(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側より像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群からなり、ズーミングに際し、前記第１レンズ群は望遠端で広角端よりも物体側に位置するように移動し、前記第２レンズ群は望遠端で広角端よりも像側に位置するように移動し、前記第３レンズ群は望遠端で広角端よりも物体側に位置するように物体側に凸状の軌跡で移動し、前記第４レンズ群は物体側へ凸状の軌跡で移動するズームレンズにおいて、前記レンズ又は層ＧＩＴのアッベ数をνＩＴ、前記レンズ又は層ＧＩＴのｇ線とＦ線に関する部分分散比をθＩＴとするとき、前記第１レンズ群は、
１１＜νＩＴ＜２７
０．２＜θＩＴ＜０．４
を満足する材料より成るレンズ又は層ＧＩＴを有し、該レンズ又は層ＧＩＴは、負の屈折力であって、前記レンズ又は層ＧＩＴの焦点距離をｆ１ａ、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１、全系の望遠端における焦点距離をｆｔとするとき、
８＜｜ｆ１ａ／ｆ１｜＜６０
０．５＜ｆ１／ｆｔ＜０．９
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】
前記第１レンズ群は、物体側から像側へ順に、像側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズＧ１１、正レンズＧ１２、正レンズＧ１３を有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】
前記層ＧＩＴは、前記正レンズＧ１２又は正レンズＧ１３のレンズ面に設けられていることを特徴とする請求項２に記載のズームレンズ。
【請求項４】
物体側より像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群からなり、ズーミングに際し、前記第１レンズ群は望遠端で広角端よりも物体側に位置するように移動し、前記第２レンズ群は望遠端で広角端よりも像側に位置するように移動し、前記第３レンズ群は望遠端で広角端よりも物体側に位置するように物体側に凸状の軌跡で移動し、前記第４レンズ群は物体側へ凸状の軌跡で移動するズームレンズにおいて、前記レンズ又は層ＧＩＴのアッベ数をνＩＴ、前記レンズ又は層ＧＩＴのｇ線とＦ線に関する部分分散比をθＩＴとするとき、前記第２レンズ群は、
１１＜νＩＴ＜２７
０．２＜θＩＴ＜０．４
を満足する材料より成るレンズ又は層ＧＩＴを有し、該レンズ又は層ＧＩＴは、正の屈折力であって、前記レンズ又は層ＧＩＴの焦点距離をｆ２ａ、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２、全系の望遠端における焦点距離をｆｔとするとき、
１２＜｜ｆ２ａ／ｆ２｜＜２０
０．１０＜｜ｆ２／ｆｔ｜＜０．２０
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５】
前記第２レンズ群は、物体側から像側へ順に、像側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズＧ２１、負レンズＧ２２、正レンズＧ２３を有することを特徴とする請求項４に記載のズームレンズ。
【請求項６】
物体側より像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群からなり、ズーミングに際し、前記第１レンズ群は望遠端で広角端よりも物体側に位置するように移動し、前記第２レンズ群は望遠端で広角端よりも像側に位置するように移動し、前記第３レンズ群は望遠端で広角端よりも物体側に位置するように物体側に凸状の軌跡で移動し、前記第４レンズ群は物体側へ凸状の軌跡で移動するズームレンズにおいて、前記レンズ又は層ＧＩＴのアッベ数をνＩＴ、前記レンズ又は層ＧＩＴのｇ線とＦ線に関する部分分散比をθＩＴとするとき、前記第３レンズ群は、
１１＜νＩＴ＜２７
０．２＜θＩＴ＜０．４
を満足する材料より成るレンズ又は層ＧＩＴを有し、該レンズ又は層ＧＩＴは、負の屈折力であって、前記レンズ又は層ＧＩＴの焦点距離をｆ３ａ、前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３、全系の望遠端における焦点距離をｆｔとするとき、
６＜｜ｆ３ａ／ｆ３｜＜３０
０．３＜ｆ３／ｆｔ＜０．４５
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７】
前記レンズ又は層は、樹脂中にＩＴＯ微粒子を分散させた材料であ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】
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乃至７のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項９】
請求項１乃至８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光電変換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に関し、例えば、銀塩写真用カメラ、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ等の撮影光学系として好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
デジタルスチルカメラの高画素化が進む中で、高画素の固体撮像素子用の撮影光学系としてのズームレンズには単色収差の補正のみならず、色収差の十分な補正が求められている。特に高ズーム比化（高変倍比化）してズームレンズの望遠側の焦点距離が長くなると、色収差については一次の色消しに加え、二次スペクトルの低減が求められる。
【０００３】
従来、望遠側の軸上色収差の二次スペクトルを補正するために、異常分散ガラスを用いたズームレンズが数多く知られている。また、高ズーム比に適したズームレンズ構成としては、最も物体側のレンズ群を正の屈折力としたポジティブリード型が挙げられる。
【０００４】
例えば、物体側より順に、正、負、正、正の屈折力の４つのレンズ群が配列されたズームレンズに異常分散性を有するガラスを用いた例として、特許文献１〜４等が挙げられる。
【０００５】
また、異常分散硝材よりも更に色収差補正の効果が大きい回折光学素子をズームレンズに用いたものとして、特許文献５等が挙げられる。
【０００６】
また、樹脂にＩＴＯ微粒子を混合させたレプリカ材料を回折格子に用いることで回折効率を改善することが、特許文献６で提案されている。
【０００７】
一方、第１レンズ群に樹脂層で形成される非球面を設けて単色収差の補正を行う例が、特許文献７にて知られている。
【特許文献１】特許第３０９７３９９号明細書
【特許文献２】特開２００２−６２４７８号公報
【特許文献３】特開平８−２４８３１７号公報
【特許文献４】特開２００１−１９４５９０号公報
【特許文献５】特開平９−２１１３２９号公報
【特許文献６】特開２００１−７４９０１号公報
【特許文献７】特開２００１−２１８０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
回折光学素子をズームレンズに用いると、異常分散硝材よりも大きな色収差補正効果が得られる。しかしながら、回折格子は光線入射角によって回折効率が変化するので、ズーム時に光線入射条件が変化するズームレンズに用いる場合は、回折光学素子を導入する位置が限定されたり、ズーム時に回折効率が落ちてしまったりする可能性があった。
【０００９】
また、特許文献７に開示された通常の樹脂材料で非球面を形成した場合には、色収差補正の効果は得られない。
【００１０】
本発明は、高ズーム比に適したズームタイプであるポジティブリード型のズームレンズにおいて、色収差を大幅に改善することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明の請求項１のズームレンズは、物体側より像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群からなり、ズーミングに際し、前記第１レンズ群は望遠端で広角端よりも物体側に位置するように移動し、前記第２レンズ群は望遠端で広角端よりも像側に位置するように移動し、前記第３レンズ群は望遠端で広角端よりも物体側に位置するように物体側に凸状の軌跡で移動し、前記第４レンズ群は物体側へ凸状の軌跡で移動するズームレンズにおいて、前記レンズ又は層ＧＩＴのアッベ数をνＩＴ、前記レンズ又は層ＧＩＴのｇ線とＦ線に関する部分分散比をθＩＴとするとき、前記第１レンズ群は、
１１＜νＩＴ＜２７
０．２＜θＩＴ＜０．４
を満足する材料より成るレンズ又は層ＧＩＴを有し、該レンズ又は層ＧＩＴは、負の屈折力であって、前記レンズ又は層ＧＩＴの焦点距離をｆ１ａ、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１、全系の望遠端における焦点距離をｆｔとするとき、
８＜｜ｆ１ａ／ｆ１｜＜６０
０．５＜ｆ１／ｆｔ＜０．９
なる条件を満足することを特徴としている。
本発明の請求項４のズームレンズは、物体側より像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群からなり、ズーミングに際し、前記第１レンズ群は望遠端で広角端よりも物体側に位置するように移動し、前記第２レンズ群は望遠端で広角端よりも像側に位置するように移動し、前記第３レンズ群は望遠端で広角端よりも物体側に位置するように物体側に凸状の軌跡で移動し、前記第４レンズ群は物体側へ凸状の軌跡で移動するズームレンズにおいて、前記レンズ又は層ＧＩＴのアッベ数をνＩＴ、前記レンズ又は層ＧＩＴのｇ線とＦ線に関する部分分散比をθＩＴとするとき、前記第２レンズ群は、
１１＜νＩＴ＜２７
０．２＜θＩＴ＜０．４
を満足する材料より成るレンズ又は層ＧＩＴを有し、該レンズ又は層ＧＩＴは、正の屈折力であって、前記レンズ又は層ＧＩＴの焦点距離をｆ２ａ、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２、全系の望遠端における焦点距離をｆｔとするとき、
１２＜｜ｆ２ａ／ｆ２｜＜２０
０．１０＜｜ｆ２／ｆｔ｜＜０．２０
なる条件を満足することを特徴としている。
本発明の請求項６のズームレンズは、物体側より像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群からなり、ズーミングに際し、前記第１レンズ群は望遠端で広角端よりも物体側に位置するように移動し、前記第２レンズ群は望遠端で広角端よりも像側に位置するように移動し、前記第３レンズ群は望遠端で広角端よりも物体側に位置するように物体側に凸状の軌跡で移動し、前記第４レンズ群は物体側へ凸状の軌跡で移動するズームレンズにおいて、前記レンズ又は層ＧＩＴのアッベ数をνＩＴ、前記レンズ又は層ＧＩＴのｇ線とＦ線に関する部分分散比をθＩＴとするとき、前記第３レンズ群は、
１１＜νＩＴ＜２７
０．２＜θＩＴ＜０．４
を満足する材料より成るレンズ又は層ＧＩＴを有し、該レンズ又は層ＧＩＴは、負の屈折力であって、前記レンズ又は層ＧＩＴの焦点距離をｆ３ａ、前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３、全系の望遠端における焦点距離をｆｔとするとき、
６＜｜ｆ３ａ／ｆ３｜＜３０
０．３＜ｆ３／ｆｔ＜０．４５
なる条件を満足することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
ポジティブリード型のズームレンズにおいて、色収差を大幅に改善することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
まず、本発明のズームレンズの実施例を説明する前に、本実施例で色収差補正を行うために用いた材料について説明する。
【００１４】
本実施例では、ズームレンズを構成するレンズ群中に、高分散で部分分散比の低い固体材料で形成したレンズ又は層を設けることによって、望遠側における軸上及び倍率色収差を良好に補正している。高分散で低部分分散比の材料としては、例えば、アッベ数νｄが１５以下の微粒子（ＴｉＯ２やＩＴＯ等で、特に粒子径が入射光波長の１／２０以下のものがよい）をＰＭＭＡ等の合成樹脂に混合した材料を用いた。
【００１５】
ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ−Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）のような、高分散光学材料が、光学系の収差補正に及ぼす作用について説明する。
【００１６】
ＩＴＯは通常の物質と異なり導電性によるフリーキャリアが屈折率に影響を与えており、通常の電子遷移による短波長域での屈折率の変化にフリーキャリアによる屈折率分散が加わる。このことによりアッベ数が５．５３という異常に大きな屈折率の波長依存性を示す。
【００１７】
このＩＴＯ微粒子をＰＭＭＡ等の合成樹脂に混合して、レンズやレンズ表面に形成する層のレプリカ材料として用いると、通常の硝材やレプリカ材料では得られない屈折率特性を得ることができる。
【００１８】
例えばＰＭＭＡにＩＴＯ微粒子を２０％混合した場合、Ｎｄ＝１．５６９８７に対して、νｄ＝１３．２７，θｇＦ＝０．２８９という特性が得られる。通常硝材で分散の大きいＴＩＨ５３ではνｄ＝２３．８、θｇＦ＝０．６２であるので、ＩＴＯ微粒子混合材料はかなり特徴のある特性を持っていることがわかる。特にθｇＦとしてかなり小さい値が得られていることから、色収差特に２次スペクトルの改善に非常に効果がある。ＩＴＯの混合比率を増やすことで異常分散効果も大きくなるが、このとき透過率が低下してしまうので、ある程度以上ＩＴＯの混合比率を大きくすることはできない。
【００１９】
本発明ではこの様な特性を持つ材料を、ズームレンズに適切な形態で適用することにより色収差を大幅に改善している。
【００２０】
次に本発明のズームレンズの実施例について説明する。
【００２１】
図１，３，５，７，９は、それぞれ、本発明の実施例１〜５のズームレンズのレンズ断面図である。本実施例のズームレンズは、ビデオカメラやデジタルスチルカメラ用の撮影光学系として用いられるものである。
【００２２】
各レンズ断面図において、Ｌ１は正の屈折力（光学的パワー＝焦点距離の逆数）の第１レンズ群、Ｌ２は負の屈折力の第２レンズ群、Ｌ３は正の屈折力の第３レンズ群、Ｌ４は正の屈折力の第４レンズ群である。ＳＰは開口絞り、Ｇは光学的ローパスフィルター、赤外カットフィルター、カバーガラス等の光路中に存在する平行平板に対応して設計上設けたガラスブロック、ＩＰはＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の固体撮像素子（光電変換素子）の感光面が位置する像面である。
【００２３】
広角端から望遠端へのズーミングに際して、各レンズ断面図中の矢印で示すように、第１レンズ群Ｌ１は望遠端で広角端よりも物体側に位置するように、第２レンズ群Ｌ２は望遠端で広角端よりも像側に位置するように、第３レンズ群Ｌ３は望遠端で広角端よりも物体側に位置するように移動させている。特に、本実施例では第３レンズ群Ｌ３を物体側に凸状の軌跡を描くように移動させることで、ズーム中間位置での周辺光線を確保するために前玉径が増大することを低減し、前玉径の小型化を達成している。開口絞りＳＰは、第３レンズ群Ｌ３と一体で光軸上を移動する。
【００２４】
また広角端に対して望遠端で第１レンズ群が物体側に、第２レンズ群が像側に位置するように移動させることで、レンズ全長を小型に維持しつつ、ズーム比が大きくとれるようにしている。
【００２５】
また、第４レンズ群Ｌ４を光軸上移動させてフォーカスを行うリアフォーカス方式を採用している。レンズ断面図に示す第４レンズ群Ｌ４の実線の曲線４ａと破線の曲線４ｂは、各々無限遠物体と近距離物体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の際の像面変動を補正するための移動軌跡である。このように第４レンズ群Ｌ４を物体側へ凸状の軌跡とすることで第３レンズ群Ｌ３と第４レンズ群Ｌ４との間の空間の有効利用を図り、レンズ全長の短縮化を効果的に達成している。このように、比較的径が小さい第４レンズ群Ｌ４でフォーカスを行うことでアクチュエーターの負荷を低減でき、フォーカスの高速化も容易になる。
【００２６】
各実施例において、例えば望遠端において無限遠物体から近距離物体へフォーカスを行う場合は、レンズ断面図の直線４ｃに示すように第４レンズ群Ｌ４を前方へ繰り出す。
【００２７】
第１レンズ群Ｌ１は、物体側から像側へ順に、像側に強い凹面を向けたメニスカス形状の負レンズＧ１１、物体側に強い屈折力の凸面を有する正レンズＧ１２、物体側に凸面を有する正レンズＧ１３で構成されている。第１レンズ群Ｌ１をこのようなレンズ構成にすることで、レンズ構成枚数を最小限にしながら、高い光学性能を得ることができる。
【００２８】
第２レンズ群Ｌ２は、物体側から像側へ順に、像側に強い凹面を向けたメニスカス形状の負レンズＧ２１、負レンズＧ２２、正レンズＧ２３で構成されている。第２レンズ群Ｌ２をこのようなレンズ構成にすることで、必要最小限のレンズ枚数で高い光学性能を達成できる。
【００２９】
第３レンズ群Ｌ３は、物体側から像側へ順に、正レンズＧ３１、像側に強い凹面を向けたメニスカス形状の負レンズＧ３２，正レンズＧ３３で構成されている。
【００３０】
実施例１〜４では、第１レンズ群Ｌ１中の正レンズＧ１２の像側のレンズ面に以下の条件を満足する微粒子混合材料より成る、負の屈折力のレプリカ層Ｇ１ａを設け、波長４２０ｎｍ〜６５０ｎｍ程度の範囲で特に望遠側における軸上及び倍率色収差を良好に補正している。
１１＜νＩＴ＜２７                    （１）
０．２＜θＩＴ＜０．４                （２）
但し、νＩＴは微粒子混合材料で構成されたレプリカ層のアッベ数、θＩＴはこのレプリカ層のｇ線とＦ線に関する部分分散比であり、ｇ，Ｆ，Ｃ線に対する屈折率ｎｇ，ｎＦ，ｎＣに対して、
θ＝（ｎｇ−ｎＦ）／（ｎＦ−ｎＣ）
で与えられる。
【００３１】
条件式（１）の下限を超えて、微粒子混合材料のアッベ数を小さくしようとするとＩＴＯ等の混合比率を増やさなければならなくなり、レンズの透過率が悪化してしまうとともに、異常分散効果が大きくなりすぎて色収差補正が過剰になってしまう。逆に上限を超えると色収差補正効果が不十分になる。
【００３２】
また、条件式（２）の下限を超えて部分分散比を小さくするには、これもＩＴＯの混合比率を大きくしなければならず、透過率が悪化するとともに色収差補正が過剰になるので良くない。また条件式（２）の条件を超えて部分分散比が大きくなると色収差補正効果が不十分になるので良くない。
【００３３】
更に望ましく色収差補正条件と透過率を両立させるためには、条件式（１），（２）の範囲を以下のように設定することが望ましい。
１３．０＜νＩＴ＜２４．５      （１ａ）
０．２６＜θＩＴ＜０．３６      （２ａ）
【００３４】
また、実施例１〜４のように第１レンズ群Ｌ１に異常分散の層Ｇ１ａを設ける場合には、その層Ｇ１ａの焦点距離をｆ１ａ、第１レンズ群Ｌ１の焦点距離をｆ１とするとき、
８＜｜ｆ１ａ／ｆ１｜＜６０                （３）
なる条件を満足するのが良い。
【００３５】
条件式（３）の下限を超えて層Ｇ１ａの屈折力が強くなりすぎると、望遠端における軸上色収差の２次スペクトルの補正が過剰になるので良くない。逆に条件式（３）の上限を超えると軸上色収差の２次スペクトルの補正が不足になるので良くない。
【００３６】
更に色収差補正を良好に補正するためには、条件式（３）の範囲を以下のように設定することが望ましい。
８＜｜ｆ１ａ／ｆ１｜＜４８      （３ａ）
【００３７】
また第１レンズ群Ｌ１中の層Ｇ１ａあるなしに関わらず、レンズ全長の小型化を達成するためには、第１レンズ群Ｌ１の焦点距離をｆ１、全系での望遠端での焦点距離をｆｔとするとき、
０．５＜ｆ１／ｆｔ＜０．９      （４）
なる条件を満足するのが望ましい。
【００３８】
条件式（４）の下限を越えて第１レンズ群Ｌ１の屈折力が強くなり過ぎると、全長の短縮には有利だが、製造誤差による像面倒れやズーミング時の像ゆれなどが不利になって高い鏡筒精度が必要になり、製造コストの増大を招く。逆に上限を越えると所望のズーム比を確保するのに必要な第１レンズ群Ｌ１又は第２レンズ群Ｌ２の移動量が大きくなり過ぎて小型化が不十分になるので良くない。
【００３９】
条件式（４）を更に望ましくは、
０．６＜ｆ１／ｆｔ＜０．８      （４ａ）
の範囲とすることで更なる小型化と高性能化の両立が可能となる。
【００４０】
なお、実施例１〜４では、物体側から数えて２番目の正レンズＧ１２の像側面に層Ｇ１ａを設けているが、３番目の正レンズＧ３の物体側面又は像側面に層Ｇ１ａを設けても、同様の効果が得られる。
【００４１】
実施例２及び４では、第１レンズ群Ｌ１に加えて、第２レンズ群Ｌ２にも条件式（１），（２）を満足する正の屈折力の層Ｇ２ａを設けている。具体的には、負レンズＧ２２の像側のレンズ面に層Ｇ２ａを設けている。
【００４２】
望遠端における軸上色収差や倍率色収差の２次スペクトルを補正するために第１レンズ群Ｌ１の異常分散効果を増やしていくと、広角端における倍率色収差の２次スペクトルが悪化する。実施例２及び４では、第２レンズ群Ｌ２にも大きな異常分散効果を有する層Ｇ２ａを設けることにより、広角端における倍率色収差の２次スペクトルを補正し、更に望遠端における軸上及び倍率色収差の改善を達成している。
【００４３】
第２レンズ群Ｌ２に異常分散の層Ｇ２ａを設ける場合、その層Ｇ２ａの焦点距離をｆ２ａ、第２レンズ群Ｌ２の焦点距離をｆ２とするとき、
１２＜｜ｆ２ａ／ｆ２｜＜２０      （５）
なる条件式を満足するのが良い。
【００４４】
条件式（５）の下限を超えて層Ｇ２ａの屈折力が強くなりすぎると、広角端における倍率色収差の２次スペクトルの補正が過剰になるので良くない。逆に条件式（５）の上限を超えると倍率色収差の２次スペクトルの補正が不足になるので良くない。
【００４５】
また第２レンズ群Ｌ２中の層Ｇ２ａあるなしに関わらず、高い光学性能を維持しつつ、レンズ全長の短縮を図るには、
０．１０＜｜ｆ２／ｆｔ｜＜０．２０      （６）
なる条件式を満足するのが良い。
【００４６】
条件式（６）の下限を超えて第２レンズ群の屈折力が強くなると、ズーム時の第２レンズ群Ｌ２の移動量は小さくできるが、ペッツバール和が全体に負に大きくなり像面湾曲の補正が困難になるので良くない。逆に条件式（６）の上限を超えると第２レンズ群の変倍時の移動量が大きくなって小型化が達成できないので良くない。
【００４７】
更に望ましくは条件式（６）を、
０．１３＜｜ｆ２／ｆｔ｜＜０．１７      （６ａ）
の範囲に設定すると更なる小型化と高性能化の両立が容易となる。
【００４８】
なお、実施例２及び４では、負レンズＧ２２の像側のレンズ面に層Ｇ２ａを設けたが、負レンズＧ２１や正レンズＧ２３のレンズ面に正の屈折力の層Ｇ２ａを設けても良い。
【００４９】
実施例３では第１レンズ群Ｌ１に加えて第３レンズ群Ｌ３にも、実施例５では第３レンズ群Ｌ３のみに条件式（１），（２）を満足する異常分散効果を持ち、負の屈折力の層Ｇ３ａを設けている。具体的には、正レンズＧ３１の像側に層Ｇ３ａを設けている。このように実施例３及び５では、第３レンズ群Ｌ３に異常分散効果を持たせることにより、望遠端における軸上色収差を改善している。
【００５０】
第３レンズ群Ｌ３に異常分散の層Ｇ３ａを設ける場合、その層Ｇ３ａの焦点距離をｆ３ａ、第３レンズ群Ｌ３の焦点距離をｆ３とするとき、
６．０＜｜ｆ３ａ／ｆ３｜＜３０      （７）
なる条件を満足するのが良い。
【００５１】
条件式（７）の下限を超えて層Ｇ３ａの屈折力が強くなりすぎると、広角端における軸上色収差の２次スペクトルが悪化するので良くない。逆に条件式（７）の上限を超えると、望遠端での軸上色収差の２次スペクトルの補正が不足になるので良くない。
【００５２】
更により良好に色収差補正を補正するためには、条件式（７）の範囲を以下のごとく設定するのが望ましい。
８．０＜｜ｆ３ａ／ｆ３｜＜２３      （７ａ）
【００５３】
また第３レンズ群Ｌ３中の層Ｇ３ａあるなしに関わらず、レンズ全長の小型化を達成するためには、
０．３＜ｆ３／ｆｔ＜０．４５      （８）
なる条件を満足するのが良い。
【００５４】
条件式（８）の下限を超えて第３レンズ群Ｌ３の焦点距離が小さくなると、ペッツバール和が正に大きくなり過ぎて像面湾曲の補正が困難になる。逆に上限を超えると第３レンズ群Ｌ３の変倍への寄与が小さくなって所望のズーム比を得るために第１レンズ群Ｌ１及び第２レンズ群Ｌ２の移動量が増えてレンズ全長が大きくなってしまうので良くない。
【００５５】
なお、実施例１〜５では条件式（１），（２）を満足する材料の層を球面として形成しているが、ここに非球面を導入すれば、更に球面収差や歪曲などの諸収差を良好に補正することができる。
【００５６】
次に上述した実施例１〜５に対応する数値実施例１〜５の数値データを示す。数値実施例において、ｆは焦点距離、ＦｎｏはＦナンバー、ωは半画角である。ｉは物体側より数えた順序を示し、Ｒｉは第ｉ番目の面の曲率半径、Ｄｉは第ｉ番目の面と第（ｉ＋１）番目の面との軸上間隔、Ｎｉとνｉは各々第ｉ番目の材料のｄ線を基準とした屈折率とアッベ数である。但し、条件式（１），（２）満足するレプリカ層は別途Ｎｊａ、νｊａ（ｊ＝１〜３  第ｊレンズ群）で別に示している。
【００５７】
非球面形状は、光の進行方向を正とし、Ｘを光軸方向の面頂点からの変位量、ｈを光軸と垂直な方向の光軸からの高さ、Ｒを近軸曲率半径、ｋを円錐定数、Ｂ〜Ｅ，Ａ′〜Ｃ′を各々非球面係数とするとき、
【００５８】
【数１】
0004636812.tif 000002
【００５９】
なる式で表している。
【００６０】
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２】
0004636812.tif 000003
【００６２】
【数３】
0004636812.tif 000004
【００６３】
【数４】
0004636812.tif 000005
【００６４】
【数５】
0004636812.tif 000006
【００６５】
【数６】
0004636812.tif 000007
【００６６】
【表１】
0004636812.tif 000008
【００６７】
次に実施例１〜５のズームレンズを撮影光学系として用いた光学機器の実施例を、図１１，１２を用いて説明する。
【００６８】
図１１は、本発明のズームレンズをビデオカメラに用いた例である。図１１において、１０はカメラ本体、１１は実施例１〜５のズームレンズによって構成された撮影光学系、１２は撮影光学系１１によって形成される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（光電変換素子）、１３は固体撮像素子１２が受光した被写体像を記録するメモリ、１４は被写体像を観察するためのファインダーである。ファインダー１４としては、光学ファインダーや液晶パネル等の表示素子に表示された被写体像を観察するタイプのファインダーが考えられる。
【００６９】
図１２は、本発明のズームレンズをデジタルスチルカメラに用いた例である。図１２において、２０はカメラ本体、２１は実施例１〜５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、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（光電変換素子）、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、２４は液晶ディスプレイパネル等によって構成され、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ーである。
【００７０】
このように本発明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等の撮像装置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が実現できる。
【００７１】
以上説明した実施例においては、ＩＴＯ微粒子を合成樹脂中に分散させた混合体で条件式（１）及び（２）を満足する光学材料を実現した。しかし、合成樹脂中に分散させる微粒子材料はＩＴＯに限られるものではなく、ＴｉＯ２（ｎｄ＝２．２６５２，νｄ＝１１．８），Ｎｂ２Ｏ５（ｎｄ＝２．３６７，νｄ＝１４．０），Ｃｒ２Ｏ３（ｎｄ＝２．２１７８，νｄ＝１３．４），ＢａＴｉＯ３（ｎｄ＝２．４３６２，νｄ＝１１．３）等のその他の無機酸化物微粒子も利用することもできる。
【００７２】
また、無機酸化物微粒子を分散させる樹脂材料としては、モノマーの光学定数の特性としても、アッベ数が比較的小さいモノマーか部分分散比が比較的小さいモノマー、あるいは、両者を満たすモノマーが良い。本実施例ではくＰＭＭＡを用いたが、その他の樹脂材料、例えばＮ−ポリビニルカルバゾール、スチレンな等も利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】実施例１のズームレンズの広角端でのレンズ断面図である。
【図２】実施例１のズームレンズの諸収差図である。
【図３】実施例２のズームレンズの広角端でのレンズ断面図である。
【図４】実施例２のズームレンズの諸収差図である。
【図５】実施例３のズームレンズの諸収差図である。
【図６】実施例３のズームレンズの広角端でのレンズ断面図である。
【図７】実施例４のズームレンズの諸収差図である。
【図８】実施例４のズームレンズの諸収差図である。
【図９】実施例５のズームレンズの諸収差図である。
【図１０】実施例５のズームレンズの諸収差図である。
【図１１】ビデオカメラの要部概略図である。
【図１２】デジタルスチルカメラの要部概略図である。
【符号の説明】
【００７４】
Ｌ１  第１レンズ群
Ｌ２  第２レンズ群
Ｌ３  第３レンズ群
Ｌ４  第４レンズ群
ｄ  ｄ線
ｇ  ｇ線
ΔＭ  メリディオナル像面
ΔＳ  サジタル像面
【図１】
0004636812.tif 000009
【図２】
0004636812.tif 000010
【図３】
0004636812.tif 000011
【図４】
0004636812.tif 000012
【図５】
0004636812.tif 000013
【図６】
0004636812.tif 000014
【図７】
0004636812.tif 000015
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
0004636812.tif 000020