JP4323793B2 - ズームレンズ及びそれを有する光学機器 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一眼レフカメラ、デジタルカメラ、ビデオカメラ、フィルム用カメラ等に好適で、広角域を含みかつ大口径でありながらも良好なる光学性能を有するズームレンズに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、一眼レフカメラ用のズームレンズとして、物体側から順に負・正・負・正の屈折力のレンズ群を配置したズームレンズが知られている（特許文献１〜６）。
【０００３】
このズームタイプは負の屈折力のレンズ群が先行する、所謂ネガティブリードであることから広角端を広画角にするのに適している一方で、望遠端では第１レンズ群と第２レンズ群が全体として正の屈折力のグループ、第３レンズ群と第４レンズ群が全体として負の屈折力のグループを構成している。そして光学系全体として所謂テレフォトタイプとできることから望遠端においても明るいＦナンバーとし易いズームレンズが得られるといったメリットを有している。
【０００４】
一方、前記ズームタイプに正の屈折力を有する後続レンズ群を追加し、さらなる光学性能の向上をはかった光学系が知られている（特許文献７）。
【０００５】
また、前記ズームタイプに負の屈折力を有する後続レンズ群群を追加した光学系が知られている（特許文献８）。
【０００６】
一方従来より、ズームレンズのフォーカシング方法として、物体側の第１レンズ群を移動させる、所謂前玉フォーカス式や、第２レンズ群以降のレンズ群を移動させる、所謂インナーフォーカス式やリヤーフォーカス式が知られている。
【０００７】
一般にインナーフォーカスやリアーフォーカス式のズームレンズは、前玉フォーカス式のズームレンズにくらべて、第１レンズ群の光線有効径が小さくなるので、レンズ系全体の小型化が容易となる利点を有している。また、比較的小型軽量のレンズ群を移動させるため、特に最近主流となっているオートフォーカスカメラにおいては迅速なフォーカシングが容易となる等の特長も有している。
【０００８】
本出願人はこのようなインナーフォーカス式やリアーフォーカス式を利用したズームレンズのひとつとして、物体側から順に、正の屈折力の第１レンズ群と負の屈折力の第２レンズ群と全体として正の屈折力の後続レンズ群を有し、各レンズ群の空気間隔を変化させることにより変倍を行う、所謂ポジティブリードタイプのズームレンズにおいて、前記正の屈折力の後続レンズ群の一部として負の屈折力のフォーカス群を配置し、前記負の屈折力のフォーカス群を像側に移動させることで、無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングを行なうズームレンズを提案している（特許文献９〜１２）。
【特許文献１】
特開平２−２０１３１０号公報
【特許文献２】
特開平２−２９６２０８号公報
【特許文献３】
特開平４−２９１０９号公報
【特許文献４】
特開平４−２９１１０号公報
【特許文献５】
特開平７−２６１０８４号公報
【特許文献６】
特開平５−１７３０７１号公報
【特許文献７】
特開平４−２６４４１２号公報
【特許文献８】
特許第２５８７２１８号
【特許文献９】
特開平３−２２５３０７号公報
【特許文献１０】
特開平３−２２５３１０号公報
【特許文献１１】
特開平４−１８６２１１号公報
【特許文献１２】
特開平４−１８６２１２号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
前記したように、物体側から順に負・正・負・正の屈折力のレンズ群を配置したズームレンズや、その応用形である負・正・負・正の屈折力のレンズ群そして後続レンズ群を配置したズームレンズは、広画角のズームレンズとして好適である。一般に光学性能を良好に維持しつつ、望遠側の焦点距離とＦナンバーを所定の値に設定しつつ、さらに広角側の焦点距離を短縮しようとするとレンズ系全体が大型化してきて小型化が著しい昨今の光学機器のズームレンズへの要望に反してくる。
【００１０】
一方、広画角ズームレンズの有する他の課題として、光学性能を良好に維持しつつ近距離物体へフォーカシングすることが難しいことがある。
【００１１】
例えば、従来より一般的に用いられている、負の屈折力の第１レンズ群を物体側に移動させて無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングを行う方法では、光学系の更なる広画角化を行うと、前玉径が大型化してくる。この問題を解決するために、従来より様々なフォーカシング方法が提案されているが、程度の差はあれ、レンズ系全体が大型化してくる等の問題を有していた。
【００１２】
例えば近接撮影距離を短くしようとすると、フォーカスレンズ群の移動スペースを大きくしなければならず、駆動系の大型化とともに、光学系全体が大型化したり、フォーカシングにともなう収差変動によって、近接撮影時の像性能が劣化してしまうことがあった。
【００１３】
一方インナーフォーカス式は前述したような特長があるが、更なる広画角化を図ろうとすると、フォーカシングによる諸収差の変動が顕著となり、光学性能を良好に維持するのが大変難しくなってくる。
【００１４】
本発明は、インナーフォーカス方式を採用しつつ、広画角化を図り、かつ変倍及びフォーカシングに伴う諸収差の変動を減少させ、全変倍範囲及び全フォーカス範囲にわたり高い光学性能を有したズームレンズ及びそれを有する光学機器の提供を目的とする。
【００１７】
本発明のズームレンズは、物体側より順に、負の屈折力の第１レンズ群、正の屈折力の第２レンズ群、負の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群、負の屈折力の第５レンズ群、正の屈折力の第６レンズ群を有し、広角端に対し望遠端で該第１レンズ群と該第２レンズ群の間隔が小さくなり、該第２レンズ群と該第３レンズの間隔が大きくなり、該第３レンズ群と該第４レンズ群の間隔が小さくなり、該第４レンズ群と該第５レンズ群の間隔が大きくなり、該第５レンズ群と該第６レンズ群の間隔が大きくなるようにレンズ群を移動させてズーミングを行うズームレンズであって、該第５レンズ群を像側へ移動させて無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングをおこない、β５ｔを該第５レンズ群の望遠端における横倍率、βｒｔを該第５レンズ群より像側に配置されたレンズ群の望遠端における横倍率とするとき、
１．１＜｜（１−β５ｔ2）×βｒｔ2｜
の条件を満足することを特徴としている。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１は実施形態１のズームレンズのレンズ断面図。図２、図３、図４はそれぞれ実施形態１のズームレンズの無限遠物体に合焦しているときの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図、図５、図６、図７はそれぞれ実施形態１のズームレンズの後述する数値実施例の数値をｍｍ単位で表わしたときの物体距離５００ｍｍ（像面からの距離）に合焦しているときの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。
【００１９】
図８は実施形態２のズームレンズのレンズ断面図。図９、図１０、図１１はそれぞれ実施形態２のズームレンズの無限遠物体に合焦しているときの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図、図１２、図１３、図１４はそれぞれ実施形態２のズームレンズの後述する数値実施例の数値をｍｍ単位で表わしたときの物体距離５００ｍｍ（像面からの距離）に合焦しているときの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。
【００２０】
図１５は実施形態３のズームレンズのレンズ断面図。図１６、図１７、図１８はそれぞれ実施形態３のズームレンズの無限遠物体に合焦しているときの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図、図１９、図２０、図２１はそれぞれ実施形態３のズームレンズの後述する数値実施例の数値をｍｍ単位で表わしたときの物体距離５００ｍｍ（像面からの距離）に合焦しているときの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。
【００２１】
図２２は実施形態４のズームレンズのレンズ断面図。図２３、図２４、図２５はそれぞれ実施形態４のズームレンズの無限遠物体に合焦しているときの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図、図２６、図２７、図２８はそれぞれ実施形態４のズームレンズの後述する数値実施例の数値をｍｍ単位で表わしたときの物体距離５００ｍｍ（像面からの距離）に合焦しているときの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。
【００２２】
図２９は実施形態５のズームレンズのレンズ断面図。図３０、図３１、図３２はそれぞれ実施形態５のズームレンズの無限遠物体に合焦しているときの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図、図３３、図３４、図３５はそれぞれ実施形態５のズームレンズの後述する数値実施例の数値をｍｍ単位で表わしたときの物体距離５００ｍｍ（像面からの距離）に合焦しているときの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。
【００２３】
図３６は実施形態６のズームレンズのレンズ断面図で、（Ｗ）は広角端、（Ｍ）は中間のズーム位置、（Ｔ）は望遠端のレンズ断面図をそれぞれ示している。。図３７、図３８、図３９はそれぞれ実施形態６のズームレンズの無限遠物体に合焦しているときの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図、図４０、図４１、図４２はそれぞれ実施形態６のズームレンズの後述する数値実施例の数値をｍｍ単位で表わしたときの物体距離５００ｍｍ（像面からの距離）に合焦しているときの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。
【００２４】
図４３は実施形態７のズームレンズのレンズ断面図。図４４、図４５、図４６はそれぞれ実施形態７のズームレンズの無限遠物体に合焦しているときの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図、図４７、図４８、図４９はそれぞれ実施形態７のズームレンズの後述する数値実施例の数値をｍｍ単位で表わしたときの物体距離５００ｍｍ（像面からの距離）に合焦しているときの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。
【００２５】
図５０は実施形態８のズームレンズのレンズ断面図。図５１、図５２、図５３はそれぞれ実施形態８のズームレンズの無限遠物体に合焦しているときの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図、図５４、図５５、図５６はそれぞれ実施形態８のズームレンズの後述する数値実施例の数値をｍｍ単位で表わしたときの物体距離５００ｍｍ（像面からの距離）に合焦しているときの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。
【００２６】
図５７は実施形態９のズームレンズのレンズ断面図。図５８、図５９、図６０はそれぞれ実施形態９のズームレンズの無限遠物体に合焦しているときの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図、図６１、図６２、図６３はそれぞれ実施形態９のズームレンズの後述する数値実施例の数値をｍｍ単位で表わしたときの物体距離５００ｍｍ（像面からの距離）に合焦しているときの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。
【００２７】
実施形態１〜９では、物体側より順に、ズーミングに際して、光軸上移動するレンズ群を複数含む前方レンズ群と、光軸上移動する負の屈折力のレンズ群ＢＮと、ズーミングの為には不動の正の屈折力のレンズ群ＢＰとを有し、無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングを該レンズ群ＢＮを像側へ移動させて行っている。
【００２８】
まず図１、図８、図１５、図２２、図２９の実施形態１〜５について説明する。
【００２９】
図１、図８、図１５、図２２、図２９の各レンズ断面図において、Ｌ１は負の屈折力の第１レンズ群、Ｌ２は正の屈折力の第２レンズ群、Ｌ３は負の屈折力の第３レンズ群、Ｌ４は正の屈折力の第４レンズ群、Ｌ５は負の屈折力の第５レンズ群、Ｌ６は正の屈折力の第６レンズ群である。
【００３０】
ＳＰは開口絞り、ＳＳＰは開放Ｆナンバー絞りである。ＩＰは像面であり、撮像手段（ＣＣＤやＣＭＯＳ等の固体撮像素子（光電変換素子）又は銀塩フィルム）の撮像面が位置している。絞りＳＰと開放Ｆナンバー絞りＳＳＰはズーミングに際して第３レンズ群Ｌ３と一体的に移動する。矢印は広角端から望遠端へのズーミング（変倍）を行う際の各レンズ群の移動軌跡を示している。
【００３１】
実施形態１〜５では、広角端に対し望遠端で第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の間隔が小さく、第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３の間隔が大きく、第３レンズ群Ｌ３と第４レンズ群Ｌ４の間隔が小さく、第４レンズ群Ｌ４と第５レンズ群Ｌ５の間隔が大きく、第５レンズ群Ｌ５と第６レンズ群Ｌ６の間隔が大きくなるように、第１、第２、第３、第４、第５レンズ群Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５を移動させている。
【００３２】
尚、第６レンズ群Ｌ６は像面ＩＰに対して固定である。第１〜第４レンズ群Ｌ１〜Ｌ４で前方レンズ群を構成している。
【００３３】
具体的には、広角端から望遠端へのズーミングに際して、図１、図８、図２２、図２９の実施形態１、２、４、５では、第１レンズ群Ｌ１を像側へ、第２レンズ群Ｌ２を物体側へ、第３レンズ群Ｌ３を物体側に凸状の軌跡の一部に沿って、第４レンズ群Ｌ４を第２レンズ群Ｌ２と一体的に物体側へ、第５レンズ群Ｌ５を物体側へ移動させている。
【００３４】
又、図１５の実施形態３では、第１レンズ群Ｌ１を像側へ、第２レンズ群Ｌ２を物体側へ、第３レンズ群Ｌ３を物体側へ、第４レンズ群Ｌ４を第２レンズ群Ｌ２と一体的に物体側へ、第５レンズ群Ｌ５を物体側へ移動させている。
【００３５】
又、実施形態１〜５において、第５レンズ群Ｌ５を像側へ移動させて無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングを行っている。尚、広角端、望遠端とはズーミング用のレンズ群が機構上、光軸上を移動可能な範囲の両端に位置したときのズーム位置をいう。
【００３６】
実施形態１〜５ズームレンズは、広角端において、負の屈折力の第１レンズ群Ｌ１が負の屈折力の前群、第２レンズ群Ｌ２以降が正の屈折力の後群となり、広画角レンズに好適なレトロフォーカスタイプのパワー配置をとっている。
【００３７】
又、望遠端では、負の屈折力の第１レンズ群Ｌ１と正の屈折力の第２レンズ群Ｌ２が全体として正の屈折力の前群、第３レンズ群Ｌ３以降が負の屈折力の後群となり、望遠レンズに好適なテレフォトタイプのパワー配置となっている。これによって広角端から望遠端のズーム位置にいたるまで、良好なる光学性能を得やすく、特に望遠側において明るいＦナンバーを確保しやくなっている。
【００３８】
また、広角端から望遠端へのズーミングに際して、第４レンズ群Ｌ４と第５レンズ群Ｌ５との間隔を大きくすることで、変倍にともなう像面変動を補正しやすくし、第５レンズ群Ｌ５と第６レンズ群Ｌ６の間隔を大きくすることで第６レンズ群Ｌ６に入射する軸外光束の光軸からの距離を大きくし、第２レンズ群Ｌ２で発生する正の歪曲収差を補正しやすくしている。
【００３９】
一般に、光学系を構成するレンズ群は、軸外光束で光線有効径が決定されている場合、該レンズ群に入射する軸外光束と光軸の成す角度（光軸から反時計回りを正とする）が大きくなるほど、絞りとの距離が変化する際の光線有効系の変化が大きくなる。実施形態１〜５では第５レンズ群Ｌ５へは入射する軸外光束が、正の屈折力の第４レンズ群Ｌ４によって軸外光束と光軸の成す角度が小さくなるように屈折されるので、移動にともなう光線有効系の変化が少ない。この為、第５レンズ群Ｌ５をフォーカシング用のレンズ群とし、レンズ径の小型化を図っている。
【００４０】
フォーカス用の第５レンズ群Ｌ５は、正レンズと負レンズより構成している。これによってフォーカスの際の収差変動を少なくしている。又、ズーミングの為には不動の第６レンズ群Ｌ６を単一の正レンズより構成している。
【００４１】
広角端から望遠端へのズーミングの際、第２レンズ群Ｌ２を物体側に移動させることで、望遠端において、テレフォトタイプのパワー配置としやすくし、かつ望遠端でのテレ比を適切に設定しやすくして、特に望遠端における球面収差と像面湾曲の補正を容易にしている。また、第４レンズ群Ｌ４を物体側に移動することで、望遠端において第５レンズ群Ｌ５と第６レンズ群Ｌ６を像面から離れた位置に配置し、その結果として、望遠端におけるバックフォーカスの確保が容易になるようにしている。
【００４２】
ズーミングの際、第２レンズ群Ｌ２と第４レンズ群Ｌ４を一体として移動させており、これによって鏡筒構造の簡素化を図っている。
【００４３】
広角端から望遠端へのズーミングに際し、第５レンズ群Ｌ５を物体側に移動することで、望遠端において第６レンズ群Ｌ６を像面から離れた位置に配置しやすくし、その結果として、望遠端におけるバックフォーカスの確保を容易にしている。
【００４４】
実施形態１〜５においては、
・第２レンズ群Ｌ２は、少なくとも１枚の負レンズと少なくとも１枚の正レンズを有するのが良い。これによれば望遠端における軸上色収差の補正を容易になる。
【００４５】
・第６レンズ群Ｌ６は、光軸からレンズ周辺に向かって正の屈折力が強くなる形状の非球面を有するのが良い。これによれば望遠端における正の歪曲収差の補正が容易になる。
【００４６】
・第５レンズ群Ｌ５は、少なくとも１枚の負レンズと少なくとも１枚の正レンズを有するのが良い。これによればズーミング（変倍）に伴う倍率色収差の変動の抑制が容易になる。
【００４７】
実施形態１〜５において、レンズ面に非球面を施すとき、レンズ系の最も物体側の面と最も像側の面以外に配置する非球面であれば、球面レンズの表面に樹脂等による非球面層を形成しても良い。
【００４８】
実施形態１〜５において、β５ｔを該第５レンズ群Ｌ５の望遠端における横倍率、βｒｔを該第５レンズ群Ｌ５より像側に配置されたレンズ群の望遠端における横倍率、ｆｉを前記第ｉレンズ群の焦点距離、ｆｗを広角端における光学系全体の焦点距離、ｆｔを望遠端における光学系全体の焦点距離とするとき、
【００４９】
【数１】
【００５０】
の条件式の１以上を満足している。
【００５１】
尚、実施形態１〜５においては必ずしも条件式（１ａ）〜（９ａ）を全て同時に満足する必要はなく、１以上の条件式を満足させるようにしても良く、これによれば満足した条件式における技術による効果が得られる。
【００５２】
次に前述の条件式（１ａ）〜（９ａ）の技術的意味について説明する。
【００５３】
条件式（１ａ）は第５レンズ群Ｌ５をフォーカスレンズ群として好適なものとするためのものである。この条件式（１ａ）を満足すれば望遠端において、第５レンズ群Ｌ５のフォーカス敏感度（フォーカス群の移動量あたりのピント移動量）を十分確保することができるので、第５レンズ群Ｌ５のフォーシング移動量を小さくすることができ、装置全体の小型化が容易となる。
【００５４】
条件式（２ａ）は第５レンズ群Ｌ５の焦点距離を適切に設定するためのものである。
【００５５】
条件式（２ａ）の上限内に設定すれば、特に広角端において負の屈折力の第１レンズ群Ｌ１で発生した負の歪曲収差を相殺しやすくなり、条件式（２ａ）の下限内に設定すれば、望遠端において第６レンズ群Ｌ６に入射する軸外光束の光軸からの距離を小さくすることができるので、第６レンズ群Ｌ６のレンズ有効径を適切に小さく設定できる。
【００５６】
条件式（３ａ）は第６レンズ群Ｌ６の焦点距離を適切に設定するためのものである。
【００５７】
条件式（３ａ）の上限内に設定すれば、特に広角端においてバックフォーカスの確保が容易となり、条件式（３ａ）の下限内に設定すれば、広角端において負の歪曲収差を良好に補正しやすくなる。
【００５８】
条件式（４ａ）は負の屈折力の第１レンズ群Ｌ１の焦点距離を適切に設定するものである。条件式（４ａ）を満足すれば、広角端における負の歪曲収差の補正と前玉径の小型化が両立しやすくなる。
【００５９】
条件式（５ａ）は正の屈折力の第２レンズ群Ｌ２の焦点距離を適切に設定するものである。条件式（５ａ）を満足すれば、望遠端における球面収差の補正と明るいＦナンバーの確保が両立しやすくなる。
【００６０】
条件式（６ａ）は負の屈折力の第３レンズ群Ｌ３の焦点距離を適切に設定するものである。条件式（６ａ）を満足すれば、望遠端における明るいＦナンバーの確保と焦点距離全域にわたって特にコマ収差と歪曲収差の補正が両立しやすくなる。
【００６１】
条件式（７ａ）は正の屈折力の第４レンズ群Ｌ４の焦点距離を適切に設定するものである。条件式（７ａ）を満足すれば変倍比の確保と広角端における負の歪曲収差の補正が両立しやすくなる。
【００６２】
条件式（８ａ）は負の屈折力の第５レンズ群Ｌ５の焦点距離を適切に設定するものである。条件式（８ａ）を満足すれば変倍に伴う歪曲収差の変動を抑制しやすくなる。
【００６３】
条件式（９ａ）は正の屈折力の第６レンズ群Ｌ６の焦点距離を適切に設定するものである。条件式（９ａ）を満足すれば広角端におけるバックフォーカスの確保と、後玉径の小型化が両立しやすくなる。
【００６４】
実施形態１〜５において、更に良好なる光学性能を維持する為には、条件式（１ａ）〜（９ａ）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
【００６５】
【数２】
【００６６】
以上説明したように実施形態１〜５によれば、広角域を含みかつ２倍以上の変倍比を有し、Ｆナンバー２．８程度と大口径でありながらも、良好なる光学性能を有した広画角のズームレンズを達成している。
【００６７】
次に図３６、図４３、図５０、図５７の実施形態６〜９について説明する。
【００６８】
図３６、図４３、図５０、図５７の実施形態６〜９のレンズ断面図において、Ｌ１は正の屈折力の第１レンズ群、Ｌ２は負の屈折力の第２レンズ群、ＢＲは正の屈折力の後続レンズ群である。
【００６９】
ＳＰは開口絞りである。ＩＰは像面であり、撮像手段（固体撮像素子又は銀塩フィルム）の撮像面が位置している。後続レンズ群ＢＲは物体側より順に、１以上のレンズ群ＢＲＸ、負の屈折力のレンズ群ＢＲａ、正の屈折力のレンズ群ＢＲｂを有している。
【００７０】
レンズ群ＢＲＸは、物体側より順に、正の屈折力のレンズ群ＢＲ１、負の屈折力のレンズ群ＢＲ２、正の屈折力のレンズ群ＢＲ３を有している。矢印は広角端から望遠端への変倍を行なう際の各レンズ群の移動軌跡を示している。第１レンズ群Ｌ１、第２レンズ群Ｌ２、レンズ群ＢＲ１〜ＢＲ３で前方レンズ群を構成している。
【００７１】
実施形態６〜９では、広角端に対し望遠端で第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の間隔が大きくなり、第２レンズ群Ｌ２と後続レンズ群ＢＲの間隔が小さくなるようにレンズ群を移動させてズーミングを行っている。
【００７２】
更に詳しくは、広角端から望遠端へのズーミングに際して、第１レンズ群Ｌ１を物体側へ、第２レンズ群Ｌ２を像側へ、レンズ群ＢＲ１は第２レンズ群Ｌ２との間隔が小さくなるように物体側へ、レンズ群ＢＲ２はレンズ群ＢＲ１との間隔が大きくなるように物体側へ、レンズ群ＢＲ３はレンズ群ＢＲ２との間隔が小さくなるようにレンズ群ＢＲ１と一体的に物体側へ、レンズ群ＢＲａはレンズ群ＢＲ３との間隔を変化させながら物体側へ移動している。
【００７３】
レンズ群ＢＲｂはズーミングの為には、像面ＩＰに対して固定である。絞りＳＰは、ズーミングに際してレンズ群ＢＲ１と一体に移動している。又、無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングはレンズ群ＢＲａを像側に移動させて行なっている。
【００７４】
一般的に、光学系の像側に正の屈折力のレンズ群を配置すると、光学系の像側主点位置が像側に移動し、バックフォーカスを確保するのが容易となる。逆に、光学系の像側に負の屈折力のレンズ群を配置すると、光学系の像側主点位置が物体側に移動し、バックフォーカスが短くなり易い。
【００７５】
実施形態６〜９のズームレンズにおける、フォーカス用のレンズ群ＢＲａは、フォーカス移動量を少なくするためにフォーカスレンズ群の負の屈折力を強めても、像側に正の屈折力のレンズ群ＢＲｂを配置することにより、バックフォーカスを確保しやすくし、広角端のワイド化に有利となるようにしている。
【００７６】
特にフォーカス用のレンズ群ＢＲａは、負レンズ、正レンズ、そして負レンズより構成している。これによってフォーカスの際の収差変動を少なくしている。又、ズーミングの為には不動のレンズ群ＢＲｂは、単一の正レンズより構成している。
【００７７】
さらに、実施形態６〜９では、広角側から望遠側へのズーミングに際して、レンズ群ＲＢａとレンズ群ＲＢｂの間隔を大きくし、物体距離の変動にともなう像面の移動量が大きい望遠側においても、フォーカスレンズ群の移動スペースの確保を容易にしている。
【００７８】
特に広角端から望遠端へのズーミングに際して、レンズ群ＢＲａを物体側に移動することで、望遠端においてレンズ群ＢＲｂを像面から離れた位置に配置しやすくし、その結果として、望遠端におけるバックフォーカスの確保を容易としている。
【００７９】
又、光学性能を高く維持するには、非球面を用いるのが良い。このとき用いる非球面のうち、最も物体側の面と最も像側の面以外に配置された非球面であれば、球面レンズの表面に樹脂等による非球面層を形成しても良い。
【００８０】
実施形態６〜９において、βＢＲａｔをレンズ群ＢＲａの望遠端における横倍率、βＢＲｂｔをレンズ群ＢＲｂの望遠端における横倍率、ｆＢＲａをレンズ群ＢＲａの焦点距離、ｆＢＲｂをレンズ群ＢＲｂの焦点距離、ｆｗを広角端における光学系全体の焦点距離、ｆｔを望遠端における光学系全体の焦点距離、ｆｉを前記第ｉレンズ群の焦点距離、ｆＢＲｉをレンズ群ＢＲｉの焦点距離、レンズ群ＢＲａは少なくとも１枚の正レンズを有し、νｐをレンズ群ＢＲａ内の正レンズの材料のアッベ数（正レンズを複数有するときはその平均値）とするとき、
【００８１】
【数３】
【００８２】
の条件式のうち１以上を満足している。
【００８３】
実施形態６〜９において、条件式（１ｂ）〜（９ｂ）を全て同時に満足する必要はなく、１以上を満足すれば良く、それによれば条件式の応じた効果が得られる。
【００８４】
次に条件式（１ｂ）〜（９ｂ）の技術的意味について説明する。
【００８５】
条件式（１ｂ）はレンズ群ＢＲａをフォーカス群として好適なものとするためのものである。この条件式（１ｂ）を満足すれば望遠端において、レンズ群ＢＲａのフォーカス敏感度（フォーカス群の移動量あたりのピント移動量）を十分確保することができるので、レンズ群ＢＲａのフォーシング移動量を小さくすることができ、装置全体の小型化が容易となる。
【００８６】
条件式（２ｂ）はレンズ群ＢＲａの焦点距離を設定するためのものである。
【００８７】
条件式（２ｂ）の上限内にすれば、特に広角端において負の屈折力の第２レンズ群Ｌ２で発生した負の歪曲収差を相殺しやすくなり、条件式（２ｂ）の下限内にすれば、望遠端においてレンズ群ＢＲｂに入射する軸外光束の光軸からの距離を小さくすることができ、これによってレンズ群ＢＲｂのレンズ径を適切に設定している。
【００８８】
条件式（３ｂ）はレンズ群ＢＲｂの焦点距離を設定するためのものである。
【００８９】
条件式（３ｂ）の上限内にすれば、特に広角端においてバックフォーカスの確保が容易となり、条件式（３ｂ）の下限内にすれば、広角端において負の歪曲収差の補正をしやすくなる。
【００９０】
条件式（４ｂ）を満足すれば、変倍に伴う倍率色収差の変動の抑制が容易になる。
【００９１】
条件式（５ｂ）は第１レンズ群Ｌ１の焦点距離を設定するものである。条件式（５ｂ）の上限を越えると望遠側で十分なテレフォトタイプとすることができなくなり、明るいＦナンバーの確保が困難となる。条件式（５ｂ）の下限を越えると、前玉径が大となりやすくなるので良くない。
【００９２】
条件式（６ｂ）は第２レンズ群Ｌ２の焦点距離を設定するものである。条件式（６ｂ）の下限を越えると、特に広角側における負の歪曲収差の補正が困難となり、又、条件式（６ｂ）の上限を越えると、十分な変倍比を確保することが困難となる。
【００９３】
条件式（７ｂ）はレンズ群ＢＲ１の焦点距離を適切に設定するものである。条件式（７ｂ）を満足すればレンズ群ＢＲ１で発生する諸収差を他のレンズ群でバランス良く補正することが容易になり、高変倍を達成しやすく成る。
【００９４】
条件式（８ｂ）はレンズ群ＢＲ２の焦点距離を適切に設定するものである。条件式（８ｂ）を満足すれば変倍比の確保と、中間のズーム領域における軸外光束の上光線のフレアーの補正がさらに容易となる。
【００９５】
条件式（９ｂ）はレンズ群ＢＲ３の焦点距離を適切に設定するものである。条件式（９ｂ）を満足すれば変倍比の確保と広角端における負の歪曲収差の補正が両立しやすくなる。
【００９６】
実施形態６〜９において、更に良好なる光学性能を維持する為には、条件式（１ｂ）〜（９ｂ）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
【００９７】
【数４】
【００９８】
以上説明したように実施形態６〜９によれば、広角域を含み且つ１０倍程度の変倍比を有し、良好なる光学性能を損なうことなく近接撮影距離を短縮することが可能なフォーカス方式及びそれを用いるズームレンズを容易に達成することができる。
【００９９】
次に、本発明のズームレンズを用いた一眼レフカメラシステムの実施形態を、図６４を用いて説明する。図６４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、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固体撮像素子（光電変換素子）などの感光面、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。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記録手段１２に結像して記録される。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
次に本発明の実施形態１〜９に各々対応する数値実施例１〜９を示す。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は各面の曲率半径、Ｄｉは第ｉ番目と第ｉ＋１番目の光学部材厚又は空気間隔、Ｎｉとνｉは第ｉ番目の光学部材のｄ線に対する屈折率とアッベ数である。
【０１０３】
又、非球面形状は面の中心部の曲率半径をＲ、光軸からの高さＹの位置での光軸方向（光の進行方向）の変位を面頂点を基準にしてＸとし、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆをそれぞれ非球面係数としたとき、
【０１０４】
【数５】
【０１０５】
で表されるものとする。尚、「ｅ−ｘ」は「×１０-x」を表す。また前述の各条件式の一部と数値実施例における諸数値との関係を表−１、表−２に示す。
【０１０６】
【外１】
【０１０７】
【外２】
【０１０８】
【外３】
【０１０９】
【外４】
【０１１０】
【外５】
【０１１１】
【外６】
【０１１２】
【外７】
【０１１３】
【外８】
【０１１４】
【外９】
【０１１５】
【表１】
【０１１６】
【表２】
【０１１７】
[実施態様１]
物体側より順に、負の屈折力の第１レンズ群、正の屈折力の第２レンズ群、負の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群、負の屈折力の第５レンズ群、正の屈折力の第６レンズ群を有し、広角端に対し望遠端での該第１レンズ群と該第２レンズ群の間隔が小さくなり、該第２レンズ群と該第３レンズの間隔が大きくなり、該第３レンズ群と該第４レンズ群との間隔が小さくなり、該第４レンズ群と該第５レンズ群との間隔が大きくなり、該第５レンズ群と該第６レンズ群の間隔が大きくなるようにレンズ群を移動させてズーミングを行うズームレンズであって、該第５レンズ群を像側へ移動させて無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングをおこない、β５ｔを該第５レンズ群の望遠端における横倍率、βｒｔを該第５レンズ群より像側に配置されたレンズ群の望遠端における横倍率とするとき、
１．１＜｜（１−β５ｔ2）×βｒｔ2｜
の条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
【０１１８】
[実施態様２]
ｆｉを前記第ｉレンズ群の焦点距離、ｆｗを広角端における光学系全体の焦点距離、ｆｔを望遠端における光学系全体の焦点距離とするとき、
【０１１９】
【数６】
【０１２０】
の条件を満足していることを特徴とする実施態様１に記載のズームレンズ。
【０１２１】
[実施態様３]
物体側より順に、負の屈折力の第１レンズ群、正の屈折力の第２レンズ群、負の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群、負の屈折力の第５レンズ群、正の屈折力の第６レンズ群を有し、広角端に対し望遠端での該第１レンズ群と該第２レンズ群の間隔が小さくなり、該第２レンズ群と該第３レンズの間隔が大きくなり、該第３レンズ群と該第４レンズ群との間隔が小さくなり、該第４レンズ群と該第５レンズ群との間隔が大きくなり、該第５レンズ群と該第６レンズ群の間隔が大きくなるようにレンズ群を移動させてズーミングを行うズームレンズであって、ｆｉを前記第ｉレンズ群の焦点距離、ｆｗを広角端における光学系全体の焦点距離、ｆｔを望遠端における光学系全体の焦点距離とするとき、
【０１２２】
【数７】
【０１２３】
の条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
【０１２４】
[実施態様４]
広角端から望遠端へのズーミングに際して、前記第２レンズ群と前記第４レンズ群は物体側に移動することを特徴とする実施態様１、２又は３に記載のズームレンズ。
【０１２５】
[実施態様５]
広角端から望遠端へのズーミングに際して、前記第５レンズ群は物体側に移動することを特徴とする実施態様１、２、３又は４に記載のズームレンズ。
【０１２６】
[実施態様６]
ｆｉを前記第ｉレンズ群の焦点距離、ｆｗを広角端における光学系全体の焦点距離、ｆｔを望遠端における光学系全体の焦点距離とするとき、
０．８ ＜｜ｆ１／ｆｗ｜＜ ２．３
０．１ ＜ ｆ２／ｆｔ ＜ ２．０
０．５ ＜｜ｆ３／ｆｗ｜＜ ４．５
０．３ ＜ ｆ４／ｆｔ ＜ ２．０
０．２ ＜｜ｆ５／ｆｔ｜＜ １．９
１．０ ＜ ｆ６／ｆｗ ＜ ８．０
の条件を満足していることを特徴とする実施態様１乃至５のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【０１２７】
[実施態様７]
前記第２レンズ群は、少なくとも１枚の負レンズと少なくとも１枚の正レンズを有していることを特徴とする実施態様１乃至６のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【０１２８】
[実施態様８]
前記第６レンズ群は、光軸からレンズ周辺に向かって正の屈折力が強くなる形状の非球面を有していることを特徴とする実施態様１乃至７のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【０１２９】
[実施態様９]
前記第５レンズ群は、少なくとも１枚の負レンズと少なくとも１枚の正レンズを有していることを特徴とする実施態様１乃至８のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【０１３０】
[実施態様１０]
広角端から望遠端へのズーミングに際して、前記第１、第２、第４、第５レンズ群は物体側へ前記第３レンズ群は物体側に凸状の軌跡に沿って移動し、前記第６レンズ群は固定であることを特徴とする実施態様１乃至９のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【０１３１】
[実施態様１１]
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レンズ群、全体として正の屈折力の後続レンズ群を有し、広角端に対し望遠端での該第１レンズ群と該第２レンズ群の間隔が大きくなり、該第２レンズ群と該後続レンズ群の間隔が小さくなるようにレンズ群を移動させてズーミングを行うズームレンズであって、該後続レンズ群は、１以上のレンズ群ＢＲＸと負の屈折力のレンズ群ＢＲａと正の屈折力のレンズ群ＢＲｂを有し、広角端に対し望遠端での該レンズ群ＢＲａと該レンズ群ＢＲｂの間隔が大きくなるようにレンズ群を移動させており、該レンズ群ＢＲａを像側へ移動させて、無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングをおこない、βＢＲａｔを該レンズ群ＢＲａの望遠端における横倍率、βＢＲｂｔを該レンズ群ＢＲｂの望遠端における横倍率とするとき、
３．０＜｜（１−βＢＲａｔ2）×βＢＲｂｔ2｜
の条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
【０１３２】
[実施態様１２]
ｆＢＲａを前記レンズ群ＢＲａの焦点距離、ｆＢＲｂを前記レンズ群ＢＲｂの焦点距離、ｆｗを広角端における光学系全体の焦点距離、ｆｔを望遠端における光学系全体の焦点距離とするとき、
【０１３３】
【数８】
【０１３４】
の条件を満足していることを特徴とする実施態様１１に記載のズームレンズ。
【０１３５】
[実施態様１３]
前記レンズ群ＢＲａは少なくとも１枚の正レンズを有し、νｐを該レンズ群ＢＲａ内の正レンズの材料のアッベ数（正レンズを複数有するときはその平均値）とするとき、
νｐ ＜ ４５
の条件を満足していることを特徴とする実施態様１１又は１２記載のズームレンズ。
【０１３６】
[実施態様１４]
ｆｉを前記第ｉレンズ群の焦点距離、ｆｗを広角端における光学系全体の焦点距離、ｆｔを望遠端における光学系全体の焦点距離とするとき、
【０１３７】
【数９】
【０１３８】
の条件を満足していることを特徴とする実施態様１１、１２又は１３記載のズームレンズ。
【０１３９】
[実施態様１５]
広角端から望遠端へのズーミングに際して、前記レンズ群ＢＲａは物体側に移動することを特徴とする実施態様１１、１２、１３又は１４に記載のズームレンズ。
【０１４０】
[実施態様１６]
前記レンズ群ＢＲＸは物体側から順に、正の屈折力のレンズ群ＢＲ１、負の屈折力のレンズ群ＢＲ２、正の屈折力のレンズ群ＢＲ３を有し、広角端に比べ望遠端での該レンズ群ＢＲ１と該レンズ群ＢＲ２の間隔が大きくなり、該レンズ群ＢＲ２と該レンズ群ＢＲ３の間隔が小さくなり、該レンズ群ＢＲ３と前記レンズ群ＢＲａの間隔が変化するようにレンズ群が移動しており、ｆＢＲｉをレンズ群ＢＲｉの焦点距離、ｆｗを広角端における光学系全体の焦点距離、ｆｔを望遠端における光学系全体の焦点距離とするとき、
【０１４１】
【数１０】
【０１４２】
の条件を満足していることを特徴とする実施態様１１乃至１５のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【０１４３】
[実施態様１７]
ｆｉを前記第ｉレンズ群の焦点距離、ｆｗを広角端における光学系全体の焦点距離、ｆｔを望遠端における光学系全体の焦点距離とするとき、
０．２ ＜｜ｆ５／ｆｔ｜＜ １．９
１．０ ＜ ｆ６／ｆｗ ＜ ８．０
の条件を満足していることを特徴とする実施態様１乃至５のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【０１４４】
[実施態様１８]
ｆｉを前記第ｉレンズ群の焦点距離、ｆｗを広角端における光学系全体の焦点距離、ｆｔを望遠端における光学系全体の焦点距離とするとき、
０．８ ＜｜ｆ１／ｆｗ｜＜ ２．３
０．１ ＜ ｆ２／ｆｔ ＜ ２．０
０．５ ＜｜ｆ３／ｆｗ｜＜ ４．５
０．３ ＜ ｆ４／ｆｔ ＜ ２．０
の条件を満足していることを特徴とする実施態様１乃至５のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【０１４５】
[実施態様１９]
物体側より順に、ズーミングに際して、光軸上移動するレンズ群を複数含む前方レンズ群と、光軸上移動する負の屈折力のレンズ群ＢＮと、ズーミングの為には不動の正の屈折力のレンズ群ＢＰとを有し、無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングを該レンズ群ＢＮを像側へ移動させて行っていることを特徴とするズームレンズ。
【０１４６】
[実施態様２０]
撮像素子上に像を形成するための光学系であることを特徴とする実施態様１から１９のいずれか１項のズームレンズ。
【０１４７】
[実施態様２１]
実施態様１から２０のいずれか１項のズームレンズと、該ズームレンズによって形成された像を受光する撮像素子を有していることを特徴とする光学機器。
【０１４８】
【発明の効果】
本発明によれば、インナーフォーカス方式を採用しつつ、広画角化を図り、かつ変倍及びフォーカシングに伴う諸収差の変動を減少させ、全変倍範囲及び全フォーカス範囲にわたり高い光学性能を有したズームレンズ及びそれを有する光学機器を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施形態１のレンズ断面図
【図２】 本発明の実施形態１の無限遠物体に合焦しているときの広角端における収差図
【図３】 本発明の実施形態１の無限遠物体に合焦しているときの中間のズーム位置における収差図
【図４】 本発明の実施形態１の無限遠物体に合焦しているときの望遠端における収差図
【図５】 本発明の実施形態１の数値実施例の数値をｍｍで表わしたときの物体距離（像面から）５００ｍｍの広角端における収差図
【図６】 本発明の実施形態１の数値実施例の数値をｍｍで表わしたときの物体距離（像面から）５００ｍｍの中間のズーム位置における収差図
【図７】 本発明の実施形態１の数値実施例の数値をｍｍで表わしたときの物体距離（像面から）５００ｍｍの望遠端における収差図
【図８】 本発明の実施形態２のレンズ断面図
【図９】 本発明の実施形態２の無限遠物体に合焦しているときの広角端における収差図
【図１０】 本発明の実施形態２の無限遠物体に合焦しているときの中間のズーム位置における収差図
【図１１】 本発明の実施形態２の無限遠物体に合焦しているときの望遠端における収差図
【図１２】 本発明の実施形態２の数値実施例の数値をｍｍで表わしたときの物体距離（像面から）５００ｍｍの広角端における収差図
【図１３】 本発明の実施形態２の数値実施例の数値をｍｍで表わしたときの物体距離（像面から）５００ｍｍの中間のズーム位置における収差図
【図１４】 本発明の実施形態２の数値実施例の数値をｍｍで表わしたときの物体距離（像面から）５００ｍｍの望遠端における収差図
【図１５】 本発明の実施形態３のレンズ断面図
【図１６】 本発明の実施形態３の無限遠物体に合焦しているときの広角端における収差図
【図１７】 本発明の実施形態３の無限遠物体に合焦しているときの中間のズーム位置における収差図
【図１８】 本発明の実施形態３の無限遠物体に合焦しているときの望遠端における収差図
【図１９】 本発明の実施形態３の数値実施例の数値をｍｍで表わしたときの物体距離（像面から）５００ｍｍの広角端における収差図
【図２０】 本発明の実施形態３の数値実施例の数値をｍｍで表わしたときの物体距離（像面から）５００ｍｍの中間のズーム位置における収差図
【図２１】 本発明の実施形態３の数値実施例の数値をｍｍで表わしたときの物体距離（像面から）５００ｍｍの望遠端における収差図
【図２２】 本発明の実施形態４のレンズ断面図
【図２３】 本発明の実施形態４の無限遠物体に合焦しているときの広角端における収差図
【図２４】 本発明の実施形態４の無限遠物体に合焦しているときの中間のズーム位置における収差図
【図２５】 本発明の実施形態４の無限遠物体に合焦しているときの望遠端における収差図
【図２６】 本発明の実施形態４の数値実施例の数値をｍｍで表わしたときの物体距離（像面から）５００ｍｍの広角端における収差図
【図２７】 本発明の実施形態４の数値実施例の数値をｍｍで表わしたときの物体距離（像面から）５００ｍｍの中間のズーム位置における収差図
【図２８】 本発明の実施形態４の数値実施例の数値をｍｍで表わしたときの物体距離（像面から）５００ｍｍの望遠端における収差図
【図２９】 本発明の実施形態５のレンズ断面図
【図３０】 本発明の実施形態５の無限遠物体に合焦しているときの広角端における収差図
【図３１】 本発明の実施形態５の無限遠物体に合焦しているときの中間のズーム位置における収差図
【図３２】 本発明の実施形態５の無限遠物体に合焦しているときの望遠端における収差図
【図３３】 本発明の実施形態５の数値実施例の数値をｍｍで表わしたときの物体距離（像面から）５００ｍｍの広角端における収差図
【図３４】 本発明の実施形態５の数値実施例の数値をｍｍで表わしたときの物体距離（像面から）５００ｍｍの中間のズーム位置における収差図
【図３５】 本発明の実施形態５の数値実施例の数値をｍｍで表わしたときの物体距離（像面から）５００ｍｍの望遠端における収差図
【図３６】 本発明の実施形態６のレンズ断面図
【図３７】 本発明の実施形態６の無限遠物体に合焦しているときの広角端における収差図
【図３８】 本発明の実施形態６の無限遠物体に合焦しているときの中間のズーム位置における収差図
【図３９】 本発明の実施形態６の無限遠物体に合焦しているときの望遠端における収差図
【図４０】 本発明の実施形態６の数値実施例の数値をｍｍで表わしたときの物体距離（像面から）５００ｍｍの広角端における収差図
【図４１】 本発明の実施形態６の数値実施例の数値をｍｍで表わしたときの物体距離（像面から）５００ｍｍの中間のズーム位置における収差図
【図４２】 本発明の実施形態６の数値実施例の数値をｍｍで表わしたときの物体距離（像面から）５００ｍｍの望遠端における収差図
【図４３】 本発明の実施形態７のレンズ断面図
【図４４】 本発明の実施形態７の無限遠物体に合焦しているときの広角端における収差図
【図４５】 本発明の実施形態７の無限遠物体に合焦しているときの中間のズーム位置における収差図
【図４６】 本発明の実施形態７の無限遠物体に合焦しているときの望遠端における収差図
【図４７】 本発明の実施形態７の数値実施例の数値をｍｍで表わしたときの物体距離（像面から）５００ｍｍの広角端における収差図
【図４８】 本発明の実施形態７の数値実施例の数値をｍｍで表わしたときの物体距離（像面から）５００ｍｍの中間のズーム位置における収差図
【図４９】 本発明の実施形態７の数値実施例の数値をｍｍで表わしたときの物体距離（像面から）５００ｍｍの望遠端における収差図
【図５０】 本発明の実施形態８のレンズ断面図
【図５１】 本発明の実施形態８の無限遠物体に合焦しているときの広角端における収差図
【図５２】 本発明の実施形態８の無限遠物体に合焦しているときの中間のズーム位置における収差図
【図５３】 本発明の実施形態８の無限遠物体に合焦しているときの望遠端における収差図
【図５４】 本発明の実施形態８の数値実施例の数値をｍｍで表わしたときの物体距離（像面から）５００ｍｍの広角端における収差図
【図５５】 本発明の実施形態８の数値実施例の数値をｍｍで表わしたときの物体距離（像面から）５００ｍｍの中間のズーム位置における収差図
【図５６】 本発明の実施形態８の数値実施例の数値をｍｍで表わしたときの物体距離（像面から）５００ｍｍの望遠端における収差図
【図５７】 本発明の実施形態９のレンズ断面図
【図５８】 本発明の実施形態９の無限遠物体に合焦しているときの広角端における収差図
【図５９】 本発明の実施形態９の無限遠物体に合焦しているときの中間のズーム位置における収差図
【図６０】 本発明の実施形態９の無限遠物体に合焦しているときの望遠端における収差図
【図６１】 本発明の実施形態９の数値実施例の数値をｍｍで表わしたときの物体距離（像面から）５００ｍｍの広角端における収差図
【図６２】 本発明の実施形態９の数値実施例の数値をｍｍで表わしたときの物体距離（像面から）５００ｍｍの中間のズーム位置における収差図
【図６３】 本発明の実施形態９の数値実施例の数値をｍｍで表わしたときの物体距離（像面から）５００ｍｍの望遠端における収差図
【図６４】 本発明の光学機器の要部概略図
【符号の説明】
Ｌ１ 第１レンズ群
Ｌ２ 第２レンズ群
Ｌ３ 第３レンズ群
Ｌ４ 第４レンズ群
Ｌ５ 第５レンズ群
Ｌ６ 第６レンズ群
ＳＰ 開口絞り
ＩＰ 像面
ｄ ｄ線
ｇ ｇ線
Ｓ．Ｃ 正弦条件
ΔＳ サジタル像面
ΔＭ メリディオナル像面
ω 画角
Ｆｎｏ Ｆナンバー
ＳＳＰ 開放Ｆｎｏ絞り
ＢＲ 後続レンズ群
ＢＲＸ レンズ群
ＢＲ１ レンズ群
ＢＲ２ レンズ群
ＢＲ３ レンズ群
ＢＲａ レンズ群
ＢＲｂ レンズ群
【発明の属する技術分野】
本発明は、一眼レフカメラ、デジタルカメラ、ビデオカメラ、フィルム用カメラ等に好適で、広角域を含みかつ大口径でありながらも良好なる光学性能を有するズームレンズに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、一眼レフカメラ用のズームレンズとして、物体側から順に負・正・負・正の屈折力のレンズ群を配置したズームレンズが知られている（特許文献１〜６）。
【０００３】
このズームタイプは負の屈折力のレンズ群が先行する、所謂ネガティブリードであることから広角端を広画角にするのに適している一方で、望遠端では第１レンズ群と第２レンズ群が全体として正の屈折力のグループ、第３レンズ群と第４レンズ群が全体として負の屈折力のグループを構成している。そして光学系全体として所謂テレフォトタイプとできることから望遠端においても明るいＦナンバーとし易いズームレンズが得られるといったメリットを有している。
【０００４】
一方、前記ズームタイプに正の屈折力を有する後続レンズ群を追加し、さらなる光学性能の向上をはかった光学系が知られている（特許文献７）。
【０００５】
また、前記ズームタイプに負の屈折力を有する後続レンズ群群を追加した光学系が知られている（特許文献８）。
【０００６】
一方従来より、ズームレンズのフォーカシング方法として、物体側の第１レンズ群を移動させる、所謂前玉フォーカス式や、第２レンズ群以降のレンズ群を移動させる、所謂インナーフォーカス式やリヤーフォーカス式が知られている。
【０００７】
一般にインナーフォーカスやリアーフォーカス式のズームレンズは、前玉フォーカス式のズームレンズにくらべて、第１レンズ群の光線有効径が小さくなるので、レンズ系全体の小型化が容易となる利点を有している。また、比較的小型軽量のレンズ群を移動させるため、特に最近主流となっているオートフォーカスカメラにおいては迅速なフォーカシングが容易となる等の特長も有している。
【０００８】
本出願人はこのようなインナーフォーカス式やリアーフォーカス式を利用したズームレンズのひとつとして、物体側から順に、正の屈折力の第１レンズ群と負の屈折力の第２レンズ群と全体として正の屈折力の後続レンズ群を有し、各レンズ群の空気間隔を変化させることにより変倍を行う、所謂ポジティブリードタイプのズームレンズにおいて、前記正の屈折力の後続レンズ群の一部として負の屈折力のフォーカス群を配置し、前記負の屈折力のフォーカス群を像側に移動させることで、無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングを行なうズームレンズを提案している（特許文献９〜１２）。
【特許文献１】
特開平２−２０１３１０号公報
【特許文献２】
特開平２−２９６２０８号公報
【特許文献３】
特開平４−２９１０９号公報
【特許文献４】
特開平４−２９１１０号公報
【特許文献５】
特開平７−２６１０８４号公報
【特許文献６】
特開平５−１７３０７１号公報
【特許文献７】
特開平４−２６４４１２号公報
【特許文献８】
特許第２５８７２１８号
【特許文献９】
特開平３−２２５３０７号公報
【特許文献１０】
特開平３−２２５３１０号公報
【特許文献１１】
特開平４−１８６２１１号公報
【特許文献１２】
特開平４−１８６２１２号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
前記したように、物体側から順に負・正・負・正の屈折力のレンズ群を配置したズームレンズや、その応用形である負・正・負・正の屈折力のレンズ群そして後続レンズ群を配置したズームレンズは、広画角のズームレンズとして好適である。一般に光学性能を良好に維持しつつ、望遠側の焦点距離とＦナンバーを所定の値に設定しつつ、さらに広角側の焦点距離を短縮しようとするとレンズ系全体が大型化してきて小型化が著しい昨今の光学機器のズームレンズへの要望に反してくる。
【００１０】
一方、広画角ズームレンズの有する他の課題として、光学性能を良好に維持しつつ近距離物体へフォーカシングすることが難しいことがある。
【００１１】
例えば、従来より一般的に用いられている、負の屈折力の第１レンズ群を物体側に移動させて無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングを行う方法では、光学系の更なる広画角化を行うと、前玉径が大型化してくる。この問題を解決するために、従来より様々なフォーカシング方法が提案されているが、程度の差はあれ、レンズ系全体が大型化してくる等の問題を有していた。
【００１２】
例えば近接撮影距離を短くしようとすると、フォーカスレンズ群の移動スペースを大きくしなければならず、駆動系の大型化とともに、光学系全体が大型化したり、フォーカシングにともなう収差変動によって、近接撮影時の像性能が劣化してしまうことがあった。
【００１３】
一方インナーフォーカス式は前述したような特長があるが、更なる広画角化を図ろうとすると、フォーカシングによる諸収差の変動が顕著となり、光学性能を良好に維持するのが大変難しくなってくる。
【００１４】
本発明は、インナーフォーカス方式を採用しつつ、広画角化を図り、かつ変倍及びフォーカシングに伴う諸収差の変動を減少させ、全変倍範囲及び全フォーカス範囲にわたり高い光学性能を有したズームレンズ及びそれを有する光学機器の提供を目的とする。
【００１７】
本発明のズームレンズは、物体側より順に、負の屈折力の第１レンズ群、正の屈折力の第２レンズ群、負の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群、負の屈折力の第５レンズ群、正の屈折力の第６レンズ群を有し、広角端に対し望遠端で該第１レンズ群と該第２レンズ群の間隔が小さくなり、該第２レンズ群と該第３レンズの間隔が大きくなり、該第３レンズ群と該第４レンズ群の間隔が小さくなり、該第４レンズ群と該第５レンズ群の間隔が大きくなり、該第５レンズ群と該第６レンズ群の間隔が大きくなるようにレンズ群を移動させてズーミングを行うズームレンズであって、該第５レンズ群を像側へ移動させて無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングをおこない、β５ｔを該第５レンズ群の望遠端における横倍率、βｒｔを該第５レンズ群より像側に配置されたレンズ群の望遠端における横倍率とするとき、
１．１＜｜（１−β５ｔ2）×βｒｔ2｜
の条件を満足することを特徴としている。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１は実施形態１のズームレンズのレンズ断面図。図２、図３、図４はそれぞれ実施形態１のズームレンズの無限遠物体に合焦しているときの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図、図５、図６、図７はそれぞれ実施形態１のズームレンズの後述する数値実施例の数値をｍｍ単位で表わしたときの物体距離５００ｍｍ（像面からの距離）に合焦しているときの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。
【００１９】
図８は実施形態２のズームレンズのレンズ断面図。図９、図１０、図１１はそれぞれ実施形態２のズームレンズの無限遠物体に合焦しているときの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図、図１２、図１３、図１４はそれぞれ実施形態２のズームレンズの後述する数値実施例の数値をｍｍ単位で表わしたときの物体距離５００ｍｍ（像面からの距離）に合焦しているときの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。
【００２０】
図１５は実施形態３のズームレンズのレンズ断面図。図１６、図１７、図１８はそれぞれ実施形態３のズームレンズの無限遠物体に合焦しているときの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図、図１９、図２０、図２１はそれぞれ実施形態３のズームレンズの後述する数値実施例の数値をｍｍ単位で表わしたときの物体距離５００ｍｍ（像面からの距離）に合焦しているときの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。
【００２１】
図２２は実施形態４のズームレンズのレンズ断面図。図２３、図２４、図２５はそれぞれ実施形態４のズームレンズの無限遠物体に合焦しているときの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図、図２６、図２７、図２８はそれぞれ実施形態４のズームレンズの後述する数値実施例の数値をｍｍ単位で表わしたときの物体距離５００ｍｍ（像面からの距離）に合焦しているときの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。
【００２２】
図２９は実施形態５のズームレンズのレンズ断面図。図３０、図３１、図３２はそれぞれ実施形態５のズームレンズの無限遠物体に合焦しているときの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図、図３３、図３４、図３５はそれぞれ実施形態５のズームレンズの後述する数値実施例の数値をｍｍ単位で表わしたときの物体距離５００ｍｍ（像面からの距離）に合焦しているときの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。
【００２３】
図３６は実施形態６のズームレンズのレンズ断面図で、（Ｗ）は広角端、（Ｍ）は中間のズーム位置、（Ｔ）は望遠端のレンズ断面図をそれぞれ示している。。図３７、図３８、図３９はそれぞれ実施形態６のズームレンズの無限遠物体に合焦しているときの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図、図４０、図４１、図４２はそれぞれ実施形態６のズームレンズの後述する数値実施例の数値をｍｍ単位で表わしたときの物体距離５００ｍｍ（像面からの距離）に合焦しているときの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。
【００２４】
図４３は実施形態７のズームレンズのレンズ断面図。図４４、図４５、図４６はそれぞれ実施形態７のズームレンズの無限遠物体に合焦しているときの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図、図４７、図４８、図４９はそれぞれ実施形態７のズームレンズの後述する数値実施例の数値をｍｍ単位で表わしたときの物体距離５００ｍｍ（像面からの距離）に合焦しているときの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。
【００２５】
図５０は実施形態８のズームレンズのレンズ断面図。図５１、図５２、図５３はそれぞれ実施形態８のズームレンズの無限遠物体に合焦しているときの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図、図５４、図５５、図５６はそれぞれ実施形態８のズームレンズの後述する数値実施例の数値をｍｍ単位で表わしたときの物体距離５００ｍｍ（像面からの距離）に合焦しているときの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。
【００２６】
図５７は実施形態９のズームレンズのレンズ断面図。図５８、図５９、図６０はそれぞれ実施形態９のズームレンズの無限遠物体に合焦しているときの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図、図６１、図６２、図６３はそれぞれ実施形態９のズームレンズの後述する数値実施例の数値をｍｍ単位で表わしたときの物体距離５００ｍｍ（像面からの距離）に合焦しているときの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。
【００２７】
実施形態１〜９では、物体側より順に、ズーミングに際して、光軸上移動するレンズ群を複数含む前方レンズ群と、光軸上移動する負の屈折力のレンズ群ＢＮと、ズーミングの為には不動の正の屈折力のレンズ群ＢＰとを有し、無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングを該レンズ群ＢＮを像側へ移動させて行っている。
【００２８】
まず図１、図８、図１５、図２２、図２９の実施形態１〜５について説明する。
【００２９】
図１、図８、図１５、図２２、図２９の各レンズ断面図において、Ｌ１は負の屈折力の第１レンズ群、Ｌ２は正の屈折力の第２レンズ群、Ｌ３は負の屈折力の第３レンズ群、Ｌ４は正の屈折力の第４レンズ群、Ｌ５は負の屈折力の第５レンズ群、Ｌ６は正の屈折力の第６レンズ群である。
【００３０】
ＳＰは開口絞り、ＳＳＰは開放Ｆナンバー絞りである。ＩＰは像面であり、撮像手段（ＣＣＤやＣＭＯＳ等の固体撮像素子（光電変換素子）又は銀塩フィルム）の撮像面が位置している。絞りＳＰと開放Ｆナンバー絞りＳＳＰはズーミングに際して第３レンズ群Ｌ３と一体的に移動する。矢印は広角端から望遠端へのズーミング（変倍）を行う際の各レンズ群の移動軌跡を示している。
【００３１】
実施形態１〜５では、広角端に対し望遠端で第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の間隔が小さく、第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３の間隔が大きく、第３レンズ群Ｌ３と第４レンズ群Ｌ４の間隔が小さく、第４レンズ群Ｌ４と第５レンズ群Ｌ５の間隔が大きく、第５レンズ群Ｌ５と第６レンズ群Ｌ６の間隔が大きくなるように、第１、第２、第３、第４、第５レンズ群Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５を移動させている。
【００３２】
尚、第６レンズ群Ｌ６は像面ＩＰに対して固定である。第１〜第４レンズ群Ｌ１〜Ｌ４で前方レンズ群を構成している。
【００３３】
具体的には、広角端から望遠端へのズーミングに際して、図１、図８、図２２、図２９の実施形態１、２、４、５では、第１レンズ群Ｌ１を像側へ、第２レンズ群Ｌ２を物体側へ、第３レンズ群Ｌ３を物体側に凸状の軌跡の一部に沿って、第４レンズ群Ｌ４を第２レンズ群Ｌ２と一体的に物体側へ、第５レンズ群Ｌ５を物体側へ移動させている。
【００３４】
又、図１５の実施形態３では、第１レンズ群Ｌ１を像側へ、第２レンズ群Ｌ２を物体側へ、第３レンズ群Ｌ３を物体側へ、第４レンズ群Ｌ４を第２レンズ群Ｌ２と一体的に物体側へ、第５レンズ群Ｌ５を物体側へ移動させている。
【００３５】
又、実施形態１〜５において、第５レンズ群Ｌ５を像側へ移動させて無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングを行っている。尚、広角端、望遠端とはズーミング用のレンズ群が機構上、光軸上を移動可能な範囲の両端に位置したときのズーム位置をいう。
【００３６】
実施形態１〜５ズームレンズは、広角端において、負の屈折力の第１レンズ群Ｌ１が負の屈折力の前群、第２レンズ群Ｌ２以降が正の屈折力の後群となり、広画角レンズに好適なレトロフォーカスタイプのパワー配置をとっている。
【００３７】
又、望遠端では、負の屈折力の第１レンズ群Ｌ１と正の屈折力の第２レンズ群Ｌ２が全体として正の屈折力の前群、第３レンズ群Ｌ３以降が負の屈折力の後群となり、望遠レンズに好適なテレフォトタイプのパワー配置となっている。これによって広角端から望遠端のズーム位置にいたるまで、良好なる光学性能を得やすく、特に望遠側において明るいＦナンバーを確保しやくなっている。
【００３８】
また、広角端から望遠端へのズーミングに際して、第４レンズ群Ｌ４と第５レンズ群Ｌ５との間隔を大きくすることで、変倍にともなう像面変動を補正しやすくし、第５レンズ群Ｌ５と第６レンズ群Ｌ６の間隔を大きくすることで第６レンズ群Ｌ６に入射する軸外光束の光軸からの距離を大きくし、第２レンズ群Ｌ２で発生する正の歪曲収差を補正しやすくしている。
【００３９】
一般に、光学系を構成するレンズ群は、軸外光束で光線有効径が決定されている場合、該レンズ群に入射する軸外光束と光軸の成す角度（光軸から反時計回りを正とする）が大きくなるほど、絞りとの距離が変化する際の光線有効系の変化が大きくなる。実施形態１〜５では第５レンズ群Ｌ５へは入射する軸外光束が、正の屈折力の第４レンズ群Ｌ４によって軸外光束と光軸の成す角度が小さくなるように屈折されるので、移動にともなう光線有効系の変化が少ない。この為、第５レンズ群Ｌ５をフォーカシング用のレンズ群とし、レンズ径の小型化を図っている。
【００４０】
フォーカス用の第５レンズ群Ｌ５は、正レンズと負レンズより構成している。これによってフォーカスの際の収差変動を少なくしている。又、ズーミングの為には不動の第６レンズ群Ｌ６を単一の正レンズより構成している。
【００４１】
広角端から望遠端へのズーミングの際、第２レンズ群Ｌ２を物体側に移動させることで、望遠端において、テレフォトタイプのパワー配置としやすくし、かつ望遠端でのテレ比を適切に設定しやすくして、特に望遠端における球面収差と像面湾曲の補正を容易にしている。また、第４レンズ群Ｌ４を物体側に移動することで、望遠端において第５レンズ群Ｌ５と第６レンズ群Ｌ６を像面から離れた位置に配置し、その結果として、望遠端におけるバックフォーカスの確保が容易になるようにしている。
【００４２】
ズーミングの際、第２レンズ群Ｌ２と第４レンズ群Ｌ４を一体として移動させており、これによって鏡筒構造の簡素化を図っている。
【００４３】
広角端から望遠端へのズーミングに際し、第５レンズ群Ｌ５を物体側に移動することで、望遠端において第６レンズ群Ｌ６を像面から離れた位置に配置しやすくし、その結果として、望遠端におけるバックフォーカスの確保を容易にしている。
【００４４】
実施形態１〜５においては、
・第２レンズ群Ｌ２は、少なくとも１枚の負レンズと少なくとも１枚の正レンズを有するのが良い。これによれば望遠端における軸上色収差の補正を容易になる。
【００４５】
・第６レンズ群Ｌ６は、光軸からレンズ周辺に向かって正の屈折力が強くなる形状の非球面を有するのが良い。これによれば望遠端における正の歪曲収差の補正が容易になる。
【００４６】
・第５レンズ群Ｌ５は、少なくとも１枚の負レンズと少なくとも１枚の正レンズを有するのが良い。これによればズーミング（変倍）に伴う倍率色収差の変動の抑制が容易になる。
【００４７】
実施形態１〜５において、レンズ面に非球面を施すとき、レンズ系の最も物体側の面と最も像側の面以外に配置する非球面であれば、球面レンズの表面に樹脂等による非球面層を形成しても良い。
【００４８】
実施形態１〜５において、β５ｔを該第５レンズ群Ｌ５の望遠端における横倍率、βｒｔを該第５レンズ群Ｌ５より像側に配置されたレンズ群の望遠端における横倍率、ｆｉを前記第ｉレンズ群の焦点距離、ｆｗを広角端における光学系全体の焦点距離、ｆｔを望遠端における光学系全体の焦点距離とするとき、
【００４９】
【数１】
【００５０】
の条件式の１以上を満足している。
【００５１】
尚、実施形態１〜５においては必ずしも条件式（１ａ）〜（９ａ）を全て同時に満足する必要はなく、１以上の条件式を満足させるようにしても良く、これによれば満足した条件式における技術による効果が得られる。
【００５２】
次に前述の条件式（１ａ）〜（９ａ）の技術的意味について説明する。
【００５３】
条件式（１ａ）は第５レンズ群Ｌ５をフォーカスレンズ群として好適なものとするためのものである。この条件式（１ａ）を満足すれば望遠端において、第５レンズ群Ｌ５のフォーカス敏感度（フォーカス群の移動量あたりのピント移動量）を十分確保することができるので、第５レンズ群Ｌ５のフォーシング移動量を小さくすることができ、装置全体の小型化が容易となる。
【００５４】
条件式（２ａ）は第５レンズ群Ｌ５の焦点距離を適切に設定するためのものである。
【００５５】
条件式（２ａ）の上限内に設定すれば、特に広角端において負の屈折力の第１レンズ群Ｌ１で発生した負の歪曲収差を相殺しやすくなり、条件式（２ａ）の下限内に設定すれば、望遠端において第６レンズ群Ｌ６に入射する軸外光束の光軸からの距離を小さくすることができるので、第６レンズ群Ｌ６のレンズ有効径を適切に小さく設定できる。
【００５６】
条件式（３ａ）は第６レンズ群Ｌ６の焦点距離を適切に設定するためのものである。
【００５７】
条件式（３ａ）の上限内に設定すれば、特に広角端においてバックフォーカスの確保が容易となり、条件式（３ａ）の下限内に設定すれば、広角端において負の歪曲収差を良好に補正しやすくなる。
【００５８】
条件式（４ａ）は負の屈折力の第１レンズ群Ｌ１の焦点距離を適切に設定するものである。条件式（４ａ）を満足すれば、広角端における負の歪曲収差の補正と前玉径の小型化が両立しやすくなる。
【００５９】
条件式（５ａ）は正の屈折力の第２レンズ群Ｌ２の焦点距離を適切に設定するものである。条件式（５ａ）を満足すれば、望遠端における球面収差の補正と明るいＦナンバーの確保が両立しやすくなる。
【００６０】
条件式（６ａ）は負の屈折力の第３レンズ群Ｌ３の焦点距離を適切に設定するものである。条件式（６ａ）を満足すれば、望遠端における明るいＦナンバーの確保と焦点距離全域にわたって特にコマ収差と歪曲収差の補正が両立しやすくなる。
【００６１】
条件式（７ａ）は正の屈折力の第４レンズ群Ｌ４の焦点距離を適切に設定するものである。条件式（７ａ）を満足すれば変倍比の確保と広角端における負の歪曲収差の補正が両立しやすくなる。
【００６２】
条件式（８ａ）は負の屈折力の第５レンズ群Ｌ５の焦点距離を適切に設定するものである。条件式（８ａ）を満足すれば変倍に伴う歪曲収差の変動を抑制しやすくなる。
【００６３】
条件式（９ａ）は正の屈折力の第６レンズ群Ｌ６の焦点距離を適切に設定するものである。条件式（９ａ）を満足すれば広角端におけるバックフォーカスの確保と、後玉径の小型化が両立しやすくなる。
【００６４】
実施形態１〜５において、更に良好なる光学性能を維持する為には、条件式（１ａ）〜（９ａ）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
【００６５】
【数２】
【００６６】
以上説明したように実施形態１〜５によれば、広角域を含みかつ２倍以上の変倍比を有し、Ｆナンバー２．８程度と大口径でありながらも、良好なる光学性能を有した広画角のズームレンズを達成している。
【００６７】
次に図３６、図４３、図５０、図５７の実施形態６〜９について説明する。
【００６８】
図３６、図４３、図５０、図５７の実施形態６〜９のレンズ断面図において、Ｌ１は正の屈折力の第１レンズ群、Ｌ２は負の屈折力の第２レンズ群、ＢＲは正の屈折力の後続レンズ群である。
【００６９】
ＳＰは開口絞りである。ＩＰは像面であり、撮像手段（固体撮像素子又は銀塩フィルム）の撮像面が位置している。後続レンズ群ＢＲは物体側より順に、１以上のレンズ群ＢＲＸ、負の屈折力のレンズ群ＢＲａ、正の屈折力のレンズ群ＢＲｂを有している。
【００７０】
レンズ群ＢＲＸは、物体側より順に、正の屈折力のレンズ群ＢＲ１、負の屈折力のレンズ群ＢＲ２、正の屈折力のレンズ群ＢＲ３を有している。矢印は広角端から望遠端への変倍を行なう際の各レンズ群の移動軌跡を示している。第１レンズ群Ｌ１、第２レンズ群Ｌ２、レンズ群ＢＲ１〜ＢＲ３で前方レンズ群を構成している。
【００７１】
実施形態６〜９では、広角端に対し望遠端で第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の間隔が大きくなり、第２レンズ群Ｌ２と後続レンズ群ＢＲの間隔が小さくなるようにレンズ群を移動させてズーミングを行っている。
【００７２】
更に詳しくは、広角端から望遠端へのズーミングに際して、第１レンズ群Ｌ１を物体側へ、第２レンズ群Ｌ２を像側へ、レンズ群ＢＲ１は第２レンズ群Ｌ２との間隔が小さくなるように物体側へ、レンズ群ＢＲ２はレンズ群ＢＲ１との間隔が大きくなるように物体側へ、レンズ群ＢＲ３はレンズ群ＢＲ２との間隔が小さくなるようにレンズ群ＢＲ１と一体的に物体側へ、レンズ群ＢＲａはレンズ群ＢＲ３との間隔を変化させながら物体側へ移動している。
【００７３】
レンズ群ＢＲｂはズーミングの為には、像面ＩＰに対して固定である。絞りＳＰは、ズーミングに際してレンズ群ＢＲ１と一体に移動している。又、無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングはレンズ群ＢＲａを像側に移動させて行なっている。
【００７４】
一般的に、光学系の像側に正の屈折力のレンズ群を配置すると、光学系の像側主点位置が像側に移動し、バックフォーカスを確保するのが容易となる。逆に、光学系の像側に負の屈折力のレンズ群を配置すると、光学系の像側主点位置が物体側に移動し、バックフォーカスが短くなり易い。
【００７５】
実施形態６〜９のズームレンズにおける、フォーカス用のレンズ群ＢＲａは、フォーカス移動量を少なくするためにフォーカスレンズ群の負の屈折力を強めても、像側に正の屈折力のレンズ群ＢＲｂを配置することにより、バックフォーカスを確保しやすくし、広角端のワイド化に有利となるようにしている。
【００７６】
特にフォーカス用のレンズ群ＢＲａは、負レンズ、正レンズ、そして負レンズより構成している。これによってフォーカスの際の収差変動を少なくしている。又、ズーミングの為には不動のレンズ群ＢＲｂは、単一の正レンズより構成している。
【００７７】
さらに、実施形態６〜９では、広角側から望遠側へのズーミングに際して、レンズ群ＲＢａとレンズ群ＲＢｂの間隔を大きくし、物体距離の変動にともなう像面の移動量が大きい望遠側においても、フォーカスレンズ群の移動スペースの確保を容易にしている。
【００７８】
特に広角端から望遠端へのズーミングに際して、レンズ群ＢＲａを物体側に移動することで、望遠端においてレンズ群ＢＲｂを像面から離れた位置に配置しやすくし、その結果として、望遠端におけるバックフォーカスの確保を容易としている。
【００７９】
又、光学性能を高く維持するには、非球面を用いるのが良い。このとき用いる非球面のうち、最も物体側の面と最も像側の面以外に配置された非球面であれば、球面レンズの表面に樹脂等による非球面層を形成しても良い。
【００８０】
実施形態６〜９において、βＢＲａｔをレンズ群ＢＲａの望遠端における横倍率、βＢＲｂｔをレンズ群ＢＲｂの望遠端における横倍率、ｆＢＲａをレンズ群ＢＲａの焦点距離、ｆＢＲｂをレンズ群ＢＲｂの焦点距離、ｆｗを広角端における光学系全体の焦点距離、ｆｔを望遠端における光学系全体の焦点距離、ｆｉを前記第ｉレンズ群の焦点距離、ｆＢＲｉをレンズ群ＢＲｉの焦点距離、レンズ群ＢＲａは少なくとも１枚の正レンズを有し、νｐをレンズ群ＢＲａ内の正レンズの材料のアッベ数（正レンズを複数有するときはその平均値）とするとき、
【００８１】
【数３】
【００８２】
の条件式のうち１以上を満足している。
【００８３】
実施形態６〜９において、条件式（１ｂ）〜（９ｂ）を全て同時に満足する必要はなく、１以上を満足すれば良く、それによれば条件式の応じた効果が得られる。
【００８４】
次に条件式（１ｂ）〜（９ｂ）の技術的意味について説明する。
【００８５】
条件式（１ｂ）はレンズ群ＢＲａをフォーカス群として好適なものとするためのものである。この条件式（１ｂ）を満足すれば望遠端において、レンズ群ＢＲａのフォーカス敏感度（フォーカス群の移動量あたりのピント移動量）を十分確保することができるので、レンズ群ＢＲａのフォーシング移動量を小さくすることができ、装置全体の小型化が容易となる。
【００８６】
条件式（２ｂ）はレンズ群ＢＲａの焦点距離を設定するためのものである。
【００８７】
条件式（２ｂ）の上限内にすれば、特に広角端において負の屈折力の第２レンズ群Ｌ２で発生した負の歪曲収差を相殺しやすくなり、条件式（２ｂ）の下限内にすれば、望遠端においてレンズ群ＢＲｂに入射する軸外光束の光軸からの距離を小さくすることができ、これによってレンズ群ＢＲｂのレンズ径を適切に設定している。
【００８８】
条件式（３ｂ）はレンズ群ＢＲｂの焦点距離を設定するためのものである。
【００８９】
条件式（３ｂ）の上限内にすれば、特に広角端においてバックフォーカスの確保が容易となり、条件式（３ｂ）の下限内にすれば、広角端において負の歪曲収差の補正をしやすくなる。
【００９０】
条件式（４ｂ）を満足すれば、変倍に伴う倍率色収差の変動の抑制が容易になる。
【００９１】
条件式（５ｂ）は第１レンズ群Ｌ１の焦点距離を設定するものである。条件式（５ｂ）の上限を越えると望遠側で十分なテレフォトタイプとすることができなくなり、明るいＦナンバーの確保が困難となる。条件式（５ｂ）の下限を越えると、前玉径が大となりやすくなるので良くない。
【００９２】
条件式（６ｂ）は第２レンズ群Ｌ２の焦点距離を設定するものである。条件式（６ｂ）の下限を越えると、特に広角側における負の歪曲収差の補正が困難となり、又、条件式（６ｂ）の上限を越えると、十分な変倍比を確保することが困難となる。
【００９３】
条件式（７ｂ）はレンズ群ＢＲ１の焦点距離を適切に設定するものである。条件式（７ｂ）を満足すればレンズ群ＢＲ１で発生する諸収差を他のレンズ群でバランス良く補正することが容易になり、高変倍を達成しやすく成る。
【００９４】
条件式（８ｂ）はレンズ群ＢＲ２の焦点距離を適切に設定するものである。条件式（８ｂ）を満足すれば変倍比の確保と、中間のズーム領域における軸外光束の上光線のフレアーの補正がさらに容易となる。
【００９５】
条件式（９ｂ）はレンズ群ＢＲ３の焦点距離を適切に設定するものである。条件式（９ｂ）を満足すれば変倍比の確保と広角端における負の歪曲収差の補正が両立しやすくなる。
【００９６】
実施形態６〜９において、更に良好なる光学性能を維持する為には、条件式（１ｂ）〜（９ｂ）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
【００９７】
【数４】
【００９８】
以上説明したように実施形態６〜９によれば、広角域を含み且つ１０倍程度の変倍比を有し、良好なる光学性能を損なうことなく近接撮影距離を短縮することが可能なフォーカス方式及びそれを用いるズームレンズを容易に達成することができる。
【００９９】
次に、本発明のズームレンズを用いた一眼レフカメラシステムの実施形態を、図６４を用いて説明する。図６４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、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固体撮像素子（光電変換素子）などの感光面、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。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記録手段１２に結像して記録される。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
次に本発明の実施形態１〜９に各々対応する数値実施例１〜９を示す。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は各面の曲率半径、Ｄｉは第ｉ番目と第ｉ＋１番目の光学部材厚又は空気間隔、Ｎｉとνｉは第ｉ番目の光学部材のｄ線に対する屈折率とアッベ数である。
【０１０３】
又、非球面形状は面の中心部の曲率半径をＲ、光軸からの高さＹの位置での光軸方向（光の進行方向）の変位を面頂点を基準にしてＸとし、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆをそれぞれ非球面係数としたとき、
【０１０４】
【数５】
【０１０５】
で表されるものとする。尚、「ｅ−ｘ」は「×１０-x」を表す。また前述の各条件式の一部と数値実施例における諸数値との関係を表−１、表−２に示す。
【０１０６】
【外１】
【０１０７】
【外２】
【０１０８】
【外３】
【０１０９】
【外４】
【０１１０】
【外５】
【０１１１】
【外６】
【０１１２】
【外７】
【０１１３】
【外８】
【０１１４】
【外９】
【０１１５】
【表１】
【０１１６】
【表２】
【０１１７】
[実施態様１]
物体側より順に、負の屈折力の第１レンズ群、正の屈折力の第２レンズ群、負の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群、負の屈折力の第５レンズ群、正の屈折力の第６レンズ群を有し、広角端に対し望遠端での該第１レンズ群と該第２レンズ群の間隔が小さくなり、該第２レンズ群と該第３レンズの間隔が大きくなり、該第３レンズ群と該第４レンズ群との間隔が小さくなり、該第４レンズ群と該第５レンズ群との間隔が大きくなり、該第５レンズ群と該第６レンズ群の間隔が大きくなるようにレンズ群を移動させてズーミングを行うズームレンズであって、該第５レンズ群を像側へ移動させて無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングをおこない、β５ｔを該第５レンズ群の望遠端における横倍率、βｒｔを該第５レンズ群より像側に配置されたレンズ群の望遠端における横倍率とするとき、
１．１＜｜（１−β５ｔ2）×βｒｔ2｜
の条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
【０１１８】
[実施態様２]
ｆｉを前記第ｉレンズ群の焦点距離、ｆｗを広角端における光学系全体の焦点距離、ｆｔを望遠端における光学系全体の焦点距離とするとき、
【０１１９】
【数６】
【０１２０】
の条件を満足していることを特徴とする実施態様１に記載のズームレンズ。
【０１２１】
[実施態様３]
物体側より順に、負の屈折力の第１レンズ群、正の屈折力の第２レンズ群、負の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群、負の屈折力の第５レンズ群、正の屈折力の第６レンズ群を有し、広角端に対し望遠端での該第１レンズ群と該第２レンズ群の間隔が小さくなり、該第２レンズ群と該第３レンズの間隔が大きくなり、該第３レンズ群と該第４レンズ群との間隔が小さくなり、該第４レンズ群と該第５レンズ群との間隔が大きくなり、該第５レンズ群と該第６レンズ群の間隔が大きくなるようにレンズ群を移動させてズーミングを行うズームレンズであって、ｆｉを前記第ｉレンズ群の焦点距離、ｆｗを広角端における光学系全体の焦点距離、ｆｔを望遠端における光学系全体の焦点距離とするとき、
【０１２２】
【数７】
【０１２３】
の条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
【０１２４】
[実施態様４]
広角端から望遠端へのズーミングに際して、前記第２レンズ群と前記第４レンズ群は物体側に移動することを特徴とする実施態様１、２又は３に記載のズームレンズ。
【０１２５】
[実施態様５]
広角端から望遠端へのズーミングに際して、前記第５レンズ群は物体側に移動することを特徴とする実施態様１、２、３又は４に記載のズームレンズ。
【０１２６】
[実施態様６]
ｆｉを前記第ｉレンズ群の焦点距離、ｆｗを広角端における光学系全体の焦点距離、ｆｔを望遠端における光学系全体の焦点距離とするとき、
０．８ ＜｜ｆ１／ｆｗ｜＜ ２．３
０．１ ＜ ｆ２／ｆｔ ＜ ２．０
０．５ ＜｜ｆ３／ｆｗ｜＜ ４．５
０．３ ＜ ｆ４／ｆｔ ＜ ２．０
０．２ ＜｜ｆ５／ｆｔ｜＜ １．９
１．０ ＜ ｆ６／ｆｗ ＜ ８．０
の条件を満足していることを特徴とする実施態様１乃至５のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【０１２７】
[実施態様７]
前記第２レンズ群は、少なくとも１枚の負レンズと少なくとも１枚の正レンズを有していることを特徴とする実施態様１乃至６のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【０１２８】
[実施態様８]
前記第６レンズ群は、光軸からレンズ周辺に向かって正の屈折力が強くなる形状の非球面を有していることを特徴とする実施態様１乃至７のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【０１２９】
[実施態様９]
前記第５レンズ群は、少なくとも１枚の負レンズと少なくとも１枚の正レンズを有していることを特徴とする実施態様１乃至８のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【０１３０】
[実施態様１０]
広角端から望遠端へのズーミングに際して、前記第１、第２、第４、第５レンズ群は物体側へ前記第３レンズ群は物体側に凸状の軌跡に沿って移動し、前記第６レンズ群は固定であることを特徴とする実施態様１乃至９のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【０１３１】
[実施態様１１]
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レンズ群、全体として正の屈折力の後続レンズ群を有し、広角端に対し望遠端での該第１レンズ群と該第２レンズ群の間隔が大きくなり、該第２レンズ群と該後続レンズ群の間隔が小さくなるようにレンズ群を移動させてズーミングを行うズームレンズであって、該後続レンズ群は、１以上のレンズ群ＢＲＸと負の屈折力のレンズ群ＢＲａと正の屈折力のレンズ群ＢＲｂを有し、広角端に対し望遠端での該レンズ群ＢＲａと該レンズ群ＢＲｂの間隔が大きくなるようにレンズ群を移動させており、該レンズ群ＢＲａを像側へ移動させて、無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングをおこない、βＢＲａｔを該レンズ群ＢＲａの望遠端における横倍率、βＢＲｂｔを該レンズ群ＢＲｂの望遠端における横倍率とするとき、
３．０＜｜（１−βＢＲａｔ2）×βＢＲｂｔ2｜
の条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
【０１３２】
[実施態様１２]
ｆＢＲａを前記レンズ群ＢＲａの焦点距離、ｆＢＲｂを前記レンズ群ＢＲｂの焦点距離、ｆｗを広角端における光学系全体の焦点距離、ｆｔを望遠端における光学系全体の焦点距離とするとき、
【０１３３】
【数８】
【０１３４】
の条件を満足していることを特徴とする実施態様１１に記載のズームレンズ。
【０１３５】
[実施態様１３]
前記レンズ群ＢＲａは少なくとも１枚の正レンズを有し、νｐを該レンズ群ＢＲａ内の正レンズの材料のアッベ数（正レンズを複数有するときはその平均値）とするとき、
νｐ ＜ ４５
の条件を満足していることを特徴とする実施態様１１又は１２記載のズームレンズ。
【０１３６】
[実施態様１４]
ｆｉを前記第ｉレンズ群の焦点距離、ｆｗを広角端における光学系全体の焦点距離、ｆｔを望遠端における光学系全体の焦点距離とするとき、
【０１３７】
【数９】
【０１３８】
の条件を満足していることを特徴とする実施態様１１、１２又は１３記載のズームレンズ。
【０１３９】
[実施態様１５]
広角端から望遠端へのズーミングに際して、前記レンズ群ＢＲａは物体側に移動することを特徴とする実施態様１１、１２、１３又は１４に記載のズームレンズ。
【０１４０】
[実施態様１６]
前記レンズ群ＢＲＸは物体側から順に、正の屈折力のレンズ群ＢＲ１、負の屈折力のレンズ群ＢＲ２、正の屈折力のレンズ群ＢＲ３を有し、広角端に比べ望遠端での該レンズ群ＢＲ１と該レンズ群ＢＲ２の間隔が大きくなり、該レンズ群ＢＲ２と該レンズ群ＢＲ３の間隔が小さくなり、該レンズ群ＢＲ３と前記レンズ群ＢＲａの間隔が変化するようにレンズ群が移動しており、ｆＢＲｉをレンズ群ＢＲｉの焦点距離、ｆｗを広角端における光学系全体の焦点距離、ｆｔを望遠端における光学系全体の焦点距離とするとき、
【０１４１】
【数１０】
【０１４２】
の条件を満足していることを特徴とする実施態様１１乃至１５のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【０１４３】
[実施態様１７]
ｆｉを前記第ｉレンズ群の焦点距離、ｆｗを広角端における光学系全体の焦点距離、ｆｔを望遠端における光学系全体の焦点距離とするとき、
０．２ ＜｜ｆ５／ｆｔ｜＜ １．９
１．０ ＜ ｆ６／ｆｗ ＜ ８．０
の条件を満足していることを特徴とする実施態様１乃至５のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【０１４４】
[実施態様１８]
ｆｉを前記第ｉレンズ群の焦点距離、ｆｗを広角端における光学系全体の焦点距離、ｆｔを望遠端における光学系全体の焦点距離とするとき、
０．８ ＜｜ｆ１／ｆｗ｜＜ ２．３
０．１ ＜ ｆ２／ｆｔ ＜ ２．０
０．５ ＜｜ｆ３／ｆｗ｜＜ ４．５
０．３ ＜ ｆ４／ｆｔ ＜ ２．０
の条件を満足していることを特徴とする実施態様１乃至５のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【０１４５】
[実施態様１９]
物体側より順に、ズーミングに際して、光軸上移動するレンズ群を複数含む前方レンズ群と、光軸上移動する負の屈折力のレンズ群ＢＮと、ズーミングの為には不動の正の屈折力のレンズ群ＢＰとを有し、無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングを該レンズ群ＢＮを像側へ移動させて行っていることを特徴とするズームレンズ。
【０１４６】
[実施態様２０]
撮像素子上に像を形成するための光学系であることを特徴とする実施態様１から１９のいずれか１項のズームレンズ。
【０１４７】
[実施態様２１]
実施態様１から２０のいずれか１項のズームレンズと、該ズームレンズによって形成された像を受光する撮像素子を有していることを特徴とする光学機器。
【０１４８】
【発明の効果】
本発明によれば、インナーフォーカス方式を採用しつつ、広画角化を図り、かつ変倍及びフォーカシングに伴う諸収差の変動を減少させ、全変倍範囲及び全フォーカス範囲にわたり高い光学性能を有したズームレンズ及びそれを有する光学機器を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施形態１のレンズ断面図
【図２】 本発明の実施形態１の無限遠物体に合焦しているときの広角端における収差図
【図３】 本発明の実施形態１の無限遠物体に合焦しているときの中間のズーム位置における収差図
【図４】 本発明の実施形態１の無限遠物体に合焦しているときの望遠端における収差図
【図５】 本発明の実施形態１の数値実施例の数値をｍｍで表わしたときの物体距離（像面から）５００ｍｍの広角端における収差図
【図６】 本発明の実施形態１の数値実施例の数値をｍｍで表わしたときの物体距離（像面から）５００ｍｍの中間のズーム位置における収差図
【図７】 本発明の実施形態１の数値実施例の数値をｍｍで表わしたときの物体距離（像面から）５００ｍｍの望遠端における収差図
【図８】 本発明の実施形態２のレンズ断面図
【図９】 本発明の実施形態２の無限遠物体に合焦しているときの広角端における収差図
【図１０】 本発明の実施形態２の無限遠物体に合焦しているときの中間のズーム位置における収差図
【図１１】 本発明の実施形態２の無限遠物体に合焦しているときの望遠端における収差図
【図１２】 本発明の実施形態２の数値実施例の数値をｍｍで表わしたときの物体距離（像面から）５００ｍｍの広角端における収差図
【図１３】 本発明の実施形態２の数値実施例の数値をｍｍで表わしたときの物体距離（像面から）５００ｍｍの中間のズーム位置における収差図
【図１４】 本発明の実施形態２の数値実施例の数値をｍｍで表わしたときの物体距離（像面から）５００ｍｍの望遠端における収差図
【図１５】 本発明の実施形態３のレンズ断面図
【図１６】 本発明の実施形態３の無限遠物体に合焦しているときの広角端における収差図
【図１７】 本発明の実施形態３の無限遠物体に合焦しているときの中間のズーム位置における収差図
【図１８】 本発明の実施形態３の無限遠物体に合焦しているときの望遠端における収差図
【図１９】 本発明の実施形態３の数値実施例の数値をｍｍで表わしたときの物体距離（像面から）５００ｍｍの広角端における収差図
【図２０】 本発明の実施形態３の数値実施例の数値をｍｍで表わしたときの物体距離（像面から）５００ｍｍの中間のズーム位置における収差図
【図２１】 本発明の実施形態３の数値実施例の数値をｍｍで表わしたときの物体距離（像面から）５００ｍｍの望遠端における収差図
【図２２】 本発明の実施形態４のレンズ断面図
【図２３】 本発明の実施形態４の無限遠物体に合焦しているときの広角端における収差図
【図２４】 本発明の実施形態４の無限遠物体に合焦しているときの中間のズーム位置における収差図
【図２５】 本発明の実施形態４の無限遠物体に合焦しているときの望遠端における収差図
【図２６】 本発明の実施形態４の数値実施例の数値をｍｍで表わしたときの物体距離（像面から）５００ｍｍの広角端における収差図
【図２７】 本発明の実施形態４の数値実施例の数値をｍｍで表わしたときの物体距離（像面から）５００ｍｍの中間のズーム位置における収差図
【図２８】 本発明の実施形態４の数値実施例の数値をｍｍで表わしたときの物体距離（像面から）５００ｍｍの望遠端における収差図
【図２９】 本発明の実施形態５のレンズ断面図
【図３０】 本発明の実施形態５の無限遠物体に合焦しているときの広角端における収差図
【図３１】 本発明の実施形態５の無限遠物体に合焦しているときの中間のズーム位置における収差図
【図３２】 本発明の実施形態５の無限遠物体に合焦しているときの望遠端における収差図
【図３３】 本発明の実施形態５の数値実施例の数値をｍｍで表わしたときの物体距離（像面から）５００ｍｍの広角端における収差図
【図３４】 本発明の実施形態５の数値実施例の数値をｍｍで表わしたときの物体距離（像面から）５００ｍｍの中間のズーム位置における収差図
【図３５】 本発明の実施形態５の数値実施例の数値をｍｍで表わしたときの物体距離（像面から）５００ｍｍの望遠端における収差図
【図３６】 本発明の実施形態６のレンズ断面図
【図３７】 本発明の実施形態６の無限遠物体に合焦しているときの広角端における収差図
【図３８】 本発明の実施形態６の無限遠物体に合焦しているときの中間のズーム位置における収差図
【図３９】 本発明の実施形態６の無限遠物体に合焦しているときの望遠端における収差図
【図４０】 本発明の実施形態６の数値実施例の数値をｍｍで表わしたときの物体距離（像面から）５００ｍｍの広角端における収差図
【図４１】 本発明の実施形態６の数値実施例の数値をｍｍで表わしたときの物体距離（像面から）５００ｍｍの中間のズーム位置における収差図
【図４２】 本発明の実施形態６の数値実施例の数値をｍｍで表わしたときの物体距離（像面から）５００ｍｍの望遠端における収差図
【図４３】 本発明の実施形態７のレンズ断面図
【図４４】 本発明の実施形態７の無限遠物体に合焦しているときの広角端における収差図
【図４５】 本発明の実施形態７の無限遠物体に合焦しているときの中間のズーム位置における収差図
【図４６】 本発明の実施形態７の無限遠物体に合焦しているときの望遠端における収差図
【図４７】 本発明の実施形態７の数値実施例の数値をｍｍで表わしたときの物体距離（像面から）５００ｍｍの広角端における収差図
【図４８】 本発明の実施形態７の数値実施例の数値をｍｍで表わしたときの物体距離（像面から）５００ｍｍの中間のズーム位置における収差図
【図４９】 本発明の実施形態７の数値実施例の数値をｍｍで表わしたときの物体距離（像面から）５００ｍｍの望遠端における収差図
【図５０】 本発明の実施形態８のレンズ断面図
【図５１】 本発明の実施形態８の無限遠物体に合焦しているときの広角端における収差図
【図５２】 本発明の実施形態８の無限遠物体に合焦しているときの中間のズーム位置における収差図
【図５３】 本発明の実施形態８の無限遠物体に合焦しているときの望遠端における収差図
【図５４】 本発明の実施形態８の数値実施例の数値をｍｍで表わしたときの物体距離（像面から）５００ｍｍの広角端における収差図
【図５５】 本発明の実施形態８の数値実施例の数値をｍｍで表わしたときの物体距離（像面から）５００ｍｍの中間のズーム位置における収差図
【図５６】 本発明の実施形態８の数値実施例の数値をｍｍで表わしたときの物体距離（像面から）５００ｍｍの望遠端における収差図
【図５７】 本発明の実施形態９のレンズ断面図
【図５８】 本発明の実施形態９の無限遠物体に合焦しているときの広角端における収差図
【図５９】 本発明の実施形態９の無限遠物体に合焦しているときの中間のズーム位置における収差図
【図６０】 本発明の実施形態９の無限遠物体に合焦しているときの望遠端における収差図
【図６１】 本発明の実施形態９の数値実施例の数値をｍｍで表わしたときの物体距離（像面から）５００ｍｍの広角端における収差図
【図６２】 本発明の実施形態９の数値実施例の数値をｍｍで表わしたときの物体距離（像面から）５００ｍｍの中間のズーム位置における収差図
【図６３】 本発明の実施形態９の数値実施例の数値をｍｍで表わしたときの物体距離（像面から）５００ｍｍの望遠端における収差図
【図６４】 本発明の光学機器の要部概略図
【符号の説明】
Ｌ１ 第１レンズ群
Ｌ２ 第２レンズ群
Ｌ３ 第３レンズ群
Ｌ４ 第４レンズ群
Ｌ５ 第５レンズ群
Ｌ６ 第６レンズ群
ＳＰ 開口絞り
ＩＰ 像面
ｄ ｄ線
ｇ ｇ線
Ｓ．Ｃ 正弦条件
ΔＳ サジタル像面
ΔＭ メリディオナル像面
ω 画角
Ｆｎｏ Ｆナンバー
ＳＳＰ 開放Ｆｎｏ絞り
ＢＲ 後続レンズ群
ＢＲＸ レンズ群
ＢＲ１ レンズ群
ＢＲ２ レンズ群
ＢＲ３ レンズ群
ＢＲａ レンズ群
ＢＲｂ レンズ群
Claims (13)
- 物体側より順に、負の屈折力の第１レンズ群、正の屈折力の第２レンズ群、負の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群、負の屈折力の第５レンズ群、正の屈折力の第６レンズ群を有し、広角端に対し望遠端で該第１レンズ群と該第２レンズ群の間隔が小さくなり、該第２レンズ群と該第３レンズの間隔が大きくなり、該第３レンズ群と該第４レンズ群の間隔が小さくなり、該第４レンズ群と該第５レンズ群の間隔が大きくなり、該第５レンズ群と該第６レンズ群の間隔が大きくなるようにレンズ群を移動させてズーミングを行うズームレンズであって、該第５レンズ群を像側へ移動させて無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングをおこない、β５ｔを該第５レンズ群の望遠端における横倍率、βｒｔを該第５レンズ群より像側に配置されたレンズ群の望遠端における横倍率とするとき、
１．１＜｜（１−β５ｔ2）×βｒｔ2｜
の条件を満足することを特徴とするズームレンズ。 - ｆｉを前記第ｉレンズ群の焦点距離、ｆｗを広角端における光学系全体の焦点距離、ｆｔを望遠端における光学系全体の焦点距離とするとき、
- 広角端から望遠端へのズーミングに際して、前記第２レンズ群と前記第４レンズ群は物体側に移動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。
- 広角端から望遠端へのズーミングに際して、前記第５レンズ群は物体側に移動することを特徴とする請求項１、２又は３に記載のズームレンズ。
- ｆｉを前記第ｉレンズ群の焦点距離、ｆｗを広角端における光学系全体の焦点距離、ｆｔを望遠端における光学系全体の焦点距離とするとき、
０．８ ＜｜ｆ１／ｆｗ｜＜ ２．３
０．１ ＜ ｆ２／ｆｔ ＜ ２．０
０．５ ＜｜ｆ３／ｆｗ｜＜ ４．５
０．３ ＜ ｆ４／ｆｔ ＜ ２．０
０．２ ＜｜ｆ５／ｆｔ｜＜ １．９
１．０ ＜ ｆ６／ｆｗ ＜ ８．０
の条件を満足してい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。 - 前記第２レンズ群は、少なくとも１枚の負レンズと少なくとも１枚の正レンズを有していることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のズームレンズ。
- 前記第６レンズ群は、光軸からレンズ周辺に向かって正の屈折力が強くなる形状の非球面を有してい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。
- 前記第５レンズ群は、少なくとも１枚の負レンズと少なくとも１枚の正レンズを有している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。
- 広角端から望遠端へのズーミングに際して、前記第１、第２、第４、第５レンズ群は物体側へ移動し、前記第３レンズ群は物体側に凸状の軌跡に沿って移動し、前記第６レンズ群は固定であることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載のズームレンズ。
- ｆｉを前記第ｉレンズ群の焦点距離、ｆｗを広角端における光学系全体の焦点距離、ｆｔを望遠端における光学系全体の焦点距離とするとき、
０．２ ＜｜ｆ５／ｆｔ｜＜ １．９
１．０ ＜ ｆ６／ｆｗ ＜ ８．０
の条件を満足してい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。 - ｆｉを前記第ｉレンズ群の焦点距離、ｆｗを広角端における光学系全体の焦点距離、ｆｔを望遠端における光学系全体の焦点距離とするとき、
０．８ ＜｜ｆ１／ｆｗ｜＜ ２．３
０．１ ＜ ｆ２／ｆｔ ＜ ２．０
０．５ ＜｜ｆ３／ｆｗ｜＜ ４．５
０．３ ＜ ｆ４／ｆｔ ＜ ２．０
の条件を満足してい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。 - 固体撮像素子上に像を形成するための光学系であることを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項のズームレンズ。
- 請求項１から１２のいずれか１項のズームレンズと、該ズームレンズによって形成された像を受光する固体撮像素子とを有していることを特徴とするカメラ。
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