ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
【課題】 広画角、高ズーム比でしかも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得る。
【解決手段】 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、変倍用の負の屈折力の第２レンズ群、変倍用の負の屈折力の第３レンズ群、変倍に伴う像面変動を補正する正の屈折力の第４レンズ群、ズーミングのためには不動の正の屈折力の第５レンズ群から構成されるズームレンズにおいて、広角端から望遠端へのズーミングに際して前記第２レンズ群は像側に移動し、前記第３レンズ群は物体側に凸状の軌跡を描くように移動し、広角端における全系の焦点距離ｆｗ、ズーム比Ｚ、及び前記第３レンズ群が最も物体側に位置するズームポジションでの全系の焦点距離ｆｚを各々適切に設定した。
【解決手段】 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、変倍用の負の屈折力の第２レンズ群、変倍用の負の屈折力の第３レンズ群、変倍に伴う像面変動を補正する正の屈折力の第４レンズ群、ズーミングのためには不動の正の屈折力の第５レンズ群から構成されるズームレンズにおいて、広角端から望遠端へのズーミングに際して前記第２レンズ群は像側に移動し、前記第３レンズ群は物体側に凸状の軌跡を描くように移動し、広角端における全系の焦点距離ｆｗ、ズーム比Ｚ、及び前記第３レンズ群が最も物体側に位置するズームポジションでの全系の焦点距離ｆｚを各々適切に設定した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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、特に放送用テレビカメラ、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に好適であって、広角、高倍率且つ小型軽量なズームレンズに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、テレビカメラ、銀塩フィルム用カメラ、デジタルカメラ、ビデオカメラ等の撮像装置には、広画角、高ズーム比でしかも高い光学性能を有したズームレンズが要望されている。広画角、高ズーム比のズームレンズとして、最も物体側に正の屈折力のレンズ群を配置した５つのレンズ群より成るポジティブリード型の５群ズームレンズが知られている。このポジティブリード型のズームレンズで、バリエータとコンペンセータの機能を持つ変倍レンズ群を３つの可動レンズ群で構成し、互いに異なった軌跡で移動した特にテレビカメラに好適な５群ズームレンズが知られている（特許文献１、２）。
【０００３】
特許文献１では、正の屈折力の第１レンズ群、変倍用の負の屈折力の第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、そして結像用の正の屈折力の第５レンズ群から構成されたズームレンズが提案されている。また特許文献２では、変倍用の第２レンズ群（バリエータ）を負の屈折力の第２Ａレンズ群と正の屈折力の第２Ｂレンズ群で構成され、ズーミングに際してそれぞれが異なる軌跡で移動する５群ズームレンズが提案されている。
更に、第１レンズ群以外でフォーカシングを行う所謂リヤフォーカス方式のズームレンズが種々提案されている。例えば特許文献３では、正の屈折力の第１レンズ群、変倍用の負の屈折力の第２レンズ群、像面補正用の第３レンズ群、結像用の正の屈折力の第４レンズ群から構成され、第４レンズ群によりフォーカシングを行う方式が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０１−１２６６１４号公報
【特許文献２】特開平１０−０３１１５７号公報
【特許文献３】特開２００５−２９２６０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
５群ズームレンズにおいて、広画角化及び高ズーム比化を維持しつつ、高い光学性能を得るには変倍レンズ群としての第２、第３、第４レンズ群の屈折力やズーミングの際の移動条件等を適切に設定することが重要になってくる。特に変倍用の第２レンズ群の結像倍率や移動軌跡、そして第３レンズ群の広角端から中間のズーム位置に至る移動軌跡等を適切に設定することが重要になってくる。これらの構成を適切に設定しないと、全系の小型化を図りつつ、広画角かつ高ズーム比で全ズーム範囲にわたり高い光学性能のズームレンズを得るのが難しくなってくる。
【０００６】
また、従来のテレビカメラ用の４群ズームレンズにおいて、更なる広角、高倍率と小型軽量化の両立を達成しようとした場合、各群の屈折力を増大させる必要があり、諸収差の変動が増大してしまうという問題点が発生する。
特許文献１において、広角端から望遠端にかけて変倍を行う際に、２つの変倍群を異なった軌跡で移動させることにより、ズーム中間ポジションにおける光学性能を良好に補正しているが、小型軽量化は達成されていなかった。また、従来のテレビカメラ用の４群ズームレンズにおいて、第１レンズ群の小型軽量化を達成しようとした場合、第１レンズ群の枚数を削減するか、屈折力を増大させる必要があるため、フォーカシングによる諸収差の変動を抑制することが困難となる。
特許文献３において、リヤフォーカス方式により第１レンズの小型軽量化が達成できる。しかしながら、放送用ズームレンズでは一般的に結像用の第４レンズ群の内部に焦点距離変換光学系が装脱可能な状態で配置されるため、焦点距離変換光学系装着時の望遠、物体距離至近側におけるフォーカシングによる繰り出し量が増大してしまう問題点があった。
【０００７】
本発明は、以上に鑑みて、広画角、高ズーム比でしかも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及びそれを有する撮像装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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、変倍用の負の屈折力の第２レンズ群、変倍用の負の屈折力の第３レンズ群、変倍に伴う像面変動を補正する正の屈折力の第４レンズ群、及びズーミングのためには不動の正の屈折力の第５レンズ群、から構成されるズームレンズにおいて、広角端から望遠端へのズーミングに際して前記第２レンズ群は像側に移動し、前記第３レンズ群は物体側に凸状の軌跡を描くように移動し、広角端における全系の焦点距離をｆｗ、ズーム比をＺ、前記第３レンズ群が最も物体側に位置するズームポジションでの全系の焦点距離をｆｚとするとき、
ｆｗ×Ｚ0.07 ＜ ｆｚ ＜ ｆｗ×Ｚ0.5
なる条件を満足することを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、広画角、高ズーム比でしかも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が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施例１の広角端のレンズ断面図である。
【図２】図中Ａ〜Ｃは、各々実施例１の広角端、焦点距離ｆｚ、望遠端での収差図である。
【図３】実施例２の広角端のレンズ断面図である。
【図４】図中Ａ〜Ｃは、実施例２の広角端、焦点距離ｆｚ、望遠端での収差図である。
【図５】実施例３の広角端のレンズ断面図である。
【図６】図中Ａ〜Ｃは、実施例３の広角端、焦点距離ｆｚ、望遠端での収差図である。
【図７】実施例４の広角端のレンズ断面図である。
【図８】図中Ａ〜Ｃは、実施例４の広角端、焦点距離ｆｚ、望遠端での収差図である。
【図９】実施例５の広角端のレンズ断面図である。
【図１０】図中Ａ〜Ｃは、実施例５の広角端、焦点距離ｆｚ、望遠端での収差図である。
【図１１】実施例６の広角端のレンズ断面図である。
【図１２】図中Ａ〜Ｃは、実施例６の広角端、焦点距離ｆｚ、望遠端での収差図である。
【図１３】実施例１から実施例６のズームレンズの近軸屈折力配置の説明図である。
【図１４】実施例７の広角端のレンズ断面図である。
【図１５】図中Ａ〜Ｅは、実施例７の広角端且つ物体距離３．５ｍ、焦点距離ｆｚ＝１４．７７ｍｍ且つ物体距離３．５ｍ、望遠端且つ物体距離３．５ｍ、望遠端且つ物体距離無限遠、及び望遠端且つ物体距離至近（０．８ｍ）での収差図である。
【図１６】実施例８の広角端のレンズ断面図である。
【図１７】図中Ａ〜Ｅは、実施例８の広角端且つ物体距離３．０ｍ、焦点距離ｆｚ＝１７．８４ｍｍ且つ物体距離３．０ｍ、望遠端且つ物体距離３．０ｍ、望遠端且つ物体距離無限遠、及び望遠端且つ物体距離至近（０．９ｍ）での収差図である。
【図１８】実施例９の広角端のレンズ断面図である。
【図１９】図中Ａ〜Ｅは、実施例９の広角端且つ物体距離２．５ｍ、焦点距離ｆｚ＝１６．４１ｍｍ且つ物体距離２．５ｍ、望遠端且つ物体距離２．５ｍ、望遠端且つ物体距離無限遠、及び望遠端且つ物体距離至近（０．８ｍ）での収差図である。
【図２０】実施例１０の広角端のレンズ断面図である。
【図２１】図中Ａ〜Ｅは、実施例１０の広角端且つ物体距離２．５ｍ、焦点距離ｆｚ＝１１．２６ｍｍ且つ物体距離２．５ｍ、望遠端且つ物体距離２．５ｍ、望遠端且つ物体距離無限遠、及び望遠端且つ物体距離至近（０．８ｍ）での収差図である。
【図２２】実施例１１の広角端のレンズ断面図である。
【図２３】図中Ａ〜Ｅは、実施例１１の広角端且つ物体距離２．５ｍ、焦点距離ｆｚ＝１８．５７ｍｍ且つ物体距離２．５ｍ、望遠端且つ物体距離２．５ｍ、望遠端且つ物体距離無限遠、及び望遠端且つ物体距離至近（０．６ｍ）での収差図である。
【図２４】実施例１２の広角端のレンズ断面図である。
【図２５】図中Ａ〜Ｅは、実施例１２の広角端且つ物体距離２．５ｍ、焦点距離ｆｚ＝１０．２５ｍｍ且つ物体距離２．５ｍ、望遠端且つ物体距離２．５ｍ、望遠端且つ物体距離無限遠、及び望遠端且つ物体距離至近（０．８ｍ）での収差図である。
【図２６】実施例１３の広角端のレンズ断面図である。
【図２７】図中Ａ〜Ｅは、実施例１３の広角端及び物体距離６．０ｍ、焦点距離ｆｚ＝６３．１３ｍｍ且つ物体距離６．０ｍ、望遠端且つ物体距離６．０ｍ、望遠端且つ物体距離無限遠、及び望遠端且つ物体距離至近（２．８ｍ）での収差図である。
【図２８】実施例７から実施例１３のズームレンズの近軸屈折力配置の説明図である。
【図２９】従来の４群ズームレンズの光路図である。
【図３０】実施例１４の広角端のレンズ断面図である。
【図３１】図中Ａ〜Ｅは、実施例１４の広角端且つ物体距離３．０ｍ、焦点距離ｆｚ＝１４．７７ｍｍ且つ物体距離３．０ｍ、望遠端且つ物体距離３．０ｍ、望遠端且つ物体距離無限遠、及び望遠端且つ物体距離至近（０．９ｍ）での収差図である。
【図３２】本発明の一実施形態である撮像装置の要部概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明の実施の形態を添付の図面に基づいて説明する。本発明のズームレンズは、物体側から像側へ順に、ズーミングのためには不動の或いは変倍中には固定の正の屈折力の第１レンズ群を有する。更に変倍用の負の屈折力の第２レンズ群、変倍用の負の屈折力の第３レンズ群、変倍に伴う像面変動を補正する正の屈折力の第４レンズ群、及びズーミングのためには不動の或いは変倍中には固定の正の屈折力の第５レンズ群から構成されている。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前記第２レンズ群は像側に移動し、前記第３レンズ群は物体側に凸状の軌跡を描くように移動する。
【００１２】
本発明は広画角、高ズーム比でしかも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及びそれを有する撮像装置の提供を目的とする。
上述したように、本発明のズームレンズは、物体側から像側へ順に、第１、２、３、４、５レンズ群を備えており、これらの第１、２、３、４、５レンズ群は、それぞれ正の屈折力、負の屈折力、負の屈折力、正の屈折力、正の屈折力を有している。ここで、第１、５レンズ群は、ズーミングのためには不動であり、第２、３、４レンズ群はズーミングに際して移動する。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第２レンズ群は像側へ移動し、第３、第４レンズ群は物体側に凸状の軌跡を描いて移動する。
本実施例のズームレンズは、レンズ群としては、上記の第１〜５レンズ群の５つのレンズ群のみを備えるズームレンズであるが、本発明はこれに限定されない。たとえば、第２レンズ群と第３レンズ群との間に、ズーミングに際して移動する負（又は正）の屈折力のレンズ群が配置されていても構わない。また第１レンズ群と第２レンズ群との間や、第３レンズ群と第４レンズ群との間や、第４レンズ群と第５レンズ群との間に、別のレンズ群が配置されていても構わない。但し、本発明のズームレンズにおいて、最も物体側に配置されたレンズ群が第１レンズ群であり、例えば後述する実施例１から６に関しては、最も像側に配置されたレンズ群が第５レンズ群であり、本実施例の第２レンズ群は第１レンズ群と隣接していることが望ましい。また、これら実施例に関しては、第１レンズ群をフォーカスの際にインナーフォーカスに用い、第５レンズ群１０移動させている。
【００１３】
図１は本発明の実施例１（数値実施例１）である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２（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、数値実施例１の広角端、焦点距離２０．６７ｍｍ、望遠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。数値実施例１は広角端の撮影画角３５．１９度（焦点距離７．８ｍｍ）、ズーム比２１．８８のズームレンズである。但し、焦点距離や物体距離の値は、後述する数値実施例をｍｍ単位で表したときの値である。物体距離は像面からの距離である。これらは以下の各実施例において、全て同じである。図３は本発明の実施例２（数値実施例２）である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、数値実施例２の広角端、焦点距離１６．４５ｍｍ、望遠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。数値実施例２は広角端の撮影画角３４．５１度（焦点距離８．０ｍｍ）、ズーム比１７．００のズームレンズである。
【００１４】
図５は本発明の実施例３（数値実施例３）である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、数値実施例３の広角端、焦点距離１０．５１ｍｍ、望遠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。数値実施例３は広角端の撮影画角３４．５１度（焦点距離８．０ｍｍ）、ズーム比２０．６５のズームレンズである。図７は本発明の実施例４（数値実施例４）である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、数値実施例４の広角端、焦点距離１８．６６ｍｍ、望遠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。数値実施例４は広角端の撮影画角３８．１６度（焦点距離７．０ｍｍ）、ズーム比１９．５４のズームレンズである。
【００１５】
図９は本発明の実施例５（数値実施例５）である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、数値実施例５の広角端、焦点距離１０．３４ｍｍ、望遠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。数値実施例５は広角端の撮影画角３５．１９度（焦点距離７．８ｍｍ）、ズーム比２１．９４のズームレンズである。図１１は本発明の実施例６（数値実施例６）である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、数値実施例６の広角端、焦点距離５６．７４ｍｍ、望遠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。数値実施例６は広角端の撮影画角２７．６５度（焦点距離１０．５ｍｍ）、ズーム比３７．１２のズームレンズである。図１３は、これら実施例１から６のズームレンズの各レンズ群のズーミングに伴う移動軌跡の説明図である。なお、図１４から図２８に示す実施例７から実施例１３に関しては後に詳述する。
図３２は本発明の撮像装置の概略図である。この撮像装置は、被写体の像を結ぶ撮影光学系としてのズームレンズと、このズームレンズが結んだ被写体像を受光する撮像素子（ＣＣＤ等の光電変換素子）とを備えている。勿論、この撮像装置が備えているズームレンズは、上記の実施例１から６及び後述する実施例７から１３のいずれかのズームレンズである。この図３２において、左方が物体側（前方、被写体側）で、右方が像側（後方、撮像素子側）である。図１３のズームレンズの近軸屈折力配置の説明図において、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。
【００１６】
各レンズ断面図と図１３において、Ｇ１は正の屈折力の第１レンズ群である。Ｇ２は変倍用の負の屈折力のバリエータ（第２レンズ群）であり、光軸上を像面側或いは像側へ移動させることにより、広角端から望遠端への変倍を行っている。Ｇ３は変倍用の負の屈折力のバリエータ（第３レンズ群）であり、広角端から望遠端にかけて、物体側に凸状の軌跡を描くような軌跡で移動する。Ｇ４は正の屈折力のコンペンセータ（第４レンズ群）であり、変倍に伴う像面変動を補正するために光軸上を非直線的に（物体側に凸状の軌跡を描いて）移動している。各実施例では、変倍に伴う像面変動を補正するレンズ群を第４レンズ群としているが、第３レンズ群を像面変動の補正用のレンズ群としても良い。ＳＰは開口絞りであり、第４レンズ群Ｇ４の像側に配置されている。Ｇ５はズーミングのためには不動の結像作用を有する正の屈折力のリレー群（第５レンズ群）である。第５レンズ群Ｇ５内の空気間隔には、全系の焦点距離変換用のコンバータ（変倍光学系）が装着されている場合がある。Ｐは色分解プリズムや光学フィルター等であり、同図ではガラスブロックとして示している。Ｉ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。
【００１７】
収差図において、球面収差は、ｇ線とｅ線とＣ線を示している。非点収差はｅ線のメリディオナル像面（Ｍ）とｅ線のサジタル像面（Ｓ）を示している。倍率色収差はｇ線とＣ線によってあらわしている。ＦｎｏはＦナンバー、ωは半画角である。各実施例のズームレンズは、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Ｇ２は像側に移動し、第３レンズ群Ｇ３は物体側に凸状の軌跡を描くように移動する。第４レンズ群G４は物体側へ凸の奇跡を描いて移動する。これにより高ズーム比化を容易にしている。広角端における全系の焦点距離をｆｗ、ズーム比をＺ、第３レンズ群Ｇ３が最も物体側に位置するズームポジションｆＭでの全系の焦点距離をｆｚとする。このとき、
なる条件を満足する。
ｆｗ×Ｚ0.07 ＜ ｆｚ ＜ ｆｗ×Ｚ0.5 ・・・（１）
【００１８】
放送用テレビカメラには多くの場合、高ズーム比化が容易な４群ズームレンズが用いられている。この４群ズームレンズは、物体側から像側へ順に、ズーミングのためには不動の或いは変倍中固定の正の屈折力の第１レンズ群と、広角端から望遠端へのズーミングに際して、像側へ移動する変倍用の負の屈折力の第２レンズ群を有する。更に、第２レンズ群の移動に連動して光軸上を移動し、変倍に伴う像面変動を補正する正又は負の屈折力の第３レンズ群と、ズーミングに際して不動の或いは変倍中固定の結像作用をする正の屈折力の第４レンズ群と、を有する。この４群ズームレンズにおいて、広角側で増倍をするためには、第２レンズ群を像側に大きく移動させなければならない。そうすると第１レンズ群と第２レンズ群の間隔が増大して、第１レンズ群へ入射する軸外光線の入射高さが増大する。この理由により、第１レンズ群へ入射する軸外光線の入射高さは広角端から少し望遠側へ入ったズームポジションｆＭにおいて最も高くなる。第１レンズ群の有効径は、このズームポジションｆＭにおいて決定される。
【００１９】
また、４群ズームレンズにおいては、ズーミングに際しての第３レンズ群の移動軌跡は像点補正のために一意に決定される。具体的には、第３レンズ群は物体側に凸状の軌跡を描くように移動し、第２レンズ群の結像倍率が−１を通過するズームポジションにおいて最も物体側に移動する。これに対して、本発明のような変倍レンズ群が３つの可動レンズ群で構成されている場合、変倍に伴う像面変動の補正を第４レンズ群Ｇ４で補正を行う構成にすれば、ズーミングに際しての第３レンズ群の移動軌跡を任意に設定することができる。各実施例ではズーミングに際して第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３の移動軌跡を適切に設定することにより、第１レンズ群Ｇ１の有効径を縮小し、全系を小型化している。
【００２０】
各実施例のズームレンズにおいては、ズームポジションｆＭにおいて第３レンズ群Ｇ３が、より物体側に移動する軌跡で構成されている。第３レンズ群Ｇ３がより物体側に移動することにより、第３レンズ群Ｇ３による増倍効果が得られる。第３レンズ群Ｇ３が増倍することにより第２レンズ群Ｇ２のズーミングの際の増倍分担値が減少し、第２レンズ群Ｇ２の移動量を低減することができる。その結果、ズームポジションｆＭにおいて第１レンズ群Ｇ１へ入射する軸外光線の入射高さが減少し、第１レンズ群Ｇ１の有効径を小さくすることができる。また、第１レンズ群Ｇ１の有効径の減少に伴い、必然的にレンズ厚も薄くなる為、レンズ質量に支配的な第１レンズ群Ｇ１の小型軽量化することができる。
【００２１】
図１３では本発明のズームレンズにおける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Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３、第４レンズ群Ｇ４の移動軌跡を実線の矢印で示している。また、参考のために前述した４群ズームレンズにおいて広角端から望遠端へのズーミングに際しての第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３の移動軌跡を点線で示している。本発明のズームレンズにおいては、４群ズームレンズに対して、ズームポジションｆＭにおける第２レンズ群Ｇ２の移動量が減少し、第３レンズＧ３の移動量が増大していることが確認できる。
【００２２】
以下、条件式（１）の技術的意味について詳述する。条件式（１）は第３レンズ群Ｇ３が移動し最も物体側に位置するズームポジションｆＭにおける全系の焦点距離ｆｚの範囲を規定するものである。焦点距離ｆｚをズームポジションｆＭ又はその近傍に設定することにより、第１レンズ群Ｇ１の小型軽量化を容易にしている。条件式（１）の上限を上回ると、第１レンズ群Ｇ１の有効径の縮小効果が減少し、小型軽量化が困難となる。条件式（１）の下限を下回ると、第３レンズ群Ｇ３の広角側における急峻な移動により球面収差、コマ収差等の変動が増大し、これらの収差を抑制することが困難となる。各実施例において更に好ましくは以下の条件式のうち１以上を満足するのが良い。これによれば、各条件式に対応した効果を得ることができる。第２レンズ群Ｇ２の広角端における結像倍率をβ２ｗ、第２レンズ群Ｇ２の焦点距離ｆｚのズーム位置における結像倍率をβ２ｚとする。
【００２３】
第１レンズ群Ｇ１の焦点距離をｆ１、第２レンズ群Ｇ２の焦点距離をｆ２、第３レンズ群Ｇ３の焦点距離をｆ３、第４レンズ群Ｇ４の焦点距離をｆ４とする。このとき、
０．０３ ＜ β２ｗ／β２ｚ／Ｚ ＜ ０．１２ ・・・（２）
４．０ ＜ |ｆ１／ｆ２| ＜ ７．０ ・・・（３）
１．１ ＜ |ｆ１／ｆ３| ＜ ２．０ ・・・（４）
０．９ ＜ ｆ１／ｆ４ ＜ ４．０ ・・・（５）
なる条件のうち１以上を満足すると尚好ましい。条件式（２）は、第２レンズ群Ｇ２の広角端及び、ズームポジションｆｚにおける結像倍率を規定している。条件式（２）の上限を上回ると、ズームポジションｆｚにおける第２レンズ群Ｇ２の変倍の際の増倍分担値が増大するため、ズーミングに際しての第２レンズ群Ｇ２の移動量が増大する。これにより、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の間隔が増大するため、第１レンズ群Ｇ１へ入射する軸外光線の入射高さが増大してしまう。条件式（２）の下限値を下回ると、第２レンズ群Ｇ２の変倍の際の増倍分担値が過剰に小さくなるため、第３レンズ群Ｇ３の増倍分担値を過剰に増大させる必要がある。これにより、ズーミングに際して第３レンズ群Ｇ３の急峻な移動が必要となり、球面収差、コマ収差等のズーミングに伴う変動が増大し、これらの収差の抑制が困難となる。
【００２４】
条件式（３）、（４）、（５）は、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離に対する第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３、第４レンズ群Ｇ４の焦点距離の比を規定するものである。各レンズ群の屈折力は各レンズ群の焦点距離の逆数で定義される。条件式（３）の上限を上回ると、第２レンズ群Ｇ２の屈折力が第１レンズ群Ｇ１の屈折力に対して相対的に強くなり過ぎ、ズーミングに際して諸収差の変動が増大し、諸収差の補正が困難となる。条件式（３）の下限を下回ると、第２レンズ群Ｇ２の屈折力が第１レンズ群Ｇ１の屈折力に対して相対的に弱くなり過ぎ、高ズーム比化を達成することが困難となる。条件式（４）の上限を上回ると、第３レンズ群Ｇ３の屈折力が第１レンズ群Ｇ１の屈折力に対して相対的に強くなり過ぎ、ズーミングに際して球面収差、コマ収差等の変動が増大し、これらの補正が困難となる。条件式（４）の下限を下回ると、第３レンズ群Ｇ３の屈折力が第１レンズ群Ｇ１の屈折力に対して相対的に弱くなり過ぎ、第３レンズ群Ｇ３のズームポジションｆｚにおける増倍分担値が減少する。このため、第１レンズ群Ｇ１の有効径が増大してくるので良くない。条件式（５）の上限を上回ると、第４レンズ群Ｇ４の屈折力が第１レンズ群Ｇ１の屈折力に対して相対的に強くなり過ぎ、ズーミングに際して球面収差、コマ収差等の変動が増大し、これらの補正が困難となる。
条件式（５）の下限を下回ると、第４レンズ群Ｇ４の屈折力が第１レンズ群Ｇ１の屈折力に対して相対的に弱くなり過ぎ、変倍に伴い生ずる像点変動の補正のための移動量が増大し、小型軽量化が困難となる。更に好ましくは条件式（２）乃至（５）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
【００２５】
０．０４ ＜ β２ｗ／β２ｚ／Ｚ ＜ ０．１１・・・（２ａ）
４．２０ ＜ |ｆ１／ｆ２| ＜ ６．８０ ・・・（３ａ）
１．２０ ＜ |ｆ１／ｆ３| ＜ １．９０ ・・・（４ａ）
１．１ ＜ ｆ１／ｆ４ ＜ ３．８ ・・・（５ａ）
以上、各実施例によれば、ズーミングに際しての第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の移動軌跡、及び各レンズ群のパワー配置等を適切に設定している。これによれば、良好な光学性能を達成しつつ、広画角、高ズーム比で且つ全系が小型軽量で高性能なズームレンズを得ることができる。
【００２６】
次に各実施例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Ｇ１は負レンズ、４つの正レンズより成っている。又は負レンズ、負レンズと正レンズとを接合した接合レンズ、３つの正レンズより成っている。第２レンズ群Ｇ２は負レンズ、正レンズと負レンズとを接合した接合レンズ、正レンズより成っている。第３レンズ群Ｇ３は負レンズと正レンズとを接合した接合レンズより成っている。第４レンズ群Ｇ４は１つの正レンズ又は２つの正レンズより成っている。又は２つの正レンズと、正レンズと負レンズとを接合した接合レンズより成っている。第５レンズ群Ｇ５は全体として７乃至１０枚のレンズより成っている。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固体撮像素子を有する撮像装置に用いるとき、固体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、
０．４５ ＜ ｆｗ／φ ・・・（６）
７ ＜ Ｚ ・・・（７）
なる条件を満足するのが良い。
【００２７】
条件式（６）、（７）は広角端における全系の焦点距離とズーム比の好ましい範囲を規定するものである。条件式（６）の下限を下回ると、広角端における撮影画角が過度に広くなる。また第１レンズ群Ｇ１の有効径は広角端において決定されてしまう。このため、第１レンズ群Ｇ１の有効径が増大するので良くない。更に好ましくは、条件式（６）は以下の数値範囲を満足することが好ましい。
【００２８】
０．５５ ＜ ｆｗ／φ ＜ １．２０ ・・・（６ａ）
条件式（７）の下限を下回ると、ズーム比が不足してくるので放送用のテレビカメラには不十分となる。更に好ましくは条件式（７）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
【００２９】
１５ ＜ Ｚ ＜４０ ・・・（７ａ）
次に各実施例のレンズ構成の前述した以外の特徴について説明する。図１、図３、図５、図９、図１１の実施例１乃至３、５、６において、第１レンズ群Ｇ１の内部の一部分のＧ１ａは２又は３枚の正レンズより成る合焦用レンズ群である。合焦用レンズ群Ｇ１ａは物体側へ繰り出すことにより無限遠物体から近距離物体である物体距離０．８ｍまでの合焦を行っている。
図７の実施例４において第５レンズ群Ｇ５の内部の一部分のＧ５ａは合焦用レンズ群である。合焦用レンズ群Ｇ５ａは物体側へ繰り出すことにより無限遠物体から近距離物体である物体距離０．８ｍまでの合焦を行っている。
図１、図３、図５、図７、図１１の実施例１乃至４、６において絞りＳＰはズーミングに際して不動である。図９の実施例５において絞りＳＰはズーミングに際して第４レンズ群Ｌ４と一体的に移動する。
【００３０】
以下に本発明の実施例１〜６に対応する数値実施例１〜６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番目と第ｉ＋１番目の間隔、ｎｄｉ，νｄｉは第ｉ番目の光学部材の屈折率とアッベ数である。最後の３つの面は、フィルター等のガラスブロックである。各実施例と前述した条件式との対応を表１に示す。
【００３１】
（数値実施例１）
面番号 (i) r d nd νd 有効径
1 -210.024 2.30 1.72047 34.7 82.63
2 145.102 4.91 77.63
3 491.656 2.20 1.84666 23.8 77.24
4 236.100 8.88 1.43875 95.0 76.67
5 -196.805 0.40 76.63
6 152.079 11.02 1.43387 95.1 75.76
7 -147.909 6.94 75.65
8 136.777 7.72 1.59240 68.3 73.35
9 -441.404 0.15 73.09
10 62.631 6.49 1.72916 54.7 67.82
11 131.205 (可変) 67.13
12 72.053 1.00 1.88300 40.8 26.69
13 14.820 6.20 21.30
14 -45.643 6.88 1.80809 22.8 20.98
15 -12.496 0.75 1.88300 40.8 20.60
16 94.745 0.18 20.49
17 30.451 2.41 1.66680 33.0 20.72
18 82.062 (可変) 20.48
19 -38.647 0.75 1.75700 47.8 21.65
20 60.193 2.42 1.84649 23.9 22.99
21 -1560.081 (可変) 23.43
22 -172.490 3.22 1.64000 60.1 27.72
23 -44.456 0.15 28.38
24 84.388 3.66 1.51633 64.1 29.60
25 -130.776 (可変) 29.73
26(絞り) ∞ 2.00 29.78
27 63.114 6.26 1.51742 52.4 29.82
28 -38.329 1.00 1.83400 37.2 29.58
29 -187.721 36.00 29.64
30 -56.536 2.41 1.51633 64.1 26.08
31 -35.722 0.10 26.22
32 -503.242 0.80 1.80100 35.0 25.72
33 30.789 5.54 1.50127 56.5 25.72
34 -125.107 0.15 26.12
35 61.177 5.93 1.48749 70.2 26.53
36 -36.075 0.85 1.88300 40.8 26.48
37 -84.336 0.23 26.82
38 53.704 3.66 1.51633 64.1 26.78
39 -144.281 4.50 26.54
40 ∞ 33.00 1.60859 46.4 40.00
41 ∞ 13.20 1.51633 64.1 40.00
42 ∞ 40.00
各種データ
ズーム比 21.88
広角 中間 望遠
焦点距離 7.80 20.67 170.68
Fナンバー 1.80 1.80 2.63
画角 35.19 14.90 1.85
像高 5.50 5.50 5.50
レンズ全長 272.06 272.06 272.06
BF 7.01 7.01 7.01
d11 0.41 27.98 55.17
d18 61.23 18.97 11.88
d21 6.98 15.28 1.94
d25 2.17 8.56 1.79
入射瞳位置 48.98 120.60 765.75
射出瞳位置 1826.32 1826.32 1826.32
前側主点位置 56.82 141.51 952.44
後側主点位置 -0.79 -13.66 -163.67
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 71.50 51.01 33.46 1.92
2 12 -13.80 17.42 2.44 -9.45
3 19 -57.00 3.17 -0.09 -1.82
4 22 48.00 7.03 2.82 -1.69
5 26 52.87 115.63 54.40 -48.14
【００３２】
（数値実施例２）
面番号（ｉ） r d nd νd 有効径
1 -227.435 2.20 1.78470 26.3 76.01
2 138.218 6.29 71.77
3 148.718 12.89 1.43387 95.1 70.38
4 -103.869 6.68 70.46
5 184.340 5.02 1.43387 95.1 69.44
6 -1372.972 0.45 69.38
7 104.339 6.86 1.59240 68.3 68.77
8 3343.803 0.15 68.39
9 56.116 6.26 1.77250 49.6 63.51
10 112.801 (可変) 62.78
11 72.784 0.90 1.88300 40.8 23.10
12 13.639 5.39 18.60
13 -33.777 6.08 1.80809 22.8 18.23
14 -10.873 0.70 1.88300 40.8 17.89
15 117.634 0.20 17.85
16 31.031 2.19 1.66680 33.0 18.49
17 91.395 (可変) 18.63
18 -32.813 0.70 1.75700 47.8 21.35
19 64.159 2.38 1.84649 23.9 22.97
20 -683.326 (可変) 23.48
21 -145.606 3.26 1.63854 55.4 24.84
22 -35.516 0.15 25.58
23 102.061 3.39 1.51633 64.1 26.85
24 -91.407 (可変) 27.08
25(絞り) ∞ 1.80 27.30
26 44.586 5.88 1.51742 52.4 27.58
27 -42.605 0.90 1.83481 42.7 27.33
28 -308.506 32.40 27.26
29 -1696.626 0.80 1.80100 35.0 23.40
30 20.859 6.74 1.51823 58.9 23.14
31 -58.596 0.15 23.52
32 101.955 6.46 1.49700 81.5 23.67
33 -19.978 0.90 1.88300 40.8 23.61
34 -64.751 0.20 24.57
35 94.895 5.07 1.54814 45.8 24.93
36 -28.534 4.00 25.04
37 ∞ 33.00 1.60859 46.4 40.00
38 ∞ 13.20 1.51633 64.1 40.00
39 ∞ 40.00
各種データ
ズーム比 17.00
広角 中間 望遠
焦点距離 8.00 16.45 135.98
Fナンバー 1.80 1.80 2.20
画角 34.51 18.49 2.32
像高 5.50 5.50 5.50
レンズ全長 248.13 248.13 248.13
BF 7.61 7.61 7.61
d10 0.50 19.05 46.44
d17 52.27 22.17 6.52
d20 2.12 7.71 1.72
d24 1.97 7.93 2.18
入射瞳位置 45.96 88.99 545.25
射出瞳位置 346.42 346.42 346.42
前側主点位置 54.14 106.23 735.80
後側主点位置 -0.39 -8.83 -128.37
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 63.00 46.80 30.38 0.40
2 11 -12.00 15.47 2.15 -8.47
3 18 -49.00 3.08 -0.13 -1.82
4 21 41.00 6.80 2.91 -1.46
5 25 49.43 111.50 56.50 -48.83
【００３３】
（数値実施例３）
面番号（ｉ） r d nd νd 有効径
1 -194.969 2.30 1.75520 27.5 75.58
2 151.569 5.79 73.66
3 526.478 7.89 1.43875 95.0 74.00
4 -155.307 0.40 74.10
5 183.311 8.31 1.43387 95.1 73.57
6 -217.520 6.54 73.51
7 121.218 9.13 1.59240 68.3 71.68
8 -285.619 0.15 71.15
9 57.054 5.51 1.75500 52.3 62.19
10 103.207 (可変) 61.27
11 61.128 1.00 1.88300 40.8 26.06
12 13.805 6.23 20.63
13 -46.148 7.20 1.80809 22.8 20.32
14 -12.311 0.75 1.88300 40.8 19.92
15 91.239 0.18 19.87
16 28.434 2.36 1.66680 33.0 20.14
17 69.828 (可変) 19.90
18 -36.701 0.75 1.74320 49.3 20.28
19 61.864 2.50 1.84649 23.9 21.49
20 -13098.195 (可変) 22.02
21 161.505 4.17 1.71999 50.2 26.06
22 -41.459 (可変) 26.49
23(絞り) ∞ 1.50 26.66
24 68.204 2.93 1.53172 48.8 26.75
25 6294.210 0.15 26.55
26 68.581 6.18 1.48749 70.2 26.30
27 -32.653 1.00 1.88300 40.8 25.74
28 -2158.784 36.00 25.71
29 301.023 4.32 1.48749 70.2 25.23
30 -39.066 1.17 25.42
31 -109.789 1.00 1.83489 42.6 24.93
32 21.791 6.98 1.48749 70.2 24.94
33 -94.905 0.15 25.73
34 61.773 7.17 1.49700 81.5 26.72
35 -25.764 1.00 1.88300 40.8 26.93
36 -121.376 0.27 28.24
37 57.366 6.14 1.57501 41.5 29.50
38 -38.473 4.50 29.57
39 ∞ 33.00 1.60859 46.4 40.00
40 ∞ 13.20 1.51633 64.1 40.00
41 ∞ 40.00
各種データ
ズーム比 20.65
広角 中間 望遠
焦点距離 8.00 10.51 165.22
Fナンバー 1.90 1.90 2.73
画角 34.51 27.62 1.91
像高 5.50 5.50 5.50
レンズ全長 271.64 271.64 271.64
BF 8.25 8.25 8.25
d10 0.09 7.54 51.77
d17 56.33 38.02 7.62
d20 5.34 8.48 1.26
d22 3.81 11.53 4.91
入射瞳位置 46.19 58.66 677.16
射出瞳位置 156.40 156.40 156.40
前側主点位置 54.62 69.91 1026.64
後側主点位置 0.25 -2.26 -156.96
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 68.50 46.02 30.52 1.13
2 11 -13.30 17.71 2.45 -9.56
3 18 -54.00 3.25 -0.05 -1.82
4 21 46.00 4.17 1.94 -0.50
5 23 52.24 126.65 69.97 -49.76
【００３４】
（数値実施例４）
面番号（ｉ） r d nd νd 有効径
1 -236.060 2.30 0.00000 0.0 86.45
2 142.928 4.06 81.45
3 283.542 2.20 1.75520 27.5 81.48
4 156.534 12.97 1.43875 95.0 80.98
5 -144.961 0.15 80.95
6 199.773 8.70 1.43387 95.1 80.09
7 -232.422 0.15 80.08
8 107.546 10.63 1.59240 68.3 78.28
9 -350.605 0.15 77.86
10 59.885 7.43 1.77250 49.6 68.55
11 142.443 (可変) 67.88
12 52.733 1.00 1.88300 40.8 32.32
13 14.088 7.97 23.81
14 -68.272 8.38 1.80809 22.8 23.46
15 -13.273 0.75 1.88300 40.8 22.63
16 59.423 0.18 21.73
17 27.047 2.48 1.71736 29.5 21.91
18 60.961 (可変) 21.57
19 -28.974 0.75 1.75700 47.8 17.62
20 57.107 1.94 1.84649 23.9 18.73
21 -663.798 (可変) 19.11
22 -147.492 2.95 1.64000 60.1 23.50
23 -34.689 0.15 24.07
24 219.302 2.61 1.51633 64.1 24.77
25 -91.482 (可変) 24.96
26(絞り) ∞ 2.00 25.16
27 77.337 4.84 1.53172 48.8 25.35
28 -36.200 1.00 1.83400 37.2 25.23
29 -141.705 36.00 25.39
30 -38.908 1.71 1.54814 45.8 24.02
31 -34.787 0.40 24.31
32 -210.132 0.80 1.80100 35.0 24.10
33 31.924 5.67 1.50127 56.5 24.21
34 -59.445 0.15 24.89
35 80.956 5.50 1.48749 70.2 25.64
36 -32.606 0.85 1.88300 40.8 25.81
37 -73.476 0.17 26.39
38 53.019 4.61 1.48749 70.2 26.86
39 -53.330 4.00 26.77
40 ∞ 33.00 1.60859 46.4 40.00
41 ∞ 13.20 1.51633 64.1 40.00
42 ∞ 40.00
各種データ
ズーム比 19.54
広角 中間 望遠
焦点距離 7.00 18.66 136.75
Fナンバー 1.80 1.80 2.17
画角 38.16 16.43 2.30
像高 5.50 5.50 5.50
レンズ全長 262.60 262.60 262.60
BF 7.51 7.51 7.51
d11 0.40 24.63 47.01
d18 53.12 17.36 10.35
d21 8.06 13.02 1.68
d25 1.72 8.28 4.26
入射瞳位置 45.71 113.23 647.11
射出瞳位置 204.88 204.88 204.88
前側主点位置 52.96 133.65 878.61
後側主点位置 0.51 -11.15 -129.24
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 63.00 48.74 29.66 2.60
2 12 -14.00 20.76 3.20 -10.61
3 19 -43.00 2.69 -0.11 -1.59
4 22 45.00 5.72 2.62 -1.04
5 26 46.16 113.89 56.69 -43.82
【００３５】
（数値実施例５）
面番号（ｉ） r d nd νd 有効径
1 -755.347 2.30 1.72047 34.7 82.52
2 145.373 4.33 77.56
3 369.343 2.30 1.75520 27.5 76.94
4 118.563 10.40 1.43875 95.0 74.33
5 -276.990 0.40 73.62
6 131.718 8.84 1.43387 95.1 71.56
7 -255.375 6.75 71.31
8 155.085 6.73 1.59240 68.3 69.67
9 -423.339 0.15 69.43
10 59.560 7.03 1.75500 52.3 64.99
11 142.467 (可変) 64.19
12 119.523 1.00 1.88300 40.8 24.33
13 13.720 5.35 19.28
14 -50.166 6.48 1.84666 23.8 18.99
15 -11.379 0.75 1.88300 40.8 18.68
16 82.736 0.18 18.28
17 26.449 2.20 1.66680 33.0 18.38
18 66.763 (可変) 18.23
19 -28.997 0.75 1.74320 49.3 19.55
20 46.522 2.88 1.84649 23.9 21.19
21 -5964.013 (可変) 21.84
22(絞り) ∞ 1.00 26.41
23 2830.368 3.64 1.65844 50.9 27.19
24 -49.377 0.15 27.88
25 288.177 3.90 1.53172 48.8 28.72
26 -60.383 0.15 29.03
27 88.897 5.82 1.48749 70.2 29.07
28 -36.965 1.00 1.88300 40.8 28.90
29 -133.791 (可変) 29.21
30 45.023 5.93 1.48749 70.2 29.79
31 -81.516 0.72 29.57
32 687.959 1.00 1.88300 40.8 28.80
33 23.357 7.68 1.48749 70.2 27.72
34 -94.760 0.15 28.00
35 65.588 8.00 1.48749 70.2 28.15
36 -24.357 1.00 1.88300 40.8 27.93
37 -414.432 2.32 29.00
38 114.894 6.03 1.56732 42.8 30.19
39 -33.513 4.00 30.34
40 ∞ 33.00 1.60859 46.4 40.00
41 ∞ 13.20 1.51633 64.1 40.00
42 ∞ 40.00
各種データ
ズーム比 21.94
広角 中間 望遠
焦点距離 7.80 10.34 171.17
Fナンバー 1.80 1.80 2.67
画角 35.19 28.00 1.84
像高 5.50 5.50 5.50
レンズ全長 270.39 270.39 270.39
BF 8.03 8.03 8.03
d11 0.68 6.74 51.77
d18 52.45 34.45 6.58
d21 5.96 8.57 1.44
d29 35.74 45.07 35.05
入射瞳位置 48.99 58.75 643.97
射出瞳位置 205.02 123.55 215.92
前側主点位置 57.10 70.02 956.08
後側主点位置 0.23 -2.32 -163.14
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 69.00 49.24 31.21 -0.87
2 12 -13.00 15.96 1.67 -9.21
3 19 -43.00 3.63 -0.06 -2.04
4 22 39.00 15.66 3.79 -6.64
5 30 50.77 83.03 17.33 -41.92
【００３６】
（数値実施例６）
面番号（ｉ） r d nd νd 有効径
1 -19301.780 3.00 1.80610 40.9 98.26
2 202.516 0.88 98.11
3 194.296 13.71 1.43387 95.1 98.59
4 -243.941 10.21 98.83
5 188.011 7.81 1.43387 95.1 98.33
6 1582.239 0.20 98.01
7 157.477 7.02 1.43387 95.1 96.57
8 466.036 0.20 95.93
9 117.921 7.91 1.43387 95.1 93.07
10 304.547 (可変) 92.10
11 1604.466 1.00 1.88300 40.8 32.36
12 21.661 7.46 27.93
13 -51.352 0.90 1.81600 46.6 27.93
14 307.087 0.70 28.73
15 42.981 5.33 1.80809 22.8 30.47
16 -91.985 0.45 30.39
17 -256.169 1.10 1.81600 46.6 29.88
18 102.422 (可変) 29.46
19 -62.236 1.30 1.71700 47.9 29.08
20 69.568 2.69 1.84649 23.9 30.50
21 462.652 (可変) 30.81
22 1889.513 5.28 1.60738 56.8 39.08
23 -54.718 0.15 39.59
24 50.333 7.92 1.51823 58.9 40.34
25 -107.561 0.35 39.91
26 37.750 9.01 1.48749 70.2 35.95
27 -67.300 1.50 1.83400 37.2 34.29
28 48.501 (可変) 31.37
29(絞り) ∞ 1.00 25.70
30 704.545 3.50 1.48749 70.2 25.39
31 -45.672 1.50 1.88300 40.8 25.07
32 151.874 48.91 24.94
33 -101.801 5.47 1.51742 52.4 32.08
34 -38.679 0.15 32.96
35 537.796 1.20 1.77250 49.6 32.80
36 129.740 5.30 1.51742 52.4 32.70
37 -60.602 0.40 32.67
38 50.575 7.42 1.51742 52.4 31.01
39 -40.018 1.20 1.88300 40.8 30.13
40 81.560 0.15 29.20
41 31.270 5.90 1.48749 70.2 29.20
42 152.056 3.80 28.21
43 ∞ 33.00 1.60859 46.4 40.00
44 ∞ 13.20 1.51680 64.2 40.00
45 ∞ 40.00
各種データ
ズーム比 37.12
広角 中間 望遠
焦点距離 10.50 56.74 389.75
Fナンバー 2.00 2.00 4.00
画角 27.65 5.54 0.81
像高 5.50 5.50 5.50
レンズ全長 392.33 392.33 392.33
BF 9.84 9.84 9.84
d10 1.11 87.62 123.45
d18 128.18 21.70 9.43
d21 10.75 27.82 2.17
d28 14.29 17.19 19.28
入射瞳位置 68.70 458.96 3097.67
射出瞳位置 302.02 302.02 302.02
前側主点位置 79.58 526.72 4007.33
後側主点位置 -0.66 -46.90 -379.91
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 1 160.00 50.92 28.15 -9.50
2 11 -23.60 16.94 0.75 -12.27
3 19 -86.80 3.99 0.23 -1.97
4 22 43.00 24.21 -3.77 -16.30
5 29 46.41 132.10 54.50 -10.85
【００３７】
【表１】
以上の本実施例によれば、広画角、高ズーム比でしかも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が得られる。
【００３８】
次に、本発明における実施例７から実施例１３について述べる。なお、これら実施例は、第４レンズ群を移動させて、より詳細には第４レンズ群が物体距離無限遠から至近にかけて物体側から像側に繰り出すようにフォーカシングを行うものである。
【００３９】
以下に述べる実施例において、変倍群である第４レンズ群がフォーカシングを行うことを規定している。第４レンズ群は焦点距離変換光学系よりも物体側に配置されるため、焦点距離変換光学系の着脱によりフォーカシングによる繰り出し量が変わることはない。また負の屈折力を有する第２、第３レンズ群により、物体距離の変動による第４レンズ群の物点変動が抑制されるため、第４レンズ群の繰り出し量は少ない。これにより、第４レンズ群と第５レンズ群のデッドスペースを増大させることなく、第１レンズの構成を簡略化できるためズームレンズの小型軽量が達成できる。
また、第３レンズ群の移動軌跡を規定することにより、第１レンズ群の有効径を縮小するための条件を規定している。
【００４０】
これら実施例において、第２レンズ群は広角端から望遠端にかけて像側に移動し、第３レンズ群は物体側に凸を描くような軌跡で移動し、広角端焦点距離をｆｗ、ズーム比をＺ、第３群が最も物体側に移動するズームポジションでの焦点距離をｆｚとするとき、上述した実施例と同様に条件式（１）を満足する。
ｆｗ×Ｚ0.07 ＜ ｆｚ ＜ ｆｗ×Ｚ0.5 ・・・（１）
【００４１】
上述の基本構成を有するズームレンズについて説明する。
はじめに従来の４群ズームレンズについて図２９を用いて説明する。図２９は、従来の４群ズームレンズにおける光路図である。従来の４群ズームレンズにおいて、広角側で増倍操作を行うために、第２レンズ群を像側に大きく移動させなければならない。これにより第１レンズ群と第２レンズ群の間隔が増大するため、第１レンズ群の軸外光線の入射高さが増大する。上記理由により、第１レンズ群の軸外光線の入射高さは広角端から少し望遠側のズームポジションｆＭにおいて最も高くなり、第１レンズ群の径が決定される。
また、従来の４群ズームレンズにおいては、第３レンズ群の移動軌跡は像点補正のために一意に決定される。具体的には、第３レンズ群は物体側に凸を描くような軌跡で移動し、第２群の結像倍率が−１を通過するズームポジションｆＬにおいて最も物体側に移動する。
変倍群が３つの可動群で構成されている場合、第４レンズ群で像点補正を行う構成にすれば、第３レンズ群の移動軌跡は任意に設定することが可能となる。
【００４２】
本発明においては、ズームポジションｆＭにおいて第３レンズ群がより物体側に移動する軌跡で構成されている。第３レンズ群がより物体側に移動することにより、第３レンズ群による増倍効果が得られる。第３レンズ群が増倍することにより第２レンズ群の増倍の分担値が減少し、第２レンズ群の移動量を低減できる。その結果、ズームポジションｆＭにおける第１レンズ群軸外光線入射高さは減少し、第１レンズ群の径を下げることが可能となる。また、径の減少に伴い、必然的にレンズ厚も薄くなる為、レンズ質量に支配的な第１レンズ群の小型軽量化が実現可能となる。
【００４３】
図２８に以下の実施例に示すズームレンズにおける近軸屈折力配置の説明図を示す。図２８において、本発明における広角端から望遠端にかけての第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３、第４レンズ群Ｇ４の物体距離無限遠における移動軌跡を実線で、物体距離至近における第４レンズ群Ｇ４の移動軌跡を一点鎖線で示している。また、従来の４群ズームレンズにおける第２レンズ群Ｇ２、第３レンズＧ３の移動軌跡を点線で示している。
【００４４】
即ち、これら実施例７から実施例１３において、第４レンズ群が近距離撮影時に広角端から望遠端にかけて物体側から像側に繰り出していることが確認できる。また、従来の４群ズームレンズに対して、前記ズームポジションｆＭにおける第２レンズ群の移動量は減少し、第３レンズ群の移動量が増大していることが確認できる。
【００４５】
以下、後述する実施例の条件式について再度詳述する。
上述した条件式（１）は第３レンズ群が最も物体側に移動するズームポジションにおける全系の焦点距離ｆｚの範囲を規定するものである。ｆｚを前記ズームポジションｆＭ近傍に設定することにより、第１レンズ群の小型軽量化を達成することが可能となる。
条件式（１）の上限を上回ると、第１レンズ群の径の削減効果が減少し、小型軽量化を達成することが困難となる。
条件式（１）の下限を下回ると、第３レンズ群の広角側における急峻な移動により球面収差、コマ収差の変動が増大し、収差の抑制が困難となる。
【００４６】
また、本発明では、第５レンズ群の内部に焦点距離変換光学系が着脱可能な状態で配置されることを規定している。焦点距離変換光学系のないズームレンズにおいては、第５レンズ群でフォーカシングを行うことが可能となるため、本発明の大きな効果が得られなくなる。
【００４７】
また、第２レンズ群の広角端及び、ズームポジションｆｚにおける結像倍率を規定している。第２レンズ群の広角端における結像倍率をβ２ｗ、ズームポジションｆｚにおける結像倍率をβ２ｚとしたとき、上述した条件式と類似の条件式（２’）を満足する。
０．０４ ＜ β２ｚ／β２ｗ／Ｚ ＜ ０．１２ ・・・（２’）
条件式（２）の上限を上回ると、ズームポジションｆｚにおける第２レンズ群の増倍分担値が増大するため、第２レンズ群の移動量が増大する。これにより、第１レンズ群と第２レンズ群の間隔が増大するため、第１レンズ群の軸外光線高さが増大してしまう。
条件式（２）の下限値を下回ると、第２レンズ群の増倍分担値が過剰に小さくなるため、第３レンズ群の増倍分担値を過剰に増大させる必要がある。これにより、第３レンズ群の急峻な移動が必要となり、球面収差、コマ収差の変動が増大し、収差の抑制が困難となる。
【００４８】
また、本発明では、第１レンズ群の焦点距離に対する第２レンズ群、第３レンズ群、第４レンズ群の焦点距離の比も規定している。
具体的には、第１レンズ群の焦点距離をｆ１、第２レンズ群の焦点距離をｆ２、第３レンズ群の焦点距離をｆ３、第４レンズ群の焦点距離をｆ４としたとき、上述した実施例と条件式と同様の条件式（３）〜（５）を満足する。
４．０ ＜ |ｆ１／ｆ２| ＜ ７．０ ・・・（３）
１．１ ＜ |ｆ１／ｆ３| ＜ ２．５ ・・・（４）
０．９ ＜ |ｆ１／ｆ４| ＜ ４．０ ・・・（５）
各レンズ群の屈折力は各レンズ群の焦点距離の逆数で定義される。
【００４９】
条件式（３）の上限を上回ると、第２レンズ群の屈折力が第１レンズ群の屈折力に対して相対的に強くなり過ぎ、諸収差の変動が増大し、補正が困難となる。
条件式（３）の下限を下回ると、第２レンズ群の屈折力が第１レンズ群の屈折力に対して相対的に弱くなり過ぎ、高倍率化を達成することが困難となる。
条件式（４）の上限を上回ると、第３レンズ群の屈折力が第１レンズ群の屈折力に対して相対的に強くなり過ぎ、球面収差、コマ収差の変動が増大し、補正が困難となる。
条件式（４）の下限を下回ると、第３レンズ群の屈折力が第１レンズ群の屈折力に対して相対的に弱くなり過ぎ、第３レンズ群のズームポジションｆｚにおける増倍分担値が減少してしまうため、第１レンズ群の径が増大してしまう。
条件式（５）の上限を上回ると、第４レンズ群の屈折力が第１レンズ群の屈折力に対して相対的に強くなり過ぎ、球面収差、コマ収差の変動が増大し、補正が困難となる。
条件式（５）の下限を下回ると、第４レンズ群の屈折力が第１レンズ群の屈折力に対して相対的に弱くなり過ぎ、像点補正のための移動量が増大し、小型軽量化を達成することが困難となる。
【００５０】
また、本発明では、全系の広角端焦点距離とズーム比の好ましい範囲も規定している。
撮像素子の対角長をφとしたとき、上述した条件式と同様に、次の条件式（６）、（７）を満足する。
０．４５ ＜ ｆｗ／φ ・・・（６）
７ ＜ Ｚ ・・・（７）
条件式（６）の下限を下回ると、広角端における画角が過度に広くなり、第１レンズ
群の径は広角端において決定されてしまうため、本発明の効果が得られなくなる。
更に最適には、以下の実施形態に関しては、条件式（６）は以下の条件を満足することが好ましい。
０．６３ ＜ ｆｗ／φ ＜ １．１０ ・・・（６ａ’）
条件式（７）の下限を下回ると、従来の構成であっても小型軽量化が達成することが
可能なため、本発明の効果が得られなくなる。
また、本発明では以上に述べたズームレンズを有する撮像装置も本発明に含まれることを規定している。
【００５１】
図１４は本発明の実施例７としての数値実施例７の広角端におけるレンズ断面図である。図１５（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）、及び（Ｅ）に、数値実施例７の広角端、ｆｚ＝１４．７７ｍｍ、望遠端における種々の条件での収差図を示す。
尚、数値実施例におけるｒは曲率半径、ｄはレンズ厚またはレンズ間隔、ｎｄは波長５４６nmにおける屈折率、νdはアッベ数、*は非球面を示す。非球面は次式で定義される。
【数１】
但し、ｃは曲率(1/ｒ)、ｙは光軸からの高さ、Ｋは円錐係数、Ａ３、Ａ４、Ａ５、Ａ６・・・は各次数の非球面係数である。
また、収差図中にて、軸上色収差図及び倍率色収差図中のｅ線、ｇ線はそれぞれの波長５４６ｎｍ、４３６ｎｍに対する収差である。ΔＳはサジタル、ΔＭはメリディオナルである。また、図中のＦｎｏはＦナンバー、ωは半画角（°）を示す。
【００５２】
図１４において、Ｇ１は第１レンズ群としての正の屈折力のレンズ群である。Ｇ２は第２レンズ群としての変倍用の負の屈折力のバリエータであり、光軸上を像面側へ移動させることにより、広角端から望遠端への変倍を行っている。Ｇ３は第３レンズ群としての変倍用の負の屈折力のバリエータであり、広角端から望遠端にかけて、物体側に凸を描くような軌跡で移動する。Ｇ４は第４レンズ群としての負の屈折力のコンペンセータであり、変倍に伴う像面変動を補正するために光軸上を非直線的に移動している。本発明の実施例では、像面変動を補正するレンズ群をＧ４としているが、Ｇ３を像面変動補正群とすることも可能である。また、Ｇ４をフォーカシングのために１０．１２ｍｍ像側に繰り出すことにより、望遠端においてＧ１頂点から物体距離０．８ｍまでの合焦が可能である。ＳＰは絞り、Ｇ５は第５レンズ群としての結像作用を有する正の屈折力のリレ−群である。Ｇ５内の空気間隔には、焦点距離変換コンバータ等が装着されても良い。Ｐは色分解プリズムや光学フィルタ−等であり、同図ではガラスブロックとして示している。Ｉは撮像面である。
本実施例の各条件式対応値を表２に示す。本数値実施例はいずれの条件式も満足しており、良好な光学性能を達成しつつ、広角端焦点距離８．０ｍｍ、ズーム比２０．８７倍の広角、高倍率でありながら小型軽量化を達成している。
【００５３】
（数値実施例７）
面番号 r d nd vd 有効径
1 368.794 2.54 2.00069 25.46 72.72
2 90.833 4.88 70.63
3 100.134 11.23 1.49700 81.5 72.08
4 -240.899 3.34 71.99
5 97.198 8.19 1.60300 65.4 69.16
6 -1316.184 0.23 68.58
7 59.850 6.68 1.75500 52.3 61.88
8 154.022 (可変) 61.03
9* 804.875 0.95 1.88300 40.8 26.24
10 13.904 6.28 20.40
11 -38.917 6.12 1.80809 22.8 20.17
12 -12.570 0.71 1.88300 40.8 20.16
13 -112.709 0.17 20.67
14 29.756 2.05 1.66680 33.0 20.71
15 50.381 (可変) 20.37
16 -30.657 0.71 1.75700 47.8 18.44
17 48.100 2.58 1.84649 23.9 19.68
18 -17017.414 (可変) 20.23
19 -115.541 3.18 1.64000 60.1 25.15
20 -41.034 0.14 26.01
21 118.092 3.19 1.51633 64.1 27.18
22 -104.777 (可変) 27.43
23(絞り) ∞ 1.90 28.54
24 47.423 6.58 1.51742 52.4 29.03
25 -45.172 0.95 1.83400 37.2 28.75
26 -5163.262 36.00 28.76
27 252.852 4.35 1.53172 48.8 28.72
28 -51.705 0.15 28.64
29 188.076 0.76 1.83400 37.2 27.61
30 24.393 5.22 1.50127 56.5 26.46
31 400.804 0.15 26.57
32 35.434 13.95 1.48749 70.2 27.05
33 -27.854 0.80 1.88300 40.8 25.85
34 219.767 0.40 26.31
35 46.653 5.50 1.56732 42.8 26.92
36 -51.155 4.28 26.88
37 ∞ 33.00 1.60859 46.4 40.00
38 ∞ 13.20 1.51633 64.1 40.00
39 ∞ 40.00
像面 ∞
非球面データ
第9面
K =-7.30269e＋004 A 4= 2.35118e-005 A 6=-1.36122e-007 A 8=-5.91701e-010 A10=-5.00012e-012 A12= 1.57249e-014
A 3= 1.11462e-005 A 5=-7.04812e-007 A 7= 1.01416e-008 A 9= 1.05593e-010 A11=-2.43833e-013
各種データ
ズーム比 20.87
広角 中間 望遠
焦点距離 8.00 14.77 166.98
Fナンバー 1.90 1.89 2.70
画角 34.51 20.42 1.89
像高 5.50 5.50 5.50
レンズ全長 269.38 269.38 269.38
BF 8.00 8.00 8.00
d 8 1.07 17.78 50.23
d15 54.39 24.79 6.75
d18 7.94 11.85 2.13
d22 7.62 16.60 11.91
入射瞳位置 43.04 82.74 817.70
射出瞳位置 1384.90 1384.90 1384.90
前側主点位置 51.08 97.68 1004.93
後側主点位置 0.00 -6.77 -158.98
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 69.00 37.09 21.63 -2.68
2 9 -13.79 16.27 0.80 -11.24
3 16 -43.88 3.30 -0.04 -1.84
4 19 51.19 6.52 3.06 -1.10
5 23 53.73 127.18 55.81 -58.20
【００５４】
図１６は本発明の実施例８としての数値実施例８の広角端におけるレンズ断面図である。図１７（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）、及び（Ｅ）に、数値実施例８の広角端、ｆｚ＝１７．８４ｍｍ、望遠端における種々の条件での収差図を示す。
図１６において、Ｇ１は第１レンズ群としての正の屈折力のレンズ群である。Ｇ２は第２レンズ群としての変倍用の負の屈折力のバリエータであり、光軸上を像面側へ移動させることにより、広角端から望遠端への変倍を行っている。Ｇ３は第３レンズ群としての変倍用の負の屈折力のバリエータであり、広角端から望遠端にかけて、物体側に凸を描くような軌跡で移動する。Ｇ４は第４レンズ群としての負の屈折力のコンペンセータであり、変倍に伴う像面変動を補正するために光軸上を非直線的に移動している。本発明の実施例では、像面変動を補正するレンズ群をＧ４としているが、Ｇ３を像面変動補正群とすることも可能である。また、Ｇ４をフォーカシングのために８．５６ｍｍ像側に繰り出すことにより、望遠端においてＧ１頂点から物体距離０．９ｍまでの合焦が可能である。ＳＰは絞り、Ｇ５は第５レンズ群としての結像作用を有する正の屈折力のリレ−群である。Ｇ５内の空気間隔には、焦点距離変換コンバータ等が装着されても良い。Ｐは色分解プリズムや光学フィルタ−等であり、同図ではガラスブロックとして示している。Ｉは撮像面である。
本実施例の各条件式対応値を表２に示す。本数値実施例はいずれの条件式も満足しており、良好な光学性能を達成しつつ、広角端焦点距離９．０ｍｍ、ズーム比１８．３０倍の広角、高倍率でありながら小型軽量化を達成している。
【００５５】
（数値実施例８）
面番号 r d nd vd 有効径
1 239.363 2.20 1.75520 27.5 64.57
2 69.351 9.58 1.48749 70.2 62.30
3 -602.651 0.15 62.17
4 72.682 7.26 1.60300 65.4 61.79
5 480.378 0.15 61.34
6 67.458 4.92 1.77250 49.5 58.62
7 143.393 (可変) 57.84
8 152.912 0.75 2.00069 25.5 23.70
9 14.726 5.69 19.68
10 -53.114 4.84 1.92286 18.9 19.34
11 -15.744 0.70 1.88300 40.8 19.38
12 75.034 0.45 19.27
13 29.992 2.37 1.80809 22.8 19.55
14 88.684 (可変) 19.29
15 -31.536 0.75 1.80440 39.6 19.05
16 65.500 2.39 1.92286 18.9 20.29
17 -1479.230 (可変) 20.86
18 372.243 4.34 1.50127 56.5 25.63
19 -35.011 0.15 26.31
20 326.759 2.94 1.51633 64.1 27.08
21 -120.463 (可変) 27.35
22(絞り) ∞ 1.50 28.38
23 72.445 7.23 1.50127 56.5 28.66
24 -31.096 1.10 1.83400 37.2 28.49
25 -99.101 35.57 28.94
26 97.678 4.97 1.51633 64.1 28.48
27 -53.578 4.86 28.26
28 -249.970 1.20 1.83400 37.2 25.21
29 21.347 6.48 1.56732 42.8 24.78
30 -194.066 0.50 25.11
31 75.579 6.53 1.51633 64.1 25.45
32 -25.110 1.20 1.83400 37.2 25.43
33 959.411 0.30 26.37
34 49.106 5.58 1.57501 41.5 27.19
35 -42.099 5.00 27.23
36 ∞ 30.00 1.60342 38.0 40.00
37 ∞ 16.20 1.51633 64.2 40.00
38 ∞ 40.00
像面 ∞
各種データ
ズーム比 18.30
広角 中間 望遠
焦点距離 9.00 17.84 164.70
Fナンバー 1.87 1.86 2.64
画角 31.43 17.13 1.91
像高 5.50 5.50 5.50
レンズ全長 254.98 254.98 254.98
BF 7.00 7.00 7.00
d 7 1.02 20.37 51.39
d14 52.53 23.62 5.95
d17 6.36 10.40 2.44
d21 10.22 15.74 10.36
入射瞳位置 36.54 89.78 798.05
射出瞳位置 419.15 419.15 419.15
前側主点位置 45.74 108.40 1028.56
後側主点位置 -2.00 -10.84 -157.70
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 75.00 24.26 8.55 -6.67
2 8 -14.09 14.80 0.72 -10.01
3 15 -43.34 3.14 -0.08 -1.73
4 18 46.77 7.43 3.15 -1.85
5 22 54.07 128.22 60.98 -57.96
【００５６】
図１８は本発明の実施例９としての数値実施例９の広角端におけるレンズ断面図である。図１９（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）、及び（Ｅ）に、数値実施例９の広角端、ｆｚ＝１６．４１ｍｍ、望遠端における種々の条件での収差図を示す。
図１８において、Ｇ１は第１レンズ群としての正の屈折力のレンズ群である。Ｇ２は第２レンズ群としての変倍用の負の屈折力のバリエータであり、光軸上を像面側へ移動させることにより、広角端から望遠端への変倍を行っている。Ｇ３は第３レンズ群としての変倍用の負の屈折力のバリエータであり、広角端から望遠端にかけて、物体側に凸を描くような軌跡で移動する。Ｇ４は第４レンズ群としての負の屈折力のコンペンセータであり、変倍に伴う像面変動を補正するために光軸上を非直線的に移動している。本発明の実施例では、像面変動を補正するレンズ群をＧ４としているが、Ｇ３を像面変動補正群とすることも可能である。また、Ｇ４をフォーカシングのために１０．１２ｍｍ像側に繰り出すことにより、望遠端においてＧ１頂点から物体距離０．８ｍまでの合焦が可能である。ＳＰは絞り、Ｇ５は第５レンズ群としての結像作用を有する正の屈折力のリレ−群である。Ｇ５内の空気間隔には、焦点距離変換コンバータ等が装着されても良い。Ｐは色分解プリズムや光学フィルタ−等であり、同図ではガラスブロックとして示している。Ｉは撮像面である。
本実施例の各条件式対応値を表２に示す。本数値実施例はいずれの条件式も満足しており、良好な光学性能を達成しつつ、広角端焦点距離７．８ｍｍ、ズーム比２１．７１倍の広角、高倍率でありながら小型軽量化を達成している。
【００５７】
（数値実施例９）
面番号 r d nd vd 有効径
1 -264.864 2.30 1.72047 34.7 79.72
2 154.672 4.15 78.46
3 376.534 2.20 1.84666 23.8 78.66
4 198.226 9.93 1.43875 94.9 78.64
5 -191.683 0.40 78.86
6 175.631 8.85 1.43387 95.1 79.45
7 -274.451 0.48 79.56
8 118.633 10.40 1.59240 68.3 79.38
9 -358.134 0.15 79.00
10 60.146 7.15 1.72916 54.7 70.80
11 115.839 (可変) 69.85
12 66.475 1.00 1.88300 40.8 29.32
13 14.865 7.25 22.80
14 -52.846 7.26 1.80809 22.8 22.27
15 -13.333 0.75 1.88300 40.8 21.78
16 88.035 0.18 21.43
17 29.180 2.35 1.66680 33.0 21.64
18 61.230 (可変) 21.34
19 -38.685 0.75 1.75700 47.8 20.34
20 78.410 2.05 1.84649 23.9 21.39
21 -963.952 (可変) 21.80
22 -145.703 3.00 1.64000 60.1 26.12
23 -43.281 0.15 26.77
24 99.795 3.46 1.51633 64.1 27.78
25 -99.576 (可変) 27.94
26(絞り) ∞ 2.00 28.15
27 65.397 5.50 1.51742 52.4 28.19
28 -39.725 1.00 1.83400 37.2 27.99
29 -235.590 36.00 28.04
30 -39.576 2.38 1.51633 64.1 25.61
31 -34.024 0.81 25.97
32 295.462 0.80 1.80100 35.0 25.43
33 33.171 5.33 1.50127 56.5 25.08
34 -92.205 0.15 25.12
35 79.874 4.91 1.48749 70.2 25.00
36 -41.371 0.85 1.88300 40.8 24.98
37 -116.183 0.29 25.23
38 60.283 3.66 1.51633 64.1 25.32
39 -86.753 4.50 25.16
40 ∞ 33.00 1.60859 46.4 40.00
41 ∞ 13.20 1.51633 64.1 40.00
42 ∞ 40.00
像面 ∞
各種データ
ズーム比 21.71
広角 中間 望遠
焦点距離 7.80 16.41 169.34
Fナンバー 1.80 1.79 2.41
画角 35.19 18.53 1.86
像高 5.50 5.50 5.50
レンズ全長 275.49 275.49 275.49
BF 6.99 6.99 6.99
d11 0.47 21.39 53.06
d18 59.96 24.28 12.05
d21 7.45 14.28 1.44
d25 12.04 19.98 13.36
入射瞳位置 47.88 100.45 934.51
射出瞳位置 642.41 642.41 642.41
前側主点位置 55.78 117.28 1148.99
後側主点位置 -0.81 -9.42 -162.35
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 72.50 46.01 26.97 -0.89
2 12 -13.80 18.79 2.91 -9.84
3 19 -57.00 2.80 -0.11 -1.64
4 22 48.00 6.61 2.83 -1.42
5 26 50.33 114.38 54.31 -45.19
【００５８】
図２０は本発明の実施例１０としての数値実施例１０の広角端におけるレンズ断面図である。図２１（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）、及び（Ｅ）に、数値実施例１０の広角端、ｆｚ＝１１．２６ｍｍ、望遠端における種々の条件での収差図を示す。
図２０において、Ｇ１は第１レンズ群としての正の屈折力のレンズ群である。Ｇ２は第２レンズ群としての変倍用の負の屈折力のバリエータであり、光軸上を像面側へ移動させることにより、広角端から望遠端への変倍を行っている。Ｇ３は第３レンズ群としての変倍用の負の屈折力のバリエータであり、広角端から望遠端にかけて、物体側に凸を描くような軌跡で移動する。Ｇ４は第４レンズ群としての負の屈折力のコンペンセータであり、変倍に伴う像面変動を補正するために光軸上を非直線的に移動している。本発明の実施例では、像面変動を補正するレンズ群をＧ４としているが、Ｇ３を像面変動補正群とすることも可能である。また、Ｇ４をフォーカシングのために９．６１ｍｍ像側に繰り出すことにより、望遠端においてＧ１頂点から物体距離０．８ｍまでの合焦が可能である。ＳＰは絞り、Ｇ５は第５レンズ群としての結像作用を有する正の屈折力のリレ−群である。Ｐは色分解プリズムや光学フィルタ−等であり、同図ではガラスブロックとして示している。Ｉは撮像面である。
本実施例の各条件式対応値を表２に示す。本数値実施例はいずれの条件式も満足しており、良好な光学性能を達成しつつ、広角端焦点距離７．８ｍｍ、ズーム比２１．８７倍の広角、高倍率でありながら小型軽量化を達成している。
【００５９】
（数値実施例１０）
面番号 r d nd vd 有効径
1 -680.431 2.00 1.72047 34.7 77.16
2 129.165 2.73 73.41
3 181.676 2.00 1.75520 27.5 73.37
4 100.762 11.09 1.43875 94.9 72.47
5 -281.572 0.40 72.39
6 155.990 5.67 1.43387 95.1 71.55
7 -5232.758 0.53 71.49
8 106.900 9.86 1.59240 68.3 71.66
9 -277.870 0.15 71.32
10 56.125 6.34 1.75500 52.3 64.16
11 107.372 (可変) 63.23
12 72.356 1.00 1.88300 40.8 29.23
13 14.917 8.29 22.52
14 -43.730 6.76 1.80809 22.8 20.87
15 -12.427 0.75 1.88300 40.8 20.32
16 98.780 0.18 19.85
17 30.907 2.17 1.66680 33.0 19.91
18 72.268 (可変) 19.61
19 -28.934 0.75 1.74320 49.3 18.90
20 49.837 2.49 1.84649 23.9 20.36
21 -2461.973 (可変) 20.89
22 -343.561 3.41 1.65844 50.9 25.43
23 -41.308 0.15 26.12
24 -141.322 2.03 1.53172 48.8 26.63
25 -78.049 0.15 27.03
26 77.330 6.02 1.48749 70.2 27.62
27 -31.695 1.00 1.88300 40.8 27.67
28 -58.222 (可変) 28.21
29(絞り) ∞ 36.00 27.99
30 44.519 5.42 1.48749 70.2 27.41
31 -74.737 1.31 26.96
32 -162.457 1.00 1.88300 40.8 26.12
33 25.040 8.65 1.48749 70.2 25.72
34 -76.098 0.15 26.61
35 74.840 6.72 1.48749 70.2 27.04
36 -27.347 1.00 1.88300 40.8 27.02
37 -195.243 0.29 27.94
38 66.614 5.87 1.56732 42.8 28.64
39 -40.862 4.00 28.69
40 ∞ 33.00 1.60859 46.4 40.00
41 ∞ 13.20 1.51633 64.1 40.00
42 ∞ 40.00
像面 ∞
各種データ
ズーム比 21.87
広角 中間 望遠
焦点距離 7.80 11.26 170.58
Fナンバー 1.80 1.80 2.61
画角 35.19 26.03 1.85
像高 5.50 5.50 5.50
レンズ全長 268.03 268.03 268.03
BF 8.01 8.01 8.01
d11 0.61 9.17 48.80
d18 53.24 33.06 5.85
d21 6.32 9.16 1.44
d28 7.30 16.09 11.40
入射瞳位置 46.29 63.98 893.43
射出瞳位置 653.50 653.50 653.50
前側主点位置 54.19 75.44 1109.09
後側主点位置 0.21 -3.26 -162.58
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 69.00 40.77 22.91 -2.53
2 12 -13.00 19.15 3.13 -10.16
3 19 -43.00 3.24 -0.07 -1.84
4 22 39.00 12.76 3.87 -4.50
5 29 48.86 116.62 52.57 -39.35
【００６０】
図２２は本発明の実施例１１としての数値実施例１１の広角端におけるレンズ断面図である。図２３（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）、及び（Ｅ）に数値実施例１１の広角端、ｆｚ＝１８．５７ｍｍ望遠端における種々の条件での収差図を示す。
図２２において、Ｇ１は第１レンズ群としての正の屈折力のレンズ群である。Ｇ２は第２レンズ群としての変倍用の負の屈折力のバリエータであり、光軸上を像面側へ移動させることにより、広角端から望遠端への変倍を行っている。Ｇ３は第３レンズ群としての変倍用の負の屈折力のバリエータであり、広角端から望遠端にかけて、物体側に凸を描くような軌跡で移動する。Ｇ４は第４レンズ群としての負の屈折力のコンペンセータであり、変倍に伴う像面変動を補正するために光軸上を非直線的に移動している。本発明の実施例では、像面変動を補正するレンズ群をＧ４としているが、Ｇ３を像面変動補正群とすることも可能である。また、Ｇ４をフォーカシングのために７．８９ｍｍ像側に繰り出すことにより、望遠端においてＧ１頂点から物体距離０．６ｍまでの合焦が可能である。ＳＰは絞り、Ｇ５は第５レンズ群としての結像作用を有する正の屈折力のリレ−群である。Ｇ５内の空気間隔には、焦点距離変換コンバータ等が装着されても良い。Ｐは色分解プリズムや光学フィルタ−等であり、同図ではガラスブロックとして示している。Ｉは撮像面である。
本実施例の各条件式対応値を表２に示す。本数値実施例はいずれの条件式も満足しており、良好な光学性能を達成しつつ、広角端焦点距離８．０ｍｍ、ズーム比１７．００倍の広角、高倍率でありながら小型軽量化を達成している。
【００６１】
（数値実施例１１）
面番号 r d nd vd 有効径
1 -229.715 2.20 1.78470 26.3 70.35
2 143.018 5.84 69.72
3 336.057 8.24 1.43387 95.1 70.68
4 -162.654 0.40 71.00
5 178.667 7.47 1.43387 95.1 70.96
6 -243.453 0.58 70.79
7 103.048 9.34 1.59240 68.3 70.19
8 -339.325 0.15 69.85
9 52.817 6.18 1.77250 49.6 63.10
10 93.780 (可変) 62.16
11 57.472 0.90 1.88300 40.8 25.25
12 13.431 6.43 19.92
13 -38.436 6.18 1.80809 22.8 19.31
14 -11.763 0.70 1.88300 40.8 18.90
15 91.120 0.20 18.69
16 29.050 2.13 1.66680 33.0 18.84
17 65.469 (可変) 18.59
18 -34.154 0.70 1.75700 47.8 20.90
19 60.542 2.31 1.84649 23.9 22.36
20 -2958.315 (可変) 22.85
21 -170.120 3.20 1.63854 55.4 24.80
22 -37.553 0.15 25.51
23 83.755 3.42 1.51633 64.1 26.77
24 -105.150 (可変) 26.95
25(絞り) ∞ 1.80 27.53
26 47.805 6.42 1.51742 52.4 27.73
27 -42.424 0.90 1.83481 42.7 27.37
28 -344.048 32.40 27.31
29 295.423 0.80 1.80100 35.0 23.84
30 21.068 6.87 1.51823 58.9 23.45
31 -59.875 0.15 23.75
32 113.087 6.24 1.49700 81.5 23.77
33 -21.414 0.90 1.88300 40.8 23.63
34 -82.994 0.86 24.40
35 84.592 5.00 1.54814 45.8 24.78
36 -29.969 4.00 24.76
37 ∞ 33.00 1.60859 46.4 40.00
38 ∞ 13.20 1.51633 64.1 40.00
39 ∞ 40.00
像面 ∞
各種データ
ズーム比 17.00
広角 中間 望遠
焦点距離 8.00 18.57 135.98
Fナンバー 1.80 1.80 2.16
画角 34.51 16.50 2.32
像高 5.50 5.50 5.50
レンズ全長 252.20 252.20 252.20
BF 7.57 7.57 7.57
d10 0.63 21.21 45.11
d17 52.83 19.67 8.78
d20 3.03 9.21 1.81
d24 8.87 15.28 9.65
入射瞳位置 42.88 99.29 642.12
射出瞳位置 368.37 368.37 368.37
前側主点位置 51.06 118.82 829.35
後側主点位置 -0.43 -11.00 -128.41
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 63.00 40.40 24.39 -0.60
2 11 -12.00 16.54 2.70 -8.62
3 18 -49.00 3.01 -0.05 -1.70
4 21 41.00 6.78 2.76 -1.60
5 25 49.59 112.54 56.30 -47.65
【００６２】
図２４は本発明の実施例１２としての数値実施例１２の広角端におけるレンズ断面図である。図２５（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）、及び（Ｅ）に、数値実施例６の広角端、ｆｚ＝１０．２５ｍｍ、望遠端における種々の条件での収差図を示す。
図２４において、Ｇ１は第１レンズ群としての正の屈折力のレンズ群である。Ｇ２は第２レンズ群としての変倍用の負の屈折力のバリエータであり、光軸上を像面側へ移動させることにより、広角端から望遠端への変倍を行っている。Ｇ３は第３レンズ群としての変倍用の負の屈折力のバリエータであり、広角端から望遠端にかけて、物体側に凸を描くような軌跡で移動する。Ｇ４は第４レンズ群としての負の屈折力のコンペンセータであり、変倍に伴う像面変動を補正するために光軸上を非直線的に移動している。本発明の実施例では、像面変動を補正するレンズ群をＧ４としているが、Ｇ３を像面変動補正群とすることも可能である。また、Ｇ４をフォーカシングのために９．２６ｍｍ像側に繰り出すことにより、望遠端においてＧ１頂点から物体距離０．８ｍまでの合焦が可能である。ＳＰは絞り、Ｇ５は第５レンズ群としての結像作用を有する正の屈折力のリレ−群である。Ｇ５内の空気間隔には、焦点距離変換コンバータ等が装着されても良い。Ｐは色分解プリズムや光学フィルタ−等であり、同図ではガラスブロックとして示している。Ｉは撮像面である。
本実施例の各条件式対応値を表２に示す。本数値実施例はいずれの条件式も満足しており、良好な光学性能を達成しつつ、広角端焦点距離８．０ｍｍ、ズーム比１５．９２倍の広角、高倍率でありながら小型化を達成している。
【００６３】
（数値実施例１２）
面番号 r d nd vd 有効径
1 -163.326 2.30 1.75520 27.5 88.96
2 135.188 8.10 83.26
3 354.309 11.41 1.43875 94.9 82.37
4 -133.684 0.40 81.86
5 253.110 8.80 1.43387 95.1 79.07
6 -193.587 10.02 78.85
7 118.587 10.94 1.59240 68.3 74.94
8 -228.593 0.15 74.57
9 54.147 6.27 1.75500 52.3 66.47
10 91.651 (可変) 65.47
11 48.328 1.00 1.88300 40.8 30.88
12 14.954 8.78 24.09
13 -60.438 7.62 1.80809 22.8 22.92
14 -13.587 0.75 1.88300 40.8 22.36
15 70.376 0.18 21.87
16 27.454 2.37 1.66680 33.0 22.13
17 53.130 (可変) 21.83
18 -48.773 0.75 1.74320 49.3 19.32
19 41.859 2.50 1.84649 23.9 20.13
20 150.750 (可変) 20.51
21 101.812 4.01 1.77250 49.6 27.98
22 -84.362 (可変) 28.34
23(絞り) ∞ 1.50 29.55
24 76.376 3.97 1.53172 48.8 29.78
25 -184.227 0.40 29.62
26 137.843 6.39 1.48749 70.2 29.22
27 -33.920 1.00 1.88300 40.8 28.69
28 -179.819 36.00 28.80
29 -776.735 4.19 1.48749 70.2 25.68
30 -37.380 4.83 25.58
31 -88.291 1.00 1.83489 42.6 22.83
32 20.098 8.24 1.48749 70.2 22.93
33 -61.065 0.15 24.25
34 51.078 6.50 1.49700 81.5 25.35
35 -29.677 1.00 1.88300 40.8 25.49
36 -51610.863 0.29 26.44
37 43.139 6.10 1.57501 41.5 27.65
38 -40.441 4.50 27.70
39 ∞ 33.00 1.60859 46.4 40.00
40 ∞ 13.20 1.51633 64.1 40.00
41 ∞ 40.00
像面 ∞
各種データ
ズーム比 15.92
広角 中間 望遠
焦点距離 8.00 10.25 127.35
Fナンバー 1.90 1.89 2.05
画角 34.51 28.23 2.47
像高 5.50 5.50 5.50
レンズ全長 307.66 307.66 307.66
BF 7.00 7.00 7.00
d10 0.56 6.73 46.73
d17 54.09 35.20 7.88
d20 13.45 16.34 8.51
d22 13.95 23.78 18.93
入射瞳位置 54.80 65.32 640.65
射出瞳位置 184.23 184.23 184.23
前側主点位置 63.16 76.15 859.51
後側主点位置 -1.00 -3.25 -120.36
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 63.50 58.39 38.58 3.90
2 11 -14.50 20.70 3.84 -10.16
3 18 -54.00 3.25 0.48 -1.28
4 21 60.00 4.01 1.24 -1.03
5 23 59.08 132.26 77.54 -63.94
【００６４】
図２６は本発明の実施例１３としての数値実施例１３の広角端におけるレンズ断面図である。図２７（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）、及び（Ｅ）に、数値実施例１３の広角端、ｆｚ＝６３．１３ｍｍ、望遠端における種々の条件での収差図を示す。
図２６において、Ｇ１は第１レンズ群としての正の屈折力のレンズ群である。Ｇ２は第２レンズ群としての変倍用の負の屈折力のバリエータであり、光軸上を像面側へ移動させることにより、広角端から望遠端への変倍を行っている。Ｇ３は第３レンズ群としての変倍用の負の屈折力のバリエータであり、広角端から望遠端にかけて、物体側に凸を描くような軌跡で移動する。Ｇ４は第４レンズ群としての負の屈折力のコンペンセータであり、変倍に伴う像面変動を補正するために光軸上を非直線的に移動している。本発明の実施例では、像面変動を補正するレンズ群をＧ４としているが、Ｇ３を像面変動補正群とすることも可能である。また、Ｇ４をフォーカシングのために２１．２６ｍｍ像側に繰り出すことにより、望遠端においてＧ１頂点から物体距離２．８ｍまでの合焦が可能である。ＳＰは絞り、Ｇ５は第５レンズ群としての結像作用を有する正の屈折力のリレ−群である。Ｇ５内の空気間隔には、焦点距離変換コンバータ等が装着されても良い。Ｐは色分解プリズムや光学フィルタ−等であり、同図ではガラスブロックとして示している。Ｉは撮像面である。
本実施例の各条件式対応値を表２に示す。本数値実施例はいずれの条件式も満足しており、良好な光学性能を達成しつつ、広角端焦点距離１０．５ｍｍ、ズーム比３６．９７倍の広角、高倍率でありながら小型化を達成している。
【００６５】
（数値実施例１３）
面番号 r d nd vd 有効径
1 2652.061 3.00 1.80610 40.9 107.88
2 204.831 1.05 107.49
3 197.497 15.28 1.43387 95.1 108.03
4 -271.180 1.25 108.22
5 208.026 10.98 1.43387 95.1 107.45
6 -761.727 0.20 107.04
7 131.175 8.25 1.43387 95.1 102.62
8 313.243 0.20 101.64
9 102.231 4.95 1.43387 95.1 96.90
10 131.368 (可変) 95.64
11 192.381 1.50 1.88300 40.8 36.84
12 21.509 9.38 30.73
13 -49.445 1.50 1.81600 46.6 30.74
14 -305.945 0.70 31.77
15 39.516 6.67 1.80809 22.8 34.00
16 -435.042 0.41 33.51
17 248.900 1.50 1.81600 46.6 32.96
18 60.878 (可変) 32.06
19 -51.193 1.30 1.71700 47.9 27.19
20 51.947 2.99 1.84649 23.9 28.84
21 344.246 (可変) 29.15
22 322.535 5.17 1.60738 56.8 37.64
23 -71.155 0.15 38.27
24 59.010 7.81 1.51823 58.9 39.32
25 -79.696 0.35 39.05
26 46.164 9.05 1.48749 70.2 35.93
27 -51.986 1.50 1.83400 37.2 34.44
28 72.123 (可変) 32.42
29(絞り) ∞ 2.00 27.13
30 133.530 4.73 1.48749 70.2 26.59
31 -55.172 1.50 1.88300 40.8 26.08
32 126.627 42.46 25.87
33 -302.336 5.00 1.51742 52.4 29.64
34 -38.361 0.15 30.11
35 537.796 1.50 1.77250 49.6 29.67
36 110.000 4.92 1.51742 52.4 29.46
37 -98.222 0.40 29.27
38 71.291 7.55 1.51742 52.4 28.50
39 -34.196 1.50 1.88300 40.8 27.49
40 174.577 0.14 27.15
41 28.850 5.44 1.48749 70.2 27.18
42 95.804 3.80 26.19
43 ∞ 33.00 1.60859 46.4 40.00
44 ∞ 13.20 1.51680 64.2 40.00
45 ∞ 40.00
像面 ∞
各種データ
ズーム比 36.97
広角 中間 望遠
焦点距離 10.50 63.13 388.15
Fナンバー 2.00 2.00 3.67
画角 27.65 4.98 0.81
像高 5.50 5.50 5.50
レンズ全長 395.01 395.01 395.01
BF 10.01 10.01 10.01
d10 1.19 92.71 128.70
d18 132.74 20.96 7.58
d21 11.13 23.55 1.41
d28 17.52 25.37 24.89
入射瞳位置 67.51 512.81 3317.14
射出瞳位置 1245.21 1245.21 1245.21
前側主点位置 78.10 579.17 3827.27
後側主点位置 -0.49 -53.13 -378.15
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 1 170.00 45.16 19.74 -11.48
2 11 -26.00 21.66 1.69 -14.13
3 19 -71.33 4.29 0.28 -2.08
4 22 44.98 24.02 -2.39 -15.65
5 29 52.33 127.28 54.59 -21.26
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云うまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【００６６】
【表２】
【００６７】
図３０は本発明の実施例１４としての数値実施例１４の広角端におけるレンズ断面図である。図３１に、数値実施例１４の広角端（Ａ）、中間位置ｆｚ＝１８．２３ｍｍ（Ｂ）、望遠端における種々の条件（Ｃ）〜（Ｅ）における収差図を示す。
図３０において、Ｇ１は第１レンズ群としての正の屈折力のレンズ群である。Ｇ２は第２レンズ群としての変倍用の負の屈折力のバリエータであり、光軸上を像面側へ移動させることにより、広角端から望遠端への変倍を行っている。Ｇ３は第３レンズ群としての変倍用の負の屈折力のバリエータであり、広角端から望遠端にかけて、物体側に凸を描くような軌跡で移動する。Ｇ３をフォーカシングのために９．００ｍｍ物体側に繰り出すことにより、望遠端においてＧ１頂点から物体距離０．９ｍまでの合焦が可能である。Ｇ４は第４レンズ群としての負の屈折力のコンペンセータであり、変倍に伴う像面変動を補正するために光軸上を非直線的に移動している。本発明の実施例では、像面変動を補正するレンズ群をＧ４としているが、Ｇ３を像面変動補正群とすることも可能である。ＳＰは絞り、Ｇ５は第５レンズ群としての結像作用を有する正の屈折力のリレ−群である。Ｇ５内の空気間隔には、焦点距離変換コンバータ等が装着されても良い。Ｐは色分解プリズムや光学フィルタ−等であり、同図ではガラスブロックとして示している。Ｉは撮像面である。
本実施例の各条件式対応値を表１に示す。本数値実施例はいずれの条件式も満足しており、良好な光学性能を達成しつつ、広角端焦点距離９．０ｍｍ、ズーム比１８．２９倍の広角、高倍率でありながら小型軽量化を達成している。
【００６８】
（数値実施例１４）
面番号 r d nd vd 有効径
1 190.674 2.20 1.75520 27.5 65.25
2 64.774 9.77 1.48749 70.2 63.24
3 -2417.259 0.15 63.09
4 71.217 7.35 1.60300 65.4 61.75
5 464.468 0.15 61.13
6 68.095 4.76 1.77250 49.5 57.43
7 146.890 (可変) 56.56
8 157.701 0.75 2.00069 25.5 24.01
9 14.804 5.71 19.90
10 -60.456 5.08 1.92286 18.9 19.56
11 -15.421 0.70 1.88300 40.8 19.56
12 81.232 0.45 19.36
13 27.799 2.13 1.80809 22.8 19.59
14 55.276 (可変) 19.28
15 -35.869 0.75 1.80440 39.6 20.67
16 64.317 2.11 1.92286 18.9 21.97
17 1316.972 (可変) 22.39
18 195.143 4.63 1.50127 56.5 27.04
19 -36.878 0.15 27.66
20 326.759 2.94 1.51633 64.1 28.36
21 -116.061 (可変) 28.57
22(絞り) ∞ 1.50 28.81
23 80.346 7.26 1.50127 56.5 28.95
24 -30.615 1.10 1.83400 37.2 28.74
25 -101.563 35.57 29.18
26 138.944 4.71 1.51633 64.1 28.37
27 -51.158 4.66 28.20
28 -583.779 1.20 1.83400 37.2 25.59
29 20.779 6.51 1.56732 42.8 25.06
30 -410.757 0.50 25.38
31 65.013 6.91 1.51633 64.1 25.77
32 -24.675 1.20 1.83400 37.2 25.76
33 590.781 0.27 26.76
34 49.389 5.83 1.57501 41.5 27.63
35 -40.365 5.00 27.68
36 ∞ 30.00 1.60342 38.0 36.00
37 ∞ 16.20 1.51633 64.2 36.00
38 ∞ 36.00
像面 ∞
各種データ
ズーム比 18.29
広角 中間 望遠
焦点距離 9.00 18.23 164.58
Fナンバー 1.86 1.86 2.69
画角 31.43 16.79 1.91
像高 5.50 5.50 5.50
レンズ全長 255.11 255.11 255.11
BF 7.00 7.00 7.00
d 7 1.01 20.49 51.06
d14 58.93 26.54 14.72
d17 5.97 10.75 2.31
d21 3.99 12.12 1.81
d38 7.00 7.00 7.00
入射瞳位置 37.03 91.74 826.41
射出瞳位置 427.60 427.60 427.60
前側主点位置 46.23 110.76 1055.39
後側主点位置 -2.00 -11.23 -157.58
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 75.00 24.38 8.45 -6.92
2 8 -13.86 14.82 0.93 -9.60
3 15 -46.88 2.86 0.01 -1.49
4 18 45.54 7.72 3.18 -2.03
5 22 54.31 128.42 61.21 -54.28
【００６９】
【表３】
【００７０】
次に、上述した各ズームレンズを撮像光学系として用いた撮像装置について説明する。
図３２は各実施例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３２において１０１は実施例１〜１３のいずれか１つ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に対して着脱可能になっている。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Ｇ１、変倍部ＬＺ、結像用の第５レンズ群Ｇ５を有している。第１レンズ群Ｇ１は合焦用レンズ群が含まれている。変倍部ＬＺは変倍の為に光軸上を移動する第２レンズ群Ｇ２と、第３レンズ群Ｇ３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第４レンズ群Ｇ４が含まれている。ＳＰは開口絞りである。第５レンズ群Ｇ５は光路中より挿抜可能なレンズユニット（変倍光学系）ＩＥを有している。レンズユニットＩＥはズームレンズ１０１の全系の焦点距離範囲を変移している。
【００７１】
１１４、１１５は、各々第１レンズ群Ｇ１、変倍部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及び開口絞りＳＰを電動駆動するモータ（駆動手段）である。１１９〜１２１は、第１レンズ群Ｇ１、変倍部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１２４において、１０９はカメラ１２４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センサ等の固体撮像素子（光電変換素子）である。また、１１１、１２２はカメラ１２４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云うまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【符号の説明】
【００７２】
Ｇ１ 第１レンズ群
Ｇ２ 第２レンズ群
Ｇ３ 第３レンズ群
Ｇ４ 第４レンズ群
ＳＰ 絞り
Ｇ５ 第５レンズ群
Ｐ ガラスブロック
Ｉ 撮像面
【技術分野】
【０００１】
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、特に放送用テレビカメラ、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に好適であって、広角、高倍率且つ小型軽量なズームレンズに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、テレビカメラ、銀塩フィルム用カメラ、デジタルカメラ、ビデオカメラ等の撮像装置には、広画角、高ズーム比でしかも高い光学性能を有したズームレンズが要望されている。広画角、高ズーム比のズームレンズとして、最も物体側に正の屈折力のレンズ群を配置した５つのレンズ群より成るポジティブリード型の５群ズームレンズが知られている。このポジティブリード型のズームレンズで、バリエータとコンペンセータの機能を持つ変倍レンズ群を３つの可動レンズ群で構成し、互いに異なった軌跡で移動した特にテレビカメラに好適な５群ズームレンズが知られている（特許文献１、２）。
【０００３】
特許文献１では、正の屈折力の第１レンズ群、変倍用の負の屈折力の第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、そして結像用の正の屈折力の第５レンズ群から構成されたズームレンズが提案されている。また特許文献２では、変倍用の第２レンズ群（バリエータ）を負の屈折力の第２Ａレンズ群と正の屈折力の第２Ｂレンズ群で構成され、ズーミングに際してそれぞれが異なる軌跡で移動する５群ズームレンズが提案されている。
更に、第１レンズ群以外でフォーカシングを行う所謂リヤフォーカス方式のズームレンズが種々提案されている。例えば特許文献３では、正の屈折力の第１レンズ群、変倍用の負の屈折力の第２レンズ群、像面補正用の第３レンズ群、結像用の正の屈折力の第４レンズ群から構成され、第４レンズ群によりフォーカシングを行う方式が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０１−１２６６１４号公報
【特許文献２】特開平１０−０３１１５７号公報
【特許文献３】特開２００５−２９２６０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
５群ズームレンズにおいて、広画角化及び高ズーム比化を維持しつつ、高い光学性能を得るには変倍レンズ群としての第２、第３、第４レンズ群の屈折力やズーミングの際の移動条件等を適切に設定することが重要になってくる。特に変倍用の第２レンズ群の結像倍率や移動軌跡、そして第３レンズ群の広角端から中間のズーム位置に至る移動軌跡等を適切に設定することが重要になってくる。これらの構成を適切に設定しないと、全系の小型化を図りつつ、広画角かつ高ズーム比で全ズーム範囲にわたり高い光学性能のズームレンズを得るのが難しくなってくる。
【０００６】
また、従来のテレビカメラ用の４群ズームレンズにおいて、更なる広角、高倍率と小型軽量化の両立を達成しようとした場合、各群の屈折力を増大させる必要があり、諸収差の変動が増大してしまうという問題点が発生する。
特許文献１において、広角端から望遠端にかけて変倍を行う際に、２つの変倍群を異なった軌跡で移動させることにより、ズーム中間ポジションにおける光学性能を良好に補正しているが、小型軽量化は達成されていなかった。また、従来のテレビカメラ用の４群ズームレンズにおいて、第１レンズ群の小型軽量化を達成しようとした場合、第１レンズ群の枚数を削減するか、屈折力を増大させる必要があるため、フォーカシングによる諸収差の変動を抑制することが困難となる。
特許文献３において、リヤフォーカス方式により第１レンズの小型軽量化が達成できる。しかしながら、放送用ズームレンズでは一般的に結像用の第４レンズ群の内部に焦点距離変換光学系が装脱可能な状態で配置されるため、焦点距離変換光学系装着時の望遠、物体距離至近側におけるフォーカシングによる繰り出し量が増大してしまう問題点があった。
【０００７】
本発明は、以上に鑑みて、広画角、高ズーム比でしかも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及びそれを有する撮像装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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、変倍用の負の屈折力の第２レンズ群、変倍用の負の屈折力の第３レンズ群、変倍に伴う像面変動を補正する正の屈折力の第４レンズ群、及びズーミングのためには不動の正の屈折力の第５レンズ群、から構成されるズームレンズにおいて、広角端から望遠端へのズーミングに際して前記第２レンズ群は像側に移動し、前記第３レンズ群は物体側に凸状の軌跡を描くように移動し、広角端における全系の焦点距離をｆｗ、ズーム比をＺ、前記第３レンズ群が最も物体側に位置するズームポジションでの全系の焦点距離をｆｚとするとき、
ｆｗ×Ｚ0.07 ＜ ｆｚ ＜ ｆｗ×Ｚ0.5
なる条件を満足することを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、広画角、高ズーム比でしかも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が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施例１の広角端のレンズ断面図である。
【図２】図中Ａ〜Ｃは、各々実施例１の広角端、焦点距離ｆｚ、望遠端での収差図である。
【図３】実施例２の広角端のレンズ断面図である。
【図４】図中Ａ〜Ｃは、実施例２の広角端、焦点距離ｆｚ、望遠端での収差図である。
【図５】実施例３の広角端のレンズ断面図である。
【図６】図中Ａ〜Ｃは、実施例３の広角端、焦点距離ｆｚ、望遠端での収差図である。
【図７】実施例４の広角端のレンズ断面図である。
【図８】図中Ａ〜Ｃは、実施例４の広角端、焦点距離ｆｚ、望遠端での収差図である。
【図９】実施例５の広角端のレンズ断面図である。
【図１０】図中Ａ〜Ｃは、実施例５の広角端、焦点距離ｆｚ、望遠端での収差図である。
【図１１】実施例６の広角端のレンズ断面図である。
【図１２】図中Ａ〜Ｃは、実施例６の広角端、焦点距離ｆｚ、望遠端での収差図である。
【図１３】実施例１から実施例６のズームレンズの近軸屈折力配置の説明図である。
【図１４】実施例７の広角端のレンズ断面図である。
【図１５】図中Ａ〜Ｅは、実施例７の広角端且つ物体距離３．５ｍ、焦点距離ｆｚ＝１４．７７ｍｍ且つ物体距離３．５ｍ、望遠端且つ物体距離３．５ｍ、望遠端且つ物体距離無限遠、及び望遠端且つ物体距離至近（０．８ｍ）での収差図である。
【図１６】実施例８の広角端のレンズ断面図である。
【図１７】図中Ａ〜Ｅは、実施例８の広角端且つ物体距離３．０ｍ、焦点距離ｆｚ＝１７．８４ｍｍ且つ物体距離３．０ｍ、望遠端且つ物体距離３．０ｍ、望遠端且つ物体距離無限遠、及び望遠端且つ物体距離至近（０．９ｍ）での収差図である。
【図１８】実施例９の広角端のレンズ断面図である。
【図１９】図中Ａ〜Ｅは、実施例９の広角端且つ物体距離２．５ｍ、焦点距離ｆｚ＝１６．４１ｍｍ且つ物体距離２．５ｍ、望遠端且つ物体距離２．５ｍ、望遠端且つ物体距離無限遠、及び望遠端且つ物体距離至近（０．８ｍ）での収差図である。
【図２０】実施例１０の広角端のレンズ断面図である。
【図２１】図中Ａ〜Ｅは、実施例１０の広角端且つ物体距離２．５ｍ、焦点距離ｆｚ＝１１．２６ｍｍ且つ物体距離２．５ｍ、望遠端且つ物体距離２．５ｍ、望遠端且つ物体距離無限遠、及び望遠端且つ物体距離至近（０．８ｍ）での収差図である。
【図２２】実施例１１の広角端のレンズ断面図である。
【図２３】図中Ａ〜Ｅは、実施例１１の広角端且つ物体距離２．５ｍ、焦点距離ｆｚ＝１８．５７ｍｍ且つ物体距離２．５ｍ、望遠端且つ物体距離２．５ｍ、望遠端且つ物体距離無限遠、及び望遠端且つ物体距離至近（０．６ｍ）での収差図である。
【図２４】実施例１２の広角端のレンズ断面図である。
【図２５】図中Ａ〜Ｅは、実施例１２の広角端且つ物体距離２．５ｍ、焦点距離ｆｚ＝１０．２５ｍｍ且つ物体距離２．５ｍ、望遠端且つ物体距離２．５ｍ、望遠端且つ物体距離無限遠、及び望遠端且つ物体距離至近（０．８ｍ）での収差図である。
【図２６】実施例１３の広角端のレンズ断面図である。
【図２７】図中Ａ〜Ｅは、実施例１３の広角端及び物体距離６．０ｍ、焦点距離ｆｚ＝６３．１３ｍｍ且つ物体距離６．０ｍ、望遠端且つ物体距離６．０ｍ、望遠端且つ物体距離無限遠、及び望遠端且つ物体距離至近（２．８ｍ）での収差図である。
【図２８】実施例７から実施例１３のズームレンズの近軸屈折力配置の説明図である。
【図２９】従来の４群ズームレンズの光路図である。
【図３０】実施例１４の広角端のレンズ断面図である。
【図３１】図中Ａ〜Ｅは、実施例１４の広角端且つ物体距離３．０ｍ、焦点距離ｆｚ＝１４．７７ｍｍ且つ物体距離３．０ｍ、望遠端且つ物体距離３．０ｍ、望遠端且つ物体距離無限遠、及び望遠端且つ物体距離至近（０．９ｍ）での収差図である。
【図３２】本発明の一実施形態である撮像装置の要部概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明の実施の形態を添付の図面に基づいて説明する。本発明のズームレンズは、物体側から像側へ順に、ズーミングのためには不動の或いは変倍中には固定の正の屈折力の第１レンズ群を有する。更に変倍用の負の屈折力の第２レンズ群、変倍用の負の屈折力の第３レンズ群、変倍に伴う像面変動を補正する正の屈折力の第４レンズ群、及びズーミングのためには不動の或いは変倍中には固定の正の屈折力の第５レンズ群から構成されている。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前記第２レンズ群は像側に移動し、前記第３レンズ群は物体側に凸状の軌跡を描くように移動する。
【００１２】
本発明は広画角、高ズーム比でしかも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及びそれを有する撮像装置の提供を目的とする。
上述したように、本発明のズームレンズは、物体側から像側へ順に、第１、２、３、４、５レンズ群を備えており、これらの第１、２、３、４、５レンズ群は、それぞれ正の屈折力、負の屈折力、負の屈折力、正の屈折力、正の屈折力を有している。ここで、第１、５レンズ群は、ズーミングのためには不動であり、第２、３、４レンズ群はズーミングに際して移動する。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第２レンズ群は像側へ移動し、第３、第４レンズ群は物体側に凸状の軌跡を描いて移動する。
本実施例のズームレンズは、レンズ群としては、上記の第１〜５レンズ群の５つのレンズ群のみを備えるズームレンズであるが、本発明はこれに限定されない。たとえば、第２レンズ群と第３レンズ群との間に、ズーミングに際して移動する負（又は正）の屈折力のレンズ群が配置されていても構わない。また第１レンズ群と第２レンズ群との間や、第３レンズ群と第４レンズ群との間や、第４レンズ群と第５レンズ群との間に、別のレンズ群が配置されていても構わない。但し、本発明のズームレンズにおいて、最も物体側に配置されたレンズ群が第１レンズ群であり、例えば後述する実施例１から６に関しては、最も像側に配置されたレンズ群が第５レンズ群であり、本実施例の第２レンズ群は第１レンズ群と隣接していることが望ましい。また、これら実施例に関しては、第１レンズ群をフォーカスの際にインナーフォーカスに用い、第５レンズ群１０移動させている。
【００１３】
図１は本発明の実施例１（数値実施例１）である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２（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、数値実施例１の広角端、焦点距離２０．６７ｍｍ、望遠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。数値実施例１は広角端の撮影画角３５．１９度（焦点距離７．８ｍｍ）、ズーム比２１．８８のズームレンズである。但し、焦点距離や物体距離の値は、後述する数値実施例をｍｍ単位で表したときの値である。物体距離は像面からの距離である。これらは以下の各実施例において、全て同じである。図３は本発明の実施例２（数値実施例２）である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、数値実施例２の広角端、焦点距離１６．４５ｍｍ、望遠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。数値実施例２は広角端の撮影画角３４．５１度（焦点距離８．０ｍｍ）、ズーム比１７．００のズームレンズである。
【００１４】
図５は本発明の実施例３（数値実施例３）である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、数値実施例３の広角端、焦点距離１０．５１ｍｍ、望遠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。数値実施例３は広角端の撮影画角３４．５１度（焦点距離８．０ｍｍ）、ズーム比２０．６５のズームレンズである。図７は本発明の実施例４（数値実施例４）である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、数値実施例４の広角端、焦点距離１８．６６ｍｍ、望遠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。数値実施例４は広角端の撮影画角３８．１６度（焦点距離７．０ｍｍ）、ズーム比１９．５４のズームレンズである。
【００１５】
図９は本発明の実施例５（数値実施例５）である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、数値実施例５の広角端、焦点距離１０．３４ｍｍ、望遠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。数値実施例５は広角端の撮影画角３５．１９度（焦点距離７．８ｍｍ）、ズーム比２１．９４のズームレンズである。図１１は本発明の実施例６（数値実施例６）である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、数値実施例６の広角端、焦点距離５６．７４ｍｍ、望遠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。数値実施例６は広角端の撮影画角２７．６５度（焦点距離１０．５ｍｍ）、ズーム比３７．１２のズームレンズである。図１３は、これら実施例１から６のズームレンズの各レンズ群のズーミングに伴う移動軌跡の説明図である。なお、図１４から図２８に示す実施例７から実施例１３に関しては後に詳述する。
図３２は本発明の撮像装置の概略図である。この撮像装置は、被写体の像を結ぶ撮影光学系としてのズームレンズと、このズームレンズが結んだ被写体像を受光する撮像素子（ＣＣＤ等の光電変換素子）とを備えている。勿論、この撮像装置が備えているズームレンズは、上記の実施例１から６及び後述する実施例７から１３のいずれかのズームレンズである。この図３２において、左方が物体側（前方、被写体側）で、右方が像側（後方、撮像素子側）である。図１３のズームレンズの近軸屈折力配置の説明図において、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。
【００１６】
各レンズ断面図と図１３において、Ｇ１は正の屈折力の第１レンズ群である。Ｇ２は変倍用の負の屈折力のバリエータ（第２レンズ群）であり、光軸上を像面側或いは像側へ移動させることにより、広角端から望遠端への変倍を行っている。Ｇ３は変倍用の負の屈折力のバリエータ（第３レンズ群）であり、広角端から望遠端にかけて、物体側に凸状の軌跡を描くような軌跡で移動する。Ｇ４は正の屈折力のコンペンセータ（第４レンズ群）であり、変倍に伴う像面変動を補正するために光軸上を非直線的に（物体側に凸状の軌跡を描いて）移動している。各実施例では、変倍に伴う像面変動を補正するレンズ群を第４レンズ群としているが、第３レンズ群を像面変動の補正用のレンズ群としても良い。ＳＰは開口絞りであり、第４レンズ群Ｇ４の像側に配置されている。Ｇ５はズーミングのためには不動の結像作用を有する正の屈折力のリレー群（第５レンズ群）である。第５レンズ群Ｇ５内の空気間隔には、全系の焦点距離変換用のコンバータ（変倍光学系）が装着されている場合がある。Ｐは色分解プリズムや光学フィルター等であり、同図ではガラスブロックとして示している。Ｉ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。
【００１７】
収差図において、球面収差は、ｇ線とｅ線とＣ線を示している。非点収差はｅ線のメリディオナル像面（Ｍ）とｅ線のサジタル像面（Ｓ）を示している。倍率色収差はｇ線とＣ線によってあらわしている。ＦｎｏはＦナンバー、ωは半画角である。各実施例のズームレンズは、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Ｇ２は像側に移動し、第３レンズ群Ｇ３は物体側に凸状の軌跡を描くように移動する。第４レンズ群G４は物体側へ凸の奇跡を描いて移動する。これにより高ズーム比化を容易にしている。広角端における全系の焦点距離をｆｗ、ズーム比をＺ、第３レンズ群Ｇ３が最も物体側に位置するズームポジションｆＭでの全系の焦点距離をｆｚとする。このとき、
なる条件を満足する。
ｆｗ×Ｚ0.07 ＜ ｆｚ ＜ ｆｗ×Ｚ0.5 ・・・（１）
【００１８】
放送用テレビカメラには多くの場合、高ズーム比化が容易な４群ズームレンズが用いられている。この４群ズームレンズは、物体側から像側へ順に、ズーミングのためには不動の或いは変倍中固定の正の屈折力の第１レンズ群と、広角端から望遠端へのズーミングに際して、像側へ移動する変倍用の負の屈折力の第２レンズ群を有する。更に、第２レンズ群の移動に連動して光軸上を移動し、変倍に伴う像面変動を補正する正又は負の屈折力の第３レンズ群と、ズーミングに際して不動の或いは変倍中固定の結像作用をする正の屈折力の第４レンズ群と、を有する。この４群ズームレンズにおいて、広角側で増倍をするためには、第２レンズ群を像側に大きく移動させなければならない。そうすると第１レンズ群と第２レンズ群の間隔が増大して、第１レンズ群へ入射する軸外光線の入射高さが増大する。この理由により、第１レンズ群へ入射する軸外光線の入射高さは広角端から少し望遠側へ入ったズームポジションｆＭにおいて最も高くなる。第１レンズ群の有効径は、このズームポジションｆＭにおいて決定される。
【００１９】
また、４群ズームレンズにおいては、ズーミングに際しての第３レンズ群の移動軌跡は像点補正のために一意に決定される。具体的には、第３レンズ群は物体側に凸状の軌跡を描くように移動し、第２レンズ群の結像倍率が−１を通過するズームポジションにおいて最も物体側に移動する。これに対して、本発明のような変倍レンズ群が３つの可動レンズ群で構成されている場合、変倍に伴う像面変動の補正を第４レンズ群Ｇ４で補正を行う構成にすれば、ズーミングに際しての第３レンズ群の移動軌跡を任意に設定することができる。各実施例ではズーミングに際して第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３の移動軌跡を適切に設定することにより、第１レンズ群Ｇ１の有効径を縮小し、全系を小型化している。
【００２０】
各実施例のズームレンズにおいては、ズームポジションｆＭにおいて第３レンズ群Ｇ３が、より物体側に移動する軌跡で構成されている。第３レンズ群Ｇ３がより物体側に移動することにより、第３レンズ群Ｇ３による増倍効果が得られる。第３レンズ群Ｇ３が増倍することにより第２レンズ群Ｇ２のズーミングの際の増倍分担値が減少し、第２レンズ群Ｇ２の移動量を低減することができる。その結果、ズームポジションｆＭにおいて第１レンズ群Ｇ１へ入射する軸外光線の入射高さが減少し、第１レンズ群Ｇ１の有効径を小さくすることができる。また、第１レンズ群Ｇ１の有効径の減少に伴い、必然的にレンズ厚も薄くなる為、レンズ質量に支配的な第１レンズ群Ｇ１の小型軽量化することができる。
【００２１】
図１３では本発明のズームレンズにおける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Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３、第４レンズ群Ｇ４の移動軌跡を実線の矢印で示している。また、参考のために前述した４群ズームレンズにおいて広角端から望遠端へのズーミングに際しての第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３の移動軌跡を点線で示している。本発明のズームレンズにおいては、４群ズームレンズに対して、ズームポジションｆＭにおける第２レンズ群Ｇ２の移動量が減少し、第３レンズＧ３の移動量が増大していることが確認できる。
【００２２】
以下、条件式（１）の技術的意味について詳述する。条件式（１）は第３レンズ群Ｇ３が移動し最も物体側に位置するズームポジションｆＭにおける全系の焦点距離ｆｚの範囲を規定するものである。焦点距離ｆｚをズームポジションｆＭ又はその近傍に設定することにより、第１レンズ群Ｇ１の小型軽量化を容易にしている。条件式（１）の上限を上回ると、第１レンズ群Ｇ１の有効径の縮小効果が減少し、小型軽量化が困難となる。条件式（１）の下限を下回ると、第３レンズ群Ｇ３の広角側における急峻な移動により球面収差、コマ収差等の変動が増大し、これらの収差を抑制することが困難となる。各実施例において更に好ましくは以下の条件式のうち１以上を満足するのが良い。これによれば、各条件式に対応した効果を得ることができる。第２レンズ群Ｇ２の広角端における結像倍率をβ２ｗ、第２レンズ群Ｇ２の焦点距離ｆｚのズーム位置における結像倍率をβ２ｚとする。
【００２３】
第１レンズ群Ｇ１の焦点距離をｆ１、第２レンズ群Ｇ２の焦点距離をｆ２、第３レンズ群Ｇ３の焦点距離をｆ３、第４レンズ群Ｇ４の焦点距離をｆ４とする。このとき、
０．０３ ＜ β２ｗ／β２ｚ／Ｚ ＜ ０．１２ ・・・（２）
４．０ ＜ |ｆ１／ｆ２| ＜ ７．０ ・・・（３）
１．１ ＜ |ｆ１／ｆ３| ＜ ２．０ ・・・（４）
０．９ ＜ ｆ１／ｆ４ ＜ ４．０ ・・・（５）
なる条件のうち１以上を満足すると尚好ましい。条件式（２）は、第２レンズ群Ｇ２の広角端及び、ズームポジションｆｚにおける結像倍率を規定している。条件式（２）の上限を上回ると、ズームポジションｆｚにおける第２レンズ群Ｇ２の変倍の際の増倍分担値が増大するため、ズーミングに際しての第２レンズ群Ｇ２の移動量が増大する。これにより、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の間隔が増大するため、第１レンズ群Ｇ１へ入射する軸外光線の入射高さが増大してしまう。条件式（２）の下限値を下回ると、第２レンズ群Ｇ２の変倍の際の増倍分担値が過剰に小さくなるため、第３レンズ群Ｇ３の増倍分担値を過剰に増大させる必要がある。これにより、ズーミングに際して第３レンズ群Ｇ３の急峻な移動が必要となり、球面収差、コマ収差等のズーミングに伴う変動が増大し、これらの収差の抑制が困難となる。
【００２４】
条件式（３）、（４）、（５）は、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離に対する第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３、第４レンズ群Ｇ４の焦点距離の比を規定するものである。各レンズ群の屈折力は各レンズ群の焦点距離の逆数で定義される。条件式（３）の上限を上回ると、第２レンズ群Ｇ２の屈折力が第１レンズ群Ｇ１の屈折力に対して相対的に強くなり過ぎ、ズーミングに際して諸収差の変動が増大し、諸収差の補正が困難となる。条件式（３）の下限を下回ると、第２レンズ群Ｇ２の屈折力が第１レンズ群Ｇ１の屈折力に対して相対的に弱くなり過ぎ、高ズーム比化を達成することが困難となる。条件式（４）の上限を上回ると、第３レンズ群Ｇ３の屈折力が第１レンズ群Ｇ１の屈折力に対して相対的に強くなり過ぎ、ズーミングに際して球面収差、コマ収差等の変動が増大し、これらの補正が困難となる。条件式（４）の下限を下回ると、第３レンズ群Ｇ３の屈折力が第１レンズ群Ｇ１の屈折力に対して相対的に弱くなり過ぎ、第３レンズ群Ｇ３のズームポジションｆｚにおける増倍分担値が減少する。このため、第１レンズ群Ｇ１の有効径が増大してくるので良くない。条件式（５）の上限を上回ると、第４レンズ群Ｇ４の屈折力が第１レンズ群Ｇ１の屈折力に対して相対的に強くなり過ぎ、ズーミングに際して球面収差、コマ収差等の変動が増大し、これらの補正が困難となる。
条件式（５）の下限を下回ると、第４レンズ群Ｇ４の屈折力が第１レンズ群Ｇ１の屈折力に対して相対的に弱くなり過ぎ、変倍に伴い生ずる像点変動の補正のための移動量が増大し、小型軽量化が困難となる。更に好ましくは条件式（２）乃至（５）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
【００２５】
０．０４ ＜ β２ｗ／β２ｚ／Ｚ ＜ ０．１１・・・（２ａ）
４．２０ ＜ |ｆ１／ｆ２| ＜ ６．８０ ・・・（３ａ）
１．２０ ＜ |ｆ１／ｆ３| ＜ １．９０ ・・・（４ａ）
１．１ ＜ ｆ１／ｆ４ ＜ ３．８ ・・・（５ａ）
以上、各実施例によれば、ズーミングに際しての第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の移動軌跡、及び各レンズ群のパワー配置等を適切に設定している。これによれば、良好な光学性能を達成しつつ、広画角、高ズーム比で且つ全系が小型軽量で高性能なズームレンズを得ることができる。
【００２６】
次に各実施例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Ｇ１は負レンズ、４つの正レンズより成っている。又は負レンズ、負レンズと正レンズとを接合した接合レンズ、３つの正レンズより成っている。第２レンズ群Ｇ２は負レンズ、正レンズと負レンズとを接合した接合レンズ、正レンズより成っている。第３レンズ群Ｇ３は負レンズと正レンズとを接合した接合レンズより成っている。第４レンズ群Ｇ４は１つの正レンズ又は２つの正レンズより成っている。又は２つの正レンズと、正レンズと負レンズとを接合した接合レンズより成っている。第５レンズ群Ｇ５は全体として７乃至１０枚のレンズより成っている。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固体撮像素子を有する撮像装置に用いるとき、固体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、
０．４５ ＜ ｆｗ／φ ・・・（６）
７ ＜ Ｚ ・・・（７）
なる条件を満足するのが良い。
【００２７】
条件式（６）、（７）は広角端における全系の焦点距離とズーム比の好ましい範囲を規定するものである。条件式（６）の下限を下回ると、広角端における撮影画角が過度に広くなる。また第１レンズ群Ｇ１の有効径は広角端において決定されてしまう。このため、第１レンズ群Ｇ１の有効径が増大するので良くない。更に好ましくは、条件式（６）は以下の数値範囲を満足することが好ましい。
【００２８】
０．５５ ＜ ｆｗ／φ ＜ １．２０ ・・・（６ａ）
条件式（７）の下限を下回ると、ズーム比が不足してくるので放送用のテレビカメラには不十分となる。更に好ましくは条件式（７）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
【００２９】
１５ ＜ Ｚ ＜４０ ・・・（７ａ）
次に各実施例のレンズ構成の前述した以外の特徴について説明する。図１、図３、図５、図９、図１１の実施例１乃至３、５、６において、第１レンズ群Ｇ１の内部の一部分のＧ１ａは２又は３枚の正レンズより成る合焦用レンズ群である。合焦用レンズ群Ｇ１ａは物体側へ繰り出すことにより無限遠物体から近距離物体である物体距離０．８ｍまでの合焦を行っている。
図７の実施例４において第５レンズ群Ｇ５の内部の一部分のＧ５ａは合焦用レンズ群である。合焦用レンズ群Ｇ５ａは物体側へ繰り出すことにより無限遠物体から近距離物体である物体距離０．８ｍまでの合焦を行っている。
図１、図３、図５、図７、図１１の実施例１乃至４、６において絞りＳＰはズーミングに際して不動である。図９の実施例５において絞りＳＰはズーミングに際して第４レンズ群Ｌ４と一体的に移動する。
【００３０】
以下に本発明の実施例１〜６に対応する数値実施例１〜６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番目と第ｉ＋１番目の間隔、ｎｄｉ，νｄｉは第ｉ番目の光学部材の屈折率とアッベ数である。最後の３つの面は、フィルター等のガラスブロックである。各実施例と前述した条件式との対応を表１に示す。
【００３１】
（数値実施例１）
面番号 (i) r d nd νd 有効径
1 -210.024 2.30 1.72047 34.7 82.63
2 145.102 4.91 77.63
3 491.656 2.20 1.84666 23.8 77.24
4 236.100 8.88 1.43875 95.0 76.67
5 -196.805 0.40 76.63
6 152.079 11.02 1.43387 95.1 75.76
7 -147.909 6.94 75.65
8 136.777 7.72 1.59240 68.3 73.35
9 -441.404 0.15 73.09
10 62.631 6.49 1.72916 54.7 67.82
11 131.205 (可変) 67.13
12 72.053 1.00 1.88300 40.8 26.69
13 14.820 6.20 21.30
14 -45.643 6.88 1.80809 22.8 20.98
15 -12.496 0.75 1.88300 40.8 20.60
16 94.745 0.18 20.49
17 30.451 2.41 1.66680 33.0 20.72
18 82.062 (可変) 20.48
19 -38.647 0.75 1.75700 47.8 21.65
20 60.193 2.42 1.84649 23.9 22.99
21 -1560.081 (可変) 23.43
22 -172.490 3.22 1.64000 60.1 27.72
23 -44.456 0.15 28.38
24 84.388 3.66 1.51633 64.1 29.60
25 -130.776 (可変) 29.73
26(絞り) ∞ 2.00 29.78
27 63.114 6.26 1.51742 52.4 29.82
28 -38.329 1.00 1.83400 37.2 29.58
29 -187.721 36.00 29.64
30 -56.536 2.41 1.51633 64.1 26.08
31 -35.722 0.10 26.22
32 -503.242 0.80 1.80100 35.0 25.72
33 30.789 5.54 1.50127 56.5 25.72
34 -125.107 0.15 26.12
35 61.177 5.93 1.48749 70.2 26.53
36 -36.075 0.85 1.88300 40.8 26.48
37 -84.336 0.23 26.82
38 53.704 3.66 1.51633 64.1 26.78
39 -144.281 4.50 26.54
40 ∞ 33.00 1.60859 46.4 40.00
41 ∞ 13.20 1.51633 64.1 40.00
42 ∞ 40.00
各種データ
ズーム比 21.88
広角 中間 望遠
焦点距離 7.80 20.67 170.68
Fナンバー 1.80 1.80 2.63
画角 35.19 14.90 1.85
像高 5.50 5.50 5.50
レンズ全長 272.06 272.06 272.06
BF 7.01 7.01 7.01
d11 0.41 27.98 55.17
d18 61.23 18.97 11.88
d21 6.98 15.28 1.94
d25 2.17 8.56 1.79
入射瞳位置 48.98 120.60 765.75
射出瞳位置 1826.32 1826.32 1826.32
前側主点位置 56.82 141.51 952.44
後側主点位置 -0.79 -13.66 -163.67
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 71.50 51.01 33.46 1.92
2 12 -13.80 17.42 2.44 -9.45
3 19 -57.00 3.17 -0.09 -1.82
4 22 48.00 7.03 2.82 -1.69
5 26 52.87 115.63 54.40 -48.14
【００３２】
（数値実施例２）
面番号（ｉ） r d nd νd 有効径
1 -227.435 2.20 1.78470 26.3 76.01
2 138.218 6.29 71.77
3 148.718 12.89 1.43387 95.1 70.38
4 -103.869 6.68 70.46
5 184.340 5.02 1.43387 95.1 69.44
6 -1372.972 0.45 69.38
7 104.339 6.86 1.59240 68.3 68.77
8 3343.803 0.15 68.39
9 56.116 6.26 1.77250 49.6 63.51
10 112.801 (可変) 62.78
11 72.784 0.90 1.88300 40.8 23.10
12 13.639 5.39 18.60
13 -33.777 6.08 1.80809 22.8 18.23
14 -10.873 0.70 1.88300 40.8 17.89
15 117.634 0.20 17.85
16 31.031 2.19 1.66680 33.0 18.49
17 91.395 (可変) 18.63
18 -32.813 0.70 1.75700 47.8 21.35
19 64.159 2.38 1.84649 23.9 22.97
20 -683.326 (可変) 23.48
21 -145.606 3.26 1.63854 55.4 24.84
22 -35.516 0.15 25.58
23 102.061 3.39 1.51633 64.1 26.85
24 -91.407 (可変) 27.08
25(絞り) ∞ 1.80 27.30
26 44.586 5.88 1.51742 52.4 27.58
27 -42.605 0.90 1.83481 42.7 27.33
28 -308.506 32.40 27.26
29 -1696.626 0.80 1.80100 35.0 23.40
30 20.859 6.74 1.51823 58.9 23.14
31 -58.596 0.15 23.52
32 101.955 6.46 1.49700 81.5 23.67
33 -19.978 0.90 1.88300 40.8 23.61
34 -64.751 0.20 24.57
35 94.895 5.07 1.54814 45.8 24.93
36 -28.534 4.00 25.04
37 ∞ 33.00 1.60859 46.4 40.00
38 ∞ 13.20 1.51633 64.1 40.00
39 ∞ 40.00
各種データ
ズーム比 17.00
広角 中間 望遠
焦点距離 8.00 16.45 135.98
Fナンバー 1.80 1.80 2.20
画角 34.51 18.49 2.32
像高 5.50 5.50 5.50
レンズ全長 248.13 248.13 248.13
BF 7.61 7.61 7.61
d10 0.50 19.05 46.44
d17 52.27 22.17 6.52
d20 2.12 7.71 1.72
d24 1.97 7.93 2.18
入射瞳位置 45.96 88.99 545.25
射出瞳位置 346.42 346.42 346.42
前側主点位置 54.14 106.23 735.80
後側主点位置 -0.39 -8.83 -128.37
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 63.00 46.80 30.38 0.40
2 11 -12.00 15.47 2.15 -8.47
3 18 -49.00 3.08 -0.13 -1.82
4 21 41.00 6.80 2.91 -1.46
5 25 49.43 111.50 56.50 -48.83
【００３３】
（数値実施例３）
面番号（ｉ） r d nd νd 有効径
1 -194.969 2.30 1.75520 27.5 75.58
2 151.569 5.79 73.66
3 526.478 7.89 1.43875 95.0 74.00
4 -155.307 0.40 74.10
5 183.311 8.31 1.43387 95.1 73.57
6 -217.520 6.54 73.51
7 121.218 9.13 1.59240 68.3 71.68
8 -285.619 0.15 71.15
9 57.054 5.51 1.75500 52.3 62.19
10 103.207 (可変) 61.27
11 61.128 1.00 1.88300 40.8 26.06
12 13.805 6.23 20.63
13 -46.148 7.20 1.80809 22.8 20.32
14 -12.311 0.75 1.88300 40.8 19.92
15 91.239 0.18 19.87
16 28.434 2.36 1.66680 33.0 20.14
17 69.828 (可変) 19.90
18 -36.701 0.75 1.74320 49.3 20.28
19 61.864 2.50 1.84649 23.9 21.49
20 -13098.195 (可変) 22.02
21 161.505 4.17 1.71999 50.2 26.06
22 -41.459 (可変) 26.49
23(絞り) ∞ 1.50 26.66
24 68.204 2.93 1.53172 48.8 26.75
25 6294.210 0.15 26.55
26 68.581 6.18 1.48749 70.2 26.30
27 -32.653 1.00 1.88300 40.8 25.74
28 -2158.784 36.00 25.71
29 301.023 4.32 1.48749 70.2 25.23
30 -39.066 1.17 25.42
31 -109.789 1.00 1.83489 42.6 24.93
32 21.791 6.98 1.48749 70.2 24.94
33 -94.905 0.15 25.73
34 61.773 7.17 1.49700 81.5 26.72
35 -25.764 1.00 1.88300 40.8 26.93
36 -121.376 0.27 28.24
37 57.366 6.14 1.57501 41.5 29.50
38 -38.473 4.50 29.57
39 ∞ 33.00 1.60859 46.4 40.00
40 ∞ 13.20 1.51633 64.1 40.00
41 ∞ 40.00
各種データ
ズーム比 20.65
広角 中間 望遠
焦点距離 8.00 10.51 165.22
Fナンバー 1.90 1.90 2.73
画角 34.51 27.62 1.91
像高 5.50 5.50 5.50
レンズ全長 271.64 271.64 271.64
BF 8.25 8.25 8.25
d10 0.09 7.54 51.77
d17 56.33 38.02 7.62
d20 5.34 8.48 1.26
d22 3.81 11.53 4.91
入射瞳位置 46.19 58.66 677.16
射出瞳位置 156.40 156.40 156.40
前側主点位置 54.62 69.91 1026.64
後側主点位置 0.25 -2.26 -156.96
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 68.50 46.02 30.52 1.13
2 11 -13.30 17.71 2.45 -9.56
3 18 -54.00 3.25 -0.05 -1.82
4 21 46.00 4.17 1.94 -0.50
5 23 52.24 126.65 69.97 -49.76
【００３４】
（数値実施例４）
面番号（ｉ） r d nd νd 有効径
1 -236.060 2.30 0.00000 0.0 86.45
2 142.928 4.06 81.45
3 283.542 2.20 1.75520 27.5 81.48
4 156.534 12.97 1.43875 95.0 80.98
5 -144.961 0.15 80.95
6 199.773 8.70 1.43387 95.1 80.09
7 -232.422 0.15 80.08
8 107.546 10.63 1.59240 68.3 78.28
9 -350.605 0.15 77.86
10 59.885 7.43 1.77250 49.6 68.55
11 142.443 (可変) 67.88
12 52.733 1.00 1.88300 40.8 32.32
13 14.088 7.97 23.81
14 -68.272 8.38 1.80809 22.8 23.46
15 -13.273 0.75 1.88300 40.8 22.63
16 59.423 0.18 21.73
17 27.047 2.48 1.71736 29.5 21.91
18 60.961 (可変) 21.57
19 -28.974 0.75 1.75700 47.8 17.62
20 57.107 1.94 1.84649 23.9 18.73
21 -663.798 (可変) 19.11
22 -147.492 2.95 1.64000 60.1 23.50
23 -34.689 0.15 24.07
24 219.302 2.61 1.51633 64.1 24.77
25 -91.482 (可変) 24.96
26(絞り) ∞ 2.00 25.16
27 77.337 4.84 1.53172 48.8 25.35
28 -36.200 1.00 1.83400 37.2 25.23
29 -141.705 36.00 25.39
30 -38.908 1.71 1.54814 45.8 24.02
31 -34.787 0.40 24.31
32 -210.132 0.80 1.80100 35.0 24.10
33 31.924 5.67 1.50127 56.5 24.21
34 -59.445 0.15 24.89
35 80.956 5.50 1.48749 70.2 25.64
36 -32.606 0.85 1.88300 40.8 25.81
37 -73.476 0.17 26.39
38 53.019 4.61 1.48749 70.2 26.86
39 -53.330 4.00 26.77
40 ∞ 33.00 1.60859 46.4 40.00
41 ∞ 13.20 1.51633 64.1 40.00
42 ∞ 40.00
各種データ
ズーム比 19.54
広角 中間 望遠
焦点距離 7.00 18.66 136.75
Fナンバー 1.80 1.80 2.17
画角 38.16 16.43 2.30
像高 5.50 5.50 5.50
レンズ全長 262.60 262.60 262.60
BF 7.51 7.51 7.51
d11 0.40 24.63 47.01
d18 53.12 17.36 10.35
d21 8.06 13.02 1.68
d25 1.72 8.28 4.26
入射瞳位置 45.71 113.23 647.11
射出瞳位置 204.88 204.88 204.88
前側主点位置 52.96 133.65 878.61
後側主点位置 0.51 -11.15 -129.24
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 63.00 48.74 29.66 2.60
2 12 -14.00 20.76 3.20 -10.61
3 19 -43.00 2.69 -0.11 -1.59
4 22 45.00 5.72 2.62 -1.04
5 26 46.16 113.89 56.69 -43.82
【００３５】
（数値実施例５）
面番号（ｉ） r d nd νd 有効径
1 -755.347 2.30 1.72047 34.7 82.52
2 145.373 4.33 77.56
3 369.343 2.30 1.75520 27.5 76.94
4 118.563 10.40 1.43875 95.0 74.33
5 -276.990 0.40 73.62
6 131.718 8.84 1.43387 95.1 71.56
7 -255.375 6.75 71.31
8 155.085 6.73 1.59240 68.3 69.67
9 -423.339 0.15 69.43
10 59.560 7.03 1.75500 52.3 64.99
11 142.467 (可変) 64.19
12 119.523 1.00 1.88300 40.8 24.33
13 13.720 5.35 19.28
14 -50.166 6.48 1.84666 23.8 18.99
15 -11.379 0.75 1.88300 40.8 18.68
16 82.736 0.18 18.28
17 26.449 2.20 1.66680 33.0 18.38
18 66.763 (可変) 18.23
19 -28.997 0.75 1.74320 49.3 19.55
20 46.522 2.88 1.84649 23.9 21.19
21 -5964.013 (可変) 21.84
22(絞り) ∞ 1.00 26.41
23 2830.368 3.64 1.65844 50.9 27.19
24 -49.377 0.15 27.88
25 288.177 3.90 1.53172 48.8 28.72
26 -60.383 0.15 29.03
27 88.897 5.82 1.48749 70.2 29.07
28 -36.965 1.00 1.88300 40.8 28.90
29 -133.791 (可変) 29.21
30 45.023 5.93 1.48749 70.2 29.79
31 -81.516 0.72 29.57
32 687.959 1.00 1.88300 40.8 28.80
33 23.357 7.68 1.48749 70.2 27.72
34 -94.760 0.15 28.00
35 65.588 8.00 1.48749 70.2 28.15
36 -24.357 1.00 1.88300 40.8 27.93
37 -414.432 2.32 29.00
38 114.894 6.03 1.56732 42.8 30.19
39 -33.513 4.00 30.34
40 ∞ 33.00 1.60859 46.4 40.00
41 ∞ 13.20 1.51633 64.1 40.00
42 ∞ 40.00
各種データ
ズーム比 21.94
広角 中間 望遠
焦点距離 7.80 10.34 171.17
Fナンバー 1.80 1.80 2.67
画角 35.19 28.00 1.84
像高 5.50 5.50 5.50
レンズ全長 270.39 270.39 270.39
BF 8.03 8.03 8.03
d11 0.68 6.74 51.77
d18 52.45 34.45 6.58
d21 5.96 8.57 1.44
d29 35.74 45.07 35.05
入射瞳位置 48.99 58.75 643.97
射出瞳位置 205.02 123.55 215.92
前側主点位置 57.10 70.02 956.08
後側主点位置 0.23 -2.32 -163.14
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 69.00 49.24 31.21 -0.87
2 12 -13.00 15.96 1.67 -9.21
3 19 -43.00 3.63 -0.06 -2.04
4 22 39.00 15.66 3.79 -6.64
5 30 50.77 83.03 17.33 -41.92
【００３６】
（数値実施例６）
面番号（ｉ） r d nd νd 有効径
1 -19301.780 3.00 1.80610 40.9 98.26
2 202.516 0.88 98.11
3 194.296 13.71 1.43387 95.1 98.59
4 -243.941 10.21 98.83
5 188.011 7.81 1.43387 95.1 98.33
6 1582.239 0.20 98.01
7 157.477 7.02 1.43387 95.1 96.57
8 466.036 0.20 95.93
9 117.921 7.91 1.43387 95.1 93.07
10 304.547 (可変) 92.10
11 1604.466 1.00 1.88300 40.8 32.36
12 21.661 7.46 27.93
13 -51.352 0.90 1.81600 46.6 27.93
14 307.087 0.70 28.73
15 42.981 5.33 1.80809 22.8 30.47
16 -91.985 0.45 30.39
17 -256.169 1.10 1.81600 46.6 29.88
18 102.422 (可変) 29.46
19 -62.236 1.30 1.71700 47.9 29.08
20 69.568 2.69 1.84649 23.9 30.50
21 462.652 (可変) 30.81
22 1889.513 5.28 1.60738 56.8 39.08
23 -54.718 0.15 39.59
24 50.333 7.92 1.51823 58.9 40.34
25 -107.561 0.35 39.91
26 37.750 9.01 1.48749 70.2 35.95
27 -67.300 1.50 1.83400 37.2 34.29
28 48.501 (可変) 31.37
29(絞り) ∞ 1.00 25.70
30 704.545 3.50 1.48749 70.2 25.39
31 -45.672 1.50 1.88300 40.8 25.07
32 151.874 48.91 24.94
33 -101.801 5.47 1.51742 52.4 32.08
34 -38.679 0.15 32.96
35 537.796 1.20 1.77250 49.6 32.80
36 129.740 5.30 1.51742 52.4 32.70
37 -60.602 0.40 32.67
38 50.575 7.42 1.51742 52.4 31.01
39 -40.018 1.20 1.88300 40.8 30.13
40 81.560 0.15 29.20
41 31.270 5.90 1.48749 70.2 29.20
42 152.056 3.80 28.21
43 ∞ 33.00 1.60859 46.4 40.00
44 ∞ 13.20 1.51680 64.2 40.00
45 ∞ 40.00
各種データ
ズーム比 37.12
広角 中間 望遠
焦点距離 10.50 56.74 389.75
Fナンバー 2.00 2.00 4.00
画角 27.65 5.54 0.81
像高 5.50 5.50 5.50
レンズ全長 392.33 392.33 392.33
BF 9.84 9.84 9.84
d10 1.11 87.62 123.45
d18 128.18 21.70 9.43
d21 10.75 27.82 2.17
d28 14.29 17.19 19.28
入射瞳位置 68.70 458.96 3097.67
射出瞳位置 302.02 302.02 302.02
前側主点位置 79.58 526.72 4007.33
後側主点位置 -0.66 -46.90 -379.91
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 1 160.00 50.92 28.15 -9.50
2 11 -23.60 16.94 0.75 -12.27
3 19 -86.80 3.99 0.23 -1.97
4 22 43.00 24.21 -3.77 -16.30
5 29 46.41 132.10 54.50 -10.85
【００３７】
【表１】
以上の本実施例によれば、広画角、高ズーム比でしかも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が得られる。
【００３８】
次に、本発明における実施例７から実施例１３について述べる。なお、これら実施例は、第４レンズ群を移動させて、より詳細には第４レンズ群が物体距離無限遠から至近にかけて物体側から像側に繰り出すようにフォーカシングを行うものである。
【００３９】
以下に述べる実施例において、変倍群である第４レンズ群がフォーカシングを行うことを規定している。第４レンズ群は焦点距離変換光学系よりも物体側に配置されるため、焦点距離変換光学系の着脱によりフォーカシングによる繰り出し量が変わることはない。また負の屈折力を有する第２、第３レンズ群により、物体距離の変動による第４レンズ群の物点変動が抑制されるため、第４レンズ群の繰り出し量は少ない。これにより、第４レンズ群と第５レンズ群のデッドスペースを増大させることなく、第１レンズの構成を簡略化できるためズームレンズの小型軽量が達成できる。
また、第３レンズ群の移動軌跡を規定することにより、第１レンズ群の有効径を縮小するための条件を規定している。
【００４０】
これら実施例において、第２レンズ群は広角端から望遠端にかけて像側に移動し、第３レンズ群は物体側に凸を描くような軌跡で移動し、広角端焦点距離をｆｗ、ズーム比をＺ、第３群が最も物体側に移動するズームポジションでの焦点距離をｆｚとするとき、上述した実施例と同様に条件式（１）を満足する。
ｆｗ×Ｚ0.07 ＜ ｆｚ ＜ ｆｗ×Ｚ0.5 ・・・（１）
【００４１】
上述の基本構成を有するズームレンズについて説明する。
はじめに従来の４群ズームレンズについて図２９を用いて説明する。図２９は、従来の４群ズームレンズにおける光路図である。従来の４群ズームレンズにおいて、広角側で増倍操作を行うために、第２レンズ群を像側に大きく移動させなければならない。これにより第１レンズ群と第２レンズ群の間隔が増大するため、第１レンズ群の軸外光線の入射高さが増大する。上記理由により、第１レンズ群の軸外光線の入射高さは広角端から少し望遠側のズームポジションｆＭにおいて最も高くなり、第１レンズ群の径が決定される。
また、従来の４群ズームレンズにおいては、第３レンズ群の移動軌跡は像点補正のために一意に決定される。具体的には、第３レンズ群は物体側に凸を描くような軌跡で移動し、第２群の結像倍率が−１を通過するズームポジションｆＬにおいて最も物体側に移動する。
変倍群が３つの可動群で構成されている場合、第４レンズ群で像点補正を行う構成にすれば、第３レンズ群の移動軌跡は任意に設定することが可能となる。
【００４２】
本発明においては、ズームポジションｆＭにおいて第３レンズ群がより物体側に移動する軌跡で構成されている。第３レンズ群がより物体側に移動することにより、第３レンズ群による増倍効果が得られる。第３レンズ群が増倍することにより第２レンズ群の増倍の分担値が減少し、第２レンズ群の移動量を低減できる。その結果、ズームポジションｆＭにおける第１レンズ群軸外光線入射高さは減少し、第１レンズ群の径を下げることが可能となる。また、径の減少に伴い、必然的にレンズ厚も薄くなる為、レンズ質量に支配的な第１レンズ群の小型軽量化が実現可能となる。
【００４３】
図２８に以下の実施例に示すズームレンズにおける近軸屈折力配置の説明図を示す。図２８において、本発明における広角端から望遠端にかけての第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３、第４レンズ群Ｇ４の物体距離無限遠における移動軌跡を実線で、物体距離至近における第４レンズ群Ｇ４の移動軌跡を一点鎖線で示している。また、従来の４群ズームレンズにおける第２レンズ群Ｇ２、第３レンズＧ３の移動軌跡を点線で示している。
【００４４】
即ち、これら実施例７から実施例１３において、第４レンズ群が近距離撮影時に広角端から望遠端にかけて物体側から像側に繰り出していることが確認できる。また、従来の４群ズームレンズに対して、前記ズームポジションｆＭにおける第２レンズ群の移動量は減少し、第３レンズ群の移動量が増大していることが確認できる。
【００４５】
以下、後述する実施例の条件式について再度詳述する。
上述した条件式（１）は第３レンズ群が最も物体側に移動するズームポジションにおける全系の焦点距離ｆｚの範囲を規定するものである。ｆｚを前記ズームポジションｆＭ近傍に設定することにより、第１レンズ群の小型軽量化を達成することが可能となる。
条件式（１）の上限を上回ると、第１レンズ群の径の削減効果が減少し、小型軽量化を達成することが困難となる。
条件式（１）の下限を下回ると、第３レンズ群の広角側における急峻な移動により球面収差、コマ収差の変動が増大し、収差の抑制が困難となる。
【００４６】
また、本発明では、第５レンズ群の内部に焦点距離変換光学系が着脱可能な状態で配置されることを規定している。焦点距離変換光学系のないズームレンズにおいては、第５レンズ群でフォーカシングを行うことが可能となるため、本発明の大きな効果が得られなくなる。
【００４７】
また、第２レンズ群の広角端及び、ズームポジションｆｚにおける結像倍率を規定している。第２レンズ群の広角端における結像倍率をβ２ｗ、ズームポジションｆｚにおける結像倍率をβ２ｚとしたとき、上述した条件式と類似の条件式（２’）を満足する。
０．０４ ＜ β２ｚ／β２ｗ／Ｚ ＜ ０．１２ ・・・（２’）
条件式（２）の上限を上回ると、ズームポジションｆｚにおける第２レンズ群の増倍分担値が増大するため、第２レンズ群の移動量が増大する。これにより、第１レンズ群と第２レンズ群の間隔が増大するため、第１レンズ群の軸外光線高さが増大してしまう。
条件式（２）の下限値を下回ると、第２レンズ群の増倍分担値が過剰に小さくなるため、第３レンズ群の増倍分担値を過剰に増大させる必要がある。これにより、第３レンズ群の急峻な移動が必要となり、球面収差、コマ収差の変動が増大し、収差の抑制が困難となる。
【００４８】
また、本発明では、第１レンズ群の焦点距離に対する第２レンズ群、第３レンズ群、第４レンズ群の焦点距離の比も規定している。
具体的には、第１レンズ群の焦点距離をｆ１、第２レンズ群の焦点距離をｆ２、第３レンズ群の焦点距離をｆ３、第４レンズ群の焦点距離をｆ４としたとき、上述した実施例と条件式と同様の条件式（３）〜（５）を満足する。
４．０ ＜ |ｆ１／ｆ２| ＜ ７．０ ・・・（３）
１．１ ＜ |ｆ１／ｆ３| ＜ ２．５ ・・・（４）
０．９ ＜ |ｆ１／ｆ４| ＜ ４．０ ・・・（５）
各レンズ群の屈折力は各レンズ群の焦点距離の逆数で定義される。
【００４９】
条件式（３）の上限を上回ると、第２レンズ群の屈折力が第１レンズ群の屈折力に対して相対的に強くなり過ぎ、諸収差の変動が増大し、補正が困難となる。
条件式（３）の下限を下回ると、第２レンズ群の屈折力が第１レンズ群の屈折力に対して相対的に弱くなり過ぎ、高倍率化を達成することが困難となる。
条件式（４）の上限を上回ると、第３レンズ群の屈折力が第１レンズ群の屈折力に対して相対的に強くなり過ぎ、球面収差、コマ収差の変動が増大し、補正が困難となる。
条件式（４）の下限を下回ると、第３レンズ群の屈折力が第１レンズ群の屈折力に対して相対的に弱くなり過ぎ、第３レンズ群のズームポジションｆｚにおける増倍分担値が減少してしまうため、第１レンズ群の径が増大してしまう。
条件式（５）の上限を上回ると、第４レンズ群の屈折力が第１レンズ群の屈折力に対して相対的に強くなり過ぎ、球面収差、コマ収差の変動が増大し、補正が困難となる。
条件式（５）の下限を下回ると、第４レンズ群の屈折力が第１レンズ群の屈折力に対して相対的に弱くなり過ぎ、像点補正のための移動量が増大し、小型軽量化を達成することが困難となる。
【００５０】
また、本発明では、全系の広角端焦点距離とズーム比の好ましい範囲も規定している。
撮像素子の対角長をφとしたとき、上述した条件式と同様に、次の条件式（６）、（７）を満足する。
０．４５ ＜ ｆｗ／φ ・・・（６）
７ ＜ Ｚ ・・・（７）
条件式（６）の下限を下回ると、広角端における画角が過度に広くなり、第１レンズ
群の径は広角端において決定されてしまうため、本発明の効果が得られなくなる。
更に最適には、以下の実施形態に関しては、条件式（６）は以下の条件を満足することが好ましい。
０．６３ ＜ ｆｗ／φ ＜ １．１０ ・・・（６ａ’）
条件式（７）の下限を下回ると、従来の構成であっても小型軽量化が達成することが
可能なため、本発明の効果が得られなくなる。
また、本発明では以上に述べたズームレンズを有する撮像装置も本発明に含まれることを規定している。
【００５１】
図１４は本発明の実施例７としての数値実施例７の広角端におけるレンズ断面図である。図１５（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）、及び（Ｅ）に、数値実施例７の広角端、ｆｚ＝１４．７７ｍｍ、望遠端における種々の条件での収差図を示す。
尚、数値実施例におけるｒは曲率半径、ｄはレンズ厚またはレンズ間隔、ｎｄは波長５４６nmにおける屈折率、νdはアッベ数、*は非球面を示す。非球面は次式で定義される。
【数１】
但し、ｃは曲率(1/ｒ)、ｙは光軸からの高さ、Ｋは円錐係数、Ａ３、Ａ４、Ａ５、Ａ６・・・は各次数の非球面係数である。
また、収差図中にて、軸上色収差図及び倍率色収差図中のｅ線、ｇ線はそれぞれの波長５４６ｎｍ、４３６ｎｍに対する収差である。ΔＳはサジタル、ΔＭはメリディオナルである。また、図中のＦｎｏはＦナンバー、ωは半画角（°）を示す。
【００５２】
図１４において、Ｇ１は第１レンズ群としての正の屈折力のレンズ群である。Ｇ２は第２レンズ群としての変倍用の負の屈折力のバリエータであり、光軸上を像面側へ移動させることにより、広角端から望遠端への変倍を行っている。Ｇ３は第３レンズ群としての変倍用の負の屈折力のバリエータであり、広角端から望遠端にかけて、物体側に凸を描くような軌跡で移動する。Ｇ４は第４レンズ群としての負の屈折力のコンペンセータであり、変倍に伴う像面変動を補正するために光軸上を非直線的に移動している。本発明の実施例では、像面変動を補正するレンズ群をＧ４としているが、Ｇ３を像面変動補正群とすることも可能である。また、Ｇ４をフォーカシングのために１０．１２ｍｍ像側に繰り出すことにより、望遠端においてＧ１頂点から物体距離０．８ｍまでの合焦が可能である。ＳＰは絞り、Ｇ５は第５レンズ群としての結像作用を有する正の屈折力のリレ−群である。Ｇ５内の空気間隔には、焦点距離変換コンバータ等が装着されても良い。Ｐは色分解プリズムや光学フィルタ−等であり、同図ではガラスブロックとして示している。Ｉは撮像面である。
本実施例の各条件式対応値を表２に示す。本数値実施例はいずれの条件式も満足しており、良好な光学性能を達成しつつ、広角端焦点距離８．０ｍｍ、ズーム比２０．８７倍の広角、高倍率でありながら小型軽量化を達成している。
【００５３】
（数値実施例７）
面番号 r d nd vd 有効径
1 368.794 2.54 2.00069 25.46 72.72
2 90.833 4.88 70.63
3 100.134 11.23 1.49700 81.5 72.08
4 -240.899 3.34 71.99
5 97.198 8.19 1.60300 65.4 69.16
6 -1316.184 0.23 68.58
7 59.850 6.68 1.75500 52.3 61.88
8 154.022 (可変) 61.03
9* 804.875 0.95 1.88300 40.8 26.24
10 13.904 6.28 20.40
11 -38.917 6.12 1.80809 22.8 20.17
12 -12.570 0.71 1.88300 40.8 20.16
13 -112.709 0.17 20.67
14 29.756 2.05 1.66680 33.0 20.71
15 50.381 (可変) 20.37
16 -30.657 0.71 1.75700 47.8 18.44
17 48.100 2.58 1.84649 23.9 19.68
18 -17017.414 (可変) 20.23
19 -115.541 3.18 1.64000 60.1 25.15
20 -41.034 0.14 26.01
21 118.092 3.19 1.51633 64.1 27.18
22 -104.777 (可変) 27.43
23(絞り) ∞ 1.90 28.54
24 47.423 6.58 1.51742 52.4 29.03
25 -45.172 0.95 1.83400 37.2 28.75
26 -5163.262 36.00 28.76
27 252.852 4.35 1.53172 48.8 28.72
28 -51.705 0.15 28.64
29 188.076 0.76 1.83400 37.2 27.61
30 24.393 5.22 1.50127 56.5 26.46
31 400.804 0.15 26.57
32 35.434 13.95 1.48749 70.2 27.05
33 -27.854 0.80 1.88300 40.8 25.85
34 219.767 0.40 26.31
35 46.653 5.50 1.56732 42.8 26.92
36 -51.155 4.28 26.88
37 ∞ 33.00 1.60859 46.4 40.00
38 ∞ 13.20 1.51633 64.1 40.00
39 ∞ 40.00
像面 ∞
非球面データ
第9面
K =-7.30269e＋004 A 4= 2.35118e-005 A 6=-1.36122e-007 A 8=-5.91701e-010 A10=-5.00012e-012 A12= 1.57249e-014
A 3= 1.11462e-005 A 5=-7.04812e-007 A 7= 1.01416e-008 A 9= 1.05593e-010 A11=-2.43833e-013
各種データ
ズーム比 20.87
広角 中間 望遠
焦点距離 8.00 14.77 166.98
Fナンバー 1.90 1.89 2.70
画角 34.51 20.42 1.89
像高 5.50 5.50 5.50
レンズ全長 269.38 269.38 269.38
BF 8.00 8.00 8.00
d 8 1.07 17.78 50.23
d15 54.39 24.79 6.75
d18 7.94 11.85 2.13
d22 7.62 16.60 11.91
入射瞳位置 43.04 82.74 817.70
射出瞳位置 1384.90 1384.90 1384.90
前側主点位置 51.08 97.68 1004.93
後側主点位置 0.00 -6.77 -158.98
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 69.00 37.09 21.63 -2.68
2 9 -13.79 16.27 0.80 -11.24
3 16 -43.88 3.30 -0.04 -1.84
4 19 51.19 6.52 3.06 -1.10
5 23 53.73 127.18 55.81 -58.20
【００５４】
図１６は本発明の実施例８としての数値実施例８の広角端におけるレンズ断面図である。図１７（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）、及び（Ｅ）に、数値実施例８の広角端、ｆｚ＝１７．８４ｍｍ、望遠端における種々の条件での収差図を示す。
図１６において、Ｇ１は第１レンズ群としての正の屈折力のレンズ群である。Ｇ２は第２レンズ群としての変倍用の負の屈折力のバリエータであり、光軸上を像面側へ移動させることにより、広角端から望遠端への変倍を行っている。Ｇ３は第３レンズ群としての変倍用の負の屈折力のバリエータであり、広角端から望遠端にかけて、物体側に凸を描くような軌跡で移動する。Ｇ４は第４レンズ群としての負の屈折力のコンペンセータであり、変倍に伴う像面変動を補正するために光軸上を非直線的に移動している。本発明の実施例では、像面変動を補正するレンズ群をＧ４としているが、Ｇ３を像面変動補正群とすることも可能である。また、Ｇ４をフォーカシングのために８．５６ｍｍ像側に繰り出すことにより、望遠端においてＧ１頂点から物体距離０．９ｍまでの合焦が可能である。ＳＰは絞り、Ｇ５は第５レンズ群としての結像作用を有する正の屈折力のリレ−群である。Ｇ５内の空気間隔には、焦点距離変換コンバータ等が装着されても良い。Ｐは色分解プリズムや光学フィルタ−等であり、同図ではガラスブロックとして示している。Ｉは撮像面である。
本実施例の各条件式対応値を表２に示す。本数値実施例はいずれの条件式も満足しており、良好な光学性能を達成しつつ、広角端焦点距離９．０ｍｍ、ズーム比１８．３０倍の広角、高倍率でありながら小型軽量化を達成している。
【００５５】
（数値実施例８）
面番号 r d nd vd 有効径
1 239.363 2.20 1.75520 27.5 64.57
2 69.351 9.58 1.48749 70.2 62.30
3 -602.651 0.15 62.17
4 72.682 7.26 1.60300 65.4 61.79
5 480.378 0.15 61.34
6 67.458 4.92 1.77250 49.5 58.62
7 143.393 (可変) 57.84
8 152.912 0.75 2.00069 25.5 23.70
9 14.726 5.69 19.68
10 -53.114 4.84 1.92286 18.9 19.34
11 -15.744 0.70 1.88300 40.8 19.38
12 75.034 0.45 19.27
13 29.992 2.37 1.80809 22.8 19.55
14 88.684 (可変) 19.29
15 -31.536 0.75 1.80440 39.6 19.05
16 65.500 2.39 1.92286 18.9 20.29
17 -1479.230 (可変) 20.86
18 372.243 4.34 1.50127 56.5 25.63
19 -35.011 0.15 26.31
20 326.759 2.94 1.51633 64.1 27.08
21 -120.463 (可変) 27.35
22(絞り) ∞ 1.50 28.38
23 72.445 7.23 1.50127 56.5 28.66
24 -31.096 1.10 1.83400 37.2 28.49
25 -99.101 35.57 28.94
26 97.678 4.97 1.51633 64.1 28.48
27 -53.578 4.86 28.26
28 -249.970 1.20 1.83400 37.2 25.21
29 21.347 6.48 1.56732 42.8 24.78
30 -194.066 0.50 25.11
31 75.579 6.53 1.51633 64.1 25.45
32 -25.110 1.20 1.83400 37.2 25.43
33 959.411 0.30 26.37
34 49.106 5.58 1.57501 41.5 27.19
35 -42.099 5.00 27.23
36 ∞ 30.00 1.60342 38.0 40.00
37 ∞ 16.20 1.51633 64.2 40.00
38 ∞ 40.00
像面 ∞
各種データ
ズーム比 18.30
広角 中間 望遠
焦点距離 9.00 17.84 164.70
Fナンバー 1.87 1.86 2.64
画角 31.43 17.13 1.91
像高 5.50 5.50 5.50
レンズ全長 254.98 254.98 254.98
BF 7.00 7.00 7.00
d 7 1.02 20.37 51.39
d14 52.53 23.62 5.95
d17 6.36 10.40 2.44
d21 10.22 15.74 10.36
入射瞳位置 36.54 89.78 798.05
射出瞳位置 419.15 419.15 419.15
前側主点位置 45.74 108.40 1028.56
後側主点位置 -2.00 -10.84 -157.70
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 75.00 24.26 8.55 -6.67
2 8 -14.09 14.80 0.72 -10.01
3 15 -43.34 3.14 -0.08 -1.73
4 18 46.77 7.43 3.15 -1.85
5 22 54.07 128.22 60.98 -57.96
【００５６】
図１８は本発明の実施例９としての数値実施例９の広角端におけるレンズ断面図である。図１９（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）、及び（Ｅ）に、数値実施例９の広角端、ｆｚ＝１６．４１ｍｍ、望遠端における種々の条件での収差図を示す。
図１８において、Ｇ１は第１レンズ群としての正の屈折力のレンズ群である。Ｇ２は第２レンズ群としての変倍用の負の屈折力のバリエータであり、光軸上を像面側へ移動させることにより、広角端から望遠端への変倍を行っている。Ｇ３は第３レンズ群としての変倍用の負の屈折力のバリエータであり、広角端から望遠端にかけて、物体側に凸を描くような軌跡で移動する。Ｇ４は第４レンズ群としての負の屈折力のコンペンセータであり、変倍に伴う像面変動を補正するために光軸上を非直線的に移動している。本発明の実施例では、像面変動を補正するレンズ群をＧ４としているが、Ｇ３を像面変動補正群とすることも可能である。また、Ｇ４をフォーカシングのために１０．１２ｍｍ像側に繰り出すことにより、望遠端においてＧ１頂点から物体距離０．８ｍまでの合焦が可能である。ＳＰは絞り、Ｇ５は第５レンズ群としての結像作用を有する正の屈折力のリレ−群である。Ｇ５内の空気間隔には、焦点距離変換コンバータ等が装着されても良い。Ｐは色分解プリズムや光学フィルタ−等であり、同図ではガラスブロックとして示している。Ｉは撮像面である。
本実施例の各条件式対応値を表２に示す。本数値実施例はいずれの条件式も満足しており、良好な光学性能を達成しつつ、広角端焦点距離７．８ｍｍ、ズーム比２１．７１倍の広角、高倍率でありながら小型軽量化を達成している。
【００５７】
（数値実施例９）
面番号 r d nd vd 有効径
1 -264.864 2.30 1.72047 34.7 79.72
2 154.672 4.15 78.46
3 376.534 2.20 1.84666 23.8 78.66
4 198.226 9.93 1.43875 94.9 78.64
5 -191.683 0.40 78.86
6 175.631 8.85 1.43387 95.1 79.45
7 -274.451 0.48 79.56
8 118.633 10.40 1.59240 68.3 79.38
9 -358.134 0.15 79.00
10 60.146 7.15 1.72916 54.7 70.80
11 115.839 (可変) 69.85
12 66.475 1.00 1.88300 40.8 29.32
13 14.865 7.25 22.80
14 -52.846 7.26 1.80809 22.8 22.27
15 -13.333 0.75 1.88300 40.8 21.78
16 88.035 0.18 21.43
17 29.180 2.35 1.66680 33.0 21.64
18 61.230 (可変) 21.34
19 -38.685 0.75 1.75700 47.8 20.34
20 78.410 2.05 1.84649 23.9 21.39
21 -963.952 (可変) 21.80
22 -145.703 3.00 1.64000 60.1 26.12
23 -43.281 0.15 26.77
24 99.795 3.46 1.51633 64.1 27.78
25 -99.576 (可変) 27.94
26(絞り) ∞ 2.00 28.15
27 65.397 5.50 1.51742 52.4 28.19
28 -39.725 1.00 1.83400 37.2 27.99
29 -235.590 36.00 28.04
30 -39.576 2.38 1.51633 64.1 25.61
31 -34.024 0.81 25.97
32 295.462 0.80 1.80100 35.0 25.43
33 33.171 5.33 1.50127 56.5 25.08
34 -92.205 0.15 25.12
35 79.874 4.91 1.48749 70.2 25.00
36 -41.371 0.85 1.88300 40.8 24.98
37 -116.183 0.29 25.23
38 60.283 3.66 1.51633 64.1 25.32
39 -86.753 4.50 25.16
40 ∞ 33.00 1.60859 46.4 40.00
41 ∞ 13.20 1.51633 64.1 40.00
42 ∞ 40.00
像面 ∞
各種データ
ズーム比 21.71
広角 中間 望遠
焦点距離 7.80 16.41 169.34
Fナンバー 1.80 1.79 2.41
画角 35.19 18.53 1.86
像高 5.50 5.50 5.50
レンズ全長 275.49 275.49 275.49
BF 6.99 6.99 6.99
d11 0.47 21.39 53.06
d18 59.96 24.28 12.05
d21 7.45 14.28 1.44
d25 12.04 19.98 13.36
入射瞳位置 47.88 100.45 934.51
射出瞳位置 642.41 642.41 642.41
前側主点位置 55.78 117.28 1148.99
後側主点位置 -0.81 -9.42 -162.35
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 72.50 46.01 26.97 -0.89
2 12 -13.80 18.79 2.91 -9.84
3 19 -57.00 2.80 -0.11 -1.64
4 22 48.00 6.61 2.83 -1.42
5 26 50.33 114.38 54.31 -45.19
【００５８】
図２０は本発明の実施例１０としての数値実施例１０の広角端におけるレンズ断面図である。図２１（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）、及び（Ｅ）に、数値実施例１０の広角端、ｆｚ＝１１．２６ｍｍ、望遠端における種々の条件での収差図を示す。
図２０において、Ｇ１は第１レンズ群としての正の屈折力のレンズ群である。Ｇ２は第２レンズ群としての変倍用の負の屈折力のバリエータであり、光軸上を像面側へ移動させることにより、広角端から望遠端への変倍を行っている。Ｇ３は第３レンズ群としての変倍用の負の屈折力のバリエータであり、広角端から望遠端にかけて、物体側に凸を描くような軌跡で移動する。Ｇ４は第４レンズ群としての負の屈折力のコンペンセータであり、変倍に伴う像面変動を補正するために光軸上を非直線的に移動している。本発明の実施例では、像面変動を補正するレンズ群をＧ４としているが、Ｇ３を像面変動補正群とすることも可能である。また、Ｇ４をフォーカシングのために９．６１ｍｍ像側に繰り出すことにより、望遠端においてＧ１頂点から物体距離０．８ｍまでの合焦が可能である。ＳＰは絞り、Ｇ５は第５レンズ群としての結像作用を有する正の屈折力のリレ−群である。Ｐは色分解プリズムや光学フィルタ−等であり、同図ではガラスブロックとして示している。Ｉは撮像面である。
本実施例の各条件式対応値を表２に示す。本数値実施例はいずれの条件式も満足しており、良好な光学性能を達成しつつ、広角端焦点距離７．８ｍｍ、ズーム比２１．８７倍の広角、高倍率でありながら小型軽量化を達成している。
【００５９】
（数値実施例１０）
面番号 r d nd vd 有効径
1 -680.431 2.00 1.72047 34.7 77.16
2 129.165 2.73 73.41
3 181.676 2.00 1.75520 27.5 73.37
4 100.762 11.09 1.43875 94.9 72.47
5 -281.572 0.40 72.39
6 155.990 5.67 1.43387 95.1 71.55
7 -5232.758 0.53 71.49
8 106.900 9.86 1.59240 68.3 71.66
9 -277.870 0.15 71.32
10 56.125 6.34 1.75500 52.3 64.16
11 107.372 (可変) 63.23
12 72.356 1.00 1.88300 40.8 29.23
13 14.917 8.29 22.52
14 -43.730 6.76 1.80809 22.8 20.87
15 -12.427 0.75 1.88300 40.8 20.32
16 98.780 0.18 19.85
17 30.907 2.17 1.66680 33.0 19.91
18 72.268 (可変) 19.61
19 -28.934 0.75 1.74320 49.3 18.90
20 49.837 2.49 1.84649 23.9 20.36
21 -2461.973 (可変) 20.89
22 -343.561 3.41 1.65844 50.9 25.43
23 -41.308 0.15 26.12
24 -141.322 2.03 1.53172 48.8 26.63
25 -78.049 0.15 27.03
26 77.330 6.02 1.48749 70.2 27.62
27 -31.695 1.00 1.88300 40.8 27.67
28 -58.222 (可変) 28.21
29(絞り) ∞ 36.00 27.99
30 44.519 5.42 1.48749 70.2 27.41
31 -74.737 1.31 26.96
32 -162.457 1.00 1.88300 40.8 26.12
33 25.040 8.65 1.48749 70.2 25.72
34 -76.098 0.15 26.61
35 74.840 6.72 1.48749 70.2 27.04
36 -27.347 1.00 1.88300 40.8 27.02
37 -195.243 0.29 27.94
38 66.614 5.87 1.56732 42.8 28.64
39 -40.862 4.00 28.69
40 ∞ 33.00 1.60859 46.4 40.00
41 ∞ 13.20 1.51633 64.1 40.00
42 ∞ 40.00
像面 ∞
各種データ
ズーム比 21.87
広角 中間 望遠
焦点距離 7.80 11.26 170.58
Fナンバー 1.80 1.80 2.61
画角 35.19 26.03 1.85
像高 5.50 5.50 5.50
レンズ全長 268.03 268.03 268.03
BF 8.01 8.01 8.01
d11 0.61 9.17 48.80
d18 53.24 33.06 5.85
d21 6.32 9.16 1.44
d28 7.30 16.09 11.40
入射瞳位置 46.29 63.98 893.43
射出瞳位置 653.50 653.50 653.50
前側主点位置 54.19 75.44 1109.09
後側主点位置 0.21 -3.26 -162.58
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 69.00 40.77 22.91 -2.53
2 12 -13.00 19.15 3.13 -10.16
3 19 -43.00 3.24 -0.07 -1.84
4 22 39.00 12.76 3.87 -4.50
5 29 48.86 116.62 52.57 -39.35
【００６０】
図２２は本発明の実施例１１としての数値実施例１１の広角端におけるレンズ断面図である。図２３（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）、及び（Ｅ）に数値実施例１１の広角端、ｆｚ＝１８．５７ｍｍ望遠端における種々の条件での収差図を示す。
図２２において、Ｇ１は第１レンズ群としての正の屈折力のレンズ群である。Ｇ２は第２レンズ群としての変倍用の負の屈折力のバリエータであり、光軸上を像面側へ移動させることにより、広角端から望遠端への変倍を行っている。Ｇ３は第３レンズ群としての変倍用の負の屈折力のバリエータであり、広角端から望遠端にかけて、物体側に凸を描くような軌跡で移動する。Ｇ４は第４レンズ群としての負の屈折力のコンペンセータであり、変倍に伴う像面変動を補正するために光軸上を非直線的に移動している。本発明の実施例では、像面変動を補正するレンズ群をＧ４としているが、Ｇ３を像面変動補正群とすることも可能である。また、Ｇ４をフォーカシングのために７．８９ｍｍ像側に繰り出すことにより、望遠端においてＧ１頂点から物体距離０．６ｍまでの合焦が可能である。ＳＰは絞り、Ｇ５は第５レンズ群としての結像作用を有する正の屈折力のリレ−群である。Ｇ５内の空気間隔には、焦点距離変換コンバータ等が装着されても良い。Ｐは色分解プリズムや光学フィルタ−等であり、同図ではガラスブロックとして示している。Ｉは撮像面である。
本実施例の各条件式対応値を表２に示す。本数値実施例はいずれの条件式も満足しており、良好な光学性能を達成しつつ、広角端焦点距離８．０ｍｍ、ズーム比１７．００倍の広角、高倍率でありながら小型軽量化を達成している。
【００６１】
（数値実施例１１）
面番号 r d nd vd 有効径
1 -229.715 2.20 1.78470 26.3 70.35
2 143.018 5.84 69.72
3 336.057 8.24 1.43387 95.1 70.68
4 -162.654 0.40 71.00
5 178.667 7.47 1.43387 95.1 70.96
6 -243.453 0.58 70.79
7 103.048 9.34 1.59240 68.3 70.19
8 -339.325 0.15 69.85
9 52.817 6.18 1.77250 49.6 63.10
10 93.780 (可変) 62.16
11 57.472 0.90 1.88300 40.8 25.25
12 13.431 6.43 19.92
13 -38.436 6.18 1.80809 22.8 19.31
14 -11.763 0.70 1.88300 40.8 18.90
15 91.120 0.20 18.69
16 29.050 2.13 1.66680 33.0 18.84
17 65.469 (可変) 18.59
18 -34.154 0.70 1.75700 47.8 20.90
19 60.542 2.31 1.84649 23.9 22.36
20 -2958.315 (可変) 22.85
21 -170.120 3.20 1.63854 55.4 24.80
22 -37.553 0.15 25.51
23 83.755 3.42 1.51633 64.1 26.77
24 -105.150 (可変) 26.95
25(絞り) ∞ 1.80 27.53
26 47.805 6.42 1.51742 52.4 27.73
27 -42.424 0.90 1.83481 42.7 27.37
28 -344.048 32.40 27.31
29 295.423 0.80 1.80100 35.0 23.84
30 21.068 6.87 1.51823 58.9 23.45
31 -59.875 0.15 23.75
32 113.087 6.24 1.49700 81.5 23.77
33 -21.414 0.90 1.88300 40.8 23.63
34 -82.994 0.86 24.40
35 84.592 5.00 1.54814 45.8 24.78
36 -29.969 4.00 24.76
37 ∞ 33.00 1.60859 46.4 40.00
38 ∞ 13.20 1.51633 64.1 40.00
39 ∞ 40.00
像面 ∞
各種データ
ズーム比 17.00
広角 中間 望遠
焦点距離 8.00 18.57 135.98
Fナンバー 1.80 1.80 2.16
画角 34.51 16.50 2.32
像高 5.50 5.50 5.50
レンズ全長 252.20 252.20 252.20
BF 7.57 7.57 7.57
d10 0.63 21.21 45.11
d17 52.83 19.67 8.78
d20 3.03 9.21 1.81
d24 8.87 15.28 9.65
入射瞳位置 42.88 99.29 642.12
射出瞳位置 368.37 368.37 368.37
前側主点位置 51.06 118.82 829.35
後側主点位置 -0.43 -11.00 -128.41
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 63.00 40.40 24.39 -0.60
2 11 -12.00 16.54 2.70 -8.62
3 18 -49.00 3.01 -0.05 -1.70
4 21 41.00 6.78 2.76 -1.60
5 25 49.59 112.54 56.30 -47.65
【００６２】
図２４は本発明の実施例１２としての数値実施例１２の広角端におけるレンズ断面図である。図２５（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）、及び（Ｅ）に、数値実施例６の広角端、ｆｚ＝１０．２５ｍｍ、望遠端における種々の条件での収差図を示す。
図２４において、Ｇ１は第１レンズ群としての正の屈折力のレンズ群である。Ｇ２は第２レンズ群としての変倍用の負の屈折力のバリエータであり、光軸上を像面側へ移動させることにより、広角端から望遠端への変倍を行っている。Ｇ３は第３レンズ群としての変倍用の負の屈折力のバリエータであり、広角端から望遠端にかけて、物体側に凸を描くような軌跡で移動する。Ｇ４は第４レンズ群としての負の屈折力のコンペンセータであり、変倍に伴う像面変動を補正するために光軸上を非直線的に移動している。本発明の実施例では、像面変動を補正するレンズ群をＧ４としているが、Ｇ３を像面変動補正群とすることも可能である。また、Ｇ４をフォーカシングのために９．２６ｍｍ像側に繰り出すことにより、望遠端においてＧ１頂点から物体距離０．８ｍまでの合焦が可能である。ＳＰは絞り、Ｇ５は第５レンズ群としての結像作用を有する正の屈折力のリレ−群である。Ｇ５内の空気間隔には、焦点距離変換コンバータ等が装着されても良い。Ｐは色分解プリズムや光学フィルタ−等であり、同図ではガラスブロックとして示している。Ｉは撮像面である。
本実施例の各条件式対応値を表２に示す。本数値実施例はいずれの条件式も満足しており、良好な光学性能を達成しつつ、広角端焦点距離８．０ｍｍ、ズーム比１５．９２倍の広角、高倍率でありながら小型化を達成している。
【００６３】
（数値実施例１２）
面番号 r d nd vd 有効径
1 -163.326 2.30 1.75520 27.5 88.96
2 135.188 8.10 83.26
3 354.309 11.41 1.43875 94.9 82.37
4 -133.684 0.40 81.86
5 253.110 8.80 1.43387 95.1 79.07
6 -193.587 10.02 78.85
7 118.587 10.94 1.59240 68.3 74.94
8 -228.593 0.15 74.57
9 54.147 6.27 1.75500 52.3 66.47
10 91.651 (可変) 65.47
11 48.328 1.00 1.88300 40.8 30.88
12 14.954 8.78 24.09
13 -60.438 7.62 1.80809 22.8 22.92
14 -13.587 0.75 1.88300 40.8 22.36
15 70.376 0.18 21.87
16 27.454 2.37 1.66680 33.0 22.13
17 53.130 (可変) 21.83
18 -48.773 0.75 1.74320 49.3 19.32
19 41.859 2.50 1.84649 23.9 20.13
20 150.750 (可変) 20.51
21 101.812 4.01 1.77250 49.6 27.98
22 -84.362 (可変) 28.34
23(絞り) ∞ 1.50 29.55
24 76.376 3.97 1.53172 48.8 29.78
25 -184.227 0.40 29.62
26 137.843 6.39 1.48749 70.2 29.22
27 -33.920 1.00 1.88300 40.8 28.69
28 -179.819 36.00 28.80
29 -776.735 4.19 1.48749 70.2 25.68
30 -37.380 4.83 25.58
31 -88.291 1.00 1.83489 42.6 22.83
32 20.098 8.24 1.48749 70.2 22.93
33 -61.065 0.15 24.25
34 51.078 6.50 1.49700 81.5 25.35
35 -29.677 1.00 1.88300 40.8 25.49
36 -51610.863 0.29 26.44
37 43.139 6.10 1.57501 41.5 27.65
38 -40.441 4.50 27.70
39 ∞ 33.00 1.60859 46.4 40.00
40 ∞ 13.20 1.51633 64.1 40.00
41 ∞ 40.00
像面 ∞
各種データ
ズーム比 15.92
広角 中間 望遠
焦点距離 8.00 10.25 127.35
Fナンバー 1.90 1.89 2.05
画角 34.51 28.23 2.47
像高 5.50 5.50 5.50
レンズ全長 307.66 307.66 307.66
BF 7.00 7.00 7.00
d10 0.56 6.73 46.73
d17 54.09 35.20 7.88
d20 13.45 16.34 8.51
d22 13.95 23.78 18.93
入射瞳位置 54.80 65.32 640.65
射出瞳位置 184.23 184.23 184.23
前側主点位置 63.16 76.15 859.51
後側主点位置 -1.00 -3.25 -120.36
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 63.50 58.39 38.58 3.90
2 11 -14.50 20.70 3.84 -10.16
3 18 -54.00 3.25 0.48 -1.28
4 21 60.00 4.01 1.24 -1.03
5 23 59.08 132.26 77.54 -63.94
【００６４】
図２６は本発明の実施例１３としての数値実施例１３の広角端におけるレンズ断面図である。図２７（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）、及び（Ｅ）に、数値実施例１３の広角端、ｆｚ＝６３．１３ｍｍ、望遠端における種々の条件での収差図を示す。
図２６において、Ｇ１は第１レンズ群としての正の屈折力のレンズ群である。Ｇ２は第２レンズ群としての変倍用の負の屈折力のバリエータであり、光軸上を像面側へ移動させることにより、広角端から望遠端への変倍を行っている。Ｇ３は第３レンズ群としての変倍用の負の屈折力のバリエータであり、広角端から望遠端にかけて、物体側に凸を描くような軌跡で移動する。Ｇ４は第４レンズ群としての負の屈折力のコンペンセータであり、変倍に伴う像面変動を補正するために光軸上を非直線的に移動している。本発明の実施例では、像面変動を補正するレンズ群をＧ４としているが、Ｇ３を像面変動補正群とすることも可能である。また、Ｇ４をフォーカシングのために２１．２６ｍｍ像側に繰り出すことにより、望遠端においてＧ１頂点から物体距離２．８ｍまでの合焦が可能である。ＳＰは絞り、Ｇ５は第５レンズ群としての結像作用を有する正の屈折力のリレ−群である。Ｇ５内の空気間隔には、焦点距離変換コンバータ等が装着されても良い。Ｐは色分解プリズムや光学フィルタ−等であり、同図ではガラスブロックとして示している。Ｉは撮像面である。
本実施例の各条件式対応値を表２に示す。本数値実施例はいずれの条件式も満足しており、良好な光学性能を達成しつつ、広角端焦点距離１０．５ｍｍ、ズーム比３６．９７倍の広角、高倍率でありながら小型化を達成している。
【００６５】
（数値実施例１３）
面番号 r d nd vd 有効径
1 2652.061 3.00 1.80610 40.9 107.88
2 204.831 1.05 107.49
3 197.497 15.28 1.43387 95.1 108.03
4 -271.180 1.25 108.22
5 208.026 10.98 1.43387 95.1 107.45
6 -761.727 0.20 107.04
7 131.175 8.25 1.43387 95.1 102.62
8 313.243 0.20 101.64
9 102.231 4.95 1.43387 95.1 96.90
10 131.368 (可変) 95.64
11 192.381 1.50 1.88300 40.8 36.84
12 21.509 9.38 30.73
13 -49.445 1.50 1.81600 46.6 30.74
14 -305.945 0.70 31.77
15 39.516 6.67 1.80809 22.8 34.00
16 -435.042 0.41 33.51
17 248.900 1.50 1.81600 46.6 32.96
18 60.878 (可変) 32.06
19 -51.193 1.30 1.71700 47.9 27.19
20 51.947 2.99 1.84649 23.9 28.84
21 344.246 (可変) 29.15
22 322.535 5.17 1.60738 56.8 37.64
23 -71.155 0.15 38.27
24 59.010 7.81 1.51823 58.9 39.32
25 -79.696 0.35 39.05
26 46.164 9.05 1.48749 70.2 35.93
27 -51.986 1.50 1.83400 37.2 34.44
28 72.123 (可変) 32.42
29(絞り) ∞ 2.00 27.13
30 133.530 4.73 1.48749 70.2 26.59
31 -55.172 1.50 1.88300 40.8 26.08
32 126.627 42.46 25.87
33 -302.336 5.00 1.51742 52.4 29.64
34 -38.361 0.15 30.11
35 537.796 1.50 1.77250 49.6 29.67
36 110.000 4.92 1.51742 52.4 29.46
37 -98.222 0.40 29.27
38 71.291 7.55 1.51742 52.4 28.50
39 -34.196 1.50 1.88300 40.8 27.49
40 174.577 0.14 27.15
41 28.850 5.44 1.48749 70.2 27.18
42 95.804 3.80 26.19
43 ∞ 33.00 1.60859 46.4 40.00
44 ∞ 13.20 1.51680 64.2 40.00
45 ∞ 40.00
像面 ∞
各種データ
ズーム比 36.97
広角 中間 望遠
焦点距離 10.50 63.13 388.15
Fナンバー 2.00 2.00 3.67
画角 27.65 4.98 0.81
像高 5.50 5.50 5.50
レンズ全長 395.01 395.01 395.01
BF 10.01 10.01 10.01
d10 1.19 92.71 128.70
d18 132.74 20.96 7.58
d21 11.13 23.55 1.41
d28 17.52 25.37 24.89
入射瞳位置 67.51 512.81 3317.14
射出瞳位置 1245.21 1245.21 1245.21
前側主点位置 78.10 579.17 3827.27
後側主点位置 -0.49 -53.13 -378.15
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 1 170.00 45.16 19.74 -11.48
2 11 -26.00 21.66 1.69 -14.13
3 19 -71.33 4.29 0.28 -2.08
4 22 44.98 24.02 -2.39 -15.65
5 29 52.33 127.28 54.59 -21.26
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云うまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【００６６】
【表２】
【００６７】
図３０は本発明の実施例１４としての数値実施例１４の広角端におけるレンズ断面図である。図３１に、数値実施例１４の広角端（Ａ）、中間位置ｆｚ＝１８．２３ｍｍ（Ｂ）、望遠端における種々の条件（Ｃ）〜（Ｅ）における収差図を示す。
図３０において、Ｇ１は第１レンズ群としての正の屈折力のレンズ群である。Ｇ２は第２レンズ群としての変倍用の負の屈折力のバリエータであり、光軸上を像面側へ移動させることにより、広角端から望遠端への変倍を行っている。Ｇ３は第３レンズ群としての変倍用の負の屈折力のバリエータであり、広角端から望遠端にかけて、物体側に凸を描くような軌跡で移動する。Ｇ３をフォーカシングのために９．００ｍｍ物体側に繰り出すことにより、望遠端においてＧ１頂点から物体距離０．９ｍまでの合焦が可能である。Ｇ４は第４レンズ群としての負の屈折力のコンペンセータであり、変倍に伴う像面変動を補正するために光軸上を非直線的に移動している。本発明の実施例では、像面変動を補正するレンズ群をＧ４としているが、Ｇ３を像面変動補正群とすることも可能である。ＳＰは絞り、Ｇ５は第５レンズ群としての結像作用を有する正の屈折力のリレ−群である。Ｇ５内の空気間隔には、焦点距離変換コンバータ等が装着されても良い。Ｐは色分解プリズムや光学フィルタ−等であり、同図ではガラスブロックとして示している。Ｉは撮像面である。
本実施例の各条件式対応値を表１に示す。本数値実施例はいずれの条件式も満足しており、良好な光学性能を達成しつつ、広角端焦点距離９．０ｍｍ、ズーム比１８．２９倍の広角、高倍率でありながら小型軽量化を達成している。
【００６８】
（数値実施例１４）
面番号 r d nd vd 有効径
1 190.674 2.20 1.75520 27.5 65.25
2 64.774 9.77 1.48749 70.2 63.24
3 -2417.259 0.15 63.09
4 71.217 7.35 1.60300 65.4 61.75
5 464.468 0.15 61.13
6 68.095 4.76 1.77250 49.5 57.43
7 146.890 (可変) 56.56
8 157.701 0.75 2.00069 25.5 24.01
9 14.804 5.71 19.90
10 -60.456 5.08 1.92286 18.9 19.56
11 -15.421 0.70 1.88300 40.8 19.56
12 81.232 0.45 19.36
13 27.799 2.13 1.80809 22.8 19.59
14 55.276 (可変) 19.28
15 -35.869 0.75 1.80440 39.6 20.67
16 64.317 2.11 1.92286 18.9 21.97
17 1316.972 (可変) 22.39
18 195.143 4.63 1.50127 56.5 27.04
19 -36.878 0.15 27.66
20 326.759 2.94 1.51633 64.1 28.36
21 -116.061 (可変) 28.57
22(絞り) ∞ 1.50 28.81
23 80.346 7.26 1.50127 56.5 28.95
24 -30.615 1.10 1.83400 37.2 28.74
25 -101.563 35.57 29.18
26 138.944 4.71 1.51633 64.1 28.37
27 -51.158 4.66 28.20
28 -583.779 1.20 1.83400 37.2 25.59
29 20.779 6.51 1.56732 42.8 25.06
30 -410.757 0.50 25.38
31 65.013 6.91 1.51633 64.1 25.77
32 -24.675 1.20 1.83400 37.2 25.76
33 590.781 0.27 26.76
34 49.389 5.83 1.57501 41.5 27.63
35 -40.365 5.00 27.68
36 ∞ 30.00 1.60342 38.0 36.00
37 ∞ 16.20 1.51633 64.2 36.00
38 ∞ 36.00
像面 ∞
各種データ
ズーム比 18.29
広角 中間 望遠
焦点距離 9.00 18.23 164.58
Fナンバー 1.86 1.86 2.69
画角 31.43 16.79 1.91
像高 5.50 5.50 5.50
レンズ全長 255.11 255.11 255.11
BF 7.00 7.00 7.00
d 7 1.01 20.49 51.06
d14 58.93 26.54 14.72
d17 5.97 10.75 2.31
d21 3.99 12.12 1.81
d38 7.00 7.00 7.00
入射瞳位置 37.03 91.74 826.41
射出瞳位置 427.60 427.60 427.60
前側主点位置 46.23 110.76 1055.39
後側主点位置 -2.00 -11.23 -157.58
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 75.00 24.38 8.45 -6.92
2 8 -13.86 14.82 0.93 -9.60
3 15 -46.88 2.86 0.01 -1.49
4 18 45.54 7.72 3.18 -2.03
5 22 54.31 128.42 61.21 -54.28
【００６９】
【表３】
【００７０】
次に、上述した各ズームレンズを撮像光学系として用いた撮像装置について説明する。
図３２は各実施例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３２において１０１は実施例１〜１３のいずれか１つ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に対して着脱可能になっている。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Ｇ１、変倍部ＬＺ、結像用の第５レンズ群Ｇ５を有している。第１レンズ群Ｇ１は合焦用レンズ群が含まれている。変倍部ＬＺは変倍の為に光軸上を移動する第２レンズ群Ｇ２と、第３レンズ群Ｇ３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第４レンズ群Ｇ４が含まれている。ＳＰは開口絞りである。第５レンズ群Ｇ５は光路中より挿抜可能なレンズユニット（変倍光学系）ＩＥを有している。レンズユニットＩＥはズームレンズ１０１の全系の焦点距離範囲を変移している。
【００７１】
１１４、１１５は、各々第１レンズ群Ｇ１、変倍部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及び開口絞りＳＰを電動駆動するモータ（駆動手段）である。１１９〜１２１は、第１レンズ群Ｇ１、変倍部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１２４において、１０９はカメラ１２４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センサ等の固体撮像素子（光電変換素子）である。また、１１１、１２２はカメラ１２４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云うまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【符号の説明】
【００７２】
Ｇ１ 第１レンズ群
Ｇ２ 第２レンズ群
Ｇ３ 第３レンズ群
Ｇ４ 第４レンズ群
ＳＰ 絞り
Ｇ５ 第５レンズ群
Ｐ ガラスブロック
Ｉ 撮像面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、変倍用の負の屈折力の第２レンズ群、変倍用の負の屈折力の第３レンズ群、変倍に伴う像面変動を補正する正の屈折力の第４レンズ群、ズーミングのためには不動の正の屈折力の第５レンズ群から構成されるズームレンズにおいて、広角端から望遠端へのズーミングに際して前記第２レンズ群は像側に移動し、前記第３レンズ群は物体側に凸状の軌跡を描くように移動し、広角端における全系の焦点距離をｆｗ、ズーム比をＺ、前記第３レンズ群が最も物体側に位置するズームポジションでの全系の焦点距離をｆｚとするとき、
ｆｗ×Ｚ0.07 ＜ ｆｚ ＜ ｆｗ×Ｚ0.5
なる条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
【請求項２】
前記第２レンズ群の広角端における結像倍率をβ２ｗ、焦点距離ｆｚのズーム位置における前記第２レンズ群の結像倍率をβ２ｚとするとき、
０．０３ ＜ β２ｗ／β２ｚ／Ｚ ＜ ０．１２
なる条件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。
【請求項３】
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、前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３とするとき、
４．０ ＜ |ｆ１／ｆ２| ＜ ７．０
１．１ ＜ |ｆ１／ｆ３| ＜ ２．０
０．９ ＜ ｆ１／ｆ４ ＜ ４．０
なる条件を満足することを特徴とする請求項１又は２に記載のズームレンズ。
【請求項４】
広角端から望遠端へのズーミングに際し、前記第４レンズ群は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、２又は３に記載のズームレンズ。
【請求項５】
前記第１レンズ群の一部のレンズ群を物体側へ移動させて無限遠物体から近距離物体へのフォーカスを行う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。
【請求項６】
前記第５レンズ群の一部のレンズ群を物体側へ移動させて無限遠物体から近距離物体へのフォーカスを行う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。
【請求項７】
前記第４レンズ群が物体距離無限遠から至近に掛けて物体側から像側に繰り出すようにフォーカスを行う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。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１項に記載のズームレンズと、該ズームレンズによって形成した像を受光する固体撮像素子と、を有していることを特徴とする撮像装置。
【請求項９】
前記固体撮像素子のイメージサイズの対角長をφとするとき、
０．４５ ＜ ｆｗ／φ
７ ＜ Ｚ
なる条件を満足することを特徴とする請求項７に記載のズームレンズ。
【請求項１】
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、変倍用の負の屈折力の第２レンズ群、変倍用の負の屈折力の第３レンズ群、変倍に伴う像面変動を補正する正の屈折力の第４レンズ群、ズーミングのためには不動の正の屈折力の第５レンズ群から構成されるズームレンズにおいて、広角端から望遠端へのズーミングに際して前記第２レンズ群は像側に移動し、前記第３レンズ群は物体側に凸状の軌跡を描くように移動し、広角端における全系の焦点距離をｆｗ、ズーム比をＺ、前記第３レンズ群が最も物体側に位置するズームポジションでの全系の焦点距離をｆｚとするとき、
ｆｗ×Ｚ0.07 ＜ ｆｚ ＜ ｆｗ×Ｚ0.5
なる条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
【請求項２】
前記第２レンズ群の広角端における結像倍率をβ２ｗ、焦点距離ｆｚのズーム位置における前記第２レンズ群の結像倍率をβ２ｚとするとき、
０．０３ ＜ β２ｗ／β２ｚ／Ｚ ＜ ０．１２
なる条件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。
【請求項３】
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、前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３とするとき、
４．０ ＜ |ｆ１／ｆ２| ＜ ７．０
１．１ ＜ |ｆ１／ｆ３| ＜ ２．０
０．９ ＜ ｆ１／ｆ４ ＜ ４．０
なる条件を満足することを特徴とする請求項１又は２に記載のズームレンズ。
【請求項４】
広角端から望遠端へのズーミングに際し、前記第４レンズ群は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、２又は３に記載のズームレンズ。
【請求項５】
前記第１レンズ群の一部のレンズ群を物体側へ移動させて無限遠物体から近距離物体へのフォーカスを行う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。
【請求項６】
前記第５レンズ群の一部のレンズ群を物体側へ移動させて無限遠物体から近距離物体へのフォーカスを行う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。
【請求項７】
前記第４レンズ群が物体距離無限遠から至近に掛けて物体側から像側に繰り出すようにフォーカスを行う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。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１項に記載のズームレンズと、該ズームレンズによって形成した像を受光する固体撮像素子と、を有していることを特徴とする撮像装置。
【請求項９】
前記固体撮像素子のイメージサイズの対角長をφとするとき、
０．４５ ＜ ｆｗ／φ
７ ＜ Ｚ
なる条件を満足することを特徴とする請求項７に記載のズームレンズ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【公開番号】特開２０１１−１０７６９３（Ｐ２０１１−１０７６９３Ａ）
【公開日】平成２３年６月２日（２０１１．６．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２３３４３３（Ｐ２０１０−２３３４３３）
【出願日】平成２２年１０月１８日（２０１０．１０．１８）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月２日（２０１１．６．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１０月１８日（２０１０．１０．１８）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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