JP7150625B2 - ズームレンズ、撮像装置、レンズ装置 - Google Patents

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Description

本発明はズームレンズ、撮像装置、レンズ装置に関する。ズームレンズは、例えばビデオカメラ、電子スチルカメラ、放送用カメラ、監視カメラ等のように撮像素子を用いた撮像装置に用いる撮像光学系に好適なものである。
撮像光学系として、望遠端の焦点距離が長くズーム比が大きい所謂超望遠のズームレンズが知られている（特許文献１、２）。このようなズームレンズでは、高ズーム比でありながら高い光学性能を有すること、迅速なフォーカシングが容易であること、望遠端の焦点距離に対して全系が小型であること等が求められる。
特許文献１は、物体側から像側へ順に正負正負正負の屈折力の第１レンズ群乃至第６レンズ群からなり、２つのレンズ群をフォーカスに際して移動させるズームレンズを開示している。
また、特許文献２は、物体側から像側へ順に正負正負正負の屈折力の第１レンズ群乃至第６レンズ群からなり、バックフォーカスを短くすることによってレンズ全長を比較的短くしたズームレンズを開示している。
特開平１１－８４２４１号公報 特開２０１４－２２８７３４号公報
迅速なフォーカシングが得られるアクチュエータとして直動型のアクチュエータが知られているが、駆動させるためにはフォーカスレンズ群の重量が軽いことが求められる。また、ズーム比の大きいズームレンズにおいてフォーカス全域で良好な光学性能を得るためにフローティングフォーカスを採用すると、駆動力の高いアクチュエータと複雑な金属カムの構成が必要となってくる。またズーミングとフォーカシングにおいてもカムの軌跡によって移動の自由度が制限されることがある。
ズームレンズにおいて、全系の小型化を図りつつ、フォーカス全域にわたり高い光学性能を得るには、ズームレンズを構成する各要素を適切に設定することが重要となってくる。例えばズームタイプ（レンズ群の数や各レンズ群の屈折力、ズーミングに際しての移動条件等）、フォーカシングに際して移動するレンズ群の選定やフォーカシングに際して移動する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る。
本発明は、ズーム全域にわたり高い光学性能を有し、小型なズームレンズ及びそれを有する撮像装置を提供することを目的とする。
本発明のズームレンズは、物体側から像側へ順に配置された正の屈折力の第１レンズ群と、負の屈折力の第２レンズ群と、正の屈折力の第３レンズ群と、負の屈折力の第４レンズ群と、正の屈折力の第５レンズ群と、負の屈折力の第６レンズ群と、正の屈折力の第７レンズ群と、負の屈折力の第８レンズ群とからなり、ズーミングに際して、隣り合うレンズ群の間隔が変化し、前記第２レンズ群は不動であることを特徴としている。
本発明によれば、全ズーム範囲にわたり高い光学性能が容易に得られるズームレンズが得られる。
本発明の実施例１のズームレンズのレンズ断面図 本発明の実施例１のズームレンズの収差図 本発明の実施例２のズームレンズのレンズ断面図 本発明の実施例２のズームレンズの収差図 本発明の実施例３のズームレンズのレンズ断面図 本発明の実施例３のズームレンズの収差図 本発明の実施例４のズームレンズのレンズ断面図 本発明の実施例４のズームレンズの収差図 本発明の実施例１のズームレンズを有するレンズ装置の構成を示す図 本発明の撮像装置の要部概略図
以下に、本件の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて説明する。
各実施例のズームレンズは物体から像側へ順に配置された次のレンズ群よりなる。正の屈折力の第１レンズ群と、負の屈折力の第２レンズ群と、正の屈折力の第３レンズ群と、負の屈折力の第４レンズ群と、正の屈折力の第５レンズ群と、負の屈折力の第６レンズ群と、正の屈折力の第７レンズ群と、負の屈折力の第８レンズ群とからなる。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。
図１は本発明の実施例１のズームレンズの広角端（短焦点距離端）におけるレンズ断面図である。図２（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ実施例１のズームレンズの無限遠に合焦時の広角端と望遠端（長焦点距離端）における収差図である。実施例１はズーム比４．８０、開口比（Ｆナンバー）４．６０～７．２０程度のズームレンズである。
図３は本発明の実施例２のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図である。図４（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ実施例２のズームレンズの無限遠に合焦時の広角端と望遠端における収差図である。実施例２はズーム比４．８０、開口比４．１０～６．４０程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におけるレンズ断面図である。図６（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ実施例３のズームレンズの無限遠に合焦時の広角端と望遠端における収差図である。実施例３はズーム比４．９２、開口比４．６０～７．２０程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におけるレンズ断面図である。図８（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ実施例４のズームレンズの無限遠に合焦時の広角端と望遠端における収差図である。実施例４はズーム比３．９２、開口比６．００～８．５０程度のズームレンズである。
図９は実施例１のズームレンズの各レンズ群の移動の説明図である。
図１０は本発明の撮像装置の要部概略図である。
各実施例のズームレンズはビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、監視カメラ、ＴＶカメラなどの撮像装置に用いられる撮像光学系である。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。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。また、レンズ断面図において、Ｌ０はズームレンズである。ｉを物体側からのレンズ群の順番とすると、Ｂｉは第ｉレンズ群を示す。
ＳＴ０は開放Ｆナンバー（Ｆｎｏ）の光束を決定（制限）する開口絞りである。ｉｍｇ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像光学系として使用する際にはＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の撮像素子（光電変換素子）の撮像面が置かれる。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。フォーカス（ｆｏｃｕｓ）に関する矢印は無限遠から近距離へのフォーカシングに際してのレンズ群の移動方向を示している。
実線矢印４ａ、６ａが物体距離が無限遠のときの広角端から望遠端へのズーミングに際してのレンズ群の移動を表し、破線矢印４ｂ、６ｂが物体距離が至近のときの広角端から望遠端へのズーミングに際してのレンズ群の移動を表している。
収差図は紙面左側からそれぞれ、球面収差、非点収差、歪曲収差図を示している。球面収差において、実線のｄはｄ線（波長５８７．５６ｎｍ）、破線のｆはｆ線（波長４８６．１３ｎｍ）、一点鎖線のＣはＣ線（波長６５６．２７ｎｍ）、二点鎖線のｇはｇ線（波長４３５．８３ｎｍ）の収差を示している。横軸のスケールはデフォーカス量であり、－０．４～＋０．４［ｍｍ］である。
非点収差図において、実線のＳがｄ線のサジタル像面、点線のＭがｄ線のメリジオナル像面の像面湾曲を示している。横軸は球面収差と同じである。歪曲収差においては、横軸のスケールが－５～＋５［％］で示されている。色収差は倍率色収差のｄ線からのずれを示しており、横軸のスケールは－０．０３～＋０．０３［ｍｍ］である。
各実施例のズーレンズＬ０は前述した８つのレンズ群より構成されている。なお、本明細書において、「レンズ群」は、複数のレンズから構成されていてもよいし、１枚のレンズから構成されていてもよい。
ズームレンズを構成する８つのレンズ群は、物体から像側へ順に配置された、正の屈折力の第１レンズ群Ｂ１、負の屈折力の第２レンズ群Ｂ２、正の屈折力の第３レンズ群Ｂ３、負の屈折力の第４レンズ群Ｂ４、正の屈折力の第５レンズ群Ｂ５、負の屈折力の第６レンズ群Ｂ６、正の屈折力の第７レンズ群Ｂ７、負の屈折力の第８レンズ群Ｂ８からなる。これにより望遠端における焦点距離が長くズーム比の大きいズームレンズを得ることができる。
第１レンズ群Ｂ１を正の屈折力、第２レンズ群Ｂ２を負の屈折力としてテレフォトの光学配置をとることで、レンズ全長に対して主点を長くとり、焦点距離に比してレンズ全長の短くすることができる。
さらに、このような屈折力配置にすることによって、第２レンズ群より像側における、レンズの径の小型化や、構成枚数が比較的少ないレンズ群の確保が容易となる。これにより少なくとも一部のレンズ群の軽量化が容易になることによって、第２レンズ群より像側にフォーカシングに際して移動するフォーカス群を配置しやすくなる。さらに、ズーミングのための駆動機構とフォーカシングのための駆動機構を兼用できるため、実施例にかかるズームレンズを有するレンズ装置において、駆動機構の簡略化が容易となる。
さらに、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Ｂ１は物体側に移動し、ズーミングに際して第４レンズ群Ｂ４と第６レンズ群Ｂ６は移動する。広角端に比べて望遠端において第１レンズ群Ｂ１と第２レンズ群Ｂ２の間隔が広がり、第２レンズ群Ｂ２と第３レンズ群Ｂ３の間隔が狭まり、第７レンズ群Ｂ７と第８レンズ群Ｂ８の間隔が狭まる。
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Ｂ１と第２レンズ群Ｂ２の間隔を広げ、第２レンズ群Ｂ２と第３レンズ群Ｂ３の間隔を狭めている。これにより変倍作用を得ている。そして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Ｂ１および第３レンズ群Ｂ３乃至第７レンズ群Ｂ７が物体側に移動する。これによりコンペンセータの役割を得ると共に、広角端においてレンズ全長が最も短くなるようにしている。
さらに、広角端から望遠端へのズーミングに際して正の屈折力の第７レンズ群Ｂ７と負の屈折力の第８レンズ群Ｂ８の間隔を狭めることで、さらなる変倍作用を得ることができる。さらに、ズーミングに際して第８レンズ群Ｂ８を移動させることで、ズーミングに伴う倍率色収差などの収差変動を低減することができる。
第３レンズ群Ｂ３から第７レンズ群Ｂ７はズーミングに際して物体側に移動する。
さらに、ズーミングに際して、第３レンズ群Ｂ３と第５レンズ群Ｂ５が同一の軌跡で移動することが好ましい。これにより、本発明の実施例に係るズームレンズを有するレンズ装置において、ズーミングのための駆動機構の複雑化を抑制することができる。
第２レンズ群Ｂ２の少なくとも一部が、像ぶれ補正のために、レンズ光軸に対して直交する方向の成分を有する方向に移動する防振群であることが好ましい。さらに、第２レンズ群Ｂ２は、ズーミングに際して移動しない（不動の）ことが好ましい。これにより、防振群の位置の安定性、第２レンズ群Ｂ２を駆動するための駆動機構の配置の容易性の面で有利となる。図１および図２に示す実施例１、２では第２レンズ群Ｂ２全体を防振群としており、図３および図４に示す実施例３、４では第２レンズ群Ｂ２の一部分の部分群２ｂを防振群としている。
フォーカシングに際して、第２レンズ群よりも像側に配置された２つのレンズ群を移動させることが好ましい。フォーカシングに際して移動する２つのレンズ群は、第４レンズ群Ｂ４と第６レンズ群Ｂ６であり、一方を主フォーカス群、他方をフローティング群とすることがさらに好ましい。
さらに、第６レンズ群Ｂ６が主フォーカス群であることが好ましい。第６レンズ群Ｂ６は、広角端から望遠端への変倍に際して第５レンズ群Ｂ５と間隔を狭めるように移動して変倍を補助し、無限遠から至近へのフォーカシングに際して矢印６ｃの示すように像側に移動し合焦する機能を有する。
さらに、第４レンズ群Ｂ４がフローティング群であることが好ましい。広角端では像面湾曲を、望遠端では球面収差とピント移動を制御することができる。そして、ズーム全域、フォーカス範囲全域で収差変動を低減し、高い光学性能を得ている。矢印４ｃは無限遠から近距離へのフォーカシングにおける移動方向を示している。
ここで、第４レンズ群Ｂ４および第６レンズ群Ｂ６は２枚以下のレンズから構成されることが好ましい。これにより、フォーカシングに際して移動するレンズ群を軽量化し、迅速なフォーカシングをすることができる。また移動レンズ群を第４レンズ群Ｂ４と第６レンズ群Ｂ６のように負の屈折力とすることでレンズ径を比較的小さくして、軽重量化を図っている。
第３レンズ群Ｂ３から第７レンズ群Ｂ７は正、負、正、負、正の屈折力のレンズ群であり、屈折力を交互に異なるように配置しており、このような配置にすることで部分系でそれぞれ変倍を補助し、高いズーム比を得ている。
さらにズーム全域およびフォーカス全域で高い光学性能を有し、迅速なフォーカシングが容易な望遠型のズームレンズを得ている。
また、図９は、実施例１のズームレンズを備えたレンズ装置の構成を示す図である。図９に示すように、少なくとも第３レンズ群Ｂ３、第４レンズ群Ｂ４、第５レンズ群Ｂ５を一体の管筒で保持し、ズームカム２０（第１の移動機構）を用いて一体で移動させることが好ましい。
第３レンズ群Ｂ３、第４レンズ群Ｂ４、第５レンズ群Ｂ５は傾き偏芯や平行偏芯による光学性能の変化が大きくなりやすい。このため、これらを一体の構造とすることで位置ずれを低減し、光学性能を良好な状態に維持しやすくすることができる。さらに一体構造をとることで、多くのレンズ群を有するにもかかわらずメカ構成を簡略化することができる。
さらに、アクチュエータ２１（第２の移動機構）で第４レンズ群Ｂ４を移動させ、アクチュエータ２２（第３の移動機構）で第６レンズ群Ｂ６を移動させる。アクチュエータ２１およびアクチュエータ２２によって、ズームカム２０で移動させる他のレンズ群とは別の軌跡で、第４レンズ群Ｂ４および第６レンズ群を移動可能としている。
これにより、メカ的なズームカムの本数を少なくすることができ、レンズ装置の構造を簡易にすることができる。また、ズーミングに際して移動するレンズ群がフォーカシングに際して移動するため、駆動機構を兼用化することができ、レンズ装置の構造を簡易にすることができる。ズームカム２０の内部の鏡筒部にアクチュエータ２１とアクチュエータ２２を配置する構成において、アクチュエータユニットを良好に保持することが容易となるようにしている。
図１に示す実施例１と、図２に示す実施例２では第３レンズ群Ｂ３～第７レンズ群Ｂ７までを一体の管筒構造としており、図３に示す実施例３と、図４に示す実施例４では第３レンズ群Ｂ３～第６レンズ群Ｂ６を一体の構造としている。
第７レンズ群Ｂ７を別軌跡とするとズーミングに際して自由度が増え、広角端～中間のズーム位置や中間のズーム位置～望遠端で位置を微調整することで、より細かく収差補正およびピント位置の補正が容易となる。
さらに、本実施例のズームレンズにおいて、次の条件式のうち１つ以上を満足するのが良い。
０．５＜ｍ５／ｍ７＜１．５ ・・・（１）
１．２＜ｍ８／ｂｆｗ＜７．０ ・・・（２）
５＜｜Ｅｓ１｜＜１２ ・・・（３）
０．１＜｜Ｅｓ２／Ｅｓ１｜＜０．８・・・（４）
広角端から望遠端へのズーミングにおける第５レンズ群Ｂ５の移動量をｍ５、第７レンズ群Ｂ７の移動量をｍ７とする。ここでレンズ群の移動量とは、広角端と望遠端におけるレンズ群の光軸上の位置の差であり、移動量の符号は広角端に比べて望遠端において物体側に位置するときを負、像側に位置するときを正とする。広角端におけるバックフォーカスをｂｆｗ、広角端から望遠端へのズーミングにおける第８レンズ群Ｂ８の移動量をｍ８とする。
フォーカシングに際して、第４レンズ群Ｂ４と第６レンズ群Ｂ６は移動する。このうちピント敏感度の高い方をフォーカス群、ピント敏感度の低い方をフローティング群とする。無限遠にフォーカスしているときの望遠端における、フォーカス群のピント敏感度をＥｓ１とし、望遠端におけるフローティング群のピント敏感度をＥｓ２とする。
次に前述の条件式の技術的意味について説明する。
条件式（１）の下限を超えると、望遠端において第５レンズ群Ｂ５と第７レンズ群Ｂ７の間隔が狭まりすぎ、主フォーカス群である第６レンズ群Ｂ６の移動量が制限されて合焦可能な至近距離が長くなるか、合焦敏感度が高くなりすぎるため好ましくない。条件式（１）の上限を超えると、第７レンズ群Ｂ７の移動量が減少することで第８レンズ群Ｂ８の移動量が実質的に減少する。そうすると、ズーミングに際して収差補正の効果が減少すると共に、望遠端から広角端へのズーミングに際して第６レンズ群Ｂ６と第７レンズ群Ｂ７が干渉しやすいので好ましくない。
条件式（２）の下限を超えると、結像面に対して第８レンズ群Ｂ８の移動量が少なくなりすぎ、良好な収差補正が困難となるので好ましくない。条件式（２）の上限を越えると第８レンズ群Ｂ８の移動量が大きくなりすぎ、レンズ全長が長くなるため好ましくない。
各実施例のズームレンズではフォーカス群がズーミングにも移動し、その移動が金属カムなどで物理的に行われておらず、アクチュエータの動作によってレンズ群の軌跡を追従する場合、アクチュエータの性能によって追従遅れや停止位置ずれが生じる場合がある。このため、物体距離が無限遠で、望遠端における、フォーカス群のピント敏感度をＥｓ１としたとき、条件式（３）を満たすと好ましい。
条件式（３）の下限を超えると変倍時のコンペンセータ機能が低下し、高いズーム倍率を得るのが困難になるとともに、高い至近倍率を得るのが困難になる。上限を越えると、アクチュエータの位置ずれによるピントずれが許容錯乱円を越えやすくなり、正確なフォーカシングが困難になる。
一方でフォーカス敏感度を高くすることで高いズーム比と至近倍率が得やすいという利点を有するため、条件式（３）の範囲でこれを高く保ちつつ正確なフォーカシングを行うために、補助レンズ群としてフローティング群を用いると好ましい。本件ではフォーカス群とフローティング群のピント敏感度を適切に設定することでフォーカス群の位置ずれによるピントずれを検知し、フローティング群で補正する構成を容易としている。
条件式（４）の下限を超えるとフォーカス群の位置誤差によるピントずれをフローティング群で補助したときに、フローティング群の移動量が大きくなりすぎて像面湾曲や球面収差が増加するため好ましくない。条件式（４）の上限を超えるとフォーカス群とフローティング群のピント敏感度が近くなりすぎてフローティング群で補助する効果が減少する。
好ましくは条件式（１）乃至（４）の数値範囲を以下の範囲にすることが良い。
０．６＜ｍ５／ｍ７＜１．３ ・・・（１ａ）
１．８＜ｍ８／ｂｆｗ＜６．０ ・・・（２ａ）
６．０＜｜Ｅｓ１｜＜１１.０ ・・・（３ａ）
０．１５＜｜Ｅｓ２／Ｅｓ１｜＜０．７５ ・・・（４ａ）
さらに好ましくは条件式（１）乃至（４）の数値範囲を以下の範囲にすることが良い。
０．７＜ｍ５／ｍ７＜１．２ ・・・（１ｂ）
２．０＜ｍ８／ｂｆｗ＜５．０ ・・・（２ｂ）
７．０＜｜Ｅｓ１｜＜１０．０ ・・・（３ｂ）
０．２＜｜Ｅｓ２／Ｅｓ１｜＜０．５ ・・・（４ｂ）
以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
例えば、フォーカシングに際して移動するレンズ群は、光軸方向に沿って並んだ第３レンズ群Ｂ３から第７レンズ群Ｂ７までのうち少なくとも２つのレンズ群が移動することが好ましい。
以上のように各実施例によれば、望遠端の焦点距離が長くズーム比の大きいズームレンズにおいて、ズーム全域およびフォーカス全域で高い光学性能を有し、迅速なフォーカシングが容易な望遠型のズームレンズを得ることができる。
以下に実施例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１～４において、Ｂはレンズ群番号を示す。Ｓは面番号であり、物体側からの光学面の順序を示す。Ｒは光学面の曲率半径（ｍｍ）、ｄは隣り合う光学面の間隔（ｍｍ）、ｎｄはｄ線における光学部材の材料の屈折率、νｄはｄ線を基準とした光学部材の材料のアッベ数を示す。
ある材料のアッベ数νｄは、ｇ線（波長４３５．８ｎｍ）、Ｆ線（４８６．１ｎｍ）、ｄ線（５８７．６ｎｍ）、Ｃ線（６５６．３ｎｍ）に対する材料の屈折率をそれぞれＮｇ、ＮＦ、Ｎｄ、ＮＣとするとき、νｄ＝（Ｎｄ－１）／（ＮＦ－ＮＣ）として表す。ＢＦはバックフォーカスを示す。「バックフォーカス」は、ズームレンズの最終面（最も像側の面）から像面ｉｍｇまでの光軸上の距離を空気換算長により表記した長さである。「レンズ全長」は、ズームレンズの最前面（最も物体側の面）から最終面までの光軸上の距離にバックフォーカスを加えたものである。ＥＡは有効径を示し、ｏｂｊは物体を示す。
また、数値実施例１乃至４における、各条件式の対応する値を表１に示す。


（数値実施例１）
B S EA R d nd vd
obj 1.00E+030

1 1 68.055 99.62096 7.70000 1.496999 81.54
2 67.416 582.13808 0.20000
3 66.165 112.90552 2.70000 1.804000 46.58
4 63.375 62.41363 11.00000 1.438750 94.66
5 62.592 778.70704 可変
2 6 31.281 821.67440 1.50000 1.763850 48.49
7 30.608 59.52783 4.53000
8 30.625 -54.58139 1.50000 1.496999 81.54
9 31.792 85.47252 3.50000 1.854780 24.80
10 32.013 1746.27160 可変
3 11 34.266 51.38862 6.30000 1.496999 81.54
12 34.079 -105.97960 0.20000
13 32.907 62.84264 5.70000 1.603420 38.03
14 32.181 -77.96690 1.50000 1.953750 32.32
15 31.187 131.58754 5.00000
16 P 30.188 0.00000 可変
4 17 24.338 -39.36931 1.20000 1.487490 70.23
18 24.603 -252.01580 可変
5 19 25.764 -145.23763 4.15000 1.688931 31.07
20 26.106 -37.72914 0.19750
21 25.227 116.60325 5.15000 1.487490 70.23
22 24.667 -34.65104 1.20000 2.001000 29.13
23 24.703 -173.94917 0.20000
24 24.433 46.46980 3.60000 1.496999 81.54
25 24.426 -482.76616 可変
6 26 23.752 -186.96820 2.15000 1.728250 28.46
27 23.799 -58.73677 1.00000 1.729160 54.67
28 23.927 54.03845 可変
7 29 27.869 89.24396 3.20000 1.613397 44.27
30 28.100 -364.55329 可変
8 31 31.817 -64.47614 1.20000 1.496999 81.54
32 33.685 40.39510 4.20000 1.613397 44.27
33 34.010 113.77665 可変


WIDE MIDDLE TELE
焦点距離 101.99 199.92 489.99
Fナンバー 4.60 5.20 7.20
半画角（度） 11.98 6.18 2.53
像高 21.64 21.64 21.64
レンズ全長 222.94 272.65 312.20
BF 19.88 36.44 69.71

d 5 6.52 56.23 95.77
d10 29.25 20.89 1.50
d16 14.22 20.09 29.70
d18 16.98 11.11 1.50
d25 21.93 16.69 2.95
d28 9.85 15.09 28.83
d30 25.54 17.33 3.46
d33 19.88 36.44 69.71

レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 201.05
2 6 -57.06
3 11 75.72
4 17 -95.89
5 19 49.13
6 26 -57.14
7 29 117.19
8 31 -97.08


（数値実施例２）
B S EA R d nd vd
obj 1.00E+030
1 1 61.718 99.62096 6.80000 1.496999 81.54
2 61.140 582.13808 0.20000
3 60.301 123.73404 2.70000 1.763850 48.49
4 58.040 62.38390 9.65000 1.438750 94.66
5 57.394 1018.78827 可変
2 6 29.799 1151.87324 1.50000 1.729157 54.68
7 29.239 64.84721 3.70000
8 29.245 -62.35096 1.82000 1.496999 81.54
9 30.080 89.65084 3.50000 1.854780 24.80
10 30.256 616.27278 可変
3 11 31.681 46.43867 5.80000 1.496999 81.54
12 31.454 -116.14509 0.20000
13 30.502 67.82771 5.00000 1.603420 38.03
14 29.828 -77.67994 1.50000 1.953750 32.32
15 29.003 155.50421 1.67730
16 P 28.737 0.00000 可変
4 17 23.103 -40.44910 1.20000 1.618000 63.40
18 23.299 -282.96587 可変
5 19 25.010 -124.04112 3.65000 2.001000 29.13
20 25.386 -41.00291 0.20000
21 24.420 103.92532 5.00000 1.496999 81.54
22 24.434 -35.65560 1.20000 2.001000 29.13
23 25.000 -245.85587 0.20000
24 25.679 42.58086 4.40000 1.496999 81.54
25 25.614 -169.09901 1.20000 1.698947 30.13
26 25.596 -532.17547 可変
6 27 24.698 -378.04536 3.15000 1.720467 34.71
28 24.692 -43.70174 1.00000 1.755000 52.32
29 24.727 44.72053 可変
7 30 27.995 74.06786 3.50000 1.613397 44.27
31 28.240 -274.97738 可変
8 32 30.557 -57.79085 1.20000 1.496999 81.54
33 32.556 37.01339 4.40000 1.613397 44.27
34 32.901 111.68481 可変

WIDE MIDDLE TELE
焦点距離 82.24 199.92 395.00
Fナンバー 4.10 5.13 6.40
半画角（度） 14.74 6.18 3.14
像高 21.64 21.64 21.64
レンズ全長 204.12 265.26 294.22
BF 21.72 43.37 68.86

d 5 2.91 64.05 93.00
d10 36.71 21.44 2.54
d16 11.89 19.42 26.09
d18 15.99 8.47 1.79
d26 16.76 10.27 2.30
d29 7.26 13.74 21.71
d31 16.53 10.16 3.57
d34 21.72 43.37 68.86

レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 209.37
2 6 -61.89
3 11 71.43
4 17 -76.51
5 19 43.43
6 27 -50.85
7 30 95.49
8 32 -90.54


（数値実施例３）
B S EA R d nd vd
obj 1.00E+030
1 1 81.944 110.57800 9.00000 1.496999 81.54
2 81.183 459.98551 0.20000
3 79.287 103.75750 2.80000 1.834807 42.73
4 75.859 68.35747 13.00000 1.438750 94.66
5 74.727 374.50567 可変
2 6 36.252 52.57731 6.30000 1.592701 35.31
7 34.617 1929.09287 1.60000 1.903660 31.32
8 33.144 73.91283 5.25000
9 31.795 -2163.55016 1.20000 1.834807 42.73
10 31.043 53.93252 3.80000
11 31.074 -97.72988 1.20000 1.438750 94.66
12 31.942 51.30459 3.20000 1.854780 24.80
13 31.919 138.06106 可変
3 14 32.656 52.99698 5.50000 1.438750 94.66
15 32.555 -137.02093 1.00000
16 P 32.198 0.00000 可変
4 17 30.973 -46.34133 1.50000 1.696800 55.46
18 31.499 -71.62486 可変
5 19 32.206 134.18919 4.80000 1.496999 81.54
20 32.132 -64.88841 1.35000
21 30.067 39.69646 5.70000 1.698947 30.13
22 28.930 -184.31386 1.20000 1.953750 32.32
23 26.598 25.87467 2.00000
24 27.155 27.34908 8.20000 1.613397 44.27
25 26.401 -53.17974 1.20000 1.903660 31.32
26 26.061 -227.10230 可変
6 27 21.137 62.79556 3.40000 1.647689 33.79
28 20.588 -65.32093 1.00000 1.804000 46.58
29 20.417 35.63549 可変
7 30 29.424 121.21272 1.20000 2.000690 25.46
31 29.566 69.69479 6.20000 1.516330 64.14
32 30.075 -46.29201 可変
8 33 30.624 -88.19112 1.40000 1.496999 81.54
34 31.284 51.81510 4.40000
35 31.404 -70.77038 1.80000 1.496999 81.54
36 34.451 64.33339 5.00000 1.720467 34.71
37 35.169 -233.00505 可変

WIDE MIDDLE TELE
焦点距離 120.00 300.00 590.00
Fナンバー 4.60 5.67 7.20
半画角（度） 10.22 4.12 2.10
像高 21.64 21.64 21.64
レンズ全長 240.18 308.74 335.29
BF 15.00 36.91 73.64

d 5 1.00 69.56 96.11
d13 33.82 20.56 1.50
d16 6.33 11.38 11.60
d18 9.34 4.29 4.07
d26 16.65 9.43 2.00
d29 22.71 35.80 40.97
d32 30.93 16.41 1.00
d37 15.00 36.91 73.64

レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 213.95
2 6 -56.08
3 14 87.88
4 17 -193.11
5 19 72.64
6 27 -71.38
7 30 80.79
8 33 -64.86


（数値実施例４）
B S EA R d nd vd
obj 0.00000 1.00E+030
1 1 92.325 117.11037 11.00000 1.496999 81.54
2 91.468 675.63817 0.20000
3 88.985 121.89525 2.80000 1.804000 46.58
4 84.602 72.02509 14.50000 1.438750 94.66
5 83.451 324.48750 可変
2 6 45.970 73.30974 5.50000 1.688931 31.07
7 44.779 379.10737 1.60000 1.854780 24.80
8 43.304 101.19945 30.10194
9 30.609 -1040.89449 1.20000 1.834807 42.73
10 29.730 45.80637 4.45000
11 29.778 -68.44596 1.20000 1.438750 94.66
12 31.027 49.81482 3.60000 1.854780 24.80
13 31.081 190.86160 可変
3 14 31.717 54.82919 6.30000 1.438750 94.66
15 31.604 -76.60090 1.00000
16 P 30.933 0.00000 可変
4 17 30.127 -43.49163 1.50000 1.910820 35.25
18 30.832 -73.58490 可変
5 19 31.838 145.84020 5.20000 1.496999 81.54
20 31.877 -57.16854 7.65000
21 28.622 47.42287 6.00000 1.698947 30.13
22 27.597 -72.52126 1.20000 1.910820 35.25
23 25.819 29.09106 2.30000
24 26.479 30.44414 7.90000 1.613397 44.27
25 25.896 -45.75407 1.20000 2.001000 29.13
26 25.802 -123.35835 可変
6 27 20.840 112.27692 3.25000 1.595509 39.24
28 20.345 -50.25463 1.00000 1.729157 54.68
29 19.647 49.41784 可変
7 30 28.210 70.81118 1.20000 2.001000 29.13
31 28.099 42.48863 6.55000 1.517417 52.43
32 28.456 -54.22485 可変
8 33 26.858 -101.46774 1.40000 1.496999 81.54
34 27.127 45.72552 9.55000
35 29.468 -56.13481 1.80000 1.496999 81.54
36 32.392 52.81373 5.90000 1.613397 44.27
37 33.196 -114.69704 可変

WIDE MIDDLE TELE
焦点距離 199.97 399.99 784.76
Fナンバー 6.00 6.80 8.50
半画角（度） 6.17 3.10 1.58
像高 21.64 21.64 21.64
レンズ全長 285.44 355.65 385.65
BF 22.57 43.72 83.86

d 5 1.50 71.71 101.71
d13 19.10 17.10 1.50
d16 5.68 7.81 8.49
d18 4.81 2.68 2.00
d26 16.47 6.68 2.00
d29 29.22 38.76 38.05
d32 39.04 20.14 1.00
d37 22.57 43.72 83.86

レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 258.64
2 6 -55.19
3 14 73.91
4 17 -119.60
5 19 72.50
6 27 -84.04
7 30 82.00
8 33 -60.14
Figure 0007150625000001
 次に本発明のズームレンズを撮像光学系として用いたデジタルスチルカメラの実施例を図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に説明したいずれかのズームレンズによって構成された撮像光学系である。１２はカメラ本体に内蔵され、撮像光学系２１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。
Ｌ０ ズームレンズ 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 Ｂ７ 第７レンズ群 Ｂ８ 第８レンズ群

Claims (20)

  1. 物体側から像側へ順に配置された正の屈折力の第１レンズ群と、負の屈折力の第２レンズ群と、正の屈折力の第３レンズ群と、負の屈折力の第４レンズ群と、正の屈折力の第５レンズ群と、負の屈折力の第６レンズ群と、正の屈折力の第７レンズ群と、負の屈折力の第８レンズ群とからなり、
    ズーミングに際して、隣り合うレンズ群の間隔が変化し、前記第２レンズ群は不動であることを特徴とするズームレンズ。
  2. 広角端から望遠端へのズーミングに際して前記第１レンズ群は物体側へ移動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. ズーミングに際して前記第４レンズ群と前記第６レンズ群は移動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。
  4. 広角端に比べて望遠端において、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の間隔が広がることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載のズームレンズ。
  5. 広角端から望遠端へのズーミングに際して前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の間隔が狭まることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載のズームレンズ。
  6. 広角端から望遠端へのズーミングに際して前記第７レンズ群と前記第８レンズ群の間隔が狭まることを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載のズームレンズ。
  7. フォーカシングに際して、前記第２レンズ群より像側に配置された２つのレンズ群が移動することを特徴とする請求項１乃至６の何れか一項に記載のズームレンズ。
  8. フォーカシングに際し、前記第４レンズ群と前記第６レンズ群は移動することを特徴とする請求項７に記載のズームレンズ。
  9. 無限遠から至近へのフォーカシングに際し、前記第４レンズ群は物体側へ移動し、前記第６レンズ群は像側へ移動することを特徴とする請求項８に記載のズームレンズ。
  10. 前記第４レンズ群および前記第６レンズ群は２枚以下のレンズより構成されることを特徴とする請求項８または９に記載のズームレンズ。
  11. ズーミングに際し、前記第３レンズ群と前記第５レンズ群は同一の軌跡で移動することを特徴とする請求項１乃至１０の何れか一項に記載のズームレンズ。
  12. 広角端から望遠端へのズーミングにおける前記第５レンズ群の移動量をｍ５、前記第７レンズ群の移動量をｍ７とするとき、
    ０．５＜ｍ５／ｍ７＜１．５
    なる条件式を満たすことを特徴とする請求項１乃至１１の何れか一項に記載のズームレンズ。
  13. 広角端におけるバックフォーカスをｂｆｗ、広角端から望遠端へのズーミングにおける前記第８レンズ群の移動量をｍ８とするとき、
    １．２＜ｍ８／ｂｆｗ＜７．０
    なる条件式を満たすことを特徴とする請求項１乃至１２の何れか一項に記載のズームレンズ。
  14. フォーカシングに際して、前記第４レンズ群と前記第６レンズ群は移動し、このうちピント敏感度の高い方をフォーカス群、ピント敏感度の低い方をフローティング群とし、無限遠にフォーカスしているときの望遠端における前記フォーカス群のピント敏感度をＥｓ１とするとき、
    ５＜｜Ｅｓ１｜＜１２
    なる条件式を満たすことを特徴とする請求項１乃至１３の何れか一項に記載のズームレンズ。
  15. フォーカシングに際して、前記第４レンズ群と前記第６レンズ群は移動し、このうちピント敏感度の高い方をフォーカス群、ピント敏感度の低い方をフローティング群とし、無限遠にフォーカスしているときの望遠端における前記フォーカス群のピント敏感度をＥｓ１、望遠端における前記フローティング群のピント敏感度をＥｓ２とするとき、
    ０．１＜｜Ｅｓ２／Ｅｓ１｜＜０．８
    なる条件式を満たすことを特徴とする請求項１乃至１４の何れか一項に記載のズームレンズ。
  16. 無限遠から近距離へのフォーカシングに際して、前記第４レンズ群は物体側へ移動し、前記第６レンズ群は、像側へ移動することを特徴とする請求項１乃至１５の何れか一項に記載のズームレンズ。
  17. 広角端から望遠端へのズーミングに際して、前記第３レンズ群から前記第８レンズ群は物体側へ移動することを特徴とする請求項１乃至１６の何れか一項に記載のズームレンズ。
  18. 請求項１乃至１７の何れか一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撮像素子を有することを特徴とする撮像装置。
  19. 請求項１乃至１７の何れか一項に記載のズームレンズと、
    前記第３レンズ群、前記第４レンズ群、および前記第５レンズ群を、光軸方向に沿って同じ軌跡で移動させる第１の移動機構と、
    前記第４レンズ群を、前記第３レンズ群および前記第５レンズ群とは別の軌跡で光軸方向に沿って移動させる移動させることが可能な第２の移動機構とを有することを特徴とするレンズ装置。
  20. 前記第６レンズ群を光軸方向に沿って移動させる第３の移動機構を有し、
    前記第１の移動機構は、前記第６レンズ群を、前記第３レンズ群、前記第４レンズ群、および前記第５レンズ群と同じ軌跡で移動させ、
    前記第３の移動機構は、前記第６レンズ群を、前記第３レンズ群、前記第４レンズ群、および前記第５レンズ群とは別の軌跡で移動させることが可能であることを特徴とする請求項１９に記載のレンズ装置。
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