JP2015018073A - ズームレンズ及びそれを有する光学機器 - Google Patents

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Abstract

【課題】 温度変化による収差の変動が少なく、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】 複数のレンズ群を有し、ズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化するズームレンズにおいて、複数のレンズ群のうち少なくとも１つのレンズ群Ｌは、０℃〜４０℃の温度範囲において、温度変化に対する屈折率の変化の平均値をΔＮａｖとするとき、｜ΔＮａｖ｜＞５．０?１０−５なる条件式を満足する材料よりなる光学素子Ａを複数有し、複数の光学素子Ａのうち少なくとも１つの光学素子Ａθは、ｇ線とＦ線に関する異常部分分散比をΔθｇＦＡθとするとき、｜ΔθｇＦＡθ｜＞０．０２７２なる条件式を満足すること。【選択図】 図１

Description

本発明は、ズームレンズ及びそれを有する光学機器に関し、例えば、銀塩フィルム用カメラ、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ、望遠鏡、双眼鏡、プロジェクター、複写機等の光学機器に好適なズームレンズに関するものである。
光学機器に用いられるズームレンズでは、レンズ全長（物体側の第１レンズ面から像面までの長さ）が短く、光学系全体が小型で、かつ、高い光学性能を有することが求められている。この他、環境変化（温度変化、気圧変化、湿度変化等）があっても光学性能の変化が小さいこと等が求められている。一般にズームレンズにおいて全系の小型化を図るほど諸収差、例えば軸上色収差及び倍率色収差などの色収差が多く発生して光学性能が大きく低下してくる。また、ズーミングにおける収差変動が多くなり、全ズーム範囲にわたり高い光学性能を得るのが難しくなってくる。
諸収差のうち、色収差の発生を低減するために、異常部分分散性の強い光学材料、例えば有機材料より成る光学素子（レンズ）を用いた光学系が提案されている（特許文献１）。特許文献１では強い異常分散性を持つ有機材料より成る光学素子に適切なる屈折力を与えるとともに、他の材料より成る光学素子を用いて色収差をバランス良く補正し全系の色収差を低減している。また特許文献１では、固体材料を用いることで液体材料と比べて温度による光学性能の変化を低減している。
一般に有機材料は、温度や湿度などの環境変化に対する光学特性の変化がガラスに比べて大きい。これに対して複数の有機材料より成る光学素子を適切に組み合わせて、色収差を補正しつつ環境変化による光学特性の変動を軽減した光学系が知られている（特許文献２，３）。特許文献２では異常部分分散性を持つ樹脂からなる光学素子と異常部分分散性を持たない樹脂からなる光学素子の、焦点距離、材料のアッベ数、異常部分分散性等を適切に設定することで、温度変化に対する光学性能の変化を低減している。特許文献３では有機材料の屈折率、アッベ数を適切に設定に用いることで色収差の変動を低減している。
特開２００７−１６３９６４号公報 特開２００９−２７１１６６号公報 特開２０１１−０９５４８８号公報
ズームレンズの全系の小型化を図りつつ、全ズーム範囲にわたり色収差を良好に補正し、高い光学性能を得るには、異常部分分散性の材料よりなる光学素子（レンズ）を用いるのが有効である。異常部分分散性の材料を用いて色収差を効果的に補正するには、異常部分分散性を持つ光学素子に適切なる屈折力をつける必要がある。特に全系の小型化を図るほど、強い屈折力が必要となる。異常部分分散性を持つ光学材料としては、エネルギー硬化型の樹脂及びエネルギー硬化型樹脂に無機微粒子を分散させたものが知られている。
しかしながら、エネルギー硬化型の樹脂は成形上厚みをつけることが困難である。一方、熱可塑性の樹脂はエネルギー硬化型の樹脂と比較して、厚く成形することが容易である。そのため、エネルギー硬化型の樹脂において十分な屈折力が得られない場合は、熱可塑性の樹脂を用いることが好ましい。しかしながら、光学素子の屈折力が強くなるほど環境変化に対するピント変化や、諸収差の変動が大きくなり、光学性能への影響が大きくなる。特にズームレンズでは、全ズーム範囲での光学性能の変動が大きくなり、これを抑えることがより困難となる。
近年、高解像度のズームレンズにおいては、環境変化があっても全ズーム範囲にわたり収差の変動が少なく良好なる光学性能が得られることが要望されている。それには、ズームレンズを構成する複数のレンズ群のうち少なくとも１つのレンズ群に含まれる複数の光学素子（レンズ）の材料を適切に設定することが重要になってくる。このときの構成が不適切であると、環境変化があったときの収差の変動を少なくし、全ズーム範囲にわたり高い光学性能を得るのが困難になってくる。
本発明は、温度変化による収差の変動が少なく、良好なる光学性能が容易に得られるズームレンズ及びそれを有する光学機器の提供を目的とする。
本発明のズームレンズは、複数のレンズ群を有し、ズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化するズームレンズにおいて、前記複数のレンズ群のうち少なくとも１つのレンズ群Ｌは、０℃〜４０℃の温度範囲において、温度変化に対する屈折率の変化の平均値をΔＮａｖとするとき、
｜ΔＮａｖ｜＞５．０×１０−５
なる条件式を満足する材料よりなる光学素子Ａを複数有し、該複数の光学素子Ａのうち少なくとも１つの光学素子Ａθは、ｇ線とＦ線に関する異常部分分散比をΔθｇＦＡθとするとき、
｜ΔθｇＦＡθ｜＞０．０２７２
なる条件式を満足し、ｉを前記レンズ群Ｌの光入射側から数えた前記光学素子Ａθの順序とし、前記レンズ群Ｌの光入射側から数えて第ｉ番目の光学素子Ａθを第ｉ光学素子、ｊを前記レンズ群Ｌの光入射側から数えた前記光学素子Ａの順序とし、前記レンズ群Ｌの光入射側から数えて第ｊ番目の光学素子Ａを第ｊ光学素子、前記第ｉ光学素子の焦点距離をｆｉ、前記レンズ群Ｌの焦点距離をｆＬ、前記第ｊ光学素子のうち正レンズの屈折力φｐｊの０℃〜４０℃の温度範囲における温度変化に対する屈折力の変化の平均値をΔφｐｊ、前記第ｊ光学素子のうち負レンズの屈折力φｎｊの０℃〜４０℃の温度範囲における温度変化に対する屈折力の変化の平均値をΔφｎｊとするとき、
｜１／（Σ（１／ｆｉ）×ｆＬ）｜＜２．２
−１．５＜Σ（Δφｐｊ）／Σ（Δφｎｊ）＜−０．６６
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、温度変化による収差の変動が少なく、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のズームレンズの物体距離無限遠時におけるレンズ断面図 （Ａ），（Ｂ） 実施例１のズームレンズの物体距離無限遠時における環境温度が２３℃のときの広角端と望遠端における収差図 （Ａ），（Ｂ） 実施例１のズームレンズの物体距離無限遠時における環境温度が４０℃のときの広角端と望遠端における収差図 （Ａ），（Ｂ） 実施例１のズームレンズの物体距離無限遠時における環境温度が−１０℃のときの広角端と望遠端における収差図 実施例２のズームレンズの物体距離無限遠時におけるレンズ断面図 （Ａ），（Ｂ） 実施例２のズームレンズの物体距離無限遠時における環境温度が２３℃のときの広角端と望遠端における収差図 （Ａ），（Ｂ） 実施例２のズームレンズの物体距離無限遠時における環境温度が４０℃のときの広角端と望遠端における収差図 （Ａ），（Ｂ） 実施例２のズームレンズの物体距離無限遠時における環境温度が−１０℃のときの広角端と望遠端における収差図 実施例３のズームレンズの物体距離無限遠時におけるレンズ断面図 （Ａ），（Ｂ） 実施例３のズームレンズの物体距離無限遠時における環境温度が２３℃のときの広角端と望遠端における収差図 （Ａ），（Ｂ） 実施例３のズームレンズの物体距離無限遠時における環境温度が４０℃のときの広角端と望遠端における収差図 （Ａ），（Ｂ） 実施例３のズームレンズの物体距離無限遠時における環境温度が−１０℃のときの広角端と望遠端における収差図 実施例４のズームレンズの物体距離無限遠時におけるレンズ断面図 （Ａ），（Ｂ） 実施例４のズームレンズの物体距離無限遠時における環境温度が２３℃のときの広角端と望遠端における収差図 （Ａ），（Ｂ） 実施例４のズームレンズの物体距離無限遠時における環境温度が４０℃のときの広角端と望遠端における収差図 （Ａ），（Ｂ） 実施例４のズームレンズの物体距離無限遠時における環境温度が−１０℃のときの広角端と望遠端における収差図 実施例５のズームレンズの物体距離無限遠時におけるレンズ断面図 （Ａ），（Ｂ） 実施例５のズームレンズの物体距離無限遠時における環境温度が２３℃のときの広角端と望遠端における収差図 （Ａ），（Ｂ） 実施例５のズームレンズの物体距離無限遠時における環境温度が４０℃のときの広角端と望遠端における収差図 （Ａ），（Ｂ） 実施例５のズームレンズの物体距離無限遠時における環境温度が−１０℃のときの広角端と望遠端における収差図 （Ａ），（Ｂ） 本発明に係る材料のアッベ数と部分分散比の説明図とアッベ数と屈折率の説明図 本発明の撮像装置の要部概略図
本発明のズームレンズ及びそれを有する光学機器について説明する。本発明のズームレンズは、複数のレンズ群を有し、ズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化する。０℃〜４０℃の温度範囲において、温度変化に対する屈折率の変化の平均値をΔＮａｖとする。このとき、複数のレンズ群のうち少なくとも１つのレンズ群Ｌは、
｜ΔＮａｖ｜＞５．０×１０−５ ・・・（１）
なる条件式を満足する材料よりなる光学素子Ａを複数有している。
該複数の光学素子Ａのうち少なくとも１つの光学素子Ａθは、ｇ線とＦ線に関する異常部分分散比をΔθｇＦＡθとするとき、
｜ΔθｇＦＡθ｜＞０．０２７２ ・・・（２）
なる条件式を満足している。
図１は、本発明の実施例１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２（Ａ），（Ｂ）は実施例１のズームレンズの無限遠において環境温度が２３℃のときの広角端と望遠端における収差図である。図３（Ａ），（Ｂ）は実施例１のズームレンズの無限遠において環境温度が４０℃のときの広角端と望遠端における収差図である。図４（Ａ），（Ｂ）は実施例１のズームレンズの無限遠において環境温度が−１０℃のときの広角端と望遠端における収差図である。
図５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６（Ａ），（Ｂ）は実施例２のズームレンズの無限遠において環境温度が２３℃のときの広角端と望遠端における収差図である。図７（Ａ），（Ｂ）は実施例２のズームレンズの無限遠において環境温度が４０℃のときの広角端と望遠端における収差図である。図８（Ａ），（Ｂ）は実施例２のズームレンズの無限遠において環境温度が−１０℃のときの広角端と望遠端における収差図である。
図９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１０（Ａ），（Ｂ）は実施例３のズームレンズの無限遠において環境温度が２３℃のときの広角端と望遠端における収差図である。図１１（Ａ），（Ｂ）は実施例３のズームレンズの無限遠において環境温度が４０℃のときの広角端と望遠端における収差図である。図１２（Ａ），（Ｂ）は実施例３のズームレンズの無限遠において環境温度が−１０℃のときの広角端と望遠端における収差図である。
図１３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１４（Ａ），（Ｂ）は実施例４のズームレンズの無限遠において環境温度が２３℃のときの広角端と望遠端における収差図である。図１５（Ａ），（Ｂ）は実施例４のズームレンズの無限遠において環境温度が４０℃のときの広角端と望遠端における収差図である。図１６（Ａ），（Ｂ）は実施例４のズームレンズの無限遠において環境温度が−１０℃のときの広角端と望遠端における収差図である。
図１７は、本発明の実施例５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１８（Ａ），（Ｂ）は実施例５のズームレンズの無限遠において環境温度が２３℃のときの広角端と望遠端における収差図である。図１９（Ａ），（Ｂ）は実施例５のズームレンズの無限遠において環境温度が４０℃のときの広角端と望遠端における収差図である。図２０（Ａ），（Ｂ）は実施例５のズームレンズの無限遠において環境温度が−１０℃のときの広角端と望遠端における収差図である。
各収差図においてｄ、ｇは順に、ｄ線、ｇ線である。Ｍ，Ｓはメリディオナル像面、サジタル像面である。歪曲収差はｄ線によって表している。倍率色収差はｇ線によって表している。ＦｎｏはＦナンバー、ωは半画角である。
各実施例のズームレンズはビデオカメラやデジタルカメラ等の撮像装置に用いられる撮影レンズ（撮影光学系）又は画像投射装置（プロジェクター）に用いられる投射レンズ（投射光学系）である。レンズ断面図において、左方が光入射側（拡大共役側）（物体側）（前方）で、右方が光出射側（縮小共役側）（像側）（後方）である。ズームレンズをプロジェクターに用いるときは左方がスクリーン、右方が被投射画像側（画像表示素子側）となる。レンズ断面図において、Ｌ0はズームレンズである。
ｉは光入射側からのレンズ群の順番を示し、Ｌｉは第ｉレンズ群である。ＬＦはフォーカス用のレンズ部である。ＳＰは開口絞りである。ＩＰは像面であり、像を受光する固体撮像素子（光電変換素子）または液晶パネル（画像表示素子）等の原画像（被投射画像）に相当している。
各レンズ群における矢印は広角端から望遠端へのズーミングの際のレンズ群の移動方向（移動軌跡）を示している。ここで、広角端と望遠端は変倍用のレンズ群が機構上光軸上を移動可能な範囲の両端に位置したときのズーム位置をいう。ＦＯに関する矢印は無限遠（遠距離）から近距離へのフォーカシングに際してのレンズ部ＬＦの移動方向を示している。
図９において、ＧＢは色分解、色合成用のプリズム、光学フィルター、フェースプレート（平行平板ガラス）、水晶ローパスフィルター、赤外カットフィルター等に相当する光学ブロックである。図１の実施例１のズームレンズ、図１３の実施例４のズームレンズ、図１７の実施例５のズームレンズは撮像装置に用いられる撮像光学系である。
図１，図１３，図１７において、Ｌ１は負の屈折力（光学的パワー＝焦点距離の逆数）の第１レンズ群、Ｌ２は正の屈折力の第２レンズ群、Ｌ３は負の屈折力の第３レンズ群、Ｌ４は正の屈折力の第４レンズ群である。広角端から望遠端へのズーミングに際して各レンズ群は、矢印の如く隣り合うレンズ群の間隔が変化するように光軸上を移動する。第１レンズ群Ｌ１は像側に凸状の軌跡で移動する。第２レンズ群Ｌ２、第３レンズ群Ｌ３、第４レンズ群Ｌ４は物体側へ移動する。開口絞りＳＰは第２レンズ群Ｌ２中に配置されており、ズーミングに際して第２レンズ群Ｌ２と一体的に（同一の軌跡で）移動している。
図５の実施例２のズームレンズは撮像装置に用いられる撮像光学系である。図５において、Ｌ１は正の屈折力の第１レンズ群、Ｌ２は負の屈折力の第２レンズ群、Ｌ３は正の屈折力の第３レンズ群、Ｌ４は負の屈折力の第４レンズ群である。Ｌ５は正の屈折力の第５レンズ群、Ｌ６は負の屈折力の第６レンズ群、Ｌ７は負の屈折力の第７レンズ群である。
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乃至第６レンズ群Ｌ６は、矢印の如く隣り合うレンズ群の間隔が変化するように光軸上を移動する。第７レンズ群Ｌ７はズーミングに際して不動である。開口絞りＳＰは第３レンズ群Ｌ３の像側に配置されており、ズーミングに際して第３レンズ群Ｌ３と一体的に移動する。
図９の実施例３のズームレンズは画像投射用のズームレンズである。図９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は正の屈折力の第３レンズ群、Ｌ４は正の屈折力の第４レンズ群、Ｌ５は正の屈折力の第５レンズ群よりなる。そしてズーミングのためには第１レンズ群と第５レンズ群Ｌ５は不動であり、ズーミングに際して第２レンズ群Ｌ２、第３レンズ群Ｌ３、第４レンズ群Ｌ４、第５レンズ群Ｌ５が移動する。
広角端から望遠端へのズーミングに際して、隣り合うレンズ群との間隔が変化するように第２レンズ群Ｌ２、第３レンズ群Ｌ３、第４レンズ群Ｌ４は矢印の如く物体側へ移動する。即ち、ズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化する。遠距離から近距離へのフォーカシングは第１レンズ群Ｌ１の一部のレンズ部ＬＦを原画像ＩＰ側へ移動させて行っている。
一般的に、ズームレンズにおいて、材料として異常部分分散比の絶対値｜ΔθｇＦ｜（定義は後述）の小さい材料のみを用いたのでは、ズーム全域にわたって色収差を良好に補正するのは難しい。ｇＦ線間（ｇ線とＦ線の波長間）とＦＣ線間（Ｆ線とＣ線の波長間）の色収差をバランス良く同時に補正することが難しい。
しかし、異常部分分散比の絶対値｜ΔθｇＦ｜の大きい材料を用いてｇＦ線間の色収差を良好に補正することができれば、ズームレンズ中に他の材料を用いて色収差の補正バランスを変えることができる。したがって結果としてＦＣ線間の色収差も良好に補正することができる。そうすると、ｇＣ線間（ｇ線とＣ線の波長間）の広い波長帯域にわたって色収差を良好に補正することができる。異常部分分散比の絶対値｜ΔθｇＦ｜の大きい材料には、例えば蛍石等があり、高い異常部分分散性を持つ。
しかし、蛍石は異常部分分散比の絶対値｜ΔθｇＦ｜が一般の材料より大きいが必ずしも十分でない。蛍石のようなアッベ数の大きい低分散材料を用いて色収差を積極的に補正しようとすると、それらの材料を用いたレンズは屈折力を大きくする必要がある。この結果、色収差以外の諸収差、例えば球面収差、コマ収差、非点収差などが多く発生してくる。
従来、色収差を効果的に補正する方法として、異常部分分散比の絶対値｜ΔθｇＦ｜の大きい有機材料を用いるのが有効であることが知られている。しかし、一般的に樹脂やプラスチック等の有機材料はガラスに比べて温度変化に対する屈折率変化が大きく、例えば２３℃でのｄ線の屈折率変化をｄｎ／ｄＴとすると、その値はガラスに比べて１０倍から２００倍程度である。したがって有機材料に強い屈折力を持たせた光学素子を用いる場合、温度変化に対する光学系のピント変動や、収差変動等を低減することが重要になってくる。
温度変化に対して光学性能の変動を低減するには、所定の条件の下に有機材料を適切に組み合わせる方法がある。温度補償を十分行いつつ、高性能化、及び全系の小型化を図るには、異常部分分散比の絶対値｜ΔθｇＦ｜の大きい有機材料よりなるレンズの屈折力を強くする必要がある。そして、温度補償を、より高精度に行う必要がある。
そこで、本発明のズームレンズでは同一のレンズ群において、複数の有機材料よりなるレンズを用いている。これにより温度変化に対するレンズ群内での屈折力変化を抑えている。
本発明で用いる有機材料は全てが異常部分分散比の絶対値｜ΔθｇＦ｜の大きい材料である必要はなく、少なくとも１つの材料の異常部分分散比の絶対値｜ΔθｇＦ｜が大きければ良い。このとき、異常部分分散比の絶対値｜ΔθｇＦ｜の大きい材料からなる光学素子が色収差の補正の役割を担い、他の有機材料からなる光学素子が異常部分分散比の絶対値｜ΔθｇＦ｜の大きい材料の温度変化に伴う光学特性を補償する役割を担う。
一般に有機材料から成る光学素子Ａθを色収差補正のために光学系中に用いると、温度等の環境変化に対して材料の屈折率やレンズ形状等が変化する。このとき、光学素子Ａ０の各レンズ面で生じる収差が変動する。また光学素子Ａθの屈折力が変化することで軸上近軸光線や瞳近軸光線がレンズ面を通過する光軸からの高さやレンズ面への入射角度等が変化するため、他のレンズで生じる収差も変動する。
本発明では有機材料のように環境変化に対して特性が大きく変化する材料を複数組み合わせることで、温度変化による収差変動を抑えている。例えば複数の有機材料を互いに光軸方向で近くに置くことで、屈折力の変化の和を小さくする。そうすると、温度変化に対して光線の経路の変化が低減でき、収差の変動量を抑えることができる。ズームレンズにおいては、全ズーム範囲でこのような条件を満たさなければならない。しかし、複数の有機材料を異なるレンズ群に配置すると、この条件を満たすことが困難になる。そのため、複数の有機材料を同一のレンズ群に配置する必要がある。
本発明のズームレンズは、ズームレンズを構成するレンズ群のうち１つのレンズ群Ｌは前述の条件式（１）を満足する材料よりなる光学素子Ａを複数有する。また複数の光学素子Ａのうちには、前述の条件式（２）を満足する材料よりなる光学素子Ａθが１以上含まれている。ただし光学素子Ａθを構成する材料のｄ線における屈折率をｎｄＡθ、ｇ線における屈折率をｎｇＡθ、Ｃ線における屈折率をｎＣＡθ、Ｆ線における屈折率をｎＦＡθとする。このとき材料のアッベ数νｄＡθと部分分散比θｇＦＡθと異常部分分散比ΔθｇＦＡθを次の式で定義される。
νｄＡθ＝（ｎｄＡθ−１）／（ｎＦＡθ−ｎＣＡθθ）
θｇＦＡθ＝（ｎｇＡθ−ｎＦＡθ）／（ｎＦＡθ−ｎＣＡθ）
ΔθｇＦＡθ＝θｇＦＡθ−（−１．６６５×１０−７×νｄＡθ ３＋５．２１３×１０−５×νｄＡθ ２−５．６５６×１０−３×νｄＡθ＋７．２７８×１０−１）
ｉをレンズ群Ｌの光入射側から数えた光学素子Ａθの順序とする。レンズ群Ｌの光入射側から数えて第ｉ番目の光学素子Ａθを第ｉ光学素子とする。第ｉ光学素子の焦点距離をｆｉとする。このとき、
｜１／（Σ（１／ｆｉ）×ｆＬ）｜＜２．２ ・・・（３）
なる条件式を満足する。ここで、
である。ｊをレンズ群Ｌの光入射側から数えた光学素子Ａの順序とする。レンズ群Ｌの光入射側から数えて第ｊ番目の光学素子Ａを第ｊ光学素子とする。第ｊ光学素子のうち正レンズの屈折力φｐｊの０℃〜４０℃の温度範囲における温度変化に対する屈折力の変化の平均値をΔφｐｊとする。第ｊ光学素子のうち負レンズの屈折力φｎｊの０℃〜４０℃の温度範囲における温度変化に対する屈折力の変化の平均値をΔφｎｊとする。
このとき、
−１．５＜Σ（Δφｐｊ）／Σ（Δφｎｊ）＜−０．６６ ・・・（４）
なる条件を満足する。
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（１）は光学素子Ａの材料の、温度変化ｄｔに対する屈折率の変化ｄｎの比ｄｎ／ｄｔを規定している。条件式（１）を満たす材料（光学材料）の具体例としては、例えばアクリル、ＰＣ，フルオレン系樹脂、ポリスチレン等一般に多く材料として用いられている有機材料がある。なお条件式（１）を満足する材料であれば、これらの材料に限定するものではない。なお、通常光学材料として用いられるものでは、平均値｜ΔＮａｖ｜は大きくても２０．０×１０-5程度である。
条件式（１）を満たす材料には条件式（２）も満たす材料（光学材料）が多いことが知られている。条件式（２）は光学素子Ａθの異常部分分散性を表す。条件式（１）、（２）を満たすような材料より成る光学素子Ａθをズームレンズ中に用いることで、全系の色収差を良好に補正するのが容易となる。条件式（２）の下限を外れると色収差の補正を良好にすることが困難となる。この条件式（２）で表される範囲を図２１（Ａ）に示す。
条件式（２）を満足する材料（光学材料）の具体例としては、例えばアクリル系ＵＶ硬化樹脂（ｎｄ＝１．６３５，νｄ＝２２．７，θｇＦ＝０．６９）やＮ−ポリビニルカルバゾール（ｎｄ＝１．６９６，νｄ＝１７．７，θｇＦ＝０．６９）等の有機材料がある。尚、条件式（２）を満足する材料であれば、これらの材料に限定するものではない。
また、一般の硝材とは異なる特性を持つ材料（光学材料）として、下記の無機酸化物ナノ微粒子を合成樹脂中に分散させた混合体がある。すなわち、ＴｉＯ２（ｎｄ＝２．７５８，νｄ＝９．５４，θｇＦ＝０．７６），ＩＴＯ（ｎｄ＝１．８５７，νｄ＝５．６９，θｇＦ＝０．２９）等がある。ＴｉＯ２（ｎｄ＝２．７５８，νｄ＝９．５４，θｇＦ＝０．７６）やＩＴＯ（ｎｄ＝１．８５７，νｄ＝５．６９，θｇＦ＝０．２９）微粒子を合成樹脂中に適切なる体積比で分散させた場合、上記条件式（２）を満足する材料が得られる。
ＴｉＯ２は様々な用途で使われる材料であり、光学分野では反射防止膜などの光学薄膜を構成する蒸着用材料として用いられている。他にも光触媒、白色顔料などとして、またＴｉＯ２微粒子は化粧品材料として用いられている。ＩＴＯは透明電極を構成する材料として知られており、通常、液晶表示素子、ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ）素子等に用いられている。また、他の用途として赤外線遮蔽素子、紫外線遮断素子に用いられている。
各実施例において樹脂に分散させる微粒子の平均径は、散乱などの影響を考えると２ｎｍ〜５０ｎｍ程度がよく、凝集を抑えるために分散剤などを添加しても良い。微粒子を分散させる媒体材料としては、ポリマーが良く、成形型等を用いて光重合成形または熱重合成形することにより高い量産性を得ることができる。ナノ微粒子を分散させた混合体の分散特性Ｎ（λ）は、良く知られたＤｒｕｄｅの式から導きだされた次式によって簡単に計算することができる。
即ち、波長λにおける屈折率Ｎ（λ）は、
Ｎ（λ）＝［１＋Ｖ｛Ｎｐａｒ（λ）２−１｝＋（１−Ｖ）｛Ｎｐｏｌｙ（λ）２−１｝］１／２
である。
ここで、λは任意の波長、Ｎｐａｒは微粒子の屈折率、Ｎｐｏｌｙはポリマーの屈折率、Ｖはポリマー体積に対する微粒子の総体積の分率である。なお条件式（２）を満足する材料であれば、これらの材料に限定するものではない。なお、光学材料として用いることを考えると、通常｜ΔθｇＦＡθ｜は大きくても０．１程度である。
条件式（３）は光学素子Ａθの屈折力に関する。条件式（３）の上限値を上回ると、色収差が補正不足となりうるため、好ましくない。特に、ズームレンズの全系の小型化を図るほど第ｉ光学素子の屈折力を大きくしなければ色収差を良好に補正するのが難しくなる。色収差を良好に補正するためには条件式（３）を満たすことが好ましい。
更に、全ズーム範囲で温度変化に対する光学性能の変化を低減するには、前述のように同一レンズ群内で温度変化を補償するのが良い。ここで同一レンズ群とは、ズーミングに際して一体として動くレンズ群のことである。条件式（３）は更に好ましくは次の如く設定するのがよい。
｜１／（Σ（１／ｆｉ）×ｆＬ）｜＜１．８ ・・・（３ａ）
条件式（３ａ）は更に好ましくは次の如く設定するのがよい。
｜１／（Σ（１／ｆｉ）×ｆＬ）｜＜１．４ ・・・（３ｂ）
条件式（４）はレンズ群Ｌにおける第ｊ光学素子の屈折力に関する。一般の材料のように温度変化に対する屈折率変化の小さい材料のみを用いた場合は、温度変化、湿度変化等の環境変化に対して各レンズの光学性能の変化が小さいため、収差の変動も十分小さい。
しかし、色収差を良好に補正するためには、異常部分分散比の絶対値｜ΔθｇＦ｜が大きい有機材料を用いるのが良い。このような場合、前述のように複数の有機材料を光軸方向に沿って近くに置き、屈折力の変化の和を小さくするとよい。そうすると、温度変化に対して光線の経路の変化が低減でき、全系での収差の変動量を抑えることができる。ズームレンズにおいては、全ズーム範囲において光線の経路の変化を低減する必要がある。そのため、複数の有機材料を同一レンズ群に配置するのが良い。このとき、条件式（４）を満たすことで、全系の収差の変動量を良好に抑えることができる。
条件式（４）の上限値を超えると、第ｊ光学素子のうち負レンズの屈折力変化が強くなりすぎる。また、条件式（４）の下限値を下回ると、第ｊ光学素子のうち正レンズの屈折力変化が強くなりすぎる。そうすると、温度変化に対して収差の変動を良好に補正することが困難となるため好ましくない。尚、条件式（４）は屈折力の変化を正レンズと負レンズで近い値とするための式である。条件式（４）は更に好ましくは次の如く設定するのが良い。
−１．４７＜Σ（Δφｐｊ）／Σ（Δφｎｊ）＜−０．６８ ・・・（４ａ）
以上のように本発明によれば、色収差が良好に補正されると共に、各収差図に示すように−１０℃から４０℃の温度変化に対する光学性能の変動も良好に補正されたズームレンズを得ることができる。
本発明のズームレンズにおいて、更に好ましくは次に述べる条件式のうち少なくとも１つを満足するのが良く、これによれば高い光学性能を維持しつつ、環境変化、特に温度変化に対して光学性能の変化をより低減したズームレンズが得られる。また、レンズ群Ｌの光入射側から数えて第ｊ番目の光学素子を第ｊ光学素子とし、第ｊ光学素子のうち正レンズの材料の等価アッベ数をνｐ、第ｊ光学素子のうち負レンズの材料の等価アッベ数をνｎとする。
このとき、
｜νｐ−νｎ｜＜３８ ・・・（５）
なる条件式を満足することである。ｄ線における材料の屈折率をｎｄ、材料のアッベ数をνｄとする。光学素子Ａのうち少なくとも１つの光学素子と光学素子Ａθのうち少なくとも１つの光学素子はいずれも、
ｎｄ＜６．６６７×１０−４νｄ２−５．０００×１０−２νｄ＋２．５３３（νｄ≦３５のとき）
ｎｄ＜１．６（νｄ＞３５のとき） ・・・（６）
なる条件式を満足することである。ここで、
である。次に条件式（５）、条件式（６）の技術的意味について説明する。条件式（５）はレンズ群Ｌにおける第ｊ光学素子の材料のアッベ数に関する。条件式（５）の上限値を超えると、第ｊ光学素子のうち正レンズによる色収差の変化と第ｊ光学素子のうち負レンズによる色収差の変化の差が大きくなる。そうすると、色収差が残存してしまう場合があるので好ましくない。条件式（５）は更に好ましくは次の如く設定するのが良い。
｜νｐ−νｎ｜＜２０ ・・・（５ａ）
条件式（５ａ）は更に好ましくは次の如く設定するのが良い。
｜νｐ−νｎ｜＜１６ ・・・（５ｂ）
条件式（６）は光学素子Ａのうちの１つの光学素子の材料と光学素子Ａθの１つの光学素子の材料の屈折率とアッベ数に関する。条件式（１），（２）を満足しつつ条件式（６）の範囲の外にある材料は無機酸化物ナノ微粒子を合成樹脂中に分散させた混合物があるが、無機酸化物ナノ微粒子の混合量が多すぎるため、透過率が低い等、光学材料として好ましくない。この条件式（６）で表される範囲を図２１（Ｂ）に示す。
以上のように本発明によれば、色収差が良好に補正されると共に、各収差図にも示すように−１０℃〜４０℃の間の温度変化に対する光学性能の変動も良好に補正されたズームレンズを得ることができる。
本発明のズームレンズは、開口絞りを有し、複数のレンズ群のうち光入射側から光出射側へ数えて第１番目のレンズ群は負の屈折力であり、前記光学素子Ａθは開口絞りよりも光入射側に配置されている。この他本発明のズームレンズは、開口絞りを有し、複数のレンズ群のうち光入射側から光出射側へ数えて第１番目のレンズ群は負の屈折力であり、光学素子Ａθは開口絞りよりも光出射側に配置されている。この他本発明のズームレンズは、開口絞りを有し、複数のレンズ群のうち光入射側から光出射側へ数えて第１番目のレンズ群は正の屈折力であり、光学素子Ａθは開口絞りよりも光入射側に配置されている。
次に各実施例におけるレンズ構成について説明する。
［実施例１］
図１の実施例１のズームレンズＬ０のレンズ構成について説明する。実施例１は光入射側から光出射側に順に、負の屈折力の第１レンズ群Ｌ１、開口絞りＳＰを有する正の屈折力の第２レンズ群Ｌ２、負の屈折力の第３レンズ群Ｌ３、正の屈折力の第４レンズ群Ｌ４よりなるズームレンズである。ズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化するように各レンズ群が移動する。
第１レンズ群Ｌ１は４つのレンズから構成され、光出射側の２つのレンズがフォーカスの際に移動する、フォーカス部ＬＦである。フォーカス部ＬＦは無限遠から近距離のフォーカスに際して矢印ＦＯの如く光軸方向で光入射側へ移動する。レンズ群Ｌは第４レンズ群Ｌ４である。第４レンズ群Ｌ４の光入射側から数えて３番目の光学素子Ａθは表１に示す光学特性を有する熱可塑性樹脂１から成り、異常部分分散性を有する。開口絞りＳＰより光出射側の、軸外主光線の入射高さが高い位置を通過する箇所に光学素子Ａθを用いることで、全ズーム域にわたって倍率色収差を良好に補正している。
第４レンズ群Ｌ４の光入射側から数えて５番目の光学素子Ａは表１に示す光学特性を有する熱可塑性樹脂２から成る。これにより光学素子Ａθによる温度変化に対する諸収差の変動を良好に補償している。
［実施例２］
図５の実施例２のズームレンズＬ０のレンズ構成について説明する。実施例２は光入射側から光出射側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群Ｌ１、負の屈折力の第２レンズ群Ｌ２、正の屈折力第３レンズ群Ｌ３、開口絞りＳＰを有する。その更に光出射側には、負の屈折力の第４レンズ群Ｌ４、正の屈折力の第５レンズ群Ｌ５、負の屈折力の第６レンズ群Ｌ６、負の屈折力の第７レンズ群Ｌ７を有している。
第６レンズ群Ｌ６はフォーカス用のレンズ部ＬＦであり、無限遠から近距離へのフォーカシングに際して矢印ＦＯの如く光軸方向を光出射側へ移動する。レンズ群Ｌは第３レンズ群である。第３レンズ群Ｌ３の光入射側から数えて４番目の光学素子Ａθは熱可塑性樹脂１から成り、異常部分分散性を有する。開口絞りＳＰより光入射側の、近軸軸上光線の入射高が高い位置を通過する箇所に光学素子Ａθを用いることで、全ズーム域、特に広角側において軸上色収差を良好に補正している。
第３レンズ群Ｌ３の光入射側から数えて３番目の光学素子Ａは熱可塑性樹脂２から成る。これにより光学素子Ａθによる温度変化に対する諸収差の変動を良好に補償している。
［実施例３］
図９の実施例３のズームレンズＬ０のレンズ構成について説明する。実施例３は光入射側から光出射側へ順に、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、正の屈折力の第３レンズ群Ｌ３、開口絞りＳＰを有する正の屈折力の第４レンズ群Ｌ４、正の屈折力の第５レンズ群Ｌ５を有する。第１レンズ群Ｌ１は５つのレンズから構成され、光出射側の２つのレンズがフォーカス用のレンズ部ＬＦであり、遠距離から近距離へのフォーカシングに際して矢印ＦＯの如く光軸方向を光出射側へ移動する。
レンズ群Ｌは第１レンズ群Ｌ１である。第１レンズ群Ｌ１の光入射側から数えて３番目の光学素子Ａθは熱可塑性樹脂１から成り、異常部分分散性を有する。開口絞りＳＰより光入射側の、特に軸外主光線の入射高が高い位置を通過する箇所に光学素子Ａθを用いることで、全ズーム域にわたって倍率色収差を良好に補正している。第１レンズ群Ｌ１の光入射側から数えて４番目の光学素子Ａは熱可塑性樹脂２から成る。これにより光学素子Ａθによる温度変化に対する諸収差の変動を良好に補償している。
［実施例４］
図１３の実施例４のズームレンズＬ０のレンズ構成について説明する。実施例４のズームレンズのズームタイプ、フォーカシング等に関するレンズ構成は実施例１と同じである。レンズ群Ｌは第４レンズ群Ｌ４である。第４レンズ群Ｌ４の光入射側から数えて３番目の光学素子Ａθは熱可塑性樹脂１から成り、異常部分分散性を有する。開口絞りＳＰより光出射側の、軸外主光線の入射高が高い位置を通過する箇所に光学素子Ａθを用いることで、全ズーム域にわたって倍率色収差を良好に補正している。
第４レンズ群Ｌ４の光入射側から数えて５番目の光学素子Ａは表１に示す光学特性を有する熱可塑性樹脂３から成る。これにより光学素子Ａθによる温度変化に対する諸収差の変動を良好に補償している。
［実施例５］
図１７の実施例５のズームレンズＬ０のレンズ構成について説明する。実施例５のズームレンズのズームタイプ、フォーカシング等に関するレンズ構成は実施例１と同じである。レンズ群Ｌは第４レンズ群Ｌ４である。第４レンズ群Ｌ４の光入射側から数えて５番目の光学素子Ａθは表１に示す光学特性を有する熱可塑性樹脂４から成り、異常部分分散性を有する。開口絞りＳＰより光出射側の、軸外主光線の入射高が高い位置を通過する箇所に光学素子Ａθを用いることで、全ズーム域にわたって倍率色収差を良好に補正している。
第４レンズ群Ｌ４の光入射側から数えて３番目の光学素子Ａは表１に示す光学特性を有する熱可塑性樹脂２から成る。これにより光学素子Ａθによる温度変化に対する諸収差の変動を良好に補償している。尚、以上の各実施例ではズームレンズの場合を示したが、特定のズーム位置での焦点距離のみを用いるようにすれば、単一焦点距離のレンズ系として取り扱うこともできる。
以下に本発明の実施例１乃至実施例５に対応する数値実施例１乃至数値実施例５を示す。各数値実施例において、ｉは光入射側からの面の順序を示す。ｒｉは光入射側より第ｉ番目の面の曲率半径（ｍｍ）、ｄｉは光入射側より第ｉ番目と第ｉ＋１番目の軸上の面間隔（ｍｍ）、ｎｄｉとνｄｉは第ｉ番目の光学材料の屈折率とアッベ数である。
焦点距離ｆ、ＦナンバーＦｎｏ、半画角（度）はそれぞれ無限遠物体に焦点を合わせた時の値である。ＢＦはバックフォーカスであり、レンズ全長は第１レンズ面から近軸像面までの空気換算での距離を表す。また、非球面は面番号の後に、＊の符号を付加して表している。非球面形状は、Ｘを光軸方向の面頂点からの変異量、ｈを光軸と垂直な方向の光軸からの高さ、Ｒを近軸曲率半径、ｋを円錐定数、Ａ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０、Ａ１２を各々非球面係数としたとき、
なる式で表している。また例えば「ｅ±Ｚ」の表示は「１０±Ｚ」を意味する。前述の各条件式と数値実施例における諸数値の関係を表２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* -319.141 3.50 1.58313 59.4 50.20
2 18.857 1.93 32.56
3* 140.907 2.38 1.64040 18.9 32.45
4* 63.695 11.43 28.12
5 -69.557 1.50 1.77250 49.6 24.14
6 20.374 0.81 21.58
7 21.384 4.30 1.84666 23.8 21.66
8 91.356 (可変) 20.78
9 508.092 1.30 1.90366 31.3 9.38
10 11.430 4.15 1.65412 39.7 9.60
11 -56.784 2.21 10.40
12(絞り) ∞ 1.29 11.44
13 27.028 2.94 1.51742 52.4 12.28
14 -23.130 (可変) 12.43
15 -27.846 0.80 1.77250 49.6 11.60
16 31.888 0.15 11.83
17 23.752 2.20 1.84666 23.8 12.02
18 119.997 (可変) 12.06
19 25.216 3.66 1.48749 70.2 12.36
20 -25.230 1.00 1.90366 31.3 12.85
21 31.730 0.79 13.62
22* 48.864 2.39 1.64040 18.9 14.30 Ａθ
23* -29.849 0.10 14.83
24 82.307 4.63 1.48749 70.2 15.58
25 -15.840 0.15 16.21
26 -43.656 1.00 1.63550 23.9 16.04 Ａ
27 19.695 0.21 16.32
28 17.359 5.71 1.48749 70.2 16.85
29* -649.985 (可変) 17.25
像面 ∞
非球面データ
第1面
K = 0.00000e+000 A 4= 2.92019e-005 A 6=-5.87235e-008 A 8= 8.77111e-011 A10=-6.94517e-014 A12= 2.55497e-017

第3面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.49178e-004 A 6=-2.10295e-007 A 8=-1.15204e-010 A10= 6.01634e-013 A12=-4.65199e-016

第4面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.65356e-004 A 6= 1.63395e-007 A 8=-1.52309e-009 A10=-3.16468e-012 A12= 2.22892e-014

第22面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.35298e-005 A 6=-6.61060e-009 A 8=-3.12384e-009 A10=-6.54127e-011 A12= 7.25207e-013

第23面
K = 0.00000e+000 A 4= 3.64403e-005 A 6= 2.26761e-007 A 8=-2.61424e-009 A10=-5.36396e-011 A12= 3.99885e-013

第29面
K = 0.00000e+000 A 4= 4.66521e-005 A 6=-9.69970e-008 A 8= 5.51644e-009 A10=-5.89444e-011 A12= 2.23821e-013

各種データ
ズーム比 2.07

焦点距離 10.30 15.27 21.34 12.67 14.20
Fナンバー 3.50 3.99 4.60 3.73 3.88
半画角（度） 52.98 41.81 32.62 47.16 43.89
像高 13.66 13.66 13.66 13.66 13.66
レンズ全長 123.11 119.36 121.97 120.21 119.49
BF 35.00 41.57 51.36 37.88 40.00

d 8 20.36 8.83 2.00 13.79 10.65
d14 1.00 4.57 6.45 3.00 3.99
d18 6.23 3.87 1.64 5.03 4.33
d29 35.00 41.57 51.36 37.88 40.00

入射瞳位置 17.24 16.04 14.95 16.63 16.27
射出瞳位置 -46.86 -48.48 -44.28 -48.55 -48.70
前側主点位置 26.24 28.72 31.53 27.44 28.20
後側主点位置 24.70 26.30 30.02 25.22 25.80

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
1 1 -14.97 25.85 6.53 -12.20
2 9 27.62 11.88 9.25 1.44
3 15 -43.04 3.15 0.09 -1.69
4 19 35.43 19.64 6.67 -7.06

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -30.42
2 3 -183.72
3 5 -20.25
4 7 32.07
5 9 -12.96
6 10 14.90
7 13 24.58
8 15 -19.13
9 17 34.62
10 19 26.50
11 20 -15.42
12 22 29.28
13 24 27.68
14 26 -21.23
15 28 34.78
（数値実施例２）
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 133.194 2.80 1.85026 32.3 66.75
2 93.393 0.10 65.68
3 90.658 8.63 1.43387 95.1 65.74
4 -1158.415 0.20 65.55
5 107.850 6.26 1.49700 81.5 64.62
6 757.630 (可変) 63.99
7 ∞ 2.00 28.21
8 -461.169 1.40 1.88300 40.8 27.43
9 58.361 3.72 26.80
10 -46.939 1.40 1.49700 81.5 26.81
11 76.130 0.21 27.84
12 76.584 3.52 1.85478 24.8 27.96
13 -474.498 (可変) 28.17
14 78.859 5.68 1.65844 50.9 28.68
15 -44.760 1.50 1.84666 23.8 28.56
16 -74.397 2.96 28.60
17 -56.144 2.00 1.63550 23.9 27.79 Ａ
18 85.837 0.20 27.86
19 63.550 4.19 1.64040 18.9 28.00 Ａθ
20 -87.085 1.07 27.95
21(絞り) ∞ (可変) 27.35
22 -40.162 1.50 1.67790 55.3 26.17
23 -82.655 (可変) 26.49
24 359.184 3.43 1.61293 37.0 27.25
25 -53.356 0.15 27.29
26 -123.752 1.60 1.84666 23.8 26.95
27 39.012 1.00 26.70
28 41.103 5.21 1.51742 52.4 27.24
29 -60.656 0.15 27.38
30* 34.827 5.29 1.51742 52.4 27.02
31 -150.851 (可変) 26.36
32 120.387 1.35 1.88300 40.8 22.28
33 25.099 1.03 21.44
34 37.152 4.82 1.72047 34.7 21.52
35 -34.402 0.46 21.43
36 -31.521 1.35 1.77250 49.6 21.22
37* 73.220 (可変) 21.19
38 -126.760 6.90 1.61772 49.8 28.45
39 -21.011 1.50 1.59282 68.6 28.83
40 -811.132 54.55 30.00
像面 ∞
非球面データ
第30面
K = 0.00000e+000 A 4=-2.63885e-006 A 6= 2.06157e-009 A 8=-3.19310e-011 A10= 1.32055e-013 A12=-2.15406e-016

第37面
K = 0.00000e+000 A 4=-5.17375e-006 A 6=-3.67487e-009 A 8= 4.53339e-012 A10=-4.48407e-013 A12= 1.96504e-015

各種データ
ズーム比 3.78

焦点距離 103.00 200.04 389.14 300.23 135.01
Fナンバー 4.63 5.38 5.83 5.40 5.05
半画角（度） 11.86 6.17 3.18 4.12 9.10
像高 21.64 21.64 21.64 21.64 21.64
レンズ全長 219.93 256.57 278.68 271.45 239.53
BF 54.55 54.55 54.55 54.55 54.55

d 6 18.36 55.11 82.79 76.31 33.62
d13 25.64 18.19 2.00 12.11 25.07
d21 6.45 7.67 6.53 7.22 7.18
d23 11.78 4.35 2.58 1.75 8.10
d31 15.95 10.32 1.93 5.15 13.06
d37 3.62 22.81 44.71 30.76 14.38

入射瞳位置 83.19 200.45 359.19 334.60 123.13
射出瞳位置 -39.31 -50.05 -63.13 -53.44 -45.80
前側主点位置 73.16 17.92 -538.44 -199.81 76.51
後側主点位置 -48.45 -145.49 -334.59 -245.68 -80.46

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
1 1 157.31 17.99 3.98 -8.14
SP 7 ∞ 0.00 0.00 -0.00
2 8 -47.30 10.24 0.81 -6.75
2 14 71.95 17.61 4.36 -8.37
3 22 -116.90 1.50 -0.86 -1.76
5 24 40.97 16.84 8.65 -2.55
6 32 -44.58 9.01 3.47 -2.11
7 38 -343.08 8.40 -3.04 -8.32

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -379.87
2 3 194.19
3 5 252.21
4 8 -58.60
5 10 -58.20
6 12 77.37
7 14 44.17
8 15 -135.86
9 17 -53.12
10 19 58.00
11 22 -116.90
12 24 76.03
13 26 -34.88
14 28 48.19
15 30 55.22
16 32 -36.15
17 34 25.51
18 36 -28.36
19 38 39.78
20 39 -36.41
（数値実施例３）
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 54.544 2.00 1.51742 52.4 64.05
2 34.054 5.36 55.44
3* 59.011 2.00 1.51633 64.1 55.34
4 30.637 15.77 48.94
5* -92.638 2.00 1.64040 18.9 48.71 Ａθ
6* 64.362 17.80 46.95
7 97.336 9.72 1.63550 23.9 51.44 Ａ
8 -91.502 0.15 51.40
9 256.347 2.00 1.69895 30.1 49.30
10 68.749 (可変) 47.65
11 85.766 4.19 1.84666 23.9 47.55
12 170.410 (可変) 46.85
13 116.171 4.24 1.84666 23.9 45.59
14 1184.915 20.84 44.93
15 -48.877 2.00 1.73800 32.3 35.66
16 60.833 6.84 1.48749 70.2 36.07
17 -94.919 0.15 36.45
18 235.878 5.97 1.67790 54.9 36.60
19* -53.191 (可変) 36.54
20(絞り) ∞ 13.72 25.63
21 51.507 6.63 1.75520 27.5 24.35
22 -31.436 2.84 1.83400 37.2 24.40
23 34.136 22.30 24.81
24 -151.679 10.60 1.49700 81.5 41.41
25 -29.130 0.15 43.10
26 -34.042 2.00 1.80440 39.6 43.17
27 -52.678 1.98 46.22
28 64.582 10.70 1.49700 81.5 52.54
29 -171.703 (可変) 52.55
30 174.618 2.00 1.85026 32.3 51.45
31 39.979 13.42 1.56907 71.3 49.56
32 -167.332 5.05 49.61
33 ∞ 50.00 1.51633 64.1 48.63
34 ∞ 0.00 43.92
35 ∞ 36.00 1.69680 55.5 43.92
36 ∞ 2.92 40.89
像面 ∞
非球面データ
第3面
K = 5.40289e-001 A 4= 2.07793e-006 A 6= 1.42372e-009 A 8=-1.07505e-012 A10= 1.42901e-015

第5面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.42402e-008 A 8= 3.44398e-014 A10=-6.78266e-018

第6面
K = 0.00000e+000 A 4=-4.36955e-008 A 8=-8.29705e-014 A10=-1.35653e-016

第19面
K =-1.21961e-002 A 4=-1.08345e-007 A 6= 3.50399e-010 A 8=-1.52346e-012 A10= 1.80738e-015

各種データ
ズーム比 1.35
広角 中間 望遠
焦点距離 27.85 32.85 37.50
Fナンバー 3.06 3.08 3.10
半画角（度） 35.98 31.62 28.34
像高 20.23 20.23 20.23
レンズ全長 322.00 322.00 322.00
BF 2.92 2.92 2.92

d10 7.75 3.21 3.33
d12 30.90 16.79 1.00
d19 1.00 17.13 30.94
d29 1.00 3.53 5.39

入射瞳位置 43.62 44.44 45.71
射出瞳位置 -461.35 -467.40 -471.89
前側主点位置 69.80 75.00 80.25
後側主点位置 -24.93 -29.93 -34.57

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
1 1 -42.59 56.79 9.50 -43.04
2 11 199.41 4.19 -2.25 -4.47
3 13 110.42 40.05 28.28 -10.22
4 20 93.75 70.93 69.50 21.94
5 30 758.96 106.47 19.26 -49.42

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -181.23
2 3 -126.44
3 5 -59.01
4 7 75.73
5 9 -135.00
6 11 199.41
7 13 151.85
8 15 -36.44
9 16 77.16
10 18 64.57
11 21 26.77
12 22 -19.24
13 24 70.52
14 26 -125.64
15 28 95.87
16 30 -61.40
17 31 58.07
18 33 0.00
19 35 0.00
（数値実施例４）
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1* -372.367 3.50 1.58313 59.4 50.20
2 16.350 3.58 30.56
3* 21.886 2.00 1.64040 18.9 30.17
4* 19.097 11.45 27.74
5 -72.041 1.31 1.65844 50.9 24.07
6 21.824 0.32 21.78
7 22.608 4.56 1.84666 23.8 21.78
8 65.598 (可変) 20.54
9 93.400 1.41 1.91082 35.3 9.58
10 10.960 3.39 1.61293 37.0 9.71
11 -112.950 2.00 10.26
12(絞り) ∞ 1.21 11.12
13 23.513 3.02 1.51742 52.4 12.08
14 -22.430 (可変) 12.24
15 -55.811 0.80 1.88300 40.8 11.50
16 32.040 0.15 11.48
17 24.611 2.25 1.84666 23.8 11.58
18 92.214 (可変) 11.48
19 31.370 4.32 1.48749 70.2 13.63
20 -17.201 1.00 1.80518 25.4 14.12
21 25.438 0.20 15.42
22* 28.353 2.39 1.64040 18.9 15.64 Ａθ
23* -226.849 0.29 16.22
24 -142.155 3.99 1.48749 70.2 16.37
25 -17.985 0.15 17.44
26 60.790 1.00 1.53110 55.9 18.32 Ａ
27 16.576 0.05 18.56
28 16.576 6.14 1.48749 70.2 18.66
29* -143.986 (可変) 19.03
像面 ∞
非球面データ
第1面
K = 0.00000e+000 A 4= 2.94704e-005 A 6=-5.82827e-008 A 8= 8.40205e-011 A10=-6.65910e-014 A12= 2.46886e-017

第3面
K = 0.00000e+000 A 4= 5.60878e-005 A 6=-7.60144e-008 A 8=-4.65255e-011 A10=-6.09475e-013 A12=-1.77724e-015

第4面
K = 0.00000e+000 A 4= 6.28598e-005 A 6= 1.26549e-007 A 8=-1.46280e-009 A10=-1.42785e-012 A12= 5.23282e-015

第22面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.05153e-005 A 6= 2.20969e-007 A 8=-5.59498e-010 A10=-4.52980e-011 A12=-2.54116e-013

第23面
K = 0.00000e+000 A 4= 6.18289e-006 A 6= 9.01131e-009 A 8= 1.64368e-009 A10= 2.05006e-011 A12=-1.01968e-012

第29面
K = 0.00000e+000 A 4= 2.90768e-005 A 6=-5.88992e-008 A 8= 2.76267e-009 A10=-2.84468e-011 A12= 1.22038e-013

各種データ
ズーム比 2.07
広角 中間 望遠
焦点距離 10.30 15.00 21.34
Fナンバー 3.50 4.60 4.60
半画角（度） 52.98 42.32 32.62
像高 13.66 13.66 13.66
レンズ全長 126.54 121.66 123.74
BF 35.00 41.57 51.36

d 8 21.14 9.36 2.00
d14 1.00 4.70 8.26
d18 8.92 5.54 1.64
d29 35.00 41.57 51.36

入射瞳位置 17.64 16.44 15.26
射出瞳位置 -67.46 -64.55 -56.34
前側主点位置 26.91 29.32 32.37
後側主点位置 24.70 26.57 30.02

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
1 1 -14.87 26.72 6.96 -12.12
2 9 27.87 11.04 8.67 1.20
3 15 -55.22 3.20 0.46 -1.32
4 19 39.34 19.53 9.51 -3.95

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -26.77
2 3 -324.90
3 5 -25.30
4 7 38.86
5 9 -13.75
6 10 16.47
7 13 22.69
8 15 -22.95
9 17 39.06
10 19 23.47
11 20 -12.61
12 22 39.50
13 24 41.80
14 26 -43.25
15 28 30.88
（数値実施例５）
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1* -389.156 3.50 1.58313 59.4 50.20
2 17.048 3.32 31.18
3* 34.838 2.00 1.64040 18.9 30.79
4* 26.062 12.14 27.46
5 -56.579 1.31 1.65844 50.9 23.53
6 25.399 0.27 21.60
7 26.084 3.72 1.84666 23.8 21.60
8 94.316 (可変) 20.76
9 51.845 1.41 1.91082 35.3 9.78
10 10.841 3.28 1.61293 37.0 9.81
11 1648.332 2.00 10.25
12(絞り) ∞ 1.24 11.00
13 23.683 2.96 1.51742 52.4 11.93
14 -22.690 (可変) 12.09
15 -60.281 0.80 1.88300 40.8 11.37
16 27.442 0.15 11.33
17 24.399 2.13 1.84666 23.8 11.41
18 139.226 (可変) 11.35
19 30.528 4.43 1.48749 70.2 14.75
20 -20.435 1.00 1.80518 25.4 15.21
21 25.377 0.20 16.44
22* 30.342 2.46 1.63550 23.9 16.67 Ａ
23* -53.965 0.28 16.92
24 -52.094 2.65 1.48749 70.2 17.02
25 -28.914 0.15 17.91
26 197.311 1.00 1.49866 43.1 18.58 Ａθ
27 17.673 0.05 19.36
28 17.673 7.51 1.48749 70.2 19.53
29* -32.740 (可変) 20.26
像面 ∞
非球面データ
第1面
K = 0.00000e+000 A 4= 2.86394e-005 A 6=-5.69472e-008 A 8= 8.46323e-011 A10=-6.91093e-014 A12= 2.64754e-017

第3面
K = 0.00000e+000 A 4= 9.01824e-005 A 6=-6.68018e-008 A 8=-1.49075e-011 A10=-5.39157e-013 A12=-1.02385e-015

第4面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.01330e-004 A 6= 2.25259e-007 A 8=-1.29504e-009 A10=-1.14361e-012 A12= 3.26356e-015

第22面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.79686e-005 A 6= 3.43912e-007 A 8= 1.04995e-009 A10=-4.90873e-011 A12=-4.35795e-014

第23面
K = 0.00000e+000 A 4= 3.15368e-006 A 6= 1.31291e-007 A 8= 1.54175e-009 A10= 3.97578e-011 A12=-9.15449e-013

第29面
K = 0.00000e+000 A 4= 2.88258e-005 A 6=-5.85339e-008 A 8= 2.72191e-009 A10=-2.31260e-011 A12= 9.54498e-014

各種データ
ズーム比 2.07
広角 中間 望遠
焦点距離 10.30 15.15 21.34
Fナンバー 3.50 4.60 4.60
半画角（度） 52.98 42.03 32.62
像高 13.66 13.66 13.66
レンズ全長 128.11 122.58 124.03
BF 35.00 41.57 51.36

d 8 21.65 9.33 2.00
d14 1.00 5.50 9.08
d18 10.50 6.22 1.64
d29 35.00 41.57 51.36

入射瞳位置 17.44 16.22 15.08
射出瞳位置 -88.82 -81.91 -65.70
前側主点位置 26.89 29.51 32.53
後側主点位置 24.70 26.42 30.02

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
1 1 -14.92 26.26 6.65 -12.61
2 9 27.87 10.89 8.12 0.38
3 15 -55.22 3.08 0.23 -1.49
4 19 39.34 19.73 10.60 -3.40

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -27.92
2 3 -177.34
3 5 -26.46
4 7 41.55
5 9 -15.30
6 10 17.79
7 13 22.89
8 15 -21.27
9 17 34.65
10 19 25.85
11 20 -13.92
12 22 30.91
13 24 128.49
14 26 -39.00
15 28 24.75

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。表１に各実施例で用いた材料の光学特性を示す。表２に各数値実施例について、条件式（１）〜（５）に相当する数値を示す。

次に本発明のズームレンズを光学機器の１つとしての撮像装置（カメラシステム）に適用した実施例を図２２を用いて説明する。
図２２は一眼レフカメラの要部概略図である。図２２において、１０は実施例１〜５のいずれか１つのズームレンズ１を有する撮像レンズ（撮像光学系）である。撮影光学系１は保持部材である鏡筒２に保持されている。２０はカメラ本体である。カメラ本体は撮像レンズ１０からの光束を上方に反射するクイックリターンミラー３、撮像レンズ１０の像形成位置に配置された焦点板４、焦点板４に形成された逆像を正立像に変換するペンタダハプリズム５を有している。更に、その正立像を観察するための接眼レンズ６等によって構成されている。
７は感光面であり、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の固体撮像素子（光電変換素子）や銀塩フィルムが配置される。撮影時にはクイックリターンミラー３が光路から退避して、感光面７上に撮像レンズ１０によって像が形成される。このように実施例１〜５のズームレンズを写真用カメラや、ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ等の撮像装置に適用することにより、優れた光学特性と色収差の補正効果を有する撮像装置を実現している。そして従来の有機材料からなる光学素子を用いた撮像光学系と比較して、環境変化、特に温度変化による光学性能の変化を低減している。
本発明はクイックリターンミラーのない一眼レフカメラにも適用できる。また本発明はプロジェクター等の光学機器の投射レンズにも同様に適用することができる。
Ｌ０ ズームレンズ Ｌ１ 第１レンズ群 Ｌ２ 第２レンズ群
Ｌ３ 第３レンズ群 Ｌ４ 第４レンズ群 Ｌ５ 第５レンズ群
Ｌ６ 第６レンズ群 Ｌ７ 第７レンズ群 Ｌ レンズ群
Ａ 光学素子 Ａθ 光学素子 ＧＢ ガラスブロック ＳＰ 開口絞り

Claims (10)

  1. 複数のレンズ群を有し、ズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化するズームレンズにおいて、前記複数のレンズ群のうち少なくとも１つのレンズ群Ｌは、０℃〜４０℃の温度範囲において、温度変化に対する屈折率の変化の平均値をΔＮａｖとするとき、
    ｜ΔＮａｖ｜＞５．０×１０−５
    なる条件式を満足する材料よりなる光学素子Ａを複数有し、
    該複数の光学素子Ａのうち少なくとも１つの光学素子Ａθは、ｇ線とＦ線に関する異常部分分散比をΔθｇＦＡθとするとき、
    ｜ΔθｇＦＡθ｜＞０．０２７２
    なる条件式を満足し、ｉを前記レンズ群Ｌの光入射側から数えた前記光学素子Ａθの順序とし、前記レンズ群Ｌの光入射側から数えて第ｉ番目の光学素子Ａθを第ｉ光学素子、ｊを前記レンズ群Ｌの光入射側から数えた前記光学素子Ａの順序とし、前記レンズ群Ｌの光入射側から数えて第ｊ番目の光学素子Ａを第ｊ光学素子、
    前記第ｉ光学素子の焦点距離をｆｉ、前記レンズ群Ｌの焦点距離をｆＬ、前記第ｊ光学素子のうち正レンズの屈折力φｐｊの０℃〜４０℃の温度範囲における温度変化に対する屈折力の変化の平均値をΔφｐｊ、前記第ｊ光学素子のうち負レンズの屈折力φｎｊの０℃〜４０℃の温度範囲における温度変化に対する屈折力の変化の平均値をΔφｎｊとするとき、
    ｜１／（Σ（１／ｆｉ）×ｆＬ）｜＜２．２
    −１．５＜Σ（Δφｐｊ）／Σ（Δφｎｊ）＜−０．６６
    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ｊ光学素子のうち正レンズの材料の等価アッベ数をνｐ、前記第ｊ光学素子のうち負レンズの材料の等価アッベ数をνｎとするとき、
    ｜νｐ−νｎ｜＜３８
    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. ｄ線における材料の屈折率をｎｄ、材料のアッベ数をνｄとするとき、
    前記光学素子Ａのうち少なくとも１つの光学素子の材料と前記光学素子Ａθのうち少なくとも１つの光学素子の材料はいずれも、
    ｎｄ＜６．６６７×１０−４νｄ２−５．０００×１０−２νｄ＋２．５３３（νｄ≦３５のとき）
    ｎｄ＜１．６（νｄ＞３５のとき）
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項１又は２に記載のズームレンズ。
  4. 開口絞りを有し、前記複数のレンズ群のうち光入射側から光出射側へ数えて第１番目のレンズ群は負の屈折力であり、前記光学素子Ａθは前記開口絞りよりも光入射側に配置されてい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. 開口絞りを有し、前記複数のレンズ群のうち光入射側から光出射側へ数えて第１番目のレンズ群は負の屈折力であり、前記光学素子Ａθは前記開口絞りよりも光出射側に配置されてい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。
  6. 開口絞りを有し、前記複数のレンズ群のうち光入射側から光出射側へ数えて第１番目のレンズ群は正の屈折力であり、前記光学素子Ａθは前記開口絞りよりも光入射側に配置されてい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。
  7. 前記ズームレンズは光入射側から光出射側へ順に、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、正の屈折力の第４レンズ群より構成され、ズーミングに際して各レンズ群が移動し、前記レンズ群Ｌは前記第４レンズ群であ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。
  8. 前記ズームレンズは光入射側から光出射側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、負の屈折力の第４レンズ群、正の屈折力の第５レンズ群、負の屈折力の第６レンズ群、負の屈折力の第７レンズ群より構成され、ズーミングに際して各レンズ群が移動し、前記レンズ群Ｌは前記第３レンズ群であ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。
  9. 前記ズームレンズは光入射側から光出射側へ順に、負の屈折力の第１レンズ群、正の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群、正の屈折力の第５レンズ群より構成され、ズーミングに際して前記第２レンズ群、前記第３レンズ群、前記第４レンズ群が移動し、前記レンズ群Ｌは第１レンズ群であ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。
  10. 請求項１乃至９のいずれか１項に記載のズームレンズを有することを特徴とする光学機器。
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