(57)【要約】      （修正有）【課題】負正の２群構成のズームでありながら、第１群の構成を最適に設定することで、一眼レフカメラに好適な、小型で超広角なズームレンズ及びそれを用いた撮像装置を提供する。【解決手段】物体側より順に、負、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２と、からなり、変倍時に各レンズ群の間の距離を変える光学系であって、第１レンズ群は、物体側より順に負、負の屈折力を有する前群Ｇｆ、後群Ｇｒとからなり、前群は、物体側より順に、負の屈折力を有するメニスカス非球面の第１レンズと、第１レンズの屈折力の絶対値よりも小さい屈折力の絶対値を有する非球面を含む第２レンズと、からなり、後群は、物体側より順に、負、負の屈折力を有する第３レンズ、第４レンズ、及び物体側に凸面を向けた正の屈折力を有する第５レンズからなり、合焦の際に、前群と後群との間隔を狭めながら、後群を物体側に近づける。【選択図】図１
2009276733.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側より順に、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、
からなり、
広角端から望遠端への変倍時に各レンズ群の間の距離を変えることにより変倍を行う光学系であって、
前記第１レンズ群は、物体側より順に負の屈折力を有する前群と、負の屈折力を有する後群と、
からなり、
前記前群は、物体側より順に、負の屈折力を有するメニスカス非球面の第１レンズと、前記第１レンズの屈折力の絶対値よりも小さい屈折力の絶対値を有する非球面を含む第２レンズと、
からなり、
前記後群は、物体側より順に、負の屈折力を有する第３レンズ、負の屈折力を有する第４レンズ、及び物体側に凸面を向けた正の屈折力を有する第５レンズ
からなり、
無限遠から至近への合焦の際に、前記前群と前記後群との間隔を狭めながら、前記後群を物体側に近づく様に移動させることを特徴とするズームレンズ
【請求項２】
物体側より順に、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
からなり、
広角端から望遠端への変倍時に各群の間隔を変化させることにより変倍を行う光学系であって、
前記第１レンズ群は、物体側より順に負の屈折力を有する前群と、負の屈折力を有する後群と
からなり、
前記前群は、物体側より順に、負の屈折力を有するメニスカス非球面の第１レンズと、前記第１レンズの屈折力の絶対値よりも小さい屈折力の絶対値を有する非球面を含む第２レンズと、
からなり、
前記後群は、物体側より順に、負の屈折力を有する第３レンズ、負の屈折力を有する第４レンズ、及び物体側に凸面を向けた正の屈折力を有する第５レンズからなり、
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。
−１．００＜Ｒ01_im／｛（ｎｄ01−１）×ｆl01｝＜−０．９２  ・・・（１）
０．４０＜（ＳＡＧ01_im−ＳＡＧ01_ob）／Ｒ01_im＜０．４８  ・・・（２）
ただし、Ｒ01_imは前記第１レンズの像側面の近軸曲率半径、
ｎｄ01は前記第１レンズのｄ線の屈折率、
ｆl01は前記第１レンズの焦点距離、
ＳＡＧ01_imは前記第１レンズの広角端、無限遠時の像側面における最大像高の主光線が通過する径のサグ量、
ＳＡＧ01_obは前記Ｇ第１レンズの広角端、無限遠時の物体側面における最大像高の主光線が通過する径のサグ量
である。
【請求項３】
前記第２レンズはプラスチックレンズであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のズームレンズ。
【請求項４】
以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１つに記載
のズームレンズ。
２．９５＜ｆ2／ｆw＜３．２０                                ・・・（３）
ただし、ｆ2は前記第２レンズ群の焦点距離、
ｆwはズームレンズ全系の広角端の焦点距離、
である。
【請求項５】
以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１つに記載のズームレンズ。
０．９５＜｜ｆ1｜／（ｆw×ｆt）1/2＜１．１０                ・・・（４）
ただし、ｆ1は前記第１レンズ群の焦点距離、
ｆwはズームレンズ全系の広角端の焦点距離、
ｆtはズームレンズ全系の望遠端の焦点距離
である。
【請求項６】
合焦時、前記前群が固定され、前記後群のみが移動することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のズームレンズ
【請求項７】
以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１つに記載のズームレンズ。
−０．０５＜ｆl01／ｆl02＜０．０５                          ・・・（５）
ただし、ｆl01は前記第１レンズの近軸焦点距離、
ｆl02は前記第２レンズの近軸焦点距離
である。
【請求項８】
以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１つに記載のズームレンズ。
０．３１＜ｆｌG1a／ｆｌG1b＜０．３９                        ・・・（６）
ただし、ｆｌ_G1aは前記前群の合成焦点距離、
ｆｌ_G1bは前記後群の合成焦点距離、
である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画角の大きい広角端を備えた広角ズームレンズに関するものである。特に、ＣＣＤ、Ｃ−ＭＯＳ等の電子撮像素子を用いたカメラ用の広角ズームレンズ、さらには、バックフォーカスに反射面を持つデジタル一眼レフレックスカメラに適した広角なズームレンズ及びそれを用いた撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年ＣＣＤ、Ｃ−ＭＯＳ等の電子撮像素子を用いた一眼レフレックスカメラの市場が広がっている。しかしながら、広角端の画角が１００°を越え、小型で、構成レンズ枚数の少ない超広角ズームレンズの提案は少ない。例えば、特許文献１では、画角１０２°、変倍比１．９倍程度の超広角ズームが、特許文献２では画角１１０°、変倍比１．７倍程度の超広角ズームが、特許文献３では、画角１１０°、変倍比１．５倍程度の超広角ズームがそれぞれ提案されている。
【特許文献１】特開２００４−２１２２３号公報
【特許文献２】特開２００７−９４１７６号公報
【特許文献３】特開２００１−１６６２０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
これら超広角ズームレンズの構成においては、前群に負の屈折力を有するレンズ群、後群に正の屈折力を有するレンズ群を配置するのが一般的である。この際、広範な入射角の光束を決められた範囲の電子撮像素子内に結像させるため、前群の負の屈折力を強くする必要がある。特に光学系を小型化するべく、負屈折力の前群の構成枚数を少なく設計しようとすると、各レンズの担うパワー配分が大きくなり、収差補正が困難になる、あるいは非球面にて補正効果を上げても、レンズの形状が複雑になり、製作が難しくなるなどの問題が発生してしまう。さらに電子撮像素子への入射光の特性としてはテレセントリック性を確保することが望まれ、且つ、さまざまな光学フィルターを電子撮像素子と光学系との間に挿入するべく、一定のフランジバックの確保が求められるため、光学系全長が長くなってしまうという問題がある。これにより、負の屈折力を有する前群を構成するレンズの径が大きくなり、光学系の小型化を阻害する要因となっている。
【０００４】
特許文献１（特開２００４−２１２２３号公報）に開示されている超広角ズームレンズでは、非球面を多用し、簡潔な負の前群構成をとりながら超広角化を実現しているが、非球面である第１レンズのパワー構成をゆるくしているので、全長、径とも十分な小型化を達成しているとは言い難い。
【０００５】
また、特許文献２（特開２００７−９４１７６号公報）に開示されている超広角ズームレンズでは、広角化に必要な収差補正を負の第２レンズを非球面化することで、良好な収差補正を行っているが、このため、第１レンズが大きくなり小型化を実現できていない。
【０００６】
また、特許文献３（特開２００１−１６６２０６号公報）に開示されている超広角ズームレンズでは、広角化に必要な収差補正を、負の屈折力を有する第１レンズ及び第２レンズを非球面化し、第１レンズ群内に複数の正レンズ成分を有することで良好な収差補正を行っているが、このため、パワーの強いレンズを多数枚要することとなり、光学系が大型
化している。また総じて偏心対策・及び低コスト化にも不適な構成となっている。
【０００７】
本発明は上記問題を鑑みてなされたものであり、最も簡易な構成である負正の２群構成のズームでありながら、第１群の構成を最適に設定することで、レンズ交換式一眼レフカメラに好適な、小型で超広角なズームレンズ及びそれを用いた撮像装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明のズームレンズでは、物体側より順に、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、からなり、広角端から望遠端への変倍時に各レンズ群の間の距離を変えることにより変倍を行う光学系であって、前記第１レンズ群は、物体側より順に負の屈折力を有する前群と、負の屈折力を有する後群と、からなり、前記前群は、物体側より順に、負の屈折力を有するメニスカス非球面の第１レンズと、前記第１レンズの屈折力の絶対値よりも小さい屈折力の絶対値を有する非球面を含む第２レンズと、からなり、前記後群は、物体側より順に、負の屈折力を有する第３レンズ、負の屈折力を有する第４レンズ、及び物体側に凸面を向けた正の屈折力を有する第５レンズからなり、無限遠から至近への合焦の際に、前記前群と前記後群との間隔を狭めながら、前記後群を物体側に近づく様に移動させることが好ましい。
【０００９】
一定のフランジバックを確保しなければならない一眼レフカメラに対しては、実焦点距離の短い超広角ズームは、フランジバックの確保の為、負正の配列をもつレトロフォーカスタイプが良く用いられる。
【００１０】
レトロフォーカスタイプの場合、負の屈折力を持った第１レンズ群において、負正のサブユニットの構成をとり、負の屈折力で発生した正の収差を補正する手法をとることが多い。しかしながら、収差補正の為に正の屈折力のレンズを配置すると、光学仕様(主に焦点距離とフランジバック)を満たすために、更にこれを上回る負の屈折力が必要となり、
画角１００°を越えるような、超広角レンズにおいては、高画角における光束に対して、過剰な高次の収差の発生要因となり好ましくない。また、小型化を妨げる大きな要因ともなる。これらを鑑み、負の屈折力を有する前群、負の屈折力を有する後群という構成をとることが好ましい。
【００１１】
また、収差補正に関し、負の屈折力をもつ該第１レンズ群において、諸収差、特にコマ収差・歪曲収差の発生が顕著に出る。これらの収差では、光束が分離している面による補正が効果的であり、そのため物体側に配置されるレンズに非球面レンズを用いることが光学性能的には望ましい。しかし、画角１００°を越えるような超広角域になると、これら歪曲収差、コマ収差の発生量が著しく増大し、非球面レンズ１枚では収差を補正しきれない。
【００１２】
このため、前群において、物体側より配設された負の屈折力を有するメニスカス非球面の第１レンズにて主に歪曲収差とコマ収差の補正、非球面を含む第１レンズの絶対値よりもパワーの絶対値の小さい第２レンズにて、第１レンズで補正仕切れなかったコマ収差の補正を行っている。
【００１３】
また、後群では、前群で発生した主に軸上収差の補正を行っている。後群中における正の屈折力を有する第５レンズは、第1レンズ群中の唯一の正レンズであり、後群のみでなく、第１レンズ群内で発生する、正の収差の補正を行っている。
【００１４】
また、後群中の負の屈折力を有する第３レンズ、負の屈折力を有する第４レンズとで負パワーを分散することで後群での収差発生を抑えている。なおこれ以上に構成枚数を増や
すことは、小型化に反してしまい好ましくない。
【００１５】
また、超広角レンズの場合、入射瞳位置、特に周辺像高に対応する入射瞳位置を抑えることが、レンズを小型化する上で重要である。このため、第1レンズが強い負のパワーを持つのに対し、第２レンズは特に強い負のパワーを持つことは、あまり好ましくない。  また前述したとおり、強い正パワーを持たせることも、高次収差を発生させ、偏心による性能劣化の要因となり好ましくない。
【００１６】
さらに、超広角レンズの場合、第1レンズ群の繰出しによるフォーカシング動作に際し、周辺において強い正方向への像面湾曲が発生してしまう。このとき、第１レンズ群を繰出しつつ、前群と後群の間隔を縮小させることで、負の方向への像面湾曲を発生させ、至近距離においても良好な周辺性能を確保している。
【００１７】
また、前群内で非球面による収差補正を高次のレベルで補正していることで、フローティング機構による前群と後群の間の群偏心による収差発生を抑える構成となっている。  さらに、この機構をとることで、前群の繰出し量が相対的に小さくなり、結果として繰出しによるレンズの有効径の増大も抑えることが可能となり、小型化に貢献している。
【００１８】
また、物体側より順に、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レンズ群とからなり、広角端から望遠端への変倍時に各群の間隔を変化させることにより変倍を行う光学系であって、前記第１レンズ群は、物体側より順に負の屈折力を有する前群と、負の屈折力を有する後群とからなり、前記前群は、物体側より順に、負の屈折力を有するメニスカス非球面の第１レンズと、前記第１レンズの屈折力の絶対値よりも小さい屈折力の絶対値を有する非球面を含む第２レンズと、からなり、前記後群は、物体側より順に、負の屈折力を有する第３レンズ、負の屈折力を有する第４レンズ、及び物体側に凸面を向けた正の屈折力を有する第５レンズからなり、以下の条件式を満足することが好ましい。
−１．００＜Ｒ01_im／｛（ｎｄ01−１）×ｆl01｝＜−０．９２  ・・・（１）
０．４０＜（ＳＡＧ01_im−ＳＡＧ01_ob）／Ｒ01_im＜０．４８  ・・・（２）
ただし、Ｒ01_imは前記第１レンズの像側面の近軸曲率半径、
ｎｄ01は前記第１レンズのｄ線の屈折率、
ｆl01は前記第１レンズの焦点距離、
ＳＡＧ01_imは前記第１レンズの広角端、無限遠時の像側面における最大像高の主光線が通過する径のサグ量、
ＳＡＧ01_obは前記Ｇ第１レンズの広角端、無限遠時の物体側面における最大像高の主光線が通過する径のサグ量
である。
【００１９】
条件式（１）は第１レンズの表裏のパワー配分を表すものであり、第１レンズのパワー構成が、像側面によりほぼ構成されており、物体側面は弱パワーの凸面であることを示している。収差発生上、広角レンズにおいて第１面を凹面状にすることは、高次収差を著しく発生させ好ましくなく、従来良く見られる物体側に凸面を向ける形状は、収差の発生は小さいが、第１レンズの負パワー自体を弱くさせ、径の増大またはレンズ構成枚数の増加を招くか、あるいは像面側曲率を大きくさせ良好な収差補正を妨げることになる。
【００２０】
その為、条件式（１）の上限の−０．９２を上回ると、第1面の正パワーが大きくなり像面側曲率を大きくさせ良好な収差補正を困難とし、また、下限の−１．００を下回ると第1面で発生する高次収差の増加要因となり収差補正上好ましくない。
【００２１】
条件式（１）はさらには以下の範囲内であることがより望ましい。
−０．９７＜Ｒ01_im／｛（ｎｄ01−１）×ｆl01｝＜−０．９３  ・・・（１'）
【００２２】
条件式（２）は、前記第１レンズにおける表裏面のサグ量を、像側曲率半径で正規化したものである。前述したように近軸的には物体側面は弱い正パワーであり、その負パワーのほとんどを像面側で担っている。像面側非球面を考えた場合、強い負パワーによる高い像高で発生する収差を補正するために、非球面に負パワーを弱める方向へ機能させることが必要となる。この副次効果として、近軸曲率半径に対し曲率半径以上の有効半径をとることが可能になることもあるが、サグ量で考えた場合には曲率半径に対するサグ量の比率は、収差補正上及び加工上からある程度決ってくる。また、物体面側非球面を考えた場合、超広角における仕様で決定される入射光線に対し、収差発生を抑えるために、像面方向へのサグ量を持つ形状とすることが収差補正上効果的である。
【００２３】
これらを鑑みたとき、条件式（２）の上限の０．４８を上回ると、非球面による収差補正効果が十分に得られず、収差補正等が困難となる。また、条件式（２）の下限の０．４０を下回ると、その非球面による収差補正効果が得られにくくなるだけでなく、加工上の難易度も上がり好ましくない。
【００２４】
条件式（２）は、さらには以下の範囲内であることがより望ましい。
０．４０＜（ＳＡＧ01_im−ＳＡＧ01_ob）／Ｒ01_im＜０．４６  ・・・（２'）
【００２５】
また、第２レンズはプラスチックレンズであることが好ましい。第２レンズをプラスチックレンズとすることで安価かつ大量生産が可能となる。なお、第２レンズはプラスチックレンズであり、モールド加工により加工されることが好ましい。
【００２６】
また、以下の条件式を満足するが好ましい。
２．９５＜ｆ2／ｆw＜３．２０                                  ・・・（３）
ただし、ｆ2は前記第２レンズ群の焦点距離、
ｆwはズームレンズ全系の広角端の焦点距離、
である。
【００２７】
条件式（３）は第２レンズ群の焦点距離に関する条件式である。  条件式（３）の下限の２．９５を下回るとフランジバックが確保できずSLRの交換レンズとして機能しない。また、条件式（３）の上限の３．２０を上回ると、第２レンズ群の焦点距離が伸びることから、光学系の小型化の妨げとなり、好ましくない。
【００２８】
条件式（３）はさらには以下の範囲内であることがより望ましい。
２．９５＜ｆ2／ｆw＜３．１０                                ・・・（３'）
【００２９】
また、以下の条件式を満足することが好ましい。
０．９５＜｜ｆ1｜／（ｆw×ｆt）1/2＜１．１０                ・・・（４）
ただし、ｆ1は前記第１レンズ群の焦点距離、
ｆwはズームレンズ全系の広角端の焦点距離、
ｆtはズームレンズ全系の望遠端の焦点距離
である。
【００３０】
条件式（４）は、前記第１レンズ群の焦点距離に関するもので、条件式内に入れることで、ズーム変動による全長変化のバランスを良好に保つ効果がある。条件式（４）の下限の０．９５を下回ると、広角端での全長が伸び、レンズの光学有効径及び光学系全長とも大きくなってしまい、好ましくない。また、条件式（４）の上限の１．１０を上回ると、望遠端での全長が伸び、鏡枠の大型化につながるとともに、望遠端での焦点距離の確保が
困難となる。
【００３１】
条件式（４）は、さらには以下の範囲内であることがより望ましい。
０．９７＜｜ｆ１｜／（ｆw×ｆt）1/2＜１．０５              ・・・（４′）
【００３２】
また、合焦時、前記前群が固定され、前記後群のみが移動することが好ましい。合焦時の移動群が限定されることにより、ズームレンズの合焦時の駆動機構を簡素化でき、製造が容易となる。
【００３３】
また、以下の条件式を満足することが好ましい。
−０．０５＜ｆl01／ｆl02＜０．０５                          ・・・（５）
ただし、ｆl01は前記第１レンズの近軸焦点距離、
ｆl02は前記第２レンズの近軸焦点距離
である。
【００３４】
条件式（５）は、第１レンズと第２レンズの焦点距離の比である。条件式（５）の下限の−０．０５を下回ると、第１レンズのパワーが大きくなり過ぎ、高次収差の補正が困難となり、好ましくない。また、条件式（５）の上限の０．０５を上回ると、入射瞳位置が相対的に遠くなり前玉径が大きくなり小型化し難くなるため、好ましくない。
【００３５】
条件式（５）は、さらには以下の範囲内であることがより望ましい。
−０．０３＜ｆl01／ｆl02＜０．０３                        ・・・（５′）
【００３６】
また、以下の条件式を満足することが好ましい。
０．３１＜ｆｌG1a／ｆｌG1b＜０．３９                        ・・・（６）
ただし、ｆｌ_G1aは前記前群の合成焦点距離、
ｆｌ_G1bは前記後群の合成焦点距離、
である。
【００３７】
条件式（６）は、第１レンズ群を構成する負の前群と負の後群の合成焦点距離の比である。条件式（６）の下限の０．３１を下回ると、第1レンズ群の負パワーが前群に偏り過ぎ収差補正が困難になる。また後群をフォーカス群とした場合に繰出し量の確保が困難となる。また、条件式（６）の上限の０．３９を上回ると、軸外光束高が高くなり、前玉径が大きくなり、小型化しがたくなる。
【００３８】
条件式（６）は、さらには以下の範囲内であることがより望ましい。
０．３２＜ｆl_G1a／ｆl_G1b＜０．３６                      ・・・（６′）
【発明の効果】
【００３９】
以上のように、本発明によれば、ＣＣＤ、Ｃ−ＭＯＳ等の電子撮像素子を用いたカメラ用の広角ズームレンズ、さらには、バックフォーカスに反射面を持つデジタル一眼レフレックスカメラに適した広角ズームレンズを提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
以下、図示した実施例に基づき、本発明を詳細に説明する。
【００４１】
実施例１〜４の（ａ）広角端、（ｂ）中間状態、（ｃ）望遠端でのレンズ断面図をそれぞれ図１〜図４に示す。
【００４２】
各図中、第１レンズ群はＧ１、第２レンズ群はＧ２、明るさ絞りとしての開口絞りはＳ
、前群はＧｆ、後群はＧｒ、ＣＣＤ等の像面はＩで示してある。
【００４３】
実施例１のズームレンズは、図１に示すように、物体側から順に、負屈折力の第１レンズ群Ｇ１、開口絞りＳ、正屈折力の第２レンズ群Ｇ２から構成されている。また、第１群は、物体側から順に、負屈折力の前群Ｇｆと負屈折力の後群Ｇｒから構成されている。
【００４４】
広角端から望遠端への変倍をする際の移動状態を以下に示す。
【００４５】
第１レンズ群Ｇ１は、広角端から中間状態まで第２レンズ群Ｇ２との間隔を狭めながら像側に移動し、中間状態から望遠端まで第２レンズ群Ｇ２との間隔を狭めながら物体側へ移動する。望遠端では、広角端の位置より若干像側に位置する。
【００４６】
開口絞りＳと第２レンズ群Ｇ２は、広角端から望遠端まで第１レンズ群Ｇ１との間隔を狭めながら物体側へ移動する。
【００４７】
また、第１レンズ群Ｇ１の後群Ｇｒは、無限遠から至近への合焦の際に、前群Ｇｆとの間隔を狭めながら、物体側へ移動する。
【００４８】
物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１の前群Ｇｆは、第１レンズとしての物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、第２レンズとしての物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズとからなり、第１レンズ群Ｇ１の後群Ｇｒは、第３レンズとしての像側に凹面を向けた平凹レンズと、第４レンズとしての両凹負レンズと、第１レンズとしての両凸正レンズと、からなる。
【００４９】
第２レンズ群Ｇ２は、両凸正レンズと両凹負レンズの接合レンズと、両凸正レンズと両凹負レンズと両凸正レンズの接合レンズと、両凸正レンズと両凹負レンズの接合レンズと、両凸正レンズと、からなる。
【００５０】
非球面は、第１レンズ群Ｇ１の前群Ｇｆの第１レンズの両面、第２レンズの両面、及び、第２レンズ群Ｇ２の両凸正レンズの両面の６面に用いている。
【００５１】
実施例２のズームレンズは、図２に示すように、物体側から順に、負屈折力の第１レンズ群Ｇ１、開口絞りＳ、正屈折力の第２レンズ群Ｇ２から構成されている。また、第１群は、物体側から順に、負屈折力の前群Ｇｆと負屈折力の後群Ｇｒから構成されている。
【００５２】
広角端から望遠端への変倍をする際の移動状態を以下に示す。
【００５３】
第１レンズ群Ｇ１は、広角端から中間状態まで第２レンズ群Ｇ２との間隔を狭めながら像側に移動し、中間状態から望遠端まで第２レンズ群Ｇ２との間隔を狭めながら物体側へ移動する。望遠端では、広角端の位置より若干像側に位置する。
【００５４】
開口絞りＳと第２レンズ群Ｇ２は、広角端から望遠端まで第１レンズ群Ｇ１との間隔を狭めながら物体側へ移動する。
【００５５】
また、第１レンズ群Ｇ１の後群Ｇｒは、無限遠から至近への合焦の際に、前群Ｇｆとの間隔を狭めながら、物体側へ移動する。
【００５６】
物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１の前群Ｇｆは、第１レンズとしての物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、第２レンズとしての物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズとからなり、第１レンズ群Ｇ１の後群Ｇｒは、第３レンズとしての像側に凹面を向け
た平凹レンズと、第４レンズとしての両凹負レンズと、第１レンズとしての両凸正レンズと、からなる。
【００５７】
第２レンズ群Ｇ２は、両凸正レンズと両凹負レンズの接合レンズと、両凸正レンズと両凹負レンズと両凸正レンズの接合レンズと、両凸正レンズと両凹負レンズの接合レンズと、両凸正レンズと、からなる。
【００５８】
非球面は、第１レンズ群Ｇ１の前群Ｇｆの第１レンズの両面、第２レンズの両面、及び、第２レンズ群Ｇ２の両凸正レンズの両面の６面に用いている。
【００５９】
実施例３のズームレンズは、図３に示すように、物体側から順に、負屈折力の第１レンズ群Ｇ１、開口絞りＳ、正屈折力の第２レンズ群Ｇ２から構成されている。また、第１群は、物体側から順に、負屈折力の前群Ｇｆと負屈折力の後群Ｇｒから構成されている。
【００６０】
広角端から望遠端への変倍をする際の移動状態を以下に示す。
【００６１】
第１レンズ群Ｇ１は、広角端から中間状態まで第２レンズ群Ｇ２との間隔を狭めながら像側に移動し、中間状態から望遠端まで第２レンズ群Ｇ２との間隔を狭めながら物体側へ移動する。望遠端では、広角端の位置より若干像側に位置する。
【００６２】
開口絞りＳと第２レンズ群Ｇ２は、広角端から望遠端まで第１レンズ群Ｇ１との間隔を狭めながら物体側へ移動する。
【００６３】
また、第１レンズ群Ｇ１の後群Ｇｒは、無限遠から至近への合焦の際に、前群Ｇｆとの間隔を狭めながら、物体側へ移動する。
【００６４】
物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１の前群Ｇｆは、第１レンズとしての物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、第２レンズとしての物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズとからなり、第１レンズ群Ｇ１の後群Ｇｒは、第３レンズとしての物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、第４レンズとしての両凹負レンズと、第１レンズとしての両凸正レンズと、からなる。
【００６５】
第２レンズ群Ｇ２は、両凸正レンズと両凹負レンズの接合レンズと、両凸正レンズと両凹負レンズと両凸正レンズの接合レンズと、両凸正レンズと、両凹負レンズと両凸正レンズの接合レンズと、からなる。
【００６６】
非球面は、第１レンズ群Ｇ１の前群Ｇｆの第１レンズの両面、第２レンズの両面、及び、第２レンズ群Ｇ２の両凸正レンズの両面の６面に用いている。
【００６７】
実施例４のズームレンズは、図４に示すように、物体側から順に、負屈折力の第１レンズ群Ｇ１、開口絞りＳ、正屈折力の第２レンズ群Ｇ２から構成されている。また、第１群は、物体側から順に、負屈折力の前群Ｇｆと負屈折力の後群Ｇｒから構成されている。
【００６８】
広角端から望遠端への変倍をする際の移動状態を以下に示す。
【００６９】
第１レンズ群Ｇ１は、広角端から中間状態まで第２レンズ群Ｇ２との間隔を狭めながら像側に移動し、中間状態から望遠端まで第２レンズ群Ｇ２との間隔を狭めながら物体側へ移動する。望遠端では、広角端の位置より若干像側に位置する。
【００７０】
開口絞りＳと第２レンズ群Ｇ２は、広角端から望遠端まで第１レンズ群Ｇ１との間隔を
狭めながら物体側へ移動する。
【００７１】
また、第１レンズ群Ｇ１の後群Ｇｒは、無限遠から至近への合焦の際に、前群Ｇｆとの間隔を狭めながら、物体側へ移動する。
【００７２】
物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１の前群Ｇｆは、第１レンズとしての物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、第２レンズとしての物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズとからなり、第１レンズ群Ｇ１の後群Ｇｒは、第３レンズとしての像側に凹面を向けた平凹レンズと、第４レンズとしての両凹負レンズと、第１レンズとしての両凸正レンズと、からなる。
【００７３】
第２レンズ群Ｇ２は、両凸正レンズと両凹負レンズの接合レンズと、両凸正レンズと両凹負レンズと両凸正レンズの接合レンズと、両凸正レンズと両凹負レンズの接合レンズと、両凸正レンズと、からなる。
【００７４】
非球面は、第１レンズ群Ｇ１の前群Ｇｆの第１レンズの両面、第２レンズの両面、及び、第２レンズ群Ｇ２の両凸正レンズの両面の６面に用いている。
【００７５】
以下、各実施例におけるレンズの数値データを示す。
【００７６】
各実施例におけるレンズの数値データにおいては、ｒは各レンズ面の曲率半径、ｄは各レンズの肉厚または間隔、ｎｄは各レンズのｄ線における屈折率、νｄは各レンズのｄ線におけるアッベ数、Kは円錐係数、A4、A6、A8、A10、A12は非球面係数、E±Nは×１０±Nをそれぞれ示している。また、D0は、被写体から第１面の間隔である。
【００７７】
また、各非球面形状は、各実施例における各非球面係数を用いて、以下の式で表される。
Ｚ＝（Ｙ2／ｒ）／[１＋｛１−（１＋Ｋ）・（Ｙ／ｒ）2｝1/2]
＋A4×Ｙ4＋A6×Ｙ6＋A8×Ｙ8＋A10×Ｙ10＋A12×Ｙ12
ただし、光軸方向の座標をＺ、光軸と垂直な方向の座標をＹとする。
【００７８】
各実施形態での条件式対応値は無限遠物点に合焦した状態での値である。全長は、レンズの入射面から射出面までの光軸上の距離にバックフォーカスを加えたものである。バックフォーカスは、空気換算長で示している。
【００７９】
数値実施例１
単位     ｍｍ
面データ
面番号               ｒ          ｄ           ｎｄ      νｄ
1（非球面）     232.63        3.20        1.58250    59.30
2（非球面）      11.38       11.00
3（非球面）     122.76        3.00        1.52540    55.80
4（非球面）     110.50        可変
5                 ∞          1.30        1.60310    60.60
6                21.000       3.10
7               -63.640       1.20        1.58910    61.10
8                49.090       0.20
9                23.920       3.40        1.68890    31.10
10              -259.960       可変
11（絞り）         ∞          0.70
12                16.480       3.60        1.60340    38.00
13               -21.160       1.00        1.48750    70.20
14               257.160       0.40
15                27.350       2.70        1.48750    70.20
16               -20.760       1.20        1.88300    40.80
17                12.960       3.40        1.48750    70.20
18               -32.220       0.20
19                55.470       4.30        1.48750    70.20
20               -10.170       1.20        1.78590    44.20
21                68.620       0.30
22（非球面）      49.37        7.40        1.49640    81.50
23（非球面）     -12.38        可変
像面                ∞
非球面データ
第１面
K=-22.852,A4=1.716E-05,A6=-1.469E-07,A8=1.008E-12,A10=3.616E-14,A12=-3.740E-17
第２面
K=-1.295,A4=9.699E-06,A6=1.551E-07,A8=-7.650E-10,A10=1.535E-12,A12=-7.121E-15
第３面
K=0.000,A4=-6.960E-05,A6=9.700E-08,A8=1.970E-09,A10=-7.310E-12,A12=8.152E-16
第４面
K=0.000,A4=8.708E-06,A6=1.585E-07,A8=4.540E-09,A10=-2.818E-11,A12=1.659E-13
第２２面
K=-7.984,A4=-1.576E-05,A6=1.166E-07,A8=3.220E-09,A10=-2.190E-11,A12=0.000E-00
第２３面
K=-0.182,A4=2.108E-05,A6=9.429E-08,A8=-3.360E-10,A10=1.709E-11,A12=0.000E-00
各種データ
広角端        中間状態       望遠端
焦点距離          9.165        12.709         17.655
Ｆナンバー         4.14          4.82           5.71
画角          102.70         82.90          64.60
像高           11.15         11.15          11.15
レンズ全長       112.62        109.62         112.56
（無限遠合焦時）
D0             ∞            ∞             ∞
D4             5.07          5.07           5.07
D10           21.18         10.53           2.81
D23           33.56         41.21          51.87
（IO:400mm合焦時）
D0           287.64        290.66         287.70
D4             3.71          3.71           3.71
D10           22.28         11.62           3.91
D23           33.56         41.21          51.87
（IO:250mm合焦時）
D0           137.78        140.81         137.84
D4             2.53          2.53           2.53
D10           23.32         12.65           4.95
D23           33.56         41.21          51.87
ズームレンズ群データ
群    始面    焦点距離
1       1      -12.483
2      12       27.483
【００８０】
数値実施例２
単位     ｍｍ
面データ
面番号               ｒ          ｄ           ｎｄ      νｄ
1（非球面）     254.51        3.20        1.58310    59.40
2（非球面）      11.31       11.00
3（非球面）     102.36        3.00        1.52540    55.80
4（非球面）     137.21        可変
5                 ∞          1.30        1.60310    60.60
6                19.940       3.30
7               -67.950       1.20        1.60310    60.60
8                51.370       0.10
9                23.520       3.50        1.68890    31.10
10              -318.080       可変
11（絞り）         ∞          0.70
12                16.250       3.30        1.60340    38.00
13               -20.740       1.00        1.48750    70.20
14               235.140       0.40
15                26.130       2.80        1.48750    70.20
16               -20.500       1.20        1.88300    40.80
17                12.410       3.50        1.48750    70.20
18               -33.250       0.20
19                56.070       4.30        1.48750    70.20
20               -10.220       1.20        1.78590    44.20
21                66.600       0.30
22（非球面）      51.13        7.30        1.49700    81.50
23（非球面）     -12.25        可変
像面                ∞
非球面データ
第１面
K=0.000,A4=1.365E-05,A6=-1.136E-08,A8=3.949E-12,A10=1.589E-14,A12=-1.508E-17
第２面
K=-1.320,A4=9.964E-06,A6=5.843E-08,A8=-7.707E-12,A10=-1.816E-12,A12=0.000E-00
第３面
K=0.000,A4=-5.678E-05,A6=1.656E-07,A8=7.063E-10,A10=-3.993E-12,A12=0.000E-00
第４面
K=0.000,A4=1.859E-05,A6=2.852E-07,A8=6.979E-10,A10=6.880E-12,A12=0.000E-00
第２２面
K=-5.090,A4=-2.372E-05,A6=1.382E-07,A8=1.285E-09,A10=-8.015E-12,A12=0.000E-00
第２３面
K=-0.450,A4=1.176E-06,A6=7.896E-10,A8=-9.559E-10,A10=9.801E-12,A12=0.000E-00
各種データ
広角端        中間状態       望遠端
焦点距離          9.151        12.712         17.662
Ｆナンバー         4.08          4.82           5.72
画角          102.80         83.00          64.60
像高           11.15         11.15          11.15
レンズ全長       112.69        109.46         112.23
（無限遠合焦時）
D0             ∞            ∞             ∞
D4             5.05          5.05           5.05
D10           21.44         10.60           2.80
D23           33.53         41.14          51.72
（IO:400mm合焦時）
D0           287.58        290.82         288.04
D4             3.73          3.73           3.73
D10           22.50         11.65           3.85
D23           33.53         41.14          51.72
（IO:250mm合焦時）
D0           137.71        140.96         138.16
D4             2.61          2.61           2.61
D10           23.49         12.63           4.85 
D23           33.53         41.14          51.72
ズームレンズ群データ
群    始面    焦点距離
1       1      -12.871
2      12       27.502
【００８１】
数値実施例３
単位     ｍｍ
面データ
面番号               ｒ          ｄ           ｎｄ      νｄ
1（非球面）     266.41        3.20        1.58310    59.40
2（非球面）      11.68       11.20
3（非球面）     110.34        3.00        1.52540    55.80
4（非球面）     100.84        可変
5               317.850       1.20        1.60310    60.60
6                19.560       2.90
7               -47.750       1.10        1.60310    60.60
8                37.850       0.20
9                21.880       4.50        1.63980    34.50
10               -68.080       可変
11（絞り）         ∞          1.20
12                17.270       3.30        1.57500    41.50
13               -18.410       2.00        1.48750    70.20
14               428.680       0.80
15                24.830       3.70        1.51630    64.10
16               -14.630       1.20        1.88300    40.80
17                11.310       3.40        1.48750    70.20
18              -158.960       0.20
19（非球面）      34.27        4.30        1.49640    81.50
20（非球面）     -16.14        0.40
21               -21.070       1.00        1.81600    46.60
22                47.870       5.70        1.48750    70.20
23               -12.510       可変
像面                ∞
非球面データ
第１面
K=92.742,A4=9.961E-06,A6=-4.189E-09,A8=1.708E-12,A10=3.195E-15,A12=-8.084E-18
第２面
K=-1.312,A4=-2.870E-07,A6=1.001E-08,A8=-3.825E-11,A10=2.327E-13,A12=-3.265E-15
第３面
K=0.000,A4=-8.405E-05,A6=4.895E-07,A8=-4.181E-11,A10=-4.410E-12,A12=0.000E-00
第４面
K=0.000,A4=-5.250E-08,A6=8.808E-07,A8=2.746E-09,A10=2.641E-11,A12=0.000E-00
第１９面
K=0.000,A4=4.839E-06,A6=8.160E-08,A8=2.152E-09,A10=-5.264E-11,A12=0.000E-00
第２０面
K=0.000,A4=8.345E-05,A6=1.723E-08,A8=2.143E-09,A10=-6.931E-11,A12=0.000E-00
各種データ
広角端        中間状態       望遠端
焦点距離          9.170        12.750         17.720
Ｆナンバー         4.07          4.82           5.71
画角          102.80         83.20          64.70
像高           11.15         11.15          11.15
レンズ全長       114.61        110.66         112.88
（無限遠合焦時）
D0             ∞            ∞             ∞
D4             4.55          4.55           4.55
D10           21.99         10.51           2.26
D23           33.57         41.10          51.57
（IO:400mm合焦時）
D0           285.39        289.34         287.12
D4             3.51          3.52           3.52
D10           22.28         11.62           3.91
D23           33.56         41.21          51.87
（IO:250mm合焦時）
D0           135.39        139.34         137.12
D4             2.42          2.48           2.45
D10           24.12         12.58           4.46 
D23           33.57         41.10          51.57
ズームレンズ群データ
群    始面    焦点距離
1       1       -13.345
2      12        28.099
【００８２】
数値実施例４
単位     ｍｍ
面データ
面番号               ｒ          ｄ           ｎｄ      νｄ
1（非球面）     325.73        3.20        1.58300    59.40
2（非球面）      11.63       10.90
3（非球面）     140.43        2.80        1.52540    55.80
4（非球面）      97.75        可変
5                 ∞          1.30        1.61800    63.30
6                20.280       3.40
7               -70.550       1.20        1.61800    63.30
8                50.380       0.20
9                23.560       3.60        1.69900    30.10
10              -277.890       可変
11（絞り）         ∞          0.50
12                16.680       3.50       1.60340    38.00
13               -20.930       1.20       1.48750    70.20
14               239.150       0.40
15                26.910       2.70       1.48750    70.20
16               -19.280       1.20       1.88300    40.80
17                12.770       3.40       1.48750    70.20
18               -32.900       0.20
19                53.800       4.40       1.48750    70.20
20               -10.060       1.00       1.78590     44.20
21                65.760       0.40
22（非球面）      47.73        6.90       1.49640    81.50
23（非球面）     -11.64        可変
像面                ∞
非球面データ
第１面
K=-22.229,A4=7.172E-06,A6=-2.218E-09,A8=5.137E-12,A10=6.362E-16,A12=-4.101E-18
第２面
K=-1.514,A4=2.495E-08,A6=-3.004E-13,A8=-7.721E-10,A10=3.694E-12,A12=-5.539E-15
第３面
K=-2.521,A4=-3.026E-05,A6=1.304E-07,A8=9.276E-11,A10=-1.120E-12,A12=0.000E-00
第４面
K=72.860,A4=4.864E-05,A6=3.437E-07,A8=4.110E-21,A10=7.213E-12,A12=0.000E-00
第２２面
K=-16.668,A4=-9.744E-06,A6=1.934E-08,A8=4.733E-09,A10=-3.792E-11,A12=0.000E-00
第２３面
K=-0.461,A4=3.035E-06,A6=-2.859E-08,A8=-4.364E-10,A10=1.102E-11,A12=0.000E-00
各種データ
広角端        中間状態       望遠端
焦点距離          8.660        12.010         16.690
Ｆナンバー         4.07          4.82           5.71
画角          105.92         85.36          67.51
像高           11.15         11.15          11.15
レンズ全長       119.98        108.58         111.06
（無限遠合焦時）
D0             ∞            ∞             ∞
D4             5.66          5.66           5.66
D10           20.77         10.00           2.20
D23           33.48         40.85          51.13
（IO:400mm合焦時）
D0           288.29        291.70         289.21
D4             4.35          4.35           4.35
D10           21.81         11.03           3.24
D23           33.48         40.85          51.13
（IO:250mm合焦時）
D0           138.42        141.85         139.35
D4             3.24          3.24           3.24
D10           22.79         11.99           4.21 
D23           33.48         40.85          51.13
ズームレンズ群データ
群    始面    焦点距離
1       1       -12.335
2      12        27.125
【００８３】
以上の実施例１の無限遠物点合焦時、４００ｍｍ合焦時、２５０ｍｍ合焦時の収差図をそれぞれ図５〜図７に示す。これらの収差図において、（ａ）は広角端、（ｂ）中間状態、（ｃ）は望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す。また、同様に、実施例２の無限遠物点合焦時、４００ｍｍ合焦時、２５０ｍｍ合焦時の収差図をそれぞれ図８〜図１０、実施例３の無限遠物点合焦時、４００ｍｍ合焦時、２５０ｍｍ合焦時の収差図をそれぞれ図１１〜図１３、実施例４の無限遠物点合焦時、４００ｍｍ合焦時、２５０ｍｍ合焦時の収差図をそれぞれ図１４〜図１６に示す。
【００８４】
次に、上記各実施例における条件式（１）〜（６）の値を示す。
条件式       実施例１    実施例２    実施例３    実施例４
（１）       -0.946      -0.951      -0.952      -0.961 
（２）        0.418       0.455       0.430       0.446 
（３）        2.998       3.005       3.064       3.131 
（４）        1.001       1.012       1.046       1.026 
（５）        0.0090     -0.027       0.0084      0.0331
（６）        0.337       0.370       0.332       0.337 
【００８５】
各実施例にて、以下の構成としてもよい。
【００８６】
ゴースト、フレア等の不要光をカットするために、明るさ絞り以外にフレア絞りを配置してもかまわない。フレア絞りは、第１レンズ群の物体側、第１、２レンズ群間、最も像面側の群から像面間のいずれの場所に配置しても良い。枠部材によりフレア光線をカットするように構成しても良いし、別の部材を構成しても良い。また、光学系に直接印刷しても塗装してもシールなどを接着してもかまわない。また、その形状は円形、楕円形、矩形、多角形、関数曲線で囲まれる範囲等、いかなる形状でもかまわない。また、有害光束をカットするだけでなく画面周辺のコマフレア等の光束をカットしても良い。
【００８７】
また、各条件式の上限または下限のみを前記記載のごとく縮減しても良い。
【００８８】
図１６は、本発明のズームレンズを用い、撮像素子として小型のＣＣＤ又はＣＭＯＳ等を用いた電子撮像装置としての一眼レフレックスカメラの断面図である。図１６において、１は一眼レフレックスカメラ（一眼レフカメラ）、２はズーム機構と合焦機構を備えた鏡筒内に配置された撮影レンズ系、３は撮影レンズ系２を一眼レフレックスカメラ１に着脱可能とする鏡筒のマウント部であり、スクリュータイプのマウントやバヨネットタイプのマウント等が用いられる。この例では、バヨネットタイプのマウントを用いている。
【００８９】
また、４は撮像素子面、５は撮影レンズ系２の光路６上のレンズ系と撮像素子面４との間に配置されたクイックリターンミラー、７はクイックリターンミラー５より反射された光路に配置されたファインダースクリーン、８はペンタプリズム、９はファインダー、Ｅは観察者の眼（アイポイント）である。
【００９０】
このような構成の一眼レフレックスカメラ１の撮影レンズ系２として、例えば上記実施例１〜４に示した本発明のズームレンズが用いられる。
【００９１】
以上の本発明によれば、一眼レフタイプのデジタルカメラに適した交換レンズとして、明るさの確保や変倍時の非点収差の変動を抑えたズームレンズを実現することができる。それにより、明るくても広角端での画角の確保や変倍比の確保が容易なズームレンズを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】本発明のズームレンズの実施例１の無限遠物点合焦時の広角端（ａ）、中間状態（ｂ）、望遠端（ｃ）でのレンズ断面図である。
【図２】本発明のズームレンズの実施例２の図１と同様の図である。
【図３】本発明のズームレンズの実施例３の図１と同様の図である。
【図４】本発明のズームレンズの実施例３の図１と同様の図である。
【図５】実施例１の無限遠物点合焦時の収差図である。
【図６】実施例１の４００ｍｍ合焦時の収差図である。
【図７】実施例１の２５０ｍｍ合焦時の収差図である。
【図８】実施例２の無限遠物点合焦時の収差図である。
【図９】実施例２の４００ｍｍ合焦時の収差図である。
【図１０】実施例２の２５０ｍｍ合焦時の収差図である。
【図１１】実施例３の無限遠物点合焦時の収差図である。
【図１２】実施例３の４００ｍｍ合焦時の収差図である。
【図１３】実施例３の２５０ｍｍ合焦時の収差図である。
【図１４】実施例４の無限遠物点合焦時の収差図である。
【図１５】実施例４の４００ｍｍ合焦時の収差図である。
【図１６】実施例４の２５０ｍｍ合焦時の収差図である。
【図１７】本発明のズームレンズを交換レンズとして用いた一眼レフレックスカメラの断面図である。
【符号の説明】
【００９３】
Ｇ１…第１レンズ群
Ｇ２…第２レンズ群
Ｇｆ…前群
Ｇｒ…後群
Ｓ…開口絞り（明るさ絞り）
Ｉ…像面
Ｅ…観察者眼球
１…一眼レフレックスカメラ
２…撮影レンズ系
３…マウント部
４…撮像素子面
５…クイックリターンミラー
６…光路
７…ファインダースクリーン
８…ペンタプリズム
９…ファインダー
【図１】
2009276733.tif 000003
【図２】
2009276733.tif 000004
【図３】
2009276733.tif 000005
【図４】
2009276733.tif 000006
【図５】
2009276733.tif 000007
【図６】
2009276733.tif 000008
【図７】
2009276733.tif 000009
【図８】
2009276733.tif 000010
【図９】
2009276733.tif 000011
【図１０】
2009276733.tif 000012
【図１１】
2009276733.tif 000013
【図１２】
2009276733.tif 000014
【図１３】
2009276733.tif 000015
【図１４】
2009276733.tif 000016
【図１５】
2009276733.tif 000017
【図１６】
2009276733.tif 000018
【図１７】
2009276733.tif 000019