(57)【要約】【課題】広画角で望遠端でも明るいズームレンズを提供する。【解決手段】物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｉ、正の屈折力を有する第２レンズ群ＩＩ、所定の口径をなす開口絞りＳＤ、正の屈折力を有する第３レンズ群ＩＩＩを備え、広角端から望遠端への変倍時に、開口絞り及び第３レンズ群は停止した状態で、第１レンズ群は像面側に移動し途中から物体側に移動し、第２レンズ群は物体側に移動するズームレンズにおいて、第２レンズ群の焦点距離ｆＧ２及び第３レンズ群の焦点距離ｆＧ３が、０．８５≦ｆＧ３／ｆＧ２＜１．０の条件式を満足する。これにより、広角端での画角が７５°を超え、広角端から望遠端までのＦ値（Ｆナンバー）が２．９以下の一定値となり、広画角で、広角端〜望遠端の全域において明るくかつ諸収差（特にコマ収差）が良好に補正されて光学特性の高いズームレンズが得られる。【選択図】図１
2008241904.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側から像面側に向けて順に配列された、
負の屈折力を有する第１レンズ群と、
正の屈折力を有する第２レンズ群と、
所定の口径をなす開口絞りと、
正の屈折力を有する第３レンズ群を備え、
広角端から望遠端への変倍時に、前記第１レンズ群は像面側に移動し途中から物体側に移動し、前記第２レンズ群は物体側に移動し、前記開口絞り及び第３レンズ群は固定状態にあるズームレンズであって、
前記第２レンズ群の焦点距離をｆＧ２、前記第３レンズ群の焦点距離をｆＧ３とするとき、下記条件式（１）
（１）０．８５≦ｆＧ３／ｆＧ２＜１．０
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レンズ群の光軸上における長さをＤＧ２、レンズ系の広角端における焦点距離をｆｗとするとき、下記条件式（２）
（２）３．０＜ＤＧ２／ｆｗ＜４．５
を満足する、ことを特徴とする請求項１記載のズームレンズ。
【請求項３】
前記第１レンズ群は、物体側から順に配列された、物体側に凸面を向けた負の屈折力を有するメニスカス形状の第１レンズと、両凹形状の負の屈折力を有する第２レンズと、前記第２レンズに接合されると共に像面側に凹面を向けたメニスカス形状の正の屈折力を有する第３レンズからなり、
前記第２レンズ群は、物体側から順に配列された、物体側に凸面を向けた負の屈折力を有するメニスカス形状の第４レンズと、両凸形状の正の屈折力を有する第５レンズと、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負の屈折力を有する第６レンズと、前記第６レンズに接合されると共に両凸形状の正の屈折力を有する第７レンズからなり、
前記第３レンズ群は、物体側から順に配列された、両凹形状の負の屈折力を有する第８レンズと、前記第８レンズに接合されると共に両凸形状の正の屈折力を有する第９レンズと、両凸形状の正の屈折力を有する第１０レンズからなる、
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レンズ群は、物体側から順に配列された、物体側に凸面を向けた負の屈折力を有するメニスカス形状の第１レンズと、両凹形状の負の屈折力を有する第２レンズと、前記第２レンズに接合されると共に像面側に凹面を向けたメニスカス形状の正の屈折力を有する第３レンズからなり、
前記第２レンズ群は、物体側から順に配列された、物体側に凸面を向けた負の屈折力を有するメニスカス形状の第４レンズと、両凸形状の正の屈折力を有する第５レンズと、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負の屈折力を有する第６レンズと、前記第６レンズに接合されると共に両凸形状の正の屈折力を有する第７レンズからなり、
前記第３レンズ群は、物体側から順に配列された、両凹形状の負の屈折力を有する第８レンズと、前記第８レンズに接合されると共に両凸形状の正の屈折力を有する第９レンズと、物体側に凹面を向けたメニスカス形状の正の屈折力を有する第１０レンズと、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正の屈折力を有する第１１レンズからなる、
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５】
前記第１レンズの像面側の面及び前記第７レンズの像面側の面、又は前記第１０レンズの像面側の面は、非球面に形成されている、
ことを特徴とする請求項３又は４に記載のズームレンズ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高画質のデジタルスチルカメラやビデオカメラに用いられるズームレンズに関し、特に、３００万画素以上の撮像素子を備えた高画質のデジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ等に好適で広い画角をもつズームレンズに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＣＣＤ等の固体撮像素子を用いたデジタルビデオカメラ、デジタルスチルカメラ等のズームレンズとしては、物体側から像面側に向けて順に配列された、正の屈折力を有する第１レンズ群、負の屈折力を有する第２レンズ群、正の屈折力を有する第３レンズ群、正の屈折力を有する第４レンズ群を備えた、正群先行型のズームレンズが知られている（例えば、特許文献１参照）。
また、他のズームレンズとしては、物体側から像面側に向けて順に配列された、負の屈折力を有する第１レンズ群、正の屈折力を有する第２レンズ群、正の屈折力を有する第３レンズ群を備えた、負群先行型のズームレンズが知られている（例えば、特許文献２、特許文献３参照）。
【０００３】
しかしながら、正群先行型の従来のズームレンズにおいては、口径を大きくし、ズーム比を大きく設定するのは可能であるが、広角端での画角は６０°程度であり、広画角化が困難であった。
一方、負群先行型の従来のズームレンズにおいては、広画角化には向いているが、望遠端での大口径比が困難であり、望遠端におけるＦ値（Ｆナンバー）が４．５程度と大きくて暗いという欠点がある。
すなわち、負群先行型のズームレンズにおいては、負の屈折力を有する第１レンズ群で光線を跳ね上げるために、大口径比になるほど第２レンズ群への入射が高くなり、諸収差の補正が困難になるため、望遠端におけるＦ値（Ｆナンバー）が４．５程度と大きくなっていた。
また、これら従来のズームレンズの適用対象としては、３０万画素程度の監視用カメラ等であり、高画素のデジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラに適するものではなかった。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２５８２２９号公報
【特許文献２】特開２００４−２５８１３２号公報
【特許文献３】特開２００１−２６４６２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記のような問題点に鑑みて成されたものであり、その目的とするところは、負群先行型の長所である広画角化を維持しつつ、従来困難であった望遠端での大口径比を図り、望遠端でのＦ値（Ｆナンバー）が２．９以下で明るく、全変倍範囲において良好な光学特性が得られ、３００万画素以上の撮像素子を備えた高画質のデジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ等に好適な小型のズームレンズを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のズームレンズは、物体側から像面側に向けて順に配列された、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群と、所定の口径をなす開口絞りと、正の屈折力を有する第３レンズ群を備え、広角端から望遠端への変倍時に、第１レンズ群は像面側に移動し途中から物体側に移動し、第２レンズ群は物体側に移動し、開口絞り及び第３レンズ群は固定状態にあるズームレンズであって、第２レンズ群の焦点距離をｆＧ２、第３レンズ群の焦点距離をｆＧ３とするとき、下記条件式（１）
（１）０．８５≦ｆＧ３／ｆＧ２＜１．０
を満足する、ことを特徴としている。
この構成によれば、広角端から望遠端への変倍動作時に、第３レンズが停止（固定）した状態で、第１レンズ群が像面側へ移動し途中から物体側に移動し、第２レンズ群が物体側に単調に移動する。そして、レンズ系全長は、広角端で最も長く、中間位置又は望遠端で最も短くなるように変化する。
ここでは、負，正，正の３つのレンズ群を採用した負群先行型のズームレンズとし、第２レンズ群及び第３レンズ群のパワーを適切に配置する、すなわち、条件式（１）を満足するように設定することにより、広角端での画角が７５°を超え、広角端から望遠端までのＦ値（Ｆナンバー）が２．９以下の一定値となり、広画角で、望遠端でも大口径比が得られ、広角端〜望遠端の全域において明るくかつ諸収差（特にコマ収差）が良好に補正されて光学特性が高く、レンズ系全長が短く小型で、３００万画素以上の撮像素子を備えた高画質のデジタルカメラ等に好適なズームレンズが得られる。
【０００７】
上記構成において、第２レンズ群の光軸上における長さをＤＧ２、レンズ系の広角端における焦点距離をｆｗとするとき、下記条件式（２）
（２）３．０＜ＤＧ２／ｆｗ＜４．５
を満足する、構成を採用することができる。
この構成によれば、第２レンズ群が条件式（２）を満足するように設定することにより、第２レンズ群内のレンズ間隔を適切にあけて適度な光軸上の厚みを持たせることで、高価な回折光学素子等を用いることなく、諸収差（特にコマ収差）を良好に補正でき、良好な光学特性を得ることができる。
【０００８】
上記構成において、第１レンズ群は、物体側から順に配列された、物体側に凸面を向けた負の屈折力を有するメニスカス形状の第１レンズと、両凹形状の負の屈折力を有する第２レンズと、第２レンズに接合されると共に像面側に凹面を向けたメニスカス形状の正の屈折力を有する第３レンズからなり、第２レンズ群は、物体側から順に配列された、物体側に凸面を向けた負の屈折力を有するメニスカス形状の第４レンズと、両凸形状の正の屈折力を有する第５レンズと、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負の屈折力を有する第６レンズと、第６レンズに接合されると共に両凸形状の正の屈折力を有する第７レンズからなり、第３レンズ群は、開口絞りに続いて物体側から順に配列された、両凹形状の負の屈折力を有する第８レンズと、第８レンズに接合されると共に両凸形状の正の屈折力を有する第９レンズと、両凸形状の正の屈折力を有する第１０レンズからなる、構成を採用することができる。
この構成によれば、負の第１レンズ群を３つのレンズ，正の第２レンズ群を４つのレンズ，正の第３レンズ群を３つのレンズにより構成した負群先行型のズームレンズとし、第２レンズ群及び第３レンズ群のパワーを適切に配置することができ、広画角でかつ広角端〜望遠端の全域において明るく、諸収差が良好に補正された、小型の光学特性の高いズームレンズが得られる。
【０００９】
上記構成において、第１レンズ群は、物体側から順に配列された、物体側に凸面を向けた負の屈折力を有するメニスカス形状の第１レンズと、両凹形状の負の屈折力を有する第２レンズと、第２レンズに接合されると共に像面側に凹面を向けたメニスカス形状の正の屈折力を有する第３レンズからなり、第２レンズ群は、物体側から順に配列された、物体側に凸面を向けた負の屈折力を有するメニスカス形状の第４レンズと、両凸形状の正の屈折力を有する第５レンズと、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負の屈折力を有する第６レンズと、第６レンズに接合されると共に両凸形状の正の屈折力を有する第７レンズからなり、第３レンズ群は、開口絞りに続いて物体側から順に配列された、両凹形状の負の屈折力を有する第８レンズと、第８レンズに接合されると共に両凸形状の正の屈折力を有する第９レンズと、物体側に凹面を向けたメニスカス形状の正の屈折力を有する第１０レンズと、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正の屈折力を有する第１１レンズからなる、構成を採用することができる。
この構成によれば、負の第１レンズ群を３つのレンズ，正の第２レンズ群を４つのレンズ，正の第３レンズ群を４つのレンズにより構成した負群先行型のズームレンズとし、第２レンズ群及び第３レンズ群のパワーを適切に配置することができ、広画角でかつ広角端〜望遠端の全域において明るく、諸収差が良好に補正された、小型の光学特性の高いズームレンズが得られる。
【００１０】
上記構成において、第１レンズの像面側の面及び第７レンズの像面側の面、又は第１０レンズの像面側の面は、非球面に形成されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、球面収差、像面湾曲、歪曲収差等の諸収差が良好に補正された光学性能の高いズームレンズを得ることができる。
【発明の効果】
【００１１】
上記構成をなすズームレンズによれば、負群先行型の長所である広画角化を維持しつつ、従来困難であった望遠端での大口径比を達成でき、望遠端でのＦ値（Ｆナンバー）が２．９以下で明るく、全変倍範囲において良好な光学特性が得られ、３００万画素以上の撮像素子を備えた高画質のデジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ等に好適な小型のズームレンズを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の最良の実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
図１及び図２は、本発明に係るズームレンズの一実施形態を示すものであり、図１はその構成図、図２は広角端、中間位置、望遠端での状態図を示す。
このズームレンズは、図１及び図２に示すように、物体側から像面側に向けて順に配列された、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｉ、正の屈折力を有する第２レンズ群ＩＩ、所定の口径をなす開口絞りＳＤ、正の屈折力を有する第３レンズ群ＩＩＩを備えている。
また、第３レンズ群ＩＩＩの後方に赤外光カットフィルタあるいはカバーガラス等のガラスプレートＧが配置され、さらにガラスプレートＧの後方に像面Ｐが配置されるようになっている。
【００１３】
そして、広角端から望遠端への変倍動作を行う際に、図２（ａ），（ｂ），（ｃ）の広角端，中間位置，望遠端で示すように、開口絞りＳＤ及び第３レンズ群ＩＩＩが所定位置に停止した（固定された）状態で、第１レンズ群Ｉが像面側へ移動し途中から物体側に移動し、第２レンズ群ＩＩが物体側に単調に移動するようになっている。すなわち、このズームレンズのレンズ系全長は、図２（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、広角端において最も長く、中間位置において最も短く、望遠端においてこれらの略中間の長さになるように伸縮するようになっている。
【００１４】
第１レンズ群Ｉは、図１に示すように、物体側から順に配列された、負の屈折力を有する第１レンズ１、負の屈折力を有する第２レンズ２、第２レンズ２に接合され正の屈折力を有する第３レンズ３により形成されている。
第２レンズ群ＩＩは、図１に示すように、物体側から順に配列された、負の屈折力を有する第４レンズ４、正の屈折力を有する第５レンズ５、負の屈折力を有する第６レンズ６、第６レンズ６に接合され正の屈折力を有する第７レンズ７により形成されている。
第３レンズ群ＩＩＩは、図１に示すように、物体側から順に配列された、負の屈折力を有する第８レンズ８、正の屈折力を有する第９レンズ９、正の屈折力を有する第１０レンズ１０により形成されている。
【００１５】
ここで、第１レンズ１〜第７レンズ７，開口絞りＳＤ，第８レンズ８〜第１０レンズ１０，ガラスプレートＧ，像面Ｐにおいては、図１に示すように、各々の面をＳｉ（ｉ＝１〜２０）、各々の面Ｓｉの曲率半径をＲｉ（ｉ＝１〜２０）、第１レンズ１〜第１０レンズ１０及びガラスプレートＧのｄ線に対する屈折率をＮｉ（ｉ＝１〜１０，Ｇ）及びアッベ数をνｉ（ｉ＝１〜１０，Ｇ）で表す。また、第１レンズ１〜像面Ｐまでの光軸Ｌ上における距離（厚さ、空気間隔）をＤｉ（ｉ＝１〜２０）で表す。
さらに、第１レンズ１〜第１０レンズ１０のレンズ系の広角端，中間位置，望遠端における焦点距離をｆｗ，ｆｍ，ｆｔ、第２レンズ群ＩＩの焦点距離をｆＧ２、第３レンズ群ＩＩＩの焦点距離をｆＧ３、第２レンズ群ＩＩの光軸Ｌ上における長さをＤＧ２（＝Ｄ６＋Ｄ７＋Ｄ８＋Ｄ９＋Ｄ１０＋Ｄ１１）で表す。
【００１６】
＜第１レンズ群Ｉ＞
第１レンズ１は、ガラス材料により形成され、図１に示すように、物体側の面Ｓ１が凸面及び像面側の面Ｓ２が凹面に形成された負の屈折力を有するメニスカス形状のレンズである。尚、物体側の面Ｓ１は球面及び像面側の面Ｓ２は非球面に形成されている。
第２レンズ２は、ガラス材料により形成され、図１に示すように、物体側の面Ｓ３が凹面及び像面側の面Ｓ４が凹面に形成された負の屈折力を有する両凹形状のレンズである。尚、物体側の面Ｓ３及び像面側の面Ｓ４は球面に形成されている。
第３レンズ３は、ガラス材料により形成され、図１に示すように、物体側の面Ｓ４が凸面及び像面側の面Ｓ５が凹面に形成された正の屈折力を有するメニスカス形状のレンズである。そして、第３レンズ３は、物体側の面Ｓ４が第２レンズ２の像面側の面Ｓ４に接合されている。尚、物体側の面Ｓ４及び像面側の面Ｓ５は球面に形成されている。
【００１７】
＜第２レンズ群ＩＩ＞
第４レンズ４は、ガラス材料により形成され、図１に示すように、物体側の面Ｓ６が凸面及び像面側の面Ｓ７が凹面に形成された負の屈折力を有するメニスカス形状のレンズである。尚、物体側の面Ｓ６及び像面側の面Ｓ７は球面に形成されている。
第５レンズ５は、ガラス材料により形成され、図１に示すように、物体側の面Ｓ８が凸面及び像面側の面Ｓ９が凸面に形成された正の屈折力を有する両凸形状のレンズである。尚、物体側の面Ｓ８及び像面側の面Ｓ９は球面に形成されている。
第６レンズ６は、ガラス材料により形成され、図１に示すように、物体側の面Ｓ１０が凸面及び像面側の面Ｓ１１が凹面に形成された負の屈折力を有するメニスカス形状のレンズである。尚、物体側の面Ｓ１０及び像面側の面Ｓ１１は球面に形成されている。
第７レンズ７は、ガラス材料により形成され、図１に示すように、物体側の面Ｓ１１が凸面及び像面側の面Ｓ１２が凸面に形成された正の屈折力を有する両凸形状のレンズである。そして、第７レンズ７は、物体側の面Ｓ１１が第６レンズ６の像面側の面Ｓ１１に接合されている。尚、物体側の面Ｓ１１は球面及び像面側の面Ｓ１２は非球面に形成されている。
【００１８】
＜第３レンズ群ＩＩＩ＞
第８レンズ８は、ガラス材料により形成され、図１に示すように、物体側の面Ｓ１４が凹面及び像面側の面Ｓ１５が凹面に形成された負の屈折力を有する両凹形状のレンズである。尚、物体側の面Ｓ１４及び像面側の面Ｓ１５は球面に形成されている。
第９レンズ９は、ガラス材料により形成され、図１に示すように、物体側の面Ｓ１５が凸面及び像面側の面Ｓ１６が凸面に形成された正の屈折力を有する両凸形状のレンズである。そして、第９レンズは、物体側の面Ｓ１５が第８レンズ８の像面側の面Ｓ１５に接合されている。
第１０レンズ１０は、ガラス材料により形成され、図１に示すように、物体側の面Ｓ１７が凸面及び像面側の面Ｓ１８が凸面に形成された正の屈折力を有する両凸形状のレンズである。尚、物体側の面Ｓ１７は球面及び像面側の面Ｓ１８は非球面に形成されている。
【００１９】
上記構成において、第２レンズ群ＩＩの焦点距離ｆＧ２、第３レンズ群ＩＩＩの焦点距離ｆＧ３が、条件式（１）
（１）０．８５≦ｆＧ３／ｆＧ２＜１．０
を満足するように形成されている。
条件式（１）は、第２レンズ群ＩＩ及び第３レンズ群ＩＩＩの適正なパワー配置を規定するものであり、ｆＧ３／ｆＧ２の値が下限値より小さくなると、第２レンズ群ＩＩのズーム移動量が大きくなってレンズ系全長が長くなり、一方、ｆＧ３／ｆＧ２の値が上限値以上になると、コマ収差が増大して収差補正が良好に行われなくなる。
すなわち、負，正，正の３つのレンズ群を採用した負群先行型のズームレンズとし、第２レンズ群ＩＩ及び第３レンズ群ＩＩＩが条件式（１）を満足するように設定することで、諸収差（特にコマ収差）が良好に補正されて光学特性が高く、広角端での画角が７５°を超え、広角端から望遠端までのＦ値（Ｆナンバー）が２．９以下の一定値となり、広画角で、望遠端でも大口径比が得られ、広角端〜望遠端の全域において明るくかつレンズ系全長が短く小型で、３００万画素以上の撮像素子を備えたデジタルカメラ等に好適なズームレンズが得られる。
【００２０】
また、上記構成において、第２レンズ群ＩＩの光軸Ｌ上における長さＤＧ２、レンズ系の広角端における焦点距離ｆｗが、好ましくは、条件式（２）
（２）３．０＜ＤＧ２／ｆｗ＜４．５
を満足するように形成される。
条件式（２）は、第２レンズ群ＩＩの厚み（光軸Ｌ上における長さ）を規定したものであり、ＤＧ２／ｆｗの値が下限値以下になると、コマ収差が増大して収差補正が良好に行われなくなり、一方、ＤＧ２／ｆｗの値が上限値以上になると、コマ収差が増大すると共にレンズ系全長が長くなる。
すなわち、第２レンズ群ＩＩが条件式（２）を満足するように設定することで、第２レンズ群ＩＩ内のレンズ間隔を適切にあけて適度な光軸上の厚みを持たせて、高価な回折光学素子等を用いることなく、諸収差（特にコマ収差）を良好に補正でき、良好な光学特性を得ることができる。
【００２１】
また、上記構成において、第１レンズ１の像面側の面Ｓ２、第７レンズ７の像面側の面Ｓ１２、及び第１０レンズ１０の像面側の面Ｓ１８を非球面とすることにより、球面収差、像面湾曲、歪曲収差等の諸収差を良好に補正でき、光学性能をさらに高めることができる。
ここで、第１レンズ１、第７レンズ７、及び第１０レンズ１０に形成される非球面は、次式で規定される。
Ｚ＝Ｃｙ２／［１＋（１−（１＋ε）Ｃ２ｙ２）１／２］＋Ｄｙ４＋Ｅｙ６＋Ｆｙ８＋Ｇｙ１０
ただし、Ｚ：非球面の頂点における接平面から，光軸Ｌからの高さがｙの非球面上の点までの距離、ｙ：光軸からの高さ、Ｃ：非球面の頂点における曲率（１／Ｒ）、ε：円錐定数、Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ：非球面係数である。
【実施例１】
【００２２】
上記構成をなすズームレンズの具体的な数値による実施例を、実施例１として以下に示す。実施例１における主な仕様諸元、種々の数値データ（設定値）、条件式（１），（２）の値は以下の通りである。使用波長は、主波長５８８ｎｍ（ｄ線）、波長４８６ｎｍ（Ｆ線）、波長６５６ｎｍ（Ｃ線）である。
【００２３】
＜条件式の値＞
（１）ｆＧ３／ｆＧ２＝１６．３７／１７．１９＝０．９５  →  ０．８５≦０．９５＜１．０
（２）ＤＧ２／ｆｗ＝１７．１０／４．７７＝３．５８  →  ３．０＜３．５８＜４．５
【００２４】
＜仕様諸元＞
物体距離＝∞（広角端〜中間〜望遠端）
第１レンズ群Ｉの焦点距離ｆＧ１＝−１３．１２ｍｍ
第２レンズ群ＩＩの焦点距離ｆＧ２＝１７．１９ｍｍ
第３レンズ群ＩＩＩの焦点距離ｆＧ３＝１６．３７ｍｍ
レンズ系の広角端，中間位置，望遠端における焦点距離（ｆｗ，ｆｍ，ｆｔ）＝４．７７ｍｍ（広角端）〜７．０９ｍｍ（中間）〜９．４２ｍｍ（望遠端）
ズーム倍率（変倍比）＝１．９７（広角端〜中間〜望遠端）
Ｆ値（Ｆナンバー）＝２．８６（広角端〜中間〜望遠端）
射出瞳位置＝−３１．９５ｍｍ（広角端〜中間〜望遠端）
最外角光線の射出角度（像高３．６ｍｍでの光線の角度）＝−４．５°（広角端）〜−５．８°（中間）〜−４．１°（望遠端）
レンズ全長（第１レンズ１の前面Ｓ１〜第１０レンズ１０の後面Ｓ１８までの距離）＝５３．３３ｍｍ（広角端）〜４９．９８ｍｍ（中間）〜５０．９４ｍｍ（望遠端）
レンズ系全長（第１レンズ１の前面Ｓ１〜像面Ｐまでの距離）＝６７．７１ｍｍ（広角端）〜６４．３５ｍｍ（中間）〜６５．３１ｍｍ（望遠端）
バックフォーカス（第１０レンズ１０の後面Ｓ１８〜像面Ｐまでの空気換算距離）＝１４．０３ｍｍ（広角端〜中間〜望遠端）
画角（２ω）＝７７．２°（広角端）〜５３．６°（中間）〜４０．９°（望遠端）
【００２５】
＜曲率半径＞
Ｒ１＝２０．６２１ｍｍ、Ｒ２＝８．４５４ｍｍ（非球面）、Ｒ３＝−５５．５４９ｍｍ、Ｒ４＝１７．４０１ｍｍ、Ｒ５＝３６．３０５ｍｍ、Ｒ６＝２４．７０１ｍｍ、Ｒ７＝１４．６９６ｍｍ、Ｒ８＝３６．４１１ｍｍ、Ｒ９＝−３９．４７８ｍｍ、Ｒ１０＝３６．３７６ｍｍ、Ｒ１１＝１２．２１６ｍｍ、Ｒ１２＝−１８．６５９ｍｍ（非球面）、Ｒ１３＝∞（開口絞り）、Ｒ１４＝−５．９１８ｍｍ、Ｒ１５＝１７．９０５ｍｍ、Ｒ１６＝−６．８１４ｍｍ、Ｒ１７＝４１．０３９ｍｍ、Ｒ１８＝−１４．７９１ｍｍ（非球面）、Ｒ１９＝∞、Ｒ２０＝∞
【００２６】
＜光軸上の面間隔＞
Ｄ１＝１．４０ｍｍ、Ｄ２＝６．００ｍｍ、Ｄ３＝１．００ｍｍ、Ｄ４＝２．８０、Ｄ５＝可変、Ｄ６＝０．８０ｍｍ、Ｄ７＝０．９０ｍｍ、Ｄ８＝２．２０ｍｍ、Ｄ９＝９．００ｍｍ、Ｄ１０＝０．８０ｍｍ、Ｄ１１＝３．４０ｍｍ、Ｄ１２＝可変、Ｄ１３＝２．５０ｍｍ、Ｄ１４＝０．８０ｍｍ、Ｄ１５＝３．４０、Ｄ１６＝０．１５ｍｍ、Ｄ１７＝２．００ｍｍ、Ｄ１８＝１２．３７ｍｍ、Ｄ１９＝１．００ｍｍ、Ｄ２０＝１．００ｍｍ
【００２７】
＜屈折率（Ｎｄ）＞
Ｎ１＝１．６０６０２、Ｎ２＝１．６９６８０、Ｎ３＝１．８３４００、Ｎ４＝１．７７２５０、Ｎ５＝１．８０５１８、Ｎ６＝１．８４６６６、Ｎ７＝１．６９６８０、Ｎ８＝１．８３４００、Ｎ９＝１．５６９０８、Ｎ１０＝１．７７２５０、ＮＧ＝１．５１６８０
【００２８】
＜アッベ数（νｄ）＞
ν１＝５７．４、ν２＝５５．５、ν３＝３７．２、ν４＝４９．６、ν５＝２５．４、ν６＝２３．８、ν７＝５５．５、ν８＝３７．２、ν９＝７１．３、ν１０＝４９．６、νＧ＝６４．２
【００２９】
＜可変間隔（Ｄ５，Ｄ１２）及び絞り径φ＞
Ｄ５＝１５．１８ｍｍ（広角端）〜６．４３ｍｍ（中間）〜２．００ｍｍ（望遠端）
Ｄ１２＝１．００ｍｍ（広角端）〜６．３９ｍｍ（中間）〜１１．７９ｍｍ（望遠端）
絞り径φ＝４．４４ｍｍ（広角端）〜４．４４ｍｍ（中間）〜４．４４ｍｍ（望遠端）
【００３０】
＜非球面係数の数値データ＞
＜Ｓ２＞
ε＝６．２６９６８×１０−１、Ｄ＝７．４５２５１×１０−６、Ｅ＝３．７４１５２×１０−１０、Ｆ＝１．７８７６８×１０−９、Ｇ＝２．６３３８９×１０−１１
＜Ｓ１２＞
ε＝１．０００００、Ｄ＝８．３３５５５×１０−８、Ｅ＝−３．３８３６２×１０−７、Ｆ＝１．３１７１０×１０−１２、Ｇ＝−１．５１０９４×１０−１２
＜Ｓ１８＞
ε＝１．０００００、Ｄ＝４．０９９１１×１０−５、Ｅ＝−１．５７７２９×１０−７、Ｆ＝−４．１６７４４×１０−９、Ｇ＝−４．４９１９６×１０−１１
【００３１】
上記実施例１において、広角端，中間位置，望遠端での諸収差（球面収差、像面湾曲、歪曲収差）は、それぞれ図３、図４、図５に示す結果となる。尚、図３ないし図５中において、Ｓはサジタル平面での収差、Ｍはメリジオナル平面での収差を示す。
また、実施例１のズームレンズによれば、レンズ系全長が６７．７１ｍｍ〜６４．３５ｍｍの範囲で、画角（２ω）が広角端で７７．２°、広角端〜中間位置〜望遠端でのＦ値（Ｆナンバー）が２．８６（一定）で広角端〜望遠端の全域において明るく、諸収差が良好に補正されて光学性能の高い、小型のズームレンズが得られる。
【００３２】
図６及び図７は、本発明に係るズームレンズの他の実施形態を示すものであり、図６はその構成図、図７は広角端、中間位置、望遠端での状態図を示す。この実施形態では、第３レンズ群ＩＩＩに含まれる第１０レンズ１０´を変更しかつ第１１レンズ１１を追加した以外は、前述の図１に示す実施形態と同一の構成であるため、同一の構成については同一の符号を付してその説明を省略する。
ここで、第１レンズ１〜第７レンズ７，開口絞りＳＤ，第８レンズ８〜第１０レンズ１０´，第１１レンズ１１，ガラスプレートＧ，像面Ｐにおいては、図６に示すように、各々の面をＳｉ（ｉ＝１〜２２）、各々の面Ｓｉの曲率半径をＲｉ（ｉ＝１〜２２）、第１レンズ１〜第１１レンズ１１及びガラスプレートＧのｄ線に対する屈折率をＮｉ（ｉ＝１〜１１，Ｇ）及びアッベ数をνｉ（ｉ＝１〜１１，Ｇ）で表す。また、第１レンズ１〜像面Ｐまでの光軸Ｌ上における距離（厚さ、空気間隔）をＤｉ（ｉ＝１〜２２）で表す。
＜第３レンズ群ＩＩＩ＞
第１０レンズ１０´は、ガラス材料により形成され、図６に示すように、物体側の面Ｓ１７が凹面及び像面側の面Ｓ１８が凸面に形成された正の屈折力を有するメニスカス形状のレンズである。尚、物体側の面Ｓ１７及び像面側の面Ｓ１８は球面に形成されている。
第１１レンズ１１は、ガラス材料により形成され、図６に示すように、物体側の面Ｓ１９が凸面及び像面側の面Ｓ２０が凹面に形成された正の屈折力を有するメニスカス形状のレンズである。尚、物体側の面Ｓ１９及び像面側の面Ｓ２０は球面に形成されている。
【実施例２】
【００３３】
上記構成をなすズームレンズの具体的な数値による実施例を、実施例２として以下に示す。実施例２における主な仕様諸元、種々の数値データ（設定値）、条件式（１），（２）の値は以下の通りである。使用波長は、主波長５８８ｎｍ（ｄ線）、波長４８６ｎｍ（Ｆ線）、波長６５６ｎｍ（Ｃ線）である。
【００３４】
＜条件式の値＞
（１）ｆＧ３／ｆＧ２＝１５．７９／１８．６７＝０．８５  →  ０．８５≦０．８５＜１．０
（２）ＤＧ２／ｆｗ＝１７．５０／４．７０＝３．７２  →  ３．０＜３．７２＜４．５
【００３５】
＜仕様諸元＞
物体距離＝∞（広角端〜中間〜望遠端）
第１レンズ群Ｉの焦点距離ｆＧ１＝−１４．０３ｍｍ
第２レンズ群ＩＩの焦点距離ｆＧ２＝１８．６７ｍｍ
第３レンズ群ＩＩＩの焦点距離ｆＧ３＝１５．７９ｍｍ
レンズ系の広角端，中間位置，望遠端における焦点距離（ｆｗ，ｆｍ，ｆｔ）＝４．７０ｍｍ（広角端）〜６．９６ｍｍ（中間）〜９．１８ｍｍ（望遠端）
ズーム倍率（変倍比）＝１．９５（広角端〜中間〜望遠端）
Ｆ値（Ｆナンバー）＝２．９０（広角端〜中間〜望遠端）
射出瞳位置＝−３３．６０ｍｍ（広角端〜中間〜望遠端）
最外角光線の射出角度（像高３．６ｍｍでの光線の角度）＝−４．３°（広角端）〜−５．４°（中間）〜−２．５°（望遠端）
レンズ全長（第１レンズ１の前面Ｓ１〜第１１レンズ１１の後面Ｓ２０までの距離）＝５５．９８ｍｍ（広角端）〜５２．５３ｍｍ（中間）〜５５．３１ｍｍ（望遠端）
レンズ系全長（第１レンズ１の前面Ｓ１〜像面Ｐまでの距離）＝６９．９３ｍｍ（広角端）〜６７．４８ｍｍ（中間）〜６９．２５ｍｍ（望遠端）
バックフォーカス（第１１レンズ１１の後面Ｓ２０〜像面Ｐまでの空気換算距離）＝１３．６０ｍｍ（広角端〜中間〜望遠端）
画角（２ω）＝７８．２°（広角端）〜５４．９°（中間）〜４２．２°（望遠端）
【００３６】
＜曲率半径＞
Ｒ１＝１７．３４０ｍｍ、Ｒ２＝８．９２１ｍｍ（非球面）、Ｒ３＝−９６．４８３ｍｍ、Ｒ４＝１６．５２７ｍｍ、Ｒ５＝４２．８３８ｍｍ、Ｒ６＝２６．０９１ｍｍ、Ｒ７＝１４．２７２ｍｍ、Ｒ８＝３２．５９６ｍｍ、Ｒ９＝−５３．１８９ｍｍ、Ｒ１０＝４２．９４３ｍｍ、Ｒ１１＝１３．６１９ｍｍ、Ｒ１２＝−１８．５８９ｍｍ（非球面）、Ｒ１３＝∞（開口絞り）、Ｒ１４＝−６．０１９ｍｍ、Ｒ１５＝２１．２６２ｍｍ、Ｒ１６＝−６．７８１ｍｍ、Ｒ１７＝−６２．７９０ｍｍ、Ｒ１８＝−１４．５６０ｍｍ、Ｒ１９＝１３．６２５ｍｍ、Ｒ２０＝２２．０９６ｍｍ、Ｒ２１＝∞、Ｒ２２＝∞
【００３７】
＜光軸上の面間隔＞
Ｄ１＝１．２０ｍｍ、Ｄ２＝６．００ｍｍ、Ｄ３＝１．２０ｍｍ、Ｄ４＝２．８０、Ｄ５＝可変、Ｄ６＝１．００ｍｍ、Ｄ７＝０．８０ｍｍ、Ｄ８＝２．５０ｍｍ、Ｄ９＝９．００ｍｍ、Ｄ１０＝１．００ｍｍ、Ｄ１１＝３．２０ｍｍ、Ｄ１２＝可変、Ｄ１３＝２．５０ｍｍ、Ｄ１４＝０．８０ｍｍ、Ｄ１５＝３．６０、Ｄ１６＝０．１５ｍｍ、Ｄ１７＝２．００ｍｍ、Ｄ１８＝０．１５ｍｍ、Ｄ１９＝２．００ｍｍ、Ｄ２０＝１１．９４ｍｍ、Ｄ２１＝１．００ｍｍ、Ｄ２２＝１．００ｍｍ
【００３８】
＜屈折率（Ｎｄ）＞
Ｎ１＝１．７７２５０、Ｎ２＝１．７７２５０、Ｎ３＝１．８０５１８、Ｎ４＝１．７７２５０、Ｎ５＝１．８０５１８、Ｎ６＝１．８４６６６、Ｎ７＝１．６９６８０、Ｎ８＝１．８３４００、Ｎ９＝１．５６９０８、Ｎ１０＝１．７７２５０、Ｎ１１＝１．７７２５０、ＮＧ＝１．５１６８０
【００３９】
＜アッベ数（νｄ）＞
ν１＝４９．６、ν２＝４９．６、ν３＝２５．４、ν４＝４９．６、ν５＝２５．４、ν６＝２３．８、ν７＝５５．５、ν８＝３７．２、ν９＝７１．３、ν１０＝４９．６、ν１１＝４９．６、νＧ＝６４．２
【００４０】
＜可変間隔（Ｄ５，Ｄ１２）及び絞り径φ＞
Ｄ５＝１５．０８ｍｍ（広角端）〜６．４０ｍｍ（中間）〜２．００ｍｍ（望遠端）
Ｄ１２＝１．００ｍｍ（広角端）〜７．２４ｍｍ（中間）〜１３．４１ｍｍ（望遠端）
絞り径φ＝４．４４ｍｍ（広角端）〜４．４４ｍｍ（中間）〜４．４４ｍｍ（望遠端）
【００４１】
＜非球面係数の数値データ＞
＜Ｓ２＞
ε＝６．３８１９６×１０−１、Ｄ＝１．２６５５７×１０−５、Ｅ＝７．７８５１７×１０−８、Ｆ＝１．５５６０６×１０−１２、Ｇ＝４．３７９７８×１０−１１
＜Ｓ１２＞
ε＝１．０００００、Ｄ＝−２．５２９９３×１０−６、Ｅ＝−２．９６４６６×１０−７、Ｆ＝３．８００３６×１０−１０、Ｇ＝３．２６５２８×１０−１２
【００４２】
上記実施例２において、広角端，中間位置，望遠端での諸収差（球面収差、像面湾曲、歪曲収差）は、それぞれ図８、図９、図１０に示す結果となる。尚、図８ないし図１０中において、Ｓはサジタル平面での収差、Ｍはメリジオナル平面での収差を示す。
また、実施例２のズームレンズによれば、レンズ系全長が６９．９３ｍｍ〜６７．４８ｍｍの範囲で、画角（２ω）が広角端で７８．２°、広角端〜中間位置〜望遠端でのＦ値（Ｆナンバー）が２．９０（一定）で広角端〜望遠端の全域において明るく、諸収差が良好に補正されて光学性能の高い、小型のズームレンズが得られる。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
以上述べたように、本発明のズームレンズは、広角端での画角が７５°を超え、広角端から望遠端までのＦ値（Ｆナンバー）が２．９以下の一定値となり、広画角で、望遠端でも大口径比が得られ、広角端〜望遠端の全域において明るく良好な光学特性が得られるため、３００万画素以上の撮像素子を備えた高画質のデジタルスチルカメラあるいはデジタルビデオカメラ等に適用できるのは勿論のこと、ズームレンズを備えるその他の光学機器においても有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明に係るズームレンズの一実施形態を示す構成図である。
【図２】図１に示すズームレンズの変倍動作を示すものであり、（ａ）は広角端における状態図、（ｂ）は中間位置における状態図、（ｃ）は望遠端における状態図である。
【図３】実施例１における望遠端での球面収差、像面湾曲、歪曲収差を示す収差図である。
【図４】実施例１における中間位置での球面収差、像面湾曲、歪曲収差を示す収差図である。
【図５】実施例１における望遠端での球面収差、像面湾曲、歪曲収差を示す収差図である。
【図６】本発明に係るズームレンズの他の実施形態を示す構成図である。
【図７】図６に示すズームレンズの変倍動作を示すものであり、（ａ）は広角端における状態図、（ｂ）は中間位置における状態図、（ｃ）は望遠端における状態図である。
【図８】実施例２における望遠端での球面収差、像面湾曲、歪曲収差を示す収差図である。
【図９】実施例２における中間位置での球面収差、像面湾曲、歪曲収差を示す収差図である。
【図１０】実施例２における望遠端での球面収差、像面湾曲、歪曲収差を示す収差図である。
【符号の説明】
【００４５】
Ｌ  光軸
Ｉ  第１レンズ群
ＩＩ  第２レンズ群
ＩＩＩ  第３レンズ群
１  第１レンズ
２  第２レンズ
３  第３レンズ
４  第４レンズ
５  第５レンズ
６  第６レンズ
７  第７レンズ
８  第８レンズ
９  第９レンズ
１０，１０´  第１０レンズ
１１  第１１レンズ
Ｇ  ガラスプレート
Ｐ  像面
ｆＧ２  第２レンズ群の焦点距離
ｆＧ３  第３レンズ群の焦点距離
ｆｗ  広角端におけるレンズ系の焦点距離
ＤＧ２  第２レンズ群の光軸上のおける長さ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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