JP2016051138A - ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 フォーカシングに際しての色収差の変動が少なく、物体距離全般にわたり高い光学性能が得られる小型のズームレンズを得ること。【解決手段】 正，負の屈折力の第１，第２レンズ群、１つ以上のレンズ群を含む後群より構成され、後群は開口絞りを有し、ズーミングに際して第１レンズ群と第２レンズ群と後群に含まれるレンズ群のうちの少なくとも１つのレンズ群が移動して、隣り合うレンズ群の間隔が変化するズームレンズであって、１つ又は２つのレンズよりなり、全体として負の屈折力を有するフォーカス部を開口絞りの物体側に有し、フォーカス部は無限遠から至近へのフォーカシングに際して物体側に移動し、第１レンズ群は１つ以上の負レンズを有し、このうちの１つの負レンズＧ１ｎの材料のアッベ数νｎ、無限遠にフォーカスしているときのフォーカス部の全ズーム範囲における横倍率βｆを各々適切に設定すること。【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、ビデオカメラやデジタルスチルカメラ等の電子カメラ、フィルム用カメラ、放送用カメラ等の撮像装置に好適に用いられるものである。

近年、撮像装置は小型化され、それに用いられる撮像光学系には、レンズ全長が短く、コンパクト（小型）で高ズーム比（高変倍比）のズームレンズであることが要求されている。更に球面収差、コマ収差などの単色（短波長）の収差の補正に加え、色収差が良好に補正されていること、特にフォーカシングに際して色収差の変動が少ないこと等が要求されている。これらの要求に応える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たポジティブリード型のズームレンズが知られている。

ポジティブリード型のズームレンズとして、物体側より像側へ順に、正、負、負、正、正の屈折力の第１レンズ群乃至第５レンズ群の５つのレンズ群より成り、ズーミングに際して各レンズ群が移動するズームレンズが知られている（特許文献１）。

特許文献１では第４レンズ群と第５レンズ群との間に開口絞りを有し、開口絞りよりも物体側の単一の負レンズよりなる第３レンズ群でフォーカシングを行っている。この他、物体側より像側へ順に、正、負、正、正、負の屈折力の第１レンズ群乃至第５レンズ群よりなり、ズーミングに際して少なくとも第２レンズ群と第４レンズ群が移動するズームレンズが知られている（特許文献２）。

特許文献２では第３レンズ群中に開口絞りを有し、開口絞りよりも像側の単一の正レンズよりなる第４レンズ群でフォーカシングを行っている。この他、物体側より順に、正、負、正、負、正の屈折力の第１レンズ群乃至第５レンズ群より成り、ズーミングに際して各レンズ群が移動するズームレンズが知られている（特許文献３）。特許文献３では第２レンズ群と第３レンズ群との間に開口絞りを有し、第２レンズ群でフォーカシングを行っている。

特開２００９−２５１１１２号公報 特開平０８−３２７９０３号公報 特開２００６−３４９９４７号公報

全系の小型化を図りつつ、高ズーム比で高い光学性能を有するズームレンズを得るには、球面収差、コマ収差、非点収差等の諸収差を全ズーム範囲においてバランス良く補正することが必要である。更に白色光の下において像の色にじみ具合や解像度を左右する色収差を物体距離全般にわたり良好に補正することが必要である。前述したポジティブリード型のズームレンズにおいて、これらの要求を満足するには、各レンズ群のレンズ構成、各レンズ群の屈折力、そして開口絞りの位置等を適切に設定することが重要である。

例えば、フォーカシングに伴う諸収差の変動を少なくし、物体距離全般にわたり高い光学性能を得るには、フォーカスレンズ群の選定及びフォーカスレンズ群のレンズ構成等を適切に設定することが重要になってくる。特に色収差の補正に強く影響する正の屈折力の第１レンズ群に含まれる負レンズの材料を適切に設定することが重要になってくる。

本発明は、フォーカシングに際しての色収差の変動が少なく、物体距離全般にわたり高い光学性能が得られる小型の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、１つ以上のレンズ群を含む後群より構成され、前記後群は開口絞りを有し、ズーミングに際して前記第１レンズ群と前記第２レンズ群及び前記後群に含まれるレンズ群のうちの少なくとも１つのレンズ群が移動して、隣り合うレンズ群の間隔が変化するズームレンズであって、
１つ又は２つのレンズよりなり、全体として負の屈折力を有するフォーカス部を前記開口絞りの物体側に有し、前記フォーカス部は無限遠から至近へのフォーカシングに際して物体側に移動し、前記第１レンズ群は１つ以上の負レンズを有し、このうちの１つの負レンズＧ１ｎの材料のアッベ数をνｎ、無限遠にフォーカスしているときの前記フォーカス部の全ズーム範囲における横倍率をβｆとするとき、
１０．００＜νｎ＜２０．００
０．１０＜｜βｆ｜＜０．８０
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、フォーカシングに際しての色収差の変動が少なく、物体距離全般にわたり高い光学性能が得られる小型のズームレンズが得られる。

本発明の実施例１のレンズ断面図 （Ａ），（Ｂ） 本発明の実施例１の広角端と望遠端における収差図 本発明の実施例２のレンズ断面図 （Ａ），（Ｂ） 本発明の実施例２の広角端と望遠端における収差図 本発明の実施例３のレンズ断面図 （Ａ），（Ｂ） 本発明の実施例３の広角端と望遠端における収差図 本発明の実施例４のレンズ断面図 （Ａ），（Ｂ） 本発明の実施例４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、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、１つ以上のレンズ群を含む後群より構成されている。後群は開口絞りを有し、ズーミングに際して第１レンズ群と第２レンズ群及び後群に含まれるレンズ群のうちの少なくとも１つのレンズ群が移動して、隣り合うレンズ群の間隔が変化する。ここで屈折力とは光学的パワーのことであり、焦点距離の逆数である。

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）において無限遠物体に合焦したときのレンズ断面図である。図２（Ａ）、（Ｂ）は実施例１のズームレンズの広角端と望遠端（長焦点距離端）において無限遠物体に合焦させたときの縦収差図である。図３は本発明の実施例２のズームレンズの広角端において無限遠物体に合焦したときのレンズ断面図である。図４（Ａ）、（Ｂ）は実施例２のズームレンズの広角端と望遠端において無限遠物体に合焦させたときの縦収差図である。

図５は本発明の実施例３のズームレンズの広角端において無限遠物体に合焦したときのレンズ断面図である。図６（Ａ）、（Ｂ）は実施例３のズームレンズの広角端と望遠端において無限遠物体に合焦させたときの縦収差図である。図７は本発明の実施例４のズームレンズの広角端において無限遠物体に合焦したときのレンズ断面図である。図８（Ａ）、（Ｂ）は実施例４のズームレンズの広角端と望遠端において無限遠物体に合焦させたときの縦収差図である。

図９は本発明のズームレンズを備えるカメラ（撮像装置）の要部概略図である。各実施例のズームレンズはビデオカメラやデジタルカメラ、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像レンズ系である。

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は物体側からレンズ群の順番を示し、Ｌｉは第ｉレンズ群である。ＬＲは１つ以上のレンズ群を有する後群である。ＳＰは開口絞りであり、後群ＬＲ中に含まれている。Ｌｎは開口絞りＳＰより像側のレンズ群のうち負の屈折力が最も大きい（負の屈折力の絶対値が最も大きい）レンズ群である。ｆは１つ又は２つのレンズよりなり、全体として負の屈折力のフォーカス部である。

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センサーやＣＭＯＳセンサーなどの固体撮像素子（光電変換素子）の撮像面が配置され、銀塩フィルム用カメラのときはフィルム面が配置される。

球面収差図において、実線はｄ線、二点鎖線はｇ線である。非点収差図において点線のＭはメリディオナル像面、実線のＳはサジタル像面である。倍率色収差はｇ線について示している。ωは半画角、ＦｎｏはＦナンバーである。尚、以下の各実施例において広角端と望遠端は各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。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。またフォーカスに関する矢印は無限遠から近距離へのフォーカシングに際しての移動方向を示している。

各実施例のズームレンズでは、１つ又は２つのレンズよりなり、全体として負の屈折力を有するフォーカス部ｆを開口絞りＳＰより物体側に有している。そしてフォーカス部ｆは無限遠から至近へのフォーカシングに際して物体側に移動する。第１レンズ群Ｌ１は１つ以上の負レンズを有し、このうちの１つの負レンズＧ１ｎの材料のアッベ数をνｎとする。無限遠にフォーカスしているときのフォーカス部ｆの全ズーム範囲における横倍率をβｆとする。

このとき、
１０．００＜νｎ＜２０．００ ・・・（１）
０．１０＜｜βｆ｜＜０．８０ ・・・（２）
なる条件式を満足する。

本発明のズームレンズは、ズーミングに際して第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２及び後群ＬＲに含まれる複数のレンズ群のうち、１つ以上のレンズ群の合わせて３つ以上のレンズ群が移動する。

これにより変倍を効率良く行いつつ、全系の小型化を図っている。また全系の小型化を図ると、それに伴って、第１レンズ群Ｌ１の正の屈折力が強くなるが、このとき第１レンズ群Ｌ１内部の負レンズＧ１ｎに条件式（１）を満足する高分散材を使用している。これにより、望遠域において色収差の発生を低減している。さらには、第１レンズ群Ｌ１を物体側から像側へ順に、負レンズ、正レンズ、正レンズの少なくとも３つのレンズより構成することによって、正レンズより発生する諸収差を負レンズで補正している。

条件式（１）は、第１レンズ群Ｌ１内部の負レンズＧ１ｎの材料のアッベ数を規定している。条件式（１）の下限値を超えると、物体距離が変化したときに色収差の変動が大きくなってくる。逆に上限値を超えると、望遠端において色収差が増大してくる。さらに望ましくは、条件式（１）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
１５．００＜νｎ＜１８．５０・・・（１ａ）

条件式（２）は、フォーカス部ｆの全ズーム範囲における横倍率を規定している。条件式（２）の下限値を超えるとフォーカス部ｆの負の屈折力が強くなりすぎて（負の屈折力の絶対値が大きくなりすぎて）フォーカシングに際して色収差の変動が大きくなってくる。逆に上限値を超えると、フォーカス部ｆの移動による色収差の変動が増大し、物体距離全般にわたり、色滲みが残存してくる。もしくは、フォーカス部ｆの移動方向が繰り込み方向となってしまって物体距離が変化したことによる変動成分が増大してくる。さらに望ましくは、条件式（２）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
０．２５＜｜βｆ｜＜０．５０・・・（２ａ）

以上のように本発明によれば、全系が小型で物体距離全般にわたり良好なる光学性能を有するズームレンズが得られるが、更に好ましくは次の条件式のうち１つ以上を満足するのが良い。

開口絞りＳＰよりも像側に１つ以上の負の屈折力のレンズ群を有し、１つ以上の負の屈折力のレンズ群のうち負の屈折力の絶対値が最も大きいレンズ群Ｌｎの焦点距離をｆｎとする。望遠端における全系の焦点距離をｆｔとする。フォーカス部ｆを構成するレンズのうち物体側から数えて第ｉ番目（ｉ＝１，２）のレンズを第ｉレンズとするとき、第ｉレンズの焦点距離と材料のアッベ数を各々ｆｉ，νｉとする。フォーカス部ｆの焦点距離をｆｆとする。広角端における全系の焦点距離をｆｗとする。

広角端において、最も物体側の第１レンズ面から距離２００ｍｍの物体にフォーカスする際のフォーカス部ｆの繰り出し量をΔｆとする。負レンズＧ１ｎの物体側のレンズ面の曲率半径をＲｆ、負レンズＧ１ｎの像側のレンズ面の曲率半径をＲｒとする。このとき次の条件式のうち１つ以上を満足するのが良い。
０．１０＜｜ｆｎ｜／ｆｔ＜０．５９ ・・・（３）
０．０１５＜Σ｛ｆｆ／（νｉ・ｆｉ）｝＜０．０５０ ・・・（４）
０．０５０＜Δｆ／ｆｗ＜０．１００ ・・・（５）
−２．００＜（Ｒｆ―Ｒｒ）／（Ｒｆ＋Ｒｒ）＜−０．３０・・・（６）

次に前述の各条件式の技術的意味について説明する。条件式（３）は、後群ＬＲに含まれ、かつ開口絞りＳＰより像側に配置された負の屈折力が最も大きいレンズ群Ｌｎの焦点距離に対する、望遠端における全系の焦点距離の比を規定している。条件式（３）の下限値を超えて、レンズ群Ｌｎの負の屈折力が強すぎると色滲みが大きくなる。

逆に上限値を超えて、レンズ群Ｌｎの負の屈折力が小さくなると、物体側に配置された変倍用のレンズ群のズーミングに伴う移動量が大きくなってレンズ全長が長くなってくる。さらに望ましくは、条件式（３）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
０．３０＜｜ｆｎ｜／ｆｔ＜０．５５ ・・・（３ａ）
条件式（４）は、フォーカス部ｆにおける残存色収差の量を規定する。条件式（４）の下限値を超えると、フォーカス部の移動による色収差の変動が小さくなり、物体距離が変化することによる色収差の変動を軽減するのが困難になる。

逆に上限値を超えると、フォーカス部ｆが移動することによって変動する色収差の成分が大きくなりすぎてくる。さらに望ましくは、条件式（４）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
０．０１８＜Σ｛ｆｆ／（νｉ・ｆｉ）｝＜０．０４０・・・（４ａ）
さらに望ましくは、条件式（４ａ）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
０．０２０＜Σ｛ｆｆ／（νｉ・ｆｉ）｝＜０．０３５・・・（４ｂ）

条件式（５）は、広角端におけるフォーカス部ｆの繰り出し量と広角端における全系の焦点距離の比を規定している。条件式（５）の下限値を超えて、繰り出し量が小さくなるとフォーカス部ｆの負の屈折力が強くなってきて色収差の変動が大きくなる。逆に上限値を超えて、繰り出し量が大きくなりすぎると、移動に要するスペースが増加し、全系が大型化してくる。さらに望ましくは、条件式（５）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
０．０６０＜Δｆ／ｆｗ＜０．０９０・・・（５ａ）

条件式（６）は、フォーカス部ｆに含まれる負レンズのレンズ形状を規定している。条件式（６）の上限値又は下限値のどちらを超えてもフォーカシングに際して変動する諸収差が大きくなってくる。さらに望ましくは、条件式（６）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。これによれば全系が小型で、かつ諸収差が良好に補正されたズームレンズが容易に得られる。
−１．７０＜（Ｒｆ―Ｒｒ）／（Ｒｆ＋Ｒｒ）＜−０．４０・・・（６ａ）

フォーカス部ｆは１つの負レンズから構成すれば、フォーカス部ｆの移動による色収差の変動成分を持たせつつ、迅速なフォーカシングが容易になる。尚、各実施例において後群は、物体側から像側へ順に、正の屈折力の第３レンズ群、開口絞り、負の屈折力の第４レンズ群、正の屈折力の第５レンズ群より構成され、ズーミングに際して各レンズ群が移動する。そしてフォーカス部は第２レンズ群に含まれる１つの負レンズより構成される

又は後群は、物体側から像側へ順に、正の屈折力の第３レンズ群、開口絞り、負の屈折力の第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レンズ群より構成され、ズーミングに際して各レンズ群が移動する。そして、フォーカス部は第２レンズ群に含まれる１つの負レンズより構成されること。又は、後群は、物体側から像側へ順に、負の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群、開口絞り、負の屈折力の第５レンズ群、正の屈折力の第６レンズ群より構成され、ズーミングに際して各レンズ群が移動する。そしてフォーカス部は第３レンズ群より構成される。

後群は、物体側から像側へ順に、正の屈折力の第３レンズ群、開口絞り、負の屈折力の第４レンズ群、正の屈折力の第５レンズ群より構成され、ズーミングに際して各レンズ群が移動する。そしてフォーカス部は第２レンズ群に含まれる負レンズと正レンズより構成される。

次に各実施例のズームレンズ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のズームレンズについて説明する。実施例１のズームレンズは、物体側より像側へ順に、次のとおりである。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、開口絞りＳＰ、負の屈折力の第４レンズ群Ｌ４、正の屈折力の第５レンズ群Ｌ５から構成されている。

広角端から望遠端へのズーミングに際し、第１レンズ群Ｌ１は物体側へ移動する。尚、第１レンズ群Ｌ１は、ズーム中間域の画面周辺照度比などを確保するために、像側に凸形状を示す軌跡を描きながら移動しても良い。第２レンズ群Ｌ２乃至第５レンズ群Ｌ５はいずれも、物体側へ移動する。主に第３レンズ群Ｌ３の移動によって変倍を行い、第５レンズ群Ｌ５で変倍に伴って移動するピント位置を補償している。

第１レンズ群Ｌ１は物体側から像側へ順に、負レンズＧ１ｎと正レンズを接合した接合レンズ、正レンズより構成している。最も物体側に配置した負レンズＧ１ｎの材料は高分散の商品名ＦＤＳ１８（ＨＯＹＡ社製）（アッベ数＝１７．９８）を使用している。これによって、全系の小型化のために各レンズを強い屈折力配置としたときの第１レンズ群Ｌ１により発生する色収差を軽減している。

一般に、第１レンズ群Ｌ１に含まれる負レンズに高分散材料を用いると、物体距離が無限遠から近距離に変化したとき、倍率色収差の変動成分が（収差係数でいうと−側に）大きくなってくる。つまり、撮影距離が異なる物体を撮る場合に、色滲み特性が（収差係数でいうと−方向に）大きく変動してくる傾向となる。そこで本実施例では、無限遠から近距離へのフォーカシングに際して、第２レンズ群Ｌ２の像側の単一レンズよりなるフォーカス部ｆ（図示）を物体側に移動している。

これにより、開口絞りＳＰより物体側に配置された（収差係数でいうと＋側に）レンズ群による色成分の残存分を軽減している。フォーカス部ｆの横倍率が全ズーム範囲で０．３７〜０．４５（条件式（２））の範囲内としている。そして無限遠から近距離へのフォーカシングに際して物体側へ移動させている。これらによって、色収差を良好に補正しつつ物体距離の変動による色収差の変動を軽減している。

第４レンズ群Ｌ４がレンズ群Ｌｎに相当する。条件式（３）の値は、０．４４（条件式（３））であり、これにより第４レンズ群Ｌ４よりも物体側に配置される変倍用のレンズ群の屈折力を強くして、レンズ全長を短くしている。

本実施例では変倍に貢献する第３レンズ群Ｌ３を３つの正レンズと１つの負レンズより構成して、屈折力分担により、諸収差の発生を低減している。条件式（４）の値は、０．０２５であり、物体距離が変化したことによる色収差の変動を軽減している。条件式（５）の値は、０．０７７であり、フォーカシングに際しての移動スペースを適切に確保している。

［実施例２］
以下、図３を参照して、本発明の実施例２のズームレンズについて説明する。実施例２のズームレンズは、物体側より像側へ順に、次のとおりである。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、開口絞りＳＰ、負の屈折力の第４レンズ群Ｌ４、負の屈折力の第５レンズ群Ｌ５、正の屈折力を有する第６レンズ群Ｌ６から構成されている。

広角端から望遠端へのズーミングに際し、第１レンズ群Ｌ１乃至第６レンズ群Ｌ６は物体側へ移動する。無限遠から近距離へのフォーカシングに際して第２レンズ群Ｌ２の像側の単一レンズよりなるフォーカス部ｆ（図示）を物体側に移動している。

本実施例では、第１レンズ群Ｌ１を構成する負レンズＧ１ｎにアッベ数＝１７．９８の材料を用いている。フォーカス部ｆの横倍率は全ズーム範囲で０．２９〜０．３９（条件式（２））である。第４レンズ群Ｌ４がレンズ群ＬＮに相当する。条件式（３）の値は、０．４２であり、これにより第４レンズ群Ｌ４よりも物体側に配置される変倍用の各レンズ群の屈折力を強くして、レンズ全長を短くしている。

条件式（４）の値は、０．０２５であり、物体距離が変化したことによる色収差の変動を軽減している。条件式（５）の値は、０．０７１であり、フォーカシングに際しての移動スペースを適切に確保している。その他の点は、実施例１と同じである。

［実施例３］
以下、図５を参照して、本発明の実施例３のズームレンズについて説明する。実施例３のズームレンズは、物体側より像側へ順に、次のとおりである。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、負の屈折力の第３レンズ群Ｌ３、正の屈折力の第４レンズ群Ｌ４、開口絞りＳＰ、負の屈折力の第５レンズ群Ｌ５、正の屈折力を有する第６レンズ群Ｌ６から構成されている。

広角端から望遠端へのズーミングに際し、第１レンズ群Ｌ１、第２レンズ群Ｌ２、第４レンズ群Ｌ４乃至第６レンズ群Ｌ６は物体側へ移動する。第３レンズ群Ｌ３は物体側へ凸状の軌跡で移動する。無限遠から近距離へのフォーカシングに際して、単一レンズよりなる第３レンズ群Ｌ３（フォーカス部ｆ）を物体側に駆動している。

本実施例では、第１レンズ群Ｌ１を構成する負レンズＧ１ｎにアッベ数＝１６．７７の材料を用いている。フォーカス部ｆの横倍率は全ズーム範囲で０．３９〜０．４５（条件式（２））である。第５レンズ群Ｌ５がレンズ群ＬＮに相当する。条件式（３）の値は０．５４であり、これにより第５レンズ群Ｌ５よりも物体側に配置される変倍用のレンズ群の屈折力を強くしてレンズ全長を短くしている。

条件式（４）の値は、０．０２８であり、物体距離が変化したことによる色収差の変動を軽減している。条件式（５）の値は、０．０７６であり、フォーカシングに際しての移動スペースを適切に確保している。その他の点は、実施例１と同じである。

［実施例４］
以下、図７を参照して、本発明の実施例４のズームレンズについて説明する。実施例４のズームレンズは、物体側より像側へ順に、次のとおりである。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、開口絞りＳＰ、負の屈折力の第４レンズ群Ｌ４、正の屈折力の第５レンズ群Ｌ５から構成されている。広角端から望遠端へのズーミングに際し、第１レンズ群Ｌ１乃至第５レンズ群Ｌ５は物体側へ移動する。無限遠から近距離へのフォーカシングに際して第２レンズ群Ｌ２の像側の負レンズと正レンズよりなるフォーカス部ｆ（図示）を物体側に移動している。

本実施例では、第１レンズ群Ｌ１を構成する負レンズＧ１ｎにアッベ数＝１７．４７の材料を用いている。フォーカス部ｆの横倍率は全ズーム範囲で０．３１〜０．４０（条件式（２））である。

第４レンズ群Ｌ４がレンズ群ＬＮに相当する。条件式（３）の値は、０．３５である。これにより第４レンズ群Ｌ４よりも物体側に配置される変倍用のレンズ群の屈折力を強くしてレンズ全長を短くしている。条件式（４）の値は、０．０２２であり、物体距離が変化したことによる色収差の変動を軽減している。条件式（５）の値は、０．０７４であり、フォーカシングに際しての移動スペースを適切に確保している。その他の点は、実施例１と同じである。

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例に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、実施例１乃至４の全てのズームレンズは、ズーミングに際してＦ値の変動を低減するために開口絞り制御を行なっているものもあるが、所望の仕様特性が得られる範囲内であれば特に行わなくてもよい。

次に本発明のズームレンズを用いた実施例を図９を用いて説明する。図９において、１０は一眼レフカメラ本体、１１は本発明によるズームレンズを搭載した交換レンズである。１２は交換レンズ１１を通して得られる被写体像を記録する銀塩フィルムや被写体像を受光する固体撮像素子（光電変換素子）などの感光面である。１３は交換レンズ１１からの被写体像を観察するファインダー光学系、１４は交換レンズ１１からの被写体像を感光面１２とファインダー光学系１３に切り替えて伝送するための回動するクイックリターンミラーである。

ファインダーで被写体像を観察する場合は、クイックリターンミラー１４を介してピント板１５に結像した被写体像をペンタプリズム１６で正立像としたのち、接眼光学系１７で拡大して観察する。１８はサブミラー、１９は自動焦点検出装置である。

撮影時にはクイックリターンミラー１４が矢印方向に回動して被写体像は感光面記録手段１２に形成される結像して記録される。このように本発明のズームレンズを一眼レフカメラ交換レンズ等の光学機器に適用することにより、高い光学性能を有した光学機器が実現できる。尚、本発明はクイックリターンミラーのないＳＬＲ（Single lens Reflex）カメラにも同様に適用することができる。また本発明のズームレンズはビデオカメラにも同様に適用することができる。

以下に、実施例１乃至４に各々対応する数値実施例１乃至４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し、ｒｉは第ｉ番目（第ｉ面）の曲率半径、ｄｉは第ｉ面と第ｉ＋１面との間の間隔、ｎｄｉ、νｄｉはそれぞれ第ｉ番目のレンズの材料のｄ線を基準とした屈折率、アッベ数を示す。ＢＦはバックフォーカスであり、最終レンズ面から像面までの空気換算での距離である。レンズ全長は第１レンズ面から最終レンズ面までの距離にバックフォーカスの値を加えたものである。非球面データには、非球面を次式で表した場合の非球面係数を示す。

但し、
ｘ：光軸方向の基準面からの変位量
ｈ：光軸に対して垂直な方向の高さ
Ｒ：ベースとなる２次曲面の半径
ｋ：円錐定数
Ａｎ：ｎ次の非球面係数
なお、「ｅ−ｚ」の表示は「10^-Z」を意味する。又前述の各条件式と数値実施例における諸数値との関係を表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 84.913 2.00 1.94595 18.0 41.34
2 51.982 6.37 1.69680 55.5 38.48
3 254.162 0.15 37.22
4 35.333 5.08 1.69680 55.5 35.40
5 129.758 (可変) 34.35
6 67.698 1.16 1.88300 40.8 23.62
7 12.426 5.75 18.11
8 -30.195 1.16 1.88300 40.8 17.67
9 41.751 0.14 17.33
10 27.001 3.17 1.94595 18.0 17.46
11 -60.641 2.89 17.20
12* -20.826 0.93 1.85400 40.4 15.64
13 -65.343 (可変) 15.67
14* 21.180 3.89 1.69680 55.5 15.96
15 97.480 0.12 15.37
16 19.716 7.15 1.59282 68.6 15.02
17 -49.409 0.12 13.05
18 84.086 0.70 1.84666 23.8 12.52
19* 16.576 0.12 11.80
20 16.150 3.91 1.48749 70.2 11.80
21 -167.499 1.16 11.03
22(絞り) ∞ (可変) 10.45
23 1436.281 0.70 1.69680 55.5 10.93
24 17.737 2.15 1.84666 23.8 11.18
25 23.319 (可変) 11.35
26* 19.197 4.50 1.48749 70.2 18.02
27 68.425 (可変) 18.44
像面 ∞

非球面データ
第12面
K = 8.45178e-001 A 4= 5.64142e-006 A 6= 7.45369e-008 A 8=-1.38336e-009
A10= 1.23619e-011

第14面
K =-1.01557e-001 A 4=-7.76908e-007 A 6=-6.54270e-008 A 8=-1.95140e-010

第19面
K = 6.64216e-001 A 4= 5.15408e-005 A 6= 2.33791e-007 A 8=-9.76227e-010
A10= 1.37768e-011

第26面
K = 0.00000e+000 A 4=-2.46987e-005 A 6=-5.66166e-009 A 8= 1.77393e-010
A10=-5.99554e-013

各種データ
ズーム比 4.71
広角 中間 望遠
焦点距離 17.94 41.76 84.48
Fナンバー 2.94 5.00 6.00
半画角（度） 33.34 18.04 9.15
像高 11.80 13.60 13.60
レンズ全長 97.34 108.30 120.68
BF 13.21 25.00 30.35

d 5 0.58 9.85 19.17
d13 16.03 6.07 1.28
d22 2.62 8.68 14.20
d25 11.61 5.39 2.39
d27 13.21 25.00 30.35

入射瞳位置 28.62 54.03 103.54
射出瞳位置 -23.40 -19.82 -19.78
前側主点位置 37.77 56.88 45.67
後側主点位置 -4.73 -16.76 -54.13

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
L 1 1 55.69 13.60 2.13 -5.80
L 2 6 -10.15 15.19 3.18 -7.46
L 3 14 17.63 17.15 1.56 -10.03
L 4 23 -37.05 2.85 1.99 0.39
L 5 26 53.14 4.50 -1.15 -4.09

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -145.99
2 2 92.58
3 4 68.17
4 6 -17.41
5 8 -19.70
6 10 20.10
7 12 -36.14
8 14 38.04
9 16 24.72
10 18 -24.50
11 20 30.43
12 23 -25.78
13 24 74.37
14 26 53.14

（数値実施例２）
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 119.112 2.00 1.94595 18.0 46.08
2 63.888 6.06 1.69680 55.5 44.47
3 1050.812 0.15 43.79
4 36.880 5.34 1.69680 55.5 40.87
5 143.627 (可変) 40.40
6 72.821 1.16 1.88300 40.8 24.35
7 12.770 5.70 18.60
8 -28.799 1.16 1.88300 40.8 17.50
9 63.191 0.13 18.21
10 29.919 3.12 1.94595 18.0 18.31
11 -54.899 2.75 18.08
12* -20.920 0.93 1.85400 40.4 16.45
13 -90.252 (可変) 16.46
14* 21.679 3.74 1.69680 55.5 16.42
15 90.714 0.12 15.80
16 19.575 7.47 1.59282 68.6 15.40
17 -50.307 0.12 13.26
18 62.201 0.70 1.84666 23.8 12.67
19* 15.943 0.12 11.94
20 15.788 4.18 1.48749 70.2 11.94
21 -101.480 1.16 11.09
22(絞り) ∞ (可変) 10.43
23 272.154 0.70 1.69680 55.5 11.51
24 17.400 2.09 1.84666 23.8 11.79
25 21.457 (可変) 11.96
26 -22.110 0.75 1.58913 61.1 13.96
27 -30.237 (可変) 14.71
28* 21.727 4.89 1.48749 70.2 17.78
29 2085.623 (可変) 18.65
像面 ∞

非球面データ
第12面
K = 8.58338e-001 A 4= 5.57146e-006 A 6= 6.59697e-008 A 8=-9.18752e-010
A10= 8.56606e-012

第14面
K =-1.76906e-001 A 4=-3.03720e-006 A 6=-6.37897e-008 A 8=-1.81295e-010

第19面
K = 6.24337e-001 A 4= 4.57564e-005 A 6= 2.09637e-007 A 8=-1.19599e-009
A10= 1.23599e-011

第28面
K = 0.00000e+000 A 4=-2.30829e-005 A 6= 1.71728e-008 A 8= 9.53180e-011
A10=-2.74176e-013

各種データ
ズーム比 4.71
広角 中間 望遠
焦点距離 18.04 41.76 84.96
Fナンバー 2.94 5.00 6.00
半画角（度） 33.19 18.04 9.09
像高 11.80 13.60 13.60
レンズ全長 96.81 108.02 120.68
BF 11.81 22.76 25.78

d 5 0.58 10.81 20.53
d13 16.27 6.29 1.28
d22 2.62 8.56 14.47
d25 10.43 4.39 3.52
d27 0.58 0.69 0.58
d29 11.81 22.76 25.78

入射瞳位置 28.15 55.67 107.37
射出瞳位置 -23.83 -20.63 -24.33
前側主点位置 37.06 57.24 48.30
後側主点位置 -6.23 -18.99 -59.18


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
L 1 1 57.22 13.55 2.62 -5.27
L 2 6 -10.33 14.95 3.25 -7.11
L 3 14 17.23 17.59 2.05 -10.07
L 4 23 -36.03 2.78 2.06 0.49
L 5 26 -144.60 0.75 -1.34 -1.83
L 6 28 45.00 4.89 -0.03 -3.32

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -148.28
2 2 97.38
3 4 69.78
4 6 -17.70
5 8 -22.27
6 10 20.84
7 12 -32.09
8 14 39.99
9 16 24.76
10 18 -25.50
11 20 28.36
12 23 -26.71
13 24 87.97
14 26 -144.60
15 28 45.00

（数値実施例３）
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 137.346 2.01 2.10205 16.8 50.77
2 77.509 5.60 1.69680 55.5 47.66
3 8531.268 0.15 45.80
4 33.265 5.06 1.69680 55.5 34.99
5 118.291 (可変) 33.98
6 63.445 1.17 1.88300 40.8 25.49
7 12.316 5.95 18.53
8 -28.135 1.17 1.88300 40.8 18.22
9 39.209 0.36 17.47
10 27.498 3.55 1.94595 18.0 17.49
11 -52.021 (可変) 17.04
12* -22.087 1.06 1.91082 35.3 15.17
13 -64.915 (可変) 15.10
14* 21.020 4.40 1.69680 55.5 23.13
15 57.612 0.75 22.80
16 21.601 7.95 1.59282 68.6 22.92
17 -38.321 0.12 21.61
18 124.735 0.70 1.84666 23.8 19.01
19* 18.608 0.00 17.00
20 14.653 4.31 1.48749 70.2 16.99
21 -206.792 1.16 16.32
22(絞り) ∞ (可変) 15.27
23 1246.583 0.70 1.69680 55.5 16.76
24 18.079 2.18 1.84666 23.8 15.68
25 23.874 (可変) 14.92
26* 20.472 6.11 1.48749 70.2 23.07
27 64.839 (可変) 22.97
28 ∞ 3.17 1.54400 60.0 50.20
29 ∞ 8.79 50.20
像面 ∞

非球面データ
第12面
K = 9.18739e-001 A 4= 5.01744e-006 A 6= 2.68468e-008 A 8=-6.22199e-010
A10= 5.84292e-012

第14面
K =-1.37327e-001 A 4=-1.17987e-006 A 6=-4.45413e-008 A 8=-2.62190e-010

第19面
K = 8.29921e-001 A 4= 5.07673e-005 A 6= 2.67706e-007 A 8=-8.36978e-010
A10= 1.59929e-011

第26面
K = 0.00000e+000 A 4=-2.29270e-005 A 6=-9.30937e-010 A 8= 1.37129e-010
A10=-7.38663e-013

各種データ
ズーム比 4.00
広角 中間 望遠
焦点距離 17.61 40.86 70.45
Fナンバー 2.10 5.00 6.00
半画角（度） 34.92 18.48 10.97
像高 12.29 13.66 13.66
レンズ全長 99.96 110.42 121.44
BF 12.58 24.84 28.38

d 5 0.58 9.58 17.08
d11 2.73 2.12 2.50
d13 15.39 5.35 1.42
d22 2.64 8.86 14.21
d25 11.58 5.21 3.39
d27 1.74 14.00 17.54

入射瞳位置 27.12 50.10 83.83
射出瞳位置 -27.10 -36.03 -41.31
前側主点位置 36.09 53.71 55.22
後側主点位置 -8.82 -32.07 -61.65

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
Ｌ1 1 55.68 12.83 2.52 -4.85
Ｌ2 6 -19.27 12.20 -0.69 -11.33
Ｌ3 12 -37.20 1.06 -0.29 -0.85
Ｌ4 14 18.24 19.40 2.99 -10.68
Ｌ5 23 -38.11 2.89 2.02 0.41
Ｌ6 26 58.72 6.11 -1.81 -5.75
GB 28 ∞ 3.17 1.03 -1.03

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -164.33
2 2 112.23
3 4 64.83
4 6 -17.49
5 8 -18.40
6 10 19.44
7 12 -37.20
8 14 45.26
9 16 24.51
10 18 -25.91
11 20 28.25
12 23 -26.33
13 24 75.02
14 26 58.72
15 28 0.00

（数値実施例４）
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 69.242 2.01 1.95906 17.5 50.79
2 46.204 6.55 1.69680 55.5 46.56
3 151.598 0.15 44.26
4 36.940 5.30 1.69680 55.5 38.62
5 133.503 (可変) 37.67
6 81.579 1.17 1.88300 40.8 26.72
7 12.647 5.83 19.28
8 -40.178 1.17 1.88300 40.8 19.01
9 44.566 0.12 18.11
10 25.979 3.13 1.94595 18.0 17.99
11 -85.594 2.59 17.52
12* -26.411 0.93 1.85400 40.4 15.58
13 124.312 0.12 15.28
14 64.906 1.36 1.80000 29.8 15.27
15 211.796 (可変) 15.23
16* 18.959 4.05 1.69680 55.5 23.46
17 55.948 0.12 23.13
18 18.712 6.75 1.59282 68.6 22.87
19 -55.768 0.12 21.81
20 54.009 0.70 1.84666 23.8 18.79
21* 14.989 0.35 16.24
22 13.275 4.10 1.48749 70.2 16.22
23 306.560 1.16 15.43
24(絞り) ∞ (可変) 14.49
25 -136.141 0.70 1.69680 55.5 16.04
26 17.513 2.14 1.84666 23.8 14.96
27 22.752 (可変) 14.55
28* 18.226 4.61 1.48749 70.2 22.99
29 96.403 (可変) 22.99
30 ∞ 3.17 1.54400 60.0 50.20
31 ∞ 10.81 50.20
像面 ∞

非球面データ
第12面
K = 1.23754e+000 A 4=-8.43748e-007 A 6= 1.09224e-007 A 8=-2.36225e-009
A10= 1.78133e-011

第16面
K =-3.00724e-002 A 4= 1.44396e-006 A 6=-5.18122e-008 A 8=-3.96576e-010

第21面
K = 8.14547e-001 A 4= 5.42834e-005 A 6= 3.75464e-007 A 8=-7.37828e-010
A10= 2.46947e-011

第28面
K = 0.00000e+000 A 4=-3.71177e-005 A 6= 8.37370e-009 A 8= 3.93328e-011
A10=-4.91219e-013


各種データ
ズーム比 4.71
広角 中間 望遠
焦点距離 18.28 40.92 86.10
Fナンバー 2.10 5.00 6.00
半画角（度） 33.92 18.46 9.01
像高 12.29 13.66 13.66
レンズ全長 97.83 108.94 121.42
BF 15.01 25.35 30.91

d 5 0.58 10.17 20.13
d15 15.59 6.46 1.28
d24 2.65 7.02 11.91
d27 8.77 4.70 1.96
d29 2.15 12.49 18.05
d31 10.81 10.81 10.80

入射瞳位置 29.83 56.82 112.11
射出瞳位置 -23.81 -32.20 -37.51
前側主点位置 38.46 58.80 44.75
後側主点位置 -7.48 -30.12 -75.30

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
Ｌ1 1 58.02 14.01 1.48 -6.67
Ｌ2 6 -10.24 16.41 3.29 -7.80
Ｌ3 16 17.24 17.35 1.48 -10.29
Ｌ4 25 -29.69 2.84 1.63 0.06
Ｌ5 28 45.23 4.61 -0.71 -3.75
GB 30 ∞ 3.17 1.03 -1.03

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -151.25
2 2 93.00
3 4 71.68
4 6 -17.09
5 8 -23.78
6 10 21.36
7 12 -25.43
8 14 116.51
9 16 39.38
10 18 24.46
11 20 -24.71
12 22 28.33
13 25 -22.23
14 26 75.69
15 28 45.23
16 30 0.00

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
Ｌｎ レンズ群 ｆ フォーカス部

Claims (12)

1. 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、１つ以上のレンズ群を含む後群より構成され、前記後群は開口絞りを有し、ズーミングに際して前記第１レンズ群と前記第２レンズ群及び前記後群に含まれるレンズ群のうちの少なくとも１つのレンズ群が移動して、隣り合うレンズ群の間隔が変化するズームレンズであって、
   １つ又は２つのレンズよりなり、全体として負の屈折力を有するフォーカス部を前記開口絞りの物体側に有し、前記フォーカス部は無限遠から至近へのフォーカシングに際して物体側に移動し、前記第１レンズ群は１つ以上の負レンズを有し、このうちの１つの負レンズＧ１ｎの材料のアッベ数をνｎ、無限遠にフォーカスしているときの前記フォーカス部の全ズーム範囲における横倍率をβｆとするとき、
   １０．００＜νｎ＜２０．００
   ０．１０＜｜βｆ｜＜０．８０
   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. 前記開口絞りよりも像側に１つ以上の負の屈折力のレンズ群を有し、
   前記１つ以上の負の屈折力のレンズ群のうち負の屈折力の絶対値が最も大きいレンズ群Ｌｎの焦点距離をｆｎ、望遠端における全系の焦点距離をｆｔとするとき、
   ０．１０＜｜ｆｎ｜／ｆｔ＜０．５９
   なる条件式を満足することを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
3. 前記フォーカス部を構成するレンズのうち物体側から数えて第ｉ番目（ｉ＝１，２）のレンズを第ｉレンズとするとき、第ｉレンズの焦点距離と材料のアッベ数を各々ｆｉ，νｉ、前記フォーカス部の焦点距離をｆｆとするとき、
   ０．０１５＜Σ｛ｆｆ／（νｉ・ｆｉ）｝＜０．０５０
   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に記載のズームレンズ。
4. 前記フォーカス部は１つの負レンズから構成されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のズームレンズ。
5. 広角端における全系の焦点距離をｆｗ、広角端において、最も物体側の第１レンズ面から距離２００ｍｍの物体にフォーカスする際の前記フォーカス部の繰り出し量をΔｆとするとき、
   ０．０５０＜Δｆ／ｆｗ＜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４のいずれか１項に記載のズームレンズ。
6. 前記負レンズＧ１ｎの物体側のレンズ面の曲率半径をＲｆ、前記負レンズＧ１ｎの像側のレンズ面の曲率半径をＲｒとするとき、
   −２．００＜（Ｒｆ―Ｒｒ）／（Ｒｆ＋Ｒｒ）＜−０．３０
   なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のズームレンズ。
7. 前記第１レンズ群は、物体側から像側へ順に、負レンズ、正レンズ、正レンズより構成されることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のズームレンズ。
8. 前記後群は、物体側から像側へ順に、正の屈折力の第３レンズ群、開口絞り、負の屈折力の第４レンズ群、正の屈折力の第５レンズ群より構成され、ズーミングに際して各レンズ群が移動し、前記フォーカス部は前記第２レンズ群に含まれる１つの負レンズより構成され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. 前記後群は、物体側から像側へ順に、正の屈折力の第３レンズ群、開口絞り、負の屈折力の第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レンズ群より構成され、ズーミングに際して各レンズ群が移動し、前記フォーカス部は前記第２レンズ群に含まれる１つの負レンズより構成され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。
10. 前記後群は、物体側から像側へ順に、負の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群、開口絞り、負の屈折力の第５レンズ群、正の屈折力の第６レンズ群より構成され、ズーミングに際して各レンズ群が移動し、前記フォーカス部は前記第３レンズ群より構成されることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項のズームレンズ。
11. 前記後群は、物体側から像側へ順に、正の屈折力の第３レンズ群、開口絞り、負の屈折力の第４レンズ群、正の屈折力の第５レンズ群より構成され、ズーミングに際して各レンズ群が移動し、前記フォーカス部は前記第２レンズ群に含まれる負レンズと正レンズより構成され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。
12. 請求項１乃至１１のいずれか１項に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固体撮像素子とを有することを特徴とする撮像装置。