JP6207164B2 - ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 - Google Patents

Description

本発明は、ズームレンズに関し、デジタルカメラ、ビデオカメラ、ＴＶカメラ、監視用カメラ、銀塩フィルム用カメラ等の撮像装置に好適なものである。

ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ等の撮像装置（カメラ）に用いる撮像光学系には、広画角で全ズーム範囲にわたり高い光学性能を有したズームレンズであることが求められている。また自動焦点検出装置を有する撮像装置ではフォーカシングが高速に行えるズームレンズであることが求められている。

従来、広画角化が容易なズームレンズとして、物体側に負の屈折力のレンズ群が位置するネガティブリード型のズームレンズが知られている。またフォーカシングを高速に行うため、最も物体側のレンズ群より像側の小型・軽量のレンズ群でフォーカシングを行うインナーフォーカス方式を用いたズームレンズが知られている。ネガティブリード型で、インナーフォーカス方式を用いた広画角のズームレンズが知られている（特許文献１）。

またフォーカシングに際して２つのレンズ群を互いに異なった軌跡で移動させるフローティング方式を用いてフォーカスの際の収差変動を軽減したズームレンズが知られている（特許文献２）。

特許文献１では物体側より像側へ順に、負、正、負、正、負、正の屈折力の第１レンズ群乃至第６レンズ群よりなり、第５レンズ群にてフォーカスを行う所謂リヤフォーカスのズームレンズを開示している。特許文献２では物体側から像側へ順に、負、正、負、正、負、正の屈折力の第１〜第６レンズ群からなり、各レンズ群間隔を変化させてズーミングを行う６群ズームレンズを開示している。そしてフォーカスに際して２つのレンズ群を移動させてフローティングを行ったズームレンズを開示している。

特開２００４−１９８５２９号公報 特開２００９−１６９０５１号公報

負の屈折力のレンズ群が先行するネガティブリード型のズームレンズは、広画角化が比較的容易であるという特徴がある。またフォーカスに際してフローティング方式を用いるとフォーカスに際して収差変動を少なくし、物体距離全般にわたり高い光学性能を得るのが容易になるという特徴がある。

しかしながらネガティブリード型のズームレンズにおいて広画角化を図りつつ、フローティング方式を用い高速なフォーカシングを行い、かつ物体距離全般にわたり高い光学性能を得るには、レンズ構成を適切に設定することが重要になってくる。特にフローティングで移動させる２つのフォーカスレンズ群の屈折力（焦点距離の逆数）や各レンズ群のレンズ構成等を適切に設定することが重要になってくる。フローティングで移動させる２つのフォーカスレンズ群の屈折力や移動量等を適切に設定しないと広画角でフォーカシング時に高い光学性能を得ることが困難になってくる。

本発明は広画角で、高速なフォーカシングが容易で、しかもフォーカシングに際しての収差変動が少ないズームレンズの提供を目的とする。

本発明のズームレンズは、
物体側より像側へ順に、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レンズ群を有し、ズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化するように４つ以上のレンズ群が移動し、開口絞りを有するズームレンズであって、
前記開口絞りの像側に配置された第１のフォーカス群と、前記開口絞りと前記第１のフォーカス群の間に配置された第２のフォーカス群が、フォーカシングに際して互いに異なる軌跡で移動し、
無限遠から最至近距離へのフォーカシングにおける前記第１のフォーカス群の移動量は、前記第２のフォーカス群の移動量よりも大きく、
無限遠に合焦しているときの広角端から望遠端へのズーミングにおける前記開口絞りから前記第２のフォーカス群の最も物体側のレンズ面までの距離の最大値をＤｍａｘ、無限遠に合焦しているときの広角端から望遠端へのズーミングにおける前記開口絞りから前記第２のフォーカス群の最も物体側のレンズ面までの距離の最小値をＤｍｉｎ、広角端における全系の焦点距離をＦｗ、前記第２のフォーカス群の焦点距離をＦｆ２とするとき、
１．５＜Ｄｍａｘ／Ｄｍｉｎ＜３０．０
０．０１＜Ｆｗ／Ｆｆ２＜０．１４
なる条件式を満足することを特徴としている。

本発明によれば、広画角で、高速なフォーカシングが容易で、しかもフォーカシングに際しての収差変動が少ないズームレンズが得られる。

（Ａ），（Ｂ），（Ｃ） 本発明の数値実施例１の広角端（短焦点距離端），中間焦点距離，望遠端（長焦点距離端）におけるレンズ断面図 （Ａ），（Ｂ），（Ｃ） 本発明の数値実施例１の無限遠物体における広角端，中間焦点距離，望遠端における収差図 （Ａ），（Ｂ），（Ｃ） 本発明の数値実施例１の至近距離物体における広角端，中間焦点距離，望遠端における収差図 （Ａ），（Ｂ），（Ｃ） 本発明の数値実施例２の広角端，中間焦点距離，望遠端におけるレンズ断面図 （Ａ），（Ｂ），（Ｃ） 本発明の数値実施例２の無限遠物体における広角端，中間焦点距離，望遠端における収差図 （Ａ），（Ｂ），（Ｃ） 本発明の数値実施例２の至近距離物体における広角端，中間焦点距離，望遠端における収差図 （Ａ），（Ｂ），（Ｃ） 本発明の参考例１の広角端，中間焦点距離，望遠端におけるレンズ断面図 （Ａ），（Ｂ），（Ｃ） 本発明の参考例１の無限遠物体における広角端，中間焦点距離，望遠端における収差図 （Ａ），（Ｂ），（Ｃ） 本発明の参考例１の至近距離物体における広角端，中間焦点距離，望遠端における収差図 本発明の撮像装置の要部概略図

以下に、本発明のズームレンズ及びそれを有する撮像装置の実施の形態を添付の図面に基づいて説明する。本発明のズームレンズは、物体側より像側へ順に、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レンズ群を有する。そしてズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化するように４つ以上のレンズ群が移動する。また開口絞りを有する。フォーカシングに際して開口絞りよりも像側に位置する第１のフォーカス群と第２のフォーカス群が互いに異なった軌跡で移動する。

ここで第２のフォーカス群は、開口絞りと第１のフォーカス群の間に位置する。第１のフォーカス群は負の屈折力であり、第２のフォーカス群は正の屈折力である。

図１（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ本発明の実施例１のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端におけるレンズ断面図である。図２（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ本発明の実施例１のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における無限遠物体に合焦したときの収差図である。図３（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ本発明の実施例１のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端において至近距離物体0.38mに合焦したときの収差図である。

図４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ本発明の実施例２のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端におけるレンズ断面図である。図５（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ本発明の実施例２のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における無限遠物体に合焦したときの収差図である。図６（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ本発明の実施例２のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端において至近距離物体0.5mに合焦したときの収差図である。

図７（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ本発明の参考例１のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端におけるレンズ断面図である。図８（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ本発明の参考例１のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における無限遠物体に合焦したときの収差図である。図９（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ本発明の参考例１のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端において至近距離物体0.5mに合焦したときの収差図である。

図１０は本発明のズームレンズを備える一眼レフカメラ（撮像装置）の要部概略図である。

各実施例のズームレンズはビデオカメラやデジタルビデオカメラそして銀塩フィルムカメラ等の撮像装置に用いられる撮影レンズ系（光学系）である。レンズ断面図において、左方が物体側（前方）で、右方が像側（後方）である。レンズ断面図においてｉは物体側からのレンズ群の順番を示し、Ｌｉは第ｉレンズ群である。ＳＰは開口絞りである。ＳＰ２はＦナンバー絞り（Ｆｎｏ絞り）（絞り）である。Ｆナンバー絞りＳＰ２は開口径が一定又はズーミングに際して開口径を変えて各ズーム位置におけるＦナンバーの値を調整している。

ＩＰは像面であり、ビデオカメラやデジタルスチルカメラの撮影光学系として使用する際にはＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の固体撮像素子（光電変換素子）の撮像面に、銀塩フィルム用カメラのときはフィルム面に相当する。矢印は広角端から望遠端へのズーミングにおける各レンズ群の移動軌跡を示している。

球面収差図はｄ線について示している。非点収差図においてＭ、Ｓはｄ線でのメリディオナル像面、サジタル像面である。ＦｎｏはＦナンバー、ωは半画角（度）である。尚、以下の各実施例において広角端と望遠端は変倍用レンズ群が機構上、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。

各実施例のズームレンズは、物体側より像側へ順に（連続して）、負の屈折力の第１レンズ群Ｌ１、正の屈折力の第２レンズ群Ｌ２、負の屈折力の第３レンズ群Ｌ３、正の屈折力の第４レンズ群Ｌ４を有している。ズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化するように４つ以上のレンズ群が移動する開口絞りを有する。開口絞りＳＰは第３レンズ群Ｌ３の像側に位置し、広角端から望遠端への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。第３レンズ群Ｌ３はズーミングに際して一体的に移動する開放Ｆｎｏ絞りＳＰ２を有する。

各実施例は開口絞りＳＰより像側にフォーカシングに際して互いに異なった軌跡で移動する第１のフォーカス群（第１フォーカスレンズ群）ＬＦ１と第２のフォーカス群（第２フォーカスレンズ群）ＬＦ２を有している。第２のフォーカス群ＬＦ２は開口絞りＳＰと第１のフォーカス群ＬＦ１との間に配置されている。無限遠から最至近距離へのフォーカシングにおける第１のフォーカス群の移動量は第２のフォーカス群の移動量よりも大きい。無限遠から最至近距離へのフォーカシングにおける第１のフォーカス群ＬＦ１の移動量の最大値をＤｆ１、第２のフォーカス群ＬＦ２の移動量の最大値をＤｆ２とする。ここで、移動量Ｄｆ１と移動量Ｄｆ２はいずれも絶対値で示すものである。

無限遠に合焦しているときの広角端から望遠端へのズーミングにおける開口絞りＳＰから第２のフォーカス群ＬＦ２の最も物体側のレンズの物体側のレンズ面までの距離の最大値をＤｍａｘとする。無限遠に合焦しているときの広角端から望遠端へのズーミングにおける開口絞りＳＰから第２のフォーカス群ＬＦ２の最も物体側のレンズの物体側のレンズ面までの距離の最小値をＤｍｉｎとする。広角端における全系の焦点距離をＦｗ、第２のフォーカス群ＬＦ２の焦点距離をＦｆ２とする。このとき、
Ｄｆ２＜Ｄｆ１ ・・・（１）
１．５＜Ｄｍａｘ／Ｄｍｉｎ＜３０．０ ・・・（２）
０．０１＜Ｆｗ／Ｆｆ２＜０．１４ ・・・（３）
なる条件式を満足している。

一般に、光学系の収差に関しては、軸外光線の光軸からの高さが高い方が、像面湾曲等の軸外収差への寄与が高いことが知られている。またフォーカスの際の収差変動が少なく、迅速なフォーカスを行うためには、フォーカスレンズ群の重量が軽くなる開口絞りより後方の複数のレンズ群を移動させる所謂フローティングを利用することが望ましい。

本発明者は、開口絞りよりも像側の複数のレンズ群を用いてフローティングを行うとき、負の屈折力のフォーカスレンズ群を用いることにより、像面湾曲等の諸収差の変動を抑制し、フォーカスによる収差変動を低減できることを見出した。

各実施例ではフォーカシングに際して互いに独立に（異なった軌跡で）移動する２つのレンズ群を用いている。２つのレンズ群は開口絞りより像側へ順に正の屈折力の第２のフォーカス群ＬＦ２と負の屈折力の第１のフォーカス群ＬＦ１である。ここでフォーカスに際して移動量が大きい方が第１のフォーカス群ＬＦ１である。即ちフォーカスに際しての第１のフォーカス群ＬＦ１と第２のフォーカス群ＬＦ２の移動量の最大値Ｄｆ１，Ｄｆ２が条件式（１）を満足するようにしてフォーカスに際しての像面湾曲の変動を軽減している。

条件式（２）は、第２のフォーカス群ＬＦ２の光軸方向の位置に関し、主に広角端において像面湾曲を改善するためのものである。条件式（２）の上限値を超えるほど、広角端において第２のフォーカス群ＬＦ２と開口絞りＳＰが離れると、全系が大型化してくる。条件式（２）の下限を超えるほど広角端において第２のフォーカス群ＬＦ２と開口絞りＳＰが近くなると像面湾曲の補正が困難になる。

条件式（３）は、第２のフォーカス群Ｌｆ２の屈折力に関する。条件式（３）の上限を超えるほど第２のフォーカス群Ｌｆ２の屈折力が強くなると、フローティングによるフォーカスの際の収差変動の抑制と、ズーミングによる収差変動をバランス良く補正するのが困難になる。条件式（３）の下限を超えるほど第２のフォーカス群Ｌｆ２の屈折力が弱くなると、フォーカスの際の収差変動を軽減するのが困難になる。更に好ましくは条件式（２），（３）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。

１０＜Ｄｍａｘ／Ｄｍｉｎ＜２５ ・・・（２ａ）
０．０２＜Ｆｗ／Ｆｆ２＜０．１２ ・・・（３ａ）
尚、本発明において更に好ましくは次の条件式を満足するのが良い。第２のフォーカス群ＬＦ２は１枚の正レンズと１枚の負レンズより構成される。

各実施例において、第２のフォーカス群ＬＦ２は、正レンズと負レンズの接合レンズより構成される。第２のフォーカス群ＬＦ２に含まれる正レンズの焦点距離をＦｆ２Ｐ、第２のフォーカス群ＬＦ２に含まれる負レンズの焦点距離をＦｆ２Ｎとする。このとき、
０．０１＜｜１−｜Ｆｆ２Ｐ／Ｆｆ２Ｎ｜｜＜０．５０ ・・・（４）
なる条件式を満足するのが良い。

条件式（４）は、第２のフォーカス群ＬＦ２を構成する正レンズと負レンズの屈折力の比に関する。第２のフォーカス群ＬＦ２は、ズーミングに際して移動する第４レンズ群Ｌ４の一部分のレンズ群を利用している。従って、ズーミングとフォーカシングに際しての動きを構成するメカ部品の製造誤差に対するレンズ群の偏芯量が大きくなる。従って良好な光学性能を保つためには、偏芯による光学性能への影響がなるべく小さいことが良い。

条件式（４）の上限を超えるほど第２のフォーカス群ＬＦ２中の正レンズと負レンズの屈折力に差があると、正レンズと負レンズの境界において偏芯による収差の変化が大きくなり、製造誤差による光学性能の劣化が大きくなる。条件式（４）の下限を超えるほど正レンズと負レンズの屈折力の差が小さいと、フローティングによる光学性能の改善が少なくなる。条件式（４）は、さらに望ましくは以下の数値範囲にあることが望ましい。
０．０１＜｜１−｜Ｆｆ２Ｐ／Ｆｆ２Ｎ｜｜＜０．２５ ・・・（４ａ）

以上のように各実施例によれば、ズーム比３、Ｆナンバー２．８程度で、フォーカスによる像面湾曲、特に広角端において像面湾曲の変動を良好に補正し、物体距離全域において良好な光学性能を有するズームレンズが容易に得られる。

次に各実施例のレンズ構成について説明する。図１の実施例１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は負の屈折力を持つ第５レンズ群、Ｌ６は正の屈折力の第６レンズ群である。

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は像側へ、第２レンズ群Ｌ２は物体側へ、第３レンズ群Ｌ３は開口絞りＳＰ、開放Ｆｎｏ絞りＳＰ２と一体（同一の移動）で物体側に凸状の軌跡で移動する。更に第４レンズ群Ｌ４は物体側へ、第５レンズ群Ｌ５は物体側へ移動する。第６レンズ群Ｌ６はズーミング及びフォーカシングに際して不動である。

第１レンズ群Ｌ１、第２レンズ群Ｌ２、第４レンズ群Ｌ４、第５レンズ群Ｌ５によって変倍を行い、変倍によって変動する像面を、第３レンズ群Ｌ３の移動によって補正している。実施例１はズーミングに際して５つのレンズ群が移動することで、必要なズーム比を得るとともに、ズーミングに伴う諸収差の変動を軽減している。無限遠物体から至近距離物体へのフォーカシングに際して、第１のフォーカス群ＬＦ１としての第５レンズ群Ｌ５を像側に移動させている。

さらに、第４レンズ群Ｌ４中の一部分のレンズを第１フォーカス群ＬＦ１とは別に移動する第２のフォーカス群Ｌｆ２として物体側へ移動させている。これによって、フォーカシングによる収差の変動を軽減している。

以上のように、実施例１ではズーミングに際して第１レンズ群Ｌ１乃至第５レンズ群Ｌ５が移動する。第２のフォーカス群ＬＦ２は第４レンズ群Ｌ４の一部分よりなり、第１のフォーカス群ＬＦ１は第５レンズ群Ｌ５よりなっている。また、実施例１は、第１レンズ群に２つの非球面を配している。これにより、広角端における画角周辺のサジタル像面湾曲の改善によって急激な補正不足となるメリディオナル像面の補正及び歪曲の補正を容易にしている。また、実施例１は、第６レンズ群Ｌ６に２つの非球面を配している。これにより、広角端において像面湾曲の補正を容易にしている。

図４の実施例２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レンズ群である。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は像側へ、第２レンズ群Ｌ２は物体側へ移動する。第３レンズ群Ｌ３は開口絞りＳＰ、開放Ｆｎｏ絞りＳＰ２と一体で物体側に凸状の軌跡で移動する。更に第４レンズ群Ｌ４は物体側へ、第５レンズ群Ｌ５は物体側へ移動する。

第１レンズ群Ｌ１、第２レンズ群Ｌ２、第４レンズ群Ｌ４、第５レンズ群Ｌ５によって変倍を行い、変倍によって変動する像面を、第３レンズ群Ｌ３の移動によって補正している。実施例２はズーミングに際して５つのレンズ群が移動することで、必要なズーム比を得るとともに、ズーミングに伴う諸収差の変動を軽減している。無限遠物体から至近距離物体へのフォーカシングに際して第１のフォーカシングレンズ群ＬＦ１としての第５レンズ群Ｌ５を像側に移動させている。

さらに、第４レンズ群Ｌ４中の一部分のレンズを第１のフォーカス群ＬＦ１とは別に移動する第２のフォーカス群Ｌｆ２として物体側へ移動させている。これによりフォーカシングによる収差の変動を軽減している。

以上のように実施例２ではズーミングに際して第１レンズ群Ｌ１乃至第５レンズ群Ｌ５が移動する。第２のフォーカス群ＬＦ２は第４レンズ群Ｌ４の一部分よりなり、第１のフォーカス群ＬＦ１は第５レンズ群Ｌ５よりなっている。また実施例２は、第１レンズ群に２つの非球面を配している。これにより広角端において画角周辺のサジタル像面湾曲の改善によって急激な補正不足となるメリディオナル像面の補正及び歪曲の補正を容易にしている。

また、実施例２は、第２レンズ群に１つの非球面を配している。これにより、望遠端において球面収差の補正を容易にしている。また、実施例２は、第５レンズ群に２つの非球面を配している。これにより、広角端において像面湾曲の補正を容易にしている。

図７の参考例１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レンズ群である。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は像側へ、第２レンズ群Ｌ２は物体側へ、第３レンズ群Ｌ３は開口絞りＳＰ、開放Ｆｎｏ絞りＳＰ２と一体で物体側に凸状の軌跡で移動する。更に第４レンズ群Ｌ４は物体側へ移動する。

第１レンズ群Ｌ１、第２レンズ群Ｌ２、第４レンズ群Ｌ４によって変倍を行い、変倍によって変動する像面を、第３レンズ群Ｌ３の移動によって補正している。参考例１はズーミングに際して４つのレンズ群が移動することで、必要なズーム比を得るとともに、ズーミングに伴う諸収差の変動を軽減している。

無限遠物体から至近距離物体へのフォーカシングに際して第１のフォーカス群ＬＦ１としての第４レンズ群Ｌ１の一部分のレンズを像側に移動させている。さらに、第４レンズ群Ｌ４中の一部分のレンズを第１のフォーカス群ＬＦ１とは別に移動する第２のフォーカス群Ｌｆ２として物体側へ移動させることで、フォーカスによる収差の変動を軽減している。

参考例１ではズーミングに際して各レンズ群が移動する。第２のフォーカス群ＬＦ２は第４レンズ群Ｌ４の一部分のレンズよりなり、第１のフォーカス群ＬＦ１は第２のフォーカス群ＬＦ２よりも像側の一部のレンズよりなっている。また、参考例１は、第１レンズ群に２つの非球面を配している。これにより広角端において画角周辺のサジタル像面湾曲の改善によって急激な補正不足となるメリディオナル像面の補正、及び歪曲の補正を容易にしている。

また、参考例１は、第2レンズ群に１つの非球面を配している。これにより、望遠端において球面収差の補正を容易にしている。また、参考例１は、第４レンズ群に２つの非球面を配している。これにより、広角端において像面湾曲の補正を容易にしている。

次に実施例１、２、参考例１に示したズームレンズを撮像装置に適用した実施例を図１０を用いて説明する。図１０は一眼レフカメラの要部概略図である。図１０において、１０は実施例１、２、参考例１のズームレンズ１を有する撮影レンズである。ズームレンズ１は保持部材である鏡筒２に保持されている。２０はカメラ本体であり、撮影レンズ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、撮影レンズ１０の像形成位置に配置された焦点板４より構成されている。更に焦点板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、その正立像を観察するための接眼レンズ６などによって構成されている。

７は感光面であり、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等のズームレンズによって形成される像を受光する固体撮像素子（光電変換素子）や銀塩フィルムが配置される。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上に撮影レンズ１０によって像が形成される。

本発明のズームレンズはクイックリターンミラーのない所謂ミラーレスのカメラにも同様に適用することができる。

以下に実施例１、２、参考例１に対応する数値実施例１〜３を示す。各数値実施例においてｉは物
体側からの面の順番を示す。数値実施例においてｒｉは物体側より順に第ｉ番目のレンズ
面の曲率半径、ｄｉは物体側より順に第ｉ番目のレンズ厚及び空気間隔、ｎｄｉとνｄｉ
は各々物体側より順に第ｉ番目のレンズの材料の屈折率とアッベ数である。ＢＦはバック
フォーカスである。非球面形状は光軸方向にＸ軸、光軸と垂直方向にＨ軸、光の進行方向
を正とし、ｒを近軸曲率半径、ｋを円錐定数、各非球面係数をＡ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０
、Ａ１２としたとき、

で与えるものとする。各非球面係数における「Ｅ±ｘｘ」は「×１０±^xx」を意味している。また前述の条件式（２），（３），（４）と数値実施例の関係を表１に示す。

［数値実施例１］
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1* 263.552 2.08 1.7725 49.6 63.63
2 34.5 16.68 51.55
3 -78.411 2.5 1.804 46.6 51.03
4 -1642.17 0.1 51
5* 147.491 4.18 1.7495 35.3 50.92
6 -486.702 (可変) 50.69
7 -1026.21 3 1.618 63.4 40.4
8 -116.115 0.5 40.62
9 82.197 2 1.84666 23.9 40.73
10 47.711 7.07 1.59282 68.6 39.89
11 -188.861 0.15 39.71
12 57.999 4.44 1.883 40.8 38.33
13 1191.271 (可変) 37.68
14（Fno絞り） ∞ 2.25 25.91
15 -97.536 1.3 1.8061 40.9 25.21
16 56.152 2.87 24.7
17 -94.524 1.3 1.7432 49.3 24.77
18 40.268 4.09 1.84666 23.9 25.48
19 -156.617 1.69 25.66
20(絞り) ∞ (可変) 25.85
21 119.789 1.39 1.80809 22.8 26.14
22 34.608 6.1 1.43875 94.9 25.98
23 -53.323 (可変) 26.26
24 56.617 3.28 1.59282 68.6 26.22
25 -177.495 0.97 25.98
26 57.209 3.07 1.43875 94.9 26.65
27 -450.614 (可変) 26.65
28 -498.043 3.8 1.80518 25.4 26.61
29 -35.865 0.15 26.63
30 -35.888 1.5 1.72047 34.7 26.5
31 30.102 (可変) 26.3
32* 55.891 5.1 1.58313 59.4 36
33* -1801.29 36.22
像面 ∞

非球面データ
第1面
K =0.00E+00 A 4=2.63451E-06 A 6=-1.13606E-09 A 8=1.57408E-13
A10=2.10327E-16 A12=-7.19037E-20
第5面
K =0.00E+00 A 4=-8.16931E-07 A 6=2.32636E-10 A 8=1.72998E-12
A10=-2.09561E-15 A12=5.99777E-19
第32面
K =0.00E+00 A 4=8.24588E-07 A 6=-3.80587E-09 A 8=6.11912E-12
A10=1.37029E-14 A12=-2.07864E-18
第33面
K =0.00E+00 A 4=7.31749E-07 A 6=-6.39483E-09 A 8=2.10283E-12
A10=4.36987E-14 A12=-4.03388E-17

各種データ
ズーム比 2.75

焦点距離 24.69 34.99 67.9
Fナンバー 2.9 2.9 2.9
半画角（度） 41.23 31.73 17.67
像高 21.64 21.64 21.64
レンズ全長 211.75 196.67 173.34
BF 38.38 38.38 38.38

d6 59.6 35.77 2.17
d13 3.33 7.61 23.14
d20 21.81 16.92 2.74
d23 0.7 0.7 0.7
d27 2.08 2.12 6.38
d31 4.29 13.61 18.26

物体距離至近時
d20 20.938 16.048 1.868
d23 1.572 1.572 1.572
d27 3.469 4.378 13.978
d31 2.903 11.359 10.661

入射瞳位置 34.43 34.01 45.22
射出瞳位置 -65.14 -77.47 -58.93
前側主点位置 53.24 58.44 65.74
後側主点位置 13.68 3.38 -29.53

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 -43.3 25.55 2.9 -18.59
2 7 37.94 17.16 5.82 -4.8
3 14 -45.33 13.49 1.86 -8.8
4 21 37.72 15.51 7.29 -3.59
5 28 -43.3 5.45 3.14 0.02
6 32 93.06 5.1 0.1 -3.13


単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -51.59
2 3 -102.49
3 5 151.45
4 7 211.59
5 9 -137.99
6 10 64.97
7 12 68.92
8 15 -44.04
9 17 -37.84
10 18 38.2
11 21 -60.67
12 22 48.87
13 24 72.79
14 26 115.91
15 28 47.82
16 30 -22.51
17 32 93.06

［数値実施例２］
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1* 638.428 2.08 1.7725 49.6 65.19
2 35.152 16.12 52.72
3 -110.645 2.5 1.804 46.6 52.21
4 569.675 0.1 52.06
5* 149.5 4.73 1.7495 35.3 52.12
6 -367.969 (可変) 51.88
7 1110.9 3 1.618 63.4 40.69
8 -139.527 0.5 40.84
9 79.949 2 1.84666 23.9 40.85
10 45.706 6.94 1.59282 68.6 39.91
11 -281.166 0.15 39.7
12* 54.598 4.44 1.883 40.8 38.44
13 467.363 (可変) 37.77
14（Fno絞り）∞ 2.4 25.83
15 -92.618 1.3 1.8061 40.9 25.12
16 61.026 2.87 24.69
17 -88.584 1.3 1.7432 49.3 24.77
18 34.325 4.49 1.84666 23.9 25.62
19 -140.325 1.29 25.8
20(絞り) ∞ (可変) 25.94
21 107.005 1.39 1.80809 22.8 26.09
22 29.467 6.16 1.43875 94.9 25.85
23 -71.134 (可変) 26.18
24 76.42 3.37 1.59282 68.6 26.41
25 -86.921 0.5 26.31
26 82.433 3 1.43875 94.9 25.56
27 -92.126 (可変) 25.7
28 -133.927 3.15 1.80518 25.4 25.95
29 -35.47 0.15 26.1
30 -36.938 1.5 1.7495 35.3 25.97
31 47.531 4.29 26.4
32* 118.072 2.39 1.7859 44.2 28.3
33* -669.031 (可変) 28.71
像面 ∞

非球面データ
第1面
K = 0.00E+00 A 4= 2.98785E-06 A 6= -1.39501E-09
A 8= 1.78892E-13 A10= 2.08249E-16 A12= -1.05452E-19
第5面
K = 0.00E+00 A 4= -5.75137E-07 A 6= -1.89268E-10
A 8= 2.94024E-12 A10= -3.24708E-15 A12= 1.52626E-18
第12面
K = 0.00E+00 A 4= -1.55150E-08 A 6= -4.11437E-11
A 8= 4.03702E-14 A10= 2.36907E-17 A12= -6.67811E-19
第32面
K = 0.00E+00 A 4= -1.86353E-06 A 6= -1.79792E-08
A 8= 7.18781E-11 A10= -4.43174E-13 A12= 6.90523E-16
第33面
K = 0.00E+00 A 4= -1.62531E-06 A 6= -1.57734E-08
A 8= 4.25444E-11 A10= -2.89266E-13 A12= 3.91402E-16

各種データ
ズーム比 2.75

焦点距離 24.7 34.87 67.9
Fナンバー 2.9 2.9 2.9
画角 41.22 31.82 17.67
像高 21.64 21.64 21.64
レンズ全長 209.13 192.53 168.6
BF 39.38 50.68 53.89

d6 59.6 34.89 1.44
d13 2.75 6.48 24.32
d20 19.88 15.61 1.33
d23 0.66 0.66 0.66
d27 4.75 2.1 4.86
d33 39.38 50.68 53.89

物体距離至近時
d20 18.968 14.698 0.418
d23 1.569 1.569 1.569
d27 6.131 4.169 12.124
d33 37.999 48.607 46.616

入射瞳位置 33.8 32.93 45.55
射出瞳位置 -59.41 -47.9 -25.32
前側主点位置 52.33 55.46 55.24
後側主点位置 14.68 15.81 -14.02

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 -44.44 25.54 1.72 -19.87
2 7 39.18 17.03 5.43 -5.1
3 14 -48.36 13.65 1.68 -9.01
4 21 38.87 15.72 8.73 -2.27
5 28 -91.94 11.49 -1.48 -10.19


単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -48.23
2 3 -115.05
3 5 142.4
4 7 200.76
5 9 -129.51
6 10 66.85
7 12 69.66
8 15 -45.46
9 17 -33.14
10 18 32.96
11 21 -50.73
12 22 48.39
13 24 69.13
14 26 99.68
15 28 59.08
16 30 -27.52
17 32 127.87

［数値実施例３］
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1* 291.444 2.08 1.7725 49.6 63.9
2 31.991 16.98 51
3 -121.328 2.5 1.804 46.6 50.45
4 343.168 0.1 50.51
5* 139.24 5.02 1.7495 35.3 50.75
6 -445.88 (可変) 50.49
7 1015.43 3 1.618 63.4 41.23
8 -127.839 0.5 41.38
9 78.593 2 1.84666 23.9 41.45
10 44.823 8 1.59282 68.6 40.48
11 -241.531 0.15 40.19
12* 55.226 4.44 1.883 40.8 38.84
13 613.437 (可変) 38.24
14（Fno絞り） ∞ 3.02 26.34
15 -97.447 1.3 1.8061 40.9 25.23
16 52.972 2.87 24.68
17 -89.406 1.3 1.7432 49.3 24.74
18 39.118 5 1.84666 23.9 25.53
19 -122.993 1.06 25.81
20(絞り) ∞ (可変) 25.93
21 108.329 1.39 1.80809 22.8 26.09
22 31.354 5.34 1.43875 94.9 25.85
23 -71.379 (可変) 26.04
24 76.655 3.14 1.59282 68.6 26.16
25 -90.475 0.5 26.05
26 82.589 3 1.43875 94.9 25.82
27 -102.454 2.63 25.94
28 -127.703 2.74 1.80518 25.4 26.03
29 -36.112 0.15 26.13
30 -37.596 1.5 1.7495 35.3 26.01
31 47.648 8.13 26.41
32* 90.394 2.39 1.7859 44.2 30.79
33* -8046.92 (可変) 31.14
像面 ∞

非球面データ
第1面
K = 0.00000E+00 A 4= 3.19133E-06 A 6= -1.55329E-09
A 8= -2.72390E-14 A10= 1.88906E-16 A12= -1.13810E-20
第5面
K = 0.00000E+00 A 4= -4.91496E-07 A 6= 7.41072E-11
A 8= 3.74404E-12 A10= -2.48251E-15 A12= 3.09080E-19
第12面
K = 0.00000E+00 A 4= 1.97927E-07 A 6= -4.15353E-10
A 8= 5.63712E-13 A10= -1.05891E-15 A12= -4.18498E-19
第32面
K = 0.00000E+00 A 4= -2.12962E-06 A 6= -1.56417E-09
A 8= -2.16331E-11 A10= -3.11391E-13 A12= 3.24771E-16
第33面
K = 0.00000E+00 A 4= -1.48869E-06 A 6= -8.33440E-09
A 8= 4.28439E-11 A10= -5.86017E-13 A12= 7.40622E-16

各種データ
ズーム比 2.75

焦点距離 24.7 35.75 67.9
Fナンバー 2.9 2.9 2.9
半画角（度） 41.22 31.18 17.67
像高 21.64 21.64 21.64
レンズ全長 215.39 192.52 172.54
BF 40.3 47.04 55.41

d6 60.11 29.89 1.29
d13 2.38 6.7 23.35
d20 21.87 18.16 1.77
d23 0.48 0.48 0.48
d33 40.3 47.04 55.41

物体距離至近時
d20 20.414 16.704 0.314
d23 1.934 1.934 1.934
d27 3.943 4.956 9.844
d33 38.993 44.718 48.200

入射瞳位置 33.33 32.52 45.33
射出瞳位置 -73.05 -61.36 -28.9
前側主点位置 52.65 56.48 58.54
後側主点位置 15.6 11.29 -12.49

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 -42.26 26.69 2.12 -20.34
2 7 37.84 18.09 5.91 -5.37
3 14 -46.53 14.55 2.09 -9.35
4 21 63.42 31.39 7.64 -17.85

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -46.68
2 3 -111.22
3 5 142.09
4 7 183.91
5 9 -126.65
6 10 64.44
7 12 68.48
8 15 -42.41
9 17 -36.46
10 18 35.56
11 21 -55.05
12 22 50.45
13 24 70.49
14 26 104.74
15 28 61.71
16 30 -27.83
17 32 113.76

Ｌ１ 第１レンズ群 Ｌ２ 第２レンズ群 Ｌ３ 第３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 Ｌｆ２ 第２のフォーカス群
Ｌｆ１ 第１のフォーカス群 ＳＰ 開口絞り
ＳＰ２ 開放Ｆｎｏ絞り

Claims (8)

1. 物体側より像側へ順に、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レンズ群を有し、ズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化するように４つ以上のレンズ群が移動し、開口絞りを有するズームレンズであって、
   前記開口絞りの像側に配置された第１のフォーカス群と、前記開口絞りと前記第１のフォーカス群の間に配置された第２のフォーカス群が、フォーカシングに際して互いに異なる軌跡で移動し、
   無限遠から最至近距離へのフォーカシングにおける前記第１のフォーカス群の移動量は、前記第２のフォーカス群の移動量よりも大きく、
   無限遠に合焦しているときの広角端から望遠端へのズーミングにおける前記開口絞りから前記第２のフォーカス群の最も物体側のレンズ面までの距離の最大値をＤｍａｘ、無限遠に合焦しているときの広角端から望遠端へのズーミングにおける前記開口絞りから前記第２のフォーカス群の最も物体側のレンズ面までの距離の最小値をＤｍｉｎ、広角端における全系の焦点距離をＦｗ、前記第２のフォーカス群の焦点距離をＦｆ２とするとき、
   １．５＜Ｄｍａｘ／Ｄｍｉｎ＜３０．０
   ０．０１＜Ｆｗ／Ｆｆ２＜０．１４
   なる条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
2. 前記第２のフォーカス群は１枚の正レンズと１枚の負レンズより構成され、前記第２のフォーカス群に含まれる正レンズの焦点距離をＦｆ２Ｐ、前記第２のフォーカス群に含まれる負レンズの焦点距離をＦｆ２Ｎとするとき、
   ０．０１＜｜１−｜Ｆｆ２Ｐ／Ｆｆ２Ｎ｜｜＜０．５０
   なる条件式を満足することを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
3. 前記第２のフォーカス群は、正レンズと負レンズの接合レンズより構成されることを特徴とする請求項１または２に記載のズームレンズ。
4. 前記開口絞りは前記第３レンズ群の像側に配置されており、ズーミングに際して前記第３レンズ群と一体的に移動することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のズームレンズ。
5. ズーミングに際して前記第３レンズ群と一体的に移動する絞りをさらに有し、該絞りの開口径は、ズーミングに際して一定または可変であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のズームレンズ。
6. 物体側より像側へ順に配置された、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レンズ群より構成され、ズーミングに際して各レンズ群が移動し、前記第２のフォーカス群は前記第４レンズ群の一部のレンズから構成され、前記第１のフォーカス群は前記第５レンズ群から構成されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のズームレンズ。
7. 物体側より像側へ順に配置された、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、負の屈折力の第５レンズ群、正の屈折力の第６レンズ群より構成され、ズーミングに際して前記第１レンズ群乃至前記第５レンズ群が移動し、前記第２のフォーカス群は前記第４レンズ群の一部のレンズから構成され、前記第１のフォーカス群は前記第５レンズ群から構成され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。
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される像を受光する光電変換素子を有することを特徴とする撮像装置。