(57)【要約】【課題】  良好な光学性能を達成しつつ、広角、高倍率且つ小型軽量なズームレンズを提供する。【解決手段】  ズームレンズは、変倍のためには移動しない正の屈折力の第１レンズ群と、変倍に際して移動する負の屈折力の第２レンズ群と、変倍に際して移動する負の屈折力の第３レンズ群と、像面変動を補正する負の屈折力の第４レンズ群と、変倍のためには移動しない正の屈折力の第５レンズ群と、を有し、前記第２レンズ群は広角端から望遠端にかけて像側に移動し、前記第３レンズ群は物体側に凸を描くような軌跡で移動し、広角端焦点距離をｆｗ、ズーム比をＺ、前記第３レンズ群が最も物体側に移動するズーム位置での焦点距離をｆｚとするとき、ｆｗ×Ｚ0.5＜ｆｚ＜ｆｗ×Ｚ0.75、であることを特徴とする。【選択図】  図１
2014215586.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
変倍のためには移動しない正の屈折力の第１レンズ群と、
変倍に際して移動する負の屈折力の第２レンズ群と、
変倍に際して移動する負の屈折力の第３レンズ群と、
像面変動を補正する負の屈折力の第４レンズ群と、
変倍のためには移動しない正の屈折力の第５レンズ群と、
を有し、
前記第２レンズ群は広角端から望遠端にかけて像側に移動し、前記第３レンズ群は広角端から望遠端にかけて物体側に凸を描くような軌跡で移動し、広角端焦点距離をｆｗ、ズーム比をＺ、前記第３レンズ群が最も物体側に移動したズーム位置での焦点距離をｆｚとするとき、
ｆｗ×Ｚ0.5  ＜  ｆｚ  ＜  ｆｗ×Ｚ0.75
であることを特徴とするズームレンズ。
【請求項２】
焦点距離ｆｗｍ＝ｆｗ  ×  Ｚ0.25における前記第４レンズ群の広角端からの移動量をΔ４ｗｍ、前記第４レンズ群の焦点距離をｆ４としたとき、
０．０３  ＜  ｜Δ４ｗｍ／ｆ４｜  ＜  ０．３
であることを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
【請求項３】
焦点距離ｆｚにおける前記第４レンズ群の広角端からの移動量をΔ４ｚ、前記第４レンズ群の焦点距離をｆ４としたとき、
０．０３  ＜  ｜Δ４ｚ／ｆ４｜  ＜  ０．３
であることを特徴とする請求項１又は２に記載のズームレンズ。
【請求項４】
前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２、前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３、前記第４レンズ群の焦点距離をｆ４としたとき、
４．０  ＜  |ｆ１／ｆ２|  ＜  ７．０
１．１  ＜  |ｆ１／ｆ３|  ＜  ２．０
１．１  ＜  |ｆ１／ｆ４|  ＜  ４．０
であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載のズームレンズと、該ズームレンズからの光を受光する撮像素子と、を有する撮像装置。
【請求項６】
前記撮像素子の対角長をφとしたとき、
０．４５  ＜  ｆｗ／φ
７  ＜  Ｚ  
であることを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、テレビカメラやビデオカメラ及び写真用カメラ、デジタルカメラに好適なズームレンズに関し、広角、高倍率且つ小型軽量なズームレンズに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のテレビカメラ用のズームレンズにおいて、広角、高倍率化、小型軽量化が比較的容易であることから、４群ズームレンズが多く用いられている。この４群ズームレンズは物体側から順に、変倍のためには移動しない正の屈折力の第１レンズ群、変倍に際して移動する負の屈折力の第２レンズ群、変倍に際して変動する像面を補正するための第３レンズ群、そして結像用の正の屈折力の第４レンズ群から構成されている。
【０００３】
近年、バリエータとコンペンセータの機能を持つ変倍群を３つ以上の可動群で構成したテレビカメラ用のズームレンズが提案されている。
【０００４】
例えば、特許文献１、２では、正の屈折力の第１レンズ群、変倍に際して移動する負の屈折力の第２レンズ群、負の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群、そして結像用の正の屈折力の第５レンズ群から構成されたズームレンズが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第２６２１２４７号公報
【特許文献２】特開２０１１-１０７６９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来のテレビカメラ用の４群ズームレンズにおいて、更なる広角、高倍率と小型軽量化の両立を達成しようとした場合、各群の屈折力を増大させる必要があり、諸収差の変動が増大してしまうという問題点が発生する。
【０００７】
特許文献１及び２においては、広角端から望遠端にかけて変倍を行う際に、３つの変倍群を異なった軌跡で移動させている。しかしながら、特許文献１では、ズーム倍率が５〜６倍程度と低倍率ながら前玉枚数が多く小型軽量化が達成されていなかった。特許文献２では、ズーム中間より広角側（ｆｗ×Ｚ0.07〜ｆｗ×Ｚ0.5）において負の屈折力の第３レンズ群が最も物体側に位置する軌跡を有していた。
【０００８】
そこで本発明の目的は、変倍群を３つ以上の可動群で構成し、広角、高倍率と小型軽量、高性能を両立した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は、物体側から順に、変倍のためには移動しない正の屈折力の第１レンズ群と、変倍に際して移動する負の屈折力の第２レンズ群と、変倍に際して移動する負の屈折力の第３レンズ群と、像面変動を補正する正の屈折力の第４レンズ群と、変倍のためには移動しない正の屈折力の第５レンズ群と、を有し、前記第２レンズ群は広角端から望遠端にかけて像側に移動し、前記第３レンズ群は物体側に凸を描くような軌跡で移動し、広角端焦点距離をｆｗ、ズーム比をＺ、第３レンズ群が最も物体側に移動するズーム位置での焦点距離をｆｚとするとき、
ｆｗ×Ｚ0.5＜fz＜ｆw×Ｚ0.75
であることを特徴とする。
【００１０】
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】
【００１１】
本発明によれば、第２レンズ群と第３レンズ群の移動軌跡、及び各群のパワー配置を適切に設定することで、良好な光学性能を達成しつつ、広角、高倍率、且つ小型軽量で高性能な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】
【００１２】
【図１】本発明のズームレンズの数値実施例１の（Ａ）広角端と（Ｂ）望遠端におけるレンズ断面図
【図２】本発明のズームレンズの数値実施例１の（Ａ）広角端、（Ｂ）ｆｚ＝３８．７ｍｍ、（Ｃ）望遠端の収差図
【図３】本発明のズームレンズの数値実施例２の（Ａ）広角端と（Ｂ）望遠端におけるレンズ断面図
【図４】本発明のズームレンズの数値実施例２の（Ａ）広角端、（Ｂ）ｆｚ＝３９．４ｍｍ、（Ｃ）望遠端の収差図
【図５】本発明のズームレンズの数値実施例３の（Ａ）広角端と（Ｂ）望遠端におけるレンズ断面図
【図６】本発明のズームレンズの数値実施例３の（Ａ）広角端、（Ｂ）ｆｚ＝７４．５ｍｍ、（Ｃ）望遠端の収差図
【図７】本発明のズームレンズの数値実施例４の（Ａ）広角端と（Ｂ）望遠端におけるレンズ断面図
【図８】本発明のズームレンズの数値実施例４の（Ａ）広角端、（Ｂ）ｆｚ＝５６．１ｍｍ、（Ｃ）望遠端の収差図
【図９】本発明の原理を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、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、物体側から順に正の屈折力の第１レンズ群、変倍に際して移動する負の屈折力の第２レンズ群、変倍に際して移動する負の屈折力の第３レンズ群、像面の変動を補正する正の屈折力の第４レンズ群、結像のための正の屈折力の第５レンズ群より構成される。
【００１４】
また、第２レンズ群は広角端から望遠端にかけて像側に移動し、第３レンズ群は物体側に凸を描くような軌跡で移動する。
【００１５】
本発明のズームレンズは、物体側から順に正の屈折力の第１レンズ群、変倍に際して移動する負の屈折力の第２レンズ群、変倍に際して移動する負の屈折力の第３レンズ群、像面の変動を補正する正の屈折力の第４レンズ群、結像のための正の屈折力の第５レンズ群より構成される。また、第２レンズ群は広角端から望遠端にかけて像側に移動する。第３レンズ群は物体側に凸を描くような軌跡で移動し、広角端焦点距離をｆｗ、ズーム比をＺ、第３群が最も物体側に移動するズーム位置での焦点距離をｆｚとするとき、条件式（１）を満足する。
ｆｗ  ×  Ｚ0.5  ＜  fz  ＜  ｆw  ×  Ｚ0.75  ・・・（１）
【００１６】
この条件式（１）によって第３レンズ群の移動軌跡を規定することにより、小型化と高性能化を両立させる。上述の基本構成を有するズームレンズについて説明する。
【００１７】
従来の４群ズームレンズにおいては、第３レンズ群の移動軌跡は像点補正のために一意に決定される。具体的には、第３レンズ群は物体側に凸を描くような軌跡で移動し、第２群の結像倍率が−１を通過するズーム位置において最も物体側に移動する。
【００１８】
本発明においては、変倍群が３つの可動群で構成されており、第４レンズ群で像点補正を行う構成としている。よって第３レンズ群の移動軌跡は任意に設定することが可能となる。
【００１９】
具体的には、第３レンズ群、第４レンズ群を広角端からfｔｍ(＝ｆｗ×Ｚ0.75)まで、従来の４群ズームレンズより物体側に移動する軌跡で構成している。特に負の屈折力の第３レンズ群はズーム位置ｆｍ(＝ｆｗ×Ｚ0.5)からfｔｍにおいて、最も物体側に位置する軌跡を有し、前玉の小型化とズーミングに伴う諸収差の変動の抑制を図っている。
【００２０】
図９は本発明の実施例のズーミングの軌跡を模式的に示した図である。本発明における広角端から望遠端にかけての第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３、第４レンズ群Ｇ４の移動軌跡を実線で、従来の４群ズームの第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３、第４レンズ群Ｇ４の移動軌跡を点線で示している。本発明においては、前記ズーム位置ｆｍ〜fｔｍにおいて、第３レンズ群Ｇ３が最も物体側に位置する軌跡をとることが確認できる。
【００２１】
以下、本発明の条件式について詳述する。
条件式（１）は第３レンズ群が最も物体側に移動するズーム位置における全系の焦点距離ｆｚの範囲を規定するものである。ｆｚを前記ズーム位置に設定することにより、第１レンズ群の小型化と高性能化を両立することが可能となる。
【００２２】
条件式（１）の上限を上回ると、ズーム位置ｆｚ付近において、第２レンズ群と第３レンズ群が干渉してしまう。干渉を避けようとした場合、間隔をより広げる必要があり、レンズ全長が増大し小型化が困難となる。条件式（１）の下限を下回ると、ズーミング中間での球面収差の変動の抑制が困難となる。
【００２３】
本発明のズームレンズは、焦点距離ｆｗｍ＝ｆｗ  ×  Ｚ0.25における第４レンズ群の広角端からの移動量をΔ４ｗｍ、第４レンズ群の焦点距離をｆ４としたとき、条件式（２）を満足するように、第４レンズ群の移動量と、第４レンズ群の焦点距離の比を規定する。
０．０３  ＜  ｜Δ４ｗｍ／ｆ４｜  ＜  ０．３  ・・・（２）
【００２４】
条件式（２）の上限を上回ると、第３レンズ群のｆｗｍにおける急峻な移動によりコマ収差の変動が増大し、収差の抑制が困難となる。条件式（２）の下限を下回ると、第１レンズ群の径の削減効果が減少し、小型軽量化が困難となる。
【００２５】
本発明のズームレンズは、第４レンズ群の移動量と、第４レンズ群の焦点距離の比を規定している。第３レンズ群が最も物体側に移動するズーム位置における全系の焦点距離ｆｚにおける第４レンズ群の広角端からの移動量をΔ４ｚ、第４レンズ群の焦点距離をｆ４としたとき、条件式（３）を満足するように、第４レンズ群の移動量と、第４レンズ群の焦点距離の比を規定する。
０．０３  ＜  ｜Δ４ｚ／ｆ４｜  ＜  ０．３  ・・・（３）
【００２６】
条件式（３）の上限を上回ると、ズーム位置ｆｚ付近において、第２レンズ群と第３レンズ群が干渉してしまう。干渉を避けようとした場合、間隔をより広げる必要があり、レンズ全長が増大し小型化が困難となる。条件式（３）の下限を下回ると、ズーミング中間での球面収差の変動の抑制が困難となる。
【００２７】
本発明のズームレンズは、第１レンズ群の焦点距離をｆ１、第２レンズ群の焦点距離をｆ２、第３レンズ群の焦点距離をｆ３、第４レンズ群の焦点距離をｆ４としたとき、条件式（４）〜（６）を満足するように、第１レンズ群の焦点距離に対する第２レンズ群、第３レンズ群、第４レンズ群の焦点距離の比を規定する。
４．０  ＜  |ｆ１／ｆ２|  ＜  ７．０  ・・・（４）
１．１  ＜  |ｆ１／ｆ３|  ＜  ２．０  ・・・（５）
１．１  ＜  |ｆ１／ｆ４|  ＜  ４．０  ・・・（６）
【００２８】
各レンズ群の屈折力は各レンズ群の焦点距離の逆数で定義される。条件式（４）の上限を上回ると、第２レンズ群の屈折力が第１レンズ群の屈折力に対して相対的に強くなり過ぎ、諸収差の変動が増大し、補正が困難となる。条件式（４）の下限を下回ると、第２レンズ群の屈折力が第１レンズ群の屈折力に対して相対的に弱くなり過ぎ、高倍率化を達成することが困難となる。
【００２９】
条件式（５）の上限を上回ると、第３レンズ群の屈折力が第１レンズ群の屈折力に対して相対的に強くなり過ぎ、コマ収差の変動が増大し、補正が困難となる。条件式（５）の下限を下回ると、第３レンズ群の屈折力が第１レンズ群の屈折力に対して相対的に弱くなり過ぎ、第３レンズ群の増倍分担値が減少してしまうため、第１レンズ群の径が増大してしまう。また像点補正のための移動量が増大し、高倍率化を達成することが困難となる。
【００３０】
条件式（６）の上限を上回ると、第４レンズ群の屈折力が第１レンズ群の屈折力に対して相対的に強くなり過ぎ、コマ収差の変動が増大し、補正が困難となる。条件式（６）の下限を下回ると、第４レンズ群の屈折力が第１レンズ群の屈折力に対して相対的に弱くなり過ぎ、像点補正のための移動量が増大し、高倍率化を達成することが困難となる。
【００３１】
本発明のズームレンズは、撮像素子の対角長をφとしたとき、条件式（７）、（８）を満足するように、全系の広角端焦点距離とズーム比の好ましい範囲を規定する。
０．４５  ＜  ｆｗ／φ  ・・・（７）
７  ＜  Ｚ              ・・・（８）
【００３２】
条件式（７）の下限を下回ると、広角端における画角が過度に広くなり、第１レンズ
群の径は広角端において決定されてしまうため、本発明の効果が得られなくなる。更に最適には、条件式（７）は以下の条件を満足することが好ましい。
０．５５  ＜  ｆｗ／φ  ＜  １．２  ・・・（７ａ）
【００３３】
条件式（８）の下限を下回ると、高倍率化が困難となる。また従来の構成であっても小型軽量化が達成することが可能なため、本発明の効果が得られなくなる。
【実施例１】
【００３４】
図１は本発明の数値実施例１の広角端、望遠端におけるレンズ断面図である。図２は、数値実施例１の広角端、ｆｚ＝３８．７ｍｍ、望遠端における収差図である。
【００３５】
図１において、Ｇ１は第１レンズ群としての正の屈折力のレンズ群である。Ｇ１の内部のレンズ群Ｇ１ａを合焦のために繰り出すことにより物体距離０．６ｍまでの合焦が可能である。Ｇ２は第２レンズ群としての変倍に際して移動する負の屈折力のバリエータであり、光軸上を像面側へ移動させることにより、広角端から望遠端への変倍を行っている。Ｇ３は第３レンズ群としての変倍に際して移動する負の屈折力のバリエータであり、広角端から望遠端にかけて、物体側に凸を描くような軌跡で移動する。Ｇ４は第４レンズ群としての負の屈折力のコンペンセータであり、変倍に伴う像面変動を補正するために光軸上を非直線的に移動している。
【００３６】
本発明の実施例では、像面変動を補正するレンズ群を第４レンズ群としているが、第３レンズ群を像面変動補正群とすることも可能である。ＳＰは絞り、Ｇ５は第５レンズ群としての結像作用を有する正の屈折力のリレ−群である。Ｇ５内の空気間隔には、焦点距離変換コンバータ等が装着されても良い。Ｐは色分解プリズムや光学フィルタ−等であり、同図ではガラスブロックとして示している。Ｉは撮像面であり、本発明のズームレンズを撮像装置に接続したときの該ズームレンズからの被写体光を受光する撮像素子の撮像面に対応する。
【００３７】
本実施例の各条件式対応値を表１に示す。本数値実施例はいずれの条件式も満足しており、良好な光学性能を達成しつつ、広角端焦点距離８．０ｍｍ、ズーム比１７．０倍の広角、高倍率でありながら小型軽量化を達成している。
【００３８】
（数値実施例１）
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         vd       有効径
1       -172.380    2.20   1.78470    26.3       76.19
2        136.627    5.58                         73.46
3        169.602   13.33   1.43387    95.1       73.98
4       -108.980    8.10                         73.87
5        290.659    5.46   1.43387    95.1       70.73
6       -344.095    0.15                         70.31
7        127.020    7.50   1.59240    68.3       67.29
8       -398.062    0.15                         66.56
9         55.392    6.01   1.77250    49.6       59.22
10        121.418  (可変)                         58.47
11         63.599    0.90   1.88300    40.8       25.07
12         13.620    5.59                         20.06
13        -64.635    6.81   1.80809    22.8       19.81
14        -12.564    0.70   1.88300    40.8       19.29
15         93.077    0.20                         18.91
16         23.202    2.44   1.66680    33.0       19.02
17         37.813  (可変)                         18.52
18        -27.443    0.70   1.75700    47.8       18.05
19         37.573    2.84   1.84649    23.9       19.59
20       1394.770  (可変)                         20.20
21       -252.569    4.18   1.63854    55.4       24.39
22        -33.946    0.15                         25.37
23         78.150    3.75   1.51633    64.1       26.45
24        -77.337  (可変)                         26.55
25(絞り)    ∞       1.30                         26.05
26         42.557    5.88   1.51742    52.4       25.80
27        -37.273    0.90   1.83481    42.7       25.36
28        122.574   32.40                         25.04
29         69.454    4.97   1.49700    81.5       25.50
30        -47.314    0.30                         25.26
31       -232.567    1.40   1.83403    37.2       24.64
32         24.463    5.72   1.48749    70.2       24.25
33       -935.624    0.20                         24.67
34         71.801    6.11   1.50127    56.5       25.02
35        -28.679    1.40   1.83481    42.7       25.11
36        -90.750    1.80                         25.82
37         49.199    4.98   1.50127    56.5       26.48
38        -62.349    4.00                         26.32
39          ∞      33.00   1.60859    46.4       40.00
40          ∞      13.20   1.51633    64.1       40.00
41          ∞     (可変)                         40.00
像面        ∞   
各種データ
ズーム比     17.00 
焦点距離       8.00    16.23    33.01    38.69   136.01  
Fナンバー      1.90     1.91     1.91     1.91     2.50  
半画角        34.51    18.72     9.46     8.09     2.32  
像高           5.50     5.50     5.50     5.50     5.50  
レンズ全長   262.56   262.56   262.56   262.56   262.56  
BF             7.47     7.47     7.47     7.47     7.47  
d10            0.80    19.61    32.72    35.00    47.01  
d17           48.53    24.92     9.82     7.45    11.41  
d20            5.85     8.88    10.88    10.99     1.43  
d24            5.60     7.36     7.36     7.33     0.92  
d41            7.47     7.47     7.47     7.47     7.47  
入射瞳位置    46.21    87.85   158.96   180.93   565.56  
射出瞳位置   400.99   400.99   400.99   400.99   400.99  
前側主点位置  54.37   104.75   194.74   223.42   748.57  
後側主点位置  -0.53    -8.77   -25.54   -31.22  -128.54  
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      61.00        48.48        33.15          3.71
2   11     -13.50        16.64         2.34         -8.64
3   18     -38.71         3.54         0.01         -1.92
4   21      33.92         8.08         3.37         -1.81
5   25      48.54       117.57        54.60        -35.82
単レンズデータ
レンズ  始面  焦点距離
1       1    -95.97
2       3    154.78
3       5    363.20
4       7    162.85
5       9    126.21
6      11    -19.68
7      13     18.04
8      14    -12.43
9      16     83.80
10      18    -20.75
11      19     45.13
12      21     60.70
13      23     75.63
14      26     39.22
15      27    -33.96
16      29     57.27
17      31    -26.31
18      32     48.83
19      34     41.56
20      35    -50.47
21      37     55.46
22      39      0.00
23      40      0.00
【実施例２】
【００３９】
図３は本発明の数値実施例２の広角端、望遠端におけるレンズ断面図である。図４は、数値実施例２の広角端、ｆｚ＝３９．４ｍｍ、望遠端における収差図である。
【００４０】
図３において、Ｇ１は第１レンズ群としての正の屈折力のレンズ群である。Ｇ１の内部のレンズ群Ｇ１ａを合焦のために繰り出すことにより物体距離０．８ｍまでの合焦が可能である。Ｇ２は第２レンズ群としての変倍に際して移動する負の屈折力のバリエータであり、光軸上を像面側へ移動させることにより、広角端から望遠端への変倍を行っている。Ｇ３は第３レンズ群としての変倍に際して移動する負の屈折力のバリエータであり、広角端から望遠端にかけて、物体側に凸を描くような軌跡で移動する。Ｇ４は第４レンズ群としての負の屈折力のコンペンセータであり、変倍に伴う像面変動を補正するために光軸上を非直線的に移動している。
【００４１】
本発明の実施例では、像面変動を補正するレンズ群を第４レンズ群としているが、第３レンズ群を像面変動補正群とすることも可能である。ＳＰは絞り、Ｇ５は第５レンズ群としての結像作用を有する正の屈折力のリレ−群である。Ｇ５内の空気間隔には、焦点距離変換コンバータ等が装着されても良い。Ｐは色分解プリズムや光学フィルタ−等であり、同図ではガラスブロックとして示している。Ｉは撮像面であり、本発明のズームレンズを撮像装置に接続したときの該ズームレンズからの被写体光を受光する撮像素子の撮像面に対応する。
【００４２】
本実施例の各条件式対応値を表１に示す。本数値実施例はいずれの条件式も満足しており、良好な光学性能を達成しつつ、広角端焦点距離７．８ｍｍ、ズーム比２１．５倍の広角、高倍率でありながら小型軽量化を達成している。
【００４３】
（数値実施例２）
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         vd       有効径
1       -161.569    2.30   1.72047    34.7       84.15
2        177.758    3.64                         79.75
3        384.837    2.20   1.84666    23.8       79.00
4        227.009   10.88   1.43875    94.9       79.00
5       -144.566    0.40                         79.00
6        173.684   10.02   1.43387    95.1       77.00
7       -162.371    6.82                         77.00
8        116.517    7.64   1.59240    68.3       71.00
9       -573.995    0.15                         71.00
10         63.599    5.00   1.72916    54.7       63.00
11        119.904  (可変)                         62.00
12         63.230    1.00   1.88300    40.8       29.07
13         15.374    6.98                         23.03
14        -44.654    7.13   1.80809    22.8       22.79
15        -13.538    0.75   1.88300    40.8       22.46
16        102.657    0.18                         22.45
17         33.012    2.56   1.66680    33.0       22.76
18        110.804  (可変)                         22.56
19        -40.669    0.75   1.75700    47.8       21.41
20         48.568    2.55   1.84649    23.9       22.68
21     -10056.604  (可変)                         23.06
22       -226.799    3.39   1.64000    60.1       28.42
23        -44.153    0.15                         28.99
24        119.479    3.40   1.51633    64.1       29.85
25       -107.335  (可変)                         29.95
26(絞り)    ∞       2.00                         29.42
27         63.008    6.04   1.51742    52.4       29.28
28        -36.296    1.00   1.83400    37.2       29.04
29       -417.228   36.00                         29.04
30        -88.058    2.99   1.51633    64.1       27.20
31        -37.238    0.10                         27.49
32          ∞       0.80   1.80100    35.0       27.22
33         34.237    5.22   1.50127    56.5       27.02
34       -135.076    0.15                         27.21
35         79.438    5.83   1.48749    70.2       27.33
36        -33.331    0.85   1.88300    40.8       27.20
37        -83.717    0.23                         27.54
38         69.740    3.49   1.51633    64.1       27.40
39       -115.127    4.50                         27.18
40          ∞      33.00   1.60859    46.4       40.00
41          ∞      13.20   1.51633    64.1       40.00
42          ∞     (可変)                         40.00
像面        ∞   
各種データ
ズーム比     21.52 
焦点距離       7.80    16.80    36.19    39.45   167.84  
Fナンバー      1.80     1.80     1.80     1.80     2.75  
半画角        35.19    18.13     8.64     7.94     1.88  
像高           5.50     5.50     5.50     5.50     5.50  
レンズ全長   278.12   278.12   278.12   278.12   278.12  
BF             7.34     7.34     7.34     7.34     7.34  
d11            0.14    22.53    37.37    38.82    53.87  
d18           67.02    30.51     5.88     4.42    13.86  
d21            8.63    14.95    20.36    20.49     1.74  
d25            1.69     9.48    13.86    13.73     8.00  
d42            7.34     7.34     7.34     7.34     7.34  
入射瞳位置    49.35   102.48   190.80   205.64   804.68  
射出瞳位置  4699.83  4699.83  4699.83  4699.83  4699.83  
前側主点位置  57.17   119.34   227.27   245.42   978.52  
後側主点位置  -0.46    -9.46   -28.85   -32.11  -160.50  
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      71.50        49.05        32.25          1.79
2   12     -15.02        18.60         2.58        -10.36
3   19     -60.00         3.30        -0.06         -1.86
4   22      48.00         6.94         2.91         -1.54
5   26      52.80       115.40        53.39        -42.69
単レンズデータ
レンズ  始面  焦点距離
1       1   -116.35
2       3   -651.55
3       4    202.61
4       6    194.69
5       8    163.61
6      10    178.25
7      12    -23.10
8      14     21.57
9      15    -13.43
10      17     69.10
11      19    -28.99
12      20     56.55
13      22     84.71
14      24    109.66
15      27     45.25
16      28    -47.42
17      30    122.06
18      32    -42.46
19      33     54.83
20      35     48.83
21      36    -62.85
22      38     84.35
23      40      0.00
24      41      0.00
【実施例３】
【００４４】
図５は本発明の数値実施例３の広角端、望遠端におけるレンズ断面図である。図６は、数値実施例３の広角端、ｆｚ＝７４．５ｍｍ、望遠端における収差図である。
【００４５】
図５において、Ｇ１は第１レンズ群としての正の屈折力のレンズ群である。Ｇ１の内部のレンズ群Ｇ１ａを合焦のために繰り出すことにより物体距離３．０ｍまでの合焦が可能である。Ｇ２は第２レンズ群としての変倍に際して移動する負の屈折力のバリエータであり、光軸上を像面側へ移動させることにより、広角端から望遠端への変倍を行っている。Ｇ３は第３レンズ群としての変倍に際して移動する負の屈折力のバリエータであり、広角端から望遠端にかけて、物体側に凸を描くような軌跡で移動する。Ｇ４は第４レンズ群としての負の屈折力のコンペンセータであり、変倍に伴う像面変動を補正するために光軸上を非直線的に移動している。
【００４６】
本発明の実施例では、像面変動を補正するレンズ群を第４レンズ群としているが、第３レンズ群を像面変動補正群とすることも可能である。ＳＰは絞り、Ｇ５は第５レンズ群としての結像作用を有する正の屈折力のリレ−群である。Ｇ５内の空気間隔には、焦点距離変換コンバータ等が装着されても良い。Ｐは色分解プリズムや光学フィルタ−等であり、同図ではガラスブロックとして示している。Ｉは撮像面であり、本発明のズームレンズを撮像装置に接続したときの該ズームレンズからの被写体光を受光する撮像素子の撮像面に対応する。
【００４７】
本実施例の各条件式対応値を表１に示す。本数値実施例はいずれの条件式も満足しており、良好な光学性能を達成しつつ、広角端焦点距離１０．５ｍｍ、ズーム比３７．４倍の広角、高倍率でありながら小型軽量化を達成している。
【００４８】
（数値実施例３）
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         vd       有効径
1      12826.745    3.00   1.80610    40.9       98.26
2        202.376    0.85                         98.23
3        195.384   12.79   1.43387    95.1       98.71
4       -237.401   10.20                         98.86
5        169.886    8.06   1.43387    95.1       98.61
6       1292.827    0.20                         98.29
7        150.885    6.62   1.43387    95.1       96.57
8        373.821    0.20                         95.91
9        117.057    7.17   1.43387    95.1       93.09
10        263.261  (可変)                         92.22
11        321.678    1.00   1.88300    40.8       31.71
12         20.376    8.00                         27.15
13        -39.499    0.90   1.81600    46.6       27.14
14     -12462.827    0.70                         28.15
15         46.805    4.88   1.80809    22.8       29.97
16        -99.036    0.17                         29.95
17        586.921    1.10   1.81600    46.6       29.53
18         94.506  (可変)                         29.17
19        -53.989    1.30   1.71700    47.9       29.14
20         86.697    2.49   1.84649    23.9       30.80
21      -3353.813  (可変)                         31.12
22       -968.897    5.16   1.60738    56.8       39.83
23        -51.486    0.15                         40.31
24         53.567    7.68   1.51823    58.9       41.24
25        -98.167    0.35                         40.95
26         40.740    8.58   1.48749    70.2       36.96
27        -64.608    1.50   1.83400    37.2       35.80
28         57.929  (可変)                         33.03
29(絞り)    ∞       1.00                         26.12
30        704.545    3.50   1.48749    70.2       25.79
31        -45.672    1.50   1.88300    40.8       25.46
32        151.874   48.91                         25.31
33       -101.801    5.47   1.51742    52.4       31.37
34        -38.679    0.15                         32.25
35        537.796    1.20   1.77250    49.6       32.07
36        129.740    5.30   1.51742    52.4       31.98
37        -60.602    0.40                         31.94
38         50.575    7.42   1.51742    52.4       30.37
39        -40.018    1.20   1.88300    40.8       29.39
40         81.560    0.15                         28.50
41         31.270    5.90   1.48749    70.2       28.48
42        138.302    3.80                         27.44
43          ∞      33.00   1.60859    46.4       40.00
44          ∞      13.20   1.51680    64.2       40.00
45          ∞     (可変)                         40.00
像面        ∞   
各種データ
ズーム比     37.43 
焦点距離      10.50    25.96    64.23    74.55   393.05  
Fナンバー      1.99     2.00     2.00     2.00     4.00  
半画角        27.65    11.96     4.89     4.22     0.80  
像高           5.50     5.50     5.50     5.50     5.50  
レンズ全長   385.18   385.18   385.18   385.18   385.18  
BF             9.41     9.41     9.41     9.41     9.41  
d10            1.15    48.48    86.22    91.41   123.12  
d18          124.99    59.72    11.55     6.09     6.83  
d21           10.94    17.43    28.63    30.10     1.62  
d28           13.54    24.99    24.22    23.02    19.05  
d45            9.41     9.41     9.41     9.41     9.41  
入射瞳位置    67.41   184.18   446.26   517.31  2980.89  
射出瞳位置   342.23   342.23   342.23   342.23   342.23  
前側主点位置  78.25   212.16   522.89   608.56  3838.15  
後側主点位置  -1.09   -16.55   -54.82   -65.13  -383.64  
ズームレンズ群データ
群  始面    焦点距離  レンズ構成長  前側主点位置  後側主点位置
1    1     160.00        49.09        26.35        -10.15
2   11     -23.60        16.74         0.47        -12.88
3   19     -86.80         3.79        -0.15         -2.25
4   22      43.00        23.42        -2.29        -15.07
5   29      47.45       132.10        54.83        -10.36
単レンズデータ
レンズ  始面  焦点距離
1       1   -253.64
2       3    248.63
3       5    448.69
4       7    576.48
5       9    477.49
6      11    -24.53
7      13    -48.31
8      15     39.52
9      17   -137.48
10      19    -46.00
11      20     98.90
12      22     88.96
13      24     67.78
14      26     52.48
15      27    -36.19
16      30     87.82
17      31    -39.39
18      33    116.56
19      35   -220.57
20      36     80.24
21      38     44.22
22      39    -30.09
23      41     81.14
24      43      0.00
25      44      0.00
【実施例４】
【００４９】
図７は本発明の数値実施例４の広角端、望遠端におけるレンズ断面図である。図８は、数値実施例４の広角端、ｆｚ＝５６．１ｍｍ、望遠端における収差図である。
【００５０】
図７において、Ｇ１は第１レンズ群としての正の屈折力のレンズ群である。Ｇ１の内部のレンズ群Ｇ１ａを合焦のために繰り出すことにより物体距離０．６ｍまでの合焦が可能である。Ｇ２は第２レンズ群としての変倍に際して移動する負の屈折力のバリエータであり、光軸上を像面側へ移動させることにより、広角端から望遠端への変倍を行っている。Ｇ３は第３レンズ群としての変倍に際して移動する負の屈折力のバリエータであり、広角端から望遠端にかけて、物体側に凸を描くような軌跡で移動する。Ｇ４は第４レンズ群としての負の屈折力のコンペンセータであり、変倍に伴う像面変動を補正するために光軸上を非直線的に移動している。
【００５１】
本発明の実施例では、像面変動を補正するレンズ群を第４レンズ群としているが、第３レンズ群を像面変動補正群とすることも可能である。ＳＰは絞り、Ｇ５は第５レンズ群としての結像作用を有する正の屈折力のリレ−群である。Ｇ５内の空気間隔には、焦点距離変換コンバータ等が装着されても良い。Ｐは色分解プリズムや光学フィルタ−等であり、同図ではガラスブロックとして示している。Ｉは撮像面であり、本発明のズームレンズを撮像装置に接続したときの該ズームレンズからの被写体光を受光する撮像素子の撮像面に対応する。
【００５２】
本実施例の各条件式対応値を表１に示す。本数値実施例はいずれの条件式も満足しており、良好な光学性能を達成しつつ、広角端焦点距離８．０ｍｍ、ズーム比１５．０倍の広角、高倍率でありながら小型軽量化を達成している。
【００５３】
（数値実施例４）
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         vd       有効径
1       -170.049    2.20   1.78470    26.3       76.43
2        132.257    5.27                         73.48
3        172.468   13.20   1.43387    95.1       73.78
4       -104.784    8.19                         73.63
5        968.157    4.38   1.43387    95.1       70.97
6       -270.613    0.15                         70.71
7        108.561    8.47   1.59240    68.3       68.16
8       -354.377    0.15                         67.59
9         54.824    5.89   1.77250    49.6       59.45
10        114.511  (可変)                         58.55
11         57.095    0.90   1.88300    40.8       24.85
12         13.283    5.62                         19.82
13        -58.650    6.87   1.80809    22.8       19.60
14        -12.132    0.70   1.88300    40.8       19.09
15         68.799    0.20                         18.77
16         25.616    2.71   1.66680    33.0       18.97
17         63.518  (可変)                         18.60
18        -26.709    0.70   1.75700    47.8       19.79
19         57.563    2.75   1.84649    23.9       21.52
20       -292.060  (可変)                         22.18
21       -100.191    3.51   1.63854    55.4       24.64
22        -29.609    0.15                         25.42
23        -89.913    2.25   1.51633    64.1       26.07
24        -50.282  (可変)                         26.51
25(絞り)    ∞       1.30                         27.02
26         42.518    7.44   1.51742    52.4       27.70
27        -32.903    0.90   1.83481    42.7       27.46
28       -193.423   32.40                         27.68
29         82.417    4.44   1.49700    81.5       27.73
30        -52.992    6.29                         27.57
31       -265.332    1.40   1.83403    37.2       23.96
32         21.802    5.74   1.48749    70.2       23.52
33        500.907    0.19                         24.06
34         47.309    7.24   1.50127    56.5       24.66
35        -23.574    1.40   1.83481    42.7       24.76
36       -108.033    0.15                         25.82
37         52.507    5.64   1.50127    56.5       26.53
38        -40.782    4.00                         26.53
39          ∞      33.00   1.60859    46.4       40.00
40          ∞      13.20   1.51633    64.1       40.00
41          ∞     (可変)                         40.00
像面        ∞   
各種データ
ズーム比     15.00 
焦点距離       8.00    15.73    30.97    56.05   120.00  
Fナンバー      1.90     1.90     1.90     1.90     2.20  
半画角        34.51    19.27    10.07     5.60     2.62  
像高           5.50     5.50     5.50     5.50     5.50  
レンズ全長   267.22   267.22   267.22   267.22   267.22  
BF             7.61     7.61     7.61     7.61     7.61  
d10            0.80    19.08    32.18    39.80    46.15  
d17           55.10    27.15    13.50     4.60     4.80  
d20            3.76     7.11     9.03     8.93     2.42  
d24            0.94     7.28     5.90     7.27     7.25  
d41            7.61     7.61     7.61     7.61     7.61  
入射瞳位置    45.58    85.02   153.11   245.30   463.71  
射出瞳位置   409.12   409.12   409.12   409.12   409.12  
前側主点位置  53.74   101.36   186.47   309.18   619.58  
後側主点位置  -0.39    -8.11   -23.36   -48.44  -112.39  
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      61.00        47.90        32.73          3.79
2   11     -13.50        17.00         2.23         -9.15
3   18     -42.10         3.45        -0.26         -2.15
4   21      50.00         5.91         3.57         -0.15
5   25      53.96       124.74        60.88        -65.30
単レンズデータ
レンズ  始面  焦点距離
1       1    -93.66
2       3    152.05
3       5    486.77
4       7    140.76
5       9    129.90
6      11    -19.68
7      13     17.57
8      14    -11.57
9      16     62.14
10      18    -23.90
11      19     56.46
12      21     64.29
13      23    215.94
14      26     36.93
15      27    -47.35
16      29     65.42
17      31    -23.95
18      32     46.42
19      34     32.36
20      35    -36.19
21      37     46.54
22      39      0.00
23      40      0.00
【００５４】
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。
【００５５】
【表１】
2014215586.tif 000003
【符号の説明】
【００５６】
Ｇ１    第１レンズ群
Ｇ１ａ  第１ａレンズ群
Ｇ２    第２レンズ群
Ｇ３    第３レンズ群
Ｇ４    第４レンズ群
ＳＰ    絞り
Ｇ５    第５レンズ群
Ｐ      ガラスブロック
Ｉ      撮像面
【図１】
2014215586.tif 000004
【図２】
2014215586.tif 000005
【図３】
2014215586.tif 000006
【図４】
2014215586.tif 000007
【図５】
2014215586.tif 000008
【図６】
2014215586.tif 000009
【図７】
2014215586.tif 000010
【図８】
2014215586.tif 000011
【図９】
2014215586.tif 000012