JP2018116182A - 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】良好な光学性能を達成しつつ、広角、高倍率且つ小型軽量なズームレンズを提供する。
【解決手段】物体側より順に正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２、最も像側に結像用のレンズ群を有するズームレンズにおいて、第１レンズ群の構成、第１レンズ群内の負レンズの硝材、屈折力を適切に設定する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、テレビカメラやビデオカメラ及び写真用カメラ、デジタルカメラに好適なズームレンズに関し、広角、高倍率且つ小型軽量なズームレンズに関するものである。
近年、テレビカメラ、銀塩フィルム用カメラ、デジタルカメラ、ビデオカメラ等の撮像装置には、広画角、高ズーム比でしかも高い光学性能を有したズームレンズが要望されている。大口径比、広画角、高ズーム比のズームレンズとして、最も物体側に正の屈折力のレンズ群を配置し、第１群の一部で合焦を行うポジティブリード型のズームレンズが知られている。また、ズーム方式としては、物体側から順に、変倍中固定の正の屈折力の第１レンズ群、変倍用に移動の負の屈折力の第２レンズ群、そして最も像面側に変倍中固定の結像用のレンズ群から構成されるズームレンズが知られている。
特許文献１には、ズーム比４０倍程度、広角端の画角２７°程度の高倍率ズームレンズが提案されている。
特開２０１１−８１０６３号公報
上述のポジティブリード型のズームレンズにおいて、小型化、広画角化を維持しつつ、高倍率化と望遠側における高い光学性能を両立するには第１レンズ群の構成、屈折力、フォーカス方式を適切に設定することが重要になってくる。これらの構成を適切に設定しないと、広画角かつ高倍率で望遠端における高い光学性能のズームレンズを得るのが難しくなってくる。
特許文献１に開示されているズームレンズでは、高倍率化に伴い、ズーミング中の軸上色収差、望遠端の周辺における諸収差が増大する傾向があった。
本発明は広画角、高ズーム比でしかも望遠端における高い光学性能を有し、良好なズーム動作を持つ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。
上記目的を達成するために、本発明は、物体側から順に変倍の際に変倍中固定で合焦を行う正の屈折力の第１レンズ群、変倍時に可動で広角端から望遠端にかけて像側に移動する負の屈折力の第２群、最も像側に配置され変倍時に固定のレンズ群を有するズームレンズにおいて、
第１群は物体側から順に負レンズ、正レンズ、正レンズ、正レンズ、正レンズの５枚構成、または物体側から順に正レンズ、負レンズ、正レンズ、正レンズ、正レンズ、正レンズの６枚構成であり、
前記、第１レンズ群内の負レンズの屈折率をＮｎ、アッべ数をνｎ、焦点距離をｆｎ、第１群のレンズ群の焦点距離をｆ１をするとき
３９＜νｎ＜４８ ・・・（１）
２．２４＜Ｎｎ＋０．０１×νｎ＜２．３２ ・・・（２）
１．７９＜Ｎｎ＜１．９１ ・・・（３）
１．５＜｜ｆｎ／ｆ１｜＜２．０ ・・・（４）
なる条件を満足する事を特徴とするズームレンズ。
本発明の更なる目的又はその他の特徴は、以下、添付の図面を参照して説明される好ましい実施例等によって明らかにされるであろう。
本発明によれば、広画角、高ズーム比でしかも望遠端における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が得られる。
数値実施例１のズームレンズの広角端で無限遠物体に合焦時のレンズ断面図である。 数値実施例１のズームレンズの無限遠物体に合焦時の（Ａ）広角端、（Ｂ）望遠端での収差図である。 数値実施例２のズームレンズの広角端で無限遠物体に合焦時のレンズ断面図である。 数値実施例２のズームレンズの無限遠物体に合焦時の（Ａ）広角端、（Ｂ）望遠端での収差図である。 数値実施例３のズームレンズの広角端で無限遠物体に合焦時のレンズ断面図である。 数値実施例３のズームレンズの無限遠物体に合焦時の（Ａ）広角端、（Ｂ）望遠端での収差図である。 数値実施例４のズームレンズの広角端で無限遠物体に合焦時のレンズ断面図である。 数値実施例４のズームレンズの無限遠物体に合焦時の（Ａ）広角端、（Ｂ）望遠端での収差図である。 数値実施例５のズームレンズの広角端で無限遠物体に合焦時のレンズ断面図である。 数値実施例５のズームレンズの無限遠物体に合焦時の（Ａ）広角端、（Ｂ）望遠端での収差図である。 数値実施例６のズームレンズの広角端で無限遠物体に合焦時のレンズ断面図である。 数値実施例６のズームレンズの無限遠物体に合焦時の（Ａ）広角端、（Ｂ）望遠端での収差図である。 数値実施例７のズームレンズの広角端で無限遠物体に合焦時のレンズ断面図である。 数値実施例７のズームレンズの無限遠物体に合焦時の（Ａ）広角端、（Ｂ）望遠端での収差図である。 本発明の撮像装置の実施形態を説明する図である。
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せず合焦に際して移動する正の第１レンズ群、広角端から望遠端への変倍に際して像側に移動する負の第２レンズ群を有し、最も像側に配置され変倍のためには移動しないリレーレンズ群より構成される。
第１レンズ群は物体側から像側へ順に配列された、負、正、正、正、正の５枚のレンズで構成されるか、または物体側から像側へ順に配列された、正、負、正、正、正、正の６枚のレンズで構成される。
第１レンズ群の負レンズの屈折率をＮｎ、アッべ数をνｎ、焦点距離をｆｎ、第１レンズ群の焦点距離をｆ１をするとき、
３９＜νｎ＜４８ ・・・（１）
２．２４＜Ｎｎ＋０．０１×νｎ＜２．３２ ・・・（２）
１．７９＜Ｎｎ＜１．９１ ・・・（３）
１．５＜｜ｆｎ／ｆ１｜＜２．０ ・・・（４）
なる条件を満足することを特徴とする。
条件式（１）、（２）、（３）は、第１レンズ群内の負レンズの光学硝子の特性を規定している。通常光学硝子は何種類もの金属酸化物を含有している。例えばＳｉＯ２、ＴｉＯ２、Ｌａ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３、Ｎｂ２Ｏ５、ＺｒＯ２、Ｇｄ２Ｏ３等である。その中で例えばＴｉＯ２は屈折率を高め、アッベ数を小さくする効果があり、ＴｉＯ２を多く含有する硝子は比較的高屈折率高分散の特性を有する。またＧｄ２Ｏ３は屈折率を高めアッベ数を大きくする効果があり、Ｇｄ２Ｏ３を多く含有する硝子は比較的高屈折率低分散となることが知られている。元々のＴｉＯ２やＧｄ２Ｏ３がそれぞれ高屈折高分散、高屈折率低分散であり、それらを含む硝子の特性が元々の金属酸化物の特性に近づくことになる。
このように光学硝子はその含有する成分の量によって特性が変わる性質があり、その成分の量を適切に設定することで所望の光学特性を持つ光学硝子が得られる。これは光学セラミックスにおいても同様で、例えば高屈折率低分散な物質を多く含む光学セラミックスは結果的に比較的高屈折率低分散となる。
高屈折率低分散な物質としては、前述のＧｄ２Ｏ３やＡｌ２Ｏ３、Ｌｕ３Ａｌ５Ｏ１２がある。これらの物質とＳｉＯ２、ＴｉＯ２、Ｌａ２Ｏ３等の金属酸化物の分量を適切に設定し溶解又は焼結させることで、所望の光学特性（屈折率、アッベ数）を持つ光学硝子やセラミックス等の光学材料を得ることができる。
また上記ズーム構成を有するズームレンズにおいては、焦点距離が望遠側に近付くにつれ、第１レンズ群の軸上光線の高さが焦点距離に比例して増大する。この軸上光線の高さが高くになる従って、第１レンズ群で発生する色収差がより拡大され、性能の劣化につながる。
ここで第１レンズ群の色収差量を△１、第１群以降の結像倍率をβｒとすると、レンズ全系における色収差量△は以下の式で表される。
△＝ △１・βｒ２＋α
αは第１レンズ群以外の群の色収差△への寄与分である。△は、望遠側で軸上マージナル光線が高い位置を通る第１群で顕著に発生する。従って、第１レンズ群で発生する軸上色収差二次スペクトル量△１を抑制することで望遠側の軸上色収差△を低減することができる。
条件式（１）は、前記第１レンズ群を構成する負レンズのアッベ数の条件を規定している。条件式（１）の下限を越えると、正レンズと負レンズの分散（アッべ数νｄ）を適切な範囲で近付き、硝材選択の関係上、正レンズと負レンズの分散特性（部分分散比θｇｆ）を近付けることができ、第１レンズ群で発生する軸上色収差二次スペクトル量△１を抑制すること可能となる。条件式（１）の上限を越えると、第１レンズ群における各単レンズの屈折力が大きくなり、望遠端の諸収差、特に球面収差、コマ収差の補正が困難となってくる。また低分散かつ高屈折率のガラス硝材を製造することが困難となる。
更に好ましくは、条件式（１）を次の如く設定するのが良い。
４０＜νｎ＜４４ ・・・（１ａ）
条件式（２）は、第１レンズ群を構成する負レンズのアッベ数と屈折率の関係式を規定している。
条件式（２）の下限を越えると、負レンズのガラスが、高屈折率かつ低分散でなくなるため、望遠端の色収差を良好に補正することが困難となる。条件式（２）の上限を越えると、低分散かつ高屈折率のガラス硝材を製造することが困難となる。
更に好ましくは、条件式（２）を次の如く設定するのが良い。
２．２５＜Ｎｎ＋０．０１×νｎ＜２．３０ ・・・（２ａ）
条件式（３）は、第１レンズ群を構成する負レンズの屈折率の条件を規定している。条件式（３）の下限を越えると、負レンズの曲率が増大するため、望遠端の諸収差、特に球面収差、コマ収差の補正が困難となる。条件式（３）の上限を越えると、低分散かつ高屈折率のガラス硝材を製造することが困難となる。
更に好ましくは、条件式（３）を次の如く設定するのが良い。
１．８０＜Ｎｎ＜１．８９ ・・・（３ａ）
条件式（４）は、第１レンズ群を構成する負レンズの屈折力に対する、第１レンズ群の屈折力の比を規定している。
条件式（４）の上限、下限を超えると、第１レンズ群を構成する負レンズの色収差の発生を正レンズにより適正に補正することが困難となり、望遠端の軸上色収差、倍率色収差の補正が困難となる。
更に好ましくは、条件式（４）を次の如く設定するのが良い。
１．５１＜｜ｆｎ／ｆ１｜＜１．９ ・・・（４ａ）
本発明の更なる実施態様として、条件式（５）により第１レンズ群内の正レンズの分散の平均値νｐａを規定している。
７７＜νｐａ＜１００ ・・・（５）
条件式（５）の下限値を下回ると、第１レンズ群における各単レンズの屈折力が大きくなり、望遠端の諸収差、特に球面収差、コマ収差の補正が困難となってくる。
条件式（５）の上限値を上回ると、低分散なガラス硝材を製造することが困難となる。 更に好ましくは、条件式（５）を次の如く設定するのが良い。
８２＜νｐａ＜９６ ・・・（５ａ）
本発明の更なる実施態様として、第３レンズ群以降のレンズ構成・レンズ群の屈折力を規定することにより、高倍率、広画角でしかも全ズーム範囲にわたり高い光学性能を有するズームレンズを得るための条件を規定している。条件式（５）の構成を取ることにより、レンズ全長を維持したまま、高倍率化を達成することができる。
本発明の更なる実施態様として、条件式（６）により第２レンズ群内のレンズ材料の分散特性の条件を規定している。第２レンズ群を構成する正レンズのうち最もアッべ数の小さい正レンズのアッベ数、部分分散比をそれぞれ、νｐ２、θｐ２、第２レンズ群を構成する負レンズのうち最もアッべ数の小さい負レンズのアッベ数、部分分散比をそれぞれ、νｎ２、θｎ２、としたとき、以下の条件式を満足する。
３．１×１０−３＜（θｐ２−θｎ２）／（νｎ２−νｐ２）＜６．０×１０−３
・・・（６）
条件式（６）の下限を越えると、第１レンズ群の色収差の発生を、第２レンズ群により補正する効果が不足してしまい、ズーミングによる軸上色収差の変動を良好に補正することが困難となってくる。条件式（６）上限を上回ると、第２レンズ群により発生する色収差により倍率色収差の変動を良好に補正することが困難となってくる。また硝材選択が限定的となるため、第２レンズ群内の正レンズと負レンズの分散が近くなり、各単レンズの屈折力が増大する。その結果、望遠端の諸収差の良好な補正が困難となる。
更に好ましくは条件式（６）を次の如く設定するのが良い。
３．４×１０−３＜（θｐ２−θｎ２）／（νｎ２−νｐ２）＜５．６×１０−３
・・・・（６ａ）
本発明の更なる実施態様として、条件式（７）により第１レンズ群と第２レンズ群の焦点距離ｆ１、ｆ２の比を規定している。
３＜｜ｆ１／ｆ２｜＜９ ・・・（７）
条件式（７）の上限を上回ると、第２レンズ群の屈折力が第１レンズ群の屈折力に対して相対的に強くなり過ぎ、諸収差の変動が増大し、補正が困難となる。
条件式（７）の下限を下回ると、第２レンズ群の屈折力が第１レンズ群の屈折力に対して相対的に弱くなり過ぎ、第２レンズ群の変倍時の移動量が増大し、小型化と高倍率化の両立を達成することが困難となる。
次に各数値実施例の特徴について説明する。
本発明の数値実施例１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せず合焦に際して移動する正の第１レンズ群、広角端から望遠端への変倍に際して像側に移動する負の第２レンズ群、変倍に際して移動する負の第３レンズ群、変倍のためには移動しない結像のための正のリレーレンズ群より構成される。
第１レンズ群は、物体側から像側へ順に、負、正、正、正、正の５枚のレンズで構成されている。
図１は本発明の数値実施例１のズームレンズの広角端で無限遠物体に合焦しているときのレンズ断面図である。レンズ断面図において、左方が被写体側（物体側）で、右方が像側である。
Ｕ１はズーミング中不動の正の屈折力の第１レンズ群である。第１レンズ群の一部は無限遠から有限距離へのフォーカス調整に際して像側から物体側へ移動する。Ｕ２は広角端（短焦点距離端）から望遠端（長焦点距離端）へのズーミングに際して像側へ移動する変倍用の負の屈折力の第２レンズ群（バリエーターレンズ群）である。Ｕ３はズーミングに際して移動する負の屈折力の第３レンズ群である。ＳＰは開口絞りである。ＵＲはズーミング中不動のリレーレンズ群である。Ｐは光学フィルタや色分解光学系に相当し、図中ではガラスブロックとして示している。Ｉは像面であり、撮像素子（光電変換素子）の撮像面に相当する。
図２に数値実施例１のズームレンズの無限遠物体に合焦している時の、（Ａ）広角端、（Ｂ）望遠端における収差図を示す。各収差図において、球面収差はｅ線、ｇ線、Ｃ線によって表されている。非点収差はｅ線のメリディオナル像面（Ｍ）とｅ線のサジタル像面（Ｓ）によって表されている。歪曲はｅ線によって、倍率色収差はｇ線、Ｃ線によって表されている。また、球面収差は０．４ｍｍ、非点収差は０．４ｍｍ、歪曲は５％、倍率色収差は０．０５ｍｍのスケールで描かれている。ＦｎｏはＦナンバー、ωは半画角である。なお、広角端と望遠端は変倍用の第２レンズ群Ｕ２（バリエーターレンズ群）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。これらは以下の数値実施例２〜７においても同様である。
表１に数値実施例１における各条件式対応値を示す。数値実施例１は条件式（１）〜（７）を満足している。これにより本発明のズームレンズは高ズーム比、広画角で望遠端における高い光学性能を有する小型軽量な撮像光学系を達成している。
本発明の数値実施例２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せず合焦に際して移動する正の第１レンズ群、広角端から望遠端への変倍に際して像側に移動する負の第２レンズ群、変倍に際して移動する負の第３レンズ群、変倍に際して移動する負の第４レンズ群、変倍のためには移動しない正のリレーレンズ群より構成される。
第１レンズ群は、物体側から像側へ順に、負、正、正、正、正の５枚のレンズで構成されている。
図３は本発明の数値実施例２のズームレンズの広角端で無限遠物体に合焦しているときのレンズ断面図である。Ｕ１はズーミング中不動の正の屈折力の第１レンズ群である。第１レンズ群の一部は無限遠から有限距離へのフォーカス調整に際して像側から物体側へ移動する。Ｕ２は広角端から望遠端へのズーミングに際して像側へ移動する変倍用の負の屈折力の第２レンズ群（バリエーターレンズ群）である。Ｕ３はズーミングに際して移動する負の屈折力の第３レンズ群である。Ｕ４はズーミングに際して移動する負の屈折力の第４レンズ群である。ＳＰは開口絞りである。ＵＲはズーミングのためには移動しない正の屈折力のリレーレンズ群である。Ｐは光学フィルタや色分解光学系に相当し、図中ではガラスブロックとして示している。Ｉは像面であり、撮像素子（光電変換素子）の撮像面に相当する。
図４は、数値実施例２のズームレンズの無限遠物体に合焦時の、（Ａ）広角端、（Ｂ）望遠端での収差図である。
表１に数値実施例２における各条件式対応値を示す。数値実施例２は条件式（１）〜（７）を満足している。これにより本発明のズームレンズは高ズーム比、広画角で望遠端における高い光学性能を有する小型軽量な撮像光学系を達成している。
本発明の数値実施例３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せず合焦に際して移動する正の第１レンズ群、広角端から望遠端への変倍に際して像側に移動する負の第２レンズ群、変倍に際して移動する負の第３レンズ群、変倍に際して移動する負の第４レンズ群、変倍に際して移動する正の第５レンズ群、変倍のためには移動しない正のリレーレンズ群より構成される。
第１レンズ群は、物体側から像側へ順に、正、負、正、正、正、正の６枚のレンズで構成されている。
図５は本発明の数値実施例３のズームレンズの広角端で無限遠物体に合焦しているときのレンズ断面図である。Ｕ１はズーミング中不動の正の屈折力の第１レンズ群である。第１レンズ群の一部は無限遠から有限距離へのフォーカス調整に際して像側から物体側へ移動する。Ｕ２は広角端から望遠端へのズーミングに際して像側へ移動する変倍用の負の屈折力の第２レンズ群（バリエーターレンズ群）である。Ｕ３はズーミングに際して移動する負の屈折力の第３レンズ群である。Ｕ４はズーミングに際して移動する負の屈折力の第４レンズ群である。Ｕ５はズーミングに際して移動する正の屈折力の第５レンズ群である。ＳＰは開口絞りである。ＵＲはズーミングのためには移動しない正の屈折力のリレーレンズ群である。Ｐは光学フィルタや色分解光学系に相当し、図中ではガラスブロックとして示している。Ｉは像面であり、撮像素子（光電変換素子）の撮像面に相当する。
図６は、数値実施例３のズームレンズの無限遠物体に合焦時の、（Ａ）広角端、（Ｂ）望遠端での収差図である。
表１に数値実施例３における各条件式対応値を示す。数値実施例３は条件式（１）〜（７）を満足している。これにより本発明のズームレンズは高ズーム比、広画角で望遠端における高い光学性能を有する小型軽量な撮像光学系を達成している。
本発明の数値実施例４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せず合焦に際して移動する正の第１レンズ群、広角端から望遠端への変倍に際して像側に移動する負の第２レンズ群、変倍に際して移動する負の第３レンズ群、変倍に際して移動する負の第４レンズ群、変倍に際して移動する正の第５レンズ群、変倍のためには移動しない正のリレーレンズ群より構成される。
第１レンズ群は、物体側から像側へ順に、正、負、正、正、正、正の６枚のレンズで構成されている。
図７は本発明の数値実施例４のズームレンズの広角端で無限遠物体に合焦しているときのレンズ断面図である。Ｕ１はズーミング中不動の正の屈折力の第１レンズ群である。第１レンズ群の一部は無限遠から有限距離へのフォーカス調整に際して像側から物体側へ移動する。Ｕ２は広角端から望遠端へのズーミングに際して像側へ移動する変倍用の負の屈折力の第２レンズ群（バリエーターレンズ群）である。Ｕ３はズーミングに際して移動する負の屈折力の第３レンズ群である。Ｕ４はズーミングに際して移動する負の屈折力の第４レンズ群である。Ｕ５はズーミングに際して移動する正の屈折力の第５レンズ群である。ＳＰは開口絞りである。ＵＲズーミングのためには移動しない正の屈折力のリレーレンズ群である。Ｐは光学フィルタや色分解光学系に相当し、図中ではガラスブロックとして示している。Ｉは像面であり、撮像素子（光電変換素子）の撮像面に相当する。
図８は、数値実施例４のズームレンズの無限遠物体に合焦時の、（Ａ）広角端、（Ｂ）望遠端での収差図である。
表１に数値実施例４における各条件式対応値を示す。数値実施例４は条件式（１）〜（７）を満足している。これにより本発明のズームレンズは高ズーム比、広画角で望遠端における高い光学性能を有する小型軽量な撮像光学系を達成している。
本発明の数値実施例５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せず合焦に際して移動する正の第１レンズ群、広角端から望遠端への変倍に際して像側に移動する負の第２レンズ群、変倍に際して移動する負の第３レンズ群、変倍に際して移動する正の第４レンズ群、変倍のためには移動しない正のリレーレンズ群より構成される。
第１レンズ群は、物体側から像側へ順に、正、負、正、正、正、正の６枚のレンズで構成されている。
図９は本発明の数値実施例５のズームレンズの広角端で無限遠物体に合焦しているときのレンズ断面図である。Ｕ１はズーミング中不動の正の屈折力の第１レンズ群である。第１レンズ群の一部は無限遠から有限距離へのフォーカス調整に際して像側から物体側へ移動する。Ｕ２は広角端から望遠端へのズーミングに際して像側へ移動する変倍用の負の屈折力の第２レンズ群（バリエーターレンズ群）である。Ｕ３はズーミングに際して移動する負の屈折力の第３レンズ群である。Ｕ４はズーミングに際して移動する正の屈折力の第４レンズ群である。ＳＰは開口絞りである。ＵＲはズーミングのためには移動しない正の屈折力のリレーレンズ群である。Ｐは光学フィルタや色分解光学系に相当し、図中ではガラスブロックとして示している。Ｉは像面であり、撮像素子（光電変換素子）の撮像面に相当する。
図１０は、数値実施例５のズームレンズの無限遠物体に合焦時の、（Ａ）広角端、（Ｂ）望遠端での収差図である。
表１に数値実施例５における各条件式対応値を示す。数値実施例５は条件式（１）〜（７）を満足している。これにより本発明のズームレンズは高ズーム比、広画角で望遠端における高い光学性能を有する小型軽量な撮像光学系を達成している。
本発明の数値実施例６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せず合焦に際して移動する正の第１レンズ群、広角端から望遠端への変倍に際して像側に移動する負の第２レンズ群、変倍に際して移動する正の第３レンズ群、変倍に際して移動する正の第４レンズ群、変倍のためには移動しない正のリレーレンズ群より構成される。
第１レンズ群は、物体側から像側へ順に、負、正、正、正、正の５枚のレンズで構成されている。
図１１は本発明の数値実施例６のズームレンズの広角端で無限遠物体に合焦しているときのレンズ断面図である。Ｕ１はズーミング中不動の正の屈折力の第１レンズ群である。第１レンズ群の一部は無限遠から有限距離へのフォーカス調整に際して像側から物体側へ移動する。Ｕ２は広角端から望遠端へのズーミングに際して像側へ移動する変倍用の負の屈折力の第２レンズ群（バリエーターレンズ群）である。Ｕ３はズーミングに際して移動する正の屈折力の第３レンズ群である。Ｕ４はズーミングに際して移動する正の屈折力の第４レンズ群である。ＳＰは開口絞りである。ＵＲはズーミングのためには移動しない正の屈折力のリレーレンズ群である。Ｐは光学フィルタや色分解光学系に相当し、図中ではガラスブロックとして示している。Ｉは像面であり、撮像素子（光電変換素子）の撮像面に相当する。
図１２は、数値実施例６のズームレンズの無限遠物体に合焦時の、（Ａ）広角端、（Ｂ）望遠端での収差図である。
表１に数値実施例６における各条件式対応値を示す。数値実施例６は条件式（１）〜（７）を満足している。これにより本発明のズームレンズは高ズーム比、広画角で望遠端における高い光学性能を有する小型軽量な撮像光学系を達成している。
本発明の数値実施例７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せず合焦に際して移動する正の第１レンズ群、広角端から望遠端への変倍に際して像側に移動する負の第２レンズ群、変倍に際して移動する負の第３レンズ群、変倍に際して移動する正の第４レンズ群、変倍のためには移動しない正のリレーレンズ群より構成される。
第１レンズ群は、物体側から像側へ順に、負、正、正、正、正の５枚のレンズで構成されている。
図１３は本発明の数値実施例７のズームレンズの広角端で無限遠物体に合焦しているときのレンズ断面図である。Ｕ１はズーミング中不動の正の屈折力の第１レンズ群である。第１レンズ群の一部は無限遠から有限距離へのフォーカス調整に際して像側から物体側へ移動する。Ｕ２は広角端から望遠端へのズーミングに際して像側へ移動する変倍用の負の屈折力の第２レンズ群（バリエーターレンズ群）である。Ｕ３はズーミングに際して移動する負の屈折力の第３レンズ群である。Ｕ４はズーミングに際して移動する正の屈折力の第４レンズ群である。ＳＰは開口絞りである。ＵＲはズーミングのためには移動しない正の屈折力のリレーレンズ群である。Ｐは光学フィルタや色分解光学系に相当し、図中ではガラスブロックとして示している。Ｉは像面であり、撮像素子（光電変換素子）の撮像面に相当する。
図１４は、数値実施例７のズームレンズの無限遠物体に合焦時の、（Ａ）広角端、（Ｂ）望遠端での収差図である。
表１に数値実施例７における各条件式対応値を示す。数値実施例７は条件式（１）〜（７）を満足している。これにより本発明のズームレンズは高ズーム比、広画角で望遠端における高い光学性能を有する小型軽量な撮像光学系を達成している。
以下の各数値実施例１〜７の数値データを示す。各数値データにおいて、ｉは物体側からの面番号、ｒｉは物体側より第ｉ番目の面の曲率半径、ｄｉは第ｉ番目の面と第ｉ＋１番目の面の間隔、ｎｄｉとνｄｉは第ｉ番目の面と第ｉ＋１番目の面の間の光学部材のｄ線（５８７．６ｎｍ）に対する屈折率とアッベ数である。
なお、フラウンフォーファ線のｇ線、Ｆ線、ｄ線、Ｃ線に対する屈折率をそれぞれＮｇ、ＮＦ、Ｎｄ、ＮＣとするとき、アッベ数νｄ、部分分散比θｇｆの定義は一般的に用いられる以下の式で表される。
νｄ＝（Ｎｄ−１）／（ＮＦ−ＮＣ）
θｇｆ＝（Ｎｇ−ＮＦ）／（ＮＦ−ＮＣ）
非球面形状は光軸方向にＸ軸、光軸と垂直方向にＨ軸、光の進行方向を正とし、Ｒを近軸曲率半径、ｋを円錐常数、Ａ３、Ａ４、Ａ５、Ａ６、Ａ７、Ａ８、Ａ９、Ａ１０、Ａ１１、Ａ１２、Ａ１３、Ａ１４、Ａ１５、Ａ１６を各々非球面係数としたとき、次式で表される。
Figure 2018116182
 また、数値データ中、「ｅ−Ｚ」は「×１０−Ｚ」を意味する。面番号の横に付された記号＊はその光学面が非球面であることを示している。
＜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
1 183.38205 3.00000 1.851500 40.78 0.5695 107.317 -299.999
2 106.20042 1.07300 104.856
3 105.24783 15.02434 1.433870 95.10 0.5373 105.542 277.864
4 779.51784 11.15000 105.422
5 165.31760 6.12449 1.433870 95.10 0.5373 105.304 669.343
6 378.23664 0.20000 105.061
7 160.28421 7.18852 1.433870 95.10 0.5373 104.154 537.649
8 502.55531 0.20000 103.770
9 138.33041 9.68950 1.433870 95.10 0.5373 101.093 358.855
10 1190.11331 (可変) 100.504

11 78.49053 1.00000 2.003300 28.27 0.5980 29.896 -27.011
12 20.13981 8.91847 25.967
13 -31.92813 0.90000 1.816000 46.62 0.5568 25.580 -42.349
14 -400.35824 0.70000 26.428
15 65.72626 4.13898 1.922860 18.90 0.6495 27.396 38.945
16 -79.02840 2.23382 27.392
17 -66.32430 1.10000 1.816000 46.62 0.5568 26.678 -110.486
18 -249.25223 (可変) 26.682

19 -47.61650 1.30000 1.717004 47.92 0.5605 28.434 -36.201
20 58.34616 3.27859 1.846490 23.90 0.6217 30.416 79.554
21 400.18520 (可変) 30.870

22 ∞ 4.05388 37.218
23 226.67058 6.75742 1.607379 56.81 0.5483 40.360 70.385
24 -52.36155 0.15000 40.885
25 3180.72058 3.29188 1.518229 58.90 0.5457 40.838 231.404
26 -125.09849 0.35000 40.820
27 39.06865 9.43204 1.487490 70.23 0.5300 39.408 58.436
28 -98.06367 1.50000 1.834000 37.17 0.5774 38.312 -121.818
29 -2415.03003 0.15000 37.274
30 36.73108 8.30910 1.487490 70.23 0.5300 34.520 53.864
31 -86.27365 1.50000 1.882997 40.76 0.5667 32.687 -25.097
32 30.30129 50.00000 29.408
33 -120.62916 4.64093 1.517417 52.43 0.5564 31.772 94.501
34 -35.36457 2.54355 32.006
35 63.07563 1.20000 1.785896 44.20 0.5631 29.131 -82.516
36 31.79036 6.49533 1.517417 52.43 0.5564 28.010 48.172
37 -109.65039 2.01000 27.264
38 76.16107 5.44373 1.517417 52.43 0.5564 24.801 48.054
39 -36.25647 1.20000 1.834807 42.71 0.5642 23.497 -24.462
40 48.07162 0.66799 22.402
41 33.72522 4.04093 1.487490 70.23 0.5300 22.524 67.643
42 -1680.64571 3.80000 22.178
43 ∞ 34.37500 1.608590 46.44 0.5664 31.250
44 ∞ 13.75000 1.516800 64.17 0.5347 31.250
45 ∞ 0.00000 31.250
各種データ
ズーム比 40.00
広角 中間 望遠
焦点距離 11.00 69.58 440.00
Fナンバー 2.10 2.10 4.10
画角 26.57 4.52 0.72
像高 5.50 5.50 5.50
レンズ全長 387.49 387.49 387.49
BF 9.54 9.54 9.54

d10 1.22 91.07 120.94
d18 123.69 21.43 12.31
d21 10.16 22.57 1.82
d45 9.54 9.54 9.54

入射瞳位置 74.99 549.83 2183.07
射出瞳位置 756.96 756.96 756.96
前側主点位置 86.15 625.88 2882.10
後側主点位置 -1.46 -60.04 -430.46

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 1 161.84 53.65 26.24 -15.14
2 11 -22.41 18.99 1.63 -13.63
3 19 -66.60 4.58 0.24 -2.27
4 22 87.71 165.66 96.66 -190.05

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -300.00
2 3 277.86
3 5 669.34
4 7 537.65
5 9 358.86
6 11 -27.01
7 13 -42.35
8 15 38.94
9 17 -110.49
10 19 -36.20
11 20 79.55
12 23 70.38
13 25 231.40
14 27 58.44
15 28 -121.82
16 30 53.86
17 31 -25.10
18 33 94.50
19 35 -82.52
20 36 48.17
21 38 48.05
22 39 -24.46
23 41 67.64
24 43
25 44
＜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
1 244.49912 3.00000 1.851500 40.78 0.5695 107.317 -249.990
2 113.50168 1.07300 105.259
3 113.09472 16.49967 1.438750 94.93 0.5340 106.008 225.766
4 -778.08590 11.15000 106.048
5 131.53389 7.09222 1.496999 81.54 0.5375 105.522 499.736
6 273.70166 0.20000 105.178
7 141.78804 8.13059 1.496999 81.54 0.5375 103.917 405.638
8 465.55777 0.20000 103.427
9 263.20879 4.85331 1.496999 81.54 0.5375 102.191 718.636
10 986.38007 (可変) 101.629

11 228.28308 1.00000 2.003300 28.27 0.5980 29.404 -24.189
12 22.05348 8.46763 25.929
13 -31.93035 0.90000 1.816000 46.62 0.5568 25.788 -40.325
14 -936.02346 0.70000 26.986
15 73.32401 4.25046 1.922860 18.90 0.6495 28.321 40.399
16 -75.60692 (可変) 28.480

17 -1238.40219 1.10000 1.816000 46.62 0.5568 28.202 -330.976
18 347.80223 (可変) 28.092

19 -45.71318 1.30000 1.717004 47.92 0.5605 30.776 -35.904
20 60.31471 3.66203 1.846490 23.90 0.6217 33.255 78.338
21 590.34562 (可変) 33.752

22 ∞ 4.05388 40.157
23 226.67058 6.75742 1.607379 56.81 0.5483 43.554 70.385
24 -52.36155 0.15000 43.841
25 3180.72058 3.29188 1.518229 58.90 0.5457 43.661 231.404
26 -125.09849 0.35000 43.624
27 39.06865 9.43204 1.487490 70.23 0.5300 41.707 58.436
28 -98.06367 1.50000 1.834000 37.17 0.5774 41.031 -121.818
29 -2415.03003 0.15000 39.789
30 36.73108 8.30910 1.487490 70.23 0.5300 36.369 53.864
31 -86.27365 1.50000 1.882997 40.76 0.5667 34.971 -25.097
32 30.30129 50.00000 31.056
33 -120.62916 4.64093 1.517417 52.43 0.5564 32.985 94.501
34 -35.36457 2.54355 33.186
35 63.07563 1.20000 1.785896 44.20 0.5631 29.880 -82.516
36 31.79036 6.49533 1.517417 52.43 0.5564 28.660 48.172
37 -109.65039 2.01000 27.924
38 76.16107 5.44373 1.517417 52.43 0.5564 25.225 48.054
39 -36.25647 1.20000 1.834807 42.71 0.5642 23.900 -24.462
40 48.07162 0.66799 22.464
41 33.72522 4.04093 1.487490 70.23 0.5300 22.346 75.719
42 362.22377 3.80000 21.915
43 ∞ 34.37500 1.608590 46.44 0.5664 31.250
44 ∞ 13.75000 1.516800 64.17 0.5347 31.250
45 ∞ 0.00000 31.250
各種データ
ズーム比 40.00
広角 中間 望遠
焦点距離 11.00 69.55 440.00
Fナンバー 2.10 2.09 4.10
画角 26.57 4.52 0.72
像高 5.50 5.50 5.50
レンズ全長 401.74 401.74 401.74
BF 10.07 10.07 10.07

d10 0.68 94.56 123.53
d16 0.50 7.52 5.54
d18 141.39 30.16 21.57
d21 9.86 20.19 1.79
d45 10.07 10.07 10.07

入射瞳位置 69.84 579.13 2533.83
射出瞳位置 -2683.52 -2683.52 -2683.52
前側主点位置 80.80 646.89 2901.96
後側主点位置 -0.93 -59.48 -429.93

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 1 161.84 52.20 26.30 -12.92
2 11 -26.93 15.32 -1.30 -15.13
3 17 -330.98 1.10 0.47 -0.13
4 19 -66.60 4.96 0.15 -2.57
5 22 78.88 165.66 76.48 -174.36

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -249.99
2 3 225.77
3 5 499.74
4 7 405.64
5 9 718.64
6 11 -24.19
7 13 -40.32
8 15 40.40
9 17 -330.98
10 19 -35.90
11 20 78.34
12 23 70.38
13 25 231.40
14 27 58.44
15 28 -121.82
16 30 53.86
17 31 -25.10
18 33 94.50
19 35 -82.52
20 36 48.17
21 38 48.05
22 39 -24.46
23 41 75.72
24 43
25 44
＜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
1 210.06296 6.07687 1.433870 95.10 0.5373 114.266 839.438
2 490.30405 1.00000 113.593
3 224.56033 3.00000 1.834807 42.71 0.5642 110.962 -259.997
4 110.00664 1.07300 105.788
5 109.04325 16.13909 1.433870 95.10 0.5373 105.664 256.741
6 4424.50288 11.15000 104.555
7 126.24493 6.11321 1.433870 95.10 0.5373 101.236 800.585
8 195.13718 0.20000 100.517
9 129.34490 9.93743 1.433870 95.10 0.5373 99.584 374.873
10 611.07033 0.20000 98.741
11 154.85895 5.63552 1.433870 95.10 0.5373 95.574 745.713
12 293.07570 (可変) 94.468

13 65.47852 1.00000 2.001000 29.13 0.5997 31.533 -32.710
14 21.77703 9.28763 27.329
15 -33.08475 0.90000 1.772499 49.60 0.5520 26.228 -29.606
16 76.14260 0.70000 26.527
17 51.41584 5.76983 1.808095 22.76 0.6307 27.066 27.734
18 -38.42118 (可変) 27.014

19 -31.39479 1.10000 1.772499 49.60 0.5520 26.824 -53.218
20 -132.82260 (可変) 26.958

21 -46.68721 1.30000 1.717004 47.92 0.5605 26.638 -35.047
22 55.64767 3.15746 1.846490 23.90 0.6217 28.414 74.308
23 437.24951 (可変) 28.851

24 -2927.66593 4.71791 1.607379 56.81 0.5483 34.908 82.748
25 -49.64514 0.15000 35.462
26 195.10408 3.29607 1.518229 58.90 0.5457 36.055 165.933
27 -153.98173 (可変) 36.094

28 ∞ 1.00000 35.520
29 44.79306 9.43204 1.487490 70.23 0.5300 35.148 54.269
30 -60.65636 1.50000 1.834000 37.17 0.5774 34.030 -65.046
31 552.48592 0.15000 33.416
32 22.85959 8.30910 1.487490 70.23 0.5300 32.004 68.066
33 64.22955 1.50000 1.882997 40.76 0.5667 29.477 -36.446
34 21.28610 50.00000 26.518
35 137.04791 4.64093 1.517417 52.43 0.5564 29.348 67.749
36 -46.84111 2.54355 29.298
37 85.64039 1.20000 1.785896 44.20 0.5631 26.827 -49.105
38 26.53665 6.49533 1.517417 52.43 0.5564 25.555 33.780
39 -47.54557 2.01000 25.175
40 -99.45718 5.44373 1.517417 52.43 0.5564 23.364 63.428
41 -25.22374 1.20000 1.834807 42.71 0.5642 22.624 -26.572
42 197.04397 0.66799 22.637
43 28.37669 4.04093 1.487490 70.23 0.5300 22.921 64.833
44 257.13129 3.80000 22.513
45 ∞ 34.37500 1.608590 46.44 0.5664 31.250
46 ∞ 13.75000 1.516800 64.17 0.5347 31.250
47 ∞ 0.00000 31.250
各種データ
ズーム比 40.00
広角 中間 望遠
焦点距離 11.00 69.57 440.00
Fナンバー 2.10 2.11 4.10
画角 26.57 4.52 0.72
像高 5.50 5.50 5.50
レンズ全長 386.75 386.75 386.75
BF 7.00 7.00 7.00

d12 4.98 86.61 115.00
d18 0.80 8.33 1.29
d20 116.48 12.76 16.70
d23 10.04 25.02 1.80
d27 3.50 3.08 1.00
d47 7.00 7.00 7.00

入射瞳位置 93.01 624.56 2842.83
射出瞳位置 387.71 387.71 387.71
前側主点位置 104.33 706.85 3791.34
後側主点位置 -4.00 -62.58 -433.00

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 1 161.84 60.53 25.66 -21.45
2 13 -50.34 17.66 -7.25 -26.41
3 19 -53.22 1.10 -0.19 -0.81
4 21 -66.60 4.46 0.20 -2.25
5 24 55.51 8.16 3.42 -1.84
6 28 72.86 152.06 87.20 -55.33

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 839.44
2 3 -260.00
3 5 256.74
4 7 800.58
5 9 374.87
6 11 745.71
7 13 -32.71
8 15 -29.61
9 17 27.73
10 19 -53.22
11 21 -35.05
12 22 74.31
13 24 82.75
14 26 165.93
15 29 54.27
16 30 -65.05
17 32 68.07
18 33 -36.45
19 35 67.75
20 37 -49.10
21 38 33.78
22 40 63.43
23 41 -26.57
24 43 64.83
25 45
26 46
＜数値実施例４＞
単位 mm

面データ
面番号i ri di ndi vdi θgFi 有効径 焦点距離
1 133.75354 6.24833 1.433870 95.10 0.5373 117.583 906.356
2 199.56924 1.00000 116.786
3 189.29688 3.00000 1.804000 46.57 0.5572 116.005 -247.991
4 96.65642 1.07300 109.451
5 95.95230 18.78274 1.433870 95.10 0.5373 109.405 236.880
6 1313.32305 11.15000 108.221
7 136.68838 8.72199 1.433870 95.10 0.5373 100.636 465.603
8 412.37152 0.20000 99.933
9 311.26943 4.86909 1.433870 95.10 0.5373 99.513 1000.056
10 1089.24099 0.20000 98.818
11 121.32814 7.75732 1.433870 95.10 0.5373 94.754 469.565
12 293.07570 (可変) 93.660

13 58.30507 1.00000 2.000690 25.46 0.6133 33.063 -36.566
14 22.41453 11.31524 28.727
15 -24.84358 0.90000 1.882997 40.76 0.5667 27.351 -35.308
16 -121.61849 0.70000 28.611
17 110.69969 6.30923 1.922860 18.90 0.6495 29.529 37.135
18 -49.14178 (可変) 29.687

19 -98.78852 1.10000 1.772499 49.60 0.5520 28.773 -66.913
20 110.05178 (可変) 28.297

21 -51.04264 1.30000 1.717004 47.92 0.5605 28.239 -37.278
22 57.30301 3.13167 1.846490 23.90 0.6217 30.027 84.539
23 269.78672 (可変) 30.448

24 731.92415 4.50368 1.607379 56.81 0.5483 37.060 151.350
25 -105.38942 0.15000 37.977
26 126.33215 3.53077 1.518229 58.90 0.5457 39.189 175.768
27 -328.12184 (可変) 39.360

28 ∞ 1.00000 39.553
29 291.14930 9.43204 1.487490 70.23 0.5300 39.756 71.018
30 -39.02500 1.50000 1.834000 37.17 0.5774 39.875 -190.462
31 -52.53418 0.15000 40.595
32 47.98935 8.30910 1.487490 70.23 0.5300 38.562 57.493
33 -64.06914 1.50000 1.882997 40.76 0.5667 37.940 -47.596
34 125.61994 50.00000 36.767
35 114.54698 4.64093 1.517417 52.43 0.5564 30.568 141.126
36 -201.14117 2.54355 30.036
37 65.92120 1.20000 1.785896 44.20 0.5631 28.417 -85.491
38 33.09437 6.49533 1.517417 52.43 0.5564 27.399 38.823
39 -48.23466 2.01000 26.914
40 -99.31102 5.44373 1.517417 52.43 0.5564 24.165 74.992
41 -28.51659 1.20000 1.834807 42.71 0.5642 22.459 -31.739
42 413.36921 0.66799 21.750
43 40.59485 4.04093 1.487490 70.23 0.5300 21.242 126.119
44 114.83011 3.80000 20.569
45 ∞ 34.37500 1.608590 46.44 0.5664 31.250
46 ∞ 13.75000 1.516800 64.17 0.5347 31.250
47 ∞ 0.00000 31.250
各種データ
ズーム比 40.00
広角 中間 望遠
焦点距離 11.00 69.58 440.00
Fナンバー 2.10 2.10 4.10
画角 26.57 4.52 0.72
像高 5.50 5.50 5.50
レンズ全長 400.14 400.14 400.14
BF 7.00 7.00 7.00

d12 0.70 85.48 112.17
d18 0.48 9.14 0.98
d20 129.42 26.37 28.19
d23 10.04 21.97 1.80
d27 3.50 1.19 1.00
d47 7.00 7.00 7.00

入射瞳位置 91.53 674.07 3135.55
射出瞳位置 -293.48 -293.48 -293.48
前側主点位置 102.13 727.54 2931.25
後側主点位置 -4.00 -62.58 -433.00

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 1 161.84 63.00 26.96 -22.54
2 13 -43.60 20.22 -4.06 -24.07
3 19 -66.91 1.10 0.29 -0.33
4 21 -66.60 4.43 0.40 -2.03
5 24 81.61 8.18 2.98 -2.30
6 28 74.73 152.06 54.70 -89.43

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 906.36
2 3 -247.99
3 5 236.88
4 7 465.60
5 9 1000.06
6 11 469.57
7 13 -36.57
8 15 -35.31
9 17 37.14
10 19 -66.91
11 21 -37.28
12 22 84.54
13 24 151.35
14 26 175.77
15 29 71.02
16 30 -190.46
17 32 57.49
18 33 -47.60
19 35 141.13
20 37 -85.49
21 38 38.82
22 40 74.99
23 41 -31.74
24 43 126.12
25 45
26 46
＜数値実施例５＞
単位 mm

面データ
面番号i ri di ndi vdi θgFi 有効径 焦点距離
1 131.89273 6.37363 1.433870 95.10 0.5373 117.512 884.796
2 197.72254 1.00000 116.708
3 187.56918 3.00000 1.816000 46.62 0.5568 115.920 -247.992
4 96.87752 1.07300 109.392
5 96.25984 18.75418 1.433870 95.10 0.5373 109.339 236.775
6 1386.50807 11.15000 108.150
7 135.72353 7.39036 1.433870 95.10 0.5373 100.489 586.041
8 285.49472 0.20000 99.785
9 233.53768 6.20429 1.433870 95.10 0.5373 99.416 684.621
10 1073.75429 0.20000 98.714
11 122.66344 7.65578 1.433870 95.10 0.5373 94.674 478.488
12 293.07570 (可変) 93.568

13 66.75163 1.00000 2.000690 25.46 0.6133 34.240 -38.193
14 24.26271 11.50930 29.904
15 -25.64238 0.90000 1.882997 40.76 0.5667 28.456 -41.416
16 -86.06041 0.70000 29.645
17 144.31474 6.46147 1.922860 18.90 0.6495 30.374 37.445
18 -45.18018 0.48366 30.467
19 -87.69877 1.10000 1.772499 49.60 0.5520 29.161 -52.021
20 75.24507 (可変) 28.389

21 -54.09102 1.30000 1.717004 47.92 0.5605 27.970 -37.685
22 55.07687 3.05060 1.846490 23.90 0.6217 29.628 86.344
23 211.47936 (可変) 30.022

24 328.70349 3.42086 1.607379 56.81 0.5483 37.141 215.706
25 -218.50217 0.15000 37.834
26 112.27618 4.26968 1.518229 58.90 0.5457 38.995 296.377
27 407.49715 (可変) 39.464

28 ∞ 1.00000 39.612
29 163.01054 9.43204 1.487490 70.23 0.5300 40.259 61.086
30 -35.89070 1.50000 1.834000 37.17 0.5774 40.469 -180.299
31 -47.94674 0.15000 41.484
32 72.01768 8.30910 1.487490 70.23 0.5300 40.112 61.893
33 -50.25206 1.50000 1.882997 40.76 0.5667 39.688 -60.779
34 -737.80496 50.00000 39.418
35 66.05279 4.64093 1.517417 52.43 0.5564 31.919 148.393
36 448.87983 2.54355 31.141
37 83.61369 1.20000 1.785896 44.20 0.5631 29.816 -89.262
38 38.01535 6.49533 1.517417 52.43 0.5564 28.832 41.578
39 -47.15253 2.01000 28.411
40 -99.41582 5.44373 1.517417 52.43 0.5564 25.441 71.858
41 -27.65806 1.20000 1.834807 42.71 0.5642 23.866 -31.421
42 580.49114 0.66799 23.155
43 49.30343 4.04093 1.501270 56.50 0.5536 22.608 118.529
44 276.10611 3.80000 21.573
45 ∞ 34.37500 1.608590 46.44 0.5664 31.250
46 ∞ 13.75000 1.516800 64.17 0.5347 31.250
47 ∞ 0.00000 31.250
各種データ
ズーム比 40.00
広角 中間 望遠
焦点距離 11.00 69.58 440.00
Fナンバー 2.10 2.10 4.10
画角 26.57 4.52 0.72
像高 5.50 5.50 5.50
レンズ全長 403.26 403.26 403.26
BF 10.00 10.00 10.00

d12 0.97 85.81 111.56
d20 129.35 35.23 28.64
d23 10.04 20.40 1.78
d27 3.50 2.41 1.87
d47 10.00 10.00 10.00

入射瞳位置 93.27 672.83 3155.82
射出瞳位置 -257.62 -257.62 -257.62
前側主点位置 103.82 724.32 2872.40
後側主点位置 -1.00 -59.58 -430.00

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 1 161.84 63.00 26.76 -22.74
2 13 -21.52 22.15 4.50 -11.97
3 21 -66.60 4.35 0.52 -1.86
4 24 124.83 7.84 1.25 -3.82
5 28 67.44 152.06 47.19 -100.49

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 884.80
2 3 -247.99
3 5 236.77
4 7 586.04
5 9 684.62
6 11 478.49
7 13 -38.19
8 15 -41.42
9 17 37.44
10 19 -52.02
11 21 -37.68
12 22 86.34
13 24 215.71
14 26 296.38
15 29 61.09
16 30 -180.30
17 32 61.89
18 33 -60.78
19 35 148.39
20 37 -89.26
21 38 41.58
22 40 71.86
23 41 -31.42
24 43 118.53
25 45
26 46
＜数値実施例６＞
単位 mm

面データ

面番号i ri di ndi vdi θgFi 有効径 焦点距離
1 -25110.14280 6.00000 1.834807 42.73 0.5648 203.582 -384.675
2 327.15837 1.59003 196.726
3 321.68109 32.56730 1.433870 95.10 0.5373 196.600 421.518
4 -413.25245 32.25814 195.291
5 337.42453 16.36645 1.433870 95.10 0.5373 195.265 844.528
6 4082.93537 0.25000 194.793
7 258.04199 22.27056 1.433870 95.10 0.5373 191.328 582.698
8 -13870.84436 1.20000 189.995
9 165.53266 15.30800 1.433870 95.10 0.5373 175.221 819.559
10 300.37387 (可変) 173.007

11 572.85560 2.35000 1.882997 40.76 0.5667 50.043 -51.767
12 42.47898 18.65241 43.343
13 -34.32253 1.45000 1.772499 49.60 0.5520 39.087 -63.653
14 -114.48795 7.69984 1.808095 22.76 0.6307 41.807 71.425
15 -39.80319 0.19709 43.607
16 -58.21530 2.00000 1.696797 55.53 0.5434 43.680 -91.477
17 -651.73077 (可変) 45.694

18 517.79308 7.28014 1.603112 60.64 0.5415 80.813 285.620
19 -258.28628 1.00500 81.995
20 138.30845 20.76855 1.438750 94.93 0.5340 86.072 149.814
21 -120.09002 9.59366 86.322
22 170.24037 2.50000 1.717362 29.52 0.6047 79.879 -156.766
23 67.62775 8.82607 1.438750 94.93 0.5340 76.353 359.235
24 113.51550 (可変) 75.695

25 294.14761 14.10652 1.593490 67.00 0.5361 77.245 147.839
26 -123.42655 (可変) 76.840

27 ∞ 4.92616 33.372
28 -69.17507 1.80000 1.816000 46.62 0.5568 31.665 -39.799
29 62.53126 5.11643 1.808095 22.76 0.6307 31.262 58.913
30 -200.73400 7.41605 31.083
31 -28.94191 1.49977 1.816000 46.62 0.5568 30.102 -25.444
32 76.55422 9.97320 1.548141 45.79 0.5686 33.098 38.975
33 -28.46614 15.63678 34.429
34 162.87792 9.19327 1.531717 48.84 0.5631 36.429 65.718
35 -43.88345 1.78139 36.342
36 -90.37000 1.50000 1.882997 40.76 0.5667 33.978 -33.943
37 45.59080 8.60872 1.518229 58.90 0.5457 33.317 43.578
38 -42.19588 0.59328 33.433
39 170.24410 6.58015 1.496999 81.54 0.5375 31.604 56.333
40 -33.19308 1.50000 1.882997 40.76 0.5667 30.967 -40.510
41 -437.83142 0.56165 30.865
42 82.70616 5.72967 1.522494 59.84 0.5440 30.636 71.005
43 -66.15100 10.00000 30.136
44 ∞ 33.00000 1.608590 46.44 0.5664 40.000
45 ∞ 13.20000 1.516330 64.14 0.5353 40.000
46 ∞ 0.00000 50.000

非球面データ
第11面
K =-5.06977e+002 A 4= 8.85363e-007 A 6=-2.49171e-010 A 8= 2.80963e-014

第18面
K =-7.54553e-001 A 4=-3.41767e-007 A 6=-4.00004e-012 A 8=-4.18689e-015
各種データ
ズーム比 79.99
広角 中間 望遠
焦点距離 10.00 89.44 799.90
Fナンバー 1.80 1.80 4.20
画角 28.81 3.52 0.39
像高 5.50 5.50 5.50
レンズ全長 725.60 725.60 725.60
BF 11.72 11.72 11.72

d10 2.94 142.63 180.77
d17 325.65 138.28 2.78
d24 12.28 30.65 67.33
d26 10.14 39.46 100.14
d46 11.72 11.72 11.72

入射瞳位置 147.70 1072.75 11741.95
射出瞳位置 -24235.14 -24235.14 -24235.14
前側主点位置 157.70 1161.86 12515.46
後側主点位置 1.72 -77.71 -788.18

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
1 1 246.00 127.81 74.83 -19.86
2 11 -28.50 32.35 6.49 -18.82
3 18 137.46 49.97 -5.27 -38.64
4 25 147.84 14.11 6.31 -2.65
5 27 61.57 138.62 61.41 9.03

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -384.67
2 3 421.52
3 5 844.53
4 7 582.70
5 9 819.56
6 11 -51.77
7 13 -63.65
8 14 71.43
9 16 -91.48
10 18 285.62
11 20 149.81
12 22 -156.77
13 23 359.23
14 25 147.84
15 28 -39.80
16 29 58.91
17 31 -25.44
18 32 38.98
19 34 65.72
20 36 -33.94
21 37 43.58
22 39 56.33
23 40 -40.51
24 42 71.00
25 44
26 45
＜数値実施例７＞
単位 mm

面データ
面番号i ri di ndi vdi θgFi 有効径 焦点距離
1 -462.31573 2.20000 1.882997 40.76 0.5667 90.027 -99.360
2 109.30856 3.35229 84.667
3 134.13128 16.02660 1.433870 95.10 0.5373 84.615 158.763
4 -137.17894 9.04050 84.045
5 150.39507 9.19607 1.433870 95.10 0.5373 76.162 217.082
6 -249.00153 0.15000 75.319
7 85.12758 8.06231 1.433870 95.10 0.5373 65.103 190.346
8 -2931.92466 0.15000 64.216
9 51.61386 7.85260 1.433870 95.10 0.5373 56.925 151.459
10 227.37570 (可変) 56.124

11 -310.32731 0.90000 2.003300 28.27 0.5980 21.898 -14.674
12 15.61403 4.60329 18.399
13 -41.15275 5.79711 1.922860 18.90 0.6495 18.204 21.411
14 -14.37680 0.70000 1.882997 40.76 0.5667 18.379 -13.868
15 87.92415 0.20000 18.453
16 30.36409 3.06348 1.666800 33.05 0.5957 18.716 46.956
17 784.99832 (可変) 18.504

18 -41.83358 0.70000 1.756998 47.82 0.5565 18.798 -21.101
19 26.23641 2.75535 1.846490 23.90 0.6217 20.059 48.795
20 67.29618 (可変) 20.482

21 -183.99508 4.04673 1.638539 55.38 0.5484 23.483 47.183
22 -26.20784 0.15000 24.273
23 -230.48273 2.46359 1.516330 64.14 0.5353 24.977 157.695
24 -60.55272 (可変) 25.276

25 ∞ 1.30000 25.479
26 32.16093 6.87396 1.517417 52.43 0.5564 25.836 35.421
27 -39.91453 0.90000 1.834807 42.71 0.5642 25.339 -35.813
28 123.06847 32.40000 25.068
29 66.78446 5.69362 1.496999 81.54 0.5375 26.152 55.622
30 -46.06015 2.22280 25.871
31 200.96524 1.40000 1.834030 37.20 0.5775 24.243 -25.397
32 19.21121 5.63992 1.487490 70.23 0.5300 23.274 47.224
33 103.12642 1.93515 23.532
34 1557.71280 7.31033 1.501270 56.50 0.5536 23.895 33.202
35 -16.86785 1.40000 1.834807 42.71 0.5642 24.271 -34.757
36 -41.49741 0.14985 26.400
37 104.48429 6.21013 1.501270 56.50 0.5536 27.470 45.563
38 -28.80137 4.00000 27.695
39 ∞ 33.00000 1.608590 46.44 0.5664 40.000
40 ∞ 13.20000 1.516330 64.14 0.5353 40.000
41 ∞ 0.00000 40.000
各種データ
ズーム比 17.00
広角 中間 望遠
焦点距離 8.00 33.07 136.00
Fナンバー 1.91 1.94 2.50
画角 34.51 9.44 2.32
像高 5.50 5.50 5.50
レンズ全長 270.34 270.34 270.34
BF 7.49 7.49 7.49

d10 1.05 33.34 48.74
d17 51.11 6.20 3.09
d20 4.70 10.23 2.88
d24 0.95 8.03 3.09
d41 7.49 7.49 7.49

入射瞳位置 51.60 164.87 543.25
射出瞳位置 196.81 196.81 196.81
前側主点位置 59.94 203.72 776.95
後側主点位置 -0.51 -25.58 -128.51

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 65.01 56.03 35.83 -0.11
2 11 -13.49 15.26 0.20 -10.77
3 18 -36.17 3.46 0.81 -1.04
4 21 36.66 6.66 3.30 -0.93
5 25 51.48 123.64 65.08 -49.62

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -99.36
2 3 158.76
3 5 217.08
4 7 190.35
5 9 151.46
6 11 -14.67
7 13 21.41
8 14 -13.87
9 16 46.96
10 18 -21.10
11 19 48.80
12 21 47.18
13 23 157.70
14 26 35.42
15 27 -35.81
16 29 55.62
17 31 -25.40
18 32 47.22
19 34 33.20
20 35 -34.76
21 37 45.56
22 39
23 40
Figure 2018116182
（撮像装置）
図１５は実施例１乃至７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１５において１０１は実施例１〜７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。カメラ１２４にズームレンズ１０１を装着することで撮像装置１２５が構成される。ズームレンズ１０１は合焦用の第１レンズ群Ｆ、変倍レンズ群ＬＺ、結像用のリレーレンズ群ＵＲを有している。変倍レンズ群ＬＺは変倍に際して移動するレンズ群が含まれている。ＳＰは開口絞りである。１１５は変倍レンズ群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。１１７、１１８は駆動機構１１５及び開口絞りＳＰを電動駆動するモータ（駆動手段）である。１２０、１２１は、変倍レンズ群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。なお、電子撮像素子を用いる場合、電子的に収差補正をすることで出力画像を更に高画質化することができる。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デジタルビデオカメラやテレビカメラやシネマ用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。
Ｕ１：第１レンズ群
Ｕ２：第２レンズ群
ＵＲ：リレーレンズ群
上記目的を達成するために、本発明は、物体側から順に、変倍のためには移動しない正の屈折力の第１レンズ群、広角端から望遠端への変倍のために像側に移動する負の屈折力の第２レンズ群、最も像側に配置され変倍のためには移動しないリレーレンズ群を有するズームレンズであって、
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、正レンズ、正レンズの５枚のレンズ、または正レンズ、負レンズ、正レンズ、正レンズ、正レンズ、正レンズの６枚のレンズで構成され、
前記第１レンズ群のうちの負レンズの屈折率をＮｎ、前記負レンズのアッべ数をνｎ、前記負レンズの焦点距離をｆｎ、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１として、
３９＜νｎ＜４８ ・・・（１）
２．２４＜Ｎｎ＋０．０１×νｎ＜２．３２ ・・・（２）
１．７９＜Ｎｎ＜１．９１ ・・・（３）
１．５＜｜ｆｎ／ｆ１｜＜２．０ ・・・（４）
なる条件式を満足することを特徴とするズームレンズである。
なお、フラウンフォーファ線のＦ線、ｄ線、Ｃ線に対する屈折率をそれぞれＮＦ、Ｎｄ、ＮＣとして、アッベ数νは、
ν＝（Ｎｄ−１）／（ＮＦ−ＮＣ）
なる式で表されるものとする。
本発明の更なる目的又はその他の特徴は、以下、添付の図面を参照して説明される好ましい実施例等によって明らかにされるであろう。

Claims (8)

  1. 物体側から像側へ順に、変倍のためには移動せず合焦に際して移動する正の屈折力を有する第１レンズ群、広角端から望遠端への変倍に際して像側に移動する負の屈折力を有する第２レンズ群を有し、最も像側に配置され変倍のためには移動しないリレーレンズ群を有するズームレンズにおいて、
    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、正レンズ、正レンズの５枚のレンズで構成され、または物体側から像側へ順に、正レンズ、負レンズ、正レンズ、正レンズ、正レンズ、正レンズの６枚のレンズで構成であり、
    前記第１レンズ群の負レンズの屈折率をＮｎ、アッべ数をνｎ、焦点距離をｆｎ、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１をするとき
    ３９＜νｎ＜４８
    ２．２４＜Ｎｎ＋０．０１×νｎ＜２．３２
    １．７９＜Ｎｎ＜１．９１
    １．５＜｜ｆｎ／ｆ１｜＜２．０
    なる条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
    なお、フラウンフォーファ線のＦ線、ｄ線、Ｃ線に対する屈折率をそれぞれＮＦ、Ｎｄ、ＮＣとするとき、アッベ数νは、
    ν＝（Ｎｄ−１）／（ＮＦ−ＮＣ）
    で表されるものとする。
  2. 前記第１レンズ群を構成する前記正レンズの分散の平均値をνｐａとするとき
    ７７＜νｐａ＜１００
    なる条件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. 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、変倍に際して移動する第３レンズ群、前記リレーレンズ群から構成される、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. 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、変倍に際して移動する第３レンズ群、変倍に際して移動する第４レンズ群、前記リレーレンズ群から構成され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。
  5. 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、変倍に際して移動する第３レンズ群、変倍に際して移動する第４レンズ群、変倍に際して移動する第５レンズ群、前記リレーレンズ群から構成される、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。
  6. 前記第２レンズ群を構成する正レンズのうち最もアッべ数の小さい正レンズのアッベ数、部分分散比をそれぞれνｐ２、θｐ２、前記第２レンズ群を構成する負レンズのうち最もアッべ数の小さい負レンズのアッベ数、部分分散比をそれぞれνｎ２、θｎ２とするとき、
    ３．１×１０−３＜（θｐ２−θｎ２）／（νｎ２−νｐ２）＜６．０×１０−３
    なる条件を満足することを特徴とする請求項１乃至５いずれか１項に記載のズームレンズ。
    なお、フラウンフォーファ線のｇ線、Ｆ線、Ｃ線に対する屈折率をそれぞれＮｇ、ＮＦ、ＮＣとするとき、部分分散比θは、
    θ＝（Ｎｇ−ＮＦ）／（ＮＦ−ＮＣ）
    で表されるものとする。
  7. 前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２とするとき
    ３＜｜ｆ１／ｆ２｜＜９
    なる条件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項に記載のズームレンズ。
  8. 請求項１乃至７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した像を受光する撮像素子と、を有していることを特徴とする撮像装置。
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