ズームレンズ、及び、このズームレンズを備えた光学機器
【課題】広角かつ高変倍比でありながら優れた性能を有し、コンパクトな、個体撮像素子に好適なズームレンズ、及び、このズームレンズを備えた光学機器を提供する。
【解決手段】光軸に沿って物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３とを有して構成されるズームレンズＺＬにおいて、全系の最大像高をＹmaxとし、全系の望遠端状態における焦点距離をｆtとし、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離をｆ１としたとき、次式
０．６ ＜ Ｙmax×ｆt／ｆ１2 ＜ １．０
の条件を満足するように構成する。
【解決手段】光軸に沿って物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３とを有して構成されるズームレンズＺＬにおいて、全系の最大像高をＹmaxとし、全系の望遠端状態における焦点距離をｆtとし、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離をｆ１としたとき、次式
０．６ ＜ Ｙmax×ｆt／ｆ１2 ＜ １．０
の条件を満足するように構成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ズームレンズ、及び、このズームレンズを備えた光学機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、固体撮像素子を用いたデジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ等の撮像装置（カメラ）の高性能化、コンパクト化が急速に進行している。これらの撮像装置では、撮像用レンズとしてズームレンズが用いられることが一般的である。ズームレンズによって、撮影者は撮影条件に最適な画角での撮影を手軽に行うことが可能となる。現在、これらのズームレンズでは、レンズの広角化、高変倍化が強く求められているが、広角端状態において７０〜８０度以上の画角を有し、かつ十分な望遠撮影が可能なズームレンズの提案例は極めて少ない状況にある。広角化と高変倍比を同時に達成した例として、例えば、特許文献１における実施例２のレンズがある。
【特許文献１】特開２００６−０８４８２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来のズームレンズでは、広角端状態での収差補正が不十分であり、良好な結像性能が得られないという課題があった。
【０００４】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、広角かつ高変倍比でありながら優れた性能を有し、コンパクトな、固体撮像素子に好適なズームレンズ、及び、このズームレンズを備えた光学機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題を解決するために本発明に係るズームレンズは、光軸に沿って物体側から順に、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、正の屈折力を有する第３レンズ群とを有して構成される。そして、このズームレンズの全系の最大像高をＹmaxとし、全系の望遠端状態における焦点距離をｆtとし、第１レンズ群の焦点距離をｆ１としたとき、次式
０．６ ＜ Ｙmax×ｆt／ｆ１2 ＜ １．０
の条件を満足するように構成される。
【０００６】
このようなズームレンズは、第２レンズ群に含まれるすべての負レンズの材質のｄ線に対する屈折率の平均値をＮ２navとし、全系の広角端状態における半画角をωwとし、全系の広角端状態における全長をＴＬwとし、全系の望遠端状態における焦点距離をｆtとしたとき、次式
０．４７ ＜ （Ｎ２nav−０．８）ｆt・ｔａｎωw／ＴＬw ＜ ０．９５
の条件を満足することが好ましい。
【０００７】
また、このようなズームレンズは、望遠端状態における第１レンズ群の最も像側のレンズ面と第２レンズ群の最も物体側のレンズ面との光軸上における間隔をＬ１２tとし、全系の望遠端状態における焦点距離をｆtとし、第１レンズ群の焦点距離をｆ１としたとき、次式
０．３ ＜ ｆt×Ｌ１２t／｜ｆ１｜ ＜ ２．０
の条件を満足することが好ましい。
【０００８】
また、このようなズームレンズは、第２レンズ群に含まれる負レンズの材質のｄ線に対する屈折率のうち、最も大きい屈折率をＮｎとし、第２レンズ群に含まれる正レンズの材質のｄ線に対する屈折率のうち、最も小さい屈折率をＮｐとしたとき、次式
０．３６ ＜ Ｎｎ−Ｎｐ ＜ ０．８０
の条件を満足することが好ましい。
【０００９】
また、このようなズームレンズは、第２レンズ群に含まれる負レンズの材質のｄ線に対する屈折率のうち、最も大きい屈折率をＮｎとし、第２レンズ群に含まれる負レンズの材質のｄ線に対する屈折率のうち、最も大きい屈折率を有するレンズの材質のアッベ数をνｎとしたとき、次式
３．０ ＜ Ｎｎ＋０．０５×νｎ
の条件を満足することが好ましい。
【００１０】
また、このようなズームレンズにおいて、第２レンズ群は、Ｆナンバー決定部材と、当該Ｆナンバー決定部材より物体側に、少なくとも１枚の正レンズとを有することが好ましい。
【００１１】
また、このようなズームレンズにおいて、第２レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に、２枚の正レンズと、１枚の負レンズとを有することが好ましい。
【００１２】
また、このようなズームレンズにおいて、第１レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に、少なくとも１枚の負メニスカスレンズと、１枚の正レンズとを有することが好ましい。
【００１３】
このとき、第１レンズ群を構成する負メニスカスレンズは、この第１レンズ群の最も物体側に配置されていることが好ましい。
【００１４】
また、第１レンズ群を構成する負メニスカスレンズのレンズ面のうち、少なくとも像側のレンズ面は非球面形状に形成されていることが好ましい。
【００１５】
さらに、このようなズームレンズは、広角端状態から望遠端状態までレンズ位置状態が変化する際に、第１レンズ群と第２レンズ群との間隔が減少し、第２レンズ群と第３レンズ群との間隔が増加するように、少なくとも第１レンズ群と第２レンズ群とが移動することが好ましい。
【００１６】
また、本発明に係る光学機器は、上述のズームレンズのいずれかを備えて構成される。
【発明の効果】
【００１７】
本発明を以上のように構成すると、広角かつ高変倍比でありながら優れた性能を有し、コンパクトな、個体撮像素子に好適なズームレンズ、及び、このズームレンズを備える光学機器を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照して説明する。まず図１を用いて、以下に示すズームレンズの基本的な構造を説明する。このズームレンズＺＬは、光軸に沿って物体側から順に、全体として負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、全体として正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、全体として正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３とを有する負先行型ズームレンズである。このズームレンズＺＬにおいて、第２レンズ群Ｇ２が変倍部かつマスターレンズ群であり、第１レンズ群Ｇ１がコンペンセータ群である。また、第３レンズ群Ｇ３はズームレンズＺＬ全系の射出瞳位置を撮像素子（図１においては、像面Ｉとして示している）に対して最適化すると共に、第１レンズ群Ｇ１および第２レンズ群Ｇ２で補正しきれずに残った収差の補正を行う構成である。なお、この図１に示すズームレンズＺＬは、後述する第１実施例に対応している。
【００１９】
このような単純な構造のズームレンズＺＬにおいて、広角化と高変倍化を同時に行うためには、種々の条件を満足する必要がある。特に、各レンズ群の構成、各レンズの屈折力、非球面レンズの位置等を適切に設定しなければ、良好な収差補正を行うことは困難である。一方、ズームレンズの実用的な観点から考えるならば、撮像装置の大型化を招かぬよう、ズームレンズＺＬ全体の寸法も十分に小型化しなければならない。そこで、このズームレンズＺＬにおいて、広角、高変倍比、高性能とするための条件について以下に説明する。
【００２０】
まず、このズームレンズＺＬは、全系の最大像高をＹmaxとし、全系の望遠端状態における焦点距離をｆtとし、第１レンズ群の焦点距離をｆ１としたとき、次の条件式（１）を満足することが望ましい。
【００２１】
０．６ ＜ Ｙmax×ｆt／ｆ１2 ＜ １．０ （１）
【００２２】
条件式（１）はズームレンズＺＬの最大像高と望遠端状態における焦点距離、そして第１レンズ群Ｇ１の焦点距離に関して適切な範囲を規定している。ここで一般的なズームレンズの構造を簡略に説明する。第１レンズ群Ｇ１は物体の像を最初に結像させる役割を担っており、この像の位置と大きさは第１レンズ群Ｇ１の焦点距離ｆ１によって決まる。後続のレンズ群は、第１レンズ群Ｇ１が結んだ像に対して変倍を行い、最終的に所望する大きさの像として、撮像素子面（像面Ｉ）に結像させる。従って、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離ｆ１を適切に設定することが、ズームレンズＺＬ全体の構造を決定する上で非常に重要である。第１レンズ群Ｇ１の焦点距離ｆ１が不適切であると、所望する変倍比、ズームレンズＺＬ全体のサイズ、収差補正状態等を得ることが非常に困難となる。
【００２３】
この条件式（１）の下限を下回った場合、広角端状態において第１レンズ群Ｇ１を通過する主光線が著しく大きくなる。このため前玉径が増大し、撮像装置への組み込みの困難なズームレンズとなってしまう。また、条件式（１）の下限を下回った状態で高変倍比化を行った場合、望遠端状態において第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の接触を防ぐ為、第２レンズ群Ｇ２の像側主点を物体側に大きくずらす必要がある。これは第２レンズ群Ｇ２のテレ比が著しく小さくなることを意味するため、収差補正が極めて困難になる。特に上方コマ収差は、広角端状態から望遠端状態に至る全域で補正が困難となる。
【００２４】
反対にこの条件式（１）の上限を上回った場合、望遠端状態において第２レンズ群Ｇ２及び第３レンズ群Ｇ３の倍率が著しく増大する。この傾向は変倍比を高めるほど顕著となる。このため、第１レンズ群Ｇ１で発生した収差が後続のレンズ群で拡大され、補正が難しくなる。特に望遠端状態における球面収差の波長による差の補正は非常に困難となる。また、ペッツバール和が著しくプラスとなり、中間焦点距離状態において像面湾曲と非点収差を同時に補正することが困難となる。
【００２５】
なお、条件式（１）の下限値を０．６１、上限値を０．９５のいずれか一方又は両方とすることにより、本発明の効果をより良好に発揮することができ、さらに条件式（１）の下限値を０．６３、上限値を０．９のいずれか一方又は両方とすることにより、本発明の効果を最大限に発揮することができる。
【００２６】
また、このズームレンズＺＬは、第２レンズ群Ｇ２に含まれるすべての負レンズの材質のｄ線に対する屈折率の平均値をＮ２navとし、全系の広角端状態における半画角をωwとし、全系の広角端状態における全長をＴＬwとし、全系の望遠端状態における焦点距離をｆtとしたとき、次の条件式（２）を満足することが望ましい。
【００２７】
０．４７ ＜ （Ｎ２nav−０．８）ｆt・ｔａｎωw／ＴＬw ＜ ０．９５ （２）
【００２８】
条件式（２）はズームレンズＺＬを広角化、小型化する際に特に問題となるサジタル像面の湾曲を良好に補正する為の条件である。一般に、広角端状態における半画角ωwが増大すると、サジタル像面の湾曲が増大する。この傾向はズームレンズＺＬを小型化すればするほど顕著になり、画面周辺部の画質を良好に維持することが困難となる。サジタル像面の湾曲を増大させる主要な原因は負レンズにあるが、一方で負レンズはペッツバール和を適切な値まで減少させるなど、収差補正上の重要な作用も有している。条件式（２）はこのように相反する作用を有する負レンズの屈折率に対し、適切な範囲を規定するものである。
【００２９】
この条件式（２）の下限を下回った場合、広角端状態においてサジタル像面の湾曲が増大し、画面周辺部の画質が低下するため好ましくない。反対に、この条件式（２）の上限を上回った場合、ペッツバール和が増大し、中間焦点距離状態において像面湾曲と非点収差を同時に補正することが困難となるため好ましくない。
【００３０】
なお、条件式（２）の下限値を０．４９、上限値を０．９のいずれか一方又は両方とすることにより、本発明の効果をより良好に発揮することができ、さらに条件式（２）の下限値を０．５１、上限値を０．８５のいずれか一方又は両方とすることにより、本発明の効果を最大限に発揮することができる。また、第２レンズ群Ｇ２に含まれるすべての負レンズの材質のｄ線に対する屈折率の平均値Ｎ２navは、１．９０より大きいことが好ましい。
【００３１】
また、このズームレンズＺＬは、望遠端状態における第１レンズ群Ｇ１の最も像側のレンズ面（例えば、図１における第６面）と第２レンズ群Ｇ２の最も物体側のレンズ面（例えば、図１における第７面）との光軸上における間隔をＬ１２tとし、全系の望遠端状態における焦点距離をｆtとし、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離をｆ１としたとき、次の条件式（３）を満足することが望ましい。
【００３２】
０．３ ＜ ｆt×Ｌ１２t／｜ｆ１｜ ＜ ２．０ （３）
【００３３】
条件式（３）は望遠端状態における第１レンズ群Ｇ１の最も像側のレンズ面と、第２レンズ群Ｇ２の最も物体側のレンズ面との間隔について、適切な範囲を規定している。この条件式（３）の下限を下回った場合、望遠端状態において第１レンズ群Ｇ１の最も像側のレンズ面と、第２レンズ群Ｇ２の最も物体側のレンズ面とが接近し、製造誤差により接触する恐れがあるため好ましくない。また、ペッツバール和が増大し、中間焦点距離状態において像面湾曲と非点収差を同時に補正することが困難となるため好ましくない。反対に、この条件式（３）の上限を上回った場合、中間焦点距離状態において上方コマ収差の補正が困難となるため好ましくない。
【００３４】
なお、条件式（３）の下限値を０．４、上限値を１．８のいずれか一方又は両方とすることにより、本発明の効果をより良好に発揮することができ、さらに条件式（３）の下限値を０．６、上限値を１．６のいずれか一方又は両方とすることにより、本発明の効果を最大限に発揮することができる。
【００３５】
また、このズームレンズＺＬは、第２レンズ群Ｇ２に含まれる負レンズの材質のｄ線に対する屈折率のうち、最も大きい屈折率をＮｎとし、第２レンズ群Ｇ２に含まれる正レンズの材質のｄ線に対する屈折率のうち、最も小さい屈折率をＮｐとしたとき、次の条件式（４）を満足することが望ましい。
【００３６】
０．３６ ＜ Ｎｎ−Ｎｐ ＜ ０．８０ （４）
【００３７】
条件式（４）は、広角端状態におけるサジタル像面の湾曲を良好に補正する為の条件である。ここで示すような負先行型ズームレンズＺＬにおいては、第２レンズ群Ｇ２には、全体として正の屈折力を有するトリプレットタイプ乃至テレフォトタイプを改良した光学系が用いられることが多い。この種の光学系においては、特に軸外収差の補正を良好に行う為に負レンズと正レンズの材質を適切に選択するとともに、負レンズと正レンズの収差が互いに相殺されるように配置する必要がある。条件式（４）はこの材質選択に関し、最適な範囲を規定するものである。
【００３８】
この条件式（４）の下限を下回った場合、広角端状態においてサジタル像面の湾曲が増大し、画面周辺部の画質が低下するため好ましくない。反対に、この条件式（４）の上限を上回った場合、ペッツバール和が著しく増大し、望遠端状態において像面湾曲と非点収差を同時に補正することが困難となるため好ましくない。
【００３９】
なお、条件式（４）の下限値を０．３７、上限値を０．７５のいずれか一方又は両方とすることにより、本発明の効果をより良好に発揮することができ、さらに条件式（４）の下限値を０．４、上限値を０．７のいずれか一方又は両方とすることにより、本発明の効果を最大限に発揮することができる。
【００４０】
また、このズームレンズＺＬは、第２レンズ群Ｇ２に含まれる負レンズの材質のｄ線に対する屈折率のうち、最も大きい屈折率をＮｎとし、第２レンズ群Ｇ２に含まれる負レンズの材質のｄ線に対する屈折率のうち、最も大きい屈折率を有するレンズの材質のアッベ数をνｎとしたとき、次の条件式（５）を満足することが望ましい。
【００４１】
３．０ ＜ Ｎｎ＋０．０５×νｎ （５）
【００４２】
条件式（５）は第２レンズ群Ｇ２を構成する負レンズの屈折率とアッベ数に関して適切な範囲を規定している。ズームレンズＺＬの変倍比を高め、望遠端状態での焦点距離を長くすると、特に望遠端状態において軸上色収差の補正が困難となる。このため、ここで示すような高変倍比を有するズームレンズＺＬにおいては、第２レンズ群Ｇ２に適切な材質を選択しなければならない。この条件式（５）の下限を下回った場合、望遠端状態における軸上色収差ならびに球面収差の波長による差を補正することが困難となるため好ましくない。
【００４３】
なお、条件式（５）の下限値を３．１とすることにより本発明の効果をより良好に発揮することができ、さらに条件式（５）の下限値を３．２とすることにより、本発明の効果を最大限に発揮することができる。なお、ｄ線に対する屈折率が大きくなるほど条件式（５）の値は大きくなる傾向にあるが、ズームレンズＺＬの性能を損なわない範囲で適宜レンズの材質を選択可能である。
【００４４】
以上のように構成された広角かつ高変倍比であるズームレンズＺＬは、第２レンズ群Ｇ２の中にＦナンバー決定部材Ｓを有し、かつ、このＦナンバー決定部材Ｓより物体側に少なくとも１枚の正レンズを有する構造とすることが好ましい。ここで、Ｆナンバー決定部材Ｓとは、例えば開口絞りのように、ズームレンズＺＬ全体を透過する光線の径を制限し、Ｆナンバーを決定する部材である。そのため、このＦナンバー決定部材Ｓは、開口絞りに限らず、このズームレンズＺＬを保持するレンズ枠でも構わない。
【００４５】
一般に、ここで示すズームレンズＺＬのように、負先行型ズームレンズにおける第２レンズ群Ｇ２には第１レンズ群Ｇ１によって発散された光束が入射する為、第２レンズ群Ｇ２には明るさに対して強い光学系を用いる必要がある。ズームレンズＺＬの変倍比を高めた際には、望遠端状態において第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との光軸上の間隔を確保する為に、第２レンズ群Ｇ２で強いテレ比をかけ、第２レンズ群Ｇ２の主点を物体側に移動させる必要がある。かかる要求を満足する為に、第２レンズ群Ｇ２の物体側には正の屈折力を有するレンズを配置することが望ましい。一方で第２レンズ群Ｇ２は、変倍に伴う軸外収差の変動ができるだけ少なくなるような位置にＦナンバー決定部材Ｓを配置する必要がある。このような観点からは、Ｆナンバー決定部材Ｓはできるだけ像側に配置することが望ましい。
【００４６】
上記のような観点から、Ｆナンバー決定部材Ｓを第２レンズ群Ｇ２の中に配置し、かつ、このＦナンバー決定部材Ｓの物体側に、少なくとも１枚の正レンズ（例えば、図１における正メニスカスレンズＬ２１）を配置する構造とすることが好ましい。かかる構成とすることにより、第２レンズ群Ｇ２で十分なテレ比をかけつつ、変倍に伴う軸外収差の変動を抑えることができる。
【００４７】
また、以上のように構成されたズームレンズＺＬにおいて、第２レンズ群Ｇ２は光軸に沿って物体側から順に２枚の正レンズと１枚の負レンズを有することが好ましい（例えば、図１において物体側から順に、１枚目の正レンズが正メニスカスレンズＬ２１、２枚目の正レンズが正レンズＬ２２と負レンズＬ２３との接合レンズ、１枚の負レンズが負メニスカスレンズＬ２４と正レンズＬ２５との接合レンズに該当する）。物体側から順に２枚の正レンズを連続して配置し、その像側に負レンズを配置することは、これら３枚のレンズにより、望遠型の屈折力配置をとることに他ならない。第２レンズ群Ｇ２をこのように構成することにより球面収差を良好に補正することができ、さらに変倍比を高めた状態においても望遠端状態での第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との接触を回避することができる。なお、この第２レンズ群Ｇ２に含まれる負レンズの数は、１つまたは２つが好ましい。
【００４８】
さらに、以上のように構成されたズームレンズＺＬにおいて、第１レンズ群Ｇ１は光軸に沿って物体側から順に少なくとも１枚の負メニスカスレンズと、１枚の正レンズを有するよう配置することが好ましい。このように第１レンズ群Ｇ１を構成することにより、広角端状態の歪曲収差を良好に補正することが可能となる。さらに、負メニスカスレンズの少なくとも像側のレンズ面（例えば、図１における第２面）は非球面形状であることが好ましい。像側のレンズ面を非球面化することにより、広角端状態における歪曲収差をより良好に補正することが出来る。
【００４９】
このような広角かつ高変倍比であるズームレンズＺＬにおいて、無限遠物体から至近距離物体へのフォーカシングは、第１レンズ群Ｇ１あるいは第３レンズ群Ｇ３を物体側に繰り出すことによって行うことが可能である。この場合、合焦レンズ群はオートフォーカスにも適用でき、オートフォーカス用の（超音波モーター等の）モーター駆動にも適している。しかしながら、第１レンズ群Ｇ１を繰り出す方法では、至近撮影時に画面周辺部の光量低下を招きやすい為、第３レンズ群Ｇ３を物体側に繰り出すことによって行うことがより望ましい。
【００５０】
さらに、このような広角かつ高変倍比であるズームレンズＺＬにおいて、各レンズ面のうち任意の面を回折面としてもよい。また、任意のレンズを屈折率分布型レンズ（ＧＲＩＮレンズ）あるいはプラスチックレンズとしてもよい。また、第３レンズ群Ｇ３の像側に他のレンズ群を付加しても良い（図１においては図示せず）。
【００５１】
なお、以下に記載の内容は、光学性能を損なわない範囲で適宜採用可能である。
【００５２】
まず、上述の説明及び以降に示す実施例においては３群構成のズームレンズＺＬを示したが、以上の構成条件等は、４群、５群等の他の群構成にも適用可能である。例えば、本実施例では、レンズ系が２つの可動群から構成されているが、各レンズ群の間に他のレンズ群を付加したり、あるいはレンズ系の像側または物体側に隣接させて他のレンズ群を付加することも可能である。
【００５３】
また、本発明においては、高変倍ズームレンズで発生しがちな手ぶれ等に起因する像ぶれによる撮影の失敗を防ぐために、レンズ系のぶれを検出するぶれ検出系と駆動手段とをレンズ系に組み合わせ、レンズ系を構成するレンズ群のうち１つのレンズ群の全体または一部を防振レンズ群として偏心させることにより、ぶれ検出系により検出されたレンズ系のぶれに起因する像ぶれ（像面位置の変動）を補正するように、駆動手段により防振レンズ群を駆動させ、像をシフトさせることで、像ブレを補正することが可能である。特に、第２レンズ群Ｇ２を防振レンズ群とするのが好ましい。このように、本実施例に係るズームレンズＺＬは、いわゆる防振光学系として機能させることが可能である。
【００５４】
また、この変倍光学系ＺＬは、レンズ面を非球面としても構わない。このとき、研削加工による非球面、ガラスを型で非球面形状に形成したガラスモールド非球面、ガラスの表面に樹脂を非球面形状に形成した複合型非球面のいずれの非球面でも構わない。
【００５５】
さらに、各レンズ面には、広い波長域で高い透過率を有する反射防止膜が施すことにより、フレアやゴーストを軽減し高コントラストの高い光学性能を達成できる。
【００５６】
なお、本発明を分かり易く説明するために実施形態の構成要件を付して説明したが、本発明がこれに限定されるものではないことは言うまでもない。
【００５７】
図１１及び図１２に、上述のズームレンズＺＬを備える光学機器として、電子スチルカメラ１（以後、単にカメラと記す）の構成を示す。このカメラ１は、不図示の電源ボタンを押すと撮影レンズ（ズームレンズＺＬ）の不図示のシャッタが開放され、ズームレンズＺＬで不図示の被写体からの光が集光され、像面Ｉに配置された撮像素子Ｃ（例えば、ＣＣＤやＣＭＯＳ等）に結像される。撮像素子Ｃに結像された被写体像は、カメラ１の背後に配置された液晶モニター２に表示される。撮影者は、液晶モニター２を見ながら被写体像の構図を決めた後、レリーズボタン３を押し下げ被写体像を撮像素子Ｃで撮影し、不図示のメモリーに記録保存する。
【００５８】
このカメラ１には、被写体が暗い場合に補助光を発光する補助光発光部４、ズームレンズＺＬを広角端状態（Ｗ）から望遠端状態（Ｔ）にズーミングする際のワイド（Ｗ）−テレ（Ｔ）ボタン５、及び、カメラ１の種々の条件設定等に使用するファンクションボタン６等が配置されている。
【実施例】
【００５９】
以下、本発明の実施例を、添付図面に基づいて説明する。図１に、このズームレンズＺＬの屈折力配分及び広角端状態（図１（ａ））から中間焦点距離状態（図１（ｂ））を経て望遠端状態（図１（ｃ））への焦点距離状態の変化における各レンズ群の移動の様子を示す。この図１に示すように、ここで示すズームレンズＺＬは、物体側から順に、全体として負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、全体として正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、全体として正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３とを有し、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が減少し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が増加するように、第３レンズ群Ｇ３を固定した状態で、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２が移動するように構成されている。
【００６０】
［第１実施例］
図１は、本発明の第１実施例に係るズームレンズＺＬ１の構成を示している。この図１のズームレンズＺＬ１において、第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１、両凹形状の負レンズＬ１２、及び、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３から構成され、負メニスカスレンズＬ１１の像側のレンズ面（第２面）は非球面形状に形成されている。また、第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２１、両凸形状の正レンズＬ２２と両凹形状の負レンズＬ２３とを貼り合わせた接合レンズ、及び、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２４と両凸形状の正レンズＬ２５とを貼り合わせた接合レンズから構成され、正メニスカスレンズＬ２１の物体側のレンズ面（第７面）は非球面形状に形成されている。また、第３レンズ群Ｇ３は、両凸形状の１枚の正レンズＬ３１のみで構成されている。また、Ｆナンバー決定部材Ｓは、第２レンズ群Ｇ２の正レンズＬ２２の光軸上の頂点より像側に配置されており、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、この第２レンズ群Ｇ２と一体で移動する。さらに、フィルタ群ＦＬは、ローパスフィルタや赤外カットフィルタなどで構成されている。
【００６１】
以下の表１に、この第１実施例の諸元の値を掲載する。この表１において、［全体諸元］中のｆは焦点距離、ＦＮＯはＦナンバー、２ωは画角を、Ｙmaxは最大像高をそれぞれ示している。また、［レンズ諸元］において、第１欄の面番号は物体側から数えた際のレンズ面の番号、第２欄の曲率半径は各レンズ面の曲率半径、第３欄の面間隔は各光学面から次の光学面までの光軸上の間隔、第４欄はアッベ数、第５欄はｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する屈折率をそれぞれ示している。なお、第１欄の左に付した＊は、そのレンズ面が非球面であることを示している。また、ＢＦはバックフォーカスである。
【００６２】
ここで、非球面は、光軸に垂直な方向の高さをｙ、この高さｙにおける各非球面の頂点の接平面から各非球面までの光軸に沿った距離（サグ量）をＳ（ｙ）、近軸曲率半径（基準球面の曲率半径）をＲ、円錐定数をκ、ｎ次の非球面係数をＡnとしたとき、以下に示す式（ａ）で表される。
【００６３】
Ｓ（ｙ）＝（ｙ2／Ｒ）／｛１＋（１−κｙ2／Ｒ2）1/2｝
＋Ａ4ｙ4＋Ａ6ｙ6＋Ａ8ｙ8＋Ａ10ｙ10 （ａ）
【００６４】
また、［可変間隔データ］には、広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態の各状態での焦点距離、可変間隔の値を示し、［群焦点距離］には、各レンズ群の焦点距離を示す。さらに、［条件式対応数値］には、各条件式におけるパラメータの値を示す。ここで、ＴＬはズームレンズＺＬの全長、ｆ１は第１レンズ群Ｇ１の焦点距離、ｆ２は第２レンズ群Ｇ２の焦点距離、ｆ３は第３レンズ群Ｇ３の焦点距離をそれぞれ示す。なお、以下すべての実施例の諸元値において、本実施例と同様の符号を用いる。
【００６５】
なお、諸元表の焦点距離、曲率半径、面間隔その他の長さの単位は、一般に「ｍｍ」が用いられるが、光学系は比例拡大又は比例縮小しても同等の光学性能が得られるため、単位はこれに限られるものではない。また、空気の屈折率は1.000であるが、表中においてはこの表記を省略している。加えて、曲率半径ｒ欄の「∞」は平面であることを示す。また、非球面データ欄の「Ｅ−ｎ」（ｎは整数）は「×１０-n」を示す。
【００６６】
（表１）
［全体諸元］
ｆ＝4.33〜17.19
ＦＮＯ＝2.62〜6.24
２ω＝86.48°〜25.46°
Ｙmax＝3.9
［レンズ諸元］
面番号 曲率半径 面間隔 アッベ数 屈折率
1 20.7601 1.0000 40.58 1.86400
*2 4.7303 4.0500
3 -42.4030 0.7000 65.47 1.60300
4 31.0000 0.1000
5 13.1113 1.6500 23.78 1.84666
6 83.9806 （Ｄ１）
*7 6.1158 1.5000 45.46 1.80139
8 314.7297 0.6000
9 ∞ -0.5000 （Ｆナンバー決定部材）
10 5.3018 1.8000 53.89 1.71300
11 -129.8364 0.4000 28.27 2.00330
12 3.6195 0.4500
13 7.5387 0.4000 40.77 1.88300
14 3.4988 1.6500 58.89 1.51823
15 -25.0532 （Ｄ２）
16 19.3224 1.6500 65.47 1.60300
17 -29.0728 （Ｄ３）
18 ∞ 0.2500 64.12 1.51680
19 ∞ 0.5000
20 ∞ 0.5000 64.12 1.51680
21 ∞ （ＢＦ）
［非球面係数データ］
（第２面）
κ＝0.1366
Ａ4＝ 4.15570E-04
Ａ6＝ 8.77820E-06
Ａ8＝-7.94640E-08
Ａ10＝3.93770E-09
（第７面）
κ＝0.4618
Ａ4＝ 2.39200E-05
Ａ6＝ 0.00000E+00
Ａ8＝ 0.00000E+00
Ａ10＝0.00000E+00
［可変間隔データ］
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
無限遠 無限遠 無限遠
f 4.33 8.60 17.19
Ｄ１ 13.5732 4.8967 0.5000
Ｄ２ 4.1073 9.1468 19.2847
Ｄ３ 1.3736 1.3736 1.3736
ＢＦ 0.5242 0.5242 0.5242
ＴＬ 36.2783 32.6412 38.3825
［群焦点距離］
ｆ１＝-9.77
ｆ２＝ 9.45
ｆ３＝19.50
［条件式対応数値］
（１）Ｙmax×ｆt／ｆ１２＝0.70235
（２）（Ｎ２nav−０．８）ｆt・tanωｗ／ＴＬｗ＝0.50937
（３）ｆt×Ｌ１２t／｜ｆ１｜＝0.87973
（４）Ｎｎ−Ｎｐ＝0.49272
（５）Ｎｎ＋０．０５×νｎ＝3.41680
【００６７】
このように、この第１実施例におけるズームレンズＺＬ１は、上述の条件式（１）〜（５）をすべて満たしていることが分かる。
【００６８】
図２（ａ）〜（ｃ）は第１実施例に係るズームレンズＺＬ１における無限遠合焦時の諸収差図であり、図２（ａ）は広角端状態、図２（ｂ）は中間焦点距離状態、図２（ｃ）は望遠端状態における収差図である。各収差図において、ＦＮＯはＦナンバーを、Ａは半画角をそれぞれ示す。また、各収差図において、ｄはｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）、ｇはｇ線（λ＝４３５．８ｎｍ）の収差曲線をそれぞれ示す。さらに非点収差図において、実線はサジタル像面、破線はメリディオナル像面をそれぞれ示す。なお、以下に示す各実施例の諸収差図において、本実施例と同様の符号を用いる。このように、各収差図から、本第１実施例に係るズームレンズＺＬ１は、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた光学性能を有することが分かる。
【００６９】
［第２実施例］
図３は、本発明の第２実施例に係るズームレンズＺＬ２の構成を示している。この図３のズームレンズＺＬ２において、第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１、両凹形状の負レンズＬ１２、及び、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３から構成され、負メニスカスレンズＬ１１の像側のレンズ面（第２面）は非球面形状に形成されている。また、第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２１、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２２と物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２３とを貼り合わせた接合レンズ、及び、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２４から構成され、正メニスカスレンズＬ２１の物体側のレンズ面（第７面）及び正メニスカスレンズＬ２４の両面（第１３，１４面）が非球面形状に形成されている。また、第３レンズ群Ｇ３は、両凸形状の１枚の正レンズＬ３１のみで構成されている。また、Ｆナンバー決定部材Ｓは第２レンズ群Ｇ２の正レンズＬ２２の光軸上の頂点より像側に配置されており、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、この第２レンズ群Ｇ２と一体で移動する。さらに、フィルタ群ＦＬは、ローパスフィルタや赤外カットフィルタなどで構成されている。
【００７０】
以下の表２に、この第２実施例の諸元の値を掲載する。
【００７１】
（表２）
［全体諸元］
ｆ＝4.33〜17.19
ＦＮＯ＝2.64〜6.21
２ω＝87.72°〜25.46°
Ｙmax＝3.9
［レンズ諸元］
面番号 曲率半径 面間隔 アッベ数 屈折率
1 23.1083 1.0000 42.71 1.82080
*2 4.7853 4.1000
3 -49.9918 0.7000 70.45 1.48749
4 24.8321 0.1000
5 12.2474 1.6500 23.78 1.84666
6 40.4933 （Ｄ１）
*7 5.7928 1.5000 45.46 1.80139
8 51.9966 0.5000
9 ∞ -0.4000 （Ｆナンバー決定部材）
10 6.0016 1.8000 50.24 1.71999
11 89.1648 0.4000 28.27 2.00330
12 3.3191 0.3700
*13 4.7020 1.7000 82.56 1.49782
*14 26.1703 （Ｄ２）
15 14.7916 1.8500 82.56 1.49782
16 -27.0686 （Ｄ３）
17 ∞ 0.2500 64.12 1.51680
18 ∞ 0.5000
19 ∞ 0.5000 64.12 1.51680
20 ∞ （ＢＦ）
[非球面係数データ]
（第２面）
κ＝0.1617
Ａ4＝ 3.71800E-04
Ａ6＝ 8.85550E-06
Ａ8＝-1.13210E-07
Ａ10＝4.46060E-09
（第７面）
κ＝0.4618
Ａ4＝ 2.39200E-05
Ａ6＝ 0.00000E+00
Ａ8＝ 0.00000E+00
Ａ10＝0.00000E+00
（第１３面）
κ＝2.0956
Ａ4＝ 9.67830E-04
Ａ6＝ 1.18760E-04
Ａ8＝ 0.00000E+00
Ａ10＝0.00000E+00
（第１４面）
κ＝134.0788
Ａ4＝ 2.01020E-03
Ａ6＝ 2.24150E-04
Ａ8＝-3.04060E-05
Ａ10＝0.00000E+00
［可変間隔データ］
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
無限遠 無限遠 無限遠
f 4.33 8.60 17.19
Ｄ１ 13.5732 4.8966 0.5000
Ｄ２ 4.4992 9.5387 19.6767
Ｄ３ 1.1894 1.1894 1.1894
ＢＦ 0.5242 0.5242 0.5242
ＴＬ 36.3060 32.6689 38.4102
［群焦点距離］
ｆ１＝-9.77
ｆ２＝ 9.45
ｆ３＝19.50
［条件式対応数値］
（１）Ｙmax×ｆt／ｆ１２＝0.70235
（２）（Ｎ２nav−０．８）ｆt・tanωｗ／ＴＬｗ＝0.54750
（３）ｆt×Ｌ１２t／｜ｆ１｜＝0.87973
（４）Ｎｎ−Ｎｐ＝0.50548
（５）Ｎｎ＋０．０５×νｎ＝3.41680
【００７２】
このように、この第２実施例におけるズームレンズＺＬ２は、上述の条件式（１）〜（５）をすべて満たしていることが分かる。また、図４（ａ）〜（ｃ）はこの第２実施例に係るズームレンズＺＬ２における無限遠合焦時の諸収差図であり、図４（ａ）は広角端状態、図４（ｂ）は中間焦点距離状態、図４（ｃ）は望遠端状態における収差図である。各収差図から、本第２実施例にかかるズームレンズＺＬ２は、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた光学性能を有することが分かる。
【００７３】
［第３実施例］
図５は、本発明の第３実施例に係るズームレンズＺＬ３の構成を示している。この図５のズームレンズＺＬ３において、第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１、両凹形状の負レンズＬ１２、及び、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３から構成され、負メニスカスレンズＬ１１の像側のレンズ面（第２面）は非球面形状に形成されている。また、第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２１、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２２と物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２３とを貼り合わせた接合レンズ、及び、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２４と両凸形状の正レンズＬ２５とを貼り合わせた接合レンズから構成され、正メニスカスレンズＬ２１の物体側のレンズ面（第７面）は非球面形状に形成されている。また、第３レンズ群Ｇ３は両凸形状の１枚の正レンズＬ３１のみで構成されている。また、Ｆナンバー決定部材Ｓは第２レンズ群Ｇ２の正レンズＬ２２の光軸上の頂点より像側に配置されており、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、この第２レンズ群Ｇ２と一体で移動する。さらに、フィルタ群ＦＬは、ローパスフィルタや赤外カットフィルタなどで構成されている。
【００７４】
以下の表３に、この第３実施例の諸元の値を掲載する。
【００７５】
（表３）
［全体諸元］
ｆ＝4.33〜17.19
ＦＮＯ＝2.56〜6.14
２ω＝86.56°〜25.44°
Ｙmax＝3.9
［レンズ諸元］
面番号 曲率半径 面間隔 アッベ数 屈折率
1 22.4213 1.0000 45.46 1.80139
*2 4.3737 4.0000
3 -49.4891 0.7000 70.45 1.48749
4 23.3035 0.1000
5 11.7857 1.6500 23.78 1.84666
6 40.9541 （Ｄ１）
*7 5.8535 1.5500 45.46 1.80139
8 57.7049 0.6000
9 ∞ -0.4000 （Ｆナンバー決定部材）
10 6.5753 1.7000 53.89 1.71300
11 -342.8658 0.4000 28.27 2.00330
12 4.1106 0.4000
13 6.8134 0.4000 40.77 1.88300
14 3.5914 1.7000 58.89 1.51823
15 -17.6104 （Ｄ２）
16 16.3327 1.6000 65.47 1.60300
17 -56.6611 （Ｄ３）
18 ∞ 0.2500 64.12 1.51680
19 ∞ 0.5000
20 ∞ 0.5000 64.12 1.51680
21 ∞ （ＢＦ）
［非球面係数データ］
（第２面）
κ＝0.1697
Ａ4＝ 3.71090E-04
Ａ6＝ 1.02580E-05
Ａ8＝-1.19600E-07
Ａ10＝5.08960E-09
（第７面）
κ＝0.4618
Ａ4＝ 2.39200E-05
Ａ6＝ 0.00000E+00
Ａ8＝ 0.00000E+00
Ａ10＝0.00000E+00
［可変間隔データ］
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
無限遠 無限遠 無限遠
f 4.33 8.60 17.19
Ｄ１ 12.6475 4.5853 0.5000
Ｄ２ 4.4871 10.2014 21.6969
Ｄ３ 1.2188 1.2188 1.2188
ＢＦ 1.2635 1.2635 1.2635
ＴＬ 36.2669 33.9190 41.3292
[群焦点距離]
ｆ１＝-9.07
ｆ２＝ 9.70
ｆ３＝21.20
[条件式対応数値]
（１）Ｙmax×ｆt／ｆ１２＝0.81494
（２）（Ｎ２nav−０．８）ｆt・tanωｗ／ＴＬｗ＝0.51024
（３）ｆt×Ｌ１２t／｜ｆ１｜＝0.94763
（４）Ｎｎ−Ｎｐ＝0.48507
（５）Ｎｎ＋０．０５×νｎ＝3.41680
【００７６】
このように、この第３実施例におけるズームレンズＺＬ３は、上述の条件式（１）〜（５）をすべて満たしていることが分かる。また、図６（ａ）〜（ｃ）はこの第３実施例に係るズームレンズＺＬ３における無限遠合焦時の諸収差図であり、図６（ａ）は広角端状態、図６（ｂ）は中間焦点距離状態、図６（ｃ）は望遠端状態における収差図である。各収差図から、本第３実施例にかかるズームレンズＺＬ３は、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた光学性能を有することが分かる。
【００７７】
［第４実施例］
図７は、本発明の第４実施例に係るズームレンズＺＬ４の構成を示している。この図７のズームレンズＺＬ４において、第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１、両凹形状の負レンズＬ１２、及び、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３から構成され、負メニスカスレンズＬ１１の像側のレンズ面（第２面）は非球面形状に形成されている。また、第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ２１、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２２と物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２３とを貼り合わせた接合レンズ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２４と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２５とを貼り合わせた接合レンズから構成され、正レンズＬ２１の物体側のレンズ面（第７面）が非球面形状に形成されている。また、第３レンズ群Ｇ３は両凸形状の１枚の正レンズＬ３１のみで構成されている。また、Ｆナンバー決定部材Ｓは第２レンズ群Ｇ２の正レンズＬ２２の光軸上の頂点より像側に配置されており、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、この第２レンズ群Ｇ２と一体で移動する。さらに、フィルタ群ＦＬは、ローパスフィルタや赤外カットフィルタなどで構成されている。
【００７８】
以下の表４に、この第４実施例の諸元の値を掲載する。
【００７９】
（表４）
［全体諸元］
ｆ＝4.33〜17.19
ＦＮＯ＝2.62〜6.24
２ω＝86.46°〜25.48°
Ｙmax＝3.9
［レンズ諸元］
面番号 曲率半径 面間隔 アッベ数 屈折率
1 17.1360 1.0000 45.46 1.80139
*2 5.0052 4.3500
3 -44.2805 0.8000 70.45 1.48749
4 25.1325 0.1000
5 12.8572 1.7000 23.78 1.84666
6 56.3912 （Ｄ１）
*7 5.8812 1.5000 45.46 1.80139
8 -723.7204 0.5500
9 ∞ -0.4500 （Ｆナンバー決定部材）
10 4.7935 1.7500 53.89 1.71300
11 138.4740 0.4000 28.27 2.00330
12 3.1719 0.4500
13 6.3209 0.4000 40.77 1.88300
14 3.5928 1.6500 58.89 1.51823
15 80.8234 （Ｄ２）
16 20.9852 1.7500 65.47 1.60300
17 -22.5426 （Ｄ３）
18 ∞ 0.2500 64.12 1.51680
19 ∞ 0.5000
20 ∞ 0.5000 64.12 1.51680
21 ∞ （ＢＦ）
［非球面係数データ］
（第２面）
κ＝0.2500
Ａ4＝ 3.43100E-04
Ａ6＝ 9.40030E-06
Ａ8＝-1.33710E-07
Ａ10＝6.36790E-09
（第７面）
κ＝0.4618
Ａ4＝ 2.39200E-05
Ａ6＝ 0.00000E+00
Ａ8＝ 0.00000E+00
Ａ10＝0.00000E+00
［可変間隔データ］
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
無限遠 無限遠 無限遠
f 4.33 8.60 17.19
Ｄ１ 13.7516 4.9567 0.5000
Ｄ２ 3.1758 7.7860 17.0604
Ｄ３ 1.4473 1.4473 1.4473
ＢＦ 0.4533 0.4533 0.4533
ＴＬ 36.0280 31.8432 36.6609
［群焦点距離］
ｆ１＝-10.40
ｆ２＝ 9.10
ｆ３＝ 18.30
［条件式対応数値］
（１）Ｙmax×ｆt／ｆ１２＝0.61983
（２）（Ｎ２nav−０．８）ｆt・tanωｗ／ＴＬｗ＝0.53971
（３）ｆt×Ｌ１２t／｜ｆ１｜＝0.82644
（４）Ｎｎ−Ｎｐ＝0.42829
（５）Ｎｎ＋０．０５×νｎ＝3.41680
【００８０】
このように、この第４実施例におけるズームレンズＺＬ４は、上述の条件式（１）〜（５）をすべて満たしていることが分かる。また、図８（ａ）〜（ｃ）はこの第４実施例に係るズームレンズＺＬ４における無限遠合焦時の諸収差図であり、図８（ａ）は広角端状態、図８（ｂ）は中間焦点距離状態、図８（ｃ）は望遠端状態における収差図である。各収差図から、本第４実施例にかかるズームレンズＺＬ４は、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた光学性能を有することが分かる。
【００８１】
［第５実施例］
図９は、本発明の第５実施例に係るズームレンズＺＬ５の構成を示している。この図９のズームレンズＺＬ５において、第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１、両凹形状の負レンズＬ１２、及び、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３から構成され、負メニスカスレンズＬ１１の像側のレンズ面（第２面）は非球面形状に形成されている。また、第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２１、両凸形状の正レンズＬ２２と両凹形状の負レンズＬ２３とを貼り合わせた接合レンズ、及び、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２４と両凸形状の正レンズＬ２５とを貼り合わせた接合レンズから構成され、正メニスカスレンズＬ２１の物体側のレンズ面（第７面）が非球面形状に形成されている。また、第３レンズ群Ｇ３は、両凸形状の１枚の正レンズＬ３１のみで構成されている。また、Ｆナンバー決定部材Ｓは第２レンズ群Ｇ２の正レンズＬ２２の光軸上の頂点より像側に配置されており、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、この第２レンズ群Ｇ２と一体で移動する。さらに、フィルタ群ＦＬは、ローパスフィルタや赤外カットフィルタなどで構成されている。
【００８２】
以下の表５に、この第５実施例の諸元の値を掲載する。
【００８３】
（表５）
［全体諸元］
ｆ＝4.33〜17.19
ＦＮＯ＝2.62〜6.24
２ω＝87.84°〜25.48°
Ｙmax＝3.9
［レンズ諸元］
面番号 曲率半径 面間隔 アッベ数 屈折率
1 28.0698 1.0000 42.71 1.82080
*2 4.7248 3.9000
3 -52.2455 0.8000 70.45 1.48749
4 35.0145 0.1000
5 12.6646 1.6000 22.76 1.80810
6 46.5550 （Ｄ１）
*7 6.1049 1.5000 45.46 1.80139
8 268.1873 0.5500
9 ∞ -0.4500 （Ｆナンバー決定部材）
10 5.2707 1.8000 53.89 1.71300
11 -235.2793 0.4000 28.27 2.00330
12 3.5802 0.4500
13 7.2055 0.4000 40.77 1.88300
14 3.4704 1.6500 58.89 1.51823
15 -29.3357 （Ｄ２）
16 19.4359 1.6500 65.47 1.60300
17 -28.8169 （Ｄ３）
18 ∞ 0.2500 64.12 1.51680
19 ∞ 0.5000
20 ∞ 0.5000 64.12 1.51680
21 ∞ （ＢＦ）
［非球面係数データ］
（第２面）
κ＝0.2181
Ａ4＝ 2.52540E-04
Ａ6＝ 6.65750E-06
Ａ8＝-9.04280E-08
Ａ10＝2.62860E-09
（第７面）
κ＝0.4618
Ａ4＝ 2.39200E-05
Ａ6＝ 0.00000E+00
Ａ8＝ 0.00000E+00
Ａ10＝0.00000E+00
［可変間隔データ］
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
無限遠 無限遠 無限遠
f 4.33 8.60 17.19
Ｄ１ 13.3448 4.8198 0.5000
Ｄ２ 4.1180 9.1606 19.3049
Ｄ３ 1.3773 1.3773 1.3773
ＢＦ 0.4724 0.4724 0.4724
ＴＬ 35.9124 32.4301 38.2545
［群焦点距離］
ｆ１＝-9.65
ｆ２＝ 9.37
ｆ３＝19.50
［条件式対応数値］
（１）Ｙmax×ｆt／ｆ１２＝0.71992
（２）（Ｎ２nav−０．８）ｆt・tanωｗ／ＴＬｗ＝0.52694
（３）ｆt×Ｌ１２t／｜ｆ１｜＝0.89067
（４）Ｎｎ−Ｎｐ＝0.48507
（５）Ｎｎ＋０．０５×νｎ＝3.41680
【００８４】
このように、この第５実施例におけるズームレンズＺＬ５は、上述の条件式（１）〜（５）をすべて満たしていることが分かる。また、図１０（ａ）〜（ｃ）はこの第５実施例に係るズームレンズＺＬ５における無限遠合焦時の諸収差図であり、図１０（ａ）は広角端状態、図１０（ｂ）は中間焦点距離状態、図１０（ｃ）は望遠端状態における収差図である。各収差図から、本第５実施例にかかるズームレンズＺＬ５は、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた光学性能を有することが分かる。
【００８５】
以上、上記各実施例によれば、広角かつ高変倍比でありながら優れた性能を有し、コンパクトな、個体撮像素子に好適なズームレンズＺＬを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明の第１実施例に係るズームレンズの構成を示すレンズ構成図である。
【図２】上記第１実施例における無限遠合焦状態での諸収差図であって、（ａ）は広角端状態を示し、（ｂ）は中間距離焦点状態を示し、（ｃ）は望遠端状態を示す。
【図３】本発明の第２実施例に係るズームレンズの構成を示すレンズ構成図である。
【図４】上記第２実施例における無限遠合焦状態での諸収差図であって、（ａ）は広角端状態を示し、（ｂ）は中間距離焦点状態を示し、（ｃ）は望遠端状態を示す。
【図５】本発明の第３実施例に係るズームレンズの構成を示すレンズ構成図である。
【図６】上記第３実施例における無限遠合焦状態での諸収差図であって、（ａ）は広角端状態を示し、（ｂ）は中間距離焦点状態を示し、（ｃ）は望遠端状態を示す。
【図７】本発明の第４実施例に係るズームレンズの構成を示すレンズ構成図である。
【図８】上記第４実施例における無限遠合焦状態での諸収差図であって、（ａ）は広角端状態を示し、（ｂ）は中間距離焦点状態を示し、（ｃ）は望遠端状態を示す。
【図９】本発明の第５実施例に係るズームレンズの構成を示すレンズ構成図である。
【図１０】上記第５実施例における無限遠合焦状態での諸収差図であって、（ａ）は広角端状態を示し、（ｂ）は中間距離焦点状態を示し、（ｃ）は望遠端状態を示す。
【図１１】本発明に係るズームレンズを搭載する電子スチルカメラを示し、（ａ）は正面図であり、（ｂ）は背面図である。
【図１２】図１１（ａ）のＡ−Ａ′線に沿った断面図である。
【符号の説明】
【００８７】
ＺＬ（ＺＬ１〜ＺＬ５） ズームレンズ Ｇ１ 第１レンズ群
Ｇ２ 第２レンズ群 Ｇ３ 第３レンズ群 １ 電子スチルカメラ（光学機器）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ズームレンズ、及び、このズームレンズを備えた光学機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、固体撮像素子を用いたデジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ等の撮像装置（カメラ）の高性能化、コンパクト化が急速に進行している。これらの撮像装置では、撮像用レンズとしてズームレンズが用いられることが一般的である。ズームレンズによって、撮影者は撮影条件に最適な画角での撮影を手軽に行うことが可能となる。現在、これらのズームレンズでは、レンズの広角化、高変倍化が強く求められているが、広角端状態において７０〜８０度以上の画角を有し、かつ十分な望遠撮影が可能なズームレンズの提案例は極めて少ない状況にある。広角化と高変倍比を同時に達成した例として、例えば、特許文献１における実施例２のレンズがある。
【特許文献１】特開２００６−０８４８２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来のズームレンズでは、広角端状態での収差補正が不十分であり、良好な結像性能が得られないという課題があった。
【０００４】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、広角かつ高変倍比でありながら優れた性能を有し、コンパクトな、固体撮像素子に好適なズームレンズ、及び、このズームレンズを備えた光学機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題を解決するために本発明に係るズームレンズは、光軸に沿って物体側から順に、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、正の屈折力を有する第３レンズ群とを有して構成される。そして、このズームレンズの全系の最大像高をＹmaxとし、全系の望遠端状態における焦点距離をｆtとし、第１レンズ群の焦点距離をｆ１としたとき、次式
０．６ ＜ Ｙmax×ｆt／ｆ１2 ＜ １．０
の条件を満足するように構成される。
【０００６】
このようなズームレンズは、第２レンズ群に含まれるすべての負レンズの材質のｄ線に対する屈折率の平均値をＮ２navとし、全系の広角端状態における半画角をωwとし、全系の広角端状態における全長をＴＬwとし、全系の望遠端状態における焦点距離をｆtとしたとき、次式
０．４７ ＜ （Ｎ２nav−０．８）ｆt・ｔａｎωw／ＴＬw ＜ ０．９５
の条件を満足することが好ましい。
【０００７】
また、このようなズームレンズは、望遠端状態における第１レンズ群の最も像側のレンズ面と第２レンズ群の最も物体側のレンズ面との光軸上における間隔をＬ１２tとし、全系の望遠端状態における焦点距離をｆtとし、第１レンズ群の焦点距離をｆ１としたとき、次式
０．３ ＜ ｆt×Ｌ１２t／｜ｆ１｜ ＜ ２．０
の条件を満足することが好ましい。
【０００８】
また、このようなズームレンズは、第２レンズ群に含まれる負レンズの材質のｄ線に対する屈折率のうち、最も大きい屈折率をＮｎとし、第２レンズ群に含まれる正レンズの材質のｄ線に対する屈折率のうち、最も小さい屈折率をＮｐとしたとき、次式
０．３６ ＜ Ｎｎ−Ｎｐ ＜ ０．８０
の条件を満足することが好ましい。
【０００９】
また、このようなズームレンズは、第２レンズ群に含まれる負レンズの材質のｄ線に対する屈折率のうち、最も大きい屈折率をＮｎとし、第２レンズ群に含まれる負レンズの材質のｄ線に対する屈折率のうち、最も大きい屈折率を有するレンズの材質のアッベ数をνｎとしたとき、次式
３．０ ＜ Ｎｎ＋０．０５×νｎ
の条件を満足することが好ましい。
【００１０】
また、このようなズームレンズにおいて、第２レンズ群は、Ｆナンバー決定部材と、当該Ｆナンバー決定部材より物体側に、少なくとも１枚の正レンズとを有することが好ましい。
【００１１】
また、このようなズームレンズにおいて、第２レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に、２枚の正レンズと、１枚の負レンズとを有することが好ましい。
【００１２】
また、このようなズームレンズにおいて、第１レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に、少なくとも１枚の負メニスカスレンズと、１枚の正レンズとを有することが好ましい。
【００１３】
このとき、第１レンズ群を構成する負メニスカスレンズは、この第１レンズ群の最も物体側に配置されていることが好ましい。
【００１４】
また、第１レンズ群を構成する負メニスカスレンズのレンズ面のうち、少なくとも像側のレンズ面は非球面形状に形成されていることが好ましい。
【００１５】
さらに、このようなズームレンズは、広角端状態から望遠端状態までレンズ位置状態が変化する際に、第１レンズ群と第２レンズ群との間隔が減少し、第２レンズ群と第３レンズ群との間隔が増加するように、少なくとも第１レンズ群と第２レンズ群とが移動することが好ましい。
【００１６】
また、本発明に係る光学機器は、上述のズームレンズのいずれかを備えて構成される。
【発明の効果】
【００１７】
本発明を以上のように構成すると、広角かつ高変倍比でありながら優れた性能を有し、コンパクトな、個体撮像素子に好適なズームレンズ、及び、このズームレンズを備える光学機器を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照して説明する。まず図１を用いて、以下に示すズームレンズの基本的な構造を説明する。このズームレンズＺＬは、光軸に沿って物体側から順に、全体として負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、全体として正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、全体として正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３とを有する負先行型ズームレンズである。このズームレンズＺＬにおいて、第２レンズ群Ｇ２が変倍部かつマスターレンズ群であり、第１レンズ群Ｇ１がコンペンセータ群である。また、第３レンズ群Ｇ３はズームレンズＺＬ全系の射出瞳位置を撮像素子（図１においては、像面Ｉとして示している）に対して最適化すると共に、第１レンズ群Ｇ１および第２レンズ群Ｇ２で補正しきれずに残った収差の補正を行う構成である。なお、この図１に示すズームレンズＺＬは、後述する第１実施例に対応している。
【００１９】
このような単純な構造のズームレンズＺＬにおいて、広角化と高変倍化を同時に行うためには、種々の条件を満足する必要がある。特に、各レンズ群の構成、各レンズの屈折力、非球面レンズの位置等を適切に設定しなければ、良好な収差補正を行うことは困難である。一方、ズームレンズの実用的な観点から考えるならば、撮像装置の大型化を招かぬよう、ズームレンズＺＬ全体の寸法も十分に小型化しなければならない。そこで、このズームレンズＺＬにおいて、広角、高変倍比、高性能とするための条件について以下に説明する。
【００２０】
まず、このズームレンズＺＬは、全系の最大像高をＹmaxとし、全系の望遠端状態における焦点距離をｆtとし、第１レンズ群の焦点距離をｆ１としたとき、次の条件式（１）を満足することが望ましい。
【００２１】
０．６ ＜ Ｙmax×ｆt／ｆ１2 ＜ １．０ （１）
【００２２】
条件式（１）はズームレンズＺＬの最大像高と望遠端状態における焦点距離、そして第１レンズ群Ｇ１の焦点距離に関して適切な範囲を規定している。ここで一般的なズームレンズの構造を簡略に説明する。第１レンズ群Ｇ１は物体の像を最初に結像させる役割を担っており、この像の位置と大きさは第１レンズ群Ｇ１の焦点距離ｆ１によって決まる。後続のレンズ群は、第１レンズ群Ｇ１が結んだ像に対して変倍を行い、最終的に所望する大きさの像として、撮像素子面（像面Ｉ）に結像させる。従って、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離ｆ１を適切に設定することが、ズームレンズＺＬ全体の構造を決定する上で非常に重要である。第１レンズ群Ｇ１の焦点距離ｆ１が不適切であると、所望する変倍比、ズームレンズＺＬ全体のサイズ、収差補正状態等を得ることが非常に困難となる。
【００２３】
この条件式（１）の下限を下回った場合、広角端状態において第１レンズ群Ｇ１を通過する主光線が著しく大きくなる。このため前玉径が増大し、撮像装置への組み込みの困難なズームレンズとなってしまう。また、条件式（１）の下限を下回った状態で高変倍比化を行った場合、望遠端状態において第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の接触を防ぐ為、第２レンズ群Ｇ２の像側主点を物体側に大きくずらす必要がある。これは第２レンズ群Ｇ２のテレ比が著しく小さくなることを意味するため、収差補正が極めて困難になる。特に上方コマ収差は、広角端状態から望遠端状態に至る全域で補正が困難となる。
【００２４】
反対にこの条件式（１）の上限を上回った場合、望遠端状態において第２レンズ群Ｇ２及び第３レンズ群Ｇ３の倍率が著しく増大する。この傾向は変倍比を高めるほど顕著となる。このため、第１レンズ群Ｇ１で発生した収差が後続のレンズ群で拡大され、補正が難しくなる。特に望遠端状態における球面収差の波長による差の補正は非常に困難となる。また、ペッツバール和が著しくプラスとなり、中間焦点距離状態において像面湾曲と非点収差を同時に補正することが困難となる。
【００２５】
なお、条件式（１）の下限値を０．６１、上限値を０．９５のいずれか一方又は両方とすることにより、本発明の効果をより良好に発揮することができ、さらに条件式（１）の下限値を０．６３、上限値を０．９のいずれか一方又は両方とすることにより、本発明の効果を最大限に発揮することができる。
【００２６】
また、このズームレンズＺＬは、第２レンズ群Ｇ２に含まれるすべての負レンズの材質のｄ線に対する屈折率の平均値をＮ２navとし、全系の広角端状態における半画角をωwとし、全系の広角端状態における全長をＴＬwとし、全系の望遠端状態における焦点距離をｆtとしたとき、次の条件式（２）を満足することが望ましい。
【００２７】
０．４７ ＜ （Ｎ２nav−０．８）ｆt・ｔａｎωw／ＴＬw ＜ ０．９５ （２）
【００２８】
条件式（２）はズームレンズＺＬを広角化、小型化する際に特に問題となるサジタル像面の湾曲を良好に補正する為の条件である。一般に、広角端状態における半画角ωwが増大すると、サジタル像面の湾曲が増大する。この傾向はズームレンズＺＬを小型化すればするほど顕著になり、画面周辺部の画質を良好に維持することが困難となる。サジタル像面の湾曲を増大させる主要な原因は負レンズにあるが、一方で負レンズはペッツバール和を適切な値まで減少させるなど、収差補正上の重要な作用も有している。条件式（２）はこのように相反する作用を有する負レンズの屈折率に対し、適切な範囲を規定するものである。
【００２９】
この条件式（２）の下限を下回った場合、広角端状態においてサジタル像面の湾曲が増大し、画面周辺部の画質が低下するため好ましくない。反対に、この条件式（２）の上限を上回った場合、ペッツバール和が増大し、中間焦点距離状態において像面湾曲と非点収差を同時に補正することが困難となるため好ましくない。
【００３０】
なお、条件式（２）の下限値を０．４９、上限値を０．９のいずれか一方又は両方とすることにより、本発明の効果をより良好に発揮することができ、さらに条件式（２）の下限値を０．５１、上限値を０．８５のいずれか一方又は両方とすることにより、本発明の効果を最大限に発揮することができる。また、第２レンズ群Ｇ２に含まれるすべての負レンズの材質のｄ線に対する屈折率の平均値Ｎ２navは、１．９０より大きいことが好ましい。
【００３１】
また、このズームレンズＺＬは、望遠端状態における第１レンズ群Ｇ１の最も像側のレンズ面（例えば、図１における第６面）と第２レンズ群Ｇ２の最も物体側のレンズ面（例えば、図１における第７面）との光軸上における間隔をＬ１２tとし、全系の望遠端状態における焦点距離をｆtとし、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離をｆ１としたとき、次の条件式（３）を満足することが望ましい。
【００３２】
０．３ ＜ ｆt×Ｌ１２t／｜ｆ１｜ ＜ ２．０ （３）
【００３３】
条件式（３）は望遠端状態における第１レンズ群Ｇ１の最も像側のレンズ面と、第２レンズ群Ｇ２の最も物体側のレンズ面との間隔について、適切な範囲を規定している。この条件式（３）の下限を下回った場合、望遠端状態において第１レンズ群Ｇ１の最も像側のレンズ面と、第２レンズ群Ｇ２の最も物体側のレンズ面とが接近し、製造誤差により接触する恐れがあるため好ましくない。また、ペッツバール和が増大し、中間焦点距離状態において像面湾曲と非点収差を同時に補正することが困難となるため好ましくない。反対に、この条件式（３）の上限を上回った場合、中間焦点距離状態において上方コマ収差の補正が困難となるため好ましくない。
【００３４】
なお、条件式（３）の下限値を０．４、上限値を１．８のいずれか一方又は両方とすることにより、本発明の効果をより良好に発揮することができ、さらに条件式（３）の下限値を０．６、上限値を１．６のいずれか一方又は両方とすることにより、本発明の効果を最大限に発揮することができる。
【００３５】
また、このズームレンズＺＬは、第２レンズ群Ｇ２に含まれる負レンズの材質のｄ線に対する屈折率のうち、最も大きい屈折率をＮｎとし、第２レンズ群Ｇ２に含まれる正レンズの材質のｄ線に対する屈折率のうち、最も小さい屈折率をＮｐとしたとき、次の条件式（４）を満足することが望ましい。
【００３６】
０．３６ ＜ Ｎｎ−Ｎｐ ＜ ０．８０ （４）
【００３７】
条件式（４）は、広角端状態におけるサジタル像面の湾曲を良好に補正する為の条件である。ここで示すような負先行型ズームレンズＺＬにおいては、第２レンズ群Ｇ２には、全体として正の屈折力を有するトリプレットタイプ乃至テレフォトタイプを改良した光学系が用いられることが多い。この種の光学系においては、特に軸外収差の補正を良好に行う為に負レンズと正レンズの材質を適切に選択するとともに、負レンズと正レンズの収差が互いに相殺されるように配置する必要がある。条件式（４）はこの材質選択に関し、最適な範囲を規定するものである。
【００３８】
この条件式（４）の下限を下回った場合、広角端状態においてサジタル像面の湾曲が増大し、画面周辺部の画質が低下するため好ましくない。反対に、この条件式（４）の上限を上回った場合、ペッツバール和が著しく増大し、望遠端状態において像面湾曲と非点収差を同時に補正することが困難となるため好ましくない。
【００３９】
なお、条件式（４）の下限値を０．３７、上限値を０．７５のいずれか一方又は両方とすることにより、本発明の効果をより良好に発揮することができ、さらに条件式（４）の下限値を０．４、上限値を０．７のいずれか一方又は両方とすることにより、本発明の効果を最大限に発揮することができる。
【００４０】
また、このズームレンズＺＬは、第２レンズ群Ｇ２に含まれる負レンズの材質のｄ線に対する屈折率のうち、最も大きい屈折率をＮｎとし、第２レンズ群Ｇ２に含まれる負レンズの材質のｄ線に対する屈折率のうち、最も大きい屈折率を有するレンズの材質のアッベ数をνｎとしたとき、次の条件式（５）を満足することが望ましい。
【００４１】
３．０ ＜ Ｎｎ＋０．０５×νｎ （５）
【００４２】
条件式（５）は第２レンズ群Ｇ２を構成する負レンズの屈折率とアッベ数に関して適切な範囲を規定している。ズームレンズＺＬの変倍比を高め、望遠端状態での焦点距離を長くすると、特に望遠端状態において軸上色収差の補正が困難となる。このため、ここで示すような高変倍比を有するズームレンズＺＬにおいては、第２レンズ群Ｇ２に適切な材質を選択しなければならない。この条件式（５）の下限を下回った場合、望遠端状態における軸上色収差ならびに球面収差の波長による差を補正することが困難となるため好ましくない。
【００４３】
なお、条件式（５）の下限値を３．１とすることにより本発明の効果をより良好に発揮することができ、さらに条件式（５）の下限値を３．２とすることにより、本発明の効果を最大限に発揮することができる。なお、ｄ線に対する屈折率が大きくなるほど条件式（５）の値は大きくなる傾向にあるが、ズームレンズＺＬの性能を損なわない範囲で適宜レンズの材質を選択可能である。
【００４４】
以上のように構成された広角かつ高変倍比であるズームレンズＺＬは、第２レンズ群Ｇ２の中にＦナンバー決定部材Ｓを有し、かつ、このＦナンバー決定部材Ｓより物体側に少なくとも１枚の正レンズを有する構造とすることが好ましい。ここで、Ｆナンバー決定部材Ｓとは、例えば開口絞りのように、ズームレンズＺＬ全体を透過する光線の径を制限し、Ｆナンバーを決定する部材である。そのため、このＦナンバー決定部材Ｓは、開口絞りに限らず、このズームレンズＺＬを保持するレンズ枠でも構わない。
【００４５】
一般に、ここで示すズームレンズＺＬのように、負先行型ズームレンズにおける第２レンズ群Ｇ２には第１レンズ群Ｇ１によって発散された光束が入射する為、第２レンズ群Ｇ２には明るさに対して強い光学系を用いる必要がある。ズームレンズＺＬの変倍比を高めた際には、望遠端状態において第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との光軸上の間隔を確保する為に、第２レンズ群Ｇ２で強いテレ比をかけ、第２レンズ群Ｇ２の主点を物体側に移動させる必要がある。かかる要求を満足する為に、第２レンズ群Ｇ２の物体側には正の屈折力を有するレンズを配置することが望ましい。一方で第２レンズ群Ｇ２は、変倍に伴う軸外収差の変動ができるだけ少なくなるような位置にＦナンバー決定部材Ｓを配置する必要がある。このような観点からは、Ｆナンバー決定部材Ｓはできるだけ像側に配置することが望ましい。
【００４６】
上記のような観点から、Ｆナンバー決定部材Ｓを第２レンズ群Ｇ２の中に配置し、かつ、このＦナンバー決定部材Ｓの物体側に、少なくとも１枚の正レンズ（例えば、図１における正メニスカスレンズＬ２１）を配置する構造とすることが好ましい。かかる構成とすることにより、第２レンズ群Ｇ２で十分なテレ比をかけつつ、変倍に伴う軸外収差の変動を抑えることができる。
【００４７】
また、以上のように構成されたズームレンズＺＬにおいて、第２レンズ群Ｇ２は光軸に沿って物体側から順に２枚の正レンズと１枚の負レンズを有することが好ましい（例えば、図１において物体側から順に、１枚目の正レンズが正メニスカスレンズＬ２１、２枚目の正レンズが正レンズＬ２２と負レンズＬ２３との接合レンズ、１枚の負レンズが負メニスカスレンズＬ２４と正レンズＬ２５との接合レンズに該当する）。物体側から順に２枚の正レンズを連続して配置し、その像側に負レンズを配置することは、これら３枚のレンズにより、望遠型の屈折力配置をとることに他ならない。第２レンズ群Ｇ２をこのように構成することにより球面収差を良好に補正することができ、さらに変倍比を高めた状態においても望遠端状態での第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との接触を回避することができる。なお、この第２レンズ群Ｇ２に含まれる負レンズの数は、１つまたは２つが好ましい。
【００４８】
さらに、以上のように構成されたズームレンズＺＬにおいて、第１レンズ群Ｇ１は光軸に沿って物体側から順に少なくとも１枚の負メニスカスレンズと、１枚の正レンズを有するよう配置することが好ましい。このように第１レンズ群Ｇ１を構成することにより、広角端状態の歪曲収差を良好に補正することが可能となる。さらに、負メニスカスレンズの少なくとも像側のレンズ面（例えば、図１における第２面）は非球面形状であることが好ましい。像側のレンズ面を非球面化することにより、広角端状態における歪曲収差をより良好に補正することが出来る。
【００４９】
このような広角かつ高変倍比であるズームレンズＺＬにおいて、無限遠物体から至近距離物体へのフォーカシングは、第１レンズ群Ｇ１あるいは第３レンズ群Ｇ３を物体側に繰り出すことによって行うことが可能である。この場合、合焦レンズ群はオートフォーカスにも適用でき、オートフォーカス用の（超音波モーター等の）モーター駆動にも適している。しかしながら、第１レンズ群Ｇ１を繰り出す方法では、至近撮影時に画面周辺部の光量低下を招きやすい為、第３レンズ群Ｇ３を物体側に繰り出すことによって行うことがより望ましい。
【００５０】
さらに、このような広角かつ高変倍比であるズームレンズＺＬにおいて、各レンズ面のうち任意の面を回折面としてもよい。また、任意のレンズを屈折率分布型レンズ（ＧＲＩＮレンズ）あるいはプラスチックレンズとしてもよい。また、第３レンズ群Ｇ３の像側に他のレンズ群を付加しても良い（図１においては図示せず）。
【００５１】
なお、以下に記載の内容は、光学性能を損なわない範囲で適宜採用可能である。
【００５２】
まず、上述の説明及び以降に示す実施例においては３群構成のズームレンズＺＬを示したが、以上の構成条件等は、４群、５群等の他の群構成にも適用可能である。例えば、本実施例では、レンズ系が２つの可動群から構成されているが、各レンズ群の間に他のレンズ群を付加したり、あるいはレンズ系の像側または物体側に隣接させて他のレンズ群を付加することも可能である。
【００５３】
また、本発明においては、高変倍ズームレンズで発生しがちな手ぶれ等に起因する像ぶれによる撮影の失敗を防ぐために、レンズ系のぶれを検出するぶれ検出系と駆動手段とをレンズ系に組み合わせ、レンズ系を構成するレンズ群のうち１つのレンズ群の全体または一部を防振レンズ群として偏心させることにより、ぶれ検出系により検出されたレンズ系のぶれに起因する像ぶれ（像面位置の変動）を補正するように、駆動手段により防振レンズ群を駆動させ、像をシフトさせることで、像ブレを補正することが可能である。特に、第２レンズ群Ｇ２を防振レンズ群とするのが好ましい。このように、本実施例に係るズームレンズＺＬは、いわゆる防振光学系として機能させることが可能である。
【００５４】
また、この変倍光学系ＺＬは、レンズ面を非球面としても構わない。このとき、研削加工による非球面、ガラスを型で非球面形状に形成したガラスモールド非球面、ガラスの表面に樹脂を非球面形状に形成した複合型非球面のいずれの非球面でも構わない。
【００５５】
さらに、各レンズ面には、広い波長域で高い透過率を有する反射防止膜が施すことにより、フレアやゴーストを軽減し高コントラストの高い光学性能を達成できる。
【００５６】
なお、本発明を分かり易く説明するために実施形態の構成要件を付して説明したが、本発明がこれに限定されるものではないことは言うまでもない。
【００５７】
図１１及び図１２に、上述のズームレンズＺＬを備える光学機器として、電子スチルカメラ１（以後、単にカメラと記す）の構成を示す。このカメラ１は、不図示の電源ボタンを押すと撮影レンズ（ズームレンズＺＬ）の不図示のシャッタが開放され、ズームレンズＺＬで不図示の被写体からの光が集光され、像面Ｉに配置された撮像素子Ｃ（例えば、ＣＣＤやＣＭＯＳ等）に結像される。撮像素子Ｃに結像された被写体像は、カメラ１の背後に配置された液晶モニター２に表示される。撮影者は、液晶モニター２を見ながら被写体像の構図を決めた後、レリーズボタン３を押し下げ被写体像を撮像素子Ｃで撮影し、不図示のメモリーに記録保存する。
【００５８】
このカメラ１には、被写体が暗い場合に補助光を発光する補助光発光部４、ズームレンズＺＬを広角端状態（Ｗ）から望遠端状態（Ｔ）にズーミングする際のワイド（Ｗ）−テレ（Ｔ）ボタン５、及び、カメラ１の種々の条件設定等に使用するファンクションボタン６等が配置されている。
【実施例】
【００５９】
以下、本発明の実施例を、添付図面に基づいて説明する。図１に、このズームレンズＺＬの屈折力配分及び広角端状態（図１（ａ））から中間焦点距離状態（図１（ｂ））を経て望遠端状態（図１（ｃ））への焦点距離状態の変化における各レンズ群の移動の様子を示す。この図１に示すように、ここで示すズームレンズＺＬは、物体側から順に、全体として負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、全体として正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、全体として正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３とを有し、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が減少し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が増加するように、第３レンズ群Ｇ３を固定した状態で、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２が移動するように構成されている。
【００６０】
［第１実施例］
図１は、本発明の第１実施例に係るズームレンズＺＬ１の構成を示している。この図１のズームレンズＺＬ１において、第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１、両凹形状の負レンズＬ１２、及び、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３から構成され、負メニスカスレンズＬ１１の像側のレンズ面（第２面）は非球面形状に形成されている。また、第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２１、両凸形状の正レンズＬ２２と両凹形状の負レンズＬ２３とを貼り合わせた接合レンズ、及び、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２４と両凸形状の正レンズＬ２５とを貼り合わせた接合レンズから構成され、正メニスカスレンズＬ２１の物体側のレンズ面（第７面）は非球面形状に形成されている。また、第３レンズ群Ｇ３は、両凸形状の１枚の正レンズＬ３１のみで構成されている。また、Ｆナンバー決定部材Ｓは、第２レンズ群Ｇ２の正レンズＬ２２の光軸上の頂点より像側に配置されており、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、この第２レンズ群Ｇ２と一体で移動する。さらに、フィルタ群ＦＬは、ローパスフィルタや赤外カットフィルタなどで構成されている。
【００６１】
以下の表１に、この第１実施例の諸元の値を掲載する。この表１において、［全体諸元］中のｆは焦点距離、ＦＮＯはＦナンバー、２ωは画角を、Ｙmaxは最大像高をそれぞれ示している。また、［レンズ諸元］において、第１欄の面番号は物体側から数えた際のレンズ面の番号、第２欄の曲率半径は各レンズ面の曲率半径、第３欄の面間隔は各光学面から次の光学面までの光軸上の間隔、第４欄はアッベ数、第５欄はｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する屈折率をそれぞれ示している。なお、第１欄の左に付した＊は、そのレンズ面が非球面であることを示している。また、ＢＦはバックフォーカスである。
【００６２】
ここで、非球面は、光軸に垂直な方向の高さをｙ、この高さｙにおける各非球面の頂点の接平面から各非球面までの光軸に沿った距離（サグ量）をＳ（ｙ）、近軸曲率半径（基準球面の曲率半径）をＲ、円錐定数をκ、ｎ次の非球面係数をＡnとしたとき、以下に示す式（ａ）で表される。
【００６３】
Ｓ（ｙ）＝（ｙ2／Ｒ）／｛１＋（１−κｙ2／Ｒ2）1/2｝
＋Ａ4ｙ4＋Ａ6ｙ6＋Ａ8ｙ8＋Ａ10ｙ10 （ａ）
【００６４】
また、［可変間隔データ］には、広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態の各状態での焦点距離、可変間隔の値を示し、［群焦点距離］には、各レンズ群の焦点距離を示す。さらに、［条件式対応数値］には、各条件式におけるパラメータの値を示す。ここで、ＴＬはズームレンズＺＬの全長、ｆ１は第１レンズ群Ｇ１の焦点距離、ｆ２は第２レンズ群Ｇ２の焦点距離、ｆ３は第３レンズ群Ｇ３の焦点距離をそれぞれ示す。なお、以下すべての実施例の諸元値において、本実施例と同様の符号を用いる。
【００６５】
なお、諸元表の焦点距離、曲率半径、面間隔その他の長さの単位は、一般に「ｍｍ」が用いられるが、光学系は比例拡大又は比例縮小しても同等の光学性能が得られるため、単位はこれに限られるものではない。また、空気の屈折率は1.000であるが、表中においてはこの表記を省略している。加えて、曲率半径ｒ欄の「∞」は平面であることを示す。また、非球面データ欄の「Ｅ−ｎ」（ｎは整数）は「×１０-n」を示す。
【００６６】
（表１）
［全体諸元］
ｆ＝4.33〜17.19
ＦＮＯ＝2.62〜6.24
２ω＝86.48°〜25.46°
Ｙmax＝3.9
［レンズ諸元］
面番号 曲率半径 面間隔 アッベ数 屈折率
1 20.7601 1.0000 40.58 1.86400
*2 4.7303 4.0500
3 -42.4030 0.7000 65.47 1.60300
4 31.0000 0.1000
5 13.1113 1.6500 23.78 1.84666
6 83.9806 （Ｄ１）
*7 6.1158 1.5000 45.46 1.80139
8 314.7297 0.6000
9 ∞ -0.5000 （Ｆナンバー決定部材）
10 5.3018 1.8000 53.89 1.71300
11 -129.8364 0.4000 28.27 2.00330
12 3.6195 0.4500
13 7.5387 0.4000 40.77 1.88300
14 3.4988 1.6500 58.89 1.51823
15 -25.0532 （Ｄ２）
16 19.3224 1.6500 65.47 1.60300
17 -29.0728 （Ｄ３）
18 ∞ 0.2500 64.12 1.51680
19 ∞ 0.5000
20 ∞ 0.5000 64.12 1.51680
21 ∞ （ＢＦ）
［非球面係数データ］
（第２面）
κ＝0.1366
Ａ4＝ 4.15570E-04
Ａ6＝ 8.77820E-06
Ａ8＝-7.94640E-08
Ａ10＝3.93770E-09
（第７面）
κ＝0.4618
Ａ4＝ 2.39200E-05
Ａ6＝ 0.00000E+00
Ａ8＝ 0.00000E+00
Ａ10＝0.00000E+00
［可変間隔データ］
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
無限遠 無限遠 無限遠
f 4.33 8.60 17.19
Ｄ１ 13.5732 4.8967 0.5000
Ｄ２ 4.1073 9.1468 19.2847
Ｄ３ 1.3736 1.3736 1.3736
ＢＦ 0.5242 0.5242 0.5242
ＴＬ 36.2783 32.6412 38.3825
［群焦点距離］
ｆ１＝-9.77
ｆ２＝ 9.45
ｆ３＝19.50
［条件式対応数値］
（１）Ｙmax×ｆt／ｆ１２＝0.70235
（２）（Ｎ２nav−０．８）ｆt・tanωｗ／ＴＬｗ＝0.50937
（３）ｆt×Ｌ１２t／｜ｆ１｜＝0.87973
（４）Ｎｎ−Ｎｐ＝0.49272
（５）Ｎｎ＋０．０５×νｎ＝3.41680
【００６７】
このように、この第１実施例におけるズームレンズＺＬ１は、上述の条件式（１）〜（５）をすべて満たしていることが分かる。
【００６８】
図２（ａ）〜（ｃ）は第１実施例に係るズームレンズＺＬ１における無限遠合焦時の諸収差図であり、図２（ａ）は広角端状態、図２（ｂ）は中間焦点距離状態、図２（ｃ）は望遠端状態における収差図である。各収差図において、ＦＮＯはＦナンバーを、Ａは半画角をそれぞれ示す。また、各収差図において、ｄはｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）、ｇはｇ線（λ＝４３５．８ｎｍ）の収差曲線をそれぞれ示す。さらに非点収差図において、実線はサジタル像面、破線はメリディオナル像面をそれぞれ示す。なお、以下に示す各実施例の諸収差図において、本実施例と同様の符号を用いる。このように、各収差図から、本第１実施例に係るズームレンズＺＬ１は、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた光学性能を有することが分かる。
【００６９】
［第２実施例］
図３は、本発明の第２実施例に係るズームレンズＺＬ２の構成を示している。この図３のズームレンズＺＬ２において、第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１、両凹形状の負レンズＬ１２、及び、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３から構成され、負メニスカスレンズＬ１１の像側のレンズ面（第２面）は非球面形状に形成されている。また、第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２１、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２２と物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２３とを貼り合わせた接合レンズ、及び、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２４から構成され、正メニスカスレンズＬ２１の物体側のレンズ面（第７面）及び正メニスカスレンズＬ２４の両面（第１３，１４面）が非球面形状に形成されている。また、第３レンズ群Ｇ３は、両凸形状の１枚の正レンズＬ３１のみで構成されている。また、Ｆナンバー決定部材Ｓは第２レンズ群Ｇ２の正レンズＬ２２の光軸上の頂点より像側に配置されており、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、この第２レンズ群Ｇ２と一体で移動する。さらに、フィルタ群ＦＬは、ローパスフィルタや赤外カットフィルタなどで構成されている。
【００７０】
以下の表２に、この第２実施例の諸元の値を掲載する。
【００７１】
（表２）
［全体諸元］
ｆ＝4.33〜17.19
ＦＮＯ＝2.64〜6.21
２ω＝87.72°〜25.46°
Ｙmax＝3.9
［レンズ諸元］
面番号 曲率半径 面間隔 アッベ数 屈折率
1 23.1083 1.0000 42.71 1.82080
*2 4.7853 4.1000
3 -49.9918 0.7000 70.45 1.48749
4 24.8321 0.1000
5 12.2474 1.6500 23.78 1.84666
6 40.4933 （Ｄ１）
*7 5.7928 1.5000 45.46 1.80139
8 51.9966 0.5000
9 ∞ -0.4000 （Ｆナンバー決定部材）
10 6.0016 1.8000 50.24 1.71999
11 89.1648 0.4000 28.27 2.00330
12 3.3191 0.3700
*13 4.7020 1.7000 82.56 1.49782
*14 26.1703 （Ｄ２）
15 14.7916 1.8500 82.56 1.49782
16 -27.0686 （Ｄ３）
17 ∞ 0.2500 64.12 1.51680
18 ∞ 0.5000
19 ∞ 0.5000 64.12 1.51680
20 ∞ （ＢＦ）
[非球面係数データ]
（第２面）
κ＝0.1617
Ａ4＝ 3.71800E-04
Ａ6＝ 8.85550E-06
Ａ8＝-1.13210E-07
Ａ10＝4.46060E-09
（第７面）
κ＝0.4618
Ａ4＝ 2.39200E-05
Ａ6＝ 0.00000E+00
Ａ8＝ 0.00000E+00
Ａ10＝0.00000E+00
（第１３面）
κ＝2.0956
Ａ4＝ 9.67830E-04
Ａ6＝ 1.18760E-04
Ａ8＝ 0.00000E+00
Ａ10＝0.00000E+00
（第１４面）
κ＝134.0788
Ａ4＝ 2.01020E-03
Ａ6＝ 2.24150E-04
Ａ8＝-3.04060E-05
Ａ10＝0.00000E+00
［可変間隔データ］
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
無限遠 無限遠 無限遠
f 4.33 8.60 17.19
Ｄ１ 13.5732 4.8966 0.5000
Ｄ２ 4.4992 9.5387 19.6767
Ｄ３ 1.1894 1.1894 1.1894
ＢＦ 0.5242 0.5242 0.5242
ＴＬ 36.3060 32.6689 38.4102
［群焦点距離］
ｆ１＝-9.77
ｆ２＝ 9.45
ｆ３＝19.50
［条件式対応数値］
（１）Ｙmax×ｆt／ｆ１２＝0.70235
（２）（Ｎ２nav−０．８）ｆt・tanωｗ／ＴＬｗ＝0.54750
（３）ｆt×Ｌ１２t／｜ｆ１｜＝0.87973
（４）Ｎｎ−Ｎｐ＝0.50548
（５）Ｎｎ＋０．０５×νｎ＝3.41680
【００７２】
このように、この第２実施例におけるズームレンズＺＬ２は、上述の条件式（１）〜（５）をすべて満たしていることが分かる。また、図４（ａ）〜（ｃ）はこの第２実施例に係るズームレンズＺＬ２における無限遠合焦時の諸収差図であり、図４（ａ）は広角端状態、図４（ｂ）は中間焦点距離状態、図４（ｃ）は望遠端状態における収差図である。各収差図から、本第２実施例にかかるズームレンズＺＬ２は、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた光学性能を有することが分かる。
【００７３】
［第３実施例］
図５は、本発明の第３実施例に係るズームレンズＺＬ３の構成を示している。この図５のズームレンズＺＬ３において、第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１、両凹形状の負レンズＬ１２、及び、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３から構成され、負メニスカスレンズＬ１１の像側のレンズ面（第２面）は非球面形状に形成されている。また、第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２１、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２２と物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２３とを貼り合わせた接合レンズ、及び、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２４と両凸形状の正レンズＬ２５とを貼り合わせた接合レンズから構成され、正メニスカスレンズＬ２１の物体側のレンズ面（第７面）は非球面形状に形成されている。また、第３レンズ群Ｇ３は両凸形状の１枚の正レンズＬ３１のみで構成されている。また、Ｆナンバー決定部材Ｓは第２レンズ群Ｇ２の正レンズＬ２２の光軸上の頂点より像側に配置されており、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、この第２レンズ群Ｇ２と一体で移動する。さらに、フィルタ群ＦＬは、ローパスフィルタや赤外カットフィルタなどで構成されている。
【００７４】
以下の表３に、この第３実施例の諸元の値を掲載する。
【００７５】
（表３）
［全体諸元］
ｆ＝4.33〜17.19
ＦＮＯ＝2.56〜6.14
２ω＝86.56°〜25.44°
Ｙmax＝3.9
［レンズ諸元］
面番号 曲率半径 面間隔 アッベ数 屈折率
1 22.4213 1.0000 45.46 1.80139
*2 4.3737 4.0000
3 -49.4891 0.7000 70.45 1.48749
4 23.3035 0.1000
5 11.7857 1.6500 23.78 1.84666
6 40.9541 （Ｄ１）
*7 5.8535 1.5500 45.46 1.80139
8 57.7049 0.6000
9 ∞ -0.4000 （Ｆナンバー決定部材）
10 6.5753 1.7000 53.89 1.71300
11 -342.8658 0.4000 28.27 2.00330
12 4.1106 0.4000
13 6.8134 0.4000 40.77 1.88300
14 3.5914 1.7000 58.89 1.51823
15 -17.6104 （Ｄ２）
16 16.3327 1.6000 65.47 1.60300
17 -56.6611 （Ｄ３）
18 ∞ 0.2500 64.12 1.51680
19 ∞ 0.5000
20 ∞ 0.5000 64.12 1.51680
21 ∞ （ＢＦ）
［非球面係数データ］
（第２面）
κ＝0.1697
Ａ4＝ 3.71090E-04
Ａ6＝ 1.02580E-05
Ａ8＝-1.19600E-07
Ａ10＝5.08960E-09
（第７面）
κ＝0.4618
Ａ4＝ 2.39200E-05
Ａ6＝ 0.00000E+00
Ａ8＝ 0.00000E+00
Ａ10＝0.00000E+00
［可変間隔データ］
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
無限遠 無限遠 無限遠
f 4.33 8.60 17.19
Ｄ１ 12.6475 4.5853 0.5000
Ｄ２ 4.4871 10.2014 21.6969
Ｄ３ 1.2188 1.2188 1.2188
ＢＦ 1.2635 1.2635 1.2635
ＴＬ 36.2669 33.9190 41.3292
[群焦点距離]
ｆ１＝-9.07
ｆ２＝ 9.70
ｆ３＝21.20
[条件式対応数値]
（１）Ｙmax×ｆt／ｆ１２＝0.81494
（２）（Ｎ２nav−０．８）ｆt・tanωｗ／ＴＬｗ＝0.51024
（３）ｆt×Ｌ１２t／｜ｆ１｜＝0.94763
（４）Ｎｎ−Ｎｐ＝0.48507
（５）Ｎｎ＋０．０５×νｎ＝3.41680
【００７６】
このように、この第３実施例におけるズームレンズＺＬ３は、上述の条件式（１）〜（５）をすべて満たしていることが分かる。また、図６（ａ）〜（ｃ）はこの第３実施例に係るズームレンズＺＬ３における無限遠合焦時の諸収差図であり、図６（ａ）は広角端状態、図６（ｂ）は中間焦点距離状態、図６（ｃ）は望遠端状態における収差図である。各収差図から、本第３実施例にかかるズームレンズＺＬ３は、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた光学性能を有することが分かる。
【００７７】
［第４実施例］
図７は、本発明の第４実施例に係るズームレンズＺＬ４の構成を示している。この図７のズームレンズＺＬ４において、第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１、両凹形状の負レンズＬ１２、及び、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３から構成され、負メニスカスレンズＬ１１の像側のレンズ面（第２面）は非球面形状に形成されている。また、第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ２１、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２２と物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２３とを貼り合わせた接合レンズ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２４と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２５とを貼り合わせた接合レンズから構成され、正レンズＬ２１の物体側のレンズ面（第７面）が非球面形状に形成されている。また、第３レンズ群Ｇ３は両凸形状の１枚の正レンズＬ３１のみで構成されている。また、Ｆナンバー決定部材Ｓは第２レンズ群Ｇ２の正レンズＬ２２の光軸上の頂点より像側に配置されており、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、この第２レンズ群Ｇ２と一体で移動する。さらに、フィルタ群ＦＬは、ローパスフィルタや赤外カットフィルタなどで構成されている。
【００７８】
以下の表４に、この第４実施例の諸元の値を掲載する。
【００７９】
（表４）
［全体諸元］
ｆ＝4.33〜17.19
ＦＮＯ＝2.62〜6.24
２ω＝86.46°〜25.48°
Ｙmax＝3.9
［レンズ諸元］
面番号 曲率半径 面間隔 アッベ数 屈折率
1 17.1360 1.0000 45.46 1.80139
*2 5.0052 4.3500
3 -44.2805 0.8000 70.45 1.48749
4 25.1325 0.1000
5 12.8572 1.7000 23.78 1.84666
6 56.3912 （Ｄ１）
*7 5.8812 1.5000 45.46 1.80139
8 -723.7204 0.5500
9 ∞ -0.4500 （Ｆナンバー決定部材）
10 4.7935 1.7500 53.89 1.71300
11 138.4740 0.4000 28.27 2.00330
12 3.1719 0.4500
13 6.3209 0.4000 40.77 1.88300
14 3.5928 1.6500 58.89 1.51823
15 80.8234 （Ｄ２）
16 20.9852 1.7500 65.47 1.60300
17 -22.5426 （Ｄ３）
18 ∞ 0.2500 64.12 1.51680
19 ∞ 0.5000
20 ∞ 0.5000 64.12 1.51680
21 ∞ （ＢＦ）
［非球面係数データ］
（第２面）
κ＝0.2500
Ａ4＝ 3.43100E-04
Ａ6＝ 9.40030E-06
Ａ8＝-1.33710E-07
Ａ10＝6.36790E-09
（第７面）
κ＝0.4618
Ａ4＝ 2.39200E-05
Ａ6＝ 0.00000E+00
Ａ8＝ 0.00000E+00
Ａ10＝0.00000E+00
［可変間隔データ］
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
無限遠 無限遠 無限遠
f 4.33 8.60 17.19
Ｄ１ 13.7516 4.9567 0.5000
Ｄ２ 3.1758 7.7860 17.0604
Ｄ３ 1.4473 1.4473 1.4473
ＢＦ 0.4533 0.4533 0.4533
ＴＬ 36.0280 31.8432 36.6609
［群焦点距離］
ｆ１＝-10.40
ｆ２＝ 9.10
ｆ３＝ 18.30
［条件式対応数値］
（１）Ｙmax×ｆt／ｆ１２＝0.61983
（２）（Ｎ２nav−０．８）ｆt・tanωｗ／ＴＬｗ＝0.53971
（３）ｆt×Ｌ１２t／｜ｆ１｜＝0.82644
（４）Ｎｎ−Ｎｐ＝0.42829
（５）Ｎｎ＋０．０５×νｎ＝3.41680
【００８０】
このように、この第４実施例におけるズームレンズＺＬ４は、上述の条件式（１）〜（５）をすべて満たしていることが分かる。また、図８（ａ）〜（ｃ）はこの第４実施例に係るズームレンズＺＬ４における無限遠合焦時の諸収差図であり、図８（ａ）は広角端状態、図８（ｂ）は中間焦点距離状態、図８（ｃ）は望遠端状態における収差図である。各収差図から、本第４実施例にかかるズームレンズＺＬ４は、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた光学性能を有することが分かる。
【００８１】
［第５実施例］
図９は、本発明の第５実施例に係るズームレンズＺＬ５の構成を示している。この図９のズームレンズＺＬ５において、第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１、両凹形状の負レンズＬ１２、及び、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３から構成され、負メニスカスレンズＬ１１の像側のレンズ面（第２面）は非球面形状に形成されている。また、第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２１、両凸形状の正レンズＬ２２と両凹形状の負レンズＬ２３とを貼り合わせた接合レンズ、及び、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２４と両凸形状の正レンズＬ２５とを貼り合わせた接合レンズから構成され、正メニスカスレンズＬ２１の物体側のレンズ面（第７面）が非球面形状に形成されている。また、第３レンズ群Ｇ３は、両凸形状の１枚の正レンズＬ３１のみで構成されている。また、Ｆナンバー決定部材Ｓは第２レンズ群Ｇ２の正レンズＬ２２の光軸上の頂点より像側に配置されており、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、この第２レンズ群Ｇ２と一体で移動する。さらに、フィルタ群ＦＬは、ローパスフィルタや赤外カットフィルタなどで構成されている。
【００８２】
以下の表５に、この第５実施例の諸元の値を掲載する。
【００８３】
（表５）
［全体諸元］
ｆ＝4.33〜17.19
ＦＮＯ＝2.62〜6.24
２ω＝87.84°〜25.48°
Ｙmax＝3.9
［レンズ諸元］
面番号 曲率半径 面間隔 アッベ数 屈折率
1 28.0698 1.0000 42.71 1.82080
*2 4.7248 3.9000
3 -52.2455 0.8000 70.45 1.48749
4 35.0145 0.1000
5 12.6646 1.6000 22.76 1.80810
6 46.5550 （Ｄ１）
*7 6.1049 1.5000 45.46 1.80139
8 268.1873 0.5500
9 ∞ -0.4500 （Ｆナンバー決定部材）
10 5.2707 1.8000 53.89 1.71300
11 -235.2793 0.4000 28.27 2.00330
12 3.5802 0.4500
13 7.2055 0.4000 40.77 1.88300
14 3.4704 1.6500 58.89 1.51823
15 -29.3357 （Ｄ２）
16 19.4359 1.6500 65.47 1.60300
17 -28.8169 （Ｄ３）
18 ∞ 0.2500 64.12 1.51680
19 ∞ 0.5000
20 ∞ 0.5000 64.12 1.51680
21 ∞ （ＢＦ）
［非球面係数データ］
（第２面）
κ＝0.2181
Ａ4＝ 2.52540E-04
Ａ6＝ 6.65750E-06
Ａ8＝-9.04280E-08
Ａ10＝2.62860E-09
（第７面）
κ＝0.4618
Ａ4＝ 2.39200E-05
Ａ6＝ 0.00000E+00
Ａ8＝ 0.00000E+00
Ａ10＝0.00000E+00
［可変間隔データ］
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
無限遠 無限遠 無限遠
f 4.33 8.60 17.19
Ｄ１ 13.3448 4.8198 0.5000
Ｄ２ 4.1180 9.1606 19.3049
Ｄ３ 1.3773 1.3773 1.3773
ＢＦ 0.4724 0.4724 0.4724
ＴＬ 35.9124 32.4301 38.2545
［群焦点距離］
ｆ１＝-9.65
ｆ２＝ 9.37
ｆ３＝19.50
［条件式対応数値］
（１）Ｙmax×ｆt／ｆ１２＝0.71992
（２）（Ｎ２nav−０．８）ｆt・tanωｗ／ＴＬｗ＝0.52694
（３）ｆt×Ｌ１２t／｜ｆ１｜＝0.89067
（４）Ｎｎ−Ｎｐ＝0.48507
（５）Ｎｎ＋０．０５×νｎ＝3.41680
【００８４】
このように、この第５実施例におけるズームレンズＺＬ５は、上述の条件式（１）〜（５）をすべて満たしていることが分かる。また、図１０（ａ）〜（ｃ）はこの第５実施例に係るズームレンズＺＬ５における無限遠合焦時の諸収差図であり、図１０（ａ）は広角端状態、図１０（ｂ）は中間焦点距離状態、図１０（ｃ）は望遠端状態における収差図である。各収差図から、本第５実施例にかかるズームレンズＺＬ５は、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた光学性能を有することが分かる。
【００８５】
以上、上記各実施例によれば、広角かつ高変倍比でありながら優れた性能を有し、コンパクトな、個体撮像素子に好適なズームレンズＺＬを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明の第１実施例に係るズームレンズの構成を示すレンズ構成図である。
【図２】上記第１実施例における無限遠合焦状態での諸収差図であって、（ａ）は広角端状態を示し、（ｂ）は中間距離焦点状態を示し、（ｃ）は望遠端状態を示す。
【図３】本発明の第２実施例に係るズームレンズの構成を示すレンズ構成図である。
【図４】上記第２実施例における無限遠合焦状態での諸収差図であって、（ａ）は広角端状態を示し、（ｂ）は中間距離焦点状態を示し、（ｃ）は望遠端状態を示す。
【図５】本発明の第３実施例に係るズームレンズの構成を示すレンズ構成図である。
【図６】上記第３実施例における無限遠合焦状態での諸収差図であって、（ａ）は広角端状態を示し、（ｂ）は中間距離焦点状態を示し、（ｃ）は望遠端状態を示す。
【図７】本発明の第４実施例に係るズームレンズの構成を示すレンズ構成図である。
【図８】上記第４実施例における無限遠合焦状態での諸収差図であって、（ａ）は広角端状態を示し、（ｂ）は中間距離焦点状態を示し、（ｃ）は望遠端状態を示す。
【図９】本発明の第５実施例に係るズームレンズの構成を示すレンズ構成図である。
【図１０】上記第５実施例における無限遠合焦状態での諸収差図であって、（ａ）は広角端状態を示し、（ｂ）は中間距離焦点状態を示し、（ｃ）は望遠端状態を示す。
【図１１】本発明に係るズームレンズを搭載する電子スチルカメラを示し、（ａ）は正面図であり、（ｂ）は背面図である。
【図１２】図１１（ａ）のＡ−Ａ′線に沿った断面図である。
【符号の説明】
【００８７】
ＺＬ（ＺＬ１〜ＺＬ５） ズームレンズ Ｇ１ 第１レンズ群
Ｇ２ 第２レンズ群 Ｇ３ 第３レンズ群 １ 電子スチルカメラ（光学機器）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光軸に沿って物体側から順に、
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、
正の屈折力を有する第３レンズ群とを有し、
全系の最大像高をＹmaxとし、全系の望遠端状態における焦点距離をｆtとし、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１としたとき、次式
０．６ ＜ Ｙmax×ｆt／ｆ１2 ＜ １．０
の条件を満足するズームレンズ。
【請求項２】
前記第２レンズ群に含まれるすべての負レンズの材質のｄ線に対する屈折率の平均値をN２navとし、全系の広角端状態における半画角をωwとし、全系の広角端状態における全長をＴＬwとし、全系の望遠端状態における焦点距離をｆtとしたとき、次式
０．４７ ＜ （Ｎ２nav−０．８）ｆt・ｔａｎωw／ＴＬw ＜ ０．９５
の条件を満足する請求項１に記載のズームレンズ。
【請求項３】
望遠端状態における前記第１レンズ群の最も像側のレンズ面と前記第２レンズ群の最も物体側のレンズ面との光軸上における間隔をＬ１２tとし、全系の望遠端状態における焦点距離をｆtとし、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１としたとき、次式
０．３ ＜ ｆt×Ｌ１２t／｜ｆ１｜ ＜ ２．０
の条件を満足する請求項１または２に記載のズームレンズ。
【請求項４】
前記第２レンズ群に含まれる負レンズの材質のｄ線に対する屈折率のうち、最も大きい屈折率をＮｎとし、前記第２レンズ群に含まれる正レンズの材質のｄ線に対する屈折率のうち、最も小さい屈折率をＮｐとしたとき、次式
０．３６ ＜ Ｎｎ−Ｎｐ ＜ ０．８０
の条件を満足する請求項１〜３いずれか一項に記載のズームレンズ。
【請求項５】
前記第２レンズ群に含まれる負レンズの材質のｄ線に対する屈折率のうち、最も大きい屈折率をＮｎとし、前記第２レンズ群に含まれる負レンズの材質のｄ線に対する屈折率のうち、最も大きい屈折率を有するレンズの材質のアッベ数をνｎとしたとき、次式
３．０ ＜ Ｎｎ＋０．０５×νｎ
の条件を満足する請求項１〜４いずれか一項に記載のズームレンズ。
【請求項６】
前記第２レンズ群は、Ｆナンバー決定部材と、当該Ｆナンバー決定部材より物体側に、少なくとも１枚の正レンズとを有する請求項１〜５いずれか一項に記載のズームレンズ。
【請求項７】
前記第２レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に、２枚の正レンズと、１枚の負レンズとを有する請求項１〜６いずれか一項に記載のズームレンズ。
【請求項８】
前記第１レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に、少なくとも１枚の負メニスカスレンズと、１枚の正レンズとを有する請求項１〜７いずれか一項に記載のズームレンズ。
【請求項９】
前記負メニスカスレンズは、前記第１レンズ群の最も物体側に配置されている請求項８に記載のズームレンズ。
【請求項１０】
前記負メニスカスレンズのレンズ面のうち、少なくとも像側のレンズ面は非球面形状に形成されている請求項８または９に記載のズームレンズ。
【請求項１１】
広角端状態から望遠端状態までレンズ位置状態が変化する際に、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が減少し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が増加するように、少なくとも前記第１レンズ群と前記第２レンズ群とが移動する請求項１〜１０いずれか一項に記載のズームレンズ。
【請求項１２】
請求項１〜１１いずれか一項に記載のズームレンズを備えた光学機器。
【請求項１】
光軸に沿って物体側から順に、
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、
正の屈折力を有する第３レンズ群とを有し、
全系の最大像高をＹmaxとし、全系の望遠端状態における焦点距離をｆtとし、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１としたとき、次式
０．６ ＜ Ｙmax×ｆt／ｆ１2 ＜ １．０
の条件を満足するズームレンズ。
【請求項２】
前記第２レンズ群に含まれるすべての負レンズの材質のｄ線に対する屈折率の平均値をN２navとし、全系の広角端状態における半画角をωwとし、全系の広角端状態における全長をＴＬwとし、全系の望遠端状態における焦点距離をｆtとしたとき、次式
０．４７ ＜ （Ｎ２nav−０．８）ｆt・ｔａｎωw／ＴＬw ＜ ０．９５
の条件を満足する請求項１に記載のズームレンズ。
【請求項３】
望遠端状態における前記第１レンズ群の最も像側のレンズ面と前記第２レンズ群の最も物体側のレンズ面との光軸上における間隔をＬ１２tとし、全系の望遠端状態における焦点距離をｆtとし、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１としたとき、次式
０．３ ＜ ｆt×Ｌ１２t／｜ｆ１｜ ＜ ２．０
の条件を満足する請求項１または２に記載のズームレンズ。
【請求項４】
前記第２レンズ群に含まれる負レンズの材質のｄ線に対する屈折率のうち、最も大きい屈折率をＮｎとし、前記第２レンズ群に含まれる正レンズの材質のｄ線に対する屈折率のうち、最も小さい屈折率をＮｐとしたとき、次式
０．３６ ＜ Ｎｎ−Ｎｐ ＜ ０．８０
の条件を満足する請求項１〜３いずれか一項に記載のズームレンズ。
【請求項５】
前記第２レンズ群に含まれる負レンズの材質のｄ線に対する屈折率のうち、最も大きい屈折率をＮｎとし、前記第２レンズ群に含まれる負レンズの材質のｄ線に対する屈折率のうち、最も大きい屈折率を有するレンズの材質のアッベ数をνｎとしたとき、次式
３．０ ＜ Ｎｎ＋０．０５×νｎ
の条件を満足する請求項１〜４いずれか一項に記載のズームレンズ。
【請求項６】
前記第２レンズ群は、Ｆナンバー決定部材と、当該Ｆナンバー決定部材より物体側に、少なくとも１枚の正レンズとを有する請求項１〜５いずれか一項に記載のズームレンズ。
【請求項７】
前記第２レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に、２枚の正レンズと、１枚の負レンズとを有する請求項１〜６いずれか一項に記載のズームレンズ。
【請求項８】
前記第１レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に、少なくとも１枚の負メニスカスレンズと、１枚の正レンズとを有する請求項１〜７いずれか一項に記載のズームレンズ。
【請求項９】
前記負メニスカスレンズは、前記第１レンズ群の最も物体側に配置されている請求項８に記載のズームレンズ。
【請求項１０】
前記負メニスカスレンズのレンズ面のうち、少なくとも像側のレンズ面は非球面形状に形成されている請求項８または９に記載のズームレンズ。
【請求項１１】
広角端状態から望遠端状態までレンズ位置状態が変化する際に、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が減少し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が増加するように、少なくとも前記第１レンズ群と前記第２レンズ群とが移動する請求項１〜１０いずれか一項に記載のズームレンズ。
【請求項１２】
請求項１〜１１いずれか一項に記載のズームレンズを備えた光学機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００９−１５６９０５（Ｐ２００９−１５６９０５Ａ）
【公開日】平成２１年７月１６日（２００９．７．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３３１７９３（Ｐ２００７−３３１７９３）
【出願日】平成１９年１２月２５日（２００７．１２．２５）
【出願人】（０００００４１１２）株式会社ニコン (12,601)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年７月１６日（２００９．７．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１２月２５日（２００７．１２．２５）
【出願人】（０００００４１１２）株式会社ニコン (12,601)
【Ｆターム（参考）】
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