ズームレンズ及び撮像装置
【課題】焦点調整による収差変動が少なく、被写体の大きさの変化も少ない、高倍率で小型軽量なズームレンズを提供する。
【解決手段】物体側から、変倍に際し移動しない正の第１レンズ群、変倍に際し移動する少なくとも２群を含む変倍レンズ群、開口絞り、変倍に際し移動しない正のリレーレンズ群を有し、第１レンズ群は、物体側より順に正の第11レンズ群、負の第12レンズ群、正の第13レンズ群で構成され、第13レンズ群は、可動な正の第13fレンズ群を含み、第12レンズ群及び第13fレンズ群を物体側へ繰り出して近距離物体へ焦点調整を行い、次の条件を満足する。-2.5<f12/f13f<-0.4、0.05<δx13f/δx12<5.0但し、f12:第12レンズ群の焦点距離、f13f：第13fレンズ群の焦点距離、δx12：第12レンズ群の焦点調整における繰り出し量、δx13f：第13fレンズ群の焦点調整における繰り出し量
【解決手段】物体側から、変倍に際し移動しない正の第１レンズ群、変倍に際し移動する少なくとも２群を含む変倍レンズ群、開口絞り、変倍に際し移動しない正のリレーレンズ群を有し、第１レンズ群は、物体側より順に正の第11レンズ群、負の第12レンズ群、正の第13レンズ群で構成され、第13レンズ群は、可動な正の第13fレンズ群を含み、第12レンズ群及び第13fレンズ群を物体側へ繰り出して近距離物体へ焦点調整を行い、次の条件を満足する。-2.5<f12/f13f<-0.4、0.05<δx13f/δx12<5.0但し、f12:第12レンズ群の焦点距離、f13f：第13fレンズ群の焦点距離、δx12：第12レンズ群の焦点調整における繰り出し量、δx13f：第13fレンズ群の焦点調整における繰り出し量
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、テレビカメラや映画用カメラ、ビデオカメラ、写真用カメラ、デジタルカメラに好適なズームレンズに関し、高倍率、小型軽量、且つ焦点調整による収差変動が少ないズームレンズ、及びそれを有する撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、変倍レンズ群よりも物体側に位置するレンズ群により焦点調整を行うズームレンズにおいて、フォーカシングに伴い複数のレンズ群が移動する所謂フローティングフォーカス方式が種々提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１では、第１レンズ群が負の屈折力の第１１群、正の屈折力の第１２群、正の屈折力の第１３群から構成され、無限遠物体から近距離物体への焦点調整時に第１２群、第１３群がともに物体側へ移動するズームレンズが開示されている。
【０００４】
また、特許文献２では、第１レンズ群が負の屈折力の第１１群、正の屈折力の第１２群、正の屈折力の第１３群から構成され、無限遠物体から近距離物体への焦点調節時に第１２群は像側に、第１３群は物体側へ移動するズームレンズが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−１５１９６６号公報
【特許文献２】特開平９−２５８１０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
テレビカメラ、映画用カメラ等に用いるズームレンズにおいては、機動性の確保と撮影自由度の向上のために、更なる高倍率と小型軽量化の両立が望まれている。また、焦点調整に伴う収差変動の少ない高性能なズームレンズが要求されている。更に映画撮影やＣＭ撮影に用いられるレンズにおいては焦点調整による被写体の大きさの変化（以下、ブリージングと呼ぶ）を抑制することが望まれている。
【０００７】
特許文献１の焦点調整方式ではブリージングを抑制することは困難である。
【０００８】
特許文献２の焦点調整方式では広角ズームレンズに適しているが、小型軽量化と高倍率化を両立することが困難である、
そこで本発明の目的は、高倍率と小型軽量の両立が可能であり、且つ焦点調整による収差変動が少なく、更にブリージングの少ない焦点調整方式を有するズームレンズ及びそれを有する撮像装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明に係るズームレンズ及びそれを有する撮像装置は、物体側から順に、変倍中固定の正の屈折力を有し変倍のためには移動しない第１レンズ群と、変倍に際し移動する少なくとも２群を含む変倍レンズ群と、開口絞りと、正の屈折力を有し変倍のためには移動しないリレーレンズ群とを有し、該第１レンズ群は、物体側より順に正の屈折力を有する第１１レンズ群と、負の屈折力を有する第１２レンズ群と、正の屈折力を有する第１３レンズ群とを有し、該第１３レンズ群は、正の屈折力を有し可動である第１３ｆレンズ群を含み、該第１２レンズ群及び該第１３レンズ群をそれぞれ物体側へ繰り出すことにより近距離物体へ焦点調整を行い、以下の条件を満足することを特徴とする。
【００１０】
−２．５ ＜ ｆ１２／ｆ１３ｆ ＜ −０．４
０．０５ ＜ δｘ１３ｆ／δｘ１２ ＜ ５．０
但し、ｆ１２は第１２レンズ群の焦点距離、ｆ１３ｆは第１３ｆレンズ群の焦点距離、δｘ１２は第１２レンズ群の焦点調整における繰り出し量、δｘ１３ｆは第１３ｆレンズ群の焦点調整における繰り出し量を示す。
【００１１】
本発明の更なる目的又はその他の特徴は、以下、添付の図面を参照して説明される好ましい実施例等によって明らかにされるであろう。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、高倍率、小型軽量且つフォーカスによる収差変動が少なく、更にブリージングの少ないズームレンズを達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の原理を示す図である。
【図２】実施例１の広角端における、無限遠距離（Ａ）及び至近（Ｂ）でのレンズ断面図である。
【図３】実施例１の望遠端における、物体距離無限（Ａ）及び至近（Ｂ）における光路図である。
【図４Ａ】実施例１の広角端における、物体距離７．０ｍ（ａ）、無限遠（ｂ）、至近（１．５ｍ）（ｃ）での収差図である。
【図４Ｂ】実施例１の望遠端における、物体距離７．０ｍ（ａ）無限遠（ｂ）、至近（１．５ｍ）（ｃ）での収差図である。
【図５】実施例２の広角端における、無限遠距離（Ａ）及び至近（Ｂ）でのレンズ断面図である。
【図６Ａ】実施例２の広角端における、物体距離７．０ｍ（ａ）、無限遠（ｂ）、至近（１．８ｍ）（ｃ）での収差図である。
【図６Ｂ】実施例２の望遠端における、物体距離７．０ｍ（ａ）、無限遠（ｂ）、至近（１．８ｍ）（ｃ）での収差図である。
【図７】実施例３の広角端における、無限遠距離（Ａ）及び至近（Ｂ）でのレンズ断面図である。
【図８Ａ】実施例３の広角端における、物体距離７．０ｍ（ａ）、無限遠（ｂ）、至近（１．８ｍ）（ｃ）での収差図である。
【図８Ｂ】実施例３の望遠端における、物体距離７．０ｍ（ａ）、無限遠（ｂ）、至近（１．８ｍ）（ｃ）での収差図である。
【図９】実施例４の広角端における、無限遠距離（Ａ）及び至近（Ｂ）でのレンズ断面図である。
【図１０Ａ】実施例４の広角端における、物体距離１２．０ｍ（ａ）、無限遠（ｂ）、至近（３．５ｍ）（ｃ）での収差図である。
【図１０Ｂ】実施例４の望遠端における、物体距離１２．０ｍ（ａ）、無限遠（ｂ）、至近（３．５ｍ）（ｃ）での収差図である。
【図１１】実施例５の広角端における、無限遠距離（Ａ）及び至近（Ｂ）でのレンズ断面図である。
【図１２Ａ】実施例５の広角端における、物体距離７．０ｍ（ａ）、無限遠（ｂ）、至近（１．８ｍ）（ｃ）での収差図である。
【図１２Ｂ】実施例５の望遠端における、物体距離７．０ｍ（ａ）、無限遠（ｂ）、至近（１．８ｍ）（ｃ）での収差図である。
【図１３】実施例６の撮像装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、本発明の実施の形態を添付の図面に基づいて詳細に説明する。
まず、本発明のズームレンズの特徴について、各条件式に沿って説明する。
本発明の高倍率、小型軽量且つ焦点調整による収差変動の少なく、更にブリージングの少ないズームレンズを達成するための第１レンズ群の構成及び、焦点調整方式について規定する。焦点調整による収差変動とは、主には物体距離無限遠から至近にかけた像面湾曲の変動を意味する。
【００１５】
本発明のズームレンズは、物体側から順に、正の屈折力を有し変倍のためには移動しない第１レンズ群と、変倍に際し移動する少なくとも２群を含む変倍レンズ群と、開口絞りと、正の屈折力を有し変倍のためには移動しないリレーレンズ群とから構成される。第１レンズ群は、物体側より順に正の屈折力を有する第１１レンズ群、負の屈折力を有する第１２レンズ群、正の屈折力を有する第１３レンズ群で構成される。第１３レンズ群は、正の屈折力を有し可動である第１３ｆレンズ群を含む。第１２レンズ群及び第１３ｆレンズ群をそれぞれ物体側へ繰り出すことにより近距離物体へ焦点調整を行う。
【００１６】
更に第１レンズ群の焦点距離をｆ１、第１１レンズ群の焦点距離をｆ１１、レンズ全系における望遠端の焦点距離をｆｔ、δｘ１２を第１２レンズ群の焦点調整における物体側への繰り出し量、δｘ１３ｆを第１３ｆレンズ群の焦点調整における物体側への繰り出し量としたとき、以下の条件式を満足している。
−２．５ ＜ ｆ１２／ｆ１３ｆ ＜ −０．４ ・・・（１）
０．０５ ＜ δｘ１３ｆ／δｘ１２ ＜ ５．０ ・・・（２）
【００１７】
本発明の光学的作用について図１を用いて説明する。
図１は、任意のズーム位置における物体距離無限遠（Ａ）及び最至近物体距離（Ｂ）における第１レンズの軸外光路概念図である。図１において、左側が物体側、右側が像面側であり、物体側から順に、正の屈折力の第１１レンズ群Ｕ１１、負の屈折力の第１２レンズ群Ｕ１２、正の屈折力の第１３レンズ群Ｕ１３を示している。物体距離が無限遠での第１１レンズ群Ｕ１１における軸外光線の高さをｈ１１ｉｎｆとし、至近での第１１レンズ群Ｕ１１における軸外光線の高さをｈ１１ｍｏｄとすると、以下の関係が成り立つ。
ｈ１１ｉｎｆ ＞ ｈ１１ｍｏｄ ・・・（６）
【００１８】
つまり、第１１レンズ群Ｕ１１を通過する軸外入射光線の高さは物体距離が無限遠の場合より至近の場合の方が低い。この効果により、物体距離が無限遠から至近に向けて変化すると像面湾曲はオーバー側に変化する。また、第１２レンズ群Ｕ１２が、物体距離が無限遠から至近に向けて物体側に繰り出すとき、至近側で像面湾曲はアンダー側に変化する。更に、第１３レンズ群Ｕ１３が、物体距離が無限遠から至近に向けて物体側に繰り出すとき、至近側で像面湾曲はオーバー側に変化する。以上により、第１１レンズ群Ｕ１１の入射光線高さの変化による像面湾曲をオーバーにする寄与分と、第１２レンズ群Ｕ１２が物体側に繰り出すことによる像面湾曲をアンダーにする寄与分と、第１３レンズ群Ｕ１３が物体側に繰り出すことによる像面湾曲をオーバーにする寄与分が全て相殺し、焦点調整による像面湾曲の変動を抑制することが可能となる。
【００１９】
但し、第１１レンズ群Ｕ１１のパワーの増大により、第１２レンズ群Ｕ１２の繰り出し量が増大するため、第１１レンズ群Ｕ１１のパワーを適切に設定することが必要となる。
【００２０】
次に、第１２レンズ群Ｕ１２と第１３レンズ群Ｕ１３の２つのレンズ群を移動する所謂フローティングフォーカス方式によるブリージングの抑制について説明する。第１２レンズ群Ｕ１２が物体距離が無限遠から至近に向けて物体側に繰り出すとき、全系の焦点距離は広角側にシフトする。一方で、第１３レンズ群Ｕ１３が物体距離が無限遠から至近に向けて物体側に繰り出すとき、全系の焦点距離は望遠側にシフトする。
【００２１】
以上より、第１２レンズ群Ｕ１２と第１３レンズ群Ｕ１３の繰り出し量の比を適切に設定することにより、ブリージングを相殺することが可能となる。
【００２２】
次に、前述の条件式（１）及び（２）に関して説明する。
【００２３】
（１）式は、第１２レンズ群Ｕ１２の焦点距離ｆ１２と、第１３レンズ群Ｕ１３に含まれる正の屈折力を有し可動である第１３ｆレンズ群の焦点距離ｆ１３ｆとの比を規定する。
−２．５ ＜ ｆ１２／ｆ１３ｆ ＜ −０．４ ・・・（１）
【００２４】
（１）式の上限が満たされないと、第１２レンズ群Ｕ１２の負の屈折力に対して第１３ｆレンズ群の正の屈折力が大きくなり過ぎ、物体距離が無限遠から至近に向けて第１２レンズ群Ｕ１２と第１３ｆレンズ群を物体側に繰り出すとき、物体距離至近側における像面湾曲の変動がオーバー側に過補正となってしまう。逆に、（１）式の下限が満たされないと、第１２レンズ群Ｕ１２の負の屈折力に対して第１３ｆレンズ群の正の屈折力が小さくなり過ぎ、物体距離が無限遠から至近に向けて第１２レンズ群Ｕ１２と第１３ｆレンズ群を物体側に繰り出すとき、物体距離至近側における像面湾曲の変動がアンダー側に過補正となってしまう。更に次の如く条件式を設定することがより好ましい。
−１．８ ＜ ｆ１２／ｆ１３ｆ ＜ −０．６ ・・・（１ａ）
【００２５】
（２）式は、第１２レンズ群Ｕ１２の焦点調整における繰り出し量と第１３レンズ群Ｕ１３、もしくは第１３レンズ群Ｕ１３内の正の屈折力を有するレンズ群の繰り出し量の比を規定する。
０．０５ ＜ δｘ１３ｆ／δｘ１２ ＜ ５．０ ・・・（２）
【００２６】
（２）式を満たすことで、焦点調整による収差変動の抑制とブリージングの抑制の両立が可能となる。（２）式の上限が満たされないと、第１２レンズ群Ｕ１２の焦点調整による繰り出し量に対して第１３ｆレンズ群の焦点調整による繰り出し量が大きくなり過ぎ、物体距離至近側における像面湾曲の変動がオーバーに過補正となってしまう。また、物体距離至近側における焦点距離が長焦点化してしまい、ブリージングの抑制が困難となる。（２）式の下限が満たされないと、第１２レンズ群Ｕ１２の焦点調整による繰り出し量に対して第１３ｆレンズ群の焦点調整による繰り出し量が小さくなり過ぎ、物体距離至近側における像面湾曲の変動がアンダーに過不足となってしまう。また、物体距離至近側における焦点距離が短焦点化してしまい、ブリージングの抑制が困難となる。更に次の如く条件式を設定することがより好ましい。
０．１３ ＜ δｘ１３ｆ／δｘ１２ ＜ ２．２ ・・・（２ａ）
【００２７】
（３）式は、第１レンズ群Ｕ１の焦点距離と第１１レンズ群Ｕ１１の焦点距離の比を規定する。
０．０７ ＜ ｆ１／ｆ１１ ＜ ０．３５ ・・・（３）
【００２８】
（３）式を満たすことで、焦点調整による収差変動の抑制が可能となる。（３）式の上限が満たされないと、第１レンズ群Ｕ１に対する第１１レンズ群Ｕ１１のパワーが強くなり過ぎてしまい、第１２レンズ群Ｕ１２の繰り出し量が増大してしまう。これにより焦点調整による収差変動の抑制、小型軽量化が困難となってしまう。（３）式の下限が満たされないと、第１レンズ群Ｕ１に対する第１１レンズ群Ｕ１１のパワーが弱くなり過ぎてしまい、第１１レンズ群Ｕ１１の焦点調整における像面湾曲変動の抑制効果がなくなってしまう。更に次の如く条件式を設定することがより好ましい。
０．１１ ＜ ｆ１／ｆ１１ ＜ ０．２８ ・・・（３ａ）
【００２９】
（４）式は、第１レンズ群の焦点距離とレンズ全系における望遠端の焦点距離の比を規定している。
０．２ ＜ ｆ１／ｆｔ ＜ １．０ ・・・（４）
【００３０】
（４）式を満たすことで、高倍率と高性能化の両立が可能となる。（４）式の上限が満たされないと、レンズ全系における望遠端の焦点距離に対する第１レンズ群Ｕ１の焦点距離が長くなり過ぎてしまう。第１レンズ群Ｕ１の長焦点化により、変倍レンズ群の物点位置が遠ざかるため、変倍のための移動量が増大してしまい、高倍率化が困難となる。（４）式の下限が満たされないと、レンズ全系における望遠端の焦点距離に対する第１レンズ群Ｕ１のパワーが強くなり過ぎてしまい、第１レンズ群Ｕ１に起因する諸収差の抑制が困難となる。更に次の如く条件式を設定することがより好ましい。
０．３５ ＜ ｆ１／ｆｔ ＜ ０．７ ・・・（４ａ）
【００３１】
さらに本発明は、上記の特徴を有するズームレンズと、該ズームレンズによって形成された像を受光する所定の有効撮像範囲を有する固体撮像素子と、を有する撮像装置において、レンズ全系における広角端の焦点距離をｆｗ、イメージサイズをＩＳとしたとき、ズームレンズを特に有効に利用するための以下の条件を規定する。
０．７ ＜ ｆｗ／ＩＳ ＜ ２．４ ・・・（５）
【００３２】
（５）式の上限が満足されないと、レンズ全系における広角端の焦点距離が長くなり過ぎてしまう。（５）式の下限が満足されないと、レンズ全系における広角端の焦点距離ｆｗが短くなり過ぎ、第１１レンズ群Ｕ１１の軸外光線の入射高さが増大し、レンズ外径が大型化してしまう。
更に次の如く条件式を設定することがより好ましい。
０．８５ ＜ ｆｗ／ＩＳ ＜ １．２０ ・・・（５ａ）
【００３３】
尚、本発明のズームレンズが特に有効に利用されるズームレンズの変倍比としては、変倍比が４倍以上であることが好ましい。
【００３４】
以下に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。
【実施例１】
【００３５】
図２は本発明の第１の実施例（数値実施例１）であるズームレンズにおいて、広角端における物体距離が無限遠（Ａ）、至近（Ｂ）におけるレンズ断面図である。
図２において、物体側（左側）から順に、第１レンズ群Ｕ１としての正の屈折力を有するフォーカスレンズ群、第２レンズ群Ｕ２としての変倍用の負の屈折力のバリエータ、第３レンズ群Ｕ３としての負の屈折力のコンペンセータ、絞りＳＰ、第４レンズ群Ｕ４としての結像作用を有する正の屈折力のリレ−群、撮像面Ｉである。本実施例においては、第２レンズ群Ｕ２と第３レンズ群Ｕ３とで変倍レンズ群を構成する。第２レンズ群Ｕ２（バリエータ）は、光軸上を像面側へ単調に移動させることにより、広角端から望遠端への変倍を行う。第３レンズ群Ｕ３（コンペンセータ）は、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する。
【００３６】
本実施例における第１レンズ群Ｕ１の構成は第１面から第１７面までに対応する。第１レンズ群Ｕ１は、正の屈折力の第１１レンズ群Ｕ１１、物体距離無限遠から至近にかけて物体側に１６．１６ｍｍ移動する負の屈折力の第１２レンズ群Ｕ１２、物体距離無限遠から至近にかけて物体側に４．８５ｍｍ移動する正の屈折力の第１３レンズ群Ｕ１３より構成される。本実施例においては、第１３レンズＵ１３全体が第１３ｆレンズ群Ｕ１３ｆに対応する。
【００３７】
図３に、本発明の実施例１の第１レンズ群Ｕ１の光路図を示す。第１１レンズ群Ｕ１１において物体距離無限遠（Ａ）における軸外入射光線高さが至近（Ｂ）における軸外入射光線高さよりも高くなっていることが分かる。
【００３８】
図４Ａに数値実施例１の広角端における物体距離７．０ｍ（ａ）、無限遠（ｂ）、至近（１．５ｍ）（ｃ）の収差図を、図４Ｂに数値実施例１の望遠端における物体距離７．０ｍ（ａ）、無限遠（ｂ）、至近（１．５ｍ）（ｃ）の収差図を示す。但し、物体距離は像面を基準とした値である。尚、各実施例における収差図において、球面収差はｅ線（実線）、ｇ線（２点鎖線）を示している。非点収差はｅ線のメリディオナル像面（ｍｅｒｉ）（点線）とサジタル像面（ｓａｇｉ）（実線）を示している。倍率色収差はｇ線（２点鎖線）によって表している。ＦｎｏはＦナンバー、ωは半画角を表す。また、球面収差は０．４ｍｍ、非点収差は０．４ｍｍ、歪曲は５％、倍率色収差は０．０５ｍｍのスケールで描かれている。
【００３９】
本実施例の各条件対応値を表１に示す。また、本実施例のブリージングを、広角端の物体距離無限遠における全系の焦点距離に対する至近における全系の焦点距離変化の比率と定義した場合の値を表２に示す。本実施例は条件式（１）〜（５）を満足しており、高倍率、小型軽量且つフォーカスによる収差変動が少なく、ブリージングの少ないズームレンズを達成している。
【００４０】
以下に本発明の第１の実施例に対応する数値実施例１を示す。以後、記載する各数値実施例において、いずれも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べ数である。ＢＦは空気換算のバックフォーカスである。
【００４１】
非球面形状は、光軸方向にＸ軸、光軸と垂直方向にＨ軸、光の進行方向を正としたとき、近軸曲率半径Ｒ、円錐常数ｋ、非球面係数Ａ４，Ａ６、Ａ８、Ａ１０、Ａ１２によって、次式で表される。
【数１】
【００４２】
また、以下の数値実施例の数値内で、「ｅ−ｚ」は「×１０−ｚ」を意味する。
【００４３】
（数値実施例１）
単位 mm
面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1 -2169.523 9.00 1.51633 64.1 140.17
2 -314.385 17.12 138.65
3 -1314.817 3.00 1.69680 55.5 106.32
4 256.027 16.35 102.86
5 -135.450 3.00 1.77250 49.6 102.49
6 214.527 10.00 1.80809 22.8 105.84
7 -4416.376 2.00 106.31
8 265.280 16.00 1.60311 60.6 108.39
9* -204.953 0.20 108.40
10 470.288 3.00 1.84666 23.8 105.34
11 133.708 0.78 103.29
12 140.997 17.00 1.43387 95.1 103.37
13 -320.050 0.20 103.38
14 182.418 12.00 1.59240 68.3 101.75
15 -590.022 0.20 100.97
16 149.424 8.00 1.59240 68.3 96.43
17 486.995 (可変) 95.40
18 89.717 1.80 1.77250 49.6 48.24
19 31.533 10.06 41.62
20 -118.868 1.50 1.60311 60.6 41.38
21 86.401 0.15 40.17
22 49.488 6.24 1.80518 25.4 40.06
23 -15259.953 3.00 39.23
24 -68.145 1.50 1.77250 49.6 39.12
25 -3979.779 (可変) 38.54
26 -85.815 1.50 1.80400 46.6 35.00
27 321.459 3.50 1.92286 18.9 36.14
28 -700.345 (可変) 36.88
29(絞り) ∞ 2.00 38.21
30 1156.972 4.20 1.62041 60.3 39.26
31 -118.359 0.20 39.91
32 1169.967 4.20 1.62041 60.3 40.40
33 -103.147 0.20 40.67
34 135.391 6.50 1.43875 94.9 40.54
35 -71.283 1.60 1.84666 23.8 40.30
36 -253.564 0.20 40.46
37 40.391 6.50 1.61800 63.3 40.10
38 170.242 30.53 39.05
39 -157.350 1.20 2.00330 28.3 23.85
40 37.528 0.90 23.85
41 61.846 3.35 1.92286 18.9 23.95
42 -1434.512 21.54 24.31
43 -23.105 2.00 1.90366 31.3 29.49
44 -29.181 0.15 31.82
45 -1389.536 5.00 1.61800 63.3 34.54
46 -51.387 0.15 35.25
47 52.270 5.00 1.48749 70.2 36.08
48 143.875 35.63
像面 ∞
【００４４】
非球面データ
第9面
K =-3.69523e+000 A 4=-1.63293e-008 A 6= 1.65333e-012 A 8=-2.91145e-016 A10= 4.33793e-020 A12=-3.27158e-024
各種データ
ズーム比 8.0
焦点距離 30.00 60.00 90.00 120.00 240.00
Fナンバー 2.80 2.80 2.80 2.80 2.80
画角 27.40 14.53 9.80 7.38 3.71
像高 15.55 15.55 15.55 15.55 15.55
レンズ全長 397.08 397.08 397.08 397.08 397.08
BF 43.65 43.65 43.65 43.65 43.65
d17 0.70 48.07 68.46 80.51 102.64
d25 107.72 49.84 25.57 13.22 5.48
d28 2.50 13.01 16.89 17.19 2.80
入射瞳位置 121.39 212.72 281.69 337.22 485.52
射出瞳位置 -216.79 -216.79 -216.79 -216.79 -216.79
前側主点位置 147.94 258.90 340.59 401.93 504.36
後側主点位置 13.65 -16.35 -46.35 -76.35 -196.35
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 1 150.19 117.84 93.74 15.23
2 18 -41.06 24.24 7.07 -10.78
3 26 -130.63 5.00 -0.50 -3.15
4 29 68.89 95.42 40.89 -116.21
【実施例２】
【００４５】
図５は本発明の第２の実施例（数値実施例２）であるズームレンズにおいて、広角端における物体距離が無限遠（Ａ）、至近（Ｂ）におけるレンズ断面図である。
図５において、物体側（左側）から順に、第１レンズ群Ｕ１としての正の屈折力を有するフォーカスレンズ群、第２レンズ群Ｕ２としての変倍用の負の屈折力のバリエータ、第３レンズ群Ｕ３としての負の屈折力のコンペンセータ、絞りＳＰ、第４レンズ群Ｕ４としての結像作用を有する正の屈折力のリレ−群、撮像面Ｉである。本実施例においては、第２レンズ群Ｕ２と第３レンズ群Ｕ３とで変倍レンズ群を構成する。第２レンズ群Ｕ２（バリエータ）は、光軸上を像面側へ単調に移動させることにより、広角端から望遠端への変倍を行う。第３レンズ群Ｕ３（コンペンセータ）は、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する。
【００４６】
本実施例における第１レンズ群Ｕ１は第１面から第１７面までに対応する。第１レンズ群Ｕ１は、正の屈折力の第１１レンズ群Ｕ１１、物体距離無限遠から至近にかけて物体側に１９．１８ｍｍ移動する負の屈折力の第１２レンズ群Ｕ１２、物体距離が無限遠から至近にかけて物体側に３．８４ｍｍ移動する正の屈折力の第１３レンズ群Ｕ１３より構成される。本実施例においては、第１３レンズ群全体が、第１３ｆレンズ群Ｕ１３ｆに対応する。
【００４７】
図６Ａに、数値実施例２の広角端における物体距離７．０ｍ（ａ）、無限遠（ｂ）、至近（１．８ｍ）（ｃ）の収差図を、図６Ｂに、数値実施例２の望遠端における物体距離７．０ｍ（ａ）、無限遠（ｂ）、至近（１．８ｍ）（ｃ）の収差図を示す。但し、物体距離は像面を基準とした値である。
【００４８】
本実施例の各条件対応値を表１に示す。また、本実施例のブリージングを、広角端の物体距離無限遠における全系の焦点距離に対する至近における全系の焦点距離変化の比率と定義した場合の値を表２に示す。本実施例は条件式（１）〜（５）を満足しており、高倍率、小型軽量且つフォーカスによる収差変動の少ない高性能なズームレンズを達成している。
【００４９】
（数値実施例２）
単位 mm
面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1 -650.810 8.00 1.51633 64.1 139.91
2 -319.344 24.19 137.49
3 -328.288 3.30 1.77250 49.6 109.64
4 157.776 10.68 1.80809 22.8 105.12
5 993.077 9.79 104.52
6 -206.150 3.20 1.88300 40.8 104.05
7 -941.784 6.56 104.94
8 367.686 14.61 1.60311 60.6 106.12
9* -198.164 0.20 105.94
10 248.955 3.00 2.00069 25.5 102.59
11 120.008 0.32 99.68
12 121.240 14.00 1.43387 95.1 99.73
13 -4296.582 0.20 99.37
14 149.314 12.00 1.43387 95.1 97.77
15 -932.824 0.20 96.93
16 147.522 9.62 1.59240 68.3 92.17
17 1515.868 (可変) 90.48
18* 219.701 1.50 1.81600 46.6 41.88
19 30.528 9.87 36.41
20 -50.291 1.30 1.61800 63.3 36.21
21 153.783 0.15 36.54
22 63.436 8.50 1.72047 34.7 36.99
23 -47.429 1.13 36.75
24 -38.906 1.30 1.61800 63.3 36.45
25 -229.319 (可変) 36.05
26 -79.137 1.50 1.78800 47.4 37.16
27 169.160 4.00 1.80809 22.8 38.76
28 -419.524 (可変) 39.54
29(絞り) ∞ 2.00 42.93
30 266.917 6.00 1.62041 60.3 44.45
31 -84.540 0.20 44.95
32 169.157 5.00 1.62041 60.3 45.22
33 -226.121 0.20 45.06
34 133.617 8.00 1.49700 81.5 44.31
35 -69.585 1.50 2.00069 25.5 43.59
36 1244.843 0.15 43.45
37 48.963 7.00 1.61800 63.3 43.35
38 554.491 28.23 42.46
39 473.327 1.00 1.90366 31.3 26.80
40 41.037 3.84 26.43
41 50.158 4.50 1.92286 18.9 27.90
42 -206.901 11.71 27.73
43 -44.189 1.00 2.00330 28.3 24.75
44 59.859 2.55 25.39
45 -133.347 3.50 1.51633 64.1 25.86
46 -55.998 0.15 27.35
47 95.351 5.00 1.51633 64.1 29.32
48 -88.263 5.01 30.11
49 106.784 4.50 1.48749 70.2 32.25
50 -98.105 32.42
像面 ∞
【００５０】
非球面データ
第9面
K =-2.18399e+000 A 4=-3.07579e-009 A 6= 2.42180e-013 A 8=-1.76920e-016 A10= 7.90680e-020 A12=-1.42366e-023
第18面
K = 6.98145e+001 A 4=-2.76274e-007 A 6=-6.04505e-010 A 8=-8.68550e-013 A10= 1.27664e-015 A12=-2.80810e-018
各種データ
ズーム比 10.00
焦点距離 30.00 60.00 90.00 120.00 300.00
Fナンバー 2.80 2.80 2.80 2.80 3.53
画角 27.40 14.53 9.80 7.38 2.97
像高 15.55 15.55 15.55 15.55 15.55
レンズ全長 407.46 407.46 407.46 407.46 407.46
BF 41.49 41.49 41.49 41.49 41.49
d17 1.72 48.61 68.64 80.39 106.80
d25 108.04 50.99 26.89 14.29 7.06
d28 6.05 16.21 20.28 21.13 1.95
入射瞳位置 124.11 222.91 301.03 366.97 638.27
射出瞳位置 -127.39 -127.39 -127.39 -127.39 -127.39
前側主点位置 148.78 261.60 343.07 401.70 405.34
後側主点位置 11.49 -18.51 -48.51 -78.51 -258.51
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 1 151.36 119.87 91.34 6.26
2 18 -38.53 23.75 1.59 -16.79
3 26 -127.28 5.50 -0.77 -3.83
4 29 59.42 101.04 17.74 -102.10
【実施例３】
【００５１】
図７は本発明の第３の実施例（数値実施例３）であるズームレンズにおいて、広角端における物体距離無限遠（Ａ）、至近（Ｂ）におけるレンズ断面図である。
図７において、物体側(左側)から順に、第１レンズ群Ｕ１としての正の屈折力を有するフォーカスレンズ群、第２レンズ群Ｕ２としての変倍用の負の屈折力のバリエータ、第３レンズ群Ｕ３としての負の屈折力のコンペンセータ、絞りＳＰ、第４レンズ群Ｕ４としての結像作用を有する正の屈折力のリレ−群、撮像面Ｉである。本実施例においては、第２レンズ群Ｕ２と第３レンズ群Ｕ３とで変倍レンズ群を構成する。第２レンズ群Ｕ２（バリエータ）は、光軸上を像面側へ単調に移動することにより、広角端から望遠端への変倍を行っている。第３レンズ群Ｕ３（コンペンセータ）は、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する。
【００５２】
本実施例における第１レンズ群Ｕ１は第１面から第１７面までに対応する。第１レンズ群Ｕ１は、正の屈折力の第１１レンズ群Ｕ１１、物体距離無限遠から至近にかけて物体側に９．６８ｍｍ移動する負の屈折力の第１２レンズ群Ｕ１２、正の屈折力の第１３群レンズ群Ｕ１３より構成される。また、物体距離無限遠から至近にかけて第１３レンズ群Ｕ１３内の正の屈折力のレンズ群Ｕ１３ｐが物体側に３．８７ｍｍ移動する。従って、本実施例においては、レンズ群Ｕ１３ｐが第１３ｆレンズ群Ｕ１３ｆに対応する。
【００５３】
図８Ａに、数値実施例３の広角端それぞれにおける物体距離７．０ｍ（ａ）、無限遠（ｂ）、至近（１．８ｍ）（ｃ）の収差図を、図８Ｂに、数値実施例３の望遠端における物体距離７．０ｍ（ａ）、無限遠（ｂ）、至近（１．８ｍ）（ｃ）の収差図を示す。但し、物体距離は像面を基準とした値である。
【００５４】
本実施例の各条件対応値を表１に示す。また、本実施例のブリージングを、広角端の物体距離無限遠における全系の焦点距離に対する至近における全系の焦点距離変化の比率と定義した場合の値を表２に示す。本実施例は条件式（１）〜（５）を満足しており、高倍率、小型軽量且つフォーカスによる収差変動の少ない高性能なズームレンズを達成している。
【００５５】
（数値実施例３）
単位 mm
面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1 -6789.500 10.50 1.60311 60.6 138.74
2 -343.710 14.71 136.28
3 -266.492 3.30 1.69680 55.5 115.61
4 162.714 1.08 109.44
5 142.133 8.50 1.80809 22.8 109.30
6 291.958 13.88 108.47
7 -211.816 3.20 1.77250 49.6 108.01
8 815.467 1.10 109.08
9 208.910 19.00 1.60311 60.6 110.87
10* -174.951 0.20 110.72
11 217.741 3.10 1.84666 23.8 104.22
12 112.077 2.32 100.76
13 133.853 14.64 1.43387 95.1 100.78
14 -707.405 5.00 100.26
15 161.107 9.76 1.43387 95.1 95.88
16 -22208.830 0.20 94.90
17 106.014 10.19 1.49700 81.5 88.93
18 512.264 (可変) 87.34
19* 227.378 1.50 1.77250 49.6 42.76
20 29.039 11.27 36.47
21 -49.662 1.20 1.61800 63.3 35.74
22 139.946 0.15 35.82
23 62.790 8.20 1.72047 34.7 36.13
24 -48.295 1.07 35.82
25 -38.287 1.20 1.61800 63.3 35.73
26 -220.222 (可変) 35.28
27 -74.007 1.50 1.75500 52.3 34.44
28 377.371 3.50 1.92286 18.9 35.73
29 -570.601 (可変) 36.54
30(絞り) ∞ 1.80 42.36
31 177.912 6.20 1.61800 63.3 43.96
32 -82.278 0.20 44.33
33 194.410 4.50 1.60311 60.6 44.29
34 -172.682 0.20 44.12
35 98.865 7.50 1.48749 70.2 42.88
36 -68.090 1.50 2.00069 25.5 42.25
37 189.781 0.20 41.75
38 43.490 7.50 1.58913 61.1 42.01
39 -2545.279 22.85 41.28
40 -236.294 1.00 1.88300 40.8 27.70
41 40.169 5.00 1.92286 18.9 26.77
42 6060.276 12.05 26.06
43 -42.798 1.00 1.88300 40.8 23.46
44 47.570 3.85 24.49
45 60.216 6.41 1.51633 64.1 29.07
46 -58.866 2.43 30.30
47 116.213 5.61 1.48749 70.2 32.68
48 -61.471 6.77 33.08
49 81.277 5.08 1.48749 70.2 33.14
50 -87.099 2.63 32.90
51 -46.195 1.30 1.80518 25.4 32.40
52 -101.262 32.76
像面 ∞
【００５６】
非球面データ
第10面
K =-1.89696e+000 A 4= 4.04225e-009 A 6= 5.23730e-013 A 8= 8.64765e-016 A10=-2.63688e-019 A12= 2.72307e-023
第19面
K = 6.87039e+001 A 4= 2.43632e-007 A 6=-6.90320e-010 A 8= 6.83337e-013 A10=-2.58097e-015 A12= 1.85224e-018
各種データ
ズーム比 8.00
焦点距離 30.00 60.00 90.00 120.00 240.00
Fナンバー 2.80 2.80 2.80 2.80 2.82
画角 27.40 14.53 9.80 7.38 3.71
像高 15.55 15.55 15.55 15.55 15.55
レンズ全長 407.85 407.85 407.85 407.85 407.85
BF 44.83 44.83 44.83 44.83 44.83
d18 0.70 43.30 61.50 72.16 91.46
d26 95.35 43.12 21.48 10.61 4.11
d29 11.12 20.74 24.19 24.39 11.60
入射瞳位置 125.25 222.84 300.65 367.20 575.78
射出瞳位置 -153.52 -153.52 -153.52 -153.52 -153.52
前側主点位置 150.71 264.69 349.82 414.61 525.39
後側主点位置 14.83 -15.17 -45.17 -75.17 -195.17
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 1 142.08 120.68 87.27 1.12
2 19 -36.47 24.59 2.17 -17.06
3 27 -123.50 5.00 -0.59 -3.26
4 30 64.32 105.59 26.44 -108.63
【実施例４】
【００５７】
図９は本発明の第４の実施例（数値実施例４）であるズームレンズにおいて、広角端における物体距離無限遠（Ａ）、至近（Ｂ）におけるレンズ断面図である。
図９において、物体側から順に、第１レンズ群Ｕ１としての正の屈折力を有するフォーカスレンズ群、第２レンズ群Ｕ２としての変倍用の負の屈折力のバリエータ、第３レンズ群Ｕ３としての正の屈折力のコンペンセータ、絞りＳＰ、第４レンズ群Ｕ４としての結像作用を有する正の屈折力のリレ−群、色分解プリズムと等価なガラスブロックＰ、撮像面Ｉである。本実施例においては、第２レンズ群Ｕ２と第３レンズ群Ｕ３とで変倍レンズ群を構成する。第２レンズ群Ｕ２（バリエータ）は、光軸上を像面側へ単調に移動することにより、広角端から望遠端への変倍を行う。第３レンズ群Ｕ３（コンペンセータ）は、変倍に伴う像面変動を補正するために光軸上を物体側へ移動する。
【００５８】
本実施例における第１レンズ群Ｕ１は第１面から第１７面までに対応する。第１レンズ群Ｕ１は、正の屈折力の第１１レンズ群Ｕ１１、物体距離無限遠から至近にかけて物体側に４．６７ｍｍ移動する負の屈折力の第１２レンズ群Ｕ１２、正の屈折力の第１３レンズ群Ｕ１３より構成される。また、物体距離無限遠から至近にかけて第１３レンズ群Ｕ１３内の正の屈折力のレンズ群Ｕ１３ｐが物体側に９．３３ｍｍ移動する。従って、本実施例においては、レンズ群Ｕ１３ｐが第１３ｆレンズ群Ｕ１３ｆに対応する。
【００５９】
図９に、数値実施例４の広角端、望遠端それぞれにおける物体距離１２．０ｍ、無限遠、至近（３．５ｍ）の収差図を示す。但し、物体距離は像面を基準とした値である。
【００６０】
本実施例の各条件対応値を表１に示す。また、本実施例のブリージングを、広角端の物体距離無限遠における全系の焦点距離に対する至近における全系の焦点距離変化の比率と定義した場合の値を表２に示す。
本実施例は条件式（１）〜（５）を満足しており、高倍率、小型軽量且つフォーカスによる収差変動の少ない高性能なズームレンズを達成している。
【００６１】
（数値実施例４）
単位 mm
面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1 -2350.524 17.00 1.60311 60.6 227.97
2 -460.033 10.29 224.48
3 -1487.959 4.50 1.69680 55.5 189.59
4 232.002 0.18 173.66
5 186.833 16.00 1.80809 22.8 171.86
6 373.507 24.72 168.63
7 -251.578 4.48 1.77250 49.6 168.08
8 675.623 1.54 165.66
9 329.716 34.00 1.60311 60.6 171.44
10* -239.056 0.28 172.99
11 335.084 4.34 1.84666 23.8 170.95
12 161.470 3.33 166.34
13 180.933 29.00 1.43387 95.1 166.67
14 -1007.581 11.00 166.83
15 244.710 19.00 1.43387 95.1 165.95
16 -4667.505 0.28 165.06
17 142.602 19.00 1.49700 81.5 156.35
18 370.276 (可変) 153.91
19 125.846 2.00 1.83481 42.7 44.34
20 50.861 7.45 40.10
21 -111.873 1.90 1.81600 46.6 38.12
22 81.295 5.50 37.22
23 -65.760 1.90 1.81600 46.6 37.42
24 87.235 8.32 1.92286 21.3 40.52
25 -79.376 0.67 41.73
26 -89.729 2.20 1.88300 40.8 41.96
27 -408.148 (可変) 43.41
28 -453.539 10.50 1.59240 68.3 61.17
29 -84.689 0.20 63.37
30 310.071 9.00 1.48749 70.2 64.85
31 -162.832 4.25 65.06
32 -80.000 2.50 1.72047 34.7 64.99
33 -120.000 0.20 66.39
34 110.608 2.50 1.84666 23.9 67.42
35 71.952 10.00 1.49700 81.5 66.16
36 29725.425 0.20 66.05
37 177.665 9.00 1.48749 70.2 65.79
38 -149.331 (可変) 65.38
39(絞り) ∞ 4.50 35.95
40 -73.418 1.80 1.81600 46.6 34.56
41 76.284 0.20 34.14
42 37.966 5.70 1.80809 22.8 34.75
43 109.139 4.97 33.84
44 -66.390 2.00 1.88300 40.8 33.34
45 -530.397 30.00 1.80518 25.4 33.63
46 -143.721 5.50 35.83
47 -208.261 5.00 1.62041 60.3 35.44
48 -72.261 0.20 35.52
49 -1120.488 1.50 1.83400 37.2 34.87
50 42.660 10.00 1.62041 60.3 34.15
51 -53.539 0.20 33.99
52 75.978 7.00 1.48749 70.2 31.56
53 -35.421 1.50 1.83400 37.2 30.64
54 -122.470 5.00 29.88
55 ∞ 55.50 1.51633 64.2 40.00
56 ∞ 40.00
像面 ∞
【００６２】
非球面データ
第10面
K =-1.32497e+000 A 4= 3.88103e-010 A 6=-1.90763e-014 A 8= 6.09570e-017 A10=-8.18397e-021 A12= 3.57731e-025
各種データ
ズーム比 59.06
焦点距離 10.00 24.81 66.23 325.00 590.61
Fナンバー 1.80 1.80 1.80 2.00 3.63
画角 28.81 12.50 4.75 0.97 0.53
像高 5.50 5.50 5.50 5.50 5.50
レンズ全長 673.01 673.01 673.01 673.01 673.01
BF 10.00 10.00 10.00 10.00 10.00
d18 2.00 72.00 117.00 153.30 159.50
d27 239.71 160.59 101.50 31.00 2.99
d38 3.50 12.62 26.71 60.90 82.72
入射瞳位置 189.06 373.78 722.18 2433.71 4900.33
射出瞳位置 -257.05 -257.05 -257.05 -257.05 -257.05
前側主点位置 198.69 396.28 771.98 2363.17 4184.71
後側主点位置 -0.00 -14.81 -56.23 -315.00 -580.61
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 1 221.00 198.94 130.55 -11.70
2 19 -27.50 29.93 7.36 -14.59
3 28 67.50 48.35 18.07 -16.77
4 39 87.80 140.57 66.05 9.57
【実施例５】
【００６３】
図１１は本発明の実施例５（数値実施例５）であるズームレンズにおいて、広角端における物体距離無限遠、至近におけるレンズ断面図である。
図１１において、物体側から順に、第１レンズ群Ｕ１としての正の屈折力を有するフォーカスレンズ群、第２レンズ群Ｕ２としての変倍用の負の屈折力の第１バリエータ、第４レンズ群Ｕ４としての正の屈折力のコンペンセータ、絞りＳＰ、第５レンズ群Ｕ５としての結像作用を有する正の屈折力のリレ−群、撮像面Ｉである。本実施例においては、第２レンズ群Ｕ２と第３レンズ群Ｕ３と第４レンズ群Ｕ４とで変倍レンズ群を構成する。第２レンズ群Ｕ２（第１バリエータ）は、光軸上を像面側へ単調に移動することにより、広角端から望遠端への変倍を行う。第３レンズ群Ｕ３（第２バリエータ）は、光軸上を移動することにより、広角端から望遠端への変倍を行う。第４レンズ群Ｕ４（コンペンセータ）は、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する。尚、第３レンズ群Ｕ３がコンペンセータ、第４レンズ群Ｕ４が第２バリエータであっても良い。
【００６４】
本実施例における第１レンズ群Ｕ１は第１面から第１７面までに対応する。第１レンズ群Ｕ１は、正の屈折力の第１１レンズ群Ｕ１１、物体距離無限遠から至近にかけて物体側に９．１８ｍｍ移動する負の屈折力の第１２レンズ群Ｕ１２、正の屈折力の第１３レンズ群Ｕ１３より構成される。また、物体距離無限遠から至近にかけて第１３レンズ群Ｕ１３内の正の屈折力のレンズ群Ｕ１３ｐが物体側に１．３８ｍｍ移動する。従って、本実施例においては、レンズ群Ｕ１３ｐが第１３ｆレンズ群Ｕ１３ｆに対応する。
【００６５】
図１２Ａに、数値実施例５の広角端における物体距離７．０ｍ（ａ）、無限遠（ｂ）、至近（１．８ｍ）（ｃ）の収差図を、図１２Ｂに、数値実施例５の望遠端における物体距離７．０ｍ（ａ）、無限遠（ｂ）、至近（１．８ｍ）（ｃ）の収差図を、示す。但し、物体距離は像面を基準とした値である。
【００６６】
本実施例の各条件対応値を表１に示す。また、本実施例のブリージングを、広角端の物体距離無限遠における全系の焦点距離に対する至近における全系の焦点距離変化の比率と定義した場合の値を表２に示す。 本実施例は条件式（１）〜（５）を満足しており、高倍率、小型軽量且つフォーカスによる収差変動の少ない高性能なズームレンズを達成している。
【００６７】
（数値実施例５）
単位 mm
面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1 -6789.500 10.50 1.60311 60.6 134.64
2 -316.819 13.29 132.30
3 -273.538 3.30 1.69680 55.5 111.09
4 148.689 1.08 104.53
5 130.544 8.05 1.80809 22.8 104.31
6 237.359 15.90 103.09
7 -175.038 3.20 1.77250 49.6 101.98
8 940.865 1.10 102.92
9 219.161 19.57 1.60311 60.6 104.90
10* -164.924 0.20 104.95
11 209.351 3.10 1.84666 23.8 99.71
12 112.342 2.14 96.37
13 133.373 15.29 1.43387 95.1 96.41
14 -421.039 2.50 95.94
15 161.872 10.10 1.43387 95.1 94.94
16 -1920.492 0.20 94.53
17 101.420 11.24 1.49700 81.5 91.37
18 513.546 (可変) 90.18
19* 225.182 1.50 1.77250 49.6 42.22
20 29.043 10.32 36.09
21 -44.737 1.20 1.61800 63.3 35.95
22 164.036 0.15 36.27
23 65.711 10.74 1.72047 34.7 36.66
24 -44.484 0.96 36.17
25 -36.749 1.20 1.61800 63.3 36.10
26 -183.639 (可変) 35.74
27 -89.025 1.50 1.75500 52.3 37.60
28 369.683 3.50 1.92286 18.9 38.78
29 -603.636 (可変) 39.47
30 -604.961 4.86 1.61800 63.3 41.71
31 -70.764 0.20 42.31
32 185.252 3.69 1.60311 60.6 42.80
33 -508.303 (可変) 42.75
34(絞り) ∞ 2.00 41.98
35 56.310 8.59 1.48749 70.2 41.46
36 -83.084 1.50 2.00069 25.5 40.81
37 131.700 0.20 40.28
38 42.831 6.67 1.58913 61.1 40.75
39 657.022 22.84 40.17
40 611.381 1.00 1.88300 40.8 29.41
41 58.046 3.85 1.92286 18.9 28.70
42 -404.813 9.41 28.21
43 -44.692 1.00 1.88300 40.8 23.15
44 47.466 3.30 23.79
45 58.023 5.64 1.51633 64.1 27.01
46 -52.816 0.15 27.86
47 130.273 5.42 1.48749 70.2 28.73
48 -50.737 5.41 29.06
49 68.955 2.41 1.48749 70.2 28.19
50 111.123 6.08 27.83
51 -34.252 1.30 1.80518 25.4 27.41
52 -50.630 28.05
像面 ∞
【００６８】
非球面データ
第10面
K =-1.83956e+000 A 4=-1.10900e-009 A 6= 1.13486e-012 A 8= 4.72225e-016 A10=-1.63366e-019 A12= 1.77698e-023
第19面
K = 7.90027e+001 A 4= 1.53253e-007 A 6=-1.38868e-009 A 8= 1.52527e-012 A10=-2.14292e-015 A12=-1.78341e-018
各種データ
ズーム比 8.00
焦点距離 30.00 61.17 89.34 121.04 240.01
Fナンバー 2.80 2.80 2.80 2.80 2.80
画角 27.40 14.26 9.87 7.32 3.71
像高 15.55 15.55 15.55 15.55 15.55
レンズ全長 400.53 400.53 400.53 400.53 400.53
BF 45.51 45.51 45.51 45.51 45.51
d18 0.70 41.31 56.70 67.36 86.02
d26 94.10 37.62 15.33 4.60 16.13
d29 11.12 23.76 28.03 27.43 3.76
d33 1.80 5.02 7.65 8.32 1.79
入射瞳位置 121.66 214.82 280.55 348.43 591.43
射出瞳位置 -78.95 -78.95 -78.95 -78.95 -78.95
前側主点位置 144.43 245.93 305.76 351.75 368.60
後側主点位置 15.51 -15.66 -43.83 -75.53 -194.50
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 1 131.30 120.74 87.74 4.22
2 19 -37.06 26.07 1.59 -18.43
3 27 -154.83 5.00 -0.70 -3.38
4 30 81.94 8.74 3.53 -1.95
5 34 150.79 86.76 8.03 -70.47
【００６９】
【表１】
【００７０】
【表２】
【実施例６】
【００７１】
図１３は実施例１乃至５のズームレンズを撮影光学系として用いた実施例６である撮像装置の概略図である。
図１３において、撮像装置１２５は、実施例１乃至５のいずれかのズームレンズ１０１と、ズームレンズ１０１に着脱可能なカメラ１２４を含む。ズームレンズ１０１は、焦点調整用レンズ群を含む第１レンズ群Ｆ、変倍レンズ群ＬＺ、結像用レンズ群Ｒを有する。ＳＰは開口絞りである。第１レンズ群Ｆ及び変倍レンズ群ＬＺはそれぞれヘリコイドやカム等の駆動機構１１４，１１５によって光軸方向に駆動される。駆動機構１１４、１１５及び開口絞りＳＰは電動駆動するモーター（駆動手段）１１６〜１１８によって電動駆動される。第１群レンズＦや変倍レンズ群ＬＺの光軸上の位置や、開口絞りＳＰの絞り径は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１１９〜１２１によって検出される。カメラ１２４は、光学フィルタや色分解光学系に相当するガラスブロック１０９、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）１１０を含む。また、ＣＰＵ１１１、１２２は、カメラ１２４及びズームレンズ１０１の各種の駆動を制御する。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することができる。
【００７２】
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】
【００７３】
Ｕ１ 第１レンズ群
Ｕ２ 第２レンズ群
Ｕ３ 第３レンズ群
Ｕ４ 第４レンズ群
ＳＰ 絞り
Ｕ５ 第５レンズ群
Ｕ１１ 第１１レンズ群
Ｕ１２ 第１２レンズ群
Ｕ１３ 第１３レンズ群
Ｕ１３ｐ 第１３レンズ群内の正の屈折力のレンズ群
【技術分野】
【０００１】
本発明は、テレビカメラや映画用カメラ、ビデオカメラ、写真用カメラ、デジタルカメラに好適なズームレンズに関し、高倍率、小型軽量、且つ焦点調整による収差変動が少ないズームレンズ、及びそれを有する撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、変倍レンズ群よりも物体側に位置するレンズ群により焦点調整を行うズームレンズにおいて、フォーカシングに伴い複数のレンズ群が移動する所謂フローティングフォーカス方式が種々提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１では、第１レンズ群が負の屈折力の第１１群、正の屈折力の第１２群、正の屈折力の第１３群から構成され、無限遠物体から近距離物体への焦点調整時に第１２群、第１３群がともに物体側へ移動するズームレンズが開示されている。
【０００４】
また、特許文献２では、第１レンズ群が負の屈折力の第１１群、正の屈折力の第１２群、正の屈折力の第１３群から構成され、無限遠物体から近距離物体への焦点調節時に第１２群は像側に、第１３群は物体側へ移動するズームレンズが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−１５１９６６号公報
【特許文献２】特開平９−２５８１０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
テレビカメラ、映画用カメラ等に用いるズームレンズにおいては、機動性の確保と撮影自由度の向上のために、更なる高倍率と小型軽量化の両立が望まれている。また、焦点調整に伴う収差変動の少ない高性能なズームレンズが要求されている。更に映画撮影やＣＭ撮影に用いられるレンズにおいては焦点調整による被写体の大きさの変化（以下、ブリージングと呼ぶ）を抑制することが望まれている。
【０００７】
特許文献１の焦点調整方式ではブリージングを抑制することは困難である。
【０００８】
特許文献２の焦点調整方式では広角ズームレンズに適しているが、小型軽量化と高倍率化を両立することが困難である、
そこで本発明の目的は、高倍率と小型軽量の両立が可能であり、且つ焦点調整による収差変動が少なく、更にブリージングの少ない焦点調整方式を有するズームレンズ及びそれを有する撮像装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明に係るズームレンズ及びそれを有する撮像装置は、物体側から順に、変倍中固定の正の屈折力を有し変倍のためには移動しない第１レンズ群と、変倍に際し移動する少なくとも２群を含む変倍レンズ群と、開口絞りと、正の屈折力を有し変倍のためには移動しないリレーレンズ群とを有し、該第１レンズ群は、物体側より順に正の屈折力を有する第１１レンズ群と、負の屈折力を有する第１２レンズ群と、正の屈折力を有する第１３レンズ群とを有し、該第１３レンズ群は、正の屈折力を有し可動である第１３ｆレンズ群を含み、該第１２レンズ群及び該第１３レンズ群をそれぞれ物体側へ繰り出すことにより近距離物体へ焦点調整を行い、以下の条件を満足することを特徴とする。
【００１０】
−２．５ ＜ ｆ１２／ｆ１３ｆ ＜ −０．４
０．０５ ＜ δｘ１３ｆ／δｘ１２ ＜ ５．０
但し、ｆ１２は第１２レンズ群の焦点距離、ｆ１３ｆは第１３ｆレンズ群の焦点距離、δｘ１２は第１２レンズ群の焦点調整における繰り出し量、δｘ１３ｆは第１３ｆレンズ群の焦点調整における繰り出し量を示す。
【００１１】
本発明の更なる目的又はその他の特徴は、以下、添付の図面を参照して説明される好ましい実施例等によって明らかにされるであろう。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、高倍率、小型軽量且つフォーカスによる収差変動が少なく、更にブリージングの少ないズームレンズを達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の原理を示す図である。
【図２】実施例１の広角端における、無限遠距離（Ａ）及び至近（Ｂ）でのレンズ断面図である。
【図３】実施例１の望遠端における、物体距離無限（Ａ）及び至近（Ｂ）における光路図である。
【図４Ａ】実施例１の広角端における、物体距離７．０ｍ（ａ）、無限遠（ｂ）、至近（１．５ｍ）（ｃ）での収差図である。
【図４Ｂ】実施例１の望遠端における、物体距離７．０ｍ（ａ）無限遠（ｂ）、至近（１．５ｍ）（ｃ）での収差図である。
【図５】実施例２の広角端における、無限遠距離（Ａ）及び至近（Ｂ）でのレンズ断面図である。
【図６Ａ】実施例２の広角端における、物体距離７．０ｍ（ａ）、無限遠（ｂ）、至近（１．８ｍ）（ｃ）での収差図である。
【図６Ｂ】実施例２の望遠端における、物体距離７．０ｍ（ａ）、無限遠（ｂ）、至近（１．８ｍ）（ｃ）での収差図である。
【図７】実施例３の広角端における、無限遠距離（Ａ）及び至近（Ｂ）でのレンズ断面図である。
【図８Ａ】実施例３の広角端における、物体距離７．０ｍ（ａ）、無限遠（ｂ）、至近（１．８ｍ）（ｃ）での収差図である。
【図８Ｂ】実施例３の望遠端における、物体距離７．０ｍ（ａ）、無限遠（ｂ）、至近（１．８ｍ）（ｃ）での収差図である。
【図９】実施例４の広角端における、無限遠距離（Ａ）及び至近（Ｂ）でのレンズ断面図である。
【図１０Ａ】実施例４の広角端における、物体距離１２．０ｍ（ａ）、無限遠（ｂ）、至近（３．５ｍ）（ｃ）での収差図である。
【図１０Ｂ】実施例４の望遠端における、物体距離１２．０ｍ（ａ）、無限遠（ｂ）、至近（３．５ｍ）（ｃ）での収差図である。
【図１１】実施例５の広角端における、無限遠距離（Ａ）及び至近（Ｂ）でのレンズ断面図である。
【図１２Ａ】実施例５の広角端における、物体距離７．０ｍ（ａ）、無限遠（ｂ）、至近（１．８ｍ）（ｃ）での収差図である。
【図１２Ｂ】実施例５の望遠端における、物体距離７．０ｍ（ａ）、無限遠（ｂ）、至近（１．８ｍ）（ｃ）での収差図である。
【図１３】実施例６の撮像装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、本発明の実施の形態を添付の図面に基づいて詳細に説明する。
まず、本発明のズームレンズの特徴について、各条件式に沿って説明する。
本発明の高倍率、小型軽量且つ焦点調整による収差変動の少なく、更にブリージングの少ないズームレンズを達成するための第１レンズ群の構成及び、焦点調整方式について規定する。焦点調整による収差変動とは、主には物体距離無限遠から至近にかけた像面湾曲の変動を意味する。
【００１５】
本発明のズームレンズは、物体側から順に、正の屈折力を有し変倍のためには移動しない第１レンズ群と、変倍に際し移動する少なくとも２群を含む変倍レンズ群と、開口絞りと、正の屈折力を有し変倍のためには移動しないリレーレンズ群とから構成される。第１レンズ群は、物体側より順に正の屈折力を有する第１１レンズ群、負の屈折力を有する第１２レンズ群、正の屈折力を有する第１３レンズ群で構成される。第１３レンズ群は、正の屈折力を有し可動である第１３ｆレンズ群を含む。第１２レンズ群及び第１３ｆレンズ群をそれぞれ物体側へ繰り出すことにより近距離物体へ焦点調整を行う。
【００１６】
更に第１レンズ群の焦点距離をｆ１、第１１レンズ群の焦点距離をｆ１１、レンズ全系における望遠端の焦点距離をｆｔ、δｘ１２を第１２レンズ群の焦点調整における物体側への繰り出し量、δｘ１３ｆを第１３ｆレンズ群の焦点調整における物体側への繰り出し量としたとき、以下の条件式を満足している。
−２．５ ＜ ｆ１２／ｆ１３ｆ ＜ −０．４ ・・・（１）
０．０５ ＜ δｘ１３ｆ／δｘ１２ ＜ ５．０ ・・・（２）
【００１７】
本発明の光学的作用について図１を用いて説明する。
図１は、任意のズーム位置における物体距離無限遠（Ａ）及び最至近物体距離（Ｂ）における第１レンズの軸外光路概念図である。図１において、左側が物体側、右側が像面側であり、物体側から順に、正の屈折力の第１１レンズ群Ｕ１１、負の屈折力の第１２レンズ群Ｕ１２、正の屈折力の第１３レンズ群Ｕ１３を示している。物体距離が無限遠での第１１レンズ群Ｕ１１における軸外光線の高さをｈ１１ｉｎｆとし、至近での第１１レンズ群Ｕ１１における軸外光線の高さをｈ１１ｍｏｄとすると、以下の関係が成り立つ。
ｈ１１ｉｎｆ ＞ ｈ１１ｍｏｄ ・・・（６）
【００１８】
つまり、第１１レンズ群Ｕ１１を通過する軸外入射光線の高さは物体距離が無限遠の場合より至近の場合の方が低い。この効果により、物体距離が無限遠から至近に向けて変化すると像面湾曲はオーバー側に変化する。また、第１２レンズ群Ｕ１２が、物体距離が無限遠から至近に向けて物体側に繰り出すとき、至近側で像面湾曲はアンダー側に変化する。更に、第１３レンズ群Ｕ１３が、物体距離が無限遠から至近に向けて物体側に繰り出すとき、至近側で像面湾曲はオーバー側に変化する。以上により、第１１レンズ群Ｕ１１の入射光線高さの変化による像面湾曲をオーバーにする寄与分と、第１２レンズ群Ｕ１２が物体側に繰り出すことによる像面湾曲をアンダーにする寄与分と、第１３レンズ群Ｕ１３が物体側に繰り出すことによる像面湾曲をオーバーにする寄与分が全て相殺し、焦点調整による像面湾曲の変動を抑制することが可能となる。
【００１９】
但し、第１１レンズ群Ｕ１１のパワーの増大により、第１２レンズ群Ｕ１２の繰り出し量が増大するため、第１１レンズ群Ｕ１１のパワーを適切に設定することが必要となる。
【００２０】
次に、第１２レンズ群Ｕ１２と第１３レンズ群Ｕ１３の２つのレンズ群を移動する所謂フローティングフォーカス方式によるブリージングの抑制について説明する。第１２レンズ群Ｕ１２が物体距離が無限遠から至近に向けて物体側に繰り出すとき、全系の焦点距離は広角側にシフトする。一方で、第１３レンズ群Ｕ１３が物体距離が無限遠から至近に向けて物体側に繰り出すとき、全系の焦点距離は望遠側にシフトする。
【００２１】
以上より、第１２レンズ群Ｕ１２と第１３レンズ群Ｕ１３の繰り出し量の比を適切に設定することにより、ブリージングを相殺することが可能となる。
【００２２】
次に、前述の条件式（１）及び（２）に関して説明する。
【００２３】
（１）式は、第１２レンズ群Ｕ１２の焦点距離ｆ１２と、第１３レンズ群Ｕ１３に含まれる正の屈折力を有し可動である第１３ｆレンズ群の焦点距離ｆ１３ｆとの比を規定する。
−２．５ ＜ ｆ１２／ｆ１３ｆ ＜ −０．４ ・・・（１）
【００２４】
（１）式の上限が満たされないと、第１２レンズ群Ｕ１２の負の屈折力に対して第１３ｆレンズ群の正の屈折力が大きくなり過ぎ、物体距離が無限遠から至近に向けて第１２レンズ群Ｕ１２と第１３ｆレンズ群を物体側に繰り出すとき、物体距離至近側における像面湾曲の変動がオーバー側に過補正となってしまう。逆に、（１）式の下限が満たされないと、第１２レンズ群Ｕ１２の負の屈折力に対して第１３ｆレンズ群の正の屈折力が小さくなり過ぎ、物体距離が無限遠から至近に向けて第１２レンズ群Ｕ１２と第１３ｆレンズ群を物体側に繰り出すとき、物体距離至近側における像面湾曲の変動がアンダー側に過補正となってしまう。更に次の如く条件式を設定することがより好ましい。
−１．８ ＜ ｆ１２／ｆ１３ｆ ＜ −０．６ ・・・（１ａ）
【００２５】
（２）式は、第１２レンズ群Ｕ１２の焦点調整における繰り出し量と第１３レンズ群Ｕ１３、もしくは第１３レンズ群Ｕ１３内の正の屈折力を有するレンズ群の繰り出し量の比を規定する。
０．０５ ＜ δｘ１３ｆ／δｘ１２ ＜ ５．０ ・・・（２）
【００２６】
（２）式を満たすことで、焦点調整による収差変動の抑制とブリージングの抑制の両立が可能となる。（２）式の上限が満たされないと、第１２レンズ群Ｕ１２の焦点調整による繰り出し量に対して第１３ｆレンズ群の焦点調整による繰り出し量が大きくなり過ぎ、物体距離至近側における像面湾曲の変動がオーバーに過補正となってしまう。また、物体距離至近側における焦点距離が長焦点化してしまい、ブリージングの抑制が困難となる。（２）式の下限が満たされないと、第１２レンズ群Ｕ１２の焦点調整による繰り出し量に対して第１３ｆレンズ群の焦点調整による繰り出し量が小さくなり過ぎ、物体距離至近側における像面湾曲の変動がアンダーに過不足となってしまう。また、物体距離至近側における焦点距離が短焦点化してしまい、ブリージングの抑制が困難となる。更に次の如く条件式を設定することがより好ましい。
０．１３ ＜ δｘ１３ｆ／δｘ１２ ＜ ２．２ ・・・（２ａ）
【００２７】
（３）式は、第１レンズ群Ｕ１の焦点距離と第１１レンズ群Ｕ１１の焦点距離の比を規定する。
０．０７ ＜ ｆ１／ｆ１１ ＜ ０．３５ ・・・（３）
【００２８】
（３）式を満たすことで、焦点調整による収差変動の抑制が可能となる。（３）式の上限が満たされないと、第１レンズ群Ｕ１に対する第１１レンズ群Ｕ１１のパワーが強くなり過ぎてしまい、第１２レンズ群Ｕ１２の繰り出し量が増大してしまう。これにより焦点調整による収差変動の抑制、小型軽量化が困難となってしまう。（３）式の下限が満たされないと、第１レンズ群Ｕ１に対する第１１レンズ群Ｕ１１のパワーが弱くなり過ぎてしまい、第１１レンズ群Ｕ１１の焦点調整における像面湾曲変動の抑制効果がなくなってしまう。更に次の如く条件式を設定することがより好ましい。
０．１１ ＜ ｆ１／ｆ１１ ＜ ０．２８ ・・・（３ａ）
【００２９】
（４）式は、第１レンズ群の焦点距離とレンズ全系における望遠端の焦点距離の比を規定している。
０．２ ＜ ｆ１／ｆｔ ＜ １．０ ・・・（４）
【００３０】
（４）式を満たすことで、高倍率と高性能化の両立が可能となる。（４）式の上限が満たされないと、レンズ全系における望遠端の焦点距離に対する第１レンズ群Ｕ１の焦点距離が長くなり過ぎてしまう。第１レンズ群Ｕ１の長焦点化により、変倍レンズ群の物点位置が遠ざかるため、変倍のための移動量が増大してしまい、高倍率化が困難となる。（４）式の下限が満たされないと、レンズ全系における望遠端の焦点距離に対する第１レンズ群Ｕ１のパワーが強くなり過ぎてしまい、第１レンズ群Ｕ１に起因する諸収差の抑制が困難となる。更に次の如く条件式を設定することがより好ましい。
０．３５ ＜ ｆ１／ｆｔ ＜ ０．７ ・・・（４ａ）
【００３１】
さらに本発明は、上記の特徴を有するズームレンズと、該ズームレンズによって形成された像を受光する所定の有効撮像範囲を有する固体撮像素子と、を有する撮像装置において、レンズ全系における広角端の焦点距離をｆｗ、イメージサイズをＩＳとしたとき、ズームレンズを特に有効に利用するための以下の条件を規定する。
０．７ ＜ ｆｗ／ＩＳ ＜ ２．４ ・・・（５）
【００３２】
（５）式の上限が満足されないと、レンズ全系における広角端の焦点距離が長くなり過ぎてしまう。（５）式の下限が満足されないと、レンズ全系における広角端の焦点距離ｆｗが短くなり過ぎ、第１１レンズ群Ｕ１１の軸外光線の入射高さが増大し、レンズ外径が大型化してしまう。
更に次の如く条件式を設定することがより好ましい。
０．８５ ＜ ｆｗ／ＩＳ ＜ １．２０ ・・・（５ａ）
【００３３】
尚、本発明のズームレンズが特に有効に利用されるズームレンズの変倍比としては、変倍比が４倍以上であることが好ましい。
【００３４】
以下に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。
【実施例１】
【００３５】
図２は本発明の第１の実施例（数値実施例１）であるズームレンズにおいて、広角端における物体距離が無限遠（Ａ）、至近（Ｂ）におけるレンズ断面図である。
図２において、物体側（左側）から順に、第１レンズ群Ｕ１としての正の屈折力を有するフォーカスレンズ群、第２レンズ群Ｕ２としての変倍用の負の屈折力のバリエータ、第３レンズ群Ｕ３としての負の屈折力のコンペンセータ、絞りＳＰ、第４レンズ群Ｕ４としての結像作用を有する正の屈折力のリレ−群、撮像面Ｉである。本実施例においては、第２レンズ群Ｕ２と第３レンズ群Ｕ３とで変倍レンズ群を構成する。第２レンズ群Ｕ２（バリエータ）は、光軸上を像面側へ単調に移動させることにより、広角端から望遠端への変倍を行う。第３レンズ群Ｕ３（コンペンセータ）は、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する。
【００３６】
本実施例における第１レンズ群Ｕ１の構成は第１面から第１７面までに対応する。第１レンズ群Ｕ１は、正の屈折力の第１１レンズ群Ｕ１１、物体距離無限遠から至近にかけて物体側に１６．１６ｍｍ移動する負の屈折力の第１２レンズ群Ｕ１２、物体距離無限遠から至近にかけて物体側に４．８５ｍｍ移動する正の屈折力の第１３レンズ群Ｕ１３より構成される。本実施例においては、第１３レンズＵ１３全体が第１３ｆレンズ群Ｕ１３ｆに対応する。
【００３７】
図３に、本発明の実施例１の第１レンズ群Ｕ１の光路図を示す。第１１レンズ群Ｕ１１において物体距離無限遠（Ａ）における軸外入射光線高さが至近（Ｂ）における軸外入射光線高さよりも高くなっていることが分かる。
【００３８】
図４Ａに数値実施例１の広角端における物体距離７．０ｍ（ａ）、無限遠（ｂ）、至近（１．５ｍ）（ｃ）の収差図を、図４Ｂに数値実施例１の望遠端における物体距離７．０ｍ（ａ）、無限遠（ｂ）、至近（１．５ｍ）（ｃ）の収差図を示す。但し、物体距離は像面を基準とした値である。尚、各実施例における収差図において、球面収差はｅ線（実線）、ｇ線（２点鎖線）を示している。非点収差はｅ線のメリディオナル像面（ｍｅｒｉ）（点線）とサジタル像面（ｓａｇｉ）（実線）を示している。倍率色収差はｇ線（２点鎖線）によって表している。ＦｎｏはＦナンバー、ωは半画角を表す。また、球面収差は０．４ｍｍ、非点収差は０．４ｍｍ、歪曲は５％、倍率色収差は０．０５ｍｍのスケールで描かれている。
【００３９】
本実施例の各条件対応値を表１に示す。また、本実施例のブリージングを、広角端の物体距離無限遠における全系の焦点距離に対する至近における全系の焦点距離変化の比率と定義した場合の値を表２に示す。本実施例は条件式（１）〜（５）を満足しており、高倍率、小型軽量且つフォーカスによる収差変動が少なく、ブリージングの少ないズームレンズを達成している。
【００４０】
以下に本発明の第１の実施例に対応する数値実施例１を示す。以後、記載する各数値実施例において、いずれも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べ数である。ＢＦは空気換算のバックフォーカスである。
【００４１】
非球面形状は、光軸方向にＸ軸、光軸と垂直方向にＨ軸、光の進行方向を正としたとき、近軸曲率半径Ｒ、円錐常数ｋ、非球面係数Ａ４，Ａ６、Ａ８、Ａ１０、Ａ１２によって、次式で表される。
【数１】
【００４２】
また、以下の数値実施例の数値内で、「ｅ−ｚ」は「×１０−ｚ」を意味する。
【００４３】
（数値実施例１）
単位 mm
面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1 -2169.523 9.00 1.51633 64.1 140.17
2 -314.385 17.12 138.65
3 -1314.817 3.00 1.69680 55.5 106.32
4 256.027 16.35 102.86
5 -135.450 3.00 1.77250 49.6 102.49
6 214.527 10.00 1.80809 22.8 105.84
7 -4416.376 2.00 106.31
8 265.280 16.00 1.60311 60.6 108.39
9* -204.953 0.20 108.40
10 470.288 3.00 1.84666 23.8 105.34
11 133.708 0.78 103.29
12 140.997 17.00 1.43387 95.1 103.37
13 -320.050 0.20 103.38
14 182.418 12.00 1.59240 68.3 101.75
15 -590.022 0.20 100.97
16 149.424 8.00 1.59240 68.3 96.43
17 486.995 (可変) 95.40
18 89.717 1.80 1.77250 49.6 48.24
19 31.533 10.06 41.62
20 -118.868 1.50 1.60311 60.6 41.38
21 86.401 0.15 40.17
22 49.488 6.24 1.80518 25.4 40.06
23 -15259.953 3.00 39.23
24 -68.145 1.50 1.77250 49.6 39.12
25 -3979.779 (可変) 38.54
26 -85.815 1.50 1.80400 46.6 35.00
27 321.459 3.50 1.92286 18.9 36.14
28 -700.345 (可変) 36.88
29(絞り) ∞ 2.00 38.21
30 1156.972 4.20 1.62041 60.3 39.26
31 -118.359 0.20 39.91
32 1169.967 4.20 1.62041 60.3 40.40
33 -103.147 0.20 40.67
34 135.391 6.50 1.43875 94.9 40.54
35 -71.283 1.60 1.84666 23.8 40.30
36 -253.564 0.20 40.46
37 40.391 6.50 1.61800 63.3 40.10
38 170.242 30.53 39.05
39 -157.350 1.20 2.00330 28.3 23.85
40 37.528 0.90 23.85
41 61.846 3.35 1.92286 18.9 23.95
42 -1434.512 21.54 24.31
43 -23.105 2.00 1.90366 31.3 29.49
44 -29.181 0.15 31.82
45 -1389.536 5.00 1.61800 63.3 34.54
46 -51.387 0.15 35.25
47 52.270 5.00 1.48749 70.2 36.08
48 143.875 35.63
像面 ∞
【００４４】
非球面データ
第9面
K =-3.69523e+000 A 4=-1.63293e-008 A 6= 1.65333e-012 A 8=-2.91145e-016 A10= 4.33793e-020 A12=-3.27158e-024
各種データ
ズーム比 8.0
焦点距離 30.00 60.00 90.00 120.00 240.00
Fナンバー 2.80 2.80 2.80 2.80 2.80
画角 27.40 14.53 9.80 7.38 3.71
像高 15.55 15.55 15.55 15.55 15.55
レンズ全長 397.08 397.08 397.08 397.08 397.08
BF 43.65 43.65 43.65 43.65 43.65
d17 0.70 48.07 68.46 80.51 102.64
d25 107.72 49.84 25.57 13.22 5.48
d28 2.50 13.01 16.89 17.19 2.80
入射瞳位置 121.39 212.72 281.69 337.22 485.52
射出瞳位置 -216.79 -216.79 -216.79 -216.79 -216.79
前側主点位置 147.94 258.90 340.59 401.93 504.36
後側主点位置 13.65 -16.35 -46.35 -76.35 -196.35
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 1 150.19 117.84 93.74 15.23
2 18 -41.06 24.24 7.07 -10.78
3 26 -130.63 5.00 -0.50 -3.15
4 29 68.89 95.42 40.89 -116.21
【実施例２】
【００４５】
図５は本発明の第２の実施例（数値実施例２）であるズームレンズにおいて、広角端における物体距離が無限遠（Ａ）、至近（Ｂ）におけるレンズ断面図である。
図５において、物体側（左側）から順に、第１レンズ群Ｕ１としての正の屈折力を有するフォーカスレンズ群、第２レンズ群Ｕ２としての変倍用の負の屈折力のバリエータ、第３レンズ群Ｕ３としての負の屈折力のコンペンセータ、絞りＳＰ、第４レンズ群Ｕ４としての結像作用を有する正の屈折力のリレ−群、撮像面Ｉである。本実施例においては、第２レンズ群Ｕ２と第３レンズ群Ｕ３とで変倍レンズ群を構成する。第２レンズ群Ｕ２（バリエータ）は、光軸上を像面側へ単調に移動させることにより、広角端から望遠端への変倍を行う。第３レンズ群Ｕ３（コンペンセータ）は、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する。
【００４６】
本実施例における第１レンズ群Ｕ１は第１面から第１７面までに対応する。第１レンズ群Ｕ１は、正の屈折力の第１１レンズ群Ｕ１１、物体距離無限遠から至近にかけて物体側に１９．１８ｍｍ移動する負の屈折力の第１２レンズ群Ｕ１２、物体距離が無限遠から至近にかけて物体側に３．８４ｍｍ移動する正の屈折力の第１３レンズ群Ｕ１３より構成される。本実施例においては、第１３レンズ群全体が、第１３ｆレンズ群Ｕ１３ｆに対応する。
【００４７】
図６Ａに、数値実施例２の広角端における物体距離７．０ｍ（ａ）、無限遠（ｂ）、至近（１．８ｍ）（ｃ）の収差図を、図６Ｂに、数値実施例２の望遠端における物体距離７．０ｍ（ａ）、無限遠（ｂ）、至近（１．８ｍ）（ｃ）の収差図を示す。但し、物体距離は像面を基準とした値である。
【００４８】
本実施例の各条件対応値を表１に示す。また、本実施例のブリージングを、広角端の物体距離無限遠における全系の焦点距離に対する至近における全系の焦点距離変化の比率と定義した場合の値を表２に示す。本実施例は条件式（１）〜（５）を満足しており、高倍率、小型軽量且つフォーカスによる収差変動の少ない高性能なズームレンズを達成している。
【００４９】
（数値実施例２）
単位 mm
面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1 -650.810 8.00 1.51633 64.1 139.91
2 -319.344 24.19 137.49
3 -328.288 3.30 1.77250 49.6 109.64
4 157.776 10.68 1.80809 22.8 105.12
5 993.077 9.79 104.52
6 -206.150 3.20 1.88300 40.8 104.05
7 -941.784 6.56 104.94
8 367.686 14.61 1.60311 60.6 106.12
9* -198.164 0.20 105.94
10 248.955 3.00 2.00069 25.5 102.59
11 120.008 0.32 99.68
12 121.240 14.00 1.43387 95.1 99.73
13 -4296.582 0.20 99.37
14 149.314 12.00 1.43387 95.1 97.77
15 -932.824 0.20 96.93
16 147.522 9.62 1.59240 68.3 92.17
17 1515.868 (可変) 90.48
18* 219.701 1.50 1.81600 46.6 41.88
19 30.528 9.87 36.41
20 -50.291 1.30 1.61800 63.3 36.21
21 153.783 0.15 36.54
22 63.436 8.50 1.72047 34.7 36.99
23 -47.429 1.13 36.75
24 -38.906 1.30 1.61800 63.3 36.45
25 -229.319 (可変) 36.05
26 -79.137 1.50 1.78800 47.4 37.16
27 169.160 4.00 1.80809 22.8 38.76
28 -419.524 (可変) 39.54
29(絞り) ∞ 2.00 42.93
30 266.917 6.00 1.62041 60.3 44.45
31 -84.540 0.20 44.95
32 169.157 5.00 1.62041 60.3 45.22
33 -226.121 0.20 45.06
34 133.617 8.00 1.49700 81.5 44.31
35 -69.585 1.50 2.00069 25.5 43.59
36 1244.843 0.15 43.45
37 48.963 7.00 1.61800 63.3 43.35
38 554.491 28.23 42.46
39 473.327 1.00 1.90366 31.3 26.80
40 41.037 3.84 26.43
41 50.158 4.50 1.92286 18.9 27.90
42 -206.901 11.71 27.73
43 -44.189 1.00 2.00330 28.3 24.75
44 59.859 2.55 25.39
45 -133.347 3.50 1.51633 64.1 25.86
46 -55.998 0.15 27.35
47 95.351 5.00 1.51633 64.1 29.32
48 -88.263 5.01 30.11
49 106.784 4.50 1.48749 70.2 32.25
50 -98.105 32.42
像面 ∞
【００５０】
非球面データ
第9面
K =-2.18399e+000 A 4=-3.07579e-009 A 6= 2.42180e-013 A 8=-1.76920e-016 A10= 7.90680e-020 A12=-1.42366e-023
第18面
K = 6.98145e+001 A 4=-2.76274e-007 A 6=-6.04505e-010 A 8=-8.68550e-013 A10= 1.27664e-015 A12=-2.80810e-018
各種データ
ズーム比 10.00
焦点距離 30.00 60.00 90.00 120.00 300.00
Fナンバー 2.80 2.80 2.80 2.80 3.53
画角 27.40 14.53 9.80 7.38 2.97
像高 15.55 15.55 15.55 15.55 15.55
レンズ全長 407.46 407.46 407.46 407.46 407.46
BF 41.49 41.49 41.49 41.49 41.49
d17 1.72 48.61 68.64 80.39 106.80
d25 108.04 50.99 26.89 14.29 7.06
d28 6.05 16.21 20.28 21.13 1.95
入射瞳位置 124.11 222.91 301.03 366.97 638.27
射出瞳位置 -127.39 -127.39 -127.39 -127.39 -127.39
前側主点位置 148.78 261.60 343.07 401.70 405.34
後側主点位置 11.49 -18.51 -48.51 -78.51 -258.51
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 1 151.36 119.87 91.34 6.26
2 18 -38.53 23.75 1.59 -16.79
3 26 -127.28 5.50 -0.77 -3.83
4 29 59.42 101.04 17.74 -102.10
【実施例３】
【００５１】
図７は本発明の第３の実施例（数値実施例３）であるズームレンズにおいて、広角端における物体距離無限遠（Ａ）、至近（Ｂ）におけるレンズ断面図である。
図７において、物体側(左側)から順に、第１レンズ群Ｕ１としての正の屈折力を有するフォーカスレンズ群、第２レンズ群Ｕ２としての変倍用の負の屈折力のバリエータ、第３レンズ群Ｕ３としての負の屈折力のコンペンセータ、絞りＳＰ、第４レンズ群Ｕ４としての結像作用を有する正の屈折力のリレ−群、撮像面Ｉである。本実施例においては、第２レンズ群Ｕ２と第３レンズ群Ｕ３とで変倍レンズ群を構成する。第２レンズ群Ｕ２（バリエータ）は、光軸上を像面側へ単調に移動することにより、広角端から望遠端への変倍を行っている。第３レンズ群Ｕ３（コンペンセータ）は、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する。
【００５２】
本実施例における第１レンズ群Ｕ１は第１面から第１７面までに対応する。第１レンズ群Ｕ１は、正の屈折力の第１１レンズ群Ｕ１１、物体距離無限遠から至近にかけて物体側に９．６８ｍｍ移動する負の屈折力の第１２レンズ群Ｕ１２、正の屈折力の第１３群レンズ群Ｕ１３より構成される。また、物体距離無限遠から至近にかけて第１３レンズ群Ｕ１３内の正の屈折力のレンズ群Ｕ１３ｐが物体側に３．８７ｍｍ移動する。従って、本実施例においては、レンズ群Ｕ１３ｐが第１３ｆレンズ群Ｕ１３ｆに対応する。
【００５３】
図８Ａに、数値実施例３の広角端それぞれにおける物体距離７．０ｍ（ａ）、無限遠（ｂ）、至近（１．８ｍ）（ｃ）の収差図を、図８Ｂに、数値実施例３の望遠端における物体距離７．０ｍ（ａ）、無限遠（ｂ）、至近（１．８ｍ）（ｃ）の収差図を示す。但し、物体距離は像面を基準とした値である。
【００５４】
本実施例の各条件対応値を表１に示す。また、本実施例のブリージングを、広角端の物体距離無限遠における全系の焦点距離に対する至近における全系の焦点距離変化の比率と定義した場合の値を表２に示す。本実施例は条件式（１）〜（５）を満足しており、高倍率、小型軽量且つフォーカスによる収差変動の少ない高性能なズームレンズを達成している。
【００５５】
（数値実施例３）
単位 mm
面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1 -6789.500 10.50 1.60311 60.6 138.74
2 -343.710 14.71 136.28
3 -266.492 3.30 1.69680 55.5 115.61
4 162.714 1.08 109.44
5 142.133 8.50 1.80809 22.8 109.30
6 291.958 13.88 108.47
7 -211.816 3.20 1.77250 49.6 108.01
8 815.467 1.10 109.08
9 208.910 19.00 1.60311 60.6 110.87
10* -174.951 0.20 110.72
11 217.741 3.10 1.84666 23.8 104.22
12 112.077 2.32 100.76
13 133.853 14.64 1.43387 95.1 100.78
14 -707.405 5.00 100.26
15 161.107 9.76 1.43387 95.1 95.88
16 -22208.830 0.20 94.90
17 106.014 10.19 1.49700 81.5 88.93
18 512.264 (可変) 87.34
19* 227.378 1.50 1.77250 49.6 42.76
20 29.039 11.27 36.47
21 -49.662 1.20 1.61800 63.3 35.74
22 139.946 0.15 35.82
23 62.790 8.20 1.72047 34.7 36.13
24 -48.295 1.07 35.82
25 -38.287 1.20 1.61800 63.3 35.73
26 -220.222 (可変) 35.28
27 -74.007 1.50 1.75500 52.3 34.44
28 377.371 3.50 1.92286 18.9 35.73
29 -570.601 (可変) 36.54
30(絞り) ∞ 1.80 42.36
31 177.912 6.20 1.61800 63.3 43.96
32 -82.278 0.20 44.33
33 194.410 4.50 1.60311 60.6 44.29
34 -172.682 0.20 44.12
35 98.865 7.50 1.48749 70.2 42.88
36 -68.090 1.50 2.00069 25.5 42.25
37 189.781 0.20 41.75
38 43.490 7.50 1.58913 61.1 42.01
39 -2545.279 22.85 41.28
40 -236.294 1.00 1.88300 40.8 27.70
41 40.169 5.00 1.92286 18.9 26.77
42 6060.276 12.05 26.06
43 -42.798 1.00 1.88300 40.8 23.46
44 47.570 3.85 24.49
45 60.216 6.41 1.51633 64.1 29.07
46 -58.866 2.43 30.30
47 116.213 5.61 1.48749 70.2 32.68
48 -61.471 6.77 33.08
49 81.277 5.08 1.48749 70.2 33.14
50 -87.099 2.63 32.90
51 -46.195 1.30 1.80518 25.4 32.40
52 -101.262 32.76
像面 ∞
【００５６】
非球面データ
第10面
K =-1.89696e+000 A 4= 4.04225e-009 A 6= 5.23730e-013 A 8= 8.64765e-016 A10=-2.63688e-019 A12= 2.72307e-023
第19面
K = 6.87039e+001 A 4= 2.43632e-007 A 6=-6.90320e-010 A 8= 6.83337e-013 A10=-2.58097e-015 A12= 1.85224e-018
各種データ
ズーム比 8.00
焦点距離 30.00 60.00 90.00 120.00 240.00
Fナンバー 2.80 2.80 2.80 2.80 2.82
画角 27.40 14.53 9.80 7.38 3.71
像高 15.55 15.55 15.55 15.55 15.55
レンズ全長 407.85 407.85 407.85 407.85 407.85
BF 44.83 44.83 44.83 44.83 44.83
d18 0.70 43.30 61.50 72.16 91.46
d26 95.35 43.12 21.48 10.61 4.11
d29 11.12 20.74 24.19 24.39 11.60
入射瞳位置 125.25 222.84 300.65 367.20 575.78
射出瞳位置 -153.52 -153.52 -153.52 -153.52 -153.52
前側主点位置 150.71 264.69 349.82 414.61 525.39
後側主点位置 14.83 -15.17 -45.17 -75.17 -195.17
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 1 142.08 120.68 87.27 1.12
2 19 -36.47 24.59 2.17 -17.06
3 27 -123.50 5.00 -0.59 -3.26
4 30 64.32 105.59 26.44 -108.63
【実施例４】
【００５７】
図９は本発明の第４の実施例（数値実施例４）であるズームレンズにおいて、広角端における物体距離無限遠（Ａ）、至近（Ｂ）におけるレンズ断面図である。
図９において、物体側から順に、第１レンズ群Ｕ１としての正の屈折力を有するフォーカスレンズ群、第２レンズ群Ｕ２としての変倍用の負の屈折力のバリエータ、第３レンズ群Ｕ３としての正の屈折力のコンペンセータ、絞りＳＰ、第４レンズ群Ｕ４としての結像作用を有する正の屈折力のリレ−群、色分解プリズムと等価なガラスブロックＰ、撮像面Ｉである。本実施例においては、第２レンズ群Ｕ２と第３レンズ群Ｕ３とで変倍レンズ群を構成する。第２レンズ群Ｕ２（バリエータ）は、光軸上を像面側へ単調に移動することにより、広角端から望遠端への変倍を行う。第３レンズ群Ｕ３（コンペンセータ）は、変倍に伴う像面変動を補正するために光軸上を物体側へ移動する。
【００５８】
本実施例における第１レンズ群Ｕ１は第１面から第１７面までに対応する。第１レンズ群Ｕ１は、正の屈折力の第１１レンズ群Ｕ１１、物体距離無限遠から至近にかけて物体側に４．６７ｍｍ移動する負の屈折力の第１２レンズ群Ｕ１２、正の屈折力の第１３レンズ群Ｕ１３より構成される。また、物体距離無限遠から至近にかけて第１３レンズ群Ｕ１３内の正の屈折力のレンズ群Ｕ１３ｐが物体側に９．３３ｍｍ移動する。従って、本実施例においては、レンズ群Ｕ１３ｐが第１３ｆレンズ群Ｕ１３ｆに対応する。
【００５９】
図９に、数値実施例４の広角端、望遠端それぞれにおける物体距離１２．０ｍ、無限遠、至近（３．５ｍ）の収差図を示す。但し、物体距離は像面を基準とした値である。
【００６０】
本実施例の各条件対応値を表１に示す。また、本実施例のブリージングを、広角端の物体距離無限遠における全系の焦点距離に対する至近における全系の焦点距離変化の比率と定義した場合の値を表２に示す。
本実施例は条件式（１）〜（５）を満足しており、高倍率、小型軽量且つフォーカスによる収差変動の少ない高性能なズームレンズを達成している。
【００６１】
（数値実施例４）
単位 mm
面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1 -2350.524 17.00 1.60311 60.6 227.97
2 -460.033 10.29 224.48
3 -1487.959 4.50 1.69680 55.5 189.59
4 232.002 0.18 173.66
5 186.833 16.00 1.80809 22.8 171.86
6 373.507 24.72 168.63
7 -251.578 4.48 1.77250 49.6 168.08
8 675.623 1.54 165.66
9 329.716 34.00 1.60311 60.6 171.44
10* -239.056 0.28 172.99
11 335.084 4.34 1.84666 23.8 170.95
12 161.470 3.33 166.34
13 180.933 29.00 1.43387 95.1 166.67
14 -1007.581 11.00 166.83
15 244.710 19.00 1.43387 95.1 165.95
16 -4667.505 0.28 165.06
17 142.602 19.00 1.49700 81.5 156.35
18 370.276 (可変) 153.91
19 125.846 2.00 1.83481 42.7 44.34
20 50.861 7.45 40.10
21 -111.873 1.90 1.81600 46.6 38.12
22 81.295 5.50 37.22
23 -65.760 1.90 1.81600 46.6 37.42
24 87.235 8.32 1.92286 21.3 40.52
25 -79.376 0.67 41.73
26 -89.729 2.20 1.88300 40.8 41.96
27 -408.148 (可変) 43.41
28 -453.539 10.50 1.59240 68.3 61.17
29 -84.689 0.20 63.37
30 310.071 9.00 1.48749 70.2 64.85
31 -162.832 4.25 65.06
32 -80.000 2.50 1.72047 34.7 64.99
33 -120.000 0.20 66.39
34 110.608 2.50 1.84666 23.9 67.42
35 71.952 10.00 1.49700 81.5 66.16
36 29725.425 0.20 66.05
37 177.665 9.00 1.48749 70.2 65.79
38 -149.331 (可変) 65.38
39(絞り) ∞ 4.50 35.95
40 -73.418 1.80 1.81600 46.6 34.56
41 76.284 0.20 34.14
42 37.966 5.70 1.80809 22.8 34.75
43 109.139 4.97 33.84
44 -66.390 2.00 1.88300 40.8 33.34
45 -530.397 30.00 1.80518 25.4 33.63
46 -143.721 5.50 35.83
47 -208.261 5.00 1.62041 60.3 35.44
48 -72.261 0.20 35.52
49 -1120.488 1.50 1.83400 37.2 34.87
50 42.660 10.00 1.62041 60.3 34.15
51 -53.539 0.20 33.99
52 75.978 7.00 1.48749 70.2 31.56
53 -35.421 1.50 1.83400 37.2 30.64
54 -122.470 5.00 29.88
55 ∞ 55.50 1.51633 64.2 40.00
56 ∞ 40.00
像面 ∞
【００６２】
非球面データ
第10面
K =-1.32497e+000 A 4= 3.88103e-010 A 6=-1.90763e-014 A 8= 6.09570e-017 A10=-8.18397e-021 A12= 3.57731e-025
各種データ
ズーム比 59.06
焦点距離 10.00 24.81 66.23 325.00 590.61
Fナンバー 1.80 1.80 1.80 2.00 3.63
画角 28.81 12.50 4.75 0.97 0.53
像高 5.50 5.50 5.50 5.50 5.50
レンズ全長 673.01 673.01 673.01 673.01 673.01
BF 10.00 10.00 10.00 10.00 10.00
d18 2.00 72.00 117.00 153.30 159.50
d27 239.71 160.59 101.50 31.00 2.99
d38 3.50 12.62 26.71 60.90 82.72
入射瞳位置 189.06 373.78 722.18 2433.71 4900.33
射出瞳位置 -257.05 -257.05 -257.05 -257.05 -257.05
前側主点位置 198.69 396.28 771.98 2363.17 4184.71
後側主点位置 -0.00 -14.81 -56.23 -315.00 -580.61
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 1 221.00 198.94 130.55 -11.70
2 19 -27.50 29.93 7.36 -14.59
3 28 67.50 48.35 18.07 -16.77
4 39 87.80 140.57 66.05 9.57
【実施例５】
【００６３】
図１１は本発明の実施例５（数値実施例５）であるズームレンズにおいて、広角端における物体距離無限遠、至近におけるレンズ断面図である。
図１１において、物体側から順に、第１レンズ群Ｕ１としての正の屈折力を有するフォーカスレンズ群、第２レンズ群Ｕ２としての変倍用の負の屈折力の第１バリエータ、第４レンズ群Ｕ４としての正の屈折力のコンペンセータ、絞りＳＰ、第５レンズ群Ｕ５としての結像作用を有する正の屈折力のリレ−群、撮像面Ｉである。本実施例においては、第２レンズ群Ｕ２と第３レンズ群Ｕ３と第４レンズ群Ｕ４とで変倍レンズ群を構成する。第２レンズ群Ｕ２（第１バリエータ）は、光軸上を像面側へ単調に移動することにより、広角端から望遠端への変倍を行う。第３レンズ群Ｕ３（第２バリエータ）は、光軸上を移動することにより、広角端から望遠端への変倍を行う。第４レンズ群Ｕ４（コンペンセータ）は、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する。尚、第３レンズ群Ｕ３がコンペンセータ、第４レンズ群Ｕ４が第２バリエータであっても良い。
【００６４】
本実施例における第１レンズ群Ｕ１は第１面から第１７面までに対応する。第１レンズ群Ｕ１は、正の屈折力の第１１レンズ群Ｕ１１、物体距離無限遠から至近にかけて物体側に９．１８ｍｍ移動する負の屈折力の第１２レンズ群Ｕ１２、正の屈折力の第１３レンズ群Ｕ１３より構成される。また、物体距離無限遠から至近にかけて第１３レンズ群Ｕ１３内の正の屈折力のレンズ群Ｕ１３ｐが物体側に１．３８ｍｍ移動する。従って、本実施例においては、レンズ群Ｕ１３ｐが第１３ｆレンズ群Ｕ１３ｆに対応する。
【００６５】
図１２Ａに、数値実施例５の広角端における物体距離７．０ｍ（ａ）、無限遠（ｂ）、至近（１．８ｍ）（ｃ）の収差図を、図１２Ｂに、数値実施例５の望遠端における物体距離７．０ｍ（ａ）、無限遠（ｂ）、至近（１．８ｍ）（ｃ）の収差図を、示す。但し、物体距離は像面を基準とした値である。
【００６６】
本実施例の各条件対応値を表１に示す。また、本実施例のブリージングを、広角端の物体距離無限遠における全系の焦点距離に対する至近における全系の焦点距離変化の比率と定義した場合の値を表２に示す。 本実施例は条件式（１）〜（５）を満足しており、高倍率、小型軽量且つフォーカスによる収差変動の少ない高性能なズームレンズを達成している。
【００６７】
（数値実施例５）
単位 mm
面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1 -6789.500 10.50 1.60311 60.6 134.64
2 -316.819 13.29 132.30
3 -273.538 3.30 1.69680 55.5 111.09
4 148.689 1.08 104.53
5 130.544 8.05 1.80809 22.8 104.31
6 237.359 15.90 103.09
7 -175.038 3.20 1.77250 49.6 101.98
8 940.865 1.10 102.92
9 219.161 19.57 1.60311 60.6 104.90
10* -164.924 0.20 104.95
11 209.351 3.10 1.84666 23.8 99.71
12 112.342 2.14 96.37
13 133.373 15.29 1.43387 95.1 96.41
14 -421.039 2.50 95.94
15 161.872 10.10 1.43387 95.1 94.94
16 -1920.492 0.20 94.53
17 101.420 11.24 1.49700 81.5 91.37
18 513.546 (可変) 90.18
19* 225.182 1.50 1.77250 49.6 42.22
20 29.043 10.32 36.09
21 -44.737 1.20 1.61800 63.3 35.95
22 164.036 0.15 36.27
23 65.711 10.74 1.72047 34.7 36.66
24 -44.484 0.96 36.17
25 -36.749 1.20 1.61800 63.3 36.10
26 -183.639 (可変) 35.74
27 -89.025 1.50 1.75500 52.3 37.60
28 369.683 3.50 1.92286 18.9 38.78
29 -603.636 (可変) 39.47
30 -604.961 4.86 1.61800 63.3 41.71
31 -70.764 0.20 42.31
32 185.252 3.69 1.60311 60.6 42.80
33 -508.303 (可変) 42.75
34(絞り) ∞ 2.00 41.98
35 56.310 8.59 1.48749 70.2 41.46
36 -83.084 1.50 2.00069 25.5 40.81
37 131.700 0.20 40.28
38 42.831 6.67 1.58913 61.1 40.75
39 657.022 22.84 40.17
40 611.381 1.00 1.88300 40.8 29.41
41 58.046 3.85 1.92286 18.9 28.70
42 -404.813 9.41 28.21
43 -44.692 1.00 1.88300 40.8 23.15
44 47.466 3.30 23.79
45 58.023 5.64 1.51633 64.1 27.01
46 -52.816 0.15 27.86
47 130.273 5.42 1.48749 70.2 28.73
48 -50.737 5.41 29.06
49 68.955 2.41 1.48749 70.2 28.19
50 111.123 6.08 27.83
51 -34.252 1.30 1.80518 25.4 27.41
52 -50.630 28.05
像面 ∞
【００６８】
非球面データ
第10面
K =-1.83956e+000 A 4=-1.10900e-009 A 6= 1.13486e-012 A 8= 4.72225e-016 A10=-1.63366e-019 A12= 1.77698e-023
第19面
K = 7.90027e+001 A 4= 1.53253e-007 A 6=-1.38868e-009 A 8= 1.52527e-012 A10=-2.14292e-015 A12=-1.78341e-018
各種データ
ズーム比 8.00
焦点距離 30.00 61.17 89.34 121.04 240.01
Fナンバー 2.80 2.80 2.80 2.80 2.80
画角 27.40 14.26 9.87 7.32 3.71
像高 15.55 15.55 15.55 15.55 15.55
レンズ全長 400.53 400.53 400.53 400.53 400.53
BF 45.51 45.51 45.51 45.51 45.51
d18 0.70 41.31 56.70 67.36 86.02
d26 94.10 37.62 15.33 4.60 16.13
d29 11.12 23.76 28.03 27.43 3.76
d33 1.80 5.02 7.65 8.32 1.79
入射瞳位置 121.66 214.82 280.55 348.43 591.43
射出瞳位置 -78.95 -78.95 -78.95 -78.95 -78.95
前側主点位置 144.43 245.93 305.76 351.75 368.60
後側主点位置 15.51 -15.66 -43.83 -75.53 -194.50
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 1 131.30 120.74 87.74 4.22
2 19 -37.06 26.07 1.59 -18.43
3 27 -154.83 5.00 -0.70 -3.38
4 30 81.94 8.74 3.53 -1.95
5 34 150.79 86.76 8.03 -70.47
【００６９】
【表１】
【００７０】
【表２】
【実施例６】
【００７１】
図１３は実施例１乃至５のズームレンズを撮影光学系として用いた実施例６である撮像装置の概略図である。
図１３において、撮像装置１２５は、実施例１乃至５のいずれかのズームレンズ１０１と、ズームレンズ１０１に着脱可能なカメラ１２４を含む。ズームレンズ１０１は、焦点調整用レンズ群を含む第１レンズ群Ｆ、変倍レンズ群ＬＺ、結像用レンズ群Ｒを有する。ＳＰは開口絞りである。第１レンズ群Ｆ及び変倍レンズ群ＬＺはそれぞれヘリコイドやカム等の駆動機構１１４，１１５によって光軸方向に駆動される。駆動機構１１４、１１５及び開口絞りＳＰは電動駆動するモーター（駆動手段）１１６〜１１８によって電動駆動される。第１群レンズＦや変倍レンズ群ＬＺの光軸上の位置や、開口絞りＳＰの絞り径は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１１９〜１２１によって検出される。カメラ１２４は、光学フィルタや色分解光学系に相当するガラスブロック１０９、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）１１０を含む。また、ＣＰＵ１１１、１２２は、カメラ１２４及びズームレンズ１０１の各種の駆動を制御する。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することができる。
【００７２】
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】
【００７３】
Ｕ１ 第１レンズ群
Ｕ２ 第２レンズ群
Ｕ３ 第３レンズ群
Ｕ４ 第４レンズ群
ＳＰ 絞り
Ｕ５ 第５レンズ群
Ｕ１１ 第１１レンズ群
Ｕ１２ 第１２レンズ群
Ｕ１３ 第１３レンズ群
Ｕ１３ｐ 第１３レンズ群内の正の屈折力のレンズ群
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側から順に、正の屈折力を有し変倍のためには移動しない第１レンズ群と、変倍に際し移動する少なくとも２群を含む変倍レンズ群と、開口絞りと、正の屈折力を有し変倍のためには移動しないリレーレンズ群とを有し、
該第１レンズ群は、物体側より順に正の屈折力を有する第１１レンズ群と、負の屈折力を有する第１２レンズ群と、正の屈折力を有する第１３レンズ群とを有し、
該第１３レンズ群は、正の屈折力を有し可動である第１３ｆレンズ群を含み、
該第１２レンズ群及び該第１３ｆレンズ群をそれぞれ物体側へ繰り出すことにより近距離物体へ焦点調整を行い、
以下の条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
−２．５ ＜ ｆ１２／ｆ１３ｆ ＜ −０．４
０．０５ ＜ δｘ１３ｆ／δｘ１２ ＜ ５．０
但し、ｆ１２：第１２レンズ群の焦点距離
ｆ１３ｆ：第１３ｆレンズ群の焦点距離
δｘ１２：第１２レンズ群の焦点調整における繰り出し量
δｘ１３ｆ：第１３ｆレンズ群の焦点調整における繰り出し量
【請求項２】
以下の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。
０．０７ ＜ ｆ１／ｆ１１ ＜ ０．３５
但し、ｆ１：第１レンズ群の焦点距離
ｆ１１：第１１レンズ群の焦点距離
【請求項３】
以下の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。
０．２ ＜ ｆ１／ｆｔ ＜ １．０
但し、ｆｔ：レンズ全系の望遠端における焦点距離
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか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る像を光電変換する撮像素子と、
を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項５】
以下の条件式を満足することを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
０．７ ＜ ｆｗ／ＩＳ ＜ ２．４
但し、ｆｗ：前記ズームレンズの全系の広角端における焦点距離
ＩＳ：イメージサイズ
【請求項１】
物体側から順に、正の屈折力を有し変倍のためには移動しない第１レンズ群と、変倍に際し移動する少なくとも２群を含む変倍レンズ群と、開口絞りと、正の屈折力を有し変倍のためには移動しないリレーレンズ群とを有し、
該第１レンズ群は、物体側より順に正の屈折力を有する第１１レンズ群と、負の屈折力を有する第１２レンズ群と、正の屈折力を有する第１３レンズ群とを有し、
該第１３レンズ群は、正の屈折力を有し可動である第１３ｆレンズ群を含み、
該第１２レンズ群及び該第１３ｆレンズ群をそれぞれ物体側へ繰り出すことにより近距離物体へ焦点調整を行い、
以下の条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
−２．５ ＜ ｆ１２／ｆ１３ｆ ＜ −０．４
０．０５ ＜ δｘ１３ｆ／δｘ１２ ＜ ５．０
但し、ｆ１２：第１２レンズ群の焦点距離
ｆ１３ｆ：第１３ｆレンズ群の焦点距離
δｘ１２：第１２レンズ群の焦点調整における繰り出し量
δｘ１３ｆ：第１３ｆレンズ群の焦点調整における繰り出し量
【請求項２】
以下の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。
０．０７ ＜ ｆ１／ｆ１１ ＜ ０．３５
但し、ｆ１：第１レンズ群の焦点距離
ｆ１１：第１１レンズ群の焦点距離
【請求項３】
以下の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。
０．２ ＜ ｆ１／ｆｔ ＜ １．０
但し、ｆｔ：レンズ全系の望遠端における焦点距離
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか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る像を光電変換する撮像素子と、
を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項５】
以下の条件式を満足することを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
０．７ ＜ ｆｗ／ＩＳ ＜ ２．４
但し、ｆｗ：前記ズームレンズの全系の広角端における焦点距離
ＩＳ：イメージサイズ
【図１】
【図２】
【図３】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図５】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図７】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図９】
【図１０Ａ】
【図１０Ｂ】
【図１１】
【図１２Ａ】
【図１２Ｂ】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図５】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図７】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図９】
【図１０Ａ】
【図１０Ｂ】
【図１１】
【図１２Ａ】
【図１２Ｂ】
【図１３】
【公開番号】特開２０１２−２０３２９７（Ｐ２０１２−２０３２９７Ａ）
【公開日】平成２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−６９５６５（Ｐ２０１１−６９５６５）
【出願日】平成２３年３月２８日（２０１１．３．２８）
【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２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月２８日（２０１１．３．２８）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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