JP6494245B2 - ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 - Google Patents

ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 Download PDF

Info

Publication number
JP6494245B2
JP6494245B2 JP2014220300A JP2014220300A JP6494245B2 JP 6494245 B2 JP6494245 B2 JP 6494245B2 JP 2014220300 A JP2014220300 A JP 2014220300A JP 2014220300 A JP2014220300 A JP 2014220300A JP 6494245 B2 JP6494245 B2 JP 6494245B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lens
lens group
zoom
group
lens unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2014220300A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2016090591A (ja
JP2016090591A5 (ja
Inventor
陽太郎 三條
陽太郎 三條
浩 入山
浩 入山
山田　智也
智也 山田
正和 小平
正和 小平
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP2014220300A priority Critical patent/JP6494245B2/ja
Priority to US14/920,231 priority patent/US20160124199A1/en
Publication of JP2016090591A publication Critical patent/JP2016090591A/ja
Publication of JP2016090591A5 publication Critical patent/JP2016090591A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6494245B2 publication Critical patent/JP6494245B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B15/00—Optical objectives with means for varying the magnification
    • G02B15/14—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective
    • G02B15/16—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective with interdependent non-linearly related movements between one lens or lens group, and another lens or lens group
    • G02B15/20—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective with interdependent non-linearly related movements between one lens or lens group, and another lens or lens group having an additional movable lens or lens group for varying the objective focal length
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B15/00—Optical objectives with means for varying the magnification
    • G02B15/14—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective
    • G02B15/145—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having five groups only
    • G02B15/1451—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having five groups only the first group being positive
    • G02B15/145125—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having five groups only the first group being positive arranged +--++
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B15/00—Optical objectives with means for varying the magnification
    • G02B15/14—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective
    • G02B15/16—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective with interdependent non-linearly related movements between one lens or lens group, and another lens or lens group
    • G02B15/163—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective with interdependent non-linearly related movements between one lens or lens group, and another lens or lens group having a first movable lens or lens group and a second movable lens or lens group, both in front of a fixed lens or lens group
    • G02B15/167—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective with interdependent non-linearly related movements between one lens or lens group, and another lens or lens group having a first movable lens or lens group and a second movable lens or lens group, both in front of a fixed lens or lens group having an additional fixed front lens or group of lenses
    • G02B15/17—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective with interdependent non-linearly related movements between one lens or lens group, and another lens or lens group having a first movable lens or lens group and a second movable lens or lens group, both in front of a fixed lens or lens group having an additional fixed front lens or group of lenses arranged +--

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Lenses (AREA)
  • Studio Devices (AREA)

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、特に放送用テレビカメラ、映画用カメラ、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に好適なものである。
近年、テレビカメラや映画用カメラ、ビデオカメラ、写真用カメラ等の撮像装置には、広画角、高ズーム比、小型軽量で且つ高い光学性能を有するズームレンズが求められている。広画角、高ズーム比のズームレンズとして、特許文献１、２で提案されているように最も物体側にズーミングのためには移動しない正の屈折力の群を配置し、全体として５つ以上の群により構成されるポジティブリード型のズームレンズが知られている。
特許文献１、２では正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、負の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群、正の屈折力の第５レンズ群で構成され、ズーム中間で第３レンズ群が物体側に凸状の移動軌跡のズームレンズが提案されている。
更に、第１レンズ群以外でフォーカス調整を行う所謂リアフォーカス方式のズームレンズが提案されている。特許文献３では、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、負の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群で構成され、第４レンズ群の一部によりフォーカス調整を行うズームレンズが提案されている。
特許第２６２１２４７号公報 特開２０１１−１０７６９３号公報 特開２００５−２９２６０５号公報
５群ズームレンズにおいて、広画角、高ズーム比、小型軽量で且つ高い光学性能を得るには特に第１レンズ群の屈折力及びズーミングに際して移動する第２、３、４レンズ群の屈折力やズーミングの際の移動軌跡を適切に設定することが重要となってくる。
従来のテレビカメラ用４群ズームレンズにおいて、更なる広画角、高ズーム比、小型軽量を実現しようとした場合、各レンズ群の屈折力を増大させる必要があり、諸収差の変動が増大してしまう問題が生じる。
更に、特に第１レンズ群の小型軽量化を達成しようとした場合、第１レンズ群のレンズ枚数を削減するか、第１レンズ群の屈折力を増大させる必要があるため、ズーミング及びフォーカス調整による諸収差の変動を抑制することが困難となる。
特許文献１では、広角端から望遠端にかけてズーミングを行う際に、第３レンズ群と第４レンズ群を異なる軌跡で移動させることにより、ズーム中間における光学性能を良好に補正しているが、小型軽量化は達成されていなかった。
特許文献２では、ズーミングに際して第３レンズ群の広角端から中間のズーム位置に至る移動軌跡を規定することで、特に第１レンズ群の小型軽量化を達成できる。
しかし、広画角、高ズーム比、更なる小型軽量化、且つ高い光学性能を実現しようとした場合、第１レンズ群フォーカスの廃止及び第１レンズ群のレンズ枚数の削減、加えて第１レンズ群及び第２〜４レンズ群の屈折力を適切に設定することが重要となる。その点において、特許文献２では第３レンズ群でフォーカス調整を行う場合の特に第１、３レンズ群の適切な屈折力の範囲を規定していなかった。
特許文献３では、リアフォーカス方式により第１レンズ群の小型軽量化が達成できる。しかし、放送用若しくは業務用ズームレンズで多く採用されている開口絞りより像側のレンズ群がズーミングのためには移動しない４群若しくは５群ズームレンズでは、一般的に最も像側の結像用のレンズ群の内部に焦点距離変換光学系が装脱可能な状態で配置される。そのため、リアフォーカス方式を採用すると焦点距離変換光学系装着時の望遠側、物体距離至近側におけるフォーカス調整による繰り出し量が増大してしまう問題があった。
本発明は、例えば、広画角、高ズーム比、小型軽量、および全ズーム範囲にわたる高い光学性能の点で有利なズームレンズ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、ズーミングのためには移動しない正の屈折力の第１レンズ群と、ズーミングのために移動する負の屈折力の第２レンズ群と、ズーミングのために移動する負の屈折力の第３レンズ群と、ズーミングのために移動する正の屈折力の第４レンズ群と、正の屈折力の第５レンズ群とから構成されるズームレンズであって、広角端から望遠端へのズーミングのために、前記第２レンズ群は物体側から像側へ移動し、無限遠から至近へのフォーカス調整のために、前記第３レンズ群は像側から物体側へ移動し、広角端における前記ズームレンズの焦点距離をｆｗとし、前記ズームレンズのズーム比をＺとし、前記ズームレンズが無限遠にフォーカス調整されていて前記第３レンズ群が最も物体側に位置するズーム位置での前記ズームレンズの焦点距離をｆｚとし、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１とし、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２とし、前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３とし、前記第４レンズ群の焦点距離をｆ４として、
ｆｗ×Ｚ0.07＜ｆｚ＜ｆｗ×Ｚ0.5
４．００＜｜ｆ１／ｆ２｜＜７．５０
２．００≦｜ｆ１／ｆ３｜＜４．００
０．９０＜｜ｆ１／ｆ４｜＜３．５０
なる条件式を満たすことを特徴としている。
本発明によれば、例えば、広画角、高ズーム比、小型軽量、および全ズーム範囲にわたる高い光学性能の点で有利なズームレンズを得られる。
本発明の数値実施例１のズームレンズの広角端で無限遠物体に合焦しているときのレンズ断面図である。 数値実施例１の物体距離無限遠での、（Ａ）広角端、（Ｂ）第３レンズ群が最も物体側に位置する焦点距離３１．０１ｍｍ、（Ｃ）望遠端における縦収差図である。 本発明の数値実施例２のズームレンズの広角端で無限遠物体に合焦しているときのレンズ断面図である。 数値実施例２の物体距離無限遠での、（Ａ）広角端、（Ｂ）第３レンズ群が最も物体側に位置する焦点距離２０．９８ｍｍ、（Ｃ）望遠端における縦収差図である。 本発明の数値実施例３のズームレンズの広角端で無限遠物体に合焦しているときのレンズ断面図である。 数値実施例３の物体距離無限遠での、（Ａ）広角端、（Ｂ）第３レンズ群が最も物体側に位置する焦点距離１１．８３ｍｍ、（Ｃ）望遠端における縦収差図である。 本発明の数値実施例４のズームレンズの広角端で無限遠物体に合焦しているときのレンズ断面図である。 数値実施例４の物体距離無限遠での、（Ａ）広角端、（Ｂ）第３レンズ群が最も物体側に位置する焦点距離１０．８９ｍｍ、（Ｃ）望遠端における縦収差図である。 本発明の数値実施例５のズームレンズの広角端で無限遠物体に合焦しているときのレンズ断面図である。 数値実施例５の物体距離無限遠での、（Ａ）広角端、（Ｂ）第３レンズ群が最も物体側に位置する焦点距３３．３９ｍｍ、（Ｃ）望遠端における縦収差図である。 本発明の数値実施例６のズームレンズの広角端で無限遠物体に合焦しているときのレンズ断面図である。 数値実施例６の物体距離無限遠での、（Ａ）広角端、（Ｂ）第３レンズ群が最も物体側に位置する焦点距離６０．７８ｍｍ、（Ｃ）望遠端における縦収差図である。 本発明の５群ズームレンズにおける近軸配置及び広角端から望遠端へのズーミングにかけての第２レンズ群Ｕ２、第３レンズ群Ｕ３、第４レンズ群Ｕ４の移動軌跡の説明図である。 本発明の撮像装置の要部概略図である。
次に各数値実施例の特徴について説明する。
本発明のズームレンズは、物体側から像側へ順に、ズーミングのためには移動しない正の屈折力の第１レンズ群Ｕ１を有している。更に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Ｕ２、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Ｕ３、ズーミングに際して移動する正の屈折力の第４レンズ群Ｕ４、開口絞りＳＰ、ズーミングのためには移動しない正の屈折力の第５レンズ群Ｕ５から構成される。広角端から望遠端へのズーミングに際し、前記第２レンズ群Ｕ２は物体側から像側へ移動し、無限遠から至近へのフォーカス調整に際し、第３レンズ群Ｕ３は像側から物体側へ移動する。
以下に示す本発明の数値実施例のズームレンズは、レンズ群としては前述した第１〜５レンズ群の５つのレンズ群のみを備えるズームレンズを例示するが、本発明はこれに限定されない。例えば、第２レンズ群と第３レンズ群との間にズーミングに際して移動する負（又は正）の屈折力のレンズ群が配置されていても構わない。また第１レンズ群と第２レンズ群との間や、第３レンズ群と第４レンズ群との間や、第４レンズ群と第５レンズ群との間に、別のレンズ群が配置されていても構わない。
但し、本発明のズームレンズにおいては、最も物体側に配置されたレンズ群が第１レンズ群Ｕ１であり、例えば後述する数値実施例１〜６に関しては、最も像側に配置されたレンズ群が第５レンズ群Ｕ５である。更に、本数値実施例の第２レンズ群Ｕ２は広角端において第１レンズ群Ｕ１と隣接していることが望ましい。また、これら数値実施例に関しては、第３レンズ群Ｕ３をフォーカス調整に際して物体側に移動させている。
広角端におけるズームレンズの焦点距離をｆｗ、ズーム比（望遠端の焦点距離／広角端の焦点距離）をＺ、前記第３レンズ群が最も物体側に位置するズーム位置でのズームレンズの焦点距離をｆｚ、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２、前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３、前記第４レンズ群の焦点距離をｆ４とするとき、
ｆｗ×Ｚ0.07＜ｆｚ＜ｆｗ×Ｚ0.5 ・・・（１）
４．００＜｜ｆ１／ｆ２｜＜７．５０ ・・・（２）
２．００≦｜ｆ１／ｆ３｜＜４．００ ・・・（３）
０．９０＜｜ｆ１／ｆ４｜＜４．００ ・・・（４）
を満たしている。
放送用若しくは業務用ズームレンズの多くには、高ズーム比が容易な４群ズームレンズが用いられている。この４群ズームレンズは、物体側から像側へ順に、ズーミングのためには移動しない正の屈折力の第１レンズ群と、広角端から望遠端へのズーミングに際して、像側へ移動する変倍用の負の屈折力の第２レンズ群を有する。更に、第２レンズ群の移動に連動して光軸上を移動し、変倍に伴う像面変動を補正する正又は負の屈折力の第３レンズ群と、ズーミングのためには移動しない結像作用をする正の屈折力の第４レンズ群と、を有する。この４群ズームレンズにおいて、広角側で増倍をするためには、第２レンズ群を像側に大きく移動させなければならない。そうすると第１レンズ群と第２レンズ群の間隔が増大して、第１レンズ群へ入射する軸外光線の入射高さが増大する。この理由により、第１レンズ群へ入射する軸外光線の入射高さは広角端から少し望遠側へ入ったズーム位置ｆＭにおいて最も高くなる。第１レンズ群の特に物体側に位置するレンズの有効径は、このズーム位置ｆＭにおいて決定される。
また、４群ズームレンズにおいては、ズーミングに際しての第３レンズ群の移動軌跡は像面補正のために一意に決定される。具体的には、第３レンズ群は物体側に凸状の軌跡を描くように移動し、第２レンズ群の結像倍率が−１を通過するズーム位置において最も物体側に移動する。
これに対して、本発明のようなズーミングに際して移動するレンズ群が３つのレンズ群で構成されている場合、変倍に伴う像面変動の補正を第４レンズ群Ｕ４で補正を行う構成にすれば、ズーミングに際しての第３レンズ群Ｕ３の移動軌跡を任意に設定することができる。各数値実施例ではズーミングに際して第２レンズ群Ｕ２、第３レンズ群Ｕ３の移動軌跡を適切に設定することにより、第１レンズ群Ｕ１の有効径を縮小し、ズームレンズを小型化している。
各数値実施例のズームレンズにおいては、ズーム位置ｆＭにおいて第３レンズ群Ｕ３が、より物体側に移動する軌跡で構成されている。第３レンズ群Ｕ３がより物体側に移動することにより、第３レンズ群Ｕ３による増倍効果が得られる。第３レンズ群Ｕ３が増倍することにより第２レンズ群Ｕ２のズーミングの際の増倍分担値が減少し、第２レンズ群Ｕ２の移動量を低減することができる。その結果、ズーム位置ｆＭにおいて第１レンズ群Ｕ１へ入射する軸外光線の入射高さが減少し、第１レンズ群Ｕ１の有効径を小さくすることができる。また、第１レンズ群Ｕ１の有効径の減少に伴い、必然的にレンズ厚も薄くなる為、レンズ質量に支配的な第１レンズ群Ｕ１の小型軽量化を達成することができる。
図１３では本発明のズームレンズにおける近軸配置及び広角端から望遠端へのズーミングにかけての第２レンズ群Ｕ２、第３レンズ群Ｕ３、第４レンズ群Ｕ４の移動軌跡の説明図である。無限物体距離、及び至近物体距離にフォーカス調整した時の第３レンズ群Ｕ３の移動軌跡をそれぞれ実線、一点鎖線で示している。また、参考のために前述した第１レンズ群Ｕ１でフォーカス調整を行う４群ズームレンズの第２レンズ群Ｕ２、第３レンズ群Ｕ３の移動軌跡を点線で示している。
本発明のズームレンズにおいては、４群ズームレンズに対して、ズーム位置ｆＭにおける第２レンズ群Ｕ２の移動量が減少し、第３レンズ群Ｕ３の移動量が増大している。
条件式（１）は第３レンズ群Ｕ３がズーミングに際して移動し、最も物体側に位置するズーム位置ｆＭにおけるズームレンズの焦点距離ｆｚの範囲を規定するものである。焦点距離ｆｚをズーム位置ｆＭ又はその近傍に設定することにより、第１レンズ群Ｕ１の小型軽量化を容易にしている。
条件式（１）の上限値を上回ると、第１レンズ群Ｕ１の有効径の縮小効果が減少し、小型軽量化が困難となる。
条件式（１）の下限値を下回ると、第３レンズ群Ｕ３の広角側における急峻な移動によりズーミング及びフォーカス調整に際して球面収差、コマ収差等の変動が増大し、これらの収差を抑制することが困難となる。
条件式（２）は第１レンズ群Ｕ１の焦点距離と第２レンズ群Ｕ２の焦点距離の比を規定している。各レンズ群の屈折力は各レンズ群の焦点距離の逆数で定義される。
条件式（２）の上限値を上回ると、第２レンズ群Ｕ２の屈折力が第１レンズ群Ｕ１の屈折力に対して強くなり過ぎ、ズーミングに際して諸収差の変動が増大し、諸収差の変動の良好な抑制が困難となる。又、第１レンズ群Ｕ１の屈折力が第２レンズ群Ｕ２の屈折力に対して弱くなり過ぎ、第１レンズ群Ｕ１のレンズ径が増大し、第１レンズ群Ｕ１の小型軽量が困難となる。
条件式（２）の下限値を下回ると、第２レンズ群Ｕ２の屈折力が第１レンズ群Ｕ１の屈折力に対して弱くなり過ぎ、ズーミングに際して第２レンズ群Ｕ２の移動量が増大し、高ズーム比と小型軽量の両立を達成することが困難となる。又、第１レンズ群Ｕ１の屈折力が第３レンズ群Ｕ３の屈折力に対して強くなり過ぎ、第１レンズ群Ｕ１で発生する広角側の倍率色収差や歪曲、望遠側の球面収差など諸収差の変動の良好な抑制が困難となる。
更に好ましくは、条件式（２）を次の如く設定するのが良い。
４．５０＜｜ｆ１／ｆ２｜＜７．１０ ・・・（２ａ）
条件式（３）は第１レンズ群Ｕ１の焦点距離と第３レンズ群Ｕ３の焦点距離の比を規定している。
条件式（３）の上限値を上回ると、第３レンズ群Ｕ３の屈折力が第１レンズ群Ｕ１の屈折力に対して強くなり過ぎ、ズーミング及びフォーカス調整に際して球面収差やコマ収差など諸収差の変動が増大し、諸収差の変動の良好な補正が困難となる。又、第１レンズ群Ｕ１の屈折力が第３レンズ群Ｕ３の屈折力に対して弱くなり過ぎ、第１レンズ群Ｕ１のレンズ径が増大し、第１レンズ群Ｕ１の小型軽量が困難となる。
条件式（３）の下限値を下回ると、第３レンズ群Ｕ３の屈折力が第１レンズ群Ｕ１の屈折力に対して弱くなり過ぎ、ズーミングに際して第３レンズ群Ｕ３の移動量が増大し、高ズーム比と小型軽量の両立を達成することが困難となる。又、第１レンズ群Ｕ１の屈折力が第３レンズ群Ｕ３の屈折力に対して強くなり過ぎ、第１レンズ群Ｕ１で発生する広角側の倍率色収差や歪曲、望遠側の球面収差など諸収差の変動の良好な抑制が困難となる。
更に好ましくは、条件式（３）を次の如く設定するのが良い。
２．００≦｜ｆ１／ｆ３｜＜３．５０ ・・・（３ａ）
条件式（４）は第１レンズ群Ｕ１の焦点距離と第４レンズ群Ｕ４の焦点距離の比を規定している。
条件式（４）の上限値を上回ると、第４レンズ群Ｕ４の屈折力が第１レンズ群Ｕ１の屈折力に対して強くなり過ぎ、ズーミングに際して球面収差やコマ収差など諸収差の変動が増大し、諸収差の変動の良好な補正が困難となる。又、第１レンズ群Ｕ１の屈折力が第４レンズ群Ｕ４の屈折力に対して弱くなり過ぎ、第１レンズ群Ｕ１のレンズ径が増大し、第１レンズ群Ｕ１の小型軽量が困難となる。
条件式（４）の下限値を下回ると、第４レンズ群Ｕ４の屈折力が第１レンズ群Ｕ１の屈折力に対して弱くなり過ぎ、ズーミングに際して第４レンズ群Ｕ４の移動量が増大し、高ズーム比と小型軽量の両立を達成することが困難となる。又、第１レンズ群Ｕ１の屈折力が第４レンズ群Ｕ４の屈折力に対して強くなり過ぎ、第１レンズ群Ｕ１で発生する広角側の倍率色収差や歪曲、望遠側の球面収差など諸収差の変動の良好な抑制が困難となる。
更に好ましくは、条件式（４）を次の如く設定するのが良い。
１．３０＜｜ｆ１／ｆ４｜＜３．５０ ・・・（４ａ）
数値実施例１〜６では条件式（１）〜（４）を満たしている。
本発明では、図１３に示すようにズーミングに際して移動する第３レンズ群Ｕ３でフォーカス調整を行うことを規定している。第３レンズ群Ｕ３は像側から物体側へ移動させて無限遠物体から近距離物体へフォーカス調整を行う。第３レンズ群Ｕ３は焦点距離変換光学系よりも物体側に配置されるため、焦点距離変換光学系の着脱によりフォーカス調整による繰り出し量が変わることはない。また負の屈折力を有する第２レンズ群Ｕ２により、物体距離の変動による第３レンズ群Ｕ３の物点変動が抑制されるため、第３レンズ群Ｕ３の繰り出し量は少ない。これにより第１レンズ群Ｕ１のレンズ構成を簡略化できるため、ズームレンズの小型軽量化を達成できる。
尚、第２レンズ群Ｕ２でフォーカス調整を行おうとすると、特定のズームポジジョンでフォーカス調整ができないという問題が生じる。一方、第４レンズ群Ｕ４でフォーカス調整を行うことは可能であるが、第４レンズ群Ｕ４は第３レンズ群Ｕ３よりもレンズ径が増大するため、フォーカス駆動群の小型軽量化に不利である。
以上の構成及び各条件式を満たすことにより、本発明の各数値実施例のズームレンズは、広画角、高ズーム比、小型軽量で且つ全ズーム範囲に渡り高い光学性能を達成している。
本発明の更なる実施態様として、条件式（５）により無限遠物体に合焦している時の第２レンズ群Ｕ２の広角端及び、ズーム位置ｆｚにおける結像倍率を規定している。
０．０３＜β２ｚ／β２ｗ／Ｚ＜０．１５ ・・・（５）
条件式（５）の上限値を上回ると、ズーム位置ｆｚにおける第２レンズ群Ｕ２の増倍分担値が増大するため、第２レンズ群Ｕ２の移動量が増大する。これにより、第１レンズ群Ｕ１と第２レンズ群Ｕ２の空気間隔が増大するため、第１レンズ群Ｕ１の軸外光線高さが増大してしまうため、第１レンズ群Ｕ１の小型軽量が困難となる。
条件式（５）の下限値を下回ると、第２レンズ群Ｕ２の増倍分担値が過剰に小さくなるため、第３レンズ群Ｕ３の増倍分担値を過剰に増大させる必要がある。これにより、第３レンズ群Ｕ３の急峻な移動が必要となり、ズーミング及びフォーカス調整に際して球面収差、コマ収差などの変動が増大し、良好な収差の抑制が困難となる。
更に好ましくは、条件式（５）を次の如く設定するのが良い。
０．０５＜β２ｚ／β２ｗ／Ｚ＜０．１２ ・・・（５ａ）
本発明の更なる実施態様として、条件式（６）及び（７）により第１レンズ群の正レンズのパワーの和φ１ｐ及び第１レンズ群の負レンズの平均パワーφ１ｎを規定している。
１．００＜φ１ｐ×ｆ１＜２．００ ・・・（６）
−０．９０＜φ１ｎ×ｆ１＜−０．２０ ・・・（７）
条件式（６）の上限値及び条件式（７）の下限値を上回ると、第１レンズ群の各レンズの屈折力が強くなり過ぎる。これにより第１レンズ群内で発生する広角側の倍率色収差や歪曲、望遠端の球面収差など諸収差の変動が増大し、良好な収差の抑制が困難となる。更に、第１レンズ群内の各レンズの厚さが増大するため、第１レンズ群の小型軽量が困難となる。
条件式（６）の下限値及び条件式（７）の上限値を上回ると、第１レンズ群の各レンズの屈折力が弱くなり過ぎる。これにより第１レンズ群に適切な屈折力を持たせるためには、正レンズと負レンズの間隔を増大させる必要があるため、第１レンズ群の小型軽量が困難となる。
更に好ましくは、条件式（６）及び（７）を次の如く設定するのが良い。
１．２０＜φ１ｐ×ｆ１＜１．７０ ・・・（６ａ）
−０．８０＜φ１ｎ×ｆ１＜−０．３０ ・・・（７ａ）
本発明の更なる実施態様として、第１レンズ群を構成するレンズ枚数を規定している。本発明では、第１レンズ群が４枚又は５枚のレンズで構成されることを規定している。レンズ枚数を更に増やすと、第１レンズ群の小型軽量が困難となる。一方、レンズ枚数を更に減らすと、第１レンズ群を構成する各レンズの屈折力が強くなり過ぎるため、第１レンズ群内で発生する広角側の倍率色収差や歪曲、望遠端の球面収差など諸収差の変動が増大し、良好な収差の抑制が困難となる。
本発明の更なる実施態様として、開口絞り及び前記開口絞りより像側のレンズ群がズーミングのためには移動しないことを規定している。これによりＦ落ちポイントまでのＦナンバーを一定に保つことができる。
本発明の更なる実施態様として、開口絞りが第４レンズ群と第５レンズ群の間に位置することを規定している。これによりＦ落ちポイントまでのＦナンバーを一定に保つことができる。
本発明の更なる実施態様として、第５１レンズ群Ｕ５１と第５２レンズ群Ｕ５２との間の空気間隔を通過する軸上光線が広角端において光軸に対してなす傾角を規定している。
−３．０°＜θ＜＋３．０° ・・・（８）
但し、θは単位を度（°）とし、発散光線が光軸からなす角度を＋、収斂光線が光軸からなす角度を−とし、アフォーカル時をθ＝０．０゜とする。
これにより、焦点距離変換光学系ＦＤＣ装着時の良好な光学性能の達成と、必要十分なバックフォーカスの確保を両立させることができる。
条件式（８）の上限値を上回ると、焦点距離変換光学系ＦＤＣ装着時に軸上光線がＦＤＣに発散で入射し、ＦＤＣを構成する各レンズの屈折力が強くなり過ぎるため、良好な収差の抑制が困難となる。
条件式（８）の下限値を下回ると、第５２レンズ群Ｕ５２を通る軸上光線の高さが低くなるため、必要十分なバックフォーカスを確保することが困難になる。
更に好ましくは、条件式（８）を次の如く設定するのが良い。
−１．０°＜θ＜＋１．０° ・・・（８ａ）
本発明の更なる実施態様として、第５１レンズ群Ｕ５１の最終レンズ面の光線有効径、第５１レンズ群Ｕ５１と第５２レンズ群Ｕ５２の間の光軸上の空気間隔の長さの比を規定している。
０．５０＜Ｄ／ＥＡ＜３．００ ・・・（９）
これにより、焦点距離変換光学系ＦＤＣ装着時の良好な光学性能と、焦点距離変換光学系ＦＤＣのレンズ全長のコンパクト化を両立させることができる。
条件式（９）の上限値を上回ると、光線有効径ＥＡに対して空気間隔Ｄが長くなり過ぎ、焦点距離変換光学系ＦＤＣのレンズ全長をコンパクトにすることが困難となる。又、空気間隔Ｄに対して光線有効径ＥＡが小さくなり過ぎ、入射瞳径が小さくなるため、必要十分な口径比を確保することが困難となる。
条件式（９）の下限値を下回ると、光線有効径ＥＡに対して空気間隔Ｄが短くなり過ぎ、焦点距離変換光学系ＦＤＣ内の各レンズの屈折力が強くなり過ぎるため、良好な収差の抑制が困難となる。また、空気間隔Ｄに対して光線有効径ＥＡが大きくなり過ぎ、第５レンズ群Ｕ５のレンズ径が大きくなるため、小型軽量化や、簡易なレンズ構成で良好な光学性能を得ることが困難となる。
更に好ましくは、条件式（９）を次の如く設定するのが良い。
０．７０＜Ｄ／ＥＡ＜２．００ ・・・（９ａ）
本発明の更なる実施態様として、広角端のズームレンズの焦点距離及びズーム比の好ましい範囲を規定している。
０．４５＜ｆｗ／φ ・・・（１０）
７．００＜Ｚ ・・・（１１）
ここで、φは撮像素子のイメージサイズの対角長である。
条件式（１０）の下限値を下回ると、広角端における画角が過度に広くなり、第１レンズ群Ｕ１のレンズ径は広角側において決定されてしまうため、本発明の効果が得られなくなる。
更に好ましくは、条件式（１０）を次の如く設定するのが良い。
０．６３＜ｆｗ／φ＜１．５０ ・・・（１０ａ）
条件式（１１）の下限値を下回ると、従来の構成であっても小型軽量化が達成することが可能なため、本発明の効果が得られなくなる。
図１は本発明の数値実施例１のズームレンズの広角端で無限遠物体に合焦しているときのレンズ断面図である。Ｕ１はズーミングのためには移動しない正の屈折力の第１レンズ群である。Ｕ２は広角端（短焦点距離端）から望遠端（長焦点距離端）へのズーミングに際して像側へ移動する変倍用の負の屈折力の第２レンズ群（バリエーターレンズ群）である。Ｕ３は広角端（短焦点距離端）から望遠端（長焦点距離端）へのズーミングに際して移動する変倍用の負の屈折力の第３レンズ群（バリエーターレンズ群）である。また、Ｕ３は無限遠物体から近距離物体に合焦する際に物体側に移動する。Ｕ４は第２レンズ群Ｕ２、第３レンズ群Ｕ３に連動して移動し、変倍に伴う像面変動を補正する正の屈折力の第４レンズ群（コンペンセーターレンズ群）である。ＳＰは開口絞りである。Ｕ５は群内の最も距離の大きい空気間隔で隔てられる正の屈折力の第５１レンズ群Ｕ５１と正の屈折力の第５２レンズ群Ｕ５２で構成されるズーミングに際して不動の正の屈折力の第５レンズ群である。Ｐは色分解プリズムや光学フィルタであり、硝子ブロックとして示している。ＩＰは像面であり、撮像素子（光電変換素子）の撮像面に相当している。
次に、数値実施例１の各群のレンズ構成について説明する。以下、各レンズは物体側より像側へ順に配置されているものとする。第１レンズ群Ｕ１は負レンズ、正レンズ３枚で構成されている。第２レンズ群Ｕ２は負レンズ２枚、正レンズ、負レンズで構成されている。第３レンズ群Ｕ３は負レンズと正レンズの接合レンズで構成されている。第４レンズ群Ｕ４は正レンズで構成されている。第５レンズ群Ｕ５は、開口絞りＳＰ、第５１レンズ群Ｕ５１、第５２レンズ群Ｕ５２で構成されている。第５１レンズ群Ｕ５１は、正レンズと負レンズの接合レンズで構成されている。第５２レンズ群Ｕ５２は、正レンズ、負レンズと正レンズの接合レンズ、正レンズと負レンズの接合レンズ、正レンズで構成されている。
本実施例において、開口絞りＳＰを第５レンズ群の最も物体側に配置したが、本発明はこれに限定されることはない。第２レンズ群と第３レンズ群の間、第３レンズ群と第４レンズ群の間、第５レンズ群の中、に配置しても本発明の効果を享受することができる。ズームレンズ内での開口絞りの位置については、以下の実施例２〜６においても同様である。
数値実施例１のズームレンズは、ズーム比２１．７倍、広角端の半画角３５．２度、望遠端の半画角１．９度のズームレンズである。
図２に、数値実施例１に係るズームレンズの物体距離無限遠での、（Ａ）広角端、（Ｂ）第３レンズ群が最も物体側に位置する焦点距離３１．０１ｍｍ、（Ｃ）望遠端における縦収差図を示す。焦点距離の値は、後述する数値実施例をｍｍ単位で表したときの値である。球面収差はｅ線、ｇ線によって表されている。非点収差はｅ線のメリディオナル像面（ΔＭ）とｅ線のサジタル像面（ΔＳ）によって表されている。倍率色収差はｇ線によって表されている。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のスケールで描かれている。ＦｎｏはＦナンバー、ωは半画角である。尚、広角端と望遠端は変倍用の第２群Ｕ２が機構上光軸上を移動可能な範囲の両端に位置したときのズーム位置をいう。図２に示されているように、本実施例のズームレンズは、良好な光学性能を実現している。
数値実施例１の数値データを示す。ｒは物体側より各面の曲率半径、ｄは各面の間隔、ｎｄとνｄは各光学部材の屈折率とアッベ数である。
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、Ａ３、Ａ４、Ａ５、Ａ６、Ａ７、Ａ８、Ａ９、Ａ１０、Ａ１１、Ａ１２を各々非球面係数としたとし次式で表す。
Figure 0006494245
 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。
数値実施例１は条件式（１）〜（１１）を満足しており、本発明のズームレンズは広画角、高ズーム比、小型軽量で且つ全ズーム範囲に渡り高い光学性能を達成している。図１４を用いて、数値実施例１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）の概要を説明する。図１４は本発明の撮像装置の要部概略図である。図１４において１０１は数値実施例１〜６のいずれか１つのズームレンズである。１２３はカメラである。ズームレンズ１０１はカメラ１２３に対して着脱可能になっている。１２４はカメラ１２３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である。
ズームレンズ１０１は第１レンズ群Ｕ１、変倍群ＬＺ、焦点距離変換光学系ＦＤＣ、第５レンズ群Ｕ５を有している。変倍群ＬＺは焦点調節用レンズ群が含まれている。変倍群ＬＺは変倍の為に光軸上を移動する群と、変倍に伴う像面変動を補正する為に光軸上を移動する群が含まれている。変倍群ＬＺと第５レンズ群Ｕ５の間に開口絞りＳＰを有している。第５レンズ群Ｕ５はズーミングのためには移動しない第５１レンズ群Ｕ５１、焦点距離変換光学系ＦＤＣ及び第５２レンズ群Ｕ５２が含まれている。
１１５は変倍群ＬＺを光軸方向に駆動するヘリコイドやカムやアクチュエーター等の駆動機構である。１１６、１１７は駆動機構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。１１８、１１９は変倍群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。カメラ１２３において、１０９はカメラ１２３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センサ等の撮像素子（光電変換素子）である。また、１１１、１２０はカメラ１２３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。
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。なお、後述する数値実施例２〜６に係るズームレンズも同様に適用可能であり、本発明の作用効果を有する高い光学性能の撮像装置を実現することができる。
数値実施例２のズームレンズの各群のレンズ構成について説明する。
図３は本発明の数値実施例２のズームレンズの広角端で無限遠物体に合焦しているときのレンズ断面図である。Ｕ１はズーミングのためには移動しない正の屈折力の第１レンズ群である。Ｕ２は広角端（短焦点距離端）から望遠端（長焦点距離端）へのズーミングに際して像側へ移動する変倍用の負の屈折力の第２レンズ群（バリエーターレンズ群）である。Ｕ３は広角端（短焦点距離端）から望遠端（長焦点距離端）へのズーミングに際して移動する変倍用の負の屈折力の第３レンズ群（バリエーターレンズ群）である。また、Ｕ３は無限遠物体から近距離物体に合焦する際に物体側に移動する。Ｕ４は第２レンズ群Ｕ２、第３レンズ群Ｕ３に連動して移動し、変倍に伴う像面変動を補正する正の屈折力の第４レンズ群（コンペンセーターレンズ群）である。ＳＰは開口絞りである。Ｕ５は群内の最も距離の大きい空気間隔で隔てられる正の屈折力の第５１レンズ群Ｕ５１と正の屈折力の第５２レンズ群Ｕ５２で構成されるズーミングに際して不動の正の屈折力の第５レンズ群である。Ｐは色分解プリズムや光学フィルタであり、硝子ブロックとして示している。ＩＰは像面であり、撮像素子（光電変換素子）の撮像面に相当している。
次に、数値実施例２の各群のレンズ構成について説明する。以下、各レンズは物体側より像側へ順に配置されているものとする。第１レンズ群Ｕ１は負レンズと正レンズの接合レンズ、正レンズ２枚で構成されている。第２レンズ群Ｕ２は負レンズ、正レンズと負レンズの接合レンズで構成されている。第３レンズ群Ｕ３は負レンズと正レンズの接合レンズで構成されている。第４レンズ群Ｕ４は正レンズで構成されている。第５レンズ群Ｕ５は、開口絞りＳＰ、第５１レンズ群Ｕ５１、第５２レンズ群Ｕ５２で構成されている。第５１レンズ群Ｕ５１は、正レンズと負レンズの接合レンズで構成されている。第５２レンズ群Ｕ５２は、正レンズ、負レンズと正レンズの接合レンズ、正レンズと負レンズの接合レンズ、正レンズで構成されている。
数値実施例２はズーム比２３．０倍、広角端の半画角３５．２度、望遠端の半画角１．８度のズームレンズである。
図４に、数値実施例２に係るズームレンズの物体距離無限遠での、（Ａ）広角端、（Ｂ）第３レンズ群が最も物体側に位置する焦点距離２０．９８ｍｍ、（Ｃ）望遠端における縦収差図を示す。焦点距離の値は、後述する数値実施例をｍｍ単位で表したときの値である。球面収差はｅ線、ｇ線によって表されている。非点収差はｅ線のメリディオナル像面（ΔＭ）とｅ線のサジタル像面（ΔＳ）によって表されている。倍率色収差はｇ線によって表されている。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のスケールで描かれている。ＦｎｏはＦナンバー、ωは半画角である。尚、広角端と望遠端は変倍用の第２群Ｕ２が機構上光軸上を移動可能な範囲の両端に位置したときのズーム位置をいう。図４に示されているように、本実施例のズームレンズは、良好な光学性能を実現している。
数値実施例２の数値データを示す。数値実施例２は条件式（１）〜（１１）を満足しており、本発明のズームレンズは広画角、高ズーム比、小型軽量で且つ全ズーム範囲に渡り高い光学性能を達成している。
数値実施例３のズームレンズの各群のレンズ構成について説明する。
図５は本発明の数値実施例３のズームレンズの広角端で無限遠物体に合焦しているときのレンズ断面図である。Ｕ１はズーミングのためには移動しない正の屈折力の第１レンズ群である。Ｕ２は広角端（短焦点距離端）から望遠端（長焦点距離端）へのズーミングに際して像側へ移動する変倍用の負の屈折力の第２レンズ群（バリエーターレンズ群）である。Ｕ３は広角端（短焦点距離端）から望遠端（長焦点距離端）へのズーミングに際して移動する変倍用の負の屈折力の第３レンズ群（バリエーターレンズ群）である。また、Ｕ３は無限遠物体から近距離物体に合焦する際に物体側に移動する。Ｕ４は第２レンズ群Ｕ２、第３レンズ群Ｕ３に連動して移動し、変倍に伴う像面変動を補正する正の屈折力の第４レンズ群（コンペンセーターレンズ群）である。ＳＰは開口絞りである。Ｕ５は群内の最も距離の大きい空気間隔で隔てられる正の屈折力の第５１レンズ群Ｕ５１と正の屈折力の第５２レンズ群Ｕ５２で構成されるズーミングに際して不動の正の屈折力の第５レンズ群である。Ｐは色分解プリズムや光学フィルタであり、硝子ブロックとして示している。ＩＰは像面であり、撮像素子（光電変換素子）の撮像面に相当している。
次に、数値実施例３の各群のレンズ構成について説明する。以下、各レンズは物体側より像側へ順に配置されているものとする。第１レンズ群Ｕ１は負レンズ、正レンズ３枚で構成されている。第２レンズ群Ｕ２は負レンズ、正レンズと負レンズの接合レンズ、正レンズで構成されている。第３レンズ群Ｕ３は負レンズと正レンズの接合レンズで構成されている。第４レンズ群Ｕ４は正レンズで構成されている。第５レンズ群Ｕ５は、開口絞りＳＰ、第５１レンズ群Ｕ５１、第５２レンズ群Ｕ５２で構成されている。第５１レンズ群Ｕ５１は、正レンズと負レンズの接合レンズで構成されている。第５２レンズ群Ｕ５２は、正レンズ、負レンズと正レンズの接合レンズ、正レンズと負レンズの接合レンズ、正レンズで構成されている。
数値実施例３はズーム比２１．５倍、広角端の半画角３４．９度、望遠端の半画角１．９度のズームレンズである。
図６に、数値実施例３に係るズームレンズの物体距離無限遠での、（Ａ）広角端、（Ｂ）第３レンズ群が最も物体側に位置する焦点距離１１．８３ｍｍ、（Ｃ）望遠端における縦収差図を示す。焦点距離の値は、後述する数値実施例をｍｍ単位で表したときの値である。数値実施例３の収差図において、球面収差はｅ線、ｇ線によって表されている。非点収差はｅ線のメリディオナル像面（ΔＭ）とｅ線のサジタル像面（ΔＳ）によって表されている。倍率色収差はｇ線によって表されている。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のスケールで描かれている。ＦｎｏはＦナンバー、ωは半画角である。尚、広角端と望遠端は変倍用の第２群Ｕ２が機構上光軸上を移動可能な範囲の両端に位置したときのズーム位置をいう。図６に示されているように、本実施例のズームレンズは、良好な光学性能を実現している。
数値実施例３の数値データを示す。数値実施例３は条件式（１）〜（１１）を満足しており、本発明のズームレンズは広画角、高ズーム比、小型軽量で且つ全ズーム範囲に渡り高い光学性能を達成している。
数値実施例４のズームレンズの各群のレンズ構成について説明する。
図７は本発明の数値実施例４のズームレンズの広角端で無限遠物体に合焦しているときのレンズ断面図である。Ｕ１はズーミングのためには移動しない正の屈折力の第１レンズ群である。Ｕ２は広角端（短焦点距離端）から望遠端（長焦点距離端）へのズーミングに際して像側へ移動する変倍用の負の屈折力の第２レンズ群（バリエーターレンズ群）である。Ｕ３は広角端（短焦点距離端）から望遠端（長焦点距離端）へのズーミングに際して移動する変倍用の負の屈折力の第３レンズ群（バリエーターレンズ群）である。また、Ｕ３は無限遠物体から近距離物体に合焦する際に物体側に移動する。Ｕ４は第２レンズ群Ｕ２、第３レンズ群Ｕ３に連動して移動し、変倍に伴う像面変動を補正する正の屈折力の第４レンズ群（コンペンセーターレンズ群）である。ＳＰは開口絞りである。Ｕ５は群内の最も距離の大きい空気間隔で隔てられる正の屈折力の第５１レンズ群Ｕ５１と正の屈折力の第５２レンズ群Ｕ５２で構成されるズーミングに際して不動の正の屈折力の第５レンズ群である。Ｐは色分解プリズムや光学フィルタであり、硝子ブロックとして示している。ＩＰは像面であり、撮像素子（光電変換素子）の撮像面に相当している。
次に、数値実施例４の各群のレンズ構成について説明する。以下、各レンズは物体側より像側へ順に配置されているものとする。第１レンズ群Ｕ１は負レンズ、正レンズ３枚で構成されている。第２レンズ群Ｕ２は負レンズ、正レンズと負レンズの接合レンズ、正レンズで構成されている。第３レンズ群Ｕ３は負レンズと正レンズの接合レンズで構成されている。第４レンズ群Ｕ４は正レンズで構成されている。第５レンズ群Ｕ５は、開口絞りＳＰ、第５１レンズ群Ｕ５１、第５２レンズ群Ｕ５２で構成されている。第５１レンズ群Ｕ５１は、正レンズと負レンズの接合レンズで構成されている。第５２レンズ群Ｕ５２は、正レンズ、負レンズと正レンズの接合レンズ、正レンズと負レンズの接合レンズ、正レンズで構成されている。
数値実施例４はズーム比１７．９倍、広角端の半画角３５．２度、望遠端の半画角２．３度のズームレンズである。
図８に、数値実施例４に係るズームレンズの物体距離無限遠での、（Ａ）広角端、（Ｂ）第３レンズ群が最も物体側に位置する焦点距離１０．８９ｍｍ、（Ｃ）望遠端における縦収差図を示す。焦点距離の値は、後述する数値実施例をｍｍ単位で表したときの値である。球面収差はｅ線、ｇ線によって表されている。非点収差はｅ線のメリディオナル像面（ΔＭ）とｅ線のサジタル像面（ΔＳ）によって表されている。倍率色収差はｇ線によって表されている。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のスケールで描かれている。ＦｎｏはＦナンバー、ωは半画角である。尚、広角端と望遠端は変倍用の第２群Ｕ２が機構上光軸上を移動可能な範囲の両端に位置したときのズーム位置をいう。図８に示されているように、本実施例のズームレンズは、良好な光学性能を実現している。
数値実施例４の数値データを示す。数値実施例４は条件式（１）〜（１１）を満足しており、本発明のズームレンズは広画角、高ズーム比、小型軽量で且つ全ズーム範囲に渡り高い光学性能を達成している。
数値実施例５のズームレンズの各群のレンズ構成について説明する。
図９は本発明の数値実施例５のズームレンズの広角端で無限遠物体に合焦しているときのレンズ断面図である。Ｕ１はズーミングのためには移動しない正の屈折力の第１レンズ群である。Ｕ２は広角端（短焦点距離端）から望遠端（長焦点距離端）へのズーミングに際して像側へ移動する変倍用の負の屈折力の第２レンズ群（バリエーターレンズ群）である。Ｕ３は広角端（短焦点距離端）から望遠端（長焦点距離端）へのズーミングに際して移動する変倍用の負の屈折力の第３レンズ群（バリエーターレンズ群）である。また、Ｕ３は無限遠物体から近距離物体に合焦する際に物体側に移動する。Ｕ４は第２レンズ群Ｕ２、第３レンズ群Ｕ３に連動して移動し、変倍に伴う像面変動を補正する正の屈折力の第４レンズ群（コンペンセーターレンズ群）である。ＳＰは開口絞りである。Ｕ５は群内の最も距離の大きい空気間隔で隔てられる正の屈折力の第５１レンズ群Ｕ５１と正の屈折力の第５２レンズ群Ｕ５２で構成されるズーミングに際して不動の正の屈折力の第５レンズ群である。Ｐは色分解プリズムや光学フィルタであり、硝子ブロックとして示している。ＩＰは像面であり、撮像素子（光電変換素子）の撮像面に相当している。
次に、数値実施例５の各群のレンズ構成について説明する。以下、各レンズは物体側より像側へ順に配置されているものとする。第１レンズ群Ｕ１は負レンズ、正レンズ４枚で構成されている。第２レンズ群Ｕ２は負レンズ２枚、正レンズ、負レンズで構成されている。第３レンズ群Ｕ３は負レンズと正レンズの接合レンズで構成されている。第４レンズ群Ｕ４は正レンズ２枚、正レンズと負レンズの接合レンズで構成されている。第５レンズ群Ｕ５は、開口絞りＳＰ、第５１レンズ群Ｕ５１、第５２レンズ群Ｕ５２で構成されている。第５１レンズ群Ｕ５１は、正レンズと負レンズの接合レンズで構成されている。第５２レンズ群Ｕ５２は、正レンズ、負レンズと正レンズの接合レンズ、正レンズと負レンズの接合レンズ、正レンズで構成されている。
数値実施例５はズーム比３７．２倍、広角端の半画角２６．８度、望遠端の半画角０．８度のズームレンズである。
図１０に、数値実施例５に係るズームレンズの物体距離無限遠での、（Ａ）広角端、（Ｂ）第３レンズ群が最も物体側に位置する焦点距離３３．３９ｍｍ、（Ｃ）望遠端における縦収差図を示す。焦点距離の値は、後述する数値実施例をｍｍ単位で表したときの値である。球面収差はｅ線、ｇ線によって表されている。非点収差はｅ線のメリディオナル像面（ΔＭ）とｅ線のサジタル像面（ΔＳ）によって表されている。倍率色収差はｇ線によって表されている。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のスケールで描かれている。ＦｎｏはＦナンバー、ωは半画角である。尚、広角端と望遠端は変倍用の第２群Ｕ２が機構上光軸上を移動可能な範囲の両端に位置したときのズーム位置をいう。図１０に示されているように、本実施例のズームレンズは、良好な光学性能を実現している。
数値実施例５の数値データを示す。数値実施例５は条件式（１）〜（１１）を満足しており、本発明のズームレンズは広画角、高ズーム比、小型軽量で且つ全ズーム範囲に渡り高い光学性能を達成している。
数値実施例６のズームレンズの各群のレンズ構成について説明する。
数値実施例６は数値実施例１の第５１レンズ群Ｕ５１と第５２レンズ群Ｕ５２の間に焦点距離変換光学系ＦＤＣを備える構成を有するズームレンズである。焦点距離変換光学系ＦＤＣは、光路中に挿脱可能に構成され、ズームレンズ全体の焦点距離を変換する光学系である。
図１１は本発明の数値実施例６のズームレンズの広角端で無限遠物体に合焦しているときのレンズ断面図である。Ｕ１はズーミングのためには移動しない正の屈折力の第１レンズ群である。Ｕ２は広角端（短焦点距離端）から望遠端（長焦点距離端）へのズーミングに際して像側へ移動する変倍用の負の屈折力の第２レンズ群（バリエーターレンズ群）である。Ｕ３は広角端（短焦点距離端）から望遠端（長焦点距離端）へのズーミングに際して移動する変倍用の負の屈折力の第３レンズ群（バリエーターレンズ群）である。また、Ｕ３は無限遠物体から近距離物体に合焦する際に物体側に移動する。Ｕ４は第２レンズ群Ｕ２、第３レンズ群Ｕ３に連動して移動し、変倍に伴う像面変動を補正する正の屈折力の第４レンズ群（コンペンセーターレンズ群）である。ＳＰは開口絞りである。Ｕ５はズーミングのためには移動しない正の屈折力の第５１レンズ群Ｕ５１、焦点距離変換光学系ＦＤＣ、ズーミングのためには移動しない正の屈折力の第５２レンズ群Ｕ５２で構成される第５レンズ群である。Ｐは色分解プリズムや光学フィルタであり、硝子ブロックとして示している。ＩＰは像面であり、撮像素子（光電変換素子）の撮像面に相当している。
次に、数値実施例６の各群のレンズ構成について説明する。以下、各レンズは物体側より像側へ順に配置されているものとする。第１レンズ群Ｕ１は負レンズ、正レンズ３枚で構成されている。第２レンズ群Ｕ２は負レンズ２枚、正レンズ、負レンズで構成されている。第３レンズ群Ｕ３は負レンズと正レンズの接合レンズで構成されている。第４レンズ群Ｕ４は正レンズで構成されている。第５レンズ群Ｕ５は、開口絞りＳＰ、第５１レンズ群Ｕ５１、焦点距離変換光学系ＦＤＣ、第５２レンズ群Ｕ５２で構成されている。第５１レンズ群Ｕ５１は、正レンズと負レンズの接合レンズで構成されている。焦点距離変換光学系ＦＤＣは正レンズ、正レンズと負レンズの接合レンズ、負レンズと正レンズの接合レンズで構成されている。第５２レンズ群Ｕ５２は、正レンズ、負レンズと正レンズの接合レンズ、正レンズと負レンズの接合レンズ、正レンズで構成されている。
数値実施例６はズーム比２１．７倍、広角端の半画角１９．８度、望遠端の半画角１．０度のズームレンズである。
図１２に、数値実施例６の物体距離無限遠での、（Ａ）広角端、（Ｂ）第３レンズ群が最も物体側に位置する焦点距離６０．７８ｍｍ、（Ｃ）望遠端における縦収差図を示す。焦点距離の値は、後述する数値実施例をｍｍ単位で表したときの値である。球面収差はｅ線、ｇ線によって表されている。非点収差はｅ線のメリディオナル像面（ΔＭ）とｅ線のサジタル像面（ΔＳ）によって表されている。倍率色収差はｇ線によって表されている。球面収差は１．６ｍｍ、非点収差は１．６ｍｍ、歪曲は５％、倍率色収差は０．０５ｍｍのスケールで描かれている。ＦｎｏはＦナンバー、ωは半画角である。尚、広角端と望遠端は変倍用の第２群Ｕ２が機構上光軸上を移動可能な範囲の両端に位置したときのズーム位置をいう。図１２に示されているように、本実施例のズームレンズは、良好な光学性能を実現している。
数値実施例６の数値データを示す。数値実施例６は条件式（１）〜（７）、（１０）、（１１）を満足しており、本発明のズームレンズは広画角、高ズーム比、小型軽量で且つ全ズーム範囲に渡り高い光学性能を達成している。
＜数値実施例１＞
面データ
面番号 r d nd vd 有効径 焦点距離
1 1920.690 2.50 1.85478 24.8 85.04 -160.32
2 128.970 6.64 1 81.94
3 332.528 9.70 1.43387 95.1 82.85 262.69
4 -172.530 0.10 1 83.38
5 116.994 13.35 1.43387 95.1 85.64 192.40
6 -283.772 0.10 1 85.40
7 69.002 10.72 1.76385 48.5 80.32 128.14
8 215.580 （可変） 1 79.17
9* 1578.603 1.00 2.00330 28.3 28.23 -21.35
10 21.296 5.26 1 23.84
11 -62.662 0.80 1.88300 40.8 23.53 -25.72
12 36.152 0.14 1 23.03
13 31.208 4.95 1.95906 17.5 23.21 24.43
14 -91.496 0.18 1 22.78
15 -160.517 0.80 1.77250 49.6 22.42 -44.41
16 43.996 （可変） 1 21.60
17 -28.909 0.90 1.75700 47.8 18.32 -21.26
18 37.193 2.37 1.84666 23.8 20.06 50.77
19 252.136 （可変） 1 20.54
20* 59.789 5.20 1.64000 60.1 25.36 39.89
21 -43.329 1 26.06
22（絞り） ∞ 1.00 1 27.12
23 416.688 4.65 1.50137 56.4 27.34 57.26
24 -30.854 1.00 1.83481 42.7 27.45 -92.99
25 -51.774 35.00 1 28.04
26 28.774 7.82 1.48749 70.2 28.08 44.15
27 -78.838 2.38 1 27.01
28 -141.385 1.00 1.88300 40.8 24.75 -20.98
29 21.535 5.30 1.49700 81.5 23.32 36.18
30 -101.786 0.10 1 23.27
31 -275.321 4.11 1.51742 52.4 23.20 48.18
32 -23.069 1.00 1.80100 35.0 23.31 -47.19
33 -59.718 0.10 1 24.05
34 47.660 3.62 1.56732 42.8 24.43 55.01
35 -89.352 4.50 1 24.30
36 ∞ 33.00 1.60859 46.4 40.00
37 ∞ 13.20 1.51633 64.1 40.00
38 ∞ 1 40.00
像面 ∞

非球面データ
第9面
K =-3.62925e+005 A 4= 8.70252e-006 A 6=-9.32479e-008 A 8= 8.34598e-010 A10=-2.80575e-012 A12= 8.60704e-015
A 3=-4.22396e-007 A 5= 1.69179e-008 A 7=-1.69005e-009 A 9= 8.82958e-012 A11=-1.08793e-013

第20面
K =-2.19003e+000 A 4=-5.55750e-006 A 6=-4.88314e-009 A 8= 1.46178e-010 A10=-8.99732e-013 A12= 1.90485e-015

各種データ
ズーム比 21.78
広角 中間 望遠
焦点距離 7.80 31.01 169.86
Fナンバー 1.80 1.80 2.14
半画角 35.19 10.06 1.85
像高 5.50 5.50 5.50
レンズ全長 264.27 264.27 264.27
BF 5.27 5.27 5.27

d 8 1.28 39.61 63.10
d16 54.15 5.27 11.41
d19 2.00 9.45 1.00
d21 19.07 22.18 1.00

焦点調節可変間隔 至近（第１レンズ群の最も物体側面より0.9ｍ）
d16 54.11 4.54 3.83
d19 2.03 10.17 8.57

入射瞳位置 48.56 180.67 872.34
射出瞳位置 1971.07 1971.07 1971.07
前側主点位置 56.39 212.16 1056.88
後側主点位置 -2.53 -25.73 -164.59

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 85.00 43.11 24.97 -3.02
2 9 -13.67 13.13 2.47 -6.23
3 17 -36.65 3.27 0.17 -1.60
4 20 39.89 5.20 1.87 -1.36
5 22 ∞ 0.00 0.00 0.00
6 23 151.56 5.65 3.87 0.23
7 26 48.97 76.13 10.38 -43.68
＜数値実施例２＞
面データ
面番号 r d nd vd 有効径 焦点距離
1 247.754 2.60 1.85478 24.8 86.06 -221.24
2 107.299 12.65 1.43875 94.9 84.59 198.85
3 -456.072 0.10 1 84.59
4 162.993 7.56 1.43387 95.1 83.92 369.99
5 -12533.280 0.10 1 83.48
6 76.276 9.30 1.76385 48.5 79.79 146.12
7 225.793 (可変) 1 78.75
8* 26017.009 1.00 2.00330 28.3 28.47 -19.88
9 20.096 6.27 1 23.67
10 -36.486 4.24 1.95906 17.5 23.35 34.89
11 -18.581 0.80 1.88300 40.8 23.42 -23.82
12 -155.700 (可変) 1 23.26
13 -27.080 0.70 1.75700 47.8 17.40 -17.76
14 27.267 3.46 1.84666 23.8 19.21 37.29
15 177.277 (可変) 1 20.00
16* 87.620 5.28 1.64000 60.1 25.32 40.06
17 -35.587 (可変) 1 26.16
18（絞り） ∞ 1.00 1 27.51
19 202.988 5.39 1.50137 56.4 27.79 49.32
20 -28.043 1.00 1.83481 42.7 27.89 -74.62
21 -51.600 36.00 1 28.61
22 32.577 7.43 1.48749 70.2 29.14 51.30
23 -101.043 1.45 1 28.21
24 155.623 1.00 1.88300 40.8 26.31 -28.18
25 21.498 6.97 1.49700 81.5 24.55 41.79
26 -597.006 1.00 1 24.03
27 -241.868 4.03 1.51742 52.4 23.79 51.29
28 -24.150 1.00 1.80100 35.0 23.77 -53.06
29 -56.466 1.00 1 24.31
30 73.604 4.69 1.56732 42.8 24.29 76.64
31 -105.187 4.50 1 23.91
32 ∞ 33.00 1.60859 46.4 40.00
33 ∞ 13.20 1.51633 64.1 40.00
34 ∞ 1 40.00
像面 ∞

非球面データ
第8面
K = 3.00837e+006 A 4= 7.01451e-006 A 6=-3.39525e-008 A 8= 4.03442e-010 A10=-1.26012e-012 A12= 6.42089e-015
A 3=-4.22396e-007 A 5= 1.69179e-008 A 7=-1.69005e-009 A 9= 8.82958e-012 A11=-1.08793e-013

第16面
K =-1.78296e+001 A 4=-1.22766e-006 A 6=-3.69373e-008 A 8= 5.21613e-010 A10=-3.04182e-012 A12= 6.43703e-015

各種データ
ズーム比 23.00
広角 中間 望遠
焦点距離 7.80 20.98 179.41
Fナンバー 1.80 1.80 2.14
半画角 35.19 14.69 1.76
像高 5.50 5.50 5.50
レンズ全長 265.63 265.63 265.63
BF 4.50 4.50 4.50

d 7 1.76 34.15 72.18
d12 48.54 9.88 9.13
d15 2.00 7.38 2.08
d17 32.10 32.97 1.00

焦点調節可変間隔 至近（第１レンズ群の最も物体側面より0.9ｍ）
d12 48.49 9.53 2.00
d15 2.04 7.72 9.21

入射瞳位置 44.24 136.46 1074.46
射出瞳位置 1612.75 1612.75 1612.75
前側主点位置 52.07 157.71 1273.88
後側主点位置 -3.30 -16.48 -174.91

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 1 100.00 32.32 12.14 -8.71
2 8 -14.32 12.31 1.57 -7.62
3 13 -33.68 4.16 0.32 -1.92
4 16 40.06 5.28 2.33 -0.94
5 18 ∞ 0.00 0.00 0.00
6 19 146.77 6.39 3.61 -0.56
7 22 50.37 79.28 10.64 -45.80
＜数値実施例３＞
面データ
面番号 r d nd vd 有効径 焦点距離
1 843.506 2.50 1.85478 24.8 78.03 -155.48
2 115.595 10.46 1 75.44
3 272.717 9.95 1.43387 95.1 78.85 230.78
4 -157.091 0.10 1 79.33
5 96.609 14.08 1.43387 95.1 80.99 163.40
6 -256.989 0.10 1 80.60
7 61.027 9.31 1.76385 48.5 73.82 131.21
8 144.609 (可変) 1 72.53
9* -766.073 1.00 2.00330 28.3 24.81 -16.66
10 17.242 5.32 1 20.64
11 -38.204 5.90 1.92286 18.9 20.41 22.20
12 -14.444 0.80 1.88300 40.8 20.55 -12.93
13 57.451 0.10 1 20.53
14 40.243 3.23 1.61293 37.0 20.70 43.82
15 -79.814 (可変) 1 20.69
16 -29.318 0.90 1.75700 47.8 19.74 -20.73
17 34.564 2.71 1.84666 23.8 21.71 46.44
18 257.123 (可変) 1 22.18
19* 67.450 5.68 1.64000 60.1 27.19 40.31
20 -40.654 (可変) 1 27.88
21（絞り） ∞ 1.00 1 28.48
22 52.889 5.58 1.50137 56.4 28.81 52.16
23 -50.315 1.00 1.83481 42.7 28.64 -65.14
24 -635.655 32.00 1 28.68
25 34.745 6.62 1.48749 70.2 28.31 46.17
26 -60.498 1.34 1 27.72
27 -91.278 1.00 1.88300 40.8 26.26 -23.02
28 26.483 6.73 1.49700 81.5 25.14 36.12
29 -51.475 1.00 1 25.14
30 128.535 6.00 1.51742 52.4 24.32 47.38
31 -29.979 1.00 1.80100 35.0 23.61 -47.68
32 -138.119 1.00 1 23.75
33 34.600 3.78 1.56732 42.8 23.83 72.63
34 201.496 4.50 1 23.33
35 ∞ 33.00 1.60859 46.4 40.00
36 ∞ 13.20 1.51633 64.1 40.00
37 ∞ 1 40.00
像面 ∞

非球面データ
第9面
K = 1.22791e+002 A 4= 6.81422e-006 A 6=-1.66922e-008 A 8= 1.12445e-010 A10=-6.76371e-014 A12= 4.72711e-015
A 3=-4.22396e-007 A 5= 1.69179e-008 A 7=-1.69005e-009 A 9= 8.82958e-012 A11=-1.08793e-013

第19面
K =-5.95588e+000 A 4=-2.88348e-006 A 6= 4.49140e-010 A 8= 2.53029e-011 A10=-1.65395e-013 A12= 3.29015e-016

各種データ
ズーム比 21.50
広角 中間 望遠
焦点距離 7.90 11.83 169.86
Fナンバー 1.80 1.80 2.32
画角 34.85 24.94 1.85
半画角 5.50 5.50 5.50
レンズ全長 265.10 265.10 265.10
BF 4.82 4.82 4.82

d 8 1.59 12.57 56.47
d15 53.37 27.54 10.92
d18 4.43 7.27 1.00
d20 10.00 22.02 1.00

焦点調節可変間隔 至近（第１レンズ群の最も物体側面より0.9ｍ）
d12 53.33 27.44 3.03
d15 4.47 7.36 8.88

入射瞳位置 49.04 69.96 844.61
射出瞳位置 -2808.57 -2808.57 -2808.57
前側主点位置 56.92 81.74 1004.21
後側主点位置 -3.08 -7.01 -165.04

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 75.00 46.50 28.34 -2.31
2 9 -13.67 16.35 0.65 -11.26
3 16 -37.50 3.61 0.19 -1.77
4 19 40.31 5.68 2.20 -1.33
5 21 ∞ 0.00 0.00 0.00
6 22 229.88 6.58 -4.40 -8.51
7 25 49.16 79.17 11.15 -44.33
＜数値実施例４＞
面データ
面番号 r d nd vd 有効径 焦点距離
1 -608.314 2.50 1.85478 24.8 75.03 -117.01
2 121.290 10.32 1 72.52
3 906.220 8.60 1.43387 95.1 72.66 235.90
4 -115.378 0.10 1 72.65
5 109.863 11.72 1.53775 74.7 73.72 133.89
6 -202.972 0.10 1 73.51
7 60.461 8.59 1.76385 48.5 68.30 120.49
8 163.838 (可変) 1 67.14
9* -793.506 1.00 2.00330 28.3 25.91 -17.42
10 18.034 5.01 1 21.71
11 -66.676 6.32 1.92286 18.9 21.53 20.94
12 -15.818 0.80 1.88300 40.8 21.45 -13.40
13 49.259 0.10 1 21.01
14 31.516 3.01 1.61293 37.0 21.21 51.96
15 1809.480 (可変) 1 21.07
16 -25.909 0.90 1.72000 43.7 19.22 -19.18
17 30.346 2.78 1.84666 23.8 21.48 43.49
18 157.954 (可変) 1 21.94
19* 191.291 4.94 1.62041 60.3 25.43 48.00
20 -35.084 (可変) 1 26.40
21（絞り） ∞ 1.20 1 28.16
22 62.753 8.43 1.54072 47.2 28.98 38.63
23 -30.052 1.00 1.83481 42.7 29.02 -60.44
24 -74.828 32.00 1 29.62
25 38.591 7.44 1.49700 81.5 29.65 51.29
26 -70.875 2.32 1 28.83
27 -113.548 1.40 1.83403 37.2 26.86 -29.10
28 31.296 6.81 1.48749 70.2 25.73 37.50
29 -41.156 0.10 1 25.58
30 77.713 5.73 1.50127 56.5 24.81 42.16
31 -28.478 1.40 1.88300 40.8 24.34 -35.29
32 -318.615 0.10 1 24.37
33 42.795 3.68 1.51742 52.4 24.26 86.40
34 883.153 4.00 1 23.80
35 ∞ 33.00 1.60859 46.4 40.00
36 ∞ 13.20 1.51633 64.1 40.00
37 ∞ 1 40.00
像面 ∞

非球面データ
第9面
K = 1.19041e+003 A 4= 4.10816e-006 A 6=-3.65531e-009 A 8= 1.05749e-010
A10= 1.05217e-012 A12= 1.09849e-014
A 3=-5.18592e-007 A 5= 2.55009e-008 A 7=-3.12764e-009 A 9= 2.00615e-011 A11=-3.03481e-013

第19面
K = 2.54389e+001 A 4=-2.96191e-006 A 6= 7.08826e-009 A 8=-5.89298e-011
A10= 2.16013e-013 A12=-3.24859e-016

各種データ
ズーム比 17.95
広角 中間 望遠
焦点距離 7.80 10.89 140.01
Fナンバー 1.80 1.80 2.20
半画角 35.19 26.79 2.25
像高 5.50 5.50 5.50
レンズ全長 260.08 260.08 260.08
BF 4.50 4.50 4.50

d 8 1.56 12.11 54.28
d15 52.86 29.69 10.71
d18 2.59 3.36 1.02
d20 10.00 21.85 1.00

焦点調節可変間隔 至近（第１レンズ群の最も物体側面より0.6ｍ）
d12 52.80 29.57 3.87
d15 2.63 3.48 7.84

入射瞳位置 43.30 61.39 611.06
射出瞳位置 -701.88 -701.88 -701.88
前側主点位置 51.01 72.11 723.32
後側主点位置 -3.30 -6.40 -135.51

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 70.00 41.93 28.03 2.17
2 9 -14.50 16.23 0.97 -10.17
3 16 -34.20 3.68 0.30 -1.71
4 19 48.00 4.94 2.60 -0.48
5 21 ∞ 0.00 0.00 0.00
6 22 100.32 9.43 1.39 -4.71
7 25 51.13 79.16 8.07 -46.58
＜数値実施例５＞
面データ
面番号 r d nd vd 有効径 焦点距離
1 6841.374 3.00 1.80610 40.9 116.58 -261.51
2 205.613 0.19 1 116.19
3 199.348 16.16 1.43387 95.1 116.41 282.80
4 -313.313 0.10 1 116.62
5 169.260 12.90 1.43387 95.1 116.38 405.54
6 4090.065 0.20 1 115.69
7 142.083 9.91 1.43387 95.1 112.09 556.56
8 336.694 0.20 1 110.67
9 118.797 9.53 1.43387 95.1 106.26 553.82
10 228.690 (可変) 1 104.24
11 258.218 1.00 1.88300 40.8 38.46 -29.14
12 23.481 9.27 1 32.59
13 -61.429 1.00 1.81600 46.6 32.56 -70.70
14 1042.705 0.10 1 33.26
15 45.828 6.89 1.80810 22.8 34.66 39.34
16 -100.143 2.32 1 34.36
17 -139.065 1.1 1.81600 46.6 32.68 -71.77
18 102.422 (可変) 1 32.00
19 -41.207 1.30 1.71700 47.9 25.42 -26.23
20 35.382 4.09 1.84666 23.8 27.59 54.38
21 140.164 (可変) 1 28.11
22 235.063 5.41 1.60738 56.8 36.60 74.09
23 -55.460 0.15 1 37.13
24 96.559 3.93 1.51823 58.9 37.89 143.33
25 -322.996 0.35 1 37.83
26 38.426 9.12 1.53775 74.7 37.11 48.67
27 -76.022 1.50 1.83400 37.2 36.13 -38.43
28 56.526 (可変) 1 34.30
29（絞り） ∞ 1.00 1 34.29
30 101.607 4.50 1.50137 56.4 34.29 98.19
31 -94.862 1.50 1.88300 40.8 34.12 -99.13
32 1233.129 50.00 1 34.06
33 106.721 5.71 1.57501 41.5 33.67 59.78
34 -50.131 1.74 1 33.48
35 -55.674 1.20 1.79952 42.2 31.96 -73.63
36 -943.423 4.42 1.51823 58.9 31.73 101.50
37 -50.095 2.00 1 31.55
38 53.184 7.79 1.48749 70.2 28.23 42.29
39 -32.227 1.20 1.83481 42.7 26.65 -27.96
40 87.806 0.90 1 25.53
41 28.031 5.12 1.51823 58.9 25.06 78.09
42 84.729 3.80 1 23.75
43 ∞ 33.00 1.60859 46.4 40.00
44 ∞ 13.20 1.51633 64.1 40.00
45 ∞ 1 40.00
像面 ∞

各種データ
ズーム比 37.23
広角 中間 望遠
焦点距離 10.90 33.39 405.83
Fナンバー 2.00 2.00 3.56
半画角 26.77 9.35 0.78
像高 5.50 5.50 5.50
レンズ全長 401.55 401.55 401.55
BF 14.00 14.00 14.00

d10 2.97 67.96 125.54
d18 125.85 51.07 18.53
d21 11.98 16.99 2.00
d28 9.93 14.71 4.66

焦点調節可変間隔 至近（第１レンズ群の最も物体側面より3.0ｍ）
d18 125.83 50.85 4.26
d21 12.00 17.20 16.26

入射瞳位置 78.43 304.59 2991.48
射出瞳位置 -508.65 -508.65 -508.65
前側主点位置 89.10 335.84 3082.19
後側主点位置 3.10 -19.38 -391.83

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 1 170.00 52.18 20.03 -15.49
2 11 -26.34 21.68 2.25 -13.56
3 19 -50.00 5.39 0.76 -2.16
4 22 50.00 20.47 -3.47 -14.48
5 29 ∞ 0.00 0.00 0.00
6 30 3976.18 6.00 -59.17 -62.05
7 33 65.15 80.08 2.32 -51.08
＜数値実施例６＞
面データ
面番号 r d nd vd 有効径 焦点距離
1 1920.690 2.50 1.85478 24.8 85.04 -160.32
2 128.970 6.64 1 81.94
3 332.528 9.70 1.43387 95.1 82.85 262.69
4 -172.530 0.10 1 83.38
5 116.994 13.35 1.43387 95.1 85.64 192.40
6 -283.772 0.10 1 85.40
7 69.002 10.72 1.76385 48.5 80.32 128.14
8 215.580 (可変) 1 79.17
9* 1578.603 1.00 2.00330 28.3 28.23 -21.35
10 21.296 5.26 1 23.84
11 -62.662 0.80 1.88300 40.8 23.53 -25.72
12 36.152 0.14 1 23.03
13 31.208 4.95 1.95906 17.5 23.21 24.43
14 -91.496 0.18 1 22.78
15 -160.517 0.80 1.77250 49.6 22.42 -44.41
16 43.996 (可変) 1 21.60
17 -28.909 0.90 1.75700 47.8 18.32 -21.26
18 37.193 2.37 1.84666 23.8 20.06 50.77
19 252.136 (可変) 1 20.54
20* 59.789 5.20 1.64000 60.1 25.36 39.89
21 -43.329 (可変) 1 26.06
22（絞り） ∞ 1.00 1 27.12
23 416.688 4.65 1.50137 56.4 27.34 57.26
24 -30.854 1.00 1.83481 42.7 27.45 -92.99
25 -51.774 1.00 1 28.04
26 38.814 6.22 1.49700 81.5 28.51 50.11
27 -66.348 0.10 1 28.13
28 61.971 5.27 1.53172 48.8 26.52 46.11
29 -39.677 0.90 1.80518 25.4 25.67 -43.07
30 299.662 14.30 1 24.69
31 -100.421 4.51 1.84666 23.8 18.16 30.65
32 -21.211 0.70 1.83481 42.7 17.66 -14.18
33 27.526 2.00 1 16.96
34 28.774 7.82 1.48749 70.2 28.08 44.15
35 -78.838 2.38 1 27.01
36 -141.385 1.00 1.88300 40.8 24.75 -20.98
37 21.535 5.30 1.49700 81.5 23.32 36.18
38 -101.786 0.10 1 23.27
39 -275.321 4.11 1.51742 52.4 23.20 48.18
40 -23.069 1.00 1.80100 35.0 23.31 -47.19
41 -59.718 0.10 1 24.05
42 47.66 3.62 1.56732 42.8 24.43 55.01
43 -89.352 4.50 1 24.30
44 ∞ 33.00 1.60859 46.4 40.00
45 ∞ 13.20 1.51633 64.1 40.00
46 ∞ 1 40.00
像面 ∞

非球面データ
第9面
K =-3.62925e+005 A 4= 8.70252e-006 A 6=-9.32479e-008 A 8= 8.34598e-010 A10=-2.80575e-012 A12= 8.60704e-015
A 3=-4.22396e-007 A 5= 1.69179e-008 A 7=-1.69005e-009 A 9= 8.82958e-012 A11=-1.08793e-013

第20面
K =-2.19003e+000 A 4=-5.55750e-006 A 6=-4.88314e-009 A 8= 1.46178e-010 A10=-8.99732e-013 A12= 1.90485e-015

各種データ
ズーム比 21.78
広角 中間 望遠
焦点距離 15.29 60.78 332.97
Fナンバー 3.53 3.53 4.20
半画角 19.78 5.17 0.95
像高 5.50 5.50 5.50
レンズ全長 264.27 264.27 264.27
BF 5.27 5.27 5.27

d 8 1.28 39.61 63.10
d16 54.15 5.27 11.41
d19 2.00 9.45 1.00
d21 19.07 22.18 1.00

焦点調節可変間隔 至近（第１レンズ群の最も物体側面より0.9ｍ）
d16 54.11 4.54 3.83
d19 2.03 10.17 8.57

入射瞳位置 48.56 180.67 872.34
射出瞳位置 -103.82 -103.82 -103.82
前側主点位置 61.70 207.59 189.01
後側主点位置 -10.02 -55.51 -327.70

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 85.00 43.11 24.97 -3.02
2 9 -13.67 13.13 2.47 -6.23
3 17 -36.65 3.27 0.17 -1.60
4 20 39.89 5.20 1.87 -1.36
5 22 ∞ 0.00 0.00 0.00
6 23 151.56 5.65 3.87 0.23
7 26 -112826.49 32.00 108380.62 55266.34
8 34 48.97 76.13 10.38 -43.68
Figure 0006494245

Ｕ１ ： 第１群
Ｕ２ ： 第２群
Ｕ３ ： 第３群
Ｕ４ ： 第４群
Ｕ５ ： 第５群
Ｕ５１ ： 第５１群
Ｕ５２ ： 第５２群
ＳＰ ： 開口絞り
ＬＺ ： 変倍群

Claims (10)

  1. 物体側から像側へ順に、ズーミングのためには移動しない正の屈折力の第１レンズ群と、ズーミングのために移動する負の屈折力の第２レンズ群と、ズーミングのために移動する負の屈折力の第３レンズ群と、ズーミングのために移動する正の屈折力の第４レンズ群と、正の屈折力の第５レンズ群とから構成されるズームレンズであって、
    広角端から望遠端へのズーミングのために、前記第２レンズ群は物体側から像側へ移動し、無限遠から至近へのフォーカス調整のために、前記第３レンズ群は像側から物体側へ移動し、
    広角端における前記ズームレンズの焦点距離をｆｗとし、前記ズームレンズのズーム比をＺとし、前記ズームレンズが無限遠にフォーカス調整されていて前記第３レンズ群が最も物体側に位置する場合の前記ズームレンズの焦点距離をｆｚとし、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１とし、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２とし、前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３とし、前記第４レンズ群の焦点距離をｆ４として、
    ｆｗ×Ｚ0.07＜ｆｚ＜ｆｗ×Ｚ0.5
    ４．００＜｜ｆ１／ｆ２｜＜７．５０
    ２．００≦｜ｆ１／ｆ３｜＜４．００
    ０．９０＜｜ｆ１／ｆ４｜＜３．５０
    なる条件式を満たすことを特徴とするズームレンズ。
  2. 前記ズームレンズが無限遠にフォーカス調整されている場合の前記第２レンズ群の広角端及びｆｚでの結像倍率をそれぞれβ２ｗ及びβ２ｚとして、
    ０．０３＜β２ｚ／β２ｗ／Ｚ＜０．１５
    なる条件式を満たす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１レンズ群の全ての正レンズのパワーの和をφ１ｐとし、前記第１レンズ群の全ての負レンズの平均パワーをφ１ｎとして、
    １．００＜φ１ｐ×ｆ１＜２．００
    −０．９０＜φ１ｎ×ｆ１＜−０．２０
    なる条件式を満たすことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のズームレンズ。
  4. 前記第１レンズ群は、４枚又は５枚のレンズで構成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のうちいずれか１項に記載のズームレンズ。
  5. 開口絞りを有し、前記開口絞りと前記開口絞りより像側のレンズ群とは、ズーミングのためには移動しないことを特徴とする請求項１ないし請求項４のうちいずれか１項に記載のズームレンズ。
  6. 前記開口絞りは、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間に位置することを特徴とする請求項５に記載のズームレンズ。
  7. 前記第５レンズ群は、前記ズームレンズの光軸上において前記第５レンズ群内で最も大きい空気間隔で隔てられた、正の屈折力の第５１レンズ群及び正の屈折力の第５２レンズ群と、前記第５１レンズ群と前記第５２レンズ群との間の光路中に挿脱可能な焦点距離変換光学系とを有し、前記第５１レンズ群と前記第５２レンズ群との間の空気間隔を通過する軸上光線が広角端において前記光軸に対してなす傾角をθとして、
    −３．０°＜θ＜＋３．０°
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項１ないし請求項６のうちいずれか１項に記載のズームレンズ。
  8. 前記第５１レンズ群の最終レンズ面の光線有効径をＥＡとし、前記第５１レンズ群と前記第５２レンズ群との間の前記光軸上の空気間隔の長さをＤとして、
    ０．５０＜Ｄ／ＥＡ＜３．００
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項７に記載のズームレンズ。
  9. 請求項１ないし請求項８のうちいずれか１項に記載のズームレンズと、該ズームレンズによって形成された像を受ける撮像素子と、を有することを特徴とする撮像装置。
  10. 前記撮像素子のイメージサイズの対角長をφとして、
    ０．４５＜ｆｗ／φ
    ７．００＜Ｚ
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項９に記載の撮像装置。
JP2014220300A 2014-10-29 2014-10-29 ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 Active JP6494245B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014220300A JP6494245B2 (ja) 2014-10-29 2014-10-29 ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
US14/920,231 US20160124199A1 (en) 2014-10-29 2015-10-22 Zoom lens and image pickup apparatus including the zoom lens

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014220300A JP6494245B2 (ja) 2014-10-29 2014-10-29 ズームレンズ及びそれを有する撮像装置

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2016090591A JP2016090591A (ja) 2016-05-23
JP2016090591A5 JP2016090591A5 (ja) 2017-12-07
JP6494245B2 true JP6494245B2 (ja) 2019-04-03

Family

ID=55852478

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014220300A Active JP6494245B2 (ja) 2014-10-29 2014-10-29 ズームレンズ及びそれを有する撮像装置

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20160124199A1 (ja)
JP (1) JP6494245B2 (ja)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6527328B2 (ja) 2014-12-26 2019-06-05 キヤノン株式会社 ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
JP6545113B2 (ja) 2016-03-07 2019-07-17 キヤノン株式会社 ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
JP6541625B2 (ja) 2016-07-05 2019-07-10 キヤノン株式会社 ワイドアタッチメント及びそれを有する撮影レンズ及び撮像装置
CN106125273B (zh) * 2016-07-19 2018-10-16 嘉兴中润光学科技有限公司 一种变焦镜头
JP2018084668A (ja) 2016-11-24 2018-05-31 キヤノン株式会社 ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
JP6910819B2 (ja) 2017-02-28 2021-07-28 キヤノン株式会社 ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
JP6882087B2 (ja) 2017-06-09 2021-06-02 キヤノン株式会社 レンズ装置及び撮像装置
JP7039241B6 (ja) 2017-10-12 2022-04-18 キヤノン株式会社 ズームレンズ及び撮像装置
US11061203B2 (en) 2018-01-09 2021-07-13 Canon Kabushiki Kaisha Zoom lens, and image pickup apparatus and image pickup system including the zoom lens
JP7207854B2 (ja) 2018-02-28 2023-01-18 キヤノン株式会社 ズームレンズ及び撮像装置
JP7137384B2 (ja) 2018-07-13 2022-09-14 キヤノン株式会社 ズームレンズ及び撮像装置
JP7137383B2 (ja) * 2018-07-13 2022-09-14 キヤノン株式会社 ズームレンズ及び撮像装置
JP2020106577A (ja) * 2018-12-26 2020-07-09 キヤノン株式会社 ズームレンズおよび撮像装置
JP7286341B2 (ja) * 2019-02-22 2023-06-05 キヤノン株式会社 ズームレンズおよび撮像装置
JP7341800B2 (ja) 2019-09-04 2023-09-11 キヤノン株式会社 ズームレンズおよび撮像装置
JP7418111B2 (ja) * 2019-10-31 2024-01-19 キヤノン株式会社 ズームレンズおよび撮像装置
JP2022073591A (ja) * 2020-11-02 2022-05-17 キヤノン株式会社 ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
CN113589503B (zh) * 2021-07-12 2022-05-20 浙江大华技术股份有限公司 一种镜头

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2621247B2 (ja) * 1987-11-11 1997-06-18 株式会社ニコン ズームレンズ
JPH0882742A (ja) * 1994-09-12 1996-03-26 Canon Inc リヤーフォーカス式のズームレンズ
JP3640366B2 (ja) * 1996-08-29 2005-04-20 フジノン株式会社 ズームレンズ
JP5035898B2 (ja) * 2007-10-09 2012-09-26 富士フイルム株式会社 リアフォーカス式ズームレンズおよび撮像装置
US8179609B2 (en) * 2009-10-19 2012-05-15 Canon Kabushiki Kaisha Zoom lens and image pickup apparatus including the same
JP5721514B2 (ja) * 2011-04-15 2015-05-20 キヤノン株式会社 ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
US8699139B2 (en) * 2011-05-30 2014-04-15 Konica Minolta Advanced Layers, Inc. Variable-focal-length projection lens system and projection apparatus
CN103782217B (zh) * 2011-08-30 2016-05-18 富士胶片株式会社 可变放大倍率光学***和成像设备
JP5854269B2 (ja) * 2012-02-07 2016-02-09 株式会社タムロン 大口径比内焦式望遠ズームレンズ

Also Published As

Publication number Publication date
JP2016090591A (ja) 2016-05-23
US20160124199A1 (en) 2016-05-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6494245B2 (ja) ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
US9952446B2 (en) Zoom lens and image pickup apparatus including the same
US9329372B2 (en) Zoom lens and image pickup apparatus having the same
CN109143556B (zh) 变焦镜头和摄像装置
US9244259B2 (en) Zoom lens and image pickup apparatus including the same
US9684155B2 (en) Optical system and image pickup apparatus including the same
JP5882817B2 (ja) ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
JP4591780B2 (ja) 可変焦点距離レンズ系及び撮像装置
US8223440B2 (en) Zoom lens system and image pickup apparatus including the same
US8456747B2 (en) Zoom lens and image pickup apparatus including the same
JP5241281B2 (ja) ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
US8934047B2 (en) Zoom lens and image pickup apparatus including the same
JP5414205B2 (ja) ズームレンズおよびそれを有する撮像装置
US9715091B2 (en) Zoom lens and image pickup apparatus including the same
US8223224B2 (en) Zoom lens and image pickup apparatus equipped with same
US8228616B2 (en) Zoom lens and image pickup apparatus having the same
JP5893959B2 (ja) ズームレンズ
US11194137B2 (en) Zoom lens and image pickup apparatus including same
US8736969B2 (en) Zoom lens and image pickup apparatus including the same
US10261293B2 (en) Zoom lens having a high zoom ratio and high performance over an entire zoom range and image pickup apparatus including the same
JP2010175971A (ja) ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
JP2009223008A5 (ja)
US20140118603A1 (en) Zoom lens and image pickup apparatus
EP2955559B1 (en) Zoom lens and image pickup apparatus including the same
JP2010139705A (ja) ズームレンズ及びそれを有する撮像装置

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20171027

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20171027

RD05 Notification of revocation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7425

Effective date: 20171214

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20180126

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20180703

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20180629

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180903

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20190205

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20190305

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6494245

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151