JP7210322B2 - ズームレンズおよび撮像装置 - Google Patents

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Description

本発明はズームレンズおよび撮像装置に関する。
テレビカメラや映画用カメラ、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラなどの撮像装置に用いられるズームレンズは、高い運用性のため小型軽量であることや、広画角、高変倍比、および高い光学性能を有していることが要求されている。また、映像規格４Ｋまたは８Ｋ等に向けられた撮像素子の高精細化に伴い、像面内で均一性の高い高解像力や、色収差の少ないことが要求されている。
小型軽量・広画角・高倍率なズームレンズとして、特許文献１および２に記載のものが知られている。当該ズームレンズは、物体側から像側へ順に、まず、変倍のためには移動せず正の屈折力を有する第１レンズ群を有している。また、変倍のために移動し負の屈折力を有する第２レンズ群と、変倍（像面変動の補償）のために移動し負の屈折力を有する第３レンズ群とを有している。更に、開口絞りと、変倍のためには移動せず正の屈折力を有する第４レンズ群とを有している。当該第１レンズ群は、物体側から像側へ順に、負の屈折力を有する１－１レンズ群と、正の屈折力を有する１－２レンズ群と、正の屈折力を有する１－３レンズ群とから構成されている。当該ズームレンズは、インナーフォーカス方式を採用し、当該第１レンズ群のうちの当該１－２レンズ群が合焦のために移動する。
特開２００９－４２３４６号公報 ＷＯ２０１７／１５８８９９号公報
そのようなズームレンズにおける小型軽量・広画角・高ズーム比の更なる改善、特に更なる広角化は、広角端での倍率色収差等、ズーム全域での高い光学性能の点で困難である。
本発明は、例えば、小型軽量、広画角、高ズーム比、および高い光学性能の点で有利なズームレンズ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、正の屈折力を有し、変倍のためには移動しない第１レンズ群と、最も像側に負の屈折力を有するレンズ群を含み、広角端から望遠端への変倍のために像側へ単調に移動する１つまたは２つの第２レンズ群と、最も物体側に負の屈折力を有するレンズ群を含み、変倍のために移動する１つまたは２つの第３レンズ群と、正の屈折力を有し、最も像側に配置された第４レンズ群とからなり、
隣り合うレンズ群の間隔は、いずれも変倍のために変化し、
前記１つまたは２つの第２レンズ群が物体側から像側へ順に負の屈折力を有するレンズ群および負の屈折力を有するレンズ群からなり且つ前記１つまたは２つの第３レンズ群が物体側から像側へ順に負の屈折力を有するレンズ群および正の屈折力を有するレンズ群からなるか、
前記１つまたは２つの第２レンズ群が負の屈折力を有するレンズ群からなり且つ前記１つまたは２つの第３レンズ群が負の屈折力を有するレンズ群からなるか、
前記１つまたは２つの第２レンズ群が負の屈折力を有するレンズ群からなり且つ前記１つまたは２つの第３レンズ群が物体側から像側へ順に負の屈折力を有するレンズ群および正の屈折力を有するレンズ群からなるか、または
前記１つまたは２つの第２レンズ群が物体側から像側へ順に正の屈折力を有するレンズ群および負の屈折力を有するレンズ群からなり且つ前記１つまたは２つの第３レンズ群が物体側から像側へ順に負の屈折力を有するレンズ群および正の屈折力を有するレンズ群からなり、
前記第１レンズ群は、物体側から像側へ順に、負の屈折力を有し、合焦のためには移動しない１ａサブレンズ群と、正の屈折力を有し、合焦のために移動する１ｂサブレンズ群と、正の屈折力を有し、合焦のためには移動しない１ｃサブレンズ群とからなり、前記１つまたは２つの第２レンズ群は、負レンズを有し、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１、前記１つまたは２つの第２レンズ群の望遠端での合成焦点距離をｆ２ｔ、前記１つまたは２つの第２レンズ群に含まれるレンズ群の広角端から望遠端への変倍のための移動量のうち最大の移動量をｍ２、前記１つまたは２つの第２レンズ群に含まれる負レンズのアッベ数のうち最大のアッベ数をν２ｎとし、前記移動量の符号はレンズ群が像側へ移動する場合に正とし、アッベ数νは、Ｆ線での屈折率をｎＦ、ｄ線での屈折率をｎｄ、Ｃ線での屈折率をｎＣとして、
ν＝（ｎｄ－１）／（ｎＦ－ｎＣ）
なる式で定義されるとして、
１．０＜｜ｆ１／ｆ２ｔ｜＜２．５
２．０＜｜ｍ２／ｆ２ｔ｜＜５．０
６５＜ν２ｎ
なる条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。


本発明によれば、例えば、小型軽量、広画角、高ズーム比、および高い光学性能の点で有利なズームレンズを提供することができる。
数値実施例１の広角端において無限遠物体に合焦したときのレンズ断面図 数値実施例１の（Ａ）広角端、（Ｂ）ズーム中間、（Ｃ）望遠端で無限遠物体に合焦したときの収差図 数値実施例２の広角端において無限遠物体に合焦したときのレンズ断面図 数値実施例２の（Ａ）広角端、（Ｂ）ズーム中間、（Ｃ）望遠端で無限遠物体に合焦したときの収差図 数値実施例３の広角端において無限遠物体に合焦したときのレンズ断面図 数値実施例３の（Ａ）広角端、（Ｂ）ズーム中間、（Ｃ）望遠端で無限遠合焦したときの収差図 数値実施例４の広角端において無限遠物体に合焦したときのレンズ断面図 数値実施例４の（Ａ）広角端、（Ｂ）ズーム中間、（Ｃ）望遠端で無限遠合焦したときの収差図 数値実施例５の広角端において無限遠物体に合焦したときのレンズ断面図 数値実施例５の（Ａ）広角端、（Ｂ）ズーム中間、（Ｃ）望遠端で無限遠合焦したときの収差図 本発明の撮像装置の要部概略図 光学材料のアッベ数νと部分分散比θの分布の模式図
以下に本発明の実施の形態を添付の図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明の実施例１としての数値実施例１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２は、数値実施例１の（Ａ）広角端、（Ｂ）中間のズーム位置、（Ｃ）望遠端（長焦点距離端）における無限遠物体に合焦しているときの縦収差図である。
図３は本発明の実施例２としての数値実施例２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は、数値実施例２の（Ａ）広角端、（Ｂ）中間のズーム位置、（Ｃ）望遠端（長焦点距離端）における無限遠物体に合焦しているときの縦収差図である。
図５は本発明の実施例３としての数値実施例３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は、数値実施例３の（Ａ）広角端、（Ｂ）中間のズーム位置、（Ｃ）望遠端（長焦点距離端）における無限遠物体に合焦しているときの縦収差図である。
図７は本発明の実施例４としての数値実施例４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は、数値実施例４の（Ａ）広角端、（Ｂ）中間のズーム位置、（Ｃ）望遠端（長焦点距離端）における無限遠物体に合焦しているときの縦収差図である。
図９は本発明の実施例５としての数値実施例５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は、数値実施例５の（Ａ）広角端、（Ｂ）中間のズーム位置、（Ｃ）望遠端（長焦点距離端）における無限遠物体に合焦しているときの縦収差図である。
図１１は本発明の撮像装置の要部概略図である。
各レンズ断面図において、左方が被写体（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、Ｌ１は変倍のためには移動しない正の屈折力の第１レンズ群である。Ｌ１ｂはフォーカスレンズ群であり、無限遠物体から近距離物体へのフォーカスに際して像側へ移動する。Ｌ１ａ、Ｌ１ｃは第１レンズ群Ｌ１中の合焦のためには移動しないレンズ群である。図１、３、５、７、９において、Ｌ２、Ｌ３はズーミングのために移動するレンズ群であり、Ｌ４はズーミングのためには移動しないレンズ群である。
ＳＰは絞り（開口絞り）である。Ｉは撮像面であり、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の撮像光学系として使用する際には、ズームレンズで形成された像を受光し、光電変換する固体撮像素子（光電変換素子）等の撮像面に相当している。フィルム用カメラの撮像光学系として使用する際には、ズームレンズで形成された像が感光するフィルム面に相当する。
縦収差図において、球面収差における直線と二点鎖線と一点鎖線と破線は各々ｅ線、g線、Ｃ線、Ｆ線である。非点収差における破線と実線は各々メリディオナル像面，サジタル像面であり、倍率色収差における二点鎖線と一点鎖線と破線は各々g線、Ｃ線、Ｆ線である。ωは半画角、ＦｎｏはＦナンバーである。なお、以下の各実施例においてズーム用のレンズ群が最も短焦点側の配置となった場合を広角端、最も長焦点側の配置となった場合を望遠端という。
縦収差図におけるスケールは、球面収差は０．２ｍｍ、非点収差は０．２ｍｍ、歪曲は５％、倍率色収差は０．０５ｍｍのスケールで描かれている。
本発明のズームレンズは、物体側から像側へ順に、変倍のためには移動しない正の第１レンズ群と、広角端から望遠端への変倍のために像側へ単調移動する１つまたは２つのレンズ群から構成され、最も像側に負のレンズ群が配された第２レンズ群と、変倍のために移動する１つないし３つのレンズ群から構成され、最も物体側に負のレンズ群が配された第３レンズ群と、最も像側に配された正の第４レンズ群とを有する。第１レンズ群は、合焦のためには移動しない負の１ａレンズ群と、合焦のために移動する正の１ｂレンズ群と、合焦のためには移動しない正の１ｃレンズ群とを有する。
第２レンズ群は、少なくとも負レンズを１つ有する。第１レンズ群の焦点距離をｆ１とし、第２レンズ群の望遠端における合成焦点距離をｆ２ｔとし、第２レンズ群に含まれる前記レンズ群の広角端から望遠端への変倍時の移動量の最大値をｍ２とし、第２レンズ群に含まれる負レンズを構成する材料の中で最も大きいアッベ数をν２ｎとして、
１．０＜｜ｆ１／ｆ２ｔ｜＜２．５ ・・・（１）
２．０＜｜ｍ２／ｆ２ｔ｜＜５．０ ・・・（２）
６５＜ν２ｎ ・・・（３）
なる条件式を満足している。
ここで、第２レンズ群移動量の符号は像面側へ移動する場合を正とする。
第１レンズ群は全体として正の屈折力を有し、合焦のためには移動しない負の屈折力の１ａレンズ群、合焦のために移動する正の屈折力の１ｂレンズ群、合焦のためには移動しない正の屈折力の１ｃレンズ群とから構成される。この構成は、特に超広角から標準ズームレンズにおいて小型軽量で高い光学性能を達成するのに好適な構成である。
第１レンズ群の像側に位置する第２レンズ群は、広角端から望遠端への変倍のために、像側へ単調に移動することで主変倍群として高変倍化への寄与が最も高いレンズ群である。
次に条件式（１）、（２）、（３）の技術的意味について説明する。
条件式（１）は、第１レンズ群の焦点距離ｆ１と、第２レンズ群の望遠端における合成焦点距離ｆ２ｔの比を規定する式である。
条件式（１）の下限を超えると、第１レンズ群の焦点距離が小さくなりすぎ、群内で発生する諸収差の増大により高い光学性能の達成が困難となるか、第２レンズ群の焦点距離が大きくなりすぎ、高変倍化と小型軽量化が困難となる。
条件式（１）の上限を超えると、第１レンズ群の焦点距離が大きくなりすぎ、広角化と小型軽量化が困難となるか、第２レンズ群の焦点距離が小さくなりすぎ、諸収差のズーム変動の増大により高い光学性能の達成が困難となる。
条件式（２）は、第２レンズ群中で最も大きい広角端から望遠端への移動量ｍ２と、第２レンズ群の望遠端における合成焦点距離ｆ２ｔの比を規定する式である。
条件式（２）の下限を超えると、第２レンズ群の移動量が小さくなりすぎ、高変倍化が困難となるか、第２レンズ群の焦点距離が大きくなりすぎ、高変倍化と小型軽量化が困難となる。
条件式（２）の上限を超えると、第２レンズ群の移動量が大きくなりすぎ、小型軽量化が困難となるか、第２レンズ群の焦点距離が小さくなりすぎ、諸収差のズーム変動の増大により高い光学性能の達成が困難となる。
条件式（３）は、第２レンズ群中で最も大きいアッベ数の負レンズのアッベ数ν２ｎの数値範囲を規定するものである。
図１２は、光学ガラス材料のアッベ数と部分分散比の傾向をプロットしたものである。図１２から読み取れるように、アッベ数６５程度を境に、部分分散比は破線で示される直線から外れ、異常分散性が高まる一般的傾向がある。
上記特性の材料を、諸収差のズーム変動に支配的な主変倍群である第２レンズ群の負レンズに適用することにより、倍率色収差のズーム変動を効果的に抑制することができる。
条件式（３）の下限を超えると、高変倍化に伴う倍率色収差のズーム変動抑制が困難となり、高い光学性能を達成することが困難となる。
各実施例では以上の如く構成することにより、小型軽量で広画角、高変倍比、且つ全ズーム範囲にわたり高い光学性能を有するズームレンズおよびそれを有する撮像装置を得ることができる。
各実施例において以下の諸条件を満足することが更に好ましい。
負の屈折力の１ａレンズ群は少なくとも正レンズを１つ有し、１ａレンズ群において最もアッベ数の小さい正レンズのアッベ数をν１ａｐとする。
１ａレンズ群は少なくとも１つの負レンズを有し、前記負レンズのｄ線における屈折率の平均値をｎ１ａｎａｖとする。
１ａレンズ群の正レンズ、負レンズのアッベ数の平均値をそれぞれν１ａｐａｖ、ν１ａｎａｖとし、部分分散比の平均値をそれぞれθ１ａｐａｖ、θ１ａｎａｖとする。
第２レンズ群の最もアッベ数の小さい正レンズのアッベ数、部分分散比をそれぞれν２ｐ、θ２ｐとし、最もアッベ数の大きい負レンズのアッベ数、部分分散比をそれぞれν２ｎ、θ２ｎとする。
１ａレンズ群の焦点距離をｆ１ａとし、１ｂレンズ群の焦点距離をｆ１ｂとし、１ｃレンズ群の焦点距離をｆ１ｃとする。
広角端、望遠端におけるレンズ全系の焦点距離をそれぞれｆｗ、ｆｔとし、広角端における中間群の合成焦点距離をｆ２ｗとする。
このとき、各実施例は以下の条件式をうち１以上を満足するのが好ましい。
ν１ａｐ＜２４ ・・・（４）
１．８＜ｎ１ａｎａｖ ・・・（５）
１０．０＜ν１ａｎａｖ－ν１ａｐａｖ＜３５．０ ・・・（６）
－４．５×１０－３＜（θ１ａｐａｖ－θ１ａｎａｖ）／（ν１ａｐａｖ－ν１ａｎａｖ）＜－２．０×１０－３ ・・・（７）
－２．０×１０－３＜（θ２ｐ－θ２ｎ）／（ν２ｐ－ν２ｎ）＜－０．５×１０－３ ・・・（８）
－２．０＜ｆ１ａ／ｆ１＜－０．３ ・・・（９）
１．５＜ｆ１ｂ／ｆ１＜６．０ ・・・（１０）
１．０＜ｆ１ｃ／ｆ１＜３．０ ・・・（１１）
０．３＜ｆ１／ｆｔ＜１．５ ・・・（１２）
－７．０＜ｆ２ｗ／ｆｗ＜－１．５ ・・・（１３）
ただし、アッベ数νおよび部分分散比θはそれぞれ、ｇ線における屈折率をｎｇ、Ｆ線における屈折率をｎＦ、ｄ線における屈折率をｎｄ、Ｃ線における屈折率をｎＣとしたとき、
ν＝（ｎｄ－１）／（ｎＦ－ｎＣ）
θ＝（ｎｇ－ｎＦ）／（ｎＦ－ｎＣ）
と定義される光学定数である。
条件式（４）は、負の屈折力の１ａレンズ群に含まれる最もアッベ数の小さい正レンズのアッベ数ν１ａｐの数値範囲を規定するものである。
図１２から読み取れるように、アッベ数が小さくなる場合にも２５程度を境に、部分分散比は破線で示される直線から外れ、異常分散性が急激に高まる一般的傾向がある。
上記特性の材料を、望遠端において光線径が高く、後続群により最も収差が拡大される第１レンズ群内のうち、負の屈折力の１ａレンズ群に含まれる正レンズに適用することにより、望遠側における軸上色収差を効果的に抑制することができる。
条件式（４）の上限を超えると、高変倍化に伴う軸上色収差が増大し、高い光学性能を達成することが困難となる。
条件式（５）は、負の屈折力の１ａレンズ群に含まれる負レンズのｄ線における屈折率の平均値ｎ１ａｎａｖの数値範囲を規定するものである。
条件式（５）の下限を超えると、広角化に伴う広角端における歪曲収差や像面湾曲が増大し、高い光学性能を達成することが困難となる。
条件式（６）は、負の屈折力の１ａレンズ群に含まれる負レンズのアッベ数の平均値ν１ａｎａｖと、正レンズのアッベ数の平均値ν１ａｐａｖの差を規定し、１ａレンズ群内での一次の色消し条件を規定する式である。
条件式（６）の下限を超えると、アッベ数の差が小さくなりすぎ、軸上色収差の一次の色消しのために群内の単レンズ屈折力が大きくなり諸収差が増大するか、軸上色収差が過剰補正となり、高い光学性能を達成することが困難となる。
条件式（６）の上限を超えると、アッベ数の差が大きくなりすぎ、軸上色収差が補正不足となり、高い光学性能を達成することが困難となる。
条件式（７）は、負の屈折力の１ａレンズ群に含まれる負レンズと正レンズのアッベ数の平均値および部分分散比の平均値を用いた式で、二次スペクトル抑制に関わる条件を規定する式である。
レンズ群全体の屈折力をφ、アッベ数νおよび部分分散比θとし、発生する二次スペクトル量△として定義すると、
△＝（１／φ）・（θ２―θ１）／（ν１―ν２）
と表される。
ここで、ν１とθ１が負（正）レンズの光学ガラス特性、ν２とθ２が正（負）レンズの光学ガラス特性を示している。
従って、条件式（７）は二次スペクトル量の発生量に直結する式であると分かる。
条件式（７）の下限を超えると、現存するガラス材料ではアッベ数の差が小さくなりすぎ、軸上色収差の一次の色消しのために群内の単レンズ屈折力が大きくなり諸収差が増大するか、軸上色収差が過剰補正となり、高い光学性能を達成することが困難となる。
条件式（７）の上限を超えると、軸上色収差二次スペクトルが補正不足となるか、アッベ数の差が大きくなりすぎ軸上色収差が補正不足となり、高い光学性能を達成することが困難となる。
条件式（８）は、第２レンズ群に含まれる、最もアッベ数の大きい負レンズと最もアッベ数の小さい正レンズのアッベ数および部分分散比を用いた式で、条件式（７）同様、二次スペクトル発生に関わる条件を規定する式である。
ズームレンズにおける倍率色収差は、広角端から望遠単への変倍に際し、プラス側からマイナス側への変動が発生し、これを抑制することが重要である。
主変倍群である第２レンズ群の負レンズに高い異常分散性のガラス材料、正レンズに低い異常分散性のガラス材料を適用することで、広角端におけるプラス側の二次スペクトル発生を低減し、上記変動を抑制することができる。
条件式（８）の下限を超えると、倍率色収差変動の抑制効果が不十分となり、高い光学性能を達成することが困難となる。
条件式（８）の上限を超えると、現存するガラス材料ではアッベ数の差が小さくなりすぎ、軸上色収差の一次の色消しのために群内の単レンズ屈折力が大きくなり諸収差が増大し、高い光学性能を達成することが困難となる。
条件式（９）は、１ａレンズ群の焦点距離ｆ１ａと、第１レンズ群の焦点距離ｆ１の比を規定する式である。
条件式（９）の下限を超えると、１ａレンズ群の焦点距離が大きくなりすぎ、広角化が困難となるか、第１レンズ群の焦点距離が小さくなりすぎ、群内で発生する諸収差の増大により高い光学性能の達成が困難となる。
条件式（９）の上限を超えると、１ａレンズ群の焦点距離が小さくなりすぎ、群内で発生する諸収差の増大により高い光学性能の達成が困難となるか、第１レンズ群の焦点距離が大きくなりすぎ、小型軽量化が困難となる。
条件式（１０）は、合焦のために移動する１ｂレンズ群の焦点距離ｆ１ｂと、第１レンズ群の焦点距離ｆ１の比を規定する式である。
条件式（１０）の下限を超えると、１ｂレンズ群の焦点距離が小さくなりすぎ、諸収差の増大により高い光学性能の達成が困難となるか、第１レンズ群の焦点距離が大きくなりすぎ、小型軽量化が困難となる。
条件式（１０）の上限を超えると、１ｂレンズ群の焦点距離が大きくなりすぎ、合焦時の移動量が大きくなり小型軽量化が困難となるか、第１レンズ群の焦点距離が小さくなりすぎ、群内で発生する諸収差の増大により高い光学性能の達成が困難となる。
条件式（１１）は、１ｃレンズ群の焦点距離ｆ１ｃと、第１レンズ群の焦点距離ｆ１の比を規定する式である。
条件式（１１）の下限を超えると、１ｃレンズ群の焦点距離が小さくなりすぎ、群内で発生する諸収差の増大により高い光学性能の達成が困難となるか、第１レンズ群の焦点距離が大きくなりすぎ、小型軽量化が困難となる。
条件式（１１）の上限を超えると、１ｃレンズ群の焦点距離が大きくなりすぎ、小型軽量化が困難となるか、第１レンズ群の焦点距離が小さくなりすぎ、群内で発生する諸収差の増大により高い光学性能の達成が困難となる。
条件式（１２）は、第１レンズ群の焦点距離ｆ１と、望遠端における全系焦点距離ｆｔの比を規定する式である。
条件式（１２）の下限を超えると、第１レンズ群の焦点距離が小さくなりすぎ、群内で発生する諸収差の増大により高い光学性能の達成が困難となる。
条件式（１２）の上限を超えると、第１レンズ群の焦点距離が大きくなりすぎ、小型軽量化が困難となるか、望遠端における焦点距離が不足し高変倍化が困難となる。
条件式（１３）は、広角端における第２レンズ群の合成焦点距離ｆ２ｗと、広角端における全系焦点距離ｆｗの比を規定する式である。
条件式（１３）の下限を超えると、第２レンズ群の焦点距離が大きくなりすぎ、広角端から望遠端への移動量が増大し、小型軽量化が困難となるか、群内で発生する諸収差の増大により高い光学性能の達成が困難となる。
条件式（１３）の上限を超えると、第２レンズ群の焦点距離が小さくなりすぎ、第２レンズ群の焦点距離が小さくなりすぎ、諸収差のズーム変動の増大により高い光学性能の達成が困難となるか、広角端における焦点距離が不足し広角化が困難となる。
なお、更に好ましくは条件式（１）～（１３）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
１．２＜｜ｆ１／ｆ２ｔ｜＜２．４５ ・・・（１ａ）
２．１＜｜ｍ２／ｆ２ｔ｜＜４．０ ・・・（２ａ）
６６＜ν２ｎ ・・・（３ａ）
ν１ａｐ＜２３．９ ・・・（４ａ）
１．８０１＜ｎ１ａｎａｖ ・・・（５ａ）
１３．０＜ν１ａｎａｖ－ν１ａｐａｖ＜３０．０ ・・・（６ａ）
－４．２×１０－３＜（θ１ａｐａｖ－θ１ａｎａｖ）／（ν１ａｐａｖ－ν１ａｎａｖ）＜－２．４×１０－３ ・・・（７ａ）
－１．８×１０－３＜（θ２ｐ－θ２ｎ）／（ν２ｐ－ν２ｎ）＜－０．８×１０－３ ・・・（８ａ）
－１．７＜ｆ１ａ／ｆ１＜－０．４ ・・・（９ａ）
１．９＜ｆ１ｂ／ｆ１＜５．０ ・・・（１０ａ）
１．２＜ｆ１ｃ／ｆ１＜２．５ ・・・（１１ａ）
０．３５＜ｆ１／ｆｔ＜１．２ ・・・（１２ａ）
－６．０＜ｆ２ｗ／ｆｗ＜－２．３ ・・・（１３ａ）
なお、更に好ましくは条件式（１）～（１３）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
１．４５＜｜ｆ１／ｆ２ｔ｜＜２．４０ ・・・（１ｂ）
２．２＜｜ｍ２／ｆ２ｔ｜＜３．０５ ・・・（２ｂ）
６７＜ν２ｎ ・・・（３ｂ）
ν１ａｐ＜２３．７ ・・・（４ｂ）
１．８０２＜ｎ１ａｎａｖ ・・・（５ｂ）
１６．０＜ν１ａｎａｖ－ν１ａｐａｖ＜２５．０ ・・・（６ｂ）
－３．９×１０－３＜（θ１ａｐａｖ－θ１ａｎａｖ）／（ν１ａｐａｖ－ν１ａｎａｖ）＜－２．８×１０－３ ・・・（７ｂ）
－１．６×１０－３＜（θ２ｐ－θ２ｎ）／（ν２ｐ－ν２ｎ）＜－１．１×１０－３ ・・・（８ｂ）
－１．４＜ｆ１ａ／ｆ１＜－０．６ ・・・（９ｂ）
２．３＜ｆ１ｂ／ｆ１＜４．０ ・・・（１０ｂ）
１．５＜ｆ１ｃ／ｆ１＜１．９ ・・・（１１ｂ）
０．４＜ｆ１／ｆｔ＜０．８ ・・・（１２ｂ）
－４．８＜ｆ２ｗ／ｆｗ＜－３．０ ・・・（１３ｂ）
また、１ｂレンズ群は、少なくとも１面が非球面で構成されており、正の屈折力の面に適用する場合、光軸から周辺部にかけて屈折力が強まる形状であり、負の屈折力の面に適用する場合、光軸から周辺部にかけて屈折力が弱まる形状であることが好ましい。
１ｂレンズ群は合焦のために移動するため、無限遠から至近端への移動量が小さい方が小型軽量化のために好ましい。
１ｂレンズ群に上記のような特徴の形状を持つ非球面が適用されると、近軸領域において大きな屈折力を持つことで移動量を低減させながらも、望遠側での球面収差や像面湾曲の抑制ができ、高い光学性能と小型軽量化の両立が達成できる。
図１１は実施例１～５のズームレンズを撮影光学系として用いた撮像装置（テレビカメラシステム）の要部概略図である。図１１において１０１は実施例１～５のいずれかのズームレンズである。１２４はカメラである。ズームレンズ１０１はカメラ１２４に対して着脱可能となっている。１２５はカメラ１２４にズームレンズ１０１を装着することで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Ｆ、ズーム部ＬＺ、結像用の第Ｎレンズ群Ｒを有している。第１レンズ群Ｆはフォーカシングのために光軸上を移動するフォーカス用の１ｂレンズ群Ｌ１ｂ、フォーカシングのためには移動しない１ａ、１ｃレンズ群Ｌ１ａ、Ｌ１ｃが含まれている。
ズーム部ＬＺは実施例１～５のズーミングのために光軸上を移動する移動群が含まれている。ＳＰは開口絞りである。１１４、１１５は各々１ｂレンズ群Ｌ１ｂ、ズーム部ＬＺを光軸方向に駆動するヘリコイドやカム等の駆動機構である。
１１６～１１８は駆動機構１１４、１１５および開口絞りＳＰを電動駆動するモータ（駆動手段）である。１１９～１２１は、１ｂレンズ群Ｌ１ｂやズーム部ＬＺの光軸上の位置や、開口絞りＳＰの絞り径を検出するため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１２４において、１０９はカメラ１２４内の光学フィルタに相当するガラスブロックである。１１０はズームレンズ１０１の像面に配置され、ズームレンズ１０１によって形成される体像を受光する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。
また、１１１、１２２はカメラ１２４およびズームレンズ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ないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形および変更が可能である。
以下に本発明のズームレンズの数値実施例１～５のレンズ構成の特徴を説明する。各実施例のレンズ断面図において、Ｉは像面であり、固体撮像素子の撮像面に相当している。以下、レンズ構成は特に断りがない限り、物体側から像側へ順に配置されているとして説明する。
本実施例のズームレンズは、正の屈折力の第１レンズ群Ｌ１、負の屈折力の２ａレンズ群Ｌ２ａ、負の屈折力の２ｂレンズ群Ｌ２ｂ、負の屈折力の３ａレンズ群Ｌ３ａ、正の屈折力の３ｂレンズ群Ｌ３ｂ、正の屈折力の第４レンズ群Ｌ４で構成される。２ａレンズ群Ｌ２ａと２ｂレンズ群Ｌ２ｂとで第２レンズ群Ｌ２を構成する。３ａレンズ群Ｌ３ａと３ｂレンズ群Ｌ３ｂとで第３レンズ群Ｌ３を構成する。
広角端から望遠端へのズーミングに際して、像面に対して第１レンズ群Ｌ１は不動で、２ａレンズ群Ｌ２ａと２ｂレンズ群Ｌ２ｂは変倍のために像側に単調に移動して主たる変倍を行う。３ａレンズ群Ｌ３ａは変倍のために移動し、３ｂレンズ群Ｌ３ｂは変倍に伴う像面補正を行っている。第４レンズ群Ｌ４は変倍のためには移動しない。
合焦のためには移動しない負の屈折力の１ａレンズ群Ｌ１ａ、合焦のために移動する正の屈折力の１ｂレンズ群Ｌ１ｂ、合焦のためには移動しない正の屈折力の１ｃレンズ群Ｌ１ｃを備える正の第１レンズ群Ｌ１の構成により、高い光学性能を達成している。
第１レンズ群Ｌ１の焦点距離と、第２レンズ群Ｌ２の合成焦点距離、２ａレンズ群Ｌ２ａと２ｂレンズ群Ｌ２ｂの広角端から望遠端への移動量を適切に設定し、広角化と高変倍化を達成している。
更に２ｂレンズ群Ｌ２ｂの負レンズに低分散高部分分散比硝材を適用し、倍率色収差のズーム変動を良好に補正している。
第１の実施例の各条件式対応値を表１に示す。数値実施例１はいずれの条件式も満足しており、小型軽量で広画角、高変倍比、且つ全ズーム範囲にわたり高い光学性能を有するズームレンズを実現している。
第２の実施例に示すズームレンズでは、正の屈折力の第１レンズ群Ｌ１、負の屈折力の第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で構成されている。
広角端から望遠端へのズーミングに際して、像面に対して第１レンズ群Ｌ１は不動で、第２レンズ群Ｌ２は変倍時像側に単調移動して主たる変倍を行い、第３レンズ群Ｌ３は変倍に伴う像面補正を行っている。第４レンズ群Ｌ４は変倍のためには移動しない。
合焦のためには移動しない負の屈折力の１ａレンズ群Ｌ１ａ、合焦のために移動する正の屈折力の１ｂレンズ群Ｌ１ｂ、合焦のためには移動しない正の屈折力の１ｃレンズ群Ｌ１ｃを備える正の第１レンズ群Ｌ１の構成により、高い光学性能を達成している。
第１レンズ群Ｌ１の焦点距離と、第２レンズ群Ｌ２の焦点距離、第２レンズ群Ｌ２の広角端から望遠端への移動量を適切に設定し、広角化と高変倍化を達成している。
更に第２レンズ群Ｌ２の負レンズに低分散高部分分散比硝材を適用し、倍率色収差のズーム変動を良好に補正している。
第２の実施例の各条件式対応値を表１に示す。数値実施例２はいずれの条件式も満足しており、小型軽量で広画角、高変倍比、且つ全ズーム範囲にわたり高い光学性能を有するズームレンズを実現している。
第３の実施例に示すズームレンズでは、正の屈折力の第１レンズ群Ｌ１、負の屈折力の第２レンズ群Ｌ２、負の屈折力の３ａレンズ群Ｌ３ａ、正の屈折力の３ｂレンズ群Ｌ３ｂ、正の屈折力の第４レンズ群Ｌ４で構成されている。３ａレンズ群Ｌ３ａと３ｂレンズ群Ｌ３ｂとで第３レンズ群Ｌ３が構成される。
広角端から望遠端へのズーミングに際して、像面に対して第１レンズ群Ｌ１は不動で、第２レンズ群Ｌ２は変倍時像側に単調移動して主たる変倍を行い、３ａレンズ群Ｌ３ａは変倍のために移動し、３ｂレンズ群Ｌ３ｂは変倍に伴う像面補正を行っている。第４レンズ群Ｌ４は変倍のためには移動しない。
合焦のためには移動しない負の屈折力の１ａレンズ群Ｌ１ａ、合焦のために移動する正の屈折力の１ｂレンズ群Ｌ１ｂ、合焦のためには移動しない正の屈折力の１ｃレンズ群Ｌ１ｃを備える正の第１レンズ群Ｌ１の構成により、高い光学性能を達成している。
第１レンズ群Ｌ１の焦点距離と、第２レンズ群Ｌ２の焦点距離、第２レンズ群Ｌ２の広角端から望遠端への移動量を適切に設定し、広角化と高変倍化を達成している。
更に第２レンズ群Ｌ２の負レンズに低分散高部分分散比硝材を適用し、倍率色収差のズーム変動を良好に補正している。
第３の実施例の各条件式対応値を表１に示す。数値実施例３はいずれの条件式も満足しており、小型軽量で広画角、高変倍比、且つ全ズーム範囲にわたり高い光学性能を有するズームレンズを実現している。
第４の実施例に示すズームレンズでは、正の屈折力の第１レンズ群Ｌ１、負の屈折力の第２レンズ群Ｌ２、負の屈折力の３ａレンズ群Ｌ３ａ、正の屈折力の３ｂレンズ群Ｌ３ｂ、正の屈折力の第４レンズ群Ｌ４で構成されている。３ａレンズ群Ｌ３ａと３ｂレンズ群Ｌ３ｂとで第３レンズ群Ｌ３が構成される。
広角端から望遠端へのズーミングに際して、像面に対して第１レンズ群Ｌ１は不動で、第２レンズ群Ｌ２は変倍のために像側に単調移動して主たる変倍を行い、３ａレンズ群Ｌ３ａは変倍のために移動し、３ｂレンズ群Ｌ３ｂは変倍に伴う像面補正を行っている。第４レンズ群Ｌ４は変倍のためには移動しない。
合焦のためには移動しない負の屈折力の１ａレンズ群Ｌ１ａ、合焦のために移動する正の屈折力の１ｂレンズ群Ｌ１ｂ、合焦のためには移動しない正の屈折力の１ｃレンズ群Ｌ１ｃを備える正の第１レンズ群Ｌ１の構成により、高い光学性能を達成している。
第１レンズ群Ｌ１の焦点距離と、第２レンズ群Ｌ２の焦点距離、第２レンズ群Ｌ２の広角端から望遠端への移動量を適切に設定し、広角化と高変倍化を達成している。
更に第２レンズ群Ｌ２の負レンズに低分散高部分分散比硝材を適用し、倍率色収差のズーム変動を良好に補正している。
第４の実施例の各条件式対応値を表１に示す。数値実施例４はいずれの条件式も満足しており、小型軽量で広画角、高変倍比、且つ全ズーム範囲にわたり高い光学性能を有するズームレンズを実現している。
本実施例のズームレンズは、正の屈折力の第１レンズ群Ｌ１、正の屈折力の２ａレンズ群Ｌ２ａ、負の屈折力の２ｂレンズ群Ｌ２ｂ、負の屈折力の３ａレンズ群Ｌ３ａ、正の屈折力の３ｂレンズ群Ｌ３ｂ、正の屈折力の第４レンズ群Ｌ４で構成される。２ａレンズ群Ｌ２ａと２ｂレンズ群Ｌ２ｂとで第２レンズ群Ｌ２を構成する。３ａレンズ群Ｌ３ａと３ｂレンズ群Ｌ３ｂとで第３レンズ群Ｌ３を構成する。
広角端から望遠端へのズーミングに際して、像面に対して第１レンズ群Ｌ１は不動で、２ａレンズ群Ｌ２ａは変倍のために移動し、２ｂレンズ群Ｌ２ｂは変倍時像側に単調移動して主たる変倍を行う。３ａレンズ群Ｌ３ａは変倍のために移動し、３ｂレンズ群Ｌ３ｂは変倍に伴う像面補正を行っている。第４レンズ群Ｌ４は変倍のためには移動しない。
合焦のためには移動しない負の屈折力の１ａレンズ群Ｌ１ａ、合焦のために移動する正の屈折力の１ｂレンズ群Ｌ１ｂ、合焦のためには移動しない正の屈折力の１ｃレンズ群Ｌ１ｃを備える正の第１レンズ群Ｌ１の構成により、高い光学性能を達成している。
第１レンズ群Ｌ１の焦点距離と、２ｂレンズ群Ｌ２ｂの焦点距離、２ｂレンズ群Ｌ２ｂの広角端から望遠端への移動量を適切に設定し、広角化と高変倍化を達成している。
更に２ｂレンズ群Ｌ２ｂの負レンズに低分散高部分分散比硝材を適用し、倍率色収差のズーム変動を良好に補正している。
第５の実施例の各条件式対応値を表１に示す。数値実施例５はいずれの条件式も満足しており、小型軽量で広画角、高変倍比、且つ全ズーム範囲にわたり高い光学性能を有するズームレンズを実現している。
本発明のズームレンズにおいては、第４レンズ群に光路中より挿抜可能であってズームレンズ全系の焦点距離を変位させるレンズユニットを有していても良い。
数値実施例１から数値実施例５においては、第４レンズ群は変倍時不動であるが、第４レンズ群およびその一部が移動しても本発明の効果を低減させることはなく、それらの変更は容易である。
例えば、数値実施例１において、第４レンズ群の物体側の一部である３０面から３３面までが、３ｂレンズ群Ｌ３ｂと同じ軌跡を描いて移動する変形を説明する。
上記変更により、３１面から３３面で構成される接合レンズが移動することにより、特にズーム中間における色収差補正能力が相対的に高まり、軸上色収差および倍率色収差のズーム変動が減少し、更に高い光学性能が実現される。このようなレンズ群の構成は数値実施例２～５に対しても同様に適用可能であり、更に高い光学性能を得ることができる。この群構成を数値実施例１～５適用した場合には、それぞれ図１、３、５、７、９の（ ）内に記載した第３レンズ群、第４レンズ群の構成となる。
また、第４レンズ群の一部の光学部材を光軸上に沿って移動させることにより、バックフォーカス調整の役割を担う機能を持たせることが可能である。例えば、数値実施例１において、第４レンズ群の物体側の一部である３４面から４３面までを独立に光軸方向に移動可能とすることにより、バックフォーカス調整の役割を担う機能を持たせることができる。３４面へは物体側から略アフォーカルな光束が入射するため、上記複数レンズが移動することでバックフォーカス以外は略不変となる。従って、ズーム時のピント移動などを効果的に補正する群としての役割を担うことができる。
以下に本発明の実施例１～５に対する数値実施例１～５を示す。各数値実施例において、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面と第ｉ＋１面の間隔、ｎｄｉ，νｄｉは第ｉ面と第ｉ＋１面の間の光学部材の屈折率とアッベ数である。非球面は面番号の横に＊印を付けて示している。各実施例と前述した条件式との対応を表１に示す。
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を非球面係数とし、次式で表している。また、「ｅ－Ｚ」は「×１０－Ｚ」を意味する。
Ｘ＝（Ｈ２／Ｒ）／［１＋｛１－（１＋ｋ）（Ｈ２／Ｒ２）｝０．５］＋Ａ３・Ｈ３＋
Ａ４・Ｈ４＋Ａ５・Ｈ５＋Ａ６・Ｈ６＋Ａ７・Ｈ７＋Ａ８・Ｈ８＋Ａ９・Ｈ９＋Ａ１０・Ｈ１０＋Ａ１１・Ｈ１１＋Ａ１２・Ｈ１２＋Ａ１３・Ｈ１３＋Ａ１４・Ｈ１４＋Ａ１５・Ｈ１５＋Ａ１６・Ｈ１６
［数値実施例１］
単位 mm

面データ
面番号 r d nd vd θgF
1* 212.531 2.70 1.83481 42.7 0.565
2 35.761 26.69
3 -96.759 2.00 1.85150 40.8 0.569
4 -309.137 0.15
5 101.288 4.82 1.89286 20.4 0.639
6 256.658 1.29
7 133.986 10.12 1.59522 67.7 0.544
8* -125.696 6.94
9 292.988 1.80 1.80000 29.8 0.602
10 48.201 13.26 1.43875 94.7 0.534
11 -229.927 0.40
12 109.122 13.41 1.43387 95.1 0.537
13 -70.421 0.40
14 83.897 6.87 1.76385 48.5 0.559
15 -5495.256 (可変)
16 129.990 0.70 2.00100 29.1 0.600
17 17.771 (可変)
18 -360.451 0.80 1.59522 67.7 0.544
19 33.329 2.94
20 -79.064 5.51 1.85478 24.8 0.612
21 -12.457 0.70 1.88300 40.8 0.567
22 244.291 0.20
23 40.072 2.90 1.64769 33.8 0.594
24 -142.975 (可変)
25 -32.347 0.80 1.72916 54.7 0.544
26 58.424 2.31 1.84666 23.8 0.620
27 -907.159 (可変)
28* 72.504 6.54 1.58313 59.4 0.542
29 -46.466 (可変)
30(絞り) ∞ 1.37
31 172.455 5.61 1.51742 52.4 0.556
32 -38.794 1.00 1.85150 40.8 0.569
33 -109.873 35.50
34 61.347 4.51 1.64769 33.8 0.594
35 -80.388 0.50
36 129.440 0.90 1.88300 40.8 0.567
37 22.619 4.90 1.49700 81.5 0.537
38 128.053 0.20
39 56.837 6.77 1.49700 81.5 0.537
40 -25.586 0.90 2.00100 29.1 0.600
41 -106.423 0.70
42 160.219 4.87 1.48749 70.2 0.530
43 -35.055 4.00
44 ∞ 33.00 1.60859 46.4
45 ∞ 13.20 1.51680 64.2
46 ∞ (可変)
像面 ∞

非球面データ
第1面
K = 0.00000e+000 A 4= 8.50691e-007 A 6= 7.67858e-010 A 8=-1.87256e-012 A10= 2.04087e-015 A12=-1.18869e-018 A14= 3.52210e-022 A16=-4.16301e-026

第8面
K = 0.00000e+000 A 4= 8.51072e-007 A 6=-1.26425e-011 A 8=-5.09277e-013 A10= 1.07250e-015 A12=-1.67422e-018 A14= 1.31020e-021 A16=-4.00302e-025

第28面
K =-1.74464e+001 A 4= 1.47451e-006 A 6=-5.06636e-009 A 8= 5.10980e-012
各種データ
ズーム比 17.40
広角 中間 望遠
焦点距離 5.18 21.04 90.04
Fナンバー 1.86 1.86 3.00
半画角 46.74 14.65 3.50
レンズ全長 287.77 287.77 287.77
BF 40.62 40.62 40.62

d15 0.79 34.35 48.73
d17 8.20 5.03 5.28
d24 42.29 5.04 2.91
d27 12.29 17.57 2.11
d29 1.60 3.18 6.14
d46 7.45 7.45 7.45

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 37.55
2a 16 -20.46
2b 18 -75.97
3a 25 -51.17
3b 28 49.37
4 30 53.32
［数値実施例２］
単位 mm

面データ
面番号 r d nd vd θgF
1* 424.356 2.60 1.80400 46.5 0.558
2 32.015 22.17
3 -150.714 1.90 1.80100 35.0 0.586
4 46.490 9.85 1.84666 23.8 0.620
5 375.380 1.85
6 211.371 6.88 1.69680 55.5 0.543
7* -89.873 4.30
8 -249.863 12.15 1.43875 94.7 0.534
9 -33.192 1.80 1.89190 37.1 0.578
10 -62.693 0.20
11 -3225.028 1.80 1.80100 35.0 0.586
12 94.879 12.61 1.43875 94.7 0.534
13 -61.925 0.45
14 -3263.871 7.92 1.43387 95.1 0.537
15 -70.161 0.45
16 604.467 6.79 1.76385 48.5 0.559
17 -88.933 (可変)
18 82.878 0.80 1.95375 32.3 0.590
19 16.202 4.47
20 -36.002 0.80 1.59522 67.7 0.544
21 2429.003 1.43
22 -143.698 5.37 1.85478 24.8 0.612
23 -13.495 0.80 1.88300 40.8 0.567
24 356.628 0.20
25 40.759 2.68 1.65412 39.7 0.574
26 -357.221 (可変)
27 -36.257 0.80 1.72916 54.7 0.544
28 59.412 2.41 1.85478 24.8 0.612
29 -2636.282 (可変)
30(絞り) ∞ 1.40
31 -366.763 3.25 1.80100 35.0 0.586
32 -47.205 0.15
33 161.270 2.44 1.69680 55.5 0.543
34 -184.027 0.15
35 61.733 6.17 1.53172 48.8 0.563
36 -39.979 1.00 1.95375 32.3 0.590
37 -1031.875 34.30
38 200.913 3.69 1.67270 32.1 0.599
39 -59.172 0.50
40 46.639 0.90 2.00100 29.1 0.600
41 22.158 8.65 1.52249 59.8 0.544
42 -38.666 2.23
43 -27.303 0.90 1.88300 40.8 0.567
44 31.138 6.55 1.43875 94.7 0.534
45 -47.871 0.20
46 54.072 8.56 1.48749 70.2 0.530
47 -27.368 4.00
48 ∞ 33.00 1.60859 46.4
49 ∞ 13.20 1.51680 64.2
50 ∞ (可変)
像面 ∞

非球面データ
第1面
K = 9.44670e+000 A 4= 4.14768e-006 A 6= 7.17910e-008 A 8= 1.35753e-010 A10=-1.36382e-013 A12= 6.96080e-017 A14= 1.86916e-020 A16=-2.44924e-024
A 3=-4.22439e-006 A 5=-5.26324e-007 A 7=-4.72372e-009 A 9= 5.73046e-013 A11= 1.93247e-015 A13=-2.46055e-018 A15= 1.81718e-022

第7面
K =-6.04584e-001 A 4= 3.19512e-006 A 6= 9.68769e-008 A 8= 8.05227e-010 A10= 8.48914e-014 A12=-3.61830e-015 A14=-6.24996e-018 A16=-1.04249e-021
A 3=-2.03027e-006 A 5=-4.85589e-007 A 7=-1.14764e-008 A 9=-2.93895e-011 A11= 5.03725e-014 A13= 1.80143e-016 A15= 1.24578e-019
各種データ
ズーム比 12.60
広角 中間 望遠
焦点距離 4.65 16.51 58.59
Fナンバー 1.86 1.86 2.67
半画角 49.79 18.43 5.36
レンズ全長 296.68 296.68 296.68
BF 40.62 40.62 40.62

d17 0.85 37.39 54.27
d26 53.90 11.57 5.76
d29 6.77 12.57 1.50
d50 7.45 7.45 7.45

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 32.53
2 18 -18.66
3 27 -56.68
4 30 65.34
［数値実施例３］
単位 mm

面データ
面番号 r d nd vd θgF
1* 1918.222 2.50 1.83481 42.7 0.565
2 30.936 17.09
3* 159.855 2.00 1.83481 42.7 0.565
4 86.331 10.04
5 -94.827 1.80 1.83481 42.7 0.565
6 -527.011 0.15
7 94.270 4.26 1.92286 18.9 0.650
8 347.768 1.67
9 164.790 8.26 1.60300 65.4 0.540
10* -99.054 4.41
11 -604.301 8.00 1.43387 95.1 0.537
12 -55.085 0.30
13 -53.196 1.70 1.80000 29.8 0.602
14 -110.385 0.18
15 169.977 1.70 1.91650 31.6 0.591
16 53.615 13.56 1.43875 94.7 0.534
17 -122.220 0.40
18 861.296 9.06 1.43387 95.1 0.537
19 -67.470 0.40
20 111.203 8.23 1.76385 48.5 0.559
21 -166.639 (可変)
22 96.566 0.70 2.00100 29.1 0.600
23 17.507 4.07
24 -61.457 0.70 1.43875 94.7 0.534
25 70.548 2.33
26 -109.228 5.39 1.85478 24.8 0.612
27 -14.852 0.70 1.88300 40.8 0.567
28 171.286 0.21
29 40.389 3.04 1.64769 33.8 0.594
30 -122.593 (可変)
31 -32.417 0.80 1.72916 54.7 0.544
32 45.308 2.57 1.84666 23.8 0.620
33 1466.077 (可変)
34* 66.039 6.29 1.58913 61.1 0.541
35 -54.493 (可変)
36(絞り) ∞ 1.84
37 122.970 5.35 1.51742 52.4 0.556
38 -46.108 1.00 1.83481 42.7 0.565
39 -164.538 35.50
40 61.903 5.47 1.63980 34.5 0.592
41 -51.062 1.55
42 -91.972 0.90 1.88300 40.8 0.567
43 27.882 5.27 1.48749 70.2 0.530
44 -141.929 0.20
45 61.770 7.82 1.43875 94.7 0.534
46 -21.051 0.90 2.00100 29.1 0.600
47 -54.423 0.13
48 141.825 5.35 1.48749 70.2 0.530
49 -31.912 4.00
50 ∞ 33.00 1.60859 46.4
51 ∞ 13.20 1.51680 64.2
52 ∞ (可変)
像面 ∞

非球面データ
第1面
K = 0.00000e+000 A 4= 3.89922e-006 A 6= 1.07694e-008 A 8= 7.79026e-012 A10= 9.49367e-014 A12= 1.11174e-016 A14= 1.85192e-020 A16=-6.14971e-026
A 3= 1.60188e-005 A 5=-1.68458e-007 A 7=-3.06230e-010 A 9=-1.17457e-012 A11=-4.11466e-015 A13=-1.90016e-018 A15=-7.32479e-023

第3面
K = 0.00000e+000 A 4=-2.18327e-006 A 6=-7.46601e-008 A 8=-7.11385e-010 A10=-3.23420e-013 A12= 1.59786e-015 A14=-6.51605e-019 A16=-2.04040e-022
A 3=-1.28010e-005 A 5= 4.37046e-007 A 7= 9.13598e-009 A 9= 3.03267e-011 A11=-3.27268e-014 A13=-1.78219e-017 A15= 2.23023e-020

第10面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.08070e-006 A 6= 1.37549e-008 A 8= 2.71473e-010 A10= 2.08368e-013 A12=-7.68841e-016 A14= 1.05285e-018 A16= 2.18705e-022
A 3=-3.60136e-006 A 5=-1.77292e-008 A 7=-2.66936e-009 A 9=-1.44188e-011 A11= 1.68104e-014 A13=-4.82004e-018 A15=-2.64010e-020

第34面
K =-1.32879e+001 A 4= 1.73777e-006 A 6=-4.65336e-009 A 8= 2.82343e-012
各種データ
ズーム比 13.60
広角 中間 望遠
焦点距離 4.43 16.45 60.25
Fナンバー 1.86 1.86 2.78
半画角 51.15 18.49 5.22
レンズ全長 298.62 298.62 298.62
BF 40.62 40.62 40.62

d21 0.65 37.09 52.71
d30 40.88 4.91 4.40
d33 14.36 17.47 2.11
d35 8.35 4.77 5.02
d52 7.45 7.45 7.45

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 29.69
2 22 -20.23
3a 31 -48.88
3b 34 51.48
4 36 53.03
［数値実施例４］
単位 mm

面データ
面番号 r d nd vd θgF
1* -2440.056 2.50 1.83481 42.7 0.565
2 31.805 17.32
3* 149.046 2.00 1.83481 42.7 0.565
4 76.892 10.51
5 -106.503 1.75 1.89190 37.1 0.578
6 -701.504 0.15
7 96.907 4.26 1.95906 17.5 0.660
8 354.199 2.00
9 200.819 7.84 1.59522 67.7 0.544
10* -102.442 4.41
11 -441.091 8.07 1.43387 95.1 0.537
12 -54.784 0.34
13 -52.604 1.70 1.75520 27.5 0.610
14 -112.274 0.18
15 172.755 1.70 1.91650 31.6 0.591
16 56.670 14.35 1.43875 94.7 0.534
17 -108.571 0.40
18 1049.793 9.46 1.43387 95.1 0.537
19 -68.289 0.40
20 113.998 8.57 1.76385 48.5 0.559
21 -173.194 (可変)
22 86.514 0.70 2.00100 29.1 0.600
23 17.319 4.15
24 -67.204 0.70 1.43875 94.7 0.534
25 58.617 2.31
26 -183.166 5.73 1.85478 24.8 0.612
27 -14.517 0.65 1.88300 40.8 0.567
28 122.213 0.21
29 37.048 2.97 1.64769 33.8 0.594
30 -233.512 (可変)
31 -33.485 0.75 1.72916 54.7 0.544
32 52.080 2.45 1.84666 23.8 0.620
33 -2211.841 (可変)
34* 64.235 6.57 1.58913 61.1 0.541
35 -54.423 (可変)
36(絞り) ∞ 2.07
37 146.474 5.48 1.51742 52.4 0.556
38 -45.128 1.00 1.83481 42.7 0.565
39 -186.320 35.49
40 54.214 5.80 1.63980 34.5 0.592
41 -55.141 1.50
42 -110.898 0.85 1.88300 40.8 0.567
43 26.795 5.81 1.48749 70.2 0.530
44 -120.522 0.20
45 77.533 7.56 1.43875 94.7 0.534
46 -20.849 0.85 2.00100 29.1 0.600
47 -56.507 0.13
48 181.513 5.35 1.48749 70.2 0.530
49 -30.620 4.00
50 ∞ 33.00 1.60859 46.4
51 ∞ 13.20 1.51680 64.2
52 ∞ (可変)
像面 ∞

非球面データ
第1面
K = 0.00000e+000 A 4= 4.76599e-006 A 6= 2.34876e-008 A 8= 3.32114e-011 A10= 1.08361e-013 A12= 1.45131e-016 A14= 5.37314e-022 A16=-1.88075e-024
A 3= 8.53759e-006 A 5=-2.91957e-007 A 7=-1.09456e-009 A 9=-1.52308e-012 A11=-5.29333e-015 A13=-1.88364e-018 A15= 2.49247e-022

第3面
K = 0.00000e+000 A 4=-2.13576e-006 A 6=-5.67472e-008 A 8=-5.37801e-010 A10=-1.96389e-013 A12= 1.85283e-015 A14=-3.01329e-019 A16=-2.20403e-022
A 3=-3.60251e-006 A 5= 3.56225e-007 A 7= 6.89385e-009 A 9= 2.29023e-011 A11=-3.37819e-014 A13=-3.37814e-017 A15= 2.03629e-020

第10面
K = 0.00000e+000 A 4= 7.74130e-007 A 6= 3.72970e-009 A 8= 2.38598e-010 A10= 4.29430e-013 A12=-7.21051e-016 A14= 8.28730e-019 A16= 2.10538e-022
A 3= 4.29253e-009 A 5= 4.39822e-008 A 7=-1.74984e-009 A 9=-1.60309e-011 A11= 8.20870e-015 A13= 1.99888e-018 A15=-2.37790e-020

第34面
K =-1.02237e+001 A 4= 8.99481e-007 A 6=-2.52712e-009 A 8= 6.95575e-013
各種データ
ズーム比 15.40
広角 中間 望遠
焦点距離 4.15 16.33 63.92
Fナンバー 1.86 1.86 2.97
半画角 52.96 18.61 4.92
レンズ全長 306.62 306.62 306.62
BF 40.62 40.62 40.62

d21 0.64 39.50 55.37
d30 42.49 3.91 3.28
d33 15.87 19.96 2.10
d35 9.80 5.44 8.05
d52 7.45 7.45 7.45

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 29.21
2 22 -19.70
3a 31 -52.38
3b 34 50.86
4 36 54.08
［数値実施例５］
単位 mm

面データ
面番号 r d nd vd θgF
1* 381.375 2.50 1.83481 42.7 0.565
2 32.515 16.52
3* 112.526 2.00 1.83481 42.7 0.565
4 67.517 12.14
5 -95.754 1.75 1.89190 37.1 0.578
6 -416.656 0.15
7 91.721 4.32 1.95906 17.5 0.660
8 263.393 4.84
9 197.012 8.18 1.59522 67.7 0.544
10* -103.635 4.89
11 -180.228 5.69 1.43387 95.1 0.537
12 -65.497 1.26
13 -54.143 1.70 1.75520 27.5 0.610
14 -94.831 0.18
15 170.296 1.70 1.91650 31.6 0.591
16 59.538 15.93 1.43875 94.7 0.534
17 -77.142 0.40
18 -588.801 7.27 1.43387 95.1 0.537
19 -73.827 0.40
20 109.341 5.85 1.76385 48.5 0.559
21 -3274.403 (可変)
22 -478.512 5.28 1.59522 67.7 0.544
23 -135.386 (可変)
24 112.166 0.70 2.00100 29.1 0.600
25 17.077 4.58
26 -33.336 0.70 1.43875 94.7 0.534
27 1254.880 1.32
28 3966.226 5.61 1.85478 24.8 0.612
29 -15.229 0.65 1.88300 40.8 0.567
30 118.389 0.21
31 36.534 2.77 1.64769 33.8 0.594
32 -1030.026 (可変)
33 -34.322 0.75 1.72916 54.7 0.544
34 64.399 2.27 1.84666 23.8 0.620
35 -561.529 (可変)
36* 87.493 6.73 1.58913 61.1 0.541
37 -44.947 (可変)
38(絞り) ∞ 1.00
39 77.471 5.53 1.51742 52.4 0.556
40 -58.107 1.00 1.83481 42.7 0.565
41 868.968 35.50
42 52.707 5.33 1.63980 34.5 0.592
43 -63.588 0.96
44 -758.337 0.85 1.88300 40.8 0.567
45 23.797 5.06 1.48749 70.2 0.530
46 323.412 0.20
47 57.907 7.60 1.43875 94.7 0.534
48 -22.073 0.85 2.00100 29.1 0.600
49 -59.606 0.13
50 168.855 5.13 1.48749 70.2 0.530
51 -32.559 4.00
52 ∞ 33.00 1.60859 46.4
53 ∞ 13.20 1.51680 64.2
54 ∞ (可変)
像面 ∞

非球面データ
第1面
K = 0.00000e+000 A 4= 2.01908e-006 A 6= 4.23993e-008 A 8= 6.53476e-011 A10= 7.31332e-014 A12= 1.17047e-016 A14= 3.35077e-021 A16=-1.48782e-024
A 3= 2.00416e-005 A 5=-3.54513e-007 A 7=-2.25048e-009 A 9=-1.52261e-012 A11=-3.86937e-015 A13=-1.68068e-018 A15= 1.81568e-022

第3面
K = 0.00000e+000 A 4=-3.50109e-007 A 6=-4.86051e-008 A 8=-6.30720e-010 A10=-2.00734e-012 A12=-6.05939e-016 A14= 1.42606e-018 A16= 1.65847e-022
A 3=-1.92790e-005 A 5= 2.58082e-007 A 7= 6.50104e-009 A 9= 4.26422e-011 A11= 5.97297e-014 A13=-3.04509e-017 A15=-2.49033e-020

第10面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.17993e-006 A 6= 1.21930e-008 A 8= 2.05982e-010 A10= 1.92256e-013 A12=-7.38032e-017 A14= 1.42896e-018 A16= 2.37468e-022
A 3=-4.57624e-006 A 5=-4.47262e-008 A 7=-2.08040e-009 A 9=-1.08908e-011 A11= 6.37488e-015 A13=-2.66989e-017 A15=-3.00141e-020

第36面
K =-4.09012e+000 A 4=-2.80012e-006 A 6= 7.91996e-010 A 8=-6.34450e-013

各種データ
ズーム比 15.05
広角 中間 望遠
焦点距離 4.65 18.03 70.00
Fナンバー 1.86 1.86 3.25
半画角 49.79 16.96 4.49
レンズ全長 311.62 311.62 311.62
BF 40.62 40.62 40.62

d21 1.00 6.52 8.06
d23 1.63 36.14 50.55
d32 41.80 4.73 3.13
d35 16.65 20.86 2.10
d37 11.57 4.40 8.80
d54 7.45 7.45 7.45

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 40.26
2a 22 314.28
2b 24 -19.53
3a 33 -56.05
3b 36 51.17
4 38 55.57
Figure 0007210322000001
Ｌ１：第１レンズ群
Ｌ２：第２レンズ群
Ｌ３：第３レンズ群
Ｌ４：第４レンズ群
Ｌ１ａ：１ａレンズ群
Ｌ１ｂ：１ｂレンズ群
Ｌ１ｃ：１ｃレンズ群

Claims (13)

  1. 物体側から像側へ順に、
    正の屈折力を有し、変倍のためには移動しない第１レンズ群と、
    最も像側に負の屈折力を有するレンズ群を含み、広角端から望遠端への変倍のために像側へ単調に移動する１つまたは２つの第２レンズ群と、
    最も物体側に負の屈折力を有するレンズ群を含み、変倍のために移動する１つまたは２つの第３レンズ群と、
    正の屈折力を有し、最も像側に配置された第４レンズ群とからなり、
    隣り合うレンズ群の間隔は、いずれも変倍のために変化し、
    前記１つまたは２つの第２レンズ群が物体側から像側へ順に負の屈折力を有するレンズ群および負の屈折力を有するレンズ群からなり且つ前記１つまたは２つの第３レンズ群が物体側から像側へ順に負の屈折力を有するレンズ群および正の屈折力を有するレンズ群からなるか、
    前記１つまたは２つの第２レンズ群が負の屈折力を有するレンズ群からなり且つ前記１つまたは２つの第３レンズ群が負の屈折力を有するレンズ群からなるか、
    前記１つまたは２つの第２レンズ群が負の屈折力を有するレンズ群からなり且つ前記１つまたは２つの第３レンズ群が物体側から像側へ順に負の屈折力を有するレンズ群および正の屈折力を有するレンズ群からなるか、または
    前記１つまたは２つの第２レンズ群が物体側から像側へ順に正の屈折力を有するレンズ群および負の屈折力を有するレンズ群からなり且つ前記１つまたは２つの第３レンズ群が物体側から像側へ順に負の屈折力を有するレンズ群および正の屈折力を有するレンズ群からなり、
    前記第１レンズ群は、物体側から像側へ順に、負の屈折力を有し、合焦のためには移動しない１ａサブレンズ群と、正の屈折力を有し、合焦のために移動する１ｂサブレンズ群と、正の屈折力を有し、合焦のためには移動しない１ｃサブレンズ群とからなり、
    前記１つまたは２つの第２レンズ群は、負レンズを有し、
    前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１、前記１つまたは２つの第２レンズ群の望遠端での合成焦点距離をｆ２ｔ、前記１つまたは２つの第２レンズ群に含まれるレンズ群の広角端から望遠端への変倍のための移動量のうち最大の移動量をｍ２、前記１つまたは２つの第２レンズ群に含まれる負レンズのアッベ数のうち最大のアッベ数をν２ｎとし、前記移動量の符号はレンズ群が像側へ移動する場合に正とし、アッベ数νは、Ｆ線での屈折率をｎＦ、ｄ線での屈折率をｎｄ、Ｃ線での屈折率をｎＣとして、
    ν＝（ｎｄ－１）／（ｎＦ－ｎＣ）
    なる式で定義されるとして、
    １．０＜｜ｆ１／ｆ２ｔ｜＜２．５
    ２．０＜｜ｍ２／ｆ２ｔ｜＜５．０
    ６５＜ν２ｎ
    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１ａサブレンズ群に含まれる正レンズのアッベ数のうち最小のアッベ数をν１ａｐとして、
    ν１ａｐ＜２４
    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１ａサブレンズ群に含まれる負レンズのｄ線での屈折率の平均値をｎ１ａｎａｖとして、
    １．８＜ｎ１ａｎａｖ
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のズームレンズ。
  4. 前記１ａサブレンズ群に含まれる正レンズのアッベ数の平均値および前記１ａサブレンズ群に含まれる負レンズのアッベ数の平均値をそれぞれν１ａｐａｖおよびν１ａｎａｖとして、
    １０．０＜ν１ａｎａｖ－ν１ａｐａｖ＜３５．０
    なる条件式を満足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. 前記１ａサブレンズ群に含まれる正レンズのアッベ数の平均値および前記１ａサブレンズ群に含まれる負レンズのアッベ数の平均値をそれぞれν１ａｐａｖおよびν１ａｎａｖ、前記１ａサブレンズ群に含まれる正レンズの部分分散比の平均値および前記１ａサブレンズ群に含まれる負レンズの部分分散比の平均値をそれぞれθ１ａｐａｖおよびθ１ａｎａｖとし、部分分散比θは、ｇ線での屈折率をｎｇとして、
    θ＝（ｎｇ－ｎＦ）／（ｎＦ－ｎＣ）
    なる式で定義されるとして、
    －４．５×１０－３＜（θ１ａｐａｖ－θ１ａｎａｖ）／（ν１ａｐａｖ－ν１ａｎａ
    ｖ）＜－２．０×１０－３
    なる条件式を満足する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. 前記１つまたは２つの第２レンズ群に含まれる正レンズのうち最小のアッベ数を有する正レンズのアッベ数および部分分散比をそれぞれν２ｐおよびθ２ｐ、前記１つまたは２つの第２レンズ群に含まれる負レンズのうち最大のアッベ数を有する負レンズのアッベ数および部分分散比をそれぞれν２ｎおよびθ２ｎとし、部分分散比θは、ｇ線での屈折率をｎｇとして、
    θ＝（ｎｇ－ｎＦ）／（ｎＦ－ｎＣ）
    なる式で定義されるとして、
    －２．０×１０－３＜（θ２ｐ－θ２ｎ）／（ν２ｐ－ν２ｎ）＜－０．５×１０－３
    なる条件式を満足する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１ａサブレンズ群の焦点距離をｆ１ａとして、
    －２．０＜ｆ１ａ／ｆ１＜－０．３
    なる条件式を満足する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１ｂサブレンズ群の焦点距離をｆ１ｂとして、
    １．５＜ｆ１ｂ／ｆ１＜６．０
    なる条件式を満足する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１ｃサブレンズ群の焦点距離をｆ１ｃとして、
    １．０＜ｆ１ｃ／ｆ１＜３．０
    なる条件式を満足する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. 望遠端での前記ズームレンズの焦点距離をｆｔとして、
    ０．３＜ｆ１／ｆｔ＜１．５
    なる条件式を満足す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. 広角端での前記ズームレンズの焦点距離をｆｗ、広角端での前記１つまたは２つの第２レンズ群の合成焦点距離をｆ２ｗとして、
    －７．０＜ｆ２ｗ／ｆｗ＜－１．５
    なる条件式を満足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１ｂサブレンズ群は、非球面を有し、
    前記非球面は、正の屈折力を有する面に適用され、光軸から離れるほど屈折力が強まる形状を有し、または、負の屈折力を有する面に適用され、光軸から離れるほど屈折力が弱まる形状を有す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. 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と、
    前記ズームレンズの像面に配された撮像素子とを有することを特徴とする撮像装置。
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