JP5961074B2 - ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 - Google Patents

Description

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、監視用カメラ、銀塩写真用カメラ等に好適なものである。

近年、テレビカメラ、銀塩フィルム用カメラ、デジタルカメラ、ビデオカメラ等の撮像装置には、広画角、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。広画角、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た５つのレンズ群より成るポジティブリード型の５群ズームレンズが知られている。
ポジティブリード型のズームレンズとして、負の屈折力の第２群、正の屈折力の第３群、正の屈折力の第４群の３つの可動レンズ群が、変倍と変倍に伴う像面変動補正を行う５群ズームレンズが知られている。（特許文献１〜３）。

特許文献１では、ズーム比１７倍程度、広角端の撮影画角７０°程度であるズームレンズが開示されている。特許文献２、３では、ズーム比５４倍程度、広角端の撮影画角６０°程度であるズームレンズが開示されている。

特開平７−２４８４４９号公報 特開２００９−１２８４９１号公報 特開２００９−１２８４９２号公報

５群ズームレンズにおいて、広画角化及び高ズーム比化を維持しつつ、高い光学性能を得るには各レンズ群の屈折力配置や構成等を適切に設定することが重要である。特に変倍レンズ群としての第２、第３、第４レンズ群の各群の屈折力や変倍の際の移動条件等を適切に設定することが重要になってくる。この他第４群の硝材及び形状の選択、第３、第４レンズ群の合成の屈折力、そして第３、第４レンズ群の広角端から望遠端に至る移動軌跡等を適切に設定することが重要になってくる。これらの構成を適切に設定しないと、広画角かつ高ズーム比で全ズーム範囲にわたり高い光学性能のズームレンズを得るのが難しくなってくる。

特許文献１〜３に開示されているズームレンズでは、所定のズーム中間位置において第２レンズ群の結像倍率が−１倍のとき、第３及び第４レンズ群からなる合成レンズ群の結像倍率が必ず−１倍となるよう、変倍レンズ群の屈折力や移動軌跡が規定されている。また第３又は第４レンズ群の何れかのレンズ群が正レンズのみで構成されており、更なる広画角化や高ズーム比化に伴う有効径の増大を抑制するために、ズームの移動軌跡を設定すると、ズームに伴う諸収差の変動が増大する傾向があった。
高ズーム比とは、広角端画角７５〜８５°程度のときズーム比２０〜３５倍程度、または広角端画角６０〜６７°のときズーム比８０〜１３０倍程度である。

本発明は広画角、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し、良好なズーム動作を持つ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。

本発明のズームレンズは、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レンズ群、変倍に際して移動する負の屈折力の第２レンズ群、変倍に際して移動する正の屈折力の第３レンズ群、変倍に際して移動する正の屈折力の第４レンズ群、変倍のためには不動の正の屈折力の第５レンズ群から構成されるズームレンズにおいて、前記第１レンズ群乃至第５レンズ群のそれぞれは少なくとも正負１枚ずつのレンズを含み、前記第４レンズ群の正レンズの平均アッベ数をνｐ、前記第４レンズ群の負レンズの平均アッベ数をνｎ、前記第２レンズ群の広角端における結像倍率をβ２ｗ、前記第２レンズ群の望遠端における結像倍率をβ２ｔ、前記第２レンズ群が結像倍率−１倍のズーム位置ｚ２における前記第３レンズ群と前記第４レンズ群からなる合成レンズ群の結像倍率をβ３４ｚ２としたとき、
１０＜νｐ−νｎ＜５４
−１＜β２ｗ＜−０．０５
−５＜β２ｔ＜−１
−１＜β３４ｚ２＜−０．３
を満足することを特徴としている。

本発明によれば、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及びそれを有する撮像装置が得られる。

本発明の実施例１のズームレンズの近軸屈折力配置の概略図 広角端、ズーム位置ｚ１、ズーム位置ｚ２、望遠端における光路図 乗り移り式ズームレンズの近軸屈折力配置の概略図 ４群ズームレンズの近軸屈折力の概略図 正レンズ群の２色色消しと二次スペクトル残存に関する模式図 光学材料のアッベ数νと部分分散比θの分布の模式図 数値実施例１の広角端において無限遠物体に合焦したときのレンズ断面図 数値実施例１の、（Ａ）広角端、（Ｂ）ズーム位置ｚ１、（Ｃ）ズーム位置ｚ２、（Ｄ）望遠端で無限遠物体に合焦したときの収差図 数値実施例２の広角端において無限遠物体に合焦したときのレンズ断面図 数値実施例２の、（Ａ）広角端、（Ｂ）ズーム位置ｚ１、（Ｃ）ズーム位置ｚ２、（Ｄ）望遠端で無限遠物体に合焦したときの収差図 数値実施例３の広角端において無限遠物体に合焦したときのレンズ断面図 数値実施例３の、（Ａ）広角端、（Ｂ）ズーム位置ｚ１、（Ｃ）ズーム位置ｚ２、（Ｄ）望遠端で無限遠合焦したときの収差図 数値実施例４の広角端において無限遠物体に合焦したときのレンズ断面図 数値実施例４の、（Ａ）広角端、（Ｂ）ズーム位置ｚ１、（Ｃ）ズーム位置ｚ２、（Ｄ）望遠端で無限遠合焦したときの収差図 数値実施例５の広角端において無限遠物体に合焦したときのレンズ断面図 数値実施例５の、（Ａ）広角端、（Ｂ）ズーム位置ｚ１、（Ｃ）ズーム位置ｚ２、（Ｄ）望遠端で無限遠合焦したときの収差図 数値実施例６の広角端において無限遠物体に合焦したときのレンズ断面図 数値実施例６の、（Ａ）広角端、（Ｂ）ズーム位置ｚ１、（Ｃ）ズーム位置ｚ２、（Ｄ）望遠端で無限遠合焦したときの収差図 本発明の撮像装置の要部概略図

以下には、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、変倍のためには不動の正の屈折力の第１レンズ群（前玉レンズ群）Ｕ１。変倍に際して移動する負の屈折力の第２レンズ群Ｕ２、変倍に際して移動する正の屈折力の第３レンズ群Ｕ３、変倍に際して移動する第４レンズ群Ｕ４、変倍のためには不動の正の屈折力の第５レンズ群（リレーレンズ群）Ｕ５、から構成されている。

ここでレンズ群が変倍のためには不動というのは、レンズ群が変倍を行う目的で駆動されることは無いが、変倍とフォーカス調整とを同時に行う場合があれば、フォーカス調整のために移動することはあり得るということである。

図１は後述する本発明の実施例１（数値実施例１）のズームレンズの近軸屈折力配置の概略図であり、変倍に際しての第２乃至第４レンズ群Ｕ２乃至Ｕ４の移動軌跡を示している。図中、上方が広角端（ＷＩＤＥ）であり、下方が望遠端（ＴＥＬＥ）である。上方から下方へ繋がる実線は変倍に際して移動する各レンズ群の軌跡を示している。図１では第３レンズ群Ｕ３と第４レンズ群Ｕ４はズーム位置ｚ１近傍にて間隔Ｌ３４を広くとり、第２レンズ群Ｕ２の結像倍率が−１倍となるズーム位置ｚ２近傍にて間隔Ｌ３４を狭くするように移動している。

図２は本発明における広角端から望遠端における光路図であり、（Ａ）は広角端、（Ｂ）はズーム位置ｚ１、（Ｃ）はズーム位置ｚ２、（Ｄ）は望遠端である。光束として、軸上、および画面最周辺に対応する軸外の２光束を示す。図２（Ｂ）に示すように、最周辺軸外マージナル光線は、第１レンズ群Ｕ１に対し広角端よりも高い位置を通過し、ｚ１近傍にて最も高い位置を通過する。また、図２（Ｃ）に示すように、軸上マージナル光線は、第３レンズ群Ｕ３、第４レンズ群Ｕ４に対しｚ２近傍にて最も高い位置を通過する。
すなわちｚ１近傍において第１レンズ群Ｕ１のレンズ径は決定され、ｚ２近傍において第３レンズ群Ｕ３、第４レンズ群Ｕ４のレンズ径は決定される。

また、図３に高ズーム比化に有利なズームレンズとして、一般に乗り移り式と呼ばれる４群ズームレンズの近軸概略図を示す。乗り移り式ズームレンズは、正の屈折力の第１レンズ群Ｕ１、変倍に際して移動する負の屈折力の第２レンズ群Ｕ２、変倍に際して移動する正の屈折力の第３レンズ群Ｕ３、結像用の正の屈折力の第４レンズ群Ｕ４より構成される。図３において、上方が広角端（ＷＩＤＥ）であり、下方が望遠端（ＴＥＬＥ）である。第２レンズ群Ｕ２と第３レンズ群Ｕ３は上方から下方へ繋がる実線にて変倍の際の移動する軌跡を示している。乗り移り式ズームレンズは、第２レンズ群Ｕ２の横倍率β２が−１倍のとき、第３レンズ群Ｕ３の横倍率β３が−１倍となる条件を満たす。これにより第３レンズ群Ｕ３が変倍に際し像側（右方）から物体側（左方）へと一方向へ移動し続けられる。結果、変倍に際してのβ３の変化を大きくでき、高ズーム比化に有利である。

なお、図４にこの条件を満たさない通常の４群ズームレンズの近軸概略図を示している。図４に示すように、４群ズームレンズでは、一般に像点補正を行う第３レンズ群Ｕ３は、二点鎖線と破線の２つの移動軌跡を取り得る。図３に示す乗り移り式ズームレンズは図４の特殊な場合であり、前記条件を満たすことにより２つの移動軌跡が一点で交わり、交点にて他方の別の移動軌跡に乗り移ることを可能としている。

本発明のズームレンズにおいて、第１レンズ群乃至第５レンズ群Ｕ１〜Ｕ５それぞれは少なくとも正負１枚ずつのレンズを含んでいる。第４レンズ群の正レンズの平均アッベ数をνｐ、負レンズの平均アッベ数をνｎとする。第２レンズ群の広角端における結像倍率をβ２ｗ、望遠端における結像倍率をβ２ｔとする。第２レンズ群が結像倍率−１倍のズーム位置ｚ２における第３レンズ群と第４レンズ群からなる合成レンズ群の結像倍率をβ３４ｚ２とする。このとき、
１０＜νｐ−νｎ＜５４ ・・・（１）
−１＜β２ｗ＜−０．０５ ・・・（２）
−５＜β２ｔ＜−１ ・・・（３）
−１＜β３４ｚ２＜−０．３ ・・・（４）
なる条件を満足している。

条件式（１）は、ズーム中間において軸上色収差及び倍率色収差のズームによる変動を適切に補正するための条件である。本発明のズームレンズでは、第４レンズ群Ｕ４のレンズ構成やレンズの材料の分散特性がズーム中間の軸上色収差及び倍率色収差のズームによる変動を良好に補正するために重要な要素となっている。条件式（１）を満足することにより、ズーム中間で第３レンズ群Ｕ３と第４レンズ群Ｕ４の間隔が広くなり、また狭くなってもズームによる軸上色収差及び倍率色収差の変動を良好に補正することが可能である。

条件式（１）の上限の条件が満たされないと、第４レンズ群Ｕ４の群内の色収差の補正が過剰となり、ズーム中間における軸上色収差及び倍率色収差の補正が困難となる。条件式（１）の下限の条件が満たされないと、第４レンズ群Ｕ４の群内の色収差の補正が不足する為、ズーム中間における軸上色収差及び倍率色収差の補正が困難となり、望遠端における軸上色収差の二次スペクトルの補正も困難となる。

図５は正の屈折力のレンズ群ＬＰによる２色の色消しと二次スペクトル残存に関する模式図である。図６は現存する光学材料のアッベ数νと部分分散比θの分布の模式図である。ここでアッベ数νおよび部分分散比θ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） ・・・（ア）
θ＝（Ｎｇ−ＮＦ）／（ＮＦ−ＮＣ） ・・・（イ）
である。図６に示すように、現存する光学材料はアッベ数νに対し部分分散比θが狭い範囲に分布しており、アッベ数νが小さいほど部分分散比θが大きい傾向を持っている。

屈折力がφ１、φ２、材料のアッベ数がν１、ν２の２枚のレンズＧ１、Ｇ２で構成される薄肉系（合成の屈折力φ）の色収差の補正条件は、
φ１／ν１＋φ２／ν２＝Ｅ ・・・（ウ）
であらわされる。ここで、
φ＝φ１＋φ２ ・・・（エ）
である。（ウ）式において、Ｅ＝０とするとＣ線−Ｆ線の結像位置が合致する。焦点距離が短く二次スペクトルが大きくないズーム中間の領域においては、Ｅ＝０を満足することで色収差の補正が可能である。

ズーム中間の色収差の変動を補正するためには、第４レンズ群Ｕ４に使用する硝材を、条件式（１）を満足するように設定するのが良く、更に好ましくは次の如く設定するのが良い。
２０＜νｐ−νｎ＜４９ ・・・（１ａ）

条件式（２）は、第２レンズ群Ｕ２の広角端における横倍率を規定している。条件式（２）の上限の条件が満たされないと、第１レンズ群Ｕ１と第２レンズ群Ｕ２の間隔が空き過ぎるため、レンズ全長が伸びてしまう。または第２レンズ群Ｕ２の屈折力が大きくなり過ぎるため、ズームに伴う収差変動が増大してしまう。条件式（２）の下限の条件が満たされないと、望遠端で第２〜第４レンズ群Ｕ２〜Ｕ４の間隔を確保することが困難となり、高ズーム比に不向きである。

条件式（３）は、第２レンズ群Ｕ２の望遠端における横倍率を規定している。条件式（３）の上限の条件が満たされないと、高ズーム比化をするためには、第２レンズ群Ｕ２の移動量を増やす必要があり、レンズ全長が伸びてしまう。（３）の下限の条件が満たされないと、望遠端で第２〜第４レンズ群Ｕ２〜Ｕ４の間隔を確保することが困難となり、高ズーム比に不向きである。
高ズーム比化を達成するためには、条件式（２）（３）を満足し、第２レンズ群Ｕ２の結像倍率が変倍に際し、−１倍の点を通過するように設定するのが良い。

条件式（４）は、第２レンズ群Ｕ２の結像倍率が−１倍のズーム位置ｚ２において、第３、第４レンズ群Ｕ３、Ｕ４からなる合成レンズ群の結像倍率を規定している。条件式（４）を満足することで、図３で示される乗り移り式ズームレンズと比較し、第３、第４レンズ群Ｕ３、Ｕ４のレンズ径を小型化することが可能である。
条件式（４）の上限の条件が満たされないと、合成レンズ群の結像倍率が大き過ぎるため、高ズーム比化に不向きである。（４）の下限の条件が満たされないと、合成レンズ群の結像倍率が小さ過ぎるため、乗り移り式ズームレンズよりも第３、第４レンズ群Ｕ３、Ｕ４のレンズ径が増大してしまう。

更に好ましくは条件式（２）〜（４）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
−０．２＜β２ｗ＜−０．０５ ・・・（２ａ）
−４．５＜β２ｔ＜−１．５ ・・・（３ａ）
−０．９６＜β３４ｚ２＜−０．５ ・・・（４ａ）
以上の各条件を満たすことにより、本発明はズーム全域において収差補正が良好に補正された、小型、軽量なズームレンズを得ている。
更に好ましくは、第３レンズ群Ｕ３は広角端から望遠端への変倍に際して結像倍率−１倍の点を通過するのが良い。これによれば第３レンズ群Ｕ３の横倍率の変化が大きくなり、高ズーム比化が容易となる。

更に好ましくは、前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３、前記第４レンズ群の焦点距離をｆ４とする。
このとき、
０．１＜ｆ３／ｆ４＜１．０ ・・・（５）
なる条件を満足するのが良い。
条件式（５）は、第３レンズ群Ｕ３と第４レンズ群Ｕ４の焦点距離の比を規定している。条件式（５）の上限の条件が満たされないと、第３レンズ群Ｕ３の焦点距離が短くなり過ぎるため、効率良くズームをすることが困難となり、レンズ全長が増大してしまう。条件式（５）の下限の条件が満たされないと、第４レンズ群Ｕ４の焦点距離が相対的に短くなり過ぎるため、レンズ径の縮小を行うことが困難となる。

更に好ましくは、第４レンズ群Ｕ４の最も物体側の負レンズの物体側の面の曲率半径をＲ４１、像側の面の曲率半径をＲ４２とする。
このとき、
０．５＜（Ｒ４１＋Ｒ４２）／（Ｒ４１−Ｒ４２）＜１０ ・・・（６）
なる条件を満足するのが良い。
条件式（６）は、一般的にシェイプファクタと呼ばれる式であり、第４レンズ群Ｕ４の最も物体側の負レンズの形状を規定している。条件式（６）の上限の条件が満たされないと、負レンズの屈折力が小さくなり過ぎ、収差補正の効果が弱くなってしまう。また加工性も悪い。条件式（６）の下限の条件が満たされないと、負レンズに入射する光束に対し、角度を持ってしまうため、収差が発生し、レンズ群の構成枚数の増加に繋がる。

更に好ましくは、第２レンズ群Ｕ２の正レンズのアッベ数νと部分分散比θの平均値を各々ν２ｐ、θ２ｐとする。第２レンズ群Ｕ２の負レンズのアッベ数νと部分分散比θの平均値を各々ν２ｎ、θ２ｎとする。
このとき、
−５．５×１０^-3＜（θ２ｐ−θ２ｎ）／（ν２ｐ−ν２ｎ）
＜−２．０×１０^-3 ・・・（７）
なる条件を満足するのが良い。
条件式（７）は、特に望遠端において、軸上色収差の二次スペクトルを適切に補正するための条件である。条件式（７）の上限の条件が満たされないと、望遠端軸上色収差の二次スペクトルの補正効果が小さく、補正不足となってしまう。条件式（７）の下限の条件が満たされないと、広角端倍率色収差の二次スペクトルが増大してしまう。

図５において、正の屈折力のレンズ群ＬＰの色消しでは正レンズＧ１としてアッベ数ν１の大きな材料、負レンズＧ２としてアッベ数ν２の小さな材料を用いる。したがって図６より正レンズＧ１は部分分散比θ１が小さく、負レンズは部分分散比θ２が大きくなって、Ｆ線とＣ線で色収差を補正するとｇ線の結像点が像側にずれる。このずれ量を二次スペクトル量Δとして定義すると、
Δ＝−（１／φ）・（θ１−θ２）／（ν１−ν２） ・・・（オ）
であらわされる。

正レンズであれば図５のように、より像面側にｇ線が残存し、負レンズであれば、物体側にｇ線が残存する。よって、正レンズはΔを小さくするような硝材選択し、負レンズはΔを大きくするように硝材選択することで、二次スペクトルの補正を行うことができる。

更に好ましくは、第３レンズ群Ｕ３の正レンズのアッベ数νと部分分散比θの平均値を各々ν３ｐ、θ３ｐとする。第３レンズ群Ｕ３の負レンズのアッベ数νと部分分散比θの平均値を各々ν３ｎ、θ３ｎとする。同様に第４レンズ群Ｕ４の正レンズのアッベ数νと部分分散比θの平均値を各々ν４ｐ、θ４ｐとする。第４レンズ群Ｕ４の負レンズのアッベ数νと部分分散比θの平均値を各々ν４ｎ、θ４ｎとする。
このとき、
−２．５×１０^-3＜（θ３ｐ−θ３ｎ）／（ν３ｐ−ν３ｎ）
＜−２．０×１０^-4 ・・・（８）
−３．５×１０^-3＜（θ４ｐ−θ４ｎ）／（ν４ｐ−ν４ｎ）
＜−５．０×１０^-4 ・・・（９）
なる条件のうち１以上を満足するのが良い。
条件式（８）、（９）は、特に望遠端において、軸上色収差の二次スペクトルを適切に補正するための条件である。

条件式（８）の上限の条件が満たされないと、広角側の倍率色収差の変動の抑制が困難となる。条件式（８）の下限の条件が満たされないと、望遠端軸上色収差の二次スペクトルが増大してしまう。
条件式（９）の上限の条件が満たされないと、正レンズに屈折率の小さな硝材を選択する必要があるため、諸収差の補正が困難となる。条件式（９）の下限の条件が満たされないと、望遠端軸上色収差の二次スペクトルが増大してしまう。

更に好ましくは、広角端における第３レンズ群Ｕ３と第４レンズ群Ｕ４の合成焦点距離をｆ３４ｗとする。ズーム比をｚ、ズーム比ｚ^0.25のズーム位置ｚ１とし、ズーム位置ｚ１における第３レンズ群Ｕ３と第４レンズ群Ｕ４の合成焦点距離をｆ３４ｚ１とする。
このとき、
０．５＜ｆ３４ｗ／ｆ３４ｚ１＜１．０６ ・・・（１０）
なる条件を満足するのが良い。

条件式（１０）は第３レンズ群Ｕ３と第４レンズ群Ｕ４からなる合成レンズ群の広角端とズーム位置ｚ１における焦点距離の比を規定している。
条件式（１０）の上限の条件が満たされないと、第３レンズ群Ｕ３と第４レンズ群Ｕ４のズーム位置ｚ１におけるレンズ間隔が広くなり過ぎるため、レンズ全長を短くすることが困難となる。条件式（１０）の下限の条件が満たされないと、第３レンズ群Ｕ３と第４レンズ群Ｕ４のズーム位置ｚ１におけるレンズ間隔が、広角端よりも狭いので、第１レンズ群Ｕ１のレンズ径が大きくなってしまう。

２つのレンズ群の一方の焦点距離をｆａ、他方の焦点距離をｆｂ、２つのレンズ群の主点間隔をｅとしたとき、２つのレンズ群の合成焦点距離Ｆは、一般に次式で示すことができる。
１／Ｆ＝１／ｆａ＋１／ｆｂ−ｅ／（ｆａ×ｆｂ） ・・・（カ）
よって、２つのレンズ群の主点間隔ｅの増減により、合成レンズの焦点距離を任意に変化させることが可能である。本件の第３、第４レンズ群Ｕ３、Ｕ４はともに正レンズであるため、間隔を広げると合成レンズの焦点距離が長くなり、狭めると合成レンズの焦点距離が短くなる。

更に好ましくは、第１レンズ群Ｕ１の焦点距離をｆ１、第２レンズ群Ｕ２の焦点距離をｆ２とする。そして、望遠端の焦点距離をｆｔとする。
このとき、
１．５＜｜ｆｔ／ｆ１｜＜５．０ ・・・（１１）
３．０＜｜ｆ１／ｆ２｜＜１５．０ ・・・（１２）
なる条件のうち１以上を満足するのが良い。

条件式（１１）は望遠端の焦点距離と第１レンズ群Ｕ１の焦点距離の比を規定している。条件式（１１）の上限の条件が満たされないと、第１レンズ群Ｕ１の望遠端における拡大率が大きくなり過ぎるため、望遠側の球面収差変動や軸上色収差の補正をすることが困難となる。条件式（１１）の下限の条件が満たされないと、第２〜第４レンズ群Ｕ２〜Ｕ４の焦点距離が短くなり易く、ズームによる収差変動の抑制が困難となる。
条件式（１２）は第１レンズ群Ｕ１の焦点距離ｆ１と、第２レンズ群Ｕ２の焦点距離ｆ２の比を規定している。条件式（１２）の上限の条件が満たされないと、第１レンズ群Ｕ１の焦点距離が相対的に長くなるため、第１レンズ群Ｕ１のレンズ径が大きくなり、広角化が困難となる。条件式（１２）の下限の条件が満たされないと、第１レンズ群Ｕ１の焦点距離が相対的に短くなるため、望遠側の球面収差変動や軸上色収差の補正をすることが困難となる。

更に好ましくは、第２レンズ群Ｕ２の広角端と望遠端における横倍率の比をβ２ｗｔ、第３レンズ群Ｕ３と第４レンズ群Ｕ４からなる合成レンズ群の広角端と望遠端における横倍率の比をβ３４ｗｔとしたとき、
２．０＜β２ｗｔ／β３４ｗｔ＜７．０ ・・・（１３）
なる条件を満足するのが良い。

条件式（１３）は第２レンズ群Ｕ２の広角端と望遠端における横倍率の比と、第３レンズ群Ｕ３と第４レンズ群Ｕ４からなる合成レンズ群の広角端と望遠端における合成横倍率の比の比を規定している。β２ｗｔとβ３４ｗｔの積はレンズ全系のズーム比を表すため、条件式（１３）ではズーム比を担う割合を規定していると換言することができる。
条件式（１３）の上限の条件が満たされないと、合成レンズＵ３４が望遠側で収差補正に寄与する割合が小さく、望遠側の軸上色収差の補正が困難となる。条件式（１３）の下限の条件が満たされないと、第２レンズ群Ｕ２のズーム分担が小さくなり、レンズ全長や第３レンズＵ３及び第４レンズＵ４のレンズ径を縮小することが困難となる。

第４レンズ群Ｕ４の少なくとも１面を非球面形状とするのが良い。非球面の形状は正の屈折力の面に適用するときには、光軸から周辺に向かい正の屈折力が弱まる形状とするのが良い。負の屈折力の面に適用するときには、光軸から周辺に向かい負の屈折力が強まる形状とするのが良い。
これによれば変倍に際しての収差変動、特に広角側で球面収差、像面湾曲、コマ収差の補正が容易となり、広角化に有利である。

更に好ましくは条件式（５）〜（１３）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
０．２＜ｆ３／ｆ４＜０．７ ・・・（５ａ）
１．０＜（Ｒ４１＋Ｒ４２）／（Ｒ４１−Ｒ４２）＜７．５ ・・・（６ａ）
−５．０×１０^-3＜（θ２ｐ−θ２ｎ）／（ν２ｐ−ν２ｎ）
＜−３．５×１０^-3 ・・・（７ａ）
−２．０×１０^-3＜（θ３ｐ−θ３ｎ）／（ν３ｐ−ν３ｎ）
＜−１．０×１０^-3 ・・・（８ａ）
−２．５×１０^-3＜（θ４ｐ−θ４ｎ）／（ν４ｐ−ν４ｎ）
＜−１．２×１０^-3 ・・・（９ａ）
０．８＜ｆ３４ｗ／ｆ３４ｚ１＜１．０ ・・・（１０ａ）
３．０＜｜ｆｔ／ｆ１｜＜４．５ ・・・（１１ａ）
９．３＜｜ｆ１／ｆ２｜＜１３．０ ・・・（１２ａ）
３．０＜β２ｗｔ／β３４ｗｔ＜６．０ ・・・（１３ａ）

次に本発明の各実施例のズームレンズのレンズ構成の特徴について説明する。

本発明の実施例１のズームレンズは、物体側から順に、変倍のためには不動の正の屈折力の第１レンズ群Ｕ１、変倍に際して移動する負の屈折力の第２レンズ群Ｕ２、変倍に際して移動する正の屈折力の第３レンズ群Ｕ３、変倍に際して移動する正の屈折力の第４レンズ群Ｕ４、変倍のためには不動の結像作用を有する正の屈折力の第５レンズ群Ｕ５、を含む。各レンズ断面図において、左方が被写体（物体）側（前方）で右方が像側（後方）を示す。

第１レンズ群Ｕ１は、フォーカスレンズ群Ｕ１ｂ、フォーカスのためには不動の固定レンズ群Ｕ１ａ、Ｕ１ｃ、を含む。フォーカスレンズ群Ｕ１ｂは、無限遠物体から近距離物体へのフォーカスに際して物体側へ移動する。
各実施例のズームレンズは、第２レンズ群Ｕ２〜第４レンズ群Ｕ４の各々のレンズ間隔を変化させながら光軸上を移動することで、ズームとズームに伴う像面変動の補正を行っている。これら３つのレンズ群（第２レンズ群Ｕ２〜第４レンズ群Ｕ４）でズーム系（変倍群）を構成している。

図７に、本発明の実施例１（数値実施例）のズームレンズの広角端（焦点距離、ｆ＝８．８ｍｍ）で無限遠物体に合焦しているときのレンズ断面図を示す。レンズ断面図においては、第５レンズ群Ｕ５の像側に、物体側から順に、絞り（開口絞り）ＳＰ、ガラスブロックＰとして示された色分解プリズムや光学フィルタ等、撮像面Ｉを示す。Ｐは色分解プリズムや光学フィルタ−等であり、同図ではガラスブロックとして示している。撮像面Ｉは、ズームレンズで形成された像を受光し、光電変換する固体撮像素子（光電変換素子）等の撮像面に相当する。

実施例１のズームレンズにおいて、第１レンズ群Ｕ１は第１レンズ面〜第１０レンズ面に対応する。第２レンズ群Ｕ２は第１１レンズ面〜第１７レンズ面に対応する。第３レンズ群Ｕ３は第１８レンズ面〜第２４レンズ面に対応する。第４レンズ群Ｕ４は第２５レンズ面〜第２８レンズ面に対応する。

広角端から望遠端への変倍に際して、第２レンズ群Ｕ２は像側へ直線的に移動するとき、第３レンズ群Ｕ３と第４レンズ群Ｕ４はズーム中間で非曲線的な軌跡を描きながら概ね像側から物体側へ移動する。第４レンズ群Ｕ４は広角側のズーム位置ｚ１近傍で収差変動を補正するため一度像側に移動し、その後非直線的な軌跡を描きながら概ね像側から物体側へ移動する。またズーム位置ｚ２近傍で第３レンズ群Ｕ３と第４レンズ群Ｕ４の間隔を狭くし、第３、第４レンズ群Ｕ３、Ｕ４の合成レンズを像側に位置させている。これにより、合成レンズのレンズ径の増大を抑制している。また望遠端で第３レンズ群Ｕ３と第４レンズ群Ｕ４の間隔を広げ、第３、第４レンズ群Ｕ３、Ｕ４の合成レンズを像側に位置させている。これにより、第２レンズ群Ｕ２の移動量を大きくすることができ、高ズーム比化に有利な軌跡を描いている。

４つのズーム位置の中で２番目がズーム位置ｚ１（ｆ＝２８．５０ｍｍ）であり、この焦点距離の近傍にて第１レンズ群Ｕ１のレンズ径を決定している。３番目がズーム位置ｚ２（ｆ＝２７５．８２ｍｍ）であり、第２群の結像倍率β２は−１である。この焦点距離近傍にて第３レンズ群Ｕ３、第４レンズ群Ｕ４のレンズ径を決定している。

第１１レンズ面、第１９レンズ面、第２５レンズ面は非球面形状である。第１１レンズ面は主に広角側の歪曲収差補正、第１９レンズ面と第２５レンズ面は広角側におけるコマ収差等の軸外収差、望遠側における球面収差の補正を行っている。
図８は数値実施例１の、（Ａ）広角端、（Ｂ）ズーム位置（焦点距離）ｚ１、ｆ＝２８．５０ｍｍ、（Ｃ）ズーム位置（焦点距離）ｚ２、ｆ＝２７５．８２ｍｍ、（Ｄ）望遠端ｆ＝９６８．００ｍｍにおける無限遠物体に合焦しているときの収差図である。但し、焦点距離は数値実施例の値をｍｍ単位で表したときの値である。これは以下の各実施例において全て同じである。

各収差図において、球面収差における直線と一点鎖線と点線は各々ｅ線、g線、Ｃ線である。非点収差における点線と実線は各々メリディオナル像面，サジタル像面であり、倍率色収差における一点鎖線と点線は各々g線、Ｃ線である。ωは半画角、ＦｎｏはＦナンバーである。尚、以下の各実施例において変倍用のレンズ群が最も短焦点側の配置となった場合を広角端、最も長焦点側の配置となった場合を望遠端という。

後述する表１に示すように数値実施例１は条件式（１）〜（１３）の何れの条件式も満足しており、１１０倍の高ズーム比で広角端における撮影画角（画角）６４．０１°と広画角化を達成している。且つズーム全域において諸収差を良好に補正した高い光学性能を得ている。

以下に実施例１に対する数値データを数値実施例１として示す。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は第ｉ番目の光学部材の屈折率とアッベ数である。非球面は面番号の横に＊印を付けている。最後の３つの面はフィルタ等のガラスブロックである。各実施例と前述した条件式との対応を表１に示す。

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をそれぞれ非球面係数としたとき、次式で表している。また、「ｅ−Ｚ」は「×１０^-Z」を意味する。なお、以下の数値実施例においても同様の記載をする。

数値実施例１
単位 mm

面データ
面番号 r d nd vd θgF 有効径 焦点距離
1 6797.00000 6.00000 1.834000 37.16 0.5775 192.593 -425.783
2 339.38183 1.55392 185.954
3 328.64687 25.64875 1.433870 95.10 0.5373 185.578 464.151
4 -511.04586 25.85381 184.366
5 342.57109 15.01615 1.433870 95.10 0.5373 175.902 765.287
6 -11597.47237 0.25000 175.463
7 244.16605 16.15023 1.433870 95.10 0.5373 172.153 681.145
8 1360.51151 1.20000 170.995
9 206.55243 14.00000 1.496999 81.54 0.5374 163.686 837.878
10 399.44933 (可変) 160.544
11* 1146.47021 2.00000 1.882997 40.76 0.5667 45.268 -53.384
12 45.49218 8.19436 39.674
13 -82.28400 1.90000 1.816000 46.62 0.5568 38.566 -63.967
14 146.27271 3.84668 37.579
15 -87.95320 1.90000 1.834807 42.71 0.5642 37.505 -45.356
16 67.79927 6.01825 1.959060 17.47 0.6599 38.399 52.078
17 -190.94156 (可変) 39.233
18 199.43346 9.10556 1.603001 65.44 0.5402 76.508 185.102
19* -251.19110 0.50000 77.133
20 199.55740 12.04291 1.438750 94.93 0.5343 78.655 193.044
21 -145.07467 0.20000 78.727
22 111.42583 2.50000 1.846660 23.78 0.6205 76.086 -188.165
23 65.15178 14.80454 1.496999 81.54 0.5374 72.978 129.535
24 -6654.57563 (可変) 72.104
25* 127.25822 3.50000 1.749505 35.33 0.5818 69.463 -166.119
26 62.39948 0.19784 65.771
27 62.40201 11.59414 1.620411 60.29 0.5426 65.792 99.349
28 -6882.21077 (可変) 64.935
29(絞り) ∞ 3.18904 32.296
30 -93.00692 1.80000 1.816000 46.62 0.5568 31.013 -28.150
31 30.97861 5.48005 1.808095 22.76 0.6307 29.679 42.758
32 253.25269 6.96512 29.272
33 -30.76052 1.49977 1.816000 46.62 0.5568 28.497 -24.225
34 57.34289 9.60444 1.548141 45.79 0.5685 30.824 35.080
35 -27.42176 24.91827 31.994
36 -215.30071 9.39368 1.487490 70.23 0.5300 32.739 85.333
37 -35.46337 1.35680 33.135
38 -94.43561 3.73535 1.834000 37.16 0.5775 31.246 -39.040
39 51.08404 8.39043 1.487490 70.23 0.5300 30.631 55.876
40 -55.61116 0.19999 30.803
41 1485.67954 5.91933 1.517417 52.43 0.5564 30.263 55.867
42 -29.57610 3.99459 1.882997 40.76 0.5667 29.996 -58.704
43 -72.68917 5.39164 30.699
44 72.70044 4.12142 1.517417 52.43 0.5564 29.174 79.531
45 -93.96287 10.00000 28.848
46 ∞ 33.00000 1.608590 46.44 0.5664 60.000 0.000
47 ∞ 13.20000 1.516330 64.15 0.5352 60.000 0.000
48 ∞ 10.01262 60.000
像面 ∞

非球面データ
第11面
K = 6.40406e+002 A 4= 1.93315e-007 A 6=-2.69890e-010 A 8= 1.42143e-013

第19面
K =-4.79134e+001 A 4=-1.81299e-007 A 6= 1.06331e-010 A 8=-1.59896e-014

第25面
K = 1.96569e+000 A 4=-1.32891e-007 A 6=-1.24824e-011 A 8=-3.22804e-015

各種データ
ズーム比 110.00

焦点距離 8.80 28.50 275.82 968.00
Fナンバー 1.80 1.80 1.80 5.60
半画角 32.01 10.92 1.14 0.33
像高 5.50 5.50 5.50 5.50
レンズ全長 636.28 636.28 636.28 636.28

d10 2.77 98.55 183.89 199.17
d17 282.68 170.18 57.68 2.00
d24 1.18 14.74 1.56 29.89
d28 3.50 6.66 47.00 59.07

入射瞳位置 121.88 392.78 2558.13 12283.52
射出瞳位置 183.88 183.88 183.88 183.88
前側主点位置 131.12 425.96 3271.49 18640.71
後側主点位置 1.21 -18.49 -265.80 -957.98

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 1 257.97 105.67 60.47 -18.29
2 11 -25.58 23.86 4.66 -13.30
3 18 79.74 39.15 7.84 -18.50
4 25 253.64 15.29 -0.34 -9.68
5 29 42.43 152.16 56.91 17.17

実施例２のズームレンズも、実施例１のズームレンズと同様の構成を有する。
図９は本発明の実施例２（数値実施例２）のズームレンズの広角端（焦点距離、ｆ＝９．００ｍｍ）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。
実施例２において、第１レンズ群Ｕ１は第１レンズ面〜第１０レンズ面に対応する。第２レンズ群Ｕ２は第１１レンズ面〜第１７レンズ面に対応する。第３レンズ群Ｕ３は第１８レンズ面〜第２４レンズ面に対応する。第４レンズ群Ｕ４は第２５レンズ面〜第２７レンズ面に対応する。

広角端から望遠端への変倍に際して、第２レンズ群Ｕ２は像側へ直線的に移動するとき、第３レンズ群Ｕ３はズーム中間で非直線的な軌跡を描きながら概ね像側から物体側へ移動する。実施例１と比べ、特に広角端で第３レンズ群Ｕ３と第４レンズ群Ｕ４の間隔を広げており、第３、第４レンズ群Ｕ３、Ｕ４のレンズ径の小型化の効果がより大きい。

４つのズーム位置の中で２番目がズーム位置ｚ１（ｆ＝２８．４６ｍｍ）であり、この焦点距離の近傍にて第１レンズ群Ｕ１のレンズ径を決定している。３番目がズーム位置ｚ２（ｆ＝２４９．８４ｍｍ）であり、第２群の結像倍率β２は−１である。この焦点距離近傍にて第３及び第４レンズ群Ｕ３、Ｕ４のレンズ径を決定している。

第１１レンズ面、第１９レンズ面、第２７レンズ面は非球面形状である。第１１レンズ面は主に広角側の歪曲収差の補正を、第１９レンズ面と第２７レンズ面は広角側におけるコマ収差等の軸外収差、望遠側における球面収差の補正を行っている。

図１０は数値実施例２の、（Ａ）広角端、（Ｂ）ズーム位置（焦点距離）ｚ１、ｆ＝２８．４６ｍｍ、（Ｃ）ズーム位置（焦点距離）ｚ２、ｆ＝２４９．８４ｍｍ、（Ｄ）望遠端ｆ＝８９９．９８ｍｍにおける無限遠物体に合焦しているときの収差図である。

後述する表１に示すように数値実施例２は条件式（１）〜（１３）の何れの条件式も満足している。実施例２は１００倍の高ズーム比で広角端における撮影画角（画角）６２．８６°と広画角化を達成している。そして、ズーム全域において諸収差を良好に補正した高い光学性能を得ている。

数値実施例２
単位 mm

面データ
面番号 r d nd vd θgF 有効径 焦点距離
1 5434.02380 6.00000 1.834000 37.16 0.5775 210.014 -455.000
2 356.63625 2.13509 202.496
3 360.44201 27.02044 1.433870 95.10 0.5373 202.125 515.715
4 -580.45663 28.08162 201.296
5 339.84204 20.27987 1.433870 95.10 0.5373 204.280 718.034
6 -3786.15639 0.25000 203.799
7 253.96136 20.82550 1.433870 95.10 0.5373 198.551 666.314
8 2001.56949 1.20000 197.274
9 216.57139 12.48564 1.496999 81.54 0.5374 186.080 1010.879
10 372.53916 (可変) 183.997
11* -73071.60959 2.20000 2.003300 28.27 0.5980 46.735 -55.496
12 56.18822 8.59820 41.636
13 -63.32560 1.40000 1.834000 37.16 0.5775 40.462 -37.351
14 62.71093 8.69492 1.959060 17.47 0.6599 39.566 34.417
15 -66.78678 1.51820 39.183
16 -51.49036 1.60000 1.882997 40.76 0.5667 38.358 -47.100
17 226.27163 (可変) 37.865
18 211.69445 7.52775 1.595220 67.74 0.5442 61.514 190.610
19* -243.06787 0.50000 62.181
20 273.48577 8.73422 1.595220 67.74 0.5442 62.939 161.635
21 -147.44671 0.20000 63.043
22 778.09768 2.50000 1.846660 23.78 0.6205 62.121 -166.709
23 120.29490 6.00935 1.438750 94.93 0.5343 61.221 308.402
24 1046.36475 (可変) 61.101
25 104.79879 2.50000 1.846660 23.78 0.6205 60.833 -349.121
26 76.71439 11.01805 1.595220 67.74 0.5442 59.628 89.918
27* -169.48400 (可変) 59.081
28(絞り) ∞ 2.36822 29.373
29 -89.03149 2.00000 1.816000 46.62 0.5568 28.698 -20.703
30 21.19400 11.91473 1.846660 23.78 0.6205 27.513 24.270
31 -737.35131 7.78511 26.359
32 -31.36783 2.00000 1.882997 40.76 0.5667 24.441 -17.675
33 32.36570 8.63520 1.620411 60.29 0.5426 26.003 46.225
34 -234.07138 6.76154 28.279
35 -130.69482 6.66518 1.589130 61.14 0.5406 32.060 58.965
36 -28.04978 9.16258 33.116
37 319.52271 2.00000 1.882997 40.76 0.5667 32.000 -32.330
38 26.26833 8.58866 1.518229 58.90 0.5456 31.410 33.381
39 -45.53131 2.02791 31.559
40 126.09468 8.60709 1.487490 70.23 0.5300 31.722 46.804
41 -27.34549 2.00000 1.882997 40.76 0.5667 31.555 -36.180
42 -189.85376 0.19963 33.064
43 218.32118 9.40095 1.531717 48.84 0.5630 33.531 50.688
44 -30.45438 10.00000 34.228
45 ∞ 33.00000 1.608590 46.44 0.5664 60.000 0.000
46 ∞ 13.20000 1.516330 64.15 0.5352 60.000 0.000
47 ∞ 15.07578 60.000
像面 ∞

非球面データ
第11面
K = 1.69407e+006 A 4= 7.95307e-007 A 6=-9.70819e-011 A 8= 2.85357e-013

第19面
K =-1.45313e+001 A 4= 1.51572e-007 A 6= 2.29624e-011 A 8=-3.73351e-015

第27面
K = 7.92880e+000 A 4= 4.02021e-007 A 6= 2.13607e-011 A 8= 1.56802e-014

各種データ
ズーム比 100.00

焦点距離 9.00 28.46 249.84 899.98
Fナンバー 1.80 1.80 1.86 4.50
半画角 31.43 10.94 1.26 0.35
像高 5.50 5.50 5.50 5.50
レンズ全長 649.62 649.62 649.62 649.62

d10 2.78 102.78 191.99 206.13
d17 263.53 152.41 59.76 2.12
d24 37.64 32.13 0.75 9.46
d27 3.00 19.64 54.45 89.25

入射瞳位置 133.88 423.37 2798.46 13226.17
射出瞳位置 162.00 162.00 162.00 162.00
前側主点位置 143.43 457.35 3473.15 19639.08
後側主点位置 6.08 -13.39 -234.77 -884.91

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 1 268.44 118.28 68.00 -19.95
2 11 -24.98 24.01 6.61 -9.08
3 18 115.10 25.47 3.39 -13.00
4 25 121.89 13.52 3.00 -5.41
5 28 39.60 146.32 54.10 14.31

実施例３のズームレンズも、実施例１のズームレンズと同様の構成を有する。
図１１は本発明の実施例３（数値実施例３）のズームレンズの広角端（焦点距離、ｆ＝８．９ｍｍ）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。
実施例３において、第１レンズ群Ｕ１は第１レンズ面〜第１０レンズ面に対応する。第２レンズ群Ｕ２は第１１レンズ面〜第１７レンズ面に対応する。第３レンズ群Ｕ３は第１８レンズ面〜第２４レンズ面に対応する。第４レンズ群Ｕ４は第２５レンズ面〜第２７レンズ面に対応する。

広角端から望遠端への変倍に際して、第２レンズ群Ｕ２は像側へ直線的に移動するとき、第３レンズ群Ｕ３はズーム中間で非直線的な軌跡を描きながら概ね像側から物体側へ移動する。実施例１と比べ、特に望遠端で第３レンズ群Ｕ３と第４レンズ群Ｕ４の間隔を広げており、高ズーム比化に有利な軌跡をとっている。

４つのズーム位置の中で２番目がズーム位置ｚ１（ｆ＝２９．１５ｍｍ）であり、この焦点距離の近傍にて第１レンズ群Ｕ１のレンズ径を決定している。３番目がズーム位置ｚ２（ｆ＝２３９．８４ｍｍ）であり、第２群の結像倍率β２は−１である。この焦点距離近傍にて第３及び第４レンズ群Ｕ３、Ｕ４のレンズ径を決定している。

第１１レンズ面、第１９レンズ面、第２５レンズ面は非球面形状である。第１１レンズ面は主に広角側の歪曲収差の補正を、第１９レンズ面と第２５レンズ面は広角側におけるコマ収差等の軸外収差、望遠側における球面収差の補正を行っている。

図１２は、数値実施例３の、（Ａ）広角端、（Ｂ）ズーム位置（焦点距離）ｚ１、ｆ＝２９．１５ｍｍ、（Ｃ）ズーム位置（焦点距離）ｚ２、ｆ＝２３９．８４ｍｍ、（Ｄ）望遠端ｆ＝１０２３．５０ｍｍにおける無限遠物体に合焦しているときの収差図である。

後述する表１に示すように数値実施例３は条件式（１）〜（１３）の何れの条件式も満足している。実施例３は１１５倍の高ズーム比で広角端における撮影画角（画角）６３．４３°と広画角化を達成している。そして、ズーム全域において諸収差を良好に補正した高い光学性能を得ている。

数値実施例３
単位 mm

面データ
面番号 r d nd vd θgF 有効径 焦点距離
1 5793.01429 6.00000 1.834000 37.16 0.5775 208.891 -433.304
2 342.03734 2.31956 199.751
3 349.17389 26.51749 1.433870 95.10 0.5373 199.455 513.399
4 -605.23335 26.73333 198.379
5 325.51120 20.05077 1.433870 95.10 0.5373 198.447 687.627
6 -3616.03833 0.25000 197.997
7 256.83401 19.77079 1.433870 95.10 0.5373 193.358 670.178
8 2109.25001 1.20000 192.135
9 212.14116 14.00000 1.496999 81.54 0.5374 181.652 887.023
10 398.85802 (可変) 179.132
11* 16798.45555 2.20000 2.003300 28.27 0.5980 53.086 -68.567
12 69.07870 8.46954 47.566
13 -91.37436 1.40000 1.882997 40.76 0.5667 46.070 -37.966
14 53.82530 10.47934 1.959060 17.47 0.6599 43.782 33.222
15 -72.94882 1.93558 43.060
16 -52.81839 1.60000 1.903660 31.32 0.5946 41.501 -41.775
17 137.85390 (可変) 40.315
18 140.80509 9.33322 1.592820 68.63 0.5446 69.730 182.507
19* -462.54928 0.50000 70.270
20 161.16576 10.79574 1.592820 68.63 0.5446 71.263 146.256
21 -184.35912 0.20000 71.080
22 113.12109 2.50000 1.805181 25.42 0.6161 68.138 -142.208
23 56.59845 14.31731 1.438750 94.93 0.5343 64.707 124.475
24 -1547.77025 (可変) 63.772
25* 159.86250 3.50000 1.666800 33.05 0.5957 60.822 -320.019
26 90.86623 8.06085 1.639999 60.08 0.5370 58.755 136.070
27 -2232.09151 (可変) 57.643
28(絞り) ∞ 2.90925 31.311
29 -106.27972 1.40000 1.816000 46.62 0.5568 30.117 -31.760
30 34.71034 0.20000 28.961
31 31.64649 6.15981 1.808095 22.76 0.6307 29.202 40.347
32 734.91671 5.53173 28.501
33 -72.89730 1.40000 1.882997 40.76 0.5667 26.663 -53.865
34 140.43195 22.71861 26.504
35 -90.86857 1.80000 1.639999 60.08 0.5370 28.109 -96.116
36 194.27351 2.92242 1.846660 23.78 0.6205 28.686 -1100.236
37 159.90459 3.03000 29.089
38 1087.63312 6.23090 1.487490 70.23 0.5300 30.107 93.109
39 -47.44488 0.20000 31.035
40 -169.19629 1.60000 1.882997 40.76 0.5667 31.160 -46.159
41 54.34597 9.62001 1.496999 81.54 0.5374 31.715 47.323
42 -39.22444 0.20000 32.874
43 1288.47832 7.47811 1.548141 45.79 0.5685 32.981 66.762
44 -37.78760 1.60000 1.882997 40.76 0.5667 33.012 -72.972
45 -92.43419 0.20000 33.695
46 54.60772 9.79868 1.487490 70.23 0.5300 33.726 64.306
47 -69.81636 14.00000 32.678
48 ∞ 33.00000 1.608590 46.44 0.5664 60.000 0.000
49 ∞ 13.20000 1.516330 64.15 0.5352 60.000 0.000
50 ∞ 11.99775 60.000
像面 ∞

非球面データ
第11面
K =-4.15562e+006 A 4= 9.64938e-007 A 6=-2.11065e-010 A 8= 4.00855e-013

第19面
K =-7.63858e+001 A 4= 1.91972e-007 A 6= 2.39994e-011 A 8= 3.29461e-016

第25面
K = 2.26047e+000 A 4=-9.56035e-008 A 6=-2.25528e-011 A 8= 1.13017e-014

各種データ
ズーム比 115.00

焦点距離 8.90 29.15 239.84 1023.50
Fナンバー 1.80 1.80 1.80 5.30
半画角 31.71 10.69 1.31 0.31
像高 5.50 5.50 5.50 5.50
レンズ全長 636.89 636.89 636.89 636.89

d10 2.74 100.13 180.34 199.14
d17 280.68 169.66 66.02 2.00
d24 1.15 8.92 1.97 83.44
d27 3.00 8.85 39.23 2.98

入射瞳位置 136.55 430.01 2366.06 15446.07
射出瞳位置 151.11 151.11 151.11 151.11
前側主点位置 146.02 465.26 3019.42 23999.92
後側主点位置 3.10 -17.15 -227.85 -1011.50

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 260.74 116.84 67.49 -18.81
2 11 -26.63 26.08 8.33 -8.15
3 18 77.31 37.65 6.15 -18.81
4 25 240.15 11.56 0.32 -6.69
5 28 39.14 145.20 55.23 16.79

実施例４のズームレンズも、実施例１のズームレンズと同様の構成を有する。
図１３は本発明の実施例４（数値実施例４）のズームレンズの広角端（焦点距離、ｆ＝８．９ｍｍ）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。
実施例４において、第１レンズ群Ｕ１は第１レンズ面〜第１０レンズ面に対応する。第２レンズ群Ｕ２は第１１レンズ面〜第１７レンズ面に対応する。第３レンズ群Ｕ３は第１８レンズ面〜第２４レンズ面に対応する。第４レンズ群Ｕ４は第２５レンズ面〜第２８レンズ面に対応する。

広角端から望遠端への変倍に際して、第２レンズ群Ｕ２は像側へ直線的に移動するとき、第３レンズ群Ｕ３はズーム中間で非直線的な軌跡を描きながら概ね像側から物体側へ移動する。

４つのズーム位置の中で２番目がズーム位置ｚ１（ｆ＝２９．４６ｍｍ）であり、この焦点距離の近傍にて第１レンズ群Ｕ１のレンズ径を決定している。３番目がズーム位置ｚ２（ｆ＝２５１．９７ｍｍ）であり、第２群の結像倍率β２は−１である。この焦点距離近傍にて第３及び第４レンズ群Ｕ３、Ｕ４のレンズ径を決定している。

第１１レンズ面、第１９レンズ面、第２５レンズ面は非球面形状である。第１１レンズ面は主に広角側の歪曲収差の補正を、第１９レンズ面と第２５レンズ面は広角側におけるコマ収差等の軸外収差、望遠側における球面収差の補正を行っている。

図１４は数値実施例４の、（Ａ）広角端、（Ｂ）ズーム位置（焦点距離）ｚ１、ｆ＝２９．４６ｍｍ、（Ｃ）ズーム位置（焦点距離）ｚ２、ｆ＝２５１．９７ｍｍ、（Ｄ）望遠端ｆ＝１０６８．００ｍｍにおける無限遠物体に合焦しているときの収差図である。

後述する表１に示すように数値実施例４は条件式（１）〜（１３）の何れの条件式も満足している。実施例４は１２０倍の高ズーム比で広角端における撮影画角（画角）６３．４３°と広画角化を達成している。そして、ズーム全域において諸収差を良好に補正した高い光学性能を得ている。

数値実施例４
単位 mm

面データ
面番号 r d nd vd θgF 有効径 焦点距離
1 6797.00000 6.00000 1.834000 37.16 0.5775 201.250 -427.333
2 340.55544 2.16846 194.288
3 344.60560 27.02980 1.433870 95.10 0.5373 195.026 483.368
4 -526.41708 25.44604 195.609
5 317.11504 18.90832 1.433870 95.10 0.5373 198.517 739.359
6 22370.55003 0.25000 198.012
7 252.02981 19.58207 1.433870 95.10 0.5373 193.671 681.551
8 1642.44953 1.20000 192.440
9 210.80230 14.00000 1.496999 81.54 0.5374 182.269 793.425
10 441.44413 (可変) 180.524
11* -7064.01182 2.20000 2.003300 28.27 0.5980 46.419 -52.950
12 53.98674 8.05582 41.271
13 -77.05757 1.40000 1.834807 42.71 0.5642 40.179 -36.203
14 50.59902 7.75585 1.959060 17.47 0.6597 38.937 35.987
15 -104.71398 1.71806 38.522
16 -65.38717 1.60000 1.882997 40.76 0.5667 37.931 -53.580
17 176.81880 (可変) 37.365
18 211.53009 8.67340 1.618000 63.33 0.5441 73.576 170.014
19* -207.02964 0.50000 74.108
20 182.48621 9.64438 1.592010 67.02 0.5357 75.372 164.013
21 -204.97727 0.20000 75.260
22 183.20446 2.50000 1.805181 25.42 0.6161 72.978 -133.668
23 67.77481 12.64284 1.438750 94.93 0.5343 69.956 154.085
24 ∞ (可変) 69.529
25* 146.28125 3.50000 1.737999 32.26 0.5899 68.244 -325.200
26 90.20692 0.18229 66.362
27 89.84076 9.06852 1.651597 58.55 0.5426 66.363 116.192
28 -474.37141 (可変) 65.886
29(絞り) ∞ 2.58913 29.588
30 -78.87459 1.80000 1.816000 46.62 0.5568 28.804 -25.127
31 28.18412 5.33716 1.808095 22.76 0.6307 27.782 36.015
32 621.40708 5.00436 27.510
33 -30.07184 3.99834 1.816000 46.62 0.5568 27.130 -22.704
34 51.83074 14.30965 1.548141 45.79 0.5685 30.187 35.877
35 -28.82109 29.22478 33.552
36 -340.35564 13.14140 1.487490 70.23 0.5300 34.787 89.125
37 -39.13525 0.19997 35.329
38 -93.01765 3.79997 1.834000 37.16 0.5775 34.073 -36.976
39 47.44248 7.03399 1.487490 70.23 0.5300 33.564 53.123
40 -54.65398 4.36774 33.700
41 -3347.51559 9.43058 1.517417 52.43 0.5564 32.558 60.172
42 -31.01546 1.54305 1.882997 40.76 0.5667 32.036 -58.211
43 -79.33522 0.94307 32.682
44 68.15021 5.01899 1.517417 52.43 0.5564 33.029 72.477
45 -82.10984 15.00000 32.882
46 ∞ 33.00000 1.608590 46.44 0.5664 60.000 0.000
47 ∞ 13.20000 1.516330 64.15 0.5352 60.000 0.000
48 ∞ 9.99980 60.000
像面 ∞

非球面データ
第11面
K =-2.36774e+005 A 4= 5.62251e-007 A 6= 1.21054e-010 A 8=-1.11890e-013

第19面
K =-2.02204e+001 A 4=-4.61496e-008 A 6= 4.15741e-011 A 8=-2.11496e-015

第25面
K = 3.71110e+000 A 4=-1.10320e-007 A 6=-4.77366e-011 A 8= 5.69740e-015

各種データ
ズーム比 120.00

焦点距離 8.90 29.46 251.97 1068.00
Fナンバー 1.80 1.80 1.80 5.50
半画角 31.72 10.58 1.25 0.30
像高 5.50 5.50 5.50 5.50
レンズ全長 669.52 669.52 669.52 669.52

d10 2.77 102.87 181.18 197.68
d17 280.86 169.52 69.26 2.00
d24 19.22 16.15 1.09 38.20
d28 3.50 17.82 54.83 68.47

入射瞳位置 129.67 436.82 2659.43 17257.92
射出瞳位置 133.28 133.28 133.28 133.28
前側主点位置 139.21 473.31 3426.38 27578.10
後側主点位置 1.10 -19.46 -241.97 -1058.00

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 1 255.48 114.58 65.47 -19.09
2 11 -24.37 22.73 6.48 -8.41
3 18 91.75 34.16 4.55 -17.75
4 25 182.76 12.75 1.83 -5.91
5 29 37.03 168.94 53.49 12.97

実施例５のズームレンズも、実施例１のズームレンズと同様の構成を有する。
図１５は本発明の実施例５（数値実施例５）のズームレンズの広角端（焦点距離、ｆ＝６．７５ｍｍ）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。
実施例５において、第１レンズ群Ｕ１は第１レンズ面〜第１９レンズ面に対応する。第２レンズ群Ｕ２は第２０レンズ面〜第２６レンズ面に対応する。第３レンズ群Ｕ３は第２７レンズ面〜第３３レンズ面に対応する。第４レンズ群Ｕ４は第３４レンズ面〜第３７レンズ面に対応する。

広角端から望遠端への変倍に際して、第２レンズ群Ｕ２は像側へ直線的に移動するとき、第３レンズ群Ｕ３はズーム中間で非直線的な軌跡を描きながら概ね像側から物体側へ移動する。

４つのズーム位置の中で２番目がズーム位置ｚ１（ｆ＝１５．５３ｍｍ）であり、この焦点距離の近傍にて第１レンズ群Ｕ１のレンズ径を決定している。３番目がズーム位置ｚ２（ｆ＝６６．５７ｍｍ）であり、第２群の結像倍率β２は−１である。この焦点距離近傍にて第３及び第４レンズ群Ｕ３、Ｕ４のレンズ径を決定している。

第２０レンズ面、第２８レンズ面、第３６レンズ面は非球面形状である。第２０レンズ面は主に広角側の歪曲収差の補正を、第２８レンズ面と第３６レンズ面は広角側におけるコマ収差等の軸外収差、望遠側における球面収差の補正を行っている。

図１６は数値実施例５の、（Ａ）広角端、（Ｂ）ズーム位置（焦点距離）ｚ１、ｆ＝１５．５３ｍｍ、（Ｃ）ズーム位置（焦点距離）ｚ２、ｆ＝６６．５７ｍｍ、（Ｄ）望遠端ｆ＝１８９．００ｍｍにおける無限遠物体に合焦しているときの収差図である。

後述する表１に示すように数値実施例５は条件式（１）〜（１３）の何れの条件式も満足している。実施例５は２８倍の高ズーム比で広角端における撮影画角（画角）７８．３５°と広画角化を達成している。そして、ズーム全域において諸収差を良好に補正した高い光学性能を得ている。

数値実施例５
単位 mm

面データ
面番号 r d nd vd θgF 有効径 焦点距離
1 378.48165 5.35000 1.772499 49.60 0.5521 173.904 -187.094
2 104.30474 48.15487 146.481
3 -173.47322 4.40000 1.696797 55.53 0.5433 145.316 -196.555
4 671.08887 0.09299 147.557
5 254.55301 10.80583 1.805181 25.42 0.6161 149.871 408.755
6 1068.64458 6.57913 149.641
7 7885.69945 19.25204 1.433870 95.10 0.5373 149.297 410.445
8 -182.52731 0.09864 149.114
9 -3663.98983 4.20000 1.720467 34.70 0.5834 141.093 -319.066
10 247.17073 18.69132 1.496999 81.54 0.5374 137.025 298.379
11 -364.03637 26.28305 136.423
12 690.30071 19.68226 1.433870 95.10 0.5373 144.884 378.469
13 -214.30176 1.59065 145.526
14 167.28801 4.30000 1.755199 27.51 0.6103 145.009 -491.750
15 114.35424 0.83582 140.142
16 117.62468 28.01647 1.496999 81.54 0.5374 140.143 227.201
17 -2803.18358 0.08859 139.297
18 151.65937 14.73531 1.620411 60.29 0.5426 133.613 308.708
19 691.06916 (可変) 132.224
20* 556.45781 2.50000 1.772499 49.60 0.5521 53.422 -61.232
21 43.70280 4.28305 45.834
22 64.47126 9.75889 1.808095 22.76 0.6307 44.558 41.845
23 -67.72978 1.50000 1.754998 52.32 0.5476 42.877 -39.310
24 53.76655 7.53861 36.839
25 -42.51256 1.50000 1.882997 40.76 0.5667 36.830 -68.641
26 -142.79643 (可変) 38.522
27 112.99500 7.64436 1.592400 68.30 0.5456 50.691 93.408
28* -106.42637 0.09674 50.932
29 125.97027 8.85939 1.438750 94.93 0.5343 50.737 110.391
30 -77.31383 0.49461 50.430
31 -91.08900 1.90000 1.755199 27.51 0.6103 49.719 -104.213
32 622.86364 5.76098 1.438750 94.93 0.5343 49.425 187.668
33 -94.88868 (可変) 49.337
34 1955.31277 2.00000 1.654115 39.70 0.5737 43.890 -302.260
35 180.45807 0.49332 43.272
36* 135.06046 5.25584 1.696797 55.53 0.5433 43.129 119.699
37 -217.01028 (可変) 42.570
38(絞り) ∞ 2.67000 27.734
39 -54.86213 1.50000 1.696797 55.53 0.5433 27.224 -25.352
40 26.51461 6.24999 1.808095 22.76 0.6307 26.657 53.806
41 59.79807 13.14691 26.041
42 -70.48387 1.50000 1.772499 49.60 0.5521 26.976 -32.407
43 39.47781 10.23452 1.603420 38.03 0.5835 28.165 29.651
44 -29.85502 0.19890 29.415
45 -32.28082 1.60000 1.816000 46.62 0.5568 29.339 -29.985
46 105.56305 13.27575 1.595509 39.24 0.5804 31.701 54.566
47 -45.12427 2.99970 35.694
48 -913.51893 5.46540 1.531717 48.84 0.5630 37.355 148.782
49 -73.28323 0.19985 37.925
50 203.90821 2.00000 1.882997 40.76 0.5667 37.900 -56.460
51 40.06134 9.17680 1.496999 81.54 0.5374 37.374 60.000
52 -109.00000 0.81000 37.843
53 93.58960 8.76092 1.496999 81.54 0.5374 38.141 71.946
54 -56.32992 2.00000 1.761821 26.52 0.6135 37.812 -87.076
55 -361.27717 0.20000 37.957
56 96.88656 8.64470 1.487490 70.23 0.5300 37.887 71.246
57 -52.83203 10.00000 37.389
58 ∞ 33.00000 1.608590 46.44 0.5664 50.000 0.000
59 ∞ 13.20000 1.516330 64.15 0.5352 50.000 0.000
60 ∞ 15.10183 50.000
像面 ∞

非球面データ
第20面
K =-2.04859e+002 A 4= 6.64887e-007 A 6=-2.22325e-011 A 8=-1.47253e-013

第28面
K =-1.67902e+000 A 4= 6.35831e-007 A 6= 1.31051e-011 A 8= 3.96102e-014

第36面
K = 8.78418e+000 A 4=-5.94570e-007 A 6=-3.43946e-010 A 8= 7.66112e-014

各種データ
ズーム比 28.00

焦点距離 6.75 15.53 66.57 189.00
Fナンバー 1.60 1.60 1.60 2.30
半画角 39.17 19.51 4.72 1.67
像高 5.50 5.50 5.50 5.50
レンズ全長 600.15 600.15 600.15 600.15

d19 2.01 43.76 93.00 108.06
d26 160.80 106.77 46.17 1.24
d33 0.66 8.84 0.67 29.79
d37 2.00 6.10 25.63 26.38

入射瞳位置 109.63 153.36 356.35 938.18
射出瞳位置 127.41 127.41 127.41 127.41
前側主点位置 116.79 171.03 462.38 1445.26
後側主点位置 8.35 -0.43 -51.46 -173.90

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 1 103.29 213.16 126.42 58.54
2 20 -28.75 27.08 11.34 -7.13
3 27 65.94 24.76 5.30 -11.92
4 34 196.50 7.75 3.90 -0.90
5 38 33.61 146.83 47.00 9.38

実施例６のズームレンズも、実施例１のズームレンズと同様の構成を有する。
図１７は本発明の実施例６（数値実施例６）のズームレンズの広角端（焦点距離、ｆ＝８．９ｍｍ）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。
実施例６において、第１レンズ群Ｕ１は第１レンズ面〜第１２レンズ面に対応する。第２レンズ群Ｕ２は第１３レンズ面〜第１９レンズ面に対応する。第３レンズ群Ｕ３は第２０レンズ面〜第２３レンズ面に対応する。第４レンズ群Ｕ４は第２４レンズ面〜第３０レンズ面に対応する。

広角端から望遠端への変倍に際して、第２レンズ群Ｕ２は像側へ直線的に移動するとき、第３レンズ群Ｕ３はズーム中間で非直線的な軌跡を描きながら概ね像側から物体側へ移動する。

４つのズーム位置の中で２番目がズーム位置ｚ１（ｆ＝２７．４１ｍｍ）であり、この焦点距離の近傍にて第１レンズ群Ｕ１のレンズ径を決定している。３番目がズーム位置ｚ２（ｆ＝２４３．０５ｍｍ）であり、第２群の結像倍率β２は−１である。この焦点距離近傍にて第３及び第４レンズ群Ｕ３、Ｕ４のレンズ径を決定している。

図１８は数値実施例６の、（Ａ）広角端、（Ｂ）ズーム位置（焦点距離）ｚ１、ｆ＝２７．４１ｍｍ、（Ｃ）ズーム位置（焦点距離）ｚ２、ｆ＝２４３．０５ｍｍ、（Ｄ）望遠端ｆ＝８０１．００ｍｍにおける無限遠物体に合焦しているときの収差図である。

後述する表１に示すように数値実施例６は条件式（１）〜（４）と条件式（６）〜（１３）の条件式を満足している。実施例６は９０倍の高ズーム比で広角端における撮影画角（画角）６３．４３°と広画角化を達成している。そして、ズーム全域において諸収差を良好に補正した高い光学性能を得ている。

数値実施例６
単位 mm

面データ
面番号 r d nd vd θgF 有効径 焦点距離
1 -3840.48133 6.00000 1.834000 37.16 0.5775 214.230 -434.925
2 403.67229 9.89821 207.669
3 415.24185 19.09246 1.433870 95.10 0.5373 206.456 789.235
4 -1953.41578 0.25000 205.637
5 1333.41693 17.19550 1.433870 95.10 0.5373 203.102 877.388
6 -532.55646 23.59261 202.314
7 336.79425 17.31671 1.433870 95.10 0.5373 189.759 740.645
8 -7293.94593 0.25000 188.139
9 321.37720 13.61893 1.433870 95.10 0.5373 179.391 889.214
10 1876.33483 1.20000 178.277
11 168.02303 13.65906 1.438750 94.93 0.5343 167.502 814.332
12 308.62327 (可変) 165.693
13 352.11125 2.00000 1.882997 40.76 0.5667 44.881 -50.578
14 39.73153 8.41426 39.029
15 -83.78395 1.90000 1.816000 46.62 0.5568 38.233 -86.579
16 470.48958 4.68482 37.542
17 -87.16000 1.90000 1.882997 40.76 0.5667 37.042 -40.491
18 61.84980 6.11891 1.959060 17.47 0.6597 37.671 52.367
19 -273.32589 (可変) 37.825
20 -537.16487 11.28035 1.496999 81.54 0.5374 68.709 171.597
21 -74.29980 2.08138 70.208
22 -64.63738 4.00000 1.772499 49.60 0.5521 70.267 -503.872
23 -79.52886 (可変) 73.508
24 118.20775 12.96189 1.595220 67.74 0.5442 78.604 143.680
25 -300.41148 0.30000 78.274
26 97.31622 2.50000 1.805181 25.42 0.6161 75.086 -153.673
27 54.06450 14.25979 1.438750 94.93 0.5343 70.718 153.419
28 250.00000 1.37579 69.772
29 140.17903 6.88080 1.595220 67.74 0.5442 68.929 234.681
30 ∞ (可変) 68.022
31 ∞ 3.96569 36.558
32 -173.66465 1.80000 1.816000 46.62 0.5568 34.777 -46.072
33 48.52009 6.62831 1.808095 22.76 0.6307 33.578 66.615
34 422.18953 15.12736 32.747
35 -30.24187 4.00000 1.816000 46.62 0.5568 29.207 -26.240
36 79.08126 15.65493 1.548141 45.79 0.5685 32.229 41.506
37 -29.91087 27.64508 35.913
38 -90.58133 7.38653 1.487490 70.23 0.5300 33.561 221.927
39 -50.70117 6.06918 34.010
40 208.40845 4.00000 1.834000 37.16 0.5775 31.669 -43.820
41 30.98826 6.02036 1.487490 70.23 0.5300 30.191 55.067
42 -192.83598 0.66686 30.202
43 462.30374 6.74306 1.517417 52.43 0.5564 30.103 46.175
44 -25.18820 4.00000 1.882997 40.76 0.5667 30.001 -43.018
45 -79.44703 0.39662 31.685
46 123.45357 5.90802 1.517417 52.43 0.5564 31.905 59.284
47 -40.39048 15.00000 31.839
48 ∞ 33.00000 1.608590 46.44 0.5664 60.000 0.000
49 ∞ 13.20000 1.516330 64.15 0.5352 60.000 0.000
50 ∞ 9.97627 60.000
像面 ∞

各種データ
ズーム比 90.00

焦点距離 8.90 27.41 243.05 801.00
Fナンバー 1.85 1.85 1.85 4.50
半画角 31.72 11.35 1.30 0.39
像高 5.50 5.50 5.50 5.50
レンズ全長 684.45 684.45 684.45 684.45

d12 2.63 103.91 178.71 192.28
d19 269.77 174.75 63.25 4.80
d23 19.12 2.13 1.54 9.31
d30 3.00 13.73 51.02 88.14

入射瞳位置 131.20 432.17 2288.20 8438.66
射出瞳位置 129.62 129.62 129.62 129.62
前側主点位置 140.76 465.86 3025.03 14602.36
後側主点位置 1.08 -17.43 -233.08 -791.02

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 1 248.81 122.07 74.99 -14.54
2 13 -25.22 25.02 5.10 -13.60
3 20 268.45 17.36 14.10 2.32
4 24 94.47 38.28 7.00 -19.18
5 31 43.17 177.21 67.98 11.30

「Ｅ−Ｚ」は「×１０^-Z」を意味する

以上のように本発明のズームレンズは、各レンズ群の屈折力配置や変倍用の移動レンズ群の移動軌跡等を適切に規定している。これにより、高ズーム比化と広画角化を両立しつつ、諸収差を良好に補正したズームレンズを得ることができる。

図１９は実施例１〜６のズームレンズを撮影光学系として用いた撮像装置（テレビカメラシステム）の要部概略図である。図１９において１０１は実施例１〜６のいずれかのズームレンズである。１２４はカメラである。ズームレンズ１０１はカメラ１２４に対して着脱可能となっている。１２５はカメラ１２４にズームレンズ１０１を装着することで構成される撮像装置である。ズームレンズ１０１は第１レンズ群Ｕ１Ｆ、変倍部ＬＺ、結像用の第４レンズ群Ｕ４Ｒを有している。第１レンズ群Ｕ１Ｆは合焦用レンズ群が含まれている。

変倍部ＬＺは変倍のために光軸上を移動する第２レンズ群Ｕ２と、変倍に伴う像面変動を補正するために光軸上を移動する第３レンズ群Ｕ３、第４レンズ群Ｕ４が含まれている。ＳＰは開口絞りである。第４レンズ群Ｕ４Ｒは光路中より挿抜可能なレンズユニットＩＥ’、ＩＥを有している。レンズユニットＩＥ、ＩＥ’を切り替えることで、ズームレンズ１０１の全系の焦点距離範囲を変位している。１１４、１１５は各々第１レンズ群Ｕ１Ｆ、ズーム部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。

１１６〜１１８は駆動機構１１４、１１５および開口絞りＳＰを電動駆動するモータ（駆動手段）である。１１９〜１２１は、第１レンズ群Ｕ１Ｆやズーム部ＬＺの光軸上の位置や、開口絞りＳＰの絞り径を検出するため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。カメラ１２４において、１０９はカメラ１２４内の光学フィルタや色分解光学系に相当するガラスブロック、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１２４及びズームレンズ１０１の各種の駆動を制御するＣＰＵである。このように本発明のズームレンズをテレビカメラに適用することにより、高い光学性能を有する撮像装置を実現している。

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いうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

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
Ｕ５ 第５レンズ群

Claims (10)

1. 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レンズ群、変倍に際して移動する負の屈折力の第２レンズ群、変倍に際して移動する正の屈折力の第３レンズ群、変倍に際して移動する正の屈折力の第４レンズ群、変倍のためには不動の正の屈折力の第５レンズ群から構成されるズームレンズにおいて、
   前記第１レンズ群乃至第５レンズ群のそれぞれは少なくとも正負１枚ずつのレンズを含み、前記第４レンズ群の正レンズの平均アッベ数をνｐ、前記第４レンズ群の負レンズの平均アッベ数をνｎ、前記第２レンズ群の広角端における結像倍率をβ２ｗ、前記第２レンズ群の望遠端における結像倍率をβ２ｔ、前記第２レンズ群が結像倍率−１倍のズーム位置ｚ２における前記第３レンズ群と前記第４レンズ群からなる合成レンズ群の結像倍率をβ３４ｚ２としたとき、
   １０＜νｐ−νｎ＜５４
   −１＜β２ｗ＜−０．０５
   −５＜β２ｔ＜−１
   −１＜β３４ｚ２＜−０．３
   を満足することを特徴とするズームレンズ。
2. 前記第３レンズ群は広角端から望遠端への変倍に際して結像倍率−１倍の点を通過し、前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３、前記第４レンズ群の焦点距離をｆ４としたとき、
   ０．１＜ｆ３／ｆ４＜１．０
   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。
3. 前記第４レンズ群の最も物体側の負レンズの物体側の面の曲率半径をＲ４１、前記第４レンズ群の最も物体側の負レンズの像側の面の曲率半径をＲ４２としたとき、
   ０．５＜（Ｒ４１＋Ｒ４２）／（Ｒ４１−Ｒ４２）＜１０
   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。
4. 前記第２レンズ群の正レンズのアッベ数の平均値をν２ｐ、前記第２レンズ群の正レンズの部分分散値の平均値をθ２ｐ、前記第２レンズ群の負レンズのアッベ数の平均値をν２ｎ、前記第２レンズ群の負レンズの部分分散比の平均値をθ２ｎとしたとき、
   −５．５×１０^-3＜（θ２ｐ−θ２ｎ）／（ν２ｐ−ν２ｎ）＜−２．０×１０^-3
   を満足することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載のズームレンズ。
5. 前記第３レンズ群の正レンズのアッベ数の平均値をν３ｐ、前記第３レンズ群の正レンズの部分分散比の平均値をθ３ｐ、前記第３レンズ群の負レンズのアッベ数の平均値をν３ｎ、前記第３レンズ群の負レンズの部分分散比の平均値をθ３ｎ、前記第４レンズ群の正レンズのアッベ数の平均値をν４ｐ、前記第４レンズ群の正レンズの部分分散比の平均値をθ４ｐ、前記第４レンズ群の負レンズのアッベ数の平均値をν４ｎ、前記第４レンズ群の負レンズの部分分散比の平均値をθ４ｎとしたとき、
   −２．５×１０^-3＜（θ３ｐ−θ３ｎ）／（ν３ｐ−ν３ｎ）＜−２．０×１０^-4
   −３．５×１０^-3＜（θ４ｐ−θ４ｎ）／（ν４ｐ−ν４ｎ）＜−５．０×１０^-4
   を満足することを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載のズームレンズ。
6. 広角端における前記第３レンズ群と前記第４レンズ群の合成焦点距離をｆ３４ｗ、前記ズームレンズのズーム比ｚとしたとき、ズーム比ｚ^0.25のズーム位置ｚ１における前記第３レンズ群と前記第４レンズ群の合成焦点距離をｆ３４ｚ１としたとき、
   ０．５＜ｆ３４ｗ／ｆ３４ｚ１＜１．０６
   を満足することを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載のズームレンズ。
7. 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、全系の望遠端における焦点距離をｆｔとしたとき、
   １．５＜｜ｆｔ／ｆ１｜＜５．０
   ３．０＜｜ｆ１／ｆ２｜＜１５．０
   を満足することを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載のズームレンズ。
8. 前記第２レンズ群の広角端と望遠端における横倍率の比をβ２ｗｔ、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群からなる合成レンズ群の広角端と望遠端における横倍率の比をβ３４ｗｔとしたとき、
   ２．０＜β２ｗｔ／β３４ｗｔ＜７．０
   を満足することを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載のズームレンズ。
9. 前記第４レンズ群は少なくとも１面が非球面で構成されており、正の屈折力の面が前記非球面である場合は光軸から周辺に向かい正の屈折力が弱くなる形状であり、負の屈折力の面が前記非球面である場合は光軸から周辺に向かい負の屈折力が強くなる形状である、ことを特徴とする請求項１乃至８の何れか１項に記載のズームレンズ。
10. 請求項１乃至９の何れか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。

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