ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
【課題】 フォーカシング時の収差変動が小さく、物体距離全般にわたり高い光学性能を有するズームレンズを得ること。
【解決手段】フォーカシングに際して複数のレンズ群が移動するズームレンズであって、該ズームレンズは、負の屈折力の第Ｎレンズ群と、該第Ｎレンズ群の像側に配置された正の屈折力の第Ｐレンズ群を含み、無限遠から最至近距離へのフォーカシングに際して、前記第Ｎレンズ群は像側へ移動し、前記第Ｐレンズ群は物体側へ移動すること。
【解決手段】フォーカシングに際して複数のレンズ群が移動するズームレンズであって、該ズームレンズは、負の屈折力の第Ｎレンズ群と、該第Ｎレンズ群の像側に配置された正の屈折力の第Ｐレンズ群を含み、無限遠から最至近距離へのフォーカシングに際して、前記第Ｎレンズ群は像側へ移動し、前記第Ｐレンズ群は物体側へ移動すること。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スチルカメラ、テレビカメラ、ビデオカメラ、写真用カメラ、そしてデジタルカメラ等に好適なズームレンズに関する。特に、無限遠から最至近距離に至る物体距離全般にわたり良好なる収差補正を行うことのできるフォーカシング方式を用いたズームレンズに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ズームレンズのフォーカシング方式として、最も物体側に位置する第１レンズ群を光軸方向に移動させて行う所謂前玉フォーカス方式が知られている。この他、第２レンズ群以降のレンズ群を光軸方向に移動させてフォーカシングする所謂インナーフォーカス方式又はリアフォーカス方式が知られている。これらのフォーカス方式では、いずれもフォーカシングに際して１つのレンズ群を光軸方向に移動させている。１つのレンズ群を移動させてフォーカシングする方式は、フォーカシングの際、収差変動が生じやすく、物体距離全域にわたり良好な光学性能を得ることが困難である。
【０００３】
特にマクロレンズ系に要望されている程度に物体距離が至近距離になると、収差変動が大きくなり、高い光学性能を維持するのが困難になってくる。近年、無限遠からマクロレンズ系に要望されている程度の至近距離まで広い撮影距離範囲にわたり、良好なる光学性能を有するズームレンズが望まれている。従来よりフォーカシング方式として、フォーカシングの際の収差変動を改善するため、フォーカシングに際して複数のレンズ群を光軸方向に移動させるフローティング方式を利用したズームレンズが知られている（特許文献１〜４）。
【０００４】
フローティング方式を用いると、至近距離にフォーカシングする際、フォーカシングレンズ群のフォーカスストローク（移動量）を短くすることができ、レンズ系全体の小型化が図れる他、収差変動の低減を図ることが容易となる。特にマクロ撮影と同様の至近距離まで収差変動を少なくしつつ、フォーカシングが容易となる。
【０００５】
特許文献１では、物体側より正の屈折力の前群、ズーミングに際して移動する変倍群、固定のリレーレンズ群からなるズームレンズにおいて、リレーレンズ群中の２つのレンズ群をフォーカシングに際して移動させている。特許文献２では、物体側より負の屈折力の前群、ズーミングに際して移動する変倍群、固定のリレーレンズ群からなるズームレンズにおいて、リレーレンズ群の２つのレンズ群をフォーカシングに際して移動させている。
【０００６】
特許文献３のズームレンズでは、物体側より像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、そして最終レンズ群に負の屈折力のレンズ群を有している。そして第１レンズ群および最終レンズ群をフォーカシングに際して移動させている。また、特許文献４のズームレンズでは、物体側より像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、負の屈折力の第４レンズ群、正の屈折力の第５レンズ群を有している。そして第１レンズ群、第２レンズ群をフォーカシングに際して移動させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開昭６１-２３６５１６号公報
【特許文献２】特開昭６２-１５３９１４号公報
【特許文献３】特開平０８−０１５６０８号公報
【特許文献４】特開平１１−２５８５０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ズームレンズにおいて、全ズーム範囲および物体距離全般（全フォーカス範囲）にわたり高い光学性能を得るためには、ズームレンズを構成する各レンズ群のパワーやレンズ構成等を適切に設定する必要がある。例えばズーム方式やフォーカシング方式を適切に設定することが重要になってくる。
【０００９】
一般に、撮影可能な物体距離を短くし、撮影倍率を大きくしようとすると、フォーカシングに際して収差変動が増大し、光学性能が大きく低下してくる。前述したフローティング方式は、フォーカシングに際しての収差変動を少なくするために有効な方式である。しかしながら、ズームレンズを構成するレンズ群のうち、単に複数のレンズ群を移動させることにより、フォーカシングを行っても収差変動を少なくし、高い光学性能を維持するのは困難である。
【００１０】
例えばズーミングに際して移動させるレンズ群構成、そしてフォーカシングに際して移動させる複数のレンズ群の屈折力や、移動量等の移動条件、更にはフォーカス敏感度等を適切に設定することが重要になってくる。これらの構成が不適切であると、所定のズーム比を確保しつつ、物体距離全般にわたり高い光学性能を得るのが困難になってくる。
【００１１】
本発明は、フォーカシング時の収差変動が小さく、物体距離全般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】
【００１２】
本発明のズームレンズは、フォーカシングに際して複数のレンズ群が移動するズームレンズであって、該ズームレンズは、負の屈折力の第Ｎレンズ群と、該第Ｎレンズ群の像側に配置された正の屈折力の第Ｐレンズ群を含み、無限遠から最至近距離へのフォーカシングに際して、前記第Ｎレンズ群は像側へ移動し、前記第Ｐレンズ群は物体側へ移動することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、フォーカシング時の収差変動が小さく、物体距離全般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】
【００１４】
【図１】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ） 本発明の数値実施例１の物体距離無限遠での広角端、中間のズーム位置、望遠端におけるレンズ断面図
【図２】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ） 本発明の数値実施例１の物体距離至近での広角端、中間のズーム位置、望遠端におけるレンズ断面図
【図３】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ） 本発明の数値実施例１の物体距離無限遠での広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図
【図４】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ） 本発明の数値実施例１の物体距離至近での広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図
【図５】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ） 本発明の数値実施例２の物体距離無限遠での広角端、中間のズーム位置、望遠端におけるレンズ断面図
【図６】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ） 本発明の数値実施例２の物体距離至近での広角端、中間のズーム位置、望遠端におけるレンズ断面図
【図７】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ） 本発明の数値実施例２の物体距離無限遠での広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図
【図８】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ） 本発明の数値実施例２の物体距離至近での広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図
【図９】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ） 本発明の数値実施例３の物体距離無限遠での広角端、中間のズーム位置、望遠端におけるレンズ断面図
【図１０】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ） 本発明の数値実施例３の物体距離至近での広角端、中間のズーム位置、望遠端におけるレンズ断面図
【図１１】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ） 本発明の数値実施例３の物体距離無限遠での広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図
【図１２】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ） 本発明の数値実施例３の物体距離至近での広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図
【図１３】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ） 本発明の数値実施例４の物体距離無限遠での広角端、中間のズーム位置、望遠端におけるレンズ断面図
【図１４】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ） 本発明の数値実施例４の物体距離至近での広角端、中間のズーム位置、望遠端におけるレンズ断面図
【図１５】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ） 本発明の数値実施例４の物体距離無限遠での広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図
【図１６】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ） 本発明の数値実施例４の物体距離至近での広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図
【図１７】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ） 本発明の数値実施例５の物体距離無限遠での広角端、中間のズーム位置、望遠端におけるレンズ断面図
【図１８】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ） 本発明の数値実施例５の物体距離至近での広角端、中間のズーム位置、望遠端におけるレンズ断面図
【図１９】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ） 本発明の数値実施例５の物体距離無限遠での広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図
【図２０】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ） 本発明の数値実施例５の物体距離至近での広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図
【図２１】本発明のズームレンズの基本原理を示す近軸概念図
【図２２】本発明の撮像装置の要部概略図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を用いて本発明のズームレンズ及びそれを有する撮像装置の実施例について説明する。本発明のズームレンズは、フォーカシングに際して複数のレンズ群が移動する。ズームレンズは負の屈折力の第Ｎレンズ群と、第Ｎレンズ群の像側に配置された正の屈折力の第Ｐレンズ群を含む。無限遠から最至近距離へのフォーカシングに際して第Ｎレンズ群は像側へ移動し、第Ｐレンズ群は物体側へ移動する。
【００１６】
なお、最至近距離とは、各焦点距離における最短の撮影距離であり、各焦点距離における合焦範囲のうち撮影距離が短い側の端に相当する。また、撮影距離とはカメラ本体に設けた距離基準マーク（例えば像面）から被写体までの距離である。また、本発明におけるレンズ群とは、ズーミングまたはフォーカシングに際して一体で移動する複数のレンズまたは単レンズをいう。
【００１７】
一般に迅速なＡＦ（オートフォーカス）を行うためには、絞りよりも後方に配置された小型かつ軽量のレンズ群でフォーカシングを行うことが望ましい。また、フォーカシングによる収差の変動を抑制するためには、複数のレンズ群を独立に移動させるフローティング方式を用いることが望ましい。更に、レンズ全系を小型化するためには、最至近距離にフォーカシングするときの各フォーカスレンズ群の移動量が少ないことが好ましい。
【００１８】
本発明のズームレンズでは、無限遠から最至近距離へのフォーカシングの際、絞りよりも像側に位置する負の屈折力の第Ｎレンズ群を像側へ、その像側に隣接して、又は他のレンズ群を挟んで位置する正の屈折力の第Ｐレンズ群を物体側へ繰り出している。これにより、最大撮影倍率を上げることと、フォーカシングによる収差変動の低減を図っている。
【００１９】
フォーカスレンズ群の並び順は、物体側から像側へ順に、負の屈折力の第Ｎレンズ群、正の屈折力の第Ｐレンズ群の順である。この屈折力の並び順が正、負の順だと、必要な長さのバックフォーカスの確保すること、及びフォーカシングに際しての収差変動の補正が困難となる。
【００２０】
次に本発明のズームレンズにおいて、高い撮影倍率を得るための基本的な光学原理を説明する。物体側から像側へ順に、ズーミングの際に可動のレンズ群を含むズーム部、結像を担う結像部、というレンズ構成で、ズーム部から出射し、結像部に入射する光束が平行光の場合、そのズーム部はアフォーカル系と呼ばれる。このとき全系の焦点距離fと結像部の焦点距離f0には以下の関係式が成り立つ。
【００２１】
f=γ×f0
式中のγは角倍率と呼ばれ、物体側から入射する光束と結像部に入射する光束の光軸からの高さの比で定義される。角倍率γを変化させることで全系の焦点距離が変化し、ズームレンズが構成される。図２１はこの光学系の特徴の説明図である。アフォーカル系の結合により、像側主点位置は図中のH’0からH’に変化し、焦点距離が変化するが、像側焦点位置F’は変化しない。このような光学系において、結像部でフォーカシングを行うと、光学系の撮影倍率βzと、結像部の撮影倍率βRには、以下の関係が成り立つ。
【００２２】
βZ=βR/γ
この関係は、以下によって導かれる。ニュートンの公式（典拠：松居吉哉 レンズ設計法 共立出版）
x・x’=f2
より、光学系の撮影倍率は、像側焦点から像面までの距離x’と、光学系の焦点距離fによって、
βZ＝-x’/f＝-x’/γ・f0=βR/γ
の関係が成り立つ。
【００２３】
アフォーカル系の接続によって、距離x’が変化せずに焦点距離fが角倍率γによって変化するので、光学系の撮影倍率は、結像系の横倍率βRと角倍率γによって決まる。この原理を用いて、全ズーム域の撮影倍率を決めることができる。例えば本発明の後述する数値実施例１では、結像部となる、レンズ群LRの焦点距離が113mm、望遠端での角倍率γ＝1.7となっている。結像部の最至近距離での横倍率が0.85なので、望遠端での撮影倍率βZは0.85/1.7＝0.5倍となる。
【００２４】
本発明のズームレンズにおいて、最大撮影倍率は望遠端における最至近距離の倍率になる。レンズ群Ｒを一つのマクロレンズ光学系と考えると、上述の原理から、本発明はマクロレンズの物点が、物体側に位置するズーム光学系によって変化する光学系と考えることができる。この場合、望遠端の物点が全ズーム域で最も長くなり、この距離がバックフォーカスを変えずに焦点距離を変えることができる、ズームレンズとしての最短の撮影距離となる。
【００２５】
また、本発明では、広角域での撮影倍率を、ズームレンズとしての最大撮影倍率よりも上げることができる。本発明の後述する数値実施例１において、広角端の角倍率は0.63なので、広角端で、望遠端の最至近距離と同じ量フォーカスレンズ群が繰り出した状態での撮影倍率は0.85/0.63＝1.3倍となる。角倍率γの設定によって、レンズ群LRの横倍率よりもズーム全系としての撮影倍率を上げ、更なる近距離の撮影が容易となる。
【００２６】
本発明では、フォーカスレンズ群の移動量によって、最至近距離を任意に設定することができる。その際は、最大撮影倍率が小さくても、フローティングによって、フォーカス全域に渡って良好な性能が保たれたズームレンズが得られる。
【００２７】
図１(A)、(B)、(C)は本発明の数値実施例１の無限遠にフォーカスしているときの広角端（短焦点距離端）、中間のズーム位置、望遠端（長焦点距離端）のレンズ断面図である。図２(A)、(B)、(C)は本発明の数値実施例１の最至近距離にフォーカスしているときの広角端、中間のズーム位置、望遠端におけるレンズ断面図である。図３(A)、(B)、(C)は本発明の数値実施例１の無限遠にフォーカスしているときの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。図４(A)、(B)、(C)は本発明の数値実施例１の最至近距離にフォーカスしているときの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。
【００２８】
図５(A)、(B)、(C)は本発明の数値実施例２の無限遠にフォーカスしているときの広角端、中間のズーム位置、望遠端のレンズ断面図である。図６(A)、(B)、(C)は本発明の数値実施例２の最至近距離にフォーカスしているときの広角端、中間のズーム位置、望遠端におけるレンズ断面図である。図７(A)、(B)、(C)は本発明の数値実施例２の無限遠にフォーカスしているときの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。図８(A)、(B)、(C)は本発明の数値実施例２の最至近距離にフォーカスしているときの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。
【００２９】
図９(A)、(B)、(C)は本発明の数値実施例３の無限遠にフォーカスしているときの広角端、中間のズーム位置、望遠端のレンズ断面図である。図１０(A)、(B)、(C)は本発明の数値実施例３の最至近距離にフォーカスしているときの広角端、中間のズーム位置、望遠端におけるレンズ断面図である。図１１(A)、(B)、(C)は本発明の数値実施例３の無限遠にフォーカスしているときの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。図１２(A)、(B)、(C)は本発明の数値実施例３の最至近距離にフォーカスしているときの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。
【００３０】
図１３(A)、(B)、(C)は本発明の数値実施例４の無限遠にフォーカスしているときの広角端、中間のズーム位置、望遠端のレンズ断面図である。図１４(A)、(B)、(C)は本発明の数値実施例４の最至近距離にフォーカスしているときの広角端、中間のズーム位置、望遠端におけるレンズ断面図である。図１５(A)、(B)、(C)は本発明の数値実施例４の無限遠にフォーカスしているときの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。図１６(A)、(B)、(C)は本発明の数値実施例４の最至近距離にフォーカスしているときの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。
【００３１】
図１７(A)、(B)、(C)は本発明の数値実施例５の無限遠にフォーカスしているときの広角端、中間のズーム位置、望遠端のレンズ断面図である。図１８(A)、(B)、(C)は本発明の数値実施例５の最至近距離にフォーカスしているときの広角端、中間のズーム位置、望遠端におけるレンズ断面図である。図１９(A)、(B)、(C)は本発明の数値実施例５の無限遠にフォーカスしているときの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。図２０(A)、(B)、(C)は本発明の数値実施例５の最至近距離にフォーカスしているときの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。
【００３２】
図２１は本発明のズームレンズの説明図である。図２２は本発明の撮像装置の要部概略図である。レンズ断面図において左方が物体側（被写体側）で、右方が像側である。各レンズ断面図において、ｉを物体側から数えたときの順番としたときＬｉは第ｉレンズ群である。ＬＦは複数のレンズ群を有する前群、ＳＰは開口絞り、ＬＲは複数のレンズ群を有する後群である。ＦＣはフレアーカット絞り、ＳＰ２はＦｎｏ絞りであり、ズーミングに対応させて開口径を変えて全系のＦナンバーを変化させている。
【００３３】
ＩＰは像面であり、ビデオカメラやデジタルスチルカメラの撮影光学系として使用する際にはＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の固体撮像素子（光電変換素子）の撮像面が、銀塩フィルム用カメラのときはフィルム面に相当する。ズームに関する矢印は広角端から望遠端のズーム位置へのズーミングにおける各レンズ群の移動軌跡を示している。フォーカスに関する点線で示す矢印は、無限遠から最至近距離へのフォーカシングに関する各レンズ群の移動軌跡を示している。
【００３４】
球面収差図において、実線はｄ線である。非点収差図は点線はメリディオナル像面、実線はサジタル像面である。歪曲はｄ線について示している。FnoはFナンバー、ωは半画角（度）である。尚、以下の各実施例において広角端と望遠端とは変倍用レンズ群が機構上、光軸上を移動可能な範囲の両端に位置したときのズーム位置をいう。
【００３５】
次に本発明のズームレンズの特徴について説明する。各実施例において、前群ＬＦはズーミングに際して移動する負の屈折力のレンズ群と、ズーミングに際して移動する正の屈折力のレンズ群を有している。後群ＬＲは無限遠から最至近距離へのフォーカシングに際して像側へ移動する負の屈折力の第Ｎレンズ群と物体側へ移動する正の屈折力の第Ｐレンズ群を有する。望遠端において無限遠にフォーカスしているときの第Ｎレンズ群と第Ｐレンズ群のフォーカス敏感度を各々ＦＮ、ＦＰとする。このとき、
−１０．０＜ＦＮ＜０．０ ・・・（１）
２．０＜ＦＰ＜１０．０ ・・・（２）
なる条件式を満足している。
【００３６】
条件式（１）、（２）は、フォーカシングの際に移動する第Ｎレンズ群と第Ｐレンズ群のフォーカス敏感度に関する。式中のＦＮは、負の屈折力のフォーカス用の第Ｎレンズ群のフォーカス敏感度、ＦPは、正の屈折力のフォーカス用の第Ｐレンズ群のフォーカス敏感度である。
【００３７】
ここでフォーカス敏感度とは、「フォーカスレンズ群が１ミリ（単位量）移動することで生じる、像点の移動量」として定義される値である。条件式（１）、（２）は、それぞれのフォーカスレンズ群が移動することで、最至近距離が短縮することを示しており、効率のよい最至近距離の短縮と至近距離での光学性能を良好に維持するための条件式である。
【００３８】
条件式（１）の上限を超え、フォーカス敏感度ＦＮが正の値を取ると、負の屈折力の第Ｎレンズ群が像側へ移動することで最至近距離は長くなり、全系が大型化してくる。条件式（１）の下限を超えるほど負の屈折力の第Ｎレンズ群の屈折力が強いと、フォーカシングによる諸収差の変動を補正することが困難となる。
【００３９】
条件式（２）の上限を超える程、正の屈折力の第Ｐレンズ群の屈折力が強いと、フォーカシングによる諸収差の変動の補正が困難となる。条件式（２）の下限を超えるほど正の屈折力の第Ｐレンズ群の屈折力が弱いと、全系が大型化してくる。更にフォーカス敏感度ＦPが負の値を取ると、正の屈折力の第Ｐレンズ群を物体側に移動させることで最至近距離が長くなってしまい、全系が大型化してくる。
【００４０】
各実施例において、更に好ましくは次の条件式のうち１以上を満足するのが良い。ズームレンズは物体側から像側へ順に、複数のレンズ群を有する前群ＬＦ、開口絞りＳＰ、複数のレンズ群を有する後群ＬＲよりなっている。望遠端において無限遠から最至近距離へのフォーカシングに際しての第Ｎレンズ群と第Ｐレンズ群の移動量を各々ｄｆＮ、ｄｆＰとする。広角端において無限遠にフォーカスしているときの後群ＬＲの焦点距離をｆＲとする。
【００４１】
望遠端において、無限遠と最至近距離にフォーカスしているときの後群ＬＲの横倍率を各々βＲｔｉｎｆ、βＲｔｍｏｄとする。広角端において無限遠にフォーカスしているときの、後群ＬＲの物体側のレンズ面から後群ＬＲの前側主点位置までの距離をＯ１Ｒとする。このとき次の条件式のうち１以上を満足するのが良い。
【００４２】
０．０８＜｜ｄｆＮ／ｆＲ｜＜０．３０ ・・・（３）
０．０８＜｜ｄｆＰ／ｆＲ｜＜０．３０ ・・・（４）
０．８＜｜ｄｆＮ／ｄｆＰ｜＜１．５ ・・・（５）
０．２＜｜βＲｔｉｎｆ−βＲｔｍｏｄ｜＜１．０ ・・・（６）
｜Ｏ１Ｒ／ｆＲ｜＜０．５ ・・・（７）
ここで移動量の符号は像側へ移動したときを正、物体側に移動したときを負としている。
【００４３】
条件式（３）、（４）は、フォーカシングで移動する第Ｎレンズ群と第Ｐレンズ群の移動量に関し、最至近距離を短縮するためのものである。
【００４４】
条件式（３）、（４）の上限を超えて、第Ｎレンズ群と第Ｐレンズ群の移動量が増大すると、全系が大型化してくる。条件式（３）、（４）の下限を超えて、フォーカスレンズ群の移動量が少なくなると、第Ｎレンズ群Ｎと第Ｐレンズ群Ｐの屈折力を強めないと、無限遠から最至近距離までのフォーカシングができなくなる。また第Ｎレンズ群と第Ｐレンズ群の屈折力を強めるとフォーカシングによる諸収差の変動が大きくなり、これを補正するのが困難となる。
【００４５】
更に条件式（５）は、フォーカシングの際に移動する第Ｎレンズ群と第Ｐレンズ群の移動量の比を表わす。負の屈折力の第Ｎレンズ群を像側に移動させると、球面収差がオーバー方向、像面がアンダー方向に移動する。正の屈折力の第Ｐレンズ群を物体側に移動させると、球面収差がアンダー方向、像面がオーバー方向に移動する。
【００４６】
条件式（５）を満たすように第Ｎレンズ群と第Ｐレンズ群を移動させることで、それらの収差変化を相殺し、最至近距離での良好な光学性能を得るのが容易となる。条件式（５）の上限、下限を超えると、移動量の大きい方のフォーカスレンズ群が持つ、フォーカシングに際しての収差変動が多く生じ、最至近距離での光学性能を良好に維持するのが困難になる。
【００４７】
条件式（６）は、開口絞りＳＰよりも像側に位置する後群ＬＲの望遠端における無限遠と最至近距離での結像倍率に関し、ズームレンズの最至近距離での撮影倍率に関わる。条件式（６）の上限を超える程、後群ＬＲの横倍率が大きいと、ズーミング及びフォーカシングに際しての収差変動の補正が困難となる。条件式（６）の下限を超える程、後群ＬＲの横倍率が小さいと、所望の最大撮影倍率を得ることが困難となる。
【００４８】
条件式（７）は、開口絞りＳＰの後方に位置する後群ＬＲの広角端において無限遠にフォーカスしているときの前側主点位置の範囲を示し、ズームレンズのコンパクト化を図るためのものである。条件式（７）の上限を超える程、開口絞りＳＰよりも後方の後群ＬＲの前側主点位置が像側にあると、軸外光線の高さによってフォーカスレンズ群、特に像側に位置する正の屈折力の第Ｐレンズ群の有効径が増大し、全系が大型化してくる。またフォーカスレンズ群の重量も重くなり、迅速なＡＦが困難になる。
【００４９】
開口絞りＳＰより像側に位置する後群ＬＲは、最至近距離での撮影倍率を上げるマクロレンズ系として機能する。条件式（７）を満足するには負の屈折力の第Ｎレンズ群、その像側の正の屈折力の第Ｐレンズ群の屈折力を強めることが困難になる。その結果マクロレンズ系としての最大撮影倍率は、単焦点距離のマクロレンズ系のように大きく設定することが困難である。
【００５０】
これに対して本発明のズームレンズでは前述の原理により、所望の撮影倍率を得るための角倍率γを設定している。これにより、マクロレンズ系のような大きな撮影倍率を確保しなくてもよくなる。これによってズームレンズのコンパクト化を確保しながら、高い撮影倍率を得ている。尚、各実施例において、光学系内部の一部のレンズを防振レンズ群として光軸に対して垂直方向の成分を持つ方向に移動させることにより、振動時の像のブレを補正しても良い。
【００５１】
以上のように各実施例によれば、最大撮影倍率０．５程度を有し、全ズーム範囲及び全フォーカス範囲において良好な光学性能を持つズームレンズの提供が得られる。次に各実施例のズームレンズのレンズ構成の特徴について説明する。実施例１のズームレンズにおいて前群ＬＦは、物体側より像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群Ｌ１、負の屈折力の第２レンズ群Ｌ２、正の屈折力の第３レンズ群より構成されている。後群ＬＲは正の屈折力の第４レンズ群Ｌ４、負の屈折力の第５レンズ群Ｌ５、正の屈折力の第６レンズ群Ｌ６、負の屈折力の第７レンズ群Ｌ７より構成されている。
【００５２】
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Ｌ２は像側へ移動し、第３レンズ群Ｌ３は像側へ凸状の軌跡を描いて移動する。無限遠から最至近距離へのフォーカシングに際して第５レンズ群（第Ｎレンズ群）Ｌ５は像側へ、第６レンズ群（第Ｐレンズ群）Ｌ６は物体側へ移動する。広角端から望遠端へのズーミングに際して、第２レンズ群Ｌ２が主たる変倍を行い、変倍によって移動する像面を、第３レンズ群Ｌ３の移動によって補正している。２つのレンズ群が移動することで、必要な変倍を得るとともに、諸収差のズーミングによる変動を抑えている。
【００５３】
本実施例は、フォーカスの際に２つのレンズ群が移動しているが、更なるフォーカス時の収差変動を低減するために、２つ以上のレンズ群を移動させてもよい。実施例１において、更に好ましくは条件式（１）乃至（７）は以下の数値範囲にあることが望ましい。
【００５４】
−５．０＜ＦＮ＜−２ ・・・（１ａ）
２．０＜ＦＰ＜５．０ ・・・（２ａ）
０．１０＜｜ｄｆＮ／ｆＲ｜＜０．３０ ・・・（３ａ）
０．１０＜｜ｄｆＰ／ｆＲ｜＜０．３０ ・・・（４ａ）
１．１＜｜ｄｆＮ／ｄｆＰ｜＜１．５ ・・・（５ａ）
０．７＜｜βＲｔｉｎｆ−βＲｔｍｏｄ｜＜１．０ ・・・（６ａ）
｜Ｏ１Ｒ／ｆＲ｜＜０．４ ・・・（７ａ）
実施例２のズームレンズにおいて前群ＬＦは物体側から像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群Ｌ１、負の屈折力の第２レンズ群Ｌ２、正の屈折力の第３レンズ群Ｌ３より構成されている。後群ＬＲは正の屈折力の第４レンズ群Ｌ４、負の屈折力の第５レンズ群Ｌ５、正の屈折力の第６レンズ群Ｌ６、正の屈折力の第７レンズ群Ｌ７、負の屈折力の第８レンズ群Ｌ８より構成されている。
【００５５】
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Ｌ２は像側へ移動し、第３レンズ群Ｌ３は像側へ凸状の軌跡を描いて移動する。無限遠から最至近距離へのフォーカシングに際して第５レンズ群（第Ｎレンズ群）Ｌ５は像側へ、第７レンズ群（第Ｐレンズ群）Ｌ７は物体側へ移動する。広角端から望遠端へのズーミングに際して、第２レンズ群Ｌ２が主たる変倍を行い、変倍によって移動する像面を、第３レンズ群Ｌ３の移動によって補正している。２つのレンズ群が移動することで、必要な変倍を得るとともに、諸収差のズーミングによる変動を抑えている。
【００５６】
本実施例は、フォーカスの際に２つのレンズ群が移動しているが、更なるフォーカス時の収差変動の低減のために、２つ以上のレンズ群を移動させてもよい。実施例２において更に好ましくは条件式（１）乃至（７）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
【００５７】
−１０．０＜ＦＮ＜−５．０ ・・・（１ｂ）
２．０＜ＦＰ＜９．０ ・・・（２ｂ）
０．１０＜｜ｄｆＮ／ｆＲ｜＜０．３０ ・・・（３ｂ）
０．１０＜｜ｄｆＰ／ｆＲ｜＜０．３０ ・・・（４ｂ）
０．９＜｜ｄｆＮ／ｄｆＰ｜＜１．２ ・・・（５ｂ）
０．６＜｜βＲｔｉｎｆ−βＲｔｍｏｄ｜＜１．０ ・・・（６ｂ）
０．０＜｜Ｏ１Ｒ／ｆＲ｜＜０．２ ・・・（７ｂ）
実施例３のズームレンズにおいて前群ＬＦは物体側から像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群Ｌ１、負の屈折力の第２レンズ群Ｌ２、正の屈折力の第３レンズ群Ｌ３より構成されている。後群ＬＲは正の屈折力の第４レンズ群Ｌ４、負の屈折力の第５レンズ群Ｌ５、正の屈折力の第６レンズ群Ｌ６、正の屈折力の第７レンズ群Ｌ７、負の屈折力の第８レンズ群Ｌ８より構成されている。
【００５８】
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Ｌ２は像側へ移動し、第３レンズ群Ｌ３は像側へ凸状の軌跡を描いて移動する。第４レンズ群Ｌ４乃至第８レンズ群Ｌ８は一体的に物体側へ移動する。無限遠から最至近距離へのフォーカシングに際して第５レンズ群Ｌ５（第Ｎレンズ群）Ｌ５は像側へ、第７レンズ群（第Ｐレンズ群）Ｌ７は物体側へ移動する。
【００５９】
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Ｌ２が主たる変倍を行い、変倍によって移動する像面を、第３レンズ群Ｌ３の移動によって補正している。ズーミングに際して２つ以上のレンズ群が移動することで、必要な変倍を得るとともに、諸収差のズームによる変動を抑えている。
【００６０】
本実施例は、フォーカスの際に2つのレンズ群が移動しているが、更なるフォーカス時の収差変動の低減のために、２つ以上のレンズ群を移動させてもよい。実施例３において、更に好ましくは条件式（１）乃至（７）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
【００６１】
−１０．０＜ＦＮ＜−２．０ ・・・（１ｃ）
２．０＜ＦＰ＜５．０ ・・・（２ｃ）
０．１０＜｜ｄｆＮ／ｆＲ｜＜０．３０ ・・・（３ｃ）
０．１０＜｜ｄｆＰ／ｆＲ｜＜０．３０ ・・・（４ｃ）
１．０＜｜ｄｆＮ／ｄｆＰ｜＜１．５ ・・・（５ｃ）
０．７＜｜βＲｔｉｎｆ−βＲｔｍｏｄ｜＜１．０ ・・・（６ｃ）
０．０＜｜Ｏ１Ｒ／ｆＲ｜＜０．２ ・・・（７ｃ）
実施例４のズームレンズにおいて、前群ＬＦは物体側から像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群Ｌ１、負の屈折力の第２レンズ群Ｌ２、正の屈折力の第３レンズ群Ｌ３より構成されている。後群ＬＲは正の屈折力の第４レンズ群Ｌ４、負の屈折力の第５レンズ群Ｌ５、正の屈折力の第６レンズ群Ｌ６、負の屈折力の第７レンズ群Ｌ７より構成されている。
【００６２】
広角端から望遠端へのズーミングに際して、第１レンズ群Ｌ１は物体側へ移動し、第２レンズ群Ｌ２は像側へ凸状の軌跡を描いて移動し、第３レンズ群Ｌ３は物体側へ移動する。第４レンズ群Ｌ４乃至第８レンズ群Ｌ８は一体的に物体側へ移動する。無限遠から最至近距離へのフォーカシングに際して第５レンズ群（第Ｎレンズ群）Ｌ５は像側へ、第６レンズ群（第Ｐレンズ群）Ｌ６は物体側へ移動する。
【００６３】
広角端から望遠端へのズーミングに際して、第１、第３レンズ群、第４乃至第８レンズ群が変倍を行い、変倍によって移動する像面を、第２レンズ群Ｌ２の移動によって補正している。ズーミングに際して複数のレンズ群が移動することで、必要な変倍を得るとともに、諸収差のズームによる変動を抑えている。本実施例は、フォーカスの際に２つのレンズ群が移動しているが、更なるフォーカス時の収差変動の低減のために、２つ以上のレンズ群を移動させてもよい。実施例４において、更に好ましくは条件式（１）乃至（７）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
【００６４】
−２．０＜ＦＮ＜０．０ ・・・（１ｄ）
３．０＜ＦＰ＜８．０ ・・・（２ｄ）
０．１０＜｜ｄｆＮ／ｆＲ｜＜０．３０ ・・・（３ｄ）
０．０９＜｜ｄｆＰ／ｆＲ｜＜０．３０ ・・・（４ｄ）
０．９＜｜ｄｆＮ／ｄｆＰ｜＜１．５ ・・・（５ｄ）
０．４＜｜βＲｔｉｎｆ−βＲｔｍｏｄ｜＜０．８ ・・・（６ｄ）
０．１＜｜Ｏ１Ｒ／ｆＲ｜＜０．３ ・・・（７ｄ）
実施例５のズームレンズにおいて前群ＬＦは、物体側から像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群Ｌ１、負の屈折力の第２レンズ群Ｌ２、正の屈折力の第３レンズ群Ｌ３より構成されている。後群ＬＲは正の屈折力の第４レンズ群Ｌ４、負の屈折力の第５レンズ群Ｌ５、正の屈折力の第６レンズ群Ｌ６、負の屈折力の第７レンズ群Ｌ７より構成されている。
【００６５】
広角端から望遠端へのズーミングに際して第１レンズ群Ｌ１、第３レンズ群Ｌ３乃至第７レンズ群Ｌ７は各々異なった軌跡で物体側へ移動し、第２レンズ群Ｌ２は像側へ凸状の軌跡を描いて移動する。無限遠から最至近距離へのフォーカシングに際して第５レンズ群（第Ｎレンズ群）Ｌ５は像側へ、第６レンズ群（第Ｐレンズ群）Ｌ６は物体側へ移動する。
【００６６】
広角端から望遠端へのズーミングに際して、第１、第３レンズ群、第４乃至第７レンズ群が変倍を行い、変倍によって移動する像面を、第２レンズ群Ｌ２の移動によって補正している。ズーミングに際して全てのレンズ群が独立に移動することで、必要な変倍を得るとともに、諸収差のズームによる変動を抑えている。
【００６７】
本実施例は、フォーカスの際に2つのレンズ群が移動しているが、更なるフォーカス時の収差変動の低減のために、２つ以上のレンズ群を移動させてもよい。実施例５において、更に好ましくは条件式（１）乃至（８）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
【００６８】
−２．０＜ＦＮ＜０．０ ・・・（１ｅ）
４．０＜ＦＰ＜８．０ ・・・（２ｅ）
０．０８＜｜ｄｆＮ／ｆＲ｜＜０．２５ ・・・（３ｅ）
０．０８＜｜ｄｆＰ／ｆＲ｜＜０．２５ ・・・（４ｅ）
１．０＜｜ｄｆＮ／ｄｆＰ｜＜１．５ ・・・（５ｅ）
０．３＜｜βＲｔｉｎｆ−βＲｔｍｏｄ｜＜０．６ ・・・（６ｅ）
０．１＜｜Ｏ１Ｒ／ｆＲ｜＜０．２ ・・・（７ｅ）
次に本発明の実施例１〜５に対応する数値実施例１〜５を示す。
【００６９】
数値実施例においてｉは物体側からの面の順番を示す。ｒｉは第ｉ番目の面の曲率半径、ｄｉは第ｉ番目と第ｉ＋１番目の面の間隔である。ｎｄｉとνｄｉは各々レンズの材料の屈折率とアッベ数のｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する値である。また、Ａ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０は非球面係数であり、非球面の形状は、レンズ面と光軸との交点を原点、光の進行方向を正としたとき、光軸方向の位置Ｘ、光軸と垂直方向の位置Ｙより以下の式で表される。
【００７０】
【数１】
【００７１】
但し、Ｒは近軸曲率半径である。また、「ｅ−０Ｘ」は「×１０−ｘ」を意味している。ＢＦはバックフォーカスである。又表１に前述の条件式と数値実施例との関係を示す。
【００７２】
［数値実施例１］
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 100.925 2.1 1.69895 30.1 61.79
2 65.156 0.31 60
3 66.709 8.35 1.43387 95.1 60.01
4 1206.703 0.15 59.58
5 71.044 7.34 1.497 81.5 57.44
6 1793.281 (可変) 56.64
7 157.425 1.2 1.804 46.6 32.52
8 31.727 6.84 29.82
9 -134.64 1.25 1.497 81.5 28.97
10 33.05 4.77 1.80518 25.4 28.1
11 493.419 3.61 27.57
12 -47.186 1.25 1.801 35 26.84
13 -172.301 (可変) 27.24
14 190.401 4.9 1.6968 55.5 27.89
15 -29.377 1.4 1.83481 42.7 28
16 -68.103 (可変) 28.67
17(絞り) ∞ 1.4 28.69
18 62.76 3.57 1.6727 32.1 28.69
19 -98.523 0.2 28.53
20 42.855 3.8 1.6968 55.5 26.73
21 80.685 2.44 25.18
22 -91.944 1.6 1.80518 25.4 24.7
23 28.001 5.04 1.59282 68.6 23.32
24 -77.381 (可変) 22.99
25 1629.791 1.37 1.84666 23.9 22.17
26 36.519 3.14 21.36
27 -64.404 2.05 1.6223 53.2 21.36
28 31.211 4.32 1.80809 22.8 21.99
29 -119.497 (可変) 22.05
30 357.537 5.04 1.72 50.2 35.22
31 -53.635 0.5 35.53
32 62.636 7.26 1.6223 53.2 34.52
33 -43.07 1.5 1.883 40.8 34.09
34 645.292 (可変) 33.32
35 -131.214 1.5 1.834 37.2 32.96
36 45.5 3.29 32.9
37 43.514 3.54 1.883 40.8 35.8
38 96.86 (可変) 35.67
像面 ∞
各種データ
ズーム比 2.68
広角 中間 望遠
焦点距離 72.11 131.37 193.4
Fナンバー 4 4 4
画角 16.7 9.35 6.38
像高 21.64 21.64 21.64
レンズ全長 234.52 234.52 234.52
BF 50.12 50.12 50.12
d6 2.37 31.13 42.35
d13 28.82 15.21 0.95
d16 16.3 1.16 4.19
d24 0.71 0.71 0.71
d29 38.39 38.39 38.39
d34 2.78 2.78 2.78
d38 50.12 50.12 50.12
入射瞳位置 59.23 131.61 171.53
射出瞳位置 -97.31 -97.31 -97.31
前側主点位置 96.07 145.92 111.23
後側主点位置 -21.99 -81.25 -143.27
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 1 111.53 18.25 4.86 -7.69
2 7 -32.51 18.92 5.2 -8.85
3 14 89.69 6.3 2.81 -0.88
4 17 55.87 18.05 0.36 -12.1
5 25 -54.26 10.89 -1.54 -9.53
6 30 53.49 14.29 0.86 -7.59
7 35 -78.84 8.33 -1.22 -7.24
単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -269.54
2 3 162.39
3 5 148.63
4 7 -49.63
5 9 -53.26
6 10 43.79
7 12 -81.49
8 14 36.86
9 15 -62.92
10 18 57.5
11 20 125.98
12 22 -26.5
13 23 35.31
14 25 -44.14
15 27 -33.51
16 28 31.02
17 30 65.11
18 32 42.12
19 33 -45.68
20 35 -40.35
21 37 86.78
【００７３】
［数値実施例２］
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 142.116 2.1 1.72047 34.7 61.09
2 75.448 0.5 59.57
3 75.024 10 1.43387 95.1 59.61
4 -258.928 0.15 59.17
5 59.745 7.3 1.43387 95.1 55.63
6 350.491 (可変) 54.74
7 494.288 1.2 1.804 46.6 31.2
8 32.35 4 28.67
9 1145.599 1.25 1.497 81.5 28.46
10 28.377 4.77 1.80518 25.4 27.52
11 222.399 2.5 26.96
12 -49.976 1.25 1.801 35 26.82
13 -366.162 (可変) 26.74
14 155.236 4.9 1.6968 55.5 27.22
15 -28.249 1.4 1.83481 42.7 27.32
16 -65.951 (可変) 27.96
17(絞り) ∞ 1.4 27.69
18 127.375 3.57 1.6727 32.1 27.65
19 -76.515 0.2 27.5
20 31.655 3.8 1.6968 55.5 25.73
21 85.018 2.24 24.53
22 -111.684 1.6 1.80518 25.4 23.93
23 26.296 5.04 1.59282 68.6 22.34
24 -75.11 (可変) 21.89
25 467.939 1.37 1.84666 23.9 20.81
26 29.607 2.86 19.78
27 -61.646 1.08 1.6223 53.2 19.76
28 24.917 4.32 1.80809 22.8 20.14
29 -100.428 (可変) 20.12
30 160.401 2.5 1.76182 26.5 24.23
31 106.675 (可変) 24.63
32 -142.61 3.08 1.80518 25.4 30.72
33 -42.788 0.5 31.06
34 59.299 6.42 1.51742 52.4 31.06
35 -37.718 1.5 2.00069 25.5 30.86
36 -114.687 (可変) 31.16
37 -83.271 1.5 1.834 37.2 31.04
38 56.799 3.29 31.62
39 43.514 3.54 1.883 40.8 35.33
40 96.86 (可変) 35.24
像面 ∞
各種データ
ズーム比 2.68
広角 中間 望遠
焦点距離 72.14 130.58 193.38
Fナンバー 4 4 4
画角 16.69 9.41 6.38
像高 21.64 21.64 21.64
レンズ全長 213.85 213.85 213.85
BF 39.96 39.96 39.96
d6 3.97 32.75 43.98
d13 28.89 15.38 1.07
d16 15.74 0.48 3.56
d24 0.81 0.81 0.81
d29 16.61 16.61 16.61
d31 15.28 15.28 15.28
d36 1.44 1.44 1.44
d40 39.96 39.96 39.96
入射瞳位置 60.46 130.39 166.94
射出瞳位置 -77.06 -77.06 -77.06
前側主点位置 88.13 115.26 40.77
後側主点位置 -32.19 -90.63 -153.42
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 1 111.14 20.05 6.72 -7.28
2 7 -32.25 14.97 4.11 -6.42
3 14 82.21 6.3 2.65 -1.04
4 17 46.22 17.85 1.95 -10.45
5 25 -50.05 9.64 -1.46 -8.54
6 30 -426.64 2.5 4.32 2.88
7 32 54.59 11.5 1.78 -5.37
8 37 -78.82 8.33 -1.45 -7.48
単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -226.22
2 3 135.3
3 5 164.75
4 7 -43.1
5 9 -58.57
6 10 39.96
7 12 -72.38
8 14 34.68
9 15 -60.21
10 18 71.56
11 20 70.32
12 22 -26.3
13 23 33.47
14 25 -37.38
15 27 -28.38
16 28 25.09
17 30 -426.64
18 32 74.89
19 34 45.58
20 35 -56.72
21 37 -40.29
22 39 86.78
【００７４】
［数値実施例３］
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 101.942 2.1 1.72047 34.7 61.45
2 64.514 0.46 59.63
3 67.415 8.51 1.43387 95.1 59.63
4 7799.242 0.15 59.23
5 64.986 8.2 1.43875 94.9 56.89
6 -4511.65 (可変) 56.04
7 136.575 1.2 1.804 46.6 32.4
8 32.132 7.99 29.77
9 -67.699 1.25 1.497 81.5 28.65
10 38.466 4.77 1.80518 25.4 27.95
11 -331.876 2.89 27.5
12 -49.886 1.25 1.801 35 26.73
13 -302.862 (可変) 27.36
14 190.408 5.9 1.6968 55.5 28.03
15 -28.467 1.4 1.8348 42.7 28.12
16 -65.753 (可変) 28.86
17(絞り) ∞ 1.4 28.9
18 63.068 3.57 1.6727 32.1 28.93
19 -101.907 0.2 28.77
20 41.704 3.8 1.6968 55.5 27
21 85.528 2.6 25.53
22 -100.149 1.6 1.80518 25.4 24.6
23 26.371 5.04 1.59282 68.6 23.12
24 -77.054 (可変) 22.81
25 -1700.67 1.37 1.84666 23.9 22.02
26 36.486 2.96 21.21
27 -67.657 2.05 1.6223 53.2 21.21
28 30.006 4.32 1.80809 22.8 21.83
29 -124.655 (可変) 21.89
30 ∞ 3.6 26.64
31 -10636.7 3 1.6223 53.2 28.14
32 -355.643 (可変) 28.84
33 -232.907 4.14 1.72047 34.7 33.52
34 -46.764 0.5 33.93
35 54.282 7.21 1.59282 68.6 33.38
36 -43.153 1.5 1.883 40.8 32.98
37 -1721.54 (可変) 32.43
38 -110.459 1.5 1.834 37.2 32.03
39 45.45 3.29 32
40 43.514 3.54 1.883 40.8 34.85
41 96.86 (可変) 34.73
像面 ∞
各種データ
ズーム比 2.68
広角 中間 望遠
焦点距離 72.11 132.09 193.4
Fナンバー 4.0 4.0 4.0
画角 16.7 9.3 6.38
像高 21.64 21.64 21.64
レンズ全長 233.51 233.51 233.51
BF 49.05 49.77 50.05
d6 2.03 30.58 41.73
d13 26.8 14.1 1.28
d16 18.03 1.46 2.85
d24 0.58 0.58 0.58
d29 18.13 18.13 18.13
d32 12.99 12.99 12.99
d37 2.63 2.63 2.63
d41 49.05 49.77 50.05
入射瞳位置 59.91 132.19 171.75
射出瞳位置 -85.83 -85.83 -85.83
前側主点位置 93.46 135.61 89.89
後側主点位置 -23.05 -82.31 -143.34
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 1 110.72 19.43 5.62 -8
2 7 -31.26 19.35 5.46 -8.97
3 14 87.58 7.3 3.25 -1.04
4 17 53.26 18.21 0.57 -12.06
5 25 -52.53 10.71 -1.5 -9.29
6 30 591.2 6.6 5.51 0.06
7 33 56.2 13.35 1.4 -6.65
8 38 -72.05 8.33 -1.11 -7.13
単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -249.76
2 3 156.68
3 5 146.09
4 7 -52.53
5 9 -49.16
6 10 43.06
7 12 -74.73
8 14 35.94
9 15 -61.18
10 18 58.42
11 20 112.79
12 22 -25.78
13 23 33.75
14 25 -42.17
15 27 -33.14
16 28 30.31
17 31 591.2
18 33 80.46
19 35 41.7
20 36 -50.15
21 38 -38.44
22 40 86.78
【００７５】
［数値実施例４］
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 1618.788 1.8 1.85026 32.3 68.51
2 53.723 9 1.7495 35.3 60.45
3 336.311 0.15 59.87
4 62.893 8 1.51742 52.4 55.2
5 8285.464 (可変) 53.67
6* 47.754 1.3 1.72903 54 36.12
7 15.087 11.35 26.71
8 -40.19 1 1.6968 55.5 25.56
9 42.175 0.15 24.56
10 31.019 6.1 1.71736 29.5 24.62
11 -46.487 1.5 24.01
12 -27.605 1.2 1.80809 22.8 23.51
13 -37.805 (可変) 23.42
14 ∞ 1.5 16.28
15 -181.794 2 1.43875 94.9 16.66
16 -29.039 (可変) 16.88
17(絞り)∞ 0.5 17.01
18 -66.842 1.35 1.84666 23.9 17
19 28.128 0.84 17.52
20 49.584 3 1.90366 31.3 17.77
21 -52.34 0.15 18.18
22 25.212 2.5 1.497 81.5 18.84
23 113.336 (可変) 18.72
24 -33.255 1.23 1.64 60.1 18.67
25 300.546 2.13 19.14
26 -65.277 1.5 1.59282 68.6 19.55
27 44.277 6 1.6398 34.5 20.66
28 -28.176 (可変) 21.45
29 ∞ (可変) 21.12
30 286.846 3.6 1.497 81.5 23.03
31 -28.198 0.07 23.3
32 54.81 5.81 1.497 81.5 23.4
33 -25.109 1.14 2.00069 25.5 23.19
34 -72.291 (可変) 23.69
35 112.921 5.5 1.7495 35.3 23.7
36 -28.384 1.5 1.804 46.6 23.49
37 31.949 (可変) 23.13
像面 ∞
非球面データ
第6面
K =0.000000E+00 A 4=5.812450E-06 A 6=-1.114980E-09
A 8=1.148370E-12 A10= 1.237750E-14
各種データ
ズーム比 2.04
広角 中間 望遠
焦点距離 24.7 35.15 50.48
Fナンバー 4.12 4.12 4.12
画角 41.22 31.61 23.2
像高 21.64 21.64 21.64
レンズ全長 162.21 172.02 187.21
BF 37.48 45.52 56.09
d5 1.21 15.76 30.36
d13 23.07 10.29 0.31
d16 0.48 0.48 0.48
d23 2.24 2.24 2.24
d28 7.79 7.79 7.79
d29 6.06 6.06 6.06
d34 2 2 2
d37 37.48 45.52 56.09
入射瞳位置 33.93 50.28 68.61
射出瞳位置 -38.76 -38.76 -38.76
前側主点位置 50.63 70.77 92.22
後側主点位置 12.78 10.37 5.6
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 215.95 18.95 7.66 -3.84
2 6 -29.37 22.6 0.53 -19.01
3 14 78.46 3.5 3.15 0.26
4 17 87.37 8.34 9.73 5
5 24 -375.96 10.86 -55.95 -74.66
6 29 ∞ 0 0 0
7 30 44.02 10.62 1.55 -5.35
8 35 -50.55 7 5.37 1.25
単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -65.39
2 2 84.16
3 4 122.44
4 6 -30.77
5 8 -29.39
6 10 26.82
7 12 -133.64
8 15 78.46
9 18 -23.23
10 20 28.58
11 22 64.63
12 24 -46.72
13 26 -44.28
14 27 27.81
15 30 51.86
16 32 35.51
17 33 -38.91
18 35 30.78
19 36 -18.49
【００７６】
［数値実施例５］
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 6701.597 1.8 1.85026 32.3 69.02
2 58.356 9 1.7495 35.3 60.86
3 333.062 0.15 59.49
4 54.018 8 1.51742 52.4 52.32
5 404.569 (可変) 50.54
6* 52.391 1.3 1.72903 54 37.56
7 15.176 12.83 27.46
8 -34.144 1 1.6968 55.5 26.11
9 44.099 0.15 25.58
10 34.239 6.1 1.71736 29.5 25.78
11 -37.536 1.5 25.53
12 -25.658 1.2 1.80809 22.8 25.04
13 -35.12 (可変) 25.18
14 ∞ 1 20.78
15 143.496 3 1.43875 94.9 21.31
16 -44.691 (可変) 21.58
17(絞り)∞ 0.5 21.79
18 243.24 1.35 2.00069 25.5 21.86
19 25.817 0.71 21.86
20 31.104 3.96 1.72047 34.7 22.31
21 -72.399 0.15 22.55
22 27.381 2.5 1.497 81.5 23.26
23 58.874 (可変) 23.07
24 -70.714 1.23 1.62041 60.3 22.92
25 310.123 1.56 23.11
26 -57.828 1.5 1.883 40.8 23.14
27 69.622 4.53 1.72825 28.5 24.2
28 -35.007 (可変) 24.62
29 91.609 5 1.497 81.5 25.47
30 -32.703 0.5 25.38
31 55.515 5.8 1.59282 68.6 23.16
32 -27.961 1.14 1.80518 25.4 22.86
33 -1453.64 (可変) 22.79
34 66.8 5.38 1.76182 26.5 22.68
35 -22.815 1.5 1.834 37.2 22.42
36* 25.96 (可変) 21.6
像面 ∞
非球面データ
第6面
K =0 A 4=7.59711E-06 A 6=-5.83894E-10
A 8=1.29909E-12 A10= 1.54230E-14
第36面
K =0 A 4=1.43261E-06 A 6=- 2.41409E-08
A 8=2.48719E-10 A10= -1.00577E-12
各種データ
ズーム比 2.43
広角 中間 望遠
焦点距離 24.7 39.95 60.07
Fナンバー 4.12 4.12 4.12
画角 41.22 28.44 19.81
像高 21.64 21.64 21.64
レンズ全長 173.65 183.45 198.65
BF 38.28 48.44 62.68
d5 1.21 18.54 31.16
d13 30.35 10.99 0.46
d16 0.5 2.19 0.98
d23 3.35 4.02 4.06
d28 14.34 12.17 11.52
d33 1.28 2.78 3.45
d36 38.28 48.44 62.68
入射瞳位置 34.81 55.2 70.97
射出瞳位置 -34.42 -32.99 -32.43
前側主点位置 51.12 75.55 93.1
後側主点位置 13.58 8.49 2.61
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 1 220.13 18.95 6.65 -4.81
2 6 -27.57 24.08 0.62 -20.7
3 14 78.05 4 2.6 -0.5
4 17 100.35 9.17 7.29 1.58
5 24 183.83 8.82 -14.42 -22.04
6 29 40.55 12.44 1.69 -6.3
7 34 -44.57 6.88 5.98 1.86
単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -69.24
2 2 93.09
3 4 119.56
4 6 -29.74
5 8 -27.47
6 10 25.88
7 12 -124.94
8 15 78.05
9 18 -28.95
10 20 30.69
11 22 100.34
12 24 -92.7
13 26 -35.58
14 27 32.58
15 29 49.15
16 31 32.2
17 32 -35.42
18 34 22.92
19 35 -14.36
【００７７】
【表１】
【００７８】
次に、本発明のズームレンズを用いた一眼レフカメラシステム（撮像装置）の実施例を図２２を用いて説明する。図２２において、１０は一眼レフカメラ本体、１１は本発明によるズームレンズを搭載した交換レンズである。１２は交換レンズ１１を通して形成される被写体像を記録（受光）するフィルムや撮像素子などの記録手段である。１３は交換レンズ１１からの被写体像を観察するファインダー光学系、１４は交換レンズ１１からの被写体像を記録手段１２とファインダー光学系１３に切り替えて伝送するための回動するクイックリターンミラーである。
【００７９】
ファインダーで被写体像を観察する場合は、クイックリターンミラー１４を介してピント板１５に結像した被写体像をペンタプリズム１６で正立像としたのち、接眼光学系１７で拡大して観察する。撮影時にはクイックリターンミラー１４が矢印方向に回動して被写体像は記録手段１２に結像して記録される。１８はサブミラー、１９は焦点検出装置である。このように本発明のズームレンズを一眼レフカメラ交換レンズ等の撮像装置に適用することにより、高い光学性能を有した撮像装置が実現できる。
【００８０】
尚、本発明はクイックリターンミラーのないミラーレスの一眼レフカメラにも同様に適用することができる。
【符号の説明】
【００８１】
Ｌ１ 第１レンズ群 Ｌ２ 第２レンズ群 Ｌ３ 第３レンズ群
Ｌ３ 第３レンズ群 Ｌ４ 第４レンズ群 Ｌ５ 第５レンズ群
Ｌ６ 第６レンズ群 Ｌ７ 第７レンズ群 Ｌ８ 第８レンズ群 ＳＰ 開口絞り
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スチルカメラ、テレビカメラ、ビデオカメラ、写真用カメラ、そしてデジタルカメラ等に好適なズームレンズに関する。特に、無限遠から最至近距離に至る物体距離全般にわたり良好なる収差補正を行うことのできるフォーカシング方式を用いたズームレンズに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ズームレンズのフォーカシング方式として、最も物体側に位置する第１レンズ群を光軸方向に移動させて行う所謂前玉フォーカス方式が知られている。この他、第２レンズ群以降のレンズ群を光軸方向に移動させてフォーカシングする所謂インナーフォーカス方式又はリアフォーカス方式が知られている。これらのフォーカス方式では、いずれもフォーカシングに際して１つのレンズ群を光軸方向に移動させている。１つのレンズ群を移動させてフォーカシングする方式は、フォーカシングの際、収差変動が生じやすく、物体距離全域にわたり良好な光学性能を得ることが困難である。
【０００３】
特にマクロレンズ系に要望されている程度に物体距離が至近距離になると、収差変動が大きくなり、高い光学性能を維持するのが困難になってくる。近年、無限遠からマクロレンズ系に要望されている程度の至近距離まで広い撮影距離範囲にわたり、良好なる光学性能を有するズームレンズが望まれている。従来よりフォーカシング方式として、フォーカシングの際の収差変動を改善するため、フォーカシングに際して複数のレンズ群を光軸方向に移動させるフローティング方式を利用したズームレンズが知られている（特許文献１〜４）。
【０００４】
フローティング方式を用いると、至近距離にフォーカシングする際、フォーカシングレンズ群のフォーカスストローク（移動量）を短くすることができ、レンズ系全体の小型化が図れる他、収差変動の低減を図ることが容易となる。特にマクロ撮影と同様の至近距離まで収差変動を少なくしつつ、フォーカシングが容易となる。
【０００５】
特許文献１では、物体側より正の屈折力の前群、ズーミングに際して移動する変倍群、固定のリレーレンズ群からなるズームレンズにおいて、リレーレンズ群中の２つのレンズ群をフォーカシングに際して移動させている。特許文献２では、物体側より負の屈折力の前群、ズーミングに際して移動する変倍群、固定のリレーレンズ群からなるズームレンズにおいて、リレーレンズ群の２つのレンズ群をフォーカシングに際して移動させている。
【０００６】
特許文献３のズームレンズでは、物体側より像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、そして最終レンズ群に負の屈折力のレンズ群を有している。そして第１レンズ群および最終レンズ群をフォーカシングに際して移動させている。また、特許文献４のズームレンズでは、物体側より像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、負の屈折力の第４レンズ群、正の屈折力の第５レンズ群を有している。そして第１レンズ群、第２レンズ群をフォーカシングに際して移動させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開昭６１-２３６５１６号公報
【特許文献２】特開昭６２-１５３９１４号公報
【特許文献３】特開平０８−０１５６０８号公報
【特許文献４】特開平１１−２５８５０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ズームレンズにおいて、全ズーム範囲および物体距離全般（全フォーカス範囲）にわたり高い光学性能を得るためには、ズームレンズを構成する各レンズ群のパワーやレンズ構成等を適切に設定する必要がある。例えばズーム方式やフォーカシング方式を適切に設定することが重要になってくる。
【０００９】
一般に、撮影可能な物体距離を短くし、撮影倍率を大きくしようとすると、フォーカシングに際して収差変動が増大し、光学性能が大きく低下してくる。前述したフローティング方式は、フォーカシングに際しての収差変動を少なくするために有効な方式である。しかしながら、ズームレンズを構成するレンズ群のうち、単に複数のレンズ群を移動させることにより、フォーカシングを行っても収差変動を少なくし、高い光学性能を維持するのは困難である。
【００１０】
例えばズーミングに際して移動させるレンズ群構成、そしてフォーカシングに際して移動させる複数のレンズ群の屈折力や、移動量等の移動条件、更にはフォーカス敏感度等を適切に設定することが重要になってくる。これらの構成が不適切であると、所定のズーム比を確保しつつ、物体距離全般にわたり高い光学性能を得るのが困難になってくる。
【００１１】
本発明は、フォーカシング時の収差変動が小さく、物体距離全般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】
【００１２】
本発明のズームレンズは、フォーカシングに際して複数のレンズ群が移動するズームレンズであって、該ズームレンズは、負の屈折力の第Ｎレンズ群と、該第Ｎレンズ群の像側に配置された正の屈折力の第Ｐレンズ群を含み、無限遠から最至近距離へのフォーカシングに際して、前記第Ｎレンズ群は像側へ移動し、前記第Ｐレンズ群は物体側へ移動することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、フォーカシング時の収差変動が小さく、物体距離全般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】
【００１４】
【図１】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ） 本発明の数値実施例１の物体距離無限遠での広角端、中間のズーム位置、望遠端におけるレンズ断面図
【図２】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ） 本発明の数値実施例１の物体距離至近での広角端、中間のズーム位置、望遠端におけるレンズ断面図
【図３】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ） 本発明の数値実施例１の物体距離無限遠での広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図
【図４】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ） 本発明の数値実施例１の物体距離至近での広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図
【図５】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ） 本発明の数値実施例２の物体距離無限遠での広角端、中間のズーム位置、望遠端におけるレンズ断面図
【図６】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ） 本発明の数値実施例２の物体距離至近での広角端、中間のズーム位置、望遠端におけるレンズ断面図
【図７】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ） 本発明の数値実施例２の物体距離無限遠での広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図
【図８】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ） 本発明の数値実施例２の物体距離至近での広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図
【図９】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ） 本発明の数値実施例３の物体距離無限遠での広角端、中間のズーム位置、望遠端におけるレンズ断面図
【図１０】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ） 本発明の数値実施例３の物体距離至近での広角端、中間のズーム位置、望遠端におけるレンズ断面図
【図１１】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ） 本発明の数値実施例３の物体距離無限遠での広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図
【図１２】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ） 本発明の数値実施例３の物体距離至近での広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図
【図１３】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ） 本発明の数値実施例４の物体距離無限遠での広角端、中間のズーム位置、望遠端におけるレンズ断面図
【図１４】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ） 本発明の数値実施例４の物体距離至近での広角端、中間のズーム位置、望遠端におけるレンズ断面図
【図１５】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ） 本発明の数値実施例４の物体距離無限遠での広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図
【図１６】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ） 本発明の数値実施例４の物体距離至近での広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図
【図１７】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ） 本発明の数値実施例５の物体距離無限遠での広角端、中間のズーム位置、望遠端におけるレンズ断面図
【図１８】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ） 本発明の数値実施例５の物体距離至近での広角端、中間のズーム位置、望遠端におけるレンズ断面図
【図１９】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ） 本発明の数値実施例５の物体距離無限遠での広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図
【図２０】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ） 本発明の数値実施例５の物体距離至近での広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図
【図２１】本発明のズームレンズの基本原理を示す近軸概念図
【図２２】本発明の撮像装置の要部概略図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を用いて本発明のズームレンズ及びそれを有する撮像装置の実施例について説明する。本発明のズームレンズは、フォーカシングに際して複数のレンズ群が移動する。ズームレンズは負の屈折力の第Ｎレンズ群と、第Ｎレンズ群の像側に配置された正の屈折力の第Ｐレンズ群を含む。無限遠から最至近距離へのフォーカシングに際して第Ｎレンズ群は像側へ移動し、第Ｐレンズ群は物体側へ移動する。
【００１６】
なお、最至近距離とは、各焦点距離における最短の撮影距離であり、各焦点距離における合焦範囲のうち撮影距離が短い側の端に相当する。また、撮影距離とはカメラ本体に設けた距離基準マーク（例えば像面）から被写体までの距離である。また、本発明におけるレンズ群とは、ズーミングまたはフォーカシングに際して一体で移動する複数のレンズまたは単レンズをいう。
【００１７】
一般に迅速なＡＦ（オートフォーカス）を行うためには、絞りよりも後方に配置された小型かつ軽量のレンズ群でフォーカシングを行うことが望ましい。また、フォーカシングによる収差の変動を抑制するためには、複数のレンズ群を独立に移動させるフローティング方式を用いることが望ましい。更に、レンズ全系を小型化するためには、最至近距離にフォーカシングするときの各フォーカスレンズ群の移動量が少ないことが好ましい。
【００１８】
本発明のズームレンズでは、無限遠から最至近距離へのフォーカシングの際、絞りよりも像側に位置する負の屈折力の第Ｎレンズ群を像側へ、その像側に隣接して、又は他のレンズ群を挟んで位置する正の屈折力の第Ｐレンズ群を物体側へ繰り出している。これにより、最大撮影倍率を上げることと、フォーカシングによる収差変動の低減を図っている。
【００１９】
フォーカスレンズ群の並び順は、物体側から像側へ順に、負の屈折力の第Ｎレンズ群、正の屈折力の第Ｐレンズ群の順である。この屈折力の並び順が正、負の順だと、必要な長さのバックフォーカスの確保すること、及びフォーカシングに際しての収差変動の補正が困難となる。
【００２０】
次に本発明のズームレンズにおいて、高い撮影倍率を得るための基本的な光学原理を説明する。物体側から像側へ順に、ズーミングの際に可動のレンズ群を含むズーム部、結像を担う結像部、というレンズ構成で、ズーム部から出射し、結像部に入射する光束が平行光の場合、そのズーム部はアフォーカル系と呼ばれる。このとき全系の焦点距離fと結像部の焦点距離f0には以下の関係式が成り立つ。
【００２１】
f=γ×f0
式中のγは角倍率と呼ばれ、物体側から入射する光束と結像部に入射する光束の光軸からの高さの比で定義される。角倍率γを変化させることで全系の焦点距離が変化し、ズームレンズが構成される。図２１はこの光学系の特徴の説明図である。アフォーカル系の結合により、像側主点位置は図中のH’0からH’に変化し、焦点距離が変化するが、像側焦点位置F’は変化しない。このような光学系において、結像部でフォーカシングを行うと、光学系の撮影倍率βzと、結像部の撮影倍率βRには、以下の関係が成り立つ。
【００２２】
βZ=βR/γ
この関係は、以下によって導かれる。ニュートンの公式（典拠：松居吉哉 レンズ設計法 共立出版）
x・x’=f2
より、光学系の撮影倍率は、像側焦点から像面までの距離x’と、光学系の焦点距離fによって、
βZ＝-x’/f＝-x’/γ・f0=βR/γ
の関係が成り立つ。
【００２３】
アフォーカル系の接続によって、距離x’が変化せずに焦点距離fが角倍率γによって変化するので、光学系の撮影倍率は、結像系の横倍率βRと角倍率γによって決まる。この原理を用いて、全ズーム域の撮影倍率を決めることができる。例えば本発明の後述する数値実施例１では、結像部となる、レンズ群LRの焦点距離が113mm、望遠端での角倍率γ＝1.7となっている。結像部の最至近距離での横倍率が0.85なので、望遠端での撮影倍率βZは0.85/1.7＝0.5倍となる。
【００２４】
本発明のズームレンズにおいて、最大撮影倍率は望遠端における最至近距離の倍率になる。レンズ群Ｒを一つのマクロレンズ光学系と考えると、上述の原理から、本発明はマクロレンズの物点が、物体側に位置するズーム光学系によって変化する光学系と考えることができる。この場合、望遠端の物点が全ズーム域で最も長くなり、この距離がバックフォーカスを変えずに焦点距離を変えることができる、ズームレンズとしての最短の撮影距離となる。
【００２５】
また、本発明では、広角域での撮影倍率を、ズームレンズとしての最大撮影倍率よりも上げることができる。本発明の後述する数値実施例１において、広角端の角倍率は0.63なので、広角端で、望遠端の最至近距離と同じ量フォーカスレンズ群が繰り出した状態での撮影倍率は0.85/0.63＝1.3倍となる。角倍率γの設定によって、レンズ群LRの横倍率よりもズーム全系としての撮影倍率を上げ、更なる近距離の撮影が容易となる。
【００２６】
本発明では、フォーカスレンズ群の移動量によって、最至近距離を任意に設定することができる。その際は、最大撮影倍率が小さくても、フローティングによって、フォーカス全域に渡って良好な性能が保たれたズームレンズが得られる。
【００２７】
図１(A)、(B)、(C)は本発明の数値実施例１の無限遠にフォーカスしているときの広角端（短焦点距離端）、中間のズーム位置、望遠端（長焦点距離端）のレンズ断面図である。図２(A)、(B)、(C)は本発明の数値実施例１の最至近距離にフォーカスしているときの広角端、中間のズーム位置、望遠端におけるレンズ断面図である。図３(A)、(B)、(C)は本発明の数値実施例１の無限遠にフォーカスしているときの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。図４(A)、(B)、(C)は本発明の数値実施例１の最至近距離にフォーカスしているときの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。
【００２８】
図５(A)、(B)、(C)は本発明の数値実施例２の無限遠にフォーカスしているときの広角端、中間のズーム位置、望遠端のレンズ断面図である。図６(A)、(B)、(C)は本発明の数値実施例２の最至近距離にフォーカスしているときの広角端、中間のズーム位置、望遠端におけるレンズ断面図である。図７(A)、(B)、(C)は本発明の数値実施例２の無限遠にフォーカスしているときの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。図８(A)、(B)、(C)は本発明の数値実施例２の最至近距離にフォーカスしているときの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。
【００２９】
図９(A)、(B)、(C)は本発明の数値実施例３の無限遠にフォーカスしているときの広角端、中間のズーム位置、望遠端のレンズ断面図である。図１０(A)、(B)、(C)は本発明の数値実施例３の最至近距離にフォーカスしているときの広角端、中間のズーム位置、望遠端におけるレンズ断面図である。図１１(A)、(B)、(C)は本発明の数値実施例３の無限遠にフォーカスしているときの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。図１２(A)、(B)、(C)は本発明の数値実施例３の最至近距離にフォーカスしているときの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。
【００３０】
図１３(A)、(B)、(C)は本発明の数値実施例４の無限遠にフォーカスしているときの広角端、中間のズーム位置、望遠端のレンズ断面図である。図１４(A)、(B)、(C)は本発明の数値実施例４の最至近距離にフォーカスしているときの広角端、中間のズーム位置、望遠端におけるレンズ断面図である。図１５(A)、(B)、(C)は本発明の数値実施例４の無限遠にフォーカスしているときの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。図１６(A)、(B)、(C)は本発明の数値実施例４の最至近距離にフォーカスしているときの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。
【００３１】
図１７(A)、(B)、(C)は本発明の数値実施例５の無限遠にフォーカスしているときの広角端、中間のズーム位置、望遠端のレンズ断面図である。図１８(A)、(B)、(C)は本発明の数値実施例５の最至近距離にフォーカスしているときの広角端、中間のズーム位置、望遠端におけるレンズ断面図である。図１９(A)、(B)、(C)は本発明の数値実施例５の無限遠にフォーカスしているときの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。図２０(A)、(B)、(C)は本発明の数値実施例５の最至近距離にフォーカスしているときの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。
【００３２】
図２１は本発明のズームレンズの説明図である。図２２は本発明の撮像装置の要部概略図である。レンズ断面図において左方が物体側（被写体側）で、右方が像側である。各レンズ断面図において、ｉを物体側から数えたときの順番としたときＬｉは第ｉレンズ群である。ＬＦは複数のレンズ群を有する前群、ＳＰは開口絞り、ＬＲは複数のレンズ群を有する後群である。ＦＣはフレアーカット絞り、ＳＰ２はＦｎｏ絞りであり、ズーミングに対応させて開口径を変えて全系のＦナンバーを変化させている。
【００３３】
ＩＰは像面であり、ビデオカメラやデジタルスチルカメラの撮影光学系として使用する際にはＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の固体撮像素子（光電変換素子）の撮像面が、銀塩フィルム用カメラのときはフィルム面に相当する。ズームに関する矢印は広角端から望遠端のズーム位置へのズーミングにおける各レンズ群の移動軌跡を示している。フォーカスに関する点線で示す矢印は、無限遠から最至近距離へのフォーカシングに関する各レンズ群の移動軌跡を示している。
【００３４】
球面収差図において、実線はｄ線である。非点収差図は点線はメリディオナル像面、実線はサジタル像面である。歪曲はｄ線について示している。FnoはFナンバー、ωは半画角（度）である。尚、以下の各実施例において広角端と望遠端とは変倍用レンズ群が機構上、光軸上を移動可能な範囲の両端に位置したときのズーム位置をいう。
【００３５】
次に本発明のズームレンズの特徴について説明する。各実施例において、前群ＬＦはズーミングに際して移動する負の屈折力のレンズ群と、ズーミングに際して移動する正の屈折力のレンズ群を有している。後群ＬＲは無限遠から最至近距離へのフォーカシングに際して像側へ移動する負の屈折力の第Ｎレンズ群と物体側へ移動する正の屈折力の第Ｐレンズ群を有する。望遠端において無限遠にフォーカスしているときの第Ｎレンズ群と第Ｐレンズ群のフォーカス敏感度を各々ＦＮ、ＦＰとする。このとき、
−１０．０＜ＦＮ＜０．０ ・・・（１）
２．０＜ＦＰ＜１０．０ ・・・（２）
なる条件式を満足している。
【００３６】
条件式（１）、（２）は、フォーカシングの際に移動する第Ｎレンズ群と第Ｐレンズ群のフォーカス敏感度に関する。式中のＦＮは、負の屈折力のフォーカス用の第Ｎレンズ群のフォーカス敏感度、ＦPは、正の屈折力のフォーカス用の第Ｐレンズ群のフォーカス敏感度である。
【００３７】
ここでフォーカス敏感度とは、「フォーカスレンズ群が１ミリ（単位量）移動することで生じる、像点の移動量」として定義される値である。条件式（１）、（２）は、それぞれのフォーカスレンズ群が移動することで、最至近距離が短縮することを示しており、効率のよい最至近距離の短縮と至近距離での光学性能を良好に維持するための条件式である。
【００３８】
条件式（１）の上限を超え、フォーカス敏感度ＦＮが正の値を取ると、負の屈折力の第Ｎレンズ群が像側へ移動することで最至近距離は長くなり、全系が大型化してくる。条件式（１）の下限を超えるほど負の屈折力の第Ｎレンズ群の屈折力が強いと、フォーカシングによる諸収差の変動を補正することが困難となる。
【００３９】
条件式（２）の上限を超える程、正の屈折力の第Ｐレンズ群の屈折力が強いと、フォーカシングによる諸収差の変動の補正が困難となる。条件式（２）の下限を超えるほど正の屈折力の第Ｐレンズ群の屈折力が弱いと、全系が大型化してくる。更にフォーカス敏感度ＦPが負の値を取ると、正の屈折力の第Ｐレンズ群を物体側に移動させることで最至近距離が長くなってしまい、全系が大型化してくる。
【００４０】
各実施例において、更に好ましくは次の条件式のうち１以上を満足するのが良い。ズームレンズは物体側から像側へ順に、複数のレンズ群を有する前群ＬＦ、開口絞りＳＰ、複数のレンズ群を有する後群ＬＲよりなっている。望遠端において無限遠から最至近距離へのフォーカシングに際しての第Ｎレンズ群と第Ｐレンズ群の移動量を各々ｄｆＮ、ｄｆＰとする。広角端において無限遠にフォーカスしているときの後群ＬＲの焦点距離をｆＲとする。
【００４１】
望遠端において、無限遠と最至近距離にフォーカスしているときの後群ＬＲの横倍率を各々βＲｔｉｎｆ、βＲｔｍｏｄとする。広角端において無限遠にフォーカスしているときの、後群ＬＲの物体側のレンズ面から後群ＬＲの前側主点位置までの距離をＯ１Ｒとする。このとき次の条件式のうち１以上を満足するのが良い。
【００４２】
０．０８＜｜ｄｆＮ／ｆＲ｜＜０．３０ ・・・（３）
０．０８＜｜ｄｆＰ／ｆＲ｜＜０．３０ ・・・（４）
０．８＜｜ｄｆＮ／ｄｆＰ｜＜１．５ ・・・（５）
０．２＜｜βＲｔｉｎｆ−βＲｔｍｏｄ｜＜１．０ ・・・（６）
｜Ｏ１Ｒ／ｆＲ｜＜０．５ ・・・（７）
ここで移動量の符号は像側へ移動したときを正、物体側に移動したときを負としている。
【００４３】
条件式（３）、（４）は、フォーカシングで移動する第Ｎレンズ群と第Ｐレンズ群の移動量に関し、最至近距離を短縮するためのものである。
【００４４】
条件式（３）、（４）の上限を超えて、第Ｎレンズ群と第Ｐレンズ群の移動量が増大すると、全系が大型化してくる。条件式（３）、（４）の下限を超えて、フォーカスレンズ群の移動量が少なくなると、第Ｎレンズ群Ｎと第Ｐレンズ群Ｐの屈折力を強めないと、無限遠から最至近距離までのフォーカシングができなくなる。また第Ｎレンズ群と第Ｐレンズ群の屈折力を強めるとフォーカシングによる諸収差の変動が大きくなり、これを補正するのが困難となる。
【００４５】
更に条件式（５）は、フォーカシングの際に移動する第Ｎレンズ群と第Ｐレンズ群の移動量の比を表わす。負の屈折力の第Ｎレンズ群を像側に移動させると、球面収差がオーバー方向、像面がアンダー方向に移動する。正の屈折力の第Ｐレンズ群を物体側に移動させると、球面収差がアンダー方向、像面がオーバー方向に移動する。
【００４６】
条件式（５）を満たすように第Ｎレンズ群と第Ｐレンズ群を移動させることで、それらの収差変化を相殺し、最至近距離での良好な光学性能を得るのが容易となる。条件式（５）の上限、下限を超えると、移動量の大きい方のフォーカスレンズ群が持つ、フォーカシングに際しての収差変動が多く生じ、最至近距離での光学性能を良好に維持するのが困難になる。
【００４７】
条件式（６）は、開口絞りＳＰよりも像側に位置する後群ＬＲの望遠端における無限遠と最至近距離での結像倍率に関し、ズームレンズの最至近距離での撮影倍率に関わる。条件式（６）の上限を超える程、後群ＬＲの横倍率が大きいと、ズーミング及びフォーカシングに際しての収差変動の補正が困難となる。条件式（６）の下限を超える程、後群ＬＲの横倍率が小さいと、所望の最大撮影倍率を得ることが困難となる。
【００４８】
条件式（７）は、開口絞りＳＰの後方に位置する後群ＬＲの広角端において無限遠にフォーカスしているときの前側主点位置の範囲を示し、ズームレンズのコンパクト化を図るためのものである。条件式（７）の上限を超える程、開口絞りＳＰよりも後方の後群ＬＲの前側主点位置が像側にあると、軸外光線の高さによってフォーカスレンズ群、特に像側に位置する正の屈折力の第Ｐレンズ群の有効径が増大し、全系が大型化してくる。またフォーカスレンズ群の重量も重くなり、迅速なＡＦが困難になる。
【００４９】
開口絞りＳＰより像側に位置する後群ＬＲは、最至近距離での撮影倍率を上げるマクロレンズ系として機能する。条件式（７）を満足するには負の屈折力の第Ｎレンズ群、その像側の正の屈折力の第Ｐレンズ群の屈折力を強めることが困難になる。その結果マクロレンズ系としての最大撮影倍率は、単焦点距離のマクロレンズ系のように大きく設定することが困難である。
【００５０】
これに対して本発明のズームレンズでは前述の原理により、所望の撮影倍率を得るための角倍率γを設定している。これにより、マクロレンズ系のような大きな撮影倍率を確保しなくてもよくなる。これによってズームレンズのコンパクト化を確保しながら、高い撮影倍率を得ている。尚、各実施例において、光学系内部の一部のレンズを防振レンズ群として光軸に対して垂直方向の成分を持つ方向に移動させることにより、振動時の像のブレを補正しても良い。
【００５１】
以上のように各実施例によれば、最大撮影倍率０．５程度を有し、全ズーム範囲及び全フォーカス範囲において良好な光学性能を持つズームレンズの提供が得られる。次に各実施例のズームレンズのレンズ構成の特徴について説明する。実施例１のズームレンズにおいて前群ＬＦは、物体側より像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群Ｌ１、負の屈折力の第２レンズ群Ｌ２、正の屈折力の第３レンズ群より構成されている。後群ＬＲは正の屈折力の第４レンズ群Ｌ４、負の屈折力の第５レンズ群Ｌ５、正の屈折力の第６レンズ群Ｌ６、負の屈折力の第７レンズ群Ｌ７より構成されている。
【００５２】
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Ｌ２は像側へ移動し、第３レンズ群Ｌ３は像側へ凸状の軌跡を描いて移動する。無限遠から最至近距離へのフォーカシングに際して第５レンズ群（第Ｎレンズ群）Ｌ５は像側へ、第６レンズ群（第Ｐレンズ群）Ｌ６は物体側へ移動する。広角端から望遠端へのズーミングに際して、第２レンズ群Ｌ２が主たる変倍を行い、変倍によって移動する像面を、第３レンズ群Ｌ３の移動によって補正している。２つのレンズ群が移動することで、必要な変倍を得るとともに、諸収差のズーミングによる変動を抑えている。
【００５３】
本実施例は、フォーカスの際に２つのレンズ群が移動しているが、更なるフォーカス時の収差変動を低減するために、２つ以上のレンズ群を移動させてもよい。実施例１において、更に好ましくは条件式（１）乃至（７）は以下の数値範囲にあることが望ましい。
【００５４】
−５．０＜ＦＮ＜−２ ・・・（１ａ）
２．０＜ＦＰ＜５．０ ・・・（２ａ）
０．１０＜｜ｄｆＮ／ｆＲ｜＜０．３０ ・・・（３ａ）
０．１０＜｜ｄｆＰ／ｆＲ｜＜０．３０ ・・・（４ａ）
１．１＜｜ｄｆＮ／ｄｆＰ｜＜１．５ ・・・（５ａ）
０．７＜｜βＲｔｉｎｆ−βＲｔｍｏｄ｜＜１．０ ・・・（６ａ）
｜Ｏ１Ｒ／ｆＲ｜＜０．４ ・・・（７ａ）
実施例２のズームレンズにおいて前群ＬＦは物体側から像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群Ｌ１、負の屈折力の第２レンズ群Ｌ２、正の屈折力の第３レンズ群Ｌ３より構成されている。後群ＬＲは正の屈折力の第４レンズ群Ｌ４、負の屈折力の第５レンズ群Ｌ５、正の屈折力の第６レンズ群Ｌ６、正の屈折力の第７レンズ群Ｌ７、負の屈折力の第８レンズ群Ｌ８より構成されている。
【００５５】
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Ｌ２は像側へ移動し、第３レンズ群Ｌ３は像側へ凸状の軌跡を描いて移動する。無限遠から最至近距離へのフォーカシングに際して第５レンズ群（第Ｎレンズ群）Ｌ５は像側へ、第７レンズ群（第Ｐレンズ群）Ｌ７は物体側へ移動する。広角端から望遠端へのズーミングに際して、第２レンズ群Ｌ２が主たる変倍を行い、変倍によって移動する像面を、第３レンズ群Ｌ３の移動によって補正している。２つのレンズ群が移動することで、必要な変倍を得るとともに、諸収差のズーミングによる変動を抑えている。
【００５６】
本実施例は、フォーカスの際に２つのレンズ群が移動しているが、更なるフォーカス時の収差変動の低減のために、２つ以上のレンズ群を移動させてもよい。実施例２において更に好ましくは条件式（１）乃至（７）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
【００５７】
−１０．０＜ＦＮ＜−５．０ ・・・（１ｂ）
２．０＜ＦＰ＜９．０ ・・・（２ｂ）
０．１０＜｜ｄｆＮ／ｆＲ｜＜０．３０ ・・・（３ｂ）
０．１０＜｜ｄｆＰ／ｆＲ｜＜０．３０ ・・・（４ｂ）
０．９＜｜ｄｆＮ／ｄｆＰ｜＜１．２ ・・・（５ｂ）
０．６＜｜βＲｔｉｎｆ−βＲｔｍｏｄ｜＜１．０ ・・・（６ｂ）
０．０＜｜Ｏ１Ｒ／ｆＲ｜＜０．２ ・・・（７ｂ）
実施例３のズームレンズにおいて前群ＬＦは物体側から像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群Ｌ１、負の屈折力の第２レンズ群Ｌ２、正の屈折力の第３レンズ群Ｌ３より構成されている。後群ＬＲは正の屈折力の第４レンズ群Ｌ４、負の屈折力の第５レンズ群Ｌ５、正の屈折力の第６レンズ群Ｌ６、正の屈折力の第７レンズ群Ｌ７、負の屈折力の第８レンズ群Ｌ８より構成されている。
【００５８】
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Ｌ２は像側へ移動し、第３レンズ群Ｌ３は像側へ凸状の軌跡を描いて移動する。第４レンズ群Ｌ４乃至第８レンズ群Ｌ８は一体的に物体側へ移動する。無限遠から最至近距離へのフォーカシングに際して第５レンズ群Ｌ５（第Ｎレンズ群）Ｌ５は像側へ、第７レンズ群（第Ｐレンズ群）Ｌ７は物体側へ移動する。
【００５９】
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Ｌ２が主たる変倍を行い、変倍によって移動する像面を、第３レンズ群Ｌ３の移動によって補正している。ズーミングに際して２つ以上のレンズ群が移動することで、必要な変倍を得るとともに、諸収差のズームによる変動を抑えている。
【００６０】
本実施例は、フォーカスの際に2つのレンズ群が移動しているが、更なるフォーカス時の収差変動の低減のために、２つ以上のレンズ群を移動させてもよい。実施例３において、更に好ましくは条件式（１）乃至（７）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
【００６１】
−１０．０＜ＦＮ＜−２．０ ・・・（１ｃ）
２．０＜ＦＰ＜５．０ ・・・（２ｃ）
０．１０＜｜ｄｆＮ／ｆＲ｜＜０．３０ ・・・（３ｃ）
０．１０＜｜ｄｆＰ／ｆＲ｜＜０．３０ ・・・（４ｃ）
１．０＜｜ｄｆＮ／ｄｆＰ｜＜１．５ ・・・（５ｃ）
０．７＜｜βＲｔｉｎｆ−βＲｔｍｏｄ｜＜１．０ ・・・（６ｃ）
０．０＜｜Ｏ１Ｒ／ｆＲ｜＜０．２ ・・・（７ｃ）
実施例４のズームレンズにおいて、前群ＬＦは物体側から像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群Ｌ１、負の屈折力の第２レンズ群Ｌ２、正の屈折力の第３レンズ群Ｌ３より構成されている。後群ＬＲは正の屈折力の第４レンズ群Ｌ４、負の屈折力の第５レンズ群Ｌ５、正の屈折力の第６レンズ群Ｌ６、負の屈折力の第７レンズ群Ｌ７より構成されている。
【００６２】
広角端から望遠端へのズーミングに際して、第１レンズ群Ｌ１は物体側へ移動し、第２レンズ群Ｌ２は像側へ凸状の軌跡を描いて移動し、第３レンズ群Ｌ３は物体側へ移動する。第４レンズ群Ｌ４乃至第８レンズ群Ｌ８は一体的に物体側へ移動する。無限遠から最至近距離へのフォーカシングに際して第５レンズ群（第Ｎレンズ群）Ｌ５は像側へ、第６レンズ群（第Ｐレンズ群）Ｌ６は物体側へ移動する。
【００６３】
広角端から望遠端へのズーミングに際して、第１、第３レンズ群、第４乃至第８レンズ群が変倍を行い、変倍によって移動する像面を、第２レンズ群Ｌ２の移動によって補正している。ズーミングに際して複数のレンズ群が移動することで、必要な変倍を得るとともに、諸収差のズームによる変動を抑えている。本実施例は、フォーカスの際に２つのレンズ群が移動しているが、更なるフォーカス時の収差変動の低減のために、２つ以上のレンズ群を移動させてもよい。実施例４において、更に好ましくは条件式（１）乃至（７）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
【００６４】
−２．０＜ＦＮ＜０．０ ・・・（１ｄ）
３．０＜ＦＰ＜８．０ ・・・（２ｄ）
０．１０＜｜ｄｆＮ／ｆＲ｜＜０．３０ ・・・（３ｄ）
０．０９＜｜ｄｆＰ／ｆＲ｜＜０．３０ ・・・（４ｄ）
０．９＜｜ｄｆＮ／ｄｆＰ｜＜１．５ ・・・（５ｄ）
０．４＜｜βＲｔｉｎｆ−βＲｔｍｏｄ｜＜０．８ ・・・（６ｄ）
０．１＜｜Ｏ１Ｒ／ｆＲ｜＜０．３ ・・・（７ｄ）
実施例５のズームレンズにおいて前群ＬＦは、物体側から像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群Ｌ１、負の屈折力の第２レンズ群Ｌ２、正の屈折力の第３レンズ群Ｌ３より構成されている。後群ＬＲは正の屈折力の第４レンズ群Ｌ４、負の屈折力の第５レンズ群Ｌ５、正の屈折力の第６レンズ群Ｌ６、負の屈折力の第７レンズ群Ｌ７より構成されている。
【００６５】
広角端から望遠端へのズーミングに際して第１レンズ群Ｌ１、第３レンズ群Ｌ３乃至第７レンズ群Ｌ７は各々異なった軌跡で物体側へ移動し、第２レンズ群Ｌ２は像側へ凸状の軌跡を描いて移動する。無限遠から最至近距離へのフォーカシングに際して第５レンズ群（第Ｎレンズ群）Ｌ５は像側へ、第６レンズ群（第Ｐレンズ群）Ｌ６は物体側へ移動する。
【００６６】
広角端から望遠端へのズーミングに際して、第１、第３レンズ群、第４乃至第７レンズ群が変倍を行い、変倍によって移動する像面を、第２レンズ群Ｌ２の移動によって補正している。ズーミングに際して全てのレンズ群が独立に移動することで、必要な変倍を得るとともに、諸収差のズームによる変動を抑えている。
【００６７】
本実施例は、フォーカスの際に2つのレンズ群が移動しているが、更なるフォーカス時の収差変動の低減のために、２つ以上のレンズ群を移動させてもよい。実施例５において、更に好ましくは条件式（１）乃至（８）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
【００６８】
−２．０＜ＦＮ＜０．０ ・・・（１ｅ）
４．０＜ＦＰ＜８．０ ・・・（２ｅ）
０．０８＜｜ｄｆＮ／ｆＲ｜＜０．２５ ・・・（３ｅ）
０．０８＜｜ｄｆＰ／ｆＲ｜＜０．２５ ・・・（４ｅ）
１．０＜｜ｄｆＮ／ｄｆＰ｜＜１．５ ・・・（５ｅ）
０．３＜｜βＲｔｉｎｆ−βＲｔｍｏｄ｜＜０．６ ・・・（６ｅ）
０．１＜｜Ｏ１Ｒ／ｆＲ｜＜０．２ ・・・（７ｅ）
次に本発明の実施例１〜５に対応する数値実施例１〜５を示す。
【００６９】
数値実施例においてｉは物体側からの面の順番を示す。ｒｉは第ｉ番目の面の曲率半径、ｄｉは第ｉ番目と第ｉ＋１番目の面の間隔である。ｎｄｉとνｄｉは各々レンズの材料の屈折率とアッベ数のｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する値である。また、Ａ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０は非球面係数であり、非球面の形状は、レンズ面と光軸との交点を原点、光の進行方向を正としたとき、光軸方向の位置Ｘ、光軸と垂直方向の位置Ｙより以下の式で表される。
【００７０】
【数１】
【００７１】
但し、Ｒは近軸曲率半径である。また、「ｅ−０Ｘ」は「×１０−ｘ」を意味している。ＢＦはバックフォーカスである。又表１に前述の条件式と数値実施例との関係を示す。
【００７２】
［数値実施例１］
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 100.925 2.1 1.69895 30.1 61.79
2 65.156 0.31 60
3 66.709 8.35 1.43387 95.1 60.01
4 1206.703 0.15 59.58
5 71.044 7.34 1.497 81.5 57.44
6 1793.281 (可変) 56.64
7 157.425 1.2 1.804 46.6 32.52
8 31.727 6.84 29.82
9 -134.64 1.25 1.497 81.5 28.97
10 33.05 4.77 1.80518 25.4 28.1
11 493.419 3.61 27.57
12 -47.186 1.25 1.801 35 26.84
13 -172.301 (可変) 27.24
14 190.401 4.9 1.6968 55.5 27.89
15 -29.377 1.4 1.83481 42.7 28
16 -68.103 (可変) 28.67
17(絞り) ∞ 1.4 28.69
18 62.76 3.57 1.6727 32.1 28.69
19 -98.523 0.2 28.53
20 42.855 3.8 1.6968 55.5 26.73
21 80.685 2.44 25.18
22 -91.944 1.6 1.80518 25.4 24.7
23 28.001 5.04 1.59282 68.6 23.32
24 -77.381 (可変) 22.99
25 1629.791 1.37 1.84666 23.9 22.17
26 36.519 3.14 21.36
27 -64.404 2.05 1.6223 53.2 21.36
28 31.211 4.32 1.80809 22.8 21.99
29 -119.497 (可変) 22.05
30 357.537 5.04 1.72 50.2 35.22
31 -53.635 0.5 35.53
32 62.636 7.26 1.6223 53.2 34.52
33 -43.07 1.5 1.883 40.8 34.09
34 645.292 (可変) 33.32
35 -131.214 1.5 1.834 37.2 32.96
36 45.5 3.29 32.9
37 43.514 3.54 1.883 40.8 35.8
38 96.86 (可変) 35.67
像面 ∞
各種データ
ズーム比 2.68
広角 中間 望遠
焦点距離 72.11 131.37 193.4
Fナンバー 4 4 4
画角 16.7 9.35 6.38
像高 21.64 21.64 21.64
レンズ全長 234.52 234.52 234.52
BF 50.12 50.12 50.12
d6 2.37 31.13 42.35
d13 28.82 15.21 0.95
d16 16.3 1.16 4.19
d24 0.71 0.71 0.71
d29 38.39 38.39 38.39
d34 2.78 2.78 2.78
d38 50.12 50.12 50.12
入射瞳位置 59.23 131.61 171.53
射出瞳位置 -97.31 -97.31 -97.31
前側主点位置 96.07 145.92 111.23
後側主点位置 -21.99 -81.25 -143.27
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 1 111.53 18.25 4.86 -7.69
2 7 -32.51 18.92 5.2 -8.85
3 14 89.69 6.3 2.81 -0.88
4 17 55.87 18.05 0.36 -12.1
5 25 -54.26 10.89 -1.54 -9.53
6 30 53.49 14.29 0.86 -7.59
7 35 -78.84 8.33 -1.22 -7.24
単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -269.54
2 3 162.39
3 5 148.63
4 7 -49.63
5 9 -53.26
6 10 43.79
7 12 -81.49
8 14 36.86
9 15 -62.92
10 18 57.5
11 20 125.98
12 22 -26.5
13 23 35.31
14 25 -44.14
15 27 -33.51
16 28 31.02
17 30 65.11
18 32 42.12
19 33 -45.68
20 35 -40.35
21 37 86.78
【００７３】
［数値実施例２］
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 142.116 2.1 1.72047 34.7 61.09
2 75.448 0.5 59.57
3 75.024 10 1.43387 95.1 59.61
4 -258.928 0.15 59.17
5 59.745 7.3 1.43387 95.1 55.63
6 350.491 (可変) 54.74
7 494.288 1.2 1.804 46.6 31.2
8 32.35 4 28.67
9 1145.599 1.25 1.497 81.5 28.46
10 28.377 4.77 1.80518 25.4 27.52
11 222.399 2.5 26.96
12 -49.976 1.25 1.801 35 26.82
13 -366.162 (可変) 26.74
14 155.236 4.9 1.6968 55.5 27.22
15 -28.249 1.4 1.83481 42.7 27.32
16 -65.951 (可変) 27.96
17(絞り) ∞ 1.4 27.69
18 127.375 3.57 1.6727 32.1 27.65
19 -76.515 0.2 27.5
20 31.655 3.8 1.6968 55.5 25.73
21 85.018 2.24 24.53
22 -111.684 1.6 1.80518 25.4 23.93
23 26.296 5.04 1.59282 68.6 22.34
24 -75.11 (可変) 21.89
25 467.939 1.37 1.84666 23.9 20.81
26 29.607 2.86 19.78
27 -61.646 1.08 1.6223 53.2 19.76
28 24.917 4.32 1.80809 22.8 20.14
29 -100.428 (可変) 20.12
30 160.401 2.5 1.76182 26.5 24.23
31 106.675 (可変) 24.63
32 -142.61 3.08 1.80518 25.4 30.72
33 -42.788 0.5 31.06
34 59.299 6.42 1.51742 52.4 31.06
35 -37.718 1.5 2.00069 25.5 30.86
36 -114.687 (可変) 31.16
37 -83.271 1.5 1.834 37.2 31.04
38 56.799 3.29 31.62
39 43.514 3.54 1.883 40.8 35.33
40 96.86 (可変) 35.24
像面 ∞
各種データ
ズーム比 2.68
広角 中間 望遠
焦点距離 72.14 130.58 193.38
Fナンバー 4 4 4
画角 16.69 9.41 6.38
像高 21.64 21.64 21.64
レンズ全長 213.85 213.85 213.85
BF 39.96 39.96 39.96
d6 3.97 32.75 43.98
d13 28.89 15.38 1.07
d16 15.74 0.48 3.56
d24 0.81 0.81 0.81
d29 16.61 16.61 16.61
d31 15.28 15.28 15.28
d36 1.44 1.44 1.44
d40 39.96 39.96 39.96
入射瞳位置 60.46 130.39 166.94
射出瞳位置 -77.06 -77.06 -77.06
前側主点位置 88.13 115.26 40.77
後側主点位置 -32.19 -90.63 -153.42
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 1 111.14 20.05 6.72 -7.28
2 7 -32.25 14.97 4.11 -6.42
3 14 82.21 6.3 2.65 -1.04
4 17 46.22 17.85 1.95 -10.45
5 25 -50.05 9.64 -1.46 -8.54
6 30 -426.64 2.5 4.32 2.88
7 32 54.59 11.5 1.78 -5.37
8 37 -78.82 8.33 -1.45 -7.48
単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -226.22
2 3 135.3
3 5 164.75
4 7 -43.1
5 9 -58.57
6 10 39.96
7 12 -72.38
8 14 34.68
9 15 -60.21
10 18 71.56
11 20 70.32
12 22 -26.3
13 23 33.47
14 25 -37.38
15 27 -28.38
16 28 25.09
17 30 -426.64
18 32 74.89
19 34 45.58
20 35 -56.72
21 37 -40.29
22 39 86.78
【００７４】
［数値実施例３］
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 101.942 2.1 1.72047 34.7 61.45
2 64.514 0.46 59.63
3 67.415 8.51 1.43387 95.1 59.63
4 7799.242 0.15 59.23
5 64.986 8.2 1.43875 94.9 56.89
6 -4511.65 (可変) 56.04
7 136.575 1.2 1.804 46.6 32.4
8 32.132 7.99 29.77
9 -67.699 1.25 1.497 81.5 28.65
10 38.466 4.77 1.80518 25.4 27.95
11 -331.876 2.89 27.5
12 -49.886 1.25 1.801 35 26.73
13 -302.862 (可変) 27.36
14 190.408 5.9 1.6968 55.5 28.03
15 -28.467 1.4 1.8348 42.7 28.12
16 -65.753 (可変) 28.86
17(絞り) ∞ 1.4 28.9
18 63.068 3.57 1.6727 32.1 28.93
19 -101.907 0.2 28.77
20 41.704 3.8 1.6968 55.5 27
21 85.528 2.6 25.53
22 -100.149 1.6 1.80518 25.4 24.6
23 26.371 5.04 1.59282 68.6 23.12
24 -77.054 (可変) 22.81
25 -1700.67 1.37 1.84666 23.9 22.02
26 36.486 2.96 21.21
27 -67.657 2.05 1.6223 53.2 21.21
28 30.006 4.32 1.80809 22.8 21.83
29 -124.655 (可変) 21.89
30 ∞ 3.6 26.64
31 -10636.7 3 1.6223 53.2 28.14
32 -355.643 (可変) 28.84
33 -232.907 4.14 1.72047 34.7 33.52
34 -46.764 0.5 33.93
35 54.282 7.21 1.59282 68.6 33.38
36 -43.153 1.5 1.883 40.8 32.98
37 -1721.54 (可変) 32.43
38 -110.459 1.5 1.834 37.2 32.03
39 45.45 3.29 32
40 43.514 3.54 1.883 40.8 34.85
41 96.86 (可変) 34.73
像面 ∞
各種データ
ズーム比 2.68
広角 中間 望遠
焦点距離 72.11 132.09 193.4
Fナンバー 4.0 4.0 4.0
画角 16.7 9.3 6.38
像高 21.64 21.64 21.64
レンズ全長 233.51 233.51 233.51
BF 49.05 49.77 50.05
d6 2.03 30.58 41.73
d13 26.8 14.1 1.28
d16 18.03 1.46 2.85
d24 0.58 0.58 0.58
d29 18.13 18.13 18.13
d32 12.99 12.99 12.99
d37 2.63 2.63 2.63
d41 49.05 49.77 50.05
入射瞳位置 59.91 132.19 171.75
射出瞳位置 -85.83 -85.83 -85.83
前側主点位置 93.46 135.61 89.89
後側主点位置 -23.05 -82.31 -143.34
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 1 110.72 19.43 5.62 -8
2 7 -31.26 19.35 5.46 -8.97
3 14 87.58 7.3 3.25 -1.04
4 17 53.26 18.21 0.57 -12.06
5 25 -52.53 10.71 -1.5 -9.29
6 30 591.2 6.6 5.51 0.06
7 33 56.2 13.35 1.4 -6.65
8 38 -72.05 8.33 -1.11 -7.13
単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -249.76
2 3 156.68
3 5 146.09
4 7 -52.53
5 9 -49.16
6 10 43.06
7 12 -74.73
8 14 35.94
9 15 -61.18
10 18 58.42
11 20 112.79
12 22 -25.78
13 23 33.75
14 25 -42.17
15 27 -33.14
16 28 30.31
17 31 591.2
18 33 80.46
19 35 41.7
20 36 -50.15
21 38 -38.44
22 40 86.78
【００７５】
［数値実施例４］
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 1618.788 1.8 1.85026 32.3 68.51
2 53.723 9 1.7495 35.3 60.45
3 336.311 0.15 59.87
4 62.893 8 1.51742 52.4 55.2
5 8285.464 (可変) 53.67
6* 47.754 1.3 1.72903 54 36.12
7 15.087 11.35 26.71
8 -40.19 1 1.6968 55.5 25.56
9 42.175 0.15 24.56
10 31.019 6.1 1.71736 29.5 24.62
11 -46.487 1.5 24.01
12 -27.605 1.2 1.80809 22.8 23.51
13 -37.805 (可変) 23.42
14 ∞ 1.5 16.28
15 -181.794 2 1.43875 94.9 16.66
16 -29.039 (可変) 16.88
17(絞り)∞ 0.5 17.01
18 -66.842 1.35 1.84666 23.9 17
19 28.128 0.84 17.52
20 49.584 3 1.90366 31.3 17.77
21 -52.34 0.15 18.18
22 25.212 2.5 1.497 81.5 18.84
23 113.336 (可変) 18.72
24 -33.255 1.23 1.64 60.1 18.67
25 300.546 2.13 19.14
26 -65.277 1.5 1.59282 68.6 19.55
27 44.277 6 1.6398 34.5 20.66
28 -28.176 (可変) 21.45
29 ∞ (可変) 21.12
30 286.846 3.6 1.497 81.5 23.03
31 -28.198 0.07 23.3
32 54.81 5.81 1.497 81.5 23.4
33 -25.109 1.14 2.00069 25.5 23.19
34 -72.291 (可変) 23.69
35 112.921 5.5 1.7495 35.3 23.7
36 -28.384 1.5 1.804 46.6 23.49
37 31.949 (可変) 23.13
像面 ∞
非球面データ
第6面
K =0.000000E+00 A 4=5.812450E-06 A 6=-1.114980E-09
A 8=1.148370E-12 A10= 1.237750E-14
各種データ
ズーム比 2.04
広角 中間 望遠
焦点距離 24.7 35.15 50.48
Fナンバー 4.12 4.12 4.12
画角 41.22 31.61 23.2
像高 21.64 21.64 21.64
レンズ全長 162.21 172.02 187.21
BF 37.48 45.52 56.09
d5 1.21 15.76 30.36
d13 23.07 10.29 0.31
d16 0.48 0.48 0.48
d23 2.24 2.24 2.24
d28 7.79 7.79 7.79
d29 6.06 6.06 6.06
d34 2 2 2
d37 37.48 45.52 56.09
入射瞳位置 33.93 50.28 68.61
射出瞳位置 -38.76 -38.76 -38.76
前側主点位置 50.63 70.77 92.22
後側主点位置 12.78 10.37 5.6
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 215.95 18.95 7.66 -3.84
2 6 -29.37 22.6 0.53 -19.01
3 14 78.46 3.5 3.15 0.26
4 17 87.37 8.34 9.73 5
5 24 -375.96 10.86 -55.95 -74.66
6 29 ∞ 0 0 0
7 30 44.02 10.62 1.55 -5.35
8 35 -50.55 7 5.37 1.25
単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -65.39
2 2 84.16
3 4 122.44
4 6 -30.77
5 8 -29.39
6 10 26.82
7 12 -133.64
8 15 78.46
9 18 -23.23
10 20 28.58
11 22 64.63
12 24 -46.72
13 26 -44.28
14 27 27.81
15 30 51.86
16 32 35.51
17 33 -38.91
18 35 30.78
19 36 -18.49
【００７６】
［数値実施例５］
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 6701.597 1.8 1.85026 32.3 69.02
2 58.356 9 1.7495 35.3 60.86
3 333.062 0.15 59.49
4 54.018 8 1.51742 52.4 52.32
5 404.569 (可変) 50.54
6* 52.391 1.3 1.72903 54 37.56
7 15.176 12.83 27.46
8 -34.144 1 1.6968 55.5 26.11
9 44.099 0.15 25.58
10 34.239 6.1 1.71736 29.5 25.78
11 -37.536 1.5 25.53
12 -25.658 1.2 1.80809 22.8 25.04
13 -35.12 (可変) 25.18
14 ∞ 1 20.78
15 143.496 3 1.43875 94.9 21.31
16 -44.691 (可変) 21.58
17(絞り)∞ 0.5 21.79
18 243.24 1.35 2.00069 25.5 21.86
19 25.817 0.71 21.86
20 31.104 3.96 1.72047 34.7 22.31
21 -72.399 0.15 22.55
22 27.381 2.5 1.497 81.5 23.26
23 58.874 (可変) 23.07
24 -70.714 1.23 1.62041 60.3 22.92
25 310.123 1.56 23.11
26 -57.828 1.5 1.883 40.8 23.14
27 69.622 4.53 1.72825 28.5 24.2
28 -35.007 (可変) 24.62
29 91.609 5 1.497 81.5 25.47
30 -32.703 0.5 25.38
31 55.515 5.8 1.59282 68.6 23.16
32 -27.961 1.14 1.80518 25.4 22.86
33 -1453.64 (可変) 22.79
34 66.8 5.38 1.76182 26.5 22.68
35 -22.815 1.5 1.834 37.2 22.42
36* 25.96 (可変) 21.6
像面 ∞
非球面データ
第6面
K =0 A 4=7.59711E-06 A 6=-5.83894E-10
A 8=1.29909E-12 A10= 1.54230E-14
第36面
K =0 A 4=1.43261E-06 A 6=- 2.41409E-08
A 8=2.48719E-10 A10= -1.00577E-12
各種データ
ズーム比 2.43
広角 中間 望遠
焦点距離 24.7 39.95 60.07
Fナンバー 4.12 4.12 4.12
画角 41.22 28.44 19.81
像高 21.64 21.64 21.64
レンズ全長 173.65 183.45 198.65
BF 38.28 48.44 62.68
d5 1.21 18.54 31.16
d13 30.35 10.99 0.46
d16 0.5 2.19 0.98
d23 3.35 4.02 4.06
d28 14.34 12.17 11.52
d33 1.28 2.78 3.45
d36 38.28 48.44 62.68
入射瞳位置 34.81 55.2 70.97
射出瞳位置 -34.42 -32.99 -32.43
前側主点位置 51.12 75.55 93.1
後側主点位置 13.58 8.49 2.61
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 1 220.13 18.95 6.65 -4.81
2 6 -27.57 24.08 0.62 -20.7
3 14 78.05 4 2.6 -0.5
4 17 100.35 9.17 7.29 1.58
5 24 183.83 8.82 -14.42 -22.04
6 29 40.55 12.44 1.69 -6.3
7 34 -44.57 6.88 5.98 1.86
単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -69.24
2 2 93.09
3 4 119.56
4 6 -29.74
5 8 -27.47
6 10 25.88
7 12 -124.94
8 15 78.05
9 18 -28.95
10 20 30.69
11 22 100.34
12 24 -92.7
13 26 -35.58
14 27 32.58
15 29 49.15
16 31 32.2
17 32 -35.42
18 34 22.92
19 35 -14.36
【００７７】
【表１】
【００７８】
次に、本発明のズームレンズを用いた一眼レフカメラシステム（撮像装置）の実施例を図２２を用いて説明する。図２２において、１０は一眼レフカメラ本体、１１は本発明によるズームレンズを搭載した交換レンズである。１２は交換レンズ１１を通して形成される被写体像を記録（受光）するフィルムや撮像素子などの記録手段である。１３は交換レンズ１１からの被写体像を観察するファインダー光学系、１４は交換レンズ１１からの被写体像を記録手段１２とファインダー光学系１３に切り替えて伝送するための回動するクイックリターンミラーである。
【００７９】
ファインダーで被写体像を観察する場合は、クイックリターンミラー１４を介してピント板１５に結像した被写体像をペンタプリズム１６で正立像としたのち、接眼光学系１７で拡大して観察する。撮影時にはクイックリターンミラー１４が矢印方向に回動して被写体像は記録手段１２に結像して記録される。１８はサブミラー、１９は焦点検出装置である。このように本発明のズームレンズを一眼レフカメラ交換レンズ等の撮像装置に適用することにより、高い光学性能を有した撮像装置が実現できる。
【００８０】
尚、本発明はクイックリターンミラーのないミラーレスの一眼レフカメラにも同様に適用することができる。
【符号の説明】
【００８１】
Ｌ１ 第１レンズ群 Ｌ２ 第２レンズ群 Ｌ３ 第３レンズ群
Ｌ３ 第３レンズ群 Ｌ４ 第４レンズ群 Ｌ５ 第５レンズ群
Ｌ６ 第６レンズ群 Ｌ７ 第７レンズ群 Ｌ８ 第８レンズ群 ＳＰ 開口絞り
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フォーカシングに際して複数のレンズ群が移動するズームレンズであって、該ズームレンズは、負の屈折力の第Ｎレンズ群と、該第Ｎレンズ群の像側に配置された正の屈折力の第Ｐレンズ群を含み、無限遠から最至近距離へのフォーカシングに際して、前記第Ｎレンズ群は像側へ移動し、前記第Ｐレンズ群は物体側へ移動することを特徴とするズームレンズ。
【請求項２】
前記ズームレンズは、物体側から像側へ順に、ズーミングに際して移動する複数のレンズ群を有する前群、開口絞り、フォーカシングに際して移動する複数のレンズ群を有する後群よりなり、
前記前群は、ズーミングに際して移動する負の屈折力のレンズ群と、ズーミングに際して移動する正の屈折力のレンズ群を有し、前記後群は、前記第Ｎレンズ群と、前記第Ｐレンズ群を有することを特徴とする請求項１のズームレンズ。
【請求項３】
望遠端において無限遠にフォーカスしているときの前記第Ｎレンズ群と前記第Ｐレンズ群のフォーカス敏感度を各々ＦＮ、ＦＰとするとき、
−１０．０＜ＦＮ＜０．０
２．０＜ＦＰ＜１０．０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１又は２のズームレンズ。
【請求項４】
前記ズームレンズは、物体側から像側へ順に、ズーミングに際して移動する複数のレンズ群を有する前群、開口絞り、フォーカシングに際して移動する複数のレンズ群を有する後群よりなり、望遠端において無限遠から最至近距離へフォーカシングするときの前記第Ｎレンズ群と前記第Ｐレンズ群の移動量を各々ｄｆＮ、ｄｆＰ、広角端において無限遠にフォーカスしているときの前記後群の焦点距離をｆＲとするとき、
０．０８＜｜ｄｆＮ／ｆＲ｜＜０．３０
０．０８＜｜ｄｆＰ／ｆＲ｜＜０．３０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項のズームレンズ。
【請求項５】
望遠端において無限遠から最至近距離へフォーカシングするときの前記第Ｎレンズ群と前記第Ｐレンズ群の移動量を各々ｄｆＮ、ｄｆＰとするとき、
０．８＜｜ｄｆＮ／ｄｆＰ｜＜１．５
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項のズームレンズ。
【請求項６】
前記ズームレンズは、物体側から像側へ順に、ズーミングに際して移動する複数のレンズ群を有する前群、開口絞り、フォーカシングに際して移動する複数のレンズ群を有する後群よりなり、望遠端において無限遠と最至近距離にフォーカスしているときの前記後群の横倍率を各々βＲｔｉｎｆ、βＲｔｍｏｄとするとき、
０．２＜｜βＲｔｉｎｆ−βＲｔｍｏｄ｜＜１．０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項のズームレンズ。
【請求項７】
前記ズームレンズは、物体側から像側へ順に、ズーミングに際して移動する複数のレンズ群を有する前群、開口絞り、フォーカシングに際して移動する複数のレンズ群を有する後群よりなり、広角端において無限遠にフォーカスしているときの前記後群の物体側のレンズ面から前記後群の前側主点位置までの距離をＯ１Ｒ、広角端において無限遠にフォーカスしているときの前記後群の焦点距離をｆＲとするとき、
｜Ｏ１Ｒ／ｆＲ｜＜０．５
なる条件を満足することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項のズームレンズ。
【請求項８】
前記ズームレンズは、物体側より像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群、負の屈折力の第５レンズ群、正の屈折力の第６レンズ群、負の屈折力の第７レンズ群より構成され、
広角端から望遠端へのズーミングに際して、前記第２レンズ群は像側へ移動し、前記第３レンズ群は像側へ凸状の軌跡を描いて移動し、無限遠から最至近距離へのフォーカシングに際して、前記第５レンズ群は像側へ移動し、前記第６レンズ群は物体側へ移動することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項９】
前記ズームレンズは、物体側から像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群、負の屈折力の第５レンズ群、正の屈折力の第６レンズ群、正の屈折力の第７レンズ群、負の屈折力の第８レンズ群より構成され、
広角端から望遠端へのズーミングに際して、前記第２レンズ群は像側へ移動し、前記第３レンズ群は像側へ凸状の軌跡を描いて移動し、無限遠から最至近距離へのフォーカシングに際して、前記第５レンズ群は像側へ移動し、前記第７レンズ群は物体側へ移動することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項１０】
前記ズームレンズは、物体側から像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群、負の屈折力の第５レンズ群、正の屈折力の第６レンズ群、正の屈折力の第７レンズ群、負の屈折力の第８レンズ群より構成され、
広角端から望遠端へのズーミングに際して、前記第２レンズ群は像側へ移動し、前記第３レンズ群は像側へ凸状の軌跡を描いて移動し、前記第４レンズ群乃至前記第８レンズ群は一体的に物体側へ移動し、
無限遠から最至近距離へのフォーカシングに際して、前記第５レンズ群は像側へ移動し、前記第７レンズ群は物体側へ移動することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項１１】
前記ズームレンズは、物体側から像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群、負の屈折力の第５レンズ群、正の屈折力の第６レンズ群、負の屈折力の第７レンズ群より構成され、
広角端から望遠端へのズーミングに際して、前記第１レンズ群は物体側へ移動し、前記第２レンズ群は像側へ凸状の軌跡を描いて移動し、前記第３レンズ群は物体側へ移動し、前記第４レンズ群乃至前記第７レンズ群は一体的に物体側へ移動し、
無限遠から最至近距離へのフォーカシングに際して、前記第５レンズ群は像側へ移動し、前記第６レンズ群は物体側へ移動することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項１２】
前記ズームレンズは、物体側から像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群、負の屈折力の第５レンズ群、正の屈折力の第６レンズ群、負の屈折力の第７レンズ群より構成され、
広角端から望遠端へのズーミングに際して、前記第１レンズ群、前記第３レンズ群乃至第７レンズ群は互いに異なる軌跡で物体側へ移動し、前記第２レンズ群は像側へ凸状の軌跡を描いて移動し、
無限遠から最至近距離へのフォーカシングに際して、前記第５レンズ群は像側へ移動し、前記第６レンズ群は物体側へ移動することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項１３】
請求項１乃至１２のいずれか１項に記載のズームレンズと、該ズームレンズによって形成された像を受光する固体撮像素子とを有することを特徴とする撮像装置。
【請求項１】
フォーカシングに際して複数のレンズ群が移動するズームレンズであって、該ズームレンズは、負の屈折力の第Ｎレンズ群と、該第Ｎレンズ群の像側に配置された正の屈折力の第Ｐレンズ群を含み、無限遠から最至近距離へのフォーカシングに際して、前記第Ｎレンズ群は像側へ移動し、前記第Ｐレンズ群は物体側へ移動することを特徴とするズームレンズ。
【請求項２】
前記ズームレンズは、物体側から像側へ順に、ズーミングに際して移動する複数のレンズ群を有する前群、開口絞り、フォーカシングに際して移動する複数のレンズ群を有する後群よりなり、
前記前群は、ズーミングに際して移動する負の屈折力のレンズ群と、ズーミングに際して移動する正の屈折力のレンズ群を有し、前記後群は、前記第Ｎレンズ群と、前記第Ｐレンズ群を有することを特徴とする請求項１のズームレンズ。
【請求項３】
望遠端において無限遠にフォーカスしているときの前記第Ｎレンズ群と前記第Ｐレンズ群のフォーカス敏感度を各々ＦＮ、ＦＰとするとき、
−１０．０＜ＦＮ＜０．０
２．０＜ＦＰ＜１０．０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１又は２のズームレンズ。
【請求項４】
前記ズームレンズは、物体側から像側へ順に、ズーミングに際して移動する複数のレンズ群を有する前群、開口絞り、フォーカシングに際して移動する複数のレンズ群を有する後群よりなり、望遠端において無限遠から最至近距離へフォーカシングするときの前記第Ｎレンズ群と前記第Ｐレンズ群の移動量を各々ｄｆＮ、ｄｆＰ、広角端において無限遠にフォーカスしているときの前記後群の焦点距離をｆＲとするとき、
０．０８＜｜ｄｆＮ／ｆＲ｜＜０．３０
０．０８＜｜ｄｆＰ／ｆＲ｜＜０．３０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項のズームレンズ。
【請求項５】
望遠端において無限遠から最至近距離へフォーカシングするときの前記第Ｎレンズ群と前記第Ｐレンズ群の移動量を各々ｄｆＮ、ｄｆＰとするとき、
０．８＜｜ｄｆＮ／ｄｆＰ｜＜１．５
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項のズームレンズ。
【請求項６】
前記ズームレンズは、物体側から像側へ順に、ズーミングに際して移動する複数のレンズ群を有する前群、開口絞り、フォーカシングに際して移動する複数のレンズ群を有する後群よりなり、望遠端において無限遠と最至近距離にフォーカスしているときの前記後群の横倍率を各々βＲｔｉｎｆ、βＲｔｍｏｄとするとき、
０．２＜｜βＲｔｉｎｆ−βＲｔｍｏｄ｜＜１．０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項のズームレンズ。
【請求項７】
前記ズームレンズは、物体側から像側へ順に、ズーミングに際して移動する複数のレンズ群を有する前群、開口絞り、フォーカシングに際して移動する複数のレンズ群を有する後群よりなり、広角端において無限遠にフォーカスしているときの前記後群の物体側のレンズ面から前記後群の前側主点位置までの距離をＯ１Ｒ、広角端において無限遠にフォーカスしているときの前記後群の焦点距離をｆＲとするとき、
｜Ｏ１Ｒ／ｆＲ｜＜０．５
なる条件を満足することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項のズームレンズ。
【請求項８】
前記ズームレンズは、物体側より像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群、負の屈折力の第５レンズ群、正の屈折力の第６レンズ群、負の屈折力の第７レンズ群より構成され、
広角端から望遠端へのズーミングに際して、前記第２レンズ群は像側へ移動し、前記第３レンズ群は像側へ凸状の軌跡を描いて移動し、無限遠から最至近距離へのフォーカシングに際して、前記第５レンズ群は像側へ移動し、前記第６レンズ群は物体側へ移動することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項９】
前記ズームレンズは、物体側から像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群、負の屈折力の第５レンズ群、正の屈折力の第６レンズ群、正の屈折力の第７レンズ群、負の屈折力の第８レンズ群より構成され、
広角端から望遠端へのズーミングに際して、前記第２レンズ群は像側へ移動し、前記第３レンズ群は像側へ凸状の軌跡を描いて移動し、無限遠から最至近距離へのフォーカシングに際して、前記第５レンズ群は像側へ移動し、前記第７レンズ群は物体側へ移動することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項１０】
前記ズームレンズは、物体側から像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群、負の屈折力の第５レンズ群、正の屈折力の第６レンズ群、正の屈折力の第７レンズ群、負の屈折力の第８レンズ群より構成され、
広角端から望遠端へのズーミングに際して、前記第２レンズ群は像側へ移動し、前記第３レンズ群は像側へ凸状の軌跡を描いて移動し、前記第４レンズ群乃至前記第８レンズ群は一体的に物体側へ移動し、
無限遠から最至近距離へのフォーカシングに際して、前記第５レンズ群は像側へ移動し、前記第７レンズ群は物体側へ移動することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項１１】
前記ズームレンズは、物体側から像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群、負の屈折力の第５レンズ群、正の屈折力の第６レンズ群、負の屈折力の第７レンズ群より構成され、
広角端から望遠端へのズーミングに際して、前記第１レンズ群は物体側へ移動し、前記第２レンズ群は像側へ凸状の軌跡を描いて移動し、前記第３レンズ群は物体側へ移動し、前記第４レンズ群乃至前記第７レンズ群は一体的に物体側へ移動し、
無限遠から最至近距離へのフォーカシングに際して、前記第５レンズ群は像側へ移動し、前記第６レンズ群は物体側へ移動することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項１２】
前記ズームレンズは、物体側から像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群、負の屈折力の第５レンズ群、正の屈折力の第６レンズ群、負の屈折力の第７レンズ群より構成され、
広角端から望遠端へのズーミングに際して、前記第１レンズ群、前記第３レンズ群乃至第７レンズ群は互いに異なる軌跡で物体側へ移動し、前記第２レンズ群は像側へ凸状の軌跡を描いて移動し、
無限遠から最至近距離へのフォーカシングに際して、前記第５レンズ群は像側へ移動し、前記第６レンズ群は物体側へ移動することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項１３】
請求項１乃至１２のいずれか１項に記載のズームレンズと、該ズームレンズによって形成された像を受光する固体撮像素子とを有することを特徴とする撮像装置。
【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】
【公開番号】特開２０１３−１０９０１３（Ｐ２０１３−１０９０１３Ａ）
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５１４９８（Ｐ２０１１−２５１４９８）
【出願日】平成２３年１１月１７日（２０１１．１１．１７）
【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２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月１７日（２０１１．１１．１７）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]