(57)【要約】【課題】小型、軽量で、広い画角を維持しながら変倍を行う場合でも高い結像性能を維持できるズームレンズを提供する。【解決手段】このズームレンズは、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ11と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ12と、所定の口径を規定する開口絞りＳＴＰと、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ13と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ14と、が配置されて構成される。特に、第２レンズ群Ｇ12は、物体側から順に、非球面が形成された負の屈折力を有する第１レンズＬ121と、負の屈折力を有する第２レンズＬ122と、正の屈折力を有する第３レンズＬ123と、が配置されて構成される。そして、所定の条件を満足することにより、小型、軽量化を図ることができるとともに、全変倍域に亘ってディストーションの発生を効果的に抑制し、優れた結像性能を得ることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側から順に配置された、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、開口絞りと、正の屈折力を有する第３レンズ群と、を備え、
前記第２レンズ群は、物体側から順に配置された、物体側に非球面が形成された負の屈折力を有する第１レンズと、負の屈折力を有する第２レンズと、正の屈折力を有する第３レンズと、を備え、
前記第２レンズ群と前記第３レンズ群をそれぞれ前記開口絞りに近づけていくことにより広角端から望遠端への変倍を行い、
以下の条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
（１）  −１．１＜Ｆ２／Ｆ３＜−０．５
（２）  −０．３＜Ｆ２／Ｆ１＜０
（３）  ｜α１｜＞５５
ただし、Ｆ１は前記第１レンズ群の焦点距離、Ｆ２は前記第２レンズ群の焦点距離、Ｆ３は前記第３レンズ群の焦点距離、α１は前記第１レンズ群の最終レンズ面における主光線の射出角を示す。
【請求項２】
前記第２レンズ群を構成する第１レンズの物体側に非球面が形成されており、以下に示す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。
（４）  ＳＡ１／Ｆ２＜−０．０１５
ただし、Ｆ２は前記第２レンズ群の焦点距離、ＳＡ１は前記第２レンズ群を構成する第１レンズ物体側における、レンズの非球面部の片側９割に相当する球面形状としたサグ量−非球面形状時のサグ量（方向は光の進行方向を正とする）を示す。
【請求項３】
前記第２レンズ群を構成する第１レンズは物体側に非球面が形成されており、以下に示す条件式を満足することを特徴とする請求項１または２に記載のズームレンズ。
（５）  −２．０＜Ｆ２１×ＤＤＸ１２＜４．０
ただし、Ｆ２１は前記第２レンズ群を構成する第１レンズの焦点距離、ＤＤＸ１２は前記第２レンズ群を構成する第１レンズの物体側面有効径の非球面曲線の二次微分量を示す。
【請求項４】
前記第２レンズ群を構成する第１レンズは像側にも非球面が形成されており、以下に示す条件式を満足することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載のズームレンズ。
（６）  −１．５＜Ｆ２１×ＤＤＸ１１＜０．５
（７）  −５．０＜Ｆ２１×ＤＤＸ２１＜−０．５
（８）  −４．０＜Ｆ２１×ＤＤＸ２２＜０
ただし、ＤＤＸ１１は前記第２レンズ群を構成する第１レンズの物体側中心の非球面曲線の二次微分量、ＤＤＸ２１は前記第２レンズ群を構成する第１レンズの像側中心の非球面曲線の二次微分量、ＤＤＸ２２は前記第２レンズを構成する第１レンズの像側有効径の非球面曲線の二次微分量を示す。
【請求項５】
前記第１レンズ群は、負の屈折力を有する第１レンズと正の屈折力を有する第２レンズとからなる接合レンズを備え、
以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載のズームレンズ。
（９）  ｎｄ１＞１．９
（１０）  ｎｄ２＞１．７７
（１１）  νｄ２−νｄ１＞１７
ただし、ｎｄ１は前記第１レンズ群を構成する第１レンズのｄ線に対する屈折率、ｎｄ２は前記第１レンズ群を構成する第２レンズのｄ線に対する屈折率、νｄ１は前記第１レンズ群を構成する第１レンズのｄ線に対するアッベ数、νｄ２は前記第１レンズ群を構成する第２レンズのｄ線に対するアッベ数を示す。
【請求項６】
前記第３レンズ群は、物体側から順に配置された、正の屈折力を有する第１レンズと、正の屈折力を有する第２レンズと負の屈折力を有する第３レンズとからなる接合レンズと、非球面が形成された正の屈折力を有する第４レンズと、を備え、
以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載のズームレンズ。
（１２）  ２５＜（Ｆ３３Ｒ２／Ｆ３４Ｒ１）×（ＦＦ３４／Ｄ３）＜６０
ただし、Ｆ３３Ｒ２は前記第３レンズ群を構成する第３レンズの像側面の曲率、Ｆ３４Ｒ１は前記第３レンズ群を構成する第４レンズの物体側面の曲率、ＦＦ３４は前記第３レンズ群を構成する第４レンズの焦点距離、Ｄ３は前記第３レンズ群を構成する第３レンズと第４レンズとの間隔を示す。
【請求項７】
前記第３レンズ群の像側に、正レンズを含み構成された第４レンズ群を備え、
以下に示す条件式を満足することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載のズームレンズ。
（１３）  ０．８＜Ｆ４／Ｆ４１＜１．４
（１４）  νｄ＞６０
ただし、Ｆ４は前記第４レンズ群の焦点距離、Ｆ４１は前記第４レンズ群に含まれる正レンズの焦点距離、νｄは前記第４レンズ群に含まれる正レンズのｄ線に対するアッベ数を示す。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ビデオカメラ、デジタルカメラなどの撮像装置に搭載するのに最適な、小型、軽量の広角系ズームレンズに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、デジタルカメラなどにおいて、より一層の小型化とともに高変倍化が要求されている。この要求に応えるために、小型、高倍率のズームレンズが提案されている（たとえば、特許文献１を参照。）。
【０００３】
特許文献１に記載のズームレンズは、Ｆナンバーが大きくなる望遠端に着目し、望遠端においてあえて軸上色収差を発生させ、望遠端とは反対側の広角端にて収差が目立ちやすいディストーションの補正に重点をおいたものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４５０３９１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、近年、通信技術の進歩に伴い、離れた場所にいながら会議を行うことが可能な、いわゆるＴＶ会議システムの普及が進んでいる。そこで、特許文献１に記載のズームレンズをＴＶ会議システムに用いた場合、このズームレンズはＦナンバーが３．８程度であるため、室内で的確な画像を捉えるのには不向きである。また、第１群を構成するレンズが動くため、鏡筒形状をシンプルにすることができない。さらに、高解像を達成するためには、フォーカス群はもとより他のレンズ群にもさらなるレンズの追加が必要になり、光学系全長が延びるため、光学系の小型化が阻害される。
【０００６】
さらに、ＴＶ会議システムの性質上、撮影対象が比較的カメラに近い人物であるため、広角画像を撮影する必要がある。このため、広角で変倍を行っても、高解像が得られるズームレンズが望まれる。しかしながら、特許文献１に記載のものをはじめとする従来のズームレンズでは、広角で変倍すると、ディストーションが大きく発生してしまうという問題がある。
【０００７】
この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、小型、軽量で、広い画角を維持しながら変倍を行う場合でも高い結像性能を維持できるズームレンズ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】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、この発明にかかるズームレンズは、物体側から順に配置された、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、開口絞りと、正の屈折力を有する第３レンズ群と、を備え、前記第２レンズ群は、物体側から順に配置された、物体側に非球面が形成された負の屈折力を有する第１レンズと、負の屈折力を有する第２レンズと、正の屈折力を有する第３レンズと、を備え、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群をそれぞれ前記開口絞りに近づけていくことにより広角端から望遠端への変倍を行い、以下の条件式を満足することを特徴とする。
（１）  −１．１＜Ｆ２／Ｆ３＜−０．５
（２）  −０．３＜Ｆ２／Ｆ１＜０
（３）  ｜α１｜＞５５
ただし、Ｆ１は前記第１レンズ群の焦点距離、Ｆ２は前記第２レンズ群の焦点距離、Ｆ３は前記第３レンズ群の焦点距離、α１は前記第１レンズの最終レンズ面における主光線の射出角を示す。
【０００９】
この発明によれば、小型、軽量で、広い画角を維持しながら変倍を行う場合でも明るく高い結像性能を維持できるズームレンズを提供することができる。特に、このズームレンズは、広角端から望遠端へ至る全変倍域に亘りディストーションを効果的に抑制することができる。
【００１０】
さらに、この発明にかかるズームレンズは、前記発明において、前記第２レンズ群を構成する第１レンズの物体側に非球面が形成されており、以下に示す条件式を満足することを特徴とする。
（４）  ＳＡ１／Ｆ２＜−０．０１５
ただし、Ｆ２は前記第２レンズ群の焦点距離、ＳＡ１は前記第２レンズ群を構成する第１レンズ物体側における、レンズの非球面部の片側９割に相当する球面形状としたサグ量−非球面形状時のサグ量（方向は光の進行方向を正とする）を示す。
【００１１】
この発明によれば、特にこのズームレンズは、広角端から望遠端へ至る全変倍域に亘りディストーションを効果的に抑制することができる。
【００１２】
さらに、この発明にかかるズームレンズは、前記発明において、前記第２レンズ群を構成する第１レンズの物体側に非球面が形成されており、以下に示す条件式を満足することを特徴とする。
（５）  −２．０＜Ｆ２１×ＤＤＸ１２＜４．０
ただし、Ｆ２１は前記第２レンズ群を構成する第１レンズの焦点距離、ＤＤＸ１２は前記第２レンズ群を構成する第１レンズの物体側面有効径の非球面曲線の二次微分量を示す。
【００１３】
この発明によれば、少ないレンズ枚数で光学系を構成しながらも、ディストーション、非点収差、倍率の色収差などの諸収差を効果的に補正することができる。
【００１４】
さらに、この発明にかかるズームレンズは、前記発明において、前記第２レンズ群を構成する第１レンズは像側にも非球面が形成されており、以下に示す条件式を満足することを特徴とする。
（６）  −１．５＜Ｆ２１×ＤＤＸ１１＜０．５
（７）  −５．０＜Ｆ２１×ＤＤＸ２１＜−０．５
（８）  −４．０＜Ｆ２１×ＤＤＸ２２＜０
ただし、ＤＤＸ１１は前記第２レンズ群を構成する第１レンズの物体側面中心の非球面曲線の二次微分量、ＤＤＸ２１は前記第２レンズ群を構成する第１レンズの像側面中心の非球面曲線の二次微分量、ＤＤＸ２２は前記第２レンズを構成する第１レンズの像側面有効径の非球面曲線の二次微分量を示す。
【００１５】
この発明によれば、少ないレンズ枚数で光学系を構成しながらも、ディストーション、非点収差、倍率の色収差などの諸収差を効果的に補正することができる。
【００１６】
さらに、この発明にかかるズームレンズは、前記発明において、前記第１レンズ群が、負の屈折力を有する第１レンズと正の屈折力を有する第２レンズとからなる接合レンズを備え、以下の条件式を満足することを特徴とする。
（９）  ｎｄ１＞１．９
（１０）  ｎｄ２＞１．７７
（１１）  νｄ２−νｄ１＞１７
ただし、ｎｄ１は前記第１レンズ群を構成する第１レンズのｄ線に対する屈折率、ｎｄ２は前記第１レンズ群を構成する第２レンズのｄ線に対する屈折率、νｄ１は前記第１レンズ群を構成する第１レンズのｄ線に対するアッベ数、νｄ２は前記第１レンズ群を構成する第２レンズのｄ線に対するアッベ数を示す。
【００１７】
この発明によれば、光学系の径の小型化を達成しつつ、諸収差を効果的に補正することができる。
【００１８】
さらに、この発明にかかるズームレンズは、前記発明において、前記第３レンズ群が、物体側から順に配置された、正の屈折力を有する第１レンズと、正の屈折力を有する第２レンズと負の屈折力を有する第３レンズとからなる接合レンズと、非球面が形成された正の屈折力を有する第４レンズと、を備え、以下の条件式を満足することを特徴とする。
（１２）  ２５＜（Ｆ３３Ｒ２／Ｆ３４Ｒ１）×（ＦＦ３４／Ｄ３）＜６０
ただし、Ｆ３３Ｒ２は前記第３レンズ群を構成する第３レンズの像側面の曲率、Ｆ３４Ｒ１は前記第３レンズ群を構成する第４レンズの物体側面の曲率、ＦＦ３４は前記第３レンズ群を構成する第４レンズの焦点距離、Ｄ３は前記第３レンズ群を構成する第３レンズと第４レンズとの間隔を示す。
【００１９】
この発明によれば、光学系の製造の簡略化を図りつつ、諸収差（特に、非点収差）を効果的に補正することができる。
【００２０】
さらに、この発明にかかるズームレンズは、前記発明において、前記第３レンズ群の像側に、正レンズを含み構成された第４レンズ群を備え、以下に示す条件式を満足することを特徴とする。
（１３）  ０．８＜Ｆ４／Ｆ４１＜１．４
（１４）  νｄ＞６０
ただし、Ｆ４は前記第４レンズ群の焦点距離、Ｆ４１は前記第４レンズ群に含まれる正レンズの焦点距離、νｄは前記第４レンズ群に含まれる正レンズのｄ線に対するアッベ数を示す。
【００２１】
この発明によれば、非点収差、コマ収差、倍率の色収差をより効果的に補正することができる。
【発明の効果】
【００２２】
この発明によれば、小型、軽量で、広い画角を維持しながら変倍を行う場合でも高い結像性能を維持できるズームレンズを提供することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】実施例１にかかるズームレンズの構成を示す光軸に沿う断面図である。
【図２】実施例１にかかるズームレンズの広角端における諸収差図である。
【図３】実施例１にかかるズームレンズの中間域における諸収差図である。
【図４】実施例１にかかるズームレンズの望遠端における諸収差図である。
【図５】実施例２にかかるズームレンズの構成を示す光軸に沿う断面図である。
【図６】実施例２にかかるズームレンズの広角端における諸収差図である。
【図７】実施例２にかかるズームレンズの中間域における諸収差図である。
【図８】実施例２にかかるズームレンズの望遠端における諸収差図である。
【図９】実施例３にかかるズームレンズの構成を示す光軸に沿う断面図である。
【図１０】実施例３にかかるズームレンズの広角端における諸収差図である。
【図１１】実施例３にかかるズームレンズの中間域における諸収差図である。
【図１２】実施例３にかかるズームレンズの望遠端における諸収差図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、この発明にかかるズームレンズの好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００２５】
この発明にかかるズームレンズは、物体側から順に配置された、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、開口絞りと、正の屈折力を有する第３レンズ群と、を備えて構成される。そして、第２レンズ群と第３レンズ群をそれぞれ開口絞りに近づけていくことにより広角端から望遠端への変倍を行う。第１レンズ群および開口絞りの位置は、常時固定されている。
【００２６】
この発明のズームレンズでは、第１レンズ群の位置を固定することで、外部からのゴミなどの混入を防止しやすい構成となる。加えて、開口絞りの位置も固定することで、駆動群を限定することができ、駆動群の駆動をつかさどるメカ構成を簡略化することができる。メカ構成を簡略化することでメカ部品の点数も削減することが可能になる。また、開口絞りの位置が固定されることで、開口絞りの構成も簡略化することができる。この簡略化により部品精度のバラツキを少なくでき、絞りを含めた部品精度も数μｍｍ以下に抑えることが可能となり、高解像であるフルＨＤ画質１０８０本以上を可能とする。
【００２７】
この発明は、小型、軽量で、広い画角を維持しながら変倍を行う場合でも明るく高い結像性能を維持できるズームレンズを提供することを目的としている。そこで、かかる目的を達成するため、以下に示すような各種条件を設定している。
【００２８】
まず、この発明にかかるズームレンズでは、第２レンズ群が、物体側から順に配置された、物体側に非球面が形成された負の屈折力を有する第１レンズと、負の屈折力を有する第２レンズと、正の屈折力を有する第３レンズと、を備えて構成される。その際、第１レンズ群の焦点距離をＦ１、第２レンズ群の焦点距離をＦ２、第３レンズ群の焦点距離をＦ３、第１レンズ群の最終レンズ面における主光線の射出角をα１とするとき、次の条件式を満足することが好ましい。
（１）  −１．１＜Ｆ２／Ｆ３＜−０．５
（２）  −０．３＜Ｆ２／Ｆ１＜０
（３）  ｜α１｜＞５５
【００２９】
条件式（１），（２），（３）は、光学系全長の短縮化を図り、広い画角の確保と諸収差の効果的な補正を実現するための条件を示すものである。条件式（１）においてその下限を下回ると、諸収差の発生が顕著となり、補正が困難になる。また、光学系の敏感度が強くなり、僅かなレンズの位置ずれが生じても光学系の結像性能が著しく劣化する。このため、結像性能の優れた光学系を実現することが困難になる。一方、条件式（１）においてその上限を超えると、諸収差（特に、球面収差、コマ収差）の補正が困難になる。この状態で、諸収差の補正を行う場合には、光学系中に新たなレンズを追加しなければならず、光学系全長の短縮化を阻害することにつながるため、好ましくない。また、条件式（２）においてその下限を下回ると、第１レンズ群を構成するレンズの径が大きくなって、光学系の重量化やレンズコストの増加を招くため、好ましくない。加えて、倍率の色収差を十分に補正することが困難になる。一方、条件式（２）において上限を超えると、第２レンズ群または第３レンズ群を構成するレンズの曲率がきつくなり、諸収差の発生が顕著になる。これを補正するためには、光学系中に新たなレンズを追加する必要が生じ、光学系全長の短縮化を阻害することになる。また、条件式（３）においてその下限を下回ると小型化を実現することが困難となる。小型化を行った状態においてワイド側における諸収差の発生が顕著になる。広角のレンズの場合、第１面のレンズに入る光束がレンズ面に対するきつい入射角度をもつ位置にくることを避ける効果がある。
【００３０】
なお、上記条件式（１），（２）は、次に示す範囲を満足すると、より好ましい効果が期待できる。
（１）’  −０．８＜Ｆ２／Ｆ３＜−０．６
（２）’  −０．１＜Ｆ２／Ｆ１＜０
条件式（１）’，（２）’で規定する範囲を満足することにより、より良好に球面収差やコマ収差の発生を抑えることができる。
【００３１】
さらに、この発明にかかるズームレンズでは、第２レンズ群を構成する第１レンズ物体側面における、レンズの非球面部の片側０．９割に相当する球面形状としたサグ量−非球面形状時のサグ量(方向は光の進行方向を正とする)をＳＡ１とするとき、次の式を満足することが好ましい。
（４）  ＳＡ１／Ｆ２＜−０．０１５
【００３２】
条件式（４）は、第２レンズ群の第１レンズによって、特にディストーションの発生を効果的に抑制しつつ、さらに非点収差や倍率の色収差などの諸収差を良好に補正するための条件を示すものである。なお、条件式（４）においてその上限を超えると、非点収差の発生を抑制しつつ、広角端から望遠端へ至る全変倍域に亘りディストーションを効果的に補正することが困難になる。また、当該第１レンズの加工難度が上がり、光学系のコストアップにつながる。
【００３３】
なお、上記条件式（４）は、次に示す範囲を満足すると、より好ましい効果が期待できる。
（４）’  ＳＡ１／Ｆ２＜−０．０１８
この条件式（４）’で規定する範囲を満足することにより、より効果的に球面収差や非点収差、ディストーションの発生を抑えることができる。
【００３４】
さらに、この発明にかかるズームレンズでは、第２レンズ群を構成する第１レンズの焦点距離をＦ２１、第２レンズ群を構成する第１レンズの物体側面有効径の非球面曲線の二次微分量をＤＤＸ１２とするとき、次の条件式を満足することが好ましい。
（５）  −２．０＜Ｆ２１×ＤＤＸ１２＜４．０
【００３５】
条件式（５）は、第２レンズ群の第１レンズによって、特にディストーションの発生を効果的に抑制しつつ、さらに非点収差や倍率の色収差などの諸収差を良好に補正するための条件を示すものである。なお、条件式（５）において、非球面の曲線の二次微分量（非球面の傾きの変化の方向を表す）ＤＤＸは、レンズ面頂点から光軸方向の距離をｘ、光軸からの高さをｙとし、光の進行方向を正としたとき、ｄ(ｄｘ／ｄｙ)／ｄｙで求められる値である。条件式（５）においてその下限を下回ると、非点収差の発生を抑制しつつ、広角端から望遠端へ至る全変倍域に亘りディストーションを効果的に補正することが困難になる。一方、条件式（５）においてその上限を超えると、第２レンズ群の第１レンズの加工難度が上がり光学系のコストアップにつながる。また、当該レンズの敏感度が強くなり、僅かなレンズの位置ずれが生じても光学系の結像性能が著しく劣化する。このため、結像性能の優れた光学系を実現することが困難になる。
【００３６】
なお、上記条件式（５）は、次に示す範囲を満足すると、より好ましい効果が期待できる。
（５）’  −０．５＜Ｆ２１×ＤＤＸ１２＜２．１
この条件式（５）’で規定する範囲を満足することにより、非点収差を抑えつつ、より効果的にディストーションの発生を抑えることができる。
【００３７】
さらに、この発明にかかるズームレンズでは、前記第２レンズ群を構成する第１レンズの像側にも非球面を形成するとよい。そして、第２レンズ群を構成する第１レンズの焦点距離をＦ２１、第２レンズ群を構成する第１レンズの物体側面中心（軸上から高さ０．０１ｍｍの位置）の非球面曲線の二次微分量をＤＤＸ１１、第２レンズ群を構成する第１レンズの像側面中心（軸上から高さ０．０１ｍｍの位置）の非球面曲線の二次微分量をＤＤＸ２１、第２レンズを構成する第１レンズの像側面有効径の非球面曲線の二次微分量をＤＤＸ２２とするとき、次の条件式を満足することが好ましい。
（６）  −１．５＜Ｆ２１×ＤＤＸ１１＜０．５
（７）  −５．０＜Ｆ２１×ＤＤＸ２１＜−０．５
（８）  −４．０＜Ｆ２１×ＤＤＸ２２＜０
【００３８】
条件式（６），（７）は、全変倍域に亘りディストーションの発生を効果的に抑制しつつ、球面収差を良好に補正するための条件を示すものである。条件式（６），（７）のいずれか一方でも規定された範囲から外れると、球面収差を良好に補正することが困難になる。条件式（６），（７）の上限を上回ると、球面収差を抑えられるが、非点収差や色収差を良好に補正することが困難になる。また、球面収差を効果的に抑えられないため、別のレンズで補う必要があり、光学性能の維持にはレンズを追加することが必要となる。また、条件式（８）は、全変倍域に亘りディストーションの発生を効果的に抑制しつつ、非点収差、像面湾曲を良好に補正するための条件を示すものである。条件式（８）において規定された範囲から外れると、非点収差、像面湾曲を良好に補正することが困難になる。条件式（６），（７），（８）で規定された範囲を逸脱することによって顕著になった諸収差を補正するためには、光学系中に新たなレンズを追加することが必要になり、光学系全長の短縮化を阻害することにつながるため、好ましくない。
【００３９】
なお、上記条件式（６），（７）は、次に示す範囲を満足すると、より好ましい効果が期待できる。
（６）’  −１．１＜Ｆ２１×ＤＤＸ１１＜０．１
（７）’  −２．５＜Ｆ２１×ＤＤＸ２１＜−１．０
条件式（６）’，（７）’で規定する範囲を満足することにより、より効果的に球面収差や非点収差、ディストーションの発生を抑えることができる。
【００４０】
また、上記条件式（８）は、次に示す範囲を満足すると、より好ましい効果が期待できる。
（８）’  −２．０＜Ｆ２１×ＤＤＸ２２＜−０．５
この条件式（８）’で規定する範囲を満足することにより、ディストーションの発生を効果的に抑えつつ、より良好に非点収差の発生を抑えることができる。
【００４１】
さらに、この発明にかかるズームレンズでは、第１レンズ群が、負の屈折力を有する第１レンズと正の屈折力を有する第２レンズとからなる接合レンズを備えている。そして、第１レンズ群を構成する第１レンズのｄ線に対する屈折率をｎｄ１、第１レンズ群を構成する第２レンズのｄ線に対する屈折率をｎｄ２、第１レンズ群を構成する第１レンズのｄ線に対するアッベ数をνｄ１、第１レンズ群を構成する第２レンズのｄ線に対するアッベ数をνｄ２とするとき、次の条件式を満足することが好ましい。
（９）  ｎｄ１＞１．９
（１０）  ｎｄ２＞１．７７
（１１）  νｄ２−νｄ１＞１７
【００４２】
条件式（９），（１０）は、第１レンズ群の径の小型化を図り、倍率の色収差、非点収差を効果的に補正するための条件を示すものである。条件式（９），（１０）のいずれか一方でもその下限を下回ると、倍率の色収差、非点収差を良好に補正することが困難になる。この状態で、倍率の色収差、非点収差を良好に補正するためには、第１レンズ群の径を大きくしなければならず、光学系の小型、軽量化を阻害する。また、条件式（１１）は、諸収差（特に、倍率の色収差）の発生を抑制して光学系の結像性能を向上させるための条件を示すものである。条件式（１１）においてその下限を下回ると、諸収差を良好に補正することができない。特に、倍率の色収差の発生が顕著になる。
【００４３】
さらに、この発明にかかるズームレンズでは、第３レンズ群が、物体側から順に配置された、正の屈折力を有する第１レンズと、正の屈折力を有する第２レンズと負の屈折力を有する第３レンズとからなる接合レンズと、非球面が形成された正の屈折力を有する第４レンズと、を備えている。そして、第３レンズ群を構成する第３レンズの像側面の曲率をＦ３３Ｒ２、第３レンズ群を構成する第４レンズの物体側面の曲率をＦ３４Ｒ１、第３レンズ群を構成する第４レンズの焦点距離をＦＦ３４、第３レンズ群を構成する第３レンズと第４レンズとの間隔をＤ３とするとき、次の条件式を満足することが好ましい。
（１２）  ２５＜（Ｆ３３Ｒ２／Ｆ３４Ｒ１）×（ＦＦ３４／Ｄ３）＜６０
【００４４】
条件式（１２）は、第３レンズ群を構成する第３レンズと第４レンズとの間隔を適切に設定して、諸収差（特に、非点収差）の発生を抑制するための条件を示すものである。条件式（１２）においてその下限を下回ると、第３レンズ群の第３レンズと第４レンズとの間隔が広くなりすぎて、諸収差（特に、非点収差）の発生が顕著になる。一方、条件式（１２）においてその上限を超えると、第３レンズ群の第３レンズと第４レンズとの間隔が狭くなりすぎ、光学系の製造工程においてそれらのレンズ同士が衝突しやすい状況が生じ、光学系の製造難度が上がるため好ましくない。また、ゴーストも発生しやすくなる。
【００４５】
なお、上記条件式（１２）は、次に示す範囲を満足すると、より好ましい効果が期待できる。
（１２）’  ３０＜（Ｆ３３Ｒ２／Ｆ３４Ｒ１）×（ＦＦ３４／Ｄ３）＜５０
この条件式（１２）’で規定する範囲を満足することにより、ディストーションを抑えつつ、より良好に非点収差およびコマ収差の発生を抑えることができる。
【００４６】
また、この発明にかかるズームレンズにおいて、さらにディストーションの発生を抑えつつ良好に非点収差、コマ収差、および倍率の色収差を補正する必要がある場合、第３レンズ群の像側に、正レンズを含み構成された第４レンズ群を備えるとよい。そして、この場合、第４レンズ群の焦点距離をＦ４、第４レンズ群に含まれる正レンズの焦点距離をＦ４１、第４レンズ群に含まれる正レンズのｄ線に対するアッベ数をνｄとするとき、次の条件式を満足することが好ましい。
（１３）  ０．８＜Ｆ４／Ｆ４１＜１．４
（１４）  νｄ＞６０
【００４７】
条件式（１３）は、非点収差およびコマ収差をさらに良好に補正するために必要な条件を示すものである。条件式（１３）においてその下限を下回ると、第４レンズ群に含まれる正レンズの敏感度が強くなってしまい、僅かなレンズの位置ずれが生じても光学系の結像性能が著しく劣化する。一方、条件式（１３）においてその上限を超えると、非点収差を十分に補正することができなくなる。この状態で、非点収差を十分に補正するためには、第４レンズ群に新たなレンズを追加する必要が生じ、光学系全長の短縮化を阻害することにつながるため、好ましくない。また、条件式（１４）は、倍率の色収差をさらに良好に補正するために必要な条件を示すものである。条件式（１４）においてその下限を下回ると、倍率の色収差の発生が顕著になる。
【００４８】
以上説明したように、この発明にかかるズームレンズは、適宜非球面が形成されたレンズを用いて構成し、かつ上記各条件式を満足することにより、小型、軽量化を図ることができるとともに、広い画角を維持しながら変倍を行う場合でも高い結像性能を維持することができる。特に、広角端から望遠端へ至る全変倍域に亘ってディストーションの発生の抑制に優れている。このため、明るく鮮明な像が得られる光学系を実現できる。
【００４９】
以下、この発明にかかるズームレンズの実施例を図面に基づき詳細に説明する。なお、以下の実施例によりこの発明が限定されるものではない。
【実施例１】
【００５０】
図１は、実施例１にかかるズームレンズの構成を示す光軸に沿う断面図である。このズームレンズは、図示しない物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ11と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ12と、所定の口径を規定する開口絞りＳＴＰと、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ13と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ14と、が配置されて構成される。第４レンズ群Ｇ14と結像面ＩＭＧとの間には、カバーガラスＣＧが配置されている。カバーガラスＣＧは必要に応じて配置されるものであり、不要な場合は省略可能である。なお、結像面ＩＭＧには、ＣＣＤやＣＭＯＳなどの撮像素子の受光面が配置される。
【００５１】
第１レンズ群Ｇ11は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズＬ111と、正の屈折力を有する第２レンズＬ112と、が配置されて構成される。第１レンズＬ111と第２レンズＬ112とは、接合されている。
【００５２】
第２レンズ群Ｇ12は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズＬ121と、負の屈折力を有する第２レンズＬ122と、正の屈折力を有する第３レンズＬ123と、が配置されて構成される。第１レンズＬ121の両面には、それぞれ非球面が形成されている。
【００５３】
第３レンズ群Ｇ13は、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズＬ131と、正の屈折力を有する第２レンズＬ132と、負の屈折力を有する第３レンズＬ133と、正の屈折力を有する第４レンズＬ134と、が配置されて構成される。第２レンズＬ132と第３レンズＬ133とは、接合されている。また、第４レンズＬ134の両面には、それぞれ非球面が形成されている。
【００５４】
第４レンズ群Ｇ14は、正レンズＬ141によって構成されている。
【００５５】
このズームレンズでは、第２レンズ群Ｇ12と第３レンズ群Ｇ13をそれぞれ開口絞りＳＴＰに近づけていくことにより広角端から望遠端への変倍を行う。第１レンズ群Ｇ11および開口絞りＳＴＰは、常時固定されている。
【００５６】
以下、実施例１にかかるズームレンズに関する各種数値データを示す。
【００５７】
ズームレンズ全系の焦点距離＝3.05（広角端）〜4.80（中間域）〜7.40(望遠端）
Ｆナンバー＝2.0（広角端）〜2.2（中間域）〜2.8（望遠端）
半画角（ω）＝    46.2（広角端）〜31.2（中間域）〜21.6（望遠端）
第１レンズ群Ｇ11の焦点距離（Ｆ１）＝64.0
第２レンズ群Ｇ12の焦点距離（Ｆ２）＝-6.92
第３レンズ群Ｇ13の焦点距離（Ｆ３）＝9.49
第４レンズ群Ｇ14の焦点距離（Ｆ４）＝33.5
【００５８】
（レンズデータ）
ｒ1＝38.2191
ｄ1＝1.000    ｎｄ1＝1.94594    νｄ1＝17.98
ｒ2＝29.4856
ｄ2＝4.100    ｎｄ2＝1.77250    νｄ2＝49.62
ｒ3＝219.6467
ｄ3＝D(3)（可変）
ｒ4＝42.6536（非球面）
ｄ4＝1.100    ｎｄ3＝1.85135    νｄ3＝40.10
ｒ5＝4.7790（非球面）
ｄ5＝3.463
ｒ6＝-15.3993
ｄ6＝0.600    ｎｄ4＝1.61800    νｄ4＝63.39
ｒ7＝8.8922
ｄ7＝0.876
ｒ8＝12.3012
ｄ8＝3.000    ｎｄ5＝1.91713    νｄ5＝29.93
ｒ9＝-46.4996
ｄ9＝D(9)（可変）
ｒ10＝∞（絞り）
ｄ10＝D(10)（可変）
ｒ11＝9.3124
ｄ11＝2.566    ｎｄ6＝1.61800    νｄ6＝63.39
ｒ12＝-53.7350
ｄ12＝0.100
ｒ13＝7.5000
ｄ13＝4.500    ｎｄ7＝1.49700    νｄ7＝81.61
ｒ14＝-9.9284
ｄ14＝0.500    ｎｄ8＝1.90366    νｄ8＝31.31
ｒ15＝7.7818
ｄ15＝0.200
ｒ16＝7.5000（非球面）
ｄ16＝4.308    ｎｄ9＝1.59201    νｄ9＝67.02
ｒ17＝-13.8603（非球面）
ｄ17＝D(17)（可変）
ｒ18＝24.7549
ｄ18＝2.759    ｎｄ10＝1.55831    νｄ10＝66.03
ｒ19＝-73.0356
ｄ19＝1.000
ｒ20＝∞
ｄ20＝1.010    ｎｄ11＝1.51633    νｄ11＝64.14
ｒ21＝∞
ｄ21＝BF（バックフォーカス）
ｒ22＝∞（結像面）
【００５９】
円錐係数（Ｋ）および非球面係数（Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ）
（第４面）
Ｋ＝11.3437,
Ｂ＝-1.02340×10-4,
Ｃ＝1.17252×10-6,   Ｄ＝-2.03850×10-8，
Ｅ＝9.71254×10-11
（第５面）
Ｋ＝0.2429,
Ｂ＝2.21226×10-4,
Ｃ＝-6.58742×10-6,   Ｄ＝7.40842×10-7，
Ｅ＝-2.40908×10-8
（第１６面）
Ｋ＝-3.4249,
Ｂ＝4.57614×10-4,
Ｃ＝-1.14616×10-5,   Ｄ＝3.20281×10-7，
Ｅ＝3.34324×10-8
（第１７面）
Ｋ＝3.3228,
Ｂ＝9.59116×10-4,
Ｃ＝2.98095×10-5,   Ｄ＝-1.70593×10-6，
Ｅ＝1.45002×10-7
【００６０】
（変倍データ）
広角端    中間域    望遠端
D(3)        1.700     7.147     10.017
D(9)       10.714     5.267      2.397
D(10)       4.977     3.429      1.030
D(17)       1.000     2.548      4.947
BF          0.53      0.53       0.53
【００６１】
（条件式（１）に関する数値）
Ｆ２／Ｆ３＝-0.729
【００６２】
（条件式（２）に関する数値）
Ｆ２／Ｆ１＝-0.108
【００６３】
（条件式（３）に関する数値）
｜α１｜＝65.7
【００６４】
（条件式（４）に関する数値）
ＳＡ１＝0.138
ＳＡ１／Ｆ２＝-0.020
【００６５】
（条件式（５）に関する数値）
Ｆ２１（第１レンズＬ121の焦点距離）＝-6.41
ＤＤＸ１２（第１レンズＬ121の物体側面有効径の非球面曲線の二次微分量）＝-0.01726
Ｆ２１×ＤＤＸ１２＝0.111
【００６６】
（条件式（６）に関する数値）
ＤＤＸ１１（第１レンズＬ121の物体側面中心の非球面曲線の二次微分量）＝0.0234
Ｆ２１×ＤＤＸ１１＝-0.15
【００６７】
（条件式（７）に関する数値）
ＤＤＸ２１（第１レンズＬ121の結像面ＩＭＧ側面中心の非球面曲線の二次微分量）＝0.2092
Ｆ２１×ＤＤＸ２１＝-1.34
【００６８】
（条件式（８）に関する数値）
ＤＤＸ２２（第１レンズＬ121の結像面ＩＭＧ側面有効径の非球面曲線の二次微分量）＝0.2058
Ｆ２１×ＤＤＸ２２＝-1.32
【００６９】
（条件式（９）に関する数値）
ｎｄ１(第１レンズＬ111のｄ線に対する屈折率)＝1.94594
【００７０】
（条件式（１０）に関する数値）
ｎｄ２(第２レンズＬ112のｄ線に対する屈折率)＝1.77250
【００７１】
（条件式（１１）に関する数値）
νｄ１（第１レンズＬ111のｄ線に対するアッベ数）＝17.98
νｄ２（第２レンズＬ112のｄ線に対するアッベ数）＝49.62
νｄ２−νｄ１＝31.64
【００７２】
（条件式（１２）に関する数値）
Ｆ３３Ｒ２（第３レンズＬ133の像側面の曲率）＝7.7801
Ｆ３４Ｒ１（第４レンズＬ134の物体側面の曲率）＝7.5
ＦＦ３４（第４レンズＬ134の焦点距離）＝8.87
Ｄ３（第３レンズＬ133と第４レンズＬ134との間隔）＝0.2
（Ｆ３３Ｒ２／Ｆ３４Ｒ１）×（Ｆ３４／Ｄ３）＝46.09
【００７３】
（条件式（１３）に関する数値）
Ｆ４１(正レンズＬ141の焦点距離)＝33.5
Ｆ４／Ｆ４１＝1
【００７４】
（条件式（１４）に関する数値）
νｄ（正レンズＬ141のｄ線に対するアッベ数）＝66.03
【００７５】
また、図２は、実施例１にかかるズームレンズの広角端における諸収差図である。図３は、実施例１にかかるズームレンズの中間域における諸収差図である。図４は、実施例１にかかるズームレンズの望遠端における諸収差図である。図中、ｇはｇ線（λ＝４３５．８４ｎｍ）、ｄはｄ線（λ＝５８７．５６ｎｍ）、ＣはＣ線（λ＝６５６．２８ｎｍ）に相当する波長の収差を表す。そして、非点収差図におけるＳ，Ｍは、それぞれサジタル像面、メリディオナル像面に対する収差を表す。
【実施例２】
【００７６】
図５は、実施例２にかかるズームレンズの構成を示す光軸に沿う断面図である。このズームレンズは、図示しない物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ21と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ22と、所定の口径を規定する開口絞りＳＴＰと、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ23と、が配置されて構成される。第３レンズ群Ｇ23と結像面ＩＭＧとの間には、カバーガラスＣＧが配置されている。カバーガラスＣＧは必要に応じて配置されるものであり、不要な場合は省略可能である。なお、結像面ＩＭＧには、ＣＣＤやＣＭＯＳなどの撮像素子の受光面が配置される。
【００７７】
第１レンズ群Ｇ21は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズＬ211と、正の屈折力を有する第２レンズＬ212と、が配置されて構成される。第１レンズＬ211と第２レンズＬ212とは、接合されている。
【００７８】
第２レンズ群Ｇ22は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズＬ221と、負の屈折力を有する第２レンズＬ222と、正の屈折力を有する第３レンズＬ223と、が配置されて構成される。第１レンズＬ221の両面には、それぞれ非球面が形成されている。
【００７９】
第３レンズ群Ｇ23は、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズＬ231と、正の屈折力を有する第２レンズＬ232と、負の屈折力を有する第３レンズＬ233と、正の屈折力を有する第４レンズＬ234と、が配置されて構成される。第２レンズＬ232と第３レンズＬ233とは、接合されている。また、第１レンズＬ231の両面および第４レンズＬ234の両面には、それぞれ非球面が形成されている。
【００８０】
このズームレンズでは、第２レンズ群Ｇ22と第３レンズ群Ｇ23をそれぞれ開口絞りＳＴＰに近づけていくことにより広角端から望遠端への変倍を行う。第１レンズ群Ｇ21および開口絞りＳＴＰは、常時固定されている。
【００８１】
以下、実施例２にかかるズームレンズに関する各種数値データを示す。
【００８２】
ズームレンズ全系の焦点距離＝3.05（広角端）〜4.80（中間域）〜7.40(望遠端）
Ｆナンバー＝2.0（広角端）〜2.2（中間域）〜2.8（望遠端）
半画角（ω）＝    46.3（広角端）〜31.2（中間域）〜21.6（望遠端）
第１レンズ群Ｇ21の焦点距離（Ｆ１）＝124.1
第２レンズ群Ｇ22の焦点距離（Ｆ２）＝-7.45
第３レンズ群Ｇ23の焦点距離（Ｆ３）＝9.08
【００８３】
（レンズデータ）
ｒ1＝75.7837
ｄ1＝1.000    ｎｄ1＝1.94594    νｄ1＝17.98
ｒ2＝47.7430
ｄ2＝3.253    ｎｄ2＝1.90979    νｄ2＝35.31
ｒ3＝241.0295
ｄ3＝D(3)（可変）
ｒ4＝8.8503（非球面）
ｄ4＝1.100    ｎｄ3＝1.85135    νｄ3＝40.10
ｒ5＝4.1163（非球面）
ｄ5＝4.520
ｒ6＝-39.6613
ｄ6＝0.500    ｎｄ4＝1.61800    νｄ4＝63.39
ｒ7＝6.6338
ｄ7＝1.129
ｒ8＝8.6350
ｄ8＝2.752     ｎｄ5＝1.67835    νｄ5＝28.25
ｒ9＝83.6436
ｄ9＝D(9)（可変）
ｒ10＝∞（絞り）
ｄ10＝D(10)（可変）
ｒ11＝8.2885（非球面）
ｄ11＝2.797    ｎｄ6＝1.61881    νｄ6＝63.85
ｒ12＝-37.2005（非球面）
ｄ12＝0.100
ｒ13＝9.5592
ｄ13＝3.968    ｎｄ7＝1.49700    νｄ7＝81.61
ｒ14＝-16.0463
ｄ14＝0.500    ｎｄ8＝1.90366    νｄ8＝31.31
ｒ15＝6.5239
ｄ15＝0.200
ｒ16＝7.5000（非球面）
ｄ16＝3.142    ｎｄ9＝1.59201    νｄ9＝67.02
ｒ17＝-9.1695（非球面）
ｄ17＝D(17)（可変）
ｒ18＝∞
ｄ18＝1.010    ｎｄ10＝1.51633    νｄ10＝64.14
ｒ19＝∞
ｄ19＝BF（バックフォーカス）
ｒ20＝∞（結像面）
【００８４】
円錐係数（Ｋ）および非球面係数（Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ）
（第４面）
Ｋ＝-2.2810,
Ｂ＝-1.96644×10-4,
Ｃ＝2.26947×10-6,   Ｄ＝-2.07258×10-8，
Ｅ＝7.25031×10-11
（第５面）
Ｋ＝0.0766,
Ｂ＝-1.55174×10-4,
Ｃ＝-3.85958×10-6,   Ｄ＝2.32454×10-7，
Ｅ＝-7.79221×10-9
（第１１面）
Ｋ＝0.9213,
Ｂ＝-8.14375×10-6,
Ｃ＝-1.37839×10-6,   Ｄ＝2.72988×10-8，
Ｅ＝1.87790×10-9
（第１２面）
Ｋ＝-82.0325,
Ｂ＝1.10858×10-4,
Ｃ＝4.12240×10-6,   Ｄ＝-1.64200×10-7，
Ｅ＝4.14587×10-9
（第１６面）
Ｋ＝-1.0946,
Ｂ＝7.80404×10-4,
Ｃ＝-1.21984×10-7,   Ｄ＝2.30139×10-6，
Ｅ＝-5.03880×10-8
（第１７面）
Ｋ＝1.5606,
Ｂ＝1.02397×10-3,
Ｃ＝1.90200×10-5,   Ｄ＝4.25470×10-7，
Ｅ＝1.04492×10-7
【００８５】
（変倍データ）
広角端    中間域    望遠端
D(3)        1.700     8.256     11.413
D(9)       12.106     5.550      2.393
D(10)       5.050     3.470      1.030
D(17)       1.000     2.580      5.020
BF          4.19      4.19       4.19
【００８６】
（条件式（１）に関する数値）
Ｆ２／Ｆ３＝-0.8205
【００８７】
（条件式（２）に関する数値）
Ｆ２／Ｆ１＝-0.06
【００８８】
（条件式（３）に関する数値）
｜α１｜＝57.2
【００８９】
（条件式（４）に関する数値）
ＳＡ１＝0.283
ＳＡ１／Ｆ２＝-0.038
【００９０】
（条件式（５）に関する数値）
Ｆ２１（第１レンズＬ221の焦点距離）＝-10.12
ＤＤＸ１２（第１レンズＬ221の物体側面有効径の非球面曲線の二次微分量）＝-0.0436
Ｆ２１×ＤＤＸ１２＝0.44
【００９１】
（条件式（６）に関する数値）
ＤＤＸ１１（第１レンズＬ221の物体側面中心の非球面曲線の二次微分量）＝0.1130
Ｆ２１×ＤＤＸ１１＝-1.14
【００９２】
（条件式（７）に関する数値）
ＤＤＸ２１（第１レンズＬ221の結像面ＩＭＧ側面中心の非球面曲線の二次微分量）＝0.243
Ｆ２１×ＤＤＸ２１＝-2.46
【００９３】
（条件式（８）に関する数値）
ＤＤＸ２２（第１レンズＬ221の結像面ＩＭＧ側面有効径の非球面曲線の二次微分量）＝0.209
Ｆ２１×ＤＤＸ２２＝-2.12
【００９４】
（条件式（９）に関する数値）
ｎｄ１(第１レンズＬ211のｄ線に対する屈折率)＝1.94594
【００９５】
（条件式（１０）に関する数値）
ｎｄ２(第２レンズＬ212のｄ線に対する屈折率)＝1.90979
【００９６】
（条件式（１１）に関する数値）
νｄ１（第１レンズＬ211のｄ線に対するアッベ数）＝17.98
νｄ２（第２レンズＬ212のｄ線に対するアッベ数）＝35.31
νｄ２−νｄ１＝17.33
【００９７】
（条件式（１２）に関する数値）
Ｆ３３Ｒ２（第３レンズＬ233の像側面の曲率）＝6.5239
Ｆ３４Ｒ１（第４レンズＬ234の物体側面の曲率）＝7.5
ＦＦ３４（第４レンズＬ234の焦点距離）＝7.494
Ｄ３（第３レンズＬ233と第４レンズＬ234との間隔）＝0.2
（Ｆ３３Ｒ２／Ｆ３４Ｒ１）×（Ｆ３４／Ｄ３）＝32.59
【００９８】
また、図６は、実施例２にかかるズームレンズの広角端における諸収差図である。図７は、実施例２にかかるズームレンズの中間域における諸収差図である。図８は、実施例２にかかるズームレンズの望遠端における諸収差図である。図中、ｇはｇ線（λ＝４３５．８４ｎｍ）、ｄはｄ線（λ＝５８７．５６ｎｍ）、ＣはＣ線（λ＝６５６．２８ｎｍ）に相当する波長の収差を表す。そして、非点収差図におけるＳ，Ｍは、それぞれサジタル像面、メリディオナル像面に対する収差を表す。
【実施例３】
【００９９】
図９は、実施例３にかかるズームレンズの構成を示す光軸に沿う断面図である。このズームレンズは、図示しない物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ31と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ32と、所定の口径を規定する開口絞りＳＴＰと、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ33と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ34と、が配置されて構成される。第４レンズ群Ｇ34と結像面ＩＭＧとの間には、カバーガラスＣＧが配置されている。カバーガラスＣＧは必要に応じて配置されるものであり、不要な場合は省略可能である。なお、結像面ＩＭＧには、ＣＣＤやＣＭＯＳなどの撮像素子の受光面が配置される。
【０１００】
第１レンズ群Ｇ31は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズＬ311と、正の屈折力を有する第２レンズＬ312と、が配置されて構成される。第１レンズＬ311と第２レンズＬ312とは、接合されている。
【０１０１】
第２レンズ群Ｇ32は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズＬ321と、負の屈折力を有する第２レンズＬ322と、正の屈折力を有する第３レンズＬ323と、が配置されて構成される。第１レンズＬ321の両面には、それぞれ非球面が形成されている。
【０１０２】
第３レンズ群Ｇ33は、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズＬ331と、正の屈折力を有する第２レンズＬ332と、負の屈折力を有する第３レンズＬ333と、正の屈折力を有する第４レンズＬ334と、が配置されて構成される。第２レンズＬ332と第３レンズＬ333とは、接合されている。また、第４レンズＬ334の両面には、それぞれ非球面が形成されている。
【０１０３】
第４レンズ群Ｇ34は、物体側から順に、正レンズＬ341と、負レンズＬ342と、が配置されて構成される。
【０１０４】
このズームレンズでは、第２レンズ群Ｇ32と第３レンズ群Ｇ33をそれぞれ開口絞りＳＴＰに近づけていくことにより広角端から望遠端への変倍を行う。第１レンズ群Ｇ31および開口絞りＳＴＰは、常時固定されている。
【０１０５】
以下、実施例３にかかるズームレンズに関する各種数値データを示す。
【０１０６】
ズームレンズ全系の焦点距離＝2.8（広角端）〜4.8（中間域）〜7.6(望遠端）
Ｆナンバー＝1.9（広角端）〜2.3（中間域）〜3.2（望遠端）
半画角（ω）＝    48.9（広角端）〜31.2（中間域）〜21.2（望遠端）
第１レンズ群Ｇ31の焦点距離（Ｆ１）＝94.08
第２レンズ群Ｇ32の焦点距離（Ｆ２）＝-7.18
第３レンズ群Ｇ33の焦点距離（Ｆ３）＝10.65
第４レンズ群Ｇ34の焦点距離（Ｆ４）＝22.15
【０１０７】
（レンズデータ）
ｒ1＝71.3463
ｄ1＝1.000    ｎｄ1＝1.94594    νｄ1＝17.98
ｒ2＝42.4436
ｄ2＝3.513    ｎｄ2＝1.91082    νｄ2＝35.25
ｒ3＝489.0559
ｄ3＝D(3)（可変）
ｒ4＝27.5087（非球面）
ｄ4＝1.100    ｎｄ3＝1.85135    νｄ3＝40.10
ｒ5＝4.6612（非球面）
ｄ5＝3.825
ｒ6＝-17.4893
ｄ6＝0.600    ｎｄ4＝1.72916    νｄ4＝54.67
ｒ7＝9.3223
ｄ7＝0.855
ｒ8＝12.2968
ｄ8＝2.793    ｎｄ5＝1.90366    νｄ5＝31.31
ｒ9＝-33.2082
ｄ9＝D(9)（可変）
ｒ10＝∞（絞り）
ｄ10＝D(10)（可変）
ｒ11＝9.8178
ｄ11＝2.203    ｎｄ6＝1.69680    νｄ6＝55.46
ｒ12＝107.4856
ｄ12＝0.700
ｒ13＝7.4823
ｄ13＝4.500    ｎｄ7＝1.49700    νｄ7＝81.61
ｒ14＝-14.3008
ｄ14＝0.500    ｎｄ8＝1.90366    νｄ8＝31.31
ｒ15＝6.4400
ｄ15＝0.181
ｒ16＝6.2000（非球面）
ｄ16＝4.400    ｎｄ9＝1.59201    νｄ9＝67.02
ｒ17＝-17.8881（非球面）
ｄ17＝D(17)（可変）
ｒ18＝15.0822
ｄ18＝1.758    ｎｄ10＝1.48749    νｄ10＝70.24
ｒ19＝-20.2082
ｄ19＝0.359
ｒ20＝-13.2684
ｄ20＝0.622    ｎｄ11＝1.92476    νｄ11＝25.36
ｒ21＝-15.8173
ｄ21＝0.500
ｒ22＝∞
ｄ22＝1.010    ｎｄ12＝1.51633    νｄ12＝64.14
ｒ23＝∞
ｄ23＝BF（バックフォーカス）
ｒ24＝∞（結像面）
【０１０８】
円錐係数（Ｋ）および非球面係数（Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ）
（第４面）
Ｋ＝-0.4863,
Ｂ＝-1.72756×10-4,
Ｃ＝2.20173×10-6,   Ｄ＝-2.55776×10-8，
Ｅ＝1.24714×10-10
（第５面）
Ｋ＝0.1419,
Ｂ＝1.01770×10-4,
Ｃ＝-3.55861×10-6,   Ｄ＝3.09840×10-7，
Ｅ＝-1.05047×10-8
（第１６面）
Ｋ＝-1.9975,
Ｂ＝8.71980×10-4,
Ｃ＝-3.67856×10-5,   Ｄ＝1.97584×10-6，
Ｅ＝-3.66758×10-8
（第１７面）
Ｋ＝4.7534,
Ｂ＝8.53333×10-4,
Ｃ＝-7.14546×10-6,   Ｄ＝8.21248×10-7，
Ｅ＝3.47975×10-10
【０１０９】
（変倍データ）
広角端    中間域    望遠端
D(3)        1.800     8.652     10.657
D(9)       11.730     4.878      2.873
D(10)       7.252     4.715      0.958
D(17)       1.300     3.837      7.594
BF          1.50      1.50       1.50
【０１１０】
（条件式（１）に関する数値）
Ｆ２／Ｆ３＝-0.674
【０１１１】
（条件式（２）に関する数値）
Ｆ２／Ｆ１＝-0.076
【０１１２】
（条件式（３）に関する数値）
｜α１｜＝57.4
【０１１３】
（条件式（４）に関する数値）
ＳＡ１＝0.323
ＳＡ１／Ｆ２＝-0.045
【０１１４】
（条件式（５）に関する数値）
Ｆ２１（第１レンズＬ321の焦点距離）＝-6.74
ＤＤＸ１２（第１レンズＬ321の物体側面有効径の非球面曲線の二次微分量）＝-0.300
Ｆ２１×ＤＤＸ１２＝2.02
【０１１５】
（条件式（６）に関する数値）
ＤＤＸ１１（第１レンズＬ321の物体側面中心の非球面曲線の二次微分量）＝0.0364
Ｆ２１×ＤＤＸ１１＝-0.25
【０１１６】
（条件式（７）に関する数値）
ＤＤＸ２１（第１レンズＬ321の結像面ＩＭＧ側面中心の非球面曲線の二次微分量）＝0.243
Ｆ２１×ＤＤＸ２１＝-1.63
【０１１７】
（条件式（８）に関する数値）
ＤＤＸ２２（第１レンズＬ321の結像面ＩＭＧ側面有効径の非球面曲線の二次微分量）＝0.209
Ｆ２１×ＤＤＸ２２＝-1.41
【０１１８】
（条件式（９）に関する数値）
ｎｄ１(第１レンズＬ311のｄ線に対する屈折率)＝1.94594
【０１１９】
（条件式（１０）に関する数値）
ｎｄ２(第２レンズＬ312のｄ線に対する屈折率)＝1.91082
【０１２０】
（条件式（１１）に関する数値）
νｄ１（第１レンズＬ311のｄ線に対するアッベ数）＝17.98
νｄ２（第２レンズＬ312のｄ線に対するアッベ数）＝35.25
νｄ２−νｄ１＝17.27
【０１２１】
（条件式（１２）に関する数値）
Ｆ３３Ｒ２（第３レンズＬ333の像側面の曲率）＝6.44
Ｆ３４Ｒ１（第４レンズＬ334の物体側面の曲率）＝6.2
ＦＦ３４（第４レンズＬ334の焦点距離）＝8.344
Ｄ３（第３レンズＬ333と第４レンズＬ334との間隔）＝0.1808
（Ｆ３３Ｒ２／Ｆ３４Ｒ１）×（Ｆ３４／Ｄ３）＝47.94
【０１２２】
（条件式（１３）に関する数値）
Ｆ４１(正レンズＬ341の焦点距離)＝18.01
Ｆ４／Ｆ４１＝1.23
【０１２３】
（条件式（１４）に関する数値）
νｄ（正レンズＬ341のｄ線に対するアッベ数）＝70.24
【０１２４】
また、図１０は、実施例３にかかるズームレンズの広角端における諸収差図である。図１１は、実施例３にかかるズームレンズの中間域における諸収差図である。図１２は、実施例３にかかるズームレンズの望遠端における諸収差図である。図中、ｇはｇ線（λ＝４３５．８４ｎｍ）、ｄはｄ線（λ＝５８７．５６ｎｍ）、ＣはＣ線（λ＝６５６．２８ｎｍ）に相当する波長の収差を表す。そして、非点収差図におけるＳ，Ｍは、それぞれサジタル像面、メリディオナル像面に対する収差を表す。
【０１２５】
なお、上記各実施例中の数値データにおいて、ｒ1，ｒ2，・・・・は各レンズ、絞り面などの曲率半径、ｄ1，ｄ2，・・・・は各レンズ、絞りなどの肉厚またはそれらの面間隔、ｎｄ1，ｎｄ2，・・・・は各レンズなどのｄ線（λ＝５８７．５６ｎｍ）に対する屈折率、νｄ1，νｄ2，・・・・は各レンズなどのｄ線（λ＝５８７．５６ｎｍ）に対するアッベ数を示している。そして、長さの単位はすべて「ｍｍ」、角度の単位はすべて「°」である。
【０１２６】
また、上記各非球面形状は、レンズ面頂点から光軸方向の距離をｘ、光軸と垂直な方向の高さをｙとし、光の進行方向を正とするとき、以下に示す式により表される。
【０１２７】
【数１】
2013054191.tif 000003
【０１２８】
ただし、Ｒは近軸曲率半径、Ｋは円錐係数、Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅはそれぞれ４次，６次，８次、１０次の非球面係数である。
【０１２９】
以上説明したように、上記各実施例のズームレンズは、適宜非球面が形成されたレンズを用いて構成され、かつ上記各条件式を満足することで、小型、軽量化を図ることができるとともに、広い画角を維持しながら変倍を行う場合でも高い結像性能を維持することができる。特に、広角端から望遠端へ至る全変倍域に亘ってディストーションの発生の抑制に優れている。このため、明るく鮮明な像が得られる光学系を実現できる。
【産業上の利用可能性】
【０１３０】
以上のように、この発明にかかるズームレンズは、デジタルカメラ、ビデオカメラなどに有用であり、特に、ＴＶ会議システムに用いられるカメラに最適である。
【符号の説明】
【０１３１】
Ｇ11，Ｇ21，Ｇ31  第１レンズ群
Ｇ12，Ｇ22，Ｇ32  第２レンズ群
Ｇ13，Ｇ23，Ｇ33  第３レンズ群
Ｇ14，Ｇ34  第４レンズ群
Ｌ111，Ｌ121，Ｌ131，Ｌ211，Ｌ221，Ｌ231，Ｌ311，Ｌ321，Ｌ331  第１レンズ
Ｌ112，Ｌ122，Ｌ132，Ｌ212，Ｌ222，Ｌ232，Ｌ312，Ｌ322，Ｌ332  第２レンズ
Ｌ123，Ｌ133，Ｌ223，Ｌ233，Ｌ323，Ｌ333  第３レンズ
Ｌ134，Ｌ234，Ｌ334  第４レンズ
Ｌ141，Ｌ341  正レンズ
Ｌ342  負レンズ
ＳＴＰ  開口絞り
ＩＭＧ  結像面
ＣＧ  カバーガラス
【図１】
2013054191.tif 000004
【図２】
2013054191.tif 000005
【図３】
2013054191.tif 000006
【図４】
2013054191.tif 000007
【図５】
2013054191.tif 000008
【図６】
2013054191.tif 000009
【図７】
2013054191.tif 000010
【図８】
2013054191.tif 000011
【図９】
2013054191.tif 000012
【図１０】
2013054191.tif 000013
【図１１】
2013054191.tif 000014
【図１２】
2013054191.tif 000015