JP2014063025A - ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 倍率色収差を良好に補正することが容易な高ズーム比で広画角のズームレンズを得る。
【解決手段】 物体側から像側へ順に、負の屈折力の第１レンズ群と１以上のレンズ群を有する後群を有し、ズーミングに際して隣接するレンズ群の間隔が変化するズームレンズであって、第１レンズ群より像側に開口絞りを有し、広角端において後群の合成焦点距離は正であり、開口絞りより物体側の１つのレンズ群ＬＧは固体材料より構成され、負の屈折力の光学素子ＧｎＮＬと正の屈折力の光学素子を有し、光学素子ＧｎＮＬの材料のアッベ数と部分分散比νｄｎＮＬ、θｇＦｎＮＬ、レンズ群ＬＧに含まれる材料の部分分散比が最も大きい正の屈折力の光学素子ＧｐＮＬの材料の部分分散比θｇＦｐＮＬ、光学素子ＧｎＮＬの空気中における焦点距離ｆｎＮＬ、レンズ群ＬＧの焦点距離ｆＧを各々適切に設定すること。
【選択図】 図１

Description

本発明は、例えばデジタルカメラ、ビデオカメラ、銀塩フィルム用カメラ、ＴＶカメラ等に用いられる撮像光学系やプロジェクタに用いられる投射光学系等に好適なものである。

近年、デジタルカメラをはじめとする撮像光学系や液晶プロジェクタなどの投射光学系においては広範囲の撮像や広範囲の投射ができるように広画角、高ズーム比で全ズーム範囲にわたり高い光学性能を有することが要望されている。広画角化が容易なズームレンズとして、最も物体側に負の屈折力の第１レンズ群を有し、レンズ群間の間隔を変化させてズーミングを行うネガティブリード型（負群先行型）のズームレンズが知られている。

全ズーム範囲にわたり高い光学性能を得るには、諸収差のうち色収差を少なくすること、特に２次の色収差を良好に補正することが必要である。光学系の色消し方法（色収差補正方法）として、光学系に比較的高分散でかつ異常分散性の大きい材料を用いることが知られている。

従来、高分散でかつ異常部分分散性が大きい光学材料を用いることで、色収差を補正したネガティブリード型のズームレンズが知られている（特許文献１，２）。特許文献１では、開口絞りより物体側のレンズ群と像側のレンズ群の可動レンズ群にそれぞれ、高分散かつ異常部分分散性の大きい材料を用いて、ズーミングに際しての色収差の変動を補正したズームレンズを開示している。特許文献２では、物体側の第１レンズ群に高分散かつ異常分散性の強い材料よりなるレンズを用いて色収差を補正したズームレンズを開示している。

特開２００７−２６４６００号公報 特開２００８−１５８１５９号公報

ネガティブリード型のズームレンズにおいて、広画角化を進めていくと、広角端において２次の倍率色収差が増大し、２次の倍率色収差の補正が困難となってくる。また、広画角化とともにズーム比を大きくしていくと、広角端と望遠端において２次の倍率色収差が増大し、このときの２次の倍率色収差が広角端と望遠端で逆向きに発生することとなり、それをバランス良く補正することが困難になってくる。

このように、ネガティブリード型のズームレンズにおいて、広画角化と高ズーム比化を図りつつ、良好なる光学性能を得るには、全ズーム範囲にわたり２次の倍率色収差をいかに補正するかが重要な課題となってくる。即ち、ズーム全域で広帯域において色収差を良好に補正するためには、２次の倍率色収差のズーミングにおける変動を補正することが重要になってくる。

一般にネガティブリード型のズームレンズにおいて、広画角化を図りつつ高ズーム比を得るには、各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。特に開口絞りよりも物体側の負の屈折力のレンズ群のレンズ構成は、ズーミングにおける色収差の変動を少なくしつつ、全ズーム領域において高い光学性能を得るのに重要になってくる。

例えば、特許文献１に開示されているズームレンズは、開口絞りより物体側のレンズ群と像側のレンズ群の可動レンズ群にそれぞれ、高分散かつ異常部分分散性の大きい材料を用いている。これにより広角端と望遠端における色収差をバランスよく補正し、ズーム全域において２次の倍率色収差を良好に補正している。ここで開示されている高分散かつ異常分散性の大きい材料は、おもに樹脂材料からなり、ガラスのレンズに接合成形されている。この場合、多数のレンズ群に前記材料を用いる構成を採用すると、色消しのために複数の光学素子が必要となり構成が複雑化してくる。

本発明は、倍率色収差を良好に補正することが容易な高ズーム比で広画角のズームレンズ及び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、負の屈折力の第１レンズ群と１以上のレンズ群を有する後群を有し、ズーミングに際して隣接するレンズ群の間隔が変化するズームレンズであって、前記第１レンズ群より像側に開口絞りを有し、広角端において前記後群の合成焦点距離は正であり、前記開口絞りより物体側の１つのレンズ群ＬＧは固体材料より構成され、負の屈折力の光学素子ＧｎＮＬと正の屈折力の光学素子を有し、前記光学素子ＧｎＮＬの材料のアッベ数と部分分散比を各々νｄｎＮＬ、θｇＦｎＮＬ、前記レンズ群ＬＧに含まれる材料の部分分散比が最も大きい正の屈折力の光学素子ＧｐＮＬの材料の部分分散比をθｇＦｐＮＬ、前記光学素子ＧｎＮＬの空気中における焦点距離をｆｎＮＬ、前記レンズ群ＬＧの焦点距離をｆＧとするとき、
０．０＜θｇＦｎＮＬ−（−１．７×１０^-7×νｄｎＮＬ³＋５．３×１０^-5×νｄｎＮＬ²−５．７×１０^-3×νｄｎＮＬ＋０．７６）＜０．４
６．５×１０^-4＜（（θｇＦｎＮＬ−θｇＦｐＮＬ）／νｄｎＮＬ）×｜ｆＧ／ｆｎＮＬ｜＜５．０×１０^-3
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、倍率色収差を良好に補正することが容易な高ズーム比で広画角のズームレンズが得られる。

実施例１の広角端におけるレンズ断面図 （Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ） 実施例１の広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図 実施例２の広角端におけるレンズ断面図 （Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ） 実施例２の広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図 実施例３の広角端におけるレンズ断面図 （Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ） 実施例２の広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図 実施例４の広角端におけるレンズ断面図 （Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ） 実施例２の広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図 実施例５の広角端におけるレンズ断面図 （Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ） 実施例５の広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図 実施例６の広角端におけるレンズ断面図 （Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ） 実施例６の広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図 実施例７の広角端におけるレンズ断面図 （Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ） 実施例7の広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図 本発明の撮像装置の要部概略図 本発明の投射装置の要部概略図

以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。本発明のズームレンズは、物体側から像側へ順に、負の屈折力の第１レンズ群と１以上のレンズ群を有する後群を有している。ズーミングに際して隣接するレンズ群の間隔が変化する。第１レンズ群より像側に開口絞りを有し、広角端において後群の合成焦点距離は正である。

図１は、本発明の実施例１のズームレンズの広角端（短焦点距離端）における断面図である。図２（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ実施例１のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端（長焦点距離端）における収差図である。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のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。

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のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。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のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。

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のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。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のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。

図１３は、本発明の実施例７のズームレンズの広角端における断面図である。図１４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ実施例７のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。図１５は本発明のズームレンズを備えるデジタルスチルカメラ（撮像装置）の要部概略図である。図１６は本発明のズームレンズを備える投射装置の要部概略図である。各実施例のズームレンズは撮像装置や投射装置に用いられる。

レンズ断面図において、左方が物体側（前方）（投射面）で、右方が像側（後方）（被投射面）である。また、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。ＬＲは１以上のレンズ群よりなる後群である。ＳＳは開口絞りである。ＦＰはフレアーカット絞りである。図９、図１１においてＧは分光プリズム（色合成手段）などに相当する光学ブロックである。

ＩＰは像面である。像面ＩＰは、ビデオカメラやデジタルカメラの撮影光学系としてズームレンズを使用する際には、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサなどの固体撮像素子（光電変換素子）の撮像面に相当する。また、銀塩フィルムカメラの撮影光学系としてズームレンズを使用する際には、フィルム面に相当する。また、画像投写装置の投写光学系として使用する際には、画像表示素子面に相当する。

矢印は広角端から望遠端へのズーミングに際して、各レンズ群の移動軌跡を示している。収差図において、ｄ-line、ｇ-lineは各々ｄ線及びｇ線、ΔＭ、ΔＳはメリディオナル像面、サジタル像面である。倍率色収差はｇ線によって表している。ωは半画角、ＦｎｏはＦナンバーである。なお、各実施例において広角端と望遠端は変倍用のレンズ群が機構上、光軸上を移動可能な範囲の両端に位置したときのズーム位置をいう。

各実施例のズームレンズはいずれも、物体側から像側へ順に、負の屈折力の第１レンズ群Ｌ１、１以上のレンズ群を含む後群ＬＲよりなっている。第１レンズ群Ｌ１の像側に開口絞りＳＳを有している。ズーミングに際して隣接するレンズ群間隔が変化する。広角端における後群ＬＲの屈折力は正である。

また各実施例において、開口絞りＳＳより物体側の１つのレンズ群ＬＧは、固体材料より構成され、負の屈折力（屈折作用による負の屈折力）の光学素子ＧｎＮＬと、正の屈折力の光学素子を有する。ここでレンズ群ＬＧに含まれる材料の部分分散比θｇＦが最も大きい光学素子を光学素子ＧｐＮＬとする。光学素子ＧｎＮＬの材料のアッベ数と部分分散比を各々νｄｎＮＬ、θｇＦｎＮＬとする。光学素子ＧｐＮＬの材料の部分分散比をθｇＦｐＮＬとする。光学素子ＧｎＮＬの空気中における焦点距離をｆｎＮＬ、レンズ群ＬＧの焦点距離をｆＧとする。

このとき、
０．０＜θｇＦｎＮＬ−（−１．７×１０^-7×νｄｎＮＬ³＋５．３×１０^-5×νｄｎＮＬ²−５．７×１０^-3×νｄｎＮＬ＋０．７６）＜０．４ ・・・（１）
６．５×１０^-4＜（（θｇＦｎＮＬ−θｇＦｐＮＬ）／νｄｎＮＬ）×｜ｆＧ／ｆｎＮＬ｜＜５．０×１０^-3 ・・・（２）
なる条件式を満足する。

ここで、光学素子のアッベ数νｄ、部分分散比θｇＦは、フラウンフォーファーのｄ線、Ｃ線、Ｆ線、ｇ線における屈折率をｎｄ、ｎＣ、ｎＦ、ｎｇとしたとき、以下の式で表されるものである。

νｄ＝（ｎｄ−１）／（ｎＦ−ｎＣ）
θｇＦ＝（ｎｇ−ｎＦ）／（ｎＦ−ｎＣ）
次に条件式（１）、（２）の技術的意味について説明する。

条件式（１）は、開口絞りＳＳより物体側のレンズ群ＬＧに含まれ、固体材料より構成され、負の屈折力の光学素子ＧｎＮＬの材料のアッベ数と、部分分散比を規定する。ここで光学素子ＧｎＮＬにおける屈折力は回折で生ずるものではなく、屈折で生ずるものである。条件式（１）を満足する材料として、例えば、ＴｉＯ₂（νｄ＝１３．８４、θｇＦ＝０．８７３）等がある。また、ＴｉＯ₂微粒子（とくに粒子径が入射光波長の１／２０以下のものがよい）を合成樹脂等の透明媒体中へ分散することにより、アッベ数や部分分散比等の諸物性が調整できることが知られている。

負の屈折力のレンズ群が最も物体側に位置するネガティブリード型（負群先行型）のズームレンズにおいて、広画角化を進めた場合、広角端と望遠端において倍率色収差が増大し、これらの補正が困難となる。とくに、倍率色収差を広帯域で補正しようとした場合、２次の色収差が増大し、この収差の補正が重要となる。

具体的には、負群先行型のズームレンズにおいて、広画角化、高ズーム比化を進めていくと、広角端において２次の倍率色収差はオーバー（補正不足）側に、望遠端において倍率色収差はアンダー（補正過剰）側に残存する傾向がある。

とくに広画角をズーム領域とするズームレンズにおいては、２次の倍率色収差はオーバー（補正不足）側に偏る傾向となりやすい。このとき、広角端において２次の倍率色収差を選択的に補正し、ズーミングによる色収差の変動を抑制することで、ズーム全域において２次の倍率色収差を良好に補正することができる。つまり、異常部分分散性が正の材料よりなる光学素子を、瞳近軸光線の広角端から望遠端へのズーミングにかけての変化が大きい、開口絞りＳＳより物体側のレンズ群に負の屈折力で配置するのが良い。これによれば、広角端において２次の倍率色収差のみを選択的に補正することができる。

ここで、倍率色収差の補正効果は、瞳近軸光線の高さと物体近軸光線の高さの積に比例することが知られている。また負群先行型のズームレンズにおいて、開口絞りＳＳより物体側で瞳近軸光線のズーミングによる変化が大きい位置は、物体近軸光線の高さが低い傾向にある。このため、単色収差への影響を最小限に色収差を補正するためには、従来の材料より強い正の異常部分分散性を有する材料を、より強いパワー配置で用いることが必要となる。

この構成をとることで、広画角をズーム領域とするズームレンズにおいて、強い正の異常部分分散性を持つ材料を多数のレンズ群に用いることなく、少ない数の光学素子でズーム全域において２次の倍率色収差を良好に補正することが容易となる。

条件式（１）は、負の屈折力の光学素子ＧｎＮＬの材料のアッベ数と部分分散比の範囲を規定している。また、条件式（２）は、負の屈折力の光学素子ＧｎＮＬの２次の色消し力（色消し作用）を規定している。ここで、開口絞りＳＳより物体側に配置されるレンズ群ＬＧに条件式（１）を満足する負レンズを、条件式（２）の屈折力範囲で配置することで、レンズ全系の広角端における２次の色収差を良好に補正している。

条件式（１）の下限を超えると、光学素子ＧｎＮＬの材料のアッベ数に対する異常部分分散性が小さくなりすぎ、光学素子ＧｎＮＬの色消し力が弱まりすぎるため広角端において２次の倍率色収差が補正不足となる。若しくは、２次の倍率色収差の補正のため、光学素子ＧｎＮＬに強い屈折力が要求され、１次の色収差の補正が困難となる。一方、条件式（１）の上限を超えると、光学素子ＧｎＮＬの材料のアッベ数に対する異常部分分散性が大きくなりすぎ、光学素子ＧｎＮＬの色消し力が強まりすぎるため、広角端において２次の倍率色収差が補正過剰となるのでよくない。

条件式（２）の下限を超えると、レンズ群ＬＧ内の正レンズが有する異常分散性に対し、光学素子ＧｎＮＬが有する正の異常分散性が弱くなりすぎ、光学素子ＧｎＮＬの色収差の補正効果が相殺され、広角端において２次の倍率色収差が補正不足となる。一方、条件式（２）の上限を超えると、光学素子ＧｎＮＬが有する正の異常分散性が強くなりすぎ、光学素子ＧｎＮＬの色収差補正効果が強まりすぎ、広角端において２次の倍率色収差が補正過剰となるのでよくない。

各実施例において、より好ましくは、条件式（１），（２）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。

０．０３＜θｇＦｎＮＬ−（−１．７×１０^-7×νｄｎＮＬ³＋５．３×１０^-5×νｄｎＮＬ²−５．７×１０^-3×νｄｎＮＬ＋０．７６）＜０．３０ ・・・（１ａ）
７．０×１０^-4＜（（θｇＦｎＮＬ−θｇＦｐＮＬ）／νｄｎＮＬ）×｜ｆＧ／ｆｎＮＬ｜＜４．５×１０^-3 ・・・（２ａ）
各実施例において、さらに好ましくは、条件式（１ａ），（２ａ）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。

０．０５＜θｇＦｎＮＬ−（−１．７×１０^-7×νｄｎＮＬ³＋５．３×１０^-5×νｄｎＮＬ²−５．７×１０^-3×νｄｎＮＬ＋０．７６）＜０．２０ ・・・（１ｂ）
７．５×１０^-4＜（（θｇＦｎＮＬ−θｇＦｐＮＬ）／νｄｎＮＬ）×｜ｆＧ／ｆｎＮＬ｜＜４．０×１０^-3 ・・・（２ｂ）
以上、各実施例では、負群先行型のズームレンズにおいて、開口絞りＳＳより物体側のレンズ群ＬＧに、異常部分分散性が正の材料よりなる負の屈折力の光学素子ＧｎＮＬを最適な屈折力で配置している。これにより、広画角化に伴う広角端の倍率色収差の増大を補正し、ズーム全域において良好な光学性能を有するズームレンズを得ている。なお、各実施例のズームレンズにおいて、さらに好ましくは次の条件式のうちの１つ以上を満足するのが良い。これによれば各条件式に相当する効果が得られる。

光学素子ＧｐＮＬのアッベ数をνｄｐＮＬとする。光学素子ＧｐＮＬの空気中における焦点距離をｆｐＮＬとする。第１レンズ群Ｌ１の焦点距離をｆ１とする。広角端における全系の焦点距離をｆｗとする。開口絞りＳＳより像側に少なくとも１つの正の屈折力の光学素子Ｇｐｒを有しており、光学素子Ｇｐｒの材料のアッベ数をνｄｐｒＮＬ、光学素子Ｇｐｒの材料の部分分散比をθｇＦｐｒＮＬとする。

このとき、
｜νｄｎＮＬ−νｄｐＮＬ｜＜４０ ・・・（３）
１．０＜｜ｆｎＮＬ｜／ｆｐＮＬ＜１０．０ ・・・（４）
６０＜νｄｐｒＮＬ＜１００ ・・・（５）
０．００５＜θｇＦｐｒＮＬ−（−１．６×１０^-3×νｄｐｒＮＬ＋０．６４）＜０．１００ ・・・（６）
１．０＜｜ｆ１｜／ｆｗ＜７．０ ・・・（７）
なる条件式のうち１以上を満足するのが良い。

次に各条件式の技術的意味について説明する。条件式（３）は、開口絞りＳＳより物体側のレンズ群ＬＧ内の１次の色消しに関する。開口絞りＳＳより物体側のレンズ群ＬＧが負の屈折力のレンズ群である場合、条件式（１）を満足する異常部分分散性が正の方向に大きい材料よりなる光学素子ＧｎＮＬを負の屈折力で単純に配置すると、光学素子ＧｎＮＬは高分散の特性をもつ。このため、レンズ群ＬＧ内における１次の色消しが補正不足傾向となる。

ゆえに、光学素子ＧｎＮＬにより光学系全体の広角端における２次の倍率色収差を補正する場合、光学素子ＧｎＮＬ以外の光学素子によりレンズ群内の１次の色収差は補正過剰の状態で配置しておくことが好ましい。ここで、レンズ群ＬＧ内の正の屈折力の光学素子を高分散な光学素子ＧｐＮＬとして構成して、レンズ群ＬＧ内における１次の色消しと、光学系全体での２次の倍率色収差を補正するのが良い。

条件式（３）の上限を超えると、光学素子ＧｐＮＬの材料のアッベ数が大きくなりすぎ、レンズ群ＬＧ内での１次の色収差が補正不足となる。若しくは、レンズ群ＬＧ内での１次の色消しのため、光学素子ＧｎＮＬに屈折力を与えるのができず、光学系全体の広角端における２次の倍率色収差が補正不足となる。

条件式（４）は、負の屈折力の光学素子ＧｎＮＬと、正の屈折力の光学素子ＧｐＮＬの屈折力配分を規定している。条件式（４）の上限を超えると、光学素子ＧｎＮＬの屈折力が弱くなりすぎる、若しくは光学素子ＧｐＮＬの屈折力が強くなりすぎるため、結果として光学系全体の広角端における２次の倍率色収差が補正不足となる。一方、下限を超えると、光学素子ＧｎＮＬの屈折力が強くなりすぎる、若しくは光学素子ＧｐＮＬの屈折力が弱くなりすぎるため、結果としてレンズ群ＬＧ内での１次の色収差が補正不足となる。

条件式（５）、（６）は、開口絞りＳＳより像側に位置する少なくとも１つの正の屈折力の光学素子Ｇｐｒの材料のアッベ数と、異常部分分散性を規定する。各実施例のズームレンズにおいて、開口絞りＳＳより像側のレンズ群に条件式（５）、（６）を満足する正の屈折力の光学素子Ｇｐｒを少なくとも１つ有することが好ましい。開口絞りＳＳより像側のレンズ群は広角端から望遠端へのズーミングにかけての瞳近軸光線の変化が小さいため、倍率色収差に関しズーム全域において同様の影響を与えることができる。

ゆえに、開口絞りＳＳより像側のレンズ群に条件式（５）、（６）を満足する光学素子ＧＰｒを正の屈折力で用いるのが良い。そして望遠端において２次の倍率色収差を補正過剰としない範囲で配置することにより、広角端において倍率色収差の補正を分担するとともに、望遠端において２次の軸上色収差を良好に補正することが容易になる。

条件式（５）の上限を超えると、低分散な材料となりすぎ、一般に屈折率が低くなる傾向にあるため、単色収差、とくに広角端における像面湾曲の補正が困難となる。一方、下限を超えると、高分散な材料となりすぎ、１次の色収差の補正が困難となるのでよくない。

条件式（６）の上限を超えると、光学素子の異常部分分散性が正の方向に大きくなりすぎ、望遠端において２次の倍率色収差が補正過剰となる。一方、下限を超えると、光学素子の異常部分分散性が逆転し、２次の色収差が逆補正となるのでよくない。

条件式（７）は、第１レンズ群Ｌ１の負の屈折力を規定する。条件式（７）の上限を超えると、第１レンズ群Ｌ１の負の屈折力が小さくなりすぎ、光学系全体が大型化してしまう。一方、下限を超えると、第１レンズ群Ｌ１の負の屈折力が大きくなりすぎ、とくに広角端おいて像面彎曲の補正が困難となる。

各実施例において、より好ましくは条件式（３）乃至（７）の数値範囲を以下の範囲とするのがよい。

｜νｄｎＮＬ−νｄｐＮＬ｜＜３８ ・・・（３ａ）
１．５＜｜ｆｎＮＬ｜／ｆｐＮＬ＜９．０ ・・・（４ａ）
６３＜νｄｐｒＮＬ＜１００ ・・・（５ａ）
０．０１＜θｇＦｐｒＮＬ−（−１．６×１０^-3×νｄｐｒＮＬ＋０．６４）＜０．０８ ・・・（６ａ）
１．１＜｜ｆ１｜／ｆｗ＜６．０ ・・・（７ａ）
各実施例において、さらに好ましくは条件式（３ａ）〜（７ａ）の数値範囲を以下の範囲とするのがよい。

｜νｄｎＮＬ−νｄｐＮＬ｜＜３５ ・・・（３ｂ）
２．０＜｜ｆｎＮＬ｜／ｆｐＮＬ＜８．０ ・・・（４ｂ）
６５＜νｄｐｒＮＬ＜１００ ・・・（５ｂ）
０．０１５＜θｇＦｐｒＮＬ−（−１．６×１０^-3×νｄｐｒＮＬ＋０．６４）＜０．０６０ ・・・（６ｂ）
１．２＜｜ｆ１｜／ｆｗ＜５．５ ・・・（７ｂ）
実施例１、２、４乃至６では、負の屈折力の光学素子ＧｎＮＬを配する開口絞りＳＳより物体側のレンズ群ＬＧは、負の屈折力を有している。負の屈折力のレンズ群ＬＧに条件式（１）、（２）を満足する光学素子ＧｎＮＬを配置し、さらに、条件式（３）、（４）を満足することで、１次と２次の倍率色収差をさらに良好に補正することが容易になる。

光学素子ＧｎＮＬは負レンズと接合している。実施例１、７では最も物体側の負レンズと接合している。

実施例１、２、５、６では、瞳近軸光線の広角端から望遠端へのズーミングに際しての変化がとくに大きい、最も物体側の負の屈折力の第１レンズ群Ｌ１に負の屈折力の光学素子ＧｎＮＬを配している。各実施例において、いずれかのレンズ群、または部分レンズ群を光軸と垂直方向の成分を持つ方向に移動することにより、手ぶれにより生じる画像の移動を補償する、防振レンズ群として構成してもよい。

以上のように、各実施例によれば、広画角化に伴う広角端における倍率色収差の増大を軽減し、ズーム全域において良好な光学特性を有するズームレンズが得られる。

次に各実施例のレンズ構成について説明する。
［実施例１］
以下、図１を参照して、本発明の実施例１によるズームレンズについて説明する。実施例１は物体側から像側へ順に、負、正、負、正の屈折力の第１レンズ群Ｌ１乃至第４レンズ群Ｌ４を有する、４群ズームレンズである。後群ＬＲは第２レンズ群Ｌ２乃至第４レンズ群Ｌ４よりなっている。

実施例１では、広角端から望遠端へのズーミングに際し、矢印のように第１レンズ群Ｌ１は像側に凸状の軌跡で移動し、変倍による像面の変動を補償している。また、第２レンズ群Ｌ２、第３レンズ群Ｌ３、第３レンズ群Ｌ４は変倍レンズ群であり、それぞれ物体側へ移動している。また、開口絞りＳＳは第３レンズ群Ｌ３の物体側に配され、第３レンズ群Ｌ３と一体（同じ軌跡）で移動している。フレアーカット絞りＦＰは第３レンズ群Ｌ３の像側へ配され、第３レンズ群Ｌ３と一体で移動している。

無限遠物体から有限距離物体への合焦（フォーカシング）には、第２レンズ群Ｌ２の一部分の部分レンズ群Ｌ２ａを光軸上で移動させる、インナー方式を採用している。実施例１では、条件式（１）、（２）を満足する負の屈折力の光学素子ＧｎＮＬを第１レンズ群Ｌ１に配している。

具体的には、光学素子ＧｎＮＬを第１レンズ群Ｌ１の最も物体側の負レンズと接合している。広角端から望遠端へのズーミングにかけて瞳近軸光線の変化の大きい、最も物体側の第１レンズ群Ｌ１に光学素子ＧｎＮＬを配することで、広角端における２次の倍率色収差を良好に補正している。さらに、光学素子ＧｎＮＬは空気との境界面を非球面形状としている。これにより、広角端における像面湾曲と歪曲収差を良好に補正している。

［実施例２］
以下、図３を参照して、本発明の実施例２によるズームレンズについて説明する。実施例２は物体側から像側へ順に、負、正、負、正、負、正の屈折力の第１レンズ群乃至第６レンズ群Ｌ６を有する、６群ズームレンズである。後群ＬＲは第２レンズ群Ｌ２乃至第６レンズ群Ｌ６よりなっている。

実施例２では、広角端から望遠端へのズーミングに際し、矢印のように第３レンズ群Ｌ３は像側に凸状の軌跡で移動し、変倍による像面の変動を補償している。また、第１レンズ群Ｌ１は変倍レンズ群であり、像側へ移動している。また、第２レンズ群Ｌ２、第４レンズ群Ｌ４、第５レンズ群Ｌ５は変倍レンズ群であり、それぞれ物体側へ移動している。また、第６レンズ群Ｌ６は、ズーミングのためには不動である。開口絞りＳＳとフレアー絞ＦＰの位置及び動作は実施例１と同じである。

無限遠物体から有限距離物体への合焦には、第５レンズ群Ｌ５を光軸上で移動させる、インナー方式を採用している。

実施例２では、条件式（１）、（２）を満足する負の屈折力の光学素子ＧｎＮＬを第１レンズ群Ｌ１に配している。具体的には、光学素子ＧｎＮＬを第１レンズ群Ｌ１内において、負レンズと、正レンズで挟んで接合した３枚接合レンズの一部にて構成している。広角端から望遠端へのズーミングにかけて瞳近軸光線の変化の大きい、最も物体側レンズ群Ｌ１に光学素子ＧｎＮＬを配することで、広角端における２次の倍率色収差を良好に補正している。

さらに、光学素子ＧｎＮＬをガラスや透光性セラミック等の光学材料との３枚接合レンズの一部より構成することで、光学素子ＧｎＮＬに合成樹脂等を用いた場合、より耐環境性に優れる構成としている。

［実施例３］
以下、図５を参照して、本発明の実施例３によるズームレンズについて説明する。実施例３のズームレンズにおいて、ズームタイプ、合焦方式は図３の実施例２と同じである。実施例３は実施例２と比較して、光学素子ＧｎＮＬの配置個所、各レンズ群内でのレンズ形状が異なっている。

実施例３では、条件式（１）、（２）を満足する負の屈折力の光学素子ＧｎＮＬを第２レンズ群Ｌ２内に配している。具体的には、光学素子ＧｎＮＬを第２レンズ群Ｌ２内において、負レンズと、正レンズで挟んで接合した３枚接合のレンズの一部にて構成している。広角端において瞳近軸光線と物体近軸光線が高い、第２レンズ群Ｌ２に光学素子ＧｎＮＬを配することで、広角端における２次の倍率色収差を良好に補正している。

さらに、光学素子ＧｎＮＬをガラスや透光性セラミック等の光学材料との３枚接合レンズの一部より構成することで、光学素子ＧｎＮＬに合成樹脂等を用いた場合、より耐環境性に優れる構成としている。

［実施例４］
以下、図７を参照して、本発明の実施例４によるズームレンズについて説明する。実施例４は物体側から像側へ順に、負、負、正、負、正の屈折力の第１レンズ群Ｌ１乃至第５レンズ群Ｌ５を有する５群ズームレンズである。後群ＬＲは第２レンズ群Ｌ２乃至第５レンズ群Ｌ５よりなっている。

実施例４では、広角端から望遠端へのズーミングに際し、矢印のように第１レンズ群Ｌ１は像側に凸状の軌跡で移動し、変倍による像面の変動を補償している。また、第２レンズ群Ｌ２は変倍レンズ群であり、像側に凸状の軌跡で像側へ移動している。また、第３レンズ群Ｌ３、第４レンズ群Ｌ４、第５レンズ群Ｌ５は変倍レンズ群であり、それぞれ物体側へ移動している。また、開口絞りＳＳは第３レンズ群Ｌ３中に配され、第３レンズ群Ｌ３と一体で移動している。

無限遠物体から有限距離物体への合焦には、第２レンズ群Ｌ２を光軸上で移動させる、インナー方式を採用している。

実施例４では、条件式（１）、（２）を満足する負の屈折力の光学素子ＧｎＮＬを、第２レンズ群Ｌ２に配している。具体的には、光学素子ＧｎＮＬを第２レンズ群Ｌ２の最も物体側の負レンズと接合して構成している。広角端から望遠端へのズーミングにかけて瞳近軸光線の変化の大きい第２レンズ群Ｌ２に光学素子ＧｎＮＬを配することで、広角端における２次の倍率色収差を良好に補正している。さらに、光学素子ＧｎＮＬは空気との境界面を非球面形状としている。これにより、広角端における像面湾曲と歪曲収差を良好に補正している。

［実施例５］
以下、図９を参照して、本発明の実施例５によるズームレンズについて説明する。実施例５は物体側から順に、負、正、正、正の屈折力の第１レンズ群Ｌ１乃至第４レンズ群Ｌ４を有する、４群ズームレンズである。後群ＬＲは第２レンズ群Ｌ２乃至第４レンズ群Ｌ４よりなっている。

本実施例ではプロジェクター用のズームレンズである。左方がスクリーン（拡大側）、右方が被投射面（縮小側）である。Ｇは色分解、色合成用のプリズムである。ＩＰは被投射面に相当する。

実施例５では、広角端から望遠端へのズーミングに際し、矢印のように第２レンズ群Ｌ２は拡大側に凸状の軌跡で移動し、変倍による像面の変動を補償している。また、第３レンズ群Ｌ３は変倍レンズ群であり、拡大側へ移動している。また、第１レンズ群Ｌ１、第４レンズ群Ｌ４は、変倍時に像面に対して固定されている。また、開口絞りＳＳは第４レンズ群Ｌ４の拡大側に配され、変倍時に像面に対して固定されている。遠距離から近距離への合焦には、第２レンズ群Ｌ２を光軸上で移動させる、インナー方式を採用している。

実施例５では、条件式（１）、（２）を満足する負の屈折力の光学素子ＧｎＮＬを第１レンズ群Ｌ１に配している。具体的には、光学素子ＧｎＮＬを第１レンズ群Ｌ１の最も拡大側の負レンズと接合して構成している。広角端から望遠端へのズーミングにかけて瞳近軸光線の変化の大きい、最も拡大側のレンズ群Ｌ１に光学素子ＧｎＮＬを配することで、広角端における２次の倍率色収差を良好に補正している。

［実施例６］
以下、図１１を参照して、本発明の実施例６によるズームレンズについて説明する。実施例６のズームレンズにおいて、ズームタイプ、合焦方式は図９の実施例５と同じである。実施例６は実施例５と比較して、光学素子ＧｎＮＬの配置個所、各レンズ群内でのレンズ形状が異なっている。

実施例６では、条件式（１）、（２）を満足する負の屈折力の光学素子ＧｎＮＬを第１レンズ群Ｌ１に配している。具体的には、光学素子ＧｎＮＬを第１レンズ群Ｌ１内の負レンズと接合して構成している。広角端から望遠端へのズーミングにかけて瞳近軸光線の変化の大きい、最も拡大側のレンズ群Ｌ１に光学素子ＧｎＮＬを配することで、広角端における２次の倍率色収差を良好に補正している。さらに、光学素子ＧｎＮＬは空気との境界面を非球面形状としている。これにより、広角端における像面湾曲と歪曲収差を良好に補正している。

［実施例７］
以下、図１３を参照して、本発明の実施例７によるズームレンズについて説明する。実施例７は物体側から像側へ順に、負、正の屈折力の第１レンズ群Ｌ１、第２レンズ群Ｌ２を有する２群ズームレンズである。後群ＬＲは第２レンズ群Ｌ２よりなっている。

実施例７では、広角端から望遠端へのズーミングに際し、矢印のように第１レンズ群Ｌ１は像側に凸状の軌跡で移動し、変倍による像面の変動を補償している。また、第２レンズ群Ｌ２は変倍レンズ群であり、物体側へ移動している。無限遠物体から有限距離物体への合焦には、第１レンズ群Ｌ１を光軸上で移動させる、前玉フォーカス方式を採用している。

実施例７では、条件式（１）、（２）を満足する負の屈折力の光学素子ＧｎＮＬを第１レンズ群Ｌ１に配している。具体的には、光学素子ＧｎＮＬを第１レンズ群Ｌ１内の負レンズと接合して構成している。広角端から望遠端へのズーミングにかけて瞳近軸光線の変化の大きい、最も拡大側のレンズ群Ｌ１に光学素子ＧｎＮＬを配することで、広角端における２次の倍率色収差を良好に補正している。さらに、光学素子ＧｎＮＬは空気との境界面を非球面形状としている。これにより、広角端における像面湾曲と歪曲収差を良好に補正している。

以上、本発明の好ましい実施例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、実施例１〜７に対応する数値実施例１〜７の具体的数値データを示す。各数値実施例において、ｉは物体側から数えた面の番号を示す。ｒｉは第ｉ番目の光学面（第ｉ面）の曲率半径である。ｄｉは第ｉ面と第（ｉ＋１）面との軸上間隔である。ｎｄｉ、νｄｉはそれぞれｄ線に対する第ｉ番目の光学部材の材料の屈折率、アッベ数である。θｇＦｉは部分分散比である。ｆは焦点距離、ＦｎｏはＦナンバー、ωは半画角である。ＢＦはバックフォーカスであり、最終面からの距離で表している。

非球面形状は、光の進行方向を正、ｘを光軸方向の面頂点からの変位量として、ｈを光軸と垂直な方向の光軸からの高さ、ｒを近軸曲率半径、Ｋを円錐定数、Ａ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０、Ａ１２を非球面係数とするとき、
ｘ ＝ （ｈ^２／ｒ）／［１＋｛１−（１＋Ｋ）×（ｈ／ｒ）^２｝^１／２］
＋Ａ４×ｈ^４＋Ａ６×ｈ^６＋Ａ８×ｈ^８＋Ａ１０×ｈ^１０＋Ａ１２×ｈ^１２
なる式で表している。

なお、各非球面係数における「Ｅ±ＸＸ」は「×１０^±ＸＸ」を意味している。また、前述の各条件式と数値実施例との関係を（表１）に示す。ここで、数値の「Ｅ±ＸＸ」は「×１０^±ＸＸ」を意味している。また、各実施例で用いた光学素子ＧｎＮＬのｄ、ｇ、Ｃ、Ｆ線における屈折率、アッベ数、部分分散比を（表２）に示す。

（数値実施例１）
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1* 282.159 2.30 1.77250 49.6 54.22
2 24.138 0.10 1.61932 15.1 39.51 θgFnNL = 0.864
3* 20.969 11.77 37.63
4 2137.293 1.80 1.80400 46.6 36.34
5* 46.180 6.51 32.20
6 -106.338 1.60 1.83400 37.2 31.67
7 149.619 0.15 31.45
8 49.394 4.91 1.80809 22.8 31.57 θgFpNL = 0.631
9 -495.380 (可変) 31.03
10 49.395 1.30 1.80518 25.4 24.47
11 24.287 6.38 1.54072 47.2 24.63
12 -77.160 0.15 25.18
13 68.076 2.18 1.80400 46.6 25.76
14 110.886 4.58 25.70
15 59.607 4.24 1.62299 58.2 25.96
16 -69.199 (可変) 25.80
17(絞り) ∞ 1.90 22.32
18 -117.208 1.40 1.88300 40.8 21.75
19 110.619 2.23 21.44
20 -43.385 1.10 1.76200 40.1 21.42
21 21.478 4.99 1.84666 23.8 22.44
22 -188.243 1.23 22.61
23（フレアー絞り）∞ (可変) 22.78
24 30.974 7.93 1.49700 81.5 23.07 θgF = 0.537
25 -23.050 1.20 1.84666 23.9 22.54
26 -37.999 0.20 22.68
27 533.780 1.20 1.83400 37.2 21.78
28 19.618 6.66 1.49700 81.5 22.28 θgF = 0.537
29 -71.045 0.20 23.39
30 356.490 2.35 1.58313 59.4 24.19
31* -112.935 (可変) 24.74
像面 ∞

非球面データ
第1面
K =-5.46193e+002 A 4= 1.69807e-005 A 6=-2.57922e-008 A 8= 3.76981e-011 A10=-2.93874e-014 A12= 1.05256e-017

第3面
K = 3.94144e-002 A 4=-4.18740e-006 A 6=-9.63302e-009 A 8=-1.09837e-011 A10= 2.04504e-014

第5面
K = 5.90989e-001 A 4= 1.39555e-005 A 6= 1.19605e-008 A 8=-7.22100e-011 A10= 1.68304e-013 A12=-1.90500e-016

第31面
K = 3.98922e+001 A 4= 9.81358e-006 A 6= 1.77241e-008 A 8=-1.53025e-011 A10= 3.60517e-014

各種データ
ズーム比 2.12
広角 中間 望遠
焦点距離 16.01 24.10 34.00
Fナンバー 3.02 3.12 3.21
半画角（度） 53.50 41.92 32.47
像高 21.64 21.64 21.64
レンズ全長 157.53 149.88 153.40
BF 39.00 49.53 63.21

d 9 28.77 11.28 2.01
d16 0.93 4.30 7.20
d23 8.26 4.20 0.41
d31 39.00 49.53 63.21

入射瞳位置 19.49 18.81 18.73
射出瞳位置 -52.28 -39.76 -30.78
前側主点位置 32.69 36.41 40.43
後側主点位置 22.99 25.43 29.22

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 -20.93 29.14 3.52 -21.00
2 10 30.33 18.84 8.08 -6.38
3 17 -40.79 12.85 2.51 -7.01
4 24 49.38 19.74 5.59 -8.47

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -34.30
2 2 -261.01
3 4 -58.73
4 6 -74.32
5 8 55.81
6 10 -60.74
7 11 34.93
8 13 214.44
9 15 52.06
10 18 -64.26
11 20 -18.72
12 21 23.02
13 24 27.95
14 25 -71.85
15 27 -24.45
16 28 31.70
17 30 147.35

（数値実施例２）
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1* 184.610 2.50 1.77250 49.6 58.42
2 33.433 12.73 47.64
3 -167.246 2.30 1.77250 49.6 46.94
4 105.610 0.18 1.61937 19.2 45.53 θgFnNL = 0.748
5 62.389 4.59 1.92286 18.9 45.16 θgFpNL = 0.650
6 178.037 (可変) 44.65
7 904.178 1.90 1.80518 25.4 27.06
8 51.491 6.48 1.77250 49.6 26.40
9 -132.108 0.15 25.65
10 89.842 3.92 1.83481 42.7 25.98
11 -723.693 0.15 26.06
12 43.869 5.25 1.69680 55.5 26.12
13 484.593 (可変) 25.30
14(絞り) ∞ 2.21 17.83
15 -122.925 1.30 1.88300 40.8 17.12
16 44.454 2.19 16.81
17 -109.062 1.30 1.71999 50.2 16.91
18 38.624 2.48 1.80518 25.4 17.23
19 -106.734 0.69 17.34
20（フレアー絞り）∞ (可変) 17.38
21 121.354 1.30 1.84666 23.9 19.19
22 26.451 4.23 1.49700 81.5 20.01 θgF = 0.537
23 -63.654 0.15 20.82
24 34.070 4.19 1.65160 58.5 22.96
25 -150.671 (可変) 23.14
26 302.906 2.65 1.84666 23.9 23.18
27 -47.343 0.21 23.18
28 -50.272 1.20 1.83400 37.2 23.03
29 26.891 (可変) 22.93
30 62.832 4.68 1.58313 59.4 31.90
31* -100.352 40.33 32.28
像面 ∞

非球面データ
第1面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.30907e-006 A 6= 4.09149e-010 A 8=-1.26586e-012 A10= 1.24314e-015 A12=-4.49322e-019

第31面
K = 0.00000e+000 A 4=-3.19475e-007 A 6=-9.95606e-009 A 8= 5.99583e-011 A10=-1.90767e-013 A12= 2.31903e-016

各種データ
ズーム比 2.75
広角 中間 望遠
焦点距離 24.70 37.34 68.00
Fナンバー 3.43 3.66 4.12
半画角（度） 41.22 30.09 17.65
像高 21.64 21.64 21.64
レンズ全長 191.27 172.72 157.74
BF 40.33 40.33 40.33

d 6 56.93 28.76 4.16
d13 4.22 8.36 20.23
d20 16.90 12.16 -0.30
d25 -0.05 3.11 9.92
d29 4.01 11.06 14.46

入射瞳位置 31.16 29.15 33.66
射出瞳位置 -68.52 -83.08 -65.13
前側主点位置 50.26 55.19 57.81
後側主点位置 15.63 2.99 -27.67

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 -37.08 22.29 5.23 -11.71
2 7 32.78 17.85 5.81 -4.47
3 14 -43.08 10.17 1.62 -6.46
4 21 39.63 9.87 4.57 -1.63
5 26 -37.72 4.06 2.75 0.42
6 30 66.97 4.68 1.15 -1.84

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -53.23
2 3 -83.49
3 4 -246.52
4 5 102.13
5 7 -67.88
6 8 48.71
7 10 95.95
8 12 68.89
9 15 -36.84
10 17 -39.47
11 18 35.49
12 21 -40.20
13 22 38.19
14 24 43.03
15 26 48.53
16 28 -20.86
17 30 66.97

（数値実施例３）
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1* 144.470 2.50 1.77250 49.6 59.89
2 31.821 12.85 48.25
3 -323.099 2.30 1.77250 49.6 47.67
4 63.648 0.20 45.60
5 54.540 5.54 1.84666 23.8 45.69 θgFpNL = 0.621
6 143.980 (可変) 44.85
7 -797.923 1.90 1.80610 33.3 21.90
8 59.238 0.10 1.61932 15.1 22.56 θgFnNL = 0.864
9 47.576 5.99 1.77250 49.6 22.69
10 -126.355 0.15 23.70
11 93.158 2.81 1.83481 42.7 24.15
12 -1025.615 0.15 24.23
13 42.534 3.74 1.69680 55.5 24.34
14 737.814 (可変) 23.90
15(絞り) ∞ 2.21 18.47
16 -120.919 1.30 1.88300 40.8 17.83
17 45.635 2.49 17.57
18 -242.784 1.30 1.69680 55.5 17.78
19 38.739 3.86 1.80809 22.8 18.07
20 -163.345 0.69 18.27
21（フレアー絞り）∞ (可変) 18.32
22 185.005 1.30 1.84666 23.8 18.99
23 24.017 6.06 1.49700 81.5 19.90 θgF = 0.537
24 -59.008 0.15 21.68
25 32.381 4.83 1.65160 58.5 24.28
26 -109.790 (可変) 24.41
27 3412.453 3.20 1.84666 23.8 24.31
28 -43.990 0.39 24.28
29 -50.008 1.20 1.83481 42.7 23.92
30 26.054 (可変) 23.58
31 58.436 6.00 1.58313 59.4 36.78
32* -106.244 39.70 37.09
像面 ∞

非球面データ
第1面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.55731e-006 A 6= 6.23483e-011 A 8=-6.00103e-013 A10= 6.22750e-016 A12=-2.01210e-019

第32面
K = 0.00000e+000 A 4= 7.30394e-007 A 6=-1.26882e-008 A 8= 7.09168e-011 A10=-1.88617e-013 A12= 1.93492e-016

各種データ
ズーム比 2.75
広角 中間 望遠
焦点距離 24.70 37.28 68.00
Fナンバー 3.59 3.79 4.12
半画角（度） 41.22 30.13 17.65
像高 21.64 21.64 21.64
レンズ全長 199.71 180.50 163.71
BF 39.70 39.70 39.70

d 6 57.94 27.94 0.36
d14 1.30 4.97 16.15
d21 17.80 15.10 4.88
d26 2.78 5.58 12.68
d30 6.98 14.00 16.73

入射瞳位置 31.72 28.39 29.52
射出瞳位置 -95.73 -132.04 -104.52
前側主点位置 51.92 57.58 65.45
後側主点位置 15.00 2.42 -28.30

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 -39.88 23.39 4.98 -12.79
2 7 33.13 14.84 5.57 -2.94
3 15 -47.66 11.85 1.29 -7.90
4 22 39.24 12.35 6.83 -0.80
5 27 -34.72 4.79 3.14 0.34
6 31 65.53 6.00 1.36 -2.48

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -53.34
2 3 -68.65
3 5 100.83
4 7 -68.34
5 8 -391.49
6 9 45.42
7 11 102.42
8 13 64.63
9 16 -37.38
10 18 -47.86
11 19 39.08
12 22 -32.72
13 23 35.20
14 25 38.90
15 27 51.32
16 29 -20.37
17 31 65.53

（数値実施例４）
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1* -559.121 3.50 1.58313 59.4 51.36
2 18.959 (可変) 33.30
3 -130.418 1.30 1.77250 49.6 27.25
4 21.266 0.10 1.67271 16.7 23.84 θgFnNL = 0.755
5* 16.383 2.72 23.21
6 21.165 5.22 1.84666 23.8 23.53 θgFpNL = 0.621
7 71.531 (可変) 22.30
8 66.634 1.25 1.83481 42.7 8.51
9 14.299 3.40 1.51742 52.4 8.55
10 -274.364 1.54 8.99
11(絞り) ∞ 1.10 9.36
12 30.151 1.79 1.51823 58.9 9.71
13 -34.255 (可変) 9.75
14 -31.622 0.80 1.80400 46.6 11.87
15 42.866 0.94 12.64
16 35.291 2.54 1.84666 23.8 14.01
17 -175.418 (可変) 14.58
18 21.047 5.58 1.49700 81.5 19.99 θgF = 0.537
19 -62.672 1.00 1.83400 37.2 19.99
20 37.505 0.10 20.18
21 32.789 4.25 1.43875 94.9 20.40 θgF = 0.534
22 -41.607 0.15 20.66
23 48.224 1.00 1.83400 37.2 20.83
24 15.535 7.16 1.48749 70.2 20.24 θgF = 0.530
25* -33.616 (可変) 20.68
像面 ∞

非球面データ
第1面
K = 0.00000e+000 A 4= 2.59761e-005 A 6=-5.07871e-008 A 8= 8.00740e-011 A10=-6.98422e-014 A12= 2.71642e-017

第5面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.04678e-005 A 6=-1.80510e-007 A 8= 3.73075e-010 A10= 1.06910e-012 A12=-1.17062e-014

第25面
K = 0.00000e+000 A 4= 2.53754e-005 A 6= 1.08679e-007 A 8=-2.94830e-010 A10= 2.78323e-012 A12= 5.57681e-015

各種データ
ズーム比 2.09
広角 中間 望遠
焦点距離 10.21 15.66 21.30
Fナンバー 4.00 4.72 5.42
半画角（度） 53.23 41.10 32.67
像高 13.66 13.66 13.66
レンズ全長 131.13 125.10 125.31
BF 34.80 43.11 51.43

d 2 14.57 14.94 12.41
d 7 23.63 8.92 3.34
d13 1.24 6.94 10.97
d17 11.45 5.75 1.71
d25 34.80 43.11 51.43

入射瞳位置 18.44 17.01 15.34
射出瞳位置 -77.64 -73.34 -67.48
前側主点位置 27.72 30.57 32.83
後側主点位置 24.59 27.45 30.13

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 -31.38 3.50 2.13 -0.07
2 3 -50.45 9.34 -1.81 -8.24
3 8 39.03 9.07 7.35 0.81
4 14 -71.83 4.28 -2.75 -5.70
5 18 36.81 19.24 6.02 -8.42

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -31.38
2 3 -23.58
3 4 -106.94
4 6 33.89
5 8 -22.05
6 9 26.37
7 12 31.24
8 14 -22.53
9 16 34.89
10 18 32.42
11 19 -28.01
12 21 42.54
13 23 -27.87
14 24 22.89

（数値実施例５）
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 55.284 2.20 1.83481 42.7 63.66
2 36.183 0.10 1.67271 16.7 55.93 θgFnNL = 0.755
3 31.927 9.96 53.77
4* 74.154 3.50 1.53000 55.8 52.70
5 40.000 16.74 48.35
6 -61.892 5.00 1.56907 71.3 46.06
7 86.644 8.27 45.71
8 76.994 9.11 1.72000 50.2 48.19 θgFpNL = 0.552
9 -108.106 1.00 47.89
10 47.788 3.00 1.69350 53.2 42.87
11 36.647 (可変) 40.37
12 77.694 4.94 1.71300 53.9 39.83
13 122.709 (可変) 38.59
14 1375.861 5.00 1.84666 23.8 37.15
15 -210.204 5.10 36.39
16 -56.361 5.00 1.73800 32.3 34.79
17 85.513 0.15 34.81
18 77.048 5.18 1.67790 55.3 34.92
19 -144.069 1.13 34.91
20 711.698 5.00 1.67790 54.9 34.50
21* -65.049 (可変) 34.19
22(絞り) ∞ 11.37 24.29
23 44.257 6.52 1.76182 26.5 22.85
24 -40.514 0.30 21.81
25 -38.380 3.84 1.83400 37.2 21.52
26 30.139 22.90 21.77
27 -326.658 11.26 1.49700 81.5 40.48 θgF = 0.537
28 -29.620 1.64 42.36
29 -35.248 2.81 1.80000 29.8 42.47
30 -70.402 0.44 46.34
31 399.935 9.24 1.49700 81.5 49.44 θgF = 0.537
32 -54.906 0.15 50.28
33 77.789 2.20 1.80000 29.8 50.55
34 39.914 9.85 1.56907 71.3 48.75 θgF = 0.545
35 569.583 6.20 48.51
36 ∞ 50.00 1.51633 64.1 60.00
37 ∞ 0.00 60.00
38 ∞ 36.00 1.69680 55.5 60.00
39 ∞ 1.73 60.00
像面 ∞

非球面データ
第4面
K = 2.10686e+000 A 4= 1.84233e-006 A 6= 1.05180e-009 A 8=-8.72578e-013 A10= 1.46748e-015

第21面
K =-5.16483e-001 A 4= 1.07258e-007 A 6=-2.77166e-010 A 8= 1.00316e-012 A10=-1.13015e-015

各種データ
ズーム比 1.35
広角 中間 望遠
焦点距離 27.80 32.37 37.52
Fナンバー 3.09 3.09 3.09
半画角（度） 36.03 32.00 28.32
像高 20.23 20.23 20.23
レンズ全長 314.93 314.93 314.93
BF 1.73 1.73 1.73

d11 6.20 4.78 6.47
d13 40.90 24.91 5.80
d21 1.00 18.41 35.83

入射瞳位置 45.05 45.43 46.71
射出瞳位置 -558.35 -558.35 -558.35
前側主点位置 71.48 75.93 81.72
後側主点位置 -26.07 -30.64 -35.79

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 -57.80 58.88 4.14 -50.42
2 12 284.07 4.94 -4.76 -7.51
3 14 115.58 26.56 21.84 4.04
4 22 78.07 82.53 67.68 10.63
G 36 ∞ 86.00 27.10 -27.10

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -132.38
2 2 -407.32
3 4 -169.89
4 6 -62.68
5 8 63.77
6 10 -254.76
7 12 284.07
8 14 215.68
9 16 -45.35
10 18 74.76
11 20 88.15
12 23 28.72
13 25 -19.74
14 27 64.73
15 29 -91.49
16 31 97.80
17 33 -105.18
18 34 74.92
19 36 0.00
20 38 0.00

（数値実施例６）
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 61.836 2.20 1.80400 46.6 62.87
2 33.451 10.00 53.16
3* 125.281 3.50 1.58313 59.4 52.48
4 47.259 11.55 47.75
5* -69.970 0.10 1.61937 19.2 47.21 θgFnNL = 0.748
6 -92.250 5.00 1.59282 68.6 47.15
7 111.538 8.30 46.52
8 102.731 7.67 1.76200 40.1 47.90 θgFpNL = 0.577
9 -97.119 0.15 47.68
10 58.954 3.00 1.69680 55.5 43.03
11 42.312 (可変) 40.21
12 98.532 3.01 1.69680 55.5 38.80
13 210.563 (可変) 37.96
14 -644.972 1.61 1.84666 23.8 34.63
15 -369.084 5.10 34.38
16 -56.889 5.00 1.73800 32.3 33.16
17 163.511 0.30 33.47
18 78.646 5.15 1.69680 55.5 33.75
19 -111.890 1.20 33.64
20 -1913.358 3.10 1.67790 54.9 32.90
21* -67.715 (可変) 32.68
22(絞り) ∞ 11.40 18.91
23 43.264 4.35 1.76182 26.5 17.75
24 -42.628 0.50 17.43
25 -37.861 3.80 1.83400 37.2 17.38
26 28.124 22.90 18.28
27 -239.459 10.88 1.49700 81.5 39.14 θgF = 0.537
28 -28.861 1.60 41.24
29 -37.186 2.80 1.80610 33.3 41.79
30 -58.402 0.50 44.88
31 -1522.204 7.01 1.49700 81.5 47.34 θgF = 0.537
32 -55.063 0.15 47.93
33 83.388 2.20 1.80000 29.8 48.41
34 37.583 10.39 1.59282 68.6 46.80 θgF = 0.545
35 1709.263 6.20 46.63
36 ∞ 50.00 1.51633 64.1 60.00
37 ∞ 0.00 60.00
38 ∞ 36.00 1.69680 55.5 60.00
39 ∞ 1.70 60.00
像面 ∞

非球面データ
第3面
K = 0.00000e+000 A 4= 2.40404e-006 A 6= 4.52688e-011 A 8= 3.06922e-013 A10= 2.87080e-016

第5面
K = 0.00000e+000 A 4=-2.69087e-007

第21面
K =-1.28368e+000 A 4= 5.21342e-007 A 6= 2.92634e-009 A 8=-1.78291e-011 A10= 3.32315e-014

各種データ
ズーム比 1.38
広角 中間 望遠
焦点距離 24.63 29.05 34.10
Fナンバー 3.60 3.60 3.60
半画角（度） 39.40 34.84 30.67
像高 20.23 20.23 20.23
レンズ全長 296.42 296.42 296.42
BF 1.70 1.70 1.70

d11 6.20 4.80 6.73
d13 40.90 24.91 5.59
d21 1.00 18.39 35.78

入射瞳位置 40.50 40.76 41.98
射出瞳位置 -1055.44 -1055.44 -1055.44
前側主点位置 64.55 69.02 74.98
後側主点位置 -22.93 -27.35 -32.40

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 -52.73 51.47 3.36 -43.76
2 12 262.87 3.01 -1.55 -3.30
3 14 106.15 21.45 20.67 6.49
4 22 69.19 78.48 64.76 15.96
G 36 ∞ 86.00 27.10 -27.10
単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -93.88
2 3 -132.32
3 5 -468.56
4 6 -84.40
5 8 66.62
6 10 -232.32
7 12 262.87
8 14 1016.40
9 16 -56.64
10 18 67.02
11 20 103.48
12 23 28.82
13 25 -18.86
14 27 64.92
15 29 -134.93
16 31 114.77
17 33 -87.39
18 34 64.67
19 36 0.00
20 38 0.00

（数値実施例７）
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 103.239 1.05 1.69680 55.5 19.18
2 13.032 0.10 1.67271 16.7 16.43 θgFnNL = 0.755
3* 10.686 3.10 16.00
4 14.676 2.10 1.80809 22.8 15.77 θgFpNL = 0.631
5 25.276 (可変) 15.18
6 13.575 2.40 1.69680 55.5 11.01
7 -66.124 1.05 10.75
8(絞り) ∞ 1.05 10.04
9 -34.745 1.20 1.92286 18.9 9.64
10 -10295.023 4.80 9.42
11 -49.447 1.80 1.59201 67.0 8.22 θgF = 0.536
12* -31.525 (可変) 9.01
像面 ∞

非球面データ
第3面
K = 0.00000e+000 A 4=-2.43089e-005 A 6=-3.93339e-007 A 8= 3.24890e-009 A10=-6.97561e-011

第12面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.47371e-004 A 6=-1.81007e-006 A 8= 1.79631e-007 A10=-3.43776e-009

各種データ
ズーム比 2.09
広角 中間 望遠
焦点距離 22.10 34.22 46.19
Fナンバー 3.60 4.59 5.60
半画角（度） 31.72 21.76 16.48
像高 13.66 13.66 13.66
レンズ全長 65.76 62.07 64.72
BF 28.16 36.68 45.09

d 5 18.95 6.74 0.97
d12 28.16 36.68 45.09

入射瞳位置 14.39 9.81 6.73
射出瞳位置 -8.21 -8.21 -8.21
前側主点位置 23.06 17.95 12.90
後側主点位置 6.06 2.46 -1.09

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 -32.91 6.35 -0.52 -5.48
2 6 23.14 12.30 0.27 -10.53

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -21.51
2 2 -89.75
3 4 39.78
4 6 16.37
5 9 -37.78
6 11 141.63

以上の各実施例のズームレンズは、プロジェクタ用の投射光学系又は撮像装置の撮影光学系のいずれにも使用することができる。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。

次に本発明のズームレンズを撮像装置（カメラシステム）（光学機器）に適用した実施例を図１５を用いて説明する。図１５において、１０は実施例１〜４，７のズームレンズを有する撮像レンズである。ズームレンズ１は保持部材である鏡筒２に保持されている。２０はカメラ本体である。カメラ本体は撮像レンズ１０からの光束を上方に反射するクイックリターンミラー３、撮像レンズ１０の像形成位置に配置された焦点板４、焦点板４に形成された逆像を正立像に変換するペンタダハプリズム５を有している。更に、その正立像を観察するための接眼レンズ６等によって構成されている。

７は感光面であり、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の像を受光する固体撮像素子（光電変換素子）や銀塩フィルムが配置される。撮影時にはクイックリターンミラー３が光路から退避して、感光面７上に撮影レンズ１０によって像が形成される。

次に本発明のズームレンズを投射装置（プロジェクタ）に適用した実施例を図１６を用いて説明する。同図は本発明のズームレンズの実施例５，６を３板式のカラー液晶プロジェクタに適用し複数の液晶表示素子（原画を形成する画像表示素子）に基づく複数の色光の画像情報を色合成手段を介して合成している。そして投射用レンズでスクリーン面上に拡大投射する画像投射装置を示している。

図１６においてカラー液晶プロジェクタ１００は、Ｒ、Ｇ、Ｂの３枚のパネル、Ｒ、Ｇ、ＢからのＲＧＢの各色光を色合成手段としてのプリズム２００である。そして１つの光路に合成し、前述したズームレンズより成る投射レンズ３００を用いてスクリーン４００に投影している。このように数値実施例１〜７のズームレンズをデジタルカメラやプロジェクタ等に適用することにより、高い光学性能を有する撮像装置や投射装置を実現することができる。

Ｌ１ 第１レンズ群 Ｌ２ 第２レンズ群 Ｌ３ 第３レンズ群
Ｌ４ 第４レンズ群 Ｌ５ 第５レンズ群 Ｌ６ 第６レンズ群
ＳＰ 開口絞り ＬＲ 後群

Claims (17)

1. 物体側から像側へ順に、負の屈折力の第１レンズ群と１以上のレンズ群を有する後群を有し、ズーミングに際して隣接するレンズ群の間隔が変化するズームレンズであって、前記第１レンズ群より像側に開口絞りを有し、広角端において前記後群の合成焦点距離は正であり、前記開口絞りより物体側の１つのレンズ群ＬＧは固体材料より構成され、負の屈折力の光学素子ＧｎＮＬと正の屈折力の光学素子を有し、前記光学素子ＧｎＮＬの材料のアッベ数と部分分散比を各々νｄｎＮＬ、θｇＦｎＮＬ、前記レンズ群ＬＧに含まれる材料の部分分散比が最も大きい正の屈折力の光学素子ＧｐＮＬの材料の部分分散比をθｇＦｐＮＬ、前記光学素子ＧｎＮＬの空気中における焦点距離をｆｎＮＬ、前記レンズ群ＬＧの焦点距離をｆＧとするとき、
   ０．０＜θｇＦｎＮＬ−（−１．７×１０^-7×νｄｎＮＬ³＋５．３×１０^-5×νｄｎＮＬ²−５．７×１０^-3×νｄｎＮＬ＋０．７６）＜０．４
   ６．５×１０^-4＜（（θｇＦｎＮＬ−θｇＦｐＮＬ）／νｄｎＮＬ）×｜ｆＧ／ｆｎＮＬ｜＜５．０×１０^-3
   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. 前記光学素子ＧｐＮＬの材料のアッベ数をνｄｐＮＬとするとき、
   ｜νｄｎＮＬ−νｄｐＮＬ｜＜４０
   なる条件式を満足することを特徴とする請求項１のズームレンズ。
3. 前記光学素子ＧｐＮＬの空気中における焦点距離をｆｐＮＬとするとき、
   １．０＜｜ｆｎＮＬ｜／ｆｐＮＬ＜１０．０
   なる条件式を満足することを特徴とする請求項１又は２のズームレンズ。
4. 前記開口絞りより像側に少なくとも１つの正の屈折力の光学素子Ｇｐｒを有し、該光学素子Ｇｐｒの材料のアッベ数と部分分散比を各々νｄｐｒＮＬ、θｇＦｐｒＮＬとするとき、
   ６０＜νｄｐｒＮＬ＜１００
   ０．００５＜θｇＦｐｒＮＬ−（−１．６×１０^-3×νｄｐｒＮＬ＋０．６４）＜０．１００
   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項のズームレンズ。
5. 前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１、広角端における全系の焦点距離をｆｗとするとき、
   １．０＜｜ｆ１｜／ｆｗ＜７．０
   なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項のズームレンズ。
6. 前記光学素子ＧｎＮＬは、負レンズと接合されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項のズームレンズ。
7. 前記レンズ群ＬＧは、負の屈折力より成ることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項のズームレンズ。
8. 前記レンズ群ＬＧは最も物体側に配置されていることを特徴とする請求項７のズームレンズ。
9. 前記光学素子ＧｎＮＬは、最も物体側の負レンズと接合されていることを特徴とする請求項８のズームレンズ。
10. 前記光学素子ＧｎＮＬの空気との境界面は非球面形状であることを特徴とする請求項１乃至９いずれか１項のズームレンズ。
11. 前記後群は物体側より像側へ順に、正の屈折力の第２レンズ群、負の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群よりなることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項のズームレンズ。
12. 前記後群は物体側より像側へ順に、正の屈折力の第２レンズ群、負の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群、負の屈折力の第５レンズ群、正の屈折力の第６レンズ群よりなることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項のズームレンズ。
13. 前記後群は物体側より像側へ順に、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、負の屈折力の第４レンズ群、正の屈折力の第５レンズ群よりなることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項のズームレンズ。
14. 前記後群は物体側より像側へ順に、正の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群よりなることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項のズームレンズ。
15. 前記後群は正の屈折力の第２レンズ群よりなることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項のズームレンズ。
16. 請求項１乃至１５のいずれか１項記載のズームレンズと、該ズームレンズによって形成される像を受光する光電変換素子を有していることを特徴とする撮像装置。
17. 請求項１乃至１５のいずれか１項記載のズームレンズと、原画を形成する画像表示素子とを有し、前記画像表示素子によって形成された原画を前記ズームレンズによって投射することを特徴とする画像投射装置。