(57)【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レンズ群と、正の屈折力の第２レンズ群とを有し、ズーミングに際し、該第１レンズ群と第２レンズ群の間隔が変化するズームレンズにおいて、物体側から像側へ順に、該第1レンズ群は1枚の負レンズＧ１１と1枚の正レンズＧ１２からなり、該負レンズＧ１１の材料の屈折率をｎ１、該正レンズＧ１２の材料の屈折率をｎ２、該第１レンズ群の焦点距離をｆ１、該負レンズＧ１１と正レンズＧ１２間の空気レンズのパワーをφair、該負レンズＧ１１の物体側の面の曲率半径をｒ１ａ、像側の面の曲率半径をｒ１ｂ、該正レンズＧ１２の物体側の面の曲率半径をｒ２ａ、像側の面の曲率半径をｒ２ｂとするとき、
０.１０  ＜  ｎ２−ｎ１  ＜  ０.３５
−０.８０  ＜  φair・ｆ１  ＜  −０.１０
−５０  ＜ (ｒ１ｂ＋ｒ２ａ)／（ｒ１ｂ−ｒ２ａ）  ＜  −８
０.２５  ＜ (ｒ１ａ＋ｒ２ｂ)／（ｒ１ａ−ｒ２ｂ）  ＜  ０.８０
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】
広角端から望遠端のズーミングに際し、前記第１レンズ群は像側に凸形状の軌跡で移動し、前記第２レンズ群は物体側に単調に移動することを特徴とする請求項１のズームレンズ。
【請求項３】
前記負レンズＧ１１は、両レンズ面が凹形状より成り、前記正レンズＧ１２は物体側の面が凸でメニスカス形状より成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】
前記負レンズＧ１１の焦点距離をｆ１１、前記正レンズＧ１２の焦点距離をｆ１２とするとき、
−０．４５  ＜  ｆ１１／ｆ１２  ＜  −０．３２
なる条件を満足することを特徴とする請求項１、２又は３のズームレンズ。
【請求項５】
前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１、該第１レンズ群の光軸上の厚みをＤ１とするとき、
−０．３０  ＜  Ｄ１／ｆ１  ＜  −０．１５
なる条件を満足することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項のズームレンズ。
【請求項６】
前記第２レンズ群は、物体側より像側へ順に、正レンズ、正レンズ、負レンズ、正レンズよりなることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項のズームレンズ。
【請求項７】
前記第２レンズ群は、物体側より像側へ順に、正レンズ、負レンズ、負レンズ、正レンズよりなることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項のズームレンズ。
【請求項８】
前記第２レンズ群は、物体側より像側へ順に、正レンズ、負レンズよりなることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項のズームレンズ。
【請求項９】
前記第２レンズ群の像側に、ズーミングに際して移動する正の屈折力の第３レンズ群を有することを特徴とする請求項１から７のいずれか１項のズームレンズ。
【請求項１０】
前記第３レンズ群は、単一のレンズより成ることを特徴とする請求項９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のいずれか１項記載のズームレンズ。
【請求項１２】
請求項１〜１０のいずれか１項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光電変換素子を有してい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】
本発明はスチルカメラやビデオカメラ、そしてデジタルスチルカメラ等に好適なズームレンズ及びそれを有する撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
最近、固体撮像素子を用いたビデオカメラ、デジタルスチルカメラ等の撮像装置（カメラ）には、高機能であること、そしてカメラ全体が薄いことが要望されている。そしてそれに伴い、カメラに用いる光学系（撮像光学系）には、レンズ枚数が少なく、小型で、しかも高い光学性能を有するズームレンズであることが求められている。
【０００３】
この種のカメラには、レンズ最後部と撮像素子との間に、ローパスフィルターや色補正フィルターなどの各種光学部材が配置される。この為、それに用いるズームレンズには、比較的バックフォーカスが長いことが要求される。
【０００４】
従来、負の屈折力の第１レンズ群と正の屈折力の第２レンズ群の２つのレンズ群より成り、双方のレンズ間隔を変えてズーミングを行う、所謂ショートズームタイプの広画角の２群ズームレンズが種々提案されている。
【０００５】
この２群ズームレンズでは、正の屈折力の第２レンズ群を移動する事で変倍を行い、負の屈折力の第１レンズ群を移動する事で変倍に伴う像点位置変動を補正している。２群ズームレンズは、ズーム倍率（ズーム比）が２倍程度のものが多い。
【０００６】
２倍以上の高いズーム比を有しつつレンズ全体がコンパクトなズームレンズとして、２群ズームレンズの像側に負または正の屈折力の第３レンズ群を配置した３群ズームレンズがある。この３群ズームレンズでは、高倍化に伴って発生する諸収差を第３レンズ群で補正している（例えば特許文献１、２）。
【０００７】
３群ズームレンズとして長いバックフォーカスを有しつつ、テレセントリック特性の良い広画角の３群ズームレンズが知られている（例えば特許文献３、４）。
【０００８】
又、３群ズームレンズにおいて、負の屈折力の第１レンズ群を固定とし、正の屈折力の第２レンズ群と正の屈折力の第３レンズ群を移動させてズーミングを行う３群ズームレンズが知られている（例えば特許文献５）。
【０００９】
又、３群ズームレンズにおいて、第１レンズ群を２枚で構成した小型の３群ズームレンズが知られている（例えば特許文献６〜９）。
【００１０】
又、固体撮像素子を用いた撮像装置用のズームレンズとして、第１レンズ群に非球面を使用することにより、レンズ枚数を少なくし、諸収差を良好に補正した小型の３群ズームレンズが知られている。
【００１１】
一方、近年、撮像装置においては、諸収差のうち歪曲収差の補正を光学的に行わずに電気的に画像処理で補正することが行われている。
【特許文献１】特公平７−３５０７号公報
【特許文献２】特公平６−４０１７０号公報
【特許文献３】特開昭６３−１３５９１３号公報
【特許文献４】特開平７−２６１０８３号公報
【特許文献５】特開平３−２８８１１３号公報
【特許文献６】特開２００４−９４２８３号公報
【特許文献７】特開２００４−２３９９７４号公報
【特許文献８】特開２００４−３１８１０４号公報
【特許文献９】特開２００５−５５４９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
３５ｍｍフィルム用に設計されている一眼レフレックス用のズームレンズを、固体撮像素子を用いる光学機器（カメラ）に適用すると、バックフォーカスが長すぎる。又、このズームレンズはテレセントリック特性が良くない為、固体撮像素子を用いる光学機器に、そのまま用いるとシェーディングが発生する。
【００１３】
近年、カメラのコンパクト化とそれに用いるズームレンズの高倍化を両立することが行われている。このための方法として、非撮影時に各レンズ群の間隔を撮影状態と異なる間隔まで縮小し、カメラ本体からのレンズの突出量を少なくする所謂沈胴式がある。
【００１４】
ズームレンズを構成する各レンズ群のレンズ枚数が多いと、各レンズ群の光軸上の長さが長くなる（レンズ全長が長くなる）。又、各レンズ群のズーミング及びフォーカシングにおける移動量が大きいとレンズ全長が長くなる。この結果所望の沈胴長が得られず、沈胴式を利用するのが難しくなってくる。この傾向は、ズームレンズのズーム比が大きくなるほどレンズ全長が長くなり、沈胴式の適用が難しくなる。
【００１５】
一般に物体側より像側へ順に、負の屈折力の第１レンズ群と正の屈折力の第２レンズ群を有する２群ズームレンズや２群ズームレンズの像側に正又は負の屈折力のレンズ群が配置される３群ズームレンズは広画角化が比較的容易である。又、所定のバックフォーカスが容易に得られるという特徴がある。
【００１６】
しかしながら、レンズ系全体を少ないレンズ枚数で構成し、かつ良好なる光学性能を得るには、各レンズ群の屈折力配置やレンズ形状等を適切に設定する必要がある。
【００１７】
特に、有効径が大きくなる第１レンズ群のレンズ構成が不適切であると全系をコンパクトにしつつ、高い光学性能を得るのが難しくなってくる。
【００１８】
本発明は構成レンズ枚数が少なく、且つ歪曲収差以外の諸収差を特に良好に補正した高い光学性能を有す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。
【００１９】
この他本発明は、固体撮像素子を用いた撮像装置に好適な、構成レンズ枚数が少なく、全系がコンパクトで、且つ歪曲収差以外の諸収差を特に良好に補正した高い光学性能を有す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。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
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レンズ群と、正の屈折力の第２レンズ群とを有し、ズーミングに際し、該第１レンズ群と第２レンズ群の間隔が変化するズームレンズにおいて、物体側から像側へ順に、該第1レンズ群は1枚の負レンズＧ１１と1枚の正レンズＧ１２からなり、該負レンズＧ１１の材料の屈折率をｎ１、該正レンズＧ１２の材料の屈折率をｎ２、該第１レンズ群の焦点距離をｆ１、該負レンズＧ１１と正レンズＧ１２間の空気レンズのパワーをφair、該負レンズＧ１１の物体側の面の曲率半径をｒ１ａ、像側の面の曲率半径をｒ１ｂ、該正レンズＧ１２の物体側の面の曲率半径をｒ２ａ、像側の面の曲率半径をｒ２ｂとするとき、
０.１０  ＜  ｎ２−ｎ１  ＜  ０.３５
−０.８０  ＜  φair・ｆ１  ＜  −０.１０
−５０  ＜ (ｒ１ｂ＋ｒ２ａ)／（ｒ１ｂ−ｒ２ａ）  ＜  −８
０.２５  ＜ (ｒ１ａ＋ｒ２ｂ)／（ｒ１ａ−ｒ２ｂ）  ＜  ０.８０
なる条件を満足することを特徴としている。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、構成レンズ枚数が少なく、全系がコンパクトで、且つ歪曲収差以外の諸収差を特に良好に補正した高い光学性能を有するズームレンズ及びそれを有する撮像装置が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
【実施例１】
【００２３】
以下、本発明のズームレンズ及びそれを有する撮像装置の実施例について説明する。
【００２４】
図１は本発明の実施例１のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図、図２、図３、図４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、望遠端における収差図である。
【００２５】
実施例１は、ズーム比３．８、開口比３．２〜６程度のズームレンズである。
【００２６】
図５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、図６、図７、図８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３．８、開口比３．２〜６程度のズームレンズである。
【００２７】
図９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、図１０、図１１、図１２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３．８、開口比３．２〜６程度のズームレンズである。
【００２８】
図１３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、図１４、図１５、図１６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２．８、開口比２．９〜５程度のズームレンズである。
【００２９】
図１７は本発明の実施例５のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図、図１８、図１９、図２０はそれぞれ実施例５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５は、ズーム比２．２、開口比４．１〜６．３程度のズームレンズである。
【００３０】
図２１は本発明のズームレンズを備えるデジタルスチルカメラ（撮像装置）の要部概略図である。
【００３１】
各実施例のズームレンズは撮像装置に用いられる撮影レンズ系である。各実施例のズームレンズを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やＣＭＯＳセンサ等の固体撮像素子（光電変換素子）の撮像面に被写体像を形成する。
【００３２】
各レンズ断面図において、左方が被写体（物体）側（前方）で、右方が像側（後方）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。ＳＰは開口絞りであり、第２レンズ群Ｌ２の物体側又は像側に位置している。Ｇは光学フィルター、フェースプレート等に相当するガラスブロック、ＩＰは像面である。
【００３３】
収差図において、ｄ、ｇは各々ｄ線、ｇ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。倍率色収差はｇ線によって表している。ＦｎｏはＦナンバー、ωは半画角である。
【００３４】
尚、各実施例において広角端と望遠端は変倍用のレンズ群（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。
【００３５】
各実施例のズームレンズは、物体側より像側へ順に、負の屈折力の第１レンズ群Ｌ１、正の屈折力の第２レンズ群Ｌ２の２つ以上のレンズ群を有することを基本構成としている。そして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が像側に凸の軌跡で移動、第２レンズ群Ｌ２が物体側に単調に移動することをズーミングにおける基本構成としている。
【００３６】
各実施例では、第１レンズ群Ｌ１でフォーカスを行っている。
【００３７】
実施例１から実施例３のズームレンズは、第２レンズ群Ｌ２の移動により主な変倍をいっている。又第１レンズ群Ｌ１の凸形状の軌跡の移動及び第３レンズ群Ｌ３の像側方向への移動によって、広角端から望遠端へのズーミングを行っている。第１レンズ群Ｌ１は変倍に伴う像面の移動（変動）を補正している。
【００３８】
実施例４のズームレンズは、第２レンズ群Ｌ２の移動により主な変倍を行っている。
【００３９】
又、第１レンズ群Ｌ１の凸形状の軌跡の移動及び第３レンズ群Ｌ３の物体側へ凸形状の軌跡の移動によって変倍に伴う像面の移動を補正している。
【００４０】
実施例５は、２群より成るズームレンズであり、第２レンズ群Ｌ２の移動により主な変倍を行っている。
【００４１】
又、第１レンズ群Ｌ１の凸形状の軌跡の移動によって変倍に伴う像面の移動を補正している。
【００４２】
各実施例において、第１レンズ群Ｌ１は、物体側から像側へ順に、両レンズ面が凹形状の負レンズＧ１１と、像側の面が凹でメニスカス形状の正レンズＧ１２の２枚のレンズで構成している。
【００４３】
以上の様に各第１レンズ群Ｌ１を構成することにより、レンズ系のコンパクト化により沈胴長を短縮している。
【００４４】
また、各実施例では、有効径の最も大きな第１レンズ群Ｌ１を球面レンズのみで構成してレンズ製作を容易にしている。
【００４５】
第１レンズ群Ｌ１は、軸外主光線を絞りＳＰ中心に瞳結像させる役割を持っている。第１レンズ群Ｌ１は、広角側において、軸外主光線の屈折量が大きいために軸外諸収差、特に非点収差と歪曲収差が発生し易い。
【００４６】
そこで各実施例では、通常の広画角レンズ系と同様、第１レンズ群Ｌ１を最も物体側のレンズ有効径の増大が抑えられるように負レンズＧ１１と正レンズＧ１２で構成している。
【００４７】
また、第１レンズ群Ｌ１を構成する負レンズＧ１１の像側以降の正レンズＧ１２の各面は、軸外主光線の屈折によって生じる軸外収差の発生を抑えるために、絞りＳＰと光軸が交差する点を中心とする同心球面に近い形状としている。
【００４８】
また、負レンズＧ１１の物体側の面は、主に像面彎曲の発生を抑えるために、凹形状としている。
【００４９】
第１レンズ群Ｌ１の各レンズの面形状に加え、負レンズＧ１１、正レンズＧ１２を適切な屈折率の材料より構成し、更にレンズ間隔を適切に設定している。これにより歪曲収差以外の諸収差の発生を少なくしている。
【００５０】
次に、実施例1から実施例３では、第２レンズ群Ｌ２を３群４枚より構成している。具体的には、両レンズ面が凸形状の正レンズＧ２１、両レンズ面が凸形状の正レンズＧ２２、両レンズ面が凹形状の負レンズＧ２３、正レンズＧ２４より構成している。正レンズＧ２２と負レンズＧ２３を接合している。これにより第1レンズ群Ｌ１を射出した軸外光線の屈折角を少なくし、軸外諸収差の発生が少なくしている。
【００５１】
また、正レンズＧ２１は、最も軸上光線の通る高さが高いレンズであり、主に球面収差、コマ収差の補正に関与しているレンズである。次に正レンズＧ２２と接合した負レンズＧ２３を、像側面が凹形状とすることで、正レンズＧ２１と正レンズＧ２２で発生した収差をキャンセルしている。
【００５２】
また、実施例４では、第２レンズ群Ｌ２を２群４枚より構成している。具体的には、屈折力の絶対値が像側の面に比べ物体側に強い凸形状の正レンズＧ２１、両レンズ面が凹形状の負レンズＧ２２、負レンズＧ２３、正レンズＧ２４より構成している。
【００５３】
そして正レンズＧ２１と負レンズＧ２２を接合している。
【００５４】
又、負レンズＧ２３と正レンズＧ２４を接合している。
【００５５】
実施例４では、正レンズＧ２１で、第１レンズ群Ｌ１を射出した軸外光線の屈折角を少なくし、諸収差の発生が少なくなるレンズ形状としている。
【００５６】
また、正レンズＧ２１は軸外光線の通る高さが高いレンズであり、球面収差、コマ収差の補正に関与している。このため正レンズＧ２１の物体側のレンズ面をレンズ周辺で正の屈折率が弱くなる非球形状とするのが良い。これによれば、球面収差、コマ収差を良好に補正ことができる。
【００５７】
また、正レンズＧ２１と負レンズＧ２２を接合した全体として正の屈折力を有する接合レンズとしている。
【００５８】
又、負レンズＧ２３と正レンズＧ２４の４つのレンズより構成してズーミングに伴う収差変動が少なくなるようにしている。この構成による利点は、所謂トリプレットタイプにおける負レンズ成分の屈折力を２成分に分離したのに相当している。トリプレットタイプのような単一の負レンズ成分による収差補正方法に対して収差補正上の自由度を増やしている。これにより、従来負レンズ成分のガラス厚を増大させることにより補正していた軸外フレアの補正を不要としている。
【００５９】
更に、負レンズ成分の前後に設けた２つの負の屈折力の空気レンズにより球面収差の補正を不要としている。これによってトリプレットタイプに比べて第２レンズ群Ｌ２の厚みを小さくすることが容易となり、光学全長の短縮、及び沈胴時の全長の短縮を容易にしている。
【００６０】
また、実施例５は第２レンズ群Ｌ２を２群２枚より構成している。具体的には、屈折力の絶対値が像側の面に比べて物体側の面が大きい、両レンズ面が凸形状の正レンズＧ２１、負レンズＧ２２より構成している。正レンズＧ２１により、第１レンズ群Ｌ１を射出した軸外光線の屈折角を少なくし、諸収差の発生が少なくなるレンズ形状としている。
【００６１】
また、正レンズＧ２１は軸外光線の通る高さが高いレンズであり、球面収差、コマ収差の補正に関与している。このため正レンズＧ２１の物体側のレンズ面をレンズ周辺で正の屈折率が弱くなる非球面形状とするのが良い。これによれば、球面収差、コマ収差を良好に補正することができる。
【００６２】
さらに、正レンズＧ２１の像側面、負レンズＧ２２の像側面を非球面形状とすることで諸収差を良好に補正し、第２レンズ群Ｌ２を２枚と言う少ないレンズ枚数で構成している。
【００６３】
このレンズ構成は、第２レンズ群Ｌ２の厚みを小さくすることが容易になり、光学全長の短縮、及び沈胴時の全長の短縮を容易にしている。
【００６４】
各実施例では、物体側から像側へ順に、第１レンズ群Ｌ１は１枚の負レンズＧ１１と１枚の正レンズＧ１２から成る。負レンズＧ１１の材料の屈折率をｎ１、該正レンズＧ１２の材料の屈折率をｎ２とする。第１レンズ群Ｌ１の焦点距離をｆ１、負レンズＧ１１と正レンズＧ１２間の空気レンズのパワーをφairとする。負レンズＧ１１の物体側の面の曲率半径をｒ１ａ、像側の面の曲率半径をｒ１ｂ、正レンズＧ１２の物体側の面の曲率半径をｒ２ａ、像側の面の曲率半径をｒ２ｂとする。
【００６５】
負レンズＧ１１の焦点距離をｆ１１、正レンズＧ１２の焦点距離をｆ１２とする。
【００６６】
第１レンズ群Ｌ１の光軸上の厚みをＤ１とする。このとき、
０.１０  ＜  ｎ２−ｎ１  ＜  ０.３５・・・（１）
−０.８０  ＜  φair・ｆ１  ＜  −０.１０・・・（２）
−５０  ＜ (ｒ１ｂ＋ｒ２ａ)／（ｒ１ｂ−ｒ２ａ）＜−８・・・（３）
０.２５  ＜ (ｒ１ａ＋ｒ２ｂ)／（ｒ１ａ−ｒ２ｂ）＜０.８０・・・（４）
−０．４５  ＜  ｆ１１／ｆ１２  ＜  −０．３２・・・（５）
−０．３０  ＜  Ｄ１／ｆ１  ＜  −０．１５・・・（６）
なる条件のうち１以上を満足するようにしている。
【００６７】
次に各条件式の技術的意味について説明する。
【００６８】
条件式（１）は第１レンズ群Ｌ１の負レンズＧ１１の材料の屈折率と第１レンズ群Ｌ１の正レンズＧ１２の材料の屈折率の差に関する。
【００６９】
条件式（１）の下限を超えて屈折率差が小さくなると、負レンズＧ１１の物体側面の曲率半径が緩くなる。このため、レンズ系全体の小型化には有利ではあるが、ペッツバール和が大きくなり、像面の倒れを補正することが困難となる。
【００７０】
また、条件式（１）の上限値を超えて屈折率差が大きくなると、ペッツバール和が大きくなると共に、負レンズＧ１１の物体側面の曲率半径がきつくなり、レンズ系全体の小型化に不利となる。また曲率半径がきつくなると、第１レンズ群Ｌ１でコマ収差が多く発生する。これを補正するためには第２レンズ群Ｌ２のレンズ枚数を増やす必要がある。このため、レンズ系全体として大型化になるので良くない。
【００７１】
更に好ましくは、条件式（１）の数値範囲を次の如くするのが良い。
【００７２】
０.１４  ＜  ｎ２−ｎ１  ＜  ０.３３・・・（１ａ）
条件式（２）は第１レンズ群Ｌ１のパワーに対する第１レンズ群Ｌ１内の空気レンズのパワーの比を規定するものである。
【００７３】
条件式（２）の上限を超えて空気レンズの正のパワーが小さくなると、望遠端で球面収差を補正することが困難となる。球面収差を補正するためには負レンズＧ１１と正レンズＧ１２の間隔を広げる必要があり、この結果レンズ系全体が大型化してくる。
【００７４】
条件式（２）の下限値を超えて空気レンズの正のパワーが大きくなると、広角端での球面収差を補正することが困難となる。球面収差を補正するためには負レンズＧ１１と正レンズＧ１２の間隔を狭める必要があり、レンズ系全体のコンパクト化が難しくなる。
【００７５】
更に好ましくは、条件式（２）の数値範囲を次の如くするのが良い。
【００７６】
−０.７５  ＜  φair・ｆ１  ＜  −０.１５・・・（２ａ）
条件式（３）、（４）は第１レンズ群Ｌ１全体のレンズ形状を規定するものである。
【００７７】
条件式（３）の下限を超えて空気レンズの形状が変化すると、又は条件式（４）の下限を超えて第1レンズ群Ｌ１の物体面と像側面の形状が変化すると、望遠端で球面収差を補正することが困難となる。
【００７８】
条件式（３）の上限を超えて空気レンズの形状が変化すると又は、条件式（４）の上限を超えて第１レンズ群Ｌ１の物体面と像側面の形状が変化すると、球面収差を補正することが困難となる。球面収差を補正するためには負レンズＧ１１と正レンズＧ１２の間隔を広げる必要があり、この結果レンズ系全体が大型化してくる。
【００７９】
更に好ましくは、条件式（３）、（４）の数値範囲を次の如くするのが良い。
【００８０】
−４５＜ (ｒ１ｂ＋ｒ２ａ)／（ｒ１ｂ−ｒ２ａ）＜−１０・・・（３ａ）
０.３０＜ (ｒ１ａ＋ｒ２ｂ)／（ｒ１a−ｒ２b）＜０.７０・・・（４ａ）
条件式（５）は負レンズＧ１１と正レンズＧ１２の焦点距離の比を規定するものである。
【００８１】
条件式（５）の下限を超えて、負レンズＧ１１のパワーが小さくなると、軸外諸収差の補正が困難となる。
【００８２】
また、条件式（５）の上限を越えて負レンズＧ１１のパワーが大きくなると、レンズの外径が大きくなりレンズ系全体が大型化するため好ましくない。
【００８３】
更に好ましくは、条件式（５）の数値範囲を次の如くするのが良い。
【００８４】
−０．４４  ＜  ｆ１１／ｆ１２  ＜  −０．３３・・・（５ａ）
条件式（６）は、第１レンズ群Ｌ１の光軸上の厚みを規定するものである。
【００８５】
条件式（６）の下限を超えて第1レンズ群Ｌ１の厚みが大きくなると、球面収差の補正が困難となると共に、沈胴長が長くなり、レンズ系全体のコンパクト化に不利となる。
【００８６】
また、条件式（６）の上限を超えて焦点距離ｆ１が大きくなると第1レンズ群Ｌ１の厚みという観点からするとレンズ系全体のコンパクト化に有利となる。しかしながら軸外諸収差、特に非点隔差が大きくなると共に、所定の画角を確保することが困難となるため好ましくない。
【００８７】
更に好ましくは、条件式（６）の数値範囲を次の如くするのが良い。
【００８８】
−０．２６  ＜  Ｄ１／ｆ１  ＜  −０．２０・・・（６ａ）
次に、本発明の実施例１〜５に対応する数値実施例１〜５を示す。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は第ｉ番目のレンズ面（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、Ｎｉ、νｉはそれぞれ第ｉ番目の部材のｄ線に対する屈折率、アッベ数を示す。
【００８９】
また、最も像側の２面はフエースプレート等のガラス材である。また、ｋは円錐係数、Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅは各々非球面係数である。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］＋Ｂｈ４＋Ｃｈ６＋Ｄｈ８＋Ｅｈ１０
で表される。但しＲは近軸曲率半径である。
【００９０】
又「ｅ−０ｘ」は「×１０−ｘ」を意味している。ｆは焦点距離、ＦｎｏはＦナンバー、ωは半画角を示す。
【００９１】
又、前述の各条件式と各実施例との関係を表１に示す。
【００９２】
数値実施例１
f=5.66〜21.51  Fno=3.18〜5.97  2ω=55.6°〜15.8°
R 1 =  -28.404      D 1 =  0.70      N 1 = 1.638539      ν 1 = 55.4
R 2 =    7.053      D 2 =  0.65
R 3 =    7.505      D 3 =  1.80      N 2 = 1.846660      ν2 = 23.9
R 4 =   11.801      D 4 =  可変
R 5 =   絞り        D 5 =  0.44
R 6 =   27.092      D 6 =  1.40      N 3 = 1.834000      ν3 = 37.2
R 7 =  -62.667      D 7 =  0.10
R 8 =    6.296      D 8 =  2.15      N 4 = 1.701536      ν4 = 41.2
R 9 =  -13.179      D 9 =  2.00      N 5 = 1.805181      ν5 = 25.4
R10 =    4.967      D10 =  2.96
R11 =   12.800      D11 =  1.20      N 6 = 1.834807      ν6 = 42.7
R12 = -2062.312     D12 =  可変
R13 =   16.420      D13 =  1.50      N 7 = 1.516330      ν7 = 64.1
R14 =  -54.239      D14 =  可変
R15 =    ∞         D15 =  1.30      N 8 = 1.516330      ν8 = 64.1
R16 =    ∞
焦点距離    5.66    13.57     21.51
可変間隔
D4                 20.87     6.32      2.49
D12                 3.95    13.31     22.67
D14                 3.96     3.94      3.92
数値実施例２
f=5.66〜21.34  Fno=3.18〜5.96  2ω=55.6°〜15.9°
R 1 =  -23.325      D 1 =  0.70      N 1 = 1.583126      ν 1 = 59.4
R 2 =    7.118      D 2 =  0.72
R 3 =    7.512      D 3 =  1.80      N 2 = 1.846660      ν2 = 23.9
R 4 =   10.845      D 4 =  可変
R 5 =    絞り       D 5 =  0.45
R 6 =   27.918      D 6 =  1.40      N 3 = 1.882997      ν3 = 40.8
R 7 =  -62.667      D 7 =  0.10
R 8 =    6.361      D 8 =  2.15      N 4 = 1.701536      ν4 = 41.2
R 9 =  -14.301      D 9 =  2.00      N 5 = 1.805181      ν5 = 25.4
R10 =    4.983      D10 =  2.89
R11 =   12.545      D11 =  1.20      N 6 = 1.834807      ν6 = 42.7
R12 = 2057.675      D12 =  可変
R13 =   16.350      D13 =  1.50      N 7 = 1.516330      ν7 = 64.1
R14 =  -44.925      D14 =  可変
R15 =    ∞         D15 =  1.30      N 8 = 1.516330      ν8 = 64.1
R16 =    ∞
焦点距離    5.66  13.47    21.34
可変間隔
D4                 20.67   5.97     2.22
D12                 3.97  13.06    22.21
D14                 3.73   3.70     3.62
数値実施例３
f=5.66〜21.34  Fno=3.18〜5.96  2ω=55.6°〜15.9°
R 1 =  -20.461      D 1 =  0.70      N 1 = 1.518229      ν 1 = 58.9
R 2 =    7.144      D 2 =  0.74
R 3 =    7.509      D 3 =  1.80      N 2 = 1.846660      ν2 = 23.9
R 4 =   10.165      D 4 =  可変
R 5 =    絞り       D 5 =  0.12
R 6 =   28.847      D 6 =  1.40      N 3 = 1.882997      ν3 = 40.8
R 7 =  -62.667      D 7 =  0.10
R 8 =    6.434      D 8 =  2.15      N 4 = 1.701536      ν4 = 41.2
R 9 =  -15.430      D 9 =  2.00      N 5 = 1.805181      ν5 = 25.4
R10 =    5.071      D10 =  2.76
R11 =   12.388      D11 =  1.20      N 6 = 1.834807      ν6 = 42.7
R12 =  713.961      D12 =  可変
R13 =   16.885      D13 =  1.50      N 7 = 1.516330      ν7 = 64.1
R14 =  -38.334      D14 =  可変
R15 =    ∞         D15 =  1.30      N 8 = 1.516330      ν8 = 64.1
R16 =    ∞
焦点距離    5.66  13.42   21.34
可変間隔
D4                 21.26   6.31    2.32
D12                 3.95  12.46   21.10
D14                 3.49   3.40    3.19
数値実施例４
f=7.60〜21.60  Fno=2.90〜5.00  2ω=60.6°〜23.2°
R 1 =  -47.076      D 1 =  0.80      N 1 = 1.622992      ν 1 = 58.2
R 2 =    7.227      D 2 =  1.60
R 3 =    7.806      D 3 =  1.40      N 2 = 1.846660      ν2 = 23.9
R 4 =   10.333      D 4 =  可変
R 5 =    絞り       D 5 =  0.50
R 6 =    6.019      D 6 =  2.50      N 3 = 1.772499      ν3 = 49.6
R 7 =  -22.273      D 7 =  0.50      N 4 = 1.647689      ν4 = 33.8
R 8 =    4.928      D 8 =  0.89
R 9 =   14.410      D 9 =  0.70      N 5 = 1.846660      ν5 = 23.9
R10 =    7.836      D10 =  1.55      N 6 = 1.806098      ν6 = 40.9
R11 =  -50.120      D11 =  可変
R12 =  183.007      D12 =  1.60      N 7 = 1.487490      ν7 = 70.2
R13 =  -21.208      D13 =  可変
R14 =     ∞        D14 =  2.46      N 8 = 1.516330      ν8 = 64.1
R15 =     ∞
焦点距離   7.60  14.76  21.60
可変間隔
D4                13.97   4.09   1.70
D11                5.34  10.69  20.40
D13                5.48   7.27   4.69
非球面係数
R6  k=-1.73110e+00 B=7.31010e-04 C=-1.59673e-07 D=0.00000e+00 E=0.00000e+00
R13 k=-1.26766e+00 B=-1.55573e-05 C=-2.81850e-07 D=0.00000e+00 E=0.00000e+00
数値実施例５
f=6.46〜14.50  Fno=4.10〜6.30  2ω=57.6°〜27.5°
R 1 =  -25.153      D 1 =  0.83      N 1 = 1.701536      ν 1 = 41.2
R 2 =    5.097      D 2 =  0.86
R 3 =    6.159      D 3 =  0.90      N 2 = 1.846660      ν2 = 23.9
R 4 =   10.875      D 4 =  可変
R 5 =    3.898      D 5 =  2.52      N 3 = 1.589130      ν3 = 61.1
R 6 =  -16.011      D 6 =  0.05
R 7 =    8.390      D 7 =  0.74      N 4 = 1.922860      ν4 = 18.9
R 8 =    4.790      D 8 =  1.30
R 9 =     ∞        D 9 =  可変
R10 =     ∞        D10 =  1.31      N 5 = 1.516330      ν5 = 64.1
R11 =     ∞
焦点距離    6.46   10.48   14.50
可変間隔
D4                 13.97    4.09    1.70
D9                  6.78    9.68   12.59
非球面係数
R5 k=-1.54961e+00 B=2.78527e-03 C=3.51985e-04 D=-1.17970e-04
E=1.75396e-05
R6 k= 1.95578e+01 B=2.44082e-03 C=1.24124e-04 D= 7.84440e-05 
E=-8.30636e-06
R8 k=-1.73700e-01 B=2.12669e-03 C=7.91434e-04 D=-4.56955e-04 
E=7.40272e-05
【００９３】
【表１】
0004773807.tif 000002
【００９４】
各実施例は以上の様に各要素を設定する事により、特に、固体撮像素子を用いた撮影系に好適なズームレンズを得ている。
【００９５】
特に構成レンズ枚数が少なくコンパクトで、沈胴式のズームレンズに適した、ズーム比が２〜４倍程度の歪曲収差以外の諸収差を良好に補正した、高い光学性能を有するズームレンズを達成している。
【００９６】
又、各実施例によれば、第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の屈折力を適切に設定することによって軸外諸収差、特に像面彎曲、非点収差、コマ収差および大口径比化した際の球面収差の補正を効果的に行っている。
【００９７】
又、第１レンズ群Ｌ１に非球面を使用しないことにより、ズームレンズ全体として非球面の枚数を低減し製作を容易にしている。
【００９８】
尚、上述の各実施例のズームレンズは歪曲収差を画像処理で補正することを前提としているが、例えば監視用カメラなど、歪曲収差を気にしないカメラとしても使用可能である。
【００９９】
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（光学機器）の実施例を図２１を用いて説明する。
【０１００】
図２１において、２０はデジタルカメラ本体、２１は上述の実施例１〜５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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
このように本発明のズームレンズをデジタルカメラ等の光学機器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。 
【図面の簡単な説明】
【０１０３】
【図１】実施例１のレンズ断面図
【図２】実施例１の広角端の収差図
【図３】実施例１の中間の収差図
【図４】実施例１の望遠端の収差図
【図５】実施例２のレンズ断面図
【図６】実施例２の広角端の収差図
【図７】実施例２の中間の収差図
【図８】実施例２の望遠端の収差図
【図９】実施例３のレンズ断面図
【図１０】実施例３の広角端の収差図
【図１１】実施例３の中間の収差図
【図１２】実施例３の望遠端の収差図
【図１３】実施例４のレンズ断面図
【図１４】実施例４の広角端の収差図
【図１５】実施例４の中間の収差図
【図１６】実施例４の望遠端の収差図
【図１７】実施例５のレンズ断面図
【図１８】実施例５の広角端の収差図
【図１９】実施例５の中間の収差図
【図２０】実施例５の望遠端の収差図
【図２１】本発明の撮像装置の要部概略図
【符号の説明】
【０１０４】
Ｌ１  第１レンズ群
Ｌ２  第２レンズ群
Ｌ３  第３レンズ群
ＳＰ  Ｆナンバー決定部材（開口絞り）
ＩＰ  像面
Ｇ    ガラスブロック
ｄ    ｄ線
ｇ    ｇ線
ΔＳ  サジタル像面
ΔＭ  メリディオナル像面
【図１】
0004773807.tif 000003
【図２】
0004773807.tif 000004
【図３】
0004773807.tif 000005
【図４】
0004773807.tif 000006
【図５】
0004773807.tif 000007
【図６】
0004773807.tif 000008
【図７】
0004773807.tif 000009
【図８】
0004773807.tif 000010
【図９】
0004773807.tif 000011
【図１０】
0004773807.tif 000012
【図１１】
0004773807.tif 000013
【図１２】
0004773807.tif 000014
【図１３】
0004773807.tif 000015
【図１４】
0004773807.tif 000016
【図１５】
0004773807.tif 000017
【図１６】
0004773807.tif 000018
【図１７】
0004773807.tif 000019
【図１８】
0004773807.tif 000020
【図１９】
0004773807.tif 000021
【図２０】
0004773807.tif 000022
【図２１】
0004773807.tif 000023