JP2018004665A - ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 広画角、高倍率で全ズーム範囲に渡り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】 ズームレンズは、物体側から像側へ順に、変倍のためには不動の正の第１群、変倍に際して移動する負の第２群、変倍に際して移動する正の第３群と、最も像側に変倍のためには不動の正の第Ｒ群を有し、変倍に際して隣り合う各レンズ群の間隔が変化し、第Ｒ群は、第Ｒ群中の物体側から第ｉ番目のレンズにおける近軸追跡上の軸上光束高さと瞳近軸光束高さとの比が所定の関係を満足する面を含む第Ｒ１群と、それ以外の第Ｒ２群とから構成され、第Ｒ１群は部分分散比とアッベ数が所定の関係を満たす正レンズ及び負レンズを含み、第Ｒ２群は第Ｒ群の焦点距離、部分分散比とアッベ数と焦点距離が所定の関係を満たす正レンズを含み、第Ｒ群の全正レンズと全負レンズの部分分散比の平均値、アッべ数の平均値を適切に設定する。
【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、特に放送用テレビカメラ、映画用カメラ、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、テレビカメラや映画用カメラ、写真用カメラ等の撮像装置には、広画角、高ズーム比かつ高い光学性能を有したズームレンズが要望されている。特に、プロフェッショナルの動画撮影システムとしてのテレビ、映画用カメラに用いられているＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像デバイスは、撮像範囲全体が略均一の解像力を有している。そのため、これを用いるズームレンズに対しては、画面中心から画面周辺まで解像力が略均一で、色収差の少ないことが要求されている。

広画角、高ズーム比のズームレンズとして、物体側から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、正または負の屈折力の第３レンズ群と、レンズの最も像側に正の屈折力の第Ｒ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。例えば、特許文献１では、変倍比３〜８程度、広角端の半画角３２°〜３５°程度のズームレンズが開示されている。また、特許文献２では、変倍比１９．５〜２１程度、広角端の半画角３０°〜３５°程度のズームレンズが開示されている。

特開２０１５−１７６１１８号公報 特開２０１０−１８６１７９号公報

収差論 松井吉哉著 1989年 一般社団法人日本オプトメカトロニクス協会

前述した特許文献には、部分分散比の高い光学材料からなるレンズを採用して、特に色収差を良好に補正して高い光学性能を実現したズームレンズが記載されている。広角端画角が広く、高いズーム倍率を有するズームレンズにおいて良好な撮像性能を維持するには、基準波長に加え色収差のズーム変動を良好に補正することが重要である。特に、広角端における倍率色収差および望遠端における軸上色収差を良好に補正することが重要である。

例えば、広角端において倍率色収差の２次スペクトルを補正するためには、開口絞りよりも像面側で正の屈折力を有するレンズ（以下、正レンズとも言う）に異常分散性を有する材料を使用することが有効である。しかしながら比較的Ｆナンバーの明るい光学系である場合、少なからず軸上光線もそのレンズによる影響を受けてしまうため、軸上色収差が過補正になりやすい。例えば異常分散特性を有する光学材料を用いて広角端の倍率色収差を補正した場合、同時に軸上色収差もズーム全域で一定のオフセット補正が掛かったような影響を受ける。前述のようなズームレンズにおいて、倍率色収差が目立ちやすい広角側で良好な補正を達成しつつ全ズーム範囲にわたり高い光学性能を得るには、次のように設定することが有効である。特にズーミングに際して不動の最も像側に位置する最終レンズ群の軸外光束が高い像面側に異常分散を有する正レンズを配置して倍率色収差の２次スペクトルを補正しながら軸上色収差バランスも適切に設定することが有効である。

しかしながら、特許文献１に開示されている技術を用いたズームレンズは倍率が低い想定であり、更なる高倍率化を図る場合に倍率色収差と軸上色収差をズーム全域にわたり良好に補正するのが困難になってくる。また、特許文献２に開示されているズームレンズは異常分散性を有する材料からなる正レンズのパワーが弱く、且つ最終レンズ群全体の軸上色収差補正バランスも更に改善の余地がある。

そこで、本発明は異常分散性を有する材料からなる正レンズの配置やパワーを適切に設定し、且つ、最終レンズ群として有する色収差補正能力を適切に設定する。それにより、広画角、高ズーム比でありながら、広角端における倍率色収差および望遠端における軸上色収差を良好に補正するズームレンズの提供を目的とする。具体的には、広角端の半画角３２度以上、変倍比１８倍以上で、高い光学性能を有したズームレンズの提供を目的とする。

上記目的を達成するために、本発明のズームレンズは、物体側から像側へ順に、変倍のためには移動しない正の屈折力の第１レンズ群、変倍に際して移動する負の屈折力の第２レンズ群、変倍に際して移動する正の屈折力の第３レンズ群と、最も像側に変倍のためには移動しない正の屈折力の第Ｒレンズ群を有し、変倍に際して隣り合う各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Ｒレンズ群中の物体側から第ｉ番目のレンズにおける近軸追跡上の軸上光束高さをｈｉ、瞳近軸光束高さをｈｂｉとしたとき、前記第Ｒレンズ群は、
ｈｂｉ／ｈｉ＜０．１５
を満足する面を含む第Ｒ１サブレンズ群と、それ以外の第Ｒ２サブレンズ群とから構成され、前記第Ｒ１サブレンズ群は、正レンズＬ１ｐと負レンズＬ１ｎを含み、前記正レンズＬ１ｐの部分分散比とアッべ数をそれぞれθＲ１ｐ及びνＲ１ｐ、前記負レンズＬ１ｎの部分分散比とアッべ数をそれぞれθＲ１ｎ及びνＲ１ｎとするとき、
０．７５×１０^−３＜（θＲ１ｐ−θＲ１ｎ）
／（νＲ１ｎ−νＲ１ｐ）＜２．６０×１０^−３
を満たし、
前記第Ｒ２サブレンズ群は、正レンズＬ２ｐを含み、前記第Ｒレンズ群の焦点距離をｆＲ、前記正レンズＬ２ｐの部分分散比とアッべ数をそれぞれθＲ２ｐ及びνＲ２ｐとするとき、
０．６２１＜θＲ２ｐ＜０．７１１
０．７＜ｆＲ２ｐ／ｆＲ＜２．１
を満たし、
前記第Ｒレンズ群に含まれる正レンズの部分分散比の平均値及びアッべ数の平均値をそれぞれθａｐ及びνａｐ、前記第Ｒレンズ群に含まれる負レンズの部分分散比の平均値及びアッべ数の平均値をそれぞれθａｎ及びνａｎとするとき、
｜（θａｐ−θａｎ）／（νａｎ−νａｐ）｜＜１．９０×１０^−３
を満たすことを特徴とする。

また、本発明に係る別の態様のズームレンズは、物体側から像側へ順に、変倍のためには移動しない正の屈折力の第１レンズ群、変倍に際して移動する負の屈折力の第２レンズ群、変倍に際して移動する負の屈折力の第３レンズ群と、最も像側に変倍のためには移動しない正の屈折力の第Ｒレンズ群を有し、変倍に際して隣り合う各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Ｒレンズ群中の物体側から第ｉ番目のレンズにおける近軸追跡上の軸上光束高さをｈｉ、瞳近軸光束高さをｈｂｉとしたとき、前記第Ｒレンズ群は、
ｈｂｉ／ｈｉ＜０．１５
を満足する面を含む第Ｒ１サブレンズ群と、それ以外の第Ｒ２サブレンズ群とから構成され、前記第Ｒ１サブレンズ群は、正レンズＬ１ｐと負レンズＬ１ｎを含み、前記正レンズＬ１ｐの部分分散比とアッべ数をそれぞれθＲ１ｐ及びνＲ１ｐ、前記負レンズＬ１ｎの部分分散比とアッべ数をそれぞれθＲ１ｎ及びνＲ１ｎとするとき、
２．５５×１０^−３＜（θＲ１ｐ−θＲ１ｎ）
／（νＲ１ｎ−νＲ１ｐ）＜５．１×１０^−３
を満たし、前記第Ｒ２サブレンズ群は、正レンズＬ２ｐを含み、前記第Ｒレンズ群の焦点距離をｆＲ、前記正レンズＬ２ｐの部分分散比とアッべ数をそれぞれθＲ２ｐ及びνＲ２ｐとするとき、
０．６２１＜θＲ２ｐ＜０．７１１
０．６＜ｆＲ２ｐ／ｆＲ＜１．９
を満たし、前記第Ｒレンズ群に含まれるの正レンズの部分分散比の平均値及びアッべ数の平均値をそれぞれθａｐ及びνａｐ、前記第Ｒレンズ群に含まれる負レンズの部分分散比の平均値及びアッべ数の平均値をそれぞれθａｎ及びνａｎとするとき、
｜（θａｐ−θａｎ）／（νａｎ−νａｐ）｜＜１．９×１０^−３
を満たす、ことを特徴とする。
ただし、部分分散比θとアッベ数νは、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とするとき、
ν＝（Ｎｄ−１）／（ＮＦ−ＮＣ）
θ＝（Ｎｇ−ＮＦ）／（ＮＦ−ＮＣ）
で表されるものとする。

第Ｒレンズ群に異常分散性の高い正レンズを適切なパワーで配置すると同時に、第Ｒレンズ群の絞りに近い位置に軸上色収差の過補正を防ぐ色収差補正群を配置する。それにより、広画角、高ズーム比を達成しつつ、広角端の倍率色収差及びズーム全域の軸上色収差を良好に補正したズームレンズが得られる。

数値実施例１の広角端で無限遠合焦時のレンズ断面図 数値実施例１の広角端（ａ）、ズーム中間（ｂ）、望遠端（ｃ）で無限遠合焦時の収差図 数値実施例２の広角端で無限遠合焦時のレンズ断面図 数値実施例２の広角端（ａ）、ズーム中間（ｂ）、望遠端（ｃ）で無限遠合焦時の収差図 数値実施例３の広角端で無限遠合焦時のレンズ断面図 数値実施例３の広角端（ａ）、ズーム中間（ｂ）、望遠端（ｃ）で無限遠合焦時の収差図 数値実施例４の広角端で無限遠合焦時のレンズ断面図 数値実施例４の広角端（ａ）、ズーム中間（ｂ）、望遠端（ｃ）で無限遠合焦時の収差図 硝材のアッベ数と部分分散比の分布図 本発明の撮像装置の要部概略図

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。
まず、本発明のズームレンズの特徴について、各条件式に沿って説明する。本発明のズームレンズは、広画角、高ズーム比で、特に広角端の倍率色収差とズーム全域の軸上色収差を良好に補正するために、第Ｒレンズ群に含む正レンズのパワーや部分分散比、及び、第Ｒレンズ群全体の色収差補正バランスを適切に規定している。

本発明のズームレンズは、物体側から像側へ順に、変倍のためには移動しない正の屈折力の第１レンズ群、変倍に際して移動する負の屈折力の第２レンズ群、変倍に際して移動する正の屈折力の第３レンズ群と、最も像側に変倍のためには移動しない正の屈折力の第Ｒレンズ群を有する４群または５群から構成される。第１レンズ群と第Ｒレンズ群は変倍のためには移動せず、互いに隣接するレンズ群の間隔は変倍に際して変化することを特徴とする。

第Ｒレンズ群中の物体側から第ｉ番目のレンズにおける近軸追跡上の軸上光束高さをｈｉ、瞳近軸光束高さをｈｂｉとしたとき、第Ｒレンズ群は、
ｈｂｉ／ｈｉ＜０．１５ ・・・（ｊ）
を満足する面を含む第Ｒ１サブレンズ群と、それ以外の第Ｒ２サブレンズ群とから構成される。

第Ｒ２レンズ群は、正レンズＬ２ｐを含み、第Ｒレンズ群の焦点距離をｆＲ、正レンズＬ２ｐの部分分散比とアッべ数をそれぞれθＲ２ｐ及びνＲ２ｐとするとき、
０．６２１＜θＲ２ｐ＜０．７１１ ・・・（１）
０．７＜ｆＲ２ｐ／ｆＲ＜２．１ ・・・（２）
を満たす。

第Ｒレンズ群に含まれる正レンズの部分分散比の平均値及びアッべ数の平均値をそれぞれθａｐ及びνａｐ、第Ｒレンズ群に含まれる負レンズの部分分散比の平均値及びアッべ数の平均値をそれぞれθａｎ及びνａｎとするとき、
｜（θａｐ−θａｎ）／（νａｎ−νａｐ）｜＜１．９０×１０^−３ ・・・（３）
なる条件を満たす。

また、第Ｒ１レンズ群は、正レンズＬ１ｐと負レンズＬ１ｎを含み、前記正レンズＬ１ｐの部分分散比とアッべ数をそれぞれθＲ１ｐ及びνＲ１ｐ、前記負レンズＬ１ｎの部分分散比とアッべ数をそれぞれθＲ１ｎ及びνＲ１ｎとするとき、
０．７５×１０^−３＜（θＲ１ｐ−θＲ１ｎ）
／（νＲ１ｎ−νＲ１ｐ）＜２．６０×１０^−３ ・・・（４）
を満たす。

ここで、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とするとき、光学素子（レンズ）の材料のアッベ数νｄ、ｇ線とＦ線に関する部分分散比θｇＦは（ａ）式、（ｂ）式で表されるものとする。
νｄ＝（Ｎｄ−１）／（ＮＦ−ＮＣ） ・・・（ａ）
θｇＦ＝（Ｎｇ−ＮＦ）／（ＮＦ−ＮＣ） ・・・（ｂ）
本発明で用いるレンズ材料のアッべ数νは、それぞれ対象となるレンズの材料特性に関して（ａ）式で算出した値を採用する。また、レンズ材料の部分分散比θはそれぞれ対象となるレンズの材料特性に関して（ｂ）式で算出した値を採用する。

本発明のズームレンズは、正の屈折力の第１レンズ群、変倍用の負の屈折力の第２レンズ群を配置したポジティブリード型のズームレンズである。負の屈折力の第２レンズ群は広角側から望遠側への変倍に際して第１レンズ群との間隔が広がるように移動し、高ズーム比を達成し易いズームタイプを採用している。絞りは第２レンズ群から像面までの間に配置すればよいが、絞り前後のレンズ径のバランスを考慮すると、第Ｒレンズ群と第Ｒレンズ群の物体側に隣接するレンズ群との間に配置するのが好ましい。第Ｒレンズ群はズームレンズ全系の最も像側に位置し、正の屈折力を有し、変倍に際して固定である。第Ｒレンズ群は下記のようなサブユニット構成を想定しても良い。第Ｒレンズ群の物体側に配置されているレンズ群からの収斂又は発散の光束を受けて略アフォーカル光束として射出する正又は負の屈折力の物体側サブレンズ群を有しても良い。また、光路中に挿抜してレンズ全系の焦点距離を変換する焦点距離変換光学系（エクステンダーレンズ群）を有しても良い。また、その変換光学系の像側に配置され光束を結像へと導く正の屈折力の像側サブレンズ群を有しても良い。このような構成で第Ｒレンズ群を構成すると、レンズ群の一部のレンズ構成を光路に挿抜するだけで、更なる長焦点距離化の要望に対応することが可能である。

（１）式は、第Ｒ２レンズ群に含む正レンズの部分分散値を規定している。以下、この異常分散性を有する正レンズを特定して指す場合、「正レンズＬ２ｐ」と記載する。（１）式を満たすことで、広画角且つ高倍率のズームレンズの広角端でオーバーバランスに増大し易い倍率色収差を良好に補正することが可能となる。

ここで、正レンズＬ２ｐに採用する材料の部分分散比と倍率色収差の関係について説明する。図９に示すように、現存する光学材料はアッベ数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が大きい傾向を有する。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、軸上近軸光線の入射高ｈ、瞳近軸光線の入射高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は以下の（ｃ）式及び（ｄ）式で表わされる。
Ｌ＝ｈ×ｈ×（Φｐ／νｐ＋Φｎ／νｎ） ・・・（ｃ）
Ｔ＝ｈ×Ｈ×（Φｐ／νｐ＋Φｎ／νｎ） ・・・（ｄ）

ここで、
Φ＝Φｐ＋Φｎ ・・・（ｅ）
とする。また、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、入射高を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。

（ｃ）式及び（ｄ）式の各レンズの屈折力は、（ｅ）式が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。（ｃ）式及び（ｄ）式において、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。このように、ある特定の２波長に対する色収差を補正することを、一般的に２波長色消し（１次スペクトル補正）と呼ぶ。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２次スペクトル量Δｓ、倍率色収差の２次スペクトル量Δｙとして定義すると、
Δｓ＝−ｈ×ｈ×（θｐ−θｎ）／（νｐ−νｎ）×ｆ ・・・（ｆ）
Δｙ＝−ｈ×Ｈ×（θｐ−θｎ）／（νｐ−νｎ）×Ｙ ・・・（ｇ）
で表される。ここで、ｆはレンズ全系の焦点距離、Ｙは像高とする。このように、更に特定の波長を加えて、ある特定の３波長に対する色収差を補正することを、一般的に３波長色消し（２次スペクトル補正）と呼ぶ。

ズームレンズの高仕様化の要求に伴い、高倍率のズーム比を達成するほど（ｆ）式の焦点距離ｆが増大するため、軸上色収差の２次スペクトルを低減することが難しくなる。また、広画角を達成するほど（ｇ）式の瞳近軸光線の高さＨが増大するため、広角端倍率色収差の２次スペクトルを低減することが難しくなる。本発明の各実施例では、ズームレンズの広角端焦点距離をｆｗ、望遠端焦点距離をｆｔ、広角端半画角をωｗとするとき、
ｆｔ／ｆｗ＞１８．０ ・・・（ｈ）
ωｗ＞３２．０ ・・・（ｉ）
を達成しつつ、倍率色収差と軸上色収差の２次スペクトルの良好な補正を両立している。

ここで、近軸光線追跡について簡単に説明する（非特許文献１）。
近軸光線追跡とはレンズ曲率ｒやレンズ間隔ｄ、屈折率ｎなどをパラメータとしてレンズ各面のパワーφと換算面間隔ｅ´を算出し、レンズ各面における光線の換算傾角αと光線の入射高ｈを求めていく手法である。

近軸光線追跡では２本の代表的な光線を用いる。１つは物体近軸光線であり、軸上物点から出て、レンズの主点上で軸上光束高さｈ＝１を通り、換算傾角α＝１で像面へ到達する光線である。このときレンズ全系の焦点距離はｆ＝１に規定化されている。本明細書では第Ｒレンズ群を通過する物体近軸光線のレンズ各面における光線高さをｈｉで記す。もう１つは瞳近軸光線であり、軸外物点から出て入射瞳の中心に向かって入射し、また射出瞳の中心から換算傾角αｂ＝−１で像面に到達する光線である。本明細書では第Ｒレンズ群における瞳近軸光線のレンズ各面における光線高さをｈｂｉで記す。物体距離が無限遠の場合、各パラメータの初期値は、
α１＝０、ｈ１＝１、αｂｉ＝−１、ｈｂ１＝−ｔ１
とする。ここでｔ１はレンズ系の最物体側面から入射瞳までの光軸上の距離である。

本明細書では第Ｒレンズ群内において、上記の近軸光線追跡によって求まるレンズ各面のｈｂｉとｈｉが、
ｈｂｉ／ｈｉ＜０．１５ ・・・（ｊ）
という関係を満足する面を含むレンズ群を第Ｒ１サブレンズ群、それ以降のレンズ群を第Ｒ２サブレンズ群として第Ｒレンズ群を２つに分ける。第Ｒ２サブレンズ群は軸外光束に対する寄与が第Ｒ１サブレンズ群に対して相対的に大きいため、倍率色収差の補正などに効果のあるレンズを配置するのに適している。一方、第Ｒ１サブレンズ群は軸外光束に対する寄与が相対的に下がり、軸上色収差の補正に効果のあるレンズを配置するのに適している。このように本発明では収差補正の本質的な面から第Ｒレンズ群を２分割している。例えば第Ｒレンズ群中に変倍光学系の挿抜や防振機構などを設けるために３つ以上のレンズ群として規定している場合等とはまた異なる視点で、第Ｒレンズ群の２分割を達成し得るものである。

（１）式の値が大きいほど、第Ｒレンズ群に含まれる正レンズＬ２ｐの部分分散比θＲ２ｐを大きくすることができ、（ｇ）式に基づいて倍率色収差の２次スペクトル量を低減することができる。（１）式を満たす光学材料は図９に示す一般的なアッべ数と部分分散比の領域外の、所謂異常分散材量と呼ばれる領域に属し、特に高い色収差補正能力を有する光学材料である。（１）式の下限の条件が満たされないと、倍率色収差の２次スペクトルの補正が不足し、広角端の倍率色収差を良好に補正することが困難となる。（１）式の上限の条件が満たされないと、正レンズＬ２ｐを構成する材料の部分分散比θｘが大きくなりすぎてしまい、倍率色収差が過補正となり、特に青色の波長帯を良好にまとめる事が困難になる。

更に好ましくは、（１）式は次の如く設定するのが良い。
０．６２４＜θＲ２ｐ＜０．６８０ ・・・（１ａ）
更に好ましくは、（１ａ）式は次の如く設定するのが良い。
０．６２７＜θＲ２ｐ＜０．６６０ ・・・（１ａａ）

また、（２）式は正レンズＬ２ｐの焦点距離ｆＲ２ｐと、第Ｒレンズ群の焦点距離ｆＲの比を規定している。（２）式を満たすことで正レンズＬ２ｐに適切なパワーを持たせることができ、倍率色収差の２次スペクトルを良好に補正することができる。（２）式の上限の条件が満たされないと、正レンズＬ２ｐに適切なパワーを持たせることができず、倍率色収差の２次スペクトル補正を十分に発揮できない。（２）式の下限の条件が満たされないと、高い異常分散性を有する正レンズＬ２ｐのパワーが強くなりすぎてしまい、広角端の倍率色収差の過補正及びズーム全域の倍率色収差補正バランスの悪化を招く。また、軸上色収差の過補正を回避することも困難になってくる。

更に好ましくは、（２）式は次の如く設定するのが良い。
０．８５＜ｆＲ２ｐ／ｆＲ＜１．９ ・・・（２ａ）
更に好ましくは、（２ａ）式は次の如く設定するのが良い。
１．２＜ｆＲ２ｐ／ｆＲ＜１．８ ・・・（２ａａ）

また、（３）式は第Ｒレンズ群に含まれる全ての正レンズと負レンズの色収差補正バランスを規定している。本発明の（１）式と（２）式を満足することで広角端の倍率色収差の２次スペクトルは良好に補正される一方で、軸上色収差の２次スペクトルは過補正になる恐れがある。そこで（３）式も（１）、（２）式と同時に満たすことにより、軸上色収差と倍率色収差の良好な補正の両立が可能となる。（３）式の上限の条件が満たされないと、軸上色収差が過補正になってしまい、倍率色収差との良好なバランスを維持することが困難となる。

更に好ましくは、（３）式は次の如く設定するのが良い。
｜（θａｐ−θａｎ）／（νａｎ−νａｐ）｜＜１．７×１０^−３ ・・・（３ａ）
更に好ましくは、（３ａ）式は次の如く設定するのが良い。
｜（θａｐ−θａｎ）／（νａｎ−νａｐ）｜＜１．５×１０^−３ ・・・(３ａａ)
更に好ましくは、（３）式は次の如く設定するのがよい。
０．２×１０^−３＜｜（θａｐ−θａｎ）
／（νａｎ−νａｐ）｜＜１．５×１０^−３ ・・・（３ａａａ）
下限の条件が満たされないと、必然的にアッべ数が近い正レンズと負レンズの硝材選択となり、１次の色収差補正が困難となる、または、高次収差が増大して良好な光学性能を達成することが困難となる。

また、上記の（４）式は、第Ｒ１サブレンズ群が含む、１枚以上の正レンズと１枚以上の負レンズが満たす分散及び部分分散比の関係を規定している。以下、第Ｒ１サブレンズ群内で本発明の想定する色収差補正を担う条件式（４）を満たす正レンズと負レンズを、それぞれ「正レンズＬ１ｐ」と「負レンズＬ１ｎ」と記載する。本発明で想定する広画角且つ高倍率のズームレンズにおいて第３レンズ群が正の屈折力を有する場合、第Ｒ１サブレンズ群は変倍群からの収斂光束を受けて第Ｒ２サブレンズ群にリレーするために負の屈折力を持つ傾向にある。（１）式と（２）式を満足する正レンズＬ２ｐの影響により過補正気味となる軸上色収差を適性バランスへ制御するため、正レンズＬ１ｐには高分散低部分分散材を、負レンズＬ１ｎには低分散高部分分散材を採用し、（４）式を満足するような色収差補正を達成することが有効である。（４）式の上限の条件が満たされないと、第Ｒ１サブレンズ群が軸上色収差をアンダーへ補正する能力を有し、過補正を助長してしまうため好ましくない。（４）式の下限の条件が満たされないと、第Ｒ１サブレンズ群の異常分散性が不足し、軸上色収差の２次スペクトルの過補正を適切に防ぐことが困難となる。

更に好ましくは、（４）式は次の如く設定するのが良い。
０．９５×１０^−３＜（θＲ１ｐ−θＲ１ｎ）
／（νＲ１ｎ−νＲ１ｐ）＜２．５５×１０^−３ ・・・（４ａ）
更に好ましくは、（４ａ）式は次の如く設定するのが良い。
１．１０×１０^−３＜（θＲ１ｐ−θＲ１ｎ）
／（νＲ１ｎ−νＲ１ｐ）＜２．５０×１０^−３ ・・・（４ａａ）

本発明のズームレンズの別の態様として、本発明のズームレンズは物体側から像側へ順に、変倍のためには移動しない正の屈折力の第１レンズ群、変倍に際して移動する負の屈折力の第２レンズ群、変倍に際して移動する負の屈折力の第３レンズ群と、最も像側に変倍のためには移動しない正の屈折力の第Ｒレンズ群を有する４群または５群のレンズ群からなる。互いに隣接するレンズ群の間隔は変倍に際して変化する構成を有することを特徴とする。

第Ｒレンズ群中の物体側から第ｉ番目のレンズにおける近軸追跡上の軸上光束高さをｈｉ、瞳近軸光束高さをｈｂｉとしたとき、前記第Ｒレンズ群は、
ｈｂｉ／ｈｉ＜０．１５ ・・・（ｊ）
を満足する面を含む第Ｒ１サブレンズ群と、それ以外の第Ｒ２サブレンズ群とから構成される。

第Ｒ２サブレンズ群は、正レンズＬ２ｐを含み、前記第Ｒレンズ群の焦点距離をｆＲ、前記正レンズＬ２ｐの部分分散比とアッべ数をそれぞれθＲ２ｐ及びνＲ２ｐとするとき、
０．６２１＜θＲ２ｐ＜０．７１１ ・・・（１）
０．６＜ｆＲ２ｐ／ｆＲ＜１．９ ・・・（２Ａ）
を満たす。

第Ｒレンズ群に含まれる正レンズの部分分散比の平均値及びアッべ数の平均値をそれぞれθａｐ及びνａｐ、第Ｒレンズ群に含まれる負レンズの部分分散比の平均値及びアッべ数の平均値をそれぞれθａｎ及びνａｎとするとき、
｜（θａｐ−θａｎ）／（νａｎ−νａｐ）｜＜１．９０×１０^−３ ・・・（３）
を満たす。

また、第Ｒ１サブレンズ群は、正レンズＬ１ｐと負レンズＬ１ｎを含み、前記正レンズＬ１ｐの部分分散比とアッべ数をそれぞれθＲ１ｐ及びνＲ１ｐ、前記負レンズＬ１ｎの部分分散比とアッべ数をそれぞれθＲ１ｎ及びνＲ１ｎとするとき、
２．５５×１０^−３＜（θＲ１ｐ−θＲ１ｎ）
／（νＲ１ｎ−νＲ１ｐ）＜５．１０×１０^−３ ・・・（４Ａ）
を満たすことを特徴とする。

本発明は、第３レンズ群が正の屈折力であるズームレンズに加え、第３レンズ群が負の屈折力であるズームレンズの場合にも同様の効果を発揮することができる。（１）式や（３）式は、広角端の倍率色収差とズーム全域の軸上色収差の２次スペクトルを適性に補正するために共通で必要な条件式である。

（２Ａ）式を満たすことで該正レンズＬ２ｐに適切なパワーを持たせることができ、倍率色収差の２次スペクトルを良好に補正することができる。第Ｒ１サブレンズ群を正のパワー配置で構成すると、第Ｒ１サブレンズ群が負のパワー配置である場合に比べて第Ｒレンズ群の焦点距離は長くなるため、（２Ａ）式は（２）式に比べて値が小さい範囲へ振れている。（２Ａ）式の上限の条件が満たされないと、正レンズＬ２ｐに適切なパワーを持たせることができず、倍率色収差の２次スペクトル補正を十分に発揮できない。（２Ａ）式の下限の条件が満たされないと、高い異常分散性を有する正レンズＬ２ｐのパワーが強くなりすぎてしまい、広角端の倍率色収差の過補正及びズーム全域の倍率色収差補正バランスの悪化を招く。また、軸上色収差の過補正を回避することも困難になってくる。

更に好ましくは、（２Ａ）式は次の如く設定するのが良い。
０．７０＜ｆＲ２ｐ／ｆＲ＜１．８ ・・・（２Ａａ）
更に好ましくは、（２Ａａ）式は次の如く設定するのが良い。
０．８０＜ｆＲ２ｐ／ｆＲ＜１．７５ ・・・（２Ａａａ）

また、（４Ａ）式は（４）式に比べて上限下限の数値範囲が大きい方向へ振れている。これは、第Ｒ１サブレンズ群が正の屈折力を有する場合、軸上色収差の過補正を防ぐためには、正レンズＬ１ｐには低分散低部分分散材を、負レンズＬ１ｎには高分散高部分分散材を選択することが有効であるため、（４）式の値が正に大きい方が好ましいためである。（４）式の値としては。（４Ａ）式の下限の条件が満たされないと、第Ｒ１サブレンズ群として軸上色収差の過補正を防ぐ能力が不足し、過補正を適切に制御することが困難となる。（４Ａ）式の上限の条件が満たされないと、現存する光学材料においては負レンズＬ１ｎの屈折力が必然的に高くなりすぎてしまい、色収差補正や後続のレンズ群の径の制御に適切な曲率を有することが困難となるため好ましくない。

更に好ましくは、（４Ａ）式は次の如く設定するのが良い。
２．７０×１０^−３＜（θＲ１ｐ−θＲ１ｎ）
／（νＲ１ｎ−νＲ１ｐ）＜４．８０×１０^−３ ・・・（４Ａａ）
更に好ましくは、（４ａ´）式は次の如く設定するのが良い。
２．８５×１０^−３＜（θＲ１ｐ−θＲ１ｎ）
／（νＲ１ｎ−νＲ１ｐ）＜４．６０×１０^−３ ・・・（４Ａａａ）

（２Ａ）式や（４Ａ）式に関して上述のような差異はあるものの、それ以外の設計思想は第３レンズ群が正の場合と同様であり、本発明の技術を適用したズームレンズは広画角且つ高倍率でありながら倍率色収差と軸上色収差の良好な両立を可能としている。

以下、更なる本発明のズームレンズの態様を条件式に基づいて説明するが、必ずしも全ての条件式を満足しなくとも、どれか一つを満足することによって更なる効果を発揮するものである。

更なる本発明のズームレンズの態様として、第Ｒ１サブレンズ群に含まれる負レンズＬ１ｎの焦点距離をｆＲ１ｎとするとき、
−１．５＜ｆＲ１ｎ／ｆＲ＜−０．５ ・・・（５）
なる条件式を満足することを特徴とする。

（５）式は第Ｒ１サブレンズ群に含まれる負レンズＬ１ｎと第Ｒレンズ群全系の焦点距離の比を規定している。（５）式を満足することで、負レンズＬ１ｎ及び正レンズＬ１ｐに適切なパワーを持たせて軸上色収差の過補正をより効果的に達成することが可能となる。（５）式の下限の条件が満たされないと、負レンズＬ１ｎの屈折力が不足して適切に軸上色収差の過補正を制御することが困難になる。（５）式の上限の条件が満たされないと、負レンズＬ１ｎが屈折力を過剰に持ち、この場合も適切に軸上色収差の過補正を制御することが困難となる。また過剰に強い曲率を有するレンズは軸上収差の高次収差の発生の原因にもなるため好ましくない。

更に好ましくは、（５）式は次の如く設定するのが良い。
−１．４５＜ｆＲ１ｎ／ｆＲ＜−０．５５ ・・・（５ａ）
更に好ましくは、（５ａ）式は次の如く設定するのが良い。
−１．４＜ｆＲ１ｎ／ｆＲ＜−０．６ ・・・（５ａａ）

更なる本発明のズームレンズの態様として、第２レンズ群に含まれる全ての正レンズの部分分散比の平均値θ２ｐとアッべ数の平均値ν２ｐ、第２レンズ群に含まれる全ての負レンズの部分分散比の平均値θ２ｎとアッべ数の平均値ν２ｎは、
１．８×１０^−３＜（θ２ｐ−θ２ｎ）
／（ν２ｎ−ν２ｐ）＜５．５×１０^−３ ・・・（６）
を満たしている。

（６）式はズームレンズの第２レンズ群の色収差補正について規定している。第２レンズ群の色収差補正バランスは、広角端の倍率色収差補正に影響する。また、第２レンズ群は本発明のズームレンズにおいて主の変倍群としての役割を担っており、第２レンズ群の色収差補正をどのバランスにするかは色収差のズーム変動に大きな影響を与える。本発明のズームレンズは高ズーム比と広画角という仕様を両立しており、特に広角端の倍率色収差と望遠端の軸上色収差が共に良好に補正されている必要がある。（６）式の下限の条件が満たされないと、特に長焦点距離の望遠端における軸上色収差の補正が不足し、高ズーム比でありながら良好な色収差補正を満足することが困難となる。（６）式の上限の条件が満たされないと倍率色収差のズーム変動を抑制することが困難になるため好ましくない。

更に好ましくは、（６）式は次の如く設定するのが良い。
２．１×１０^−３＜（θ２ｐ−θ２ｎ）
／（ν２ｎ−ν２ｐ）＜５．１×１０^−３ ・・・（６ａ）
更に好ましくは、（６ａ）式は次の如く設定するのが良い。
２．４×１０^−３＜（θ２ｐ−θ２ｎ）
／（ν２ｎ−ν２ｐ）＜４．８×１０^−３ ・・・（６ａａ）

更なる本発明のズームレンズの態様として、第Ｒレンズ群と、該第Ｒレンズ群と隣接するレンズ群との間に絞りを有し、絞りから第Ｒ２サブレンズ群に含まれる正レンズＬ２ｐの物体側面頂点までの光軸上の距離ＤＲ２ｐ、第Ｒレンズ群の光軸上の長さＤＲは、
０．８５＜ＤＲ２ｐ／ＤＲ＜０．９９ ・・・（７）
を満たしている。（７）式は正レンズＬ２ｐの第Ｒレンズ群内の配置について規定している。前記（ｇ）式より、倍率色収差の２次スペクトルを低減するには瞳近軸光線の高さＨの高い位置に正レンズＬ２ｐを配置するのが効果的である。一般的に、絞りから離れるほど瞳近軸光線の高さＨは高くなるため、（７）式を満たすことで広角端倍率色収差の２次スペクトルを更に良好に補正することができる。（７）式の下限の条件が満たされないと、広角端における倍率色収差の２次スペクトルの補正が困難となるため好ましくない。（７）式の上限の条件が満たされないと、正レンズＬ２ｐが適切なレンズ肉厚を持たず、倍率色収差補正の効果を十分に発揮できないため好ましくない。

更に好ましくは、（７）式は次の如く設定するのが良い。
０．８８＜ＤＲ２ｐ／ＤＲ＜０．９８ ・・・（７ａ）
更に好ましくは、（４ａ）式は次の如く設定するのが良い。
０．９０＜ＤＲ２ｐ／ＤＲ＜０．９７ ・・・（７ａａ）

更なる本発明のズームレンズの態様として、第Ｒ１サブレンズ群に含まれる負レンズＬ１ｎの絞りに近い側の面頂点（物体側面頂点）から絞りまでの光軸上の距離をＤＲ１ｎとしたとき、
｜ＤＲ１ｎ／ＤＲ｜＜０．３５ ・・・（８）
を満たしている。

（８）式は負レンズＬ１ｎの第Ｒレンズ群内の配置について規定している。第Ｒ１レンズ群で、負レンズＬ１ｎは正レンズＬ１ｐと軸上色収差の過補正を防ぐための色収差補正を構成し、それは（ｆ）式から分かるように軸上近軸光線の入射高ｈが大きい位置に配置することが効果的である。また、（ｇ）式から分かるように、正レンズＬ２ｐによる倍率色収差の２次スペクトル補正を邪魔しないよう、瞳近軸光線の高さＨが極力低い場所に配置することが好ましい。（８）式を満たすことで、負レンズＬ１ｎと正レンズＬ１ｐを瞳近軸光線の高さＨの低い位置に配置することができ、軸上色収差の過補正を効果的に防ぐとともに、正レンズＬ２ｐによる倍率色収差の２次スペクトル補正を効果的に発揮させることができる。ここで、（８）式を絶対値表記している理由は、本発明内では基本的に物体側から像側へ向けて測定した距離を正の値として扱うのに対し、ＤＲ１ｎの値が負の値となる（つまり、負レンズＬ１ｎが絞りよりも物体側に存在する）場合も想定しているからである。（８）式の上限の条件が満たされないと、正レンズＬ２ｐと負レンズＬ１ｎを含む色収差補正の瞳近軸光線の高さＨの差異が小さくなり、前記正レンズＬ２ｐと負レンズＬ１ｎで色収差の補正効果を相殺してしまうため好ましくない。

更に好ましくは、（８）式は次の如く設定するのが良い。
｜ＤＲ１ｎ／ＤＲ｜＜０．３０ ・・・（８ａ）
更に好ましくは、（８ａ）式は次の如く設定するのが良い。
｜ＤＲ１ｎ／ＤＲ｜＜０．２５ ・・・（８ａａ）
更に好ましくは、（８）式は次の如く設定するのがよい。
０．０２＜｜ＤＲ１ｎ／ＤＲ｜＜０．２５ ・・・（８ａａａ）
下限の条件が満たされないと、絞りとレンズとの間隔に余裕が無く、干渉等の危険性が生じるため好ましくない。

更なる本発明のズームレンズの態様として、第Ｒ２サブレンズ群に含まれる負レンズＬ２ｎの光学材料の屈折率と部分分散比を其々ＮＲ２ｎとθＲ２ｎとしたとき、
１.８５＜ＮＲ２ｎ＜２．２０ ・・・（９）
０．５６０＜θＲ２ｎ＜０．６１４ ・・・（１０）
を満たしている。

（９）式は第Ｒ２サブレンズ群内に含まれる、正レンズＬ２ｐと色収差補正関係を構築する負レンズに採用する光学材料の屈折率を規定している。以下、この負レンズを「負レンズＬ２ｎ」と記載する。（９）式を満たすことで、負レンズＬ２ｎの硝材は必然的に高屈折率高分散材を選択することになり、正レンズＬ２ｐに適切なパワーを付け易くなるため、広角端の倍率色収差を更に良好に補正することが可能となる。また、正レンズＬ２ｐが高屈折率硝材を選択される傾向にあるため、負レンズＬ２ｎも高屈折率硝材を選択することで、ペッツバール和の制御にも効果がある。更に、負レンズＬ２ｎの曲率半径を緩やかにすることができ、高次収差の抑制も可能となる。（９）式の下限の条件が満たされないと、正レンズＬ２ｐに十分なパワーがつけられず倍率色収差の２次スペクトル補正効果が十分に発揮されないため好ましくない。また、上述の諸収差の制御も困難となるため好ましくない。（９）式の上限の条件が満たされないと、負レンズＬ２ｎが必要以上に高屈折力の材料で構成されることになり、現存する光学材料においては適切な色収差補正を持たせるための分散値や部分分散比の選択が困難となる。

更に好ましくは、（９）式は次の如く設定するのが良い。
１．８８＜ＮＲ２ｎ＜２．１５ ・・・（９ａ）
更に好ましくは、（９ａ）式は次の如く設定するのが良い。
１．９０＜ＮＲ２ｎ＜２．１０ ・・・（９ａａ）

（１０）式は正レンズＬ２ｐと色収差補正関係を構築する負レンズＬ２ｎに採用する光学材料の部分分散比を規定している。（１０）式を満たすことで、正レンズＬ２ｐが発揮する異常分散性の効果をより効果的に発揮できるような負レンズＬ２ｎの硝材選択となる。（１０）式の上限の条件が満たされないと、正レンズＬ２ｐの異常分散性による効果を負レンズＬ２ｎが相殺してしまい、良好な倍率色収差の２次スペクトル補正が困難となる。（１０）式の下限の条件が満たされないと、現存する光学材料においては正レンズＬ２ｐとの分散値と大きな差異が生じ、適切な曲率を持たせることが困難となり、色収差補正の効果を発揮するのが困難となる。

更に好ましくは、（１０）式は次の如く設定するのが良い。
０．５７０＜θＲ２ｎ＜０．６０５ ・・・（１０ａ）
更に好ましくは、（１０ａ）式は次の如く設定するのが良い。
０．５８０＜θＲ２ｎ＜０．６００ ・・・（１０ａａ）

更なる本発明のズームレンズの態様として、絞りから前記負レンズＬ２ｎの物体側面頂点までの光軸上の距離をＤＲ２ｎとしたとき、
０．７５＜ＤＲ２ｎ／ＤＲ＜０．９８ ・・・（１１）
を満たしている。
（１１）式は、正レンズＬ２ｐと色収差補正関係を構築する負レンズＬ２ｎに採用する光学材料の第Ｒレンズ群内の配置を規定している。（１１）式を満たすことで、正レンズＬ２ｐとの色収差補正関係が効果的に発揮され、正レンズＬ２ｐのパワーを適切に強めることができる。（１１）式の下限の条件が満たされないと、正レンズＬ２ｐに適切なパワーを持たせることが困難となる。また、絞りの近くに負レンズＬ２ｎが配置されると軸上近軸光線径を増大させる作用があり、レンズの小型軽量化の妨げとなるため好ましくない。（１１）式の上限の条件が満たされないと、正レンズＬ２ｐと負レンズＬ２ｎに十分な肉厚を確保できなくなり、各レンズに適切なパワーを持たせることが困難となる。

更に好ましくは、（１１）式は次の如く設定するのが良い。
０．８＜ＤＲ２ｎ／ＤＲ＜０．９７５ ・・・（１１ａ）
更に好ましくは、（１１ａ）式は次の如く設定するのが良い。
０．８５＜ＤＲ２ｎ／ＤＲ＜０．９７ ・・・（１１ａａ）

更に、本発明の撮像装置は、各実施例のズームレンズとズームレンズによって形成された像を受光する所定の有効撮像範囲を有する固体撮像素子を有することを特徴とする。

以下に本発明のズームレンズの具体的な構成について、実施例１〜４に対応する数値実施例１〜４のレンズ構成の特徴により説明する。

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において、広角端で無限遠に合焦しているときのレンズ断面図である。図２において、（ａ）は数値実施例１の広角端、（ｂ）は数値実施例１の焦点距離２８．６６ｍｍ、（ｃ）は数値実施例１の望遠端の縦収差図を示している。いずれの収差図も、無限遠に合焦しているときの縦収差図である。また、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。これは以下の数値実施例においても、全て同じである。

図１において、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Ｕ１を有している。さらに、広角端から望遠端への変倍に際して、像側へ移動する変倍用の負の屈折力の第２レンズ群Ｕ２を有している。さらに、第２レンズ群Ｕ２の移動に連動して光軸上を移動し、変倍に伴う像面変動を補正する正の屈折力の第３レンズ群Ｕ３を有している。実施例１では、第２レンズ群Ｕ２、第３レンズ群Ｕ３で変倍系を構成している。さらに、変倍のためには移動しない結像作用をする正の第４レンズ群Ｕ４を有している。ＳＰは開口絞りであり、第３レンズ群Ｕ３と第４レンズ群Ｕ４の間に配置されており、開口絞りは変倍に際して光軸方向に不動である。ＩＰは像面であり、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の撮像光学系として使用する際には、ズームレンズで形成された像を受光し、光電変換する固体撮像素子（光電変換素子）等の撮像面に相当している。フィルム用カメラの撮像光学系として使用する際には、ズームレンズで形成された像が感光するフィルム面に相当する。

縦収差図において、球面収差における直線と二点鎖線は各々ｅ線、ｇ線である。非点収差における点線と実線は各々メリディオナル像面、サジタル像面であり、倍率色収差における二点鎖線はｇ線である。ωは半画角、ＦｎｏはＦナンバーである。縦収差図では、球面収差は０．４ｍｍ、非点収差は０．４ｍｍ、歪曲は１０％、倍率色収差は０．１ｍｍのスケールで描かれている。なお、以下の各実施例において広角端と望遠端は、変倍用の第２レンズ群Ｕ２が機構に対して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指す。

次に、本実施例における各レンズ群の構成について説明する。第１レンズ群Ｕ１は第１面から第１９面に対応する。第１レンズ群Ｕ１は、合焦時に移動しない負の屈折力の第１１レンズ群Ｕ１１、無限遠側から至近側への合焦時に像側へ移動する正の屈折力の第１２レンズ群Ｕ１２、正の屈折力の第１３レンズ群Ｕ１３から構成される。第１３レンズ群Ｕ１３群は合焦時に第１２レンズ群Ｕ１２と連動して移動しても良い。第２レンズ群Ｕ２は、第２０面から第２７面に、第３レンズ群Ｕ３は、第２８面から第３６面に対応している。開口絞りは第３７面に対応する。第４レンズ群Ｕ４は、第３８面から第５５面に対応する。実施例１における前記正レンズＬ２ｐは第５４〜５５面に対応する。前記負レンズＬ１ｎは第３８〜３９面に対応する。前記正レンズＬ１ｐは第３９〜４０面に対応する。前記負レンズＬ２ｎは第５２〜５３面に対応する。第４レンズ群において瞳近軸光線の高さＨが高い位置である最像面側に（１）式を満足する高い部分分散比を有する正レンズＬ２ｐを配置することにより、主に広角端の倍率色収差の２次スペクトルを効果的にアンダーバランスに補正している。また前記正レンズＬ２ｐの近傍に（９）式を満足する高い屈折率硝材からなる負レンズＬ２ｎを配置し、前記正レンズに適切なパワーを持たせる効果やペッツバール和の適切な制御などの効果を発揮している。また第４レンズ群において、条件式（ｊ）を満足する位置に（４）式を満足する正レンズＬ１ｐと負レンズＬ１ｎを配置することにより、主にズーム全域の軸上色収差の２次スペクトルの過補正を適切に防ぐ効果を発揮している。第５６面から第５８面は色分解光学系光などに相当するダミーガラスである。

上記実施例１に対応する数値実施例１について説明する。数値実施例１に限らず全数値実施例において、ｉは物体側からの面（光学面）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番目の面と第ｉ＋１番目の面の間隔（光軸上）を示している。また、ｎｄｉ、νｄｉ、θｇＦｉは、第ｉ番目の面と第ｉ＋１番目の面との間の媒質（光学部材）のｄ線に対する屈折率、アッベ数、部分分散比を、ＢＦは空気換算のバックフォーカスを表している。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、Ａ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０、Ａ１２、Ａ１４、Ａ１６をそれぞれ非球面係数としたとき、次式で表している。また、「ｅ−Ｚ」は「×１０^−Ｚ」を意味する。

本実施例の各条件式対応値を表１に示す。実施例１は（１）〜（１１）式を満足し、広角端半画角ωｗが３９．３８°、変倍比２７．０倍の広画角高倍率ズームレンズでありながら、広角端での倍率色収差の２次スペクトルとズーム全域の軸上色収差の２次スペクトルの良好な補正の両立を達成している。

しかしながら、本発明のズームレンズは、（１）〜（４）式を満足することは必須であるが、（５）〜（１１）式については満足していなくても構わない。但し、（５）〜（１１）式について少なくとも１つでも満足していれば更に良い効果を奏することができる。これは他の実施例についても同様である。

図１０は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）の概略図である。図１０において１０１は実施例１〜４のいずれか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に対して着脱可能となっている。１２５はカメラ１２４にズームレンズ１０１を装着することで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、結像用の後群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は変倍のために光軸上を移動する第２レンズ群や第３レンズ群が含まれている。ＳＰは開口絞りである。結像用の後群Ｒには、第Ｒレンズ群が含まれている。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、１１７、１１８は駆動機構１１４、１１５および開口絞りＳＰを電動駆動するモータ（駆動手段）である。１１９、１２０、１２１は、第１レンズ群Ｆや変倍部ＬＺの光軸上の位置や、開口絞りＳＰの絞り径を検出するため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光学系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。

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において、広角端で無限遠に合焦しているときのレンズ断面図である。図５において、（ａ）は数値実施例２の広角端、（ｂ）は数値実施例２の焦点距離３５．００ｍｍ、（ｃ）は数値実施例２の望遠端の縦収差図を示している。いずれの収差図も、無限遠に合焦しているときの縦収差図である。

図３において、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Ｕ１を有している。さらに、広角端から望遠端への変倍に際して、像側へ移動する変倍用の負の屈折力の第２レンズ群Ｕ２を有している。さらに、第２レンズ群Ｕ２の移動に連動して光軸上を移動し、変倍に伴う像面変動を補正する、正の屈折力の第３レンズ群Ｕ３および正の屈折力の第４レンズ群Ｕ４を有している。実施例２では、第２レンズ群Ｕ２、第３レンズ群Ｕ３、第４レンズ群Ｕ４で変倍系を構成している。さらに、変倍のためには移動しない結像作用をする正の第５レンズ群Ｕ５を有している。ＳＰは開口絞りであり、第４レンズ群Ｕ４と第５レンズ群Ｕ５の間に配置されており、開口絞りは変倍に際して光軸方向に不動である。ＩＰは像面であり、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の撮像光学系として使用する際には、ズームレンズで形成された像を受光し、光電変換する固体撮像素子（光電変換素子）等の撮像面に相当している。フィルム用カメラの撮像光学系として使用する際には、ズームレンズで形成された像が感光するフィルム面に相当する。

数値実施例２の第１レンズ群Ｕ１は第１面から第１７面に対応する。第２レンズ群Ｕ２は第１８面から第２４面に、第３レンズ群Ｕ３は第２５面から第２９面に、第４レンズ群は第３０面から第３４面に対応する。開口絞りは第３５面に対応する。第５レンズ群Ｕ５は、第３６面から第５０面に対応する。実施例２における前記正レンズＬ２ｐは第４９〜５０面に対応する。前記負レンズＬ１ｎは第３６〜３７面に対応する。前記正レンズＬ１ｐは第３７〜３８面に対応する。前記負レンズＬ２ｎは第４７〜４８面に対応する。第５１面から第５３面は色分解光学系光などに相当するダミーガラスである。

実施例２は（１）〜（１１）式を満足し、広角端半画角ωが４０．２４°、変倍比３０．００倍の広画角高倍率のズームレンズでありながら、広角端での倍率色収差の２次スペクトルとズーム全域の軸上色収差の２次スペクトルの良好な補正の両立を達成している。

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において、広角端で無限遠に合焦しているときのレンズ断面図である。図６において、（ａ）は数値実施例３の広角端、（ｂ）は数値実施例３の焦点距離３１．６７ｍｍ、（ｃ）は数値実施例３の望遠端の縦収差図を示している。いずれの収差図も、無限遠に合焦しているときの縦収差図である。

図５において、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Ｕ１を有している。さらに、広角端から望遠端への変倍に際して、像側へ移動する変倍用の負の屈折力の第２レンズ群Ｕ２を有している。さらに、第２レンズ群Ｕ２の移動に連動して光軸上を移動し、変倍に伴う像面変動を補正する負の屈折力の第３レンズ群Ｕ３を有している。実施例３では、第２レンズ群Ｕ２、第３レンズ群Ｕ３で変倍系を構成している。さらに、変倍のためには移動しない結像作用をする正の第４レンズ群Ｕ４を有している。ＳＰは開口絞りであり、第３レンズ群Ｕ３と第４レンズ群Ｕ４の間に配置されており、開口絞りは変倍に際して光軸方向に不動である。ＩＰは像面であり、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の撮像光学系として使用する際には、ズームレンズで形成された像を受光し、光電変換する固体撮像素子（光電変換素子）等の撮像面に相当している。フィルム用カメラの撮像光学系として使用する際には、ズームレンズで形成された像が感光するフィルム面に相当する。

数値実施例３の第１レンズ群Ｕ１は第１面から第１１面に対応する。第２レンズ群Ｕ２は、第１２面から第２０面に、第３レンズ群Ｕ３は第２１面から第２３面に対応する。開口絞りは第２４面に対応する。第４レンズ群Ｕ４は、第２５面から第４１面に対応する。実施例３における前記正レンズＬ２ｐは第４０〜４１面に対応する。前記負レンズＬ１ｎは第３０〜３１面に対応する。前記正レンズＬ１ｐは第２９〜３０面に対応する。前記負レンズＬ２ｎは第３８〜３９面に対応する。第４２面から第４４面は色分解光学系光などに相当するダミーガラスである。

実施例３は（１）〜（１１）式を満足し、広角端半画角ωが３５．１９°、変倍比２１．００倍の広画角高倍率のズームレンズでありながら、広角端での倍率色収差の２次スペクトルとズーム全域の軸上色収差の２次スペクトルの良好な補正の両立を達成している。

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において、広角端で無限遠に合焦しているときのレンズ断面図である。図８において、（ａ）は数値実施例４の広角端、（ｂ）は数値実施例４の焦点距離３６．２０ｍｍ、（ｃ）は数値実施例４の望遠端の縦収差図を示している。いずれの収差図も、無限遠に合焦しているときの縦収差図である。

図７において、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Ｕ１を有している。さらに、広角端から望遠端への変倍に際して、像側へ移動する変倍用の負の屈折力の第２レンズ群Ｕ２を有している。さらに、第２レンズ群Ｕ２の移動に連動して光軸上を移動し、変倍に伴う像面変動を補正する、負の屈折力の第３レンズ群Ｕ３および正の屈折力の第４レンズ群Ｕ４を有している。実施例４では、第２レンズ群Ｕ２、第３レンズ群Ｕ３、第４レンズ群Ｕ４で変倍系を構成している。さらに、変倍のためには移動しない結像作用をする正の第５レンズ群Ｕ５を有している。ＳＰは開口絞りであり、第４レンズ群Ｕ４と第５レンズ群Ｕ５の間に配置されており、開口絞りは変倍に際して光軸方向に不動である。ＩＰは像面であり、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の撮像光学系として使用する際には、ズームレンズで形成された像を受光し、光電変換する固体撮像素子（光電変換素子）等の撮像面に相当している。フィルム用カメラの撮像光学系として使用する際には、ズームレンズで形成された像が感光するフィルム面に相当する。

数値実施例４の第１レンズ群Ｕ１は第１面から第１６面に対応する。第２レンズ群Ｕ２は、第１７面から第２３面に、第３レンズ群Ｕ３は第２４面から第２６面に、第４レンズ群は第２７面から第３０面に対応する。開口絞りは第３１面に対応する。第５レンズ群Ｕ５は、第３２面から第４４面に対応する。実施例４における前記正レンズＬ２ｐは第４３〜４４面に対応する。前記負レンズＬ１ｎは第３３〜３４面に対応する。前記正レンズＬ１ｐは第３２〜３３面に対応する。前記負レンズＬ２ｎは第４１〜４２面に対応する。第４５面から第４７面は色分解光学系光などに相当するダミーガラスである。

実施例４は（１）〜（１１）式を満足し、広角端半画角ωwが３４．５１°、変倍比２０．００倍の広画角高倍率のズームレンズでありながら、広角端での倍率色収差の２次スペクトルとズーム全域の軸上色収差の２次スペクトルの良好な補正の両立を達成している。

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。

＜数値実施例１＞
単位 ｍｍ
面データ
面番号i ri di ndi vdi θgFi 有効径 焦点距離
1 393.07756 4.70000 1.696797 55.53 0.5434 185.142 -192.485
2 99.82700 50.10974 152.619
3 -255.88598 4.50000 1.696797 55.53 0.5434 151.128 -196.659
4 299.91368 0.50000 151.110
5 213.20143 16.67824 1.805181 25.42 0.6161 153.014 318.812
6 1161.74447 5.14617 152.292
7 -4474.08909 21.48780 1.496999 81.54 0.5375 151.979 369.289
8 -177.08226 0.50000 151.505
9 346.46128 4.40000 1.805181 25.42 0.6161 140.807 -414.568
10 169.83303 14.99997 1.496999 81.54 0.5375 140.538 517.129
11 483.22227 32.56358 140.997
12 660.65660 16.54962 1.496999 81.54 0.5375 141.334 446.124
13 -332.40467 0.20000 142.319
14 213.58733 4.40000 1.805181 25.42 0.6161 143.851 -584.917
15 146.00689 1.00000 141.071
16 149.61808 30.28004 1.496999 81.54 0.5375 141.306 231.183
17 -467.67414 0.20000 140.806
18 162.18243 12.17411 1.620411 60.29 0.5427 132.514 442.408
19 382.82110 (可変) 130.448

20 206.32498 1.50000 2.003300 28.27 0.5980 47.121 -100.089
21 67.67527 4.04415 43.927
22 2025.87668 1.50000 1.729157 54.68 0.5444 43.430 -57.697
23 41.37750 6.97460 1.959060 17.47 0.6598 40.007 54.819
24 169.85255 1.50000 1.729157 54.68 0.5444 39.201 -93.253
25 48.52656 8.95392 38.019
26 -47.00210 1.50000 1.882997 40.76 0.5667 38.157 -100.911
27 -100.31829 (可変) 39.853

28 301.30072 5.35871 1.516330 64.14 0.5353 51.925 235.714
29 -204.21409 0.15000 52.756
30 124.98617 9.44766 1.487490 70.23 0.5300 54.367 113.118
31 -96.81997 0.20000 54.605
32 229.57404 1.60000 1.805181 25.42 0.6161 53.756 -90.941
33 55.73084 8.00003 1.487490 70.23 0.5300 52.518 136.471
34 321.57737 0.15000 52.515
35 82.44363 10.12579 1.589130 61.14 0.5407 52.784 80.515
36 -107.58803 (可変) 52.272

37 ∞ 4.00000 32.208
38 -105.25996 1.50000 1.788001 47.37 0.5559 30.263 -20.359
39 19.16009 7.10685 1.854780 24.80 0.6122 28.315 29.874
40 61.80731 5.87199 27.620
41 -42.44517 1.50000 1.754999 52.32 0.5475 27.328 -23.533
42 31.26896 10.53229 1.595509 39.24 0.5803 28.866 53.265
43 1356.98698 1.00000 31.340
44 35.62734 9.99998 1.516330 64.14 0.5353 34.489 62.922
45 -348.04514 14.99997 34.305
46 202.88741 6.19881 1.496999 81.54 0.5375 32.606 74.777
47 -45.19780 3.00001 32.288
48 -31.31850 1.50000 1.850259 32.27 0.5929 31.131 -22.539
49 51.43503 10.48042 1.595220 67.74 0.5442 33.038 34.085
50 -31.13112 0.84996 34.076
51 239.90862 7.64294 1.438750 94.93 0.5340 33.174 60.563
52 -29.67443 1.50000 2.003300 28.27 0.5980 32.884 -56.403
53 -63.39830 0.19995 34.012
54 65.33922 5.36519 1.808095 22.76 0.6307 33.959 53.820
55 -129.21842 7.99997 33.459
56 ∞ 33.00000 1.608590 46.44 0.5664 50.000
57 ∞ 13.20000 1.516330 64.15 0.5352 50.000
58 ∞ 10.00000 50.000
像面 ∞

非球面データ
第17面
K = 0.00000e+000 A 2=-3.77993e-004 A 4=-1.34693e-008 A 6=-5.54027e-013
A 8= 3.82988e-016 A10=-6.82046e-020 A12= 5.51316e-024

第29面
K = 0.00000e+000 A 2=-7.51166e-005 A 4= 1.10251e-006 A 6=-3.71744e-010
A 8= 1.74546e-012 A10=-2.35927e-015 A12= 1.13098e-018

各種データ
ズーム比 27.00

焦点距離 6.70 28.66 180.90
Fナンバー 1.50 1.50 2.20
半画角 39.38 10.86 1.74
像高 5.50 5.50 5.50
レンズ全長 614.20 614.20 614.20
BF 10.00 10.00 10.00

d19 3.93 83.93 126.22
d27 170.12 77.08 1.10
d36 1.30 14.35 48.04

入射瞳位置 114.19 223.09 754.17
射出瞳位置 93.24 93.24 93.24
前側主点位置 121.42 261.62 1328.19
後側主点位置 3.30 -18.66 -170.90

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 1 120.59 220.39 137.41 68.92
2 20 -30.00 25.97 9.99 -8.59
3 28 50.00 35.03 12.81 -11.82
4 37 31.26 147.45 49.59 8.70

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -192.48
2 3 -196.66
3 5 318.81
4 7 369.29
5 9 -414.57
6 10 517.13
7 12 446.12
8 14 -584.92
9 16 213.81
10 18 442.41
11 20 -100.09
12 22 -57.70
13 23 54.82
14 24 -93.25
15 26 -100.91
16 28 231.49
17 30 113.12
18 32 -90.94
19 33 136.47
20 35 80.52
21 38 -20.36
22 39 29.87
23 41 -23.53
24 42 53.27
25 44 62.92
26 46 74.78
27 48 -22.54
28 49 34.09
29 51 60.56
30 52 -56.40
31 54 53.82
32 56 0.00
33 57 0.00

＜数値実施例２＞
単位 ｍｍ
面データ
面番号i ri di ndi vdi θgFi 有効径 焦点距離
1 974.84360 4.70000 1.772499 49.60 0.5520 177.304 -199.664
2 133.43977 36.34541 153.923
3 -281.22498 4.50000 1.772499 49.60 0.5520 153.144 -353.535
4 11413.89998 0.15000 152.142
5 302.28968 9.27710 1.717362 29.51 0.5985 151.142 639.608
6 861.40309 9.51874 150.324
7 -2290.83947 14.00000 1.496999 81.54 0.5375 148.565 615.485
8 -271.10824 0.20000 147.524
9 1058.56920 4.40000 1.805177 25.43 0.6100 139.279 -412.584
10 254.15956 15.00000 1.496999 81.54 0.5375 134.707 371.101
11 -666.21827 38.21442 133.741
12 604.60823 17.07760 1.496999 81.54 0.5375 142.102 377.956
13 -271.09727 0.15000 142.661
14 482.85910 12.43394 1.496999 81.54 0.5375 142.385 543.416
15 -611.68123 0.15000 142.049
16 338.09700 8.63668 1.620411 60.29 0.5427 138.746 692.731
17 1546.90558 (可変) 137.740

18 557.31952 1.50000 1.772499 49.60 0.5520 66.070 -176.324
19 109.75081 5.64201 61.994
20 768.81403 1.50000 1.729157 54.68 0.5444 60.098 -46.066
21 32.29105 10.45708 1.846660 23.78 0.6205 51.678 62.338
22 69.69177 6.11000 50.112
23 -696.16905 1.50000 1.772499 49.60 0.5520 49.438 -95.365
24 82.90865 (可変) 47.653

25 385.82840 6.00000 1.620411 60.29 0.5427 59.836 259.807
26 -277.06577 0.15000 60.863
27 108.72577 10.00000 1.487490 70.23 0.5300 63.423 178.145
28 -425.62953 1.60000 1.805181 25.42 0.6161 63.626 -448.238
29 2530.42858 (可変) 63.828

30 103.70230 1.60000 1.805181 25.42 0.6161 64.684 -221.107
31 65.29826 10.00000 1.487490 70.23 0.5300 63.676 134.937
32 5798.07780 0.15000 63.633
33 93.38162 8.00000 1.620411 60.29 0.5427 63.471 129.015
34 -557.28865 (可変) 62.991

35 ∞ 2.98000 30.591
36 -148.03323 1.40000 1.595220 67.74 0.5442 29.434 -24.719
37 16.45867 7.30654 1.720467 34.71 0.5834 27.226 29.934
38 55.31570 5.93408 26.533
39 -41.31466 19.74135 1.772499 49.60 0.5520 25.765 -33.293
40 83.41322 8.40424 28.123
41 -72.77815 1.50000 1.854780 24.80 0.6122 30.730 -56.644
42 150.25859 8.27629 1.639999 60.08 0.5370 32.546 46.268
43 -36.26345 0.19994 34.247
44 56.44426 7.00000 1.496999 81.54 0.5375 36.032 67.641
45 -80.27829 0.50000 35.895
46 217.50568 7.16945 1.438750 94.93 0.5340 34.791 68.660
47 -34.71676 1.50000 2.000690 25.46 0.6133 34.231 -50.204
48 -112.49315 0.50000 34.812
49 132.89691 4.99978 1.858956 22.73 0.6284 34.619 60.004
50 -84.12848 7.99972 34.290
51 ∞ 33.00000 1.608590 46.44 0.5664 50.000
52 ∞ 13.20000 1.516330 64.15 0.5352 50.000
53 ∞ 10.00000 50.000
像面 ∞

非球面データ
第18面
K = 0.00000e+000 A 4= 7.32328e-008 A 6= 2.55348e-010 A 8=-1.25818e-013 A10=-2.35007e-017 A12= 7.95065e-021

第34面
K = 0.00000e+000 A 4=-1.03812e-007 A 6=-5.19338e-010 A 8= 7.28916e-013 A10=-5.02921e-016 A12= 1.29244e-019

各種データ
ズーム比 30.00

焦点距離 6.50 35.00 195.00
Fナンバー 1.50 1.50 2.20
半画角 40.24 8.93 1.62
像高 5.50 5.50 5.50
レンズ全長 625.00 625.00 625.00
BF 10.00 10.00 10.00

d17 3.00 103.25 225.03
d24 228.49 65.09 6.46
d30 1.00 34.58 1.00
d35 1.00 30.57 1.00

入射瞳位置 111.97 228.97 1201.77
射出瞳位置 58.57 58.57 58.57
前側主点位置 119.34 289.19 2179.59
後側主点位置 3.50 -25.00 -185.00

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 1 185.75 174.71 151.13 102.84
2 18 -41.93 26.71 13.98 -4.97
3 25 124.66 17.84 2.62 -8.90
4 31 98.22 19.75 5.00 -7.93
5 36 26.03 142.50 49.72 3.95

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -211.09
2 3 -312.29
3 5 642.62
4 7 649.37
5 9 -425.39
6 10 375.20
7 12 371.89
8 14 547.28
9 16 698.98
10 18 -187.29
11 20 -50.53
12 21 65.25
13 23 -90.13
14 25 230.20
15 27 133.42
16 29 -255.05
17 31 -243.19
18 32 141.65
19 34 131.37
20 37 -25.38
21 38 27.33
22 40 -31.81
23 42 -31.44
24 43 48.95
25 45 -42.58
26 46 53.09
27 48 64.88
28 50 51.26
29 51 -58.13
30 53 62.93
31 55 0.00
32 56 0.00

＜数値実施例３＞
単位 ｍｍ
面データ
面番号i ri di ndi vdi θgFi 有効径 焦点距離
1 -227.46712 1.80000 1.729157 54.68 0.5444 83.538 -153.400
2 222.70462 5.58399 81.405
3 380.15581 1.80000 1.854780 24.80 0.6122 81.456 -167.565
4 104.52085 15.12000 1.438750 94.93 0.5340 80.738 149.000
5 -167.95553 0.15000 80.998
6 171.33013 8.48410 1.592400 68.30 0.5456 80.648 203.033
7 -400.84489 6.77205 80.315
8 104.06469 10.71750 1.496999 81.54 0.5375 75.775 161.943
9 -347.52773 0.15000 74.907
10 64.75467 6.71940 1.729157 54.68 0.5444 67.019 150.530
11 150.05966 (可変) 66.201

12 142.84267 0.70000 1.882997 40.76 0.5667 27.094 -17.151
13 13.73283 6.06452 21.284
14 -105.60987 6.68388 1.808095 22.76 0.6307 21.122 18.007
15 -13.27240 0.70000 1.816000 46.62 0.5568 20.930 -12.156
16 41.01754 0.16151 20.324
17 23.97265 5.95257 1.531717 48.84 0.5631 20.654 24.329
18 -25.94227 0.26438 20.408
19 -27.09615 0.70000 1.834807 42.71 0.5642 20.051 -39.144
20 -156.30437 (可変) 20.007

21 -27.95923 0.70000 1.743198 49.34 0.5531 21.346 -23.874
22 49.73375 2.80000 1.846660 23.78 0.6205 23.428 54.773
23 -782.21924 (可変) 23.991

24 ∞ 1.30000 28.192
25 5030.00000 4.85000 1.501372 56.40 0.5536 29.277 88.892
26 -45.14301 0.25000 30.415
27 1896.23036 3.64000 1.501372 56.40 0.5536 31.669 153.112
28 -80.30536 0.25000 32.199
29 62.11008 7.97000 1.592701 35.31 0.5933 33.043 42.097
30 -40.15150 1.00000 1.808095 22.76 0.6307 32.866 -63.370
31 -181.30637 35.20000 33.012
32 181.01232 4.16000 1.487490 70.23 0.5300 30.123 155.698
33 -130.48473 1.03000 29.835
34 64.18149 1.00000 2.000690 25.46 0.6133 28.856 -56.570
35 29.98966 6.34000 1.517417 52.43 0.5564 27.830 57.331
36 -4343.95001 0.50000 27.625
37 33.78900 6.57000 1.487490 70.23 0.5300 27.555 48.433
38 -74.20810 1.00000 2.003300 28.27 0.5980 26.832 -45.996
39 125.62465 0.65000 26.474
40 80.73214 3.30000 1.808095 22.76 0.6307 26.441 81.231
41 -364.68199 4.50000 26.113
42 ∞ 30.00000 1.603420 38.01 0.5795 40.000
43 ∞ 16.20000 1.516330 64.15 0.5352 40.000
44 ∞ 7.50000 40.000
像面 ∞

非球面データ
第12面
K = 4.87638e+001 A 4= 4.20118e-006 A 6=-9.06488e-009 A 8=-2.98567e-011 A10=-5.08718e-014 A12= 4.60571e-016

各種データ
ズーム比 21.00

焦点距離 7.80 31.67 163.80
Fナンバー 1.80 1.80 2.60
半画角 35.19 9.85 1.92
像高 5.50 5.50 5.50
レンズ全長 280.46 280.46 280.46
BF 7.50 7.50 7.50

d11 0.67 36.38 52.61
d20 55.71 14.70 7.20
d23 4.85 10.15 1.42

入射瞳位置 51.29 181.83 641.82
射出瞳位置 -1646.52 -1646.52 -1646.52
前側主点位置 59.061 212.89 789.40
後側主点位置 -0.300 -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 57.30 36.34 1.46
2 12 -13.40 21.23 1.70 -12.58
3 21 -42.80 3.50 -0.13 -2.04
4 24 46.62 129.71 45.25 -103.09

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -153.40
2 3 -167.57
3 4 149.00
4 6 203.03
5 8 161.94
6 10 150.53
7 12 -17.15
8 14 18.01
9 15 -12.16
10 17 24.33
11 19 -39.14
12 21 -23.87
13 22 54.77
14 25 88.89
15 27 153.11
16 29 42.10
17 30 -63.37
18 32 155.70
19 34 -56.57
20 35 57.33
21 37 48.43
22 38 -46.00
23 40 81.23
24 42 0.00
25 43 0.00

＜数値実施例４＞
単位 ｍｍ
面番号i ri di ndi vdi θgFi 有効径 焦点距離
1 -319.85967 2.50000 1.749505 35.33 0.5818 85.022 -115.946
2 120.82658 1.74267 79.602
3 117.04933 2.50000 1.749505 35.33 0.5818 79.099 -336.891
4 79.40879 0.63985 76.602
5 81.91030 13.76661 1.433870 95.10 0.5373 76.603 152.024
6 -325.63083 7.71008 75.969
7 144.10735 7.09445 1.595220 67.74 0.5442 73.102 223.182
8 -1746.47931 0.49917 72.428
9 353.28956 2.40000 1.749505 35.33 0.5818 70.893 -542.816
10 189.12297 0.30000 69.649
11 107.01142 9.17486 1.595220 67.74 0.5442 69.559 135.859
12 -325.03231 0.30000 69.144
13 103.44461 4.73051 1.496999 81.54 0.5375 64.811 335.720
14 266.79359 0.30000 64.103
15 53.52388 4.41062 1.763850 48.51 0.5587 59.552 221.475
16 75.32318 (可変) 58.411

17 70.64354 1.07000 2.003300 28.27 0.5980 23.609 -14.288
18 11.90811 5.87054 18.393
19 -59.29658 5.39715 1.808095 22.76 0.6307 18.104 15.878
20 -11.07311 1.00000 1.882997 40.76 0.5667 18.037 -11.018
21 87.76288 0.23000 18.412
22 30.42059 3.44814 1.761821 26.52 0.6136 18.793 40.705
23 1046.26204 (可変) 18.567

24 -26.05989 1.00000 1.754999 52.32 0.5475 20.600 -23.834
25 59.98089 3.10048 1.808095 22.76 0.6307 22.718 53.382
26 -155.70993 (可変) 23.460

27 -97.95469 3.39308 1.639999 60.08 0.5370 26.824 81.814
28 -34.67317 0.15000 27.639
29 491.31243 2.91139 1.487490 70.23 0.5300 28.866 128.221
30 -71.75692 (可変) 29.145

31 ∞ 0.50000 29.504
32 45.59594 6.02874 1.720467 34.71 0.5834 29.940 45.454
33 -112.46912 1.00000 1.858956 22.73 0.6284 29.414 -57.895
34 91.18764 36.50000 28.881
35 29.29473 5.44923 1.487490 70.23 0.5300 27.270 82.065
36 101.78622 0.50000 26.208
37 48.47612 1.00000 2.003300 28.27 0.5980 25.638 -41.613
38 22.29798 5.51647 1.438750 94.93 0.5340 24.261 48.892
39 -559.29770 0.32982 23.930
40 54.00478 5.08040 1.438750 94.93 0.5340 23.432 49.404
41 -35.31694 1.00000 2.003300 28.27 0.5980 22.797 -31.731
42 357.70234 0.18964 22.689
43 65.53391 3.42232 1.892860 20.36 0.6393 22.683 44.435
44 -100.96530 4.50000 22.376
45 ∞ 33.00000 1.608590 46.44 0.5664 40.000
46 ∞ 13.20000 1.516330 64.14 0.5353 40.000
47 ∞ 7.03000 40.000
像面 ∞

非球面データ
第17面
K = 6.12939e+000 A 4= 8.78733e-006 A 6=-6.11274e-008
A 8= 1.07440e-009 A10=-8.46642e-012 A12= 2.26499e-014

各種データ
ズーム比 20.00

焦点距離 8.00 36.20 160.00
Fナンバー 1.90 1.90 2.70
半画角 34.51 8.64 1.97
像高 5.50 5.50 5.50
レンズ全長 273.83 273.83 273.83
BF 7.03 7.03 7.03

d16 0.72 36.74 51.04
d23 56.38 9.62 3.53
d26 4.68 11.26 1.76
d30 1.00 5.16 6.46

入射瞳位置 51.28 195.37 664.60
射出瞳位置 -509.77 -509.77 -509.77
前側主点位置 59.15 229.04 775.06
後側主点位置 -0.97 -29.17 -152.97

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 67.39 58.29 35.15 -0.33
2 17 -13.33 17.14 0.59 -12.00
3 24 -44.48 4.11 -0.57 -2.89
4 27 49.39 6.50 3.46 -0.70
5 31 53.41 117.98 47.74 -59.88

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -115.61
2 3 -345.41
3 5 156.12
4 7 226.49
5 9 -541.49
6 11 136.40
7 13 298.29
8 15 227.16
9 17 -14.29
10 19 15.59
11 20 -10.81
12 22 40.01
13 24 -23.78
14 25 53.00
15 27 79.53
16 29 129.04
17 32 45.33
18 33 -56.43
19 35 80.21
20 37 -39.25
21 38 46.87
22 40 48.82
23 41 -29.54
24 43 40.14
25 45 0.00
26 46 0.00

Ｕ１ 第１レンズ群
Ｕ２ 第２レンズ群
Ｕ３ 第３レンズ群
Ｕ４ 第４レンズ群
Ｕ４１ 第４１レンズ群
Ｕ４２ 第４２レンズ群

Claims (11)

1. 物体側から像側へ順に、変倍のためには移動しない正の屈折力の第１レンズ群、変倍に際して移動する負の屈折力の第２レンズ群、変倍に際して移動する正の屈折力の第３レンズ群と、最も像側に変倍のためには移動しない正の屈折力の第Ｒレンズ群を有し、変倍に際して隣り合う各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Ｒレンズ群中の物体側から第ｉ番目のレンズにおける近軸追跡上の軸上光束高さをｈｉ、瞳近軸光束高さをｈｂｉとしたとき、前記第Ｒレンズ群は、
   ｈｂｉ／ｈｉ＜０．１５
   を満足する面を含む第Ｒ１サブレンズ群と、それ以外の第Ｒ２サブレンズ群とから構成され、
   前記第Ｒ１サブレンズ群は、正レンズＬ１ｐと負レンズＬ１ｎを含み、前記正レンズＬ１ｐの部分分散比とアッべ数をそれぞれθＲ１ｐ及びνＲ１ｐ、前記負レンズＬ１ｎの部分分散比とアッべ数をそれぞれθＲ１ｎ及びνＲ１ｎとするとき、
   ０．７５×１０^−３＜（θＲ１ｐ−θＲ１ｎ）
   ／（νＲ１ｎ−νＲ１ｐ）＜２．６０×１０^−３
   を満たし、
   前記第Ｒ２サブレンズ群は、正レンズＬ２ｐを含み、前記第Ｒレンズ群の焦点距離をｆＲ、前記正レンズＬ２ｐの部分分散比とアッべ数をそれぞれθＲ２ｐ及びνＲ２ｐとするとき、
   ０．６２１＜θＲ２ｐ＜０．７１１
   ０．７＜ｆＲ２ｐ／ｆＲ＜２．１
   を満たし、
   前記第Ｒレンズ群に含まれる正レンズの部分分散比の平均値及びアッべ数の平均値をそれぞれθａｐ及びνａｐ、前記第Ｒレンズ群に含まれる負レンズの部分分散比の平均値及びアッべ数の平均値をそれぞれθａｎ及びνａｎとするとき、
   ｜（θａｐ−θａｎ）／（νａｎ−νａｐ）｜＜１．９０×１０^−３
   を満たす、
   ことを特徴とするズームレンズ。
   ただし、部分分散比θとアッベ数νは、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とするとき、
   ν＝（Ｎｄ−１）／（ＮＦ−ＮＣ）
   θ＝（Ｎｇ−ＮＦ）／（ＮＦ−ＮＣ）
   で表されるものとする。
2. 物体側から像側へ順に、変倍のためには移動しない正の屈折力の第１レンズ群、変倍に際して移動する負の屈折力の第２レンズ群、変倍に際して移動する負の屈折力の第３レンズ群と、最も像側に変倍のためには移動しない正の屈折力の第Ｒレンズ群を有し、変倍に際して隣り合う各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Ｒレンズ群中の物体側から第ｉ番目のレンズにおける近軸追跡上の軸上光束高さをｈｉ、瞳近軸光束高さをｈｂｉとしたとき、前記第Ｒレンズ群は、
   ｈｂｉ／ｈｉ＜０．１５
   を満足する面を含む第Ｒ１サブレンズ群と、それ以外の第Ｒ２サブレンズ群とから構成され、
   前記第Ｒ１サブレンズ群は、正レンズＬ１ｐと負レンズＬ１ｎを含み、前記正レンズＬ１ｐの部分分散比とアッべ数をそれぞれθＲ１ｐ及びνＲ１ｐ、前記負レンズＬ１ｎの部分分散比とアッべ数をそれぞれθＲ１ｎ及びνＲ１ｎとするとき、
   ２．５５×１０^−３＜（θＲ１ｐ−θＲ１ｎ）
   ／（νＲ１ｎ−νＲ１ｐ）＜５．１×１０^−３
   を満たし、
   前記第Ｒ２サブレンズ群は、正レンズＬ２ｐを含み、前記第Ｒレンズ群の焦点距離をｆＲ、前記正レンズＬ２ｐの部分分散比とアッべ数をそれぞれθＲ２ｐ及びνＲ２ｐとするとき、
   ０．６２１＜θＲ２ｐ＜０．７１１
   ０．６＜ｆＲ２ｐ／ｆＲ＜１．９
   を満たし、
   前記第Ｒレンズ群に含まれるの正レンズの部分分散比の平均値及びアッべ数の平均値をそれぞれθａｐ及びνａｐ、前記第Ｒレンズ群に含まれる負レンズの部分分散比の平均値及びアッべ数の平均値をそれぞれθａｎ及びνａｎとするとき、
   ｜（θａｐ−θａｎ）／（νａｎ−νａｐ）｜＜１．９×１０^−３
   を満たす、
   ことを特徴とするズームレンズ。
   ただし、部分分散比θとアッベ数νは、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とするとき、
   ν＝（Ｎｄ−１）／（ＮＦ−ＮＣ）
   θ＝（Ｎｇ−ＮＦ）／（ＮＦ−ＮＣ）
   で表されるものとする。
3. 前記ズームレンズは、物体側から像側へ順に、前記第１レンズ群、前記第２レンズ群、前記第３レンズ群、前記第Ｒレンズ群から構成され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. 前記ズームレンズは、物体側から像側へ順に、前記第１レンズ群、前記第２レンズ群、前記第３レンズ群、変倍に際して移動する正の屈折力を有する第４レンズ群と、前記第Ｒレンズ群から構成され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。
5. 前記負レンズＬ１ｎの焦点距離をｆＲ１ｎとするとき、
   −１．５＜ｆＲ１ｎ／ｆＲ＜−０．５
   なる条件式を満たす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. 前記第２レンズ群に含まれる正レンズと負レンズの部分分散比の平均値及びアッべ数の平均値をそれぞれθ２ｐとθ２ｎ及びν２ｐとν２ｎとするとき、
   １．８×１０^−３＜（θ２ｐ−θ２ｎ）／（ν２ｎ−ν２ｐ）＜５．５×１０^−３
   を満たす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Ｒレンズ群と、該第Ｒレンズ群と隣接するレンズ群との間に絞りを有し、
   前記絞りから前記正レンズＬ２ｐの物体側面頂点までの光軸上の距離をＤＲ２ｐ、前記第Ｒレンズ群の光軸上の長さをＤＲとしたとき、
   ０．８５＜ＤＲ２ｐ／ＤＲ＜０．９９
   を満たす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. 前記第Ｒレンズ群と、該第Ｒレンズ群と隣接するレンズ群との間に絞りを有し、
   前記絞りから前記負レンズＬ１ｎの物体側面頂点までの光軸上の距離をＤＲ１ｎとしたとき、
   ｜ＤＲ１ｎ／ＤＲ｜＜０．３５
   を満たすことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のズームレンズ。
9. 前記絞りから前記負レンズＬ２ｎの物体側面頂点までの光軸上の距離をＤＲ２ｎとしたとき、
   ０．７５＜ＤＲ２ｎ／ＤＲ＜０．９８
   を満たすことを特徴とする請求項７または８に記載のズームレンズ。
10. 前記第Ｒ２サブレンズ群は負レンズＬ２ｎを含み、該負レンズＬ２ｎの屈折率と部分分散比をそれぞれＮＲ２ｎ及びθＲ２ｎとしたとき、
    １.８５＜ＮＲ２ｎ＜２．２０
    ０．５６０＜θＲ２ｎ＜０．６１４
    を満たすことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載のズームレンズ。
11. 請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のズームレンズと、前記ズームレンズによって形成された像を受光する固体撮像素子を有することを特徴とする撮像装置。

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