(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】ズームレンズは物体側から像側へ順に、変倍のためには不動の正の屈折力の第１群、変倍に際して移動し負の屈折力の第２群、変倍に際して移動し負の屈折力の第３群、変倍に際して移動し負の屈折力の第４群を有し、最も像側に変倍のためには移動しない正の屈折力の結像群を有し、前記第２群は広角端から望遠端にかけて像側に移動し、広角端における前記ズームレンズの焦点距離ｆｗおよびズーム比Ｚに基づいて特定される焦点距離ｆｘを、ｆｘ＝ｆｗ×Ｚ0.38とするとき、広角端から前記焦点距離ｆｘまでのズーム範囲における、前記第２群と前記第３群の最小の間隔をＬ２ｍｉｎ、広角端における第２群と第３群の間隔をＬ２ｗとするとき、    ０．０５＜Ｌ２ｍｉｎ／Ｌ２ｗ＜０．９８を満足することを特徴とする。【選択図】  図１
2018084668.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側から像側へ順に、変倍のためには移動しない正の屈折力を有する第１レンズ群、変倍に際して移動し負の屈折力を有する第２レンズ群、変倍に際して移動し負の屈折力を有する第３レンズ群、変倍に際して移動し負の屈折力を有する第４レンズ群を有し、最も像側に変倍のためには移動しない正の屈折力を有するリレーレンズ群を有するズームレンズにおいて、
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、
広角端における前記ズームレンズの焦点距離ｆｗおよびズーム比Ｚに基づいて特定される焦点距離ｆｘを、ｆｘ＝ｆｗ×Ｚ0.38とするとき、広角端から前記焦点距離ｆｘまでのズーム範囲における、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の最小の間隔をＬ２ｍｉｎ、広角端における第２レンズ群と第３レンズ群の間隔をＬ２ｗとするとき、
０．０５＜Ｌ２ｍｉｎ／Ｌ２ｗ＜０．９８
を満足することを特徴とするズームレンズ。
【請求項２】
前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２、前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３とするとき
０．１＜｜ｆ２／ｆ３｜＜４．０
なる条件を満足することを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
【請求項３】
前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２とするとき
１．２＜｜ｆ１／ｆ２｜＜７．０
なる条件を満足することを特徴とする請求項１又は２に記載のズームレンズ。
【請求項４】
前記第３レンズ群は広角端から望遠端にかけて常に像側に移動す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】
前記第２レンズ群は負レンズと正レンズを含むことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項６】
前記第３レンズ群は１枚の負レンズからなることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項７】
前記第１レンズ群に含まれるレンズで合焦を行うことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１項に記載のズームレンズと、前記ズームレンズによって形成した像を受光する撮像素子と、を有することを特徴とする撮像装置。
【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、変倍中固定の正の屈折力の第１レンズ群、変倍用に移動の負の屈折力の第２レンズ群、変倍に伴っ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つ又は４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。
例えば、特許文献１、２では、正の屈折力の第１レンズ群、変倍用に移動の負の屈折力の第２レンズ群、変倍用に移動の負の屈折力の第３レンズ群、変倍用に移動の負の屈折力の第４レンズ群を有するズームレンズが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許５８４１２７０号公報
【特許文献２】特開２０１１−８１０６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来のテレビカメラ用の４群ズームレンズにおいて、更なる広角、高倍率と小型軽量化の両立を達成しようとした場合、各群の屈折力を増大させる必要があり、諸収差の変動が増大してしまうという問題点が発生する。特に、広角端と望遠端において収差補正を行った場合、広角端〜ズーム中間（ｆｗ×Ｚ0.5）の焦点距離範囲（ｆｗ×Ｚ0.05〜ｆｗ×Ｚ0.35）における諸収差の変動が増加し、特に画面周辺における性能劣化が大きくなる。
【０００６】
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つ又は４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、２では、諸収差が増大する広角端からズーム中間の焦点距離範囲（ｆｗ×Ｚ0.05〜ｆｗ×Ｚ0.35）におけるズーム軌跡を開示しておらず、効果的な収差補正が図られていない。
【０００７】
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、特に広角端からズーム中間の焦点距離範囲における高性能化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】
【０００８】
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、物体側から像側へ順に、変倍のためには移動しない正の屈折力を有する第１レンズ群、変倍に際して移動し負の屈折力を有する第２レンズ群、変倍に際して移動し負の屈折力を有する第３レンズ群、変倍に際して移動し負の屈折力を有する第４レンズ群を有し、最も像側に変倍のためには移動しない正の屈折力を有するリレーレンズ群を有するズームレンズにおいて、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、広角端における前記ズームレンズの焦点距離ｆｗおよびズーム比Ｚに基づいて特定される焦点距離ｆｘを、ｆｘ＝ｆｗ×Ｚ0.38とするとき、広角端から前記焦点距離ｆｘまでのズーム範囲における前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の最小の間隔をＬ２ｍｉｎ、広角端における第２レンズ群と第３レンズ群の間隔をＬ２ｗとするとき、０．０５＜Ｌ２ｍｉｎ／Ｌ２ｗ＜０．９８を満足することを特徴とする。
【０００９】
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】
【００１０】
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化を両立した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】
【００１１】
【図１】本発明の数値実施例１のズームレンズの広角端で無限遠物体に合焦しているときのレンズ断面図である。
【図２】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、数値実施例１の広角端、焦点距離ｆ＝２５．７ｍｍ、望遠端の収差図である。
【図３】本発明の数値実施例２のズームレンズの広角端で無限遠物体に合焦しているときのレンズ断面図である。
【図４】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、数値実施例２の広角端、焦点距離ｆ＝２５．７ｍｍ、望遠端の収差図である。
【図５】本発明の数値実施例３のズームレンズの広角端で無限遠物体に合焦しているときのレンズ断面図である。
【図６】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、数値実施例３の広角端、焦点距離ｆ＝２５．７ｍｍ、望遠端の収差図である。
【図７】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】
【００１２】
以下、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。
本発明のズームレンズは、物体側より像側へ順に、変倍のためには移動しない正の屈折力を有する第１レンズ群Ｕ１、変倍に際して移動し負の屈折力を有する第２レンズ群Ｕ２、変倍に際して移動し負の屈折力を有する第３レンズ群Ｕ３、変倍に際して移動し負の屈折力を有する第４レンズ群Ｕ４を有し、最も像側に変倍のためには移動しない正の屈折力を有するリレーレンズ群ＵＲを有する。第２レンズ群Ｕ２は広角端から望遠端にかけて像側に移動する。ここで、本明細書においてレンズ群とは、変倍に際して間隔が変化する光学面間をもってレンズ群の境界を定義するものとする。
【００１３】
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レンズ群は広角端から望遠端への変倍に際して物体側に凸を描くような軌跡で移動し（最初に物体側に移動した後に像側へ移動し）、第２レンズ群の結像倍率が−１を通過するズームポジションにおいて最も物体側に位置するように移動する。
【００１４】
本発明においては変倍群が３つ以上の可動群で構成されているため、第２レンズ群Ｕ２、第３レンズ群Ｕ３の移動軌跡は任意に設定することが可能となる。
具体的には、広角端から焦点距離ｆｘ（＝ｆｗ×Ｚ0.38、ｆｗ：広角端における全系の焦点距離、Ｚ：ズーム比）の間のズーム範囲において、第２レンズ群Ｕ２、第３レンズ群Ｕ３の間隔が広角端よりも狭まるズームポジションを有している。これにより、広角端で増大した第２レンズ群Ｕ２、第３レンズ群Ｕ３の軸外光線の高さの差を、前記ズーム範囲（広角端〜焦点距離ｆｘ）において抑制している。これにより、広角端から焦点距離ｆｘの間のズーム範囲において、アンダー（物体側）方向に変動する像面湾曲を良好に補正している。
【００１５】
図７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Ｕ２、第３レンズ群Ｕ３、第４レンズ群Ｕ４の移動軌跡を実線で示している。本発明においては、前記ズーム範囲（広角端〜焦点距離ｆｘ）において、第２レンズ群Ｕ２、第３レンズ群Ｕ３の間隔が広角端に対し狭まっている。
【００１６】
本発明のズームレンズは、広角端における前記ズームレンズの焦点距離ｆｗおよびズーム比Ｚに基づいて特定される焦点距離ｆｘを、
ｆｘ＝ｆｗ×Ｚ0.38  ・・・（１）
とするとき、広角端から前記焦点距離ｆｘまでのズーム範囲における第２レンズ群Ｕ２と第３レンズ群Ｕ３の間隔が最小となる間隔Ｌ２ｍｉｎ、広角端における第２レンズ群と第３レンズ群の間隔Ｌ２ｗは、
０．０５＜Ｌ２ｍｉｎ／Ｌ２ｗ＜０．９８  ・・・（２）
なる条件を満足することを特徴とする。
【００１７】
条件式（２）は第２レンズ群Ｕ２と第３レンズ群Ｕ３の間隔が最小となる間隔と広角端における第２レンズ群Ｕ２と第３レンズ群Ｕ３の間隔の比を規定している。式（１）は、条件式（２）によって規定する第２レンズ群Ｕ２と第３レンズ群Ｕ３の最小間隔を供するズーム位置を特定するための母集団としての範囲を、広角端からのズーム範囲として特定するための望遠側端を規定している。
【００１８】
条件式（２）の上限値を上回ると、広角端からｆｘの間のズーム範囲における像面湾曲の良好な補正が困難となる。条件式（２）の下限値を下回ると、広角端において第２レンズ群Ｕ２と第３レンズ群Ｕ３の間隔が増大し、それを補うために第１レンズ群Ｕ１の主点を像側に押し出す必要が生じる。その結果、第１レンズ群Ｕ１内の各単レンズの屈折力が増大し、望遠側の球面収差変動、広角側の歪曲変動が増大するため、高倍率化が困難となる。
【００１９】
更に好ましくは、条件式（１）を次の如く設定するのが良い。
ｆｘ＝ｆｗ×Ｚ0.35  ・・・（１ａ）
更に好ましくは、条件式（２）を次の如く設定するのが良い。
０．０８＜Ｌ２ｍｉｎ／Ｌ２ｗ＜０．９７  ・・・（２ａ）
【００２０】
以上の構成を満たすことにより、本発明の各数値実施例の撮像光学系は、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撮像光学系を達成している。
【００２１】
本発明の更なる実施態様として、条件式（３）により第２レンズ群Ｕ２と第３レンズ群Ｕ３の焦点距離ｆ２、ｆ３の比を規定している。
０．１＜｜ｆ２／ｆ３｜＜４．０  ・・・（３）
【００２２】
条件式（３）の下限値を下回ると、第２レンズ群Ｕ２の屈折力に対して第３レンズ群Ｕ３の屈折力が小さくなり過ぎ、第２レンズ群Ｕ２と第３レンズ群Ｕ３の間隔変化が増大する。その結果、広角端において第２レンズ群Ｕ２と第３レンズ群Ｕ３の間隔が増大し、望遠側の球面収差変動、広角側の歪曲変動が増大するため、高倍率化が困難となる。条件式（３）の上限値を上回ると、第２レンズ群Ｕ２の屈折力に対して第３レンズ群Ｕ３の屈折力が大きくなり過ぎ、第３レンズ群Ｕ３の望遠端における製造誤差による敏感度が増大する。特に像面湾曲、コマ収差の発生量が増加し、製造性が悪化する。
【００２３】
更に好ましくは、条件式（３）を次の如く設定するのが良い。
０．１５＜｜ｆ２／ｆ３｜＜３．０  ・・・（３ａ）
【００２４】
本発明の更なる実施態様として、条件式（４）により第１レンズ群Ｕ１と第２レンズ群Ｕ２の焦点距離ｆ１、ｆ２の比を規定している。
１．２＜｜ｆ１／ｆ２｜＜７．０  ・・・（４）
【００２５】
条件式（４）の上限を上回ると、第２レンズ群Ｕ２の屈折力が第１レンズ群Ｕ１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Ｕ２の屈折力が第１レンズ群Ｕ１の屈折力に対して相対的に弱くなり過ぎ、第２レンズ群Ｕ２の変倍時の移動量が増大し、高倍率化を達成することが困難となる。
【００２６】
更に好ましくは、条件式（４）を次の如く設定するのが良い。
１．５＜｜ｆ１／ｆ２｜＜６．０  ・・・（４ａ）
次に各数値実施例の特徴について説明する。
【実施例１】
【００２７】
本発明の数値実施例１のズームレンズは、物体側から像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群Ｕ１、変倍用の負の屈折力の第２レンズ群Ｕ２、変倍用の負の屈折力の第３レンズ群Ｕ３、変倍用の負の屈折力の第４レンズ群Ｕ４、開口絞りＳＰ、結像のための正の屈折力のリレーレンズ群ＵＲ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。
【００２８】
図１は本発明の数値実施例１のズームレンズの広角端で無限遠物体に合焦しているときのレンズ断面図である。各実施例のズームレンズは撮像装置に用いられる撮影光学系であり、レンズ断面図において、左方が被写体側（物体側）で、右方が像側である。図２（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ、数値実施例１の広角端、焦点距離ｆ＝２５．７ｍｍ、望遠端の収差図である。なお、焦点距離ｆ＝２５．７ｍｍは第２レンズ群Ｕ２と第３レンズ群Ｕ３の間隔が最小となる焦点距離である。数値実施例１〜３の収差図において、球面収差はｅ線、ｇ線によって表されている。非点収差はｅ線のメリディオナル像面（ΔＭ）とｅ線のサジタル像面（ΔＳ）によって表されている。倍率色収差はｇ線によって表されている。また、球面収差は０．２ｍｍ、非点収差は０．２ｍｍ、歪曲は５％、倍率色収差は０．０５ｍｍのスケールで描かれている。ＦｎｏはＦナンバー、ωは半画角である。なお、広角端と望遠端は変倍用の第２レンズ群Ｕ２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。
【００２９】
第１レンズ群Ｕ１はズーミングのためには移動せず、正の屈折力を有する。第１レンズ群Ｕ１の一部は無限遠から有限距離へのフォーカス調整に際して像側から物体側へ移動する。第２レンズ群Ｕ２は広角端（短焦点距離端）から望遠端（長焦点距離端）へのズーミングに際して像側へ移動する変倍用の負の屈折力を有するバリエーターレンズ群である。第３レンズ群Ｕ３、第４レンズ群Ｕ４はズーミングに際して移動し、負の屈折力を有する。ＳＰは開口絞りである。リレーレンズ群ＵＲはズーミングのためには移動しないレンズ群である。ＩＰは像面であり、レンズ装置によって形成された光学像を受光する撮像素子（ＣＣＤ、ＣＭＯＳ等の光電変換素子）の撮像面に相当している。
【００３０】
次に、数値実施例１の各群のレンズ構成について説明する。以下、各レンズは物体側から像側へ順に配置されているものとする。第１レンズ群Ｕ１は負レンズ、正レンズ４枚で構成されている。第２レンズ群Ｕ２は負レンズ、負レンズ、正レンズで構成されている。第３レンズ群Ｕ３は負レンズで構成されている。第４レンズ群Ｕ４は負レンズと正レンズの接合レンズで構成されている。リレーレンズ群ＵＲは正レンズ、正レンズ、正レンズと負レンズの接合レンズ、正レンズと負レンズの接合レンズ、正レンズ、負レンズと正レンズの接合レンズ、正レンズと負レンズの接合レンズ、正レンズで構成されている。
【００３１】
表１に数値実施例１における各条件式対応値を示す。数値実施例１は条件式（２）〜（４）を満足している。これにより本発明は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撮像光学系を達成している。
【実施例２】
【００３２】
数値実施例２のズームレンズは、実施例１と同様の構成を有し、物体側から像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群Ｕ１、変倍用の負の屈折力の第２レンズ群Ｕ２、変倍用の負の屈折力の第３レンズ群Ｕ３、変倍用の負の屈折力の第４レンズ群Ｕ４、開口絞りＳＰ、結像のための正の屈折力のリレーレンズ群ＵＲより構成される。
【００３３】
図３は本発明の数値実施例２のズームレンズの広角端で無限遠物体に合焦しているときのレンズ断面図である。
【００３４】
図４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、数値実施例２の広角端、焦点距離ｆ＝２５．７ｍｍ、望遠端の収差図である。なお、焦点距離ｆ＝２５．７ｍｍは第２レンズ群Ｕ２と第３レンズ群Ｕ３の間隔が最小となる焦点距離である。
数値実施例２の各群のレンズ構成は数値実施例１と全て同じである。すなわち、以下の構成を有する。
【００３５】
第１レンズ群Ｕ１はズーミングのためには移動せず、正の屈折力を有する。第１レンズ群Ｕ１の一部は無限遠から有限距離へのフォーカス調整に際して像側から物体側へ移動する。第２レンズ群Ｕ２は広角端（短焦点距離端）から望遠端（長焦点距離端）へのズーミングに際して像側へ移動する変倍用の負の屈折力を有するバリエーターレンズ群である。第３レンズ群Ｕ３、第４レンズ群Ｕ４はズーミングに際して移動し、負の屈折力を有する。リレーレンズ群ＵＲはズーミングのためには移動しないレンズ群である。
【００３６】
数値実施例２の各群のレンズ構成について説明する。以下、各レンズは物体側から像側へ順に配置されているものとする。第１レンズ群Ｕ１は負レンズ、正レンズ４枚で構成されている。第２レンズ群Ｕ２は負レンズ、負レンズ、正レンズで構成されている。第３レンズ群Ｕ３は負レンズで構成されている。第４レンズ群Ｕ４は負レンズと正レンズの接合レンズで構成されている。リレーレンズ群ＵＲは正レンズ、正レンズ、正レンズと負レンズの接合レンズ、正レンズと負レンズの接合レンズ、正レンズ、負レンズと正レンズの接合レンズ、正レンズと負レンズの接合レンズ、正レンズで構成されている。
【００３７】
表１に数値実施例２における各条件式対応値を示す。数値実施例２は条件式（２）〜（４）を満足している。これにより本発明は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撮像光学系を達成している。
【実施例３】
【００３８】
数値実施例３のズームレンズは、物体側から像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群Ｕ１、変倍用の負の屈折力の第２レンズ群Ｕ２、変倍用の負の屈折力の第３レンズ群Ｕ３、変倍用の負の屈折力の第４レンズ群Ｕ４、第２レンズ群Ｕ２に連動して移動し、変倍に伴う像面変動を補正する正の屈折力を有する第５レンズ群Ｕ５、開口絞りＳＰ、結像のための正の屈折力のリレーレンズ群ＵＲより構成される。
【００３９】
図５は本発明の数値実施例３のズームレンズの広角端で無限遠物体に合焦しているときのレンズ断面図である。
【００４０】
図６（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、数値実施例３の広角端、焦点距離ｆ＝２５．７ｍｍ、望遠端の収差図である。なお、焦点距離ｆ＝２５．７ｍｍは第２レンズ群Ｕ２と第３レンズ群Ｕ３の間隔が最小となる焦点距離である。
【００４１】
次に、数値実施例３の各群のレンズ構成について説明する。第１レンズ群Ｕ１は負レンズ、正レンズ４枚で構成されている。第２レンズ群Ｕ２は負レンズ、負レンズ、正レンズで構成されている。第３レンズ群Ｕ３は負レンズで構成されている。第４レンズ群Ｕ４は負レンズと正レンズの接合レンズで構成されている。第５レンズ群Ｕ５は正レンズ、正レンズで構成されている。リレーレンズ群ＵＲは正レンズと負レンズの接合レンズ、正レンズと負レンズの接合レンズ、正レンズ、負レンズと正レンズの接合レンズ、正レンズと負レンズの接合レンズ、正レンズで構成されている。
【００４２】
表１に数値実施例３における各条件式対応値を示す。数値実施例３は条件式（２）〜（４）を満足している。これにより本発明は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撮像光学系を達成している。
【００４３】
本発明の更なる実施態様として、第３レンズ群Ｕ３が、広角端から望遠端にかけて常に像側に移動することを規定している。第３レンズ群Ｕ３が物体側に移動する軌跡をとる場合、そのズーム範囲における収差変動が極端に大きくなり、補正が困難となる。第３レンズ群Ｕ３が、第２レンズ群Ｕ２とズーム範囲全域で適切な間隔を保持することで、ズーム範囲全域での良好な収差補正が可能となる。
【００４４】
本発明の更なる実施態様として、第２レンズ群Ｕ２が、１枚以上の負レンズと１枚以上の正レンズを含むことを規定している。これにより、望遠側における色収差の良好な収差補正が可能となる。
【００４５】
本発明の更なる実施態様として、第３レンズ群Ｕ３が、１枚の負レンズからなることを規定している。これにより、変倍時に移動する群の軽量化が達成でき、駆動機構による適切なズーム操作が可能となる。
【００４６】
本発明の更なる実施態様として、第１レンズ群Ｕ１内のレンズで合焦を行うことを規定している。これにより、ズームのどの焦点距離においても合焦時の繰り出し量を一定に保つことが可能となり、駆動機構の簡略化が可能となる。
【００４７】
以下の各数値実施例において、ｉは物体側からの面番号、ｒｉは物体側より第ｉ番目の面の曲率半径、ｄｉは第ｉ番目の面と第ｉ＋１番目の面の間隔、ｎｄｉとνｄｉは第ｉ番目の面と第ｉ＋１番目の面の間の各光学部材のｄ線（５８７．６ｎｍ）に対する屈折率とアッベ数である。なお、アッベ数νｄは、ｄ線、Ｆ線（４８６．１ｎｍ）、Ｃ線（６５６．３ｎｍ）に対する屈折率をそれぞれｎｄ、ｎＦ、ｎＣとしたとき、
νｄ＝（ｎｄ−１）／（ｎＦ−ｎＣ）
で表される。
【００４８】
非球面形状は光軸方向にＸ軸、光軸と垂直方向にＨ軸、光の進行方向を正とし、Ｒを近軸曲率半径、ｋを円錐常数、Ａ３、Ａ４、Ａ５、Ａ６、Ａ７、Ａ８、Ａ９、Ａ１０、Ａ１１、Ａ１２、Ａ１３、Ａ１４、Ａ１５、Ａ１６を各々非球面係数とし次式で表す。
【数１】
2018084668.tif 000003
で表される。また、例えば「ｅ−Ｚ」は「×１０-Z」を意味する。＊印は非球面であることを示している。
【００４９】
各数値実施例において、広角端、焦点距離ｆ＝２５．７ｍｍ、焦点距離ｆ＝４０．０ｍｍ（ｆｗ×Ｚ0.35）、焦点距離ｆ＝４４．７ｍｍ（ｆｗ×Ｚ0.38）、望遠端における各レンズ群の間隔を示す。なお、Ｚはズーム比、ｆｗは広角端における全系の焦点距離である。焦点距離ｆ＝２５．７ｍｍは第２レンズ群Ｕ２と第３レンズ群Ｕ３の間隔が最小となる焦点距離である。
【００５０】
＜数値実施例１＞
単位 mm
面データ
i          ri        di      ndi      vdi       有効径
1        832.322    3.00   1.80610    40.9      112.51
2        154.877    1.07                        109.34
3        155.973   14.63   1.43387    95.1      109.42
4       -466.892   11.15                        109.17
5        164.744   10.08   1.43387    95.1      109.24
6       1780.522    0.20                        108.99
7        153.969    9.40   1.43387    95.1      107.15
8        770.543    0.20                        106.56
9        148.513    8.20   1.43387    95.1      103.04
10        441.003  (可変)                        101.98
11        132.209    1.00   1.88300    40.8       34.76
12         30.444    7.00                         30.97
13        -70.870    0.90   1.81600    46.6       30.15
14         53.869    0.70                         29.41
15         41.092    6.30   1.80810    22.8       29.66
16        -54.904  (可変)                         29.27
17        -38.653    1.10   1.81600    46.6       27.37
18        125.895  (可変)                         26.77
19        -48.116    1.30   1.71700    47.9       27.96
20         57.301    4.34   1.84649    23.9       29.87
21        369.461  (可変)                         30.63
22(絞り)    ∞       4.05                         36.53
23        226.671    6.76   1.60738    56.8       39.62
24        -52.362    0.15                         40.19
25       3180.721    3.29   1.51823    58.9       40.17
26       -125.098    0.35                         40.16
27         39.069    9.43   1.48749    70.2       38.85
28        -98.064    1.50   1.83400    37.2       37.68
29      -2415.030    0.15                         36.69
30         36.731    8.31   1.48749    70.2       34.08
31        -86.274    1.50   1.88300    40.8       32.16
32         30.301   50.00                         29.02
33       -120.629    4.64   1.51742    52.4       31.53
34        -35.365    2.54                         31.77
35         63.076    1.20   1.78590    44.2       28.99
36         31.790    6.50   1.51742    52.4       27.89
37       -109.650    2.01                         27.14
38         76.161    5.44   1.51742    52.4       24.73
39        -36.256    1.20   1.83481    42.7       23.56
40         48.072    0.67                         22.80
41         33.725    4.04   1.48749    70.2       22.94
42       -819.930    3.80                         22.61
43          ∞      33.00   1.60859    46.4       30.00
44          ∞      13.20   1.51680    64.2       30.00
45          ∞     (可変)                         30.00
像面        ∞   
【００５１】
各種データ
ズーム比     40.00 
焦点距離      11.00    25.70    40.01    44.69   440.00  
Fナンバー      2.10     2.10     2.10     2.10     4.10  
画角          26.57    12.08     7.83     7.02     0.72  
像高           5.50     5.50     5.50     5.50     5.50  
レンズ全長   400.63   400.63   400.63   400.63   400.63  
BF            10.89    10.89    10.89    10.89    10.89  
d10            7.58    58.57    76.68    79.90   121.68  
d16            2.23     2.15     2.73     4.61     4.53  
d18          125.91    68.78    46.79    40.59    16.30  
d21            9.71    15.93    19.23    20.33     2.92  
d45           10.89    10.89    10.89    10.89    10.89  
入射瞳位置    89.63   245.59   370.83   408.54  2360.12  
射出瞳位置   604.17   604.17   604.17   604.17   604.17  
前側主点位置 100.84   272.40   413.54   456.59  3126.44  
後側主点位置  -0.11   -14.81   -29.12   -33.80  -429.11  
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     161.84        57.93        32.27        -10.55
2   11     -99.72        15.90       -13.94        -30.95
3   17     -35.95         1.10         0.14         -0.46
4   19     -66.60         5.64         0.36         -2.72
5   22      89.57       163.74       100.93       -192.15
単レンズデータ
レンズ  始面  焦点距離
1       1   -235.16
2       3    270.72
3       5    416.59
4       7    440.34
5       9    510.47
6      11    -44.74
7      13    -37.20
8      15     29.66
9      17    -35.95
10      19    -36.11
11      20     78.83
12      23     70.38
13      25    231.40
14      27     58.44
15      28   -121.82
16      30     53.86
17      31    -25.10
18      33     94.50
19      35    -82.52
20      36     48.17
21      38     48.05
22      39    -24.46
23      41     66.33
24      43      0.00
25      44      0.00
【００５２】
＜数値実施例２＞
単位 mm
面データ
i           ri       di      ndi       vdi       有効径
1        435.774    3.00   1.80610    40.9      107.32
2        142.557    1.07                        106.21
3        143.028   12.56   1.43387    95.1      106.77
4      -2022.016   11.15                        106.87
5        186.800    9.04   1.43387    95.1      108.38
6       1233.605    0.20                        108.10
7        163.476    9.16   1.43387    95.1      106.91
8        781.246    0.20                        106.30
9        133.286   10.41   1.43387    95.1      102.92
10        688.440  (可変)                        101.90
11        121.041    1.00   1.88300    40.8       31.11
12         22.894    8.41                         27.13
13        -32.616    0.90   1.81600    46.6       26.63
14         99.773    0.70                         27.43
15         63.848    4.94   1.80810    22.8       28.19
16        -54.904  (可変)                         28.32
17        -38.653    1.10   1.81600    46.6       25.59
18        -57.093  (可変)                         25.88
19        -48.209    1.30   1.71700    47.9       28.19
20         57.235    3.25   1.84649    23.9       30.13
21        362.059  (可変)                         30.57
22(絞り)    ∞       4.05                         36.87
23        226.671    6.76   1.60738    56.8       40.00
24        -52.362    0.15                         40.55
25       3180.721    3.29   1.51823    58.9       40.53
26       -125.098    0.35                         40.51
27         39.069    9.43   1.48749    70.2       39.17
28        -98.064    1.50   1.83400    37.2       38.04
29      -2415.030    0.15                         37.02
30         36.731    8.31   1.48749    70.2       34.34
31        -86.274    1.50   1.88300    40.8       32.48
32         30.301   50.00                         29.27
33       -120.629    4.64   1.51742    52.4       31.85
34        -35.365    2.54                         32.08
35         63.076    1.20   1.78590    44.2       29.23
36         31.790    6.50   1.51742    52.4       28.11
37       -109.650    2.01                         27.38
38         76.161    5.44   1.51742    52.4       24.92
39        -36.256    1.20   1.83481    42.7       23.75
40         48.072    0.67                         22.97
41         33.725    4.04   1.48749    70.2       23.10
42      -1156.136    3.80                         22.76
43          ∞      33.00   1.60859    46.4       30.00
44          ∞      13.20   1.51680    64.2       30.00
45          ∞     (可変)                         30.00
像面        ∞   
【００５３】
各種データ
ズーム比     40.00 
焦点距離      11.00    25.70    40.01    44.69   440.00  
Fナンバー      2.10     2.10     2.10     2.10     4.10  
画角          26.57    12.08     7.83     7.02     0.72  
像高           5.50     5.50     5.50     5.50     5.50  
レンズ全長   392.43   392.43   392.43   392.43   392.43  
BF            11.23    11.23    11.23    11.23    11.23  
d10            4.98    56.37    75.61    79.70   123.57  
d16           10.00     1.01     3.00     6.86     5.00  
d18          113.88    65.92    41.33    32.13     8.65  
d21           10.21    15.76    19.13    20.37     1.85  
d45           11.23    11.23    11.23    11.23    11.23  
入射瞳位置    81.51   225.12   344.05   381.44  2144.80  
射出瞳位置   683.35   683.35   683.35   683.35   683.35  
前側主点位置  92.69   251.80   386.44   429.10  2872.84  
後側主点位置   0.23   -14.47   -28.78   -33.46  -428.77  
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     161.84        56.79        30.57        -11.98
2   11     -29.26        15.95        -0.40        -14.50
3   17    -149.94         1.10        -1.30         -1.92
4   19     -66.60         4.55         0.28         -2.22
5   22      88.50       163.74        98.48       -190.25
単レンズデータ
レンズ  始面  焦点距離
1       1   -262.51
2       3    307.65
3       5    504.78
4       7    473.17
5       9    377.86
6      11    -31.94
7      13    -29.88
8      15     36.85
9      17   -149.94
10      19    -36.13
11      20     79.14
12      23     70.38
13      25    231.40
14      27     58.44
15      28   -121.82
16      30     53.86
17      31    -25.10
18      33     94.50
19      35    -82.52
20      36     48.17
21      38     48.05
22      39    -24.46
23      41     67.07
24      43      0.00
25      44      0.00
【００５４】
＜数値実施例３＞
単位 mm
面データ
i          ri        di     ndi        vdi       有効径
1        523.544    3.00   1.80610    40.9      107.32
2        145.711    1.07                        106.37
3        146.714   13.21   1.43387    95.1      106.93
4       -896.172   11.15                        107.07
5        172.518    8.70   1.43387    95.1      108.71
6       1145.760    0.20                        108.54
7        160.149    8.84   1.43387    95.1      107.15
8        901.965    0.20                        106.76
9        140.899    9.37   1.43387    95.1      103.19
10        550.140  (可変)                        102.15
11        147.529    1.00   1.88300    40.8       32.41
12         26.125    7.35                         28.60
13        -49.972    0.90   1.81600    46.6       28.03
14         71.463    0.70                         28.01
15         50.898    5.70   1.80810    22.8       28.44
16        -53.095  (可変)                         28.29
17        -40.722    1.10   1.81600    46.6       27.39
18       -345.238  (可変)                         27.36
19        -45.092    1.30   1.71700    47.9       27.61
20         60.925    5.77   1.84649    23.9       29.55
21        713.034  (可変)                         30.79
22     -17109.957    5.66   1.60738    56.8       36.92
23        -44.192    0.15                         37.48
24         83.857    3.05   1.51823    58.9       37.78
25        354.935  (可変)                         37.60
26(絞り)    ∞       1.00                         37.12
27         39.069    9.43   1.48749    70.2       36.36
28        -98.064    1.50   1.83400    37.2       34.92
29      -2415.030    0.15                         34.11
30         36.731    8.31   1.48749    70.2       32.09
31        -86.274    1.50   1.88300    40.8       29.91
32         30.301   50.00                         27.34
33       -120.629    4.64   1.51742    52.4       30.83
34        -35.365    2.54                         31.11
35         63.076    1.20   1.78590    44.2       28.68
36         31.790    6.50   1.51742    52.4       27.65
37       -109.650    2.01                         26.95
38         76.161    5.44   1.51742    52.4       24.71
39        -36.256    1.20   1.83481    42.7       23.54
40         48.072    0.67                         22.88
41         33.725    4.04   1.48749    70.2       23.07
42       -213.198    3.80                         22.82
43          ∞      33.00   1.60859    46.4       30.00
44          ∞      13.20   1.51680    64.2       30.00
45          ∞     (可変)                         30.00
像面        ∞   
【００５５】
各種データ
ズーム比     40.00 
焦点距離      11.00    25.70    40.01    44.69   440.00  
Fナンバー      2.10     2.10     2.10     2.10     4.10  
画角          26.57    12.08     7.83     7.02     0.72  
像高           5.50     5.50     5.50     5.50     5.50  
レンズ全長   395.36   395.36   395.36   395.36   395.36  
BF            11.22    11.22    11.22    11.22    11.22  
d10            6.34    57.48    76.10    79.62   123.25  
d16            1.79     0.81     1.77     3.33     4.12  
d18          123.92    66.14    42.89    35.94    13.49  
d21           10.04    16.19    19.64    20.83     1.79  
d25            3.50     4.98     5.19     5.88     2.94  
d45           11.22    11.22    11.22    11.22    11.22  
入射瞳位置    83.89   232.05   352.49   386.61  2553.50  
射出瞳位置   503.98   503.98   503.98   503.98   503.98  
前側主点位置  95.13   259.09   395.74   435.35  3386.39  
後側主点位置   0.22   -14.48   -28.78   -33.47  -428.78  
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     161.84        55.74        30.60        -11.03
2   11     -50.48        15.65        -5.15        -20.09
3   17     -56.38         1.10        -0.08         -0.69
4   19     -66.60         7.07         0.20         -3.65
5   22      53.89         8.86         3.40         -2.26
6   26      75.75       150.13        87.83        -46.51
単レンズデータ
レンズ  始面  焦点距離
1       1   -249.91
2       3    290.97
3       5    465.67
4       7    446.07
5       9    432.47
6      11    -35.88
7      13    -35.74
8      15     32.63
9      17    -56.38
10      19    -35.78
11      20     77.61
12      22     72.63
13      24    210.21
14      27     58.44
15      28   -121.82
16      30     53.86
17      31    -25.10
18      33     94.50
19      35    -82.52
20      36     48.17
21      38     48.05
22      39    -24.46
23      41     59.85
24      43      0.00
25      44      0.00
【００５６】
【表１】
2018084668.tif 000004
【符号の説明】
【００５７】
Ｕ１：第１群
Ｕ２：第２群
Ｕ３：第３群
Ｕ４：第４群
ＵＲ：リレー群
【図１】
2018084668.tif 000005
【図２】
2018084668.tif 000006
【図３】
2018084668.tif 000007
【図４】
2018084668.tif 000008
【図５】
2018084668.tif 000009
【図６】
2018084668.tif 000010
【図７】
2018084668.tif 000011