JP5355474B2 - ズームレンズおよび光学機器 - Google Patents
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Description
本発明は、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラおよび交換レンズ等の光学機器に用いられるズームレンズに関する。
広い焦点距離をカバーできる高変倍ズームレンズとして、特許文献１や特許文献２には、物体側から順に配置された正の光学パワーの第１レンズユニットと負の光学パワーの第２レンズユニットを含む５つ以上のレンズユニットを有するズームレンズが開示されている。これらのズームレンズは、効率的に変倍比を得るために、広角端から望遠端にかけて第１レンズユニットが光軸方向の物体側に大きく移動する。
このようなズームレンズでは、第１レンズユニットをスムーズに移動させるために、該第１レンズユニットを保持する第１鏡筒と該第１鏡筒を光軸方向に移動可能に支持する支持鏡筒との間の嵌め合い部にガタ（以下、嵌合ガタという）を設ける必要がある。このため、第１鏡筒（第１レンズユニット）は、物体側に大きく移動した状態で支持鏡筒（第２レンズユニットおよびこれに続くレンズユニット）に対して偏心する。
この場合、望遠端での軸上光線高と軸外主光線高とが共に大きくなる第１レンズユニットでは、偏心の影響をより顕著に受け、性能劣化が生じやすい。
特許文献１にて開示されたズームレンズは、物体側から正、負、正、負、正、負の光学パワーの６つのレンズユニットにより構成されており、第１レンズユニットが物体側に大きく移動することで変倍を行う。このようなズームレンズでは、フォーカシング機構を簡単に構成することができるために、第１レンズユニットでフォーカシングをも行うことが多い。このため、第１レンズユニットの移動機構が２重構造になり、嵌合ガタも２段階で設ける必要があるため、より顕著に偏心が発生する。
また、特許文献２にて開示されたズームレンズは、物体側から正、負、正、負、正、負の光学パワーの６つのレンズユニットにより構成されている。変倍は第１レンズユニットを移動させて行われ、フォーカシングは最も像側の負の光学パワーの最終レンズユニットを移動させることで行われる。このため、第１レンズユニットの嵌合ガタは特許文献１のズームレンズに比べて低減することはできるが、偏心に対する性能劣化敏感度（性能劣化の発生しやすさ）が高い点は同じである。
本発明は、変倍に際して大きく移動する第１レンズユニットの偏心に対する性能劣化敏感度が低いズームレンズを提供する。
本発明の一側面としてのズームレンズは、最も物体側に配置された正の光学パワーを有する第１レンズユニットと、該第１レンズユニットよりも像側に配置された少なくとも１つの後続レンズユニットとを有し、変倍に際して隣り合うレンズユニットの間隔が変化し、第１レンズユニットは、広角端から望遠端への変倍に際して物体側に移動し、該第１レンズユニットは、最も像側に配置され、像側凹面を有する正メニスカスレンズと、該正メニスカスレンズの物体側の隣に配置された物体側凸面を有する負メニスカスレンズとを含む３つ以上のレンズにより構成されている。そして、正メニスカスレンズの像側凹面の曲率半径をＲｐｉ、第１レンズユニットの焦点距離をｆ１、負メニスカスレンズの物体側凸面の曲率半径をＲｎｏ、負メニスカスレンズを形成する材料の屈折率をＮｎとしたとき、
１．５５＜Ｒｐｉ／ｆ１＜２．９０
０．５０＜Ｒｐｉ／Ｒｎｏ＜６．００
１．５０＜Ｎｎ＜１．６８
なる条件を満足することを特徴とする。
１．５５＜Ｒｐｉ／ｆ１＜２．９０
０．５０＜Ｒｐｉ／Ｒｎｏ＜６．００
１．５０＜Ｎｎ＜１．６８
なる条件を満足することを特徴とする。
本発明によれば、変倍に際して大きく移動する第１レンズユニットの偏心に対する性能劣化敏感度が低く、さらには諸収差を良好に補正できるズームレンズを実現することができる。
以下、本発明の実施例について説明する。本発明の実施例のズームレンズは、最も物体側に配置された正の光学パワー（光学パワーは、焦点距離の逆数である）を有する第１レンズユニットと、該第１レンズユニットよりも像側に配置された少なくとも１つの後続レンズユニットとを有する。第１レンズユニットは、広角端から望遠端への変倍（以下、ズーミングともいう）に際して物体側に移動する。このようなズームレンズにおいて、実施例では、以下の原理によって、第１レンズユニットの偏心に対する性能劣化を低減する、すなわち性能劣化敏感度を低下させる。
なお、レンズユニットとは、ズーミングに際して一体として光軸方向に移動する１又は複数のレンズのまとまりを意味する。すなわち、異なるレンズユニット間の間隔は、ズーミングに際して変化する。
最も物体側の第１レンズユニットにおいて、軸外主光線高ｈ−が大きくなることは明らかである。しかも、本発明の実施例のような長焦点距離のズームレンズにおいては、軸上光線高ｈについても、望遠端での焦点距離をｆｔとし、望遠端でのＦナンバーをＦｔとしたときにｈ≒ｆｔ／２Ｆｔが成り立つため、やはり大きくなる。
３次収差論において、球面収差はｈの４乗により、コマ収差はｈの３乗とｈ−の１乗により、像面湾曲はｈの２乗とｈ−の２乗により表される。そして、「レンズ設計法」（松居吉哉著、共立出版）にも記載されているように、ｈとｈ−の双方が大きいズームレンズの望遠端においては、第１レンズユニットの偏心が発生した際の性能劣化が発生し易い。
前述した特許文献２にて開示されたズームレンズのように、フォーカシングの際に移動させるレンズユニットを最も像側の最終レンズユニットとすることで、第１レンズユニットの駆動機構を簡易化し、嵌合ガタは比較的軽減されている。しかし、第１レンズユニットの偏心に対する性能劣化敏感度を低下させる方策は施されておらず、嵌合ガタによる性能劣化を抑制できない。
そこで、本発明の実施例では、第１レンズユニットの各面での光線入射角度に着目し、該第１レンズユニットの偏心に対する性能劣化敏感度を低下させる。
第１レンズユニットに物体側から入射した平行光束は、第１レンズユニットの像側において、該第１レンズユニットからその焦点距離ｆ１だけ離れた位置に向かって収束する光束となる。
ここで、特許文献１にて開示されたズームレンズのように、第１レンズユニットの最も像側に両凸レンズを配置した場合、像側凸面の法線角度が光軸に対して発散方向の角度となる。このため、光線と面法線の角度差が著しく大きくなり、面の屈折力が大きくなっていることが分かった。そして、嵌合ガタや部品の製造上の精度誤差により、第１レンズユニットに偏心が生じた際に、該像側凸面で特に大きく収差変動が発生していることが分かった。
そこで、本発明の実施例では、第１レンズユニットにおける最も像側に、像側に凹面を向けた（すなわち、像側凹面を有する）正メニスカスレンズを配置している。これにより、軸上光線と軸外主光線が共に像側凹面の法線方向に入射し、この像側凹面での屈折力を小さくすることができ、第１レンズユニットの偏心が生じた場合の収差変動を小さくすることができる。
さらに、本発明の実施例では、第１レンズユニットの像側の光線角度を決定する該第１レンズユニットの焦点距離ｆ１と、上述した像側凹面の曲率半径Ｒｐｉの比率（Ｒｐｉ／ｆ１）をある範囲内に収める。これにより、より効果的に第１レンズユニットの偏心に対する収差変動を小さくすることができる。
また、正メニスカスレンズの像側の面が凹面であることで、該正メニスカスレンズの物体側凸面は、所望の正の光学パワーが得られるように強い曲率を有する必要がある。しかし、物体側凸面での曲率が大きくなり過ぎると、この面での法線角度と光線角度が乖離するため、第１レンズユニットの偏心に対する性能劣化敏感度が高くなってしまう。
そこで、本発明の実施例では、正メニスカスレンズの物体側凸面を、該正メニスカスレンズの物体側の隣に配置された負メニスカスレンズと接合している。これにより、正メニスカスレンズに設けられる光学パワーを弱めることができ、第１レンズユニットの偏心による性能劣化敏感度を低下させることができる。
ただし、正メニスカスレンズと負メニスカスレンズとの接合は必ずしも必要ではなく、これらのメニスカスレンズの互いに向き合う面が同等の曲率を持ち、それらの間に光学パワーが非常に小さい空気レンズが形成されるようにしてもよい。これにより、互いに向き合う面での偏心収差が相殺され、ズームレンズの性能劣化が生じにくくなる。
また、本発明の実施例では、第１レンズユニットに含まれる負メニスカスレンズの物体側凸面に着目する。負メニスカスレンズの像側凹面の曲率が大きいことで、負メニスカスレンズ全体のパワー過多を避ける必要が生じ、負メニスカスレンズの物体側凸面の曲率も大きくなり易い。
正の光学パワーを有するレンズユニットに含まれる負レンズには、通常、効率的な色収差補正を行えるように、高分散の材料が使用されることが多い。仮に、第１レンズユニットに含まれる負メニスカスレンズにおいて物体側凸面の曲率が強くなると、より軸外主光線高ｈ−が大きい物体側の面で、軸外光線に対して収束性の屈折力を持ってしまう。このため、１次の倍率色収差補正が非効率的になり、性能が劣化してしまう。
そこで、本発明の実施例では、第１レンズユニットのペッツバール和が過剰とならない限界まで負メニスカスレンズの屈折率を下げている。これにより、該負メニスカスレンズの物体側凸面の曲率を弱めて軸外光線を法線方向に入射させるようにしている。
なお、本発明の実施例において、第１レンズユニットは、上述した正メニスカスレンズと負レンズとを含む３つのレンズにより構成されている。ただし、第１レンズユニットを構成するレンズは３つ以上（例えば、４つ）でもよい。
ところで、第１レンズユニットの最も像側に正レンズを、その物体側の隣に負レンズを配置したズームレンズは、特開平０８−０８６９６２号公報、特開２０００−０２８９２４号公報、特開２００５−２１５３８９号公報にも開示されている。
しかし、特開平０８−０８６９６２号公報および特開２０００−０２８９２４号公報にて開示されたズームレンズでは、第１レンズユニットの最も像側に配置された正レンズの像側の面が、平面や弱い曲率の凹面である。このため、光線角度と面の法線角度が乖離しており、第１レンズユニットの偏心に対する性能劣化敏感度を十分に低下させていない。
さらに、特開平０８−０８６９６２号公報にて開示されたズームレンズでは、第１レンズユニットにおいて高分散材料により形成された負レンズの物体側凸面の曲率が大きく、望遠端で大きな倍率色収差が発生する。
また、特開２００５−２１５３８９号公報にて開示されたズームレンズでは、第１レンズユニットの最も像側に配置された正レンズの像側の面が、かなり強い曲率の凹面となっており、第１レンズユニットの偏心に対する性能劣化敏感度は低い。しかし、それに追従して、高分散材料により形成された負レンズにおける物体側凸面の曲率がかなり大きくなっているため、望遠端で大きな倍率色収差が発生する。
しかも、特開２００５−２１５３８９号公報にて開示されたズームレンズでは、望遠端での倍率色収差を回折光学素子を用いることで軽減している。しかし、回折光学素子の倍率色収差補正の負担が大きくなり過ぎ、逆に広角端での倍率色収差が過補正となり、好ましくない。
さらに、本発明の実施例では、第１レンズユニットがズーミングに際して物体側に移動するズームレンズにおいて一般的に採用される鏡筒支持機構に着目し、その機構にて発生し易い偏心成分を特定して該偏心成分に対する性能劣化敏感度を低下させる。
通常、交換レンズ等の光学機器に用いられるズームレンズは、コンパクトであることが要望される。このため、第１レンズユニットがズーミングに際して物体側に移動するズームレンズでは、最もズームレンズ全長が短い広角端に合わせて光学機器の本体長さを決定する。そして、ズーミング時に第１レンズユニットおよびこれを保持する第１鏡筒が、本体から迫り出す構造を採ることが多い。 したがって、第１鏡筒が本体によって支持される位置（鏡筒支持位置）は、第１レンズユニットの最も物体側の面の頂点から第１レンズユニットの移動量以上、像側に離れた位置になる。このため、第１レンズユニットの重心位置が、鏡筒支持位置に対して物体側に大きく離れた位置となり、該鏡筒支持位置（回転中心位置）を中心として重力方向に回転するような傾き偏心が発生しやすい。
このような場合、任意の面での曲率半径を上記回転中心位置からの距離と等しくすれば、回転方向の傾き偏心が発生した際に、その任意の面に入射する光線の状態は、偏心発生の前後で全く変化が生じない。よって、第１レンズユニットの各面の曲率を鏡筒支持位置からの同心円上に近づけることで、前述したような回転方向の傾き偏心に対する性能劣化を極めて小さくすることができる。
次に、上記原理に基づいて、本発明の実施例のズームレンズが満足すべき又は満足することが望ましい（ただし、必ずしも満足する必要はない）条件について説明する。
前述したように、本発明の実施例のズームレンズでは、広角端から望遠端へのズーミングに際して、最も物体側に配置された正の光学パワーを有する第１レンズユニットを物体側に移動させることで高変倍を達成する。
第１レンズユニットをズーミングに際して固定（不動）とすると、第１レンズユニットを保持する第１鏡筒と該第１鏡筒を光軸方向に移動可能に支持する支持鏡筒との間に嵌合ガタを設ける必要がなくなり、第１レンズユニットの偏心による性能劣化は生じない。しかし、高変倍比を得るためにはズームレンズ全体を大型化したり、各レンズユニットの光学パワーを強くする必要による性能劣化を招いたりする。このため、本発明の実施例では、ズーミングに際して第１レンズユニットを移動させる。
また、本発明の実施例では、第１レンズユニットにおける最も像側に像側凹面を有する正メニスカスレンズを配置し、さらに該正メニスカスレンズの物体側の隣に負レンズを配置する。そして、第１レンズユニットの焦点距離をｆ１とし、正メニスカスレンズの像側凹面の曲率半径をＲｐｉとするとき、条件（１）を満足する。
１．５５＜Ｒｐｉ／ｆ１＜２．９０ …（１）
条件（１）を満足することで、第１レンズユニットから像側に出射する光線角度（光線方向）と像側凹面の法線方向とを極力近づけ、第１レンズユニットの偏心に対するズームレンズの性能劣化敏感度を低くすることができる。Ｒｐｉ／ｆ１の値が条件（１）の上限を超えると、上記光線角度が像側凹面の法線方向から乖離し、第１レンズユニットの偏心に対するズームレンズの性能劣化敏感度が高くなってしまう。Ｒｐｉ／ｆ１の値が条件（１）の下限を下回ると、正メニスカスレンズの像側凹面の上記偏心に対する性能劣化敏感度を低くすることは可能である。しかし、正メニスカスレンズが正レンズとして必要とする光学パワーを得るための物体側凸面の曲率が大きくなり過ぎ、倍率色収差等の諸収差の補正が困難となる。
１．５５＜Ｒｐｉ／ｆ１＜２．９０ …（１）
条件（１）を満足することで、第１レンズユニットから像側に出射する光線角度（光線方向）と像側凹面の法線方向とを極力近づけ、第１レンズユニットの偏心に対するズームレンズの性能劣化敏感度を低くすることができる。Ｒｐｉ／ｆ１の値が条件（１）の上限を超えると、上記光線角度が像側凹面の法線方向から乖離し、第１レンズユニットの偏心に対するズームレンズの性能劣化敏感度が高くなってしまう。Ｒｐｉ／ｆ１の値が条件（１）の下限を下回ると、正メニスカスレンズの像側凹面の上記偏心に対する性能劣化敏感度を低くすることは可能である。しかし、正メニスカスレンズが正レンズとして必要とする光学パワーを得るための物体側凸面の曲率が大きくなり過ぎ、倍率色収差等の諸収差の補正が困難となる。
より好ましくは条件（１）に代えて、条件（１）′を満足するとよい。
１．６０＜Ｒｐｉ／ｆ１＜２．８０ …（１）′
同実施例では、第１レンズユニットに含まれる正メニスカスレンズの物体側凸面を、その物体側に配置された負レンズの像側凹面に対して接合するか、光学パワーが非常に小さい空気レンズをそれらの間に形成するように間隔を空けて配置している。これにより、正メニスカスレンズにて強い曲率を有する物体側凸面で発生する偏心収差を、負レンズの像側凹面で相殺することができる。
１．６０＜Ｒｐｉ／ｆ１＜２．８０ …（１）′
同実施例では、第１レンズユニットに含まれる正メニスカスレンズの物体側凸面を、その物体側に配置された負レンズの像側凹面に対して接合するか、光学パワーが非常に小さい空気レンズをそれらの間に形成するように間隔を空けて配置している。これにより、正メニスカスレンズにて強い曲率を有する物体側凸面で発生する偏心収差を、負レンズの像側凹面で相殺することができる。
また、本発明の実施例では、広角端から望遠端へのズーミングに際しての第１レンズユニットの移動量をｔｄ１とするとき、条件（２）を満足することが好ましい。
０．８０＜Ｒｐｉ／ｔｄ１＜９．００ …（２）
条件（２）を満足することで、前述した一般的な鏡筒支持機構を採用する場合において、鏡筒支持位置を回転中心とした第１レンズユニットの傾き偏心に対するズームレンズの性能劣化を小さくすることができる。Ｒｐｉ／ｔｄ１の値が条件（２）の上限を超えると、正メニスカスレンズの像側凹面の曲率半径が上記回転中心からの距離と乖離し、第１レンズユニットの傾き偏心に対するズームレンズの性能劣化が大きくなってしまう。Ｒｐｉ／ｔｄ１の値が条件（２）の下限を下回ると、正メニスカスレンズの像側凹面の上記偏心に対する性能劣化を小さくすることは可能である。しかし、条件（１）と同様に、正メニスカスレンズが正レンズとして必要とする光学パワーを得るための物体側凸面の曲率が大きくなり過ぎ、倍率色収差等の諸収差の補正が困難となる。
０．８０＜Ｒｐｉ／ｔｄ１＜９．００ …（２）
条件（２）を満足することで、前述した一般的な鏡筒支持機構を採用する場合において、鏡筒支持位置を回転中心とした第１レンズユニットの傾き偏心に対するズームレンズの性能劣化を小さくすることができる。Ｒｐｉ／ｔｄ１の値が条件（２）の上限を超えると、正メニスカスレンズの像側凹面の曲率半径が上記回転中心からの距離と乖離し、第１レンズユニットの傾き偏心に対するズームレンズの性能劣化が大きくなってしまう。Ｒｐｉ／ｔｄ１の値が条件（２）の下限を下回ると、正メニスカスレンズの像側凹面の上記偏心に対する性能劣化を小さくすることは可能である。しかし、条件（１）と同様に、正メニスカスレンズが正レンズとして必要とする光学パワーを得るための物体側凸面の曲率が大きくなり過ぎ、倍率色収差等の諸収差の補正が困難となる。
より好ましくは条件（２）に代えて、条件（２）′を満足するとよい。
３．４０＜Ｒｐｉ／ｔｄ１＜８．００ …（２）′
また、同実施例では、第１レンズユニットの正メニスカスレンズの物体側に、物体側凸面を有する負メニスカスレンズを配置している。そして、該負メニスカスレンズの物体側凸面の曲率半径をＲｎｏとするとき、条件（３）を満足することが好ましい。
０．５０＜Ｒｐｉ／Ｒｎｏ＜６．００ …（３）
条件（３）を満足することで、負メニスカスレンズの物体側凸面での倍率色収差を良好に補正できる。Ｒｐｉ／Ｒｎｏの値が条件（３）の上限を超えると、軸外光線に対して負メニスカスレンズの物体側凸面の収束性の光学パワーが強くなり過ぎて、倍率色収差が過補正されてしまう。Ｒｐｉ／Ｒｎｏの値が条件（３）の下限を下回ると、負メニスカスレンズの負の光学パワーが過多になり、第１レンズユニットにて必要な正の光学パワーを得ることが困難になる。
３．４０＜Ｒｐｉ／ｔｄ１＜８．００ …（２）′
また、同実施例では、第１レンズユニットの正メニスカスレンズの物体側に、物体側凸面を有する負メニスカスレンズを配置している。そして、該負メニスカスレンズの物体側凸面の曲率半径をＲｎｏとするとき、条件（３）を満足することが好ましい。
０．５０＜Ｒｐｉ／Ｒｎｏ＜６．００ …（３）
条件（３）を満足することで、負メニスカスレンズの物体側凸面での倍率色収差を良好に補正できる。Ｒｐｉ／Ｒｎｏの値が条件（３）の上限を超えると、軸外光線に対して負メニスカスレンズの物体側凸面の収束性の光学パワーが強くなり過ぎて、倍率色収差が過補正されてしまう。Ｒｐｉ／Ｒｎｏの値が条件（３）の下限を下回ると、負メニスカスレンズの負の光学パワーが過多になり、第１レンズユニットにて必要な正の光学パワーを得ることが困難になる。
より好ましくは条件（３）に代えて、条件（３）′を満足するとよい。
２．００＜Ｒｐｉ／Ｒｎｏ＜４．５０ …（３）′
次に、第１レンズユニットの構成が上述したズームレンズとは異なる本発明の参考例のズームレンズについて説明する。
２．００＜Ｒｐｉ／Ｒｎｏ＜４．５０ …（３）′
次に、第１レンズユニットの構成が上述したズームレンズとは異なる本発明の参考例のズームレンズについて説明する。
該参考例のズームレンズでは、第１レンズユニットにおける最も像側に、像側凹面を有する負レンズが配置され、さらに該負レンズの物体側の隣に、物体側凸面を有する正レンズが配置されている。このような第１レンズユニットの構成であっても、前述した実施例のズームレンズと同様の効果を得ることが可能である。
そして、第１レンズユニットの焦点距離をｆ１とし、正レンズの物体側凸面の曲率半径をＲｐｏとするとき、条件（４）を満足している。
０．３０＜Ｒｐｏ／ｆ１＜３．００ …（４）
条件（４）を満足することにより、正レンズの物体側凸面での光線方向と、該物体側凸面の法線方向とを極力近づけ、第１レンズユニットの偏心に対するズームレンズの性能劣化敏感度を低くすることができる。Ｒｐｏ／ｆ１の値が条件（４）の上限値を超えると、物体側凸面での光線角度と該物体側凸面の法線方向とが乖離し、第１レンズユニットの偏心に対するズームレンズの性能劣化敏感度が高くなる。Ｒｐｏ／ｆ１の値が条件（４）の下限値を下回ると、上記光線角度と法線方向とが上限値を超える場合とは逆方向に乖離し、同様に第１レンズユニットの偏心に対する性能劣化敏感度が高くなる。しかも、正の光学パワーが過多となり、像面湾曲の補正が困難になる。
０．３０＜Ｒｐｏ／ｆ１＜３．００ …（４）
条件（４）を満足することにより、正レンズの物体側凸面での光線方向と、該物体側凸面の法線方向とを極力近づけ、第１レンズユニットの偏心に対するズームレンズの性能劣化敏感度を低くすることができる。Ｒｐｏ／ｆ１の値が条件（４）の上限値を超えると、物体側凸面での光線角度と該物体側凸面の法線方向とが乖離し、第１レンズユニットの偏心に対するズームレンズの性能劣化敏感度が高くなる。Ｒｐｏ／ｆ１の値が条件（４）の下限値を下回ると、上記光線角度と法線方向とが上限値を超える場合とは逆方向に乖離し、同様に第１レンズユニットの偏心に対する性能劣化敏感度が高くなる。しかも、正の光学パワーが過多となり、像面湾曲の補正が困難になる。
より好ましくは条件（４）に代えて、条件（４）′を満足するとよい。
０．５０＜Ｒｐｏ／ｆ１＜２．００ …（４）′
同参考例では、第１レンズユニットの正レンズの像側凸面を、負レンズの物体側凹面に対して接合するか、光学パワーが非常に小さい空気レンズをそれらの間に形成するように間隔を空けて配置している。これにより、光線入射方向と像側凸面の法線方向とが乖離する正レンズにおける該像側凸面で発生する偏心収差を、負レンズの物体側凹面で相殺することができる。
０．５０＜Ｒｐｏ／ｆ１＜２．００ …（４）′
同参考例では、第１レンズユニットの正レンズの像側凸面を、負レンズの物体側凹面に対して接合するか、光学パワーが非常に小さい空気レンズをそれらの間に形成するように間隔を空けて配置している。これにより、光線入射方向と像側凸面の法線方向とが乖離する正レンズにおける該像側凸面で発生する偏心収差を、負レンズの物体側凹面で相殺することができる。
また、同参考例では、広角端から望遠端へのズーミングに際しての第１レンズユニットの移動量をｔｄ１とするとき、条件（５）を満足することが好ましい。
０．５０＜Ｒｐｏ／ｔｄ１＜８．００ …（５）
条件（５）を満足することにより、前述した一般的な鏡筒支持機構を採用する場合において、鏡筒支持位置を回転中心とした第１レンズユニットの傾き偏心に対するズームレンズの性能劣化を小さくすることができる。Ｒｐｏ／ｔｄ１の値が条件（５）の上限を超えると、正レンズの物体側凸面の曲率半径が上記回転中心からの距離と乖離し、第１レンズユニットの傾き偏心に対するズームレンズの性能劣化が大きくなってしまう。Ｒｐｏ／ｔｄ１の値が条件（５）の下限を下回っても、同様に正レンズの物体側凸面の曲率半径が上記回転中心からの距離と乖離し、第１レンズユニットの傾き偏心に対するズームレンズの性能劣化が大きくなる。しかも、正レンズの物体側凸面の曲率が大きくなり過ぎて、像面湾曲の補正が困難になる。
より好ましくは条件（５）に代えて、条件（５）′を満足するとよい。
０．７０＜Ｒｐｏ／ｔｄ１＜４．００ …（５）′
以下、上述した実施例と参考例に共通して満足することが好ましい条件について説明する。
０．５０＜Ｒｐｏ／ｔｄ１＜８．００ …（５）
条件（５）を満足することにより、前述した一般的な鏡筒支持機構を採用する場合において、鏡筒支持位置を回転中心とした第１レンズユニットの傾き偏心に対するズームレンズの性能劣化を小さくすることができる。Ｒｐｏ／ｔｄ１の値が条件（５）の上限を超えると、正レンズの物体側凸面の曲率半径が上記回転中心からの距離と乖離し、第１レンズユニットの傾き偏心に対するズームレンズの性能劣化が大きくなってしまう。Ｒｐｏ／ｔｄ１の値が条件（５）の下限を下回っても、同様に正レンズの物体側凸面の曲率半径が上記回転中心からの距離と乖離し、第１レンズユニットの傾き偏心に対するズームレンズの性能劣化が大きくなる。しかも、正レンズの物体側凸面の曲率が大きくなり過ぎて、像面湾曲の補正が困難になる。
より好ましくは条件（５）に代えて、条件（５）′を満足するとよい。
０．７０＜Ｒｐｏ／ｔｄ１＜４．００ …（５）′
以下、上述した実施例と参考例に共通して満足することが好ましい条件について説明する。
まず、第１レンズユニットの負レンズを形成する材料の屈折率をＮｎとするとき、条件（６）を満足することが好ましい。
１．５０＜Ｎｎ＜１．７８ …（６）
条件（６）を満足することにより、負レンズにおける正レンズ側の面が第１レンズユニットの偏心に対する性能劣化敏感度の低下のために強い曲率を有するときに、反対側の面での曲率の過多を避け、良好な収差補正を可能にする。Ｎｎの値が条件（６）の上限値を超えると、正レンズ側とは反対側の面での曲率が強くなり、倍率色収差が補正過剰となってしまう。Ｎｎの値が条件（６）の下限値を下回ると、第１レンズユニットのペッツバール和が過剰となり、性能が劣化する。
１．５０＜Ｎｎ＜１．７８ …（６）
条件（６）を満足することにより、負レンズにおける正レンズ側の面が第１レンズユニットの偏心に対する性能劣化敏感度の低下のために強い曲率を有するときに、反対側の面での曲率の過多を避け、良好な収差補正を可能にする。Ｎｎの値が条件（６）の上限値を超えると、正レンズ側とは反対側の面での曲率が強くなり、倍率色収差が補正過剰となってしまう。Ｎｎの値が条件（６）の下限値を下回ると、第１レンズユニットのペッツバール和が過剰となり、性能が劣化する。
より好ましくは条件（６）に代えて、条件（６）′を満足するとよい。
１．５５＜Ｎｎ＜１．６８ …（６）′
また、第１レンズユニットの負レンズを形成する材料のアッベ数をνｄＮとし、ｇ線に対する異常部分分散比をθｇＦとするとき、条件（７）および条件（８）を満足することが好ましい。
２０＜νｄＮ＜５５ …（７）
−０．０１５＜θｇＦ−０．６４３８＋０．００１６８２×νｄＮ＜０．００２
…（８）
条件（７）および（８）を満足することにより、Ｃ線、Ｆ線およびｇ線に対する倍率色収差を良好に補正することができる。νｄＮの値が条件（７）の上限値を超えると、Ｃ線とＦ線に対する倍率色収差の補正が不足し、逆に下限値を下回ると該補正が過剰となる。θｇＦ−０．６４３８＋０．００１６８２×νｄＮの値が条件（８）の上限値を超えると、ｇ線に対する倍率色収差の補正が不足し、逆に下限値を下回ると該補正が過剰となる。
１．５５＜Ｎｎ＜１．６８ …（６）′
また、第１レンズユニットの負レンズを形成する材料のアッベ数をνｄＮとし、ｇ線に対する異常部分分散比をθｇＦとするとき、条件（７）および条件（８）を満足することが好ましい。
２０＜νｄＮ＜５５ …（７）
−０．０１５＜θｇＦ−０．６４３８＋０．００１６８２×νｄＮ＜０．００２
…（８）
条件（７）および（８）を満足することにより、Ｃ線、Ｆ線およびｇ線に対する倍率色収差を良好に補正することができる。νｄＮの値が条件（７）の上限値を超えると、Ｃ線とＦ線に対する倍率色収差の補正が不足し、逆に下限値を下回ると該補正が過剰となる。θｇＦ−０．６４３８＋０．００１６８２×νｄＮの値が条件（８）の上限値を超えると、ｇ線に対する倍率色収差の補正が不足し、逆に下限値を下回ると該補正が過剰となる。
より好ましくは条件（７），（８）に代えて、条件（７）′，（８）′を満足するとよい。
２５＜νｄＮ＜５０ …（７）′
−０．０１０＜θｇＦ−０．６４３８＋０．００１６８２×νｄＮ＜０．０００
…（８）′
また、望遠端における第１レンズユニットのうち最も物体側の面から後続レンズユニットのうち最も像側の面までの距離、つまりはズームレンズの全長をｔｄｔとし、望遠端でのズームレンズの焦点距離をｆｔとするとき、条件（９）を満足することが好ましい。
０．２＜ｔｄｔ／ｆｔ＜１．０ …（９）
条件（９）を満足することにより、コンパクトで高性能なズームレンズを実現することができる。ｔｄｔ／ｆｔの値が条件（９）の上限値を超えると、各レンズユニットの光学パワーを弱めることができ、第１レンズユニットの偏心に対する性能劣化を小さくすることは可能であるが、ズームレンズ全体が大型化してしまう。ｔｄｔ／ｆｔの値が条件（９）の下限値を下回ると、各レンズユニットの光学パワーが強くなり過ぎて、全焦点距離域で高性能を達成することが困難となる。
２５＜νｄＮ＜５０ …（７）′
−０．０１０＜θｇＦ−０．６４３８＋０．００１６８２×νｄＮ＜０．０００
…（８）′
また、望遠端における第１レンズユニットのうち最も物体側の面から後続レンズユニットのうち最も像側の面までの距離、つまりはズームレンズの全長をｔｄｔとし、望遠端でのズームレンズの焦点距離をｆｔとするとき、条件（９）を満足することが好ましい。
０．２＜ｔｄｔ／ｆｔ＜１．０ …（９）
条件（９）を満足することにより、コンパクトで高性能なズームレンズを実現することができる。ｔｄｔ／ｆｔの値が条件（９）の上限値を超えると、各レンズユニットの光学パワーを弱めることができ、第１レンズユニットの偏心に対する性能劣化を小さくすることは可能であるが、ズームレンズ全体が大型化してしまう。ｔｄｔ／ｆｔの値が条件（９）の下限値を下回ると、各レンズユニットの光学パワーが強くなり過ぎて、全焦点距離域で高性能を達成することが困難となる。
より好ましくは条件（９）に代えて、条件（９）′を満足するとよい。
０．５＜ｔｄｔ／ｆｔ＜０．９ …（９）′
また、後続レンズユニットは、第１レンズユニットの次に配置され、負の光学パワーを有する第２レンズユニットを含み、該第２レンズユニットは、ズーミングに際して不動であることが好ましい。その条件を満足することで、製造上の誤差による正の第１レンズユニットと負の第２レンズユニットとの相対偏心量を小さくして、性能劣化を軽減することができる。
０．５＜ｔｄｔ／ｆｔ＜０．９ …（９）′
また、後続レンズユニットは、第１レンズユニットの次に配置され、負の光学パワーを有する第２レンズユニットを含み、該第２レンズユニットは、ズーミングに際して不動であることが好ましい。その条件を満足することで、製造上の誤差による正の第１レンズユニットと負の第２レンズユニットとの相対偏心量を小さくして、性能劣化を軽減することができる。
以下、本発明の具体的な実施例および参考例について図面を参照しながら説明する。図１、図４、図７、図１０および図１３には、実施例１〜４および参考例１のズームレンズの断面構成を示している。Ｌｉ（ｉ＝１，２，３，…）は物体側から順に配置されたレンズユニットを示す。ＳＰは絞りを、ＩＰは像面を示している。また、図中の矢印は、広角端から望遠端へのズーミングにおける各レンズユニットの移動軌跡を示している。
図２、図５、図８、図１１および図１４には、実施例１〜４および参考例１のズームレンズの（ａ）広角端および無限遠端での収差図と（ｂ）望遠端および無限遠端における収差図を示している。各収差図においては、左から順に、球面収差（軸上色収差）、非点収差、歪曲および倍率色収差を示している。球面収差と倍率色収差を示す図において、実線はｄ線（５８７．６ｎｍ）に対するそれらの収差を、破線はｇ線（４３５．８ｎｍ）に対するそれらの収差を示している。非点収差を示す図において、実線はｄ線に対するサジタル方向での非点収差を、破線はｄ線に対するメリディオナル方向での非点収差を示している。歪曲を示す図は、ｄ線に対する歪曲を示している。
図３、図６、図９、図１２および図１５には、実施例１〜４および参考例１のズームレンズが望遠端にある状態で第１レンズユニットが５分偏心したときのＭＴＦの変化を示している。これらの図においては、光軸位置に相当する中心部と該中心部から±１５ｍｍの像高での３０ｌｐ／ｍｍでのＭＴＦ応答を幾何光学的計算により算出して示している。横軸はデフォーカスを示し、１目盛は０．１ｍｍである。縦軸はＭＴＦ応答を示し、１目盛は１０％である。また、実線はサジタル方向でのＭＴＦ応答、破線はメリディオナル方向でのＭＴＦ応答を示している。
偏心時のＭＴＦを示す図において第１レンズユニットに与えた偏心は、該第１レンズユニットの最も像側の面の頂点から、第１レンズユニットの広角端から望遠端への移動量だけ像側に離れた点を回転中心とした５分の傾き偏心である。
さらに、数値例１〜５には、実施例１〜４および参考例１のズームレンズの数値例としてのレンズデータを示す。各数値例において、拡大共役側（物体側）からの光学面の順序を面番号（ｉ）で示し、各光学面の曲率半径をｒで示す。また、ｉ番目とｉ＋１番目の光学面間の間隔をｄで示し、各光学部材（レンズおよび絞り）のｄ線に対する屈折率をｎｄで、アッベ数をνｄで示し、さらに各光学部材での光線有効径を示す。
また、各数値例では、ズームレンズのズーム比、焦点距離およびＦナンバーに加えて、画角（全系の半画角）、像高（半画角を決定する最大像高）、ズームレンズ全長（第１レンズ面から最終レンズ面までの距離）を示している。ＢＦはバックフォーカスであり、最終レンズ面から像面までの長さである。
間隔ｄの（可変）は、ズーミングに際して変化することを示しており、各数値例には焦点距離に応じた間隔ｄを示している。
数値例１〜５における上記条件（１）〜（９）の値の計算結果を表１に示す。
図１に示す実施例１（数値例１）のズームレンズは、物体側から順に配置された、正の第１レンズユニットＬ１、負の第２レンズユニットＬ２、正の第３レンズユニットＬ３および負の第４レンズユニットＬ４を有する。さらに、正の第５レンズユニットＬ５および負の第６レンズユニットＬ６を有する。望遠端での半画角は４．２度である。
第１レンズユニットＬ１は、物体側から順に配置された、正レンズと、物体側凸面を有する負メニスカスレンズおよび像側凹面を有する正メニスカスレンズの接合レンズとにより構成されている。
本実施例のズームレンズは、正メニスカスレンズの像側凹面に関して、条件（１）を満足している。これにより、該像側凹面での光線方向と該像側凹面の法線方向とを近づけて、第１レンズユニットＬ１の偏心に対するズームレンズの性能劣化を小さくしている。
また、本実施例のズームレンズは、第１レンズユニットＬ１の正メニスカスレンズの像側凹面に関して、条件（２）を満足している。これにより、一般的な鏡筒支持機構にて発生する第１レンズユニットＬ１の回転方向の偏心に対するズームレンズの性能劣化を小さくしている。
また、本実施例のズームレンズは、第１レンズユニットＬ１の負メニスカスレンズの物体側凸面に関して、条件（３）を満足している。これにより、倍率色収差を良好に補正している。
また、本実施例のズームレンズは、第１レンズユニットＬ１の負メニスカスレンズの材料に関して、条件（６）を満足している。これにより、物体側凸面の曲率過多を避け、良好な収差補正を可能にしている。
また、本実施例のズームレンズは、第１レンズユニットＬ１の負メニスカスレンズの材料に関して、条件（７）および（８）を満足している。これにより、Ｃ線、Ｆ線およびｇ線に対する倍率色収差を良好に補正している。
さらに、本実施例のズームレンズは、望遠端での該ズームレンズの焦点距離と全長との関係について、条件（９）を満足している。これにより、コンパクトでかつ高性能なズームレンズを実現している。
また、負の第２レンズユニットＬ２はズーミングに際して不動である。これにより、正の第１レンズユニットＬ１と第２レンズユニットＬ２との相対偏心誤差量を小さくして、性能劣化を軽減している。
図４に示す実施例２（数値例２）のズームレンズは、物体側から順に配置された、正の第１レンズユニットＬ１、負の第２レンズユニットＬ２、正の第３レンズユニットＬ３および負の第４レンズユニットＬ４を有する。さらに、正の第５レンズユニットＬ５および負の第６レンズユニットＬ６を有する。望遠端での半画角は３．２度である。
本実施例のズームレンズは、条件（１）〜（３）および条件（６）〜（９）を満足している。また、負の第２レンズユニットＬ２はズーミングに際して不動である。
図７に示す実施例３（数値例３）のズームレンズは、物体側から順に配置された、正の第１レンズユニットＬ１、負の第２レンズユニットＬ２、負の第３レンズユニットＬ３および正の第４レンズユニットＬ４を有する。さらに、負の第５レンズユニットＬ５を有する。望遠端での半画角は４．２度である。
本実施例のズームレンズは、条件（１）〜（３）および条件（６）〜（９）を満足している。また、負の第２レンズユニットＬ２はズーミングに際して不動である。
図１０に示す実施例４（数値例４）のズームレンズは、物体側から順に配置された、正の第１レンズユニットＬ１、負の第２レンズユニットＬ２、正の第３レンズユニットＬ３および負の第４レンズユニットＬ４を有する。さらに、正の第５レンズユニットＬ５、負の第６レンズユニットＬ６および正の第７レンズユニットＬ７を有する。望遠端での半画角は４．２度である。
本実施例のズームレンズは、条件（１）〜（３）および条件（６）〜（９）を満足している。また、負の第２レンズユニットＬ２はズーミングに際して不動である。
[参考例１]
[参考例１]
図１３に示す参考例１（数値例５）のズームレンズは、物体側から順に配置された、正の第１レンズユニットＬ１、負の第２レンズユニットＬ２、正の第３レンズユニットＬ３および負の第４レンズユニットＬ４を有する。さらに、正の第５レンズユニットＬ５および負の第６レンズユニットＬ６を有する。望遠端での半画角は３．２度である。
正の第１レンズユニットＬ１は、物体側から順に配置された、正レンズと、両凸レンズおよび両凹レンズの接合レンズとにより構成されている。
本参考例のズームレンズは、第１レンズユニットＬ１の両凸レンズの物体側凸面に関して、条件（４）を満足している。これにより、該物体側凸面での光線方向と該物体側凸面の法線方向とを近づけて、第１レンズユニットＬ１の偏心に対するズームレンズの性能劣化を小さくしている。
また、本参考例のズームレンズは、第１レンズユニットＬ１の両凸レンズの像側凸面に関して、条件（５）を満足している。これにより、一般的な鏡筒支持機構にて発生する第１レンズユニットＬ１の回転方向の偏心に対するズームレンズの性能劣化を小さくしている。
また、本参考例のズームレンズは、第１レンズユニットＬ１の両凹レンズの材料に関して、条件（６）を満足している。これにより、両凹レンズの像側凹面の曲率過多を避けて、良好な収差補正を可能にしている。
また、本参考例のズームレンズは、第１レンズユニットＬ１の両凹レンズの材料に関して、条件式（７）および（８）を満足している。これにより、Ｃ線、Ｆ線およびｇ線に対する倍率色収差を良好に補正している。
さらに、本参考例のズームレンズは、望遠端での該ズームレンズの焦点距離と全長との関係について、条件（９）を満足している。これにより、コンパクトでかつ高性能なズームレンズを実現している。
また、負の第２レンズユニットＬ２はズーミングに際して不動である。これにより、正の第１レンズユニットＬ１と第２レンズユニットＬ２との相対偏心誤差量を小さくして、性能劣化を軽減している。
（数値例１）
単位 mm
面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1 92.444 6.50 1.48749 70.2 57.00
2 54691.362 0.15 56.40
3 97.867 2.40 1.61340 44.3 54.82
4 43.715 9.82 1.49700 81.5 51.65
5 337.720 (可変) 50.75
6 -358.052 1.30 1.83481 42.7 24.40
7 48.879 3.36 23.70
8 -47.573 1.20 1.63854 55.4 23.70
9 57.047 2.90 1.84666 23.8 24.52
10 -351.696 (可変) 24.70
11 119.293 4.28 1.49700 81.5 26.13
12 -55.282 0.15 26.12
13 79.913 4.69 1.60311 60.6 25.43
14 -46.795 1.30 1.85026 32.3 24.87
15 -361.577 1.00 24.40
16(絞り) ∞ (可変) 24.40
17 -40.084 1.20 1.70154 41.2 22.80
18 37.914 3.81 1.80518 25.4 23.47
19 -151.434 (可変) 23.60
20 -236.025 2.90 1.69680 55.5 25.20
21 -45.412 0.15 25.61
22 91.423 4.77 1.60311 60.6 25.80
23 -33.874 1.20 1.84666 23.8 25.72
24 -204.484 0.15 25.90
25 56.181 2.32 1.77250 49.6 25.89
26 166.987 (可変) 25.60
27 105.084 1.20 1.88300 40.8 24.65
28 30.346 4.69 23.94
29 -141.521 2.99 1.80518 25.4 24.46
30 -35.789 3.64 24.79
31 -31.158 1.20 1.88300 40.8 24.30
32 177.055 2.14 25.60
33 62.632 3.42 1.69895 30.1 28.29
34 -205.770 28.63
各種データ
ズーム比 4.02
広角 中間 望遠
焦点距離 72.20 135.00 290.00
Fナンバー 4.20 4.67 5.86
画角 16.68 9.10 4.27
像高 21.64 21.64 21.64
レンズ全長 185.20 214.53 239.20
BF 46.74 47.82 57.41
d 5 2.78 32.18 56.78
d10 26.47 14.15 1.28
d16 6.01 24.56 44.99
d19 16.39 10.16 2.60
d26 11.97 10.82 1.30
レンズユニット（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 1 133.29 18.87 -0.79 -13.15
2 6 -36.99 8.76 1.25 -5.12
3 11 56.33 11.42 1.86 -5.78
4 17 -108.86 5.01 -1.84 -4.73
5 20 40.19 11.50 2.88 -4.10
6 27 -47.63 19.28 1.44 -14.11
（数値例２）
単位 mm
面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1 112.245 8.24 1.48749 70.2 78.98
2 818.546 8.56 78.35
3 112.240 2.40 1.65412 39.7 72.52
4 57.000 12.49 1.49700 81.5 68.44
5 460.632 (可変) 67.49
6 -134.957 1.30 1.83481 42.7 34.25
7 73.912 3.44 33.62
8 -169.877 1.20 1.63854 55.4 33.75
9 49.778 4.29 1.84666 23.8 34.87
10 384.898 (可変) 35.04
11 94.644 5.25 1.49700 81.5 36.17
12 -65.896 1.39 36.18
13 142.384 4.98 1.60311 60.6 34.81
14 -49.084 1.30 1.85026 32.3 34.64
15 -219.291 1.00 34.34
16(絞り) ∞ (可変) 33.76
17 -56.853 1.20 1.70154 41.2 28.44
18 42.487 3.72 1.80518 25.4 28.95
19 2312.557 (可変) 29.05
20 -237.307 3.24 1.69680 55.5 32.30
21 -56.242 0.15 32.54
22 93.548 5.62 1.60311 60.6 32.13
23 -48.146 1.20 1.84666 23.8 31.91
24 -267.638 0.15 31.83
25 54.136 2.69 1.77250 49.6 31.44
26 111.893 (可変) 31.03
27 69.759 1.20 1.88300 40.8 27.18
28 27.923 3.63 25.84
29 -812.233 3.73 1.80518 25.4 25.86
30 -35.322 0.15 25.92
31 -33.777 1.20 1.88300 40.8 25.90
32 84.416 3.29 26.36
33 52.523 4.16 1.69895 30.1 28.97
34 347.061 29.29
各種データ
ズーム比 3.82
広角 中間 望遠
焦点距離 102.20 200.00 390.01
Fナンバー 4.10 4.55 5.90
画角 11.95 6.17 3.18
像高 21.64 21.64 21.64
レンズ全長 228.18 258.83 288.12
BF 51.23 54.42 69.84
d 5 4.30 35.00 64.30
d10 28.74 9.52 1.28
d16 6.73 33.56 50.14
d19 26.03 18.42 10.08
d26 19.98 16.74 1.30
レンズユニット（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 1 173.79 31.69 1.92 -21.82
2 6 -51.34 10.23 0.98 -6.16
3 11 63.90 13.92 2.60 -7.17
4 17 -97.68 4.92 -0.07 -2.84
5 20 46.77 13.04 3.05 -4.82
6 27 -46.99 17.37 0.30 -12.98
（数値例３）
単位 mm
面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1 78.189 6.76 1.48749 70.2 57.00
2 596.636 6.03 55.98
3 89.022 2.40 1.65412 39.7 52.38
4 43.034 9.16 1.49700 81.5 49.47
5 282.939 (可変) 48.58
6 -174.380 1.30 1.83481 42.7 24.40
7 45.780 3.23 23.45
8 -54.505 1.20 1.63854 55.4 23.47
9 55.262 3.02 1.84666 23.8 24.23
10 -168.683 (可変) 24.38
11 92.709 4.65 1.49700 81.5 25.15
12 -46.816 0.15 25.11
13 84.858 4.38 1.60311 60.6 24.24
14 -50.603 1.30 1.85026 32.3 23.59
15 3552.998 1.00 25.00
16(絞り) ∞ (可変) 23.00
17 -34.063 1.20 1.70154 41.2 22.40
18 218.901 2.85 1.80518 25.4 22.70
19 -67.950 21.17 23.60
20 -226.863 2.81 1.69680 55.5 25.20
21 -47.651 5.94 25.37
22 105.921 4.29 1.60311 60.6 25.81
23 -37.342 1.20 1.84666 23.8 25.73
24 -163.376 0.15 25.86
25 51.533 2.47 1.77250 49.6 25.78
26 216.140 (可変) 25.60
27 134.864 1.20 1.88300 40.8 23.90
28 28.564 8.79 22.97
29 -200.612 3.76 1.80518 25.4 24.52
30 -27.680 1.14 24.81
31 -25.909 1.20 1.88300 40.8 24.41
32 75.617 0.15 26.03
33 46.758 3.37 1.69895 30.1 27.06
34 -543.867 27.38
各種データ
ズーム比 2.90
広角 中間 望遠
焦点距離 100.00 150.01 290.00
Fナンバー 4.66 4.78 5.58
画角 12.21 8.21 4.27
像高 21.64 21.64 21.64
レンズ全長 185.20 214.42 239.10
BF 44.85 43.51 69.02
d 5 2.78 32.01 56.78
d10 10.63 8.90 1.28
d16 8.96 15.29 4.45
d26 11.70 8.45 1.30
レンズユニット（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 1 134.13 24.35 -0.11 -17.97
2 6 -38.83 8.75 0.36 -6.05
3 11 55.35 11.48 1.44 -6.20
4 17 40.01 42.07 31.64 4.33
5 27 -34.39 19.62 2.69 -12.09
（数値例４）
単位 mm
面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1 116.158 5.57 1.48749 70.2 52.00
2 -1084.393 0.15 51.24
3 90.705 2.40 1.61340 44.3 49.16
4 53.198 5.71 1.43875 94.9 46.80
5 265.645 (可変) 46.00
6 306.636 2.97 1.84666 23.8 25.97
7 -57.640 1.20 1.80400 46.6 25.50
8 67.050 2.35 24.50
9 -71.849 1.20 1.83481 42.7 24.49
10 174.072 (可変) 25.60
11 157.780 1.20 1.84666 23.8 25.60
12 52.668 3.88 1.60311 60.6 26.02
13 -81.344 0.15 26.22
14 48.254 4.28 1.49700 81.5 26.46
15 -297.221 1.00 26.17
16(絞り) ∞ (可変) 25.60
17 -38.358 1.20 1.63854 55.4 22.00
18 40.466 3.03 1.84666 23.8 22.14
19 280.105 (可変) 22.00
20 -133.734 3.03 1.69680 55.5 24.20
21 -35.225 0.15 24.60
22 199.391 4.20 1.48749 70.2 23.93
23 -28.129 1.00 1.84666 23.8 23.69
24 -81.840 0.15 23.60
25 58.012 2.52 1.69680 55.5 24.09
26 1167.596 (可変) 25.00
27 -169.221 1.10 1.83400 37.2 23.00
28 52.668 2.41 23.16
29 97.909 4.83 1.80518 25.4 24.05
30 -40.123 4.41 24.37
31 -32.997 1.10 1.80400 46.6 23.29
32 59.999 (可変) 23.24
33 40.936 3.66 1.48749 70.2 33.40
34 116.651 33.52
各種データ
ズーム比 4.02
広角 中間 望遠
焦点距離 72.20 135.00 289.98
Fナンバー 4.05 4.25 5.89
画角 16.68 9.10 4.27
像高 21.64 21.64 21.64
レンズ全長 178.09 208.11 232.06
BF 39.16 39.15 39.11
d 5 11.03 41.03 65.03
d10 26.31 15.63 1.28
d16 4.67 21.45 44.06
d19 16.24 10.14 1.88
d26 13.70 10.88 1.00
d32 2.12 4.97 14.84
レンズユニット（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 1 152.13 13.83 -0.73 -9.96
2 6 -39.84 7.72 4.24 -1.04
3 11 50.15 10.51 3.15 -3.96
4 17 -68.69 4.23 0.23 -2.13
5 20 38.80 11.05 3.67 -3.32
6 27 -33.46 13.85 7.99 -1.76
7 33 127.35 3.66 -1.31 -3.74
（数値例５）
単位 mm
面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1 143.034 5.54 1.48749 70.2 54.00
2 -199.532 0.15 53.73
3 110.703 6.41 1.43875 94.9 50.99
4 -137.971 2.40 1.61340 44.3 50.40
5 300.064 (可変) 48.00
6 209.232 3.41 1.80518 25.4 25.82
7 -47.670 1.20 1.71300 53.9 25.40
8 55.132 2.87 24.21
9 -59.415 1.20 1.83481 42.7 24.16
10 169.476 (可変) 25.40
11 106.222 1.20 1.80518 25.4 25.40
12 40.480 4.25 1.60311 60.6 25.47
13 -85.936 0.15 25.58
14 48.559 3.23 1.49700 81.5 25.56
15 -391.738 1.00 25.43
16(絞り) ∞ (可変) 25.00
17 -39.939 1.20 1.57135 53.0 22.40
18 44.627 2.34 1.84666 23.8 22.40
19 150.152 (可変) 22.40
20 -88.602 2.70 1.74950 35.3 24.20
21 -35.619 0.15 24.65
22 94.899 4.87 1.48749 70.2 24.71
23 -29.629 1.00 1.84666 23.8 24.62
24 -108.948 0.15 25.00
25 54.287 3.31 1.51633 64.1 25.19
26 -164.837 (可変) 25.00
27 -124.411 1.10 1.83400 37.2 25.00
28 45.989 4.06 24.16
29 81.582 5.41 1.80518 25.4 25.90
30 -39.047 5.16 26.16
31 -32.853 1.10 1.83481 42.7 24.52
32 73.930 (可変) 24.65
33 41.927 3.56 1.48749 70.2 33.40
34 116.703 33.52
各種データ
ズーム比 4.02
広角 中間 望遠
焦点距離 72.19 135.00 289.96
Fナンバー 4.11 4.48 5.93
画角 16.68 9.10 4.27
像高 21.64 21.64 21.64
レンズ全長 178.05 207.71 232.19
BF 39.24 39.24 39.24
d 5 6.94 36.49 60.94
d10 25.69 14.61 1.28
d16 3.62 20.90 44.60
d19 18.18 11.99 1.62
d26 11.59 9.55 1.00
d32 3.67 5.83 14.40
レンズユニット（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 1 150.73 14.50 -0.87 -10.49
2 6 -38.12 8.68 5.28 -0.86
3 11 47.98 9.83 3.00 -3.68
4 17 -72.32 3.54 0.49 -1.53
5 20 38.92 12.18 3.91 -4.03
6 27 -32.52 16.82 8.03 -3.52
7 33 132.17 3.56
（数値例１）
単位 mm
面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1 92.444 6.50 1.48749 70.2 57.00
2 54691.362 0.15 56.40
3 97.867 2.40 1.61340 44.3 54.82
4 43.715 9.82 1.49700 81.5 51.65
5 337.720 (可変) 50.75
6 -358.052 1.30 1.83481 42.7 24.40
7 48.879 3.36 23.70
8 -47.573 1.20 1.63854 55.4 23.70
9 57.047 2.90 1.84666 23.8 24.52
10 -351.696 (可変) 24.70
11 119.293 4.28 1.49700 81.5 26.13
12 -55.282 0.15 26.12
13 79.913 4.69 1.60311 60.6 25.43
14 -46.795 1.30 1.85026 32.3 24.87
15 -361.577 1.00 24.40
16(絞り) ∞ (可変) 24.40
17 -40.084 1.20 1.70154 41.2 22.80
18 37.914 3.81 1.80518 25.4 23.47
19 -151.434 (可変) 23.60
20 -236.025 2.90 1.69680 55.5 25.20
21 -45.412 0.15 25.61
22 91.423 4.77 1.60311 60.6 25.80
23 -33.874 1.20 1.84666 23.8 25.72
24 -204.484 0.15 25.90
25 56.181 2.32 1.77250 49.6 25.89
26 166.987 (可変) 25.60
27 105.084 1.20 1.88300 40.8 24.65
28 30.346 4.69 23.94
29 -141.521 2.99 1.80518 25.4 24.46
30 -35.789 3.64 24.79
31 -31.158 1.20 1.88300 40.8 24.30
32 177.055 2.14 25.60
33 62.632 3.42 1.69895 30.1 28.29
34 -205.770 28.63
各種データ
ズーム比 4.02
広角 中間 望遠
焦点距離 72.20 135.00 290.00
Fナンバー 4.20 4.67 5.86
画角 16.68 9.10 4.27
像高 21.64 21.64 21.64
レンズ全長 185.20 214.53 239.20
BF 46.74 47.82 57.41
d 5 2.78 32.18 56.78
d10 26.47 14.15 1.28
d16 6.01 24.56 44.99
d19 16.39 10.16 2.60
d26 11.97 10.82 1.30
レンズユニット（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 1 133.29 18.87 -0.79 -13.15
2 6 -36.99 8.76 1.25 -5.12
3 11 56.33 11.42 1.86 -5.78
4 17 -108.86 5.01 -1.84 -4.73
5 20 40.19 11.50 2.88 -4.10
6 27 -47.63 19.28 1.44 -14.11
（数値例２）
単位 mm
面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1 112.245 8.24 1.48749 70.2 78.98
2 818.546 8.56 78.35
3 112.240 2.40 1.65412 39.7 72.52
4 57.000 12.49 1.49700 81.5 68.44
5 460.632 (可変) 67.49
6 -134.957 1.30 1.83481 42.7 34.25
7 73.912 3.44 33.62
8 -169.877 1.20 1.63854 55.4 33.75
9 49.778 4.29 1.84666 23.8 34.87
10 384.898 (可変) 35.04
11 94.644 5.25 1.49700 81.5 36.17
12 -65.896 1.39 36.18
13 142.384 4.98 1.60311 60.6 34.81
14 -49.084 1.30 1.85026 32.3 34.64
15 -219.291 1.00 34.34
16(絞り) ∞ (可変) 33.76
17 -56.853 1.20 1.70154 41.2 28.44
18 42.487 3.72 1.80518 25.4 28.95
19 2312.557 (可変) 29.05
20 -237.307 3.24 1.69680 55.5 32.30
21 -56.242 0.15 32.54
22 93.548 5.62 1.60311 60.6 32.13
23 -48.146 1.20 1.84666 23.8 31.91
24 -267.638 0.15 31.83
25 54.136 2.69 1.77250 49.6 31.44
26 111.893 (可変) 31.03
27 69.759 1.20 1.88300 40.8 27.18
28 27.923 3.63 25.84
29 -812.233 3.73 1.80518 25.4 25.86
30 -35.322 0.15 25.92
31 -33.777 1.20 1.88300 40.8 25.90
32 84.416 3.29 26.36
33 52.523 4.16 1.69895 30.1 28.97
34 347.061 29.29
各種データ
ズーム比 3.82
広角 中間 望遠
焦点距離 102.20 200.00 390.01
Fナンバー 4.10 4.55 5.90
画角 11.95 6.17 3.18
像高 21.64 21.64 21.64
レンズ全長 228.18 258.83 288.12
BF 51.23 54.42 69.84
d 5 4.30 35.00 64.30
d10 28.74 9.52 1.28
d16 6.73 33.56 50.14
d19 26.03 18.42 10.08
d26 19.98 16.74 1.30
レンズユニット（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 1 173.79 31.69 1.92 -21.82
2 6 -51.34 10.23 0.98 -6.16
3 11 63.90 13.92 2.60 -7.17
4 17 -97.68 4.92 -0.07 -2.84
5 20 46.77 13.04 3.05 -4.82
6 27 -46.99 17.37 0.30 -12.98
（数値例３）
単位 mm
面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1 78.189 6.76 1.48749 70.2 57.00
2 596.636 6.03 55.98
3 89.022 2.40 1.65412 39.7 52.38
4 43.034 9.16 1.49700 81.5 49.47
5 282.939 (可変) 48.58
6 -174.380 1.30 1.83481 42.7 24.40
7 45.780 3.23 23.45
8 -54.505 1.20 1.63854 55.4 23.47
9 55.262 3.02 1.84666 23.8 24.23
10 -168.683 (可変) 24.38
11 92.709 4.65 1.49700 81.5 25.15
12 -46.816 0.15 25.11
13 84.858 4.38 1.60311 60.6 24.24
14 -50.603 1.30 1.85026 32.3 23.59
15 3552.998 1.00 25.00
16(絞り) ∞ (可変) 23.00
17 -34.063 1.20 1.70154 41.2 22.40
18 218.901 2.85 1.80518 25.4 22.70
19 -67.950 21.17 23.60
20 -226.863 2.81 1.69680 55.5 25.20
21 -47.651 5.94 25.37
22 105.921 4.29 1.60311 60.6 25.81
23 -37.342 1.20 1.84666 23.8 25.73
24 -163.376 0.15 25.86
25 51.533 2.47 1.77250 49.6 25.78
26 216.140 (可変) 25.60
27 134.864 1.20 1.88300 40.8 23.90
28 28.564 8.79 22.97
29 -200.612 3.76 1.80518 25.4 24.52
30 -27.680 1.14 24.81
31 -25.909 1.20 1.88300 40.8 24.41
32 75.617 0.15 26.03
33 46.758 3.37 1.69895 30.1 27.06
34 -543.867 27.38
各種データ
ズーム比 2.90
広角 中間 望遠
焦点距離 100.00 150.01 290.00
Fナンバー 4.66 4.78 5.58
画角 12.21 8.21 4.27
像高 21.64 21.64 21.64
レンズ全長 185.20 214.42 239.10
BF 44.85 43.51 69.02
d 5 2.78 32.01 56.78
d10 10.63 8.90 1.28
d16 8.96 15.29 4.45
d26 11.70 8.45 1.30
レンズユニット（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 1 134.13 24.35 -0.11 -17.97
2 6 -38.83 8.75 0.36 -6.05
3 11 55.35 11.48 1.44 -6.20
4 17 40.01 42.07 31.64 4.33
5 27 -34.39 19.62 2.69 -12.09
（数値例４）
単位 mm
面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1 116.158 5.57 1.48749 70.2 52.00
2 -1084.393 0.15 51.24
3 90.705 2.40 1.61340 44.3 49.16
4 53.198 5.71 1.43875 94.9 46.80
5 265.645 (可変) 46.00
6 306.636 2.97 1.84666 23.8 25.97
7 -57.640 1.20 1.80400 46.6 25.50
8 67.050 2.35 24.50
9 -71.849 1.20 1.83481 42.7 24.49
10 174.072 (可変) 25.60
11 157.780 1.20 1.84666 23.8 25.60
12 52.668 3.88 1.60311 60.6 26.02
13 -81.344 0.15 26.22
14 48.254 4.28 1.49700 81.5 26.46
15 -297.221 1.00 26.17
16(絞り) ∞ (可変) 25.60
17 -38.358 1.20 1.63854 55.4 22.00
18 40.466 3.03 1.84666 23.8 22.14
19 280.105 (可変) 22.00
20 -133.734 3.03 1.69680 55.5 24.20
21 -35.225 0.15 24.60
22 199.391 4.20 1.48749 70.2 23.93
23 -28.129 1.00 1.84666 23.8 23.69
24 -81.840 0.15 23.60
25 58.012 2.52 1.69680 55.5 24.09
26 1167.596 (可変) 25.00
27 -169.221 1.10 1.83400 37.2 23.00
28 52.668 2.41 23.16
29 97.909 4.83 1.80518 25.4 24.05
30 -40.123 4.41 24.37
31 -32.997 1.10 1.80400 46.6 23.29
32 59.999 (可変) 23.24
33 40.936 3.66 1.48749 70.2 33.40
34 116.651 33.52
各種データ
ズーム比 4.02
広角 中間 望遠
焦点距離 72.20 135.00 289.98
Fナンバー 4.05 4.25 5.89
画角 16.68 9.10 4.27
像高 21.64 21.64 21.64
レンズ全長 178.09 208.11 232.06
BF 39.16 39.15 39.11
d 5 11.03 41.03 65.03
d10 26.31 15.63 1.28
d16 4.67 21.45 44.06
d19 16.24 10.14 1.88
d26 13.70 10.88 1.00
d32 2.12 4.97 14.84
レンズユニット（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 1 152.13 13.83 -0.73 -9.96
2 6 -39.84 7.72 4.24 -1.04
3 11 50.15 10.51 3.15 -3.96
4 17 -68.69 4.23 0.23 -2.13
5 20 38.80 11.05 3.67 -3.32
6 27 -33.46 13.85 7.99 -1.76
7 33 127.35 3.66 -1.31 -3.74
（数値例５）
単位 mm
面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1 143.034 5.54 1.48749 70.2 54.00
2 -199.532 0.15 53.73
3 110.703 6.41 1.43875 94.9 50.99
4 -137.971 2.40 1.61340 44.3 50.40
5 300.064 (可変) 48.00
6 209.232 3.41 1.80518 25.4 25.82
7 -47.670 1.20 1.71300 53.9 25.40
8 55.132 2.87 24.21
9 -59.415 1.20 1.83481 42.7 24.16
10 169.476 (可変) 25.40
11 106.222 1.20 1.80518 25.4 25.40
12 40.480 4.25 1.60311 60.6 25.47
13 -85.936 0.15 25.58
14 48.559 3.23 1.49700 81.5 25.56
15 -391.738 1.00 25.43
16(絞り) ∞ (可変) 25.00
17 -39.939 1.20 1.57135 53.0 22.40
18 44.627 2.34 1.84666 23.8 22.40
19 150.152 (可変) 22.40
20 -88.602 2.70 1.74950 35.3 24.20
21 -35.619 0.15 24.65
22 94.899 4.87 1.48749 70.2 24.71
23 -29.629 1.00 1.84666 23.8 24.62
24 -108.948 0.15 25.00
25 54.287 3.31 1.51633 64.1 25.19
26 -164.837 (可変) 25.00
27 -124.411 1.10 1.83400 37.2 25.00
28 45.989 4.06 24.16
29 81.582 5.41 1.80518 25.4 25.90
30 -39.047 5.16 26.16
31 -32.853 1.10 1.83481 42.7 24.52
32 73.930 (可変) 24.65
33 41.927 3.56 1.48749 70.2 33.40
34 116.703 33.52
各種データ
ズーム比 4.02
広角 中間 望遠
焦点距離 72.19 135.00 289.96
Fナンバー 4.11 4.48 5.93
画角 16.68 9.10 4.27
像高 21.64 21.64 21.64
レンズ全長 178.05 207.71 232.19
BF 39.24 39.24 39.24
d 5 6.94 36.49 60.94
d10 25.69 14.61 1.28
d16 3.62 20.90 44.60
d19 18.18 11.99 1.62
d26 11.59 9.55 1.00
d32 3.67 5.83 14.40
レンズユニット（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 1 150.73 14.50 -0.87 -10.49
2 6 -38.12 8.68 5.28 -0.86
3 11 47.98 9.83 3.00 -3.68
4 17 -72.32 3.54 0.49 -1.53
5 20 38.92 12.18 3.91 -4.03
6 27 -32.52 16.82 8.03 -3.52
7 33 132.17 3.56
[実施例５]
次に、実施例１〜４にて説明したズームレンズを用いた光学機器としての一眼レフカメラについて説明する。
図１６には、一眼レフカメラの概略構成を示している。１０は実施例１〜４のいずれかのズームレンズ１を収容した交換レンズである。
ズームレンズ１は、レンズ鏡筒２により保持されている。２０はカメラ本体である。カメラ本体２０は、交換レンズ１０からの光束を上方に反射するクイックリターンミラー３と、交換レンズ１０の像形成位置に配置された焦点板４と、該焦点板４に形成された逆像を正立像に変換するペンタダハプリズム５とを有する。また、カメラ本体２０は、上記正立像を観察するための接眼レンズ６も有する。
７は感光面であり、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の撮像素子（光電変換素子）が配置される。撮影時にはクイックリターンミラー３が光路から退避して、感光面７上に交換レンズ１０（ズームレンズ１）によって被写体像が形成される。
本実施例では、交換レンズ１０内にズームレンズ１が収容されている場合について説明したが、レンズ一体型のデジタルスチルカメラやビデオカメラに実施例１〜４のズームレンズを用いてもよい。
以上説明した各実施例は代表的な例にすぎず、本発明の実施に際しては、各実施例に対して種々の変形や変更が可能である。
第１レンズユニットの偏心に対する性能劣化が少ないズームレンズを提供できる。
Ｌ１〜Ｌ７ レンズユニット
Claims (6)
- 最も物体側に配置された正の光学パワーを有する第１レンズユニットと、該第１レンズユニットよりも像側に配置された少なくとも１つの後続レンズユニットとを有し、
変倍に際して隣り合うレンズユニットの間隔が変化し、
前記第１レンズユニットは、広角端から望遠端への変倍に際して物体側に移動し、
該第１レンズユニットは、最も像側に配置され、像側凹面を有する正メニスカスレンズと、該正メニスカスレンズの物体側の隣に配置された物体側凸面を有する負メニスカスレンズを含む３つ以上のレンズにより構成されており、
前記正メニスカスレンズの前記像側凹面の曲率半径をＲｐｉ、前記第１レンズユニットの焦点距離をｆ１、前記負メニスカスレンズの前記物体側凸面の曲率半径をＲｎｏ、前記負メニスカスレンズを形成する材料の屈折率をＮｎとしたとき、
１．５５＜Ｒｐｉ／ｆ１＜２．９０
０．５０＜Ｒｐｉ／Ｒｎｏ＜６．００
１．５０＜Ｎｎ＜１．６８
なる条件を満足することを特徴とするズームレンズ。 - 広角端から望遠端への変倍に際しての前記第１レンズユニットの物体側への移動量をｔｄ１としたとき、
０．８０＜Ｒｐｉ／ｔｄ１＜９．００
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。 - 前記負メニスカスレンズを形成する材料のアッベ数をνｄＮ、前記負メニスカスレンズを形成する材料のｇ線に対する異常部分分散比をθｇＦとしたとき、
２０＜νｄＮ＜５５
−０．０１５＜θｇＦ−０．６４３８＋０．００１６８２×νｄＮ＜０．００２
なる条件を満足することを特徴とする請求項１または２に記載のズームレンズ。 - 望遠端における前記第１レンズユニットのうち最も物体側の面から前記後続レンズユニットのうち最も像側の面までの距離をｔｄｔ、望遠端での該ズームレンズの焦点距離をｆｔとしたとき、
０．２＜ｔｄｔ／ｆｔ＜１．０
なる条件を満足することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のズームレンズ。 - 前記後続レンズユニットは、前記第１レンズユニットの像側の隣り合う位置に配置され、負の光学パワーを有する第２レンズユニットを含み、
該第２レンズユニットは、変倍に際して不動であることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のズームレンズ。 - 請求項１から５のいずれか一項に記載のズームレンズを有することを特徴とする光学機器。
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