JP2020064176A - ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】収差の発生を軽減することができ、高いズーム比で全ズーム領域で良好な光学特性が得られる小型のズームレンズを得る。【解決手段】ズームレンズＯＬは、物体側から像側へ順に配置された、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、正の屈折力の第３レンズ群Ｌ３と、１つ以上のレンズ群を含む後群ＧＬＲからなり、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であって、後群は、最も像側に配置された負の屈折力の最終レンズ群ＬＲを有し、最終レンズ群は２枚以上の負レンズを有し、最終レンズ群の少なくとも１枚の負レンズＧｎ１は、材料のｄ線に対するアッべ数をνｄ１、ｇ線とＦ線に対する部分分散比をθｇＦ１とするとき、０．０２０＜θｇＦ１−０．６４３８＋０．００１６８２×νｄ１＜０．２００、νｄ１＜２３．５、なる条件式を満足する。【選択図】図１

Description

本発明は、ズームレンズ及びそれを有する撮像装置に関し、例えばデジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、ＴＶ（テレビジョン）放送用のテレビカメラ、デジタルシネマ、監視カメラ等の撮像装置に好適な撮像光学系に関する。

撮像装置に用いられる撮像光学系には、レンズ全長が短いことが要望されている。ここでレンズ全長とは第１レンズ面から最終レンズ面までの距離に空気換算でのバックフォーカスの値を加えた長さである。一般に、望遠型のズームレンズはレンズ全長が長くなる傾向にある。このため、望遠型のズームレンズには、レンズ全長の短縮化への要望が強い。ここで望遠型のズームレンズとは、焦点距離がレンズ全長に対して長いズームレンズを言う。

撮像光学系は一般的に、全系の小型化を図るほど、また焦点距離が延びるに従って諸収差のうち、特に軸上色収差及び倍率色収差などの色収差が多く発生する傾向にある。望遠型のズームレンズにおいてズームレンズの小型化と高性能化を図るためにはこれらの色収差を良好に補正する必要がある。色収差の補正する方法として、光学材料に異常部分分散材料を用いる方法が知られている（特許文献１乃至３）。

特許文献１、２では、異常部分分散性を持った低分散の光学材料（アッべ数の大きな光学部材）を用いて色収差の低減を補正した光学系が開示されている。特に、軸上軸上光線と瞳近軸光線の光軸からの入射位置（通過位置）が比較的高くなる第１レンズ群の物体側に、異常部分分散性を持つ低分散材料よりなる正レンズを配置する構成により、色収差の補正と全系の小型化を図っている。

特許文献３では、瞳近軸光線の高さが高くなる最終レンズ群の像側に、異常部分分散性を持つ低分散材料よりなる負レンズを配置する構成により倍率色収差の補正と全系の小型化を図った光学系が開示されている。

特開２０１４−４１２２３号公報 特開２０１１−８５７８８号公報 特開２００９−２６５６５３号公報

望遠型のズームレンズは全系の小型化を図りつつ、高ズーム比化を図ることが比較的容易である。一般にズームレンズは、ズームレンズがもつ本質的な収差に加えて、ズーミングの際には各レンズ群の間隔の変動に伴う色収差をはじめとする諸収差が変動してくる。そのため、ズームレンズを構成するときには、ズームタイプ（レンズ群の数や各レンズ群の屈折力の符号）や、ズームレンズを構成する各レンズ群の屈折力、ならびにそれらのズーミングに際しての移動条件等を適切に設定することが重要となる。

特に望遠型のズームレンズでは、前方のレンズ群にて発生した収差が後方のレンズ群によって拡大される。このため、後方のレンズ群のレンズ構成を適切に設定することが重要になってくる。これらの構成を適切に設定しないと、全系の小型化を図りつつ、色収差を良好に補正し、全ズーム範囲で高い光学性能のズームレンズを得るのが難しくなってくる。本発明は、色収差の発生を軽減することができ、高いズーム比で全ズーム領域で良好な光学特性が得られる小型のズームレンズおよびそれを有する撮像装置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配置された、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レンズ群と、１つ以上のレンズ群を含む後群からなり、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であって、
前記後群は、最も像側に配置された負の屈折力の最終レンズ群を有し、
前記最終レンズ群は、２枚以上の負レンズを有し、
前記最終レンズ群の少なくとも１枚の負レンズＧｎ１は、材料のｄ線に対するアッべ数をνｄ１、ｇ線とＦ線に対する部分分散比をθｇＦ１とするとき、
０．０２０＜θｇＦ１−０．６４３８＋０．００１６８２×νｄ１＜０．２００
νｄ１＜２３．５
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、色収差の発生を軽減することができ高いズーム比で全ズーム領域で良好な光学特性が得られる小型のズームレンズが得られる。

実施例１のレンズ断面図 実施例１のズームレンズの無限遠にフォーカス時の収差図 実施例２のレンズ断面図 実施例２のズームレンズの無限遠にフォーカス時の収差図 実施例３のレンズ断面図 実施例３のズームレンズの無限遠にフォーカス時の収差図 実施例４のレンズ断面図 実施例４のズームレンズの無限遠にフォーカス時の収差図 実施例５のレンズ断面図 実施例５のズームレンズの無限遠にフォーカス時の収差図 実施例６のレンズ断面図 実施例６のズームレンズの無限遠にフォーカス時の収差図 本発明の撮像装置（光学機器）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配置された、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レンズ群と、１つ以上のレンズ群を含む後群からなる。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。後群は、最も像側に配置された負の屈折力のレンズ群ＬＲ（最終レンズ群）を有し、レンズ群ＬＲは２枚以上の負レンズを有している。ここでレンズ群とは、ズーミングに際して一体的に移動するレンズ要素であって、１枚以上のレンズを有していればよく、必ずしも複数枚のレンズを有していなくてもよい。

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にフォーカスしたときの広角端、中間ズーム位置、望遠端（長焦点距離端）における収差図である。実施例１は、ズーム比４．７５、Ｆナンバー−６．００〜６．４３のズームレンズである。

図３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４（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は、それぞれ実施例２のズームレンズの無限遠にフォーカスしたときの広角端、中間ズーム位置、望遠端における収差図である。実施例２は、ズーム比４．４１、Ｆナンバー５．２４〜６．４３のズームレンズである。

図５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６（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は、それぞれ実施例３のズームレンズの無限遠にフォーカスしたときの広角端、中間ズーム位置、望遠端における収差図である。実施例３は、ズーム比３．９７、Ｆナンバー３．７５〜５．８５のズームレンズである。

図７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８（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は、それぞれ実施例４のズームレンズの無限遠にフォーカスしたときの広角端、中間ズーム位置、望遠端における収差図である。実施例４は、ズーム比３．１８、Ｆナンバー４．１６〜５．８３のズームレンズである。

図９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１０（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は、それぞれ実施例５のズームレンズの無限遠にフォーカスしたときの広角端、中間ズーム位置、望遠端における収差図である。実施例５は、ズーム比４．７５、Ｆナンバー５．６９〜６．４３のズームレンズである。

図１１は本発明の実施例６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１２（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は、それぞれ実施例６のズームレンズの無限遠にフォーカスしたときの広角端、中間ズーム位置、望遠端における収差図である。実施例６は、ズーム比４．４１、Ｆナンバー５．２５〜６．４３のズームレンズである。

図１３は、本発明のズームレンズを備えるカメラ（撮像装置）の要部概略図である。

各実施例のズームレンズはビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、監視カメラ、ＴＶカメラなどの撮像装置に用いられる撮像光学系である。尚、各実施例のズームレンズは投射装置（プロジェクタ）用の投射光学系として用いることもできる。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。また、レンズ断面図においてＯＬはズームレンズである。レンズ断面図において、ｉを物体側からのレンズ群の順番とすると、Ｌｉは第ｉレンズ群を示す。ＧＬＲは１つ以上のレンズ群を有する後群である。

ＳＰは開放Ｆナンバー（Ｆｎｏ）の光束を決定（制限）する開口絞りである。ＳＳＰはフレアーカット絞りである。ＩＰは像面であり、ビデオカメラやデジタルスチルカメラの撮影光学系として使用する際にはＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の固体撮像素子（光電変換素子）の撮像面が置かれる。

収差図においてＦｎｏはＦナンバー、ωは撮像半画角（度）であり、光線追跡値による画角である。球面収差図において、ｄはｄ線（波長５８７．５６ｎｍ）、ｇはｇ線（波長４３５．８ｎｍ）、ＣはＣ線（波長６５６．２７ｎｍ）、ＦはＦ線（波長４８６．１３ｎｍ）である。非点収差図において実線のΔＳはｄ線におけるサジタル像面、点線のΔＭはｄ線におけるメリディオナル像面である。歪曲収差はｄ線について示している。倍率色収差図においてｇはｇ線、ＣはＣ線、ＦはＦ線である。尚、以下の各実施例において広角端と望遠端は変倍用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。

実施例１、２、５、６のズームレンズＯＬは物体側から像側へ順に配置された、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、正の屈折力の第３レンズ群Ｌ３、１つ以上のレンズ群を有する後群ＧＬＲより構成される。後群ＧＬＲは物体側から像側へ順に配置された負の屈折力の第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、正の屈折力の第７レンズ群Ｌ７、負の屈折力の第８レンズ群Ｌ８より構成されている。

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、第３レンズ群Ｌ３、第４レンズ群Ｌ４、第５レンズ群Ｌ５、第６レンズ群Ｌ６，第８レンズ群Ｌ８は物体側へ互いに異なった軌跡で移動する。無限遠から近距離へのフォーカシングに際して、光軸に沿って第４レンズ群Ｌ４を物体側へ、第６レンズ群Ｌ６を像側へ移動する。これにより、好適なフォーカスを実現している。

実施例３のズームレンズＯＬは物体側から像側へ順に配置された、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、正の屈折力の第３レンズ群Ｌ３、１つ以上のレンズ群を有する後群ＧＬＲより構成される。後群ＧＬＲは物体側から像側へ順に配置された正の屈折力の第４レンズ群Ｌ４、負の屈折力の第５レンズ群Ｌ５、負の屈折力の第６レンズ群Ｌ６より構成されている。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、第３レンズ群Ｌ３、第４レンズ群Ｌ４、第５レンズ群Ｌ５、第６レンズ群Ｌ６は物体側へ互いに異なった軌跡で移動する。

無限遠から近距離へのフォーカシングに際して、光軸に沿って第５レンズ群Ｌ５像側へ移動することで好適なフォーカスを実現している。

実施例４のズームレンズＯＬは物体側から像側へ順に配置された、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、正の屈折力の第３レンズ群Ｌ３、１つ以上のレンズ群を有する後群ＧＬＲより構成される。後群ＧＬＲは負の屈折力の第４レンズ群Ｌ４より構成されている。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、第３レンズ群Ｌ３、第４レンズ群Ｌ４は物体側へ互いに異なる軌跡で移動する。無限遠から近距離へのフォーカシングに際して、光軸に沿って第１レンズ群Ｌ１は物体側へ移動することで好適なフォーカスを実現している。

各実施例では、第２レンズ群Ｌ２の一部を光軸に対して垂直方向の成分を持つように移動させることにより、ズームレンズが振動（傾動）したときの撮像画像のぶれを補正するようにしている。尚、各実施例では任意のレンズ群を光軸に対して垂直な方向の成分を持つ用に移動させて画像ぶれの補正を行ってもよい
各実施例において、レンズ群ＬＲの少なくとも１枚の負レンズＧｎ１は、材料のｄ線に対するアッべ数をνｄ１、ｇ線とＦ線に対する部分分散比をθｇＦ１とする。このとき、
０．０２０＜θｇＦ１−０．６４３８＋０．００１６８２×
νｄ１＜０．２００・・・（１）
νｄ１＜２３．５ ・・・（２）
なる条件を満足する。

尚、各実施例のズームレンズに用いるレンズの材料の部分分散比とアッべ数は次の通りである。ｇ線、Ｆ線、ｄ線、Ｃ線に対する屈折率をそれぞれＮｇ、ＮＦ、Ｎｄ、ＮＣとする。アッべ数νｄ、ｇ線とＦ線に関する部分分散比θｇＦは次の通りである。

νｄ＝（Ｎｄ−１）／（ＮＦ−ＮＣ）
θｇＦ＝（Ｎｇ−ＮＦ）／（ＮＦ−ＮＣ）
このとき、
θｇＦ−０．６４３８＋０．００１６８２×νｄ＞０．０１
なる条件を満足する材料を「異常部分分散材料」と称している。

次に前述の各条件式の技術的意味について説明する。

条件式（１）は、レンズ群ＬＲに含まれる負レンズＧｎ１の材料に、異常部分分散材料を使用することを規定している。一般的に、望遠型のズームレンズにおいて、望遠端においてｇ線の倍率色収差はアンダー側に発生する。そこで、レンズ群ＬＲに含まれる負レンズＧｎ１に、異常部分分散性をもつ材料を用いて、レンズ全長の短縮によって増加した望遠端での色収差を良好に補正している。条件式（１）の上限値を超えると、望遠端において色収差が補正過剰になってしまう。条件式（１）の下限値を超えると、望遠端において色収差が補正不足となり好ましくない。

条件式（２）は、レンズ群ＬＲに含まれる負レンズＧｎ１の材料に、高分散の光学材料（アッべ数の小さな光学部材）を使用することを規定している。レンズ群ＬＲに、高屈折率、かつ異常部分分散性を有する材料よりなる負レンズＧｎ１を配置することで、レンズ群ＬＲ内で色収差の補正を効果的に行っている。

これにより、第１レンズ群Ｌ１の正の屈折力（パワー）を強めることによって、レンズ全長の短縮化を図っている。更に、条件式（２）で特定する材料は部分分散性（部分分散比）θｇＦが高く、２次の色消し効果を多く有する。条件式（２）の上限値を超えると、望遠端において色収差が補正不足となり好ましくない。

各実施例において更に好ましくは条件式（１）と条件式（２）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。

０．０２３＜θｇＦ１−０．６４３８＋０．００１６８２×
νｄ１＜０．１００・・・（１ａ）
νｄ１＜２２．９ ・・・（２ａ）
更に好ましくは条件式（１ａ）と条件式（２ａ）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。

０２５＜θｇＦ１−０．６４３８＋０．００１６８２×
νｄ１＜０．０５０・・・（１ｂ）
νｄ１＜２２．８ ・・・（２ｂ）
各実施例において、更に好ましくは次の条件式のうち１つ以上を満足するのが良い。

レンズ群ＬＲの焦点距離をｆＬＲ、望遠端におけるズームレンズの焦点距離をｆｔとする。広角端におけるレンズ群ＬＲの最終レンズ面から像面までの光軸上の距離をＢＦｗ、広角端におけるズームレンズの焦点距離をｆｗとする。ここで最終レンズ面とは、最も像側に配置されたレンズの像側の面のことをいう。望遠端におけるレンズ群ＬＲの最終レンズ面から像面までの光軸上の距離をＢＦｔとする。第１レンズ群Ｌ１の焦点距離をｆ１とする。レンズ群ＬＲはズーミングに際して移動し、広角端から望遠端へのズーミングにおけるレンズ群ＬＲの移動量をＭ、望遠端における最も物体側のレンズ面から像面までの光軸上の距離をＬｔとする。

ここでレンズ群の移動量とは、広角端におけるレンズ群の光軸上の位置と望遠端におけるレンズ群の光軸上の位置の差をいう。移動量の符号は広角端に比べて望遠端において像側に位置するときを正、物体側に位置するときを負とする。レンズ群ＬＲは２枚以上の負レンズを有し、レンズ群ＬＲに含まれる負レンズのうち、負レンズＧｎ１と異なる少なくとも１枚の負レンズＧｎ２は、材料のｄ線に対するアッべ数をνｄ２とする。負レンズＧｎ２の材料のｇ線とＦ線に対する部分分散比をθｇＦ２とする。広角端における第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の空気間隔をＤ１ｗ、望遠端における第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の空気間隔をＤ１ｔとする。

このとき、次の条件式のうち１つ以上を満足するのが良い。

−２．００＜ｆＬＲ／ｆｔ＜−０．０５ ・・・（３）
０．０１＜ＢＦｗ／ｆｗ＜０．５０ ・・・（４）
１．５＜ＢＦｔ／ＢＦｗ＜５．０ ・・・（５）
０．０１＜ｆ１／ｆｗ＜３．００ ・・・（６）
０．０５＜Ｍ／Ｌｔ＜０．５０ ・・・（７）
６５．０＜νｄ２＜１００．０ ・・・（８）
０．０１＜θｇＦ２−０．６４３８＋０．００１６８２×
νｄ２＜０．２０・・・（９）
Ｄ１ｗ＜Ｄ１ｔ ・・・（１０）
次に、前述の条件式の技術的意味について説明する。

条件式（３）は、望遠端におけるズームレンズＯＬの焦点距離ｆｔを、レンズ群ＬＲの焦点距離ｆＬＲで規定している。条件式（３）の下限を超えると、レンズ群ＬＲの負の屈折力が弱くなりすぎるため（負の屈折力の絶対値が小さくなりすぎるため）、バックフォーカスを十分に短縮することができず、レンズ全系が大型化するので良くない。条件式（３）の上限を超えると、レンズ群ＬＲの負の屈折力が強くなりすぎるため（負の屈折力の絶対値が大きくなりすぎるため）、レンズ群ＬＲより諸収差、特に、倍率色収差及びコマ収差が多く発生して、高い結像性能を保つことが困難になる。

条件式（４）は、広角端におけるバックフォーカスＢＦｗを広角端におけるズームレンズＯＬの焦点距離ｆｗで規定している。条件式（４）の下限を超えると、最も像側に配置されたレンズ系が大きくなり、全系の小型化が困難となる。条件式（４）の上限を超えると、バックフォーカスが長くなり、その分、ズームレンズが大型化してしまうので良くない。

条件式（５）は望遠端におけるバックフォーカスＢＦｔを広角端におけるバックフォーカスＢＦｗで規定している。倍率色収差は、近軸軸上光線のレンズ面への入射位置の高さと瞳近軸光線のレンズ面への入射位置の高さの積に比例する。望遠端では、近軸軸上光線の入射位置の高さと瞳近軸光線の入射位置の高さが互いに大きくなる位置に、異常部分分散材料を含むレンズ群ＬＲを配置すると、色収差の低減が容易となる。

一方で、レンズ群ＬＲに含まれる負レンズに異常部分分散材料を使用した場合、広角端においては、ｇ線の倍率色収差はオーバー側に発生しているため色収差が増加してしまう。広角端では、望遠端と比較して、近軸軸上光線のレンズ面への入射位置が比較的低くなる像面側にレンズ群ＬＲを配置すると、色収差の発生を抑制することが容易となる。条件式（５）の下限を超えると、広角端において倍率色収差が増加するため好ましくない。一方、条件式（５）の上限を超えると、望遠端において倍率色収差の補正が困難となる。

条件式（６）は第１レンズ群Ｌ１の焦点距離ｆ１を広角端におけるズームレンズＯＬの焦点距離ｆｗで規定している。条件式（６）の下限を超えると、第１レンズ群Ｌ１の正の屈折力が強くなりすぎて、球面収差やコマ収差の補正が困難となる。条件式（６）の上限を超えると、第１レンズ群Ｌ１の正の屈折率が弱くなりすぎてしまい、所定のズーム比を得るためには、第１レンズ群Ｌ１の移動量が増加し、全系が大型化してくる。

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レンズ群ＬＲの移動量を望遠端におけるレンズ全長Ｌｔで規定している。倍率色収差は、近軸軸上光線のレンズ面への入射位置の高さと瞳近軸光線のレンズ面への入射位置の高さの積に比例する。望遠端では、近軸軸上光線のレンズ面への入射位置の高さと瞳近軸光線のレンズ面への入射位置の高さが互いに大きくなる位置に、異常部分分散材料を含むレンズ群ＬＲを配置すると、色収差の低減が容易となる。

一方で、レンズ群ＬＲに含まれる負レンズに異常部分分散材料を使用した場合、広角端においては、ｇ線の倍率色収差はオーバー側に発生しているため色収差が増加してしまう。広角端では、望遠端と比較して、近軸軸上光線のレンズ面への入射位置が比較的低くなる像面側にレンズ群ＬＲを配置すると、色収差の発生を抑制することが容易となる。

条件式（７）の下限を超えると、レンズ群ＬＲの移動量が少なくなり、望遠端において球面収差の補正が困難となる。条件式（７）の上限を超えると、望遠端において倍率色収差の補正が困難となる。

条件式（８）は、レンズ群ＬＲに含まれる負レンズＧｎ２の材料に、低分散の光学材料（アッべ数の大きな光学部材）を使用することを規定している。レンズ群ＬＲは負の屈折力であるので、レンズ群ＬＲ内の色消し条件を考えると負レンズの材料には低分散材料を使用した方が良い。条件式（８）の上限または下限を超えるとレンズ群ＬＲ内での色消しが難しく、ズーミングに際して色収差の変動が大きくなってくる。

条件式（９）は、レンズ群ＬＲに含まれる負レンズＧｎ２の材料に、異常部分分散材料を使用することを規定している。各実施例のズームレンズでは、正の屈折力の第１レンズ群Ｌ１と、負の屈折力の第２レンズ群Ｌ２と、正の屈折力の第３レンズ群Ｌ３と、１つ以上のレンズ群を含む後群ＧＬＲからなっている。このとき後群ＧＬＲを最も像側に負の屈折力のレンズ群ＬＲを有する構成とすると、望遠端において、ｇ線の倍率色収差はアンダー側に発生する。レンズ群ＬＲに含まれる負レンズＧｎ２に、異常部分分散性を持つ材料を用いて、レンズ全長の短縮によって増加した望遠端での色収差を補正している。

条件式（９）の上限を超えると、望遠端において倍率色収差が過剰補正となり好ましくない。条件式（９）の下限を超えると望遠端において倍率色収差が補正不足となり好ましくない。

条件式（１０）は、ズーミングに際しての第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の移動量を規定している。広角端から望遠端へのズーミングに際して第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の空気間隔を狭くすることで広角端ではレトロフォーカス型、望遠端ではテレフォト型の屈折力配置とすることを容易にしている。

以上のように各実施例によれば、色収差を始めとする諸収差が良好に補正された小型のズームレンズが得られる。

好ましくは条件式（３）乃至（９）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。

−１．９９＜ｆＬＲ／ｆｔ＜−０．０８ ・・・（３ａ）
０．０５＜ＢＦｗ／ｆｗ＜０．３０ ・・・（４ａ）
２．０＜ＢＦｔ／ＢＦｗ＜４．５ ・・・（５ａ）
１．０＜ｆ１／ｆｗ＜２．８ ・・・（６ａ）
０．０８＜Ｍ／Ｌｔ＜０．３０ ・・・（７ａ）
６６．０＜νｄ２＜９８．０ ・・・（８ａ）
０．０１＜θｇＦ２−０．６４３８＋０．００１６８２×
νｄ２＜０．１０・・・（９ａ）
更に好ましくは条件式（３ａ）乃至（９ａ）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。

−１．９８＜ｆＬＲ／ｆｔ＜−０．０９ ・・・（３ｂ）
０．１＜ＢＦｗ／ｆｗ＜０．２ ・・・（４ｂ）
２．５＜ＢＦｔ／ＢＦｗ＜４．２ ・・・（５ｂ）
１．５＜ｆ１／ｆｗ＜２．６ ・・・（６ｂ）
０．０９＜Ｍ／Ｌｔ＜０．２０ ・・・（７ｂ）
６６．５＜νｄ２＜９５．０ ・・・（８ｂ）
０．０１２＜θｇＦ２−０．６４３８＋０．００１６８２×
νｄ２＜０．０５０・・・（９ｂ）
各実施例において、レンズ群ＬＲは少なくとも１枚の正レンズを含むのが良い。これによれば色消しが容易になる。負レンズＧｎ１は、レンズ群ＬＲの最も像側に配置されるのが良い。これによれば、望遠端において色消しが容易になる。後群ＬＲは開口絞りＳＰを含むのが良い。これによれば収差補正が容易になる。第２レンズ群Ｌ２はズーミングに際して不動であるのが良い。これによれば、所定のズーム比を確保しつつ全系の小型化が容易になる。

次に、本実施形態のズームレンズを撮像光学系として用いたデジタルカメラの実施例を図１３を用いて説明する。図１３において、１０はカメラ本体、１１は実施例１乃至６で説明したいずれかのズームレンズによって構成された撮像光学系である。１２はカメラ本体に内蔵され、撮像光学系１１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。１３はレンズ装置（撮像装置）である、レンズ装置１３は撮像光学系１１を有する。

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。

以下に、実施例１乃至実施例６に各々対応する数値実施例１乃至数値実施例６を示す。各数データにおいて、ｉは物体側から数えた面の順序を示す。ｒｉは第ｉ面の曲率半径、ｄｉは第ｉ面と第ｉ＋１面間のレンズ厚及び空気間隔、ｎｄｉとνｄｉはそれぞれ、ｄ線を基準とした光学部材の材質の屈折率とアッベ数である。非球面形状は光軸方向にＸ軸、光軸と垂直方向にＨ軸、光の進行方向を正としＲを近軸曲率半径、Ｋを円錐定数、Ａ４乃至Ａ１０を各々非球面係数としたとき

なる式で表している。＊は非球面形状を有する面を意味している。「ｅ−ｘ」は１０^−ｘを意味している。ｆは焦点距離、ＦｎｏはＦナンバー、ωは半画角を示し、近軸計算による画角を示す。ＢＦはバックフォーカスであり、最終レンズ面から像面までの空気換算での距離を示している。レンズ全長は最も物体側のレンズ面から最終レンズ面までの距離にバックフォーカスを加えたものである。広角は広角端、中間は中間のズーム位置、望遠は望遠端を示している。

また、前述の各条件式に関するパラメータ及び各条件式に対応する各数値例との関係を表１、表２に示す。

（数値実施例１）
単位 mm

面データ
面番号 r d nd vd
1 111.080 8.39 1.59349 67.0
2 1194.519 0.20
3 113.201 2.80 1.65412 39.7
4 54.824 12.97 1.43875 94.7
5 359.613 (可変)
6 53.166 5.89 1.80810 22.8
7 1236.354 1.60 2.00100 29.1
8 51.477 4.40
9 -248.044 1.20 1.95375 32.3
10 65.720 3.25
11 -60.567 1.20 1.43875 94.7
12 68.073 3.51 1.85478 24.8
13 -242.790 (可変)
14(絞り) ∞ 0.50
15 41.810 5.52 1.43875 94.7
16 -116.692 (可変)
17 -39.659 1.50 1.95375 32.3
18 -99.556 (可変)
19 ∞ 4.21（フレアーカット絞り）
20 708.405 3.25 1.67270 32.1
21 -37.852 2.25
22 174.513 4.01 1.48749 70.2
23 -29.118 1.40 2.05090 26.9
24 -205.228 0.15
25 58.860 2.92 1.62004 36.3
26 -113.775 (可変)
27 -311.382 1.80 1.80810 22.8
28 -89.980 1.00 1.88300 40.8
29 45.142 (可変)
30 58.214 1.80 2.00069 25.5
31 35.419 7.16 1.66680 33.0
32 -57.121 (可変)
33 -36.219 1.40 1.49700 81.5
34 151.654 4.25
35* -28.591 1.80 1.58313 59.4
36 -102.067 6.00 1.73800 32.3
37 -26.715 1.12
38 -26.212 1.80 1.80810 22.8
39 -39.986 (可変)
像面 ∞

非球面データ
第35面
K = 0.00000e+000 A 4= 5.75161e-006 A 6= 3.61421e-009 A 8= 8.37197e-012 A10=-5.16225e-015

各種データ
ズーム比 4.75
広角 中間 望遠
焦点距離 102.00 220.29 485.00
Fナンバー 6.00 6.43 6.43
半画角（度） 11.98 5.61 2.55
像高 21.64 21.64 21.64
レンズ全長 208.69 259.83 288.69
BF 16.13 32.43 46.87

d 5 1.50 52.64 81.50
d13 29.76 18.02 1.60
d16 4.80 11.36 21.93
d18 6.25 6.60 1.50
d26 11.90 12.11 1.50
d29 5.43 10.06 31.63
d32 33.66 17.36 2.92
d39 16.13 32.43 46.87

レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 177.40
2 6 -56.80
3 14 70.91
4 17 -69.97
5 19 44.09
6 27 -43.33
7 30 52.62
8 33 -54.24



（数値実施例２）
単位 mm

面データ
面番号 r d nd vd
1 108.930 7.36 1.59349 67.0
2 819.902 0.20
3 110.154 2.80 1.65412 39.7
4 55.152 11.50 1.43875 94.7
5 386.853 (可変)
6 58.981 4.24 1.80810 22.8
7 -292.064 1.70 2.00100 29.1
8 58.991 3.95
9 -258.615 1.20 1.95375 32.3
10 67.596 2.79
11 -69.279 1.20 1.43875 94.7
12 67.706 3.20 1.85478 24.8
13 -325.412 (可変)
14(絞り) ∞ 0.50
15 45.065 5.27 1.43875 94.7
16 -89.104 (可変)
17 -38.958 1.50 1.95375 32.3
18 -89.808 (可変)
19 ∞ 4.67（フレアーカット絞り）
20 -2318.115 4.11 1.73800 32.3
21 -40.202 1.76
22 148.923 5.98 1.48749 70.2
23 -30.984 1.40 2.05090 26.9
24 -215.951 0.15
25 59.466 4.23 1.60342 38.0
26 -128.633 (可変)
27 -1612.338 1.80 1.80810 22.8
28 -92.177 1.00 1.88300 40.8
29 40.535 (可変)
30 73.905 1.80 2.00069 25.5
31 46.889 6.20 1.66680 33.0
32 -54.334 (可変)
33 -124.788 1.40 1.59522 67.7
34 125.873 5.13
35* -21.659 1.80 1.58313 59.4
36 -235.332 6.00 1.73800 32.3
37 -29.085 1.64
38 -25.945 2.52 1.80810 22.8
39 -39.867 (可変)
像面 ∞

非球面データ
第35面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.05735e-005 A 6= 1.51006e-008 A 8= 1.57718e-011 A10= 7.34780e-014

各種データ
ズーム比 4.41
広角 中間 望遠
焦点距離 102.00 220.00 450.00
Fナンバー 5.24 5.75 6.43
半画角（度） 11.98 5.62 2.75
像高 21.64 21.64 21.64
レンズ全長 198.35 249.94 278.35
BF 14.56 30.77 41.71

d 5 1.50 53.09 81.50
d13 29.76 16.93 1.70
d16 4.44 10.08 18.22
d18 1.50 3.95 1.94
d26 13.09 12.64 1.50
d29 5.36 10.55 30.79
d32 29.12 12.91 1.98
d39 14.56 30.77 41.71

レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 173.32
2 6 -56.57
3 14 69.04
4 17 -73.19
5 19 44.94
6 27 -43.25
7 30 54.55
8 33 -51.01



（数値実施例３）
単位 mm

面データ
面番号 r d nd vd
1 92.856 4.65 1.48749 70.2
2 8370.524 0.15
3 113.303 2.10 1.83400 37.2
4 52.837 5.05 1.60311 60.6
5 195.865 (可変)
6 78.505 2.99 1.54814 45.8
7 -278.759 1.65 1.81600 46.6
8 278.774 3.23
9 ∞ 0.85
10 -173.407 1.10 1.80400 46.6
11 25.878 2.34 2.00069 25.5
12 57.979 1.92
13 -111.912 1.05 1.72916 54.7
14 146.130 (可変)
15(絞り) ∞ 0.98
16 337.439 1.71 1.77250 49.6
17 -86.551 0.15
18 45.888 5.07 1.48749 70.2
19 -61.283 1.25 2.00100 29.1
20 -301.039 (可変)
21 80.776 1.30 2.00100 29.1
22 34.719 0.69
23 36.022 4.39 1.48749 70.2
24 -76.819 0.15
25 70.578 2.08 1.80400 46.6
26 1904.752 (可変)
27 -297.149 1.83 1.80810 22.8
28 -71.478 1.15 1.51742 52.4
29 39.777 3.68
30 ∞ (可変)（フレアーカット絞り）
31 207.079 5.18 1.72047 34.7
32 -37.585 1.20 1.49700 81.5
33 63.653 10.80
34 -36.976 1.55 1.92286 18.9
35 -58.904 (可変)
像面 ∞

各種データ
ズーム比 3.97
広角 中間 望遠
焦点距離 72.86 133.96 289.00
Fナンバー 3.75 4.66 5.83
半画角（度） 16.54 9.17 4.28
像高 21.64 21.64 21.64
レンズ全長 162.01 202.44 237.12
BF 13.80 31.02 57.79

d 5 0.85 41.28 75.97
d14 25.39 18.50 0.95
d20 31.78 20.31 15.17
d26 16.45 7.22 1.28
d30 3.51 13.88 15.74
d35 13.80 31.02 57.79

レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 188.98
2 6 -45.63
3 15 58.52
4 21 67.24
5 27 -85.68
6 31 -143.34



（数値実施例４）
単位 mm

面データ
面番号 r d nd vd
1 228.559 2.98 1.48749 70.2
2 3639.985 0.15
3 83.470 2.10 2.00100 29.1
4 60.719 7.96 1.49700 81.5
5 -448.205 (可変)
6 57.958 1.77 2.00100 29.1
7 32.389 2.42 1.76182 26.5
8 58.107 2.98
9 ∞ 1.10
10 -96.998 1.10 1.80400 46.6
11 28.937 3.13 2.00069 25.5
12 114.213 1.96
13 -92.833 1.05 1.72916 54.7
14 116.733 (可変)
15(絞り) ∞ 0.98
16 158.522 2.91 1.80440 39.6
17 -66.653 0.15
18 41.397 4.81 1.48749 70.2
19 -59.684 1.25 2.00069 25.5
20 1506.739 31.78
21 66.989 1.30 2.00100 29.1
22 29.929 0.92
23 31.274 5.64 1.48749 70.2
24 -85.772 0.15
25 59.007 3.17 1.56732 42.8
26 -204.073 (可変)
27 -193.637 2.54 1.80810 22.8
28 -45.887 1.15 1.51742 52.4
29 35.550 3.68
30 ∞ 14.63（フレアーカット絞り）
31 -86.553 5.03 1.73800 32.3
32 -26.706 1.20 1.49700 81.5
33 -572.485 5.69
34 -26.174 2.54 1.95906 17.5
35 -37.704 (可変)
像面 ∞

各種データ
ズーム比 3.18
広角 中間 望遠
焦点距離 78.53 128.75 249.96
Fナンバー 4.16 4.65 5.83
半画角（度） 15.40 9.54 4.95
像高 21.64 21.64 21.64
レンズ全長 162.07 193.14 217.22
BF 12.47 21.78 39.35

d 5 0.98 32.05 56.12
d14 19.54 14.42 2.03
d26 10.87 6.69 1.50
d35 12.47 21.78 39.35

レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 146.00
2 6 -36.58
3 15 45.59
4 27 -42.77



（数値実施例５）
単位 mm

面データ
面番号 r d nd vd
1 106.003 8.67 1.60311 60.6
2 1034.244 0.20
3 117.996 2.80 1.65412 39.7
4 53.111 13.26 1.43875 94.7
5 332.540 (可変)
6 43.730 4.87 1.80810 22.8
7 383.315 1.60 2.00100 29.1
8 43.734 4.66
9 -907.743 1.20 1.95375 32.3
10 60.129 4.04
11 -49.503 1.20 1.43875 94.7
12 75.178 3.54 1.85478 24.8
13 -224.792 (可変)
14(絞り) ∞ 0.50
15 43.887 6.12 1.43875 94.7
16 -89.109 (可変)
17 -40.396 1.50 1.95375 32.3
18 -121.549 (可変)
19 ∞ 0.42（フレアーカット絞り）
20 1005.625 4.10 1.66565 35.6
21 -39.934 0.30
22 101.843 5.15 1.51742 52.4
23 -39.909 1.40 2.05090 26.9
24 -455.673 0.15
25 104.025 6.10 1.61340 44.3
26 -32.411 1.20 1.76385 48.5
27 -93.868 (可変)
28 336.008 5.24 1.85478 24.8
29 -48.578 1.00 1.95375 32.3
30 53.446 (可変)
31 58.830 1.80 2.00069 25.5
32 37.784 6.21 1.67270 32.1
33 -79.151 (可変)
34 -45.098 1.40 1.49700 81.5
35 180.267 4.15
36* -29.287 1.80 1.58313 59.4
37 -1022.456 6.00 1.73800 32.3
38 -35.332 1.95
39 -35.734 1.80 1.89286 20.4
40 -54.608 (可変)
像面 ∞

非球面データ
第36面
K = 0.00000e+000 A 4= 5.53724e-006 A 6= 2.64486e-009 A 8= 6.01690e-012 A10=-7.14211e-015

各種データ
ズーム比 4.75
広角 中間 望遠
焦点距離 102.00 220.00 485.00
Fナンバー 5.69 6.14 6.43
半画角（度） 11.98 5.62 2.55
像高 21.64 21.64 21.64
レンズ全長 213.16 266.00 293.16
BF 11.09 26.50 42.04

d 5 1.00 53.84 81.00
d13 29.76 20.58 1.50
d16 4.26 9.00 17.36
d18 7.25 6.36 1.08
d27 14.88 12.86 1.00
d30 6.52 13.88 41.74
d33 34.08 18.67 3.13
d40 11.09 26.50 42.04

レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 183.00
2 6 -56.73
3 14 67.97
4 17 -64.02
5 19 48.99
6 28 -58.17
7 31 60.37
8 34 -50.76



（数値実施例６）
単位 mm

面データ
面番号 r d nd vd
1 110.778 7.26 1.59349 67.0
2 835.863 0.20
3 112.396 2.80 1.65412 39.7
4 55.868 11.50 1.43875 94.7
5 425.897 (可変)
6 57.681 5.57 1.80810 22.8
7 -316.810 1.70 2.00100 29.1
8 56.427 3.99
9 -269.071 1.20 1.95375 32.3
10 66.902 2.74
11 -70.549 1.20 1.43875 94.7
12 65.314 3.17 1.85478 24.8
13 -401.371 (可変)
14(絞り) ∞ 0.50
15 43.355 5.39 1.43875 94.7
16 -86.597 (可変)
17 -37.890 1.50 1.95375 32.3
18 -87.636 (可変)
19 ∞ 5.23（フレアーカット絞り）
20 1119.365 4.00 1.73800 32.3
21 -40.246 1.71
22 142.728 5.61 1.48749 70.2
23 -30.808 1.40 2.05090 26.9
24 -236.494 0.15
25 62.522 3.87 1.60342 38.0
26 -124.258 (可変)
27 -884.696 1.80 1.80810 22.8
28 -86.555 1.00 1.88300 40.8
29 41.986 (可変)
30 80.941 1.80 2.00069 25.5
31 51.528 5.63 1.66680 33.0
32 -55.497 (可変)
33 -56.930 1.40 1.53775 74.7
34 349.521 4.22
35* -23.822 1.80 1.58313 59.4
36 -203.389 6.00 1.73800 32.3
37 -28.819 1.34
38 -27.069 2.45 1.80810 22.8
39 -42.349 (可変)
像面 ∞

非球面データ
第35面
K = 0.00000e+000 A 4= 8.19201e-006 A 6= 7.74796e-009 A 8= 1.62551e-011 A10= 6.47185e-015

各種データ
ズーム比 4.41
広角 中間 望遠
焦点距離 102.00 219.99 450.00
Fナンバー 5.25 5.78 6.43
半画角（度） 11.98 5.62 2.75
像高 21.64 21.64 21.64
レンズ全長 198.63 250.02 278.63
BF 14.61 32.10 43.74

d 5 1.50 52.89 81.50
d13 29.76 16.62 1.76
d16 4.35 9.57 17.47
d18 1.50 4.03 1.56
d26 12.27 12.33 1.50
d29 5.19 10.53 30.80
d32 31.32 13.83 2.19
d39 14.61 32.10 43.74

レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 174.95
2 6 -55.92
3 14 66.69
4 17 -71.03
5 19 44.37
6 27 -43.76
7 30 56.83
8 33 -54.26

Ｌ１ 第１レンズ群、Ｌ２ 第２レンズ群、Ｌ３ 第３レンズ群
ＯＬ ズームレンズ、ＧＬＲ 後群、ＬＲ レンズ群（最終レンズ群）

Claims (17)

1. 物体側から像側へ順に配置された、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レンズ群と、１つ以上のレンズ群を含む後群からなり、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であって、
   前記後群は、最も像側に配置された負の屈折力の最終レンズ群を有し、
   前記最終レンズ群は、２枚以上の負レンズを有し、
   前記最終レンズ群の少なくとも１枚の負レンズＧｎ１は、材料のｄ線に対するアッべ数をνｄ１、ｇ線とＦ線に対する部分分散比をθｇＦ１とするとき、
   ０．０２０＜θｇＦ１−０．６４３８＋０．００１６８２×νｄ１＜０．２００
   νｄ１＜２３．５
   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. 前記最終レンズ群の焦点距離をｆＬＲ、望遠端における前記ズームレンズの焦点距離をｆｔとするとき、
   −２．００＜ｆＬＲ／ｆｔ＜−０．０５
   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. 広角端における、前記最終レンズ群の最終レンズ面から像面までの光軸上の距離をＢＦｗ、広角端における前記ズームレンズの焦点距離をｆｗとするとき、
   ０．０１＜ＢＦｗ／ｆｗ＜０．５０
   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. 広角端における、前記最終レンズ群の最終レンズ面から像面までの光軸上の距離をＢＦｗ、望遠端における前記最終レンズ群の最終レンズ面から像面までの距離をＢＦｔとするとき、
   １．５＜ＢＦｔ／ＢＦｗ＜５．０
   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. 広角端における前記ズームレンズの焦点距離をｆｗ、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１とするとき、
   ０．０１＜ｆ１／ｆｗ＜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４のいずれか１項に記載のズームレンズ。
6. 前記最終レンズ群はズーミングに際して移動し、広角端から望遠端へのズーミングにおける前記最終レンズ群の移動量をＭ、望遠端における前記ズームレンズの最も物体側のレンズ面から像面までの光軸上の距離をＬｔとするとき、
   ０．０５＜Ｍ／Ｌｔ＜０．５０
   なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のズームレンズ。
7. 前記最終レンズ群は２枚以上の負レンズを有し、前記最終レンズ群に含まれる負レンズのうち、前記負レンズＧｎ１と異なる少なくとも１枚の負レンズＧｎ２は、材料のｄ線に対するアッべ数をνｄ２とするとき、
   ６５．０＜νｄ２＜１００．０
   なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のズームレンズ。
8. 前記最終レンズ群は２枚以上の負レンズを有し、前記最終レンズ群に含まれる負レンズのうち、前記負レンズＧｎ１と異なる少なくとも１枚の負レンズＧｎ２は、材料のｄ線に対するアッべ数をνｄ２、ｇ線とＦ線に対する部分分散比をθｇＦ２とするとき、
   ０．０１＜θｇＦ２−０．６４３８＋０．００１６８２×νｄ２＜０．２０
   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. 前記最終レンズ群は少なくとも１枚の正レンズを含む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. 前記負レンズＧｎ１は、前記ズームレンズの最も像側に配置されていることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載のズームレンズ。
11. 広角端における前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の空気間隔をＤ１ｗ、望遠端における前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の空気間隔をＤ１ｔとするとき、
    Ｄ１ｗ＜Ｄ１ｔ
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のズームレンズ。
12. 前記後群は開口絞りを含むことを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載のズームレンズ。
13. 前記第２レンズ群はズーミングに際して不動であることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項のズームレンズ。
14. 前記後群は物体側から像側へ順に配置された、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、正の屈折力の第７レンズ群、負の屈折力の第８レンズ群より構成されることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項に記載のズームレンズ。
15. 前記後群は物体側から像側へ順に配置された、正の屈折力の第４レンズ群、負の屈折力の第５レンズ群、負の屈折力の第６レンズ群より構成されることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項に記載のズームレンズ。
16. 前記後群は、負の屈折力の第４レンズ群より構成されることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項に記載のズームレンズ。
17. 請求項１乃至１６のいずれか１項のズームレンズと、該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備えることを特徴とする撮像装置。