(57)【要約】    【課題】  高いアスペクト変換倍率を有し、全系が小型軽量且つ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】  前方光学系、開口絞り、後方光学系より構成されるズームレンズであって、前方光学系は光軸回転対称なレンズのみで構成されるレンズ群を複数有し、複数のレンズ群はズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化し、後方光学系はアナモフィックパワーを有するレンズを１つ以上有するレンズ部Ｒ１、光軸回転対称なレンズのみで構成されるレンズ部Ｒ２、アナモフィックパワーを有するレンズを１つ以上有するレンズ部Ｒ３より構成され、垂直断面内における広角端でのズームレンズの焦点距離ｆｙｗ、水平断面内におけるレンズ部Ｒ３の焦点距離ｆＲ３ｘ、垂直断面内におけるレンズ部Ｒ３の焦点距離ｆＲ３ｙを各々適切に設定する。【選択図】    図２４
2016057445.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側から像側へ順に、前方光学系、開口絞り、後方光学系より構成されるズームレンズであって、
前記前方光学系は光軸回転対称なレンズのみで構成されるレンズ群を複数有し、該複数のレンズ群はズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化し、
前記後方光学系は物体側から像側へ順に、アナモフィックパワーを有するレンズを１つ以上有するレンズ部Ｒ１、光軸回転対称なレンズのみで構成されるレンズ部Ｒ２、アナモフィックパワーを有するレンズを１つ以上有するレンズ部Ｒ３より構成され、
前記レンズ部Ｒ２は物体側の直前にアナモフィックレンズが配置され、像側の直後にアナモフィックレンズが配置され、かつ連続して４つ以上のレンズを有して構成されており、
光軸を含み互いに直交する２つの断面のうち一方を水平断面、他方を垂直断面とし、垂直断面内における広角端での前記ズームレンズの焦点距離をｆｙｗ、水平断面内における前記レンズ部Ｒ３の焦点距離をｆＲ３ｘ、垂直断面内における前記レンズ部Ｒ３の焦点距離をｆＲ３ｙとするとき、
０．２＜ｆｙｗ・（１／ｆＲ３ｘ−１／ｆＲ３ｙ）＜２．０
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】
水平断面内における前記レンズ部Ｒ１の焦点距離をｆＲ１ｘ、垂直断面内における前記レンズ部Ｒ１の焦点距離をｆＲ１ｙとするとき、
−０．３＜ｆｙｗ・（１／ｆＲ１ｘ−１／ｆＲ１ｙ）＜０．１
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】
前記後方光学系のレンズ全厚をＤＲ、前記レンズ部Ｒ１のレンズ全厚をＤＲ１、前記レンズ部Ｒ３のレンズ全厚をＤＲ３とするとき、
２．０＜ＤＲ／ＤＲ１＜２０．０
２．０＜ＤＲ／ＤＲ３＜６．０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１又は２のズームレンズ。
【請求項４】
水平断面内における広角端での前記ズームレンズの焦点距離をｆｘｗとするとき、
１．１＜ｆｙｗ／ｆｘｗ＜２．５
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項のズームレンズ。
【請求項５】
前記前方光学系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レンズ群を複数有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】
前記前方光学系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移動する正の屈折力の第３レンズ群より構成され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７】
前記前方光学系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移動する負の屈折力の第３レンズ群より構成され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８】
請求項１乃至７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る像を受光する撮像素子を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項９】
水平断面内における広角端での前記ズームレンズの焦点距離をｆｘｗ、前記ズームレンズの撮像範囲の有効領域のアスペクト比をＡＲ１、前記撮像素子の有効領域のアスペクト比をＡＲ２とするとき、
０．９５＜（ＡＲ１・ｆｘｗ）／（ＡＲ２・ｆｙｗ）＜１．０５
なる条件式を満足することを特徴とする請求項８の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はズームレンズに関し、撮像素子のアスペクト比と異なるアスペクト比の映像を撮影する際に好適なデジタルカメラ、ビデオカメラ、テレビカメラ等の撮像装置に好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、水平断面と垂直断面で屈折力（パワー）の異なるアナモフィック光学系を用いて、光学的に広い画角の映像を撮像手段に水平断面に圧縮して記録し、再生時はアナモフィック光学系を用いて光学的に水平断面を伸張して出力する方式が知られている。例えば映画用としては、アスペクト比２．３５：１のシネマスコープ形式の映像記録、撮影システムが多く用いられている。
【０００３】
アナモフィック光学系では水平断面と垂直断面のうち一方のみに屈折力を有するシリンドリカルレンズや水平断面と垂直断面で互いに屈折力の異なるトーリックレンズ等（以下これらのレンズをアナモフィックパワーを有するレンズと呼ぶ）が用いられている。
【０００４】
また、変倍系とアナモフィック光学系を組み合わせたアナモフィックズームレンズが知られている（特許文献１乃至３）。アナモフィックズームレンズにおいて、アナモフィックパワーを有するレンズは一般的に変倍系よりも像側に配置されている。この理由は変倍系のレンズ群内、もしくは変倍系の物体側にアナモフィックパワーを有するレンズを配置すると、変倍に伴い、光軸上から発生する非点収差や回転非対称な球面収差等の諸収差が変動し、これらの諸収差の補正が困難となるためである。
【０００５】
特許文献１乃至３のアナモフィックズームレンズは、変倍系の結像系にアナモフィックパワーを有するレンズを用いている。特許文献１のアナモフィック撮像システムでは、アスペクト変換倍率１．２４〜１．３０のアナモフィックズームレンズを開示している。ここでアスペクト変換倍率とは画面の垂直方向（垂直断面）に対する水平方向（水平断面）の圧縮比率である。
【０００６】
特許文献２のアナモフィックコンバーターでは、アスペクト変換倍率１．３２のアナモフィックズームレンズを開示している。具体的にはズームレンズの像側にアナモフィックコンバーターを配置している。特許文献３のアナモフィックコンバーター付ズームレンズでは、アスペクト変換倍率１.３３〜１．３７のアナモフィックズームレンズを開示している。具体的にはズーミングに際して不動のリレーレンズ群の前群と後群の中間にアナモフィックコンバーターを配置している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特表２００８−５１１０１８号公報
【特許文献２】特開２００４−３０９７０４号公報
【特許文献３】特開平８−１８４７５９号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】博士論文「Off-Axial光学系の近軸、収差論的解析」荒木 敬介著
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
撮像装置の高機能化及び小型化に伴って、それに用いるアナモフィックズームレンズは、小型軽量且つズーム全域で高い光学性能を有することが要求されている。また、広い水平画角を圧縮して撮像するだけでなく、楕円状のボケ味、フレアといったアナモフィック光学系特有の映像表現を得るために、高いアスペクト変換倍率が要求されている。
【００１０】
上記要求を満足するためには、アナモフィックパワーを有するレンズをズームレンズの光路中の最適な位置に配置する必要がある。また、アナモフィックパワーを有するレンズの軸ズレ、位相ズレ、面倒れ等の製造バラつきによる光学性能の低下を軽減するためにアナモフィックパワーを有するレンズはなるべく少ない方が良い。アナモフィックズームレンズにおいて、所定のアスペクト比を確保しつつ回転非対象の諸収差の発生が少なく高い光学性能を得るには変倍系よりも像側に配置するズーミングに際して不動のアナモフィック光学系のレンズ構成を適切に設定することが重要である。
【００１１】
本発明は、高いアスペクト変換倍率を有し、全系が小型軽量且つ高い光学性能を有するズームレンズ及びそれを有する撮像装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明のズームレンズは、物体側から像側へ順に、前方光学系、開口絞り、後方光学系より構成されるズームレンズであって、前記前方光学系は光軸回転対称なレンズのみで構成されるレンズ群を複数有し、該複数のレンズ群はズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化し、前記後方光学系は物体側から像側へ順に、アナモフィックパワーを有するレンズを１つ以上有するレンズ部Ｒ１、光軸回転対称なレンズのみで構成されるレンズ部Ｒ２、アナモフィックパワーを有するレンズを１つ以上有するレンズ部Ｒ３より構成され、
前記レンズ部Ｒ２は物体側の直前にアナモフィックレンズが配置され、像側の直後にアナモフィックレンズが配置され、かつ連続して４つ以上のレンズを有して構成されており、光軸を含み互いに直交する２つの断面のうち一方を水平断面、他方を垂直断面とし、
垂直断面内における広角端での前記ズームレンズ（全系）の焦点距離をｆｙｗ、水平断面内における前記レンズ部Ｒ３の焦点距離をｆＲ３ｘ、垂直断面内における前記レンズ部Ｒ３の焦点距離をｆＲ３ｙとするとき、
０．２＜ｆｙｗ・（１／ｆＲ３ｘ−１／ｆＲ３ｙ）＜２．０
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】
【００１３】
本発明によれば、全系が小型軽量で、ズーム全域で高い光学性能を有し、且つ高いアスペクト変換倍率を有するズームレンズが得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】（Ａ），（Ｂ）  実施例１の広角端における水平断面図と垂直断面図
【図２】（Ａ），（Ｂ）  実施例１の広角端における水平断面と垂直断面の収差図
【図３】（Ａ），（Ｂ）  実施例１の中間のズーム位置における水平断面と垂直断面の収差図
【図４】（Ａ），（Ｂ）  実施例１の望遠端における水平断面と垂直断面の収差図
【図５】（Ａ），（Ｂ）  実施例２の広角端における水平断面図と垂直断面図
【図６】（Ａ），（Ｂ）  実施例２の広角端における水平断面と垂直断面の収差図
【図７】（Ａ），（Ｂ）  実施例２の中間のズーム位置における水平断面と垂直断面の収差図
【図８】（Ａ），（Ｂ）  実施例２の望遠端における水平断面と垂直断面の収差図
【図９】（Ａ），（Ｂ）  実施例３の広角端における水平断面図と垂直断面図
【図１０】（Ａ），（Ｂ）  実施例３の広角端における水平断面と垂直断面の収差図
【図１１】（Ａ），（Ｂ）  実施例３の中間のズーム位置における水平断面と垂直断面の収差図
【図１２】（Ａ），（Ｂ）  実施例３の望遠端における水平断面と垂直断面の収差図
【図１３】（Ａ），（Ｂ）  実施例４の広角端における水平断面図と垂直断面図
【図１４】（Ａ），（Ｂ）  実施例４の広角端における水平断面と垂直断面の収差図
【図１５】（Ａ），（Ｂ）  実施例４の中間のズーム位置における水平断面と垂直断面の収差図
【図１６】（Ａ），（Ｂ）  実施例４の望遠端における水平断面と垂直断面の収差図
【図１７】（Ａ），（Ｂ）  実施例５の広角端における水平断面図と垂直断面図
【図１８】（Ａ），（Ｂ）  実施例５の広角端における水平断面と垂直断面の収差図
【図１９】（Ａ），（Ｂ）  実施例５の中間のズーム位置における水平断面と垂直断面の収差図
【図２０】（Ａ），（Ｂ）  実施例５の望遠端における水平断面と垂直断面の収差図
【図２１】撮像範囲の模式図
【図２２】撮像手段の有効領域の模式図
【図２３】アスペクト変換後の模式図
【図２４】（Ａ），（Ｂ）  本発明のズームレンズの水平断面と垂直断面の光路図
【図２５】後方光学系の垂直断面における概略光路図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に、本発明の実施の形態を添付の図面に基づいて説明する。本発明のズームレンズは、物体側から像側へ順に、前方光学系、開口絞り、後方光学系より構成されている。前方光学系は光軸回転対称なレンズのみで構成されるレンズ群を複数有し、該複数のレンズ群はズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化する。
【００１６】
後方光学系は物体側から像側へ順に、アナモフィックパワーを有するレンズを１つ以上有するレンズ部Ｒ１、光軸回転対称なレンズのみで構成されるレンズ部Ｒ２、アナモフィックパワーを有するレンズを１つ以上有するレンズ部Ｒ３より構成されている。レンズ部Ｒ２は物体側の直前にアナモフィックレンズが配置され、像側の直後にアナモフィックレンズが配置され、かつ連続して４つ以上のレンズを有して構成されている。前方光学系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レンズ群を複数有する。
【００１７】
図１（Ａ），（Ｂ）は実施例１の広角端において無限遠合焦時における水平断面図と垂直断面図である。以下、水平断面の全系の焦点距離をｆｘ、垂直断面の全系の焦点距離をｆｙとする。
【００１８】
図２（Ａ），（Ｂ）は実施例１のｆｘ＝２８．５ｍｍ、ｆｙ＝３７．５ｍｍにおいて無限遠合焦時における水平断面内と垂直断面内の縦収差図である。図３（Ａ），（Ｂ）は実施例１のｆｘ＝４２．８ｍｍ、ｆｙ＝５６．２ｍｍにおいて無限遠合焦時における水平断面内と垂直断面内の縦収差図である。図４（Ａ），（Ｂ）は実施例１のｆｘ＝７６．０ｍｍ、ｆｙ＝１００．０ｍｍにおいて無限遠合焦時における水平断面内と垂直断面内の縦収差図である。
【００１９】
図５（Ａ），（Ｂ）は実施例２の広角端において無限遠合焦時における水平断面図と垂直断面図である。図６（Ａ），（Ｂ）は実施例２のｆｘ＝２６．１ｍｍ、ｆｙ＝４５．９ｍｍにおいて無限遠合焦時における水平断面内と垂直断面内の縦収差図である。図７（Ａ），（Ｂ）は実施例２のｆｘ＝３９．１ｍｍ、ｆｙ＝６８．８ｍｍにおいて無限遠合焦時における水平断面内と垂直断面内の縦収差図である。図８（Ａ），（Ｂ）は実施例２のｆｘ＝６９．６ｍｍ、ｆｙ＝１２２．４ｍｍにおいて無限遠合焦時における水平断面内と垂直断面内の縦収差図である。
【００２０】
図９（Ａ），（Ｂ）は実施例３の広角端において無限遠合焦時における水平断面図と垂直断面図である。図１０（Ａ），（Ｂ）は実施例３のｆｘ＝２６．１ｍｍ、ｆｙ＝４５．９ｍｍにおいて無限遠合焦時における水平断面内と垂直断面内の縦収差図である。図１１（Ａ），（Ｂ）は実施例３のｆｘ＝１０４．４ｍｍ、ｆｙ＝１８３．６ｍｍにおいて無限遠合焦時における水平断面内と垂直断面内の縦収差図である。図１２（Ａ），（Ｂ）は実施例３のｆｘ＝２０８．８ｍｍ、ｆｙ＝３６７．２ｍｍにおいて無限遠合焦時における水平断面内と垂直断面内の縦収差図である。
【００２１】
図１３（Ａ），（Ｂ）は実施例４の広角端において無限遠合焦時における水平断面図と垂直断面図である。図１４（Ａ），（Ｂ）は実施例４のｆｘ＝３７．７ｍｍ、ｆｙ＝４９．６ｍｍにおいて無限遠合焦時における水平断面内と垂直断面内の縦収差図である。図１５（Ａ），（Ｂ）は実施例４のｆｘ＝１５０．８ｍｍ、ｆｙ＝１９８．４ｍｍにおいて無限遠合焦時における水平断面内と垂直断面内の縦収差図である。図１６（Ａ），（Ｂ）は実施例４のｆｘ＝３０１．６ｍｍ、ｆｙ＝３９６．８ｍｍにおいて無限遠合焦時における水平断面内と垂直断面内の縦収差図である。
【００２２】
図１７（Ａ），（Ｂ）は実施例５の広角端において無限遠合焦時における水平断面図と垂直断面図である。図１８（Ａ），（Ｂ）は実施例５のｆｘ＝２４．９ｍｍ、ｆｙ＝４８．９ｍｍにおいて無限遠合焦時における水平断面内と垂直断面内の縦収差図である。図１９（Ａ），（Ｂ）は実施例５のｆｘ＝９９．６ｍｍ、ｆｙ＝１９５．６ｍｍにおいて無限遠合焦時における水平断面内と垂直断面内の縦収差図である。図２０（Ａ），（Ｂ）は実施例５のｆｘ＝１９９．２ｍｍ、ｆｙ＝３９１．２ｍｍにおいて無限遠合焦時における水平断面内と垂直断面内の縦収差図である。
【００２３】
図２１は撮像範囲の模式図である。図２２は撮像手段の有効領域の模式図である。図２３はアナモフィック光学系による撮像範囲のアスペクト変換後の模式図である。図２４（Ａ），（Ｂ）は本発明におけるズームレンズの水平断面と垂直断面の光路図である。図２５は後方光学系の垂直断面における概略光路図である。
【００２４】
レンズ断面図において、Ｕ１はズーミングに際して不動の正の屈折力の第１レンズ群である。Ｕ２は変倍用の負の屈折力の第２レンズ群（バリエータ）であり、光軸上を像面側へ単調に移動いて、広角端から望遠端への変倍を行っている。Ｕ３は正の屈折力又は負の屈折力の第３レンズ群（コンペンセータ）であり、広角端から望遠端への変倍に際して変倍に伴う像面変動を補正するために光軸上を像面側へ非直線的に移動している。第１レンズ群Ｕ１乃至第３レンズ群Ｕ３は前方光学系Ｆを構成している。前方光学系は合焦機能を有している。
【００２５】
ＳＰは開口絞りである。Ｒはアナモフィックパワーを有する正の屈折力の後方光学系（リレー系）である。後方光学系Ｒはアナモフィックパワーを有するレンズ部Ｒ１、光軸回転対称なレンズのみで構成されるレンズ部Ｒ２、アナモフィックパワーを有するレンズ部Ｒ３より構成される。ＩＰは像面でありズームレンズによって形成される像を受光する撮像素子の撮像面が位置する。
【００２６】
各実施例は光軸を含み互いに直交する２つの断面のうち一方を水平断面、他方を垂直断面としている。レンズ群はズーミングによって変化する光軸方向に沿ったレンズ間隔によって分けられる１つ以上のレンズの集合体をいう。レンズ断面図において（Ａ）は光軸Ｏａと撮像素子の長手方向（画面水平方向，Ｘ方向）を含む水平断面図である。レンズ断面図において（Ｂ）は光軸Ｏａを含み撮像素子の短手方向（画面垂直方向，Ｙ方向）の垂直断面図である。シリンドリカル面は水平断面と垂直断面のうち一方の断面内のみに有限のパワー（屈折力）を有する面をいう。
【００２７】
アナモフィック面は水平断面内の屈折力と垂直断面内の屈折力が異なる面をいう。以下シリンドリカルレンズを簡単のためにアナモフィックレンズと称する。レンズ部Ｒ２は物体側の直前にアナモフィックレンズが配置され、かつ像側の直後にアナモフィックレンズが配置され、連続して４つ以上の光軸回転対称のレンズを含む。
【００２８】
縦収差図において、球面収差における実線と２点鎖線はそれぞれｅ線、ｇ線である。非点収差における点線ΔＭと実線ΔＳはそれぞれメリディオナル像面、サジタル像面である。倍率色収差における２点鎖線はｇ線である。ωは半画角（度）、ＦｎｏはＦナンバーである。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のスケールで描いている。
【００２９】
まず、本発明のアナモフィックズームレンズの特長について説明する。図２４（Ａ），（Ｂ）は本発明の実施例１を例にとり水平断面と垂直断面の光路図を示したものである。図中、Ｆは光軸回転対称なレンズのみで構成され、複数の変倍用のレンズ群を有する前方光学系である。ＳＰは開口絞りである。Ｒは変倍に際して不動のアナモフィックパワーを有する後方光学系である。後方光学系Ｒは、物体側より像側へ順に、アナモフィックパワーを有するレンズ部Ｒ１、アナモフィックパワーがなく、光軸回転対称なレンズのみで構成されるレンズ部Ｒ２、アナモフィックパワーを有するレンズ部Ｒ３で構成されている。
【００３０】
アナモフィックパワー有するレンズ群を変倍用のレンズ群よりも像側に配置することにより、光軸上で発生する軸上非点収差や回転非対称な球面収差等の諸収差の変倍による変動がないようにして、高い光学性能が得られるのを容易にしている。図２５は後方光学系Ｒの垂直断面における概略光路図である。尚、図２５では物体近軸光線を実線、軸外瞳近軸光線を点線で示しており、ｈｉ、ｈｂｉはそれぞれ各レンズ部における物体近軸光線高さ、瞳近軸光線高さを表している。
【００３１】
後方光学系Ｒの具体的な構成について図２５及び光軸回転非対称な光学系における収差論の立場より説明する（非特許文献１を参照）。アナモフィック光学系は光軸回転非対称な光学系であり、光軸回転対称光学系では発生しない１次収差が発生する。ここで１次収差とは具体的には光軸上より発生する非点収差（以下、軸上非点収差と称する）及び水平方向（水平断面）、垂直方向（垂直断面）での結像倍率が異なるディストーション（以下、アナモフィックディストーションと称する）である。
【００３２】
アナモフィック光学系において任意のアスペクト変換倍率を有し、且つ高い光学性能を有するためには任意のアナモフィックディストーションを発生させながら、軸上非点収差を良好に補正することに他ならない。軸上非点収差をＡＳ、アナモフィックディストーションをＡＤとすると、以下の式で表すことができる。
ＡＳ＝Ｉａ・Ｒ  ・・（ａ）
ＡＤ＝Ｖａ・Ｂ  ・・（ｂ）
【００３３】
但し、Ｉａは軸上非点収差係数、Ｖａはアナモフィックディストーション係数であり、
Ｒは入射瞳径、Ｂは物高を示す。（ａ）式、（ｂ）式より軸上非点収差ＡＳは入射瞳径の１次に比例し、アナモフィックディストーションＡＤは画角に相当する物高の１次に比例する収差である。
【００３４】
軸上非点収差係数Ｉａ、アナモフィックディストーション係数Ｖａは、以下の式で表すことができる。
Ｉａ＝（φｘ−φｙ）・ｈ２      ・・（ｃ）
Ｖａ＝（φｘ−φｙ）・ｈ・ｈｂ  ・・（ｄ）
但し、φｘ、φｙはそれぞれ水平方向、垂直方向のパワーを表しており、パワーは焦点距離の逆数である。ここでパワーφｘとパワーφｙの差をアナモフィックパワーと定義し、水平方向のパワーφｘが垂直方向のパワーφｙよりも強い場合を正のアナモフィックパワーとする。
【００３５】
（ｃ）式より軸上非点収差係数Ｉａはアナモフィックパワーφｘ，φｙ及び物体近軸光線高さｈの２乗に比例する。また、（ｄ）式よりアナモフィックディストーション係数Ｖａはアナモフィックパワーφｘ，φｙ及び物体近軸光線高さｈ、瞳近軸光線高さｈｂに比例する。よって（ｄ）式よりアナモフィックディストーションＶａを大きくする。即ちアスペクト変換倍率を大きくするためには、正のアナモフィックパワーを増大させるか、物体近軸光線高さｈ、瞳近軸光線高さｈｂが高い位置にアナモフィックパワーを有するレンズを配置すればよい。
【００３６】
しかしながらアナモフィックパワーを増大させると、１次以上の高次収差が増大し、補正が困難となる。また、物体近軸光線高さｈが高い位置にアナモフィックパワーを有するレンズを配置すると、軸上非点収差ＡＳが物体近軸光線高さｈの２乗に比例して増大してしまう。
【００３７】
以上より、アナモフィックディストーションＡＤを大きくするためには、正のアナモフィックパワーを有するレンズを瞳近軸光線高さｈｂの高い位置に配置する構成が良い。つまり、後方光学系Ｒにおいて絞り位置から最も離れているレンズ部Ｒ３に正のアナモフィックパワーを有するレンズを配置する構成とすれば良い。
【００３８】
一方でアナモフィックディストーションＡＤに寄与せず、軸上非点収差ＡＳを補正するためには瞳近軸光線高さｈｂが低い位置であり、且つ物体近軸光線高さｈの高い位置にアナモフィックパワーを有するレンズを配置すれば良い。つまり後方光学系Ｒにおいて絞りに最も近接しているレンズ部Ｒ１にアナモフィックパワーを有するレンズを配置する構成とすれば良い。
【００３９】
次に、本発明の特徴について説明する。本発明はズーム全域で高い光学性能を有し、且つ高いアスペクト変換倍率を有するズームレンズを得るための最適な構成及び条件を設定している。後方光学系Ｒのレンズ部Ｒ１には軸上非点収差を補正するため、後方光学系Ｒのレンズ部Ｒ３にはアナモフィックディストーションを増大させるために、それぞれアナモフィックパワーを有するレンズを効果的に配置している。これにより、高いアスペクト変換倍率を有し、且つ高い光学性能を得ている。
【００４０】
垂直断面内における広角端での前記ズームレンズ（全系）の焦点距離をｆｙｗとする。水平断面内におけるレンズ部Ｒ３の焦点距離をｆＲ３ｘとする。垂直断面内におけるレンズ部Ｒ３の焦点距離をｆＲ３ｙとする。このとき、
０．２＜ｆｙｗ・（１／ｆＲ３ｘ−１／ｆＲ３ｙ）＜２．０  ・・・（１）
なる条件式を満足する。
【００４１】
条件式（１）はレンズ部Ｒ３のアナモフィックパワーを適切に設定することにより、全系の小型軽量化を図りつつ、高い光学性能、且つ高いアスペクト変換倍率を得るための条件を規定している。条件式（１）の上限を上回り、レンズ部Ｒ３の正のアナモフィックパワーが増大しすぎると、３次以上の高次収差が多く発生し、結像性能が低下してくる。また、収差補正のために必要なアナモフィックパワーを有するレンズのレンズ枚数が増大してしまい、全系が大型化してくる。
【００４２】
条件式（１）の下限を下回り、レンズ部Ｒ３の正のアナモフィックパワーが低下しすぎると、アナモフィックディストーションを多きく発生させることが困難となる。よって高いアスペクト変換倍率を達成することが困難となる。更に、好ましくは条件式（１）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
０．２６＜ｆｙｗ・（１／ｆＲ３ｘ−１／ｆＲ３ｙ）＜１．５５  ・・・（１ａ）
【００４３】
水平断面内におけるレンズ部Ｒ１の焦点距離をｆＲ１ｘ、垂直断面内におけるレンズ部Ｒ１の焦点距離をｆＲ１ｙとする。後方光学系Ｒのレンズ全厚をＤＲ、レンズ部Ｒ１のレンズ全厚をＤＲ１、レンズ部Ｒ３のレンズ全厚をＤＲ３とする。ここでレンズ全厚は最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの長さである。水平断面内における広角端でのズームレンズ（全系）の焦点距離をｆｘｗとする。ズームレンズの撮像範囲の有効領域のアスペクト比をＡＲ１、撮像素子の有効領域のアスペクト比をＡＲ２とする。このとき次の条件式のうち１つ以上を満足するのが良い。
【００４４】
−０．３＜ｆｙｗ・（１／ｆＲ１ｘ−１／ｆＲ１ｙ）＜０．１    ・・・（２）
２．０＜ＤＲ／ＤＲ１＜２０．０                              ・・・（３）
２．０＜ＤＲ／ＤＲ３＜６．０                                ・・・（４）
１．１＜ｆｙｗ／ｆｘｗ＜２．５                              ・・・（５）
０．９５＜（ＡＲ１・ｆｘｗ）／（ＡＲ２・ｆｙｗ）＜１．０５  ・・・（６）
【００４５】
次に前述の各条件式の技術的意味について説明する。条件式（２）はレンズ部Ｒ１のアナモフィックパワーを適切に設定することにより、軸上非点収差が少なく、且つ高いアスペクト変換倍率を達成するための条件を規定している。条件式（２）の上限を上回り、レンズ部Ｒ１の正のアナモフィックパワーが増大しすぎると、軸上非点収差の補正が困難となる。条件式（２）の下限を下回り、レンズ部Ｒ１の負のアナモフィックパワーが増大しすぎると、軸上非点収差の補正が過剰となる。
【００４６】
更に、好ましくは条件式（２）の数値範囲を次の如く設定することが好ましい。
−０．１０＜ｆｙｗ・（１／ｆＲ１ｘ−１／ｆＲ１ｙ）＜０．０３    ・・・（２ａ）
条件式（３）は全系の小型軽量化を図りつつ、軸上非点収差を良好に補正するための条件を規定している。条件式（３）の上限を上回り、後方光学系Ｒのレンズ全厚ＤＲが増大すると、全系の小型軽量化が困難となる。条件式（３）の下限を下回り、後方光学系Ｒのレンズ全厚に対して、レンズ部Ｒ１のレンズ全厚が相対的に長くなると、レンズ部Ｒ１の像側におけるアナモフィックパワーを有するレンズに入射する軸外光線の入射高さが高くなる。そうするとアナモフィックディストーションに寄与せずに軸上非点収差を補正することが困難となる。
【００４７】
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ことが好ましい。
２．１＜ＤＲ／ＤＲ１＜１６．２  ・・・（３ａ）
条件式（４）は全系の小型軽量化を図りつつ、軸上非点収差が少なく、且つ高いアスペクト変換倍率を達成するための条件を規定している。
【００４８】
条件式（４）の上限を上回り、後方光学系Ｒのレンズ全厚ＤＲが増大すると、全系の小型軽量化が困難となる。条件式（４）の下限を下回り、後方光学系Ｒのレンズ全厚に対して、レンズ部Ｒ１のレンズ全厚が相対的に長くなるとレンズ部Ｒ３の物体側におけるアナモフィックパワーを有するレンズに入射する軸上光線の入射高さが高くなる。そうすると軸上非点収差が多く発生し、これを補正することが困難となる。
【００４９】
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ことが好ましい。
２．５＜ＤＲ／ＤＲ３＜４．２  ・・・（４ａ）
【００５０】
条件式（５）は高いアスペクト変換倍率を達成するための条件を規定している。条件式（５）の上限を上回り、アスペクト変換倍率を達成するための正のアナモフィックパワーが増大し過ぎると、３次以上の高次収差が多く発生し、この高次収差の補正が困難となる。条件式（５）の下限を下回ると、高いアスペクト変換を達成するのが困難になる。更に、好ましは条件式（５）の数値範囲を次の如く設定することが好ましい。
１．２＜ｆｙｗ／ｆｘｗ＜２．２    ・・・（５ａ）
【００５１】
条件式（６）は水平断面と垂直断面において広角端における全系の焦点距離を適切に規定することにより、適切なアスペクト変換を達成するための条件である。
【００５２】
図２１にズームレンズの撮像範囲の模式図を示す。撮像範囲の水平方向の長さをＸ１、垂直方向の長さをＹ１とすると、撮像範囲のアスペクト比ＡＲ１は以下の式で表すことができる。
ＡＲ１＝Ｘ１／Ｙ１  ・・・（ｅ）
【００５３】
図２２に撮像手段の有効領域の模式図を示す。撮像手段の水平方向の長さをＸ２、垂直方向の長さをＹ２とすると、撮像手段のアスペクト比ＡＲ２は以下の式で表すことができる。
ＡＲ２＝Ｘ２／Ｙ２  ・・・（ｆ）
よって、理想的なアスペクト変換倍率ＡＲＣ０は以下の式で表すことができる。
ＡＲＣ０＝ＡＲ１／ＡＲ２  ・・・（ｇ）
【００５４】
図２３にアナモフィック光学系によるアスペクト変換後の撮像範囲の模式図を示す。撮像手段のアスペクト変換後の水平方向の長さをＸ３、アスペクト変換後の垂直方向の長さをＹ３、アナモフィック光学系によるアスペクト変換倍率ＡＲＣ１とすると、以下の式
が成り立つ。
Ｘ１／Ｙ１＝Ｘ３／Ｙ３・ＡＲＣ１  ・・・（ｇ）
【００５５】
ここで、軸上非点収差のないアナモフィック光学系においては以下の式が成り立つ。
ＡＲＣ１＝ｆｙｗ／ｆｘｗ  ・・・（ｈ）
アナモフィック光学系によるアスペクト変換倍率ＡＲＣ１が理想的なアスペクト変換倍率ＡＲＣ０と等しいとすると、以下の式が成り立つ。
ＡＲＣ１＝ｆｙｗ／ｆｘｗ＝ＡＲ１／ＡＲ２＝ＡＲＣ０  ・・・（ｉ）
【００５６】
条件式（６）の上限又は下限を超えると、アナモフィック光学系によるアスペクト変換と理想的なアスペクト変換との乖離が増大してしまい、違和感のある映像となってしまう。
【００５７】
以下に本発明のズームレンズの各実施例の具体的な構成について説明する。
【００５８】
［実施例１］
図１において、Ｕ１はズーミングに際して不動の正の屈折力の第１レンズ群である。Ｕ２は変倍用の負の屈折力の第２レンズ群（バリエータ）であり、光軸上を像面側へ単調に移動して、広角端から望遠端への変倍を行っている。Ｕ３は正の屈折力の第３レンズ群（コンペンセータ）であり、広角端から望遠端への変倍に際して変倍に伴う像面変動を補正するために光軸上を像面側へ非直線的に移動している。
【００５９】
第１レンズ群Ｕ１乃至第３レンズ群Ｕ３は前方光学系Ｆを構成している。ＳＰは開口絞りである。Ｒはアナモフィックパワーを有する正の屈折力の後方光学系（リレー系）である。後方光学系Ｒは負のアナモフィックパワーを有するレンズ部Ｒ１、光軸回転対称なレンズのみで構成されるレンズ部Ｒ２、正のアナモフィックパワーを有するレンズ部Ｒ３より構成される。ＩＰは像面であり、撮像素子の撮像面が位置する。実施例１に対応する後述する数値実施例１について説明する。数値実施例１に限らず後述する全数値実施例は垂直断面におけるレンズデータを示している。
【００６０】
数値実施例１において、水平断面における焦点距離は２８．５ｍｍ〜７６．０ｍｍ、垂直断面における焦点距離は３７．５ｍｍ〜１００．０ｍｍであり、ズーム比２．６７を達成している。水平断面におけるＦナンバーはＦ２．５、垂直断面におけるＦナンバーはＦ３．３である。また、レンズ部Ｒ１に１つのシリンドリカルレンズ、レンズ部Ｒ３に２つのシリンドリカルレンズが配置され、アスペクト変換倍率１．３２ｘを達成している。
【００６１】
また、数値実施例１における撮像範囲のアスペクト比は２．３５：１であり、撮像素子のアスペクト比は１．７８：１である。撮像素子の有効領域は水平方向が１３．５ｍｍ、垂直方向が７．６ｍｍである。数値実施例１はいずれの条件式も満足しており、ズーム全域で高い光学性能を達成している。
【００６２】
［実施例２］
図５において、前方光学系Ｆのレンズ構成は実施例１と同一である。ＳＰは開口絞りである。Ｒはアナモフィックパワーを有する正の屈折力の後方光学系である。後方光学系Ｒは正のアナモフィックパワーを有するレンズ部Ｒ１、光軸回転対称なレンズのみで構成されるレンズ部Ｒ２、正のアナモフィックパワーを有するレンズ部Ｒ３より構成されている。ＩＰは像面である。
【００６３】
数値実施例２において、水平断面における焦点距離は２６．１ｍｍ〜６９．６ｍｍ、垂直断面における焦点距離は４５．９ｍｍ〜１２２．４ｍｍであり、ズーム比２．６７を達成している。水平断面におけるＦナンバーはＦ２．３、垂直断面におけるＦナンバーはＦ４．０である。また、レンズ部Ｒ１に３つのシリンドリカルレンズ、レンズ部Ｒ３に３つのシリンドリカルレンズが配置され、アスペクト変換倍率１．７６ｘを達成している。
【００６４】
また、数値実施例２における撮像範囲のアスペクト比は２．３５：１であり、撮像素子のアスペクト比は１．３３：１である。撮像素子の有効領域は水平方向が１２．４ｍｍ、垂直方向が９．３ｍｍである。数値実施例２はいずれの条件式も満足しており、ズーム全域で高い光学性能を達成している。
【００６５】
［実施例３］
図９において、Ｕ１はズーミングに際して不動の正の屈折力の第１レンズ群である。Ｕ２は変倍用の負の屈折力の第２レンズ群（バリエータ）であり、光軸上を像面側へ単調に移動して、広角端から望遠端への変倍を行っている。Ｕ３は負の屈折力の第３レンズ群（コンペンセータ）であり、広角端から望遠端への変倍に際して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非直線的に移動している。第１レンズ群Ｕ１乃至第３レンズ群Ｕ３は前方光学系Ｆを構成している。
【００６６】
ＳＰは開口絞りである。Ｒはアナモフィックパワーを有する正の屈折力の後方光学系（リレー系）である。後方光学系Ｒは負のアナモフィックパワーを有するレンズ部Ｒ１、光軸回転対称なレンズのみで構成されるレンズ部Ｒ２、正のアナモフィックパワーを有するレンズ部Ｒ３より構成される。ＩＰは像面である。
【００６７】
数値実施例３において、水平断面における焦点距離は２６．１ｍｍ〜２０８．８ｍｍ、垂直断面における焦点距離は４５．９ｍｍ〜３６７．２ｍｍであり、８．０倍のズーム比８．０を達成している。水平断面におけるＦナンバーはＦ２．４、垂直断面におけるＦナンバーはＦ４．３である。また、レンズ部Ｒ１に２つのトーリックレンズ、レンズ部Ｒ３に１つのトーリックレンズと３つのシリンドリカルレンズが配置され、アスペクト変換倍率１．７６ｘを達成している。
【００６８】
また、数値実施例３における撮像範囲のアスペクト比は２．３５：１であり、撮像素子のアスペクト比は１．３３：１である。撮像素子の有効領域は水平方向が１２．４ｍｍ、垂直方向が９．３ｍｍである。数値実施例３はいずれの条件式も満足しており、ズーム全域で高い光学性能を達成している。
【００６９】
［実施例４］
図１３において、前方光学系Ｆのレンズ構成は実施例３と同一である。ＳＰは開口絞りである。Ｒはアナモフィックパワーを有する正の屈折力の後方光学系である。後方光学系Ｒは負のアナモフィックパワーを有するレンズ部Ｒ１、光軸回転対称なレンズのみで構成されるレンズ部Ｒ２、正のアナモフィックパワーを有するレンズ部Ｒ３より構成されている。
【００７０】
数値実施例４において、水平断面における焦点距離は３７．７ｍｍ〜３０１．６ｍｍ、垂直断面における焦点距離は４９．６ｍｍ〜３９６．８ｍｍであり、ズーム比８．０を達成している。水平断面におけるＦナンバーはＦ３．５、垂直断面におけるＦナンバーはＦ４．６である。また、レンズ部Ｒ１に１つのシリンドリカルレンズ、レンズ部Ｒ３に２つのシリンドリカルレンズが配置され、アスペクト変換倍率１．３２ｘを達成している。レンズ部Ｒ３は１つの非球面レンズを有している。
【００７１】
また、数値実施例４における撮像範囲のアスペクト比は２．３５：１であり、撮像素子のアスペクト比は１．７８：１である。撮像素子の有効領域は水平方向１７．９ｍｍ、垂直方向が１０．０ｍｍである。数値実施例４はいずれの条件式も満足しており、ズーム全域で高い光学性能を達成している。
【００７２】
［実施例５］
図１７において、前方光学系Ｆのレンズ構成は実施例３と同一である。ＳＰは開口絞りである。Ｒはアナモフィックパワーを有する正の屈折力の後方光学系である。後方光学系Ｒは負のアナモフィックパワーを有するレンズ部Ｒ１、光軸回転対称なレンズのみで構成されるレンズ部Ｒ２、正のアナモフィックパワーを有するレンズ部Ｒ３より構成されている。
【００７３】
数値実施例５において、水平断面における焦点距離は２４．９ｍｍ〜１９９．２ｍｍ、垂直断面における焦点距離は４８．９ｍｍ〜３９１．２ｍｍであり、ズーム比８．０を達成している。水平断面におけるＦナンバーはＦ２．３、垂直断面におけるＦナンバーはＦ４．６である。また、レンズ部Ｒ１に２つのトーリックレンズ、レンズ部Ｒ３に１つのトーリックレンズと、４つのシリンドリカルレンズが配置され、アスペクト変換倍率１．９６ｘを達成している。
【００７４】
また、本数値実施例における撮像範囲のアスペクト比は２．３５：１であり、撮像素子のアスペクト比は１．２：１である。撮像素子の有効領域は水平方向が１２．０ｍｍ、垂直方向が１０．０ｍｍである。数値実施例５はいずれの条件式も満足しており、ズーム全域で高い光学性能を達成している。
【００７５】
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。
【００７６】
本実施例における前方光学系Ｆの変倍用のレンズ群Ｕ２、Ｕ３の構成は負、正の屈折力、または正、負の屈折力のレンズ構成であるが、レンズ群Ｕ２が正の屈折力であっても良い。また、変倍レンズ群が３つのレンズ群以上の構成であっても良い。
【００７７】
更に本実施例におけるアナモフィックパワーを有するレンズはトーリックレンズ、もしくはシリンドリカルレンズであるが、アナモフィック非球面、自由曲面を有するレンズであっても良い。
【００７８】
次に本発明の数値実施例を示す。各数値実施例では垂直断面内の値を示す。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はレンズ面の曲率半径である。ｄｉは第ｉ面と第ｉ＋１面との間のレンズ肉厚および空気間隔である。ｎｄｉ、νｄｉはそれぞれ第ｉ番目のｄ線に対する屈折率、アッベ数を示す。＊は非球面であることを示す。またＫ，Ａ４，Ａ６，Ａ８，Ａ１０，Ａ１２は非球面係数である。非球面形状は光軸からの高さｈの位置での光軸方向の変異を面頂点を基準にしてｘとするとき、
【００７９】
ｘ＝（ｈ2／Ｒ）／［１＋｛１−（１＋Ｋ）（ｈ／Ｒ）2｝1/2］＋Ａ４・ｈ4＋Ａ６・ｈ6＋Ａ８・ｈ8＋＋Ａ１０・ｈ10＋Ａ１２・ｈ12
で表される。但しＲは近軸曲率半径である。Ｒｘは水平断面内の曲率半径、Ｒｙは垂直断面内の曲率半径である。尚、バックフォーカスＢＦは最も像側の面からの距離で示している。また、前述の各条件式と各数値実施例との関係を表１，表２に示す。
【００８０】
＜数値実施例1＞
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         νd       有効径
1        569.094    2.50   1.77250    49.6       60.90
2         49.663   13.38                         54.78
3        -79.919    2.30   1.58913    61.1       54.74
4        408.023    3.09                         56.29
5        112.281    7.71   1.72047    34.7       58.90
6       -368.605    2.00                         59.45
7        206.348    8.86   1.49700    81.5       60.79
8       -115.333   15.73                         60.95
9        147.601    2.40   1.84666    23.8       56.87
10         54.542   10.13   1.48749    70.2       54.91
11       -525.183    0.19                         54.77
12        105.322    6.30   1.58913    61.1       54.08
13      -1375.489    0.19                         53.35
14         86.039    6.39   1.72916    54.7       51.18
15          ∞     (可変)                         49.80
16         34.997    1.43   1.88300    40.8       27.34
17         22.254    5.51                         25.45
18        -67.594    1.33   1.58913    61.1       25.40
19         83.684    1.14                         25.51
20         32.489    3.50   1.95906    17.5       26.21
21         68.517    3.11                         25.61
22        -51.901    1.24   1.77250    49.6       25.53
23         92.799  (可変)                         25.85
24        283.110    1.33   1.83400    37.2       26.79
25         48.124    5.48   1.49700    81.5       27.27
26        -70.823    0.13                         28.00
27         69.026    3.76   1.58913    61.1       28.97
28      -1177.067  (可変)                         29.04
29(絞り)    ∞       1.80                         28.75
30*        62.926    5.03   1.48749    70.2       28.82
31*        80.772    0.20                         28.95
32         29.595    3.97   1.65160    58.5       29.10
33         58.259   12.66                         28.32
34        125.894    4.03   1.80809    22.8       24.30
35        -51.814    2.00   1.72047    34.7       23.73
36         24.110    6.50                         21.81
37         46.884   11.51   1.49700    81.5       22.71
38        -21.387    0.00                         24.03
39        -21.387    2.00   1.71736    29.5       24.03
40        -49.366    0.20                         25.79
41         33.764    5.44   1.48749    70.2       27.59
42*      -117.172    3.79                         27.45
43      -3725.173    2.00   1.48749    70.2       27.12
44         33.557    7.00                         26.85
45*       -33.496    7.61   1.48749    70.2       28.37
46        -43.368                                 29.58
像面        ∞   
【００８１】
R30,31,42,45はシリンドリカル面。ｘ、ｙ方向の曲率半径は以下の通りである。
面番号     Rx         Ry
r30       ∞        62.926
r31       ∞        80.772
r42       ∞       -117.172
r45       ∞        -33.496
各種データ
ズーム比      2.67 
広角     中間     望遠
焦点距離       37.5     56.2    100.0  
Fナンバー       3.3      3.3      3.3  
半画角（度）   11.49     7.72     4.36  
像高           7.62     7.62     7.62  
レンズ全長   259.95   259.95   259.95  
BF            38.25    38.25    38.25  
d15            1.59    16.03    29.03  
d23           26.23    19.34     2.73  
d28            9.00     1.45     5.07  
入射瞳位置    54.66    71.15    94.33  
射出瞳位置   -66.42   -66.42   -66.42  
前側主点位置  78.73    97.17    98.79  
後側主点位置   0.76   -17.99   -61.75  
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      54.00        81.17        53.22         25.18
2   16     -25.00        17.25         8.59         -4.20
3   24      82.00        10.70         5.57         -1.25
4   29      85.27        75.76         9.56        -55.66
【００８２】
＜数値実施例2＞
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         νd       有効径
1        569.094    2.50   1.77250    49.6       60.90
2         49.663   13.38                         54.78
3        -79.919    2.30   1.58913    61.1       54.74
4        408.023    3.09                         56.29
5        112.281    7.71   1.72047    34.7       58.90
6       -368.605    2.00                         59.45
7        206.348    8.86   1.49700    81.5       60.79
8       -115.333   15.73                         60.95
9        147.601    2.40   1.84666    23.8       56.87
10         54.542   10.13   1.48749    70.2       54.91
11       -525.183    0.19                         54.77
12        105.322    6.30   1.58913    61.1       54.08
13      -1375.489    0.19                         53.35
14         86.039    6.39   1.72916    54.7       51.18
15          ∞     (可変)                         49.80
16         34.997    1.43   1.88300    40.8       27.34
17         22.254    5.51                         25.45
18        -67.594    1.33   1.58913    61.1       25.40
19         83.684    1.14                         25.51
20         32.489    3.50   1.95906    17.5       26.21
21         68.517    3.11                         25.61
22        -51.901    1.24   1.77250    49.6       25.53
23         92.799  (可変)                         25.85
24        283.110    1.33   1.83400    37.2       26.79
25         48.124    5.48   1.49700    81.5       27.27
26        -70.823    0.13                         28.00
27         69.026    3.76   1.58913    61.1       28.97
28      -1177.067  (可変)                         29.04
29(絞り)    ∞       1.80                         28.62
30*        75.886    3.50   1.51633    64.1       28.68
31*         ∞       8.78                         28.83
32*         ∞       5.32   1.78590    44.2       32.16
33        -83.625   18.33                         32.21
34        -33.609    7.43   1.75520    27.5       27.57
35        -20.339    2.00   1.68893    31.1       28.63
36*         ∞       2.61                         29.67
37       -123.929    2.00   1.67270    32.1       29.51
38         94.315    7.76                         29.79
39        -85.095    4.89   1.49700    81.5       32.84
40        -46.440    1.00                         34.86
41       -429.919    5.40   1.49700    81.5       37.17
42        -56.401    0.20                         38.18
43         98.787    6.94   1.59522    67.7       39.62
44        -68.406    2.43                         39.63
45        609.999    3.98   1.60311    60.6       37.54
46*         ∞       3.88                         36.90
47*         ∞       3.00   1.75520    27.5       35.62
48*       317.534   13.64                         35.49
49        -42.171    4.17   1.48749    70.2       35.12
50*         ∞                                    36.02
像面        ∞   
【００８３】
R30,31,32,36,46,47,48,50はシリンドリカル面。ｘ、ｙ方向の曲率半径は以下の通りである。
面番号     Rx         Ry
r30       ∞         75.886
r31      45.21       ∞
r32      74.605      ∞
r36     -62.546      ∞
r46    -148.483      ∞
r47     -57.618      ∞
r48      ∞         317.534
r50     -37.076      ∞
各種データ
ズーム比      2.67 
広角     中間     望遠
焦点距離       45.9     68.8    122.4
Fナンバー       4.0      4.0      4.0  
半画角（度）   14.47     9.76     5.52  
像高           8.88     8.88     8.88  
レンズ全長   296.20   296.20   296.20  
BF            41.20    41.20    41.20  
d15            1.59    16.03    29.03  
d23           26.23    19.34     2.73  
d28            9.00     1.45     5.07  
入射瞳位置    54.66    71.15    94.33  
射出瞳位置   -91.11   -91.11   -91.11  
前側主点位置  84.64   104.17   103.49  
後側主点位置  -4.70   -27.65   -81.21  
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      54.00        81.17        53.22         25.18
2   16     -25.00        17.25         8.59         -4.20
3   24      82.00        10.70         5.57         -1.25
4   29     102.81       109.06        14.40        -74.36
【００８４】
＜数値実施例3＞
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         νd       有効径
1      -1310.686   10.50   1.60311    60.6      138.74
2       -289.918   14.71                        136.28
3       -241.575    3.30   1.69680    55.5      115.61
4        187.744    1.08                        109.44
5        144.543    8.50   1.80809    22.8      109.30
6        287.176   13.88                        108.47
7       -212.975    3.20   1.77250    49.6      108.01
8        662.534    1.10                        109.08
9        222.043   19.00   1.60311    60.6      110.87
10*      -174.951    0.20                        110.72
11        208.885    3.10   1.84666    23.8      104.22
12        113.716    2.32                        100.76
13        135.709   14.64   1.43387    95.1      100.78
14       -673.003    5.00                        100.26
15        243.799    9.76   1.43387    95.1       95.88
16       -463.910    0.20                         94.90
17         92.818   10.19   1.49700    81.5       88.93
18        284.823  (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                         43.01
31      -1467.101    5.83   1.61800    63.3       43.85
32        -82.839    0.20                         44.79
33*       183.026    6.91   1.60311    60.6       45.91
34*      -110.414    0.20                         45.70
35         47.850   10.13   1.49700    81.5       43.63
36       -242.503    2.00   2.00069    25.5       41.53
37         84.933    3.16                         39.74
38*        61.947    4.12   1.60311    60.6       39.25
39        372.257   22.14                         38.50
40        -72.032    1.80   1.88300    40.8       31.68
41         57.989    6.00   1.92286    18.9       31.89
42        526.146   12.51                         31.97
43       -466.041    1.50   1.75520    27.5       33.16
44         61.877    0.00                         33.52
45         58.549    6.54   1.49700    81.5       33.61
46        -97.109    0.20                         34.10
47        118.604    5.34   1.83400    37.2       34.42
48        -71.894    0.20                         34.27
49*        41.328    5.72   1.48749    70.2       32.92
50*         ∞       4.61                         31.51
51        -74.529    2.50   1.77250    49.6       30.51
52*        33.906   22.60                         30.64
53        -30.694    3.01   1.80518    25.4       31.68
54*       -34.854    0.20                         33.92
55*         ∞       7.54   1.48749    70.2       36.04
56*         ∞                                    36.10
像面        ∞   
【００８５】
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  
R33,34,38,54はトーリック面、R49,50,52,55,56はシリンドリカル面。ｘ、ｙ方向の曲率半径は以下の通りである。
面番号     Rx         Ry
r33       91.207    183.026
r34     -179.184   -110.414
r38      118.204     61.947
r49      ∞          41.328
r50     -192.614     ∞
r52      ∞          33.906
r54      -44.828    -34.854
r55       62.38      ∞
r56      -87.683     ∞
各種データ
ズーム比      8.0
広角     中間     望遠
焦点距離      45.90    183.6    367.2  
Fナンバー       4.3      4.3      4.3  
半画角（度）   11.49     2.91     1.46  
像高           9.33     9.33     9.33  
レンズ全長   439.82   439.82   439.82  
BF            44.81    44.81    44.81  
d18            1.51    72.98    92.27  
d26           95.35    10.61     4.11  
d29           11.12    24.39    11.60  
入射瞳位置   125.44   367.40   575.98  
射出瞳位置   -74.59   -74.59   -74.59  
前側主点位置 153.70   268.69  -186.04  
後側主点位置  -1.09  -138.78  -322.38  
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        87.47          1.93
2   19     -36.47        24.59         2.17        -17.06
3   27    -123.50         5.00        -0.59         -3.26
4   30      42.82       136.76       -21.28        -88.80
【００８６】
＜数値実施例4＞
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         νd       有効径
1      -1310.686   10.50   1.60311    60.6      138.74
2       -289.918   14.71                        136.28
3       -241.575    3.30   1.69680    55.5      115.61
4        187.744    1.08                        109.44
5        144.543    8.50   1.80809    22.8      109.30
6        287.176   13.88                        108.47
7       -212.975    3.20   1.77250    49.6      108.01
8        662.534    1.10                        109.08
9        222.043   19.00   1.60311    60.6      110.87
10*      -174.951    0.20                        110.72
11        208.885    3.10   1.84666    23.8      104.22
12        113.716    2.32                        100.76
13        135.709   14.64   1.43387    95.1      100.78
14       -673.003    5.00                        100.26
15        243.799    9.76   1.43387    95.1       95.88
16       -463.910    0.20                         94.90
17         92.818   10.19   1.49700    81.5       88.93
18        284.823  (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                         42.58
31       1031.078    6.05   1.61800    63.3       43.61
32        -65.578    0.20                         44.19
33         84.036    6.99   1.60311    60.6       44.44
34*      -827.461    0.20                         43.71
35         59.233    8.58   1.49700    81.5       42.49
36       -227.128    1.50   2.00069    25.5       40.81
37         82.987    0.40                         39.46
38         40.712    5.97   1.61800    63.3       39.23
39        123.904   28.89                         38.14
40       -108.195    1.50   1.88300    40.8       23.64
41         31.726    3.56   1.92286    18.9       22.90
42        175.015    1.04                         22.57
43         37.724    1.50   1.72047    34.7       22.02
44         18.010    0.00                         20.78
45         18.010    5.65   1.48749    70.2       20.78
46         70.205    9.14                         20.04
47      -1162.604    5.03   1.51633    64.1       22.40
48        -22.701    1.39                         22.87
49        -21.817    2.00   1.88300    40.8       22.54
50        -99.013    8.86                         24.41
51*      -188.751    4.00   1.72000    50.2       30.08
52       -157.669   18.76                         31.16
53*       -44.013    3.00   1.48749    70.2       39.59
54*       -73.917    2.91                         40.45
55*      2234.751    7.85   1.48749    70.2       41.53
56        -41.523                                 42.37
像面        ∞   
【００８７】
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  
第55面
K =-6.50523e+004  A 4=-2.67475e-006  A 6= 2.70435e-009 
A 8=-1.86660e-011  A10= 4.42396e-014  A12=-3.19775e-017  
R34,51,53,54はシリンドリカル面。x、y方向の曲率半径は以下の通りである。
面番号    Rx      Ry
r34      ∞     -827.461
r51      ∞     -188.751
r53      ∞      -44.013
r54      ∞      -73.917
各種データ
ズーム比      8.0 
広角     中間     望遠
焦点距離       49.6    198.4    396.8  
Fナンバー       4.6      4.6      4.6  
半画角（度）   11.40     2.89     1.44  
像高          10.00    10.00    10.00  
レンズ全長   435.01   435.01   435.01  
BF            40.00    40.00    40.00  
d18            1.51    72.98    92.27  
d26           95.35    10.61     4.11  
d29           11.12    24.39    11.60  
入射瞳位置   125.44   367.40   575.98  
射出瞳位置  -266.23  -266.23  -266.23  
前側主点位置 167.01   437.27   458.67  
後側主点位置  -9.59  -158.39  -356.77  
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     142.08       120.68        87.47          1.93
2   19     -36.47        24.59         2.17        -17.06
3   27    -123.50         5.00        -0.59         -3.26
4   30      78.99       136.76        29.17       -219.97
【００８８】
＜数値実施例5＞
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         νd       有効径
1      -1310.686   10.50   1.60311    60.6      138.74
2       -289.918   14.71                        136.28
3       -241.575    3.30   1.69680    55.5      115.61
4        187.744    1.08                        109.44
5        144.543    8.50   1.80809    22.8      109.30
6        287.176   13.88                        108.47
7       -212.975    3.20   1.77250    49.6      108.01
8        662.534    1.10                        109.08
9        222.043   19.00   1.60311    60.6      110.87
10*      -174.951    0.20                        110.72
11        208.885    3.10   1.84666    23.8      104.22
12        113.716    2.32                        100.76
13        135.709   14.64   1.43387    95.1      100.78
14       -673.003    5.00                        100.26
15        243.799    9.76   1.43387    95.1       95.88
16       -463.910    0.20                         94.90
17         92.818   10.19   1.49700    81.5       88.93
18        284.823  (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                         42.80
31       -753.189    5.73   1.61800    63.3       43.57
32        -70.709    0.20                         44.39
33*       172.602    6.69   1.60311    60.6       45.29
34*      -127.420    0.20                         45.00
35         43.102    8.81   1.49700    81.5       42.92
36      -1035.027    2.00   2.00069    25.5       41.30
37         77.943    2.87                         39.40
38*        56.488    3.85   1.60311    60.6       38.72
39        112.721   28.50                         37.59
40        -48.734    1.50   1.88300    40.8       29.21
41        159.052    4.20   1.92286    18.9       29.75
42       -113.889    2.36                         30.04
43        -83.579    1.50   1.72047    34.7       29.98
44         81.018    9.50                         30.58
45         86.695    8.31   1.49700    81.5       36.01
46        -44.952    0.20                         36.53
47        214.537    4.58   1.88300    40.8       36.67
48        -94.459    0.20                         36.68
49*        48.891    6.33   1.48749    70.2       35.95
50*         ∞       6.32                         34.73
51        -44.291    2.50   1.72825    28.5       32.40
52*        39.463   14.10                         32.72
53        -82.951    4.78   2.00069    25.5       33.95
54*       -39.977    0.20                         35.20
55*         ∞       5.55   1.48749    70.2       35.74
56*         ∞       5.50                         35.56
57*       -41.082    2.50   1.48749    70.2       34.22
58*        60.837                                 33.86
像面        ∞   
【００８９】
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  
R33,34,38,54はトーリック面、R49,50,52,55,56,57,58はシリンドリカル面、ｘ、ｙ方向の曲率半径は以下の通りである。
面番号   Rx       Ry 
r33   92.609    172.602
r34  -226.039  -127.42
r38    91.159    56.488
r49    ∞        48.891
r50  -122.03     ∞
r52    ∞        39.463
r54   -93.119   -39.977
r55    73.848    ∞
r56   -182.52    ∞
r57    ∞       -41.082
r58    ∞        60.837
各種データ
ズーム比      8.0 
広角     中間     望遠
焦点距離       48.9    195.6    391.2  
Fナンバー       4.6      4.6      4.6  
半画角（度）   11.56     2.93     1.46  
像高          10.00    10.00    10.00  
レンズ全長   441.01   441.01   441.01  
BF            42.00    42.00    42.00  
d18            1.51    72.98    92.27  
d26           95.35    10.61     4.11  
d29           11.12    24.39    11.60  
入射瞳位置   125.44   367.40   575.98  
射出瞳位置   -50.01   -50.01   -50.01  
前側主点位置 148.35   147.22  -695.93  
後側主点位置  -6.90  -153.58  -349.17  
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        87.47          1.93
2   19     -36.47        24.59         2.17        -17.06
3   27    -123.50         5.00        -0.59         -3.26
4   30      33.55       140.77       -35.88        -67.35
【００９０】
【表１】
2016057445.tif 000003
【００９１】
【表２】
2016057445.tif 000004
【符号の説明】
【００９２】
Ｆ    前方光学系        Ｕ１  第１レンズ群        Ｕ２  第２レンズ群
Ｕ３  第３レンズ群        ＳＰ  絞り        Ｒ    後方光学系
Ｒ１  レンズ部        Ｒ２  レンズ部        Ｒ３  レンズ部        Ｉ    撮像面
【図１】
2016057445.tif 000005
【図２】
2016057445.tif 000006
【図３】
2016057445.tif 000007
【図４】
2016057445.tif 000008
【図５】
2016057445.tif 000009
【図６】
2016057445.tif 000010
【図７】
2016057445.tif 000011
【図８】
2016057445.tif 000012
【図９】
2016057445.tif 000013
【図１０】
2016057445.tif 000014
【図１１】
2016057445.tif 000015
【図１２】
2016057445.tif 000016
【図１３】
2016057445.tif 000017
【図１４】
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【図１５】
2016057445.tif 000019
【図１６】
2016057445.tif 000020
【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
2016057445.tif 000028
【図２５】
2016057445.tif 000029