JP2014026264A - ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 全系が小型で、像面への光束の入射角が大きくても良好なる光学性能が容易に得られるズームレンズを得ること。
【解決手段】 物体側から像側へ順に、負の屈折力の第１レンズ群、正の屈折力の第２レンズ群、負の屈折力の第３レンズ群より構成され、隣り合うレンズ群の間隔がズーミングとフォーカシングの少なくとも一方のために変化するズームレンズにおいて、広角端から望遠端へのズーミングに際して、第１レンズ群と第２レンズ群は、互いの間隔が小さくなるように移動し、フォーカシングに際して第３レンズ群が移動し、各レンズ群は、正レンズと負レンズを少なくとも１つずつ有しており、第１レンズ群の焦点距離ｆ１、第３レンズ群の焦点距離ｆ３、広角端におけるバックフォーカス（ガラスブロックは空気換算）ｓｋｗ、広角端における全系の焦点距離ｆｗを各々適切に設定したことを特徴としている。
【選択図】 図１

Description

本発明はズームレンズに関し、例えば、ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、ＴＶカメラ、監視用カメラ等の撮像装置に好適なズームレンズに関するものである。

近年、電子撮像素子を用いたデジタルスチルカメラ、ビデオカメラ等の撮像装置においては、広画角かつ高ズーム比のズームレンズが要望されている。更に被写界深度の浅さを作画の表現方法に活かし、主要被写体を背景から浮き立たせる、所謂ボケ表現の良いズームレンズであることが要望されている。この他、電子撮像素子を用いた撮像装置ではシェーディング（色シェーディング）を避けるため像側のテレセントリック性を考慮したズームレンズであることが要望されている。

特に撮像装置の小型化が求められる、例えばコンパクトデジタルカメラでは、センササイズを１／２．３型〜１／１．７型程度と小型とすることで、ズームレンズのテレセントリック性を確保し撮像装置の小型化を図っている。このようなズームレンズは、実焦点距離が短いレンズ系となるため、同一画角での撮影画像は被写界深度が深い画像となる。ここで、より幅広いボケ表現を実現するためセンササイズを大型化する場合、ズームレンズのテレセントリック性を維持しようとすると光学系全系が大型化してくる。

また、電子撮像素子を用いるコンパクトデジタルスチルカメラでは、センサ出力から被写体のコントラストを算出し撮像光学系の合焦動作を行うのが一般的である。このとき、画像のコントラストのピーク位置をサーチするため、フォーカスレンズを光軸方向に微小駆動する必要がある。迅速な合焦動作をするために、フォーカスレンズ群は小型軽量であることが求められている。

全系の小型化を維持しつつ、大型の撮像素子に対応するズームレンズとして、物体側から像側へ順に、負、正、負の屈折力のレンズ群の３つのレンズ群にて構成する３群ズームレンズが知られている（特許文献１、２）。負の屈折力のレンズ群が先行するネガティブリード型の３群ズームレンズでは、第２レンズ群と第３レンズ群の屈折力配置が強い望遠型となるように配置とすることで、バックフォーカスを短縮し、レンズ全長を短縮し、全系の小型化を実現している。

また近年、電子撮像素子を用いた撮像装置において、光学系の有する歪曲収差をデジタル処理で補正することが行われている。また、大型の電子撮像素子において、オンチップマイクロレンズ配置の最適化により、センサへの光線の入射角の許容幅を拡大することが行われている。

特開平０５−０９３８６６号公報 特開２００６―１１９１９３号公報

前述したネガティブリード型の３群ズームレンズにおいて全系の小型化を図りつつ、像面への光束の斜入射角が許容されるには各レンズ群のレンズ構成や各レンズ群の屈折力等を適切に設定することが重要になってくる。例えば第１、第３レンズ群の屈折力や第１レンズ群のレンズ構成、バックフォーカス等を適切に設定することが重要である。これらの構成が不適切であると、全系の小型化を図りつつ、像面への光束の斜入射を許容しつつ、高い光学性能を得るのが大変困難になってくる。

特許文献１には撮影半画角３５°程度、ズーム比３程度のズームレンズが開示されている。特許文献１に開示されているズームレンズは、銀塩フィルムカメラを対象とし、広角端から望遠端にかけて、歪曲収差が±５％程度に補正されている。歪曲収差の補正では、第１レンズ群で発生する負の歪曲収差を、第３レンズ群で発生する正の歪曲収差で相殺する構成としている。

そして前玉有効径の小型化を実現するため第１レンズ群の屈折力を強くしている。このため、広角端において像面彎曲が多くなる傾向があった。また、歪曲収差を補正するため、第３レンズ群の屈折力を強めており、ズーム全域での諸収差の補正が困難になる傾向があった。

特許文献２には、撮影半画角３０°程度、ズーム比２程度のズームレンズが開示されている。特許文献２に開示されているズームレンズは、小型のセンサに対応し、全系が比較的小型である。そして広角端においてバックフォーカスを短くして、全系の小型化を実現している。特許文献２においてレンズ群の中で小型な第３レンズ群をフォーカス群とした場合、バックフォーカスが短すぎるため広角端においてフォーカスレンズ群の移動量の確保が困難となる。また、第３レンズ群が広角端において像面近傍に配置されるため、大型のセンササイズに比例倍した場合、最終レンズ群の有効径が大型化してくる。

本発明は、像面への光束の入射角が適切でかつ全系が小型となる構成を提案し、良好なる光学性能が容易に得られるズームレンズの提供を目的とする。

本発明のズームレンズは、物体側から像側へ順に、負の屈折力の第１レンズ群、正の屈折力の第２レンズ群、負の屈折力の第３レンズ群より構成され、隣り合うレンズ群の間隔がズーミングとフォーカシングの少なくとも一方のために変化するズームレンズにおいて、広角端から望遠端へのズーミングに際して、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群は、互いの間隔が小さくなるように移動し、フォーカシングに際して前記第３レンズ群が移動し、各レンズ群は、正レンズと負レンズを少なくとも１つずつ有しており、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１、前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３、広角端におけるバックフォーカス（ガラスブロックは空気換算）をｓｋｗ、広角端における全系の焦点距離をｆｗとするとき、
０．７＜ｆ１／ｆ３＜１．２
２．５＜｜ｆ３｜／ｓｋｗ＜６．０
１．５＜｜ｆ１｜／ｆｗ＜２．４０
なる条件式を満足することを特徴としている。

本発明によれば、像面への光束の入射角が適切であり、全系が小型で良好なる光学性能が容易に得られるズームレンズが得られる。

実施例１の広角端におけるレンズ断面図 （Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は実施例１の無限遠物体に合焦しているときの広角端、中間のズーム位置、望遠端における縦収差図 （Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は実施例１の有限距離物体に合焦しているときの広角端、中間のズーム位置、望遠端における縦収差図 実施例２の広角端におけるレンズ断面図 （Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は実施例２の無限遠物体に合焦しているときの広角端、中間のズーム位置、望遠端における縦収差図 （Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は実施例２の有限距離物体に合焦しているときの広角端、中間のズーム位置、望遠端における縦収差図 実施例３の広角端におけるレンズ断面図 （Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は実施例３の無限遠物体に合焦しているときの広角端、中間のズーム位置、望遠端における縦収差図 （Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は実施例３の有限距離物体に合焦しているときの広角端、中間のズーム位置、望遠端における縦収差図 実施例４の広角端におけるレンズ断面図 （Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は実施例４の無限遠物体に合焦しているときの広角端、中間のズーム位置、望遠端における縦収差図 （Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は実施例４の有限距離物体に合焦しているときの広角端、中間のズーム位置、望遠端における縦収差図 本発明の撮像装置の要部概略図

以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。

本発明のズームレンズは、物体側から像側へ順に、負の屈折力の第１レンズ群、正の屈折力の第２レンズ群、負の屈折力の第３レンズ群より構成している。また、隣り合うレンズ群の間隔がズーミングとフォーカシングの少なくとも一方のために変化する。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と第２レンズ群Ｌ２は、互いの間隔が小さくなるように移動し、フォーカシングに際して第３レンズ群が移動する。

図１は、本発明の実施例１のズームレンズの広角端（短焦点距離端）におけるレンズ断面図である。図２（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ実施例１のズームレンズの無限遠物体に合焦時の広角端、中間のズーム位置、望遠端（長焦点距離端）における縦収差図である。図３（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ実施例１のズームレンズの有限距離物体に合焦時の広角端、中間のズーム位置、望遠端における縦収差図である。

図４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である。図５（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ実施例２のズームレンズの無限遠物体に合焦時の広角端、中間のズーム位置、望遠端における縦収差図である。図６（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ実施例２のズームレンズの有限距離物体に合焦時の広角端、中間のズーム位置、望遠端における縦収差図である。

図７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である。図８（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ実施例３のズームレンズの無限遠物体に合焦時の広角端、中間のズーム位置、望遠端における縦収差図である。図９（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ実施例３のズームレンズの有限距離物体に合焦時の広角端、中間のズーム位置、望遠端における縦収差図である。

図１０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である。図１１（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ実施例４のズームレンズの無限遠物体に合焦時の広角端、中間のズーム位置、望遠端における縦収差図である。図１２（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ実施例４のズームレンズの有限距離物体に合焦時の広角端、中間のズーム位置、望遠端における縦収差図である。

図１３は本発明の撮像装置の要部概略図である。

実施例１乃至４は、それぞれ後述する数値実施例１乃至４に対応する。各レンズ断面図において、Ｌ１は負の屈折力の第１レンズ群、Ｌ２は正の屈折力の第２レンズ群、Ｌ３は負の屈折力の第３レンズ群である。また、各レンズ断面図において、左方が物体側（前方）で、右方が像側（後方）である。物体側から像側へ順に、第１レンズ群Ｌ１、第２レンズ群Ｌ２、第３レンズ群Ｌ３が配置されている。

ＳＳは開口絞りである。Ｇは光学フィルタや撮像素子のフェースプレート等を想定して設計上設けられた光学ブロックである。ＩＰはＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサなどの固体撮像素子（光電変換素子）の撮像面に相当する像面である。

矢印は広角端から望遠端へのズーミングに際して、各レンズ群の移動軌跡を示している。縦収差図において、ｄ−ｌｉｎｅ、ｇ−ｌｉｎｅは各々ｄ線及びｇ線、ΔＭ、ΔＳはメリディオナル像面、サジタル像面である。倍率色収差はｇ線によって表している。ωは撮影半画角（度）、ＦｎｏはＦナンバーである。

本発明のズームレンズは、物体側から像側へ順に、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、負の屈折力の第３レンズ群Ｌ３にて構成されている。そして、隣り合うレンズ群の間隔がズーミングとフォーカシングの少なくとも一方のために変化する。本発明のズームレンズは、負の屈折力のレンズ群が先行するネガティブリード型のズームレンズを採用することで、広画角化を図りつつ、全系の小型化を容易にしている。それとともに、第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３を、正、負の屈折力のレンズ群とした望遠型配置を採用することで、レンズ全長（第１レンズ面から像面までの距離）の小型化を図っている。

また、無限遠距離物体から有限距離物体へのフォーカシング（合焦）に際し、第３レンズ群Ｌ３が像側へ移動するリアフォーカス方式を採用している。これによれば、外径が小型で軽量な第３レンズ群Ｌ３をフォーカスレンズ群とすることができ、迅速な合焦動作を容易にしている。

また、第１レンズ群Ｌ１乃至第３レンズ群Ｌ３の各レンズ群は、正レンズと負レンズを少なくとも１つずつ有する構成としている。この構成により、各レンズ群内で単色収差、色収差を補正し、ズーム全域で良好な光学性能を得ている。また、各実施例のズームレンズは、以下の条件式を満足することを特徴としている。

第１レンズ群Ｌ１の焦点距離をｆ１、第３レンズ群Ｌ３の焦点距離をｆ３、広角端におけるバックフォーカス（ガラスブロックは空気換算）をｓｋｗ、広角端における全系の焦点距離をｆｗとする。このとき、
０．７＜ｆ１／ｆ３＜１．２ …（１）
２．５＜｜ｆ３｜／ｓｋｗ＜６．０ …（２）
１．５０＜｜ｆ１｜／ｆｗ＜２．４０ …（３）
なる条件式を満足している。

条件式（１）は、第１レンズ群Ｌ１と第３レンズ群Ｌ３の屈折力のバランスを規定している。本発明のズームレンズでは、第１レンズ群Ｌ１と第３レンズ群Ｌ３の屈折力を最適化することで、全系の小型化と射出瞳位置をバランス良く設定している。

条件式（１）の下限を超えると、第１レンズ群Ｌ１の焦点距離が第３レンズ群Ｌ３と比して短くなりすぎる。この場合、広角端において全系の屈折力配置が弱い望遠型となるため、バックフォーカスが増大するとともにレンズ全長が大型化してしまう。一方、上限を超えると、第１レンズ群Ｌ１の焦点距離が第３レンズ群Ｌ３と比して長くなりすぎる。

この場合、広角端において全系の屈折力配置が極端に強い望遠型となるため、射出瞳位置が像面に近づきすぎる構成となる。この場合、電子撮像素子（固体撮像素子）への光線の入射角（斜入射角度）が大きくなりすぎ、オンチップマイクロレンズの最適化等の技術を用いてもセンサシェーディングが発生し、この補正が困難となるのでよくない。

条件式（２）は、第３レンズ群Ｌ３の焦点距離と広角端におけるバックフォーカスの比を規定している。第３レンズ群Ｌ３の焦点距離と広角端におけるバックフォーカスの比を適切な範囲とすることで、リアフォーカスを容易にしている。条件式（２）の下限を超えると、第３レンズ群Ｌ３の焦点距離が短くなりすぎて、条件式（１）を満たすことが困難となり、広角端において全系の屈折力配置が強い望遠型となり、射出瞳位置が像面に近づきすぎるので良くない。

一方、上限を超えると、第３レンズ群Ｌ３の焦点距離が長くなりすぎてリアフォーカスが容易な屈折力配置をとるのが難しくなり、若しくは、広角端におけるバックフォーカスが短くなりすぎ、フォーカスレンズ群の移動空間の確保が困難となるのでよくない。

条件式（３）は、第１レンズ群Ｌ１の焦点距離を規定している。第１レンズ群Ｌ１の焦点距離を適切に設定することで、全系の小型化と良好なる光学性能を得ている。条件式（３）の下限を超えると、第１レンズ群Ｌ１の焦点距離の絶対値が短くなりすぎ、広角端において像面彎曲、非点収差の補正が困難となる。一方、上限を超えると、第１レンズ群Ｌ１の焦点距離が長くなりすぎ、前玉有効径が大型化するとともに、条件式（１）を満たすことが困難となる。この結果、広角端において屈折力配置が強い望遠型となり、射出瞳位置が像面に近づきすぎるのでよくない。

各実施例では上記のように負、正、負の屈折力のレンズ群を配置し、条件式（１）乃至（３）を全て同時に満足する構成としている。これにより、大型センサに対応しつつ、全系の小型化を図りつつ、光束の斜入射を許容した電子撮像素子に好適な、リアフォーカス方式を用いたズームレンズを得ている。

各実施例において、より好ましくは、条件式（１）乃至（３）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
０．７２＜ｆ１／ｆ３＜１．１０ …（１ａ）
３．０＜｜ｆ３｜／ｓｋｗ＜５．６ …（２ａ）
１．６＜｜ｆ１｜／ｆｗ＜２．２ …（３ａ）

各実施例において、さらに好ましくは、条件式（１ａ）乃至（３ａ）の数値範囲を次の如設定するのが良い。
０．７４＜ｆ１／ｆ３＜１．００ …（１ｂ）
３．５＜｜ｆ３｜／ｓｋｗ＜５．２ …（２ｂ）
１．７＜｜ｆ１｜／ｆｗ＜２．０ …（３ｂ）

次に各実施例において、更に好ましい構成について説明する。各実施例において、第１レンズ群Ｌ１内で負の屈折力の絶対値が最も大きい負レンズの像側のレンズ面の曲率半径をＲ１ｎｒ、第１レンズ群Ｌ１内で負の屈折力の絶対値が最も大きい負レンズの物体側のレンズ面の曲率半径をＲ１ｎｆとする。

第１レンズ群Ｌ１の最も物体側のレンズ面と第１レンズ群Ｌ１の最も像側のレンズ面の光軸上の間隔をＤ１とする。第２レンズ群Ｌ２の焦点距離をｆ２、広角端における第２レンズ群Ｌ２の最も像側のレンズ面と第３レンズ群Ｌ３の最も物体側のレンズ面の光軸上の間隔をＤ２３ｗとする。無限遠物体に合焦しているときの広角端から望遠端へのズーミングにおける第２レンズ群Ｌ２の移動量をＸ２とする。無限遠物体に合焦しているときの広角端から望遠端へのズーミングにおける第３レンズ群Ｌ３の移動量をＸ３とする。

広角端において無限遠物体に合焦しているときの第２レンズ群Ｌ２の横倍率をβ２ｗ、望遠端において無限遠物体に合焦しているときの第２レンズ群Ｌ２の横倍率をβ２ｔとする。広角端において無限遠物体に合焦しているときの第３レンズ群Ｌ３の横倍率をβ３ｗ、望遠端において無限遠物体に合焦しているときの第３レンズ群Ｌ３の横倍率をβ３ｔとする。

このとき、以下の条件式のうち１以上を満足するのが良い。
−１．８＜（Ｒ１ｎｒ＋Ｒ１ｎｆ）／（Ｒ１ｎｒ−Ｒ１ｎｆ）＜−０．８ …（４）
０．１＜Ｄ１／ｆｗ＜０．８ …（５）
１．５＜ｆ２／Ｄ２３ｗ＜３．０ …（６）
０．７０＜｜Ｘ２｜／ｆｗ＜２．００ …（７）
０．６＜Ｘ２／Ｘ３＜１．５ …（８）
１．４５＜｜ｆ１｜／ｆ２＜３．００ …（９）
１．０＜（β２ｔ＊β３ｗ）／（β２ｗ＊β３ｔ）＜２．０ …（１０）

ここで広角端から望遠端へのズーミングにおける移動量とは、広角端における位置と望遠端における位置の光軸方向の差である。移動量の符号は広角端に比べて望遠端において像側へ移動したときを正、物体側に移動したときを負とする。

また各実施例のズームレンズをズームレンズによって形成される像を受光する撮像素子を有する撮像装置に用いるときには、撮像素子の有効撮像面の対角長の半分をＹｉｍとする。このとき、次の条件式を満足するのが良い。
１．０＜ｆ２／Ｙｉｍ＜２．０ …（１１）

次に前述した各条件式の技術的意味について説明する。

条件式（４）は、第１レンズ群Ｌ１で負の屈折力の絶対値が最も大きい負レンズのレンズ形状を規定している。ここで、第１レンズ群Ｌ１内で負の屈折力の絶対値が最も大きい負レンズが複合非球面レンズや接合レンズの場合は、物体側のレンズ面の曲率半径、像側のレンズ面の曲率半径はそれぞれ、該負レンズの空気接触面の曲率半径を採用するものとする。

各実施例では、第１レンズ群Ｌ１内で負の屈折力の絶対値の最も大きい負レンズを、物体側に凸の負メニスカス形状としている。

従来、負、正、負の屈折力のレンズ群よりなる３群ズームレンズにおいては、対称性と広角端において屈折力配置が強い望遠型配置となることに起因して、広角端において負の歪曲が生じにくいレンズ構成であった。

各実施例では、条件式（１）で規定する、第１レンズ群Ｌ１と第３レンズ群Ｌ３の屈折力配置において、第１レンズ群Ｌ１内で負の屈折力の絶対値の最も強い負レンズの形状を、条件式（４）を満たす形状とすることで負の歪曲収差をあえて発生させている。ここで、電子撮像素子を用いた撮像装置において、例えば公知手法を用いて光学系の歪曲収差を電子的に補正することが可能である。これにより、以下の効果を実現している。広角端において負の歪曲収差を増大させると、近軸計算で求められる画角より広い画角の光束がセンサ（電子撮像素子）上に結像する。このとき、後処理で電子的に歪曲収差を補正することを前提として考えた場合、広角端において最大像高は撮像素子の最大像高より小さく設定することができる。

つまり、広角端においては、より小さい像円径でズームレンズを設計すればよいこととなり、広角端において最大画角光線で決まる前玉有効径を縮小することができる。つまり電子撮像素子を用いる場合、負、正、負の屈折力のレンズ群よりなる３群ズームレンズにおいて、広角端において負の歪曲収差が大きくなる構成をとり、残存した歪曲収差は電気的に補正することで、全系の小型化を図っている。

条件式（４）の下限を超えると、第１レンズ群Ｌ１内で負の屈折力の絶対値が最も大きい負レンズの物体側のレンズ面の曲率半径が物体側に凸形状となるのが小さくなりすぎ、負の歪曲収差の発生量が小さくなる。一方、上限を超えると、第１レンズ群Ｌ１で負の屈折力の絶対値が最も大きい負レンズの物体側のレンズ面の曲率半径が像側に凸形状となるのが小さくなりすぎ、ズーム全域での非点収差の補正が困難となる。

条件式（５）は、第１レンズ群Ｌ１の群厚を規定している。第１レンズ群Ｌ１の群厚を適切に配置することで、全系の小型化と高性能化を図っている。条件式（５）の下限を超えると、第１レンズ群Ｌ１の群厚が薄くなりすぎ、特に第１レンズ群Ｌ１内の空気レンズの形状が制限されてしまい、ズーム全域での非点収差の補正が困難となる。一方、上限を超えると、第１レンズ群Ｌ１の群厚が厚くなりすぎ、前玉有効径が増大するとともに、レンズ群沈胴時のカメラ厚が大型化してしまうためよくない。

条件式（６）は、第２レンズ群Ｌ２の焦点距離に対する第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３の広角端における間隔の比を規定している。第２レンズ群Ｌ２の屈折力を適切に配置することで、撮像装置の小型化と光学性能を維持し高ズーム比化を図っている。

条件式（６）の下限を超えると、第２レンズ群Ｌ２の焦点距離が短くなりすぎ、ズーミングに際しての収差変動、特に球面収差、コマ収差の変動が多くなり、これらの補正が困難となる。一方、上限を超えると、第２レンズ群Ｌ２の焦点距離が長くなりすぎ、高ズーム比化のために第２レンズ群Ｌ２の移動量が増大し、光学系が大型化する。

または、第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３の広角端における間隔が小さくなりすぎ、前述した条件式（１）〜（３）を満たす屈折力配置において、第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３にて構成する望遠型の光学配置が緩まる。これによりバックフォーカスが増大し、光学系の全長が大型化するのでよくない。

条件式（７）は、広角端から望遠端へのズーミングに際しての第２レンズ群Ｌ２の移動量を規定している。各実施例では、第２レンズ群Ｌ２の移動量を最適化することで、広画角、高ズーム比化を図りつつ、全系の小型化を実現している。

条件式（７）の下限を超えると、第２レンズ群Ｌ２の移動量が短くなりすぎ、高ズーム比化を図るには、第２レンズ群Ｌ２の屈折力を極端に強める必要がある。この結果、ズーム全域での収差変動の補正、特に球面収差、コマ収差の補正が困難となる。若しくは、第３レンズ群Ｌ３での変倍分担を増加させる必要が生じ、この場合は第３レンズ群Ｌ３の屈折力を条件式（１）で規定する以上に強める必要が生じ、射出瞳位置が像面に近づきすぎる構成となるので良くない。

一方、上限を超えると、第２レンズ群Ｌ２の広角端から望遠端へのズーミングに際しての移動量が長くなりすぎ、全系が大型化するのでよくない。

条件式（８）はズーミングに際しての第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３の移動量の比を規定している。広角端から望遠端へのズーミングに際して第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３をいずれも物体側に移動することで、全系の変倍を分担するとともに、後玉有効径の小型化を実現している。

条件式（８）の下限を超えると、第２レンズ群Ｌ２の移動量に比して第３レンズ群Ｌ３の移動量が大きくなりすぎ、広角端において負の屈折力の第３レンズ群Ｌ３がより像側に配置される構成となる。このとき、条件式（１）、（２）を満足する構成とすると、射出瞳位置が像面に近づきすぎてしまう。一方、上限を超えると、第２レンズ群Ｌ２の移動量に比して第３レンズ群の移動量が小さくなりすぎ、望遠端において第３レンズ群Ｌ３がより像側に配置される構成となり、後玉有効径が増大してしまうのでよくない。

条件式（９）は第１レンズ群Ｌ１の焦点距離と第２レンズ群Ｌ２の焦点距離の比を規定している。第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の焦点距離を適切に配置することで、全系の小型化と射出瞳位置を適切に設定している。条件式（９）の下限を超えると、第２レンズ群Ｌ２に比して第１レンズ群Ｌ１の焦点距離が短くなりすぎ、広角端において全系の屈折力配置が弱い望遠型となり、全系が大型化してしまう。

一方、上限を超えると、第２レンズ群Ｌ２に比して第１レンズ群Ｌ１の焦点距離が長くなりすぎ、広角端において全系の屈折力配置が強い望遠型となりすぎて、射出瞳位置が像面に近づきすぎてしまうのでよくない。

条件式（１０）は、第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３の変倍分担を規定している。第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３の変倍分担を適切に配置することで、高ズーム比化と射出瞳位置を適切に設定している。条件式（１０）の下限を超えると、広角端から望遠端へのズーミングに際して第３レンズ群Ｌ３の変倍分担が大きい屈折力配置となり、第３レンズ群Ｌ３の屈折力を条件式（１）で規定する以上に強める必要が生じる。このため、射出瞳位置が像面に近づきすぎるので良くない。

一方、上限を超えると広角端から望遠端へのズーミングに際して第２レンズ群Ｌ２の変倍分担が大きい屈折力配置となる。この結果、第２レンズ群Ｌ２の屈折力が強くなりすぎ、広角端から望遠端へのズーミングに際しての収差変動、特に球面収差、コマ収差の変動の補正が困難となる。若しくは、第２レンズ群Ｌ２のズーミングに際しての移動量が大きくなり、全系が大型化するのでよくない。

各実施例において、より好ましくは条件式（４）乃至（１０）の数値範囲を以下の範囲とするのがよい。
−１．６＜（Ｒ１ｎｒ＋Ｒ１ｎｆ）／（Ｒ１ｎｒ−Ｒ１ｎｆ）＜−０．９ …（４ａ）
０．２＜Ｄ１／ｆｗ＜０．６５ …（５ａ）
１．６＜ｆ２／Ｄ２３ｗ＜２．８ …（６ａ）
０．８＜｜Ｘ２｜／ｆｗ＜１．７ …（７ａ）
０．７５＜Ｘ２／Ｘ３＜１．２ …（８ａ）
１．６＜｜ｆ１｜／ｆ２＜２．５ …（９ａ）
１．１＜（β２ｔ＊β３ｗ）／（β２ｗ＊β３ｔ）＜１．８ …（１０ａ）

各実施例において、さらに好ましくは条件式（４ａ）乃至（１０ａ）の数値範囲を以下の範囲とするのがよい。
−１．４＜（Ｒ１ｎｒ＋Ｒ１ｎｆ）／（Ｒ１ｎｒ−Ｒ１ｎｆ）＜−１．０ …（４ｂ）
０．３＜Ｄ１／ｆｗ＜０．５ …（５ｂ）
１．７＜ｆ２／Ｄ２３ｗ＜２．６ …（６ｂ）
０．９＜｜Ｘ２｜／ｆｗ＜１．４ …（７ｂ）
０．９＜Ｘ２／Ｘ３＜１．１ …（８ｂ）
１．７＜｜ｆ１｜／ｆ２＜２．０ …（９ｂ）
１．２＜（β２ｔ＊β３ｗ）／（β２ｗ＊β３ｔ）＜１．６ …（１０ｂ）

条件式（１１）は、第２レンズ群Ｌ２の焦点距離と撮像装置における撮像面の半対角長との比を規定した条件式である。第２レンズ群Ｌ２の屈折力を適切に配置することで、撮像装置の小型化と性能を維持した高変倍比化を実現できる。

条件式（１１）の下限を超えると、第２レンズ群Ｌ２の焦点距離が短くなりすぎ、ズーミングに際して収差変動、特に球面収差、コマ収差の変動が多くなり、これらの補正が困難となる。

一方、上限を超えると、第２レンズ群Ｌ２の焦点距離が長くなりすぎ、高ズーム比化のために第２レンズ群Ｌ２の移動量が増大し、撮像装置が大型化するのでよくない。

より好ましくは条件式（１１）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
１．１＜ｆ２／Ｙｉｍ＜１．７ …（１１ａ）
更に好ましくは条件式（１１ａ）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
１．２＜ｆ２／Ｙｉｍ＜１．５ …（１１ｂ）

各実施例では、広角端から望遠端へのズーミングに際し、第３レンズ群Ｌ３を物体側に移動している。これにより、第３レンズ群Ｌ３で変倍を分担するとともに、後玉有効径の小型化を容易にしている。

実施例１〜３において、第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３は変倍時に独立に移動する構成としている。これによれば、変倍中間域において第３レンズ群の位置について自由度を持たせることで、とくに像面湾曲の変動を良好に補正している。

実施例４において、第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３は変倍時に一体で移動する構成としている。一体で移動する前記２つの群の合成群を後群とした場合、正の前側部分群Ｌ２、負の後側部分群Ｌ３を後群内に順に配置した望遠型配置とすることで光学系の全長を短縮した構成をとっている。これによれば、第２レンズ群Ｌ２とフォーカス群である第３レンズ群を一体で移動する構成として光学系の鏡筒構造を簡略化し、鏡筒を含めたレンズの小型化を可能としている。

以上のように各実施例によれば、大型センサに対応するズームレンズの小型化を実現しつつ、斜入射を許容した電子撮像素子に好適な、リアフォーカス方式のズームレンズを得ることができる。

［実施例１］
以下、図１を参照して、本発明の実施例１のズームレンズについて説明する。図１の実施例１は物体側から像側へ順に、負、正、負の屈折力のレンズ群よりなる３群ズームレンズである。

図１の実施例１では、広角端から望遠端へのズーミングに際し、第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２は、互いの間隔が小さくなるように移動している。ここで、第２レンズ群Ｌ２、第３レンズ群Ｌ３は変倍レンズ群であり、共に物体側に移動することで変倍を分担している。また、第１レンズ群Ｌ１は像側に凸状の軌跡で移動することでズーミングに伴う像面変動を補正している。

開口絞りＳＳは第２レンズ群Ｌ２の物体側に配置し、ズーミングに際して第２レンズ群Ｌ２と一体（同一の軌跡）で移動している。また、主たる変倍レンズ群である第２レンズ群Ｌ２は物体側から像側へ順に、正レンズ、正レンズ、負レンズ、正レンズの４枚構成としている。

変倍レンズ群を対称性の高いレンズ構成としてレンズ群内で非対称収差を補正することで、ズーミングに際しての収差変動を良好に補正している。無限遠物体から有限距離物体へのフォーカシングは、第３レンズ群Ｌ３を像側へ移動するリアフォーカス方式を用いている。有効径が小さく軽量な第３レンズ群Ｌ３をフォーカスレンズ群とすることで、迅速な合焦動作を容易にしている。ここで、第３レンズ群は、物体側から順に正レンズ、空気レンズ、負レンズにて構成している。第３レンズ群の最も像側に負レンズを配置することで、第３レンズ群の有効径の小型化を実現している。また、第３レンズ群中の正レンズと負レンズの間に負の屈折力の空気レンズを配することで、群内の収差補正の自由度を確保し、とくに球面収差のフォーカス変動を良好に補正している。

［実施例２］
以下、図４を参照して、本発明の実施例２のズームレンズについて説明する。図４の実施例２のズームレンズのズームタイプ、フォーカス方式は図１の実施例１と同じである。実施例２は実施例１と比較して、開口絞りＳＳの位置、第２レンズ群のレンズ構成が異なっている。

開口絞りＳＳは第２レンズ群Ｌ２の像側に配置し、ズーミングに際して第２レンズ群Ｌ２と一体で移動している。第２レンズ群Ｌ２の像側に開口絞りＳＳを配置することで、絞り径を縮小するとともに、第２レンズ群Ｌ２、第３レンズ群Ｌ３の有効径の小型化を実現している。また、第２レンズ群Ｌ２は物体側から像側へ順に、正レンズ、正レンズと負レンズを接合した接合レンズ、正レンズの４枚構成としている。主変倍レンズ群である第２レンズ群Ｌ２のレンズ構成を、対称性を維持したレンズ構成とすることで、ズーミングに際しての収差変動を良好に補正している。

［実施例３］
以下、図７を参照して、本発明の実施例３のズームレンズについて説明する。図７の実施例３のズームレンズのズームタイプ、絞り位置、フォーカス方式等は図４の実施例２と同じである。実施例３は実施例２と比較して、第１レンズ群Ｌ１のレンズ構成が異なっている。第１レンズ群Ｌ１は、物体側から像側へ順に、負の屈折力の球面レンズＧ１１に樹脂よりなる非球面成分Ｇ１２を接合した複合非球面レンズ、正レンズＧ１３の２つのレンズ成分にて構成している。

［実施例４］
以下、図１０を参照して、本発明の実施例４のズームレンズについて説明する。図１０の実施例４は物体側から像側へ順に、負、正の屈折力のレンズ群よりなる２群ズームレンズである。

図１０の実施例４では、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と第２レンズ群Ｌ２は、互いの間隔が小さくなるように移動している。ここで、第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３はズーミングに際して一体で物体側に移動する。つまり、第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３は２群ズームの像側に配置された正の屈折力のレンズ群の部分群に相当している。また、第１レンズ群Ｌ１は像側に凸状の軌跡で移動することでズーミングに伴う像面変動を補正している。

開口絞りＳＳは第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３の間に配置している。

第２レンズ群Ｌ２、第３レンズ群Ｌ３の構成、フォーカス方式は、図１の実施例１と同様であり、各レンズ群の構成により奏する効果は同等である。

実施例４では、第２レンズ群と第３レンズ群を一体で移動する構成とすることで、鏡筒構造の簡素化を実現し、鏡筒を含めたレンズ全系の小型化を実現できる構成としている。

以上、いずれの実施例においても、物体側から像側へ順に、負、正、負の屈折力のレンズ群の３つのレンズ群によりズームレンズを構成している。また、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と第２レンズ群Ｌ２は、互いの間隔が小さくなるように移動している。また、第２レンズ群Ｌ２の近傍に開口絞りＳＳを配置している。また、各レンズ群は正レンズと負レンズを少なくとも１枚ずつ有する構成としている。

また、いずれの実施例においても条件式（１）〜（３）を同時に満たす屈折力配置とレンズ構成としている。これにより、像面への光束の入射角を素子への斜入射を許容した電子撮像素子に最適化し、全系が小型で良好なる光学性能を有するリアフォーカス方式のズームレンズを実現している。

ここで、手ぶれの補正に際しては、第２レンズ群Ｌ２全体を光軸に対して垂直方向の成分を持つ方向に移動することで行うのが好ましい。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、各実施例のズームレンズにおいて、ズーミングに際してＦナンバーの変動を制御するため、ズーム位置に応じて開口絞り径を変化させるような制御を行ってもよい。また、ズームレンズに残存する歪曲収差は、たとえば公知の手法を用いることで電気的に補正（画像処理での補正）しても良い。

次に本発明の撮像装置の一例としてデジタルスチルカメラを用いたときの実施例を、図１３を用いて説明する。図１３において、２０はカメラ本体、２１は本発明に係る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）である。

２３は撮像素子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である。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。このように本発明によれば、小型で高い光学性能を有する撮像装置が得られる。

次に、本発明の数値実施例を示す。各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はレンズ面の曲率半径である。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である。ｎｄｉ、νｄｉはそれぞれｄ線に対する屈折率、アッベ数を示す。＊は非球面であることを示す。また、最も像側の４面はフェースプレート等のガラス材である。また、ｋ、Ａ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０は非球面係数である。

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＝（ｈ^２／Ｒ）／［１＋｛１−（１＋ｋ）（ｈ／Ｒ）^２｝^１／２］＋Ａ４・ｈ^４＋Ａ６・ｈ^６＋Ａ８・ｈ^８＋Ａ１０・ｈ^１０
で表される。但しＲは近軸曲率半径である。

尚、バックフォーカスＢＦは最終面（ガラスブロック面）からの距離で表している。又、前述の各条件式と各数値実施例との関係を表１に示す。

（数値実施例１）
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 387.771 2.00 1.85135 40.1 23.12
2* 15.233 2.80 19.18
3 16.835 2.50 1.92286 20.9 19.07
4 26.188 (可変) 18.29
5(絞り) ∞ 0.30 9.11
6* 9.622 3.30 1.58313 59.4 9.50
7 34.395 0.40 8.74
8 17.167 1.90 1.60311 60.6 8.50
9 105.980 0.80 7.89
10 -22.467 1.10 1.84666 23.8 7.63
11 54.827 0.80 7.41
12 54.827 1.70 1.55332 71.7 7.33
13* -23.447 (可変) 7.23
14 -27.978 2.00 1.80518 25.4 12.94
15 -13.562 1.50 13.51
16 -10.128 1.20 1.76802 49.2 13.63
17* -49.739 (可変) 16.14
18 ∞ 1.20 1.54400 58.6 30.00
19 ∞ 0.50 30.00
20 ∞ 0.50 1.52300 58.6 30.00
21 ∞ 30.00
像面 ∞

非球面データ
第2面
K =-4.80469e-001 A 4= 2.12585e-005 A 6= 1.51789e-007 A 8=-7.73775e-010 A10= 5.14417e-012

第6面
K =-6.58806e-001 A 4= 1.05105e-004 A 6= 1.75844e-006 A 8=-7.89799e-009 A10= 6.29525e-010

第13面
K = 0.00000e+000 A 4= 3.15140e-004 A 6= 2.92427e-006 A 8= 9.05200e-008

第17面
K = 0.00000e+000 A 4=-2.37683e-005 A 6=-1.56665e-007 A 8= 2.65842e-009 A10=-3.47758e-011

各種データ
ズーム比 2.86
広角 中間 望遠
焦点距離 18.10 35.51 51.80
Fナンバー 3.67 5.32 7.00
半画角（度） 36.92 20.96 14.71
像高 13.60 13.60 13.60
レンズ全長 64.04 57.63 62.67
BF 0.50 0.50 0.50

d 4 22.95 6.53 1.55
d13 7.09 7.00 6.26
d17 9.00 19.10 29.86

入射瞳位置 15.52 8.83 5.68
射出瞳位置 -23.08 -33.15 -43.56
前側主点位置 19.72 6.86 -3.42
後側主点位置-17.60 -35.01 -51.30

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
L1 1 -32.61 7.30 0.64 -4.42
L2 5 18.10 10.30 0.68 -7.07
L3 14 -37.81 4.70 2.80 -0.44
G 18 ∞ 2.20 0.80 -0.80

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -18.67
2 3 45.27
3 6 21.84
4 8 33.70
5 10 -18.70
6 12 29.91
7 14 30.78
8 16 -16.78
9 18 0.00
10 20 0.00

有限距離物体合焦時
広角 中間 望遠
物体距離 1500 2800 4000
3群移動量 0.31 0.31 0.28
（無限遠から有限距離への合焦に際して像側へ移動するときを正とする）

（数値実施例２）
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 291.593 2.00 1.85135 40.1 25.80
2* 14.889 2.70 20.98
3 16.741 3.00 1.92286 20.9 21.22
4 26.592 (可変) 20.38
5* 9.977 3.30 1.58313 59.4 9.33
6* 1260.616 0.85 8.73
7 -450.316 1.40 1.55332 71.7 8.38
8 -36.744 1.00 1.80809 22.8 8.06
9 36.460 0.80 7.78
10 -55.138 1.70 1.58313 59.4 7.70
11* -14.722 0.80 7.67
12(絞り) ∞ (可変) 7.33
13 -74.170 2.80 1.80518 25.4 13.40
14 -15.425 1.20 14.03
15 -11.054 1.20 1.81000 41.0 14.04
16* -8868.834 (可変) 16.50
17 ∞ 1.20 1.51633 64.1 30.00
18 ∞ 0.50 30.00
19 ∞ 0.50 1.51633 64.1 30.00
20 ∞ 30.00
像面 ∞

非球面データ
第2面
K = 0.00000e+000 A 4= 5.11287e-006 A 6= 1.09011e-008 A 8=-2.58759e-011 A10=-1.94223e-013

第5面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.43520e-005 A 6=-7.93241e-007 A 8= 6.92320e-009 A10=-1.36775e-009

第6面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.33329e-004 A 6=-1.50021e-006 A 8=-1.02383e-007

第11面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.30159e-004 A 6= 2.66623e-006 A 8= 8.06455e-008

第16面
K = 0.00000e+000 A 4=-3.34694e-005 A 6=-3.77127e-008 A 8= 2.01905e-009 A10=-2.95267e-011

各種データ
ズーム比 2.86
広角 中間 望遠
焦点距離 18.10 35.86 51.80
Fナンバー 3.61 5.33 7.00
半画角（度） 36.92 20.77 14.71
像高 13.60 13.60 13.60
レンズ全長 64.57 57.36 62.54
BF 0.50 0.50 0.50

d 4 22.78 5.86 1.33
d12 7.51 7.84 6.80
d16 8.83 18.21 28.96

入射瞳位置 18.64 13.89 12.07
射出瞳位置 -18.58 -28.15 -38.30
前側主点位置 19.57 4.86 -5.28
後側主点位置-17.60 -35.36 -51.30

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
L1 1 -33.05 7.70 0.89 -4.26
L2 5 18.25 9.85 1.38 -6.43
L3 13 -35.11 5.20 3.97 0.52
G 17 ∞ 2.20 0.81 -0.81

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -18.49
2 3 42.73
3 5 17.23
4 7 72.22
5 8 -22.51
6 10 33.92
7 13 23.68
8 15 -13.66
9 17 0.00
10 19 0.00

有限距離物体合焦時
広角 中間 望遠
物体距離 1500 3000 4000
3群移動量 0.32 0.32 0.27
（無限遠から有限距離への合焦に際して像側へ移動するときを正とする）

（数値実施例３）
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 164.173 1.20 1.91082 35.3 24.04
2 14.642 0.10 1.51640 52.2 20.30
3* 14.642 2.60 20.23
4 16.562 2.60 1.92286 18.9 20.52
5 27.749 (可変) 19.94
6* 10.375 2.60 1.58313 59.4 8.13
7* 40.106 0.50 7.66
8 18.038 1.60 1.49700 81.5 7.54
9 34.442 1.00 1.84666 23.8 7.17
10 12.673 1.14 6.85
11 -80.517 2.00 1.55332 71.7 6.88
12* -11.592 1.00 7.01
13(絞り) ∞ (可変) 6.65
14 190.308 1.80 1.80000 29.8 13.41
15 -26.463 1.00 13.67
16 -14.065 1.20 1.76802 49.2 13.69
17* 81.718 (可変) 15.52
18 ∞ 1.20 1.51633 64.1 30.00
19 ∞ 0.50 30.00
20 ∞ 0.50 1.51633 64.1 30.00
21 ∞ 30.00
像面 ∞

非球面データ
第3面
K = 0.00000e+000 A 4= 6.84186e-006 A 6=-9.43341e-009 A 8= 8.78082e-012 A10=-1.12196e-012

第6面
K = 0.00000e+000 A 4= 4.52484e-005 A 6=-1.26231e-007 A 8=-4.70776e-008 A10= 1.30475e-009

第7面
K = 0.00000e+000 A 4= 2.82284e-004

第12面
K = 0.00000e+000 A 4=-3.99118e-005 A 6= 2.81379e-008 A 8=-1.78639e-008

第17面
K = 0.00000e+000 A 4=-2.92220e-005 A 6=-8.98012e-008 A 8= 4.58425e-009 A10=-5.13498e-011

各種データ
ズーム比 3.00
広角 中間 望遠
焦点距離 18.10 37.01 54.30
Fナンバー 4.20 6.20 8.20
半画角（度） 36.92 20.17 14.06
像高 13.60 13.60 13.60
レンズ全長 64.74 56.63 62.13
BF 0.50 0.50 0.50

d 5 23.65 5.27 0.50
d13 8.38 9.53 8.78
d17 9.67 18.79 29.80

入射瞳位置 18.00 12.89 10.94
射出瞳位置 -19.44 -29.19 -39.80
前側主点位置 19.67 3.77 -7.93
後側主点位置-17.60 -36.51 -53.80

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
L1 1 -32.84 6.50 0.11 -4.43
L2 6 18.75 9.85 1.91 -6.23
L3 14 -36.57 4.00 3.76 0.96
G 18 ∞ 2.20 0.81 -0.81

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -17.72
2 2 11958.89
3 4 40.05
4 6 23.25
5 8 73.81
6 9 -24.19
7 11 24.22
8 14 29.15
9 16 -15.54
10 18 0.00
11 20 0.00

有限距離物体合焦時
広角 中間 望遠
物体距離 1500 3000 4400
3群移動量 0.32 0.33 0.28
（無限遠から有限距離への合焦に際して像側へ移動するときを正とする）

（数値実施例４）
単位 mm

面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1 828.093 1.50 1.85135 40.1 24.28
2* 15.211 3.00 20.42
3 17.953 2.55 1.92286 20.9 20.54
4 30.066 (可変) 19.91
5* 12.756 3.50 1.58313 59.4 9.57
6* -141.250 0.60 9.45
7 15.244 1.50 1.48749 70.2 8.93
8 24.517 0.80 1.84666 23.8 8.42
9 10.865 1.10 7.93
10 544.314 1.50 1.55332 71.7 7.89
11* -16.379 1.05 7.81
12(絞り) ∞ 9.79 7.24
13 -15.480 2.00 2.00069 25.5 12.85
14 -11.275 0.70 13.65
15 -9.814 1.00 1.81000 41.0 13.66
16* -26.209 (可変) 15.66
17 ∞ 1.20 1.51633 64.1 30.00
18 ∞ 0.50 30.00
19 ∞ 0.50 1.51633 64.1 30.00
20 ∞ 30.00
像面 ∞

非球面データ
第2面
K = 0.00000e+000 A 4= 2.84446e-007 A 6=-1.07765e-008 A 8=-1.21399e-010 A10=-6.26209e-013

第5面
K = 0.00000e+000 A 4=-1.99398e-004 A 6=-4.82943e-006 A 8=-1.13282e-008 A10=-3.21840e-009

第6面
K = 0.00000e+000 A 4=-1.73735e-004 A 6=-5.40835e-006 A 8=-8.15910e-008

第11面
K = 0.00000e+000 A 4= 5.16045e-005 A 6= 2.08819e-006 A 8= 1.99857e-008

第16面
K = 0.00000e+000 A 4=-1.67707e-005 A 6=-1.84814e-007 A 8= 1.14360e-009 A10=-1.76091e-011

各種データ
ズーム比 2.84
広角 中間 望遠
焦点距離 18.10 34.75 51.40
Fナンバー 3.61 5.28 6.95
画角 36.92 21.37 14.82
像高 13.60 13.60 13.60
レンズ全長 65.53 58.49 62.53
BF 0.50 0.50 0.50

d 4 23.61 6.52 0.50
d16 8.62 18.68 28.74

入射瞳位置 18.03 13.59 11.30
射出瞳位置 -20.82 -30.88 -40.95
前側主点位置 20.77 9.86 -1.04
後側主点位置-17.60 -34.25 -50.90

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
L1 1 -32.69 7.05 -0.07 -5.14
L2 5 18.45 10.05 1.10 -6.77
L3 13 -43.32 3.70 -0.95 -3.24
G 17 ∞ 2.20 0.81 -0.81

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -18.22
2 3 43.85
3 5 20.23
4 7 78.51
5 8 -23.68
6 10 28.76
7 13 33.51
8 15 -19.91
9 17 0.00
10 19 0.00

有限距離物体合焦時
広角 中間 望遠
物体距離 1500 2800 4000
3群移動量 0.29 0.31 0.30
（無限遠から有限距離への合焦に際して像側へ移動するときを正とする）

Ｌ１ 第１レンズ群
Ｌ２ 第２レンズ群
Ｌ３ 第３レンズ群
ＳＳ 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

Claims (13)

1. 物体側から像側へ順に、負の屈折力の第１レンズ群、正の屈折力の第２レンズ群、負の屈折力の第３レンズ群より構成され、隣り合うレンズ群の間隔がズーミングとフォーカシングの少なくとも一方のために変化するズームレンズにおいて、広角端から望遠端へのズーミングに際して、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群は、互いの間隔が小さくなるように移動し、フォーカシングに際して前記第３レンズ群が移動するズームレンズにおいて、各レンズ群は、正レンズと負レンズを少なくとも１つずつ有しており、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１、前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３、広角端におけるバックフォーカス（ガラスブロックは空気換算）をｓｋｗ、広角端における全系の焦点距離をｆｗとするとき、
   ０．７＜ｆ１／ｆ３＜１．２
   ２．５＜｜ｆ３｜／ｓｋｗ＜６．０
   １．５０＜｜ｆ１｜／ｆｗ＜２．４０
   なる条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
2. 前記第１レンズ群で負の屈折力の絶対値が最も大きい負レンズの像側のレンズ面の曲率半径をＲ１ｎｒ、前記第１レンズ群で負の屈折力の絶対値が最も大きい負レンズの物体側のレンズ面の曲率半径をＲ１ｎｆとするとき、
   −１．８＜（Ｒ１ｎｒ＋Ｒ１ｎｆ）／（Ｒ１ｎｒ−Ｒ１ｎｆ）＜−０．８
   なる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。
3. 前記第１レンズ群の最も物体側のレンズ面と前記第１レンズ群の最も像側のレンズ面の光軸上の間隔をＤ１とするとき、
   ０．１＜Ｄ１／ｆｗ＜０．８
   なる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。
4. 前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２、広角端において無限遠物体に合焦しているときの前記第２レンズ群の最も像側のレンズ面と前記第３レンズ群の最も物体側のレンズ面の光軸上の間隔をＤ２３ｗとするとき、
   １．５＜ｆ２／Ｄ２３ｗ＜３．０
   なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のズームレンズ。
5. 広角端から望遠端へのズーミングにおける前記第２レンズ群の移動量をＸ２とするとき、
   ０．７０＜｜Ｘ２｜／ｆｗ＜２．００
   なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のズームレンズ。
6. 広角端から望遠端へのズーミングに際して、前記第３レンズ群は物体側に移動することを特徴とする請求項１乃至５いずれか１項に記載のズームレンズ。
7. 広角端から望遠端へのズーミングにおける前記第２レンズ群の移動量をＸ２、無限遠物体に合焦しているときの広角端から望遠端へのズーミングにおける前記第３レンズ群の移動量をＸ３とするとき、
   ０．６＜Ｘ２／Ｘ３＜１．５
   なる条件式を満足す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。
8. 前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２とするとき、
   １．４５＜｜ｆ１｜／ｆ２＜３．００
   なる条件式を満足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。
9. 広角端において無限遠物体に合焦しているときの前記第２レンズ群の横倍率をβ２ｗ、望遠端において無限遠物体に合焦しているときの前記第２レンズ群の横倍率をβ２ｔ、広角端において無限遠物体に合焦しているときの前記第３レンズ群の横倍率をβ３ｗ、望遠端において無限遠物体に合焦しているときの前記第３レンズ群の横倍率をβ３ｔとするとき、
   １．０＜（β２ｔ＊β３ｗ）／（β２ｗ＊β３ｔ）＜２．０
   なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載のズームレンズ。
10. 広角端から望遠端へのズーミングに際して、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群は互いに異なる軌跡で移動することを特徴とする請求項１乃至９いずれか１項に記載のズームレンズ。
11. 広角端から望遠端へのズーミングに際して、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群は一体で移動することを特徴とする請求項１乃至９いずれか１項に記載のズームレンズ。
12. 請求項１乃至１１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撮像素子を有することを特徴とする撮像装置。
13. 前記撮像素子の有効撮像面の対角長の半分をＹｉｍ、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２とするとき、
    １．０＜ｆ２／Ｙｉｍ＜２．０
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項１２に記載の撮像装置。

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