(57)【要約】【課題】ズームレンズにおいて第３レンズ群の径を小さくしてレンズ全体を小型化する。【解決手段】ズームレンズは、物体側より順に、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、正の屈折力を有する第３レンズ群とからなる。広角端から望遠端への変倍時には第１乃至第３レンズ群の間の間隔を変化させることにより変倍を行う。第３レンズ群は、この第３レンズ群において最も広い空気間隔を隔てて、物体側から正の屈折力を有する正レンズ群と、その像側に配置される負の屈折力を有する負レンズ群とからなり、条件式（１）「−０．４５＜ｆＧＦ／ｆＧＲ＜−０．１０」を満足する。但し、ｆＧＦは正レンズ群の焦点距離であり、ｆＧＲは負レンズ群の焦点距離である。【選択図】図１
2013011641.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側より順に、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、正の屈折力を有する第３レンズ群とからなり、
広角端から望遠端への変倍時には前記第１乃至第３レンズ群の間の間隔を変化させることにより変倍を行い、
前記第３レンズ群は、当該第３レンズ群において最も広い空気間隔を隔てて、物体側から正の屈折力を有する正レンズ群と、その像側に配置される負の屈折力を有する負レンズ群とからなり、以下の条件式（１）を満足するズームレンズ。
条件式（１）：  −０．４５  ＜  ｆＧＦ／ｆＧＲ  ＜  −０．１０
但し、
ｆＧＦ：前記正レンズ群の焦点距離
ｆＧＲ：前記負レンズ群の焦点距離
とする。
【請求項２】
以下の条件式（２）をさらに満足する請求項１記載のズームレンズ。
条件式（２）：  ０．１  ＜  Ｌ３／ｆｔ  ＜  ０．２
但し、
Ｌ３：前記第３レンズ群の光軸上の長さ
ｆｔ：前記ズームレンズの望遠端における全系の焦点距離
とする。
【請求項３】
前記第３レンズ群を構成する前記負レンズ群は、最も物体側に、物体側の面に凸を向けた正レンズと像側の面に凹を向けた負レンズとからなる負の屈折力を有する接合レンズを有し、以下の条件式（３）および（４）を満足する請求項２記載のズームレンズ。
条件式（３）：  ０．２  ＜  （ＲＬＲ１−ＲＬＲ２）／（ＲＬＲ１＋ＲＬＲ２）  ＜  ０．８
条件式（４）：  ｎｄＬＲ２  ＞  １．７２
但し、
ＲＬＲ１：前記接合レンズの最も被写体側の面の曲率半径
ＲＬＲ２：前記接合レンズの最も像側の面の曲率半径
ｎｄＬＲ２：前記負レンズのｄ線における屈折率
とする。
【請求項４】
以下の条件式（５）をさらに満足する請求項３記載のズームレンズ。
条件式（５）：  νｄｐ／νｄｎ  ＞  １．１８
但し、
νｄｐ：前記接合レンズを構成する前記正レンズのｄ線におけるアッベ数
νｄｎ：前記接合レンズを構成する前記負レンズのｄ線におけるアッベ数
とする。
【請求項５】
前記第３レンズ群を構成する前記負レンズ群は、物体側から順に、物体側の面に凸を向けた正レンズと像側の面に凹を向けた負レンズとからなる負の屈折力を有する接合レンズと、第２の正レンズとを有する請求項２記載のズームレンズ。
【請求項６】
物体側より順に、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、正の屈折力を有する第３レンズ群とからなるズームレンズと、
前記ズームレンズにより形成された光学像を電気的な信号に変換する撮像素子とを備え、
前記ズームレンズは、広角端から望遠端への変倍時には前記第１乃至第３レンズ群の間の間隔を変化させることにより変倍を行い、
前記第３レンズ群は、当該第３レンズ群において最も広い空気間隔を隔てて、物体側から正の屈折力を有する正レンズ群と、その像側に配置される負の屈折力を有する負レンズ群とからなり、以下の条件式（１）を満足する撮像装置。
条件式（１）：  −０．４５  ＜  ｆＧＦ／ｆＧＲ  ＜  −０．１０
但し、
ｆＧＦ：前記正レンズ群の焦点距離
ｆＧＲ：前記負レンズ群の焦点距離
とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術は、ズームレンズおよび撮像装置に関する。詳しくは、いわゆるレンズ交換式デジタルカメラの交換レンズ装置に用いられる撮像光学系として好適なズームレンズおよびそれを用いた撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、レンズ交換式デジタルカメラ等の固体撮像素子を用いた撮像装置が普及しつつある。このようなレンズ交換式デジタルカメラには、結像性能に優れた、コンパクトで低コスト、かつ、高ズーム比であることが要求される。特にエントリー向けの望遠ズームレンズとしては、望遠端の焦点距離が３５ｍｍフィルム換算で公称４５０ｍｍ程度において半画角が３°を下回り、ズーム比が５倍を超えるような焦点距離域を包括したものが求められている。
【０００３】
レンズ交換式デジタルカメラ用のズームレンズとしては多くの種類があり、望遠ズームレンズに適したレンズタイプとして４群構成のものや３群構成のものが知られている。例えば、物体側より順に、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レンズ群を有するタイプが提案されている（例えば、特許文献１および２参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−０２９７６５号公報
【特許文献２】特開２００８−１２２７７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般に、プラスリードの光学系、その中でも特にコストを重視するエントリー向けのレンズ交換式カメラ用レンズでは、従来より光学系の中で径が最も大きく重量の大きな第１レンズ群をフォーカスに用いることが多かった。これは第１レンズ群の特性として、被写体距離の変動によるフォーカスの移動量がズーム位置によらず一定であるため、メカ構成が容易であり、コスト優位性が非常に高いことが主な理由である。これに対し、第２レンズ群をフォーカスに用いることも考えられるが、この場合にはフォーカス時にレンズ全長が変わらないという利点を得る代わりにメカの構成難易度が上がるため、コストについては第１レンズ群フォーカスよりも不利である。
【０００６】
これら第１群フォーカスまたは第２群フォーカスのいずれの形態をとっても、これらフォーカス群はレンズ系の比較的被写体側に位置するため、ズーミング時に繰り出したり収納したりする際に、より像側のレンズ構成部材との干渉を避ける必要がある。このため、これらの群のすぐ周りにフォーカス駆動機構のような部材を配置することはできない。必然的に、比較的レンズ径が小さく、しかも他の部材との干渉を避けられるより像側に位置する第３レンズ群以降の周囲に、フォーカス駆動機構を配置する必要がある。この点、上述の従来のズームレンズにおいては、フォーカス駆動用のアクチュエーターを配置する第３レンズ群の径が比較的大きく、レンズ全体としての小径化に不利である。
【０００７】
本技術はこのような状況に鑑みて生み出されたものであり、第３レンズ群の径を小さくしてレンズ全体を小型化することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本技術は、上述の問題点を解消するためになされたものであり、その第１の側面は、物体側より順に、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、正の屈折力を有する第３レンズ群とからなり、広角端から望遠端への変倍時には上記第１乃至第３レンズ群の間の間隔を変化させることにより変倍を行い、上記第３レンズ群は、当該第３レンズ群において最も広い空気間隔を隔てて、物体側から正の屈折力を有する正レンズ群と、その像側に配置される負の屈折力を有する負レンズ群とからなり、以下の条件式（１）を満足するズームレンズおよびそのズームレンズを含む撮像装置である。
条件式（１）：  −０．４５  ＜  ｆＧＦ／ｆＧＲ  ＜  −０．１０
但し、ｆＧＦは上記正レンズ群の焦点距離であり、ｆＧＲは上記負レンズ群の焦点距離である。これにより、第３レンズ群を構成する正レンズ群ＧＦと負レンズ群ＧＲの焦点距離の比が規定される。
【０００９】
また、この第１の側面において、以下の条件式（２）をさらに満足するようにしてもよい。
条件式（２）：  ０．１  ＜  Ｌ３／ｆｔ  ＜  ０．２
但し、Ｌ３は上記第３レンズ群の光軸上の長さであり、ｆｔは上記ズームレンズの望遠端における全系の焦点距離である。これにより、第３レンズ群の全長が規定される。
【００１０】
また、この第１の側面において、上記第３レンズ群を構成する上記負レンズ群は、最も物体側に、物体側の面に凸を向けた正レンズと像側の面に凹を向けた負レンズとからなる負の屈折力を有する接合レンズを有し、以下の条件式（３）および（４）を満足するようにしてもよい。
条件式（３）：  ０．２  ＜  （ＲＬＲ１−ＲＬＲ２）／（ＲＬＲ１＋ＲＬＲ２）  ＜  ０．８
条件式（４）：  ｎｄＬＲ２  ＞  １．７２
但し、ＲＬＲ１：上記接合レンズの最も被写体側の面の曲率半径であり、ＲＬＲ２は上記接合レンズの最も像側の面の曲率半径であり、ｎｄＬＲ２は上記負レンズのｄ線における屈折率である。これにより、接合レンズＢＬの最も被写体側の面の曲率半径と、最も像側の面の曲率半径の比が規定され、また、接合レンズＢＬを構成する負レンズＬＲ２の屈折率が規定される。
【００１１】
また、この第１の側面において、以下の条件式（５）をさらに満足するようにしてもよい。
条件式（５）：  νｄｐ／νｄｎ  ＞  １．１８
但し、νｄｐは上記接合レンズを構成する上記正レンズのｄ線におけるアッベ数であり、νｄｎは上記接合レンズを構成する上記負レンズのｄ線におけるアッベ数である。これにより、接合レンズＢＬを構成する正レンズＬＲ１と負レンズＬＲ２のアッベ数の関係が規定される。
【００１２】
また、この第１の側面において、上記第３レンズ群を構成する上記負レンズ群は、物体側から順に、物体側の面に凸を向けた正レンズと像側の面に凹を向けた負レンズとからなる負の屈折力を有する接合レンズと、第２の正レンズとを有するようにしてもよい。これにより、ズーミング中の球面収差や、広角端での非点収差および歪曲収差を良好に補正するという作用をもたらす。
【発明の効果】
【００１３】
本技術によれば、ズームレンズにおける第３レンズ群の径を小さくすることによりレンズ全体を小型化することができるという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本技術の第１の実施の形態におけるズームレンズのレンズ構成を示す図である。
【図２】第１の実施の形態によるズームレンズの広角端における各収差図である。
【図３】第１の実施の形態によるズームレンズの広角端と望遠端との中間焦点距離における各収差図である。
【図４】第１の実施の形態によるズームレンズの望遠端における各収差図である。
【図５】本技術の第２の実施の形態におけるズームレンズのレンズ構成を示す図である。
【図６】第２の実施の形態によるズームレンズの広角端における各収差図である。
【図７】第２の実施の形態によるズームレンズの広角端と望遠端との中間焦点距離における各収差図である。
【図８】第２の実施の形態によるズームレンズの望遠端における各収差図である。
【図９】本技術の第３の実施の形態におけるズームレンズのレンズ構成を示す図である。
【図１０】第３の実施の形態によるズームレンズの広角端における各収差図である。
【図１１】第３の実施の形態によるズームレンズの広角端と望遠端との中間焦点距離における各収差図である。
【図１２】第３の実施の形態によるズームレンズの望遠端における各収差図である。
【図１３】本技術の第４の実施の形態におけるズームレンズのレンズ構成を示す図である。
【図１４】第４の実施の形態によるズームレンズの広角端における各収差図である。
【図１５】第４の実施の形態によるズームレンズの広角端と望遠端との中間焦点距離における各収差図である。
【図１６】第４の実施の形態によるズームレンズの望遠端における各収差図である。
【図１７】第１乃至第４の実施の形態によるズームレンズを撮像装置１００に適用した例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本開示におけるズームレンズは、物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３とを有する。広角端から望遠端への変倍時には前記第１乃至第３レンズ群の間の間隔を変化させることにより変倍を行う。第３レンズ群Ｇ３は、当該第３レンズ群Ｇ３において最も広い空気間隔を隔てて、物体側から正の屈折力を有する正レンズ群ＧＦと、その像側に配置される負の屈折力を有する負レンズ群ＧＲとを有する。本発明におけるズームレンズでは、第３レンズ群Ｇ３を適切に構成することで、レンズ系全体としての小径化を実現する。
【００１６】
また、本開示におけるズームレンズは、以下の条件式（１）を満足することが望ましい。
−０．４５  ＜  ｆＧＦ／ｆＧＲ  ＜  −０．１０   ・・・条件式（１）
但し、ｆＧＦは正レンズ群ＧＦの焦点距離であり、ｆＧＲは負レンズ群ＧＲの焦点距離である。
【００１７】
条件式（１）は、第３レンズ群Ｇ３を構成する正レンズ群ＧＦと、その像側に配置される負レンズ群ＧＲの焦点距離の比を規定したものである。条件式（１）の下限を下回ると、相対的に負レンズ群ＧＲの屈折力が強くなりすぎるため、球面収差やコマ収差などの諸収差の補正が困難になるだけでなく、第３レンズ群Ｇ３内の相対偏芯感度が上がり、製造難易度も上がってしまうため好ましくない。また、条件式（１）の上限を上回ると、相対的に負レンズ群ＧＲの屈折力が弱くなり、正レンズ群ＧＦで収斂された光束を発散させる効果が弱くなり過ぎるため、ズームレンズ系で最もレンズ径の小さくなる負レンズ群ＧＲを構成するレンズ径が大きくなってしまう。
【００１８】
また、本開示におけるズームレンズは、以下の条件式（２）を満足することが望ましい。
０．１  ＜  Ｌ３／ｆｔ  ＜  ０．２   ・・・条件式（２）
但し、Ｌ３は第３レンズ群Ｇ３の光軸上の長さであり、ｆｔはズームレンズの望遠端における全系の焦点距離である。条件式（２）は、第３レンズ群Ｇ３の全長を規定したものである。条件式（２）の下限を下回った場合、第３レンズ群Ｇ３の全長が短くなり、レンズ系の小型化には有利である。しかし、この場合、第３レンズ群Ｇ３を構成する正レンズ群ＧＦおよび負レンズ群ＧＲのそれぞれの屈折力を強くする必要があり、球面収差等の補正が困難になるとともに、第３レンズ群Ｇ３内の相対偏芯感度があがってしまう。条件式（２）の上限を上回ると、第３レンズ群Ｇ３の全長が長くなりレンズ系の全長が大きくなるため小型化に反する。
【００１９】
なお、本開示におけるズームレンズにおいては、条件式（１）および（２）の範囲内において、それぞれ以下の条件式（１'）および条件式（２'）を満たすようにすることが望ましい。
−０．３５  ＜  ｆＧＦ／ｆＧＲ  ＜  −０．２０  ・・・条件式（１'）
０．１３  ＜  Ｌ３／ｆｔ  ＜  ０．１７  条件式・・・（２'）
【００２０】
また、本開示におけるズームレンズにおいて、第３レンズ群Ｇ３を構成する負レンズ群ＧＲは、最も物体側に、物体側の面に凸を向けた正レンズＬＲ１と像側の面に凹を向けた負レンズＬＲ２とからなる負の屈折力を有する接合レンズＢＬを有することが望ましい。これにより、第３レンズ群Ｇ３を構成する正レンズ群ＧＦで収斂された光束を、負レンズ群ＧＲで発散させる上で、負レンズ群ＧＲの最も物体側の面を凸にすることでこの面への光線の入射角度を抑え、発生する球面収差を小さく抑えることができる。また、接合レンズＢＬの最も像側の面を凹面にすることにより軸外光線を大きく跳ね上げ、接合レンズＢＬのレンズ径を小さく抑えることができる。
【００２１】
また、本開示におけるズームレンズは、以下の条件式（３）および（４）を満足することが望ましい。
０．２  ＜  （ＲＬＲ１−ＲＬＲ２）／（ＲＬＲ１＋ＲＬＲ２）  ＜  ０．８  ・・・条件式（３）
ｎｄＬＲ２  ＞  １．７２  ・・・条件式（４）
但し、ＲＬＲ１は接合レンズＢＬの最も被写体側の面の曲率半径であり、ＲＬＲ２は接合レンズＢＬの最も像側の面の曲率半径であり、ｎｄＬＲ２は負レンズＬＲ２のｄ線における屈折率である。
【００２２】
条件式（３）は、接合レンズＢＬの最も被写体側の面の曲率半径と、最も像側の面の曲率半径の比を規定している。条件式（３）の下限を下回ると、接合レンズＢＬの負の屈折力を十分に大きくすることが困難であるため、負レンズ群ＧＲの径が大きくなり、レンズ系全体としての小型化に不利である。また、条件式（３）の上限を上回ると、接合レンズＢＬの最も像側の面での光線の発散効果が強くなり過ぎ、第３レンズ群Ｇ３内における偏芯敏感度が大きくなって製造上不利となるとともにバックフォーカスが確保し難くなる。
【００２３】
一方、条件式（４）は、接合レンズＢＬを構成する負レンズＬＲ２の屈折率を規定するものである。条件式（４）の下限を超えると、必要な負の屈折力を得るために負レンズＬＲ２の像側の面の曲率が小さくなり過ぎるため、そこで発生する球面収差、コマ収差、非点収差が過大となってしまい、レンズ系全体としてこれらの収差の補正が困難となる。
【００２４】
なお、本開示におけるズームレンズにおいては、条件式（３）および（４）の範囲内において、それぞれ以下の条件式（３'）および条件式（４'）を満たすようにすることが望ましい。
０．３  ＜  （ＲＬＲ１−ＲＬＲ２）／（ＲＬＲ１＋ＲＬＲ２）  ＜  ０．７  ・・・条件式（３'）
ｎｄＬＲ２  ＞  １．８０  ・・・条件式（４'）
【００２５】
また、本開示におけるズームレンズにおいて、以下の条件式（５）をさらに満足することが望ましい。
νｄｐ／νｄｎ  ＞  １．１８  ・・・条件式（５）
但し、νｄｐは接合レンズＢＬを構成する正レンズＬＲ１のｄ線におけるアッベ数であり、νｄｎは接合レンズＢＬを構成する負レンズＬＲ２のｄ線におけるアッベ数である。
【００２６】
条件式（５）は、接合レンズＢＬを構成する正レンズＬＲ１と負レンズＬＲ２のアッベ数の関係を規定したものである。この条件式（５）の下限を超えると、第３レンズ群Ｇ３全体として発生する色収差を良好に補正することが困難になる。したがって、条件式（５）を満足することで、特に望遠端での色収差をより良好に補正することができる。
【００２７】
なお、本開示におけるズームレンズにおいては、条件式（５）の範囲内において、以下の条件式（５'）を満たすようにすることが望ましい。
νｄｎ／νｄｐ  ＞  １．２３  ・・・条件式（５'）
【００２８】
また、本開示におけるズームレンズでは、第３レンズ群Ｇ３を構成する負レンズ群ＧＲは、物体側から順に、物体側の面に凸を向けた正レンズＬＲ１と像側の面に凹を向けた負レンズＬＲ２からなる負の屈折力を有する接合レンズＢＬと、第２の正レンズＬＲ３とを有することが望ましい。第３レンズ群Ｇ３を構成する負レンズ群ＧＲは、第１レンズ群Ｇ１および第２レンズ群Ｇ２で発生する軸外の非点収差や歪曲収差を補正する役割を担う。このため、負レンズ群ＧＲの構成を、負の屈折力を持つ接合レンズＢＬの像側に第２の正レンズＬＲ３を配置することにより、ズーミング中の球面収差や、広角端での非点収差および歪曲収差を良好に補正するとともに、バックフォーカスの確保もし易くなる。
【００２９】
なお、本開示におけるズームレンズでは、第１レンズ群Ｇ１から最終レンズ群Ｇ３のうち、一つのレンズ群または一つのレンズ群の一部を、光軸に略垂直な方向へ移動（シフト）させることにより、像をシフトさせることが可能である。本開示におけるズームレンズは、このようにレンズ群またはその一部を光軸に略垂直な方向へ移動させて像ブレを検出する検出系、各レンズ群をシフトさせる駆動系および検出系の出力に基づいて駆動系にシフト量を付与する制御系を組み合わせている。これにより、本開示におけるズームレンズは、ズームレンズを防振光学系としても機能させることが可能である。特に、第３レンズ群Ｇ３中の負レンズ群ＧＲを構成する接合レンズＢＬをその用途に用いることで、像シフト時に特に問題となる色収差変動による性能劣化を低減し、駆動機構を組み込むことによるレンズの大型化の影響を最小限に抑えることができる。
【００３０】
以下、本技術を実施するための形態（以下、実施の形態と称する）について説明する。説明は以下の順序により行う。
１．第１の実施の形態（数値実施例１）
２．第２の実施の形態（数値実施例２）
３．第３の実施の形態（数値実施例３）
４．第４の実施の形態（数値実施例４）
５．適用例（撮像装置）
【００３１】
なお、以下の各表や説明において示した記号の意味等については、下記に示す通りである。すなわち、「面番号」は物体側から数えてｉ番目の面、「Ｒｉ」は前記ｉ番目の面の曲率半径、「Ｄｉ」は物体側から数えてｉ番目の面とｉ＋１番目の面との間の軸上面間隔（レンズ中心厚あるいは空気間隔）である。「Ｎｄｉ」は第ｉレンズを構成する材質のｄ線（波長５８７．６ｎｍ）における屈折率、「νｄｉ」は第ｉレンズを構成する材質のｄ線（波長５８７．６ｎｍ）におけるアッベ数、「ｆ」はレンズ全系の焦点距離、「Ｆｎｏ」は開放Ｆ値、「ω」は半画角を示すものとする。
【００３２】
＜１．第１の実施の形態＞
［レンズ構成］
図１は、本技術の第１の実施の形態におけるズームレンズのレンズ構成を示す図である。この第１の実施の形態におけるズームレンズは、物体側から像面ＩＭＧに対して順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３を有する。広角端から望遠端への変倍時には、第１乃至第３レンズ群の間の間隔を変化させることにより変倍を行う。
【００３３】
第１レンズ群Ｇ１は、両凸レンズＬ１１と、凸レンズＬ１２および両凸レンズＬ１３より構成される接合レンズとからなる。すなわち、この第１レンズ群Ｇ１は、３枚のレンズＬ１１、Ｌ１２およびＬ１３からなり、全体として正の屈折力を有する。
【００３４】
第２レンズ群Ｇ２は、両凹レンズＬ２１と、凸レンズＬ２２および凹レンズＬ２３より構成される接合レンズとからなる。すなわち、この第２レンズ群Ｇ２は、３枚のレンズＬ２１、Ｌ２２およびＬ２３からなり、全体として負の屈折力を有する。
【００３５】
第３レンズ群Ｇ３は、第３レンズ群Ｇ３において最も広い空気間隔を隔てて、物体側から正の屈折力を有する正レンズ群ＧＦ、その像側に配置される負の屈折力を有する負レンズ群ＧＲを有し、全体として正の屈折力を有する。そして、広角端から望遠端への変倍時には、正レンズ群ＧＦと負レンズ群ＧＲとの間の間隔を変化させることにより変倍を行う。
【００３６】
正レンズ群ＧＦは、物体側から順に２枚の両凸レンズＬＦ１およびＬＦ２と、絞りＳと、両凸レンズＬＦ３および両凹レンズＬＦ４からなる接合レンズとから構成されている。また、負レンズ群ＧＲは、両凸レンズＬＲ１および両凹レンズＬＲ２からなる接合レンズＢＬと、両凸レンズＬＲ３とから構成されている。
【００３７】
［ズームレンズの緒元］
表１に、第１の実施の形態におけるズームレンズに具体的数値を適用した数値実施例１のレンズデータを示す。
【表１】
2013011641.tif 000003
【００３８】
この第１の実施の形態において、広角端から望遠端へとレンズ位置が変化する際に、以下の各レンズ群の間隔が変化する。すなわち、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間の間隔Ｄ５、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間の間隔Ｄ１０である。広角端（ｆ＝５６．６）、中間焦点距離（ｆ＝１５０．０）、望遠端（ｆ＝２９１．０）における、開放Ｆ値Ｆｎｏ、焦点距離ｆ、半画角ω、間隔Ｄ５およびＤ１０の各数値を、表２に示す。
【表２】
2013011641.tif 000004
【００３９】
［ズームレンズの収差］
図２乃至４に第１の実施の形態によるズームレンズの各収差図を示す。図２は、第１の実施の形態によるズームレンズの広角端における各収差図である。図３は、第１の実施の形態によるズームレンズの広角端と望遠端との中間焦点距離における各収差図である。図４は、第１の実施の形態によるズームレンズの望遠端における各収差図である。それぞれにおいて、（ａ）球面収差図、（ｂ）非点収差図および（ｃ）歪曲収差図をそれぞれ示している。
【００４０】
なお、球面収差図において、実線はｄ線（５８７．６ｎｍ）、破線はｃ線（波長６５６．３ｎｍ）、一点鎖線はｇ線（波長４３５．８ｎｍ）における値を示す。また、非点収差図において、実線Ｓはサジタル像面、破線Ｍはメリディオナル像面における値を示す。
【００４１】
＜２．第２の実施の形態＞
［レンズ構成］
図５は、本技術の第２の実施の形態におけるズームレンズのレンズ構成を示す図である。この第２の実施の形態におけるズームレンズは、上述の第１の実施の形態と同様に、物体側から像面ＩＭＧに対して順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３を有する。すなわち、この第２の実施の形態は、具体的な数値例は異なるものの、基本的には上述の第１の実施の形態と同様の構成を有している。
【００４２】
［ズームレンズの緒元］
表３に、第２の実施の形態におけるズームレンズに具体的数値を適用した数値実施例２のレンズデータを示す。
【表３】
2013011641.tif 000005
【００４３】
この第２の実施の形態において、広角端から望遠端へとレンズ位置が変化する際に、以下の各レンズ群の間隔が変化する。すなわち、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間の間隔Ｄ５、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間の間隔Ｄ１０である。広角端（ｆ＝５６．６）、中間焦点距離（ｆ＝１５０．０）、望遠端（ｆ＝２９１．０）における、開放Ｆ値Ｆｎｏ、焦点距離ｆ、半画角ω、間隔Ｄ５およびＤ１０の各数値を、表４に示す。
【表４】
2013011641.tif 000006
【００４４】
［ズームレンズの収差］
図６乃至８に第２の実施の形態によるズームレンズの各収差図を示す。図６は、第２の実施の形態によるズームレンズの広角端における各収差図である。図７は、第２の実施の形態によるズームレンズの広角端と望遠端との中間焦点距離における各収差図である。図８は、第２の実施の形態によるズームレンズの望遠端における各収差図である。それぞれにおいて、（ａ）球面収差図、（ｂ）非点収差図および（ｃ）歪曲収差図をそれぞれ示している。なお、各収差図における線種は第１の実施の形態において説明したものと同様である。
【００４５】
＜３．第３の実施の形態＞
［レンズ構成］
図９は、本技術の第３の実施の形態におけるズームレンズのレンズ構成を示す図である。この第３の実施の形態におけるズームレンズは、上述の第１の実施の形態と同様に、物体側から像面ＩＭＧに対して順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３を有する。すなわち、この第３の実施の形態は、具体的な数値例は異なるものの、基本的には上述の第１の実施の形態と同様の構成を有している。
【００４６】
［ズームレンズの緒元］
表５に、第３の実施の形態におけるズームレンズに具体的数値を適用した数値実施例３のレンズデータを示す。
【表５】
2013011641.tif 000007
【００４７】
この第３の実施の形態において、広角端から望遠端へとレンズ位置が変化する際に、以下の各レンズ群の間隔が変化する。すなわち、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間の間隔Ｄ５、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間の間隔Ｄ１０である。広角端（ｆ＝５６．６）、中間焦点距離（ｆ＝１５１．８）、望遠端（ｆ＝２９１．０）における、開放Ｆ値Ｆｎｏ、焦点距離ｆ、半画角ω、間隔Ｄ５およびＤ１０の各数値を、表６に示す。
【表６】
2013011641.tif 000008
【００４８】
［ズームレンズの収差］
図１０乃至１２に第３の実施の形態によるズームレンズの各収差図を示す。図１０は、第３の実施の形態によるズームレンズの広角端における各収差図である。図１１は、第３の実施の形態によるズームレンズの広角端と望遠端との中間焦点距離における各収差図である。図１２は、第３の実施の形態によるズームレンズの望遠端における各収差図である。それぞれにおいて、（ａ）球面収差図、（ｂ）非点収差図および（ｃ）歪曲収差図をそれぞれ示している。なお、各収差図における線種は第１の実施の形態において説明したものと同様である。
【００４９】
＜４．第４の実施の形態＞
［レンズ構成］
図１３は、本技術の第４の実施の形態におけるズームレンズのレンズ構成を示す図である。この第４の実施の形態におけるズームレンズは、上述の第１の実施の形態と同様に、物体側から像面ＩＭＧに対して順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３を有する。すなわち、この第４の実施の形態は、具体的な数値例は異なるものの、基本的には上述の第１の実施の形態と同様の構成を有している。
【００５０】
［ズームレンズの緒元］
表７に、第４の実施の形態におけるズームレンズに具体的数値を適用した数値実施例４のレンズデータを示す。
【表７】
2013011641.tif 000009
【００５１】
この第４の実施の形態において、広角端から望遠端へとレンズ位置が変化する際に、以下の各レンズ群の間隔が変化する。すなわち、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間の間隔Ｄ５、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間の間隔Ｄ１０である。広角端（ｆ＝５６．６）、中間焦点距離（ｆ＝１５０．０）、望遠端（ｆ＝２９１．０）における、開放Ｆ値Ｆｎｏ、焦点距離ｆ、半画角ω、間隔Ｄ５およびＤ１０の各数値を、表８に示す。
【表８】
2013011641.tif 000010
【００５２】
［ズームレンズの収差］
図１４乃至１６に第４の実施の形態によるズームレンズの各収差図を示す。図１４は、第４の実施の形態によるズームレンズの広角端における各収差図である。図１５は、第４の実施の形態によるズームレンズの広角端と望遠端との中間焦点距離における各収差図である。図１６は、第４の実施の形態によるズームレンズの望遠端における各収差図である。それぞれにおいて、（ａ）球面収差図、（ｂ）非点収差図および（ｃ）歪曲収差図をそれぞれ示している。なお、各収差図における線種は第１の実施の形態において説明したものと同様である。
【００５３】
［条件式のまとめ］
表９に第１乃至第４の実施の形態の数値実施例１乃至４における各値を示す。この値からも明らかなように、条件式（１）乃至（５）を満足することがわかる。また、各収差図に示すように、広角端、広角端と望遠端との中間焦点距離位置および望遠端において、各種収差もバランスよく補正されていることがわかる。
【表９】
2013011641.tif 000011
【００５４】
＜５．適用例＞
［撮像装置の構成］
図１７は、第１乃至第４の実施の形態によるズームレンズを撮像装置１００に適用した例を示す図である。この撮像装置１００は、カメラブロック１１０と、カメラ信号処理部１２０と、画像処理部１３０と、表示部１４０と、リーダライタ１５０と、プロセッサ１６０と、操作受付部１７０と、レンズ駆動制御部１８０とを備えている。
【００５５】
カメラブロック１１０は、撮像機能を担うものであり、第１乃至第４の実施の形態によるズームレンズ１１１と、そのズームレンズ１１１により形成された光学像を電気的信号に変換する撮像素子１１２とを備える。撮像素子１１２としては、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）等の光電変換素子を利用することができる。ズームレンズ１１１としては、ここでは、第１乃至第４の実施の形態のレンズ群を単レンズに簡略化して示している。
【００５６】
カメラ信号処理部１２０は、撮影された画像信号のアナログ−デジタル変換等の信号処理を行うものである。このカメラ信号処理部１２０は、撮像素子１１２からの出力信号に対してデジタル信号への変換を行う。また、このカメラ信号処理部１２０は、ノイズ除去、画質補正、輝度・色差信号への変換等の各種の信号処理を行う。
【００５７】
画像処理部１３０は、画像信号の記録再生処理を行うものである。この画像処理部１３０は、所定の画像データフォーマットに基づく画像信号の圧縮符号化・伸張復号化処理や解像度等のデータ仕様の変換処理等を行う。
【００５８】
表示部１４０は、撮影された画像等を表示するものである。この表示部１４０は、操作受付部１７０における操作状態や、撮影した画像等の各種のデータを、表示する機能を有している。この表示部１４０は、例えば液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）により構成することができる。
【００５９】
リーダライタ１５０は、メモリカード１９０に対して画像信号の書込みおよび読出しのアクセスを行うものである。このリーダライタ１５０は、画像処理部１３０によって符号化された画像データをメモリカード１９０に対して書き込み、また、メモリカード１９０に記録された画像データを読み出す。メモリカード１９０は、例えば、リーダライタ１５０に接続されたスロットに対して着脱可能な半導体メモリである。
【００６０】
プロセッサ１６０は、撮像装置の全体を制御するものである。このプロセッサ１６０は、撮像装置１００に設けられた各回路ブロックを制御する制御処理部として機能し、操作受付部１７０からの操作指示信号等に基づいて各回路ブロックを制御する。
【００６１】
操作受付部１７０は、ユーザからの操作を受け付けるものである。この操作受付部１７０は、例えば、シャッター操作を行うためのシャッターレリーズボタンや、動作モードを選択するための選択スイッチ等によって実現することができる。この操作受付部１７０によって受け付けられた操作指示信号は、プロセッサ１６０に供給される。
【００６２】
レンズ駆動制御部１８０は、カメラブロック１１０に配置されたレンズの駆動を制御するものである。このレンズ駆動制御部１８０は、ズームレンズ１１１の各レンズを駆動するための（図示しない）モータ等を、プロセッサ１６０からの制御信号に基づいて制御する。
【００６３】
この撮像装置１００では、撮影の待機状態においては、プロセッサ１６０による制御下でカメラブロック１１０において撮影された画像信号が、カメラ信号処理部１２０を介して表示部１４０に出力され、カメラスルー画像として表示される。また、操作受付部１７０においてズーミングのための操作指示信号が受け付けられると、プロセッサ１６０はレンズ駆動制御部１８０に制御信号を出力し、レンズ駆動制御部１８０の制御に基づいてズームレンズ１１１の所定のレンズが移動される。
【００６４】
操作受付部１７０においてシャッター操作が受け付けられると、撮影された画像信号がカメラ信号処理部１２０から画像処理部１３０に出力されて圧縮符号化処理され、所定のデータフォーマットのデジタルデータに変換される。変換されたデータはリーダライタ１５０に出力され、メモリカード１９０に書き込まれる。
【００６５】
フォーカシングは、例えば、操作受付部１７０においてシャッターレリーズボタンが半押しされた場合や、記録（撮影）のために全押しされた場合等に行われる。この場合、プロセッサ１６０からの制御信号に基づいて、レンズ駆動制御部１８０がズームレンズ１１１の所定のレンズを移動させる。
【００６６】
メモリカード１９０に記録された画像データを再生する場合には、操作受付部１７０において受け付けられた操作に応じて、リーダライタ１５０によってメモリカード１９０から所定の画像データが読み出される。そして、画像処理部１３０によって伸張復号化処理が行われた後、再生画像信号が表示部１４０に出力されて、再生画像が表示される。
【００６７】
なお、上述の実施の形態においては撮像装置１００をデジタルスチルカメラと想定した例を示したが、撮像装置１００はデジタルスチルカメラに限られることはなく、デジタルビデオカメラ等のデジタル入出力機器として広く適用することができる。
【００６８】
このように、本技術の実施の形態によれば、第３レンズ群を構成する正レンズ群ＧＦと、その像側に配置される負レンズ群ＧＲの焦点距離の比を所定の範囲内とすることにより、第３レンズ群の口径を小さくして、ズームレンズ全体を小型化することができる。すなわち、コンパクトで低コストでありながらも、優れた結像性能を有し、望遠端の焦点距離が３５ｍｍフィルム換算で公称４５０ｍｍ程度において半画角が３°を下回り、ズーム比が５倍を超えるような焦点距離域を包括したレンズを実現することができる。
【００６９】
なお、上述の実施の形態は本技術を具現化するための一例を示したものであり、実施の形態における事項と、特許請求の範囲における発明特定事項とはそれぞれ対応関係を有する。同様に、特許請求の範囲における発明特定事項と、これと同一名称を付した本技術の実施の形態における事項とはそれぞれ対応関係を有する。ただし、本技術は実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において実施の形態に種々の変形を施すことにより具現化することができる。
（１）物体側より順に、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、正の屈折力を有する第３レンズ群とからなり、
広角端から望遠端への変倍時には前記第１乃至第３レンズ群の間の間隔を変化させることにより変倍を行い、
前記第３レンズ群は、当該第３レンズ群において最も広い空気間隔を隔てて、物体側から正の屈折力を有する正レンズ群と、その像側に配置される負の屈折力を有する負レンズ群とからなり、以下の条件式（１）を満足するズームレンズ。
条件式（１）：  −０．４５  ＜  ｆＧＦ／ｆＧＲ  ＜  −０．１０
但し、
ｆＧＦ：前記正レンズ群の焦点距離
ｆＧＲ：前記負レンズ群の焦点距離
とする。
（２）以下の条件式（２）をさらに満足する前記（１）に記載のズームレンズ。
条件式（２）：  ０．１  ＜  Ｌ３／ｆｔ  ＜  ０．２
但し、
Ｌ３：前記第３レンズ群の光軸上の長さ
ｆｔ：前記ズームレンズの望遠端における全系の焦点距離
とする。
（３）前記第３レンズ群を構成する前記負レンズ群は、最も物体側に、物体側の面に凸を向けた正レンズと像側の面に凹を向けた負レンズとからなる負の屈折力を有する接合レンズを有し、以下の条件式（３）および（４）を満足する前記（１）または（２）に記載のズームレンズ。
条件式（３）：  ０．２  ＜  （ＲＬＲ１−ＲＬＲ２）／（ＲＬＲ１＋ＲＬＲ２）  ＜  ０．８
条件式（４）：  ｎｄＬＲ２  ＞  １．７２
但し、
ＲＬＲ１：前記接合レンズの最も被写体側の面の曲率半径
ＲＬＲ２：前記接合レンズの最も像側の面の曲率半径
ｎｄＬＲ２：前記負レンズのｄ線における屈折率
とする。
（４）以下の条件式（５）をさらに満足する前記（１）から（３）のいずれかに記載のズームレンズ。
条件式（５）：  νｄｐ／νｄｎ  ＞  １．１８
但し、
νｄｐ：前記接合レンズを構成する前記正レンズのｄ線におけるアッベ数
νｄｎ：前記接合レンズを構成する前記負レンズのｄ線におけるアッベ数
とする。
（５）前記第３レンズ群を構成する前記負レンズ群は、物体側から順に、物体側の面に凸を向けた正レンズと像側の面に凹を向けた負レンズとからなる負の屈折力を有する接合レンズと、第２の正レンズとを有する前記（１）から（４）のいずれかに記載のズームレンズ。
（６）実質的にレンズパワーを有さないレンズをさらに有する前記（１）から（５）のいずれかに記載のズームレンズ。
（７）物体側より順に、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、正の屈折力を有する第３レンズ群とからなるズームレンズと、
前記ズームレンズにより形成された光学像を電気的な信号に変換する撮像素子とを備え、
前記ズームレンズは、広角端から望遠端への変倍時には前記第１乃至第３レンズ群の間の間隔を変化させることにより変倍を行い、
前記第３レンズ群は、当該第３レンズ群において最も広い空気間隔を隔てて、物体側から正の屈折力を有する正レンズ群と、その像側に配置される負の屈折力を有する負レンズ群とからなり、以下の条件式（１）を満足する撮像装置。
条件式（１）：  −０．４５  ＜  ｆＧＦ／ｆＧＲ  ＜  −０．１０
但し、
ｆＧＦ：前記正レンズ群の焦点距離
ｆＧＲ：前記負レンズ群の焦点距離
とする。
（８）前記ズームレンズは、実質的にレンズパワーを有さないレンズをさらに有する、前記（７）に記載の撮像装置。
【符号の説明】
【００７０】
１００  撮像装置
１１０  カメラブロック
１１１  ズームレンズ
１１２  撮像素子
１２０  カメラ信号処理部
１３０  画像処理部
１４０  表示部
１５０  リーダライタ
１６０  プロセッサ
１７０  操作受付部
１８０  レンズ駆動制御部
１９０  メモリカード
【図１】
2013011641.tif 000012
【図２】
2013011641.tif 000013
【図３】
2013011641.tif 000014
【図４】
2013011641.tif 000015
【図５】
2013011641.tif 000016
【図６】
2013011641.tif 000017
【図７】
2013011641.tif 000018
【図８】
2013011641.tif 000019
【図９】
2013011641.tif 000020
【図１０】
2013011641.tif 000021
【図１１】
2013011641.tif 000022
【図１２】
2013011641.tif 000023
【図１３】
2013011641.tif 000024
【図１４】
2013011641.tif 000025
【図１５】
2013011641.tif 000026
【図１６】
2013011641.tif 000027
【図１７】
2013011641.tif 000028