(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側より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レンズ群より構成され、
または、
物体側より像側へ順に配置された、前記第１レンズ群、前記第２レンズ群、負の屈折力の第３レンズ群より構成され、
ズーミングに際して、少なくとも前記第１レンズ群と前記第２レンズ群が移動し、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、
前記ズームレンズの最も像側に、フォーカシングに際して移動する負の屈折力のフォーカスレンズが配置され、
前記第１レンズ群は１枚の負レンズと１枚の正レンズより構成されており、
前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１、広角端におけるバックフォーカスをｓｋｗ、レンズ群の最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの距離をレンズ群の構成長として、全てのレンズ群の構成長の総和をＢｄ、広角端におけるレンズ全長をＬｗとするとき、
０．８＜｜ｆ１｜／ｓｋｗ＜１．４
０．２０＜Ｂｄ／Ｌｗ＜０．２７
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２レンズ群に前記フォーカスレンズが含まれていない場合は前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２、前記第２レンズ群に前記フォーカスレンズが含まれる場合は前記フォーカスレンズを除く前記第２レンズ群を構成する光学系の焦点距離をｆ２とするとき、
０．３０＜ｆ２／ｓｋｗ＜０．８５
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レンズ群に前記フォーカスレンズが含まれていない場合は前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２、前記第２レンズ群に前記フォーカスレンズが含まれる場合は前記フォーカスレンズを除く前記第２レンズ群を構成する光学系の焦点距離をｆ２、広角端における前記ズームレンズの焦点距離をｆｗとするとき、
０．５＜ｆ２／ｆｗ＜１．３
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】
広角端における前記ズームレンズの焦点距離をｆｗとするとき、
１．３＜｜ｆ１｜／ｆｗ＜２．０
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レンズ群に前記フォーカスレンズが含まれていない場合は前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２、前記第２レンズ群に前記フォーカスレンズが含まれる場合は前記フォーカスレンズを除く前記第２レンズ群を構成する光学系の焦点距離をｆ２とするとき、
１．２＜｜ｆ１｜／ｆ２＜１．８
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レンズ群に前記フォーカスレンズが含まれていない場合は前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２、前記第２レンズ群に前記フォーカスレンズが含まれる場合は前記フォーカスレンズを除く前記第２レンズ群を構成する光学系の焦点距離をｆ２、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、
０．１＜ｆ２／ｆｔ＜０．５
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】
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、
０．３＜｜ｆ１｜／ｆｔ＜０．７
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２レンズ群は非球面形状のレンズ面を含む非球面レンズを有し、該非球面レンズの材料のアッベ数をＢ２ｖとするとき、
Ｂ２ｖ＞６０．０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項９】
前記１枚の負レンズは、非球面形状のレンズ面を有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】
前記第２レンズ群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、負レンズより構成され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】
前記ズームレンズが前記第３レンズ群を有する場合、前記第３レンズ群は１枚の負レンズより構成されることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項１２】
請求項１乃至１１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１３】
画像処理により歪曲収差を補正する補正手段を有することを特徴とする請求項１２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、特にスチルカメラ、ビデオカメラ、デジタルスチル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として、全系が小型でありながら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が要求されている。特に、レンズ交換式カメラシステムの分野では携帯時に全系が小型化であるズームレンズであることが強く求められている。携帯時の全系の小型化を図るための技術として、沈胴方式と言われるレンズ鏡筒の構造を使用することが一般的に知られている。
【０００３】
ここで沈胴方式とは、レンズ鏡筒の一部を伸縮させ携帯時にレンズ構成全長を短縮することで小型化し、携帯性の向上を図る機構を用いる方式である。この沈胴方式を用いる際には、使用時（撮影時）の大きさと共に沈胴状態時の大きさの双方を配慮して構成する必要がある。
【０００４】
例えば、ズームレンズを構成する各レンズ群の構成レンズ枚数を少なくし、各レンズ群の厚みを薄くすることで沈胴状態時においてレンズ構成長の厚みを軽減する必要がある。また使用時においてレンズ全長が長すぎると全系が大型化して撮像動作が不便となるため使用時においてはレンズ全長が短いことが要望されている。
【０００５】
さらにフォーカスレンズの光学系中の位置やフォーカスレンズの大きさはレンズ鏡筒全体の大きさに大きな影響を与える。このためフォーカシング方式としてはフォーカスレンズが小型であり、かつフォーカシングに際して収差変動が少なく、全物体距離範囲にわたり高い光学性能が得られること、しかも沈胴方式に適したフォーカシング方式であること等が要望される。
【０００６】
従来、全系が小型で比較的高ズーム比で、しかも携帯性の良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、正の屈折力の第２レンズ群、負の屈折力の第３レンズ群より構成される３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、２ではズーミングに際して全てのレンズ群が移動し、隣り合うレンズ群の間隔が変化し、またフォーカシングに際して最も像側の第３レンズ群が移動するズームレンズを開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−３０８９２９号公報
【特許文献２】特開２００８−１５８１２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
前述した３群ズームレンズは、全系の小型化を図りつつ、高ズーム比化を図るのが比較的容易である。しかしながらそのような特徴のあるズームレンズを得るには、ズーミングの際の各レンズ群の移動軌跡や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等を適切に設定することが重要になってくる。特に沈胴時の全系の小型化を図るには各レンズ群のレンズ構成長（レンズ群を構成する最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの距離）を短くすることが重要になってくる。
【０００９】
この他、レンズ交換式カメラ用のズームレンズとしても使用するためには、適切な長さのバックフォーカスを有することが重要になってくる。また、オートフォーカス機構が搭載される撮像装置に用いるときには、オートフォーカス動作が高速でしかも容易であることも求められている。
【００１０】
特許文献１のズームレンズは、バックフォーカスが短すぎ、レンズ交換式カメラシステムへの適用が難しい。特許文献２のズームレンズは、全体の大きさに比較してフォーカスレンズの外径が大きく鏡筒全体が大型化する傾向がある。
【００１１】
本発明は、レンズ系全体が小型で高ズーム比で、しかも全ズーム範囲において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の提供を目的とする。この他、例えばレンズ交換式カメラシステムに適した適切な長さのバックフォーカスを有し、沈胴状態時において全系の小型化が容易なズームレンズ及びそれを有する撮像装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明のズームレンズは、物体側より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レンズ群より構成され、
または、
物体側より像側へ順に配置された、前記第１レンズ群、前記第２レンズ群、負の屈折力の第３レンズ群より構成され、
ズーミングに際して、少なくとも前記第１レンズ群と前記第２レンズ群が移動し、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、
前記ズームレンズの最も像側に、フォーカシングに際して移動する負の屈折力のフォーカスレンズが配置され、
前記第１レンズ群は１枚の負レンズと１枚の正レンズより構成されており、
前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１、広角端におけるバックフォーカスをｓｋｗ、レンズ群の最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの距離をレンズ群の構成長として、全てのレンズ群の構成長の総和をＢｄ、広角端におけるレンズ全長をＬｗとするとき、
０．８＜｜ｆ１｜／ｓｋｗ＜１．４
０．２０＜Ｂｄ／Ｌｗ＜０．２７
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】
【００１３】
本発明によれば、レンズ系全体が小型で、高ズーム比で、しかも全ズーム範囲において高い光学性能が容易に得られるズームレンズが得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施例１の広角端におけるレンズ断面と移動軌跡の図
【図２】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）  実施例１の広角端、中間のズーム位置、望遠端における諸収差図
【図３】実施例２の広角端におけるレンズ断面と移動軌跡の図
【図４】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）  実施例２の広角端、中間のズーム位置、望遠端における諸収差図
【図５】実施例３の広角端におけるレンズ断面と移動軌跡の図
【図６】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）  実施例３の広角端、中間のズーム位置、望遠端における諸収差図
【図７】本発明のデジタルカメラでの実施例
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明のズームレンズ及びそれを有する撮像装置を図面に基づいて説明する。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レンズ群より構成され、または  物体側より像側へ順に配置された、前記第１レンズ群、前記第２レンズ群、負の屈折力の第３レンズ群より構成される。最も像側には、負の屈折力のフォーカスレンズが配置されており、ズーミングに際して、第１レンズ群と第２レンズ群が移動し、隣り合うレンズ群の間隔が変化する。ここでレンズ群とは、ズーミングに際して一体的に移動するレンズ要素であって、１枚以上のレンズを有していればよく、必ずしも複数枚のレンズを有していなくてもよい。
【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２．８４、開口比（Ｆナンバー）３．６０〜６．４０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２．８６、開口比３．６０〜６．４０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２．８８、開口比３．６０〜６．４０のズームレンズである。図７は、本発明のズームレンズを有するデジタルカメラ（撮像装置）の要部概略図である。
【００１９】
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。
【００２０】
レンズ断面図において、Ｌ０はズームレンズである。またＢ１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、Ｂ２は正の屈折力の第２レンズ群である。ＦＬは最も像側に位置する負の屈折力のフォーカスレンズである。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。
【００２１】
ＧＳ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。
【００２２】
図１、図３においてフォーカスレンズＦＬはズーミングに際して他のレンズ群とは独立に（異なった軌跡で）移動するレンズ群であり、第３レンズ群Ｂ３に相当する。図５においてフォーカスレンズＦＬは無限遠にフォーカスしているときはズーミングに際して第２レンズ群Ｂ２と一体的に（同じ軌跡で）移動する。
【００２３】
このため無限遠にフォーカスしているときは２群ズームレンズとして取り扱うこともできる。また有限距離にフォーカスしているときはズーミングに際して他のレンズ群とは独立に移動する。このため有限距離にフォーカスしているときは３群ズームレンズとして取り扱うこともできる。しかしながら無限遠にフォーカスしているときを基準とし、実施例３ではフォーカスレンズＦＬを第２レンズ群Ｂ２の一部とし、２群ズームレンズとして取り扱うことにする。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】
第３レンズ群Ｂ３に関する矢印３ａと第２レンズ群Ｂ２に関する矢印２ａは無限遠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。また第３レンズ群Ｂ３に関する矢印３ｂと第２レンズ群Ｂ２の一部に関する矢印２ｂ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。第３レンズ群Ｂ３に関する矢印３ｃと第２レンズ群Ｂ２の一部に関する矢印２ｃ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。
【００２５】
収差図のうち、球面収差図においては、ｄはｄ線（波長５８７．６ｎｍ）、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、ΔＭはｄ線のメリディオナル像面、ΔＳはｄ線の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。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。
【００２６】
本発明のズームレンズは、高い光学性能を有しつつ十分なズーム比を確保するために、物体側から像側へ順に、少なくとも負の屈折力の第１レンズ群Ｂ１と正の屈折力の第２レンズ群Ｂ２を有している。そして最も像側に負の屈折力のフォーカスレンズが位置するようにしている。そして、各レンズ群の屈折力やズーミングに際しての移動軌跡等を適正化することで、高い光学性能を有しつつ、全系の小型化とともに適切な長さのバックフォーカスを確保し、また沈胴状態時の全系の小型化を図っている。
【００２７】
一般的に、物体側から像側へ順に、負の屈折力のレンズ群と正の屈折力のレンズ群を配置した光学系は少ない構成レンズ枚数で比較的高い光学性能が得られる。また構成レンズ枚数が少ないことから沈胴状態時に全系の小型化が容易となり、沈胴機構に適している。
【００２８】
本発明のズームレンズにおいて最も像側のレンズは全系の中でレンズ有効径が比較的小さい。このため、ここの位置又は位置近傍にフォーカスレンズを配置することによりメカ機構も含めたフォーカシング機構の小型化を図りつつ、全系の小型化を図っている。ただし、全系を小型化したとき、バックフォーカスが短くなると最も像側のレンズのレンズ有効径が大きくなりやすい。これは撮像素子と最も像側のレンズが近づくほど最も像側のレンズ面に軸外光線が通過する入射高が高くなるためである。
【００２９】
よって、フォーカスレンズを最も像側に配置しつつ、所定の長さのバックフォーカスが得られるように構成することが重要になってくる。さらに、レンズ交換式の撮像装置用の撮像光学系として適用する際には、撮像装置とレンズ鏡筒の連結機構等のために適切な長さのバックフォーカスを確保する必要がある。
【００３０】
そのため、各実施例では高い光学性能を維持しつつ適切な長さのバックフォーカスを確保するために、以下の条件（１）を満足するようにしている。即ち、第１レンズ群Ｂ１は１枚の負レンズと１枚の正レンズより構成されており、第１レンズ群Ｂ１の焦点距離をｆ１、広角端におけるバックフォーカスをｓｋｗとする。このとき、
０．８＜｜ｆ１｜／ｓｋｗ＜１．４  ・・・（１）
なる条件式を満足するようにしている。
【００３１】
次に前述の条件式（１）の技術的意味について説明する。条件式（１）は、広角端におけるバックフォーカスと第１レンズ群Ｂ１の焦点距離の絶対値の比に関する。条件式（１）の上限値を超えると、所定の長さのバックフォーカスを確保することが困難になる。条件式（１）の下限値を超えて、第１レンズ群Ｂ１の負の焦点距離が短くなりすぎると（負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増大し、この収差の補正が困難となり高い光学性能を得るのが難くなる。
【００３２】
以上のような構成をとることにより全系が小型で高ズーム比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容易に得られる。各実施例において、更に好ましくは以下の条件式のうち少なくとも１つを満足するのが良い。
【００３３】
第２レンズ群Ｂ２にフォーカスレンズが含まれていない場合は、第２レンズ群Ｂ２の焦点距離をｆ２、第２レンズ群Ｂ２にフォーカスレンズが含まれている場合はフォーカスレンズを除く第２レンズ群Ｂ２を構成する光学系の焦点距離をｆ２とする。レンズ群の最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの距離をレンズ群の構成長とし、全てのレンズ群の構成長の総和をＢｄ、広角端におけるレンズ全長をＬｗとする。
【００３４】
広角端における全系（ズームレンズ）の焦点距離をｆｗとする。望遠端における全系の焦点距離をｆｔとする。第２レンズ群Ｂ２には少なくとも１つの非球面形状のレンズ面を含む非球面レンズを有し、非球面レンズの材料のアッベ数をＢ２ｖとする。なお、材料のアッベ数νｄはフラウンホーファ線のｄ線、Ｆ線、Ｃ線における屈折率をＮｄ、ＮＦ、ＮＣとするとき、
νｄ＝（Ｎｄ−１）／（ＮＦ−ＮＣ）
で定義される。
【００３５】
レンズ全長は第１レンズ面から最終レンズ面までの長さに空気換算でのバックフォーカスの値を加えた距離である。このとき、次の条件式のうち１つ以上を満足するのが良い。
０．３０＜ｆ２／ｓｋｗ＜０．８５  ・・・（２）
０．２０＜Ｂｄ／Ｌｗ＜０．２７    ・・・（３）
０．５＜ｆ２／ｆｗ＜１．３        ・・・（４）
１．３＜｜ｆ１｜／ｆｗ＜２．０    ・・・（５）
１．２＜｜ｆ１｜／ｆ２＜１．８    ・・・（６）
０．１＜ｆ２／ｆｔ＜０．５        ・・・（７）
０．３＜｜ｆ１｜／ｆｔ＜０．７    ・・・（８）
Ｂ２ｖ＞６０．０                  ・・・（９）
【００３６】
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（２）は第２レンズ群Ｂ２の焦点距離又は第２レンズ群Ｂ２にフォーカスレンズを含んでいるときは第２レンズ群Ｂ２よりフォーカスレンズを除いたときの焦点距離ｆ２と、広角端におけるバックフォーカスｓｋｗの比に関する。条件式（２）の上限値を超えると、所定の長さのバックフォーカスを確保することが困難になる。条件式（２）の下限値を超えて、第２レンズ群Ｂ２の焦点距離が短くなりすぎると、望遠端において球面収差が増大し、この収差の補正が困難となり高い光学性能を得るのが難くなる。
【００３７】
条件式（３）は、各レンズ群の厚さの総和と広角端におけるレンズ全長との比に関する。条件式（３）の上限値を超えて、各レンズ群の厚さの総和が大きくなると、沈胴時の全系の小型化が困難になる。条件式（３）の下限値を超えて、広角端におけるレンズ全長が長くなりすぎると、沈胴機構が大型化してきて沈胴時の全系の小型化が困難になる。
【００３８】
条件式（４）は、第２レンズ群Ｂ２の焦点距離又は第２レンズ群Ｂ２にフォーカスレンズを含んでいるときは第２レンズ群Ｂ２よりフォーカスレンズを除いたときの焦点距離と広角端における全系の焦点距離との比に関する。条件式（４）の上限値を超えて、焦点距離ｆ２が長くなりすぎるとレンズ全長が長くなり、全系が大型化してくる。条件式（４）の下限値を超えて、焦点距離ｆ２が短くなりすぎると、広角端において軸外光線によるコマ収差が増大し、この収差の補正が困難になる。
【００３９】
条件式（５）は、第１レンズ群Ｂ１の焦点距離と広角端における全系の焦点距離との比に関する。条件式（５）の上限値を超えて、第１レンズ群Ｂ１の負の焦点距離が長くなりすぎると（負の焦点距離の絶対値が大きくなると）、レンズ全長が増大し、全系が大型化してくる。条件式（５）の下限値を超えて、第１レンズ群Ｂ１の負の焦点距離が短くなりすぎると、広角端において像面湾曲が増大し、この収差の補正が困難になってくる。
【００４０】
条件式（６）は、第１レンズ群Ｂ１の焦点距離と第２レンズ群Ｂ２の焦点距離又は第２レンズ群Ｂ２にフォーカスレンズを含んでいるときは第２レンズ群Ｂ２よりフォーカスレンズを除いたときの焦点距離との比に関する。条件式（６）の上限値を超えて、第１レンズ群Ｂ１の負の焦点距離が長くなりすぎるとレンズ全長が増大し、全系が大型化してくる。条件式（６）の下限値を超えて、第１レンズ群Ｂ１の負の焦点距離が短くなりすぎると、広角端において像面湾曲が増大し、この収差の補正が困難になる。
【００４１】
条件式（７）は、第２レンズ群Ｂ２の焦点距離又は第２レンズ群Ｂ２にフォーカスレンズを含んでいるときは第２レンズ群Ｂ２よりフォーカスレンズを除いたときの焦点距離と望遠端における全系の焦点距離との比に関する。条件式（７）の上限値を超えて、焦点距離ｆ２が長くなりすぎると、レンズ全長が大型化してくる。条件式（７）の下限値を超えて、焦点距離ｆ２が短くなりすぎると、望遠端において球面収差が増大し、この収差の補正が困難になってくる。
【００４２】
条件式（８）は、第１レンズ群Ｂ１の負の焦点距離と望遠端における全系の焦点距離との比に関する。条件式（８）の上限値を超えて、第１レンズ群Ｂ１の負の焦点距離が長くなりすぎると、レンズ全長が増大し、全系が大型化してくる。条件式（８）の下限値を超えて、第１レンズ群Ｂ１の負の焦点距離が短くなりすぎると、望遠端において球面収差が増大し、この収差の補正が困難になってくる。
【００４３】
条件式（９）は、第２レンズ群Ｂ２に少なくとも１つの非球面形状のレンズ面を含む非球面レンズを有するときの非球面レンズの材料のアッベ数に関する。第２レンズ群Ｂ２は軸上光線の入射高さが大きくなる。このため、第２レンズ群Ｂ２に非球面レンズを配置することで球面収差の補正を良好に行いつつ、低分散材料を用いることによって軸上色収差の補正を良好に行っている。
【００４４】
各実施例において更に好ましくは、条件式（１）乃至（９）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
０．８＜｜ｆ１｜／ｓｋｗ＜１．２    ・・・（１ａ）
０．５＜ｆ２／ｓｋｗ＜０．７        ・・・（２ａ）
０．２４＜Ｂｄ／Ｌｗ＜０．２７      ・・・（３ａ）
０．８＜ｆ２／ｆｗ＜１．２          ・・・（４ａ）
１．４５＜｜ｆ１｜／ｆｗ＜１．８５  ・・・（５ａ）
１．３０＜｜ｆ１｜／ｆ２＜１．７５  ・・・（６ａ）
０．３０＜ｆ２／ｆｔ＜０．４５      ・・・（７ａ）
０．３０＜｜ｆ１｜／ｆｔ＜０．６５  ・・・（８ａ）
Ｂ２ｖ＞６５．０                    ・・・（９ａ）
【００４５】
更に好ましくは条件式（１ａ）乃至（９ａ）の数値範囲を次の如く設定するのが、より一層好ましい。
０．８８＜｜ｆ１｜／ｓｋｗ＜１．０２  ・・・（１ｂ）
０．５９＜ｆ２／ｓｋｗ＜０．６４      ・・・（２ｂ）
０．２４５＜Ｂｄ／Ｌｗ＜０．２７０    ・・・（３ｂ）
１．０４＜ｆ２／ｆｗ＜１．１５        ・・・（４ｂ）
１．５８＜｜ｆ１｜／ｆｗ＜１．８０    ・・・（５ｂ）
１．３８＜｜ｆ１｜／ｆ２＜１．７２    ・・・（６ｂ）
０．３５＜ｆ２／ｆｔ＜０．４０        ・・・（７ｂ）
０．５０＜｜ｆ１｜／ｆｔ＜０．６４    ・・・（８ｂ）
Ｂ２ｖ＞７０．０                      ・・・（９ｂ）
【００４６】
以上のように本発明によれば、高い光学性能で十分なズーム比を持ち、適切な長さのバックフォーカスを確保しながら沈胴状態時に小型なズームレンズが得られる。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Ｂ１、正の屈折力の第２レンズ群Ｂ２より構成される。第１レンズ群Ｂ１は、物体側より像側へ順に配置された、非球面形状のレンズ面を有する負レンズ、正レンズより構成されるのが良い。第１レンズ群Ｂ１の構成レンズ枚数を少なくすることで沈胴状態時の全系の小型化が容易になる。
【００４７】
第２レンズ群Ｂ２の像側に隣接して、負の屈折力の第３レンズ群Ｂ３が配置されているときは、第３レンズ群Ｂ３は１枚の負レンズより構成され、第３レンズ群Ｂ３はフォーカシングに際して移動するのが良い。フォーカスレンズのレンズ構成を簡略にし、軽量化することで駆動機構等を含む全系の小型化が容易になる。さらに好ましくは、フォーカスレンズは非球面を備えると良い。これによれば少ない構成レンズ枚数で適切な収差補正が可能となる
【００４８】
第２レンズ群Ｂ２の最も像側には負レンズが配置されており、負レンズはフォーカシングに際して移動するフォーカスレンズであることが良い。このとき、第２レンズ群Ｂ２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、負レンズより構成されることが良い。
【００４９】
本発明のズームレンズを撮像素子を有する撮像装置に用いるときは画像処理により歪曲収差を補正する補正手段を有することが良い。また、歪曲収差を画像処理により補正することは近年、一般的であり、歪曲収差は画像処理による補正を前提とすることで、全系の小型化が容易である。
【００５０】
次に本発明のズームレンズを撮像光学系として用いたデジタルスチルカメラ（撮像装置）の実施例を図７を用いて説明する。
【００５１】
図７において、２０はカメラ本体、２１は実施例１乃至３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。２２はカメラ本体に内蔵され、撮影光学系２１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である。２３は固体撮像素子２２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。２４は液晶等ディスプレイパネルによって構成され、固体撮像素子２２上に形成された被写体像を観察するためのファインダである。
【００５２】
次に、本発明の実施例の数値データを示す。各数値データにおいて、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である。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である。ｎｄｉ、νｄｉはそれぞれｄ線に対する屈折率、アッベ数を示す。＊は非球面であることを示す。また、最も像側の２面はフェースプレート等のガラス材である。また、ｋは離心率、Ａ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０、Ａ１２は非球面係数である。
【００５３】
非球面形状は光軸からの高さｈの位置での光軸方向の変位を面頂点を基準にしてｘとするとき、
ｘ＝（ｈ2／Ｒ）／［１＋｛１−（１＋ｋ）（ｈ／Ｒ）2｝1/2］＋Ａ４・ｈ4＋Ａ６・ｈ6＋Ａ８・ｈ8＋Ａ１０・ｈ10＋Ａ１２・ｈ12
で表される。但しＲは近軸曲率半径である。
【００５４】
「ｅ−ｚ」は「１０-z」を意味する。尚、バックフォーカスＢＦは最も像側のレンズ面から像面までの空気換算距離で示している。レンズ全長は第１レンズ面から最終レンズ面までの距離にバックフォーカスを加えた値である。画角に関しては、歪曲量を考慮した撮影可能画角に関する半画角（ω）の数値である。又、前述の各条件式と各数値実施例との関係を表１に示す。
【００５５】
［実施例１］
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         νd
1*        64.183    1.20   1.85400    40.4           
2*        11.554    4.54                             
3         16.570    3.00   1.92286    18.9           
4         24.664  (可変)                             
5*        16.597    5.00   1.55332    71.7           
6         -8.412    0.70   1.83400    37.2           
7         28.866    0.59                             
8*        67.218    3.55   1.85400    40.4           
9*       -10.941    1.00                             
10(絞り)    ∞     (可変)                             
11*        48.267    1.24   1.90270    31.0           
12*        18.711  (可変)                             
13          ∞       1.70   1.54400    60.0           
14          ∞       2.16                             
像面        ∞                                  
【００５６】
非球面データ
第1面
K = 0.00000e+000  A 4=-1.05153e-006  A 6=-4.73154e-008  A 8= 2.54857e-010
A10=-3.41198e-013  
第2面
K =-3.70989e-001  A 4= 6.32035e-006  A 6= 5.95802e-009  A 8=-1.21623e-009
A10= 7.13011e-012  
第5面
K = 0.00000e+000  A 4=-1.01038e-004  A 6=-2.01236e-007  A 8=-4.04295e-008
A10=-1.84857e-010  
第8面
K = 0.00000e+000  A 4=-1.99866e-005  A 6=-1.48900e-006  A 8=-1.64181e-009
A10= 8.70316e-010  A12=-3.88283e-011  
第9面
K = 0.00000e+000  A 4= 7.73803e-005  A 6=-2.49335e-006  A 8=-9.91634e-010
A10= 8.83591e-010  A12=-2.98086e-011  
第11面
K = 0.00000e+000  A 4= 1.72487e-004  A 6=-9.64512e-006  A 8= 1.96669e-007
A10=-1.56792e-009  
第12面
K = 0.00000e+000  A 4= 1.21227e-004  A 6=-8.38279e-006  A 8= 1.90763e-007
A10=-1.70992e-009  
【００５７】
各種データ
ズーム比     2.84 
焦点距離      15.50    36.00    44.00    18.78    29.00    23.00  
Fナンバー      3.60     5.60     6.40     3.90     4.91     4.32  
半画角（度）  36.84    20.78    17.25    33.21    25.22    30.71  
像高          11.61    13.66    13.66    12.29    13.66    13.66  
レンズ全長    78.58    73.73    77.66    74.33    71.82    72.09  
BF            27.26    45.50    52.65    30.08    39.33    33.93  
d 4           27.51     4.80     1.69    20.48     8.97    14.51  
d10            3.00     2.62     2.50     2.96     2.71     2.84  
d12           24.00    42.24    49.39    26.82    36.07    30.67  
ズームレンズ群データ
群  始面    焦点距離  
1    1     -27.57  
2    5      16.26  
FL  11     -34.54  
G   13       ∞    
【００５８】
［実施例２］
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         νd
1*        60.726    1.20   1.85400    40.4           
2*        10.717    4.51                             
3         15.947    3.25   1.92286    18.9           
4         23.690  (可変)                             
5*        13.120    5.00   1.49700    81.5           
6         -9.722    0.70   1.83400    37.2           
7         26.460    0.56                             
8*        74.569    3.04   1.85400    40.4           
9*       -11.010    1.00                             
10(絞り)    ∞     (可変)                             
11*        47.288    1.24   1.90270    31.0           
12*        20.154  (可変)                             
13          ∞       1.70   1.54400    60.0           
14          ∞       2.11                             
像面        ∞                                 
【００５９】
非球面データ
第1面
K = 0.00000e+000  A 4=-4.41749e-006  A 6=-9.51907e-008  A 8= 7.29913e-010
A10=-1.36658e-012  
第2面
K =-3.61359e-001  A 4=-1.09661e-006  A 6=-1.03900e-007  A 8=-1.53136e-009
A10= 1.31970e-011  
第5面
K = 0.00000e+000  A 4=-1.17179e-004  A 6=-4.79842e-007  A 8=-3.97525e-008
A10=-8.87032e-010  
第8面
K = 0.00000e+000  A 4=-2.49727e-005  A 6=-1.43040e-006  A 8= 3.67276e-009
A10= 1.04761e-009  A12=-2.97419e-011  
第9面
K = 0.00000e+000  A 4= 7.20239e-005  A 6=-2.58400e-006  A 8=-5.00389e-009
A10= 9.20314e-010  A12=-2.64927e-011  
第11面
K = 0.00000e+000  A 4= 1.66282e-004  A 6=-9.22248e-006  A 8= 1.87402e-007
A10=-2.07551e-009  
第12面
K = 0.00000e+000  A 4= 1.17401e-004  A 6=-7.82921e-006  A 8= 1.82788e-007
A10=-2.40882e-009  
【００６０】
各種データ
ズーム比     2.86 
焦点距離      15.39    36.00    44.00    18.71    29.00    23.00  
Fナンバー      3.60     5.61     6.40     3.91     4.92     4.33  
半画角（度）  37.03    20.78    17.25    33.31    25.22    30.71  
像高          11.61    13.66    13.66    12.29    13.66    13.66  
レンズ全長    75.84    74.56    79.23    72.33    71.66    70.91  
BF            27.21    46.62    54.16    30.09    39.95    34.19  
d 4           25.14     4.83     2.08    18.71     8.46    13.32  
d10            3.00     2.61     2.50     3.03     2.75     2.91  
d12           24.00    43.41    50.95    26.88    36.74    30.98  
ズームレンズ群データ
群  始面    焦点距離  
1    1     -25.00  
2    5      16.70  
FL  11     -39.77  
G   13       ∞    
【００６１】
［実施例３］
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         νd
1*        72.006    1.20   1.85400    40.4           
2*        10.868    4.39                             
3         15.790    2.80   1.92286    18.9           
4         23.492  (可変)                             
5          ∞       0.00                             
6*        15.765    5.50   1.55332    71.7           
7         -7.137    0.70   1.70154    41.2           
8         42.290    0.81                             
9*       -89.872    2.97   1.85400    40.4           
10*       -11.813    1.00                             
11(絞り)    ∞        3.00                             
12*       -84.487    1.24   1.84666    23.8           
13*        86.822  (可変)                             
14          ∞       1.70   1.54400    60.0           
15          ∞       2.32                             
像面        ∞                                  
【００６２】
非球面データ
第1面
K = 0.00000e+000  A 4=-3.66144e-007  A 6=-1.40349e-008  A 8= 1.39124e-011
A10= 4.01649e-013  
第2面
K =-2.34777e-001  A 4=-8.77195e-006  A 6= 3.81434e-008  A 8=-2.55818e-009
A10= 5.52324e-012  
第6面
K = 0.00000e+000  A 4=-5.73756e-005  A 6= 5.59025e-007  A 8=-1.23783e-008
A10= 2.62373e-010  
第9面
K = 0.00000e+000  A 4=-1.03927e-004  A 6=-3.34313e-006  A 8= 2.09617e-008
A10=-3.42334e-009  A12= 6.45846e-011  
第10面
K = 0.00000e+000  A 4=-1.06913e-005  A 6=-3.22164e-006  A 8= 6.80900e-009
A10=-1.10819e-009  A12= 1.68837e-011  
第12面
K = 0.00000e+000  A 4= 4.37130e-004  A 6=-1.21066e-005  A 8= 1.93606e-007
A10= 3.23073e-011  
第13面
K = 0.00000e+000  A 4= 4.16528e-004  A 6=-9.44819e-006  A 8= 1.25761e-007
A10= 6.44978e-010  
【００６３】
各種データ
ズーム比     2.88 
焦点距離      15.27    36.00    44.00    18.80    29.00    23.00  
Fナンバー      3.60     5.61     6.40     3.94     4.93     4.35  
半画角（度）  37.24    20.78    17.25    33.19    25.22    30.71  
像高          11.61    13.66    13.66    12.29    13.66    13.66  
レンズ全長    75.10    73.59    78.13    71.68    70.84    70.25  
BF            27.42    46.25    53.52    30.62    39.89    34.44  
d 4           24.08     3.73     1.00    17.45     7.35    12.20  
d13           24.00    42.83    50.10    27.20    36.47    31.02  
ズームレンズ群データ
群  始面    焦点距離  
1    1     -24.37  
2    5      17.37  
FL  12     -50.41  
G   14       ∞    
【００６４】
【表１】
0006545021.tif 000002
【符号の説明】
【００６５】
Ｂ１  第１レンズ群    Ｂ２  第２レンズ群    Ｂ３  第３レンズ群
ＦＬ  フォーカスレンズ
【図１】
0006545021.tif 000003
【図２】
0006545021.tif 000004
【図３】
0006545021.tif 000005
【図４】
0006545021.tif 000006
【図５】
0006545021.tif 000007
【図６】
0006545021.tif 000008
【図７】
0006545021.tif 000009