JP2014102462A - ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 - Google Patents

ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 Download PDF

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Abstract

【課題】物体距離全般にわたり高い光学性能を有し、フォーカスを高速に行うことができるズームレンズを得る。
【解決手段】複数の負の屈折力のレンズ群を有し、ズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化するズームレンズにおいて、前記複数の負の屈折力のレンズ群のうち最も物体側に位置するレンズ群をレンズ群Ｌｖ、該レンズ群Ｌｖの像側に位置する正の屈折力のレンズ群のうち最も物体側に位置するレンズ群をレンズ群Ｌｐとするとき、前記レンズ群Ｌｐの像側に、フォーカシングに際して移動する正の屈折力のレンズ群Ｆｐと負の屈折力のレンズ群Ｆｎを有し、無限遠物体から至近距離物体へのフォーカシングに際して、広角領域では、前記レンズ群Ｆｐと前記レンズ群Ｆｎが同一方向へ移動し、望遠領域では、前記レンズ群Ｆｐは物体側へ移動し、前記レンズ群Ｆｎは像側に移動すること。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ズームレンズ及びそれを有する撮像装置に関し、例えばデジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、ＴＶカメラ、監視カメラ等の撮像光学系に好適なものである。
従来より、一眼レフカメラ、レンズシャッターカメラ、ビデオカメラ等の撮像装置には、より至近距離物体にフォーカス（合焦）することができ、しかも無限遠物体から至近距離物体に至る全物体距離にわたり高い光学性能を有することが要望されている。また高速度でフォーカスすることができることが要望されている。特にオートフォーカス（自動合焦）を行う際には、フォーカス速度（合焦速度）が速いこと等が要望されている。
一方、近年の一眼レフカメラ等の撮像装置では動画撮影機能を有すること、動画撮影中にオートフォーカスできることが要望されている。動画を撮影するときのオートフォーカス方式としては、撮像信号中の高周波成分を検出することによって撮影光学系の合焦状態を評価する、高周波検出方式（ＴＶ−ＡＦ方式）が多く用いられている。
従来、ズームレンズのフォーカス方式には、ズームタイプに適した種々なフォーカス方式が採用されている（特許文献１〜３）。特許文献１では、物体側から像側へ順に、正、負、負、正、負の屈折力の第１レンズ群乃至第５レンズ群からなり、各レンズ群間隔を変えてズーミングを行うズームレンズにおいて、第１レンズ群でフォーカシングを行っている。特許文献２では物体側から像側へ順に、正、負、負、正、負、正の屈折力の第１レンズ群乃至第６レンズ群からなり、各レンズ群を移動させてズーミングを行うズームレンズにおいて、第５レンズ群でフォーカシングを行っている。
特許文献３では物体側から像側へ順に、正、負、正、負、正、負の屈折力の第１レンズ群乃至第６レンズ群からなり、各レンズ群を移動させてズーミングを行うズームレンズにおいて、第４レンズ群と第６レンズ群を移動させてフォーカシングを行っている。特許文献３ではフォーカシングに際して２つのレンズ群を移動させるフローティング方式を用いている。
特開平１１−２０２２０３号公報 特開２００９−２６５６５２号公報 特開２０００−０４７１０７号公報
フォーカスに際しての収差変動が少なく、物体距離全般にわたり高い光学性能を有し、フォーカスを高速に行うことができるズームレンズを得るには、ズームタイプ及びフォーカスレンズ群の数やそれらの移動条件等を適切に構成することが重要になってくる。
特許文献１は、正の屈折力の第１レンズ群を移動させてフォーカシングを行うズームレンズを開示している。全レンズ群の中で最も有効径が大きく重量が重い第１レンズ群を移動させてフォーカシングを行うと、フォーカス速度が遅くなると共に、フォーカスレンズ群の駆動音が大きくなる傾向がある。このため、オートフォーカスの高速化や、動画撮影のための静音駆動を実現することが難しい。
特許文献２は、小型軽量の負の屈折力の第５レンズ群を移動させてフォーカシングを行うズームレンズを開示している。小型軽量のレンズ群をフォーカスレンズ群とすることにより、フォーカス速度を速くすること、フォーカスレンズ群の駆動音を小さくすることが容易である。しかしながら、フォーカシングに際して１つのレンズ群のみを移動させるため、フォーカシングによる光学性能の変化が大きく、特に至近距離物体にフォーカスしたときの光学性能が低下する傾向があった。また、望遠側においては、フォーカスレンズ群の移動量が大きくなり、フォーカス速度が遅くなる傾向があった。
特許文献３は、負の屈折力の第４レンズ群と、負の屈折力の第６レンズ群を移動させてフォーカシングを行うズームレンズを開示している。第４レンズ群と第６レンズ群が共に小型軽量であるため、フォーカス速度を速くすること、フォーカスレンズ群の駆動音を小さくすることができる。また、広角側における物体距離の変化による光学性能の変動を低減することができる。ただし、特許文献３のズームレンズは、望遠側において、物体距離に応じて光学性能が変動すると共に、フォーカスレンズ群の移動量が大きくなる傾向があった。
本発明は、物体距離全般にわたり高い光学性能を有し、フォーカスを高速に行うことができ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を目的とする。
本発明のズームレンズは、複数の負の屈折力のレンズ群を有し、ズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化するズームレンズにおいて、前記複数の負の屈折力のレンズ群のうち最も物体側に位置するレンズ群をレンズ群Ｌｖ、該レンズ群Ｌｖの像側に位置する正の屈折力のレンズ群のうち最も物体側に位置するレンズ群をレンズ群Ｌｐとしたとき、前記レンズ群Ｌｐの像側に、フォーカシングに際して移動する正の屈折力のレンズ群Ｆｐと負の屈折力のレンズ群Ｆｎを有し、無限遠物体から至近距離物体へのフォーカシングに際して、第１のズーム領域では前記レンズ群Ｆｐと前記レンズ群Ｆｎが同一方向へ移動し、前記第１のズーム領域よりも望遠側の第２のズーム領域では、前記レンズ群Ｆｐが物体側へ移動し、前記レンズ群Ｆｎが像側へ移動することを特徴としている。
本発明によれば、物体距離全般にわたり高い光学性能を有し、フォーカスを高速に行うことができるズームレンズが得られる。
（Ａ）、（Ｂ） 本発明における実施例１のズームレンズの広角端、望遠端におけるレンズ断面図 （Ａ）、（Ｂ） 本発明における数値実施例１の無限遠物体のときの広角端と望遠端における収差図 （Ａ）、（Ｂ） 本発明における数値実施例１の至近距離物体のときの広角端と望遠端における収差図 （Ａ）、（Ｂ） 本発明における実施例２のズームレンズの広角端、望遠端におけるレンズ断面図 （Ａ）、（Ｂ） 本発明における数値実施例２の無限遠物体のときの広角端と望遠端における収差図 （Ａ）、（Ｂ） 本発明における数値実施例２の至近距離物体のときの広角端と望遠端における収差図 （Ａ）、（Ｂ） 本発明における実施例３のズームレンズの広角端、望遠端におけるレンズ断面図 （Ａ）、（Ｂ） 本発明における数値実施例３の無限遠物体のときの広角端と望遠端における収差図 （Ａ）、（Ｂ） 本発明における数値実施例３の至近距離物体のときの広角端と望遠端における収差図 （Ａ）、（Ｂ） 本発明における実施例４のズームレンズの広角端、望遠端におけるレンズ断面図 （Ａ）、（Ｂ） 本発明における数値実施例４の無限遠物体のときの広角端と望遠端における収差図 （Ａ）、（Ｂ） 本発明における数値実施例４の至近距離物体のときの広角端と望遠端における収差図 （Ａ）、（Ｂ） 本発明における実施例５のズームレンズの広角端、望遠端におけるレンズ断面図 （Ａ）、（Ｂ） 本発明における数値実施例５の無限遠物体のときの広角端と望遠端における収差図 （Ａ）、（Ｂ） 本発明における数値実施例５の至近距離物体のときの広角端と望遠端における収差図 （Ａ）、（Ｂ） 本発明における実施例６のズームレンズの広角端、望遠端におけるレンズ断面図 （Ａ）、（Ｂ） 本発明における数値実施例６の無限遠物体のときの広角端と望遠端における収差図 （Ａ）、（Ｂ） 本発明における数値実施例６の至近距離物体のときの広角端と望遠端における収差図 本発明の撮像装置の要部概略図
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。本発明のズームレンズは、複数の負の屈折力のレンズ群を有し、ズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化する。
複数の負の屈折力のレンズ群のうち最も物体側に位置するレンズ群をレンズ群Ｌｖ、該レンズ群Ｌｖの像側に位置する正の屈折力のレンズ群のうち最も物体側に位置するレンズ群をレンズ群Ｌｐとする。レンズ群Ｌｐの像側に、フォーカシングに際して移動する正の屈折力のレンズ群Ｆｐと負の屈折力のレンズ群Ｆｎを有する。無限遠物体から至近距離物体へのフォーカシングに際して、第１のズーム領域ではレンズ群Ｆｐとレンズ群Ｆｎが同一方向へ移動し、第１のズーム領域よりも望遠側の第２のズーム領域では、レンズ群Ｆｐが物体側へ移動し、レンズ群Ｆｎが像側へ移動する。
図１（Ａ）、（Ｂ）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）と望遠端（長焦点距離端）におけるレンズ断面図である。図２（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ数値実施例１のズームレンズの無限遠物体に合焦したときの広角端と望遠端における収差図である。図３（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ数値実施例１のズームレンズの至近距離物体（撮影距離１．２ｍ）に合焦したときの広角端と望遠端における収差図である（撮影距離は後述する数値実施例の数値をｍｍ単位で表したときである。以下同じ）。
図４（Ａ）、（Ｂ）は本発明の実施例２のズームレンズの広角端と望遠端におけるレンズ断面図である。図５（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ数値実施例２のズームレンズの無限遠物体に合焦したときの広角端と望遠端における収差図である。図６（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ数値実施例２のズームレンズの至近距離物体（撮影距離１．２ｍ）に合焦したときの広角端と望遠端における収差図である。
図７（Ａ）、（Ｂ）は本発明の実施例３のズームレンズの広角端と望遠端におけるレンズ断面図である。図８（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ数値実施例３のズームレンズの無限遠物体に合焦したときの広角端と望遠端における収差図である。図９（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ数値実施例３のズームレンズの至近距離物体（撮影距離１．２ｍ）に合焦したときの広角端と望遠端における収差図である。
図１０（Ａ）、（Ｂ）は本発明の実施例４のズームレンズの広角端と望遠端におけるレンズ断面図である。図１１（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ数値実施例４のズームレンズの無限遠物体に合焦したときの広角端と望遠端における収差図である。図１２（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ数値実施例４のズームレンズの至近距離物体（撮影距離１．２ｍ）に合焦したときの広角端と望遠端における収差図である。
図１３（Ａ）、（Ｂ）は本発明の実施例５のズームレンズの広角端と望遠端におけるレンズ断面図である。図１４（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ数値実施例５のズームレンズの無限遠物体に合焦したときの広角端と望遠端における収差図である。図１５（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ数値実施例５のズームレンズの至近距離物体（撮影距離１．９ｍ）に合焦したときの広角端と望遠端における収差図である。
図１６（Ａ）、（Ｂ）は本発明の実施例６のズームレンズの広角端と望遠端におけるレンズ断面図である。図１７（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ数値実施例６のズームレンズの無限遠物体に合焦したときの広角端と望遠端における収差図である。図１８（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ数値実施例６のズームレンズの至近距離物体（撮影距離１．９ｍ）に合焦したときの広角端と望遠端における収差図である。図１９は本発明のズームレンズを備える一眼レフカメラ（撮像装置）の要部概略図である。
各実施例のズームレンズはビデオカメラやデジタルカメラそして銀塩フィルムカメラ等の撮像装置に用いられる撮影レンズ系（光学系）である。レンズ断面図において、左方が物体側（前方）で、右方が像側（後方）である。レンズ断面図において、ｉは物体側からのレンズ群の順番を示し、Ｌｉは第ｉレンズ群である。
ＳＰは開口絞りである。ＩＰは像面であり、ビデオカメラやデジタルスチルカメラの撮影光学系として使用する際にはＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の固体撮像素子（光電変換素子）の撮像面に、銀塩フィルム用カメラのときはフィルム面に相当する。矢印は広角端から望遠端へのズーミングにおける各レンズ群の移動軌跡を示している。また太い矢印は無限遠物体から至近距離物体へのフォーカシングに際しての移動方向を示している。
収差図のうち、球面収差図において実線はｄ線、破線はｇ線である。非点収差図において破線はｄ線でのメリディオナル像面、実線はｄ線でのサジタル像面である。また、歪曲を示す図はｄ線における歪曲を示している。倍率色収差はｇ線について示している。ＦｎｏはＦナンバー、ωは半画角である。尚、以下の各実施例において広角端と望遠端は変倍用レンズ群が機構上光軸上を移動可能な範囲の両端に位置したときのズーム位置をいう。
図１、図１０、図１３の実施例１、４、５は物体側から像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群Ｌ１、負の屈折力の第２レンズ群Ｌ２、正の屈折力の第３レンズ群Ｌ３、負の屈折力の第４レンズ群Ｌ４よりなっている。更に正の屈折力の第５レンズ群Ｌ５、負の屈折力の第６レンズ群Ｌ６、正の屈折力の第７レンズ群よりなる。ここでレンズ群Ｆｐは第５レンズ群Ｌ５に、レンズ群Ｆｎは第６レンズ群Ｌ６に相当する。
図４、図７の実施例２、３は物体側から像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群Ｌ１、負の屈折力の第２レンズ群Ｌ２、正の屈折力の第３レンズ群Ｌ３、正の屈折力の第４レンズ群Ｌ４、負の屈折力の第５レンズ群Ｌ５よりなっている。更に正の屈折力の第６レンズ群Ｌ６よりなる。ここでレンズ群Ｆｐは第４レンズ群Ｌ４に、レンズ群Ｆｎは第５レンズ群Ｌ５に相当する。
図１６の実施例６は物体側から像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群Ｌ１、負の屈折力の第２レンズ群Ｌ２、正の屈折力の第３レンズ群Ｌ３、正の屈折力の第４レンズ群Ｌ４、負の屈折力の第５レンズ群Ｌ５よりなる。ここでレンズ群Ｆｐは第４レンズ群Ｌ４に、レンズ群Ｆｎは第５レンズ群Ｌ５に相当する。また各実施例においてレンズ群Ｌｖは第２レンズ群Ｌ２に、レンズ群Ｌｐは第３レンズ群Ｌ３に相当する。
まず、本発明のズームレンズの特徴を前述した特許文献１乃至３のズームレンズと対比して説明する。特許文献１のズームレンズでは、正、負、負、正、負の屈折力の第１レンズ群乃至第５レンズ群よりなる５群ズームレンズにおいて、第１レンズ群を物体側に移動することで、無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングを行っている。
通常、第１レンズ群でフォーカシングを行う場合、像側から第２レンズ群までの光線高があまり変わらないため、第１レンズ群のレンズ形状のみ最適化することで、物体距離による光学性能の変動を比較的小さくすることができる。しかしながら第１レンズ群は、広角端での軸外主光線の入射高、及び望遠端での軸上光線の入射高が最も大きくなるため、全系中で最も有効径が大きくなり、重量も圧倒的に重くなってしまう。それ故、アクチュエーターへの負荷が大きく、駆動騒音も大きくなり、例えば動画撮影時の音声録音に駆動音が入り込んでしまい、動画用の撮影レンズとしては好ましくない。
また、近年のオートフォーカスの際の高速フォーカスへの要望に対しても、駆動速度が遅くなってしまい、好ましくない。そのため、近年の交換レンズシステムにおいて、第１レンズ群でフォーカシングをするのは好ましくない。
特許文献２のズームレンズでは、正、負、負、正、負、正の屈折力の第１レンズ群乃至第６レンズ群よりなる６群ズームレンズにおいて、小型軽量の第５レンズ群を物体側に移動することで無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングを行っている。このため、フォーカシングに際しての駆動音が小さい。ところが第５レンズ群は、望遠端において軸上光線の入射高が小さいためフォーカス敏感度が小さい。このためフォーカシングに際しての移動量が大きくなり、オートフォーカスの際のフォーカス速度が遅くなる傾向がある。
また、第５レンズ群でフォーカシングをすると、第５レンズ群への光線の入射高が変化するだけでなく、第５レンズ群から物体側の全てのレンズ群での光線高が変化してくる。特に特許文献２に示すような望遠型のズームレンズにおいては、第１レンズ群に向かって広角端の軸外主光線の入射高と、望遠端での軸上光線の入射高が大きくなる。このため、光線の入射高が変動した場合、それらに関連する収差の変動が大きくなる。具体的には、広角側において像面湾曲と、望遠側において球面収差の変動が大きくなっている。
特許文献３のズームレンズでは、正、負、正、負、正、負の屈折力の第１レンズ群乃至第６レンズ群よりなる６群ズームレンズにおいて、フォーカシングに際し、第４レンズ群と第６レンズ群を共に駆動させる、所謂フローティングフォーカスを行っている。具体的には、無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングに際して第６レンズ群を像側に移動することで、主にフォーカス効果を得つつ、第４レンズ群を物体側に移動している。これにより、広角側において軸外主光線の入射高の変動を小さくし、像面湾曲の変動を小さくしている。
第４レンズ群の移動は、望遠側における球面収差の変動の補正が難しい。また第６レンズ群のフォーカス効果を打ち消す方向に移動するため、フォーカシングに際して第６レンズ群の移動量が大きくなる傾向があった。そのため、オートフォーカスの際のフォーカス速度が遅くなる傾向があった。
本発明のズームレンズでは、フローティング機構を利用するとき、広角側と望遠側において、それぞれの問題点を解決することができる新規なフローティング方法を採用している。まず、フローティング機構では、２つのレンズ群を駆動するためにアクチュエーターに掛かる負荷が増え、駆動騒音が増す傾向がある。そのため、本発明では有効径が極力小さく重量が軽くなる２つのレンズ群をフォーカスレンズ群として採用している。
具体的には、特許文献３のズームレンズと同じように、変倍用のレンズ群（バリエータ）Ｌｖの像側に配置される正の屈折力のレンズ群Ｌｐによって、像側に向かって収束光束とした位置に２つのフォーカスレンズ群を配置している。これによって２つのフォーカスレンズ群を小径化し、２つのフォーカスレンズ群を足しても十分に軽量化が図れるようにしている。
次に、望遠側においてフォーカシング駆動量を小さくするためには、２つのフォーカスレンズ群のフォーカス敏感度が加算される方向に移動することが最も効果的となる。それは即ち、レンズ群Ｌｐより像側の収束光束の位置においては、無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングに際し、正の屈折力のレンズ群であれば物体側に、負の屈折力のレンズ群であれば像側に移動すれば良いことになる。
例えば特許文献３において、２つのフォーカスレンズ群のフォーカス敏感度が加算されるためには、負の屈折力の第６レンズ群の像側の移動に加え、負の屈折力の第４レンズ群を物体側ではなく像側に移動すれば良い。更に、２つのフォーカスレンズ群を正と負の屈折力の異符号のレンズ群を組み合わせると、それらが弱いパワーの合成レンズ群となる。
このため、他のズーミングに寄与するレンズ群のパワー配置の影響が少なく、共にパワーを強めることが出来、フォーカシング敏感度を相乗的に上げることが出来る。その結果、フォーカスレンズ群の繰り出し量が小さくなり、オートフォーカスの際に高速フォーカスが容易になる。
また、かつフォーカスレンズ群の繰り出し量が小さくなったことで、２つのフォーカスレンズ群を通る軸外光線光の入射高ｈの変化が小さくなり、球面収差の変動を小さくすることも容易になる。また、広角端においては、正と負の屈折力のフォーカスレンズ群のうち、どちらか一方の移動方向を反転させることで、２つのフォーカスレンズ群の移動方向を同方向にし、他方での像面湾曲の変動を効果的に補正している。このようにして、本発明のズームレンズでは広角端において像面湾曲の変動の補正を行い、望遠端において球面収差の補正とフォーカスレンズ群の繰り出し量の軽減を図っている。
次に、本発明のズームレンズの最適な構成要件について説明する。本発明のズームレンズは、複数の負の屈折力のレンズ群を有し、ズーミングに際して各レンズ群間隔が変化する。複数の負の屈折力のレンズ群のうち最も物体側に位置するレンズ群をレンズ群Ｌｖ、レンズ群Ｌｖより像側に位置する正の屈折力のレンズ群のうち最も物体側に位置するレンズ群をレンズ群Ｌｐとする。広角端と望遠端における全系の焦点距離を各々ｆｗ、ｆｔとする。そして広角領域における全系の焦点距離ｆｗａを
ｆｗ≦ｆｗａ＜（０．８×ｆｗ＋０．２×ｆｔ） ・・・（１）
望遠領域における全系の焦点距離ｆｔａを
（０．８×ｆｗ＋０．２×ｆｔ）＜ｆｔａ≦ｆｔ ・・・（２）
とする。
ここで第１のズーム領域は広角領域の少なくとも一部(一領域)である。第２のズーム領域は望遠領域の少なくとも一部（一領域）である。このとき、レンズ群Ｌｐより像側にフォーカシングに際して移動する正の屈折力のレンズ群Ｆｐと負の屈折力のレンズ群Ｆｎを有する。無限遠物体から至近距離物体へのフォーカシングに際して、広角領域の少なくとも一領域では、レンズ群Ｆｐとレンズ群Ｆｎは同一方向へ移動する。
望遠領域の少なくとも一領域では、レンズ群Ｆｐは物体側へレンズ群Ｆｎは像側に移動する。フォーカシングに際して広角領域と望遠領域で移動方向が反転するレンズ群は中間ズーム領域の任意のズーム位置で移動方向を反転するようにしている。
各実施例において広角領域においては、フォーカシングに際し、レンズ群Ｆｎとレンズ群Ｆｐを同方向に移動することで、一方が移動したことによる像面変動を他方で効果的に補正している。この時、フォーカス敏感度が減算されてしまうが、広角側でのフォーカシング移動量は元々望遠側でのフォーカシング移動量に比べて十分に小さい。このため、多少移動量が増えた所で、オートフォーカスの際のフォーカス速度の影響は少ない。
また、望遠領域においては、無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングに際して、レンズ群Ｆｎを像側に移動し、レンズ群Ｆｐを物体側に移動している。これにより２つのフォーカスレンズ群のフォーカス敏感度を加算することが出来、それによりフォーカス移動量を小さくし、オートフォーカスの際のフォーカス速度を高めている。また、レンズ群Ｆｎの移動量が小さくなったことで軸上光線の入射高の変化も小さくなり、これによって、望遠領域において球面収差の変動を小さくしている。
また条件式（１）で規定する広角領域内の全焦点距離（全ズーム範囲）において、無限遠物体から至近距離物体への合焦（フォーカス）（フォーカシング時）の際にレンズ群Ｆｎとレンズ群Ｆｐが同じ方向に移動する。また条件式（２）で規定する望遠領域内の全焦点距離において、無限遠物体から至近距離物体への合焦の際にレンズ群Ｆｎが像側に、レンズ群Ｆｐが物体側に移動する。
以降、レンズ群Ｆｐとレンズ群Ｆｎのうち、広角領域と望遠領域でフォーカシングの際に移動方向を変えない方のレンズ群をメインフォーカス群、広角領域と望遠領域でフォーカシングの際に移動方向を変える方のレンズ群をフローティング群と呼ぶ。各実施例において、中間ズーム領域で、フローティング群が反転するズーム位置は次のとおりである。
前述した通り、望遠型のズームレンズのリアフォーカスでは、メインフォーカス群の駆動により、広角領域では像面変動が、望遠領域では球面収差変動とフォーカシング駆動量が大きくなる。逆に、広角領域では、球面収差の変動とフォーカシング駆動量は小さく、望遠領域では像面変動が小さい。よって、中間ズーム領域では、それら全てが有る程度小さく許容程度となる。それらが最もバランスが良くなるポイントを選定し、そのズームポジションにおけるフォーカシングの際は、フローティング群の駆動量を０とし、そのポジションを挟んで広角側と望遠側で、駆動方向を反転させると良い。
各実施例によれば、以上の如く構成することによりフォーカシングレンズ群を移動するときの音が小さく、オートフォーカスの際のフォーカス速度の高速が容易で、かつ全ズーム範囲と全物体距離で高い光学性能のズームレンズを得ている。
次に、各実施例のズームレンズを構成するに当たり、より好ましい構成について説明する。無限遠物体から至近距離物体へのフォーカシングに際して広角領域の全ての領域でレンズ群Ｆｐとレンズ群Ｆｎは像側へ移動し、望遠領域の全ての領域でレンズ群Ｆｐは物体側へ、レンズ群Ｆｎは像側へ移動するのが良い。２つのフォーカス用のレンズ群Ｆｐとレンズ群Ｆｎは、物体側より像側へ順に、レンズ群Ｆｐ、レンズ群Ｆｎの順に配置されることが好ましい。
望遠側において長い焦点距離を効果的に確保するためには、強い負の屈折力のレンズ群を像側に配置し、なるべく物体側に主点位置を移動させることが必要になる。仮に、物体側より像側へ順にレンズ群Ｆｎ、レンズ群Ｆｐの順にした場合、レンズ群Ｆｎとレンズ群Ｆｐの合成主点位置が像側に近くなってしまう。このため、望遠側で全系の焦点距離を物体側に寄せるためには、他のレンズ群の負担が増え、非効率的なパワー配置となり、ズーミングでの収差変動が補正しにくくなってしまう。これに対して各実施例のフォーカシング方式を用いればフォーカシングによる収差変動を軽減するのが容易になる。
次に好ましい条件式について説明する。望遠領域内の一部のズーム位置におけるレンズ群Ｆｐの横倍率をβＦｐｔとする。広角領域内の一部のズーム位置でのメインフォーカス群の移動量をＤｆｍｗ、フローティング群の移動量をｄｆｌｗとする。望遠領域内の一部のズーム位置のメインフォーカス群の移動量をＤｆｍｔ、フローティング群の移動量をｄｆｌｔとする。レンズ群Ｆｐの焦点距離をｆＦｐ、レンズ群Ｆｎの焦点距離をｆＦｎとする。
レンズ群Ｌｖの焦点距離をｆＬｖ、レンズ群Ｌｐの焦点距離をｆＬｐ、レンズ群Ｆｐの焦点距離をｆＦｐ、レンズ群Ｆｎの焦点距離をｆＦｎとする。このとき次の条件式のうち１以上を満足するのが良い。
−０．５＜βＦｐｔ＜０．８ ・・・（３）
０．８＜Ｄｆｍｗ／Ｄｆｌｗ＜２．０ ・・・（４）
−４．００＜Ｄｆｍｔ／Ｄｆｌｔ＜−０．２５ ・・・（５）
０．３＜｜ｆＦｐ／ｆＦｎ｜＜３．０ ・・・（６）
０．０５＜｜ｆＬｖ／ｆｔ｜＜０．２０ ・・・（７）
０．０６＜ｆＬｐ／ｆｔ＜０．２５ ・・・（８）
０．０８＜ｆＦｐ／ｆｔ＜０．３０ ・・・（９）
０．０５＜｜ｆＦｎ／ｆｔ｜＜０．４０ ・・・（１０）
但し移動量の符号は物体側から像側への移動量を正とする。
次に各条件式の技術的意味について説明する。各実施例のズームレンズにおいては、望遠領域の一部のズーム位置において、レンズ群Ｆｐの横倍率が条件式（３）を満たすと良い。
条件式（３）は、望遠側において、レンズ群Ｆｐのフォーカス敏感度を適切に得て、レンズ群Ｆｐとレンズ群Ｆｎのフォーカス移動量を共に小さくするための条件式である。尚、条件式（３）はレンズ群Ｆｐがメインフォーカス群であっても、フローティング群であっても同様に満たすことが好ましい条件式である。条件式（３）の上限値を逸脱すると、横倍率が等倍に近付くため、レンズ群Ｆｐでのフォーカス敏感度が低くなり、レンズ群Ｆｐ及びレンズ群Ｆｎの移動量が大きくなってしまう。
条件式（３）の下限値を逸脱すると、レンズ群Ｆｐの正の屈折力が強過ぎて、望遠端において長い焦点距離を確保するために、バリエーター（変倍用レンズ群）の屈折力を強くする必要が生じ、光学性能が劣化してくる。条件式（３）は、より好ましくは下記の条件式（３ａ）を満たすと良い。
−０．４＜βＦｐｔ＜０．６ ・・・（３ａ）
条件式（４）はレンズ群Ｆｐとレンズ群Ｆｎのフォーカシング駆動の関係に関し、主に広角端において像面湾曲を良好に補正するためのものである。条件式（４）の上限値を逸脱すると、フローティング群の移動がメインフォーカス群の移動に対して小さ過ぎ、像面湾曲の補正効果が弱くなるため好ましくない。
条件式（４）の下限値を逸脱すると、フローティング群の移動がメインフォーカス群の移動に対して大き過ぎ、２つのフォーカスレンズ群の合成フォーカス敏感度が小さくなってしまい、移動量が大きくなってしまうため、好ましくない。条件式（４）は、より好ましくは下記条件式（４ａ）を満たすと良い。
０．９＜Ｄｆｍｗ／Ｄｆｌｗ＜１．８ ・・・（４ａ）
条件式（５）はレンズ群Ｆｐとレンズ群Ｆｎのフォーカシング駆動の関係に関し、フォーカシング移動量を小さくするためのものである。条件式（５）の上限値を逸脱すると、メインフォーカス群の移動は小さくなるが、逆にフローティング群の移動量が大きくなり過ぎてしまい、好ましくない。条件式（５）の下限値を逸脱すると、メインフォーカス群の移動が大きくなってしまい、好ましくない。条件式（５）は、より好ましくは下記条件式（５ａ）を満たすと良い。
−３．０＜Ｄｆｍｔ／Ｄｆｌｔ＜−０．３ ・・・（５ａ）
条件式（６）はレンズ群Ｆｐとレンズ群Ｆｎの焦点距離の比を規定する。条件式（６）は、レンズ群Ｆｐとレンズ群Ｆｎの屈折力配置を適切に設定し、レンズ群Ｌｖ以降の合成屈折力を適切に保ちつつ、レンズ群Ｆｐとレンズ群Ｆｎでのフォーカス敏感度を効果的に得るための条件式である。条件式（６）の下限値を逸すると、レンズ群Ｆｎの屈折力が弱過ぎてフォーカス駆動量が大きくなってしまうか、レンズ群Ｆｐの屈折力が強過ぎて後群の正の屈折力が強くなる。そうすると、望遠端において焦点距離を長くするのにバリエーターの屈折力を強くする必要が生じ、光学性能が劣化してくる。
条件式（６）の上限値を逸すると、レンズ群Ｆｐの屈折力が弱過ぎてレンズ群Ｆｎのフォーカス駆動量が増加してくるか、レンズ群Ｆｎの屈折力が強過ぎて後群の負の屈折力が強くなる。そうすると、広角端の焦点距離を短くすることが困難になってくる。条件式（６）は、より好ましくは下記条件式（６ａ）を満たすと良い。
０．４＜｜ｆＦｐ／ｆＦｎ｜＜２．５ ・・・（６ａ）
条件式（７），（８），（９），（１０）は共に、ズーミングによる収差変動の軽減と全系の小型化を図るための条件式である。条件式（７），（８），（９），（１０）の上限値を逸脱すると、全系が大型化し、逆に下限値を逸脱すると、各レンズ群の屈折力が強くなり過ぎて、ズーミングによる収差変動が大きくなってしまう。条件式（７），（８），（９），（１０）は、より好ましくは下記条件式（７ａ），（８ａ），（９ａ），（１０ａ）を満たすと良い。
０．０７＜｜ｆＬｖ／ｆｔ｜＜０．１８ ・・・（７ａ）
０．０８＜ｆＬｐ／ｆｔ＜０．２２ ・・・（８ａ）
０．０９＜ｆＦｐ／ｆｔ＜０．２５ ・・・（９ａ）
０．０７＜｜ｆＦｎ／ｆｔ｜＜０．３０ ・・・（１０ａ）
各実施例において、負の屈折力のレンズ群Ｆｎは、フォーカシングだけでなくズーミングでも移動すると良い。
具体的には、広角端においては全系の主点位置を像側に寄せるためにレンズ群Ｆｎを像側に位置し、望遠端では軸上光線の入射高を上げて、フォーカス敏感度を高くするために極力物体側にするのが良い。よって、レンズ群Ｆｎは広角端から望遠端へのズーミングに際し、物体側に移動すると良い。
次に、正の屈折力のレンズ群Ｆｐも、フォーカシングだけでなくズーミングでも移動すると良い。具体的には、レンズ群Ｆｎの物体側への移動による球面収差の変動を補償するべく、レンズ群Ｆｐも広角端から望遠端へのズーミングに際し、物体側に移動すると良い。
次に、レンズ群Ｆｐと負のレンズ群Ｆｎは、それぞれ２以下のレンズで構成するのが軽量なレンズ群となるため好ましい。また各実施例においてフォーカシングに際して移動するレンズ群はレンズ群Ｆｐとレンズ群Ｆｎのみとするのが良い。それにより、フォーカシング駆動用のアクチュエーターへの負荷を軽減し、静音かつ高速フォーカスが容易になる。
次に各実施例のズームレンズは、例えば、物体側より順に正、負、正、正、負の屈折力のレンズ群を有し、第４レンズ群をレンズ群Ｆｐ、第５レンズ群をレンズ群Ｆｎとするレンズ構成が良い。この他、物体側より順に正、負、正、負、正、負の屈折力のレンズ群を有し第５レンズ群をレンズ群Ｆｐ、第６レンズ群をレンズ群Ｆｎとするレンズ構成等が良い。尚、各実施例で言うレンズ群とは、光学系の最前面または前方に隣接するレンズとの間隔がズーミングまたはフォーカシングで変化する面から、光学系の最後面または、後方に隣接するレンズとの間隔がズーミングまたはフォーカシングで変化する面までを言う。
以下、各実施例におけるレンズ構成について説明する。実施例１は、物体側より像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群Ｌ１、負の屈折力の第２レンズ群Ｌ２、開口絞りＳＰを有する正の屈折力の第３レンズ群Ｌ３、負の屈折力の第４レンズ群Ｌ４を有する。更に正の屈折力の第５レンズ群Ｌ５、負の屈折力の第６レンズ群Ｌ６、正の屈折力の第７レンズ群Ｌ７で構成されるズームレンズである。
広角端から望遠端へのズーミングに際し、第２レンズ群Ｌ２と第７レンズ群Ｌ７が不動で、第１レンズ群Ｌ１、第３レンズ群Ｌ３乃至第６レンズ群Ｌ６が物体側に移動している。また、第２レンズ群Ｌ２、第３レンズ群Ｌ３がそれぞれレンズ群Ｌｖ、レンズ群Ｌｐに相当し、それらの像側の第５レンズ群Ｌ５、第６レンズ群Ｌ６がそれぞれレンズ群Ｆｐ、レンズ群Ｆｎに相当している。レンズ群Ｆｎがメインフォーカス群でレンズ群Ｆｐがフローティング群である。
無限遠物体から至近距離物体へのフォーカシングに際し、レンズ群Ｆｎは広角領域と望遠領域の全域で像側に移動する。レンズ群Ｆｐは広角領域全域で像側に、望遠領域全域で物体側に移動する。それにより広角端から望遠端の全ズーム域、及び無限遠物体から物体距離（数値実施例をｍｍ単位で表したとき、以下同じ）１．２ｍまでの全物体距離で高性能を達成している。
レンズ群Ｆｐの望遠端における横倍率が条件式（３）を満たしており、それにより望遠端でのレンズ群Ｆｐのフォーカス敏感度を適切に得て、レンズ群Ｆｐとレンズ群Ｆｎのフォーカス移動量を共に小さくしている。また、広角端におけるレンズ群Ｆｐとレンズ群Ｆｎのフォーカシング移動量が条件式（４）を満たしており、広角端での物体距離における像面湾曲の変動を小さくしている。
また、望遠端におけるレンズ群Ｆｐとレンズ群Ｆｎのフォーカシング移動量が条件式（５）を満たしており、それにより、レンズ群Ｆｐとレンズ群Ｆｎのフォーカシング移動量を共に小さくしている。またオートフォーカスの際の高速移動を可能にしているだけでなく、物体距離による球面収差の変動も軽減している。
レンズ群Ｆｐとレンズ群Ｆｎの焦点距離比率が条件式（６）を満たしており、Ｌｐ群よりも像側の合成レンズ群のパワーを適切に保ちつつ、レンズ群Ｆｐとレンズ群Ｆｎでのフォーカス敏感度を効果的に得ている。また、レンズ群Ｆｐとレンズ群Ｆｎは共に１枚のレンズで構成しており、それによりアクチュエーターへの負荷を軽減し、静音かつ高速移動を容易にしている。また、レンズ群Ｌｖ、レンズ群Ｌｐ、レンズ群Ｆｎ、レンズ群Ｆｐが、それぞれ条件式（７），（８），（９），（１０）を満たしており、全系のズーミングによる収差変動の軽減と全系の小型化を図っている。
実施例２は、物体側より像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群Ｌ１、負の屈折力の第２レンズ群Ｌ２、開口絞りＳＰを有する正の屈折力の第３レンズ群Ｌ３、正の屈折力の第４レンズ群Ｌ４を有する。更に負の屈折力の第５レンズ群Ｌ５、正の屈折力の第６レンズ群Ｌ６で構成されるズームレンズである。広角端から望遠端へのズーミングに際し、第２レンズ群Ｌ２、第６レンズ群Ｌ６が固定で、第１レンズ群Ｌ１、第３レンズ群Ｌ３乃至第５レンズ群Ｌ５が物体側に移動している。
また、第２レンズ群Ｌ２、第３レンズ群Ｌ３がそれぞれレンズ群Ｌｖ、レンズ群Ｌｐに相当し、それらの像側のレンズ群Ｌ４、レンズ群Ｌ５がそれぞれレンズ群Ｆｐ、レンズ群Ｆｎに相当する。レンズ群Ｆｎがメインフォーカス群でレンズ群Ｆｐがフローティング群である。無限遠物体から至近距離物体へのフォーカシングに際し、レンズ群Ｆｎは広角領域と望遠領域の全域で像側に移動する。レンズ群Ｆｐは広角領域全域で像側に、望遠領域全域で物体側に移動する。それにより広角端から望遠端の全ズーム域、及び無限遠物体から物体距離１．２ｍまでの全物体距離で高性能を達成している。
各レンズ群の働きは、実施例形態１と同様である。実施例３は、ズームタイプ、フォーカシング方式、各レンズ群の光学作用等が実施例２と同じである。実施例４は、ズームタイプが実施例１と同じである。フォーカシング方式が実施例１と異なっている。第２レンズ群Ｌ２、第３レンズ群Ｌ３がそれぞれレンズ群Ｌｖ、レンズ群Ｌｐに相当し、それらの像側の第５レンズ群Ｌ５、第６レンズ群Ｌ６がそれぞれレンズ群Ｆｐ、レンズ群Ｆｎに相当している。レンズ群Ｆｐがメインフォーカス群でレンズ群Ｆｎがフローティング群である。
無限遠物体から至近距離物体へのフォーカシングに際し、レンズ群Ｆｐは広角領域と望遠領域の全域で物体側に移動する。レンズ群Ｆｎは広角領域全域で物体側に、望遠領域全域で像側に移動する。それにより広角端から望遠端の全ズーム域、及び無限遠物体から物体距離１．２ｍまでの全物体距離で高性能を達成している。
実施例１との差異は、メインフォーカス群とフローティング群が入れ替わり、それに伴い駆動方向も反転している点にある。本発明は勿論このようなズームレンズにも有効である。各レンズ群の効果は実施例１と同様である。実施例５は、ズームタイプ、フォーカシング方式、各レンズ群の光学作用等が実施例１と同じである。
本実施例は無限遠物体から至近距離物体へのフォーカシングに際し、レンズ群Ｆｎは広角領域と望遠領域の全域で像側に移動する。レンズ群Ｆｐは広角領域全域で像側に、望遠領域全域で物体側に移動する。それにより広角端から望遠端の全ズーム域、及び無限遠物体から物体距離１．９ｍまでの全物体距離で高性能を達成している。
実施例６は、物体側より像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群Ｌ１、負の屈折力の第２レンズ群Ｌ２、開口絞りＳＰを有する正の屈折力の第３レンズ群Ｌ３、正の屈折力の第４レンズ群Ｌ４、負の屈折力の第５レンズ群Ｌ５で構成されるズームレンズである。広角端から望遠端へのズーミングに際し、第２レンズ群Ｌ２が固定で、第１レンズ群Ｌ１、第３レンズ群Ｌ３乃至第５レンズ群Ｌ５が物体側に移動している。
また、第２レンズ群Ｌ２、第３レンズ群Ｌ３がそれぞれレンズ群Ｌｖ、レンズ群Ｌｐに相当し、それらの像側の第４レンズ群Ｌ４、第５レンズ群Ｌ５がそれぞれレンズ群Ｆｐ、レンズ群Ｆｎに相当する。レンズ群Ｆｐがメインフォーカス群でレンズ群Ｆｎがフローティング群である。
無限遠物体から至近距離物体へのフォーカシングに際し、レンズ群Ｆｐは広角領域と望遠領域の全域で物体側に移動する。レンズ群Ｆｎは広角領域全域で物体側に、望遠領域全域で像側に移動する。それにより広角端から望遠端の全ズーム域、及び無限遠物体から物体距離１．９ｍまでの全物体距離で高性能を達成している。
次に実施例１乃至６に示したズームレンズを撮像装置に適用した実施例を図１９を用いて説明する。本発明の撮像装置はズームレンズを含む交換レンズ装置と、交換レンズ装置とカメラマウント部を介して着脱可能に接続され、ズームレンズが形成する光学像を受光して、電気的な画像信号に変換する撮像素子を含むカメラ本体とを備えている。
図１９は一眼レフカメラの要部概略図である。図１９において、１０は実施例１乃至６のズームレンズ１を有する撮影レンズである。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はカメラ本体であり、撮影レンズ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、撮影レンズ１０の像形成位置に配置された焦点板４より構成されている。更に、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、その正立像を観察するための接眼レンズ６など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センサ等のズームレンズによって形成される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。実施例１乃至４にて説明した利益は、本実施例に開示したような撮像装置において効果的に享受される。また本発明のズームレンズはクイックリターンミラーのない、ミラーレスのカメラにも同様に適用することができる。またプロジェクター用の画像投射光学系に適用することもできる。
以下に実施例１乃至６に対応する数値実施例１乃至６を示す。各数値実施例においてｉは物体側からの面の順番を示す。数値実施例においてｒｉは物体側より順に第ｉ番目のレンズ面の曲率半径、ｄｉは物体側より順に第ｉ番目のレンズ厚及び空気間隔、ｎｄｉとνｄｉは各々物体側より順に第ｉ番目のレンズの材料の屈折率とアッベ数である。ＢＦはバックフォーカスである。
また、焦点距離、Ｆナンバー等のスペックに加え、像高は半画角を決定する最大像高、レンズ全長は第１レンズ面から像面までの距離である。バックフォーカスＢＦは最終レンズ面から像面までの長さを示している。また、各レンズ群データは、各レンズ群の焦点距離、光軸上の長さ、前側主点位置、後側主点位置を表している。また、各光学面の間隔ｄが（可変）となっている部分は、ズーミングに際して変化するものであり、別表に焦点距離に応じた面間隔を記している。尚、以下に記載する数値実施例１乃至６のレンズデータに基づく、各条件式の計算結果を表１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 69.789 4.08 1.51633 64.1 41.79
2 296.524 0.15 41.44
3 62.810 2.10 1.80100 35.0 40.71
4 39.910 6.76 1.49700 81.5 39.02
5 575.839 (可変) 38.39
6 520.703 1.10 1.74400 44.8 20.00
7 16.401 3.76 1.84666 23.8 18.96
8 40.501 1.74 18.38
9 -70.023 1.00 1.83400 37.2 18.37
10 61.725 (可変) 18.40
11 56.219 3.10 1.85026 32.3 21.37
12 -89.371 2.42 21.34
13 38.322 4.83 1.60311 60.6 20.24
14 -50.433 1.20 1.85026 32.3 19.34
15 267.258 1.58 18.76
16(絞り) ∞ (可変) 18.06
17 25.748 3.77 1.48749 70.2 17.33
18 -73.244 1.10 1.74077 27.8 16.41
19 21.647 (可変) 15.32
20 39.345 1.74 1.78590 44.2 15.20
21 -288.507 (可変) 15.21
22 440.795 0.80 1.83400 37.2 15.12
23 27.091 (可変) 15.07
24 -187.643 3.42 1.84666 23.8 27.39
25 -46.932 27.89
各種データ
ズーム比 4.24

広角 中間 望遠
焦点距離 56.90 133.00 241.28
Fナンバー 4.12 5.04 5.83
半画角（度） 13.50 5.86 3.24
像高 13.66 13.66 13.66
レンズ全長 154.33 176.38 191.20
BF 41.21 41.21 41.22

d 5 5.20 27.26 42.26
d10 32.39 13.97 1.50
d16 0.59 2.58 1.50
d19 14.56 5.81 24.48
d21 2.24 5.67 1.84
d23 13.49 35.25 33.77

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 99.03 13.09 -0.60 -9.02
2 6 -25.89 7.60 4.50 -0.50
3 11 30.84 13.12 0.70 -8.48
4 17 -60.25 4.87 7.07 3.49
5 20 44.16 1.74 0.12 -0.86
6 22 -34.64 0.80 0.47 0.03
7 24 73.11 3.42 2.44 0.61
（数値実施例２）

単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 63.334 4.89 1.51633 64.1 44.79
2 308.921 0.15 44.40
3 62.008 2.10 1.80100 35.0 43.28
4 37.768 7.53 1.49700 81.5 41.08
5 396.426 (可変) 40.50
6 -743.921 1.10 1.74320 49.3 19.55
7 16.904 3.68 1.84666 23.8 18.59
8 42.576 1.85 18.01
9 -64.219 1.00 1.83400 37.2 17.95
10 69.460 (可変) 18.02
11 157.651 2.58 1.77250 49.6 22.32
12 -83.722 0.15 22.39
13 39.900 13.02 1.60311 60.6 22.05
14 -253.552 1.58 19.06
15(絞り) ∞ 0.59 18.42
16 21.981 3.70 1.51633 64.1 17.55
17 -83.210 1.10 1.80000 29.8 16.88
18 21.802 (可変) 15.70
19 39.187 1.59 1.77250 49.6 14.54
20 -609.654 (可変) 14.56
21 2410.848 0.80 1.77250 49.6 14.59
22 26.893 (可変) 14.61
23 -363.274 3.64 1.68893 31.1 26.00
24 -43.225 26.47
各種データ
ズーム比 4.24

広角 中間 望遠
焦点距離 56.85 132.92 241.17
Fナンバー 4.11 4.27 5.75
半画角（度） 13.51 5.87 3.24
像高 13.66 13.66 13.66
レンズ全長 152.67 184.90 191.90
BF 39.93 39.93 39.92

d 5 2.20 34.61 41.61
d10 28.88 18.42 1.50
d18 10.02 5.27 25.78
d20 4.85 1.95 1.95
d22 15.75 33.69 30.11

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 96.90 14.67 -0.96 -10.38
2 6 -24.89 7.63 4.21 -0.81
3 11 39.99 22.72 -8.48 -18.16
4 19 47.72 1.59 0.05 -0.84
5 21 -35.21 0.80 0.46 0.01
6 23 70.89 3.64 2.43 0.29
（数値実施例３）

単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 72.829 3.81 1.51633 64.1 42.13
2 238.665 0.15 41.78
3 64.852 2.10 1.80100 35.0 41.16
4 42.038 6.75 1.49700 81.5 39.58
5 931.791 (可変) 38.98
6 2009.360 1.10 1.77250 49.6 20.04
7 17.774 3.51 1.84666 23.8 19.14
8 40.993 1.86 18.66
9 -62.549 1.00 1.83400 37.2 18.65
10 101.036 (可変) 18.81
11 60.919 3.19 1.80100 35.0 22.57
12 -75.594 3.58 22.49
13 35.527 3.80 1.60311 60.6 20.84
14 -51.201 1.20 1.90366 31.3 20.39
15 229.444 1.58 19.77
16(絞り) ∞ 0.59 19.24
17 19.967 3.96 1.56384 60.7 18.19
18 -136.367 1.10 1.71736 29.5 17.32
19 17.065 (可変) 15.62
20 28.951 1.97 1.59551 39.2 14.46
21 -157.459 (可変) 14.23
22 -132.298 2.11 1.84666 23.8 13.14
23 -15.566 0.80 1.80000 29.8 12.96
24 22.841 (可変) 12.27
25 625.820 3.11 1.67270 32.1 27.56
26 -47.594 27.77
各種データ
ズーム比 4.24

広角 中間 望遠
焦点距離 56.90 133.00 241.28
Fナンバー 4.12 5.21 5.81
半画角（度） 13.50 5.86 3.24
像高 13.66 13.66 13.66
レンズ全長 148.35 176.32 191.26
BF 41.20 41.20 41.20

d 5 2.04 30.06 45.06
d10 29.90 12.98 1.50
d19 7.24 1.64 16.79
d21 2.00 5.20 2.01
d24 18.72 37.98 37.45

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 12.81 -0.46 -8.73
2 6 -26.26 7.47 3.96 -0.97
3 11 36.81 18.99 -7.73 -16.51
4 20 41.23 1.97 0.19 -1.05
5 22 -25.83 2.91 1.35 -0.23
6 25 65.87 3.11 1.73 -0.13
（数値実施例４）

単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 70.622 3.69 1.51633 64.1 41.38
2 208.414 0.15 41.05
3 58.529 2.10 1.80100 35.0 40.51
4 39.816 6.72 1.49700 81.5 38.96
5 511.322 (可変) 38.36
6 991.362 1.10 1.80400 46.6 20.00
7 18.473 3.35 1.84666 23.8 19.09
8 39.752 1.71 18.62
9 -87.331 1.00 1.83400 37.2 18.61
10 85.325 (可変) 18.71
11 60.659 4.73 1.84666 23.8 24.25
12 -74.273 0.15 24.03
13 35.254 3.73 1.60311 60.6 22.68
14 -62.853 1.20 1.84666 23.8 22.22
15 116.753 1.58 21.13
16(絞り) ∞ (可変) 20.10
17 22.651 3.79 1.48749 70.2 18.93
18 -84.105 1.10 1.76182 26.5 18.20
19 20.881 (可変) 16.66
20 33.723 2.05 1.65412 39.7 15.15
21 -95.925 (可変) 14.92
22 -115.171 2.34 1.84666 23.8 14.22
23 -15.973 0.80 1.80000 29.8 14.15
24 24.052 (可変) 14.04
25 -234.959 2.76 1.69895 30.1 26.22
26 -39.951 26.47

各種データ
ズーム比 4.24

広角 中間 望遠
焦点距離 56.90 132.97 241.28
Fナンバー 4.15 5.12 5.83
半画角（度） 13.50 5.87 3.24
像高 13.66 13.66 13.66
レンズ全長 151.20 176.31 191.18
BF 49.77 49.74 49.70

d 5 2.55 27.63 42.63
d10 33.52 14.01 1.50
d16 0.59 2.16 2.11
d19 12.21 3.37 19.18
d21 1.93 5.15 1.93
d24 6.57 30.17 30.07

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 99.07 12.66 -0.69 -8.83
2 6 -26.32 7.16 3.62 -1.05
3 11 31.31 11.39 0.53 -6.60
4 17 -64.00 4.89 7.94 4.24
5 20 38.39 2.05 0.33 -0.92
6 22 -26.29 3.14 1.40 -0.30
7 25 68.47 2.76 1.95 0.33
（数値実施例５）

単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 94.813 6.52 1.57099 50.8 67.95
2 422.715 0.15 67.47
3 109.053 2.20 1.74950 35.3 66.04
4 59.681 10.17 1.43875 94.9 63.17
5 566.400 (可変) 62.56
6 -686.443 1.76 1.77250 49.6 31.15
7 28.817 4.54 1.84666 23.8 29.94
8 73.710 2.96 29.51
9 -75.702 1.50 1.72000 43.7 29.50
10 174.161 (可変) 29.91
11 120.834 3.79 1.83400 37.2 32.36
12 -118.046 6.74 32.36
13 62.033 6.24 1.59522 67.7 30.89
14 -74.639 1.60 1.85026 32.3 30.16
15 -1970.134 2.53 29.61
16(絞り) ∞ (可変) 28.40
17 38.493 7.22 1.48749 70.2 27.56
18 -190.866 1.40 1.69895 30.1 25.61
19 33.247 (可変) 24.01
20 64.310 2.53 1.77250 49.6 23.31
21 -977.398 (可変) 23.30
22 864.424 1.20 1.77250 49.6 22.99
23 45.569 (可変) 22.88
24 -191.698 3.39 1.84666 23.8 40.36
25 -76.672 40.81

各種データ
ズーム比 3.73

広角 中間 望遠
焦点距離 104.59 199.99 389.99
Fナンバー 4.58 5.03 5.87
半画角（度） 11.69 6.17 3.18
像高 21.64 21.64 21.64
レンズ全長 245.09 285.06 308.91
BF 68.73 68.73 68.73

d 5 14.41 54.38 78.38
d10 40.29 23.83 1.50
d16 0.94 2.64 2.17
d19 17.24 2.06 38.19
d21 1.86 3.37 1.86
d23 35.17 63.61 51.65

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 1 175.61 19.05 -2.57 -14.98
2 6 -41.50 10.76 5.39 -1.84
3 11 49.95 20.90 3.10 -13.14
4 17 -126.50 8.62 15.79 8.99
5 20 78.19 2.53 0.09 -1.34
6 22 -62.31 1.20 0.72 0.04
7 24 148.91 3.39 3.02 1.21
（数値実施例６）

単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 104.620 6.50 1.57099 50.8 66.89
2 917.776 0.15 66.51
3 123.600 2.20 1.74950 35.3 65.17
4 62.830 9.78 1.43875 94.9 62.53
5 866.066 (可変) 61.96
6 -257.014 1.76 1.69680 55.5 32.00
7 32.999 3.98 1.84666 23.8 30.97
8 70.298 3.36 30.54
9 -67.975 1.50 1.77250 49.6 30.54
10 534.473 (可変) 31.11
11 186.550 3.60 1.77250 49.6 33.92
12 -143.160 4.61 33.98
13 48.728 7.51 1.59522 67.7 33.29
14 -86.189 1.60 1.83400 37.2 32.38
15 -266.679 2.53 31.89
16(絞り) ∞ 0.94 30.52
17 38.205 11.26 1.48749 70.2 28.82
18 -242.365 1.40 1.83400 37.2 24.20
19 28.983 (可変) 22.48
20 84.266 2.47 1.60311 60.6 21.85
21 -236.346 0.15 21.59
22 38.270 2.76 1.48749 70.2 21.10
23 221.722 (可変) 20.56
24 -283.262 1.20 1.83400 37.2 19.57
25 60.127 4.70 19.27
26 -118.989 1.66 1.77250 49.6 19.80
27 123.935 17.22 20.37
28 -2022.837 3.52 1.69895 30.1 29.61
29 -55.973 30.08
各種データ
ズーム比 3.70

広角 中間 望遠
焦点距離 105.41 200.00 390.00
Fナンバー 4.59 5.06 5.83
半画角（度） 11.60 6.17 3.18
像高 21.64 21.64 21.64
レンズ全長 245.09 286.04 309.99
BF 79.92 82.58 113.95

d 5 15.15 56.15 80.15
d10 43.41 25.73 1.50
d19 7.68 21.24 15.63
d23 2.58 4.00 2.41

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 1 180.46 18.63 -1.82 -14.02
2 6 -42.65 10.60 5.13 -2.20
3 11 63.13 33.45 -21.45 -31.52
4 20 49.56 5.38 0.88 -2.66
5 24 -98.97 28.30 -24.59 -69.05
Ｌ１ 第１レンズ群 Ｌ２ 第２レンズ群 Ｌ３ 第３レンズ群
Ｌ４ 第４レンズ群 Ｌ５ 第５レンズ群 Ｌ６ 第６レンズ群
Ｌ７ 第７レンズ群 ＳＰ 開口絞り Ｌｖ レンズ群
Ｌｐ レンズ群 Ｆｐ レンズ群 Ｆｎ レンズ群

Claims (20)

  1. 複数の負の屈折力のレンズ群を有し、ズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化するズームレンズにおいて、前記複数の負の屈折力のレンズ群のうち最も物体側に位置するレンズ群をレンズ群Ｌｖ、該レンズ群Ｌｖの像側に位置する正の屈折力のレンズ群のうち最も物体側に位置するレンズ群をレンズ群Ｌｐとしたとき、前記レンズ群Ｌｐの像側に、フォーカシングに際して移動する正の屈折力のレンズ群Ｆｐと負の屈折力のレンズ群Ｆｎを有し、無限遠物体から至近距離物体へのフォーカシングに際して、第１のズーム領域では前記レンズ群Ｆｐと前記レンズ群Ｆｎが同一方向へ移動し、前記第１のズーム領域よりも望遠側の第２のズーム領域では、前記レンズ群Ｆｐが物体側へ移動し、前記レンズ群Ｆｎが像側へ移動することを特徴とするズームレンズ。
  2. 広角端における全系の焦点距離をｆｗ、望遠端における全系の焦点距離をｆｔとし、
    広角領域における全系の焦点距離ｆｗａを
    ｆｗ≦ｆｗａ＜（０．８×ｆｗ＋０．２×ｆｔ）
    望遠領域における全系の焦点距離ｆｔａを
    （０．８×ｆｗ＋０．２×ｆｔ）＜ｆｔａ≦ｆｔ
    とするとき、
    前記第１のズーム領域は前記広角領域の少なくとも一部であり、前記第２のズーム領域は前記望遠領域の少なくとも一部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. 無限遠物体から至近距離物体へのフォーカシングに際して、前記第１のズーム領域では前記レンズ群Ｆｐと前記レンズ群Ｆｎが像側へ移動し、前記第２のズーム領域では前記レンズ群Ｆｐが物体側へ移動し、前記レンズ群Ｆｎが像側へ移動することを特徴とする請求項１または２に記載のズームレンズ。
  4. 物体側より像側へ順に、前記レンズ群Ｆｐと前記レンズ群Ｆｎが配置されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のズームレンズ。
  5. 前記第２のズーム領域における前記レンズ群Ｆｐの横倍率をβＦｐｔとするとき、
    −０．５＜βＦｐｔ＜０．８
    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. 前記レンズ群Ｆｐと前記レンズ群Ｆｎのうち、前記第１のズーム領域と前記第２のズーム領域において、無限遠物体から至近距離物体へのフォーカシング時の移動方向が同じレンズ群をメインフォーカス群、移動方向が異なるレンズ群をフローティング群とし、前記第１のズーム領域における前記メインフォーカス群の移動量をＤｆｍｗ、前記第１のズーム領域における前記フローティング群の移動量をＤｆｌｗとするとき、
    ０．８＜Ｄｆｍｗ／Ｄｆｌｗ＜２．０
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項のズームレンズ。
  7. 前記レンズ群Ｆｐと前記レンズ群Ｆｎのうち、前記第１のズーム領域と前記第２のズーム領域において、無限遠物体から至近距離物体へのフォーカシング時の移動方向が同じレンズ群をメインフォーカス群、移動方向が異なるレンズ群をフローティング群とし、前記第２のズーム領域における前記メインフォーカス群の移動量をＤｆｍｔ、前記第２のズーム領域における前記フローティング群の移動量をＤｆｌｔとするとき、
    −４．００＜Ｄｆｍｔ／Ｄｆｌｔ＜−０．２５
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項のズームレンズ。
  8. 前記レンズ群Ｆｐの焦点距離をｆＦｐ、前記レンズ群Ｆｎの焦点距離をｆＦｎとするとき、
    ０．３＜｜ｆＦｐ／ｆＦｎ｜＜３．０
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項のズームレンズ。
  9. フォーカシングに際して移動するレンズ群は、前記レンズ群Ｆｐと前記レンズ群Ｆｎのみであることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項のズームレンズ。
  10. ズーミングに際して前記レンズ群Ｆｎが移動することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項のズームレンズ。
  11. 広角端から望遠端へのズーミングに際して、前記レンズ群Ｆｎは物体側へ移動す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. 広角端から望遠端へのズーミングに際して、前記レンズ群Ｆｐは物体側へ移動することを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項のズームレンズ。
  13. 前記レンズ群Ｆｎは２以下のレンズよりなることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項のズームレンズ。
  14. 前記レンズ群Ｆｐは２以下のレンズよりなることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項のズームレンズ。
  15. 物体側から像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、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レンズ群よりなり、
    前記レンズ群Ｆｐは前記第４レンズ群であり、前記レンズ群Ｆｎは前記第５レンズ群であることを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか１項のズームレンズ。
  16. 物体側から像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、負の屈折力の第４レンズ群、正の屈折力の第５レンズ群、負の屈折力の第６レンズ群、正の屈折力の第７レンズ群よりなり、
    前記レンズ群Ｆｐは前記第５レンズ群であり、前記レンズ群Ｆｎは前記第６レンズ群であることを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか１項のズームレンズ。
  17. 物体側から像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群、負の屈折力の第５レンズ群よりなり、
    前記レンズ群Ｆｐは前記第４レンズ群であり、前記レンズ群Ｆｎは前記第５レンズ群であることを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか１項のズームレンズ。
  18. 前記レンズ群Ｌｖは前記第２レンズ群であり、前記レンズ群Ｌｐは前記第３レンズ群であることを特徴とする請求項１５乃至１７のいずれか１項のズームレンズ。
  19. 前記レンズ群Ｌｖの焦点距離をｆＬｖ、前記レンズ群Ｌｐの焦点距離をｆＬｐ、前記レンズ群Ｆｐの焦点距離をｆＦｐ、前記レンズ群Ｆｎの焦点距離をｆＦｎ、望遠端における全系の焦点距離をｆｔとするとき、
    ０．０５＜｜ｆＬｖ／ｆｔ｜＜０．２０
    ０．０６＜ｆＬｐ／ｆｔ＜０．２５
    ０．０８＜ｆＦｐ／ｆｔ＜０．３０
    ０．０５＜｜ｆＦｎ／ｆｔ｜＜０．４０
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至１８のいずれか１項のズームレンズ。
  20. 請求項１乃至１９のいずれか１項のズームレンズと、該ズームレンズによって形成された像を受光する光電変換素子を有することを特徴とする撮像装置。
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