(57)【要約】    【課題】  広画角、高ズーム比で、広角端から望遠端における全ズーム範囲にわたり色収差を良好に補正し、全ズーム範囲において高い光学性能を有するズームレンズを得ること。    【解決手段】  物体側から像側へ順に、ズーミングに際して不動の正の屈折力の第１レンズ群、ズーミングに際して移動する負の屈折力の第２レンズ群、ズーミングに際して物体側に凸状の軌跡で移動する負の屈折力の第３レンズ群、開口絞り、ズーミングに際して不動の正の屈折力の第４レンズ群からなるズームレンズにおいて、第３レンズ群は１枚の負レンズと１枚の正レンズを接合した接合レンズ、１枚の負レンズより構成され、接合レンズを構成する負レンズの焦点距離ｆｎ１、接合レンズを構成する正レンズの焦点距離ｆｐ、広角端における第３レンズ群の横倍率β３ｗを各々適切に設定すること。【選択図】    図１
2015176119.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側から像側へ順に、ズーミングに際して不動の正の屈折力の第１レンズ群、ズーミングに際して移動する負の屈折力の第２レンズ群、ズーミングに際して物体側に凸状の軌跡で移動する負の屈折力の第３レンズ群、開口絞り、ズーミングに際して不動の正の屈折力の第４レンズ群からなるズームレンズにおいて、
前記第３レンズ群は、１枚の負レンズと１枚の正レンズを接合した接合レンズ、１枚の負レンズより構成され、
前記接合レンズを構成する負レンズの焦点距離をｆｎ１、前記接合レンズを構成する正レンズの焦点距離をｆｐ、広角端における前記第３レンズ群の横倍率をβ３ｗとするとき、
１．０＜｜ｆｎ１／ｆｐ｜＜３．７
０．３５＜β３ｗ＜０．６０
なる条件式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、
２．５＜ｆ３／ｆ２＜６．１
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１のズームレンズ。
【請求項３】
前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１とするとき、
１．５５＜｜ｆ１／ｆ２｜＜３．２０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１又は２のズームレンズ。
【請求項４】
前記第３レンズ群の接合レンズ面は物体側に凸形状であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項のズームレンズ。
【請求項５】
前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３、広角端における全系の焦点距離をｆｗとするとき、
４．０＜｜ｆ３／ｆｗ｜＜１１．０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項のズームレンズ。
【請求項６】
前記第３レンズ群を構成する負レンズのうち、前記接合レンズを構成しない負レンズの焦点距離をｆｎ２とするとき、
１．４＜ｆｎ１／ｆｎ２＜７．０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項のズームレンズ。
【請求項７】
前記接合レンズを構成する負レンズの材料の屈折率とアッベ数をそれぞれＮｎ１，νｎ１、前記接合レンズを構成する正レンズの材料の屈折率とアッベ数をそれぞれＮｐ，νｐとするとき、
０．６５＜Ｎｎ１／Ｎｐ＜１．２０
１．４＜νｎ１／νｐ＜４．２
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項のズームレンズ。
【請求項８】
前記第１レンズ群の全部又は一部のレンズ系は、フォーカシングに際して移動することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項のズームレンズ。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか１項のズームレンズと、該ズームレンズによって形成された像を受光する固体撮像素子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】
本発明はズームレンズ及びそれを有する撮像装置に関し、例えば放送用テレビカメラ、ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、銀塩写真用カメラ等の撮像装置に好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、撮像装置には大口径比、高ズーム比でしかも高い光学性能を有したズームレンズが要望されている。大口径比、高ズーム比のズームレンズとして、最も物体側に正の屈折力のレンズ群を配置し、全体として４つのレンズ群より成るポジティブリード型の４群ズームレンズが知られている（特許文献１）。特許文献１では物体側から像側へ順に正の屈折力の第１レンズ群、変倍用の負の屈折力の第２レンズ群、変倍に伴う像面変動を補正するための正又は負の屈折力の第３レンズ群、結像用の正の屈折力の第４レンズ群より構成されるズームレンズを開示している。
【０００３】
特許文献１のズームレンズでは、広角端から望遠端へのズーミングに際して、第２レンズ群が像側へ移動し、第３レンズ群が物体側に凸状の軌跡を描いて移動する。そして各レンズ群のレンズ構成、非球面形状等を適切に設定することにより、広画角、高ズーム比で、全ズーム範囲にわたり高い光学性能を有するテレビカメラに好適なズームレンズを開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−３８３２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述したポジティブリード型の４群ズームレンズは、高ズーム比が比較的容易である。しかしながら、ズーミングに際して諸収差の変動が多くなり、全ズーム領域で高い光学性能を得るのが難しくなってくる。特に広画角化を図ろうとするとズーミングに伴う球面収差や像面湾曲の変動が増大し、全ズーム範囲及び画面全体にわたり高い光学性能を得るのが困難になってくる。
【０００６】
前述の４群ズームレンズにおいて、広画角化及び高ズーム比化を図りつつ、高い光学性能を得るには、例えば変倍に伴い変動する像面を補正するための第３レンズ群のレンズ構成を、適切に設定することが重要になっている。この第３レンズ群のレンズ構成が適切でないと、広角端からズーム中間までのズーム範囲において、球面収差や像面湾曲の変動が増大し、高ズーム比で全ズーム範囲で高い光学性能を得るのが困難になる。
【０００７】
本発明は、広画角、高ズーム比で、広角端から望遠端における全ズーム範囲にわたり諸収差を良好に補正し、全ズーム範囲において高い光学性能を有するズームレンズ及びそれを有する撮像装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のズームレンズは、物体側から像側へ順に、ズーミングに際して不動の正の屈折力の第１レンズ群、ズーミングに際して移動する負の屈折力の第２レンズ群、ズーミングに際して物体側に凸状の軌跡で移動する負の屈折力の第３レンズ群、開口絞り、ズーミングに際して不動の正の屈折力の第４レンズ群からなるズームレンズにおいて、
前記第３レンズ群は、１枚の負レンズと１枚の正レンズを接合した接合レンズ、１枚の負レンズより構成され、前記接合レンズを構成する負レンズの焦点距離をｆｎ１、前記接合レンズを構成する正レンズの焦点距離をｆｐ、広角端における前記第３レンズ群の横倍率をβ３ｗとするとき、
１．０＜｜fn1／fp｜＜３．７
０．３５＜β３ｗ＜０．６０
なる条件式を満足することを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、広画角、高ズーム比で、広角端から望遠端における全ズーム範囲にわたり色収差を良好に補正し、全ズーム範囲において高い光学性能を有するズームレンズ及びそれを有する撮像装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】数値実施例１の広角端におけるレンズ断面図
【図２】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）  数値実施例１の広角端、ｆ＝５５．９ｍｍ、望遠端における収差図（物体距離 ５ｍ）
【図３】数値実施例２の広角端におけるレンズ断面図
【図４】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）  数値実施例２の広角端、ｆ＝５５．９ｍｍ、望遠端における収差図（物体距離 ５ｍ）
【図５】数値実施例３の広角端におけるレンズ断面図
【図６】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）  数値実施例３の広角端、ｆ＝５５．９ｍｍ、望遠端における収差図（物体距離 ５ｍ）
【図７】数値実施例４の広角端におけるレンズ断面図
【図８】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）  数値実施例４の広角端、ｆ＝５５．９ｍｍ、望遠端における収差図（物体距離 ５ｍ）
【図９】本発明の撮像装置の要部概略図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
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。本発明のズームレンズは、物体側から像側へ順に、次のとおりである。ズーミングに際して不動の正の屈折力の第１レンズ群、ズーミングに際して移動する負の屈折力の第２レンズ群、ズーミングに際して物体側に凸状の軌跡で移動する負の屈折力の第３レンズ群から構成されている。更に開口絞り、ズーミングに際して不動の正の屈折力の第４レンズ群から構成されている。
【００１２】
図１は本発明の実施例１の広角端におけるレンズ断面図（物体距離 無限遠）である。図２（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、実施例１の広角端、全系の焦点距離ｆ＝５５．９ｍｍ、望遠端における収差図（物体距離 ５ｍ）である。但し、全系の焦点距離及び物体距離の値は、後述する数値実施例をｍｍ単位で表したときの値である。物体距離は第１レンズ面からの距離である。これらは以下、同じである。
【００１３】
図３は本発明の実施例２の広角端におけるレンズ断面図（物体距離 無限遠）である。図４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、実施例２の広角端、全系の焦点距離ｆ＝５５．９ｍｍ、望遠端における収差図（物体距離 ５ｍ）である。図５は本発明の実施例３の広角端におけるレンズ断面図（物体距離 無限遠）である。図６（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、実施例３の広角端、全系の焦点距離ｆ＝５５．９ｍｍ、望遠端における収差図（物体距離 ５ｍ）である。
【００１４】
図７は本発明の実施例４の広角端におけるレンズ断面図（物体距離 無限遠）である。図８（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、実施例４の広角端、全系の焦点距離ｆ＝５５．９ｍｍ、望遠端における収差図（物体距離 ５ｍ）である。図９は本発明の撮像装置の要部断面図である。
【００１５】
レンズ断面図において、Ｕ１はズーミングに際して不動で、正の屈折力の第１レンズ群である。第１レンズ群Ｕ１はフォーカシング用のレンズ系を有する。フォーカシング用のレンズ系は第１レンズ群Ｕ１の全体又は一部の屈折力のあるレンズ系よりなっている。
【００１６】
Ｕ２はズーミングの際に移動する、負の屈折力の第２レンズ群（バリエータレンズ群）である。この第２レンズ群Ｕ２は光軸上を像面側へ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。Ｕ３はズーミングに際して移動する、負の屈折力の第３レンズ群（コンペンセーターレンズ群）である。この第３レンズ群Ｕ３は、第２群レンズ群Ｕ２のズーミングに際しての移動に連動して光軸上を移動して、変倍に伴う像面変動を補正している。ＳＰは開口絞りであり、ズーミングに際して不動である。Ｕ４はズーミングに際して不動の正の屈折力の第４レンズ群（リレーレンズ群Ｒ）である。
【００１７】
開口絞りＳＰは第３レンズ群Ｕ３と第４レンズ群Ｕ４との間に配置されている。ＩＰは像面であり、固体撮像素子（光電変換素子）の撮像面に相当している。球面収差において、実線はｅ線（波長５４６．１ｎｍ）、二点鎖線はｇ線（波長４３５．８ｎｍ）、一点鎖線はＣ線（波長６５６．３ｎｍ）を示す。非点収差において点線はｅ線のメリディオナル像面、実線はｅ線のサジタル像面を示している。倍率色収差において二点鎖線はｇ線、一点鎖線はＣ線によってあらわしている。ＦｎｏはＦナンバー、ωは半画角（度）である。
【００１８】
収差図において、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のスケールで描いている。
【００１９】
各実施例では広角端における第３レンズ群Ｕ３の横倍率と、第３レンズ群Ｕ３を構成する接合レンズの正レンズと負レンズの屈折力を適切に設定している。これにより、特に広角端からズーム中間に至るズーム範囲において球面収差を良好に補正している。
【００２０】
各実施例は前述した構成の下で第３レンズ群Ｕ３は、１枚の負レンズと１枚の正レンズを接合した接合レンズ、１枚の負レンズより構成されている。そして接合レンズを構成する負レンズの焦点距離をｆｎ１、接合レンズを構成する正レンズの焦点距離をｆｐ、広角端における前記第３レンズ群の横倍率をβ３ｗとする。このとき、
１．０＜｜fn1／fp｜＜３．７    ・・・（１）
０．３５＜β３ｗ＜０．６０      ・・・（２）
なる条件式を満足している。
【００２１】
条件式（１），（２）は全ズーム範囲、特に広角端からズーム中間のズーム範囲において高い光学性能を得るためのものである。各実施例のズームレンズにおいて、諸収差のうち球面収差を例にとり、その補正について説明する。ズームレンズにおいてズーム全域において、且つ画面中心から画面周辺にかけて高い光学性能を得るためには、ズーミングに伴う球面収差の変動と画面周辺の像面湾曲の変動をできる限り抑制することが重要になってくる。しかしながら、高ズーム比及びイメージサイズの増大（広画角化）に伴い、これらの収差の補正が困難になってくる。
【００２２】
特に、前述したポジティブリード型の４群ズームレンズにおいて、高ズーム比化を図った場合、広角端からズーム中間のズーム範囲にかけて、第３レンズ群Ｕ３の軸上光線の入射高さの変動が大きくなる傾向がある。これに伴い、ズーミングに際して球面収差の変動が増大する。第３レンズ群Ｕ３を２枚以下のレンズで構成した場合、第３レンズ群Ｕ３により正の球面収差が大きく発生する。このため、高ズーム比化を図りつつ、球面収差の変動を軽減するのが困難となる。
【００２３】
各実施例においては、第３レンズ群Ｕ３を３枚のレンズ構成とし、各単レンズの構成や焦点距離等を適切に設定している。これにより第３レンズ群Ｕ３から収差が多く発生するのを軽減することで、ズームレンズ全体としての諸収差の変動を軽減している。
【００２４】
条件式（１）の下限を越えて、接合レンズの負レンズの負の屈折力が強くなると（負の屈折力の絶対値が大きくなると）、接合レンズ面の曲率が小さくなる。このため、広角端からズーム中間のズーム範囲において、球面収差や球面収差の色収差等の変動が増大する。条件式（１）の上限を越えると、接合レンズの負レンズの屈折力が不適切となり、広角端において諸収差の補正が困難となる。
【００２５】
条件式（２）の下限を越えると、広角側において第３レンズ群Ｕ３のズーミングによる移動量が増加して、広角端からズーム中間のズーム範囲において球面収差の変動が増大する。条件式（２）の上限を越えると、第３レンズ群Ｕ３のズーミングによる移動量が増大し、高ズーム比化を達成しながら、レンズ全長（第１レンズ面から像面までの長さ）を短縮することが困難となる。
【００２６】
更に好ましくは条件式（１），（２）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
１．２＜｜ｆｎ１／ｆｐ｜＜３．３０    ・・・（１ａ）
０．３７＜β３ｗ＜０．５５              ・・・（２ａ）
以上のような構成により、広画角、高ズーム比でしかも全ズーム範囲にわたり高い光学性能を有するズームレンズを得ている。
【００２７】
各実施例において更に好ましくは次の条件式のうち１以上をとることが好ましい。第１レンズ群Ｕ１の焦点距離をｆ１とする。第２レンズ群Ｕ２の焦点距離をｆ２、第３レンズ群Ｕ３の焦点距離をｆ３とする。広角端における全系の焦点距離をｆｗとする。第３レンズ群を構成する負レンズのうち、接合レンズを構成しない負レンズの焦点距離をｆｎ２とする。接合レンズを構成する負レンズの材料の屈折率とアッベ数をそれぞれＮｎ１，νｎ１、接合レンズを構成する正レンズの材料の屈折率とアッベ数をそれぞれＮｐ，νｐとする。
【００２８】
ここで、アッベ数νは、ｇ線における屈折率をＮｇ、Ｆ線における屈折率をＮＦ、ｄ線における屈折率をＮｄ、Ｃ線における屈折率をＮＣとしたとき、
ν＝（Ｎｄ−１）／（ＮＦ−ＮＣ）
である。
【００２９】
このとき、次の条件式のうち１以上を満足するのが良い。
２．５＜ｆ３／ｆ２＜６．１          ・・・（３）
１．５５＜｜ｆ１／ｆ２｜＜３．２０  ・・・（４）
４．０＜｜ｆ３／ｆｗ｜＜１１．０    ・・・（５）
１．４＜ｆｎ１／ｆｎ２＜７．０      ・・・（６）
０．６５＜Ｎｎ１／Ｎｐ＜１．２０    ・・・（７）
１．４＜νｎ１／νｐ＜４．２        ・・・（８）
次に前述の各条件式の技術的意味について説明する。
【００３０】
条件式（３）は第２レンズ群Ｕ２と第３レンズ群Ｕ３の焦点距離の比に関し、高ズーム比ながらズーム全域において諸収差を良好に補正しつつ、レンズ全長の短縮を図るためのものである。
【００３１】
条件式（３）の上限を越えて、第３レンズ群Ｕ３の屈折力が小さくなりすぎると、第３レンズ群Ｕ３のズーミングに際しての移動量が大きくなり、広角端からズーム中間のズーム範囲において球面収差の変動を軽減するのが困難となる。また第２レンズ群Ｕ２の屈折力が大きくなると（負の屈折力の絶対値が大きくなると）、ズーミングに伴う収差変動を軽減することが困難となる。条件式（３）の下限を越えて、第２レンズ群Ｕ２の負の屈折力が小さくなると（負の屈折力の絶対値が小さくなると）高ズーム比化が困難となる。更に好ましくは条件式（３）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
【００３２】
２．７＜ｆ３／ｆ２＜５．８    ・・・（３ａ）
条件式（４）は、第１レンズ群Ｕ１と第２レンズ群Ｕ２の焦点距離の比に関し、高ズーム比化及び全系の小型化を図りつつ、全ズーム範囲において高い光学性能を得るためのものである。
【００３３】
条件式（４）の下限を越えて、第２レンズ群Ｕ２の負の屈折力が小さくなりすぎると高ズーム比化を図りつつ、レンズ全長を短くするのが困難となる。条件式（４）の上限を越えて、第１レンズ群Ｕ１の正の屈折力が小さくなりすぎると、第１レンズ群Ｕ１が大型化し、全系の小型化が困難となる。また第２レンズ群Ｕ２の負の屈折力が大きくなりすぎて、ズーミングに伴う収差変動を軽減することが困難となる。更に好ましくは条件式（４）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
【００３４】
１．７＜｜ｆ１／ｆ２｜＜３．０    ・・・（４ａ）
条件式（５）は、広角端における全系の焦点距離と第３レンズ群Ｕ３の焦点距離の比を規定する。条件式（５）は高ズーム比ながら全ズーム範囲において諸収差を良好に補正しつつ、レンズ全長の短縮を図るためのものである。
【００３５】
条件式（５）の上限を越えて、第３レンズ群Ｕ３の負の屈折力が小さくなると、第３レンズ群Ｕ３のズーミングによる移動量が大きくなり、レンズ全長が増大するとともに、広角端からズーム中間のズーム範囲において球面収差の変動を軽減するのが困難となる。条件式（５）の下限を越えて、第３レンズ群Ｕ３の負の屈折力が大きくなると、第３レンズ群Ｕ３の物点と第３レンズ群Ｕ３との距離が近づく。このため、第２レンズ群Ｕ２と第３レンズ群Ｕ３がズーム中間から望遠端のズーム範囲にかけて物理的に干渉してしまうので良くない。
【００３６】
更に好ましくは条件式（５）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
４．４＜｜ｆ３／ｆｗ｜＜９．０    ・・・（５ａ）
条件式（６）は第３レンズ群Ｕ３内の接合レンズでなり、負レンズの屈折力を規定する。条件式（６）は広角端からズーム中間のズーム範囲において球面収差を良好に補正するためのものである。
【００３７】
条件式（６）の下限を越えて、接合レンズの負レンズの負の屈折力が強くなると、接合レンズ面の曲率が小さくなる。そうすると、広角端からズーム中間のズーム範囲において球面収差や球面収差の色収差の変動が増大する。条件式（６）の上限を越えると、接合レンズの負レンズの屈折力が不適切となり、広角端において諸収差の補正が困難となる。
【００３８】
更に好ましくは条件式（６）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
１．７＜ｆｎ１／ｆｎ２＜６．１    ・・・（６ａ）
条件式（７），（８）は第３レンズ群Ｕ３内の接合レンズを構成する正レンズと負レンズのそれぞれの材料の屈折率と、アッベ数を規定する。条件式（７），（８）を特定することにより、広角端からズーム中間のズーム範囲において球面収差や球面収差の色差等の諸収差を良好に補正している。
【００３９】
条件式（７）の上限を越えて、接合レンズの負レンズの材料の屈折率が大きくなると、又は正レンズの材料の屈折率が小さくなると、接合レンズ面において正の球面収差が大きく発生してくる。この結果、広角端からズーム中間のズーム範囲において、球面収差が大きく変動してくる。条件式（７）の下限を越えて、接合レンズの負レンズの材料の屈折率が小さくなると、又は正レンズの材料の屈折率が大きくなると、ペッツバール和が増大し、諸収差が低下し、特に広角端において良好な光学性能を得るのが困難となる。
【００４０】
条件式（８）の上限を越えて、接合レンズの負レンズの材料の分散が小さくなると、又は正レンズの材料の分散が大きくなると、接合レンズ面において球面収差の色収差がアンダー側に大きく発生する。そして広角端からズーム中間のズーム範囲において球面収差の色収差が大きく変動してくる。条件式（８）の下限を越えて、接合レンズの負レンズの材料の分散が大きくなると、又は正レンズの材料の分散が小さくなると、正レンズの材料と負レンズの材料の分散差が小さくなる。そうすると、正レンズの屈折力と負レンズの屈折力が過剰に大きくなり、広角端において良好なる光学性能を得るのが困難となる。
【００４１】
更に好ましくは条件式（７）、（８）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
０．７５＜Ｎｎ１／Ｎｐ＜１．１０  ・・・（７ａ）
１．６＜νｎ１／νｐ＜３．９      ・・・（８ａ）
各実施例において第３レンズ群Ｕ３は物体側から像側へ順に、１枚の負レンズと１枚の正レンズと１枚の負レンズで構成されている。そして最も物体側の負レンズとその像側に位置する正レンズを接合した接合レンズより構成している。このとき接合レンズの接合レンズ面が物体側に凸形状として、広角端において球面収差と、球面収差の色収差等の諸収差を良好に補正している。
【００４２】
また、第３レンズ群Ｕ３の最も物体側の負レンズに対し、最も像側の負レンズの軸上光線の入射高さが高くなる。軸上光線の入射高さの差に応じた適切な硝材を負レンズに採用することで、第３レンズ群Ｕ３内における球面収差等を良好に補正している。特に、広角端からズーム中間のズーム範囲において、球面収差等を良好に補正している。第１レンズ群Ｕ１の全部又は一部のレンズ系は、フォーカシングに際して移動する。これによってフォーカシングに際しての収差変動が少なくなるようにしている。
【００４３】
次に各実施例の特徴について説明する。
［実施例１］
図１の実施例１のレンズ断面図において、第１レンズ群Ｕ１はズーミングに際して不動である。第１レンズ群Ｕ１の全体又は一部の屈折力のあるレンズ系を移動することにより、フォーカシングを行っている。第２レンズ群Ｕ２はズーミングの際に移動する。第２レンズ群Ｕ２は光軸上を像面側へ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。
【００４４】
第３レンズ群Ｕ３はズーミング時に際して移動する。第３レンズ群Ｕ３は、第２群レンズ群Ｕ２の移動に連動して光軸上を物体側に凸状の軌跡で移動して、変倍に伴う像面変動を補正している。ＳＰは開口絞りであり、第３レンズ群Ｕ３と第４レンズ群Ｕ４との間に配置されており、ズーミングに際して不動である。第４レンズ群Ｕ４はズーミングに際して不動で、結像作用を有している。
【００４５】
本実施例はいずれの条件式も満足しており、これにより、全ズーム範囲、特に広角端からズーム中間のズーム範囲において高い光学性能を有している。
【００４６】
［実施例２］
図３の実施例２のズームレンズのレンズ群の数、各レンズ群の屈折力、ズーミングにおける各レンズ群の移動条件等のズームタイプは実施例１と同じである。本実施例はいずれの条件式も満足しており、これにより、実施例１と同様の効果を得ている。
【００４７】
［実施例３］
図５の実施例３のズームレンズのレンズ群の数、各レンズ群の屈折力、ズーミングにおける各レンズ群の移動条件等のズームタイプは実施例１と同じである。本実施例はいずれの条件式も満足しており、これにより、実施例１と同様の効果を得ている。
【００４８】
［実施例４］
図７の実施例４のズームレンズのレンズ群の数、各レンズ群の屈折力、ズーミングにおける各レンズ群の移動条件等のズームタイプは実施例１と同じである。本実施例はいずれの条件式も満足しており、これにより、実施例１と同様の効果を得ている。
【００４９】
図９は各実施例のズームレンズを撮像光学系として用いた撮像装置１２５（テレビカメラシステム）の要部概略図である。図９において１０１は実施例１乃至４のいずれか１つのズームレンズである。１２４はカメラ本体であり、ズームレンズ１０１はカメラ本体１２４に対して着脱可能になっている。１２５はカメラ１２４にズームレンズ１０１を装着することにより構成される撮像装置（撮像システム）である。尚、ここでズームレンズ１０１とカメラ本体１２４とは一体的に構成しても構わない。
【００５０】
ズームレンズ１０１は第１レンズ群Ｆ、変倍部ＬＺ、結像用のリレーレンズ群Ｒ（第４レンズ群Ｕ４）を有している。第１レンズ群Ｆは合焦用レンズ群が含まれている。変倍部ＬＺは変倍の為に光軸上を移動する第２レンズ群と、変倍に伴う像面変動を補正する為に光軸上を移動する第３レンズ群が含まれている。ＳＰは開口絞りである。
【００５１】
１１４、１１５は、各々第１レンズ群Ｆ、変倍部ＬＺを光軸方向に駆動するヘリコイドやカム等の駆動機構である。１１６乃至１１８は駆動機構１１４、１１５及び開口絞りＳＰを電動駆動するモータ（駆動手段）である。１１９乃至１２１は、第１レンズ群Ｆ、変倍部ＬＺの光軸上の位置や、開口絞りＳＰの絞り径を検出する為のエンコーダやポテンショメータ、あるいはフォトセンサ等の検出器である。
【００５２】
カメラ本体１２４において１０９はカメラ本体１２４内の光学フィルタや色分解プリズムに相当するガラスブロック、１１０はズームレンズ１０１によって形成された被写体像を受光するＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の固体撮像素子（光電変換素子）である。また、１１１、１２２はカメラ本体１２４及びズームレンズ本体１０１の各種の駆動を制御するＣＰＵである。
【００５３】
このように本発明のズームレンズをテレビカメラに適用することにより、高い光学性能を有する撮像装置を実現している。
【００５４】
以下に本発明の実施例１〜４に対応する数値実施例１〜４を示す。各数値実施例において、ｉは物体側からの面の順序を示し、ｒｉは物体側より第ｉ番目の面の曲率半径、ｄｉは物体側より第ｉ番目と第ｉ＋１番目の間隔、ｎｄｉ，νｄｉはそれぞれ第ｉ番目の光学部材の屈折率とアッベ数である。ＢＦはバックフォーカスである。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、Ａ4、Ａ6、Ａ8、Ａ10をそれぞれ非球面係数としたとき、次式で表している。
【００５５】
【数１】
2015176119.tif 000003
【００５６】
で表される。又、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。各実施例と前述した条件式との対応を表１に示す。
【００５７】
（数値実施例１）
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         νd       有効径
1*       342.570    4.50   1.77250    49.6       98.74
2         72.719   21.82                         87.29
3       -183.489    4.20   1.65160    58.5       86.85
4        388.590    1.02                         87.65
5        134.741    8.89   1.80809    22.8       89.27
6        269.209    7.56                         88.41
7        442.995    9.37   1.48749    70.2       88.51
8*      -591.220    0.20                         88.42
9        384.934    3.70   1.80100    35.0       88.19
10        155.969    3.10                         87.32
11        169.963   13.28   1.43875    94.9       88.05
12       -502.045   15.16                         88.44
13        223.744   14.60   1.49700    81.5       95.75
14       -228.317    0.20                         96.04
15        143.140    3.50   1.80100    35.0       94.51
16         78.794   23.32   1.43875    94.9       90.84
17       -222.081    0.20                         90.31
18        120.069   10.67   1.61800    63.3       85.53
19       2494.000  (可変)                         83.90
20         69.193    2.00   1.75500    52.3       41.77
21         34.212    8.45                         37.43
22        -80.649    2.00   1.52249    59.8       36.85
23         49.208    8.10                         34.62
24        -62.112    6.48   1.72047    34.7       34.42
25        -34.661    0.35                         35.22
26        -33.152    2.00   1.61800    63.3       35.16
27       -170.167    0.20                         36.14
28         95.102    6.12   1.72047    34.7       36.52
29      -1150.581  (可変)                         36.14
30         87.112    1.70   1.77250    49.6       35.76
31         53.196    6.26   1.84666    23.8       35.46
32         88.294    7.13                         34.82
33        -75.948    1.70   1.77250    49.6       35.16
34     -12039.941  (可変)                         36.15
35(絞り)    ∞       2.70                         37.35
36       -203.423    4.44   1.79952    42.2       38.20
37        -96.233    0.20                         39.35
38        590.338    4.55   1.79952    42.2       40.09
39       -273.452    0.20                         40.53
40        106.196    6.15   1.79952    42.2       40.86
41       -457.696    1.94   1.78472    25.7       40.43
42         52.113    0.20                         39.71
43         49.052    7.15   1.79952    42.2       39.96
44        268.057   16.33                         39.42
45         41.122   10.18   1.49700    81.5       40.96
46        -98.167    1.70   1.88300    40.8       40.10
47        222.039   29.50                         39.33
48       -182.747    4.32   2.10205    16.8       35.07
49        -63.602    3.95                         35.15
50        -49.991    1.70   1.88300    40.8       32.82
51         31.385   10.10   1.49700    81.5       33.03
52        -75.206    0.20                         34.33
53         80.463    9.44   1.49700    81.5       35.73
54        -41.903    1.70   1.88300    40.8       35.95
55       -179.318    2.88                         37.12
56         50.282    6.83   1.49700    81.5       39.26
57       -355.595  (可変)                         39.02
像面        ∞   
【００５８】
非球面データ
第1面
K = 0.00000e+000  A 4=-2.29797e-008  A 6=-2.32470e-012  A 8= 3.66237e-017  
第8面
K = 0.00000e+000  A 4= 4.55421e-008  A 6=-7.97711e-012  A 8= 2.24093e-016  
各種データ
ズーム比      5.00 
広角     中間     望遠
焦点距離      25.00    55.90   125.00  
Fナンバー      2.90     2.90     2.90  
半画角（度）  29.42    14.16     6.44  
像高          14.10    14.10    14.10  
レンズ全長   453.51   453.51   453.51  
BF            50.00    50.00    50.00  
d19            4.20    42.56    64.88  
d29           61.25    21.20    12.01  
d34           13.92    15.62     2.50  
d57           50.00    50.00    50.00  
入射瞳位置    83.03   135.16   216.25  
射出瞳位置  -259.00  -259.00  -259.00  
前側主点位置 106.01   180.95   290.69  
後側主点位置  25.00    -5.90   -75.00  
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      77.63       145.30        88.05         43.37
2   20     -42.86        35.69         2.45        -28.50
3   30    -117.44        16.78        18.75          5.08
4   35      72.97       126.36        47.70       -121.24
【００５９】
単レンズデータ
レンズ  始面  焦点距離
1       1   -119.80
2       3   -189.95
3       5    320.87
4       7    519.27
5       9   -327.52
6      11    290.43
7      13    229.17
8      15   -222.76
9      16    135.43
10      18    203.00
11      20    -91.48
12      22    -57.95
13      24     98.36
14      26    -66.75
15      28    121.35
16      30   -179.97
17      31    144.63
18      33    -98.47
19      36    223.03
20      38    232.99
21      40    107.73
22      41    -58.98
23      43     73.60
24      45     59.59
25      46    -76.45
26      48     85.67
27      50    -21.50
28      51     45.87
29      53     56.73
30      54    -61.93
31      56     88.88
【００６０】
（数値実施例２）
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         νd       有効径
1*       442.713    4.50   1.77250    49.6      101.88
2         74.903   20.03                         89.91
3       -336.767    4.20   1.65160    58.5       89.50
4        341.792    1.02                         89.36
5        124.697    8.82   1.80809    22.8       90.35
6        221.191    5.69                         89.07
7        202.701   12.82   1.48749    70.2       88.79
8*      -398.552    0.20                         88.05
9        383.930    3.70   1.80100    35.0       86.79
10        154.490    3.12                         85.14
11        188.743    8.74   1.43875    94.9       85.32
12        528.338   18.25                         86.26
13        192.904   13.56   1.49700    81.5       93.29
14       -390.993    0.20                         93.48
15        152.798    3.50   1.80100    35.0       92.85
16         80.740   24.79   1.43875    94.9       89.73
17       -197.295    0.20                         89.30
18        130.094   11.66   1.61800    63.3       85.37
19      -1083.190  (可変)                         83.70
20         71.792    2.00   1.75500    52.3       39.78
21         33.566    8.28                         35.65
22        -65.614    2.00   1.52249    59.8       35.07
23         55.780    7.65                         33.30
24        -54.413    6.47   1.72047    34.7       33.14
25        -31.513    0.39                         34.07
26        -30.334    2.00   1.61800    63.3       33.95
27       -147.677    0.20                         35.12
28        117.859    6.03   1.72047    34.7       35.53
29       -326.152  (可変)                         35.37
30         67.941    1.70   1.48749    70.2       36.62
31         52.010    4.40   1.92286    18.9       36.48
32         71.590    4.19                         35.75
33       -103.105    1.70   1.88300    40.8       35.78
34        223.179  (可変)                         36.57
35(絞り)    ∞       2.70                         37.87
36       -173.065    4.94   1.79952    42.2       38.74
37        -84.940    0.20                         40.18
38        548.459    5.22   1.79952    42.2       41.16
39       -211.849    0.20                         41.72
40        107.129    7.68   1.79952    42.2       42.06
41       -133.267    1.94   1.78472    25.7       41.58
42         54.143    0.20                         40.65
43         48.619    7.60   1.79952    42.2       41.00
44        267.743   16.33                         40.30
45         37.313   11.51   1.49700    81.5       40.56
46        -95.617    1.70   1.88300    40.8       39.14
47        125.659   23.12                         37.98
48        639.788    4.47   2.10205    16.8       34.55
49       -100.191    4.76                         34.27
50        -61.118    1.70   1.88300    40.8       31.56
51         27.020    8.14   1.49700    81.5       31.01
52       -284.495    0.20                         31.85
53        105.872    9.27   1.49700    81.5       32.62
54        -31.999    1.70   1.88300    40.8       33.14
55        -92.250    5.08                         34.83
56         54.125    7.25   1.49700    81.5       38.34
57       -129.352  (可変)                         38.27
像面        ∞   
【００６１】
非球面データ
第1面
K = 0.00000e+000  A 4=-1.88914e-009  A 6= 4.00442e-012  A 8=-1.60156e-017  
第8面
K = 0.00000e+000  A 4= 6.02698e-008  A 6=-4.46097e-012  A 8=-6.89613e-017  
各種データ
ズーム比      5.00 
広角     中間     望遠
焦点距離      25.00    55.90   125.00  
Fナンバー      2.90     2.90     2.90  
半画角（度）  29.42    14.16     6.44  
像高          14.10    14.10    14.10  
レンズ全長   450.26   450.26   450.26  
BF            48.30    48.30    48.30  
d19            1.29    42.96    67.74  
d29           75.94    30.19    13.23  
d34            6.83    10.91     3.09  
d57           48.30    48.30    48.30  
入射瞳位置    84.35   140.07   228.13  
射出瞳位置  -231.84  -231.84  -231.84  
前側主点位置 107.12   184.82   297.35  
後側主点位置  23.30    -7.61   -76.70  
ズームレンズ群データ
群  始面    焦点距離  レンズ構成長  前側主点位置  後側主点位置
1    1      84.55       145.00        90.78         40.80
2   20     -40.45        35.03         2.25        -28.32
3   30    -115.22        11.99        15.64          6.10
4   35      68.17       125.89        41.78       -123.91
【００６２】
単レンズデータ
レンズ  始面  焦点距離
1       1   -116.77
2       3   -258.64
3       5    336.29
4       7    276.63
5       9   -322.89
6      11    662.38
7      13    261.17
8      15   -217.01
9      16    133.90
10      18    187.92
11      20    -85.04
12      22    -57.15
13      24     92.26
14      26    -61.95
15      28    120.04
16      30   -469.95
17      31    183.62
18      33    -79.21
19      36    202.41
20      38    190.66
21      40     74.93
22      41    -48.40
23      43     72.76
24      45     55.44
25      46    -60.92
26      48     77.77
27      50    -20.91
28      51     49.94
29      53     50.42
30      54    -55.91
31      56     77.57
【００６３】
（数値実施例３）
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         νd       有効径
1*       485.127    4.50   1.77250    49.6      105.56
2         75.728   20.17                         92.93
3       -489.188    4.20   1.65160    58.5       92.60
4        324.575    1.03                         92.36
5        122.395    9.56   1.80809    22.8       93.41
6        233.419    5.06                         92.03
7        190.340   12.12   1.48749    70.2       91.54
8*      -833.173    0.20                         90.57
9        454.722    3.70   1.80100    35.0       89.74
10        160.228    3.12                         88.10
11        191.020   11.29   1.43875    94.9       88.80
12      -2390.821   17.93                         89.83
13        204.978   12.35   1.49700    81.5       95.74
14       -685.611    0.20                         95.74
15        188.441    3.50   1.80100    35.0       95.19
16         82.774   26.09   1.43875    94.9       92.13
17       -177.717    0.20                         92.07
18        115.238   13.36   1.61800    63.3       88.25
19       -606.256  (可変)                         86.83
20         71.003    2.00   1.75500    52.3       39.47
21         31.812    8.54                         35.05
22        -60.607    2.00   1.52249    59.8       34.46
23         51.712    7.64                         32.71
24        -54.947    6.61   1.72047    34.7       32.64
25        -30.570    0.38                         33.62
26        -29.636    2.00   1.61800    63.3       33.48
27       -165.869    0.20                         34.72
28        108.268    6.08   1.72047    34.7       35.20
29       -357.598  (可変)                         35.08
30         79.668    1.70   1.77250    49.6       38.43
31         66.189    5.10   1.69895    30.1       38.21
32        143.989    2.62                         37.92
33       -154.494    1.70   1.72916    54.7       37.93
34        165.390  (可変)                         38.45
35(絞り)    ∞       2.70                         39.45
36       -316.054    4.94   1.79952    42.2       40.29
37       -117.312    0.20                         41.36
38        248.939    5.16   1.79952    42.2       42.01
39       -508.242    0.20                         42.19
40         82.117    7.88   1.79952    42.2       42.25
41       -191.380    1.94   1.78472    25.7       41.35
42         52.915    0.20                         39.76
43         48.545    6.81   1.79952    42.2       39.91
44        154.830   16.33                         38.89
45         38.464    9.82   1.49700    81.5       37.74
46        -91.844    1.70   1.88300    40.8       36.53
47         66.858   16.66                         35.20
48       -230.854    4.50   2.10205    16.8       35.98
49        -69.191    7.15                         36.29
50        -82.713    1.70   1.88300    40.8       33.20
51         32.280    9.42   1.49700    81.5       33.15
52        -97.737    0.20                         34.22
53         63.890    9.93   1.49700    81.5       35.51
54        -41.222    1.70   1.88300    40.8       35.53
55       -217.273   10.00                         36.50
56         60.068    6.65   1.49700    81.5       39.65
57       -224.164  (可変)                         39.44
像面        ∞   
【００６４】
非球面データ
第1面
K = 0.00000e+000  A 4= 1.24710e-008  A 6= 2.31778e-012  A 8=-5.27039e-017  
第8面
K = 0.00000e+000  A 4= 9.39695e-008  A 6=-8.02427e-012  A 8=-2.14730e-017  
各種データ
ズーム比      5.00 
広角     中間     望遠
焦点距離      25.00    55.90   125.00  
Fナンバー      2.90     2.90     2.90  
半画角（度）  29.42    14.16     6.44  
像高          14.10    14.10    14.10  
レンズ全長   459.36   459.36   459.36  
BF            50.00    50.00    50.00  
d19            1.30    40.39    62.63  
d29           77.17    29.21    22.33  
d34            9.96    18.82     3.47  
d57           50.00    50.00    50.00  
入射瞳位置    87.29   146.19   242.04  
射出瞳位置  -289.93  -289.93  -289.93  
前側主点位置 110.45   192.90   321.08  
後側主点位置  25.00    -5.90   -75.00  
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      80.77       148.58        90.51         35.76
2   20     -37.14        35.44         2.52        -28.41
3   30    -208.17        11.12        17.83          9.37
4   35      81.49       125.80        54.34       -126.89
【００６５】
単レンズデータ
レンズ  始面  焦点距離
1       1   -116.17
2       3   -297.62
3       5    303.44
4       7    318.00
5       9   -308.52
6      11    402.69
7      13    318.05
8      15   -185.79
9      16    132.44
10      18    157.21
11      20    -77.70
12      22    -52.87
13      24     85.28
14      26    -58.50
15      28    115.20
16      30   -533.39
17      31    169.32
18      33   -108.83
19      36    229.49
20      38    208.46
21      40     72.40
22      41    -52.16
23      43     85.51
24      45     55.79
25      46    -43.35
26      48     87.14
27      50    -25.96
28      51     49.88
29      53     51.90
30      54    -57.54
31      56     95.79
【００６６】
（数値実施例４）
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         νd       有効径
1*       520.539    4.50   1.77250    49.6      125.95
2         92.244   22.54                        111.37
3       -848.529    4.20   1.65160    58.5      110.81
4        417.266    0.82                        109.87
5        140.499    9.39   1.80809    22.8      110.77
6        259.340    4.16                        109.74
7        196.521   12.86   1.48749    70.2      109.19
8*      7414.886    0.20                        107.91
9        418.824    3.70   1.80100    35.0      106.99
10        151.493    3.10                        104.58
11        170.551   16.82   1.43875    94.9      105.10
12       -458.454   17.85                        104.99
13        177.523   12.01   1.49700    81.5      107.33
14       1110.286    0.20                        106.65
15        131.382    3.50   1.80100    35.0      105.12
16         79.047   24.30   1.43875    94.9      100.25
17       -437.857    0.20                         99.55
18        134.220   12.31   1.61800    63.3       94.92
19      -2179.044  (可変)                         93.26
20         72.918    2.00   1.75500    52.3       40.87
21         32.256    8.99                         35.96
22        -58.656    2.00   1.52249    59.8       35.24
23         44.686    7.95                         32.94
24        -59.962    6.40   1.72047    34.7       32.85
25        -33.059    0.39                         33.72
26        -32.343    2.00   1.61800    63.3       33.55
27       -332.476    0.20                         34.58
28        100.319    6.35   1.72047    34.7       35.03
29       -252.704  (可変)                         34.89
30         63.924    1.70   1.77250    49.6       36.50
31         46.557    4.34   1.84666    23.8       36.30
32         71.499    5.75                         36.10
33        -82.888    1.70   1.77250    49.6       36.30
34        301.811  (可変)                         37.10
35(絞り)    ∞       2.70                         35.07
36       -211.682    5.12   1.79952    42.2       36.14
37        -88.810    0.20                         37.63
38        340.372    5.31   1.79952    42.2       38.57
39       -240.415    0.20                         39.11
40        104.831    7.89   1.79952    42.2       39.43
41        -96.307    1.94   1.78472    25.7       38.99
42         55.261    0.20                         38.18
43         49.212    7.37   1.79952    42.2       38.46
44        392.400   16.33                         37.81
45         38.819    9.75   1.49700    81.5       35.97
46        -87.520    1.70   1.88300    40.8       34.84
47        103.011   19.50                         34.06
48        387.789    4.55   2.10205    16.8       33.92
49       -113.993    4.72                         33.77
50        -87.453    1.70   1.88300    40.8       31.69
51         29.002    7.90   1.49700    81.5       31.24
52       -216.592    0.20                         31.98
53         87.425    9.14   1.49700    81.5       32.77
54        -34.992    1.70   1.88300    40.8       33.08
55       -129.174   10.00                         34.42
56         56.338    7.15   1.49700    81.5       38.81
57       -149.707  (可変)                         38.68
像面        ∞   
【００６７】
非球面データ
第1面
K = 0.00000e+000  A 4= 3.45159e-008  A 6=-8.76464e-013  A 8= 1.23487e-016  
第8面
K = 0.00000e+000  A 4= 4.46598e-008  A 6=-4.80609e-012  A 8= 2.36149e-017  
各種データ
ズーム比      5.00 
広角     中間     望遠
焦点距離      25.00    55.90   125.00  
Fナンバー      2.90     2.90     2.90  
半画角（度）  29.42    14.16     6.44  
像高          14.10    14.10    14.10  
レンズ全長   462.35   462.35   462.35  
BF            49.01    49.01    49.01  
d19            1.50    43.83    69.04  
d29           83.64    35.66    13.72  
d34            0.50     6.14     2.87  
d57           49.01    49.01    49.01  
入射瞳位置   103.16   181.27   311.19  
射出瞳位置  -327.42  -327.42  -327.42  
前側主点位置 126.50   228.87   394.68  
後側主点位置  24.01    -6.89   -75.99  
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      99.83       152.65        96.36         25.62
2   20     -35.40        36.28         2.95        -28.90
3   30    -112.60        13.49        17.02          5.80
4   35      70.76       125.27        51.88       -132.92
【００６８】
単レンズデータ
レンズ  始面  焦点距離
1       1   -145.10
2       3   -426.98
3       5    362.65
4       7    412.46
5       9   -296.14
6      11    284.94
7      13    422.12
8      15   -253.65
9      16    154.45
10      18    204.23
11      20    -77.92
12      22    -48.03
13      24     92.34
14      26    -57.91
15      28     99.75
16      30   -230.63
17      31    144.49
18      33    -83.62
19      36    186.83
20      38    175.96
21      40     63.54
22      41    -44.09
23      43     69.32
24      45     55.37
25      46    -53.05
26      48     79.22
27      50    -24.35
28      51     51.87
29      53     51.41
30      54    -54.50
31      56     83.08
【００６９】
【表１】
2015176119.tif 000004
【符号の説明】
【００７０】
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：開口絞り
【図１】
2015176119.tif 000005
【図３】
2015176119.tif 000006
【図５】
2015176119.tif 000007
【図７】
2015176119.tif 000008
【図９】
2015176119.tif 000009
【図２】
2015176119.tif 000010
【図４】
2015176119.tif 000011
【図６】
2015176119.tif 000012
【図８】
2015176119.tif 000013