸上色収差及び倍率色収差の補正が困難となるため好ましくない。また、第１レンズ群の屈折力が強くなると、第１負レンズや第２負レンズの像側の面の曲率半径が小さくなって、第１負レンズや第２負レンズ等の製造（例えば、掘削加工等）が困難になるため好ましくない。また、ズーミングに際しての、第１レンズ群を構成するレンズの製造時の偏芯に起因して生じる、片ボケ（画面周辺の一方向だけ解像力が低下する現象）やコマ収差の敏感度が高くなる。よって、製造時により厳しい組み立て精度が要求されるか、全ズーム範囲にわたって良好な光学性能を得ることが困難になるため好ましくない。
【００２２】
条件式（１）の上限値を上回って焦点距離ｆ１が長くなる、すなわち第１レンズ群の屈折力が弱くなると、ズーミングに際しての第１レンズ群の移動量が大きくなる。このため、特に望遠端におけるズームレンズの全長が長くなり、小型化が困難となるため好ましくない。
【００２３】
条件式（２）は、焦点距離ｆｗに対する曲率半径Ｇ１Ｒ２に関する。条件式（２）の下限値を下回って、曲率半径Ｇ１Ｒ２が焦点距離ｆｗに対して小さくなると、短波長域の波長の光に対する屈折作用が弱まることにより広角端における倍率色収差の補正が困難となるため好ましくない。また、曲率半径Ｇ１Ｒ２が小さくなることにより、第１負レンズや第２負レンズの像側の面の曲率半径が小さくなって、第１負レンズや第２負レンズ等の製造が困難になるため好ましくない。条件式（２）の上限値を上回って曲率半径Ｇ１Ｒ２が焦点距離ｆｗに対して大きくなると、広角化に際して第１負レンズの径が大きくなり、ズームレンズの小型化が困難になるので好ましくない。
【００２４】
条件式（３）は、焦点距離ｆｗと曲率半径Ｇ２Ｒ２に関する。条件式（３）の下限値を下回って、曲率半径Ｇ２Ｒ２が焦点距離ｆｗに対して小さくなると、短波長域の波長の光に対する屈折作用が弱まることにより広角端における倍率色収差の補正が困難となるため好ましくない。また、曲率半径Ｇ２Ｒ２が小さくなることにより、第２負レンズ等の製造が困難になるため好ましくない。条件式（３）の上限値を上回って曲率半径Ｇ２Ｒ２が焦点距離ｆｗに対して大きくなると、広角化に際して第２負レンズの径が大きくなる。これに伴い、第１負レンズの径も大きくなり、ズームレンズが大型になるため好ましくない。
【００２５】
条件式（４）は、第１負レンズの材料のｄ線に対する屈折率と第２負レンズの材料のｄ線に対する屈折率の平均屈折率Ｎｄａｖｅ１２に関する。条件式（４）の下限値を下回って平均屈折率Ｎｄａｖｅ１２が小さくなると、ズームレンズの広角化及び小型化に際して、第１負レンズや第２負レンズの像側の面の曲率半径が小さくすることにより第１レンズ群の屈折力を強める必要が生じる。この場合、第１負レンズや第２負レンズ等の製造が困難になるため好ましくない。条件式（４）の上限値を上回って平均屈折率Ｎｄａｖｅ１２が大きくなると、第１負レンズ及び第２負レンズの材料として、高分散材料を選択することになる。高分散材料を選択すると、広角端における倍率色収差の補正が困難となるため好ましくない。
【００２６】
条件式（１）〜（４）の数値範囲は、次のように設定することが好ましい。
０．８５０＜｜ｆ１｜／ｆ２＜１．８０・・・・・・（１ａ）
１．１０＜Ｇ１Ｒ２／ｆｗ＜２．００・・・・・・・（２ａ）
１．１０＜Ｇ２Ｒ２／ｆｗ＜１．７５・・・・・・・（３ａ）
１．８３＜Ｎｄａｖｅ１２＜２．３０・・・・・・・（４ａ）
【００２７】
条件式（１）〜（４）の数値範囲は、次のように設定するとより好ましい。
０．９００＜｜ｆ１｜／ｆ２＜１．６０・・・・・・（１ｂ）
１．２０＜Ｇ１Ｒ２／ｆｗ＜１．８０・・・・・・・（２ｂ）
１．２０＜Ｇ２Ｒ２／ｆｗ＜１．７５・・・・・・・（３ｂ）
１．８５＜Ｎｄａｖｅ１２＜２．２０・・・・・・・（４ｂ）
【００２８】
このように、条件式（１）〜（４）を同時に満たすようにズームレンズを構成することにより、小型かつ広角で全ズーム範囲にわたって高い光学性能を有し、容易に製造可能なズームレンズを得ることができる。
【００２９】
さらに、実施例にかかるズームレンズは、以下の条件式のうち１つ以上を満たすことが好ましい。
０．２００＜ＳＦ２３＜０．７５０・・・・・・・・・（５）
０．２００＜｜ｆ１｜／ｆｔ＜０．８００・・・・・・（６）
０．１００＜ｆ１２／ｆ１１＜１．３０・・・・・・・（７）
１．３０＜｜ｆ１｜／ｆｗ＜２．１０・・・・・・・・（８）
１．８２＜Ｎｄａｖｅ１２４＜２．５０・・・・・・・（９）
３０．０＜νｄａｖｅ１２＜４５．０・・・・・・・・（１０）
０．０１００＜Ｄ１／ｆｔ＜１．２０・・・・・・・・（１１）
【００３０】
ただし、第２負レンズと、第２負レンズの像側に隣接して配置された第３負レンズの間の空間のシェイプファクターをＳＦ２３とする。なお、シェイプファクターＳＦ２３は、第３負レンズの物体側の面の曲率半径をＧ３Ｒ１とするとき、ＳＦ２３＝（Ｇ３Ｒ１＋Ｇ２Ｒ２）／（Ｇ３Ｒ１―Ｇ２Ｒ２）で表される。望遠点におけるズームレンズの焦点距離をｆｔ、第１負レンズＧ１の焦点距離をｆ１１、第２負レンズＧ２の焦点距離をｆ１２とする。第１負レンズの材料、第２負レンズの材料、及び第２負レンズの像側に配置された正レンズの材料の、それぞれのｄ線に対する屈折率の平均をＮｄａｖｅ１２４とする。第１負レンズの材料と第２負レンズの材料の、それぞれのｄ線を基準としたアッベ数の平均をνｄａｖｅ１２とする。第１レンズ群の光軸方向の厚みをＤ１とする。
【００３１】
条件式（５）は、第２負レンズと第３負レンズの間の空気レンズのシェイプファクターＳＦ２３に関する。条件式（５）の下限値を下回って空気レンズのシェイプファクターＳＦ２３が小さくなると、曲率半径Ｇ２Ｒ２が大きくなる。そのため、広角化に際して第２負レンズの径が大きくなり、それに伴い第１負レンズの径も大きくなり、ズームレンズの小型化が困難になるので好ましくない。また、曲率半径Ｇ３Ｒ１が小さくなると、広角端における倍率色収差の補正が困難となるため好ましくない。条件式（５）の上限値を上回って空気レンズのシェイプファクターＳＦ２３が大きくなると、曲率半径Ｇ２Ｒ２が小さくなることにより、第２負レンズの製造が困難になるため好ましくない。また、曲率半径Ｇ３Ｒ１の絶対値が大きくなって広角化に際して第３負レンズの径が大きくなる。これに伴い、第１負レンズの径が大きくなり、ズームレンズが大型になるので好ましくない。
【００３２】
条件式（６）は、焦点距離ｆｔに対する焦点距離ｆ１に関する。条件式（６）の下限値を下回って焦点距離ｆ１が焦点距離ｆｔに対して短くなると、第１レンズ群の屈折力が強くなる。これにより、望遠端における色収差及び、球面収差、ズーム全域における像面湾曲の補正が困難になるため好ましくない。条件式（６）の上限値を上回って焦点距離ｆ１が焦点距離ｆｔに対して短くなると、第１レンズ群の屈折力が弱くなる。これにより、ズーミングに際しての第１レンズ群の移動量が大きくなり、望遠端におけるズームレンズの全長が長くなるため好ましくない。
【００３３】
条件式（７）は、焦点距離ｆ１１と、焦点距離ｆ１２の焦点距離に関する。条件式（７）の下限値を下回って第２負レンズの焦点距離ｆ１２が第１負レンズの焦点距離ｆ１１に対して短くなると、第２レンズの屈折力が弱くなる。これにより曲率半径Ｇ１Ｒ２が大きくなることで第１負レンズの製造が困難になり、かつ第２負レンズによって生じる像面湾曲及び広角端における倍率色収差の補正が困難となるため好ましくない。
【００３４】
条件式（７）の上限値を上回って第２負レンズＧ２の焦点距離ｆ１２が第１レンズの焦点距離ｆ１１に対して長くなると、第２レンズの屈折力が弱くなる。これにより曲率半径Ｇ２Ｒ２が大きくなることで第２負レンズの製造が困難になり、かつ第１負レンズによって生じる広角端における倍率色収差の補正や全ズーム範囲における像面湾曲の補正が困難となるため好ましくない。
【００３５】
条件式（８）は、焦点距離ｆｗに対する焦点距離ｆ１に関する。条件式（８）の下限値を下回って焦点距離ｆ１が焦点距離ｆｗに対して長くなる、すなわち第１レンズ群の屈折力が弱くなると、広角域における倍率色収差や全ズーム範囲における像面湾曲の補正が困難になるため好ましくない。条件式（８）の上限値を上回って焦点距離ｆ１が焦点距離ｆｗに対して長くなり第１レンズ群の屈折力が弱くなると、曲率半径Ｇ１Ｒ２、ＧＲ２が大きくなる。これにより、広角化に際して第２負レンズの径が大きくなり、それに伴い第１負レンズの径が大きくなり、ズームレンズの小型化が困難になるため好ましくない。さらに、高ズーム比化に際して第１レンズ群の移動量が大きくなり、ズームレンズの全長が長くなるため好ましくない。さらに、第１レンズ群の屈折力が弱いことで、広角域において歪曲収差を十分に補正することが困難になるため好ましくない。
【００３６】
条件式（９）は第１負レンズ、第２負レンズ、及び第３負レンズの像側に配置された正レンズの平均屈折率Ｎｄａｖｅ１２４に関する。条件式（９）の下限値を下回って平均屈折率Ｎｄａｖｅ１２４が小さくなると、ズームレンズの広角化及び小型化に際して、曲率半径Ｇ１Ｒ２、ＧＲ２が小さくなる。これにより、第１負レンズ及び第２負レンズの製造が困難になるため好ましくない。また、平均屈折率Ｎｄａｖｅ１２４が小さいことで正レンズが光軸方向に厚くなり、第１レンズ群が大型化するため好ましくない。条件式（９）の上限値を上回って平均屈折率Ｎｄａｖｅ１２４が大きくなると、広角端における倍率色収差の補正及び望遠端における軸上色収差の補正の両立が困難となるため好ましくない。
【００３７】
条件式（１０）は、第１負レンズの材料のアッベ数と第２負レンズの材料のアッベ数の平均に関する。条件式（１０）の下限値を下回って、平均アッベ数νｄａｖｅ１２が小さくなると、全ズーム範囲における倍率色収差の補正が困難になるため好ましくない。条件式（１０）の上限値を上回って、平均アッベ数νｄａｖｅ１２が大きくなると、軸上色収差の補正が過剰となるため好ましくない。
【００３８】
条件式（１１）は、焦点距離ｆｔに対する第１レンズ群の厚みＤ１に関する。条件式（１１）の下限値を下回って第１レンズ群の厚みＤ１が薄くなると、第１レンズ群中の各レンズが薄くなる。よって、このようなレンズの成型が困難になり、製造誤差により光学性能の劣化するため好ましくない。条件式（１１）の上限を上回って第１レンズ群の厚みＤ１が厚くなると、ズームレンズの全長が長くなるため好ましくない。
【００３９】
条件式（５）〜（１１）の数値範囲は、次のように設定することが好ましい。
０．３００＜ＳＦ２３＜０．７３０・・・・・・・・・（５ａ）
０．２００＜｜ｆ１｜／ｆｔ＜０．７５０・・・・・・（６ａ）
０．２００＜ｆ１２／ｆ１１＜１．２５・・・・・・・（７ａ）
１．４０＜｜ｆ１｜／ｆｗ＜２．０５・・・・・・・・（８ａ）
１．８５＜Ｎｄａｖｅ１２４＜２．４０・・・・・・・（９ａ）
３２．０＜νｄａｖｅ１２＜４３．０・・・・・・・・（１０ａ）
０．０５００＜Ｄ１／ｆｔ＜１．００・・・・・・・・（１１ａ）
【００４０】
条件式（５）〜（１１）の数値範囲は、次のように設定することがより好ましい。
０．４００＜ＳＦ２３＜０．６８０・・・・・・・・・（５ｂ）
０．３００＜｜ｆ１｜／ｆｔ＜０．７２０・・・・・・（６ｂ）
０．３００＜ｆ１２／ｆ１１＜１．２０・・・・・・・（７ｂ）
１．５０＜｜ｆ１｜／ｆｗ＜２．００・・・・・・・・（８ｂ）
１．８８＜Ｎｄａｖｅ１２４＜２．３０・・・・・・・（９ｂ）
３４．０＜νｄａｖｅ１２＜４２．０・・・・・・・・（１０ｂ）
０．１００＜Ｄ１／ｆｔ＜０．８００・・・・・・・・（１１ｂ）
【００４１】
第１レンズ群は、最も物体側から像側へ順に配置された、第１負レンズ、第２負レンズ、第３負レンズ、正レンズの４枚のレンズからなることが好ましい。第１レンズ群を構成するレンズ枚数を少なくしてズームレンズの全長の小型化を図りつつ、少なくとも条件式（１）〜（４）を満たすことにより、広角化及び高ズーム比化を図ることで生じる色収差を良好に補正することができる。さらに、第１レンズ群中に正レンズを配置することにより、主に像面湾曲を補正することができる。
【００４２】
第２レンズ群は少なくとも２枚の正レンズと１枚の負レンズを含むことが好ましい。これにより、主に、望遠端における軸上色収差及び球面収差と、全ズーム範囲におけるコマ収差、防振時の色補正を良好に補正することができる。
【００４３】
第２レンズ群に含まれる正レンズは、物体側及び像側の面の少なくとも一方は、非球面形状を有することが好ましい。これにより、望遠端における球面収差を良好に補正することができる。
【００４４】
［実施例１］
図１は、実施例１のズームレンズの広角端における断面図である。図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ、実施例１のズームレンズの広角端、中間位置、望遠端における収差図である。
【００４５】
実施例１のズームレンズは、物体側から像側へ順に配置された、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、正の屈折力の第３レンズ群Ｌ３からなり、ズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化する。広角端から望遠端へのズーミングに際して第１レンズ群Ｌ１は像側に凸の軌跡で移動し、第２レンズ群Ｌ２及び第３レンズ群Ｌ３は物体側へ移動する。
【００４６】
無限遠物体から最至近距離物体へのフォーカシングに際して、第３レンズ群Ｌ３が物体側に移動する。
【００４７】
［実施例２］
図３は、実施例２のズームレンズの広角端における断面図である。図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ、実施例２のズームレンズの広角端、中間位置、望遠端における収差図である。
【００４８】
実施例２のズームレンズは、物体側から像側へ順に配置された、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、正の屈折力の第３レンズ群Ｌ３からなり、ズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化する。広角端から望遠端へのズーミングに際して、第１レンズ群Ｌ１は像側に凸の軌跡で移動し、第２レンズ群Ｌ２及び第３レンズ群Ｌ３は物体側へ移動する。
【００４９】
無限遠物体から最至近距離物体へのフォーカシングに際して、第３レンズ群Ｌ３が物体側に移動する。
【００５０】
［実施例３］
図５は、実施例３のズームレンズの広角端における断面図である。図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ、実施例２のズームレンズの広角端、中間位置、望遠端における収差図である。
【００５１】
実施例３のズームレンズは、物体側から像側へ順に配置された、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からなり、ズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化する。広角端から望遠端へのズーミングに際して、第１レンズ群Ｌ１は像側に凸の軌跡で移動し、第２レンズ群Ｌ２、第３レンズ群Ｌ３、及び第４レンズ群Ｌ４は物体側へ移動する。
【００５２】
無限遠物体から最至近距離物体へのフォーカシングに際して、第４レンズ群Ｌ４が物体側に移動する。
【００５３】
［実施例４］
図７は、実施例４のズームレンズの広角端における断面図である。図８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ、実施例４のズームレンズの広角端、中間位置、望遠端における収差図である。
【００５４】
実施例４のズームレンズは、物体側から像側へ順に配置された、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からなり、ズーミングに際して第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の間隔が変化する。広角端から望遠端へのズーミングに際して、第１レンズ群Ｌ１は像側に凸の軌跡で移動し、第２レンズ群Ｌ２は物体側へ移動する。
【００５５】
無限遠物体から最至近距離物体へのフォーカシングに際して、第１レンズ群Ｌ１が物体側に移動する。
【００５６】
［実施例５］
図９は、実施例５のズームレンズの広角端における断面図である。図１０（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ、実施例５のズームレンズの広角端、中間位置、望遠端における収差図である。
【００５７】
実施例５のズームレンズは、物体側から像側へ順に配置された、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からなり、ズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化する。広角端から望遠端へのズーミングに際して、第１レンズ群Ｌ１は像側に凸の軌跡で移動し、第２レンズ群Ｌ２、第３レンズ群Ｌ３、及び第４レンズ群Ｌ４は物体側へ移動する。
【００５８】
無限遠物体から最至近距離物体へのフォーカシングに際して、第４レンズ群Ｌ４が物体側に移動する。
【００５９】
以下、実施例１〜５のズームレンズに共通する構成について説明する。
【００６０】
ズーミングに際して第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２が移動することより、変倍作用が生じる。特に、第１レンズ群Ｌ１が像側に凸の軌跡で移動し、第２レンズ群Ｌ２が広角端に比べて望遠端において物体側に位置するように移動することにより、広角端におけるズームレンズの全長を短くすることができる。
【００６１】
また、ズーミングに際して、開口絞りＳＰは第２レンズ群Ｌ２と共に移動する。ズームレンズの振動に際して生じる像ぶれは、光軸に対して垂直方向の成分を含む方向に第２レンズ群Ｌ２を移動することにより補正する。
【００６２】
第１レンズ群Ｌ１は、物体側から像側へ順に配置された、負レンズ（第１負レンズ）Ｇ１、負レンズ（第２負レンズ）Ｇ２、負レンズＧ３、正レンズＰの４枚のレンズからなる。また、第１負レンズＧ１及び第２負レンズＧ２は、メニスカス形状を有する。これにより、広角化及び高ズーム比化を図ることで生じる色収差を良好に補正することができる。
【００６３】
第２レンズ群Ｌ２は、物体側から像側へ順に配置された、正レンズ、負レンズ、正レンズからなる。これにより、主に、望遠端における軸上色収差及び球面収差と、全ズーム範囲におけるコマ収差、防振時の色補正ができる。第２レンズ群Ｌ２に含まれる正レンズは、両面に非球面形状を有する。これにより、望遠端における球面収差を補正できる。
【００６４】
実施例１〜３、５のズームレンズにおいて、フォーカスレンズ群（第３レンズ群Ｌ３又は第４レンズ群Ｌ４）は、１枚の正レンズからなる。これにより、主にズーム範囲の中間域から望遠域における色収差を低減し、かつフォーカシングに際しての色収差の変動を低減できる。また、フォーカスレンズ群を軽量に構成することで、高速にフォーカシングを行うことができる。
【００６５】
以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明のズームレンズはこれらの実施例に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、
像ぶれ補正を、光軸上に回転中心を持つように第２レンズ群Ｌ２を回動することで行ってもよいし、第２レンズ群Ｌ２の全体ではなく第２レンズ群Ｌ２の一部を移動することで行ってもよい。また、開口絞りＳＰを第２レンズ群Ｌ２とは独立に移動させてもよい。また、ズームレンズが、回折光学素子や反射光学部材を含んでいてもよい。
【００６６】
［数値実施例］
以下に、実施例１〜５のそれぞれに対応する数値実施例１〜５を示す。数値実施例１〜５に関して、条件式（１）〜（１１）に対応する数値を表１に示す。また、数値実施例１〜５において、ｒは光学面の曲率半径、ｄは光学面の間隔、ｎｄはｄ線に対する光学部材の材料の屈折率、νｄはｄ線を基準としたアッベ数を示す。フラウンホーファー線のｇ線（波長４３５．８ｎｍ）、Ｆ線（４８６．１ｎｍ）、ｄ線（５８７．６ｎｍ）、Ｃ線（６５６．３ｎｍ）に対する材料の屈折率をそれぞれＮｇ、ＮＦ、Ｎｄ、ＮＣとする。そして、アッベ数νｄを、
νｄ＝（Ｎｄ−１）／（ＮＦ−ＮＣ）
として表す。ＢＦはバックフォーカスを示す。
【００６７】
各実施例において、バックフォーカス（ＢＦ）は最も物体側の面から像面までの距離を空気換算長により表したものである。
【００６８】
非球面は各数値実施例中の面番号の右側に＊印を付している。非球面形状は光軸方向にＸ軸、光軸と垂直方向にＨ軸、光の進行方向を正としＲを近軸曲率半径、Ｋを円錐定数、Ａ４、Ａ６、Ａ８、をそれぞれ非球面係数としたとき、
ｘ＝（ｈ２／Ｒ）／［１＋［１−（１＋ｋ）（ｈ／Ｒ）２］１／２］＋Ａ４ｈ４＋Ａ６ｈ６
＋Ａ８ｈ８
で表している。非球面係数の「ｅ−ｘ」は１０−ｘを意味する。
【００６９】
［数値実施例１］
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         vd
1          8.509    0.40   1.88300    40.8
2          4.969    1.48
3          9.906    0.40   1.83481    42.7
4          4.500    2.05
5        -18.078    0.40   1.51742    52.4
6        113.558    0.10
7          6.794    0.90   1.95906    17.5
8         10.129  (可変)
9          ∞       0.00
10(絞り)    ∞      -0.40
11*         3.417    1.50   1.76802    49.2
12*        -8.676    0.38
13          7.512    0.40   2.00069    25.5
14          2.289    0.20
15*         5.875    1.70   1.49710    81.6
16*        40.669    0.20
17          ∞     (可変)
18*        12.908    1.18   1.53160    55.8
19*      -203.791  (可変)
20          ∞       1.00   1.51633    64.1
21          ∞     (可変)
像面        ∞
非球面データ
第11面
K = 0.00000e+000  A 4=-1.77291e-003  A 6= 1.68511e-004  A 8=-3.04783e-006
第12面
K = 0.00000e+000  A 4= 1.28837e-002  A 6=-1.73302e-003  A 8= 2.07622e-004
第15面
K = 0.00000e+000  A 4= 3.17857e-002  A 6=-2.95552e-003  A 8= 3.80632e-004
第16面
K = 0.00000e+000  A 4= 6.50127e-003  A 6= 1.67251e-004  A 8=-3.45901e-004
第18面
K = 0.00000e+000  A 4=-3.52761e-004  A 6= 5.74109e-005  A 8=-8.42928e-006
第19面
K = 0.00000e+000  A 4=-5.75335e-004
各種データ
ズーム比      2.85
広角     中間     望遠
焦点距離       3.39     6.73     9.67
Fナンバー      2.88     3.97     5.00
画角          43.25    28.68    23.21
像高           3.19     3.68     4.14
レンズ全長    23.23    20.85    22.35
BF             3.21     6.21     8.37
d 8            7.78     2.30     0.70
d17            1.35     1.44     2.38
d19            1.55     4.55     6.71
d21            1.00     1.00     1.00
レンズ群データ
群  始面    焦点距離
1    1      -6.39
2    9       6.09
3   18      22.88
【００７０】
［数値実施例２］
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         vd
1          5.900    0.40   1.85150    40.8
2          4.308    1.90
3         14.548    0.40   1.85150    40.8
4          4.231    1.80
5        -12.833    0.40   1.51742    52.4
6        -73.386    0.10
7          6.588    0.90   1.95906    17.5
8         10.129  (可変)
9          ∞       0.00
10(絞り)    ∞      -0.40
11*         3.556    1.50   1.76802    49.2
12*       -10.663    0.36
13          6.122    0.40   2.00069    25.5
14          2.276    0.20
15*         5.113    1.70   1.49710    81.6
16*        40.669    0.20
17          ∞     (可変)
18*        12.908    1.18   1.53160    55.8
19*      -226.606  (可変)
20          ∞       1.00   1.51633    64.1
21          ∞     (可変)
像面        ∞
非球面データ
第11面
K = 0.00000e+000  A 4=-1.50967e-003  A 6= 1.70195e-004  A 8=-1.55583e-005
第12面
K = 0.00000e+000  A 4= 1.15822e-002  A 6=-1.56606e-003  A 8= 1.62038e-004
第15面
K = 0.00000e+000  A 4= 2.92243e-002  A 6=-2.37134e-003  A 8= 2.50072e-004
第16面
K = 0.00000e+000  A 4= 5.63760e-003  A 6= 3.19036e-004  A 8=-4.45860e-004
第18面
K = 0.00000e+000  A 4= 1.85081e-004  A 6= 8.57980e-005  A 8=-1.98658e-005
第19面
K = 0.00000e+000  A 4= 6.23710e-005
各種データ
ズーム比      2.77
広角     中間     望遠
焦点距離       3.50     6.73     9.69
Fナンバー      2.88     4.10     5.24
画角          42.34    28.67    23.15
像高           3.19     3.68     4.14
レンズ全長    23.16    21.53    23.16
BF             3.44     6.71     9.33
d 8            7.11     2.33     0.81
d17            1.58     1.45     1.98
d19            1.78     5.05     7.67
d21            1.00     1.00     1.00
レンズ群データ
群  始面    焦点距離
1    1      -5.93
2    9       6.04
3   18      23.01
【００７１】
［数値実施例３］
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         vd
1          9.311    0.40   1.88300    40.8
2          5.250    1.90
3         11.499    0.40   2.00100    29.1
4          5.774    2.20
5        -14.630    0.40   1.88300    40.8
6        141.101    0.10
7         12.048    0.95   1.95906    17.5
8        107.479  (可変)
9          ∞       0.00
10(絞り)    ∞      -0.40
11*         4.014    1.50   1.69350    53.2
12*        13.829    0.05
13          3.427    0.40   1.95906    17.5
14          2.563    0.23
15*         4.060    1.50   1.49710    81.6
16*        37.076    0.20
17          ∞     (可変)
18         15.662    0.50   2.00100    29.1
19          6.856  (可変)
20*        12.908    1.30   1.53160    55.8
21*      -136.716  (可変)
22          ∞       1.00   1.51633    64.1
23          ∞     (可変)
像面        ∞
非球面データ
第11面
K = 0.00000e+000  A 4=-1.93178e-003  A 6=-5.69938e-005  A 8=-8.84448e-006
第12面
K = 0.00000e+000  A 4=-3.47907e-003  A 6= 4.92058e-004  A 8=-4.16233e-005
第15面
K = 0.00000e+000  A 4=-2.02641e-004  A 6= 1.42945e-003  A 8= 4.71262e-005
第16面
K = 0.00000e+000  A 4= 6.13170e-003  A 6= 8.87243e-004
第20面
K = 0.00000e+000  A 4=-2.30971e-003  A 6= 3.11490e-005  A 8=-2.03289e-008
第21面
K = 0.00000e+000  A 4=-2.31003e-003  A 6= 8.34145e-006
各種データ
ズーム比      4.24
広角     中間     望遠
焦点距離       3.40     9.16    14.40
Fナンバー      2.88     4.62     6.30
画角          43.19    21.90    16.06
像高           3.19     3.68     4.14
レンズ全長    30.18    26.50    30.20
BF             3.45     7.79    11.57
d 8           11.84     2.58     0.70
d17            0.51     1.90     2.76
d19            2.75     2.60     3.55
d21            1.79     6.13     9.91
d23            1.00     1.00     1.00
レンズ群データ
群  始面    焦点距離
1    1      -6.48
2    9       6.15
3   18     -12.54
4   20      22.25
【００７２】
［数値実施例４］
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         vd
1         10.492    0.40   1.85150    40.8
2          5.172    1.50
3          8.125    0.40   1.85150    40.8
4          4.835    2.20
5        -24.062    0.40   1.51742    52.4
6         44.584    0.10
7          7.045    0.90   1.95906    17.5
8         10.129  (可変)
9          ∞       0.00
10(絞り)    ∞      -0.40
11*         3.151    1.50   1.76802    49.2
12*        42.328    0.10
13          4.554    0.40   2.00069    25.5
14          2.191    0.25
15*         3.886    1.70   1.49710    81.6
16*        40.669    0.20
17          ∞     (可変)
18          ∞       1.00   1.51633    64.1
19          ∞     (可変)
像面        ∞
非球面データ
第11面
K = 0.00000e+000  A 4=-9.86483e-004  A 6= 2.63244e-005  A 8=-2.65177e-005
第12面
K = 0.00000e+000  A 4= 8.92633e-003  A 6=-1.40277e-003  A 8= 1.14431e-004
第15面
K = 0.00000e+000  A 4= 1.96848e-002  A 6=-1.98465e-003  A 8= 1.81549e-004
第16面
K = 0.00000e+000  A 4= 6.30854e-003  A 6= 2.72921e-004  A 8=-2.25860e-004
各種データ
ズーム比      2.77
広角     中間     望遠
焦点距離       3.50     6.59     9.68
Fナンバー      2.88     3.99     5.11
半画角（度）   42.34    29.18    23.17
像高           3.19     3.68     4.14
レンズ全長    24.66    21.66    22.31
BF             6.01     8.74    11.46
d 8            9.20     3.47     1.40
d17            4.15     6.88     9.60
d19            1.00     1.00     1.00
レンズ群データ
群  始面    焦点距離
1    1      -6.96
2    9       6.13
【００７３】
［数値実施例５］
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         vd
1          8.643    0.40   1.91082    35.3
2          5.256    1.90
3         12.101    0.40   1.85150    40.8
4          5.247    2.20
5        -16.279    0.40   1.91082    35.3
6         53.962    0.10
7         10.647    0.95   1.95906    17.5
8         51.434  (可変)
9          ∞       0.00
10(絞り)    ∞      -0.40
11*         4.095    1.50   1.69350    53.2
12*        12.701    0.05
13          3.278    0.40   1.95906    17.5
14          2.478    0.23
15*         3.766    1.50   1.49710    81.6
16*        37.076    0.20
17          ∞     (可変)
18         13.475    0.50   2.00100    29.1
19          6.507  (可変)
20*        12.908    1.30   1.53160    55.8
21*       -69.952  (可変)
22          ∞       1.00   1.51633    64.1
23          ∞     (可変)
像面        ∞
非球面データ
第11面
K = 0.00000e+000  A 4=-2.07620e-003  A 6=-3.06005e-005  A 8=-1.42971e-005
第12面
K = 0.00000e+000  A 4=-3.77850e-003  A 6= 4.91358e-004  A 8=-5.04365e-005
第15面
K = 0.00000e+000  A 4= 3.76458e-004  A 6= 1.33176e-003  A 8= 5.83400e-005
第16面
K = 0.00000e+000  A 4= 6.84691e-003  A 6= 7.21347e-004
第20面
K = 0.00000e+000  A 4=-2.06155e-003  A 6=-5.39428e-005  A 8= 1.09010e-006
第21面
K = 0.00000e+000  A 4=-2.26451e-003  A 6=-4.90709e-005
各種データ
ズーム比      4.24
広角     中間     望遠
焦点距離       3.39     9.23    14.40
Fナンバー      2.88     5.03     7.02
画角          43.21    21.75    16.06
像高           3.19     3.68     4.14
レンズ全長    29.89    26.43    30.20
BF             3.21     7.00    10.23
d 8           11.34     2.40     0.70
d17            0.48     2.74     4.06
d19            3.23     2.65     3.57
d21            1.55     5.34     8.57
d23            1.00     1.00     1.00
レンズ群データ
群  始面    焦点距離
1    1      -6.13
2    9       6.10
3   18     -13.04
4   20      20.61
【００７４】
【表１】
2019105696.tif 000003
【００７５】
［撮像装置の実施例］
次に、本発明の光学系を撮像光学系として用いた撮像装置の実施例について図１１を用いて説明する。撮像装置１００は、例えば、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ、監視カメラ、放送用カメラ等の撮像素子を用いた撮像装置、又は銀塩写真フィルムを用いたカメラ等の撮像装置である。
【００７６】
図１１において、カメラ本体２０は、実施例１〜５で説明したいずれかの光学系である撮影光学系２１と、カメラ本体２０に内蔵され且つ撮影光学系２１によって形成された被写体像を受光する固体撮像素子（光電変換素子）２２とを有する。固体撮像素子２２は、例えばＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等である。メモリ２３は撮像素子２２が受光した被写体像を記録する記録手段である。ファインダー２４は、撮像素子２２上に形成された被写体像であって、表示素子（不図示）に表示された被写体像を観察するためのファインダーである。
【００７７】
このように本発明の光学系をデジタルスチルカメラ等の撮像装置に適用することにより、小型かつ広角で全ズーム範囲にわたって高い光学性能を有し、容易に製造可能な撮像装置を得ることができる。
【符号の説明】
【００７８】
Ｌ１  第１レンズ群
Ｌ２  第２レンズ群
Ｇ１  負レンズ（第１負レンズ）
Ｇ２  負レンズ（第２負レンズ）
【図１】
2019105696.tif 000004
【図２】
2019105696.tif 000005
【図３】
2019105696.tif 000006
【図４】
2019105696.tif 000007
【図５】
2019105696.tif 000008
【図６】
2019105696.tif 000009
【図７】
2019105696.tif 000010
【図８】
2019105696.tif 000011
【図９】
2019105696.tif 000012
【図１０】
2019105696.tif 000013
【図１１】
2019105696.tif 000014