JP6527328B2 - 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、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、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搭載されるズームレンズとしては、広画角、高ズーム比を有し、小型及び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。広画角及び高ズーム比を有するズームレンズとしては、特許文献１乃至３に開示されるような、最も物体側に、ズーミングに際して不動である正の屈折力のレンズ群を配置し、４つ若しくは５つのレンズ群により構成されるポジティブリード型のものが知られている。

特許文献１及び２は、物体側から像側に順に、正、負、正、正、正の屈折力の第１乃至第５レンズ群で構成され、第１レンズ群でフォーカス調整を行うズームレンズを開示している。
特許文献３は、物体側から像側に順に、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を開示している。すなわち、特許文献３は、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を開示している。

前述のポジティブリード型のズームレンズにおいて、広画角、高ズーム比、小型化、軽量化及び高い光学性能を達成するためには、特に第１レンズ群の小型化及び軽量化とフォーカス調整による収差変動の抑制を両立させることが課題となる。その実現のためには、各レンズ群の近軸配置を適切に設定するとともに、どのレンズ群でフォーカス調整を行うか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、広画角及び高ズーム比を有しつつ、小型化及び軽量化を達成しようとする場合、各レンズ群のパワーを増大させる必要があり、ズーミング及びフォーカス調整に際して諸収差の変動が増大してしまう問題が生じる。
特に第１レンズ群の小型化及び軽量化を達成しようとする場合、第１レンズ群のレンズ枚数を削減するか、若しくは第１レンズ群のパワー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であった。

特許文献１及び２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レンズ群及び第４レンズ群の近軸配置や移動軌跡を規定することで、中間のズーム位置における光学性能を良好に補正している。しかしながら、レンズ径の大きい第１レンズ群の全体又は一部を繰り出す方式を採用しており、フォーカス群を構成するレンズ枚数が多いため、第１レンズ群の小型軽量化は達成されていない。
また、特許文献３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を達成している。しかし、放送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に際して不動である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を装着した際の望遠側及び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る。

特許第３０３１５９８号公報 特許第５０４９７５１号公報 特開２００５−２９２６０５号公報

本発明は、例えば、広画角、高ズーム比、全ズーム範囲にわたる高い光学性能、および小型軽量の点で有利なズームレンズを提供することを目的とする。

本発明に係るズームレンズは、物体側から像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群と、負の屈折力の第２レンズ群と、正の屈折力の第３レンズ群と、正の屈折力の第４レンズ群と、１つ以上の後レンズ群とから構成され、第１レンズ群は、ズーミングのためには不動であり、第２レンズ群、第３レンズ群および第４レンズ群は、隣り合うレンズ群の各組の間隔が変化するようにズーミングのために移動し、第３レンズ群は、無限遠物体から近距離物体へのフォーカス調整のために物体側から像側へ移動するズームレンズであって、
前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１とし、前記第４レンズ群の焦点距離をｆ４とし、無限遠物体に合焦している場合の前記第２レンズ群、前記第３レンズ群および前記第４レンズ群の変倍比をそれぞれＺ２、Ｚ３およびＺ４とし、無限遠物体に合焦している場合の前記ズームレンズのズーム比をＺとして、
０．８０＜｜ｆ１／ｆ４｜＜４．００
１．５０＜ｌｎ（Ｚ２）／ｌｎ（Ｚ３×Ｚ４）＜４．５０
７．００＜Ｚ
なる条件式を満たすことを特徴とする。

本発明によれば、例えば、広画角、高ズーム比、全ズーム範囲にわたる高い光学性能、および小型軽量の点で有利なズームレンズを提供することができる。

数値実施例１に係るズームレンズの広角端において無限遠物体に合焦しているときのレンズ断面図。 （ａ）、（ｂ）及び（ｃ）はそれぞれ、数値実施例１に係るズームレンズにおける物体距離無限遠での広角端、焦点距離３６．６３ｍｍの中間ズーム位置及び望遠端における縦収差図。 数値実施例２に係るズームレンズの広角端において無限遠物体に合焦しているときのレンズ断面図。 （ａ）、（ｂ）及び（ｃ）はそれぞれ、数値実施例２に係るズームレンズにおける物体距離無限遠での広角端、焦点距離３６．０７ｍｍの中間ズーム位置及び望遠端における縦収差図。 数値実施例３に係るズームレンズの広角端において無限遠物体に合焦しているときのレンズ断面図。 （ａ）、（ｂ）及び（ｃ）はそれぞれ、数値実施例３に係るズームレンズにおける物体距離無限遠での広角端、焦点距離３２．１６ｍｍの中間ズーム位置及び望遠端における縦収差図。 数値実施例４に係るズームレンズの広角端において無限遠物体に合焦しているときのレンズ断面図。 （ａ）、（ｂ）及び（ｃ）はそれぞれ、数値実施例４に係るズームレンズにおける物体距離無限遠での広角端、焦点距離５４．７２ｍｍの中間ズーム位置及び望遠端における縦収差図。 数値実施例５に係るズームレンズの広角端において無限遠物体に合焦しているときのレンズ断面図。 （ａ）、（ｂ）及び（ｃ）はそれぞれ、数値実施例５に係るズームレンズにおける物体距離無限遠での広角端、焦点距離３３．８８ｍｍの中間ズーム位置及び望遠端における縦収差図。 数値実施例６に係るズームレンズの広角端において無限遠物体に合焦しているときのレンズ断面図。 （ａ）、（ｂ）及び（ｃ）はそれぞれ、数値実施例６に係るズームレンズにおける物体距離無限遠での広角端、焦点距離１７８．０２ｍｍの中間ズーム位置及び望遠端における縦収差図。 数値実施例７に係るズームレンズの広角端において無限遠物体に合焦しているときのレンズ断面図。 （ａ）、（ｂ）及び（ｃ）はそれぞれ、数値実施例７に係るズームレンズにおける物体距離無限遠での広角端、焦点距離７３．２６ｍｍの中間ズーム位置及び望遠端における縦収差図。 数値実施例１に係る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際しての第２レンズ群Ｕ２、第３レンズ群Ｕ３及び第４レンズ群Ｕ４の移動軌跡を説明する図。 数値実施例１に係るズームレンズの望遠端における近軸配置及び軸上近軸光線の光路を示した図。 （ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、数値実施例１に係るズームレンズの広角端及び望遠端における光路図。 数値実施例７に係るズームレンズを撮影光学系として搭載した、テレビカメラシステム等の撮像装置の要部概略図。

本発明に係るズームレンズは、物体側から像側に順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群及び１つ以上の後レンズ群から構成される。
ズーミングのためには第１レンズ群は不動であり、ズーミングに際して第２レンズ群乃至第４レンズ群は、隣接するレンズ群の間隔を変化させながら移動する。具体的には、広角端から望遠端へのズーミングに際して、第２レンズ群は像側に移動し、第３レンズ群及び第４レンズ群は、広角端よりも望遠端において第３レンズ群と第４レンズ群の間の間隔が大きくなるように移動する。
また、無限遠物体から近距離物体へのフォーカス調整に際して、第３レンズ群が像側へ移動する。

本発明に係るズームレンズとして、レンズ群としては前述した５つのレンズ群を備えるズームレンズを例示して説明するが、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、第３レンズ群と第４レンズ群との間、及び／又は、第４レンズ群と第５レンズ群との間に、更なるレンズ群が配置されていても構わない。また、第５レンズ群より像側にさらに第６レンズ群や第７レンズ群等が配置されていても構わない。
なお、本発明の後述する数値実施例１乃至７に係るズームレンズは、最も物体側に配置されたレンズ群が第１レンズ群であり、最も像側に配置されたレンズ群が第５レンズ群である、５群ズームレンズの構成を取っている。さらに、本発明に係るズームレンズの第２レンズ群は、広角端において第１レンズ群と隣接していることが望ましい。
また、数値実施例１乃至７に係るズームレンズでは、第３レンズ群をフォーカス調整に際して像側に移動させている。

また、数値実施例１乃至７に係るズームレンズでは、開口絞りを第４レンズ群と第５レンズ群の間に配置しているが、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レンズとの間、第３レンズ群と第４レンズ群の間に、開口絞りが配置されていても構わない。

図１は、本発明の数値実施例１に係るズームレンズの広角端において無限遠物体に合焦しているときのレンズ断面図である。

本発明の数値実施例１に係るズームレンズは、物体側から像側に順に、正の屈折力の第１レンズ群Ｕ１、負の屈折力の第２レンズ群Ｕ２、正の屈折力の第３レンズ群Ｕ３、正の屈折力の第４レンズ群Ｕ４及び正の屈折力の第５レンズ群Ｕ５を備えている。
ここで、第２レンズ群Ｕ２及び第３レンズ群Ｕ３は、変倍用のバリエーターレンズ群であり、第４レンズ群Ｕ４は、変倍に伴う像面変動を補正するためのコンペンセーターレンズ群である。
第１レンズ群Ｕ１は、ズーミングのためには不動であり、第２レンズ群Ｕ２は、広角端（短焦点距離端）から望遠端（長焦点距離端）へのズーミングに際して物体側から像側へ移動する。また、第３レンズ群Ｕ３は、広角端から望遠端へのズーミングに際して移動し、無限遠物体から近距離物体に合焦する際に物体側から像側に移動する。さらに、第４レンズ群Ｕ４は、第２レンズ群Ｕ２、第３レンズ群Ｕ３に連動して移動する。第５レンズ群Ｕ５は、ズーミングのためには不動である。
また、開口絞りＳＰが、第４レンズ群Ｕ４と第５レンズ群Ｕ５との間に配置されている。
なお、図１においては、数値実施例１に係るズームレンズに加えて、第５レンズ群より像側に配置される、色分解プリズムや光学フィルターとしてのガラスブロックＰ、及び撮像素子（光電変換素子）の撮像面に相当する像面ＩＰも示している。
なお、上記の構成は、本発明の数値実施例２乃至７でも同様であるため、以下では説明を省略する場合がある。

次に、数値実施例１に係るズームレンズの各レンズ群のレンズ構成について説明する。なお、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、正レンズで構成されている。第３レンズ群Ｕ３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４レンズ群Ｕ４は、正レンズ２枚で構成されている。第５レンズ群Ｕ５は、負レンズと正レンズの接合レンズ、負レンズ、負レンズと正レンズの接合レンズの第５１レンズ群Ｕ５１、及び、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、正レンズの第５２レンズ群Ｕ５２で構成される。
すなわち、第５レンズ群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。

数値実施例１に係るズームレンズは、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度を有している。

図２（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）はそれぞれ、数値実施例１に係るズームレンズにおける物体距離無限遠での広角端、焦点距離３６．６３ｍｍの中間ズーム位置及び望遠端における縦収差図である。ただし、焦点距離の値は、後述する数値実施例１の各値をｍｍ単位で表したときの値である。
なお、図２（ａ）乃至（ｃ）に示される縦収差図において、球面収差は０．４ｍｍ、非点収差は０．４ｍｍ、歪曲は１０％、倍率色収差は０．０５ｍｍのスケールで描かれている。

図２（ａ）乃至（ｃ）に示される縦収差図において、球面収差はｅ線、ｇ線によって表されており、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）によって表されており、倍率色収差はｇ線によって表されている。Ｆｎｏ及びωはそれぞれ、Ｆナンバー、及び半画角である。なお、広角端及び望遠端は、変倍用の第２レンズ群Ｕ２が機構上光軸上を移動可能な範囲の両端に位置したときのズーム位置をいう。なお、上記の構成は、本発明の数値実施例２乃至７でも同様であるため、以下では説明を省略する場合がある。

図３は、本発明の数値実施例２に係るズームレンズの広角端において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に係るズームレンズの各レンズ群のレンズ構成は以下のようになっている。なお、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、正レンズと負レンズの接合レンズ、正レンズで構成されている。第５レンズ群Ｕ５は、負レンズと正レンズの接合レンズ、負レンズ、負レンズと正レンズの接合レンズの第５１レンズ群Ｕ５１、及び、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、正レンズの第５２レンズ群Ｕ５２で構成される。
すなわち、第５レンズ群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。

数値実施例２に係るズームレンズは、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度を有している。

図４（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）はそれぞれ、数値実施例２に係るズームレンズにおける物体距離無限遠での広角端、焦点距離３６．０７ｍｍの中間ズーム位置及び望遠端における縦収差図である。ただし、焦点距離の値は、後述する数値実施例２の各値をｍｍ単位で表したときの値である。
なお、図４（ａ）乃至（ｃ）に示される縦収差図において、球面収差は０．４ｍｍ、非点収差は０．４ｍｍ、歪曲は１０％、倍率色収差は０．０５ｍｍのスケールで描かれている。

図５は、本発明の数値実施例３に係るズームレンズの広角端において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に係るズームレンズの各レンズ群のレンズ構成は以下のようになっている。なお、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、正レンズで構成されている。第３レンズ群Ｕ３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４レンズ群Ｕ４は、正レンズ２枚で構成されている。第５レンズ群Ｕ５は、負レンズと正レンズの接合レンズ、負レンズ、負レンズと正レンズの接合レンズの第５１レンズ群Ｕ５１、及び、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、正レンズの第５２レンズ群Ｕ５２で構成される。
すなわち、第５レンズ群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。

数値実施例３に係るズームレンズは、ズーム比１７．０倍、広角端の半画角３５．２度、望遠端の半画角２．４度を有している。

図６（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）はそれぞれ、数値実施例３に係るズームレンズにおける物体距離無限遠での広角端、焦点距離３２．１６ｍｍの中間ズーム位置及び望遠端における縦収差図である。ただし、焦点距離の値は、後述する数値実施例３の各値をｍｍ単位で表したときの値である。
なお、図６（ａ）乃至（ｃ）に示される縦収差図において、球面収差は０．４ｍｍ、非点収差は０．４ｍｍ、歪曲は１０％、倍率色収差は０．０５ｍｍのスケールで描かれている。

図７は、本発明の数値実施例４に係るズームレンズの広角端において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に係るズームレンズの各レンズ群のレンズ構成は以下のようになっている。なお、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、正レンズと負レンズの接合レンズ、正レンズで構成されている。第５レンズ群Ｕ５は、負レンズと正レンズの接合レンズ、負レンズ、負レンズと正レンズの接合レンズの第５１レンズ群Ｕ５１、及び、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、正レンズの第５２レンズ群Ｕ５２で構成される。
すなわち、第５レンズ群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。

数値実施例４に係るズームレンズは、ズーム比３０．０倍、広角端の半画角２８．８度、望遠端の半画角１．１度を有している。

図８（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）はそれぞれ、数値実施例４に係るズームレンズにおける物体距離無限遠での広角端、焦点距離５４．７２ｍｍの中間ズーム位置及び望遠端における縦収差図である。ただし、焦点距離の値は、後述する数値実施例４の各値をｍｍ単位で表したときの値である。
なお、図８（ａ）乃至（ｃ）に示される縦収差図において、球面収差は０．４ｍｍ、非点収差は０．４ｍｍ、歪曲は１０％、倍率色収差は０．０５ｍｍのスケールで描かれている。

なお、数値実施例１乃至４に係るズームレンズにおいては、第５１レンズ群Ｕ５１と第５２レンズ群Ｕ５２の間に、ズームレンズの焦点距離可変範囲をシフトする焦点距離変換光学系ＦＤＣが配置されてもよい。

図９は、本発明の数値実施例５に係るズームレンズの広角端において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に係るズームレンズの各レンズ群のレンズ構成は以下のようになっている。なお、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２枚、正レンズ２枚、正レンズと負レンズの接合レンズ、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、負レンズで構成されている。第３レンズ群Ｕ３は、正レンズ２枚、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、負レンズと正レンズの接合レンズ３枚、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に係るズームレンズは、ズーム比２７．１倍、広角端の半画角４０．２度、望遠端の半画角１．８度を有している。

図１０（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）はそれぞれ、数値実施例５に係るズームレンズにおける物体距離無限遠での広角端、焦点距離３３．８８ｍｍの中間ズーム位置及び望遠端における縦収差図である。ただし、焦点距離の値は、後述する数値実施例５の各値をｍｍ単位で表したときの値である。
なお、図１０（ａ）乃至（ｃ）に示される縦収差図において、球面収差は０．４ｍｍ、非点収差は０．４ｍｍ、歪曲は１０％、倍率色収差は０．０５ｍｍのスケールで描かれている。

図１１は、本発明の数値実施例６に係るズームレンズの広角端において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に係るズームレンズの各レンズ群のレンズ構成は以下のようになっている。なお、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、正レンズ、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３枚、正レンズで構成されている。第３レンズ群Ｕ３は、正レンズ、負レンズ、正レンズで構成されている。第４レンズ群Ｕ４は、正レンズ、負レンズと正レンズの接合レンズで構成されている。第５レンズ群Ｕ５は、負レンズと正レンズの接合レンズ２枚の第５１レンズ群Ｕ５１、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の第５２レンズ群Ｕ５２及び正レンズと負レンズの接合レンズの第５３レンズ群Ｕ５３で構成されている。
すなわち、第５レンズ群Ｕ５は、負の屈折力の第５１レンズ群Ｕ５１、負の屈折力の第５２レンズ群Ｕ５２及び正の屈折力の第５３レンズ群Ｕ５３で構成される。なお、ズーミングのためには第５１レンズ群Ｕ５１及び第５３レンズ群Ｕ５３は不動であり、ズーミングに際して第５２レンズ群Ｕ５２は移動する。

数値実施例６に係るズームレンズは、ズーム比２０．０倍、広角端の半画角２１．２度、望遠端の半画角１．１度を有している。

図１２（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）はそれぞれ、数値実施例６に係るズームレンズにおける物体距離無限遠での広角端、焦点距離１７８．０２ｍｍの中間ズーム位置及び望遠端における縦収差図である。ただし、焦点距離の値は、後述する数値実施例６の各値をｍｍ単位で表したときの値である。
なお、図１２（ａ）乃至（ｃ）に示される縦収差図において、球面収差は０．４ｍｍ、非点収差は０．４ｍｍ、歪曲は１０％、倍率色収差は０．０５ｍｍのスケールで描かれている。

図１３は、本発明の数値実施例７に係るズームレンズの広角端において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７に係るズームレンズの各レンズ群のレンズ構成は以下のようになっている。なお、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、正レンズで構成されている。第３レンズ群Ｕ３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４レンズ群Ｕ４は、正レンズ２枚で構成されている。第５レンズ群Ｕ５は、負レンズと正レンズの接合レンズ、負レンズ、負レンズと正レンズの接合レンズの第５１レンズ群Ｕ５１、正レンズ２枚、正レンズと負レンズの接合レンズ２枚の焦点距離変換光学系ＦＤＣ、及び、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、正レンズの第５２レンズ群Ｕ５２で構成されている。
すなわち、第５レンズ群Ｕ５は、群内で最も大きい光軸上の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、第５１レンズ群Ｕ５１と第５２レンズ群Ｕ５２の間の光路中に挿脱可能な焦点距離変換光学系ＦＤＣで構成される。なお、ズーミングのためには第５１レンズ群Ｕ５１及び第５２レンズ群Ｕ５２は不動である。

数値実施例７に係るズームレンズは、ズーム比２１．５倍、広角端の半画角１９．２度、望遠端の半画角０．９度を有している。

図１４（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）はそれぞれ、数値実施例７に係るズームレンズにおける物体距離無限遠での広角端、焦点距離７３．２６ｍｍの中間ズーム位置及び望遠端における縦収差図である。ただし、焦点距離の値は、後述する数値実施例７の各値をｍｍ単位で表したときの値である。
なお、図１４（ａ）乃至（ｃ）に示される縦収差図において、球面収差は１．６ｍｍ、非点収差は１．６ｍｍ、歪曲は１０％、倍率色収差は０．０５ｍｍのスケールで描かれている。

図１５は、数値実施例１に係る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際しての第２レンズ群Ｕ２、第３レンズ群Ｕ３及び第４レンズ群Ｕ４の移動軌跡を説明する図である。
図１５に示されているように、第２レンズ群Ｕ２は、変倍のために広角端から望遠端にかけて物体側から像側へ移動する。また、第３レンズ群Ｕ３は、変倍のために広角端から望遠端にかけて像側から物体側へ移動するとともに、無限遠物体から近距離物体へフォーカス調整を行うに際して物体側から像側へ移動する。
第３レンズ群Ｕ３は、無限遠物体から近距離物体へフォーカス調整を行うに際して物体側から像側へ移動し、且つ、広角端から望遠端に向けて、その繰り出し量は増大する。

図１６は、数値実施例１に係るズームレンズの望遠端における近軸配置及び軸上近軸光線の光路を示した図である。
図１６に示されるように、無限遠物体から近距離物体へのフォーカス調整に際して、第３レンズ群Ｕ３を物体側から像側へ移動させることで、各被写体距離における第４レンズ群Ｕ４以降の軸上近軸光線の光路を等しくすることができ、合焦状態を維持することが可能となる。
なお、ここでは望遠端においてのみ説明しているが、全ズームポジションにおいても同様のことが言える。

図１７（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、数値実施例１に係るズームレンズの広角端及び望遠端における光路図である。

一般に、第１レンズ群の全体又は一部でフォーカス調整を行う従来の放送用ズームレンズでは、フォーカス群を通る軸上光線及び軸外主光線の光軸からの高さが高くなる。
したがって、第１レンズ群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、像面湾曲、倍率色収差、等のフォーカスに伴う収差変動を抑制するために、第１レンズ群のレンズ枚数を削減することができない。そのため、従来の放送用ズームレンズでは、第１レンズ群の小型・軽量化が困難であった。
さらに、レンズ径の大きな第１レンズ群をフォーカス調整に際して移動させるため、フォーカス群の駆動力が大きくなるとともに、迅速なフォーカスが困難であった。

一方で、本発明に係るズームレンズでは、軸上光線及び軸外主光線の光軸からの高さが第１レンズ群と比較して低い第３レンズ群Ｕ３でフォーカス調整を行うことで、フォーカスに伴う収差変動を良好に補正している。また、それとともに、第１レンズ群Ｕ１の小型化及び軽量化を達成している。さらに、レンズ径の小さい第３レンズ群Ｕ３でフォーカス調整を行うため、フォーカス群の駆動力が小さくて済み、迅速なフォーカスが容易となる。
なお、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。また、第４レンズ群Ｕ４でフォーカス調整を行うことは可能ではあるが、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、フォーカス群の小型化及び軽量化には不利である。さらに、第４レンズ群Ｕ４でフォーカス調整を行う場合には、フォーカス群が開口絞りＳＰの近傍であるため、フォーカス群の駆動機構や駆動スペースを確保する上で好ましくない。

以上のことから、本発明の数値実施例１乃至７に係るズームレンズは、広画角及び高ズーム比を有しつつ、小型化及び軽量化、及び全ズーム範囲にわたる高い光学性能を達成している。

ここで、第３レンズ群Ｕ３の結像倍率をβ３としたとき、第３レンズ群Ｕ３でフォーカス調整を行った場合の第３レンズ群Ｕ３の移動量ＭＶ３は、以下の式（１）で表わされる。
ＭＶ３≒β３^２／（１−β３^２） ・・・（１）
なお、式（１）より、β３＝±１の場合にはＭＶ３が無限大となるため、フォーカス調整を行うことができなくなることがわかる。
従って、本発明の数値実施例１乃至７に係るズームレンズは、全ズームポジション及び全フォーカスポジションにおいて、第３レンズ群Ｕ３の結像倍率が±１を取らないように構成されている。
これにより、全ズームポジション及び全フォーカスポジションにおいて第３レンズ群Ｕ３でフォーカス調整を行うことが可能となる。

図１８は、数値実施例７に係るズームレンズ１０１を撮影光学系として搭載した、テレビカメラシステム等の撮像装置１２４の要部概略図である。なお、撮像装置１２４には、数値実施例７に係るズームレンズに限らず、数値実施例１乃至６のいずれかに係るズームレンズを搭載しても構わない。

撮像装置１２４は、数値実施例７に係るズームレンズ１０１、カメラ１２３を備えている。また、撮像装置１２４は、モータ（駆動手段）１１６及び１１７、エンコーダ、ポテンショメータ、フォトセンサ等の検出器１１８及び１１９、及びＣＰＵ１２０を備えている。
ズームレンズ１０１は、第１レンズ群Ｕ１、変倍群ＬＺ、ヘリコイド、カム、アクチュエーター等の駆動機構１１５、開口絞りＳＰ、第５レンズ群Ｕ５、及び第２の焦点距離変換光学系ＦＤＣ´を備えている。変倍群ＬＺは、不図示の第２レンズ群（バリエーターレンズ群）Ｕ２、第３レンズ群（バリエーターレンズ群）Ｕ３、及び第４レンズ群（コンペンセーターレンズ群）Ｕ４を備えている。第５レンズ群Ｕ５は、第５１レンズ群Ｕ５１、第１の焦点距離変換光学系ＦＤＣ及び第５２レンズ群Ｕ５２を備えており、必要に応じて、第１の焦点距離変換光学系ＦＤＣを第２の焦点距離変換光学系ＦＤＣ´に置き換えることができる。
カメラ１２３は、光学フィルターや色分解プリズムに相当するガラスブロック１０９、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の撮像素子（光電変換素子）１１０、及びＣＰＵ１１１を備えている。

撮像装置１２４において、ズームレンズ１０１は、カメラ１２３に対して着脱可能に構成されている。
駆動機構１１５は、変倍群ＬＺを光軸方向に駆動する。モータ１１６及び１１７はそれぞれ、駆動機構１１５及び開口絞りＳＰを電動駆動する。検出器１１８及び１１９はそれぞれ、変倍群ＬＺの光軸上の位置及び開口絞りＳＰの絞り径を検出する。撮像素子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。ＣＰＵ１１１及び１２０はそれぞれ、カメラ１２３及びズームレンズ１０１の各種の駆動を制御する。

このように、本発明のズームレンズをテレビカメラシステム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することができる。

本発明に係るズームレンズは、以下の条件式（２）を満たすことが好ましい。
０．４０＜｜ｆ１／ｆ３｜＜３．００ ・・・（２）
なお、条件式（２）は、第１レンズ群Ｕ１の焦点距離ｆ１と第３レンズ群の焦点距離ｆ３との比を規定している。また、レンズ群の屈折力は、そのレンズ群の焦点距離の逆数で定義される。

条件式（２）の上限値を上回るように、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ると、ズーミング及びフォーカス調整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。また、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ると、第１レンズ群Ｕ１のレンズ径が増大し、第１レンズ群Ｕ１の小型化及び軽量化が困難となる。

一方で、条件式（２）の下限値を下回るように、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ると、ズーミング及びフォーカス調整に際して第３レンズ群Ｕ３の移動量が増大する。そのため、高ズーム比と小型化及び軽量化の両立を達成することが困難となる。また、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ると、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。

また、条件式（２）の数値範囲を以下のごとく設定することがより好ましい。
０．７０＜｜ｆ１／ｆ３｜＜２．００ ・・・（２ａ）

本発明に係るズームレンズは、以下の条件式（３）を満たすことが好ましい。
２．００＜｜ｆ１／ｆ２｜＜８．００ ・・・（３）
なお、条件式（３）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との比を規定している。

条件式（３）の上限値を上回るように、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ると、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。また、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ると、第１レンズ群Ｕ１のレンズ径が増大し、第１レンズ群Ｕ１の小型化及び軽量化が困難となる。

一方で、条件式（３）の下限値を下回るように、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ると、ズーミングに際して第２レンズ群Ｕ２の移動量が増大し、高ズーム比と小型化及び軽量化の両立を達成することが困難となる。また、第１レンズ群Ｕ１の屈折力が第２レンズ群Ｕ２の屈折力に対して強くなり過ぎると、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。

また、条件式（３）の数値範囲を以下のごとく設定することがより好ましい。
３．００＜｜ｆ１／ｆ２｜＜７．５０ ・・・（３ａ）

本発明に係るズームレンズは、以下の条件式（４）を満たすことが好ましい。
０．８０＜｜ｆ１／ｆ４｜＜４．００ ・・・（４）
なお、条件式（４）は、第１レンズ群Ｕ１の焦点距離ｆ１と第４レンズ群Ｕ４の焦点距離ｆ４との比を規定している。

条件式（４）の上限値を上回るように、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ると、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。また、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ると、第１レンズ群Ｕ１のレンズ径が増大し、第１レンズ群Ｕ１の小型化及び軽量化が困難となる。

一方で、条件式（４）の下限値を下回るように、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ると、ズーミングに際して第４レンズ群Ｕ４の移動量が増大し、高ズーム比と小型化及び軽量化の両立を達成することが困難となる。また、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ると、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。

また、条件式（４）の数値範囲を以下のごとく設定することがより好ましい。
１．３０＜｜ｆ１／ｆ４｜＜３．００ ・・・（４ａ）

本発明に係るズームレンズは、以下の条件式（５）を満たすことが好ましい。
０．０１＜Ｌ３４ｗ／Ｌ３４ｔ＜０．９９ ・・・（５）
なお、条件式（５）は、無限遠物体に合焦している時の第３レンズ群Ｕ３と第４レンズ群Ｕ４の広角端及び望遠端それぞれにおける光軸上の空気間隔Ｌ３４ｗ及びＬ３４ｔの比を規定している。

一般的に、第３レンズ群Ｕ３と第４レンズ群Ｕ４の合成焦点距離ｆ３４は、以下の式（６）で表わされる。
１／ｆ３４＝１／ｆ３＋１／ｆ４−ｅ´３４／（ｆ３×ｆ４） ・・・（６）
ここで、ｅ´３４は、第３レンズ群Ｕ３と第４レンズ群Ｕ４との間の主点間隔である。

条件式（５）の上限値を上回るように、第３レンズ群Ｕ３と第４レンズ群Ｕ４の広角端における光軸上の空気間隔Ｌ３４ｗが増大すると、第３レンズ群Ｕ３と第４レンズ群Ｕ４の合成焦点距離ｆ３４が長くなり過ぎる。そのため、ズーム部の長さが長くなり過ぎ、レンズ全長の増大を抑制することが困難となる。また、第３レンズ群Ｕ３と第４レンズ群Ｕ４の望遠端における光軸上の空気間隔Ｌ３４ｔが減少すると、望遠端でのフォーカス調整に伴う第３レンズ群Ｕ３の移動量を十分に確保することが困難となる。

一方で、条件式（５）の下限値を下回るように、第３レンズ群Ｕ３と第４レンズ群Ｕ４の望遠端における光軸上の空気間隔Ｌ３４ｔが増大すると、第３レンズ群Ｕ３と第４レンズ群Ｕ４の合成焦点距離ｆ３４が長くなり過ぎる。そのため、ズーム部の長さが長くなり過ぎ、ズームレンズ全長の増大を抑制することが困難となる。

また、条件式（５）の数値範囲を以下のごとく設定することがより好ましい。
０．０５＜Ｌ３４ｗ／Ｌ３４ｔ＜０．９７ ・・・（５ａ）

本発明に係るズームレンズは、以下の条件式（７）を満たすことが好ましい。
１．５０＜ｌｎ（Ｚ２）／ｌｎ（Ｚ３×Ｚ４）＜４．５０・・・（７）
なお、条件式（７）は、無限遠物体に合焦している時の第２レンズ群Ｕ２の変倍比Ｚ２の自然対数ｌｎ（Ｚ２）と、第３レンズ群Ｕ３と第４レンズ群Ｕ４の合成の変倍比Ｚ３×Ｚ４の自然対数ｌｎ（Ｚ３×Ｚ４）との比を規定している。
なお、変倍比Ｚ２、Ｚ３及びＺ４はそれぞれ、β２ｔ_ＩＮＦ／β２ｗ_ＩＮＦ、β３ｔ_ＩＮＦ／β３ｗ_ＩＮＦ及びβ４ｔ_ＩＮＦ／β４ｗ_ＩＮＦに等しい。ここで、βｎｗ_ＩＮＦ及びβｎｔ_ＩＮＦ（ｎ＝２、３、４）はそれぞれ、無限遠に合焦している時の第ｎレンズ群Ｕｎの広角端及び望遠端それぞれにおける結像倍率である。
本発明のズームレンズでは、無限遠に合焦している時、第２レンズ群Ｕ２の変倍比Ｚ２が第３レンズ群Ｕ３と第４レンズ群Ｕ４の合成の変倍比Ｚ３×Ｚ４に比べて大きくなる構成とし、主変倍群である第２レンズ群Ｕ２の変倍分担が大きくなるようにしている。

条件式（７）の上限を上回ると、ズーミングに際して第２レンズ群Ｕ２の像側への移動量が大きくなり、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。

一方で、条件式（７）の下限を下回ると、主変倍群である第２レンズ群Ｕ２によって十分な変倍比を得ることができないため、十分な変倍比を得るために第３レンズ群Ｕ３や第４レンズ群Ｕ４の移動量が増加する。そのため、ズーム部の長さが長くなり過ぎ、ズームレンズ全長の増大を抑制することが困難となる。

また、条件式（７）の数値範囲を以下のごとく設定することがより好ましい。
１．８０＜ｌｎ（Ｚ２）／ｌｎ（Ｚ３×Ｚ４）＜３．６０ ・・・（７ａ）

本発明に係るズームレンズは、以下の条件式（８）及び（９）を満たすことが好ましい。
０．１０＜φ１ｐ×ｆ１＜０．８０ ・・・（８）
−１．５０＜φ１ｎ×ｆ１＜−０．１０ ・・・（９）
なお、条件式（８）及び（９）はそれぞれ、第１レンズ群Ｕ１を構成している正レンズ及び負レンズそれぞれの平均パワーφ１ｐ及びφ１ｎを規定している。

条件式（８）の上限値を上回り、且つ条件式（９）の下限値を下回ると、第１レンズ群Ｕ１の各レンズのパワーが強くなり過ぎる。これにより、第１レンズ群Ｕ１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。また、第１レンズ群Ｕ１内の各レンズの厚さが増すため、第１レンズ群Ｕ１の小型化及び軽量化が困難となる。

一方で、条件式（８）の下限値を下回り、且つ条件式（９）の上限値を上回ると、第１レンズ群Ｕ１の各レンズのパワーが弱くなり過ぎる。これにより、第１レンズ群Ｕ１に適切なパワー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Ｕ１の小型化及び軽量化が困難となる。

また、条件式（８）及び（９）の数値範囲を以下のごとく設定することがより好ましい。
０．２０＜φ１ｐ×ｆ１＜０．７０ ・・・（８ａ）
−１．３０＜φ１ｎ×ｆ１＜−０．３０ ・・・（９ａ）

本発明に係るズームレンズでは、第１レンズ群Ｕ１が４枚又は５枚のレンズで構成されていることが好ましい。第１レンズ群Ｕ１のレンズ枚数を５枚より多くすると、第１レンズ群Ｕ１の小型化及び軽量化が困難となる。一方で、第１レンズ群Ｕ１のレンズ枚数を４枚より少なくすると、第１レンズ群Ｕ１を構成する各レンズのパワーが強くなり過ぎる。そのため、第１レンズ群Ｕ１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。

本発明に係るズームレンズは、以下の条件式（１０）を満たすことが好ましい。
０．５０＜β５ｗ＜３．５０ ・・・（１０）
なお、条件式（１０）は、第５レンズ群Ｕ５の広角端における結像倍率β５ｗを規定している。

条件式（１０）の上限値を上回ると、第５レンズ群Ｕ５で発生する倍率色収差や歪曲などの特に軸外収差が増大し、良好な収差の抑制が困難となる。

一方で、条件式（１０）の下限値を下回ると、入射瞳位置が第１レンズ群Ｕ１の最も物体側の面より像側に位置するようになるため、第１レンズ群の小型化及び軽量化が困難となる。

また、条件式（１０）の数値範囲を以下のごとく設定することがより好ましい。
０．８０＜β５ｗ＜２．７０ ・・・（１０ａ）

本発明に係るズームレンズは、以下の条件式（１１）を満たすことが好ましい。
−３．０°＜θ＜３．０° ・・・（１１）
なお、条件式（１１）は、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θ（度）を規定している。ただし、傾角θは、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°とする。
これにより、焦点距離変換光学系ＦＤＣを装着した際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（１１）の上限値を上回ると、焦点距離変換光学系ＦＤＣ装着時において、軸上光線が焦点距離変換光学系ＦＤＣに発散状に入射し、焦点距離変換光学系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。

一方で、条件式（１１）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。

また、条件式（１１）の数値範囲を以下のごとく設定することがより好ましい。
−２．０°＜θ＜２．０° ・・・（１１ａ）

本発明に係るズームレンズは、以下の条件式（１２）を満たすことが好ましい。
０．５０＜Ｄ／ＥＡ＜３．００ ・・・（１２）
なお、条件式（１２）は、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Ｄと第５１レンズ群Ｕ５１の最終レンズ面の光線有効径ＥＡとの比を規定している。
これにより、焦点距離変換光学系ＦＤＣを装着した際の良好な光学性能の達成と、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（１２）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。また、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Ｆナンバーを確保することが困難となる。

一方で、条件式（１２）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内の各レンズのパワー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、小型軽量化を達成することや、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。

また、条件式（１２）の数値範囲を以下のごとく設定することがより好ましい。
０．７０＜Ｄ／ＥＡ＜１．７０ ・・・（１２ａ）

本発明に係るズームレンズは、以下の条件式（１３）を満たすことが好ましい。
７．００＜Ｚ ・・・（１３）
なお、条件式（１３）は、本発明に係るズームレンズのズーム比Ｚを規定している。

条件式（１３）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。

本発明に係るズームレンズを備える撮像装置は、以下の条件式（１４）を満たすことが好ましい。
０．４５＜ｆｗ／φ ・・・（１４）
なお、条件式（１４）は、広角端の全系の焦点距離ｆｗと撮像素子のイメージサイズの対角長φの比を規定している。

条件式（１４）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。

また、条件式（１４）の数値範囲を以下のごとく設定することがより好ましい。
０．５０＜ｆｗ／φ＜１．８０ ・・・（１４ａ）

数値実施例１乃至４に係るズームレンズ及びそれを備える撮像装置は、全ての条件式（２）乃至（５）及び（７）乃至（１４）を満たしている。また、数値実施例５乃至７に係るズームレンズ及びそれを備える撮像装置は、条件式（２）乃至（５）、（７）乃至（１０）、（１３）及び（１４）を満たしている。
従って、本発明の数値実施例１乃至７に係るズームレンズは、広画角及び高ズーム比を有しつつ、小型化及び軽量化、及び全ズーム範囲にわたる高い光学性能を達成している。

また、本発明に係るズームレンズでは、開口絞りＳＰ及び開口絞りＳＰより像側のレンズ群がズーミングに際して不動であることが好ましい。これにより、広角側から望遠側へのズーミングに際する焦点距離の変化にしたがって、Ｆナンバーが落ちる点までＦナンバーを一定に保つことができる。

さらに、上述したように、本発明に係るズームレンズは、物体側から像側へ順に、正、負、正、正、正の屈折力の５つのレンズ群で構成されることが好ましい。

また、上述したように、本発明に係るズームレンズでは、開口絞りＳＰが第４レンズ群Ｕ４と第５レンズ群Ｕ５の間に配置されることが好ましい。これにより、広角側から望遠側へのズーミングに際する焦点距離の変化にしたがって、Ｆナンバーが落ちる点までＦナンバーを一定に保つことができる。

以下に、本発明の数値実施例１乃至７の数値を示す。各数値実施例において、面番号ｉは物体側からの順序を示し、ｒｉは物体側から順に第ｉ番目の面の曲率半径、ｄｉは物体側から順に第ｉ番目の面と第ｉ＋１番目の面との間のレンズ厚又は空気間隔である。ｎｄｉとνｄｉはそれぞれ物体側から順に第ｉ番目の面と第ｉ＋１番目の面との間に配置される光学部材の材料のｄ線における屈折率とアッベ数である。
光軸方向をＸ軸、光軸と垂直な方向をＨ軸、光の進行方向を正とし、Ｒを近軸曲率半径、Ｋを円錐係数、Ａ３、Ａ４、Ａ５、Ａ６、Ａ７、Ａ８、Ａ９、Ａ１０、Ａ１１、Ａ１２を各々非球面係数、光軸からの高さＨの位置での光軸方向の変位を面頂点を基準にしてＸとするとき、非球面形状は、

なる式で表される。また、「Ｅ−Ｚ」の表示は「１０^-Z」を意味する。＊印は非球面であることを示している。各数値実施例において、最後の２つの面は、ガラスブロックＰの面である。各数値実施例において、バックフォーカス（ＢＦ）は、レンズ最終面から近軸像面までの距離を空気換算長により表したものである。レンズ全長は最も物体側のレンズ面から最終レンズ面までの距離にバックフォーカスを加えたものである。また、各数値実施例における上述した条件式（２）乃至（５）及び（７）乃至（１４）との対応を表１に示す。

（数値実施例１）
単位 ｍｍ

面データ
面番号 r d nd vd 有効径 焦点距離
1 239.608 2.50 1.85478 24.8 77.68 -206.81
2 101.786 12.26 1.43875 94.9 74.93 161.48
3 -226.395 0.15 1 74.88
4 98.567 6.29 1.43387 95.1 72.93 376.95
5 242.366 0.15 1 72.19
6 68.331 8.00 1.76385 48.5 69.43 132.39
7 197.977 （可変） 1 68.35
8* 984.248 1.10 2.00330 28.3 30.42 -21.57
9 21.338 6.53 1 25.11
10 -40.310 4.71 1.95906 17.5 24.77 32.79
11 -18.821 0.85 1.88300 40.8 24.79 -17.56
12 92.930 0.19 1 24.37
13 41.546 2.56 1.71736 29.5 24.50 100.96
14 93.913 （可変） 1 24.21
15 146.392 7.85 1.53775 74.7 30.25 41.48
16 -25.922 1.00 1.84666 23.8 30.79 -80.33
17 -42.376 （可変） 1 32.13
18 -254.024 4.30 1.53775 74.7 34.32 102.97
19 -45.853 0.15 1 34.55
20 40.689 5.12 1.59349 67.0 33.13 64.24
21* -611.952 （可変） 1 32.45
22（絞り） ∞ 2.29 1 21.70
23 -43.093 0.80 1.88300 40.8 20.95 -17.13
24 23.717 3.03 1.85478 24.8 20.43 41.43
25 66.287 2.73 1 20.27
26 -30.190 0.70 1.88300 40.8 20.28 -35.09
27 -976.326 1.55 1 21.15
28 -52.527 1.50 1.72916 54.7 21.50 -46.02
29 95.187 5.32 1.85478 24.8 23.42 23.55
30 -25.173 30.00 1 24.19
31 167.099 4.33 1.48749 70.2 25.77 62.74
32 -37.274 0.10 1 25.95
33 -114.674 0.95 2.00100 29.1 25.63 -27.95
34 37.554 5.22 1.53775 74.7 25.72 49.99
35 -90.986 0.15 1 26.24
36 139.879 4.98 1.48749 70.2 26.66 63.65
37 -39.580 0.95 1.85478 24.8 26.86 -151.15
38 -57.457 0.20 1 27.22
39 50.127 4.00 1.50137 56.4 27.20 74.73
40 -146.813 4.50 1 26.91
41 ∞ 33.00 1.60859 46.4 40.00
42 ∞ 13.20 1.51633 64.1 40.00
43 ∞ 1 40.00
像面 ∞

非球面データ
第8面
K =-4.41172e+003 A 4= 4.26158e-006 A 6= 3.79089e-007 A 8=-4.97228e-010
A10= 7.91081e-012 A12= 2.01053e-014
A 5=-2.00546e-006 A 7=-2.54263e-008 A 9= 6.85374e-011 A11=-8.33665e-013

第21面
K =-4.29923e+001 A 4= 1.03032e-006 A 6=-3.65553e-008 A 8= 3.24828e-010
A10=-7.31549e-012 A12=-7.53488e-015
A 5= 3.04736e-007 A 7=-1.41735e-009 A 9= 3.41917e-011 A11= 4.05675e-013

各種データ
ズーム比 21.50
広角 中間 望遠
焦点距離 7.90 36.63 169.86
Fナンバー 1.80 1.80 2.30
半画角 34.85 8.54 1.85
像高 5.50 5.50 5.50
レンズ全長 280.86 280.86 280.86
BF 6.98 6.98 6.98

d 7 2.41 39.61 55.20
d14 86.24 40.76 1.50
d17 1.00 2.61 17.50
d21 1.00 7.67 16.45

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）
d14 86.74 43.25 18.50
d17 0.50 0.13 0.50

入射瞳位置 46.56 227.76 853.19
射出瞳位置 136.10 136.10 136.10
前側主点位置 54.94 274.78 1246.52
後側主点位置 -0.92 -29.65 -162.88

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 87.00 29.36 10.77 -8.22
2 8 -14.00 15.95 2.30 -8.74
3 15 86.00 8.85 4.50 -1.23
4 18 39.50 9.57 3.22 -2.92
5 22 ∞ 0.00 0.00 0.00
6 23 -34.08 15.64 -5.13 -19.91
7 31 43.37 71.58 11.13 -36.41

（数値実施例２）
単位 ｍｍ

面データ
面番号 r d nd vd 有効径 焦点距離
1 314.812 2.40 1.85478 24.8 78.08 -247.95
2 126.932 9.31 1.43875 94.9 77.09 236.60
3 564.815 0.15 1 77.03
4 129.724 6.43 1.43387 95.1 76.30 388.20
5 551.381 0.15 1 75.79
6 86.938 7.86 1.43387 95.1 73.64 284.20
7 284.995 0.15 1 72.66
8 88.593 5.29 1.76385 48.5 69.71 224.84
9 177.318 (可変) 1 68.65
10* 652.366 1.20 1.88300 40.8 31.99 -21.79
11 18.779 7.52 1 25.34
12 -38.256 4.07 1.95906 17.5 25.02 42.75
13 -20.963 0.90 1.88300 40.8 25.11 -19.24
14 94.404 0.20 1 25.02
15 44.743 3.15 1.64769 33.8 25.28 75.64
16 467.608 (可変) 1 25.12
17 90.985 0.80 1.84666 23.8 29.99 -75.80
18 37.695 6.44 1.61800 63.3 30.30 39.98
19 -67.779 (可変) 1 30.69
20 169.336 4.93 1.49700 81.5 32.61 80.19
21 -51.811 0.90 1.84666 23.8 32.65 -98.97
22 -134.692 0.15 1 33.02
23 53.547 6.03 1.76385 48.5 33.27 38.97
24* -64.466 (可変) 1 32.91
25（絞り） ∞ 2.03 1 22.06
26 -55.106 0.81 1.88300 40.8 21.22 -15.32
27 18.193 3.54 1.80810 22.8 20.18 33.48
28 49.640 3.14 1 19.93
29 -26.643 0.71 1.88300 40.8 19.93 -29.88
30 6573.468 1.34 1 20.95
31 -69.093 1.00 1.72916 54.7 21.33 -56.95
32 105.859 5.32 1.85478 24.8 22.72 23.88
33 -24.986 30.00 1 23.60
34 183.125 4.50 1.48749 70.2 26.53 62.88
35 -36.671 0.10 1 26.72
36 -168.481 0.95 2.00100 29.1 26.33 -30.44
37 37.670 5.50 1.53775 74.7 26.28 48.04
38 -78.788 0.15 1 26.70
39 155.109 5.04 1.48749 70.2 26.98 63.64
40 -38.532 0.95 1.85478 24.8 27.06 -133.62
41 -58.533 0.20 1 27.38
42 60.460 3.61 1.50137 56.4 27.11 87.12
43 -156.592 4.50 1 26.81
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10面
K = 7.88000e+002 A 4= 4.61005e-006 A 6= 2.26962e-007 A 8=-1.84642e-010
A10= 4.94887e-012 A12= 1.45913e-014
A 5=-1.19913e-006 A 7=-1.77695e-008 A 9= 4.99648e-011 A11=-5.81725e-013

第24面
K = 1.35231e+000 A 4= 5.25407e-006 A 6= 6.14230e-010 A 8= 2.91051e-010
A10=-7.07785e-012 A12=-8.23965e-015
A 5=-9.74946e-008 A 7=-2.12191e-009 A 9= 2.97475e-011 A11= 4.20444e-013

各種データ
ズーム比 21.50
広角 中間 望遠
焦点距離 7.90 36.07 169.87
Fナンバー 1.80 1.80 2.25
半画角 34.85 8.67 1.85
像高 5.50 5.50 5.50
レンズ全長 285.03 285.03 285.03
BF 6.79 6.79 6.79

d 9 1.46 41.69 60.62
d16 89.54 39.57 1.50
d19 1.41 5.20 18.54
d24 0.50 6.45 12.25

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 90.13 41.96 19.54
d19 0.83 2.81 0.50

入射瞳位置 48.15 230.02 909.79
射出瞳位置 132.91 132.91 132.91
前側主点位置 56.55 276.40 1308.45
後側主点位置 -1.11 -29.27 -163.07

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 95.00 31.74 11.43 -9.73
2 10 -14.68 17.05 2.28 -10.10
3 17 82.00 7.24 3.09 -1.37
4 20 36.00 12.01 5.14 -2.34
5 25 ∞ 0.00 0.00 0.00
6 26 -30.21 15.86 -3.64 -18.06
7 34 42.55 69.40 10.55 -35.77

（数値実施例３）
単位 ｍｍ

面データ
面番号 r d nd vd 有効径 焦点距離
1 266.376 2.30 1.85478 24.8 72.43 -162.75
2 91.587 10.85 1.43875 94.9 67.94 153.91
3 -250.162 0.15 1 67.98
4 132.375 6.12 1.53775 74.7 67.35 259.76
5 2353.073 0.15 1 66.86
6 55.532 8.58 1.76385 48.5 63.32 103.49
7 172.160 (可変) 1 62.16
8* 219.132 1.10 2.00330 28.3 29.40 -19.57
9 18.111 7.04 1 23.55
10 -31.846 4.43 1.95906 17.5 23.20 32.90
11 -17.048 0.85 1.88300 40.8 23.34 -17.29
12 158.627 0.19 1 23.29
13 43.991 2.61 1.71736 29.5 23.45 88.02
14 138.907 (可変) 1 23.20
15 153.501 7.38 1.53775 74.7 28.32 39.61
16 -24.404 1.00 1.84666 23.8 28.88 -72.55
17 -40.992 (可変) 1 30.19
18 -57.644 3.52 1.53775 74.7 32.60 141.34
19 -33.528 0.15 1 33.10
20 40.056 5.26 1.59349 67.0 32.40 58.10
21* -241.935 (可変) 1 31.83
22（絞り） ∞ 2.39 1 20.99
23 -37.828 0.80 1.88300 40.8 20.34 -15.53
24 21.931 2.87 1.85478 24.8 20.12 44.93
25 47.430 2.77 1 20.06
26 -34.493 0.70 1.88300 40.8 20.13 -32.75
27 187.429 0.60 1 21.26
28 290.390 1.50 1.72916 54.7 21.79 -84.15
29 50.724 5.50 1.85478 24.8 23.18 21.63
30 -28.044 31.98 1 23.85
31 -198.308 3.86 1.48749 70.2 25.81 77.60
32 -32.064 0.10 1 26.14
33 -83.958 0.95 2.00100 29.1 25.94 -33.64
34 57.312 5.26 1.53775 74.7 26.31 51.88
35 -52.945 0.15 1 26.89
36 149.683 6.13 1.48749 70.2 27.29 49.54
37 -28.522 0.95 1.85478 24.8 27.39 -100.35
38 -43.188 0.20 1 27.92
39 42.319 3.39 1.50137 56.4 27.37 102.03
40 233.785 4.50 1 26.92
41 ∞ 33.00 1.60859 46.4 40.00
42 ∞ 13.20 1.51633 64.1 40.00
43 ∞ 1 40.00
像面 ∞

非球面データ
第8面
K =-1.90690e+002 A 4= 5.00676e-006 A 6= 3.80845e-007 A 8=-4.99584e-010
A10= 7.93270e-012 A12= 2.02661e-014
A 5=-1.97362e-006 A 7=-2.59154e-008 A 9= 6.90134e-011 A11=-8.37124e-013

第21面
K =-5.82460e+001 A 4= 1.94641e-006 A 6=-4.20053e-008 A 8= 2.53459e-010
A10=-7.27365e-012 A12=-7.91843e-015
A 5= 2.77199e-007 A 7=-1.37472e-010 A 9= 3.37305e-011 A11= 4.15007e-013

各種データ
ズーム比 17.00
広角 中間 望遠
焦点距離 7.80 32.16 132.59
Fナンバー 1.80 1.80 2.11
半画角 35.19 9.71 2.38
像高 5.50 5.50 5.50
レンズ全長 268.73 268.73 268.73
BF 6.98 6.98 6.98

d 7 1.27 29.77 42.04
d14 75.87 37.21 1.50
d17 1.12 4.07 15.97
d21 1.00 8.22 19.75

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）
d14 76.49 40.15 16.97
d17 0.50 1.13 0.50

入射瞳位置 42.53 178.41 587.03
射出瞳位置 122.00 122.00 122.00
前側主点位置 50.86 219.56 872.48
後側主点位置 -0.82 -25.17 -125.61

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 71.85 28.15 10.58 -7.14
2 8 -13.14 16.21 2.09 -9.49
3 15 87.63 8.38 4.38 -1.04
4 18 40.69 8.93 3.51 -2.16
5 22 ∞ 0.00 0.00 0.00
6 23 -38.42 14.74 -6.42 -20.19
7 31 42.91 71.69 11.24 -35.95

（数値実施例４）
単位 ｍｍ

面データ
面番号 r d nd vd 有効径 焦点距離
1 1064.661 3.00 1.83481 42.7 104.30 -165.16
2 122.514 0.81 1 96.75
3 122.051 16.19 1.43387 95.1 97.41 216.29
4 -393.964 1.29 1 97.85
5 139.447 13.45 1.43387 95.1 99.23 279.41
6 -918.309 0.13 1 98.76
7 111.372 13.96 1.43387 95.1 95.39 276.95
8 1419.487 0.13 1 93.50
9 101.805 8.74 1.49700 81.5 87.65 369.69
10 220.980 (可変) 1 85.52
11 130.495 1.00 1.88300 40.8 31.99 -37.39
12 26.374 7.28 1 27.66
13 -33.629 0.90 1.81600 46.6 27.16 -23.85
14 47.302 0.20 1 26.93
15 47.566 4.57 1.92286 18.9 27.02 38.95
16 -147.765 0.57 1 26.88
17 -91.945 0.90 1.81600 46.6 26.82 -120.65
18* -1304.504 (可変) 1 26.75
19 65.036 1.00 1.84666 23.8 36.42 -79.31
20 32.962 8.76 1.61800 63.3 36.28 40.28
21 -92.723 (可変) 1 36.51
22 -59.739 2.39 1.60311 60.6 36.52 165.64
23 -38.238 1.00 1.83400 37.2 36.88 -64.45
24 -132.024 0.15 1 38.37
25 91.364 7.41 1.76385 48.5 39.82 43.16
26* -50.140 (可変) 1 39.84
27（絞り） ∞ 3.51 1 26.23
28 -68.397 0.80 1.88300 40.8 24.92 -23.37
29 29.967 4.21 1.85478 24.8 24.46 33.42
30 -715.014 1.07 1 24.33
31 -76.051 0.70 1.88300 40.8 24.29 -57.46
32 155.838 3.16 1 24.39
33 -35.540 1.50 1.72916 54.7 24.51 -80.42
34 -91.227 3.18 1.85478 24.8 25.72 53.56
35 -31.173 40.00 1 26.24
36 221.901 3.43 1.48749 70.2 27.07 98.30
37 -61.070 0.10 1 27.03
38 84.394 0.95 2.00100 29.1 26.32 -58.41
39 34.509 5.56 1.53775 74.7 25.62 44.40
40 -73.891 0.15 1 25.33
41 112.652 3.04 1.48749 70.2 24.53 146.70
42 -195.930 0.95 1.85478 24.8 23.96 -110.84
43 187.267 0.20 1 23.74
44 30.170 2.37 1.50137 56.4 23.45 176.57
45 44.467 4.50 1 22.90
46 ∞ 33.00 1.60859 46.4 40.00
47 ∞ 13.20 1.51633 64.1 40.00
48 ∞ 1 40.00
像面 ∞

非球面データ
第18面
K = 7.87727e+003 A 4=-1.18524e-006 A 6= 1.49038e-008 A 8=-5.90477e-011
A10=-4.17580e-014 A12= 3.71533e-016
A 5=-2.39884e-008 A 7= 1.32384e-011 A 9= 9.70063e-013 A11= 3.08551e-015

第26面
K =-2.94863e+000 A 4= 2.04217e-007 A 6=-8.67575e-010 A 8= 2.51063e-012
A10=-5.92815e-015 A12= 5.85887e-018
A 5=-1.26325e-008 A 7= 5.75185e-011 A 9=-1.18866e-013 A11= 9.73869e-017

各種データ
ズーム比 30.00
広角 中間 望遠
焦点距離 10.00 54.72 300.01
Fナンバー 2.00 2.00 3.16
半画角 28.81 5.74 1.05
像高 5.50 5.50 5.50
レンズ全長 356.79 356.79 356.79
BF 10.50 10.50 10.50

d10 2.87 54.60 75.02
d18 117.27 54.97 1.50
d21 5.19 3.55 33.32
d26 0.58 12.79 16.06

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2.8ｍ）
d18 118.33 57.02 29.23
d21 4.12 1.49 5.59

入射瞳位置 77.58 375.22 1927.28
射出瞳位置 450.35 450.35 450.35
前側主点位置 87.80 436.75 2431.93
後側主点位置 0.50 -44.22 -289.52

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 1 115.00 57.70 26.53 -12.59
2 11 -18.00 15.42 3.86 -7.41
3 19 80.00 9.76 2.88 -3.19
4 22 68.00 11.94 9.04 2.49
5 27 ∞ 0.00 0.00 0.00
6 28 -48.92 14.63 -3.12 -14.72
7 36 52.09 67.44 3.17 -41.37

（数値実施例５）
単位 ｍｍ

面データ
面番号 r d nd vd 有効径 焦点距離
1 237.307 5.35 1.77250 49.6 171.77 -202.01
2 93.487 44.39 1 142.20
3 -241.133 4.40 1.72916 54.7 141.44 -198.22
4 367.570 0.20 1 138.64
5 277.012 10.11 1.80518 25.4 138.77 495.00
6 875.140 22.05 1 137.97
7 2130.689 17.17 1.43387 95.1 133.21 370.82
8 -174.077 0.20 1 132.66
9 423.743 23.58 1.53775 74.7 130.22 203.26
10 -145.052 4.20 1.72047 34.7 130.69 -176.73
11 1116.931 0.20 1 136.00
12 741.225 20.12 1.43387 95.1 136.67 329.77
13 -176.393 0.20 1 137.57
14 359.349 19.88 1.43387 95.1 139.00 357.13
15 -269.023 0.20 1 138.71
16 156.015 12.45 1.62041 60.3 130.51 346.43
17 546.013 (可変) 1 129.39
18* 434.914 2.50 1.77250 49.6 58.51 -80.60
19 54.557 0.56 1 50.92
20 49.605 10.68 1.80810 22.8 49.95 46.71
21 -148.985 1.50 1.72916 54.7 47.83 -41.27
22 38.075 10.06 1 37.99
23 -44.001 1.50 1.88300 40.8 36.92 -48.43
24 1940.816 (可変) 1 36.74
25 117.723 9.84 1.60311 60.6 48.53 87.03
26 -92.388 0.15 1 49.04
27 136.197 7.41 1.45600 90.3 48.31 131.07
28 -105.180 0.51 1 47.80
29 -89.627 1.90 1.80518 25.4 47.79 -81.05
30 250.781 2.74 1.49700 81.5 47.62 771.64
31 718.046 (可変) 1 47.63
32* 80.939 9.50 1.60311 60.6 48.52 72.00
33 -90.302 (可変) 1 48.07
34（絞り） ∞ (可変) 1 29.99
35 -93.499 1.50 1.75500 52.3 29.36 -23.63
36 22.329 5.29 1.80810 22.8 27.87 41.11
37 59.615 5.06 1 27.39
38 -39.063 1.50 1.77250 49.6 27.33 -29.58
39 56.642 9.29 1.60342 38.0 29.04 37.76
40 -36.134 17.92 1 30.58
41 -49.073 1.60 1.81600 46.6 31.84 -51.67
42 314.991 12.48 1.60342 38.0 33.44 113.96
43 -87.344 19.04 1 37.48
44 75.610 8.87 1.56732 42.8 46.96 73.28
45 -89.507 0.20 1 46.94
46 186.174 2.00 1.88300 40.8 45.38 -60.50
47 41.486 10.55 1.49700 81.5 43.42 60.06
48 -98.459 0.20 1 43.30
49 108.386 9.61 1.48749 70.2 41.81 61.86
50 -40.753 2.00 1.72151 29.2 41.12 -59.72
51 -673.813 0.20 1 40.25
52 84.227 6.08 1.48749 70.2 39.53 98.67
53 -110.345 13.04 1 38.87
54 ∞ 33.00 1.60859 46.4 60.00
55 ∞ 13.20 1.51633 64.1 60.00
56 ∞ 1 60.00
像面 ∞

非球面データ
第18面
K =-1.78715e+002 A 4= 3.11384e-007 A 6=-1.19960e-009 A 8= 8.07630e-013
A10= 8.60767e-016 A12=-2.28625e-018
A 3=-1.93382e-007 A 5= 4.00433e-008 A 7=-3.77389e-012 A 9=-6.10470e-014
A11= 9.09713e-017

第32面
K =-4.12051e+000 A 4=-5.58736e-007 A 6=-2.69989e-009 A 8=-1.49871e-012
A10= 4.41708e-016 A12=-1.07879e-018
A 3= 7.47629e-007 A 5= 4.72366e-008 A 7= 2.56546e-011 A 9= 9.46078e-014
A11=-2.21414e-017

各種データ
ズーム比 27.09
広角 中間 望遠
焦点距離 6.50 33.88 176.07
Fナンバー 1.50 1.50 2.20
半画角 40.24 9.22 1.79
像高 5.50 5.50 5.50
レンズ全長 618.47 618.47 618.47
BF 11.83 11.83 11.83

d17 1.00 82.15 117.09
d24 167.48 72.09 3.33
d31 19.32 16.76 32.50
d33 0.50 17.31 35.38

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）
D24 169.57 76.35 35.59
D31 17.24 12.50 0.25

入射瞳位置 104.13 246.79 957.19
射出瞳位置 76.13 76.13 76.13
前側主点位置 111.29 298.51 1615.37
後側主点位置 5.33 -22.05 -164.25

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 1 110.00 184.70 123.01 63.18
2 18 -26.89 26.80 15.24 -3.96
3 25 112.00 22.55 -2.33 -16.38
4 32 72.00 9.50 2.86 -3.19
5 34 ∞ 0.00 0.00 0.00
6 35 27.71 172.62 45.13 9.23

（数値実施例６）
単位 ｍｍ

面データ
面番号 r d nd vd 有効径 焦点距離
1 361.905 13.89 1.43387 95.1 142.87 544.92
2 -678.848 0.20 1 142.50
3 -2913.613 4.50 1.72916 54.7 141.67 -194.92
4 150.200 0.61 1 138.68
5 148.805 23.37 1.43387 95.1 139.23 290.54
6 -798.404 0.20 1 139.37
7 163.454 17.89 1.43387 95.1 139.18 396.80
8 2984.731 0.20 1 138.29
9 186.051 13.05 1.43387 95.1 133.65 588.73
10 665.921 (可変) 1 131.68
11* 332.319 1.50 1.53775 74.7 44.00 -92.82
12 43.446 7.67 1 39.11
13 -69.045 1.50 1.49700 81.5 38.87 -64.62
14 60.820 8.56 1 36.17
15 -33.428 1.50 1.49700 81.5 36.02 -52.88
16 126.505 0.20 1 38.05
17 78.259 5.85 1.65412 39.7 38.70 62.79
18* -84.938 (可変) 1 38.87
19 84.351 7.30 1.53775 74.7 38.53 67.61
20 -62.316 1.04 1 38.59
21 -61.641 1.50 1.72047 34.7 38.26 -119.19
22 -216.934 0.20 1 38.61
23* 229.595 2.35 1.53775 74.7 38.68 760.40
24 519.577 (可変) 1 38.64
25 53.857 8.65 1.53775 74.7 39.06 60.13
26 -76.980 0.20 1 38.40
27* -240.227 1.50 1.75500 52.3 37.09 -58.52
28 54.589 5.46 1.49700 81.5 35.50 94.07
29 -321.353 (可変) 1 35.04
30（絞り） ∞ 2.50 1 25.40
31 114.968 1.50 1.88300 40.8 23.90 -45.97
32 29.943 4.71 1.59270 35.3 22.81 39.14
33 -99.856 8.70 1 22.32
34 -513.603 1.50 1.88300 40.8 16.93 -23.86
35 22.129 3.05 1.59270 35.3 16.69 48.72
36 87.906 (可変) 1 16.80
37 -60.441 1.50 1.88300 40.8 21.21 -22.13
38 29.467 3.56 1.75520 27.5 22.52 52.12
39 108.354 0.30 1 23.24
40 51.210 6.25 1.66680 33.1 24.25 29.25
41 -30.298 1.50 1.83481 42.7 24.84 -58.42
42 -81.071 (可変) 1 25.86
43 106.817 6.83 1.51633 64.1 27.60 51.77
44 -35.047 1.50 1.95906 17.5 27.98 -107.44
45 -53.865 1 28.69

非球面データ
第11面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.68843e-006 A 6= 9.91646e-010 A 8= 1.10078e-012
A10=-2.31698e-015 A12= 6.11143e-018

第18面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.82776e-006 A 6= 1.47826e-009 A 8= 1.50300e-013
A10= 6.97664e-016 A12=-1.34096e-019

第23面
K = 0.00000e+000 A 4=-6.58994e-007 A 6=-1.15131e-010 A 8=-1.56400e-013
A10= 7.80020e-017 A12=-6.35685e-020

第27面
K = 0.00000e+000 A 4=-1.50246e-006 A 6=-1.51140e-010 A 8= 7.49039e-013
A10=-2.30563e-015 A12= 2.18183e-018

各種データ
ズーム比 20.00
広角 中間 望遠
焦点距離 40.00 178.02 800.05
Fナンバー 4.60 5.25 5.60
半画角 21.24 4.99 1.11
像高 15.55 15.55 15.55
レンズ全長 475.32 475.32 475.32
BF 55.03 55.03 55.03

d10 18.27 106.53 153.32
d18 163.49 66.43 1.50
d24 35.85 25.22 37.45
d29 5.47 24.89 30.82
d30 2.50 2.50 2.50
d36 7.21 13.83 21.97
d42 17.68 11.06 2.92

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3.5ｍ）
D18 165.50 70.15 35.29
D24 33.84 21.50 3.66

入射瞳位置 142.03 598.93 2845.50
射出瞳位置 -100.18 -95.40 -87.82
前側主点位置 171.72 566.27 -835.27
後側主点位置 15.03 -122.99 -745.02

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 1 230.00 73.91 31.30 -20.67
2 11 -34.11 26.79 5.09 -18.41
3 19 125.00 12.39 0.39 -7.98
4 25 94.10 15.81 0.51 -9.87
5 30 ∞ 0.00 0.00 0.00
6 31 -58.84 19.47 16.72 1.03
7 37 -141.51 13.12 -8.37 -17.01
8 43 100.53 8.33 3.77 -1.60

（数値実施例７）
単位 ｍｍ

面データ
面番号 r d nd vd 有効径 焦点距離
1 239.608 2.50 1.85478 24.8 77.68 -206.81
2 101.786 12.26 1.43875 94.9 74.93 161.48
3 -226.395 0.15 1 74.88
4 98.567 6.29 1.43387 95.1 72.93 376.95
5 242.366 0.15 1 72.19
6 68.331 8.00 1.76385 48.5 69.43 132.39
7 197.977 (可変) 1 68.35
8* 984.248 1.10 2.00330 28.3 30.42 -21.57
9 21.338 6.53 1 25.11
10 -40.310 4.71 1.95906 17.5 24.77 32.79
11 -18.821 0.85 1.88300 40.8 24.79 -17.56
12 92.930 0.19 1 24.37
13 41.546 2.56 1.71736 29.5 24.50 100.96
14 93.913 (可変) 1 24.21
15 146.392 7.85 1.53775 74.7 30.25 41.48
16 -25.922 1.00 1.84666 23.8 30.79 -80.33
17 -42.376 (可変) 1 32.13
18 -254.024 4.30 1.53775 74.7 34.32 102.97
19 -45.853 0.15 1 34.55
20 40.689 5.12 1.59349 67.0 33.13 64.24
21* -611.952 (可変) 1 32.45
22（絞り） ∞ 2.29 1 21.70
23 -43.093 0.80 1.88300 40.8 20.95 -17.13
24 23.717 3.03 1.85478 24.8 20.43 41.43
25 66.287 2.73 1 20.27
26 -30.190 0.70 1.88300 40.8 20.28 -35.09
27 -976.326 1.55 1 21.15
28 -52.527 1.50 1.72916 54.7 21.50 -46.02
29 95.187 5.32 1.85478 24.8 23.42 23.55
30 -25.173 1.00 1 24.19
31 26.430 5.43 1.53775 74.7 27.45 60.97
32 124.911 0.10 1 26.75
33 37.728 5.65 1.53775 74.7 26.15 47.92
34 -77.795 0.31 1 25.04
35 50.141 5.42 1.62041 60.3 22.35 28.28
36 -26.024 0.90 1.80518 25.4 20.75 -15.43
37 24.567 4.88 1 18.01
38 -460.369 3.33 1.84666 23.8 16.75 30.17
39 -24.507 0.70 1.88300 40.8 16.35 -13.81
40 24.880 2.28 1 15.73
41 167.099 4.33 1.48749 70.2 25.77 62.74
42 -37.274 0.10 1 25.95
43 -114.674 0.95 2.00100 29.1 25.63 -27.95
44 37.554 5.22 1.53775 74.7 25.72 49.99
45 -90.986 0.15 1 26.24
46 139.879 4.98 1.48749 70.2 26.66 63.65
47 -39.580 0.95 1.85478 24.8 26.86 -151.15
48 -57.457 0.20 1 27.22
49 50.127 4.00 1.50137 56.4 27.20 74.73
50 -146.813 4.50 1 26.91
51 33.00 1.60859 46.4 40.00
52 13.20 1.51633 64.1 40.00
53 1 40.00

非球面データ
第8面
K =-4.41172e+003 A 4= 4.26158e-006 A 6= 3.79089e-007 A 8=-4.97228e-010
A10= 7.91081e-012 A12= 2.01053e-014
A 5=-2.00546e-006 A 7=-2.54263e-008 A 9= 6.85374e-011 A11=-8.33665e-013

第21面
K =-4.29923e+001 A 4= 1.03032e-006 A 6=-3.65553e-008 A 8= 3.24828e-010
A10=-7.31549e-012 A12=-7.53488e-015
A 5= 3.04736e-007 A 7=-1.41735e-009 A 9= 3.41917e-011 A11= 4.05675e-013

各種データ
ズーム比 21.50
広角 中間 望遠
焦点距離 15.80 73.26 339.72
Fナンバー 3.60 3.60 4.61
半画角 19.19 4.29 0.93
像高 5.50 5.50 5.50
レンズ全長 280.86 280.86 280.86
BF 6.98 6.98 6.98

d 7 2.41 39.61 55.20
d14 86.24 40.76 1.50
d17 1.00 2.61 17.50
d21 1.00 7.67 16.45

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）
d14 86.74 43.25 18.50
d17 0.50 0.13 0.50

入射瞳位置 46.56 227.76 853.19
射出瞳位置 -112.43 -112.43 -112.43
前側主点位置 60.27 256.07 226.38
後側主点位置 -8.82 -66.28 -332.74

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 87.00 29.36 10.77 -8.22
2 8 -14.00 15.95 2.30 -8.74
3 15 86.00 8.85 4.50 -1.23
4 18 39.50 9.57 3.22 -2.92
5 22 ∞ 0.00 0.00 0.00
6 23 -34.08 15.64 -5.13 -19.91
7 31 54516.36 26.71 -54496.74 -27263.02
8 41 43.37 71.58 11.13 -36.41

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

Claims (17)

1. 物体側から像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群と、負の屈折力の第２レンズ群と、正の屈折力の第３レンズ群と、正の屈折力の第４レンズ群と、１つ以上の後レンズ群とから構成され、前記第１レンズ群は、ズーミングのためには不動であり、前記第２レンズ群、前記第３レンズ群および前記第４レンズ群は、隣り合うレンズ群の各組の間隔が変化するようにズーミングのために移動し、前記第３レンズ群は、無限遠物体から近距離物体へのフォーカス調整のために物体側から像側へ移動するズームレンズであって、
   前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１とし、前記第４レンズ群の焦点距離をｆ４とし、無限遠物体に合焦している場合の前記第２レンズ群、前記第３レンズ群および前記第４レンズ群の変倍比をそれぞれＺ２、Ｚ３およびＺ４とし、無限遠物体に合焦している場合の前記ズームレンズのズーム比をＺとして、
   ０．８０＜｜ｆ１／ｆ４｜＜４．００
   １．５０＜ｌｎ（Ｚ２）／ｌｎ（Ｚ３×Ｚ４）＜４．５０
   ７．００＜Ｚ
   なる条件式を満たすことを特徴とするズームレンズ。
2. 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、像側に移動し、前記第３レンズ群および前記第４レンズ群は、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間の間隔が大きくなるように移動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３レンズ群の結像倍率は、全ズームポジションおよび全フォーカスポジションにおいて、±１を取らない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レンズ群の焦点距離をｆ１とし、前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３として、
   ０．４０＜｜ｆ１／ｆ３｜＜３．００
   なる条件式を満たす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. 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として、
   ２．００＜｜ｆ１／ｆ２｜＜８．００
   なる条件式を満たす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. 無限遠物体に合焦している場合の前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間の光軸上の空気間隔を広角端および望遠端においてそれぞれＬ３４ｗおよびＬ３４ｔとして、
   ０．０１＜Ｌ３４ｗ／Ｌ３４ｔ＜０．９９
   なる条件式を満たすことを特徴とする請求項１ないし請求項５のうちいずれか１項に記載のズームレンズ。
7. 前記第１レンズ群は、負レンズを含み、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１とし、前記第１レンズ群に含まれている正レンズの平均パワーをφ１ｐとし、前記第１レンズ群に含まれている負レンズの平均パワーをφ１ｎとして、
   ０．１０＜φ１ｐ×ｆ１＜０．８０
   −１．５０＜φ１ｎ×ｆ１＜−０．１０
   なる条件式を満たす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１レンズ群は、４枚または５枚のレンズから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７のうちいずれか１項に記載のズームレンズ。
9. 前記１つ以上の後レンズ群は、正の屈折力の第５レンズ群から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８のうちいずれか１項に記載のズームレンズ。
10. 広角端における前記第５レンズ群の結像倍率をβ５ｗとして、
    ０．５０＜β５ｗ＜３．５０
    なる条件式を満たすことを特徴とする請求項９に記載のズームレンズ。
11. 前記第５レンズ群は、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互いに隔てられている正の屈折力の第５１レンズ群および正の屈折力の第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レンズ群との間の前記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θとして、
    −３．０°＜θ＜＋３．０°
    なる条件式を満たすことを特徴とする請求項９または請求項１０に記載のズームレンズ。
12. 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、光軸上における前記第５１レンズ群と前記第５２レンズ群との間の空気間隔をＤとして、
    ０．５０＜Ｄ／ＥＡ＜２．００
    なる条件式を満たすことを特徴とする請求項１１に記載のズームレンズ。
13. 前記第２レンズ群は、広角端において前記第１レンズ群に最も隣接することを特徴とする請求項１ないし請求項１２のうちいずれか１項に記載のズームレンズ。
14. 開口絞りを備え、
    前記開口絞りより像側のレンズ群および前記開口絞りは、ズーミングのためには不動であることを特徴とする請求項１ないし請求項１３のうちいずれか１項に記載のズームレンズ。
15. 前記１つ以上の後レンズ群は、正の屈折力の第５レンズ群から構成され、
    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１４に記載のズームレンズ。
16. 請求項１ないし請求項１５のうちいずれか１項に記載のズームレンズと、
    前記ズームレンズの像面に配された撮像素子と、
    を備えていることを特徴とする撮像装置。
17. 前記ズームレンズの広角端における焦点距離をｆｗとし、前記撮像素子の対角長としてのイメージサイズをφとして、
    ０．４５＜ｆｗ／φ
    なる条件式を満たすことを特徴とする請求項１６に記載の撮像装置。

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