JP6207266B2 - 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及びそれを有する撮像装置に関し、特にビデオカメラや電子スチルカメラ、放送用カメラ、監視カメラ等のように固体撮像素子を用いた撮像装置に好適なものである。

近年、撮像装置に用いる撮影光学系としては、広画角、高ズーム比（高変倍比）で、しかも全ズーム範囲で高い光学性能を有した小型のズームレンズであることが要求されている。これらの要求に応えるズームレンズとして、物体側に正の屈折力（光学的パワー＝焦点距離の逆数）のレンズ群を配置したポジティブリード型のズームレンズが知られている。

ポジティブリード型のズームレンズとして物体側から像側へ順に、正、負、正、正、負の屈折力の第１レンズ群乃至第５レンズ群より構成される５群ズームレンズが知られている（特許文献１）。特許文献１ではズーミングに際して第１レンズ群を不動とし、像側の複数のレンズ群を移動させることによってズーミング及びフォーカシングを行った広画角かつ小型なズームレンズを開示している。

またポジティブリード型のズームレンズとして、物体側から像側へ順に、正、負、正、正、負、正の屈折力の第１レンズ群乃至第６レンズ群より構成される６群ズームレンズが知られている（特許文献２）。特許文献２では、ズーミングに際して第１レンズ群を不動とし、像側の複数のレンズ群を移動させることによってズーミング及びフォーカシングを行った小型なズームレンズを開示している。

特開平５−２１５９６７号公報 特開２００１−０７５００８号公報

ポジティブリード型のズームレンズにおいて、広画角化、高ズーム比化を図りつつレンズ系全体の小型化を図るには、ズームタイプや各レンズ群の屈折力（パワー）、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。

例えば、高ズーム比化及び全系の小型化を図りつつ、ズーミングに際しての収差変動が少なく、全ズーム範囲にわたり高い光学性能を得るには、ズームレンズを６つのレンズ群より構成する。そしてズーミングに際して３以上のレンズ群を互いに異なった軌跡で移動させるのが良い。またズームレンズを構成する各レンズ群を保持するレンズ鏡筒の強度を高めるには、ズーミングやフォーカシングに際して移動するレンズ群を適切に選定することが重要になってくる。例えば最も物体側の第１レンズ群をズーミングやフォーカシングに際して不動とすると、レンズ鏡筒を強固に製造することが容易になる。

前述した特許文献２は、ズーミングに際して第１レンズ群を不動とし第１レンズ群よりも像側の複数のレンズ群を移動させている。これによって、レンズ鏡筒の強固が容易で、しかも高ズーム比で全系の小型化が容易なズームレンズを開示している。しかしながら、広角端の撮影画角が４２度程度で撮影画角が必ずしも広画角でない。

本発明は、広画角、高ズーム比で全ズーム範囲にわたり高い光学性能を有し、しかもレンズ鏡筒を強固に製造することが容易な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配置された、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第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レンズ群より構成され、
ズーミングに際して、前記第１レンズ群は不動であり、前記第２レンズ群、前記第３レンズ群、前記第４レンズ群、前記第５レンズ群が互いに異なる軌跡で移動することにより、隣り合うレンズ群の間隔が変化するズームレンズであって、
広角端から望遠端へのズーミングに際して、前記第３レンズ群は物体側へ凸形状の軌跡で移動し、
広角端における前記第３レンズ群の結像倍率をβ３ｗ、広角端における前記第４レンズ群の結像倍率をβ４ｗとするとき、
−２．１＜β３ｗ／β４ｗ＜−０．５
なる条件式を満足することを特徴としている。
この他、本発明のズームレンズは、物体側より像側へ順に配置された、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第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レンズ群より構成され、
ズーミングに際して、前記第１レンズ群は不動であり、前記第２レンズ群、前記第３レンズ群、前記第４レンズ群、前記第５レンズ群が互いに異なる軌跡で移動することにより、隣り合うレンズ群の間隔が変化するズームレンズであって、
前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の間に、ズーミングに際して前記第３レンズ群と同じ軌跡で移動する開口絞りを有し、
広角端における前記第３レンズ群の結像倍率をβ３ｗ、広角端における前記第４レンズ群の結像倍率をβ４ｗ、前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３、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と像面との光軸上の間隔の最大値をＤＳとするとき、
−２．１＜β３ｗ／β４ｗ＜−０．５
１．５＜ＤＳ／ｆ３＜３．０
なる条件式を満足することを特徴としている。
この他、本発明のズームレンズは、物体側より像側へ順に配置された、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第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レンズ群より構成され、
ズーミングに際して、前記第１レンズ群は不動であり、前記第２レンズ群、前記第３レンズ群、前記第４レンズ群、前記第５レンズ群が互いに異なる軌跡で移動することにより、隣り合うレンズ群の間隔が変化するズームレンズであって、
広角端から望遠端へのズーミングに際して、前記第２レンズ群は像側へ移動し、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群は物体側に凸形状の軌跡で移動し、
広角端における前記第３レンズ群の結像倍率をβ３ｗ、広角端における前記第４レンズ群の結像倍率をβ４ｗとするとき、
−２．１＜β３ｗ／β４ｗ＜−０．５
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、高ズーム比で全ズーム範囲にわたり高い光学性能を有し、しかもレンズ鏡筒を強固に製造することが容易なズームレンズが得られる。

（Ａ），（Ｂ），（Ｃ） 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 （Ａ），（Ｂ），（Ｃ） 実施例１のズームレンズの広角端，中間のズーム位置，望遠端における収差図 （Ａ），（Ｂ），（Ｃ） 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 （Ａ），（Ｂ），（Ｃ） 実施例２のズームレンズの広角端，中間のズーム位置，望遠端における収差図 （Ａ），（Ｂ），（Ｃ） 実施例３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 （Ａ），（Ｂ），（Ｃ） 実施例３のズームレンズの広角端，中間のズーム位置，望遠端における収差図 （Ａ），（Ｂ），（Ｃ） 実施例４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 （Ａ），（Ｂ），（Ｃ） 実施例４のズームレンズの広角端，中間のズーム位置，望遠端における収差図 （Ａ），（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ） 実施例１の第３レンズ群，第４レンズ群，第５レンズ群，第６レンズ群をそれぞれ防振動作させたときの望遠端における横収差図 本発明の撮像装置の要部概略図

以下に、本発明の好ましい実施の形態を添付の図面に基づいて詳細に説明する。本発明のズームレンズは、物体側より像側へ順に配置された、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第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レンズ群より構成されている。ズーミングに際して、第１レンズ群は不動で、第２レンズ群、第３レンズ群、第４レンズ群、第５レンズ群は互いに異なった軌跡で移動することにより、隣り合うレンズ群の間隔が変化する。

図１，図３，図５，図７は本発明のズームレンズの実施例１乃至４のレンズ断面図である。レンズ断面図において（Ａ）は広角端（短焦点距離端）、（Ｂ）は中間のズーム位置、（Ｃ）は望遠端（長焦点距離端）である。図２，図４，図６，図８は本発明のズームレンズの実施例１乃至４の収差図である。収差図において（Ａ）は広角端、（Ｂ）は中間のズーム位置、（Ｃ）は望遠端である。図９は実施例１において画像ブレを補正したときの横収差図である。図１０は本発明の撮像装置の要部概略図である。

各実施例１乃至実施例４は、広角端における撮影画角２ωは７８．１度〜６７．４度であり、ズーム比１０程度、開口比１．８〜３．０程度と、広画角、高ズーム比でかつＦナンバーが明るいズームレンズである。

本発明のズームレンズは、デジタルカメラ、ビデオカメラ、銀塩フィルムカメラ等の撮像装置に用いられるものである。レンズ断面図において、左方が前方（物体側、拡大側）で右方が後方（像側、縮小側）である。レンズ断面図においてｉは物体側から像側へ各レンズ群の順序を示し、Ｂｉは第ｉレンズ群である。Ｂ１は正の屈折力の第１レンズ群、Ｂ２は負の屈折力の第２レンズ群、Ｂ３は正の屈折力の第３レンズ群、Ｂ４は正の屈折力の第４レンズ群、Ｂ５は負の屈折力の第５レンズ群、Ｂ６は正の屈折力の第６レンズ群である。

ＳＰは開放Ｆナンバー（Ｆｎｏ）光束を決定（制限）する開口絞りの作用をするＦナンバー決定部材（以下「開口絞り」ともいう）である。Ｇは光学フィルター、フェースプレート、水晶ローパスフィルター、赤外カットフィルター等に相当する光学ブロックである。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）の撮像面が置かれる。又、銀塩フィルム用カメラの撮影光学系として使用する際にはフィルム面に相当する感光面が置かれている。

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。球面収差図において、実線はｄ線、二点鎖線はｇ線である。非点収差図において点線はメリディオナル像面、実線はサジタル像面である。倍率色収差はｇ線によって表している。ＦｎｏはＦナンバーである。ωは半画角（度）を示し、光線追跡値による画角を示す。 各実施例のズームレンズでは、ズーミングに際して、第１レンズ群Ｂ１と第６レンズ群Ｂ６が不動である。

そして第２レンズ群Ｂ２、第３レンズ群Ｂ３、第４レンズ群Ｂ４、第５レンズ群Ｂ５が移動する。具体的には、広角端から望遠端へのズーミングに際して、第２レンズ群Ｂ２は像側へ移動し、第３レンズ群Ｂ３，第４レンズ群Ｂ４，第５レンズ群Ｂ５は物体側に凸状の軌跡で移動する。

各実施例のズームレンズでは、広画角を確保し、諸収差を良好に補正するために、物体側から像側へ順に、正、負、正、正、負、正の屈折力の第１レンズ群Ｂ１乃至第６レンズ群Ｂ６を有する構成を採用している。

レンズ群を、物体側と像側に対称な屈折力の配置することで諸収差の補正を容易にしている。第２レンズ群Ｂ２を主変倍レンズ群とし、さらに第３レンズ群Ｂ３、第４レンズ群Ｂ４に適切な変倍分担を行わせることで、広画角でありながら全系の小型化を維持している。そして明るいＦナンバーでありながらズーミングにおける収差変動を軽減している。第５レンズ群Ｂ５によって変倍における像面変動を補正している。そして、広角端における第３レンズ群Ｂ３の結像倍率をβ３ｗ、広角端における第４レンズ群Ｂ４の結像倍率をβ４ｗとする。

このとき、
−２．１＜β３ｗ／β４ｗ＜−０．５ ・・・（１）
なる条件式を満足している。

条件式（１）は広角端における第３レンズ群Ｂ３の結像倍率と、広角端における第４レンズ群Ｂ４の結像倍率の比を適切に定めるものである。条件式（１）の上限値を超えて、第４レンズ群Ｂ４の結像倍率の絶対値が大きくなると、所定のズーム比を確保しつつ、全系の小型化、特にレンズ全長は縮小化されるが、主に広角端において像面湾曲が大きくなる。条件式（１）の下限値を超えて、第３レンズ群Ｂ３の結像倍率の絶対値が大きくなると、所定のズーム比を確保しつつ、全系の小型化は容易になるが、ズーミングに際して球面収差の変動が大きくなるので良くない。

以上のように各実施例によれば、明るいＦナンバーを維持しつつ広画角化を図ると共に、第１レンズ群をズーミングに際して不動としながら前玉有効径の小型化を図っている。更にレンズ全長を短縮し、広角端から望遠端に至る全ズーム範囲にわたり良好なる光学性能を得ている。

各実施例において、更に好ましくは次の条件式のうち１以上を満足するのが良い。第２レンズ群Ｂ２と第３レンズ群Ｂ３の間に、ズーミングに際して第３レンズ群Ｂ３と同じ軌跡で移動する開口絞りを有し、広角端から望遠端へのズーミングにおける開口絞りＳＰと像面との光軸上の間隔の最大値をＤＳとする。第１レンズ群Ｂ１の焦点距離をｆ１、第２レンズ群Ｂ２の焦点距離をｆ２、第３レンズ群Ｂ３の焦点距離をｆ３とする。レンズ全長をＴＬとする。ここで、レンズ全長ＴＬは、最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの距離に空気換算でのバックフォーカスの値を加えた値である。このとき、次の条件式のうち１以上を満足するのが良い。

１．５＜ＤＳ／ｆ３＜３．０ ・・・（２）
−８．０＜ｆ１／ｆ２＜−０．５ ・・・（３）
２．５＜ＴＬ／ｆ３＜５．５ ・・・（４）
−４．０＜ｆ３／ｆ２＜−１．５ ・・・（５）
次に前述の各条件式の技術的意味について説明する。

条件式（２）は、第３レンズ群Ｂ３の焦点距離に対する開口絞りＳＰと像面との距離のズーミングにおける最大値の比を適切に定めるものである。条件式（２）の上限値を超えて、開口絞りＳＰが物体側へ近づきすぎると、前玉有効径の小型化は容易になるが、第３レンズ群Ｂ３より像側のレンズ群への軸外光線の光線入射高さが高くなりすぎ、像面湾曲が増大し、この補正が困難となる。また、条件式（２）の下限値を超えて、第３レンズ群Ｂ３の焦点距離が短くなりすぎると、レンズ全長は短くなるが、広角端において球面収差、コマ収差が増大し、これらの諸収差の補正が困難となる。

条件式（３）は、第２レンズ群Ｂ２の焦点距離に対する第１レンズ群Ｂ１の焦点距離の比を適切に定めるものである。条件式（３）の下限値を超えて、第２レンズ群Ｂ２の焦点距離の絶対値が小さくなりすぎると、所望の変倍比を確保することは容易となるが、ズーミングによる像面湾曲や倍率色収差の変動が増大する。また広角端において歪曲収差が増大し、この補正が困難となる。また、条件式（３）の上限値を超えて、第２レンズ群Ｂ２の焦点距離の絶対値が大きくなりすぎると、諸収差の補正は容易となるが、所望の変倍比を確保することが困難となる。

条件式（４）は、第３レンズ群Ｂ３の焦点距離に対するレンズ全長の比を適切に定めるものである。条件式（４）の上限値を超えて、第３レンズ群Ｂ３の焦点距離が短くなりすぎると、レンズ全長は短くなるが諸収差が増大し、これらの補正が困難となる。また、条件式（３）の下限値を超えて、第３レンズ群Ｂ３の焦点距離が長くなりすぎると、諸収差の補正は容易となるが、ズーミングに際しての第３レンズ群Ｂ３の移動量が増加し、レンズ全長が長くなるので良くない。

条件式（５）は、第２レンズ群Ｂ２の焦点距離に対する第３レンズ群Ｂ３の焦点距離の比を適切に定めるものである。条件式（５）の上限値を超えて、第２レンズ群Ｂ２の焦点距離の絶対値が大きくなりすぎると、所望の変倍比を得ることが困難となり、ズーミングに際して第２レンズ群Ｂ２の移動量を増大させなければならず、レンズ全長が増大するので好ましくない。また、条件式（５）の下限値を超えて、第２レンズ群Ｂ２の焦点距離の絶対値が小さくなりすぎると、ズーミングに際して像面湾曲や倍率色収差の変動が増大し、また広角端において歪曲収差が大きくなり、この補正が困難となる。

好ましくは条件式（１）乃至条件式（６）の数値範囲は、次の如く設定するのが良い。
−２．１＜β３ｗ／β４ｗ＜−１．２ ・・・（１ａ）
１．７＜ＤＳ／ｆ３＜２．５ ・・・（２ａ）
−７．５＜ｆ１／ｆ２＜−５．５ ・・・（３ａ）
３．０＜ＴＬ／ｆ３＜５．０ ・・・（４ａ）
−３．３＜ｆ３／ｆ２＜−２．０ ・・・（５ａ）
更に好ましくは、条件式（１ａ）乃至条件式（５ａ）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。

−２．０５＜β３ｗ／β４ｗ＜−１．６０・・・（１ｂ）
１．８＜ＤＳ／ｆ３＜２．１ ・・・（２ｂ）
−７．１＜ｆ１／ｆ２＜−６．０ ・・・（３ｂ）
３．７＜ＴＬ／ｆ３＜４．１ ・・・（４ｂ）
−２．８＜ｆ３／ｆ２＜−２．４ ・・・（５ｂ）

以上のように、各レンズ群のレンズ構成や変倍分担、ズーミングに際しての開口絞りＳＰの移動量等を適切に設定し、明るいFナンバーを維持しつつ広角化で、第１レンズ群Ｂ１をズーミングに際して不動としながら前玉有効径の小型化を図っている。そしてレンズ全長を短縮し、広角端から望遠端に至る全ズーム範囲にわたり良好なる光学性能を有するズームレンズを達成している。

次に各実施例における好ましい構成について説明する。第２レンズ群Ｂ２は１つ以上の非球面を備えることが収差補正上好ましい。全系の小型化のために第２レンズ群Ｂ２を少ないレンズ枚数で構成した場合、主に広角端において像面湾曲を良好に補正するため第２レンズ群Ｂ２は非球面を備えることがよい。第３レンズ群は広角端から望遠端へのズーミングに際して、物体側へ凸形状の軌跡で移動する。これによれば、所定のズーム比を確保しつつズーミングに際しての収差変動を軽減することが容易になる。

一般にズームレンズにおいて、第１レンズ群をズーミングに際して不動としたレンズ構成の場合、第１レンズ群を通過する軸外光線の入射高さがズーム中間域で最大となる。このときの最大値によって第１レンズ群の有効径が決定される。

そこで、各実施例では開口絞りＳＰを第２レンズ群Ｂ２と第３レンズ群Ｂ３の間に配置し、広角端から望遠端へのズーミングに際してズーム中間域で物体側に位置するように移動させることで、入射瞳を任意に物体側へ移動させている。開口絞りＳＰをズーム中間域で物体側へ移動させることで、ズーム中間域での第１レンズ群Ｂ１を通過する軸外光線の入射高さを低く抑えて、第１レンズ群Ｂ１の有効径の小型化を図っている。

さらに、開口絞りＳＰをズーム中間に比べ望遠端において像側へ位置するように移動させることで主変倍の第２レンズ群Ｂ２をより像側へ移動させている。これにより、レンズ全長の短縮を維持しながら、所定のズーム比を確保している。

以上の理由により、開口絞りＳＰと一体的な第３レンズ群Ｂ３は広角端から望遠端に至るズーミングに際して、物体側へ凸形状の軌跡で移動させている。また、ズーミングに際して開口絞りＳＰを移動させることで、ズーム全域において適切な周辺光量を確保することを容易にしている。各実施例では、構造を簡易化し、全系の小型化を図るために開口絞りＳＰと第３レンズ群Ｂ３を一体（同じ移動軌跡）として動かしている。

前述のように広角端から望遠端へのズーミングに際して開口絞りＳＰと第３レンズ群Ｂ３は物体側に凸形状の軌跡で移動する。これにより、ズーミングに際して第１レンズ群Ｂ１を不動としながらも、広画角化を図りつつ、前玉有効径の小型とレンズ全長の縮小を達成している。レンズ断面図、及び実施例の中間ズーム位置は、開口絞りＳＰと一体に移動する第３レンズ群Ｂ３が物体側へ最も移動したときのズーム位置である。

第３レンズ群Ｂ３と第４レンズ群Ｂ４の間隔が望遠端において最も小さくなるようにズーミングに際して第３レンズ群Ｂ３と第４レンズ群Ｂ４が移動することで高ズーム比を確保しつつ、諸収差を良好に補正している。さらに、第５レンズ群Ｂ５は１枚のレンズで構成し、フォーカシングに際して移動することで、小型化な駆動機構でフォーカスを実現しつつ、鏡筒を含むレンズ全系の小型化を実現している。

尚、第５レンズ群Ｂ５を１枚のレンズで構成した場合、像面湾曲を良好に補正するためには、１つ以上の非球面形状の面を有するのが良い。第６レンズ群Ｂ６は、ズーミングの機構の簡略化、及び鏡筒機構を含めた全系の小型化のためズーミングに際して不動としている。

以上のようなレンズ構成とすることでズーミングに際して第１レンズ群Ｂ１を不動としながら小型で広画角のズームレンズを達成している。近年、撮像装置に用いられる多くのズームレンズには光学系全体が振動（傾動）した時の画像ぶれを補正する画像ぶれ機構が求められ、画像ぶれ補正時にも高い光学性能を有することが要求されている。

各実施例のズームレンズでは、開口絞りＳＰより像面側のいずれかのレンズ群または一部のレンズ成分を光軸に対して垂直方向の成分を持つように移動させて、光学系が振動したときの画像ぶれを補正している。

一般に開口絞りＳＰよりも像面側のレンズ群は有効径が小さいため、光軸方向に対し、垂直方向の成分を持つように移動させる手段を設けることが容易であり、また駆動源の小型化による鏡筒の全体の小型化も容易になる。特に、第３レンズ群以降のレンズ群の全部または一部のレンズ成分を光軸方向に対し垂直方向の成分を持つよう移動させて、ズームレンズが振動したときの画像ブレを補正することが好ましい。第３レンズ群以降のレンズ群又はレンズ成分はレンズ外径が小さく、小型となるので画像ブレの補正機構を小型にすることが容易になる。

図９の（Ａ）から（Ｄ）は実施例１において、開口絞りＳＰより像側の各レンズ群をそれぞれ防振レンズ群とし光軸に対して垂直方向の成分を持つように移動させ光学系全体が振動（傾動）したときの撮影画像のぶれを補正する防振動作を行った時の横収差である。

図９（Ａ）は第３レンズ群Ｂ３、図９（Ｂ）は第４レンズ群Ｂ４、図９（Ｃ）は第５レンズ群Ｂ５、図９（Ｄ）は第６レンズ群Ｂ６をそれぞれ防振レンズ群としている。そしてズームレンズが０．３度傾いた状態の画像のブレを補正するよう移動させた時の望遠端におけるｄ線のメリディオナル像面の横収差図を示している。横収差図において、中央部グラフは軸上、上下のグラフは最大像高を１０割としたきの像高の上側７割、像高の下側７割を示している。横収差図の縦軸は横収差量、横軸は開口絞りＳＰ面上における光線高さを示す。

各実施例において、第３レンズ群Ｂ３が１つ以上の非球面を備え、第３レンズ群Ｂ３の全部または一部のレンズ成分を光軸方向に対し垂直方向の成分を持つよう移動させて、画像ブレを補正することが好ましい。これは、開口絞りＳＰ近傍にある第３レンズ群Ｂ３は画像ブレの補正時に発生する偏芯コマ収差を軽減するのが容易なためである。

本発明の撮像装置は、上記のいずれかのズームレンズと、歪曲収差又は倍率色収差の少なくとも一方を電気的に補正する補正回路とを備える構成とするのが良い。このようにズームレンズの歪曲収差又は倍率色収差の少なくとも一方を許容することのできるレンズ構成にすれば、より一層のレンズ枚数の削減及び全系の小型化が容易になる。特に、倍率色収差を電気的に補正すれば、撮影画像の色にじみを軽減し、解像力の向上を図ることが容易となる。

次に本発明のズームレンズを撮影光学系として用いたデジタルビデオカメラ装置の実施例を図１０を用いて説明する。図１０において、１０はカメラ本体、１１は実施例１乃至４で説明したいずれか１つのズームレンズによって構成された撮影光学系である。１２はカメラ本体１０に内蔵され、撮影光学系１１によって形成された被写体像を受光するＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の固体撮像素子（光電変換素子）である。

このように本発明のズームレンズをデジタルスチルカメラやビデオカメラ等の撮像装置に適用することにより、小型で高い光学性能を有する撮像装置を実現している。

尚、各実施例のズームレンズは投射装置（プロジェクタ）用の投射光学系として用いることもできる。

次に本発明の実施例１乃至４に対応する数値実施例１乃至４を示す。数値実施例においてｉは物体からの面の順番を示す。ｒｉは物体側より順に第ｉ番目の面の曲率半径、ｄｉは物体側より順に第ｉ番目と第ｉ＋１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番目の光学部材の材質の屈折率とアッベ数である。また最も像側の２つの面はフェースプレート等のガラス材である。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、Ａ４，Ａ６，Ａ８，Ａ１０を各々非球面係数としたとき、

なる式で表している。＊は非球面形状を有する面を意味している。「ｅ−ｘ」は１０^−ｘを意味している。 像高は半画角を決定する最大像高である。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空気換算で表している。レンズ全長は第１レンズ面から最終レンズ面までの距離にバックフォーカスＢＦを加えた距離である。また各光学面の間隔ｄが（可変）となっている部分は、ズーミングに際して変化するものであり、別表に焦点距離に応じた面間隔を記している。各数値実施例のレンズデータに基づく各条件式の計算結果を表１に示す。

［数値実施例１］
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 81.340 1.25 1.84666 23.9
2 32.738 3.54 1.69680 55.5
3 -591.538 0.20
4 28.161 1.89 1.77250 49.6
5 66.125 (可変)
6* -41.477 0.80 1.80400 46.6
7* 8.298 2.53
8 -21.188 0.80 1.70154 41.2
9 14.129 0.23
10 14.718 2.00 1.94595 18.0
11 169.671 (可変)
12(絞り) ∞ 0.50
13* 14.266 2.41 1.55332 71.7
14 -22.338 0.60 1.65844 50.9
15 -30.865 (可変)
16 21.036 0.50 1.94595 18.0
17 9.509 0.27
18* 10.373 2.92 1.85135 40.1
19* -31.130 (可変)
20* -87.884 0.50 1.55332 71.7
21* 7.475 (可変)
22 12.545 0.50 1.94595 18.0
23 7.313 5.10 1.85135 40.1
24 -21.997 2.65
25 ∞ 0.50 1.49000 70.0
26 ∞ 0.82
像面 ∞

非球面データ
第6面
K = 3.68648e+000 A 4= 2.69192e-005 A 6= 5.70990e-007 A 8= 2.76808e-009 A10=-8.65164e-011

第7面
K =-4.79961e-001 A 4=-1.09914e-005 A 6= 1.01322e-007 A 8= 7.52985e-008 A10=-3.52896e-010

第13面
K =-2.77118e+000 A 4= 2.55476e-005 A 6=-4.02070e-007 A 8=-1.22191e-008 A10= 4.27661e-010

第18面
K =-8.10028e-003 A 4=-2.50138e-005 A 6=-7.75170e-008 A 8= 1.14145e-008 A10= 1.64334e-010

第19面
K = 3.24674e+000 A 4= 2.25606e-005 A 6=-6.98017e-007 A 8= 1.76042e-008 A10= 1.81885e-010

第20面
K = 2.86935e+002 A 4=-4.13617e-004 A 6= 1.18010e-005 A 8= 5.10020e-007 A10=-2.14964e-008

第21面
K =-1.53343e+000 A 4= 1.32184e-004 A 6= 4.25824e-007 A 8= 1.78139e-006 A10=-6.54095e-008

各種データ
ズーム比 10.00

焦点距離 3.81 30.42 38.07
Fナンバー 1.80 2.69 3.00
半画角（度） 33.82 5.63 4.51
像高 2.55 3.00 3.00
レンズ全長 71.48 71.48 71.48
BF 3.81 3.81 3.81

d 5 1.45 20.22 25.04
d11 26.47 0.94 1.07
d15 7.20 3.40 1.25
d19 1.95 12.08 9.66
d21 4.06 4.49 4.11

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 43.73
2 6 -6.87
3 12 18.47
4 16 18.14
5 20 -12.43
6 22 10.64
7 25 ∞

［数値実施例２］
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 73.905 1.25 1.84666 23.9
2 31.926 4.54 1.63854 55.4
3 -312.853 0.20
4 27.296 2.14 1.80400 46.6
5 57.202 (可変)
6* -113.933 0.80 1.83481 42.7
7* 7.392 3.87
8 -25.548 0.80 1.65844 50.9
9 14.474 0.54
10 15.718 2.00 1.92286 18.9
11 230.851 (可変)
12(絞り) ∞ 0.50
13* 13.941 2.68 1.55332 71.7
14 -24.577 0.60 1.65844 50.9
15 -38.880 (可変)
16 22.739 0.50 1.94595 18.0
17 9.836 0.24
18* 9.913 2.15 1.80400 46.6
19* -34.924 (可変)
20* -92.189 0.50 1.55332 71.7
21* 6.690 (可変)
22 10.602 0.50 1.94595 18.0
23 7.436 3.50 1.85135 40.1
24 -22.861 2.65
25 ∞ 0.50 1.49000 70.0
26 ∞ 0.77
像面 ∞

非球面データ
第6面
K = 3.34640e+001 A 4= 8.34674e-006 A 6=-2.53613e-008 A 8= 3.40167e-009 A10=-2.68763e-011

第7面
K =-5.40562e-001 A 4=-1.92546e-005 A 6=-1.65588e-006 A 8= 5.01712e-008 A10=-4.01206e-010

第13面
K =-2.36709e+000 A 4= 3.01839e-005 A 6=-1.55401e-007 A 8=-1.79595e-008 A10= 4.94778e-010

第18面
K =-3.83032e-002 A 4=-3.77362e-005 A 6=-1.05244e-006 A 8=-8.45624e-008 A10= 1.59118e-009

第19面
K = 1.10391e+001 A 4= 5.45573e-005 A 6=-9.67009e-007 A 8=-7.51021e-008 A10= 1.44111e-009

第20面
K = 3.30770e+002 A 4=-4.28186e-004 A 6= 1.01579e-005 A 8= 7.60236e-007 A10=-3.89058e-008

第21面
K =-1.29886e+000 A 4= 2.16465e-004 A 6= 2.48381e-006 A 8= 2.18079e-006 A10=-1.02930e-007

各種データ
ズーム比 10.00

焦点距離 3.80 28.04 38.00
Fナンバー 1.80 2.69 3.00
半画角（度） 38.29 6.11 4.51
像高 3.00 3.00 3.00
レンズ全長 75.61 75.61 75.61
BF 3.76 3.76 3.76

d 5 1.52 21.61 25.61
d11 28.09 1.77 0.86
d15 8.93 5.66 3.70
d19 3.30 11.46 10.36
d21 2.73 4.05 4.03

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 44.20
2 6 -7.24
3 12 19.51
4 16 19.98
5 20 -11.25
6 22 9.28
7 25 ∞

［数値実施例３］
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 67.948 1.25 1.84666 23.9
2 31.593 5.87 1.60311 60.6
3 -448.170 0.20
4 29.484 2.46 1.80400 46.6
5 71.339 (可変)
6* -43.102 0.80 1.77250 49.6
7* 7.796 3.51
8 -22.398 0.80 1.76200 40.1
9 13.074 0.25
10 14.259 2.00 1.92286 18.9
11 534.761 (可変)
12(絞り) ∞ 0.50
13* 14.155 2.35 1.55332 71.7
14 -23.190 0.60 1.72047 34.7
15 -28.735 (可変)
16 22.332 0.50 1.94595 18.0
17 9.661 0.29
18* 10.552 2.46 1.88300 40.8
19* -30.835 (可変)
20* -81.802 0.50 1.55332 71.7
21* 7.654 (可変)
22 11.774 0.50 1.94595 18.0
23 6.641 4.03 1.85135 40.1
24 -21.399 2.65
25 ∞ 0.50 1.49000 70.0
26 ∞ 0.87
像面 ∞

非球面データ
第6面
K =-2.34137e+000 A 4= 4.45955e-005 A 6= 4.16754e-007 A 8= 3.33942e-009 A10=-7.13704e-011

第7面
K =-5.22859e-001 A 4= 7.41417e-006 A 6=-1.28638e-006 A 8= 1.14898e-007 A10= 4.20509e-010

第13面
K =-2.67258e+000 A 4= 1.67177e-005 A 6=-6.42061e-007 A 8= 7.08202e-009 A10= 6.00866e-011

第18面
K = 9.98862e-003 A 4=-2.60354e-005 A 6=-7.03933e-007 A 8= 7.03691e-009 A10= 4.42783e-010

第19面
K = 2.75616e+000 A 4= 1.72661e-005 A 6=-6.60703e-007 A 8= 1.07114e-009 A10= 1.13574e-010

第20面
K = 3.13846e+002 A 4=-4.08984e-004 A 6= 1.46752e-005 A 8= 5.25065e-007 A10=-2.95128e-008

第21面
K =-1.44763e+000 A 4= 1.65880e-004 A 6= 4.51249e-006 A 8= 1.63826e-006 A10=-7.39294e-008

各種データ
ズーム比 10.00

焦点距離 3.14 24.46 31.45
Fナンバー 1.80 2.69 3.00
半画角（度） 39.04 6.99 5.45
像高 2.55 3.00 3.00
レンズ全長 72.74 72.74 72.74
BF 3.86 3.86 3.86

d 5 0.88 19.97 25.31
d11 26.74 0.96 1.17
d15 7.71 4.14 1.31
d19 1.83 11.69 9.66
d21 2.87 3.27 2.58

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 45.06
2 6 -6.43
3 12 17.98
4 16 17.47
5 20 -12.62
6 22 10.04
7 25 ∞

［数値実施例４］
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 78.284 1.25 1.84666 23.9
2 32.560 4.26 1.69680 55.5
3 -808.846 0.20
4 28.520 2.03 1.80400 46.6
5 61.937 (可変)
6* -42.057 0.80 1.80400 46.6
7* 8.038 2.93
8 -21.364 0.80 1.70154 41.2
9 13.746 0.21
10 14.042 2.00 1.92286 18.9
11 278.439 (可変)
12(絞り) ∞ 0.50
13* 14.031 2.14 1.55332 71.7
14 -22.950 0.60 1.61772 49.8
15 -29.068 (可変)
16 22.683 0.50 1.94595 18.0
17 9.495 0.28
18* 10.420 2.48 1.88300 40.8
19* -30.599 (可変)
20* -84.483 0.50 1.55332 71.7
21* 6.934 (可変)
22 11.909 0.50 1.94595 18.0
23 7.192 5.48 1.85135 40.1
24 -20.440 2.65
25 ∞ 0.50 1.49000 70.0
26 ∞ 0.62
像面 ∞

非球面データ
第6面
K = 4.99112e+000 A 4= 5.43445e-005 A 6= 5.98838e-007 A 8=-2.63464e-009 A10=-2.57401e-011

第7面
K =-3.78963e-001 A 4= 4.23018e-006 A 6= 2.28169e-008 A 8= 1.02075e-007 A10=-3.24520e-010

第13面
K =-2.64538e+000 A 4= 1.43583e-005 A 6=-4.58160e-007 A 8=-7.93959e-009 A10= 2.27721e-010

第18面
K = 7.42773e-003 A 4=-3.03256e-005 A 6=-1.11212e-007 A 8= 6.40766e-009 A10= 2.03522e-010

第19面
K = 2.98995e+000 A 4= 1.94937e-005 A 6=-7.44438e-007 A 8= 2.17437e-008 A10=-3.51303e-011

第20面
K = 3.47380e+002 A 4=-4.19193e-004 A 6= 1.18491e-005 A 8= 7.85702e-007 A10=-1.66854e-008

第21面
K =-1.48623e+000 A 4= 1.73699e-004 A 6= 1.04604e-006 A 8= 1.96855e-006 A10=-5.30034e-008

各種データ
ズーム比 10.00

焦点距離 3.60 28.20 36.02
Fナンバー 1.80 2.69 3.00
半画角（度） 35.30 6.07 4.76
像高 2.55 3.00 3.00
レンズ全長 71.31 71.31 71.31
BF 3.61 3.61 3.61

d 5 1.42 19.92 25.32
d11 26.48 0.85 0.89
d15 7.25 3.52 0.96
d19 1.84 11.00 8.95
d21 3.25 4.95 4.13

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 44.58
2 6 -6.86
3 12 17.67
4 16 17.77
5 20 -11.56
6 22 10.09
7 25 ∞

Ｂ１ 第１レンズ群 Ｂ２…第２レンズ群 Ｂ３ 第３レンズ群
Ｂ４ 第４レンズ群 Ｂ５ 第５レンズ群 Ｂ６ 第６レンズ群

Claims (9)

1. 物体側より像側へ順に配置された、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第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レンズ群より構成され、
   ズーミングに際して、前記第１レンズ群は不動であり、前記第２レンズ群、前記第３レンズ群、前記第４レンズ群、前記第５レンズ群が互いに異なる軌跡で移動することにより、隣り合うレンズ群の間隔が変化するズームレンズであって、
   広角端から望遠端へのズーミングに際して、前記第３レンズ群は物体側へ凸形状の軌跡で移動し、
   広角端における前記第３レンズ群の結像倍率をβ３ｗ、広角端における前記第４レンズ群の結像倍率をβ４ｗとするとき、
   −２．１＜β３ｗ／β４ｗ＜−０．５
   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. 物体側より像側へ順に配置された、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第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レンズ群より構成され、
   ズーミングに際して、前記第１レンズ群は不動であり、前記第２レンズ群、前記第３レンズ群、前記第４レンズ群、前記第５レンズ群が互いに異なる軌跡で移動することにより、隣り合うレンズ群の間隔が変化するズームレンズであって、
   前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の間に、ズーミングに際して前記第３レンズ群と同じ軌跡で移動する開口絞りを有し、
   広角端における前記第３レンズ群の結像倍率をβ３ｗ、広角端における前記第４レンズ群の結像倍率をβ４ｗ、前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３、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と像面との光軸上の間隔の最大値をＤＳとするとき、
   −２．１＜β３ｗ／β４ｗ＜−０．５
   １．５＜ＤＳ／ｆ３＜３．０
   なる条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
3. 物体側より像側へ順に配置された、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第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レンズ群より構成され、
   ズーミングに際して、前記第１レンズ群は不動であり、前記第２レンズ群、前記第３レンズ群、前記第４レンズ群、前記第５レンズ群が互いに異なる軌跡で移動することにより、隣り合うレンズ群の間隔が変化するズームレンズであって、
   広角端から望遠端へのズーミングに際して、前記第２レンズ群は像側へ移動し、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群は物体側に凸形状の軌跡で移動し、
   広角端における前記第３レンズ群の結像倍率をβ３ｗ、広角端における前記第４レンズ群の結像倍率をβ４ｗとするとき、
   −２．１＜β３ｗ／β４ｗ＜−０．５
   なる条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
4. 前記第３レンズ群と前記第４レンズ群の間隔は望遠端において最も小さくな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. 前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２とするとき、
   −８．０＜ｆ１／ｆ２＜−０．５
   なる条件式を満足す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. レンズ全長をＴＬ、前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３とするとき、
   ２．５＜ＴＬ／ｆ３＜５．５
   なる条件式を満足す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. 前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２、前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３とするとき、
   −４．０＜ｆ３／ｆ２＜−１．５
   なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のズームレンズ。
8. 前記第５レンズ群は１枚のレンズにより構成され、前記第５レンズ群はフォーカシングに際して移動す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。
9. 請求項１乃至８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た像を受光する固体撮像素子を有することを特徴とする撮像装置。