(57)【要約】      （修正有）【課題】レンズ系全体がコンパクトで、また高ズーム比で、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提供する。【解決手段】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、正の屈折力の第３レンズ群Ｌ３より構成され、ズーミングに際し、各レンズ群が移動するズームレンズにおいて、第１レンズ群は負レンズと正レンズより構成され、第２レンズ群は１つ以上の正レンズと２つの負レンズより構成され、第２レンズ群の焦点距離ｆ２、第３レンズ群の焦点距離ｆ３、望遠端における全系の焦点距離ｆＴ、第２レンズ群に含まれる正レンズの材料の屈折率の平均値Ｎ２ｐａｖｅを各々適切に設定する。【選択図】図１
2015158534.tif 000002
【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、正の屈折力の第３レンズ群より構成され、
ズーミングに際し、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、負レンズと正レンズより構成され、前記第２レンズ群は、１つ以上の正レンズと２つの負レンズより構成され、
前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２、前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３、望遠端における全系の焦点距離をｆＴ、前記第２レンズ群に含まれる正レンズの材料の屈折率の平均値をＮ２ｐａｖｅとするとき、
０．１００＜ｆ２／ｆＴ＜０．４４０
０．１００＜ｆ３／ｆＴ＜０．９００
１．８００＜Ｎ２ｐａｖｅ＜２．５００
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】
前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１とするとき、
１．３００＜｜ｆ１｜／ｆ２＜２．０００
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】
前記第２レンズ群に含まれる負レンズの材料の屈折率の平均値をＮ２ｎａｖｅとするとき、
１．５００＜Ｎ２ｎａｖｅ＜１．７３０
なる条件式を満足する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レンズ群の正レンズＧ１ｐは樹脂レンズであり、前記正レンズＧ１ｐの焦点距離をｆ１ｐ、前記第２レンズ群の２つの負レンズのうち、１つの負レンズＧ２ｎ１は樹脂レンズであり、前記負レンズＧ２ｎ１の焦点距離をｆ２ｎ１とするとき、
１．３００＜ｆ１ｐ／｜ｆ２ｎ１｜＜２．０００
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１レンズ群の負レンズＧ１ｎの材料のアッベ数をνｄ１ｎ、前記第１レンズ群の正レンズＧ１ｐの材料のアッベ数をνｄ１ｐとするとき、
２６．０＜νｄ１ｎ−νｄ１ｐ＜４０．０
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２レンズ群は、１つの正レンズＧ２ｐと１つの負レンズＧ２ｎを接合した接合レンズを有し、前記正レンズＧ２ｐの材料のアッベ数をνｄ２ｐ、前記負レンズＧ２ｎの材料のアッベ数をνｄ２ｎとするとき、
１５．０＜νｄ２ｐ−νｄ２ｎ＜２０．０
なる条件式を満足する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レンズ群の負レンズＧ１ｎの物体側のレンズ面の曲率半径をＧ１ｎＲ１、前記負レンズＧ１ｎの像側のレンズ面の曲率半径をＧ１ｎＲ２とするとき、
０．５００＜（Ｇ１ｎＲ１−Ｇ１ｎＲ２）／（Ｇ１ｎＲ１＋Ｇ１ｎＲ２）＜１．０００
なる条件式を満足する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レンズ群の正レンズＧ１ｐの物体側のレンズ面の曲率半径をＧ１ｐＲ１、前記正レンズＧ１ｐの像側のレンズ面の曲率半径をＧ１ｐＲ２とするとき、
０．１００＜（Ｇ１ｐＲ１−Ｇ１ｐＲ２）／（Ｇ１ｐＲ１＋Ｇ１ｐＲ２）＜０．４５０
なる条件式を満足す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３レンズ群は、１つの正レンズＧ３ｐからなり、前記正レンズＧ３ｐの物体側のレンズ面の曲率半径をＧ３ｐＲ１、前記正レンズＧ３ｐの像側のレンズ面の曲率半径をＧ３ｐＲ２とするとき、
０．１００＜（Ｇ３ｐＲ１−Ｇ３ｐＲ２）／（Ｇ３ｐＲ１＋Ｇ３ｐＲ２）＜１．０００
なる条件式を満足する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】
広角端から望遠端へのズーミングに際して、前記第１レンズ群は像側に凸状の軌跡で移動し、前記第２レンズ群は物体側へ移動し、前記第３レンズ群は像側へ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】
請求項１乃至１０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る像を受光する固体撮像素子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それを有する撮像装置に関し、例えばデジタルスチルカメラ、ビデオカメラ、フィルム用カメラ、ＴＶカメラ、監視用カメラ等に用いられる撮像光学系として好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、撮像装置に用いられる撮像光学系は、簡易な構成で、しかも広画角、高ズーム比で全系が小型のズームレンズであることが要望されている。全系が小型で広画角、高ズーム比のズームレンズとして、負の屈折力のレンズ群が先行する（最も物体側に位置する）ネガティブリード型のズームレンズが知られている。
【０００３】
ネガティブリード型の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、正の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群より成る３群ズームレンズが知られている。この３群ズームレンズにおいて、第１レンズ群を負レンズと正レンズより構成し、第２レンズ群を３つ又は４つのレンズより構成し、第３レンズ群を１つの正レンズより構成した小型で広画角の３群ズームレンズが知られている（特許文献１、２）。
【０００４】
特許文献１では、広角端の撮影画角８５度，Ｆナンバー３．２〜６．６、ズーム比４．８程度の３群ズームレンズを開示している。特許文献２では広角端の撮影画角８０度、Ｆナンバー２．８〜７．０、ズーム比４．７程度の３群ズームレンズを開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−６８３２７号公報
【特許文献２】特開２０１２−５３２２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年、撮像装置に用いられるズームレンズは、全系が小型で広画角、高ズーム比であることが強く要望されている。前述したネガティブリード型の３群ズームレンズにおいて全系の小型化及び高ズーム比化を図るには、ズームレンズを構成する各レンズ群のレンズ構成や各レンズ群の屈折力等を適切に設定することが重要になってくる。例えば、前述した３群ズームレンズにおいて、全系の小型化と高ズーム比化を図るためには、ズーミングとフォーカシングに寄与する第２レンズ群と第３レンズ群の焦点距離を短くすることが効果的である。
【０００７】
しかし、単純に、第２レンズ群と第３レンズ群の焦点距離を短くすると、ペッツバール和が増加し、ズーム全域で平坦な像面特性を実現することが困難となる。ペッツバール和の増加を抑えるには、正の屈折力を複数の正レンズで分担する、もしくは正レンズの材料に高屈折率材料を用いるのが有効である。
【０００８】
特許文献２において第２レンズ群に含まれる正レンズの材料の屈折率は１．７７程度である。これらの構成にて正レンズのレンズ枚数を増やさずに、第２レンズ群と第３レンズ群の焦点距離を短くして高ズーム比化と全系の小型化を図ろうとすると、ズーム全域で平坦な像面特性を実現するのが難しくなってくる。前述した３群ズームレンズにおいて、全ズーム範囲にわたり像面湾曲を少なくし、高い光学性能を得るには第２レンズ群と第３レンズ群の屈折力や第２レンズ群を構成する正レンズや負レンズの材料の屈折率等を適切に設定することが重要になってくる。
【０００９】
これらの構成が不適切であると全系の小型化及び広画角化、高ズーム比化を図りつつ、全ズーム範囲において高い光学性能を得るのが大変困難になってくる。
【００１０】
本発明は、レンズ系全体がコンパクトで、また高ズーム比で、全ズーム範囲で高い光学性能が容易に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】
【００１１】
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、正の屈折力の第３レンズ群より構成され、ズーミングに際し、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、負レンズと正レンズより構成され、前記第２レンズ群は、１つ以上の正レンズと２つの負レンズより構成され、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２、前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３、望遠端における全系の焦点距離をｆＴ、前記第２レンズ群に含まれる正レンズの材料の屈折率の平均値をＮ２ｐａｖｅとするとき、
０．１００＜ｆ２／ｆＴ＜０．４４０
０．１００＜ｆ３／ｆＴ＜０．９００
１．８００＜Ｎ２ｐａｖｅ＜２．５００
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】
【００１２】
本発明によれば、レンズ系全体がコンパクトで、また高ズーム比で、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】
【００１３】
【図１】本発明の数値実施例１のレンズ断面図
【図２】（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）  本発明の数値実施例１の広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図
【図３】本発明の数値実施例２のレンズ断面図
【図４】（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）  本発明の数値実施例２の広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図
【図５】本発明の数値実施例３のレンズ断面図
【図６】（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）  本発明の数値実施例３の広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図
【図７】本発明の数値実施例４のレンズ断面図
【図８】（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）  本発明の数値実施例４の広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図
【図９】本発明の撮像装置の要部概略図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に本発明の好ましい実施形態を添付の図面に基づいて詳細に説明する。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、正の屈折力の第３レンズ群からなっている。そして、ズーミングに際し、隣り合うレンズ群の間隔が変化する。
【００１５】
具体的には、広角端から望遠端へのズーム位置へのズーミングに際して、第１レンズ群が像側に凸状の軌跡を描いて移動して、変倍に伴う像面変動を補正している。第２レンズ群が物体側に単調に移動して主たる変倍を行っている。第３レンズ群は像側に移動している。
【００１６】
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）はそれぞれ実施例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４．７１、開口比２．９５〜７．１０程度のズームレンズである。
【００１７】
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）はそれぞれ実施例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５．６７、開口比２．６４〜７．０９程度のズームレンズである。
【００１８】
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）はそれぞれ実施例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４．７２、開口比２．９５〜７．０９程度のズームレンズである。
【００１９】
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）はそれぞれ実施例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４．７５、開口比２．９６〜７．０９程度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デジタルカメラ（撮像装置）の要部概略図である。
【００２０】
レンズ断面図において、左方が物体側で右方が像側である。レンズ断面図において、ｉは物体側から像側への各レンズ群の順序を示し、Ｌｉは第ｉレンズ群である。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、Ｌ３は正の屈折力の第３レンズ群である。
【００２１】
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」と呼ぶ）である。Ｇは光学フィルタ、フェースプレート、水晶ローパスフィルタ、赤外カットフィルタ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。又、銀塩フィルム用カメラの撮影光学系として使用する際にはフィルム面に相当する感光面が置かれている。
【００２２】
収差図において、ｄ、Fは各々ｄ線及びF線、ΔＭ，ΔＳは各々メリディオナル像面，サジタル像面を表している。歪曲はｄ線について表している。倍率色収差は、ｄ線を基準としてｇ線によって表している。ＦｎｏはＦナンバー、ωは半画角（度）である。
【００２３】
尚、以下の各実施例において広角端と望遠端は変倍用レンズ群（第２レンズ群Ｌ２）が機構上、光軸上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。レンズ断面図において、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。
【００２４】
各実施例のズームレンズでは、広角端から望遠端のズーム位置へのズーミングに際して、第１レンズ群Ｌ１が像側に凸状の軌跡を描いて移動して、変倍に伴う像面変動を補正している。第２レンズ群Ｌ２が物体側に移動して主たる変倍を行っている。第３レンズ群Ｌ３は像側に移動している。
【００２５】
第１レンズ群Ｌ１は、負レンズと正レンズより構成されている。第２レンズ群Ｌ２は、１以上の正レンズと２つの負レンズより構成されている。第２レンズ群Ｌ２の焦点距離をｆ２、第３レンズ群Ｌ３の焦点距離をｆ３、望遠端における全系の焦点距離をｆＴ、第２レンズ群Ｌ２に含まれる正レンズの材料の屈折率の平均値をＮ２ｐａｖｅとする。このとき、
０．１００＜ｆ２／ｆＴ＜０．４４０      ・・・（１）
０．１００＜ｆ３／ｆＴ＜０．９００      ・・・（２）
１．８００＜Ｎ２ｐａｖｅ＜２．５００    ・・・（３）
なる条件式を満足している。
【００２６】
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との関係を規定するものである。条件式（１）の上限を超えると、ズーム全域で球面収差がオーバー方向に発生してくる。また、第２レンズ群Ｌ２の変倍作用が低下するため、望遠端における全系の焦点距離を長くして、高ズーム比化を図ろうとすると、ズーミングに際しての第２レンズ群Ｌ２の移動量が大きくなり、レンズ全長が増大してくる。
【００２７】
条件式（１）の下限を超えて、第２レンズ群Ｌ２の屈折力が強まり過ぎると、望遠端において像面彎曲がアンダー方向に発生してくる。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に空気換算でのバックフォーカスを加えた長さである。
【００２８】
条件式（２）は第３レンズ群Ｌ３の焦点距離と望遠端における全系の焦点距離との関係を規定するものである。条件式（２）の上限を超えると、第３レンズ群Ｌ３でフォーカシングする場合に、フォーカシングに際して第３レンズ群Ｌ３の移動量が大きくなり、レンズ全長が増大してくる。条件式（２）の下限を超えると、望遠端において像面彎曲がアンダー方向に発生してくる。
【００２９】
条件式（３）は第２レンズ群Ｌ２に含まれる全ての正レンズの材料の屈折率の平均値を規定するものである。ペッツバール和は各レンズの屈折力を材料の屈折率で割った値の和である。ズーム全域に渡り、像面彎曲を小さく抑えるにはペッツバール和を小さくするのが有効である。レンズ枚数を増やさずにペッツバール和を小さくするには正レンズを高屈折率材料より構成するのがよい。
【００３０】
条件式（３）の上限を超えて正レンズの材料の屈折率の平均が大きくなると、実在の材料では、同時に分散も大きくなりすぎてしまい、ズーム全域でｇ線の軸上色収差がアンダー方向に多く発生してくる。条件式（３）の下限を超えて正レンズの材料の屈折率の平均が小さくなるとペッツバール和が大きくなりすぎてしまい、ズーム全域で像面彎曲がアンダー方向に多く発生してくる。
【００３１】
上記のレンズ構成と条件式（１），（２），（３）を満たすことによって、簡易なレンズ構成で、レンズ全長の短縮化と全系の小型化を図りつつ高ズーム比で像面彎曲が小さくズーム全域で良好な光学性能を有するズームレンズを得ている。
【００３２】
なお更に好ましくは、実施の形態の効果を大きく得るためには、条件式（１），（２），（３）の数値範囲を以下の範囲に設定することが好ましい。
０．１００＜ｆ２／ｆＴ＜０．４２０      ・・・（１ａ）
０．１００＜ｆ３／ｆＴ＜０．８８０      ・・・（２ａ）
１．８１０＜Ｎ２ｐａｖｅ＜２．５００    ・・・（３ａ）
【００３３】
更に好ましくは、条件式（１ａ），（２ａ），（３ａ）の数値範囲を以下の範囲に設定することが好ましい。
０．２００＜ｆ２／ｆＴ＜０．４２０      ・・・（１ｂ）
０．１００＜ｆ３／ｆＴ＜０．８６５      ・・・（２ｂ）
１．８１５＜Ｎ２ｐａｖｅ＜２．５００    ・・・（３ｂ）
【００３４】
以上のように各実施例によれば第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３の焦点距離と第２レンズ群Ｌ２の正レンズの材料の屈折率を適切に設定している。これにより、簡易なレンズ構成でありながらも、全系が小型で高ズーム比で、しかも像面彎曲が小さく高い解像力のズームレンズを得ている。
【００３５】
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。第１レンズ群Ｌ１の焦点距離をｆ１とする。第２レンズ群Ｌ２に含まれる負レンズの材料の屈折率の平均値をＮ２ｎａｖｅとする。第１レンズ群Ｌ１の正レンズＧ１ｐは樹脂レンズであり、正レンズＧ１ｐの焦点距離をｆ１ｐとする。第２レンズ群Ｌ２の２つの負レンズのうち、１つの負レンズＧ２ｎ１は樹脂レンズであり、負レンズＧ２ｎ１の焦点距離をｆ２ｎ１とする。ここで、樹脂レンズとは樹脂材料を含むレンズを意味する。樹脂レンズは、ＩＴＯやＴｉＯ２のようなナノ微粒子を樹脂材料中に分散させることにより作成される。
【００３６】
第１レンズ群Ｌ１の負レンズＧ１ｎの材料のアッベ数をνｄ１ｎ、第１レンズ群の正レンズＧ１ｐの材料のアッベ数をνｄ１ｐとする。第２レンズ群Ｌ２は、１つの正レンズＧ２ｐと１つの負レンズＧ２ｎを接合した接合レンズを有し、正レンズＧ２ｐの材料のアッベ数をνｄ２ｐ、負レンズＧ２ｎの材料のアッベ数をνｄ２ｎとする。第１レンズ群Ｌ１の負レンズＧ１ｎの物体側のレンズ面の曲率半径をＧ１ｎＲ１、負レンズＧ１ｎの像側のレンズ面の曲率半径をＧ１ｎＲ２とする。
【００３７】
第１レンズ群Ｌ１の正レンズＧ１ｐの物体側のレンズ面の曲率半径をＧ１ｐＲ１、正レンズＧ１ｐの像側のレンズ面の曲率半径をＧ１ｐＲ２とする。第３レンズ群Ｌ３は、１つの正レンズＧ３ｐからなり、正レンズＧ３ｐの物体側のレンズ面の曲率半径をＧ３ｐＲ１、正レンズＧ３ｐの像側のレンズ面の曲率半径をＧ３ｐＲ２とする。
【００３８】
このとき次の条件式のうち１以上を満足するのが良い。
１．３００＜｜ｆ１｜／ｆ２＜２．０００        ・・・（４）
１．５００＜Ｎ２ｎａｖｅ＜１．７３０          ・・・（５）
１．３００＜ｆ１ｐ／｜ｆ２ｎ１｜＜２．０００  ・・・（６）
２６．０＜νｄ１ｎ−νｄ１ｐ＜４０．０        ・・・（７）
１５．０＜νｄ２ｐ−νｄ２ｎ＜２０．０        ・・・（８）
０．５００＜（Ｇ１ｎＲ１−Ｇ１ｎＲ２）／（Ｇ１ｎＲ１＋Ｇ１ｎＲ２）＜１．０００
・・・（９）
０．１００＜（Ｇ１ｐＲ１−Ｇ１ｐＲ２）／（Ｇ１ｐＲ１＋Ｇ１ｐＲ２）＜０．４５０
・・・（１０）
０．１００＜（Ｇ３ｐＲ１−Ｇ３ｐＲ２）／（Ｇ３ｐＲ１＋Ｇ３ｐＲ２）＜１．０００
・・・（１１）
次に前述の各条件式の技術的意味を説明する。
【００３９】
条件式（４）は第１レンズ群Ｌ１の焦点距離と第２レンズ群Ｌ２の焦点距離の関係を規定するものである。条件式（４）の上限を超えて、第１レンズ群Ｌ１の負の屈折力が弱くなり過ぎると（負の屈折力の絶対値が小さくなると）ズーミングに際して、第１レンズ群Ｌ１の移動量が大きくなり、望遠端におけるレンズ全長が増大してくる。条件式（４）の下限を超えて、第１レンズ群Ｌ１の負の屈折力が強くなり過ぎると（負の屈折力の絶対値が大きくなると）、広角端において像面彎曲がアンダー方向に多く発生してくる。
【００４０】
条件式（５）は、第２レンズ群Ｌ２に含まれる全ての負レンズの材料の屈折率の平均値を規定するものである。条件式（５）の上限を超えて負レンズの材料の屈折率の平均が大きくなると、負レンズにて、ペッツバール和をキャンセルする量が不足してしまい、ズーム全域で像面彎曲がアンダー方向に多く発生してくる。条件式（５）の下限を超えて負レンズの材料の屈折率の平均が小さくなると、実在の材料では、分散が小さくなりすぎてしまい、第２レンズ群Ｌ２内において色収差の補正が不十分になってくる。特に広角端においてｇ線の軸上色収差がアンダー方向に多く発生してくる。
【００４１】
各実施例では、簡易な構成のズームレンズを得るために、第１レンズ群Ｌ１の正レンズＧ１ｐと第２レンズ群Ｌ２の１つの負レンズＧ２ｎ１に樹脂レンズを適用している。この様に、ズームレンズ中の正レンズと負レンズに樹脂を合わせて導入することで、樹脂を使用した場合の温度変化による光学性能の変化を軽減している。
【００４２】
条件式（６）は、第１レンズ群Ｌ１に配置された樹脂レンズである正レンズＧ１ｐの焦点距離と第２レンズ群Ｌ２に含まれる樹脂レンズである負レンズＧ２ｎ１の焦点距離の絶対値の比率を既定するものである。第１レンズ群Ｌ１の正レンズＧ１ｐの焦点距離と第２レンズ群Ｌ２の負レンズＧ２ｎ１の焦点距離の絶対値を適切に設定することで、温度変化による光学性能の変化を軽減している。
【００４３】
条件式（６）の上限を超えて、正レンズＧ１ｐに対して負レンズＧ２ｎ１の屈折力が強まり過ぎると（負の屈折力の絶対値が大きくなりすぎて）、温度変化に際してピント変動が増大してくる。条件式（６）の下限を超えて、負レンズＧ２ｎ１の負の屈折力の絶対値に対して正レンズＧ１ｐの正の屈折力が強まり過ぎると（大きくなりすぎて）、温度変化に際して広角端において周辺像面の変動が増大してくる。
【００４４】
条件式（７）は、第１レンズ群Ｌ１に含まれる負レンズＧ１ｎの材料のアッベ数と正レンズＧ１ｐの材料のアッベ数の差を規定するものである。条件式（７）の上限を超えてアッベ数の差が離れすぎると、広角端においてｇ線の倍率色収差がアンダー方向に多く発生してくる。条件式（７）の下限を超えて、アッベ数の差が近づき過ぎると望遠端において第１レンズ群Ｌ１内より軸上色収差が多く発生する。これを補正するためには、正レンズＧ１ｐの屈折力を強くしなければならなくなり、この結果、広角端において像面彎曲がアンダー方向に多く発生してくる。
【００４５】
条件式（８）は、第２レンズ群Ｌ２に含まれる接合レンズを構成する正レンズＧ２ｐの材料のアッベ数と負レンズＧ２ｎの材料のアッベ数の差を規定するものである。条件式（８）の上限を超えてアッベ数の差が離れすぎると、広角端においてｇ線の軸上色収差がアンダー方向に多く発生してくる。条件式（８）の下限を超えて、アッベ数の差が近づき過ぎると、第２レンズ群Ｌ２内において軸上色収差が多く発生し、これを補正するために、接合レンズ面の曲率を強く（曲率半径を短く）しなければならない。そうすると、広角端において像面彎曲がアンダー方向に増大してくる。
【００４６】
条件式（９）は、第１レンズ群Ｌ１内の負レンズＧ１ｎのレンズ形状を規定するものである。条件式（９）の上限を超えて、負レンズＧ１ｎの像側のレンズ面の曲率が強くなると、広角端においてｇ線の倍率色収差が多く発生してくる。条件式（９）の下限を超えて、負レンズＧ１ｎの像側のレンズ面の曲率が弱くなると（曲率半径が大きくなると）、広角端において像面彎曲がアンダー方向に多く発生してくる。
【００４７】
条件式（１０）は、第１レンズ群Ｌ１内の正レンズＧ１ｐのレンズ形状を規定するものである。条件式（１０）の上限を超えて、正レンズＧ１ｐの像側のレンズ面の曲率が強くなると、広角端において像面彎曲がアンダー方向に多く発生してくる。条件式（１０）の下限を超えて、正レンズＧ１ｐの像側のレンズ面の曲率が弱くなり過ぎると、広角端においてｇ線の倍率色収差がアンダー方向に多く発生してくる。
【００４８】
条件式（１１）は、第３レンズ群Ｌ３内の正レンズＧ３ｐのレンズ形状を規定するものである。条件式（１１）の上限を超えて、正レンズＧ３ｐの像側のレンズ面の曲率が強くなり過ぎると、望遠端において像面彎曲がオーバー方向に多く発生してくる。条件式（１１）の下限を超えて、正レンズＧ１ｐの物体側のレンズ面の曲率が弱くなり過ぎると、広角端においてｇ線の倍率色収差がオーバー方向に多く発生してくる。更に好ましくは、実施の形態の効果を大きくするためには、条件式（４）乃至（１１）の数値範囲を以下の範囲に設定することが好ましい。
【００４９】
１．４００＜｜ｆ１｜／ｆ２＜２．０００        ・・・（４ａ）
１．６５０＜Ｎ２ｎａｖｅ＜１．７２８          ・・・（５ａ）
１．３５０＜ｆ１ｐ／｜ｆ２ｎ１｜＜２．０００  ・・・（６ａ）
２６．２＜νｄ１ｎ−νｄ１ｐ＜４０．０        ・・・（７ａ）
１７．０＜νｄ２ｐ−νｄ２ｎ＜２０．０        ・・・（８ａ）
０．５００＜（Ｇ１ｎＲ１−Ｇ１ｎＲ２）／（Ｇ１ｎＲ１＋Ｇ１ｎＲ２）＜０．９８０
・・・（９ａ）
０．１００＜（Ｇ１ｐＲ１−Ｇ１ｐＲ２）／（Ｇ１ｐＲ１＋Ｇ１ｐＲ２）＜０．３００
・・・（１０ａ）
０．１００＜（Ｇ３ｐＲ１−Ｇ３ｐＲ２）／（Ｇ３ｐＲ１＋Ｇ３ｐＲ２）＜０．８００
・・・（１１ａ）
【００５０】
各実施例のズームレンズは、歪曲収差と倍率色収差を含んだ電気信号を画像処理によって補正するシステムを有する撮像装置で使用することにより、全ズーム領域でさらに高い光学性能を得ることができる。
【００５１】
次に、各実施例のズームレンズのレンズ構成について説明する。各実施例のズームレンズは、ズーミングに際して広角端に比べて望遠端にて、第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２との間隔が狭まるよう、第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３との間隔が広がるように各レンズ群が移動している。また、第１レンズ群Ｌ１は像側に凸状の軌跡にて移動している。
【００５２】
開口絞りＳＰは第２レンズ群Ｌ２の最も物体側のレンズＧａの物体側頂点とレンズＧａ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。開口絞りＳＰを、このような位置に配置することで、広角端において、第１レンズ群Ｌ１と開口絞りＳＰまでの間隔を抑えて、前玉有効径の小型化を図っている。ズーミングに際しての変倍作用は主に第２レンズ群Ｌ２の移動で行っている。ズーミングに伴う像面変動の補正は主に第１レンズ群Ｌ１の移動で行っている。フォーカシングは第１レンズ群Ｌ１もしくは第３レンズ群Ｌ３を移動させることで行っている。
【００５３】
第１レンズ群Ｌ１は、物体側から像側へ順に、像側に凹面を向けた負レンズＧ１ｎ、物体側に凸面を向けた樹脂レンズである正レンズＧ１ｐで構成し、前玉有効径の小型化を図りつつ色収差を補正している。また、広角端において像面彎曲を補正するために正レンズＧ１ｐの両レンズ面を非球面としている。負レンズＧ１ｎの両面を球面として製造を容易にしている。第２レンズ群Ｌ２は、実施例１乃至３では、物体側から像側へ順に、正レンズＧ２ｐと負レンズＧ２ｎを接合した全体として正の屈折力の接合レンズ、樹脂レンズである負レンズＧ２ｎ１の３枚で構成している。
【００５４】
実施例４では、物体側から像側へ順に、正レンズ、正レンズＧ２ｐと負レンズＧ２ｎを接合した全体として正の屈折力の接合レンズ、樹脂レンズである負レンズＧ２ｎ１の４枚で構成している。第２レンズ群Ｌ２に正の樹脂レンズである負レンズＧ２ｎ１を導入することで、第１レンズ群Ｌ１に導入した樹脂レンズである負レンズＧ１ｐと、温度変化時の光学性能の変化を軽減している。また、第２レンズ群Ｌ２の正の屈折力を強めた際の球面収差と像面彎曲を樹脂レンズである負レンズＧ２ｎ１の非球面で補正している。
【００５５】
さらに、第２レンズ群Ｌ２を構成する正レンズには高屈折率材料を用いてペッツバール和の値を小さく抑え像面彎曲を良好に補正している。高ズーム比化を図りつつ全系の小型化を図るため第２レンズ群Ｌ２の正の屈折力を強めている。このとき正レンズに高屈折率材料をも用いることは像面の平坦性を容易に実現している。
【００５６】
第３レンズ群Ｌ３は１つの樹脂レンズである正レンズＧ３ｐで構成されている。フォーカシングを第３レンズ群Ｌ３で行う場合には第３レンズ群Ｌ３が軽量化となめため迅速なフォーカスが容易となる。また、第３レンズ群Ｌ３を樹脂レンズである正レンズＧ３ｐとして非球面を導入することにより、望遠端において像面彎曲の補正を良好に行っている。なお各実施例において像ぶれの補正を任意のレンズ群を光軸に対して垂直な方向の成分を持つ方向に移動させて行っても良い。
【００５７】
次に本発明の実施例１乃至４に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は物体側からの面の順序を示し、ｒｉはレンズ面の曲率半径、ｄｉは第ｉ面と第ｉ＋１面との間のレンズ肉厚および空気間隔、ｎｄｉ、νｄｉはそれぞれｄ線に対する屈折率、アッベ数を示す。また、もっとも像側の２面は水晶ローパスフィルタ、赤外カットフィルタ等のフィルタ部材である。
【００５８】
数値実施例１乃至４において間隔ｄ５がマイナスとなっているのは、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と数えたためである。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，A10，A12を各々非球面係数としたとき
【００５９】
【数１】
2015158534.tif 000003
【００６０】
なる式で表している。また、［e+X］は［×10+x］を意味し、［e-X］は［×10-x］を意味している。非球面は面番号の後に*を付加して示す。又前述の各条件式と数値実施例の関係を表１に示す。
【００６１】
［数値実施例１］     
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         νd      
1        128.090    0.50   1.71300    53.9       
2          6.232    1.67                         
3*         7.641    2.00   1.63550    23.9       
4*        12.265  (d4)                          
5(絞り)    ∞      -0.30                          
6          5.896    1.71   1.88300    40.8        
7        -10.397    1.00   1.80809    22.8        
8         23.862    0.30                          
9*         6.086    1.00   1.60737    27.0        
10*         3.688   (d10)                          
11*       -74.742    1.65   1.53110    55.9       
12*        -9.372   (d12)                         
13          ∞       0.60   1.51633    64.1       
14          ∞       0.30                         
像面        ∞   
【００６２】
非球面データ
第3面
K  =-2.40951e+000  A 4= 5.09903e-004  A 6=-1.53104e-006 
A 8=-5.24130e-007  A10= 4.27054e-009  A12= 2.74357e-010  
第4面
K  =-1.48978e+001  A 4= 6.80945e-004  A 6=-3.48694e-005 
A 8=-1.36226e-007  A10= 2.40994e-008  A12=-2.78262e-010  
第9面
K  =-1.27484e+000  A 4=-5.29924e-004  A 6=-1.41603e-004 
A 8=-5.54253e-006  
第10面
K  =-8.09190e-001  A 4= 2.56254e-003  A 6= 5.87091e-006 
A 8=-1.22829e-005  
第11面
K  =-1.73821e+003  A 4= 8.08613e-005  A 6=-4.68015e-007 
A 8=-7.12338e-007  
第12面
K  =-1.29676e+001  A 4=-8.33886e-004  A 6= 2.31741e-005 
A 8=-1.00564e-006  
【００６３】
各種データ
ズーム比     4.71 
焦点距離       4.98    14.05    23.47     
Fナンバー      2.95     4.98     7.10     
半画角（度）  33.48    15.42     9.38     
像高           3.29     3.88     3.88       
レンズ全長    35.13    29.66    34.77     
BF             4.47     4.18     3.88     
d 4           17.20     3.63     0.64       
d10            3.73    12.12    20.52     
d12            3.77     3.48     3.18      
ズームレンズ群データ
群  始面    焦点距離  
1    1     -13.83         
2    5       9.75         
3   11      20.00        
単レンズデータ
レンズ  始面  焦点距離
1       1     -9.20
2       3     27.31
3       6      4.48
4       7     -8.85
5       9    -18.30
6      11     20.00
【００６４】
［数値実施例２］     
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         νd       
1         58.202    0.50   1.71300    53.9       
2          6.052    1.54                       
3*         6.322    2.00   1.63550    23.9       
4*         8.328  (d4)                         
5(絞り)    ∞      -0.30                         
6          5.959    1.71   1.88300    40.8        
7        -10.400    1.00   1.80809    22.8        
8         35.221    0.30                         
9*         8.019    1.00   1.60737    27.0        
10*         4.376   (d10)                        
11*       -30.000    1.65   1.53110    55.9       
12*        -7.994   (d12)                          
13          ∞       0.60   1.51633    64.1      
14          ∞       0.17                         
像面        ∞   
【００６５】
非球面データ
第3面
K  =-1.95667e+000  A 4= 3.68954e-004  A 6=-7.78560e-006 
A 8=-2.98984e-007  A10= 5.45057e-010  A12= 3.84964e-010  
第4面
K  =-4.76638e+000  A 4= 2.70648e-004  A 6=-2.87565e-005 
A 8=-1.83297e-007  A10= 2.75489e-008  A12=-3.14012e-010  
第9面
K  =-4.59453e+000  A 4= 4.55756e-004  A 6=-1.44207e-004 
A 8=-3.43204e-006  
第10面
K  =-4.63147e-001  A 4= 2.28728e-003  A 6= 4.34962e-005 
A 8=-1.14964e-005  
第11面
K = 3.57286e+001  A 4= 5.75924e-004  
第12面
K = 9.06057e-001  A 4= 1.09664e-003  
【００６６】
各種データ
ズーム比     5.67 
焦点距離       4.61    15.19    26.16    
Fナンバー      2.64     4.82     7.09     
半画角（度）  35.52    14.31     8.43    
像高           3.29     3.88     3.88    
レンズ全長    35.81    30.12    36.64    
BF             4.22     3.94     3.65    
d 4           18.27     3.33     0.60    
d10            3.71    13.25    22.79      
d12            3.65     3.37     3.08      
ズームレンズ群データ
群  始面    焦点距離  
1    1     -13.15         
2    5       9.39        
3   11      20.00        
単レンズデータ
レンズ  始面  焦点距離
1       1     -9.51
2       3     29.77
3       6      4.51
4       7     -9.84
5       9    -17.69
6      11     20.00
【００６７】
［数値実施例３］     
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         νd       
1        269.769    0.50   1.71300    53.9       
2          6.261    1.67                          
3*         7.845    2.00   1.63550    23.9      
4*        13.176    (d4)                          
5(絞り)    ∞      -0.30                         
6          5.506    1.74   1.83481    42.7       
7        -10.400    1.04   1.84666    23.8        
8         29.006    0.30                         
9*         6.239    1.00   1.60737    27.0        
10*         3.815   (d10)                          
11*       -76.809    1.65   1.53110    55.9       
12*        -9.401   (d12)                         
13          ∞       0.60   1.51633    64.1      
14          ∞       0.30                      
像面        ∞   
【００６８】
非球面データ
第3面
K  =-1.68590e+000  A 4= 4.42045e-004  A 6= 4.69348e-006 
A 8=-9.44316e-007  A10= 1.55024e-008  A12=-8.26881e-012  
第4面
K  =-2.04429e+001  A 4= 9.77926e-004  A 6=-4.76335e-005 
A 8= 9.24862e-008  A10= 1.96159e-008  A12=-3.60267e-010  
第9面
K  =-3.47847e+000  A 4= 1.04191e-003  A 6=-1.30558e-004 
A 8=-1.16832e-005  
第10面
K  =-1.08818e+000  A 4= 3.97557e-003  A 6= 1.58804e-004 
A 8=-2.57135e-005  
第11面
K  =-1.37419e+003  A 4= 3.92875e-004  A 6=-7.36002e-006 
A 8=-2.75589e-007  
第12面
K  =-1.62994e+001  A 4=-7.85127e-004  A 6= 3.17474e-005 
A 8=-9.65857e-007  
【００６９】
各種データ
ズーム比     4.72 
焦点距離       4.93    13.92    23.25     
Fナンバー      2.95     4.98     7.09     
半画角（度）  33.75    15.55     9.46     
像高           3.29     3.88     3.88     
レンズ全長    35.19    29.74    34.87      
BF            4.45     4.16     3.88       
d 4           17.21     3.64     0.65     
d10            3.73    12.13    20.54    
d12            3.75     3.46     3.18       
ズームレンズ群データ
群  始面    焦点距離  
1    1     -13.66        
2    5       9.75        
3   11      20.00        
単レンズデータ
レンズ  始面  焦点距離
1       1     -9.00
2       3     26.63
3       6      4.54
4       7     -8.93
5       9    -19.15
6      11     20.00
【００７０】
［数値実施例４］     
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         νd       
1        500.000    0.60   1.72000    50.2      
2          6.275    1.65                         
3*         8.463    2.00   1.63550    23.9      
4*        15.651  (d4)                          
5(絞り)    ∞      -0.20                        
6          7.552    1.12   1.80400    46.6        
7         25.399    0.10                          
8          8.380    1.21   1.83481    42.7       
9        -15.483    1.14   1.80809    22.8       
10         36.280    0.11                         
11*         6.853    0.65   1.60737    27.0        
12*         3.260  (d12)                          
13*       -24.748    1.65   1.53110    55.9        
14*        -7.604  (d14)                         
15          ∞       0.60   1.51633    64.1       
16          ∞       0.30                        
像面        ∞   
【００７１】
非球面データ
第3面
K  =-2.45826e+000  A 4= 2.75547e-004  A 6= 3.78685e-006 
A 8=-5.43968e-007  A10= 1.22799e-008  A12= 2.59423e-010  
第4面
K  =-2.51416e+001  A 4= 3.89847e-004  A 6=-2.48544e-005 
A 8= 9.89395e-008  A10= 1.18740e-008  A12= 5.69823e-011  
第11面
K  =-1.11029e+001  A 4= 3.39210e-004  A 6=-2.56948e-004 
A 8= 1.44333e-005  
第12面
K  =-3.49860e-001  A 4=-2.84611e-003  A 6= 1.27886e-004 
A 8=-1.33416e-005  
第13面
K  =-8.19588e+001  A 4=-1.15298e-004  A 6=-4.37561e-005 
A 8= 1.87103e-006  A10=-4.99522e-008  
第14面
K  =-9.05643e+000  A 4=-1.14266e-003  A 6= 1.18880e-005 
A 8=-2.61653e-007  A10=-9.75922e-009  
【００７２】
各種データ
ズーム比     4.76 
焦点距離       4.87    15.91    23.15     
Fナンバー      2.96     5.45     7.09     
半画角（度）  34.10    13.69     9.50      
像高           3.29     3.88     3.88     
レンズ全長    35.74    30.46    34.48     
BF             4.39     4.03     3.79       
d 4           17.40     2.49     0.44      
d12            3.73    13.72    20.03     
d14            3.69     3.33     3.09      
ズームレンズ群データ
群  始面    焦点距離  
1    1     -13.60        
2    5       9.65        
3   13      20.00         
単レンズデータ
レンズ  始面  焦点距離
1       1     -8.83
2       3     26.16
3       6     13.00
4       8      6.67
5       9    -13.30
6      11    -10.99
7      13     20.00
【００７３】
【表１】
2015158534.tif 000004
【００７４】
次に本発明のズームレンズを撮影光学系として用いたデジタルカメラ（撮像装置）の実施形態を図９を用いて説明する。図９において、２０はデジタルカメラ本体、２１は上述の実施形態のズームレンズによって構成された撮影光学系、２２は撮影光学系２１によって被写体像を受光するＣＣＤ等の撮像素子である。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、２４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ーである。
【００７５】
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２２上に形成された被写体像が表示される。このように本発明のズームレンズをデジタルカメラに適用することにより、小型で高い光学性能を有する撮像装置を実現している。
【００７６】
本発明のズームレンズはクイックリターンミラーのないミラーレスのデジタルカメラにも適用できる。
【符号の説明】
【００７７】
Ｌ１…第１レンズ群      Ｌ２…第２レンズ群      Ｌ３…第３レンズ群
【図１】
2015158534.tif 000005
【図２】
2015158534.tif 000006
【図３】
2015158534.tif 000007
【図４】
2015158534.tif 000008
【図５】
2015158534.tif 000009
【図６】
2015158534.tif 000010
【図７】
2015158534.tif 000011
【図８】
2015158534.tif 000012
【図９】
2015158534.tif 000013