JP6544957B2 - 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、例えば放送用テレビカメラ、映画用カメラ、ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、銀塩写真用カメラ等の撮像装置の撮像光学系として好適なものである。

近年、撮像装置に用いられる撮像光学系には大口径比、高ズーム比で全系が小型軽量で且つ高い光学性能を有するズームレンズが求められている。高ズーム比のズームレンズとして、最も物体側にズーミングに際して不動の正の屈折力のレンズ群を配置し、全体として４つのレンズ群若しくは５つのレンズ群により構成されるポジティブリード型のズームレンズが知られている（特許文献１乃至６）。

特許文献１乃至３には、物体側から像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、負の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群で構成される４群ズームレンズが開示されている。特許文献１乃至３のズームレンズはズーミングに際して第２レンズ群と第３レンズ群が移動する。特許文献４には、物体側から像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群で構成される４群ズームレンズが開示されている。特許文献４のズームレンズはズーミングに際して第２レンズ群と第３レンズ群が移動する。

特許文献１ではズーム比２．６程度、広角端での撮影画角（画角）が４７°程度、Ｆナンバー３．５程度の大口径かつ高ズーム比のズームレンズを開示している。特許文献２ではズーム比２．９程度、広角端での撮影画角（画角）が５３°程度、Ｆナンバー２．０程度の大口径かつ高ズーム比のズームレンズを開示している。

特許文献３ではズーム比１５．０程度、広角端での撮影画角（画角）が２０°程度、Ｆナンバー２．８程度の大口径かつ高ズーム比のズームレンズを開示している。特許文献４ではズーム比２．７程度、広角端での撮影画角（画角）が３４°程度、Ｆナンバー２．８程度の大口径かつ高ズーム比のズームレンズを開示している。

特許文献５、６には物体側から像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、負の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群、正の屈折力の第５レンズ群よりなる５群ズームレンズが開示されている。この５群ズームレンズにおいては、ズーミングに際して負の屈折力の第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レンズ群が移動する。

特開平０７−０２７９７８号公報 特開平０６−０８８９４２号公報 特開２００７−１３９８５８号公報 特開２００９−０８６５３７号公報 特開平０２−０５０１２０号公報 特開平０４−１４７１１０号公報

テレビカメラやビデオカメラ等の撮像装置に用いられるズームレンズには、全系が小型で軽量であること、高ズーム比で全ズーム範囲にわたり高画質（高解像力）が得られること、大口径比であること等が要望されている。

ポジティブリード型のズームレンズにおいて、大口径比、高ズーム比、全系の小型化軽量化を図りつつ高い光学性能を得るには、例えば広角端における望遠化、ズーミングに際して移動するレンズ群での変倍比の十分な確保が重要になってくる。更に第１レンズ群の小型軽量化を図ることが重要になってくる。特に広角端における第２レンズ群の結像倍率（拡大率）、及び第１レンズ群と変倍系を構成する各レンズ群の屈折力やレンズ構成等を適切に設定することが重要となってくる。

特許文献１、２のズームレンズは、広角端での望遠化、高ズーム比化が必ずしも十分でない。特許文献３のズームレンズは、広角端での望遠化、高ズーム比を達成している。しかしながら、更なる広角端での望遠化と高ズーム比化を図るには、広角端での第２レンズ群の結像倍率、及び第１レンズ群と変倍系を構成する各レンズ群の屈折力やレンズ構成等が必ずしも十分でない。

特許文献４は、広角端での望遠化を達成しているが、第３レンズ群が正の屈折力で広角端から望遠端へのズーミングに際して像側に凸状の軌跡を描いている。このため高ズーム比化を図るのに不利な構成となっているため、高ズーム比化が困難である。特許文献５、６の５群ズームレンズにおいては、全系の小型化と高性能化を図っているが、広角端から望遠端へのズーミングに際する第２レンズ群の変倍比が小さく、ズーム比が必ずしも十分でなかった。

本発明は、例えば、大口径比、高ズーム比、小型軽量、および高い光学性能の点で有利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、物体側から像側へ順に、ズーミングのためには不動の正の屈折力の第１レンズ群と、ズーミングのために移動するレンズ群を２つ以上含む変倍系と、後レンズ群とを有し、隣り合うレンズ群の間隔がいずれもズーミングのために変化するズームレンズであって、
前記変倍系は、物体側から像側へ順に、ズーミングのために移動する負の屈折力の第２レンズ群と、ズーミングのために移動する負の屈折力の第３レンズ群とを有し、広角端から望遠端へのズーミングのために前記第２レンズ群は像側に移動し、前記第２レンズ群よりも像側に開口絞りを有し、
前記第１レンズ群及び第２レンズ群の焦点距離をそれぞれｆ１及びｆ２とし、広角端での前記第２レンズ群の結像倍率をβ２ｗとし、広角端での前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間の光軸上の間隔をＬ１２ｗとし、広角端での前記第１レンズ群の最も像側のレンズ面から前記開口絞りまでの光軸上の長さをＬ１Ｓｗとして、
２．８＜｜ｆ１／ｆ２｜＜１０．０
β２ｗ＜３．５０×１０−３×｜ｆ１／ｆ２｜３−８．４９×１０−２×｜ｆ１／ｆ２
｜２＋６．９０×１０−１×｜ｆ１／ｆ２｜−２．２２
｜Ｌ１２ｗ／Ｌ１Ｓｗ｜＜０．１０
なる条件式を満たすことを特徴としている。

本発明によれば、例えば、大口径比、高ズーム比、小型軽量、および高い光学性能の点で有利なズームレンズを得られる。

本発明の実施例１の広角端におけるレンズ断面図 （Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ） 本発明の実施例１の各ズーム位置における収差図 本発明の実施例２の広角端におけるレンズ断面図 （Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ） 本発明の実施例２の各ズーム位置における収差図 本発明の実施例３の広角端におけるレンズ断面図 （Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ） 本発明の実施例３の各ズーム位置における収差図 本発明の実施例４の広角端におけるレンズ断面図 （Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ） 本発明の実施例４の各ズーム位置における収差図 本発明の実施例５の広角端におけるレンズ断面図 （Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ） 本発明の実施例５の各ズーム位置における収差図 本発明の実施例６の広角端におけるレンズ断面図 （Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ） 本発明の実施例６の各ズーム位置における収差図 本発明の実施例７の広角端におけるレンズ断面図 （Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ） 本発明の実施例７の各ズーム位置における収差図 （Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ） 実施例１、２、５、６のズーミングに伴う各レンズ群の移動軌跡の説明図 （Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ） 実施例３、４のズーミングに伴う各レンズ群の移動軌跡の説明図 （Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ） 実施例７のズーミングに伴う各レンズ群の移動軌跡の説明図 （Ａ）、（Ｂ） 第１レンズ群と第２レンズ群の光学配置の説明図 （Ａ）、（Ｂ） 第１レンズ群と第２レンズ群の光学配置の説明図 条件式（１）、（２）に関する説明図 本発明の撮像装置の要部概略図

次に各実施例のレンズ構成の特徴について説明する。本発明のズームレンズは、物体側から像側へ順に、ズーミングに際して（のためには）不動の正の屈折力の第１レンズ群、ズーミングに際して（のために）移動するレンズ群を２つ以上含む変倍系、後レンズ群を有している。そして隣り合うレンズ群の間隔がズーミングに際して変化する。変倍系は物体側から像側へ順に、ズーミングに際して（のために）移動する負の屈折力の第２レンズ群、ズーミングに際して移動する負の屈折力の第３レンズ群を有している。広角端から望遠端へのズーミングに際して第２レンズ群は像側に移動し、第２レンズ群よりも像側に開口絞りを有している。

図１は本発明の実施例１のズームレンズの広角端で無限遠物体に合焦（フォーカス）しているときのレンズ断面図である。図２（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、実施例１の無限遠物体に合焦しているときのそれぞれ広角端、中間のズーム位置（焦点距離２００．００ｍｍ）、望遠端における縦収差図である。実施例１はズーム比７．０倍、広角端の半画角１０．６５度、望遠端の半画角１．５４度のズームレンズである。但し、焦点距離の値は、後述する数値実施例をｍｍ単位で表したときの値である。これは以下の各数値実施例において、全て同じである。

図３は本発明の実施例２のズームレンズの広角端で無限遠物体に合焦しているときのレンズ断面図である。図４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、実施例２の無限遠物体に合焦しているときのそれぞれ広角端、中間のズーム位置（焦点距離１５８．１１ｍｍ）、望遠端における縦収差図である。実施例２はズーム比４．０倍、広角端の半画角１０．０度、望遠端の半画角２．５２度のズームレンズである。

図５は本発明の実施例３のズームレンズの広角端で無限遠物体に合焦しているときのレンズ断面図である。図６（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、実施例３の無限遠物体に合焦しているときのそれぞれ広角端、中間のズーム位置（焦点距離１５０．００ｍｍ）、望遠端における縦収差図である。実施例３はズーム比２０．０倍、広角端の半画角９．４６度、望遠端の半画角０．４８度のズームレンズである。

図７は本発明の実施例４のズームレンズの広角端で無限遠物体に合焦しているときのレンズ断面図である。図８（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、実施例４の無限遠物体に合焦しているときのそれぞれ広角端、中間のズーム位置（焦点距離１３０．００ｍｍ）、望遠端における縦収差図である。実施例４はズーム比６．８倍、広角端の半画角１６．４９度、望遠端の半画角２．４９度のズームレンズである。

図９は本発明の実施例５のズームレンズの広角端で無限遠物体に合焦しているときのレンズ断面図である。図１０（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、実施例５の無限遠物体に合焦しているときのそれぞれ広角端、中間のズーム位置（焦点距離２５６．５１ｍｍ）、望遠端における縦収差図である。実施例５はズーム比７．９７倍、広角端の半画角８．９度、望遠端の半画角１．１３度のズームレンズである。

図１１は本発明の実施例６のズームレンズの広角端で無限遠物体に合焦しているときのレンズ断面図である。図１２（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、実施例６の無限遠物体に合焦しているときのそれぞれ広角端、中間のズーム位置（焦点距離２２０．２４ｍｍ）、望遠端における縦収差図である。実施例６はズーム比５．０倍、広角端の半画角８．０３度、望遠端の半画角１．６２度のズームレンズである。

図１３は本発明の実施例７のズームレンズの広角端で無限遠物体に合焦しているときのレンズ断面図である。図１４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、実施例７の無限遠物体に合焦しているときのそれぞれ広角端、中間のズーム位置（焦点距離１８０．３１ｍｍ）、望遠端における縦収差図である。実施例７はズーム比２２．０倍、広角端の半画角７．８３度、望遠端の半画角０．３６度のズームレンズである。

図１５（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は実施例１、２、５、６のズームレンズにおける近軸配置及び広角端から望遠端へのズーミングにかけての各レンズ群の移動軌跡の説明図である。図１６（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は実施例３、４のズームレンズにおける近軸配置及び広角端から望遠端へのズーミングにかけての各レンズ群の移動軌跡の説明図である。図１７（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は実施例７のズームレンズにおける近軸配置及び広角端から望遠端へのズーミングにかけての各レンズ群の移動軌跡の説明図である。

図１８（Ａ）、（Ｂ）は本発明の各実施例における第１レンズ群Ｕ１と第２レンズ群Ｕ２の広角端、望遠端における光学配置の模式図である。図１９（Ａ）、（Ｂ）は各実施例のズームレンズの広角端における第１レンズ群、第２レンズ群の近軸配置及び軸上近軸光線の光路図である。図２０は実施例１乃至７の条件式（１）、（２）及び（２ａ）に対する数値図である。図２１は本発明の撮像装置の要部概略図である。

図１５、図１６、図１７において矢印は広角端から望遠端へのズーミングに際しての各レンズ群の移動軌跡を示す。レンズ断面図においてフォーカス（Focus）に関する矢印は無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングに際しての部分群Ｆの移動方向を示す。レンズ断面図において、Ｕ１はズーミングに際して不動の正の屈折力の第１レンズ群である。第１レンズ群Ｕ１はフォーカシングに際して移動する部分群Ｆが含まれている。

ＬＺはズーミングに際して移動するレンズ群を２つ以上含む変倍系である。Ｒはズーミングに際して不動の結像用の正の屈折力の後レンズ群である。図５、図１３においてＰは色分解プリズムや光学フィルターであり、ガラスブロックとして示している。変倍系ＬＺは広角端（短焦点距離端）から望遠端（長焦点距離端）へのズーミングに際して像面側へ移動する負の屈折力の第２レンズ群（バリエーターレンズ群）第２レンズ群Ｕ２を有する。更に第２レンズ群Ｕ２の変倍に連動して移動し、変倍に伴う像面変動を補正するために物体側へ凸状の軌跡を描いて移動する負の屈折力の第３レンズ群（コンペンセーターレンズ群）Ｕ３を有する。

この他、変倍系ＬＺは第３レンズ群Ｕ３の像側にズーミングに際して移動する正の屈折力の第４レンズ群Ｕ４を有する。又は変倍系ＬＺは第３レンズ群Ｕ３の像側にズーミングに際して移動する負の屈折力の第４レンズ群Ｕ４を有する。

レンズ断面図においてＳＰは開口絞りである。またＩＰは像面であり、固体撮像素子（光電変換素子）の撮像面に相当している。各実施例においてレンズ群又は部分群とはフォーカシング又はズーミングの少なくとも一方に際して変化するレンズ間隔によって分けられる１つ以上のレンズを含む集合体をいう。

収差図において、球面収差はｅ線（実線）とｇ線（点線）によって表されている。非点収差はｅ線のメリディオナル像面（Ｍ）（点線）とｅ線のサジタル像面（Ｓ）（実線）によって表されている。倍率色収差はｇ線によって表されている。ＦｎｏはＦナンバー、ωは半画角（度）である。すべての収差図において、球面収差は０．５ｍｍ、非点収差は０．５ｍｍ、歪曲は５％、倍率色収差は０．０５ｍｍのスケールで描かれている。尚、広角端と望遠端は変倍用の第２レンズ群Ｕ２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。

実施例１、２、５、６において変倍系ＬＺは物体側から像側へ順に、負の屈折力の第２レンズ群Ｕ２、負の屈折力の第３レンズ群Ｕ３、正の屈折力の第４レンズ群Ｕ４より構成される。そして第２レンズ群Ｕ２、第３レンズ群Ｕ３、第４レンズ群Ｕ４はズーミングに際して図１５に示すような軌跡で移動する。即ち、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Ｕ２は像側へ移動し、第３レンズ群Ｕ３と第４レンズ群Ｕ４は物体側へ凸状の軌跡を描いて移動する。後レンズ群Ｒは正の屈折力の第５レンズ群Ｕ５より構成される。

実施例３、４において変倍系ＬＺは物体側から像側へ順に、負の屈折力の第２レンズ群Ｕ２、負の屈折力の第３レンズ群Ｕ３より構成される。そして第２レンズ群Ｕ２と第３レンズ群Ｕ３はズーミングに際して図１６に示すような軌跡で移動する。即ち、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Ｕ２は像側へ移動し、第３レンズ群Ｕ３は物体側へ凸状の軌跡を描いて移動する。後レンズ群Ｒは正の屈折力の第４レンズ群Ｕ４より構成される。

実施例７において変倍系ＬＺは物体側から像側へ順に、負の屈折力の第２レンズ群Ｕ２、負の屈折力の第３レンズ群Ｕ３、負の屈折力の第４レンズ群Ｕ４より構成される。そして第２レンズ群Ｕ２、第３レンズ群Ｕ３、第４レンズ群Ｕ４はズーミングに際して図１７に示すような軌跡で移動する。即ち、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Ｕ２は像側へ移動し、第３レンズ群Ｕ３と第４レンズ群Ｕ４は物体側へ凸状の軌跡を描いて移動する。後レンズ群Ｒは正の屈折力の第５レンズ群Ｕ５より構成される。

本発明の各実施例においては前述した後レンズ群Ｒはズーミングに際して不動の正の屈折力のレンズ群で構成されているが、本発明はこれに限定されない。例えば、後レンズ群の一部がズーミングに際して移動しても構わない。実施例１、３、４、７において開口絞りＳＰは変倍系ＬＺの像側に配置されている。実施例２、５、６において開口絞りＳＰは後レンズ群Ｒを構成する複数のレンズのレンズ間に配置されている。尚、各実施例において開口絞りＳＰは第２レンズ群Ｕ２の像側であればどの位置に配置されていても良い。

本発明のズームレンズは、物体側から像側へ順に、ズーミングに際して不動の正の屈折力の第１レンズ群Ｕ１を有している。更にズーミングに際して移動する負の屈折力の第２レンズ群Ｕ２、ズーミングに際して移動する負の屈折力の第３レンズ群Ｕ３を有している。広角端から望遠端へのズーミングに際し、第２レンズ群Ｕ２は像側に移動する。更に第２レンズ群Ｕ２よりも像側に開口絞りＳＰを有している。

そして第１レンズ群Ｕ１及び第２レンズ群Ｕ２の焦点距離をそれぞれｆ１、ｆ２とする。広角端における第２レンズ群Ｕ２の結像倍率をβ２ｗ、広角端における第１レンズ群Ｕ１と第２レンズ群Ｕ２の光軸上の間隔をＬ１２ｗ、広角端における第１レンズ群Ｕ１の最も像側のレンズ面から開口絞りＳＰまでの光軸上の長さをＬ１Ｓｗとする。このとき、
２．８＜｜ｆ１／ｆ２｜＜１０．０ ・・・（１）
β２ｗ＜３．５０×１０^−３×｜ｆ１／ｆ２｜^３−８．４９×１０^−２×｜ｆ１／ｆ２｜^２＋６．９０×１０^−１×｜ｆ１／ｆ２｜−２．２２ ・・・（２）
｜Ｌ１２ｗ／Ｌ１Ｓｗ｜＜０．１０ ・・・（３）
なる条件式を満たしている。

次に前述の各条件式の技術的意味について説明する。ここで、例として５つのレンズ群よりなる５群ズームレンズをとりあげると、全系の焦点距離は以下の式で表される。いま、広角端での全系の焦点距離をｆｗとする。望遠端での全系の焦点距離をｆｔとする。第１レンズ群Ｕ１の無限遠物体に合焦しているときの焦点距離をｆ１、広角端での第２レンズ群Ｕ２の結像倍率をβ２ｗ、広角端での第３レンズ群Ｕ３の結像倍率をβ３ｗとする。

広角端での第４レンズ群Ｕ４の結像倍率をβ４ｗ、望遠端での第２レンズ群Ｕ２の結像倍率をβ２ｔ、望遠端での第３レンズ群Ｕ３の結像倍率をβ３ｔ、望遠端での第４レンズ群Ｕ４の結像倍率をβ４ｔとする。第５レンズ群Ｕ５の拡大率をβ５とする。ズーム比をＺとする。

このとき広角端における全系の焦点距離ｆｗ、望遠端における全系の焦点距離ｆｔ、ズーム比Ｚはそれぞれ
ｆｗ＝ｆ１×β２ｗ×β３ｗ×β４ｗ×β５ ・・・（Ｘ１）
ｆｔ＝ｆ１×β２ｔ×β３ｔ×β４ｔ×β５ ・・・（Ｘ２）
Ｚ＝ｆｔ／ｆｗ＝β２ｔ／β２ｗ×β３ｔ／β３ｗ×β４ｔ／β４ｗ・・・（Ｘ３）
となる。

変倍に寄与する第２レンズ群Ｕ２の結像倍率は以下の式で表される。いま、第２レンズ群Ｕ２の焦点距離をｆ２、広角端における第１レンズ群Ｕ１と第２レンズ群Ｕ２の主点間隔をＨ１２ｗ、第２レンズ群Ｕ２の広角端から望遠端へのズーミングに際しての移動量をｍ２とする。このとき広角端と望遠端における第２レンズ群Ｕ２の結像倍率β２ｗ、β２ｔはそれぞれ、
β２ｗ＝ｆ２／（ｆ１−Ｈ１２ｗ＋ｆ２） ・・・（Ｘ４）
β２ｔ＝ｆ２／（ｆ１−Ｈ１２ｗ−ｍｖ＋ｆ２） ・・・（Ｘ５）
となる。

また、第５レンズ群Ｕ５の結像倍率β５は以下の式で表される。いま、第５レンズ群Ｕ５に対する物点から第５レンズ群Ｕ５の前側主点位置までの距離をＳ、第５レンズ群Ｕ５に対する像点から第５レンズ群Ｕ５の後側主点位置までの距離をＳ’とする。このとき結像倍率β５は、
β５＝Ｓ’／Ｓ ・・・（Ｘ６）
となる。

各実施例のズームレンズでは望遠化、大口径化、高ズーム比化、全系の小型軽量化、高性能化を図るためには、式（Ｘ１）〜式（Ｘ６）における前記各パラメータｆ１、β２ｗ、β３ｗ、β４ｗ、β２ｔ、β３ｔ、β４ｔ、β５などを適切に設定している。

図１８（Ａ）、（Ｂ）に第１レンズ群Ｕ１と第２レンズ群Ｕ２の広角端と、望遠端における光学配置の模式図を示す。図１８（Ａ）、（Ｂ）においてＨ１２ｗは第１レンズ群Ｕ１と第２レンズ群Ｕ２の主点間隔、Ｎは第２レンズ群Ｕ２に対する物点位置（第１レンズ群Ｕ１の像点位置）である。広角端での望遠化、第２レンズ群Ｕ２における十分な変倍比の確保、第１レンズ群Ｕ１の小型軽量化を実現するには、先のパラメータｆ１、ｆ２、β２ｗの関係を適切に設定することが重要となる。

条件式（１）は第１レンズ群Ｕ１の焦点距離と第２レンズ群Ｕ２の焦点距離の比を規定している。条件式（１）の上限値を上回ると、第２レンズ群Ｕ２の負の屈折力が第１レンズ群Ｕ１の正の屈折力に対して強くなり過ぎて（屈折力の絶対値が大きくなりすぎて）、ズーミングに際して球面収差やコマ収差など諸収差の変動が増大する。そしてこれら諸収差の変動を補正するのが困難となる。

又、第１レンズ群Ｕ１の正の屈折力が第２レンズ群Ｕ２の負の屈折力に対して弱くなり過ぎて（屈折力の絶対値が小さくなりすぎて）、第１レンズ群Ｕ１のレンズ径が増大し、第１レンズ群Ｕ１の小型軽量が困難となる。

条件式（１）の下限値を下回ると、第２レンズ群Ｕ２の負の屈折力が第１レンズ群Ｕ１の正の屈折力に対して弱くなり過ぎ、ズーミングに際して第２レンズ群Ｕ２の移動量が増大し、高ズーム比化を図りつつ、全系の小型化が困難となる。又、第１レンズ群Ｕ１の正の屈折力が第２レンズ群Ｕ２の負の屈折力に対して強くなり過ぎ、第１レンズ群Ｕ１より広角側において倍率色収差や歪曲、望遠側において球面収差が多く発生し、これらの諸収差の補正が困難となる。更に好ましくは、条件式（１）を次の如く設定するのが良い。

２．９０＜｜ｆ１／ｆ２｜＜９．００ ・・・（１ａ）
条件式（１）の数値が大きい程、高ズーム比化が容易となるが、同時に広角端での望遠化を効果的に達成するためには、広角端において第２レンズ群Ｕ２の結像倍率を適切に設定することが重要となる。

図１５は実施例１のズームレンズにおける近軸配置及び広角端から望遠端へのズーミングにかけての第２レンズ群Ｕ２、第３レンズ群Ｕ３、第４レンズ群Ｕ４の移動軌跡を示している。第２レンズ群Ｕ２は変倍のため広角端から望遠端にかけて物体側から像側へ移動する。第３レンズ群Ｕ３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状の軌跡を描いて移動する。

第２レンズ群Ｕ２での結像倍率β２は広角端から望遠端に掛けて負の方向に大きく変化していく。図１５に示すように、広角端において第２レンズ群Ｕ２がより像側に位置する程、広角端における第２レンズ群Ｕ２での結像倍率β２ｗ´の値を負の方向により大きくでき、広角端での望遠化が効果的に行える。一方で、高ズーム比を達成しようとする場合、図１５に示すように結像倍率β２ｗ´を負の方向に大きくするとともに、主変倍レンズ群である第２レンズ群Ｕ２の望遠端の結像倍率β２ｔ´を負の方向により大きくする必要がある。

しかし、結像倍率β２ｗ´を負の方向に大きくし過ぎると、望遠端で例えば第４レンズ群Ｕ４と第５レンズ群Ｕ５が干渉する傾向となる。このため、第２レンズ群Ｕ２で変倍比を十分確保できず、高ズーム比を達成することが困難となる。

条件式（２）は、第１レンズ群Ｕ１の焦点距離と第２レンズ群Ｕ２の焦点距離の比に対する広角端での第２レンズ群Ｕ２の結像倍率を規定している。条件式（２）の上限値を上回ると、広角端での第２レンズ群Ｕ２の結像倍率β２ｗが負の方向に小さくなり過ぎ、広角端での望遠化を達成することが困難となる。更に好ましくは、条件式（２）を次の如く設定するのが良い。

４．３０×１０^−３×｜ｆ１／ｆ２｜^３−１．１６×１０^−１×｜ｆ１／ｆ２｜^２＋１．０４×｜ｆ１／ｆ２｜−３．５７＜β２ｗ ・・・（２ａ）

条件式（２ａ）の下限値を下回ると、広角端での第２レンズ群Ｕ２の結像倍率β２ｗが負の方向に大きくなり過ぎ、望遠端で例えば第４レンズ群Ｕ４と第５レンズ群Ｕ５が干渉する傾向となり、高ズーム比の達成が困難となる。更には、広角端において第１レンズ群Ｕ１と第２レンズ群Ｕ２の主点間隔Ｈ１２ｗが大きくなり過ぎ、第１レンズ群Ｕ１と第２レンズ群Ｕ２の間隔Ｌ１２ｗが大きくなり過ぎる。このため、変倍率ＬＺの全長の短縮化及び第１レンズ群Ｕ１の小型軽量化が困難となる。

図２０は実施例１乃至７の条件式（１）、（２）及び（２ａ）に対する数値図である。条件式（３）は広角端における第１レンズ群Ｕ１と第２レンズ群Ｕ２の光軸上の間隔Ｌ１２ｗ、広角端における第１レンズ群Ｕ１の最も像側のレンズ面から開口絞りＳＰまでの光軸上の長さＬ１Ｓｗの比を規定している。

条件式（３）の上限値を上回ると、広角端において第１レンズ群Ｕ１と第２レンズ群Ｕ２の光軸上の間隔Ｌ１２ｗに対して、第１レンズ群Ｕ１の最も像側のレンズ面から開口絞りＳＰまでの光軸上の長さＬ１Ｓｗが小さくなり過ぎる。これにより広角端において第１レンズ群Ｕ１と第２レンズ群Ｕ２の光軸上の間隔が大きくなり過ぎるため、変倍系ＬＺの全長の短縮化が困難になるとともに第１レンズ群Ｕ１の小型軽量化が困難となる。更に好ましくは、条件式（３）を次の如く設定するのが良い。
｜Ｌ１２ｗ／Ｌ１Ｓｗ｜＜０．０６ ・・・（３ａ）

以上の構成を満たすことにより、各実施例のズームレンズは、大口径比、高ズーム比、全系が小型軽量で且つ全ズーム範囲に渡り高い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つ以上を満足するのが良い。第２レンズ群Ｕ２の望遠端における結像倍率をβ２ｔとする。第３レンズ群Ｕ３の焦点距離をｆ３とする。広角端における最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの光軸上の長さ（光学全長）をＤＴｗとする。広角端における第１レンズ群Ｕ１の像側主点位置から第２レンズ群Ｕ２の物体側主点位置までの光軸上の長さをＨ１２ｗとする。

第１レンズ群Ｕ１の光軸上の厚さをＤ１、第１レンズ群Ｕ１の最も像側のレンズ面から第１レンズ群Ｕ１の像側主点位置までの長さをＨ１ｋとする。第２レンズ群Ｕ２の光軸上の厚さをＤ２、第２レンズ群Ｕ２の最も物体側のレンズ面から第２レンズ群Ｕ２の物体側主点位置までの長さをＨ２１とする。このとき次の条件式のうち１つ以上を満足するのが良い。

４．００＜｜β２ｔ／β２ｗ｜＜６００．００ ・・・（４）
０．７０＜｜ｆ１／ｆ３｜＜６．００ ・・・（５）
１．４０＜ＤＴｗ／ｆ１＜２．２０ ・・・（６）
０．１５＜Ｈ１２ｗ／ｆ１＜０．７５ ・・・（７）
−０．９５＜Ｈ１ｋ／Ｄ１＜−０．３０ ・・・（８）
−０．１０＜Ｈ２１／Ｄ２＜０．７０ ・・・（９）
１．３０＜ｆ１／Ｄ１＜２．２０ ・・・（１０）

また、各実施例のズームレンズをズームレンズによって形成した像を受光する撮像素子を有する撮像装置に適用したときは次の条件式のうち１つ以上を満足するのが良い。広角端における全系（ズームレンズ）の焦点距離をｆｗ、全系のズーム比をＺ、撮像素子のイメージサイズの対角長をφとする。このとき、次の条件式のうち１つ以上を満足するのが良い。
１．４０＜ｆｗ／φ ・・・（１１）
３．０＜Ｚ ・・・（１２）
ここでズーム比Ｚは望遠端における全系の焦点距離をｆｔとするとき、
Ｚ＝ｆｔ／ｆｗ
である。

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（４）は第２レンズ群Ｕ２の広角端での結像倍率β２ｗと第２レンズ群Ｕ２の望遠端での結像倍率β２ｔの比を規定している。

条件式（４）を満たすことで、ズーミングに伴う収差変動を良好に軽減するとともに、高ズーム比と全系の小型軽量化を図っている。条件式（４）の上限を超えて、第２レンズ群Ｕ２が担う変倍率が大きくなり過ぎると、第２レンズ群Ｕ２の負の屈折力が強くなり、特に望遠端において球面収差と軸上色収差等の補正が困難となる。条件式（４）の下限を超えて、主変倍レンズ群である第２レンズ群Ｕ２が担う変倍率が小さくなり過ぎると、高ズーム比を達成することが困難となる。更に好ましくは、条件式（４）を次の如く設定するのが良い。
６．００＜β２ｔ／β２ｗ＜４００．００ ・・・（４ａ）

条件式（５）は第１レンズ群Ｕ１の焦点距離と第３レンズ群Ｕ３の焦点距離の比を規定している。条件式（５）の上限値を上回り、第３レンズ群Ｕ３の負の屈折力が第１レンズ群Ｕ１の正の屈折力に対して強くなり過ぎると、ズーミングに際して球面収差やコマ収差など諸収差の変動が増大し、これら諸収差の変動を軽減するのが困難となる。又、第１レンズ群Ｕ１の正の屈折力が第３レンズ群Ｕ３の負の屈折力に対して弱くなり過ぎ、第１レンズ群Ｕ１のレンズ径が増大し、第１レンズ群Ｕ１の小型軽量が困難となる。

条件式（５）の下限値を下回り、第３レンズ群Ｕ３の負の屈折力が第１レンズ群Ｕ１の正の屈折力に対して弱くなり過ぎると、ズーミングに際して第３レンズ群Ｕ３の移動量が増大し、高ズーム比と全系の小型軽量化を図るのが困難となる。又、第１レンズ群Ｕ１の正の屈折力が第３レンズ群Ｕ３の負の屈折力に対して強くなり過ぎ、第１レンズ群Ｕ１より広角側において倍率色収差や歪曲、望遠側において球面収差など諸収差が多く発生し、これらの諸収差の補正が困難となる。更に好ましくは、条件式（５）を次の如く設定するのが良い。
０．８０＜｜ｆ１／ｆ３｜＜４．００ ・・・（５ａ）

各実施例において、第３レンズ群Ｕ３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状の軌跡を描いて移動する。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Ｕ３のズームストロークを小さくすると、第２レンズ群Ｕ２のズームストロークを十分に長くすることができるため、高ズーム比化が容易となる。

条件式（６）は広角端における最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの光軸上の長さ（光学全長）ＤＴｗと第１レンズ群Ｕ１の焦点距離の比を規定している。条件式（６）の上限値を上回り、第１レンズ群Ｕ１の焦点距離に対して光学全長が長くなり過ぎると、レンズ全系の小型軽量化が困難となる。又、第１レンズ群Ｕ１の正の屈折力が光学全長に対して強くなり過ぎ、第１レンズ群Ｕ１より広角側において倍率色収差や歪曲、望遠側において球面収差など諸収差が多く発生し、これらの諸収差の補正が困難となる。

条件式（６）の下限値を下回り、第１レンズ群Ｕ１の焦点距離に対して光学全長が短くなり過ぎると、第１レンズ群Ｕ１の小型軽量化が困難になる。更にはレンズ全体に対して第１レンズ群Ｕ１の重量が重くなり過ぎて、撮影者がズームレンズの肩担ぎ時にバランスを取ることが困難となる。更に好ましくは、条件式（６）を次の如く設定するのが良い。
１．５５＜ＤＴｗ／ｆ１＜２．１０ ・・・（６ａ）

図１９は各実施例のズームレンズの広角端における第１レンズ群Ｕ１、第２レンズ群Ｕ２の近軸配置及び軸上近軸光線の光路図である。ここで、軸上近軸光線は、次のように定義される光線である。軸上近軸光線は、光学系全系の広角端の焦点距離を１に規格化し、光学系に対し光軸と平行に、入射高を１として入射させた近軸光線である。物体は光学系の左側にあるものとし、物体側から光学系に入射する光線は左から右へ進むものとする。

図１９（Ａ）に対して、図１９（Ｂ）では第１レンズ群Ｕ１の像側主点位置をより物体側へ、第２レンズ群Ｕ２の物体側主点位置をより像側へ配置している。広角端における第１レンズ群Ｕ１の像側主点位置から第２レンズ群Ｕ２の物体側主点位置までの光軸上の長さＨ１２ｗを長くでき、第２レンズ群Ｕ２の焦点位置に対して第１レンズ群Ｕ１の物点を近づけることができる。これにより第２レンズ群Ｕ２の広角端における結像倍率β２ｗを負の方向に大きくすることができ、広角端での望遠化が可能となる。

条件式（７）は広角端における第１レンズ群Ｕ１の像側主点位置から第２レンズ群Ｕ２の物体側主点位置までの光軸上の長さＨ１２ｗと第１レンズ群Ｕ１の焦点距離の比を規定している。

条件式（７）の上限値を上回り、第１レンズ群Ｕ１の焦点距離に対して広角端における第１レンズ群Ｕ１と第２レンズ群Ｕ２の主点間隔が大きくなり過ぎると、広角端で望遠化し過ぎるため、高ズーム比の達成が困難となる。又、第１レンズ群Ｕ１の正の屈折力が広角端における第１レンズ群Ｕ１と第２レンズ群Ｕ２の主点間隔に対して強くなり過ぎる。そして第１レンズ群Ｕ１より広角側において倍率色収差や歪曲、望遠側において球面収差など諸収差が多く発生し、これらの諸収差の補正が困難となる。

条件式（７）の下限値を下回り、第１レンズ群Ｕ１の焦点距離に対して広角端における第１レンズ群Ｕ１と第２レンズ群Ｕ２の主点間隔が小さくなり過ぎると、広角端での望遠化が困難となる。又、第１レンズ群Ｕ１のレンズ径が増大し、第１レンズ群Ｕ１の小型軽量化が困難となる。更に好ましくは、条件式（７）を次の如く設定するのが良い。
０．２０＜Ｈ１２ｗ／ｆ１＜０．６５ ・・・（７ａ）

条件式（８）は第１レンズ群Ｕ１の光軸上の厚さＤ１と第１レンズ群Ｕ１の最も像側のレンズ面から第１レンズ群Ｕ１の像側主点位置までの長さＨ１ｋの比を規定している。条件式（８）の上限値を上回り、第１レンズ群Ｕ１の最も像側のレンズ面から像側主点位置までの距離に対して第１レンズ群Ｕ１の光軸上の厚さが大きくなり過ぎると、広角端における第２レンズ群Ｕ２の結像倍率を負の方向に大きくできない。この結果、広角端での望遠化が困難となる。又、第１レンズ群Ｕ１と第２レンズ群Ｕ２の光軸上の間隔が大きくなり過ぎると、変倍系ＬＺの全長の短縮化が困難になるとともに第１レンズ群Ｕ１の小型軽量化が困難となる。

条件式（８）の下限値を下回り、第１レンズ群Ｕ１の像側主点位置を物体側に配置し過ぎると、広角端で望遠化し過ぎるため、高ズーム比の達成が困難となる。又、第１レンズ群Ｕ１の像側主点位置を過剰に物体側に配置することになるために、第１レンズ群Ｕ１内の各レンズの屈折力が強くなり過ぎる。この結果、第１レンズ群Ｕ１より広角側において倍率色収差や歪曲、望遠側において球面収差など諸収差が多く発生し、これらの諸収差の補正が困難となる。更に好ましくは、条件式（８）を次の如く設定するのが良い。
−０．９０＜Ｈ１ｋ／Ｄ１＜−０．４０ ・・・（８ａ）

条件式（９）は第２レンズ群Ｕ２の光軸上の厚さＤ２と第２レンズ群Ｕ２の最も物体側のレンズ面から第２レンズ群Ｕ２の物体側主点位置までの長さＨ２１の比を規定している。

条件式（９）の上限値を上回り、第２レンズ群Ｕ２の物体側主点位置を像側に配置し過ぎると、広角端で望遠化し過ぎるため、高ズーム比の達成が困難となる。又、第２レンズ群Ｕ２の物体側主点位置を過剰に像側に配置することになるために、第２レンズ群Ｕ２内の各レンズの屈折力が強くなり過ぎる。この結果、第２レンズ群Ｕ２より広角側において倍率色収差や歪曲、望遠側において球面収差など諸収差が多く発生し、これらの諸収差の補正が困難となる。

条件式（９）の下限値を下回り、第２レンズ群Ｕ２の最も物体側のレンズ面から物体側主点位置までの距離に対して第２レンズ群Ｕ２の光軸上の厚さが大きくなり過ぎると、広角端において第２レンズ群Ｕ２の結像倍率を負の方向に大きくできない。この結果、広角端での望遠化が困難となる。又、第１レンズ群Ｕ１と第２レンズ群Ｕ２の光軸上の間隔が大きくなり過ぎるため、変倍系ＬＺの全長の短縮化が困難になるとともに第１レンズ群Ｕ１の小型軽量化が困難となる。更に好ましくは、条件式（９）を次の如く設定するのが良い。
−０．０５＜Ｈ２１／Ｄ２＜０．６０ ・・・（９ａ）

条件式（１０）は第１レンズ群Ｕ１の焦点距離と第１レンズ群Ｕ１の光軸上の厚さの比を規定している。条件式（１０）の上限値を上回り、第１レンズ群Ｕ１の焦点距離に対して第１レンズ群Ｕ１の光軸上の厚さが小さくなると、第１レンズ群Ｕ１と第２レンズ群Ｕ２の光軸上の間隔が大きくなる。このため、変倍系ＬＺの全長が増大するとともに第１レンズ群Ｕ１の小型軽量化が困難となる。

条件式（１０）の下限値を下回り、第１レンズ群Ｕ１の焦点距離に対して第１レンズ群Ｕ１の光軸上の厚さが大きくなると、広角端で望遠化し過ぎるため、高ズーム比化が困難となる。又、第１レンズ群Ｕ１の正の屈折力が強くなり過ぎ、第１レンズ群Ｕ１より広角側において倍率色収差や歪曲、望遠側において球面収差など諸収差が多く発生し、これらの諸収差の補正が困難となる。更に好ましくは、条件式（１０）を次の如く設定するのが良い。
１．４０＜ｆ１／Ｄ１＜２．１０ ・・・（１０ａ）

条件式（１１）は、広角端における全系の焦点距離、条件式（１２）はズーム比の好ましい範囲を規定している。条件式（１１）の下限値を下回ると、広角端における撮影画角が過度に広くなり、第１レンズ群Ｕ１のレンズ径が大きくなり過ぎて、第１レンズ群Ｕ１の小型軽量化が困難になるとともに、広角端での望遠化が困難になる。更に好ましくは、条件式（１１）を次の如く設定するのが良い。
１．５０＜ｆｗ／φ＜４．００ ・・・（１１ａ）

条件式（１２）の下限値を下回ると、広角端において望遠化し過ぎるため、高ズーム比化の達成が困難となる。各実施例においては、第１レンズ群Ｕ１を構成するレンズ枚数を６乃至９枚とするのが良い。レンズ枚数を更に増やすと、第１レンズ群Ｕ１の小型軽量が困難となる。一方、レンズ枚数を更に減らすと、第１レンズ群Ｕ１を構成する各レンズの屈折力が強くなり過ぎるため、第１レンズ群Ｕ１内で広角側において倍率色収差や歪曲、望遠端において球面収差など諸収差が多く発生し、これらの諸収差の補正が困難となる。

各実施例では無限遠から近距離へのフォーカシングに際して、第１レンズ群Ｕ１の一部の部分群Ｆを物体側へ駆動することでフォーカス調整を行っている。例えば５群ズームレンズにおいて、変倍系より像側の第３、第４レンズ群や４群ズームレンズにおいて変倍系よりも像側の第３レンズ群でもフォーカス調整を行うことができる。しかしながら、フォーカス調整に際して撮影倍率が変化してしまうため好ましくない。

各実施例では、開口絞りＳＰ及び開口絞りＳＰより像側のレンズ群がズーミングに際して不動である。これによりズーミングに際してのＦナンバーが大きくなるＦ落ちポイント（Ｆドロップ位置）までのＦナンバーを一定に保っている。

次に各実施例のレンズ構成について説明する。実施例１の各レンズ群のレンズ構成について説明する。以下、各レンズは物体側より像側へ順に配置されているものとする。第１レンズ群Ｕ１は３枚の正レンズ、２枚の負レンズ、２枚の正レンズより構成されている。物体側から数えて第６番目の正レンズと第７番目の正レンズはフォーカシング用の部分群Ｆを構成している。

第２レンズ群Ｕ２は２枚の負レンズ、正レンズと負レンズを接合した接合レンズ、正レンズより構成されている。第３レンズ群Ｕ３は負レンズと正レンズを接合した接合レンズより構成されている。第４レンズ群Ｕ４は正レンズより構成されている。第５レンズ群Ｕ５は正レンズ、正レンズと負レンズを接合した接合レンズ、正レンズ、正レンズと負レンズを接合した接合レンズ、正レンズ、負レンズ、正レンズと負レンズを接合した接合レンズで構成されている。

次に、実施例２の各レンズ群のレンズ構成について説明する。第１レンズ群Ｕ１と第２レンズ群Ｕ２のレンズ構成は実施例１と同じである。第３レンズ群Ｕ３は負レンズと正レンズを接合した接合レンズ、負レンズより構成されている。第４レンズ群Ｕ４のレンズ構成は実施例１と同じである。第５レンズ群Ｕ５は正レンズ、正レンズと負レンズを接合した接合レンズ、正レンズ、正レンズと負レンズを接合した接合レンズ、正レンズ、負レンズ、正レンズと負レンズを接合した接合レンズ、負レンズより構成されている。

次に、実施例３の各レンズ群のレンズ構成について説明する。第１レンズ群Ｕ１は正レンズ、負レンズと正レンズを接合した接合レンズ、正レンズ、正レンズと負レンズを接合した接合レンズ、正レンズと負レンズを接合した接合レンズより構成されている。物体側から数えて第４番目の正レンズ、第５番目の正レンズと第６番目の負レンズを接合した接合レンズよりフォーカシング用の部分群Ｆを構成している。

第２レンズ群Ｕ２は負レンズ、正レンズと負レンズを接合した接合レンズ、正レンズ、負レンズより構成されている。第３レンズ群Ｕ３は負レンズと正レンズを接合した接合レンズより構成されている。第４レンズ群Ｕ４は２枚の正レンズ、正レンズと負レンズを接合した接合レンズ、負レンズ、正レンズ、正レンズと負レンズを接合した接合レンズ、負レンズと正レンズを接合した接合レンズ、正レンズと負レンズを接合した接合レンズより構成されている。

次に、実施例４の各レンズ群のレンズ構成について説明する。第１レンズ群Ｕ１は正レンズ、負レンズ、正レンズ、正レンズ、正レンズと負レンズを接合した接合レンズより構成されている。物体側から数えて第４番目の正レンズ、第５番目の正レンズと第６番目の負レンズを接合した接合レンズよりフォーカシング用の部分群Ｆを構成している。

第２レンズ群Ｕ２は負レンズ、正レンズと負レンズを接合した接合レンズ、負レンズ、正レンズより構成されている。第３レンズ群Ｕ３は負レンズと正レンズを接合した接合レンズより構成されている。第４レンズ群Ｕ４は２枚の正レンズ、正レンズと負レンズを接合した接合レンズ、正レンズと負レンズを接合した接合レンズ、正レンズ、正レンズと負レンズを接合した接合レンズ、正レンズと負レンズを接合した接合レンズ、正レンズより構成されている。

次に、実施例５の各レンズ群のレンズ構成について説明する。第１レンズ群Ｕ１は３枚の正レンズ、２枚の負レンズ、正レンズ、負レンズと正レンズを接合した接合レンズ、正レンズより構成されている。物体側から数えて第６番目の正レンズ、第７番目の負レンズと第８番目の正レンズを接合した接合レンズ、第９番目の正レンズよりフォーカシング用の部分群Ｆを構成している。

第２レンズ群Ｕ２は２枚の負レンズ、正レンズと負レンズを接合した接合レンズ、正レンズより構成されている。第３レンズ群Ｕ３は負レンズと正レンズを接合した接合レンズ、負レンズより構成されている。第４レンズ群Ｕ４は正レンズより構成されている。第５レンズ群Ｕ５は正レンズ、正レンズと負レンズを接合した接合レンズ、正レンズ、正レンズと負レンズを接合した接合レンズ、２枚の負レンズ、正レンズと負レンズを接合した接合レンズ、正レンズ、正レンズと負レンズを接合した接合レンズより構成されている。

次に、実施例６の各レンズ群のレンズ構成について説明する。第１レンズ群Ｕ１と第２レンズ群Ｕ２のレンズ構成は、実施例１と同じである。第３レンズ群Ｕ３は負レンズと正レンズを接合した接合レンズ、負レンズより構成されている。第４レンズ群Ｕ４は正レンズより構成されている。第５レンズ群Ｕ５は正レンズ、正レンズと負レンズを接合した接合レンズ、正レンズ、正レンズと負レンズを接合した接合レンズ、正レンズ、負レンズ、正レンズと負レンズを接合した接合レンズ、正レンズ、負レンズより構成されている。

次に、実施例７の各レンズ群のレンズ構成について説明する。第１レンズ群Ｕ１と第２レンズ群Ｕ２のレンズ構成は実施例３と同じである。第３レンズ群Ｕ３は負レンズより構成されている。第４レンズ群Ｕ４は負レンズと正レンズを接合した接合レンズより構成されている。第５レンズ群Ｕ５のレンズ構成は実施例３の第４レンズ群Ｕ４と同じである。

以上のように各実施例によれば、大口径比、高ズーム比で全系が小型軽量で、且つ全ズーム範囲において高い光学性能のズームレンズが得られる。

次に図２１を用いて、各実施例のズームレンズを撮像光学系として用いた撮像装置（テレビカメラシステム）の概要を説明する。図２１は本発明の撮像装置の要部概略図である。図２１において１０１は実施例１乃至７のいずれか１つのズームレンズである。１２３はカメラである。ズームレンズ１０１はカメラ１２３に対して着脱可能になっている。１２４はカメラ１２３にズームレンズ１０１を装着することにより構成される撮像装置である。

ズームレンズ１０１は第１レンズ群Ｕ１、変倍系ＬＺ、焦点距離変換光学系（エクステンダー）ＦＤＣ、後レンズ群Ｒを有している。第１レンズ群Ｕ１はフォーカス用の部分群Ｆが含まれている。変倍系ＬＺは変倍の為に光軸上を移動するレンズ群と、変倍に伴う像面変動を補正する為に光軸上を移動するレンズ群が含まれている。変倍系ＬＺと後レンズ群Ｒの間に開口絞りＳＰを有している。後レンズ群Ｒはズーミング中に不動の前方リレー群ＦＲ、焦点距離変換光学系ＦＤＣ及び後方リレー群ＲＲが含まれている。

１１５は変倍系ＬＺを光軸方向に駆動するヘリコイドやカムやアクチュエーター等の駆動機構である。１１６、１１７は駆動機構１１５及び開口絞りＳＰを電動駆動するモータ（駆動手段）である。１１８、１１９は変倍系ＬＺの光軸上の位置や、開口絞りＳＰの絞り径を検出する為のエンコーダやポテンショメータ、あるいはフォトセンサ等の検出器である。カメラ１２３において、１０９はカメラ１２３内の光学フィルタや色分解プリズムに相当するガラスブロック、１１０はズームレンズ１０１によって形成された被写体像を受光するＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の撮像素子（光電変換素子）である。

また、１１１、１２０はカメラ１２３及びズームレンズ本体１０１の各種の駆動を制御するＣＰＵである。このように本発明のズームレンズをテレビカメラに適用することにより、高い光学性能を有する撮像装置を実現している。

以下に本発明の実施例１乃至７の数値データを示す。数値データにおいて、ｉは物体側からの面の順序を示し、ｒｉは物体側より第ｉ番目の面の曲率半径、ｄｉは物体側より第ｉ番目と第ｉ＋１番目の間隔、ｎｄｉとνｄｉは第ｉ番目の光学部材の屈折率とアッベ数である。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を円錐常数、Ａ３、Ａ４、Ａ５、Ａ６、Ａ７、Ａ８、Ａ９、Ａ１０、Ａ１１、Ａ１２、Ａ１３、Ａ１４、Ａ１５、Ａ１６を各々非球面係数とし次式で表す。

で表される。又、例えば「ｅ−Ｚ」は「×１０^−Ｚ」を意味する。＊印は非球面であることを示している。

焦点距離、Ｆナンバー、画角（度）はそれぞれ無限遠物体に焦点を合わせたときを示している。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距離で示している。また、各レンズ群データは、各レンズ群の焦点距離、光軸上の長さ（レンズ構成長）、前側主点位置、後側主点位置を表わしている。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。以下に、数値データに基づくパラメータと、各条件式の計算結果を表１に示す。

＜実施例１＞
面番号 r d nd νd 有効径
1 138.223 23.17 1.43875 94.9 150.00
2 962.006 0.50 148.51
3 136.513 18.73 1.43875 94.9 140.32
4 530.784 0.50 137.72
5 129.871 15.48 1.43875 94.9 126.56
6 425.729 6.00 123.19
7 1477.767 3.50 1.72916 54.7 119.55
8 83.035 14.21 104.55
9 220.075 3.50 1.69680 55.5 104.25
10 156.448 16.85 102.56
11* 102.974 14.29 1.43875 94.9 102.34
12 783.351 2.48 101.50
13 170.812 9.39 1.43875 94.9 98.01
14 -4872.567 (可変) 97.06
15 -1859.011 1.50 1.88300 40.8 36.69
16 48.052 7.60 34.93
17 -59.368 1.50 1.43875 94.9 34.93
18 -215.184 3.93 35.56
19 -78.515 3.46 1.85026 32.3 36.06
20 -48.867 1.50 1.43875 94.9 36.70
21 52.898 2.34 38.31
22 59.028 4.18 1.85026 32.3 39.81
23 158.693 (可変) 39.81
24 -101.388 1.50 1.81600 46.6 40.44
25 145.731 3.51 1.84666 23.8 41.95
26 -959.833 (可変) 42.46
27 192.281 7.33 1.51633 64.1 46.19
28 -67.238 (可変) 46.63
29(絞り) ∞ 2.00 46.63
30 100.018 6.62 1.49700 81.5 46.63
31 -315.983 0.20 46.15
32 61.903 11.98 1.49700 81.5 44.52
33 -66.813 1.50 2.00330 28.3 42.51
34 825.245 25.02 41.70
35 -194.686 6.04 1.51633 64.1 35.51
36 -56.942 10.01 35.07
37 -555.514 6.03 1.84666 23.8 28.58
38 -31.643 1.50 1.88300 40.8 28.28
39 40.911 2.93 27.66
40 47.970 5.48 1.51633 64.1 29.09
41 -156.625 36.51 29.34
42 -125.846 1.50 1.80100 35.0 31.23
43 -180.651 3.31 31.48
44 136.211 5.66 1.80518 25.4 32.04
45 -56.226 1.50 1.95906 17.5 31.93
46 -356.003 51.90 31.95
像面 ∞

非球面データ
第11面
K = 0.00000e+000 A 4=-1.97669e-008 A 6=-5.45415e-014
A 8= 9.81056e-018 A10= 6.25284e-020

各種データ
ズーム比 7.00
広角 中間 望遠
焦点距離 75.00 200.00 525.00
Fナンバー 3.40 3.40 3.50
半画角（度） 10.65 4.03 1.54
像高 14.10 14.10 14.10
レンズ全長 441.92 441.92 441.92
BF 51.90 51.90 51.90

d14 2.00 53.47 82.29
d23 83.06 16.92 6.28
d26 10.00 22.18 2.80
d28 0.20 2.69 3.90

入射瞳位置 284.82 664.86 1315.72
射出瞳位置 -167.52 -167.52 -167.52
前側主点位置 334.18 682.56 584.61
後側主点位置 -23.10 -148.10 -473.09

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 1 215.06 128.61 44.78 -80.51
2 15 -38.83 26.01 1.68 -19.55
3 24 -144.12 5.01 -0.38 -3.10
4 27 97.06 7.33 3.61 -1.26
5 29 149.33 127.79 41.00 -111.00

＜実施例２＞
面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 444.996 9.22 1.43875 94.9 123.07
2 -1309.330 0.80 122.77
3 184.946 12.51 1.43875 94.9 120.74
4 1659.959 1.12 119.62
5 114.735 17.90 1.43875 94.9 113.11
6 3430.837 3.71 110.93
7 -4554.605 5.00 1.65160 58.5 108.14
8 89.590 14.46 97.72
9 588.115 4.80 1.69680 55.5 97.60
10 237.357 15.60 96.79
11 103.244 19.54 1.43875 94.9 99.49
12 -379.425 0.20 98.59
13 116.621 8.02 1.43875 94.9 92.23
14 220.938 (可変) 90.32
15* -278.876 1.60 1.77250 49.6 45.89
16 49.551 8.96 43.57
17 -103.215 1.60 1.43875 94.9 43.88
18 -252.175 0.76 44.68
19 306.111 6.90 1.72047 34.7 45.49
20 -66.169 1.60 1.43875 94.9 45.71
21 87.876 0.18 45.65
22 52.222 3.44 1.65412 39.7 46.25
23 65.904 (可変) 45.71
24 -50.339 1.80 1.71700 47.9 45.75
25 -304.562 5.44 1.80518 25.4 48.60
26 -91.644 2.03 49.89
27 -71.556 1.60 1.71700 47.9 50.20
28 -127.740 (可変) 51.95
29 200.000 7.81 1.51633 64.1 55.92
30 -92.936 (可変) 56.31
31 117.239 9.87 1.51633 64.1 57.02
32 -144.123 1.00 56.59
33 68.062 12.58 1.43875 94.9 52.86
34 -95.438 1.80 2.00100 29.1 50.83
35 -391.263 20.01 49.92
36(絞り) ∞ 4.00 38.21
37 33.961 6.58 1.43875 94.9 33.47
38 77.275 3.54 30.77
39 -187.301 6.93 1.95906 17.5 29.53
40 -44.717 1.80 2.00100 29.1 27.77
41 31.973 17.03 25.69
42 123.358 10.48 1.51633 64.1 34.52
43 -32.832 16.70 35.83
44 -45.667 1.80 1.71700 47.9 32.90
45 -76.228 3.98 33.59
46 70.408 7.44 1.68893 31.1 34.18
47 -80.684 1.80 2.00100 29.1 33.61
48 1451.643 2.00 33.37
49 28.598 2.92 1.80518 25.4 32.59
50 26.167 40.00 30.76
像面 ∞

非球面データ
第15面
K = 0.00000e+000 A 4= 4.26759e-007 A 6= 4.46098e-010
A 8=-2.56120e-012 A10= 1.52896e-015 A12= 2.07223e-017
A14=-5.41349e-020 A16= 3.95875e-023

各種データ
ズーム比 4.00
広角 中間 望遠
焦点距離 80.00 158.11 320.00
Fナンバー 2.60 2.60 2.60
半画角（度） 10.00 5.10 2.52
像高 14.10 14.10 14.10
レンズ全長 417.72 417.72 417.72
BF 40.00 40.00 40.00

d14 4.16 43.84 70.28
d23 53.11 22.70 10.25
d28 22.56 19.33 1.50
d30 9.03 2.99 6.83

入射瞳位置 253.60 495.25 967.60
射出瞳位置 -96.71 -96.71 -96.71
前側主点位置 286.79 470.50 538.62
後側主点位置 -40.01 -118.11 -279.99

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 1 190.00 112.88 55.15 -50.35
2 15 -62.00 25.05 -0.19 -19.15
3 24 -101.16 10.87 -1.45 -8.54
4 29 123.56 7.81 3.55 -1.65
5 31 121.93 132.25 38.31 -114.79

＜実施例３＞
面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 132.557 7.20 1.48749 70.2 101.36
2 268.496 1.00 100.85
3 122.109 4.00 1.72047 34.7 99.41
4 87.345 17.20 1.43875 94.9 95.67
5 27820.602 7.23 94.66
6 123.441 8.92 1.43875 94.9 87.17
7 827.012 0.18 85.98
8 105.527 13.16 1.49700 81.5 80.35
9 -686.925 2.50 1.72047 34.7 77.00
10 311.050 11.40 73.16
11 -192010.000 7.62 1.80809 22.8 63.59
12 -142.469 2.20 1.72047 34.7 61.35
13 145.072 (可変) 56.51
14 31.793 1.00 2.00330 28.3 23.07
15 17.784 6.33 21.05
16 109.426 4.19 1.80809 22.8 19.77
17 -28.825 0.90 1.88300 40.8 19.26
18 34.679 1.39 18.78
19 22.904 4.33 1.84666 23.8 19.38
20 57.551 2.61 18.54
21 -52.389 0.90 1.88300 40.8 18.28
22 123.316 (可変) 18.35
23 -42.870 0.90 1.71700 47.9 18.91
24 49.463 2.20 1.84666 23.8 19.81
25 470.622 (可変) 20.14
26(絞り) ∞ 1.31 33.05
27 181.223 4.29 1.61800 63.3 34.15
28 -71.107 0.25 34.48
29 43.919 7.38 1.61800 63.3 34.95
30 -115.487 0.15 34.26
31 44.126 6.78 1.48749 70.2 31.33
32 -69.563 1.00 1.80610 33.3 29.71
33 130.374 4.95 28.11
34 -89.378 1.00 1.88300 40.8 25.85
35 67.668 37.98 25.21
36 45.464 4.99 1.49700 81.5 23.24
37 -46.019 1.13 22.82
38 105.148 3.65 1.48749 70.2 20.93
39 -41.966 0.80 1.88300 40.8 20.03
40 -623.906 2.50 19.54
41 -81.711 0.80 1.83481 42.7 18.74
42 56.762 2.48 1.60342 38.0 18.62
43 -190.205 1.99 18.60
44 98.865 5.32 1.64769 33.8 18.38
45 -22.025 1.00 1.88300 40.8 18.02
46 -96.609 5.00 18.03
47 ∞ 33.00 1.60859 46.4 40.00
48 ∞ 13.20 1.51680 64.2 40.00
49 ∞ 10.01 40.00
像面 ∞

各種データ
ズーム比 20.00
広角 中間 望遠
焦点距離 33.00 150.00 660.00
Fナンバー 2.80 2.80 6.51
半画角（度） 9.46 2.10 0.48
像高 5.50 5.50 5.50
レンズ全長 319.26 319.26 319.26
BF 44.23 44.23 44.23

d13 2.18 40.62 54.52
d22 48.73 4.36 22.26
d25 27.01 32.93 1.14

入射瞳位置 217.74 860.61 2768.65
射出瞳位置 -201.80 -201.80 -201.80
前側主点位置 245.60 904.38 1372.15
後側主点位置 -22.99 -139.99 -649.99

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 1 146.59 82.62 -17.14 -65.13
2 14 -19.00 21.65 7.81 -6.28
3 23 -62.78 3.10 0.11 -1.60
4 26 56.50 140.94 32.20 -126.95

＜実施例４＞
面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 152.851 9.53 1.48749 70.2 99.66
2 1516.506 0.20 98.44
3 95.520 3.50 1.80000 29.8 90.51
4 74.190 1.00 85.89
5 76.506 13.36 1.43387 95.1 85.73
6 245.461 14.13 83.76
7 143.361 8.50 1.49700 81.5 74.86
8 1488.465 0.20 72.63
9 77.437 9.46 1.49700 81.5 67.36
10 253.217 2.40 1.72047 34.7 64.41
11 106.021 (可変) 61.03
12* 89.643 1.20 1.88300 40.8 32.47
13 27.065 4.06 28.78
14 96.481 5.86 1.85478 24.8 28.13
15 -36.639 0.70 1.77250 49.6 27.00
16 63.630 3.74 24.98
17 -34.966 0.70 1.88300 40.8 24.97
18 1242.106 0.20 25.96
19 81.292 2.44 1.85478 24.8 26.77
20 1888.759 (可変) 27.01
21 -43.531 0.80 1.77250 49.6 27.37
22 149.925 2.11 1.92286 18.9 29.14
23 -731.671 (可変) 29.66
24(絞り) ∞ 1.84 35.58
25 1161.697 5.49 1.69680 55.5 37.19
26 -55.832 0.20 38.07
27 2162.444 4.38 1.58913 61.1 38.96
28 -85.157 0.20 39.25
29 151.689 7.86 1.49700 81.5 39.08
30 -43.768 1.20 2.00069 25.5 38.84
31 -180.309 0.20 39.60
32 44.306 8.15 1.51633 64.1 40.25
33 650.765 1.10 1.77250 49.6 39.27
34 102.968 5.72 38.64
35 108.188 4.63 1.48749 70.2 37.89
36 -187.188 24.37 37.48
37 65.420 7.31 1.84666 23.8 33.06
38 -44.483 0.90 1.88300 40.8 32.37
39 40.854 3.00 30.29
40 69.809 10.21 1.48749 70.2 30.51
41 -23.839 1.00 2.00100 29.1 30.32
42 -46.481 8.80 31.64
43 65.984 2.29 1.58913 61.1 31.70
44 77.324 44.00 31.35
像面 ∞

非球面データ
第12面
K = 1.63630e+001 A 4=-3.62205e-006 A 6=-5.20747e-009
A 8= 2.31397e-011 A10=-2.80295e-013 A12= 1.56619e-015
A14=-4.74613e-018 A16= 5.54482e-021

各種データ
ズーム比 6.80
広角 中間 望遠
焦点距離 50.00 130.00 340.00
Fナンバー 2.70 2.70 3.80
半画角（度） 16.49 6.49 2.49
像高 14.80 14.80 14.80
レンズ全長 282.72 282.72 282.72
BF 44.00 44.00 44.00

d11 5.42 33.65 50.20
d20 43.21 10.84 4.90
d23 7.15 11.29 0.68

入射瞳位置 147.59 343.69 629.97
射出瞳位置 -84.66 -84.66 -84.66
前側主点位置 178.16 342.33 71.46
後側主点位置 -6.00 -86.00 -296.00

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 121.99 62.28 8.85 -37.26
2 12 -23.08 18.91 5.72 -7.13
3 21 -64.69 2.91 -0.16 -1.70
4 24 37.44 98.84 10.27 -70.51

＜実施例５＞
面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 189.976 20.57 1.43875 94.9 149.91
2 -1285.334 0.80 148.64
3 150.353 18.47 1.43875 94.9 139.98
4 1113.563 1.12 137.96
5 124.548 16.49 1.43875 94.9 124.63
6 524.506 7.89 121.51
7 1693.942 5.00 1.65160 58.5 114.37
8 98.360 18.08 100.89
9 -552.055 4.80 1.69680 55.5 99.97
10 588.492 25.79 98.12
11 333.957 8.05 1.43875 94.9 92.01
12 -673.264 0.20 91.20
13 139.981 4.00 1.61340 44.3 87.55
14 88.942 11.04 1.43875 94.9 83.76
15 313.566 0.98 82.31
16 188.186 5.53 1.43875 94.9 80.92
17 364.543 (可変) 79.28
18* 259.340 1.60 1.77250 49.6 30.62
19 37.129 9.16 28.36
20 -44.922 1.60 1.43875 94.9 27.53
21 -912.658 1.62 28.00
22 128.940 3.96 1.72047 34.7 28.44
23 -100.010 1.60 1.43875 94.9 28.45
24 59.958 1.95 28.24
25 48.658 3.56 1.65412 39.7 28.59
26 64.187 (可変) 28.13
27 -181.386 1.80 1.71700 47.9 28.33
28 33.577 5.90 1.72047 34.7 28.81
29 -166.788 2.13 28.97
30 -58.231 1.60 1.71700 47.9 28.99
31 -509.387 (可変) 29.70
32 134.181 7.56 1.51633 64.1 43.83
33 -79.083 (可変) 44.33
34 96.557 7.31 1.51633 64.1 44.32
35 -157.962 1.00 43.80
36 60.472 9.77 1.43875 94.9 41.33
37 -64.069 1.80 2.00100 29.1 39.86
38 -44566.879 6.05 39.12
39(絞り) ∞ 6.88 37.28
40 93.370 5.76 1.43875 94.9 34.70
41 -71.536 3.48 34.02
42 -249.116 4.78 1.95906 17.5 30.22
43 -49.685 1.80 2.00100 29.1 29.32
44 197.112 10.00 28.07
45 -194.325 1.67 1.51633 64.1 24.26
46 -1263.189 15.47 23.81
47 97.859 1.80 1.71700 47.9 23.25
48 28.566 6.74 22.86
49 66.047 7.09 1.68893 31.1 25.49
50 -26.500 1.80 2.00100 29.1 25.75
51 110.836 4.95 27.27
52 99.053 7.28 1.80518 25.4 31.81
53 -39.985 0.18 32.51
54 -58.388 5.56 1.80518 25.4 32.20
55 -27.270 1.80 1.95906 17.5 32.53
56 -59.927 55.01 33.67
像面 ∞

非球面データ
第18面
K = 1.57706e+002 A 4=-6.34999e-007 A 6= 3.05395e-008
A 8= 1.42060e-010 A10=-2.95257e-013 A12= 3.30718e-016
A14=-2.36679e-018 A16= 1.31391e-020
A 3=-2.24224e-009 A 5=-1.05726e-007 A 7=-3.64414e-009
A 9= 3.76050e-012 A11=-1.54364e-014 A13= 1.11289e-016
A15=-3.48986e-019

各種データ
ズーム比 7.97
広角 中間 望遠
焦点距離 90.00 256.51 717.31
Fナンバー 3.40 3.40 4.80
半画角（度） 8.90 3.15 1.13
像高 14.10 14.10 14.10
レンズ全長 453.22 453.22 453.22
BF 55.01 55.01 55.01

d17 4.95 55.97 80.99
d26 47.04 4.72 7.98
d31 30.38 30.28 1.50
d33 10.04 1.44 1.95

入射瞳位置 446.16 1143.18 2742.97
射出瞳位置 -198.61 -198.61 -198.61
前側主点位置 504.22 1140.26 1431.52
後側主点位置 -34.99 -201.50 -662.30

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 246.00 148.81 21.74 -116.36
2 18 -42.85 25.04 3.17 -16.41
3 27 -95.03 11.43 4.83 -2.58
4 32 97.19 7.56 3.17 -1.87
5 34 144.39 112.96 81.98 -102.34

＜実施例６＞
面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 202.921 16.06 1.43875 94.9 125.08
2 -728.826 0.80 124.31
3 136.166 17.01 1.43875 94.9 118.16
4 1796.713 1.12 115.75
5 107.263 16.18 1.43875 94.9 105.02
6 962.903 3.57 101.71
7 1895.376 5.00 1.65160 58.5 97.93
8 101.272 13.24 87.45
9 -727.240 4.80 1.69680 55.5 86.24
10 116.881 21.08 82.34
11 119.162 13.45 1.43875 94.9 82.98
12 -345.757 0.20 82.26
13 132.761 8.01 1.43875 94.9 78.74
14 353.602 (可変) 76.79
15* 61.569 1.60 1.77250 49.6 37.62
16 43.530 8.22 35.74
17 -76.477 1.60 1.43875 94.9 34.61
18 -353.541 2.19 34.20
19 5703.032 3.99 1.72047 34.7 33.60
20 -146.814 1.60 1.43875 94.9 33.19
21 48.963 2.38 32.30
22 47.687 3.44 1.65412 39.7 32.71
23 54.445 (可変) 32.15
24 -98.462 1.80 1.71700 47.9 32.81
25 57.042 5.06 1.80518 25.4 33.92
26 -326.585 3.03 34.23
27 -59.824 1.60 1.71700 47.9 34.41
28 -634.463 (可変) 35.79
29 200.000 7.38 1.51633 64.1 51.63
30 -82.795 (可変) 52.05
31 102.704 8.65 1.51633 64.1 52.93
32 -127.098 1.00 52.63
33 66.477 11.66 1.43875 94.9 49.05
34 -88.499 1.80 2.00100 29.1 47.03
35 -635.490 15.49 46.10
36(絞り) ∞ 7.14 38.20
37 33.509 6.23 1.43875 94.9 32.56
38 75.833 6.62 30.18
39 -317.2 6.22 1.95906 17.5 26.32
40 -58.839 1.80 2.00100 29.1 24.56
41 31.492 18.09 22.87
42 152.540 8.02 1.51633 64.1 33.32
43 -30.966 8.47 33.97
44 -38.233 1.80 1.71700 47.9 32.14
45 -84.291 4.00 33.16
46 304.776 7.22 1.68893 31.1 34.33
47 -37.266 1.80 2.00100 29.1 34.49
48 -96.496 2.00 35.44
49 126.179 4.39 1.80518 25.4 35.71
50 -255.138 0.19 35.47
51 47.734 3.00 1.80518 25.4 34.29
52 35.990 40.01 32.45
像面 ∞

非球面データ
第15面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.40918e-007 A 6= 8.60141e-010
A 8=-4.63893e-012 A10= 6.60125e-015 A12= 3.66734e-017
A14=-1.40375e-019 A16= 1.38895e-022

各種データ
ズーム比 5.00
広角 中間 望遠
焦点距離 100.00 220.24 500.00
Fナンバー 2.60 2.60 4.00
半画角（度） 8.03 3.66 1.62
像高 14.10 14.10 14.10
レンズ全長 413.05 413.05 413.05
BF 40.01 40.01 40.01

d14 2.94 43.20 66.55
d23 37.13 11.83 13.02
d28 32.91 25.78 1.50
d30 10.03 2.21 1.95

入射瞳位置 405.94 845.40 1821.66
射出瞳位置 -162.53 -162.53 -162.53
前側主点位置 456.56 826.15 1087.35
後側主点位置 -59.99 -180.23 -459.99

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 1 219.88 120.53 32.02 -85.65
2 15 -65.26 25.02 10.57 -8.99
3 24 -69.45 11.49 4.32 -3.30
4 29 114.00 7.38 3.47 -1.44
5 31 122.64 125.60 78.92 -119.12

＜実施例７＞
面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 133.692 7.07 1.48749 70.2 102.41
2 265.458 0.80 101.64
3 124.241 4.00 1.72047 34.7 100.31
4 86.019 17.53 1.43875 94.9 96.36
5 8094.909 8.73 95.42
6 142.118 7.93 1.43875 94.9 88.11
7 920.220 6.89 87.08
8 109.702 12.11 1.49700 81.5 77.61
9 -884.398 2.50 1.72047 34.7 74.48
10 299.619 15.85 71.14
11 -1576.789 6.67 1.80809 22.8 58.65
12 -120.744 2.20 1.72047 34.7 57.03
13 151.020 (可変) 52.95
14 30.562 1.00 2.00330 28.3 25.30
15 21.577 4.15 23.60
16 52.497 4.85 1.80809 22.8 22.43
17 -38.686 0.90 1.88300 40.8 21.25
18 25.359 1.26 19.13
19 19.804 2.57 1.84666 23.8 18.73
20 35.005 2.85 17.90
21 -62.257 0.90 1.88300 40.8 17.18
22 56.132 (可変) 16.76
23 134.110 0.90 1.71700 47.9 16.45
24 64.384 (可変) 16.48
25 -27.036 0.90 1.71700 47.9 16.81
26 38.087 2.04 1.84666 23.8 18.18
27 596.462 (可変) 18.53
28(絞り) ∞ 0.96 32.44
29 175.807 5.65 1.53775 74.7 33.67
30 -40.761 0.25 34.07
31 63.446 5.77 1.61800 63.3 34.52
32 -82.739 0.15 34.24
33 46.379 7.49 1.48749 70.2 31.53
34 -43.944 1.00 1.80610 33.3 30.26
35 -7329.939 3.54 28.98
36 -85.462 1.00 1.88300 40.8 27.38
37 110.533 37.87 26.88
38 52.599 4.45 1.49700 81.5 22.84
39 -50.009 0.88 22.43
40 107.990 2.43 1.48749 70.2 20.85
41 -206.150 0.80 1.88300 40.8 20.09
42 106.179 1.72 19.58
43 78.280 0.80 1.83481 42.7 18.72
44 15.214 3.74 1.60342 38.0 17.61
45 94.979 1.98 17.46
46 122.277 3.91 1.64769 33.8 17.41
47 -45.039 1.00 1.88300 40.8 17.22
48 -133.868 5.00 17.20
49 ∞ 33.00 1.60859 46.4 40.00
50 ∞ 13.20 1.51680 64.2 40.00
51 ∞ 10.01 40.00
像面 ∞

各種データ
ズーム比 22.00
広角 中間 望遠
焦点距離 40.00 180.31 880.00
Fナンバー 2.80 2.80 8.62
半画角（度） 7.83 1.75 0.36
像高 5.50 5.50 5.50
レンズ全長 319.40 319.40 319.40
BF 44.23 44.23 44.23

d13 7.19 43.63 57.80
d22 40.56 3.36 13.19
d24 5.05 5.12 3.36
d27 22.39 23.08 0.83

入射瞳位置 329.97 1131.69 3486.03
射出瞳位置 -154.40 -154.40 -154.40
前側主点位置 360.24 1114.26 -343.94
後側主点位置 -29.99 -170.30 -869.99

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 1 167.28 92.28 -28.86 -80.60
2 14 -21.03 18.48 10.62 -2.35
3 23 -172.79 0.90 1.01 0.49
4 25 -40.71 2.94 0.02 -1.60
5 28 44.26 136.58 20.45 -116.40

Ｕ１ 第１レンズ群 Ｕ２ 第２レンズ群 Ｕ３ 第３レンズ群
Ｕ４ 第４レンズ群 Ｕ５ 第５レンズ群 ＳＰ 開口絞り
ＬＺ 変倍系 Ｒ 後レンズ群 Ｆ 部分群

Claims (19)

1. 物体側から像側へ順に、ズーミングのためには不動の正の屈折力の第１レンズ群と、ズーミングのために移動するレンズ群を２つ以上含む変倍系と、後レンズ群とを有し、隣り合うレンズ群の間隔がいずれもズーミングのために変化するズームレンズであって、
   前記変倍系は、物体側から像側へ順に、ズーミングのために移動する負の屈折力の第２レンズ群と、ズーミングのために移動する負の屈折力の第３レンズ群とを有し、広角端から望遠端へのズーミングのために前記第２レンズ群は像側に移動し、前記第２レンズ群よりも像側に開口絞りを有し、
   前記第１レンズ群及び第２レンズ群の焦点距離をそれぞれｆ１及びｆ２とし、広角端での前記第２レンズ群の結像倍率をβ２ｗとし、広角端での前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間の光軸上の間隔をＬ１２ｗとし、広角端での前記第１レンズ群の最も像側のレンズ面から前記開口絞りまでの光軸上の長さをＬ１Ｓｗとして、
   ２．８＜｜ｆ１／ｆ２｜＜１０．０
   β２ｗ＜３．５０×１０−３×｜ｆ１／ｆ２｜３−８．４９×１０−２×｜ｆ１／ｆ２
   ｜２＋６．９０×１０−１×｜ｆ１／ｆ２｜−２．２２
   ｜Ｌ１２ｗ／Ｌ１Ｓｗ｜＜０．１０
   なる条件式を満たすことを特徴とするズームレンズ。
2. 望遠端での前記第２レンズ群の結像倍率をβ２ｔとして、
   ４．００＜｜β２ｔ／β２ｗ｜＜６００．００
   なる条件式を満たす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３レンズ群の焦点距離をｆ３として、
   ０．７０＜｜ｆ１／ｆ３｜＜６．００
   なる条件式を満たすことを特徴とする請求項１又または請求項２に記載のズームレンズ。
4. 前記第３レンズ群は、広角端から望遠端へのズーミングのために物体側へ凸状の軌跡を描いて移動することを特徴とする請求項１ないし請求項３のうちいずれか１項に記載のズームレンズ。
5. 広角端での最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの光軸上の長さをＤＴｗとして、
   １．４０＜ＤＴｗ／ｆ１＜２．２０
   なる条件式を満たすことを特徴とする請求項１ないし請求項４のうちいずれか１項に記載のズームレンズ。
6. 広角端での前記第１レンズ群の像側主点から前記第２レンズ群の物体側主点までの光軸上の長さをＨ１２ｗとして、
   ０．１５＜Ｈ１２ｗ／ｆ１＜０．７５
   なる条件式を満たすことを特徴とする請求項１ないし請求項５のうちいずれか１項に記載のズームレンズ。
7. 前記第１レンズ群の光軸上の厚さをＤ１とし、前記第１レンズ群の最も像側のレンズ面から前記第１レンズ群の像側主点までの長さをＨ１ｋとして、
   −０．９５＜Ｈ１ｋ／Ｄ１＜−０．３０
   なる条件式を満たすことを特徴とする請求項１ないし請求項６のうちいずれか１項に記載のズームレンズ。
8. 前記第２レンズ群の光軸上の厚さをＤ２とし、前記第２レンズ群の最も物体側のレンズ面から前記第２レンズ群の物体側主点までの長さをＨ２１として、
   −０．１０＜Ｈ２１／Ｄ２＜０．７０
   なる条件式を満たすことを特徴とする請求項１ないし請求項７のうちいずれか１項に記載のズームレンズ。
9. 前記第１レンズ群の光軸上の厚さをＤ１として、
   １．３０＜ｆ１／Ｄ１＜２．２０
   なる条件式を満たすことを特徴とする請求項１ないし請求項８のうちいずれか１項に記載のズームレンズ。
10. 前記第１レンズ群は、６乃至９枚のレンズからなることを特徴とする請求項１ないし請求項９のうちいずれか１項に記載のズームレンズ。
11. フォーカシングのために前記第１レンズ群のうちの一部のレンズ群が移動することを特徴とする請求項１ないし請求項１０のうちいずれか１項に記載のズームレンズ。
12. 前記開口絞りと、前記開口絞りより像側のレンズ群とは、ズーミングのためには不動であることを特徴とする請求項１ないし請求項１１のうちいずれか１項に記載のズームレンズ。
13. 前記変倍系は、前記第３レンズ群の像側に、ズーミングのために移動する正の屈折力の第４レンズ群を有することを特徴とする請求項１ないし請求項１２のうちいずれか１項に記載のズームレンズ。
14. 前記変倍系は、前記第３レンズ群の像側に、ズーミングのために移動する負の屈折力の第４レンズ群を有することを特徴とする請求項１ないし請求項１２のうちいずれか１項に記載のズームレンズ。
15. 前記開口絞りは、前記変倍系の像側に配置されていることを特徴とする請求項１ないし請求項１４のうちいずれか１項に記載のズームレンズ。
16. 前記開口絞りは、前記後レンズ群を構成する複数のレンズの間に配置されていることを特徴とする請求項１ないし請求項１３のうちいずれか１項に記載のズームレンズ。
17. 前記後レンズ群は、ズーミングのためには不動の正の屈折力のレンズ群で構成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項１６のうちいずれか１項に記載のズームレンズ。
18. 請求項１ないし請求項１７のうちいずれか１項に記載のズームレンズと、
    前記ズームレンズによって形成された像を受ける撮像素子と、
    を有することを特徴とする撮像装置。
19. 広角端での前記ズームレンズの焦点距離をｆｗとし、ズーム比をＺとし、前記撮像素子のイメージサイズの対角長をφとして、
    １．４０＜ｆｗ／φ
    ３．０＜Ｚ
    なる条件式を満たすことを特徴とする請求項１８に記載の撮像装置。