JP2014016510A - ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高ズーム比で、広角端から望遠端における全ズーム範囲にわたり特に倍率色収差を良好に補正し、全ズーム範囲において高い光学性能を有するズームレンズ及びそれを有する撮像装置を提供すること。
【解決手段】物体側から順に、変倍中固定の正の屈折力の第1群と、変倍に伴い光軸方向に移動する負の屈折力の第２群と、変倍に伴い光軸方向に移動して変倍に伴う像面の変動を補正する第３群と、変倍中固定の開口絞りと、変倍中固定の正の屈折力の第４群から構成されるズームレンズにおいて、第２群の構成、および構成レンズの材料のアッベ数と部分分散比、及び屈折力等の条件を適切に設定したこと。
【選択図】 図１

Description

本発明はズームレンズ及びそれを有する撮像装置に関し、放送用テレビカメラ、ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、銀塩写真用カメラ等に好適なものである。

近年、テレビカメラ、銀塩フィルム用カメラ、デジタルカメラ、ビデオカメラ等の撮像装置には、大口径比、高ズーム比でしかも高い光学性能を有したズームレンズが要望されている。

高ズーム比のズームレンズとして、最も物体側に正の屈折力のレンズ群を配置し、全体として４つのレンズ群より成るポジティブリード型で、テレフォト型の４群ズームレンズが知られている。

この４群ズームレンズとして、物体側から像側へ順に合焦用の正の屈折力の第１レンズ群、変倍用の負の屈折力の第２レンズ群、変倍に伴う像面変動を補正するための第３レンズ群、結像用の正の屈折力の第４レンズ群より成る４群ズームレンズが知られている。

第３レンズ群が正の屈折力を持ったこのタイプの４群ズームレンズにおいて、高ズーム比化を図った４群ズームレンズが知られている（特許文献１〜３）。

特許文献１、２ではズーム比９６倍程度の高ズーム比のズームレンズを開示している。

特許文献３では、ズーム比５０倍程度の高ズーム比のズームレンズを開示している。

一方、第３レンズ群が負の屈折力を持ったこのタイプの４群ズームレンズにおいて、高ズーム比化を図った４群ズームレンズが知られている（特許文献３）。

特許文献３では、ズーム比２２倍程度の高ズーム比のズームレンズを開示している。

特開２００４−２６４４５８号公報 特開２００４−２６４４５９号公報 特開２００８−４０３９５号公報

前述した構成のポジティブリード型の４群ズームレンズは高ズーム比が比較的容易である。

しかしながら、高ズーム比になる程、諸収差の変動が大きくなり、全ズーム領域で高い光学性能を得るのが難しくなってくる。

特に軸上色収差、倍率色収差ともにズーム変動が増大してくる。そのため高い結像性能を得るためには一次の色収差のみならず、二次スペクトルの補正を良好に行なうことが重要になってくる。

ポジティブリード型の４群ズームレンズにおいて、高ズーム比化を図りつつ、色収差を良好に補正し、高い光学性能を得るには変倍用の第２群の構成を適切に設定することが重要である。

本発明は、高ズーム比で、広角端から望遠端における全ズーム範囲にわたり、特に倍率色収差のズーム変動を良好に補正し、全ズーム範囲において高い光学性能を有するズームレンズ及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、物体側から順に、ズーミングに際して不動の正の屈折力の第１群、ズーミングに際して光軸方向に移動する負の屈折力の第２群、ズーミングに際して光軸方向に移動して変倍に伴う像面の変動を補正する第３群、ズーミングに際して不動の開口絞り、ズーミングに際して不動の正の屈折力の第４群で構成されるズームレンズにおいて、
前記第２群は、少なくとも２枚以上の正の屈折力のレンズと少なくとも３枚以上の負の屈折力のレンズから構成され、
かつ前記第２群は物体側から、互いに反対符号のレンズＬ２１、Ｌ２２の順で構成されており、
前記Ｌ２１の物体側の面と前記Ｌ２２の像側の面との光軸上の距離をＸ２とし、前記第２群の光軸上の全厚をＬ２とし、前記第２群内の最も像側の面における広角端と望遠端の軸上近軸光線の光軸からの高さをそれぞれｈＷ＿ｍ、ｈＴ＿ｍとし、前記第２群内の最も像側の面における広角端と望遠端の瞳近軸光線の光軸からの高さをそれぞれＨＷ＿ｍ、ＨＴ＿ｍとし、前記第２群の屈折力をφ２とし、前記Ｌ２１およびＬ２２のうち、正の屈折力のレンズの部分分散比と分散と屈折力をそれぞれθｐ、νｐ、φｐとし、負の屈折力のレンズの部分分散比と分散と屈折力をそれぞれθｎ、νｎとするとき、
−０．１５＜（ｈＴ＿ｍ×ＨＴ＿ｍ−ｈＷ＿ｍ×ＨＷ＿ｍ）／（ｈＴ＿ｍ×ｈＴ＿ｍ−ｈＷ＿ｍ×ｈＷ＿ｍ)＜０．１４ ・・・（１）
０.０６＜Ｘ２／Ｌ２＜ ０.３５ ・・・（２）
−１８．０×１０^-3＜（θｐ−θｎ）／（νｐ−νｎ）＜−２．８×１０^-3 ・・・（３）
２．０＜ νｎ − νｐ ＜ ３０．０ ・・・（４）
−０．５０＜φｐ／φ２＜−０．０２ ・・・（５）
なる条件を満足することを特徴としている。

本発明によれば、高ズーム比で、広角端から望遠端における全ズーム範囲にわたり、特に倍率色収差を良好に補正し、全ズーム範囲において高い光学性能を有するズームレンズ及びそれを有する撮像装置を得られる。

本発明の実施例１のズームレンズの広角端でフォーカス無限遠時の断面図 （Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）数値実施例１の広角端、焦点距離２９２．０２ｍｍ、望遠端における縦収差図 本発明の実施例２のズームレンズの広角端でフォーカス無限遠時の断面図 （Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）数値実施例２の広角端、焦点距離３１．７８ｍｍ、望遠端における縦収差図 本発明の実施例３のズームレンズの広角端でフォーカス無限遠時の断面図 （Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）数値実施例３の広角端、焦点距離３１．７８ｍｍ、望遠端における縦収差図 本発明の実施例４のズームレンズの広角端でフォーカス無限遠時の断面図 （Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）数値実施例４の広角端、焦点距離３３．７３ｍｍ、望遠端における縦収差図 本発明の実施例５のズームレンズの広角端でフォーカス無限遠時の断面図 （Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）数値実施例５の広角端、焦点距離３３．７３ｍｍ、望遠端における縦収差図 本発明の実施例６のズームレンズの広角端でフォーカス無限遠時の断面図 （Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）数値実施例６の広角端、焦点距離３１．６７ｍｍ、望遠端における縦収差図 本発明の実施例７のズームレンズの広角端でフォーカス無限遠時の断面図 （Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）数値実施例７の広角端、焦点距離３１．６７ｍｍ、望遠端における縦収差図 本発明の撮像装置の要部概略図 正の屈折力のレンズ群による倍率色収差の２色の色消しと二次スペクトル残存に関する模式図 負の屈折力のレンズ群による倍率色収差の２色の色消しと二次スペクトル残存に関する模式図 アッベ数νｄと部分分散比θｇFの分布の模式図 本発明の第３群の屈折力が正である４群ズームレンズの広角端の近軸追跡の模式図 本発明の第３群の屈折力が正である４群ズームレンズの望遠端の近軸追跡の模式図 本発明の第３群の屈折力が正である４群ズームレンズにおける物体側から順に正レンズ及び負レンズ、像側から順に正レンズ及び負レンズで構成される第２群の広角端の近軸追跡の模式図 本発明の第３群の屈折力が正である４群ズームレンズにおける物体側から順に正レンズ及び負レンズ、像側から順に正レンズ及び負レンズで構成される第２群の望遠端の近軸追跡の模式図

以下、本発明のズームレンズ及びそれを有する撮像装置の実施例について説明する。

図１は本発明の実施例１（数値実施例１）であるズームレンズの広角端で無限遠物体に合焦しているときのレンズ断面図である。図２（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、数値実施例１のそれぞれ広角端、焦点距離２９２．０２ｍｍ、望遠端における縦収差図である。

但し、焦点距離の値は、後述する数値実施例をｍｍ単位で表したときの値である。これは以下の各実施例において、全て同じである。

図３は本発明の実施例２（数値実施例２）であるズームレンズの広角端で無限遠物体に合焦しているときのレンズ断面図である。図４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、数値実施例２のそれぞれ広角端、焦点距離３１．７８ｍｍ、望遠端における縦収差図である。

図５は本発明の実施例３（数値実施例３）であるズームレンズの広角端で無限遠物体に合焦しているときのレンズ断面図である。図６（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、数値実施例３のそれぞれ広角端、焦点距離３１．７８ｍｍ、望遠端における縦収差図である。

図７は本発明の実施例４（数値実施例４）であるズームレンズの広角端で無限遠物体に合焦しているときのレンズ断面図である。図８（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、数値実施例４のそれぞれ広角端、焦点距離３３．７８ｍｍ、望遠端における縦収差図である。

図９は本発明の実施例５（数値実施例５）であるズームレンズの広角端で無限遠物体に合焦しているときのレンズ断面図である。図１０（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、数値実施例５の広角端、焦点距離３３．７８ｍｍ、望遠端における縦収差図である。

図１１は本発明の実施例６（数値実施例６）であるズームレンズの広角端で無限遠物体に合焦しているときのレンズ断面図である。図１２（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、数値実施例6のそれぞれ広角端、焦点距離３１．６７ｍｍ、望遠端における縦収差図である。

図１３は本発明の実施例７（数値実施例７）であるズームレンズの広角端で無限遠物体に合焦しているときのレンズ断面図である。図１４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、数値実施例7のそれぞれ広角端、焦点距離３１．６７ｍｍ、望遠端における縦収差図である。

図１５は本発明の撮像装置の要部概略図である。

図１６は正の屈折力のレンズ群による倍率色収差の２色の色消しと二次スペクトル残存に関する模式図である。

図１７は負の屈折力のレンズ群による倍率色収差の２色の色消しと二次スペクトル残存に関する模式図である。

図１８はアッベ数νｄと部分分散比θｇFの分布の模式図である。

図１９は本発明において第３群の屈折力が正である４群ズームレンズの広角端の近軸追跡の模式図を示す。

図２０は本発明において第３群の屈折力が正である４群ズームレンズの望遠端の近軸追跡の模式図を示す。

図２１は本発明の第３群の屈折力が正である４群ズームレンズにおける物体側から順に正レンズ及び負レンズ、像側から順に正レンズ及び負レンズで構成される第２群の広角端の近軸追跡の模式図を示す。

図２２は本発明の第３群の屈折力が正である４群ズームレンズにおける物体側から順に正レンズ及び負レンズ、像側から順に正レンズ及び負レンズで構成される第２群の望遠端の近軸追跡の模式図を示す。

収差図において、球面収差はe線とg線とＣ線とＦ線によって表されている。非点収差はｅ線のメリディオナル像面（ΔＭ）とｅ線のサジタル像面（ΔＳ）によって表されている。倍率色収差はｇ線とＣ線とＦ線によって表されている。ＦｎｏはＦナンバー、ωは半画角である。

すべての収差図において、球面収差は０．４ｍｍ、非点収差は０．４ｍｍ、歪曲は５％、倍率色収差は０．０５ｍｍのスケールで描かれている。

尚、広角端と望遠端は変倍用の第２群Ｕ２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。

次に各数値実施例の特徴について説明する。

本発明のズームレンズは、物体側から像側へ順に、変倍中固定の正の屈折力の第１群（フォーカスレンズ群）Ｕ１を有している。更に、広角端（短焦点距離端）から望遠端（長焦点距離端）へのズーミングに際して、像側へ移動する変倍用の負の屈折力の第２群（バリエーター）Ｕ２を有している。更に、第２群Ｕ２の移動に連動して光軸上を非直線的に移動し、変倍に伴う像面変動を補正する第３群（コンペンセーター）Ｕ３を有している。更に、ズーミングに際して不動の開口絞りＳＰを有している。更に、ズーミングに際して不動の正の屈折力の第４群（リレーレンズ群）Ｕ４を有している。

第２群Ｕ２と第３群Ｕ３とで変倍系を構成している。

第２群Ｕ２は少なくとも２枚以上の正の屈折力を有するレンズと少なくとも３枚以上の負の屈折力を有するレンズから構成されている。

第２群Ｕ２は物体側から、互いに反対符号のレンズＬ２１、Ｌ２２の順で構成されている。

Ｌ２１の物体側の面とＬ２２の像側の面との光軸上の距離をＸ２とし、第２群の光軸上の全厚をＬ２とし、第２群Ｕ２内の最も像側の面における広角端と望遠端の軸上近軸光線の光軸からの高さをそれぞれｈＷ＿ｍ、ｈＴ＿ｍとし、第２群Ｕ２内の最も像側の面における広角端と望遠端の瞳近軸光線の光軸からの高さをそれぞれＨＷ＿ｍ、ＨＴ＿ｍとし、第２群の屈折力をφ２とし、Ｌ２１およびＬ２２のうち、正の屈折力のレンズの部分分散比と分散と屈折力をそれぞれθｐ、νｐ、φｐとし、負の屈折力のレンズの部分分散比と分散と屈折力をそれぞれθｎ、νｎとするとき、
−０．１５＜（ｈＴ＿ｍ×ＨＴ＿ｍ−ｈＷ＿ｍ×ＨＷ＿ｍ）／（ｈＴ＿ｍ×ｈＴ＿ｍ−ｈＷ＿ｍ×ｈＷ＿ｍ)＜０．１４ ・・・（１）
０.０６＜Ｘ２／Ｌ２＜ ０.３５ ・・・（２）
−１８．０×１０^-3＜（θｐ−θｎ）／（νｐ−νｎ）＜−２．８×１０^-3・・・（３）
２．０＜ νｎ − νｐ ＜ ３０．０ ・・・（４）
−０．５０＜φｐ／φ２＜−０．０２ ・・・（５）
なる条件を満足している。

ここで、本実施例で用いている光学素子（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。

フラウンフォーファ線のｇ線（４３５．８ｎｍ）、Ｆ線（４８６．１ｎｍ）、ｄ線（５８７．６ｎｍ）、Ｃ線（６５６．３ｎｍ）に対する屈折率をそれぞれＮｇ、ＮＦ、Ｎｄ、ＮＣとする。
アッべ数νｄとg線とＦ線に関する部分分散比θｇＦは以下の通りに与えられる。

νｄ＝（Ｎｄ−１）／（ＮＦ−ＮＣ） ・・・（６）
θｇＦ＝（Ｎｇ−ＮＦ）／（ＮＦ−ＮＣ） ・・・（７）
各実施例では、第２群Ｕ２のレンズ構成を前述の如く特定し、かつ条件式（１）〜（５）を満足することにより、倍率色収差の二次スペクトルのズーム変動補正を効果的に行っている。

ここで、軸上近軸光線及び瞳近軸光線は、次のように定義される光線である。軸上近軸光線は、光学系全系の広角端の焦点距離を１に規格化し、光学系に光軸と平行に、光軸からの高さを１として入射させた近軸光線である。瞳近軸光線は、光学系全系の広角端の焦点距離を１に規格化し、撮像面の最大像高に入射する光線の内、光学系の入射瞳と光軸との交点を通過する近軸光線である。物体は光学系の左側にあるものとし、物体側から光学系に入射する光線は左から右へ進むものとする。

図１８に示すように、現存する光学材料はνｄに対し部分分散比θｇＦが狭い範囲に分布しており、νｄが小さいほどθｇＦが大きい傾向を持っている。

所定の屈折力Φで、正の屈折力Φｐ、負の屈折力Φｎ、アッベ数νｐ、νｎ、軸上近軸光線の光軸からの高さｈ、瞳近軸光線の光軸からの高さＨ、の２枚のレンズＧｐ、Ｇｎで構成される薄肉密着系の軸上色収差係数Ｌ、倍率色収差係数Ｔは、
Ｌ＝ｈ×ｈ×（Φｐ／νｐ＋Φｎ／νｎ） ・・・（８）
Ｔ＝ｈ×Ｈ×（Φｐ／νｐ＋Φｎ／νｎ） ・・・（９）
であらわされる。ここで、
Φ＝Φｐ＋Φｎ ・・・（１０）
とする。式（８）及び式（９）の各レンズの屈折力は、式（１０）がΦ＝１となるように規格化されている。３枚以上で構成される場合も同様に考えることができる。式（８）及び式（９）において、Ｌ＝０及びＴ＝０とするとＣ線−Ｆ線の軸上及び像面上での結像位置が合致する。特に高倍率のズームレンズでは、変倍に伴う色収差変動を抑制するために、各レンズ群の色収差、すなわちＬ及びＴが概ねゼロ近傍となるように補正される。

この時、物体距離を無限遠として光束を入射した場合のＦ線に対するｇ線の軸上色収差のずれ量及び倍率色収差のずれ量を、それぞれ軸上色収差の二次スペクトル量Δｓ、倍率色収差の二次スペクトル量Δｙとして定義すると、
Δｓ＝−ｈ×ｈ×（θｐ−θｎ）／（νｐ−νｎ）×ｆ ・・・（１１）
Δｙ＝−ｈ×Ｈ×（θｐ−θｎ）／（νｐ−νｎ）×Ｙ ・・・（１２）
であらわされる。ここで、ｆはレンズ全系の焦点距離、Ｙは像高とする。

図１９、図２０に本実施例において第３群Ｕ３の屈折力が正である４群ズームレンズの広角端、望遠端の近軸追跡の模式図を示す。図１９、図２０では、各レンズ群を薄肉レンズで示している。図１９及び図２０に示すように、所定の屈折力Φで、本実施例の４群ズームレンズのように４つの薄肉密着レンズ群から構成され、各群毎にＣ線−Ｆ線の軸上及び倍率色収差が補正された薄肉系の軸上色収差、倍率色収差の二次スペクトル量ΔＳ、ΔＹは、
ΔＳ＝[−ｈ１×ｈ１×（θｐ１−θｎ１）／（νｐ１−νｎ１）×Φ１
−ｈ２×ｈ２×（θｐ２−θｎ２）／（νｐ２−νｎ２）×Φ２
−ｈ３×ｈ３×（θｐ３−θｎ３）／（νｐ３−νｎ３）×Φ３
−ｈ４×ｈ４×（θｐ４−θｎ４）／（νｐ４−νｎ４）×Φ４
]×ｆ ・・・（１３）
ΔＹ＝[−ｈ１×Ｈ１×（θｐ１−θｎ１）／（νｐ１−νｎ１）×Φ１
−ｈ２×Ｈ２×（θｐ２−θｎ２）／（νｐ２−νｎ２）×Φ２
−ｈ３×Ｈ３×（θｐ３−θｎ３）／（νｐ３−νｎ３）×Φ３
−ｈ４×Ｈ４×（θｐ４−θｎ４）／（νｐ４−νｎ４）×Φ４
]×Ｙ ・・・（１４）
とあらわされる。ここで、
Φ＝Φ１＋Φ２＋Φ３＋Φ４
−ｅ１´×Φ１×（Φ２＋Φ３＋Φ４）
−ｅ２´×（Φ３＋Φ４）×（Φ１＋Φ２−ｅ１´×Φ１×Φ２）
−ｅ３´×Φ４×[Φ１＋Φ２＋Φ３−ｅ１´×Φ１×（Φ２＋Φ３）
−ｅ２´×Φ３×（Φ１＋Φ２）＋ｅ１´×ｅ２´×Φ１×Φ２×Φ３]
・・・（１５）
とする。ｆはレンズ全系の焦点距離、Ｙは像高とする。第１群、第２群、第３群、第４群の軸上近軸光線の光軸からの高さをｈ１、ｈ２、ｈ３、ｈ４、瞳近軸光線の光軸からの高さをＨ１、Ｈ２、Ｈ３、Ｈ４とする。第１群、第２群、第３群、第４群の正の屈折力のレンズの平均部分分散比をθｐ１、θｐ２、θｐ３、θｐ４、負の屈折力のレンズの平均部分分散比をθｎ１、θｎ２、θｎ３、θｎ４とする。第１群、第２群、第３群、第４群の正の屈折力のレンズの平均分散をνｐ１、νｐ２、νｐ３、νｐ４、負の屈折力のレンズの平均分散をνｎ１、νｎ２、νｎ３、νｎ４とする。第１群、第２群、第３群、第４群の屈折力をΦ１、Φ２、Φ３、Φ４とする。第１群と第２群、第２群と第３群、第３群と第４群の光軸上の間隔をｅ１´、ｅ２´、ｅ３´とする。式（１３）及び式（１４）の各群の屈折力は式（１５）がΦ＝１となるように規格化されている。５群以上で構成される場合も同様に考えることができる。

図１８において、正の屈折力のレンズ群Ｌｐでの色消しでは正レンズＧｐとしてアッベ数νｐの大きな材料、負レンズＧｎとしてνｎの小さな材料を用いる。従って式（１４）より、正レンズＧｐはθｐが小さく、負レンズＧｎはθｎが大きくなって、Ｆ線とＣ線で色収差を補正すると、図１６に示すように正の屈折力のレンズ群Ｌｐが絞りよりも物体側に位置する場合、軸外ではｇ線の結像点が像高の低い方にずれる。二次スペクトル量ΔＳ及びΔＹは、図２０に示すように望遠側において軸上近軸光線と瞳近軸光線の光軸からの高さが高い位置を通る本実施例の第１群Ｕ１で顕著に発生する。これは本実施例において第３群Ｕ３の屈折力が負である４群ズームレンズにおいても同じである。

図１８において、負の屈折力のレンズ群Ｌｎでの色消しでは正レンズＧ１としてアッベ数ν１の小さな材料、負レンズＧ２としてν２の大きな材料を用いる。従って式（１４）より、正レンズＧ１はθ１が大きく、負レンズＧ２はθ２が小さくなって、Ｆ線とＣ線で色収差を補正すると、図１７に示すように負の屈折力のレンズ群Ｌｎが絞りよりも物体側に位置する場合、軸外ではｇ線の結像点が像高の高い方にずれる。図２０に示すように、この現象は本実施例の４群ズームレンズでは負の屈折力の第２群Ｕ２で発生する。これは本実施例において第３群Ｕ３の屈折力が負である４群ズームレンズにおいても同じである。

したがって、式（１４）における第１項は負、第２項は正となり、第２群Ｕ２で発生する倍率色収差の二次スペクトル量の絶対値を増大させることにより、第１群Ｕ１で発生した倍率色収差の二次スペクトル量を効果的に補正できる。

更に、各群内においてレンズ位置による望遠端の瞳近軸光線の光軸からの高さの差を使って、望遠端の倍率色収差の二次スペクトル量を効果的に補正することができる。本実施例では、第２群Ｕ２内において望遠端の瞳近軸光線の光軸からの高さがより高い物体側の正レンズ及び負レンズのアッベ数、部分分散比及び屈折力を適切に選択することで望遠端の倍率色収差の二次スペクトルを効果的に補正している。これにより、倍率色収差の二次スペクトルの広角端と望遠端の変動を効果的に補正している。また、第２群Ｕ２内で望遠端の瞳近軸光線の光軸からの高さがより低い像側の正レンズ及び負レンズのアッベ数、部分分散比及び屈折力を適切に選択し、物体側の正レンズ及び負レンズで過剰補正になる望遠端の軸上色収差の二次スペクトルを効果的に戻している。

以下、本発明の４群ズームレンズの第２群Ｕ２内における倍率色収差の二次スペクトルの広角端と望遠端の変動補正について詳細を述べる。

ここで、３枚以上のレンズで構成されているレンズ全系の軸上色収差係数Ｌ、倍率色収差係数Ｔを、以下の式（１６）、（１７）で与える。

Ｌ＝Σ（ｈ＿ｊ×ｈ＿ｊ×φ＿ｊ／ν＿ｊ） ・・・（１６）
Ｔ＝Σ（ｈ＿ｊ×H＿ｊ×φ＿ｊ／ν＿ｊ） ・・・（１７）
但し、ｈ＿ｊ、H＿ｊをそれぞれ物体側からｊ番目のレンズの近軸追跡における軸上近軸光線の光軸からの高さ、瞳近軸光線の光軸からの高さとする。φ＿ｊ、ν＿ｊをそれぞれ物体側からｊ番目のレンズの屈折力、アッベ数とする。

さらに、レンズ全系の軸上色収差量Δｆ、倍率色収差量ΔＹは、以下の式（１８）及び（１９）で与えられる。

Δｆ＝−Ｌ×ｆ ・・・（１８）
ΔＹ＝−Ｔ×Ｙ ・・・（１９）
但し、レンズ全系の焦点距離をｆ、像高をYとする。

今、式（１６）及び（１７）で用いているアッベ数ν＿ｊの分母（部分分散）をｎｇ−ｎＦとすると、式（１６）及び（１７）はそれぞれＦ線に対するｇ線の軸上色収差係数、倍率色収差係数となる。式（１８）及び（１９）はそれぞれ軸上色収差、倍率色収差の二次スペクトル量を表す。式（１６）及び（１８）より、軸上色収差の二次スペクトルの各レンズの分担値は、軸上近軸光線の高さの二乗、レンズの屈折力及びｇ線とF線の屈折率差に比例して大きくなる。一方、式（１７）及び（１９）より、倍率色収差の二次スペクトルの各レンズの分担値は、軸上近軸光線の高さ、瞳近軸光線の高さ、レンズの屈折力及びｇ線とF線の屈折率差に比例して大きくなる。

ここで、式（１６）及び（１７）より物体側からｊ番目のレンズにおける二次スペクトルの軸上色収差係数に対する二次スペクトルの倍率色収差係の比ＴＬ＿ｊは以下の式（１２０）で求まる。

ＴＬ＿ｊ＝H＿ｊ／h＿ｊ ・・・（２０）
絞りより物体側に位置するレンズにおいて、ＴＬ＿ｊは常に負の値をとる。式（２０）より、瞳近軸光線の光軸からの高さがより高い位置にあるレンズほど二次スペクトルの倍率色収差係数の分担値がより大きいため、倍率色収差の二次スペクトル補正により有利である。一方、瞳近軸光線の光軸からの高さがより低い位置にあるレンズほど二次スペクトルの軸上色収差係数の分担値がより大きいため、軸上色収差の二次スペクトル補正に有利である。本実施例の４群ズームレンズの第２群Ｕ２内においては、より物体側に位置するレンズほど瞳近軸光線の光軸からの高さが高い傾向にあるため倍率色収差の二次スペクトル補正に有利である。

更に、式（１６）及び（１７）より物体側からｊ番目のレンズにおける広角端と望遠端の二次スペクトルの軸上色収差係数の差に対する広角端と望遠端の二次スペクトルの倍率色収差係数の差の比ＴｚＬｚ＿ｊは以下の式（２１）で求まる。

ＴｚＬｚ＿ｊ＝（ｈＴ＿ｊ×ＨＴ＿ｊ−ｈＷ＿ｊ×ＨＷ＿ｊ）／（ｈＴ＿ｊ×ｈＴ＿ｊ−ｈＷ＿ｊ×ｈＷ＿ｊ) ・・・（２１）
但し、ｈＷ＿j、HＷ＿ｊをそれぞれ物体側からj番目のレンズの近軸追跡における広角端の軸上近軸光線の光軸からの高さ、広角端の瞳近軸光線の光軸からの高さとする。ｈＴ＿j、HＴ＿ｊをそれぞれ物体側からj番目のレンズの近軸追跡における望遠端の軸上近軸光線の光軸からの高さ、望遠端の瞳近軸光線の光軸からの高さとする。

図２１、図２２に本実施例の第３群の屈折力が正である４群ズームレンズにおける物体側から順にレンズＬ２１及びレンズＬ２２、像側から順にレンズＬ２４及びレンズＬ２３で構成される第２群Ｕ２の広角端、望遠端の近軸追跡の模式図を示す。図２１、図２２に示す第２群Ｕ２は、Ｌ２１及びレンズＬ２２、Ｌ２３及びレンズＬ２４のそれぞれで色収差を補正するためＬ２１及びＬ２４を正レンズ、Ｌ２２及びＬ２３を負レンズで構成されている。また、Ｌ２１及びＬ２２、Ｌ２３及びＬ２４はそれぞれ薄肉密着レンズとすると、それぞれ軸上近軸光線及び瞳近軸光線の光軸からの高さは等しくなる。

特に高ズーム比のズームレンズの第２群Ｕ２においては、図２１及び図２２に示すように望遠端での軸上近軸光線及び瞳近軸光線の光軸からの高さｈＴ＿ｊ、ＨＴ＿ｊが高くなるため式（２１）の値を決める上で支配的となる。式（２１）の分母は正の値をとるため、望遠端での瞳近軸光線の光軸からの高さがより高くなる第２群Ｕ２の物体側に位置するレンズほど式（２１）の値は負に大きな値をとる傾向にある。

従って、Ｌ２１及びＬ２２で色収差の二次スペクトル補正により有利な硝材のアッベ数と部分分散比、及び屈折力を選択して望遠端の倍率色収差の二次スペクトルを補正することで、倍率色収差の二次スペクトルの広角端と望遠端の変動を効果的に補正できる。

一方、Ｌ２３及びＬ２４は図２２に示すように望遠端での瞳近軸光線の光軸からの高さがＬ２１及びＬ２２よりΔＨＴ（＝｜ＨＴ＿ｊ−ＨＴ＿ｊ＋３｜）だけ低くなる。従って、Ｌ２３及びＬ２４の硝材のアッベ数と部分分散比、及び屈折力を適切に選択することで、望遠端の倍率色収差の二次スペクトル悪化を最小限に留め、且つＬ２１及びＬ２２で過剰補正になる望遠端の軸上色収差の二次スペクトルを効果的に戻すことができる。これは本実施例において第３群Ｕ３の屈折力が負である４群ズームレンズにおいても同じである。

以上を考慮して、本実施例の４群ズームレンズの第２群Ｕ２は、少なくとも２枚以上の正の屈折力のレンズと少なくとも３枚以上の負の屈折力のレンズから構成されている。更に、本実施例では第２群Ｕ２は物体側から互いに反対符号のレンズＬ２１、Ｌ２２、像側から互いに反対符号のレンズＬ２４、Ｌ２３、及び第２群Ｕ２に適切な負の屈折力を持たせるため更に少なくとも１枚以上の負の屈折力のレンズで構成されている。

式（２１）と同様にして、物体側からi番目の面における広角端と望遠端の二次スペクトルの軸上色収差係数の分担値の差に対する広角端と望遠端の二次スペクトルの倍率色収差係数の分担値の差の比ＴｚＬｚ＿iは、以下の式（２２）で求まる。

ＴｚＬｚ＿i＝（ｈＴ＿i×ＨＴ＿i−ｈＷ＿i×ＨＷ＿i）／（ｈＴ＿i×ｈＴ＿i−ｈＷ＿i×ｈＷ＿i)
・・・（２２）
但し、ｈＷ＿i、HＷ＿iをそれぞれ物体側からi番目のレンズの近軸追跡における広角端の軸上近軸光線の光軸からの高さ、広角端の瞳近軸光線の光軸からの高さとする。ｈＴ＿i、HＴ＿iをそれぞれ物体側からi番目のレンズの近軸追跡における望遠端の軸上近軸光線の光軸からの高さ、望遠端の瞳近軸光線の光軸からの高さとする。

ここで、第２群Ｕ２の各面の第２群Ｕ２内における位置γｋを式（２３）のように定義する。

γｋ＝Ｄ＿ｋ／Ｌ２ ・・・（２３）
但し、Ｄ＿ｋを第２群Ｕ２の最も物体側の面と第２群Ｕ２内の物体側からｋ番目（ｋ＝１〜ｍ）の面との光軸上の距離とする。

本実施例の第２群Ｕ２内においては、γｋの絶対値が小さくなる、より物体側に位置するレンズほど倍率色収差の二次スペクトルの広角端と望遠端の変動をより効果的に補正することができる。

条件式（１）〜（５）は、以上を考慮して倍率色収差の二次スペクトルの広角端と望遠端の変動をより効果的に補正できる第２群Ｕ２内のレンズＬ２１、Ｌ２２の位置と材料のアッべ数と部分分散比、及び屈折力等の条件を適切に設定したものである。

条件式（１）は第２群Ｕ２の広角端と望遠端の軸上近軸光線及び瞳近軸光線の光軸からの高さの関係を規定している。条件式（１）は式（２２）と同様で、本実施例の第２群Ｕ２の最も像側の面における、広角端と望遠端の二次スペクトルの軸上色収差係数の分担値の差に対する広角端と望遠端の二次スペクトルの倍率色収差係数の分担値の差の比を表わす。条件式（１）は高ズーム比のズームレンズほどより負に大きな値をとる傾向にある。
条件式（１）の上限を超えると、第２群Ｕ２の最も物体側の面と最も像側の面の望遠端での瞳近軸光線の光軸からの高さの差が大きくなり、第２群のユニット全厚が長くなり過ぎるため小型化に不利である。

条件式（１）の下限を超えると、ズーム比が大き過ぎるため色収差変動や緒収差を良好に補正することが困難となる。

更に好ましくは条件式（１）を次の如く設定するのが良い。

−０．１０＜（ｈＴ＿ｍ×ＨＴ＿ｍ−ｈＷ＿ｍ×ＨＷ＿ｍ）／（ｈＴ＿ｍ×ｈＴ＿ｍ−ｈＷ＿ｍ×ｈＷ＿ｍ)＜０．１０ ・・・（１a）
条件式（２）は倍率色収差のズーム変動補正に有利となる第２群Ｕ２内のレンズＬ２１、Ｌ２２の位置を規定している。

条件式（２）の上限を超えると、望遠端の瞳近軸光線の光軸からの高さが低くなり、望遠端の倍率色収差の二次スペクトルを十分に補正できないため倍率色収差のズーム変動補正に不利になる。

条件式（２）の下限を超えると、第２群Ｕ２内のレンズＬ２１、Ｌ２２が適切な屈折力を持たないため、倍率色収差の二次スペクトルのズーム変動補正に不利になる。

更に好ましくは条件式（２）を次の如く設定するのが良い。

０．０８＜Ｘ２／Ｌ２＜０．３０ ・・・（２a）
条件式（３）は、第２群Ｕ２内のレンズＬ２１、Ｌ２２の材料のアッべ数と部分分散比を規定したものである。

条件式（３）の上限を超えると、第２群Ｕ２内のレンズＬ２１、Ｌ２２による二次スペクトル補正効果が不足してしまい、倍率色収差の二次スペクトルのズーム変動を良好に補正することが困難となるので良くない。

条件式（３）の下限を超えると、第２群Ｕ２内のレンズＬ２１、Ｌ２２による二次スペクトルの補正効果が過剰になり、特に望遠端において倍率色収差と軸上色収差のバランスを取るのが困難となるので良くない。

更に好ましくは条件式（３）を次の如く設定するのが良い。

−１４．０×１０^-3（θｐ−θｎ）／（νｐ−νｎ）＜−２．９×１０^-3 ・・・（３a）
条件式（４）は、第２群Ｕ２内のレンズＬ２１、Ｌ２２の材料のアッべ数の関係を規定したものである。

条件式（４）の上限を超えると、第２群Ｕ２内のレンズＬ２１、Ｌ２２による二次スペクトル補正効果が不足してしまい、倍率色収差の二次スペクトルのズーム変動を良好に補正することが困難となるので良くない。

条件式（４）の下限を超えると、第２群Ｕ２内のレンズＬ２１、Ｌ２２による二次スペクトルの補正効果が過剰になり、特に望遠端において倍率色収差と軸上色収差のバランスを取るのが困難となるので良くない。

更に好ましくは条件式（４）を次の如く設定するのが良い。

２．５＜νｎ − νｐ ＜ ２８．０ ・・・（４a）
条件式（５）は、第２群Ｕ２内のレンズＬ２１、Ｌ２２の屈折力を規定したものである。

条件式（５）の上限を超えると、第２群Ｕ２内のレンズＬ２１、Ｌ２２による二次スペクトルの補正効果が過剰になり、特に望遠端において倍率色収差と軸上色収差のバランスを取るのが困難となるので良くない。

条件式（５）の下限を超えると、第２群Ｕ２内のレンズＬ２１、Ｌ２２による二次スペクトル補正効果が不足してしまい、倍率色収差の二次スペクトルのズーム変動を良好に補正することが困難となるので良くない。

更に好ましくは条件式（５）を次の如く設定するのが良い。

−０．４０＜φｐ／φ２ ＜−０．０５ ・・・（５a）
各実施例では、以上のように構成することによって、高倍率（高ズーム比）を確保しながら特に望遠端における倍率色収差の二次スペクトルを効果的に補正することで、倍率色収差の二次スペクトルの広角端と望遠端の変動を良好に補正した高い光学性能を得ている。

次に各実施例のズームレンズのレンズ構成の特徴のうち、前述した以外の特徴について説明する。

実施例１におけるレンズ構成について説明する。

図１は本発明の実施例１（数値実施例１）のズームレンズの広角端で無限遠物体に合焦しているときのレンズ断面図である。

Ｕ１は変倍中固定の正の屈折力の第１群Ｕ１である。第１群Ｕ１は、フォーカスのための屈折力を有し、全体又は一部の屈折力のあるレンズ群を移動することにより、フォーカスを行っている。Ｕ２は広角端（短焦点距離端）から望遠端（長焦点距離端）へのズーミングに際して、像側へ移動する変倍用の負の屈折力の第２群（バリエーターレンズ群）である。Ｕ３は第２群Ｕ２の移動に連動して光軸上を非直線的に移動し、変倍に伴う像面変動を補正する正の屈折力の第３群（コンペンセーターレンズ群）である。ＳＰはズーミングに際して不動の開口絞りであり、第３群Ｕ３の像側に配置されている。Ｕ４はズーミングに際して不動の正の屈折力の第４群（リレーレンズ群）である。Ｐは色分解プリズムや光学フィルターであり、硝子ブロックとして示している。ＩＰは像面であり、固体撮像素子（光電変換素子）の撮像面に相当している。

数値実施例１の第２群Ｕ２は２枚の正レンズと、３枚の負レンズから成っており、物体側より順に正レンズと負レンズとを接合した接合レンズ、負レンズ、負レンズと正レンズとを接合した接合レンズで構成されている。従って、数値実施例１の第２群Ｕ２は物体側から順に正レンズと負レンズ、像側から順に正レンズと負レンズで構成されている。

式（１６）及び式（１７）より、部分分散（ｎｇ−ｎＦ）の大きな材料を用いたレンズ程、より効果的に色収差の二次スペクトルを補正することができる。実施例１では望遠端での瞳近軸光線の光軸からの高さが第２群Ｕ２内でより高くなる最も物体側の位置に部分分散比θｇＦが大きな材料を用いた正レンズを配置することで効果的に倍率色収差の二次スペクトルのズーム変動を補正している。更に、実施例１では望遠端での瞳近軸光線の光軸からの高さが第２群Ｕ２内でより低くなる最も像側の位置に適切な部分分散比θｇＦの材料を用いた正レンズを配置している。これにより、第２群Ｕ２内の物体側に位置するＬ２１、Ｌ２２で過剰補正になる軸上色収差の二次スペクトルのズーム変動を効果的に戻している。

表１に実施例１の各条件式の対応値を示す。数値実施例１は条件式（１）〜（５）の何れの条件式も満足し、条件式（１）及び条件式（５）の下限に近いことを特徴とする。

表２に実施例１における第２群の各面のｈＷ＿i、ＨＷ＿i、ｈＴ＿i、ＨＴ＿iと式（２２）及び式（２３）の対応値を示す。表２より、実施例１の第２群Ｕ２内のより物体側に位置する面ほど式（２２）の値が負に大きな値をとり、倍率色収差の二次スペクトルの望遠端と広角端の変動に対する分担値が大きいことがわかる。

実施例１は１００倍の高倍率（ズーム比）を達成し、且つズーム全域において色収差及び諸収差を良好に補正し、全ズーム範囲において高い光学性能を得ている。

実施例２におけるレンズ構成について説明する。

図３は本発明の実施例２（数値実施例２）のズームレンズの広角端で無限遠物体に合焦しているときのレンズ断面図である。Ｕ１は変倍中固定の正の屈折力の第１群Ｕ１である。第１群Ｕ１は、フォーカスのための屈折力を有し、全体又は一部の屈折力のあるレンズ群を移動することにより、フォーカスを行っている。Ｕ２は広角端（短焦点距離端）から望遠端（長焦点距離端）へのズーミングに際して、像側へ移動する変倍用の負の屈折力の第２群（バリエーターレンズ群）である。Ｕ３は第２群Ｕ２の移動に連動して光軸上を非直線的に移動し、変倍に伴う像面変動を補正する正の屈折力の第３群（コンペンセーターレンズ群）である。ＳＰはズーミングに際して不動の開口絞りであり、第３群Ｕ３の像側に配置されている。Ｕ４はズーミングに際して不動の正の屈折力の第４群（リレーレンズ群）である。Ｐは色分解プリズムや光学フィルターであり、硝子ブロックとして示している。ＩＰは像面であり、固体撮像素子（光電変換素子）の撮像面に相当している。

数値実施例２の第２群Ｕ２は２枚の正のレンズと、４枚の負レンズから成っており、物体側より順に正レンズと負レンズとを接合した接合レンズ、２枚の負レンズ、負レンズと正レンズとを接合した接合レンズで構成されている。従って、数値実施例２の第２群Ｕ２は物体側から順に正レンズと負レンズ、像側から順に正レンズと負レンズで構成されている。

式（１６）及び式（１７）より、部分分散（ｎｇ−ｎＦ）の大きな材料を用いたレンズ程、より効果的に倍率色収差の二次スペクトルと軸上色収差の二次スペクトルを補正することができる。実施例２では望遠端での瞳近軸光線の光軸からの高さが第２群Ｕ２内でより高くなる最も物体側の位置に部分分散比θｇＦが大きな材料を用いた正レンズを配置することで効果的に倍率色収差の二次スペクトルのズーム変動を補正している。更に、実施例２では望遠端での瞳近軸光線の光軸からの高さが第２群Ｕ２内でより低くなる最も像側の位置に適切な部分分散比θｇＦの材料を用いた正レンズを配置している。これにより、第２群Ｕ２内の物体側に位置するＬ２１、Ｌ２２で過剰補正になる軸上色収差の二次スペクトルのズーム変動を効果的に戻している。

表１に実施例２の各条件式の対応値を示す。数値実施例２は条件式（１）〜（５）の何れの条件式も満足している。数値実施例２は条件式（３）の上限に近く、条件式（５）の下限に近いことを特徴とする。

表３に実施例２における第２群の各面のｈＷ＿i、ＨＷ＿i、ｈＴ＿i、ＨＴ＿iと式（２２）及び式（２３）の対応値を示す。表３より、実施例２の第２群Ｕ２内のより物体側に位置する面ほど式（２２）の値が負に大きな値をとり、倍率色収差の二次スペクトルの望遠端と広角端の変動に対する分担値が大きいことがわかる。

実施例２は１８．５倍の高倍率（ズーム比）を達成し、且つズーム全域において色収差及び諸収差を良好に補正し、全ズーム範囲において高い光学性能を得ている。

実施例３におけるレンズ構成について説明する。

図５は本発明の実施例３（数値実施例３）のズームレンズの広角端で無限遠物体に合焦しているときのレンズ断面図である。Ｕ１は変倍中固定の正の屈折力の第１群Ｕ１である。第１群Ｕ１は、フォーカスのための屈折力を有し、全体又は一部の屈折力のあるレンズ群を移動することにより、フォーカスを行っている。Ｕ２は広角端（短焦点距離端）から望遠端（長焦点距離端）へのズーミングに際して、像側へ移動する変倍用の負の屈折力の第２群（バリエーターレンズ群）である。Ｕ３は第２群Ｕ２の移動に連動して光軸上を非直線的に移動し、変倍に伴う像面変動を補正する正の屈折力の第３群（コンペンセーターレンズ群）である。ＳＰはズーミングに際して不動の開口絞りであり、第３群Ｕ３の像側に配置されている。Ｕ４はズーミングに際して不動の正の屈折力の第４群（リレーレンズ群）である。Ｐは色分解プリズムや光学フィルターであり、硝子ブロックとして示している。ＩＰは像面であり、固体撮像素子（光電変換素子）の撮像面に相当している。

数値実施例３の第２群Ｕ２は２枚の正のレンズと、４枚の負レンズから成っており、物体側より順に正レンズと負レンズとを接合した接合レンズ、２枚の負レンズ、負レンズと正レンズとを接合した接合レンズで構成されている。従って、数値実施例３の第２群Ｕ２は物体側から順に正レンズと負レンズ、像側から順に正レンズと負レンズで構成されている。

式（１６）及び式（１７）より、部分分散（ｎｇ−ｎＦ）の大きな材料を用いたレンズ程、より効果的に倍率色収差の二次スペクトルと軸上色収差の二次スペクトルを補正することができる。実施例３では望遠端での瞳近軸光線の光軸からの高さが第２群Ｕ２内でより高くなる最も物体側の位置に部分分散比θｇＦが大きな材料を用いた正レンズを配置することで効果的に倍率色収差の二次スペクトルのズーム変動を補正している。更に、実施例３では望遠端での瞳近軸光線の光軸からの高さが第２群Ｕ２内でより低くなる最も像側の位置に適切な部分分散比θｇＦの材料を用いた正レンズを配置している。これにより、第２群Ｕ２内の物体側に位置するＬ２１、Ｌ２２で過剰補正になる軸上色収差の二次スペクトルのズーム変動を効果的に戻している。

表１に実施例３の各条件式の対応値を示す。数値実施例３は条件式（１）〜（５）の何れの条件式も満足している。数値実施例３は条件式（２）の下限及び条件式（５）の上限に近いことを特徴とする。

表４に実施例３における第２群の各面のｈＷ＿i、ＨＷ＿i、ｈＴ＿i、ＨＴ＿iと式（２２）及び式（２３）の対応値を示す。表４より、実施例３の第２群Ｕ２内のより物体側に位置する面ほど式（２２）の値が負に大きな値をとり、倍率色収差の二次スペクトルの望遠端と広角端の変動に対する分担値が大きいことがわかる。

実施例３は１８．５倍の高倍率（ズーム比）を達成し、且つズーム全域において色収差及び諸収差を良好に補正し、全ズーム範囲において高い光学性能を得ている。

実施例４におけるレンズ構成について説明する。

図７は本発明の実施例４（数値実施例４）のズームレンズの広角端で無限遠物体に合焦しているときのレンズ断面図である。Ｕ１は変倍中固定の正の屈折力の第１群Ｕ１である。第１群Ｕ１は、フォーカスのための屈折力を有し、全体又は一部の屈折力のあるレンズ群を移動することにより、フォーカスを行っている。Ｕ２は広角端（短焦点距離端）から望遠端（長焦点距離端）へのズーミングに際して、像側へ移動する変倍用の負の屈折力の第２群（バリエーターレンズ群）である。Ｕ３は第２群Ｕ２の移動に連動して光軸上を非直線的に移動し、変倍に伴う像面変動を補正する負の屈折力の第３群（コンペンセーターレンズ群）である。ＳＰはズーミングに際して不動の開口絞りであり、第３群Ｕ３の像側に配置されている。Ｕ４はズーミングに際して不動の正の屈折力の第４群（リレーレンズ群）である。Ｐは色分解プリズムや光学フィルターであり、硝子ブロックとして示している。ＩＰは像面であり、固体撮像素子（光電変換素子）の撮像面に相当している。

数値実施例４の第２群Ｕ２は３枚の正のレンズと、３枚の負レンズから成っており、物体側より順に正レンズと負レンズとを接合した接合レンズ、負レンズと正レンズとを接合した接合レンズ、負レンズ、正レンズで構成されている。

従って、数値実施例４の第２群Ｕ２は物体側から順に正レンズと負レンズ、像側から順に正レンズと負レンズで構成されている。

式（１６）及び式（１７）より、部分分散（ｎｇ−ｎＦ）の大きな材料を用いたレンズ程、より効果的に倍率色収差の二次スペクトルと軸上色収差の二次スペクトルを補正することができる。実施例４では望遠端での瞳近軸光線の光軸からの高さが第２群Ｕ２内でより高くなる最も物体側の位置に部分分散比θｇＦが大きな材料を用いた正レンズを配置することで効果的に倍率色収差の二次スペクトルのズーム変動を補正している。更に、実施例４では望遠端での瞳近軸光線の光軸からの高さが第２群Ｕ２内でより低くなる最も像側の位置に適切な部分分散比θｇＦの材料を用いた正レンズを配置している。これにより、第２群Ｕ２内の物体側に位置するＬ２１、Ｌ２２で過剰補正になる軸上色収差の二次スペクトルのズーム変動を効果的に戻している。

表１に実施例４の各条件式の対応値を示す。数値実施例４は条件式（１）〜（５）の何れの条件式も満足している。数値実施例４は条件式（１）及び条件式（５）の上限に近く、条件式（３）及び条件式（４）の下限に近いことを特徴とする。

表５に実施例４における第２群の各面のｈＷ＿i、ＨＷ＿i、ｈＴ＿i、ＨＴ＿iと式（２２）及び式（２３）の対応値を示す。表５より、実施例４の第２群Ｕ２内のより物体側に位置する面ほど式（２２）の値が負に大きな値をとり、倍率色収差の二次スペクトルの望遠端と広角端の変動に対する分担値が大きいことがわかる。

実施例４は２２．４倍の高倍率（ズーム比）を達成し、且つズーム全域において色収差及び諸収差を良好に補正し、全ズーム範囲において高い光学性能を得ている。

実施例５におけるレンズ構成について説明する。

図9は本発明の実施例５（数値実施例５）のズームレンズの広角端で無限遠物体に合焦しているときのレンズ断面図である。Ｕ１は変倍中固定の正の屈折力の第１群Ｕ１である。第１群Ｕ１は、フォーカスのための屈折力を有し、全体又は一部の屈折力のあるレンズ群を移動することにより、フォーカスを行っている。Ｕ２は広角端（短焦点距離端）から望遠端（長焦点距離端）へのズーミングに際して、像側へ移動する変倍用の負の屈折力の第２群（バリエーターレンズ群）である。Ｕ３は第２群Ｕ２の移動に連動して光軸上を非直線的に移動し、変倍に伴う像面変動を補正する負の屈折力の第３群（コンペンセーターレンズ群）である。ＳＰはズーミングに際して不動の開口絞りであり、第３群Ｕ３の像側に配置されている。Ｕ４はズーミングに際して不動の正の屈折力の第４群（リレーレンズ群）である。Ｐは色分解プリズムや光学フィルターであり、硝子ブロックとして示している。ＩＰは像面であり、固体撮像素子（光電変換素子）の撮像面に相当している。

数値実施例５の第２群Ｕ２は２枚の正のレンズと、３枚の負レンズから成っており、物体側より順に正レンズと負レンズとを接合した接合レンズ、２枚の負レンズ、正レンズで構成されている。従って、数値実施例５の第２群Ｕ２は物体側から順に正レンズと負レンズ、像側から順に正レンズと負レンズで構成されている。

式（１６）及び式（１７）より、部分分散（ｎｇ−ｎＦ）の大きな材料を用いたレンズ程、より効果的に倍率色収差の二次スペクトルと軸上色収差の二次スペクトルを補正することができる。実施例５では望遠端での瞳近軸光線の光軸からの高さが第２群Ｕ２内でより高くなる最も物体側の位置に部分分散比θｇＦが大きな材料を用いた正レンズを配置することで効果的に倍率色収差の二次スペクトルのズーム変動を補正している。更に、実施例５では望遠端での瞳近軸光線の光軸からの高さが第２群Ｕ２内でより低くなる最も像側の位置に適切な部分分散比θｇＦの材料を用いた正レンズを配置している。これにより、第２群Ｕ２内の物体側に位置するＬ２１、Ｌ２２で過剰補正になる軸上色収差の二次スペクトルのズーム変動を効果的に戻している。

表１に実施例５の各条件式の対応値を示す。数値実施例５は条件式（１）〜（５）の何れの条件式も満足している。数値実施例５は条件式（１）、条件式（３）及び条件式（４）の上限に近く、条件式（５）の下限に近いことを特徴とする。

表６に実施例５における第２群の各面のｈＷ＿i、ＨＷ＿i、ｈＴ＿i、ＨＴ＿iと式（２２）及び式（２３）の対応値を示す。表６より、実施例５の第２群Ｕ２内のより物体側に位置する面ほど式（２２）の値が負に大きな値をとり、倍率色収差の二次スペクトルの望遠端と広角端の変動に対する分担値が大きいことがわかる。

実施例５は２２．４倍の高倍率（ズーム比）を達成し、且つズーム全域において色収差及び諸収差を良好に補正し、全ズーム範囲において高い光学性能を得ている。

実施例６におけるレンズ構成について説明する。

図１１は本発明の実施例６（数値実施例６）のズームレンズの広角端で無限遠物体に合焦しているときのレンズ断面図である。Ｕ１は変倍中固定の正の屈折力の第１群Ｕ１である。第１群Ｕ１は、フォーカスのための屈折力を有し、全体又は一部の屈折力のあるレンズ群を移動することにより、フォーカスを行っている。Ｕ２は広角端（短焦点距離端）から望遠端（長焦点距離端）へのズーミングに際して、像側へ移動する変倍用の負の屈折力の第２群（バリエーターレンズ群）である。Ｕ３は第２群Ｕ２の移動に連動して光軸上を非直線的に移動し、変倍に伴う像面変動を補正する負の屈折力の第３群（コンペンセーターレンズ群）である。ＳＰはズーミングに際して不動の開口絞りであり、第３群Ｕ３の像側に配置されている。Ｕ４はズーミングに際して不動の正の屈折力の第４群（リレーレンズ群）である。Ｐは色分解プリズムや光学フィルターであり、硝子ブロックとして示している。ＩＰは像面であり、固体撮像素子（光電変換素子）の撮像面に相当している。

数値実施例６の第２群Ｕ２は３枚の正のレンズと、３枚の負レンズから成っており、物体側より順に負レンズと正レンズとを接合した接合レンズ、正レンズと負レンズとを接合した接合レンズ、正レンズ、負レンズで構成されている。

従って、数値実施例６の第２群Ｕ２は物体側から順に負レンズと正レンズ、像側から順に負レンズと正レンズで構成されている。

式（１６）及び式（１７）より、部分分散（ｎｇ−ｎＦ）の大きな材料を用いたレンズ程、より効果的に倍率色収差の二次スペクトルと軸上色収差の二次スペクトルを補正することができる。実施例６では望遠端での瞳近軸光線の光軸からの高さが第２群Ｕ２内でより高くなる物体側から２番目の位置に部分分散比θｇＦが大きな材料を用いた正レンズを配置することで効果的に倍率色収差の二次スペクトルのズーム変動を補正している。更に、実施例６及び実施例７では望遠端での瞳近軸光線の光軸からの高さが第２群Ｕ２内でより低くなる像側から２番目の位置に適切な部分分散比θｇＦの材料を用いた正レンズを配置している。これにより、第２群Ｕ２内の物体側に位置するＬ２１、Ｌ２２で過剰補正になる軸上色収差の二次スペクトルのズーム変動を効果的に戻している。

表１に実施例６の各条件式の対応値を示す。数値実施例６は条件式（１）〜（５）の何れの条件式も満足している。数値実施例６は条件式（１）の上限に近いことを特徴とする。

表７にそれぞれ実施例６における第２群の各面のｈＷ＿i、ＨＷ＿i、ｈＴ＿i、ＨＴ＿iと式（２２）及び式（２３）の対応値を示す。表７より、実施例６の第２群Ｕ２内のより物体側に位置する面ほど式（２２）の値が負に大きな値をとり、倍率色収差の二次スペクトルの望遠端と広角端の変動に対する分担値が大きいことがわかる。

実施例６は２１．０倍の高倍率（ズーム比）を達成し、且つズーム全域において色収差及び諸収差を良好に補正し、全ズーム範囲において高い光学性能を得ている。

実施例７におけるレンズ構成について説明する。

図１３は本発明の実施例７（数値実施例７）のズームレンズの広角端で無限遠物体に合焦しているときのレンズ断面図である。Ｕ１は変倍中固定の正の屈折力の第１群Ｕ１である。第１群Ｕ１は、フォーカスのための屈折力を有し、全体又は一部の屈折力のあるレンズ群を移動することにより、フォーカスを行っている。Ｕ２は広角端（短焦点距離端）から望遠端（長焦点距離端）へのズーミングに際して、像側へ移動する変倍用の負の屈折力の第２群（バリエーターレンズ群）である。Ｕ３は第２群Ｕ２の移動に連動して光軸上を非直線的に移動し、変倍に伴う像面変動を補正する負の屈折力の第３群（コンペンセーターレンズ群）である。ＳＰはズーミングに際して不動の開口絞りであり、第３群Ｕ３の像側に配置されている。Ｕ４はズーミングに際して不動の正の屈折力の第４群（リレーレンズ群）である。Ｐは色分解プリズムや光学フィルターであり、硝子ブロックとして示している。ＩＰは像面であり、固体撮像素子（光電変換素子）の撮像面に相当している。

数値実施例７の第２群Ｕ２は３枚の正のレンズと、３枚の負レンズから成っており、物体側より順に負レンズ、正レンズ、正レンズと負レンズとを接合した接合レンズ、正レンズ、負レンズで構成されている。従って、数値実施例７の第２群Ｕ２は物体側から順に負レンズと正レンズ、像側から順に負レンズと正レンズで構成されている。

式（１６）及び式（１７）より、部分分散（ｎｇ−ｎＦ）の大きな材料を用いたレンズ程、より効果的に倍率色収差の二次スペクトルと軸上色収差の二次スペクトルを補正することができる。実施例７では望遠端での瞳近軸光線の光軸からの高さが第２群Ｕ２内でより高くなる物体側から２番目の位置に部分分散比θｇＦが大きな材料を用いた正レンズを配置することで効果的に倍率色収差の二次スペクトルのズーム変動を補正している。更に、実施例７では望遠端での瞳近軸光線の光軸からの高さが第２群Ｕ２内でより低くなる像側から２番目の位置に適切な部分分散比θｇＦの材料を用いた正レンズを配置している。これにより、第２群Ｕ２内の物体側に位置するＬ２１、Ｌ２２で過剰補正になる軸上色収差の二次スペクトルのズーム変動を効果的に戻している。

表１に実施例７の各条件式の対応値を示す。数値実施例７は条件式（１）〜（５）の何れの条件式も満足している。数値実施例７は条件式（１）、条件式（２）、条件式（３）及び条件式（４）の上限に近いことを特徴とする。

表８に実施例７における第２群の各面のｈＷ＿i、ＨＷ＿i、ｈＴ＿i、ＨＴ＿iと式（２２）及び式（２３）の対応値を示す。表８より、実施例７の第２群Ｕ２内のより物体側に位置する面ほど式（２２）の値が負に大きな値をとり、倍率色収差の二次スペクトルの望遠端と広角端の変動に対する分担値が大きいことがわかる。

実施例７は２１．０倍の高倍率（ズーム比）を達成し、且つズーム全域において色収差及び諸収差を良好に補正し、全ズーム範囲において高い光学性能を得ている。

図１５を用いて、各実施例のズームレンズを撮影光学系として用いた撮像装置（テレビカメラシステム）の概要を説明する。図１５は本発明の撮像装置の要部概略図である。

図１５において１０１は実施例１〜７のいずれか１つのズームレンズである。１２４はカメラである。ズームレンズ１０１はカメラ１２４に対して着脱可能になっている。１２５はカメラ１２４にズームレンズ１０１を装着することにより構成される撮像装置である。

ズームレンズ１０１は第１レンズ群Ｆ、変倍部ＬＺ、結像用の第４レンズ群Ｒを有している。第１レンズ群Ｆは合焦用レンズ群が含まれている。変倍部ＬＺは変倍の為に光軸上を移動する第２レンズ群と、変倍に伴う像面変動を補正する為に光軸上を移動する第３レンズ群が含まれている。

ＳＰは開口絞りである。第４レンズ群Ｒは光路中より挿抜可能なレンズユニット（変倍光学系）ＩＥを有している。

レンズユニットＩＥはズームレンズ１０１の全系の焦点距離範囲を変移している。

１１４、１１５は、各々第１レンズ群Ｆ、変倍部ＬＺを光軸方向に駆動するヘリコイドやカム等の駆動機構である。

１１６〜１１８は駆動機構１１４、１１５及び開口絞りＳＰを電動駆動するモータ（駆動手段）である。

１１９〜１２１は、第１レンズ群Ｆ、変倍部ＬＺの光軸上の位置や、開口絞りＳＰの絞り径を検出する為のエンコーダやポテンショメータ、あるいはフォトセンサ等の検出器である。

カメラ１２４において、１０９はカメラ１２４内の光学フィルタや色分解プリズムに相当するガラスブロック、１１０はズームレンズ１０１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。

また、１１１、１２２はカメラ１２４及びズームレンズ本体１０１の各種の駆動を制御するＣＰＵである。

このように本発明のズームレンズをテレビカメラに適用することにより、高い光学性能を有する撮像装置を実現している。

以下の各数値実施例において、ｉは物体側からの面の順序を示し、ｒｉは物体側より第ｉ番目の面の曲率半径、ｄｉは物体側より第ｉ番目と第ｉ＋１番目の間隔、ＮｉとνｉとθgFiは第ｉ番目の光学部材の屈折率とアッベ数と部分分散比である。

最後の３つの面は、フィルター等のガラスブロックである。

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を円錐常数、Ａ３、Ａ４、Ａ５、Ａ６、Ａ７、Ａ８、Ａ９、Ａ１０、Ａ１１、Ａ１２をそれぞれ非球面係数としたとき、次式で表している。

で表される。又、例えば「ｅ−Ｚ」は「×１０^-Z」を意味する。＊印は非球面であることを示している。

＜数値実施例１＞
面データ
面番号 ri di ndi vdi θgFi 有効径 焦点距離
1 2129.395 6.00 1.80100 35.0 0.5863 207.79 -510.72
2 344.673 2.00 200.03
3 346.356 24.55 1.43387 95.1 0.5373 199.51 567.18
4 -839.014 22.52 198.00
5 389.319 17.75 1.43387 95.1 0.5373 194.25 764.00
6 -2237.919 0.25 193.82
7 279.897 19.03 1.43387 95.1 0.5373 189.67 673.48
8 6158.046 0.25 188.50
9 175.728 16.13 1.43875 94.9 0.5343 176.36 724.54
10 380.747 (可変) 174.56
11* 126.015 5.35 1.94087 17.4 0.6775 48.65 75.01
12 -161.926 2.00 2.00330 28.3 0.5980 47.25 -32.30
13 41.196 7.97 38.42
14 -76.306 2.00 2.00330 28.3 0.5980 37.53 -55.59
15 216.656 7.76 36.64
16 -44.119 2.00 1.77250 49.6 0.5521 36.09 -55.34
17 1655.192 5.95 1.95906 17.5 0.6597 37.83 70.07
18 -70.894 (可変) 39.59
19 87.384 17.42 1.43875 94.9 0.5343 81.78 176.30
20* -646.977 0.20 82.00
21 90.218 18.85 1.43875 94.9 0.5343 82.12 152.29
22 -243.499 0.20 80.45
23 630.609 2.50 1.80518 25.4 0.6161 77.58 -179.81
24 118.424 11.09 1.43875 94.9 0.5343 74.77 216.84
25 -476.044 0.20 73.65
26* 199.975 5.00 1.62041 60.3 0.5426 71.82 312.72
27 -7429.951 (可変) 70.81
28(絞り) ∞ 5.61 36.63
29 -1845.052 1.40 1.81600 46.6 0.5568 33.60 -37.31
30 31.130 0.20 31.93
31 27.954 6.43 1.84666 23.8 0.6205 32.41 42.50
32 108.263 7.45 31.45
33 -55.071 1.40 1.88300 40.8 0.5667 29.32 -64.75
34 -1313.708 2.01 29.37
35 -2773.834 1.80 1.62041 60.3 0.5426 29.39 237.26
36 -140.340 1.56 1.84666 23.8 0.6205 29.40 -136.44
37 694.948 3.03 29.49
38 0.000 14.07 1.62041 60.3 0.5426 29.78 -203.17
39 126.547 8.31 30.71
40 108.195 6.72 1.48749 70.2 0.5300 32.92 80.69
41 -60.869 0.20 33.14
42 -138.367 1.60 1.88300 40.8 0.5667 32.87 -58.38
43 83.385 8.95 1.48749 70.2 0.5300 32.95 59.69
44 -43.348 0.20 33.48
45 504.860 8.59 1.56732 42.8 0.5730 32.66 45.99
46 -27.505 1.60 1.88300 40.8 0.5667 32.16 -40.72
47 -118.009 0.20 32.79
48 57.570 7.89 1.48749 70.2 0.5300 32.66 68.44
49 -76.402 14.00 31.82
50 ∞ 33.00 1.60859 46.4 0.5664 60.00 ∞
51 ∞ 13.20 1.51633 64.2 0.5352 60.00 ∞
52 ∞ 60.00
像面 ∞

非球面データ
第11面
K =-3.53915e+001 A 4= 2.02083e-006 A 6=-1.90171e-009 A 8= 1.28360e-012

第20面
K = 1.40124e+002 A 4= 1.86731e-007 A 6=-5.24712e-011 A 8= 2.18728e-014

第26面
K =-3.81210e+000 A 4=-5.85681e-007 A 6=-1.89094e-010 A 8= 1.42996e-014

各種データ
ズーム比 100.00
広角 中間 望遠
焦点距離 9.40 292.02 940.00
Fナンバー 1.85 1.85 4.90
画角 30.33 1.08 0.34
像高 5.50 5.50 5.50
レンズ全長 650.07 650.07 650.07
BF 12.32 12.32 12.32

d10 3.16 169.16 181.22
d18 285.22 59.34 2.75
d27 3.00 62.88 107.41

入射瞳位置 133.41 2660.28 11352.01
射出瞳位置 402.51 402.51 402.51
前側主点位置 143.04 3170.85 14556.54
後側主点位置 2.92 -279.70 -927.68

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 1 248.24 108.48 58.97 -21.71
2 11 -26.00 33.03 8.13 -17.55
3 19 76.00 55.45 15.20 -25.66
4 28 57.72 149.40 67.72 11.44

＜数値実施例２＞
面データ
面番号 ri di ndi vdi θgFi 有効径 焦点距離
1 156.458 4.70 1.77250 49.6 0.5521 179.68 -275.37
2 89.149 49.83 151.34
3 -414.912 4.50 1.69680 55.5 0.5433 150.68 -213.01
4 233.681 0.15 145.46
5 148.462 8.90 1.75520 27.5 0.6103 146.00 699.35
6 200.492 10.74 144.61
7 557.158 19.82 1.43387 95.1 0.5373 144.25 375.71
8 -228.748 0.20 143.50
9 1760.180 4.40 29.8 0.6017 135.13 -211.40
10 155.233 26.22 1.45600 90.3 0.5340 128.64 220.33
11 -271.723 47.93 127.43
12 -415.809 13.23 1.43387 95.1 0.5373 123.47 573.83
13 -157.474 0.15 125.11
14 330.817 21.54 1.49700 81.5 0.5374 127.32 254.07
15 -200.750 0.15 127.05
16 128.072 10.45 1.62041 60.3 0.5426 116.31 480.74
17 216.782 (可変) 113.66
18 516.508 4.27 1.80810 22.8 0.6307 42.02 89.87
19 -85.208 1.50 1.88300 40.8 0.5667 41.49 -43.08
20 70.018 4.46 38.90
21 -159.622 2.00 2.00330 28.3 0.5980 38.79 -137.28
22 1075.713 4.00 38.86
23 -58.736 1.50 1.83400 37.2 0.5775 38.90 -105.11
24 -177.786 4.74 40.21
25 -40.700 1.50 1.88300 40.8 0.5667 40.45 -40.55
26 318.308 7.92 1.80810 22.8 0.6307 46.41 55.22
27 -51.935 (可変) 47.50
28 126.526 10.16 1.60311 60.6 0.5414 60.45 101.37
29* -115.593 0.20 60.98
30 -588.910 5.65 1.60311 60.6 0.5414 61.12 459.21
31 -189.553 0.20 61.38
32 125.055 2.00 1.84666 23.8 0.6205 60.79 -104.77
33 51.808 10.32 1.64000 60.1 0.5370 58.74 85.60
34 822.702 0.20 58.49
35 147.925 6.43 1.60311 60.6 0.5414 58.00 154.00
36 -248.130 (可変) 57.49
37(絞り) ∞ 3.55 31.31
38 -61.508 1.50 1.72916 54.7 0.5444 30.31 -30.24
39 34.959 4.80 1.84666 23.8 0.6205 29.60 72.50
40 75.092 6.48 29.13
41 -43.825 1.80 1.72916 54.7 0.5444 29.23 -36.37
42 69.097 8.81 1.72825 28.5 0.6077 31.16 39.00
43 -46.258 22.50 32.45
44 -51.049 1.80 1.75500 52.3 0.5476 32.62 -36.74
45 62.300 10.87 1.54814 45.8 0.5685 34.63 41.59
46 -34.000 0.20 36.00
47 218.445 1.80 1.83400 37.2 0.5775 35.92 -56.08
48 38.577 7.80 1.49700 81.5 0.5374 35.48 59.47
49 -119.348 0.20 35.78
50 419.274 8.48 1.49700 81.5 0.5374 35.88 55.96
51 -29.679 1.80 1.80518 25.4 0.6161 35.90 -64.02
52 -70.970 0.50 37.29
53 68.854 8.78 1.48749 70.2 0.5300 37.47 62.03
54 -51.969 5.00 37.02
55 ∞ 33.00 1.60859 46.4 0.5664 60.00 ∞
56 ∞ 13.20 1.51633 64.2 0.5352 60.00 ∞
57 ∞ 17.14 60.00
像面 ∞

非球面データ
第29面
K =-1.97208e+001 A 4=-1.11143e-006 A 6= 1.03629e-009 A 8=-6.46050e-013
A10= 2.11872e-016

各種データ
ズーム比 18.50
広角 中間 望遠
焦点距離 7.20 31.78 133.20
Fナンバー 1.53 1.53 1.85
画角 37.38 9.82 2.36
像高 5.50 5.50 5.50
レンズ全長 608.18 608.18 608.18
BF 17.14 17.14 17.14

d17 8.44 78.44 108.69
d27 147.62 61.66 3.17
d36 2.15 18.11 46.35

入射瞳位置 125.84 225.26 537.05
射出瞳位置 116.40 116.40 116.40
前側主点位置 133.57 267.22 848.99
後側主点位置 9.94 -14.64 -116.06

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 1 103.68 222.91 145.55 64.77
2 18 -29.50 31.89 6.33 -18.42
3 28 52.50 35.16 9.90 -13.04
4 37 33.83 142.87 50.39 13.44

＜数値実施例3＞
面データ
面番号 ri di ndi vdi θgFi 有効径 焦点距離
1 161.556 4.70 1.77250 49.6 0.5521 178.75 -275.84
2 90.908 47.48 151.26
3 -435.183 4.50 1.69680 55.5 0.5433 150.95 -227.21
4 251.605 0.15 145.47
5 159.673 7.65 1.75520 27.5 0.6103 145.46 790.01
6 212.846 14.00 144.28
7 1058.468 18.14 1.43387 95.1 0.5373 143.45 397.50
8 -205.579 0.20 142.89
9 1311.654 4.40 1.80000 29.8 0.6017 133.11 -220.32
10 156.223 24.55 1.45600 90.3 0.5340 126.61 221.28
11 -272.943 48.06 125.48
12 -385.682 12.89 1.43387 95.1 0.5373 122.02 581.92
13 -154.368 0.15 123.62
14 323.127 21.54 1.49700 81.5 0.5374 125.64 248.29
15 -196.135 0.150 125.32
16 120.204 10.44 1.62041 60.3 0.5426 113.99 513.52
17 186.156 (可変) 110.90
18 54.548 1.84 1.94087 17.4 0.6775 42.51 367.00
19 63.557 1.50 2.00330 28.3 0.5980 41.70 -194.86
20 47.491 5.95 39.86
21 -184.795 2.00 2.00330 28.3 0.5980 39.54 -73.54
22 125.222 5.37 38.68
23 -56.964 1.50 1.77250 49.6 0.5521 38.64 -61.49
24 297.771 4.42 40.17
25 -64.577 1.50 1.75505 52.3 0.5476 40.48 -42.60
26 65.293 10.61 1.80810 22.8 0.6307 46.20 49.74
27 -99.594 (可変) 48.20
28 126.526 10.16 1.60311 60.6 0.5414 60.59 101.37
29* -115.593 0.20 61.12
30 -588.910 5.65 1.60311 60.6 0.5414 61.25 459.21
31 -189.553 0.20 61.52
32 125.055 2.00 1.84666 23.8 0.6205 60.92 -104.77
33 51.808 10.32 1.64000 60.1 0.5370 58.85 85.60
34 822.702 0.20 58.61
35 147.925 6.43 1.60311 60.6 0.5414 58.12 154.00
36 -248.130 (可変) 57.61
37(絞り) ∞ 3.55 31.36
38 -61.508 1.50 1.72916 54.7 0.5444 30.36 -30.24
39 34.959 4.80 1.84666 23.8 0.6205 29.64 72.50
40 75.092 6.48 29.17
41 -43.825 1.80 1.72916 54.7 0.5444 29.27 -36.37
42 69.097 8.81 1.72825 28.5 0.6077 31.21 39.00
43 -46.258 22.50 32.50
44 -51.049 1.80 1.75500 52.3 0.5476 32.66 -36.74
45 62.300 10.87 1.54814 45.80 0.5685 34.68 41.59
46 -34.000 0.20 36.04
47 218.445 1.80 1.83400 37.2 0.5775 35.96 -56.08
48 38.577 7.80 1.49700 81.5 0.5374 35.52 59.47
49 -119.348 0.20 35.81
50 419.274 8.48 1.49700 81.5 0.5374 35.92 55.96
51 -29.679 1.80 1.80518 25.4 0.6161 35.94 -64.02
52 -70.970 0.50 37.33
53 68.854 8.78 1.48749 70.2 0.5300 37.51 62.03
54 -51.969 5.00 37.06
55 ∞ 33.00 1.60859 46.4 0.5664 60.00 ∞
56 ∞ 13.20 1.51633 64.2 0.5352 60.00 ∞
57 ∞ 60.00
像面 ∞

非球面データ
第29面
K =-1.97208e+001 A 4=-1.11143e-006 A 6= 1.03629e-009 A 8=-6.46050e-013
A10= 2.11872e-016

各種データ
ズーム比 18.50
広角 中間 望遠
焦点距離 7.20 31.78 133.20
Fナンバー 1.53 1.53 1.85
画角 37.38 9.82 2.36
像高 5.50 5.50 5.50
レンズ全長 601.48 601.48 601.48
BF 17.14 17.14 17.14

d17 0.98 70.98 101.23
d27 149.49 63.53 5.04
d36 2.15 18.11 46.35

入射瞳位置 123.86 223.27 535.06
射出瞳位置 116.40 116.40 116.40
前側主点位置 131.58 265.23 847.00
後側主点位置 9.94 -14.64 -116.06

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 1 103.68 219.00 143.57 61.79
2 18 -29.50 34.69 10.81 -16.55
3 28 52.50 35.16 9.90 -13.04
4 37 33.83 142.87 50.39 13.44

＜数値実施例4＞
面データ
面番号 ri di ndi vdi θgFi 有効径 焦点距離
1 461.006 5.10 1.69680 55.5 0.5433 179.08 -192.83
2 103.908 47.68 149.86
3 -228.481 4.50 1.69680 55.5 0.5433 148.30 -282.48
4 1477.902 0.50 148.84
5 259.668 10.62 1.80518 25.4 0.6161 150.00 432.64
6 975.041 2.00 149.51
7 566.121 18.33 1.49700 81.5 0.5374 148.53 359.31
8 -259.160 0.21 147.86
9 242.174 5.70 1.63980 34.5 0.5923 134.90 -602.66
10 147.766 6.75 1.49700 81.5 0.5374 131.12 1207.15
11 192.890 47.58 130.38
12 206.836 21.20 1.49700 81.5 0.5374 133.49 255.79
13 -321.061 0.20 133.50
14 203.099 5.70 1.72047 34.7 0.5834 129.76 -231.75
15 90.893 26.24 1.49700 81.5 0.5374 122.26 185.56
16 4745.721 0.20 121.63
17 135.646 11.37 1.62041 60.3 0.5426 117.63 326.38
18 394.533 (可変) 116.39
19 111.025 1.73 1.78000 25.0 0.6329 43.51 549.72
20 148.312 2.00 2.00330 28.3 0.5980 42.40 -37.17
21 29.796 6.35 36.31
22 519.202 2.50 1.75500 52.3 0.5476 36.11 -38.74
23 27.752 6.25 1.80810 22.8 0.6307 34.13 39.60
24 176.269 3.10 33.79
25 -111.453 1.50 1.65412 39.7 0.5737 33.42 -42.85
26 37.946 3.69 32.82
27 44.554 4.41 1.80000 29.8 0.6017 34.65 60.32
28 507.271 (可変) 34.52
29 -53.083 1.50 1.80610 40.9 0.5701 30.44 -33.61
30 56.693 4.88 1.84666 23.8 0.6205 32.60 61.28
31 -664.166 (可変) 33.34
32(絞り) ∞ 2.0 37.20
33 7650.111 6.43 1.62041 60.3 0.5426 38.57 97.18
34 -60.992 0.20 39.64
35 110.166 9.32 1.48749 70.2 0.5300 40.38 67.32
36 -45.663 2.00 1.88300 40.8 0.5667 40.30 -91.87
37 -105.836 65.00 41.15
38 620.109 2.50 1.83400 37.2 0.5775 40.59 -160.82
39 110.646 17.54 1.50137 56.4 0.5533 40.45 73.24
40 -52.375 2.38 40.92
41 67.762 9.55 1.49700 81.5 0.5374 38.22 56.46
42 -45.871 2.50 1.88300 40.8 0.5667 37.28 -38.56
43 138.537 2.73 36.78
44 53.155 7.14 1.62041 60.3 0.5426 37.35 67.34
45 -188.671 14.40 36.73
46 ∞ 33.00 1.60859 46.4 0.5664 38.00 ∞
47 ∞ 13.20 1.51633 64.2 0.5352 38.00 ∞
48 ∞ 38.00
像面 ∞

各種データ
ズーム比 22.40
広角 中間 望遠
焦点距離 7.25 33.73 162.49
Fナンバー 1.66 1.66 2.02
画角 37.17 9.26 1.94
像高 5.50 5.50 5.50
レンズ全長 595.73 595.73 595.73
BF 9.00 9.00 9.00

d18 1.00 92.52 129.74
d28 137.26 35.96 13.44
d31 6.80 16.58 1.88

入射瞳位置 117.87 293.30 785.06
射出瞳位置 141.00 141.00 141.00
前側主点位置 125.52 335.65 1147.56
後側主点位置 1.75 -24.73 -153.49

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 1 119.52 213.87 134.06 49.85
2 19 -31.20 31.52 3.85 -20.13
3 29 -76.16 6.38 -0.39 -3.87
4 32 105.26 189.89 153.57 -193.64

＜数値実施例5＞
面データ
面番号 ri di ndi vdi θgFi 有効径 焦点距離
1 461.006 5.10 1.69680 55.5 0.5433 178.36 -192.83
2 103.908 47.68 149.34
3 -228.481 4.50 1.69680 55.5 0.5433 147.58 -282.48
4 1477.902 0.50 148.03
5 259.668 10.62 1.80518 25.4 0.6161 149.09 432.64
6 975.041 2.00 148.57
7 566.121 18.33 1.49700 81.5 0.5374 147.62 359.31
8 -259.160 0.21 146.93
9 242.175 5.70 1.63980 34.5 0.5923 134.59 -602.66
10 147.766 6.75 1.49700 81.5 0.5374 130.82 1207.15
11 192.890 47.58 130.08
12 206.836 21.20 1.49700 81.5 0.5374 133.49 255.79
13 -321.061 0.20 133.50
14 203.099 5.70 1.72047 34.7 0.5834 129.76 -231.75
15 90.893 26.24 1.49700 81.5 0.5374 122.26 185.56
16 4745.721 0.20 121.63
17 135.646 11.37 1.62041 60.3 0.5426 117.63 326.38
18 394.533 (可変) 116.39
19 104.781 3.86 1.80810 22.8 0.6307 43.16 107.69
20 -537.515 2.00 1.77250 49.6 0.5521 41.95 -35.01
21 28.668 7.53 33.74
22 -91.909 2.50 1.84666 23.8 0.6205 33.35 -37.14
23 49.136 5.03 32.01
24 172.938 1.50 1.84666 23.8 0.6205 32.69 -118.55
25 63.652 2.92 32.78
26 60.048 4.03 1.95906 17.5 0.6597 34.60 55.59
27 -521.093 (可変) 34.55
28 -53.083 1.50 1.80610 40.9 0.5701 30.46 -33.61
29 56.693 4.88 1.84666 23.8 0.6205 32.61 61.28
30 -664.166 (可変) 33.36
31(絞り) ∞ 2.00 37.20
32 815.079 6.43 1.62041 60.3 0.5426 38.70 103.41
33 -69.726 0.20 39.79
34 117.673 9.32 1.48749 70.2 0.5300 40.59 65.56
35 -42.931 2.00 1.88230 40.8 0.5667 40.58 -96.85
36 -87.583 65.00 41.58
37 496.780 2.50 1.83400 37.2 0.5775 40.22 -117.09
38 81.855 17.54 1.50137 56.4 0.5533 40.01 64.43
39 -49.876 2.38 40.59
40 90.472 9.55 1.49700 81.5 0.5374 38.33 60.19
41 -43.313 2.50 1.88300 40.8 0.5667 37.42 -42.38
42 294.980 2.73 37.30
43 50.971 7.14 1.62041 60.3 0.5426 37.77 71.06
44 -317.960 14.40 37.02
45 ∞ 33.00 1.60859 46.4 0.5664 38.00 ∞
46 ∞ 13.20 1.51633 64.2 0.5352 38.00 ∞
47 ∞ 38.00
像面 ∞

各種データ
ズーム比 22.40
広角 中間 望遠
焦点距離 7.25 33.73 162.49
Fナンバー 1.66 1.66 2.02
画角 37.17 9.26 1.94
像高 5.50 5.50 5.50
レンズ全長 592.02 592.02 592.02
BF 9.00 9.00 9.00

d18 0.66 92.19 129.41
d27 136.04 34.74 12.22
d30 6.80 16.58 1.88

入射瞳位置 117.87 293.30 785.06
射出瞳位置 137.83 137.83 137.83
前側主点位置 125.53 335.86 1152.48
後側主点位置 1.75 -24.73 -153.49

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 1 119.52 213.87 134.06 49.85
2 19 -31.20 29.37 4.18 -21.35
3 28 -76.16 6.38 -0.39 -3.87
4 31 107.21 189.89 157.62 -197.39

＜数値実施例6＞
面データ
面番号 ri di ndi vdi θgFi 有効径 焦点距離
1 -213.433 1.80 1.72916 54.7 0.5444 80.33 -145.46
2 213.433 5.58 78.44
3 556.690 1.80 1.80518 25.4 0.6161 78.51 -152.69
4 101.320 14.94 1.43875 94.9 0.5343 78.09 144.44
5 -162.669 0.15 78.45
6 175.439 8.28 1.61800 63.3 0.5441 78.50 188.64
7 -345.082 6.77 78.23
8 106.566 10.62 1.49700 81.5 0.5374 74.04 159.37
9 -301.725 0.15 73.11
10 66.906 6.52 1.72916 54.7 0.5444 65.52 152.88
11 159.414 (可変) 64.62
12* 2943.102 0.70 1.88300 40.8 0.5667 26.70 -15.01
13 13.271 1.91 1.78000 25.0 0.6329 20.84 125.15
14 14.364 5.90 19.92
15 -36.246 5.06 1.80810 22.8 0.6307 19.67 21.88
16 -12.719 0.70 1.81600 46.6 0.5568 19.69 -14.24
17 146.586 0.10 19.75
18 35.743 4.07 1.53172 48.8 0.5630 19.91 33.13
19 -33.683 1.53 19.77
20 -19.593 1.00 1.81600 46.6 0.5568 19.55 -72.41
21 -29.913 (可変) 20.01
22 -28.262 0.70 1.74320 49.3 0.5530 21.41 -23.35
23 46.007 2.80 1.84666 23.8 0.6205 23.55 52.04
24 -1313.700 (可変) 24.07
25(絞り) ∞ 1.30 28.08
26 1095.091 4.36 1.65844 50.9 0.5561 29.22 51.47
27 -35.085 0.150 29.66
28 80.854 2.44 1.51633 64.1 0.5352 30.43 155.54
29 -26300.000 0.15 30.41
30 92.852 6.78 1.51633 64.1 0.5352 30.35 47.29
31 -32.467 1.80 1.83400 37.2 0.5775 30.09 -46.20
32 -204.659 35.20 30.42
33 61.362 6.26 1.51633 64.1 0.5352 30.67 55.70
34 -52.603 1.73 30.56
35 -98.726 1.80 1.83481 42.7 0.5642 29.35 -28.68
36 32.111 5.75 1.51742 52.4 0.5564 28.83 46.44
37 -91.243 4.40 28.96
38 62.274 6.77 1.48749 70.2 0.5300 28.99 42.24
39 -29.818 1.80 1.83400 37.2 0.5775 28.78 -38.88
40 -355.420 0.15 29.24
41 53.543 4.40 1.51823 58.9 0.5456 29.47 60.39
42 -73.907 4.50 29.36
43 ∞ 30.00 1.60342 38.0 0.5795 40.00 ∞
44 ∞ 16.20 1.51633 64.2 0.5352 40.00 ∞
45 ∞ 40.00
像面 ∞

非球面データ
第12面
K = 4.48655e+004 A 4= 1.69272e-005 A 6=-2.98717e-008 A 8= 2.16146e-012

各種データ
ズーム比 21.00
広角 中間 望遠
焦点距離 7.80 31.67 163.80
Fナンバー 1.80 1.80 2.70
画角 35.19 9.85 1.92
像高 5.50 5.50 5.50
レンズ全長 283.96 283.96 283.96
BF 7.50 7.50 7.50

d11 1.19 37.26 53.94
d21 53.40 11.72 3.76
d24 4.85 10.45 1.73

入射瞳位置 50.20 175.86 608.47
射出瞳位置 318.46 318.46 318.46
前側主点位置 58.19 210.75 858.55
後側主点位置 -0.30 -24.17 -156.30

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 68.20 56.61 36.62 2.85
2 12 -13.40 20.98 1.66 -13.90
3 22 -42.80 3.50 -0.09 -2.01
4 25 62.21 135.94 71.95 -140.83

＜数値実施例7＞
面データ
面番号 ri di ndi vdi θgFi 有効径 焦点距離
1 -213.433 1.80 1.72916 54.7 0.5444 81.44 -145.46
2 213.433 5.58 79.02
3 556.690 1.80 1.80518 25.4 0.6161 79.11 -152.69
4 101.320 14.94 1.43875 94.9 0.5343 78.69 144.44
5 -162.669 0.15 79.03
6 175.439 8.28 1.61800 63.3 0.5441 79.12 188.64
7 -345.082 6.77 78.86
8 106.566 10.62 1.49700 81.5 0.5374 74.62 159.37
9 -301.725 0.15 73.75
10 66.906 6.52 1.72916 54.7 0.5444 65.52 152.88
11 159.414 (可変) 64.62
12* 9697.479 0.70 1.88300 40.8 0.5667 27.07 -16.49
13 14.619 3.09 21.46
14 31.412 2.01 1.94087 17.4 0.6775 21.33 91.69
15 47.502 4.65 20.57
16 -23.381 4.23 1.80810 22.8 0.6307 19.52 26.95
17 -12.258 0.70 1.81600 46.6 0.5568 19.60 -15.59
18 -304.287 0.10 19.93
19 76.925 3.14 1.53172 48.8 0.5630 19.99 47.74
20 -37.618 1.36 19.92
21 -21.944 1.00 1.83481 42.7 0.5642 19.79 -102.88
22 -30.031 (可変) 20.20
23 -28.262 0.70 1.74320 49.3 0.5530 21.42 -23.35
24 46.007 2.80 1.84666 23.8 0.6205 23.56 52.04
25 -1313.700 (可変) 24.07
26(絞り) ∞ 1.30 28.08
27 1095.091 4.36 1.65844 50.9 0.5561 29.23 51.47
28 -35.085 0.15 29.67
29 80.854 2.44 1.51633 64.1 0.5352 30.44 155.54
30 -26300.000 0.15 30.41
31 92.852 6.78 1.51633 64.1 0.5352 30.35 47.29
32 -32.467 1.80 1.83400 37.2 0.5775 30.09 -46.20
33 -204.659 35.20 30.43
34 61.362 6.26 1.51633 64.1 0.5352 31.06 55.70
35 -52.603 1.73 30.95
36 -98.726 1.80 1.83481 42.7 0.5642 29.70 -28.68
37 32.111 5.75 1.51742 52.4 0.5564 29.15 46.44
38 -91.243 4.40 29.27
39 62.274 6.77 1.48749 70.2 0.5300 29.28 42.24
40 -29.818 1.80 1.83400 37.2 0.5775 29.09 -38.88
41 -355.420 0.15 29.55
42 53.543 4.40 1.51823 58.9 0.5456 29.79 60.39
43 -73.907 4.50 29.68
44 ∞ 30.00 1.60342 38.0 0.5795 40.00 ∞
45 ∞ 16.20 1.51633 64.2 0.5352 40.00 ∞
46 ∞ 40.00
像面 ∞

非球面データ
第12面
K =-1.59398e+013 A 4= 2.54961e-005 A 6=-5.95841e-008 A 8= 7.14396e-011

各種データ
ズーム比 21.00
広角 中間 望遠
焦点距離 7.80 31.67 163.80
Fナンバー 1.80 1.80 2.70
画角 35.19 9.85 1.92
像高 5.50 5.50 5.50
レンズ全長 283.81 283.81 283.81
BF 7.50 7.50 7.50

d11 1.06 37.13 53.81
d22 53.39 11.71 3.75
d25 4.85 10.45 1.73

入射瞳位置 50.20 175.86 608.47
射出瞳位置 318.46 318.46 318.46
前側主点位置 58.19 210.75 858.55
後側主点位置 -0.30 -24.17 -156.30

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 68.20 56.61 36.62 2.85
2 12 -13.40 20.97 1.79 -13.91
3 23 -42.80 3.50 -0.09 -2.01
4 26 62.21 135.94 71.95 -140.83

Ｕ１ ： 正の屈折力の第１群
Ｕ２ ： 負の屈折力の第２群
Ｕ３ ： 第３群
Ｕ４ ： 正の屈折力の第４群
ＳＰ ： 開口絞り
Ｐ ： 色分解プリズムや光学フィルターを示すガラスブロック
ＩＰ ： 撮像面
ＩＥ、ＥＸＴ ： 変倍光学系（レンズユニット）
１０１ ： ズームレンズ
１０９ ： ガラスブロック
１１０ ： 固体撮像素子
１１１、１２２ ： ＣＰＵ
１２４ ： カメラ
１２５ ： 撮像装置
Ｆ ： 第１群
ＬＺ ： 変倍部
Ｒ ： 第４群

Claims (3)

1. 物体側から順に、ズーミングに際して不動の正の屈折力の第１群、ズーミングに際して光軸方向に移動する負の屈折力の第２群、ズーミングに際して光軸方向に移動して変倍に伴う像面の変動を補正する第３群、ズーミングに際して不動の開口絞り、ズーミングに際して不動の正の屈折力の第４群で構成されるズームレンズにおいて、
   前記第２群は、少なくとも２枚以上の正の屈折力のレンズと少なくとも３枚以上の負の屈折力のレンズから構成され、
   かつ前記第２群は物体側から、互いに反対符号のレンズＬ２１、Ｌ２２の順で構成されており、
   前記Ｌ２１の物体側の面と前記Ｌ２２の像側の面との光軸上の距離をＸ２とし、前記第２群の光軸上の全厚をＬ２とし、前記第２群内の最も像側の面における広角端と望遠端の軸上近軸光線の光軸からの高さをそれぞれｈＷ＿ｍ、ｈＴ＿ｍとし、前記第２群内の最も像側の面における広角端と望遠端の瞳近軸光線の光軸からの高さをそれぞれＨＷ＿ｍ、ＨＴ＿ｍとし、前記第２群の屈折力をφ２とし、前記Ｌ２１およびＬ２２のうち、正の屈折力のレンズの部分分散比と分散と屈折力をそれぞれθｐ、νｐ、φｐとし、負の屈折力のレンズの部分分散比と分散と屈折力をそれぞれθｎ、νｎとするとき、
   −０．１５＜（ｈＴ＿ｍ×ＨＴ＿ｍ−ｈＷ＿ｍ×ＨＷ＿ｍ）／（ｈＴ＿ｍ×ｈＴ＿ｍ−ｈＷ＿ｍ×ｈＷ＿ｍ)＜０．１４
   ０.０６＜Ｘ２／Ｌ２＜ ０.３５
   −１８．０×１０^-3＜（θｐ−θｎ）／（νｐ−νｎ）＜−２．８×１０^-3
   ２．０＜ νｎ − νｐ ＜ ３０．０
   −０．５０＜φｐ／φ２＜−０．０２
   なる条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
2. 前記Ｌ２１は、正の屈折力であることを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
3. 前記Ｌ２１は、負の屈折力であることを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。