JP5941364B2 - 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、放送用テレビカメラ、ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、銀塩写真用カメラ等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、大口径比、高ズーム比でしかも高い光学性能を有したズームレンズが要望されている。
高ズーム比のズームレンズとして、最も物体側に正の屈折力のレンズ群を配置し、全体として４つのレンズ群より成るポジティブリード型で、テレフォト型の４群ズームレンズが知られている。

この４群ズームレンズは、物体側から像側へ順に、合焦用の正の屈折力の第１群、変倍用の負の屈折力の第２群、変倍に伴う像面変動を補正するための第３群、結像用の正の屈折力の第４群より成っている。
この４群ズームレンズにおいて、いわゆる３群インナーフォーカス方式を利用した４群ズームレンズが知られている（特許文献１、２）。

ここで３群インナーフォーカス方式とは、正の屈折力の第１群を物体側から像側へ順に、負の屈折力の第１１群、正の屈折力の第１２群、正の屈折力の第１３群より構成する。無限遠物体から至近物体への合焦操作時に第１２群を像面側へ移動させて行う合焦方式を示す。

特許文献１ではズーム比８．０〜１７．６倍程度、広角端での撮影画角（画角）が６５°〜８７°程度、Ｆナンバー１．６〜２．２程度の大口径かつ高ズーム比のズームレンズを開示している。

特許文献２ではズーム比８．０〜１４．９倍程度、広角端での撮影画角（画角）が７９°〜８８°程度、Ｆナンバー１．６〜２．１程度の大口径かつ高ズーム比のズームレンズを開示している。

特開平６−２４２３７８号公報 特開２００１−２１８０４号公報

前述した構成のポジティブリード型の４群ズームレンズは高ズーム比が比較的容易である。
しかしながら、高ズーム比になる程、諸収差の変動が大きくなり、全ズーム領域で高い光学性能を得るのが難しくなってくる。

特に軸上色収差、倍率色収差ともにズーム変動が増大してくる。そのため高い結像性能を得るためには一次の色収差のみならず、二次スペクトルの補正を良好に行なうことが重要になってくる。
３群インナーフォーカス方式を用いたポジティブリード型の４群ズームレンズにおいて、高ズーム比化を図りつつ、色収差を良好に補正し、高い光学性能を得るには変倍群より物体側に位置する第１１群の構成を適切に設定することが重要である。

本発明は、高ズーム比で、広角端から望遠端における全ズーム範囲にわたり、特に倍率色収差のズーム変動を良好に補正し、全ズーム範囲において高い光学性能を有するズームレンズ及びそれを有する撮像装置の提供を目的とする。

本発明のズームレンズは、物体側から像側へ順に、変倍のためには移動しない正の屈折力の第１群、変倍に際して移動する負の屈折力の第２群、変倍に際して移動する第３群、開口絞り、変倍のためには移動しない正の屈折力の第４群で構成され、前記第１群は物体側から像側へ順に、不動の負の屈折力の第１１群と、フォーカス調整のために移動する正の屈折力の第１２群と、不動の正の屈折力の第１３群で構成され、前記第１１群及び前記第２群はそれぞれ少なくとも１枚の正レンズと少なくとも２枚の負レンズを含み、前記第１１群内の正の屈折力のレンズのアッベ数と部分分散比の平均値をそれぞれν１１ｐ、θ１１ｐ、前記第１１群内の負の屈折力のレンズのアッベ数と部分分散比の平均値をそれぞれν１１ｎ、θ１１ｎ、前記第１１群内の正の屈折力のレンズの合成焦点距離をｆ１１ｃｐ、前記第１１群の焦点距離をｆ１１とするとき、
(θ11p-θ11n)/(ν11p-ν11n)＜-3.2×10^-3 ・・・(1)
-8.0＜f11cp/f11＜-2.5 ・・・(2)
なる条件を満足することを特徴としている。
なお、フラウンフォーファ線のｇ線、Ｆ線、ｄ線、Ｃ線に対する屈折率をそれぞれＮｇ、ＮＦ、Ｎｄ、ＮＣとするとき、アッベ数νｄ、及びｇ線とＦ線に関する部分分散比θｇＦは、
νd=(Nd-1)/(NF-NC)
θgF=(Ng-NF)/(NF-NC)
で表される。

本発明によれば、高ズーム比で、広角端から望遠端における全ズーム範囲にわたり、特に倍率色収差を良好に補正し、全ズーム範囲において高い光学性能を有するズームレンズ及びそれを有する撮像装置を得られる。

本発明の実施例１のズームレンズの広角端でフォーカス無限遠時の断面図 数値実施例１の、（Ａ）物体距離２．８ｍでの広角端、（Ｂ）焦点距離２５．４４ｍｍ、（Ｃ）望遠端、における縦収差図 本発明の実施例２のズームレンズの広角端でフォーカス無限遠時の断面図 数値実施例２の、（Ａ）物体距離２．８ｍでの広角端、（Ｂ）焦点距離３０．３２ｍｍ、（Ｃ）望遠端、における縦収差図 本発明の実施例３のズームレンズの広角端でフォーカス無限遠時の断面図 数値実施例３の、（Ａ）物体距離３．５ｍでの広角端、（Ｂ）焦点距離３１．７８ｍｍ、（Ｃ）望遠端、における縦収差図 本発明の実施例４のズームレンズの広角端でフォーカス無限遠時の断面図 数値実施例４の、（Ａ）物体距離３．５ｍでの広角端、（Ｂ）焦点距離３１．７８ｍｍ、（Ｃ）望遠端、における縦収差図 本発明の実施例５のズームレンズの広角端でフォーカス無限遠時の断面図 数値実施例５の、（Ａ）物体距離３．５ｍでの広角端、（Ｂ）焦点距離３１．７８ｍｍ、（Ｃ）望遠端、における縦収差図 本発明の撮像装置の要部概略図 正の屈折力のレンズ群による倍率色収差の２色の色消しと二次スペクトル残存に関する模式図 負の屈折力のレンズ群による倍率色収差の２色の色消しと二次スペクトル残存に関する模式図 アッベ数νｄと部分分散比θｇFの分布の模式図 本発明の第３群の屈折力が正である４群ズームレンズの広角端の近軸追跡の模式図 本発明の第３群の屈折力が正である４群ズームレンズの望遠端の近軸追跡の模式図 本発明の第３群の屈折力が正である４群ズームレンズにおける第１群と第２群の広角端の近軸追跡の模式図 本発明の第３群の屈折力が正である４群ズームレンズにおける第１群と第２群の望遠端の近軸追跡の模式図 本発明の４群ズームレンズの第１群と第２群の広角端、望遠端における光学配置の模式図

以下、本発明のズームレンズ及びそれを有する撮像装置の実施例について説明する。

本発明のズームレンズは、物体側から順に、変倍のためには移動しない正の屈折力の第１群Ｕ１、変倍に際して光軸方向に移動する負の屈折力の第２群Ｕ２、変倍に際して光軸方向に移動して変倍に伴う像面の変動を補正する第３群Ｕ３、開口絞りＳＰ、変倍のためには移動しない正の屈折力の第４群Ｕ４で構成される。また、第１群Ｕ１は、物体側から順に、不動の負の屈折力の第１１群Ｕ１１と、フォーカス調整のために移動する正の屈折力の第１２群Ｕ１２と、固定群である正の屈折力の第１３群Ｕ１３で構成される。前記第１１群Ｕ１１及び前記第２群Ｕ２はそれぞれ、少なくとも１枚の正レンズと少なくとも２枚の負レンズで構成される。前記第１１群内の正の屈折力のレンズのアッベ数と部分分散比の平均値をそれぞれν１１ｐ、θ１１ｐ、 前記第１１群内の負の屈折力のレンズのアッベ数と部分分散比の平均値をそれぞれν１１ｎ、θ１１ｎ、前記第１１群Ｕ１１の正の屈折力のレンズの合成焦点距離をｆ１１ｃｐ、前記第１１群の焦点距離をｆ１１とするとき、
(θ11p-θ11n)/(ν11p-ν11n)＜-3.2×10^-3 ・・・(1)
-8.0＜f11cp/f11＜-1.0 ・・・(2)
なる条件を満足している。

ここで、本実施例で用いている光学素子（レンズ）の材料の部分分散比とアッベ数は次の通りである。
フラウンフォーファ線のｇ線（４３５．８ｎｍ）、Ｆ線（４８６．１ｎｍ）、ｄ線（５８７．６ｎｍ）、Ｃ線（６５６．３ｎｍ）に対する屈折率をそれぞれＮｇ、ＮＦ、Ｎｄ、ＮＣとするとき、
アッベ数νｄとｇ線とＦ線に関する部分分散比θｇＦは以下の通りに与えられる。
νd=(Nd-1)/(NF-NC) ・・・(3)
θgF=(Ng-NF)/(NF-NC) ・・・(4)
各実施例では、第１１群Ｕ１１のレンズ構成を前述の如く特定し、かつ条件式（１）〜（２）を満足することにより、倍率色収差の二次スペクトルのズーム変動補正を効果的に行っている。

ここで、軸上近軸光線及び瞳近軸光線は、次のように定義される光線である。軸上近軸光線は、光学系全系の広角端の焦点距離を１に規格化し、光学系に光軸と平行に、入射高を１として入射させた近軸光線である。瞳近軸光線は、光学系全系の広角端の焦点距離を１に規格化し、撮像面の最大像高に入射する光線の内、光学系の入射瞳と光軸との交点を通過する近軸光線である。物体は光学系の左側にあるものとし、物体側から光学系に入射する光線は左から右へ進むものとする。

図１４に示すように、現存する光学材料はνｄに対し部分分散比θｇＦが狭い範囲に分布しており、νｄが小さいほどθｇＦが大きい傾向を持っている。

所定の屈折力Φで、正の屈折力Φｐ、負の屈折力Φｎ、アッベ数νｐ、νｎ、軸上近軸光線の入射高ｈ、瞳近軸光線の入射高Ｈ、の２枚のレンズＧｐ、Ｇｎで構成される薄肉密着系の軸上色収差係数Ｌ、倍率色収差係数Ｔは、
L=h×h×(Φp/νp+Φn/νn) ・・・(5)
T=h×H×(Φp/νp+Φn/νn) ・・・(6)
であらわされる。ここで、
Φ=Φp＋Φn ・・・(7)
とする。式（５）及び式（６）の各レンズの屈折力は、式（７）がΦ＝１となるように規格化されている。３枚以上で構成される場合も同様に考えることができる。式（５）及び式（６）において、Ｌ＝０及びＴ＝０とするとＣ線−Ｆ線の軸上及び像面上での結像位置が合致する。特に高倍率のズームレンズでは、変倍に伴う色収差変動を抑制するために、各レンズ群の色収差、すなわちＬ及びＴが概ねゼロ近傍となるように補正される。

この時、物体距離を無限遠として光束を入射した場合のＦ線に対するｇ線の軸上色収差のずれ量及び倍率色収差のずれ量を、それぞれ軸上色収差の二次スペクトル量Δｓ、倍率色収差の二次スペクトル量Δｙとして定義すると、
Δs=-h×h×(θp-θn)/(νp-νn)×f ・・・(8)
Δy=-h×H×(θp-θn)/(νp-νn)×Y ・・・(9)
であらわされる。ここで、ｆはレンズ全系の焦点距離、Ｙは像高とする。

図１５、図１６に本実施例において第３群Ｕ３の屈折力が正である４群ズームレンズの広角端、望遠端の近軸追跡の模式図を示す。図１５、図１６では、各レンズ群を薄肉レンズで示している。図１５及び図１６に示すように、所定の屈折力Φで、本実施例の４群ズームレンズのように４つの薄肉密着レンズ群から構成され、各群毎にＣ線−Ｆ線の軸上及び倍率色収差が補正された薄肉系の軸上色収差、倍率色収差の二次スペクトル量ΔＳ、ΔＹは、
ΔS={-h1×h1×(θ1p-θ1n)/(ν1p-ν1n)×Φ1
-h2×h2×(θ2p-θ2n)/(ν2p-ν2n)×Φ2
-h3×h3×(θ3p-θ3n)/(ν3p-ν3n)×Φ3
-h4×h4×(θ4p-θ4n)/(ν4p-ν4n)×Φ4
}×f ・・・(10)
ΔY={-h1×H1×(θ1p-θ1n)/(ν1p-ν1n)×Φ1
-h2×H2×(θ2p-θ2n)/(ν2p-ν2n)×Φ2
-h3×H3×(θ3p-θ3n)/(ν3p-ν3n)×Φ3
-h4×H4×(θ4p-θ4n)/(ν4p-ν4n)×Φ4
}×Y ・・・(11)
とあらわされる。ここで、
Φ=Φ1+Φ2+Φ3+Φ4
-e1_gap×Φ1×(Φ2+Φ3+Φ4)
-e2_gap×(Φ3+Φ4)×(Φ1+Φ2-e1_gap×Φ1×Φ2)
-e3_gap×Φ4×{Φ1+Φ2+Φ3-e1_gap×Φ1×(Φ2+Φ3)
-e2_gap×Φ3×(Φ1+Φ2)+e1_gap×e2_gap×Φ1×Φ2×Φ3}
・・・(12)
とする。ｆはレンズ全系の焦点距離、Ｙは像高とする。第１群、第２群、第３群、第４群の軸上近軸光線の入射高をｈ１、ｈ２、ｈ３、ｈ４、瞳近軸光線の入射高をＨ１、Ｈ２、Ｈ３、Ｈ４とする。第１群、第２群、第３群、第４群の正の屈折力のレンズの平均部分分散比をθ１ｐ、θ２ｐ、θ３ｐ、θ４ｐ、負の屈折力のレンズの平均部分分散比をθ１ｎ、θ２ｎ、θ３ｎ、θ４ｎとする。第１群、第２群、第３群、第４群の正の屈折力のレンズの平均分散をν１ｐ、ν２ｐ、ν３ｐ、ν４ｐ、負の屈折力のレンズの平均分散をν１ｎ、ν２ｎ、ν３ｎ、ν４ｎとする。第１群、第２群、第３群、第４群の屈折力をΦ１、Φ２、Φ３、Φ４とする。第１群と第２群、第２群と第３群、第３群と第４群の光軸上の間隔をｅ１_gap、ｅ２_gap、ｅ３_gapとする。式（１０）及び式（１１）の各群の屈折力は式（１２）がΦ＝１となるように規格化されている。５群以上で構成される場合も同様に考えることができる。

図１４において、正の屈折力のレンズ群Ｌｐでの色消しでは正レンズＧｐとしてアッベ数νｐの大きな材料、負レンズＧｎとしてνｎの小さな材料を用いる。従って式（１１）より、正レンズＧｐはθｐが小さく、負レンズＧｎはθｎが大きくなって、Ｆ線とＣ線で色収差を補正すると、図１２に示すように正の屈折力のレンズ群Ｌｐが絞りよりも物体側に位置する場合、軸外ではｇ線の結像点が像高の低い方にずれる。二次スペクトル量ΔＳ及びΔＹは、図１６に示すように望遠側において軸上近軸光線と瞳近軸光線の入射高が高い位置を通る本実施例の第１群Ｕ１で顕著に発生する。これは本実施例において第３群Ｕ３の屈折力が負である４群ズームレンズにおいても同じである。

図１４において、負の屈折力のレンズ群Ｌｎでの色消しでは正レンズＧ１としてアッベ数ν１の小さな材料、負レンズＧ２としてν２の大きな材料を用いる。従って式（１１）より、正レンズＧ１はθ１が大きく、負レンズＧ２はθ２が小さくなって、Ｆ線とＣ線で色収差を補正すると、図１３に示すように負の屈折力のレンズ群Ｌｎが絞りよりも物体側に位置する場合、軸外ではｇ線の結像点が像高の高い方にずれる。図１６に示すように、この現象は本実施例の４群ズームレンズでは負の屈折力の第２群Ｕ２で発生する。これは本実施例において第３群Ｕ３の屈折力が負である４群ズームレンズにおいても同じである。
したがって、式（１１）における第１項は負、第２項は正となり、第２群Ｕ２で発生する倍率色収差の二次スペクトル量の絶対値を増大させることにより、第１群Ｕ１で発生した倍率色収差の二次スペクトル量を効果的に補正できる。

更に、各群間の望遠端の瞳近軸光線の入射高の差を使って、望遠端の倍率色収差の二次スペクトル量を効果的に補正することができる。本実施例では、望遠端の瞳近軸光線の入射高がより高くなる第１１群Ｕ１１の正レンズ及び負レンズのアッベ数、部分分散比及び屈折力を適切に選択することで望遠端の倍率色収差の二次スペクトルを効果的に補正している。これにより、倍率色収差の二次スペクトルの広角端と望遠端の変動を効果的に補正している。また、望遠端の瞳近軸光線の入射高がより低くなる第２群Ｕ２内で正レンズ及び負レンズのアッベ数、部分分散比及び屈折力を適切に選択することにより、第１１群Ｕ１１で補正過剰になる望遠端の軸上色収差の二次スペクトルを効果的に補正している。

以下、本発明の４群ズームレンズの第１１群Ｕ１１と第２群Ｕ２における倍率色収差の二次スペクトルの広角端と望遠端の変動補正について詳細を述べる。

ここで、３枚以上のレンズで構成されているレンズ全系の軸上色収差係数Ｌ、倍率色収差係数Ｔを、以下の式（１３）、（１４）で与える。
L=Σ(h_j×h_j×φ_j/ν_j) ・・・(13)
T=Σ(h_j×H_j×φ_j/ν_j) ・・・(14)
但し、ｈ_ｊ、Ｈ_ｊをそれぞれ物体側からｊ番目のレンズの近軸追跡における軸上近軸光線の入射高、瞳近軸光線の入射高とする。φ_ｊ、ν_ｊをそれぞれ物体側からｊ番目のレンズの屈折力、アッベ数とする。

さらに、レンズ全系の軸上色収差量Δｆ、倍率色収差量ΔＹは、以下の式（１５）及び（１６）で与えられる。
Δf=-L×f ・・・(15)
ΔY=-T×Y ・・・(16)
但し、レンズ全系の焦点距離をｆ、像高をＹとする。

今、式（１３）及び（１４）で用いているアッベ数ν_ｊの分母（部分分散）をｎｇ−ｎＦとすると、式（１３）及び（１４）はそれぞれＦ線に対するｇ線の軸上色収差係数、倍率色収差係数となる。式（１５）及び（１６）はそれぞれ軸上色収差、倍率色収差の二次スペクトル量を表す。式（１３）及び（１５）より、軸上色収差の二次スペクトルの各レンズの分担値は、軸上近軸光線の高さの二乗、レンズの屈折力及びｇ線とＦ線の屈折率差に比例して大きくなる。一方、式（１４）及び（１６）より、倍率色収差の二次スペクトルの各レンズの分担値は、軸上近軸光線の高さ、瞳近軸光線の高さ、レンズの屈折力及びｇ線とＦ線の屈折率差に比例して大きくなる。

ここで、式（１３）及び（１４）より物体側からｊ番目のレンズにおける二次スペクトルの軸上色収差係数に対する二次スペクトルの倍率色収差係の比ＴＬ_ｊは以下の式（１７）で求まる。
TL_j=H_j/h_j ・・・(17)
絞りより物体側に位置するレンズにおいて、ＴＬ_ｊは常に負の値をとる。式（１７）より、瞳近軸光線の入射高がより高い位置にあるレンズほど二次スペクトルの倍率色収差係数の分担値がより大きいため、倍率色収差の二次スペクトル補正により有利である。一方、瞳近軸光線の入射高がより低い位置にあるレンズほど二次スペクトルの軸上色収差係数の分担値がより大きいため、軸上色収差の二次スペクトル補正に有利である。本実施例の４群ズームレンズでは、より物体側に位置するレンズほど瞳近軸光線の入射高が高い傾向にあるため倍率色収差の二次スペクトル補正に有利である。

更に、式（１３）及び（１４）より物体側からｊ番目のレンズにおける広角端と望遠端の二次スペクトルの軸上色収差係数の差に対する広角端と望遠端の二次スペクトルの倍率色収差係数の差の比ＴｚＬｚ_ｊは以下の式（１８）で求まる。
TzLz_j=(hT_j×HT_j-hW_j×HW_j)/(hT_j×hT_j-hW_j×hW_j) ・・・(18)
但し、ｈＷ_ｊ、ＨＷ_ｊをそれぞれ物体側からｊ番目のレンズの近軸追跡における広角端の軸上近軸光線の入射高、広角端の瞳近軸光線の入射高とする。ｈＴ_ｊ、ＨＴ_ｊをそれぞれ物体側からｊ番目のレンズの近軸追跡における望遠端の軸上近軸光線の入射高、望遠端の瞳近軸光線の入射高とする。

図１７、図１８に本実施例の第３群の屈折力が正である４群ズームレンズの物体側から順にレンズＬ１１１、レンズＬ１１２から成る第１１群Ｕ１１、物体側から順にレンズＬ２１、レンズＬ２２から成る第２群Ｕ２の広角端、望遠端の近軸追跡の模式図を示す。
図１７、図１８に示す第１１群Ｕ１１と第２群Ｕ２は、Ｌ１１１及びレンズＬ１１２、Ｌ２１及びレンズＬ２２のそれぞれで色収差を補正するためＬ１１１及びＬ２１を負レンズ、Ｌ１１２及びＬ２２を正レンズで構成されている。また、Ｌ１１１及びＬ１１２、Ｌ２１及びＬ２２はそれぞれ薄肉密着レンズとすると、それぞれ軸上近軸光線及び瞳近軸光線の入射高は等しくなる。

特に高ズーム比のズームレンズの第１１群Ｕ１１においては、図１７及び図１８に示すように望遠端での軸上近軸光線及び瞳近軸光線の入射高ｈＴ_１、ＨＴ_１が高くなるため式（１８）の値を決める上で支配的となる。式（１８）の分母は正の値をとるため、望遠端での瞳近軸光線の入射高がより高くなる第１１群Ｕ１１内に位置するレンズほど式（１８）の値は負に大きな値をとる傾向にある。
従って、Ｌ１１１及びＬ１１２で色収差の二次スペクトル補正により有利な硝材のアッベ数と部分分散比、及び屈折力を選択して望遠端の倍率色収差の二次スペクトルを補正することで、倍率色収差の二次スペクトルの広角端と望遠端の変動を効果的に補正できる。

一方、Ｌ２１及びＬ２２は図１８に示すように望遠端での瞳近軸光線の入射高がＬ１１１及びＬ１１２よりΔＨＴ（＝｜ＨＴ_１−ＨＴ_ｊ｜）だけ低くなる。
従って、Ｌ２１及びＬ２２の硝材のアッベ数と部分分散比、及び屈折力を適切に選択することで、望遠端の倍率色収差の二次スペクトル悪化を最小限に留め、且つＬ１１１及びＬ１１２で補正過剰になる望遠端の軸上色収差の二次スペクトルを効果的に補正できる。これは本実施例において第３群Ｕ３の屈折力が負である４群ズームレンズにおいても同じである。

尚、第１１群Ｕ１１及び第２群Ｕ２に適切な負の屈折力を持たせるため、第１１群Ｕ１１及び第２群Ｕ２はそれぞれ少なくとも２枚以上の負の屈折力のレンズで構成される。
以上を考慮して、本実施例の４群ズームレンズにおける第１１群Ｕ１１及び第２群Ｕ２はそれぞれ少なくとも１枚以上の正の屈折力のレンズと少なくとも２枚以上の負の屈折力のレンズで構成されている。

式（１８）と同様にして、物体側からｉ番目のレンズにおける広角端と望遠端の二次スペクトルの軸上色収差係数の分担値の差に対する広角端と望遠端の二次スペクトルの倍率色収差係数の分担値の差の比ＴｚＬｚ_ｉは、以下の式（１９）で求まる。
TzLz_i=(hT_i×HT_i-hW_i×HW_i)/(hT_i×hT_i-hW_i×hW_i) ・・・(19)
但し、ｈＷ_ｉ、ＨＷ_ｉをそれぞれ物体側からｉ番目のレンズの近軸追跡における広角端の軸上近軸光線の入射高、広角端の瞳近軸光線の入射高とする。ｈＴ_ｉ、ＨＴ_ｉをそれぞれ物体側からｉ番目のレンズの近軸追跡における望遠端の軸上近軸光線の入射高、望遠端の瞳近軸光線の入射高とする。

条件式（１）〜（２）は、以上を考慮して倍率色収差の二次スペクトルの広角端と望遠端の変動をより効果的に補正できる第１１群Ｕ１１内の正レンズ及び負レンズの材料のアッベ数と部分分散比、及び屈折力の条件を適切に設定したものである。
条件式（１）は、第１１群Ｕ１１内の正レンズ及び負レンズの材料のアッベ数と部分分散比を規定したものである。
条件式（１）の上限の条件が満たされないと、第１１群Ｕ１１内での二次スペクトル補正効果が不足してしまい、倍率色収差の二次スペクトルのズーム変動を良好に補正することが困難となるので良くない。

ここで、複数のレンズの合成焦点距離ｆｘは、複数のレンズの各々の焦点距離をｆ１、ｆ２、ｆ３・・・としたとき式（２０）で求まる。

条件式（２）は、第１１群Ｕ１１内の正レンズの合成焦点距離を規定したものである。
条件式（２）の上限の条件が満たされないと、第１１群Ｕ１１内の各レンズのパワーが大きくなり過ぎるため、高次の諸収差が発生しやすくなるので良くない。
条件式（２）の下限の条件が満たされないと、１１群Ｕ１１内の各レンズのパワーが小さくなり、第１１群Ｕ１１内での二次スペクトルの補正効果が不足するため倍率色収差の二次スペクトルのズーム変動を良好に補正することが困難となるので良くない。同時に、全系の短焦点化を維持するためには、各レンズの距離を離して配置する必要があることから、レンズ全長が伸びてしまうので良くない。

更に好ましくは条件式（２）を次の如く設定するのが良い。
-7.0＜f11cp/f11＜-2.5 ・・・(2a)
各実施例において、更に好ましくは
5.0＜ν11n-ν11p＜50.0 ・・・(3)
なる条件を満たすのが良い。条件式（３）は、第１１群を構成する正レンズと負レンズのアッベ数の差を規定している。

条件式（３）の上限の条件が満たされないと、第１１群を構成する正レンズと負レンズのアッベ数の差が大きくなる。その結果、所定の色収差係数の分担値を持たせると第１１群Ｕ１１内の各レンズのパワーが小さくなるため、第１１群Ｕ１１内での二次スペクトルの補正効果が不足するため倍率色収差の二次スペクトルのズーム変動を良好に補正することが困難となるので良くない。同時に、全系の短焦点化を維持するためには、各レンズの距離を離して配置する必要があることから、レンズ全長が伸びてしまうので良くない。

条件式（３）の下限の条件が満たされないと、第１１群を構成する正レンズと負レンズのアッベ数の差が小さくなる。その結果、第１１群Ｕ１１内の各レンズのパワーが大きくなり過ぎるため、高次の諸収差が発生しやすくなるので良くない。
更に好ましくは条件式（３）を次の如く設定するのが良い。
15.0＜ν11n-ν11p＜40.0 ・・・(3a)

ここで、４群ズームレンズの焦点距離は以下の式で表される。
fW=f1×β2W×β3W×β4 ・・・(21-1)
fT=f1×β2T×β3T×β4 ・・・(21-2)
Z=fT/fW=β2W/β2T×β3W/β3T ・・・(21-3)
但し、ｆＷは広角端における全系の焦点距離、ｆＴは望遠端における全系の焦点距離、ｆ１は無限遠に合焦しているときの第１群Ｕ１の焦点距離、β２Ｗは広角端における第２群Ｕ２の結像倍率、β３Ｗは広角端における第３群Ｕ３の結像倍率、β２Ｔは望遠端における第２群Ｕ２の結像倍率、β３Ｔは望遠端における第３群Ｕ３の結像倍率、β４は第４群Ｕ４の結像倍率、Ｚはズーム比を表す。

変倍に寄与する第２群Ｕ２の結像倍率は以下の式で表される。
β2W=f2/(f1-e1+f2) ・・・(22-1)
β2T=f2/(f1-e1-mv+f2) ・・・(22-2)
但し、ｆ２は第２群Ｕ２の焦点距離、ｅ１は第１群Ｕ１と第２群Ｕ２の主点間隔、ｍ２は第２群Ｕ２の広角端から望遠端までの移動量、を表す。

また、第４群Ｕ４の結像倍率は以下の式で表される。
β4=S_rear/S_front ・・・(23)
但し、Ｓ_frontは第４群Ｕ４の物点から第４群Ｕ４の前側主点位置までの距離、Ｓ_rearは第４群Ｕ４の像点から第４群Ｕ４の後側主点位置までの距離、を表す。

ズームレンズの広画角化、大口径化、高性能化、小型軽量化を図るためには、式（２１−１）における前記各パラメータｆ１、β２Ｗ、β３Ｗ、β４を適切に設定する必要がある。

図１９に第１群Ｕ１と第２群Ｕ２の広角端、望遠端における光学配置の模式図を示す。ｅ１は第１群Ｕ１と第２群Ｕ２の主点間隔、Ｎは第２群Ｕ２の物点位置（第１群Ｕ１の像点位置）である。
各実施例において、更に好ましくは
1.0＜fT/f1＜5.0 ・・・(4)
なる条件を満たすのが良い。

条件式（４）は第１群Ｕ１の無限遠に合焦しているときの焦点距離と望遠端における全系の焦点距離の比を規定することにより、高倍率化と高性能化の両立のための条件を規定している。
条件式（４）の上限の条件が満たされないと、図１９に示すように第２群Ｕ２の物点位置Ｎが遠くなり、式（２２−２）より変倍に伴う第２群Ｕ２の移動量が増大し、レンズ全系が大型化してしまう。

条件式（４）の下限の条件が満たされないと、望遠端において第１群Ｕ１で発生する球面収差、軸上色収差等の変倍群による拡大率が増大し、高性能化が困難となってくる。
更に好ましくは条件式（４）を次の如く設定するのが良い。
1.1＜fT/f1＜4.0 ・・・(4a)

各実施例において、更に好ましくは第２群内の正レンズの材料のアッベ数と部分分散比の平均値を各々ν２ｐ、θ２ｐ、第２群内の負レンズの材料のアッベ数と部分分散比の平均値を各々ν２ｎ、θ２ｎとするとき
-7.5×10^-4×fT/f1-2.0×10^-3＜(θ2p-θ2n)/(ν2p-ν2n) ・・・(5)
なる条件を満たすのが良い。

第２群Ｕ２では正レンズと負レンズの硝材のアッベ数と部分分散比、及び屈折力を適切に選択し、望遠端の倍率色収差の二次スペクトル悪化を最小限に留め、且つ第１１群Ｕ１１で補正過剰になる望遠端の軸上色収差の二次スペクトルを効果的に補正している。しかし、変倍群である第２群Ｕ２以降の拡大率ｆＴ／ｆ１が大きくなる程、望遠端における色収差の二次スペクトル補正が困難となる。したがって、第２群Ｕ２内の正レンズ及び負レンズも色収差の二次スペクトル補正により効果的な材料のアッベ数と部分分散比で構成する必要がある。

条件式（５）は望遠端での変倍群である第２群以降の拡大率ｆＴ／ｆ１に対する第２群Ｕ２内の正レンズ及び負レンズの材料のアッベ数と部分分散比を規定している。
条件式（５）の下限の条件が満たされないと、第２群Ｕ２内での色収差の二次スペクトル補正の分担値が過剰になるため、第１群Ｕ１内での色収差の二次スペクトル補正の分担値が少なく倍率色収差の二次スペクトルのズーム変動の良好な補正が困難となるので良くない。

第１１群Ｕ１１と第２群Ｕ２で広角端と望遠端の倍率色収差の二次スペクトルの変動を補正するとともに、第４群Ｕ４で広角端の倍率色収差の二次スペクトルを更に補正することで全ズーム域において倍率色収差の二次スペクトルをより良好に補正することができる。

本発明の４群ズームレンズにおいて第３群Ｕ３が正の屈折力を持つとき、第４群Ｕ４は物体側から順に負の第４１群Ｕ４１と、光路中に挿脱させて全系の焦点距離範囲を変移させる変倍群である第４２群Ｕ４２と、正の第４３群Ｕ４３で構成される。
本発明の４群ズームレンズにおいて第３群Ｕ３が負の屈折力を持つとき、第４群Ｕ４は最も距離の長い空気間隔を境に正の屈折力の第４ａ群Ｕ４ａと正の屈折力の第４ｂ群Ｕ４ｂで構成される。

図１５に本発明の第３群Ｕ３の屈折力が正である４群ズームレンズの広角端の近軸追跡の模式図を示す。図１５に示すように第４群Ｕ４内のより像側に近い位置にあるレンズ程、瞳近軸光線の入射高がより高くなるため広角端での倍率色収差の二次スペクトルをより効果的に補正することができる。一方、図１５に示すように第４群Ｕ４内のより物体側に近い位置にあるレンズ程、瞳近軸光線の入射高がより低くなるため広角端での軸上色収差の二次スペクトルをより効果的に補正することができる。したがって、第４群Ｕ４内のより像側に位置するレンズ群において広角端の倍率色収差の二次スペクトルを補正し、その際に補正過剰になる広角端の軸上色収差の二次スペクトルを第４群Ｕ４内のより物体側に位置するレンズ群において補正すれば良い。これは本実施例において第３群Ｕ３の屈折力が負である４群ズームレンズにおいても同じである。

本発明の４群ズームレンズにおいて第３群Ｕ３が正の屈折力を持つズームレンズの各実施例において、更に好ましくは

なる条件を満たすのが良い。
但し、第４２群Ｕ４２に含まれる正レンズの材料のアッベ数と部分分散比の平均値をν４２ｐ、θ４２ｐ、第４２群Ｕ４２に含まれる負レンズの材料のアッベ数と部分分散比の平均値をν４２ｎ、θ４２ｎとする。第４３群Ｕ４３に含まれる正レンズの材料のアッベ数と部分分散比の平均値をν４３ｐ、θ４３ｐ、第４３群Ｕ４３に含まれる負レンズの材料のアッベ数と部分分散比の平均値をν４３ｎ、θ４３ｎとする。

条件式（６）は第４２群Ｕ４２内と第４３群Ｕ４３内の正レンズ及び負レンズの材料のアッベ数と部分分散比を規定することで、広角端における軸上及び倍率色収差の二次スペクトル補正の適切なバランスを規定している。
条件式（６）の上限の条件が満たされないと、第４３群Ｕ４３での色収差の二次スペクトル補正が過剰になるため第４２群Ｕ４２で十分に軸上色収差の二次スペクトルを補正することが困難になる。特に光学系全体の広角端における軸上色収差に対して充分な補正効果を得るのが困難となる。

条件式（６）の下限の条件が満たされないと、第４３群Ｕ４３での色収差の二次スペクトル補正効果が不足する。特に光学系全体の広角端における倍率色収差に対して充分な補正効果を得るのが困難となる。
更に好ましくは条件式（６）を次の如く設定するのが良い。

また、第４１群Ｕ４１は第４２群Ｕ４２よりも物体側に位置するため瞳近軸光線の入射高がより低くなるため、第４３群Ｕ４３で補正過剰になった広角端の軸上色収差の二次スペクトルをより効果的に補正することができる。しかし、第４２群Ｕ４２を挿脱させて全系の焦点距離範囲を変移させたとき、第４１群Ｕ４１での軸上色収差の二次スペクトルを悪化させた分を変倍率の二乗で拡大されてしまうため好ましくない。

本発明の４群ズームレンズにおいて第３群Ｕ３が負の屈折力を持つズームレンズの各実施例において、更に好ましくは

なる条件を満たすのが良い。
但し、第４ａ群Ｕ４ａに含まれる正レンズの材料のアッベ数と部分分散比の平均値をν４ａｐ、θ４ａｐ、第４ａ群Ｕ４ａに含まれる負レンズの材料のアッベ数と部分分散比の平均値をν４ａｎ、θ４ａｎとする。第４ｂ群Ｕ４ｂに含まれる正レンズの材料のアッベ数と部分分散比の平均値をν４ｂｐ、θ４ｂｐ、第４ｂ群Ｕ４ｂに含まれる負レンズの材料のアッベ数と部分分散比の平均値をν４ｂｎ、θ４ｂｎとする。

条件式（７）は第４ａ群Ｕ４ａ内と第４ｂ群Ｕ４ｂ内の正レンズ及び負レンズの材料のアッベ数と部分分散比を規定することで、広角端における軸上及び倍率色収差の二次スペクトル補正の適切なバランスを規定している。
条件式（７）の上限の条件が満たされないと、第４ｂ群Ｕ４ｂでの色収差の二次スペクトル補正が過剰になるため第４ａ群Ｕ４ａで十分に軸上色収差の二次スペクトルを補正することが困難になる。特に光学系全体の広角端における軸上色収差に対して充分な補正効果を得るのが困難となる。

条件式（７）の下限の条件が満たされないと、第４ｂ群Ｕ４ｂでの色収差の二次スペクトル補正効果が不足する。特に光学系全体の広角端における倍率色収差に対して充分な補正効果を得るのが困難となる。
更に好ましくは条件式（７）を次の如く設定するのが良い。

次に各実施例のズームレンズのレンズ構成の特徴のうち、前述した以外の特徴について説明する。

実施例１におけるレンズ構成について説明する。
図１は本発明の実施例１（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は変倍中固定の正の屈折力の第１群Ｕ１である。第１群Ｕ１は物体側から順に固定群である負の屈折力の第１１群Ｕ１１と、フォーカス群である正の屈折力の第１２群Ｕ１２と、固定群である正の屈折力の第１３群Ｕ１３で構成される。Ｕ２は広角端（短焦点距離端）から望遠端（長焦点距離端）への変倍に際して、像側へ移動する変倍用の負の屈折力の第２群（バリエーターレンズ群）である。Ｕ３は第２群Ｕ２の移動に連動して光軸上を非直線的に移動し、変倍に伴う像面変動を補正する負の屈折力の第３群（コンペンセーターレンズ群）である。ＳＰは変倍に際して不動の開口絞りであり、第３群Ｕ３の像側に配置されている。Ｕ４は変倍のためには移動しない正の屈折力の第４群（リレーレンズ群）である。第４レンズ群Ｕ４は最も距離の長い空気間隔を境に正の屈折力の第４ａレンズ群Ｕ４ａと正の屈折力の第４ｂレンズ群Ｕ４ｂで構成される。

Ｐは色分解プリズムや光学フィルターであり、硝子ブロックとして示している。ＩＰは像面であり、固体撮像素子（光電変換素子）の撮像面に相当している。
数値実施例１の第１１群Ｕ１１は１枚の正レンズと、２枚の負レンズから成っており、物体側より順に負レンズ、負レンズ、正レンズで構成されている。数値実施例１の第２群Ｕ２は２枚の正レンズと、２枚の負レンズから成っており、物体側より順に負レンズ、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。

実施例１では望遠端での瞳近軸光線の入射高がより高い第１１群Ｕ１１内の正レンズ及び負レンズに各々θｇＦが大きい材料、θｇＦが小さい材料を用いて適切な屈折力で配置している。これにより倍率色収差の二次スペクトルのズーム変動を効果的に補正している。更に、実施例１では望遠端での瞳近軸光線の入射高がより低い第２群Ｕ２内の正レンズ及び負レンズに各々適切なθｇＦの材料を用いて配置している。これにより第１１群Ｕ１１内で補正過剰になる軸上色収差の二次スペクトルのズーム変動を効果的に補正している。

数値実施例１の第４ａ群Ｕ４ａは３枚の正レンズと、１枚の負レンズから成っており、物体側より順に正レンズ、正レンズ、正レンズと負レンズの接合レンズで構成されている。
数値実施例１の第４ｂ群Ｕ４ｂは４枚の正レンズと、２枚の負レンズから成っており、物体側より順に正レンズ、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。

実施例１では広角端での瞳近軸光線の入射高がより高い第４ｂ群Ｕ４ｂ内の正レンズ及び負レンズに各々θｇＦが大きい材料、θｇＦが小さい材料を用いて適切な屈折力で配置することで効果的に広角端の倍率色収差の二次スペクトルを補正している。更に、実施例１では広角端での瞳近軸光線の入射高がより低い第４ａ群Ｕ４ａ内の正レンズ及び負レンズに各々適切なθｇＦの材料を用いて配置している。これにより、第４ｂ群Ｕ４ｂ内で補正過剰になる軸上色収差の二次スペクトルを効果的に補正している。

図２に、数値実施例１の、（Ａ）物体距離２．８ｍでの広角端、（Ｂ）焦点距離２５．４４ｍｍ、（Ｃ）望遠端、における縦収差図を示す。収差図において、球面収差はｅ線とｇ線とＣ線とＦ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線とＣ線とＦ線によって表されている。ＦｎｏはＦナンバー、ωは半画角である。すべての収差図において、球面収差は１．０ｍｍ、非点収差は１．０ｍｍ、歪曲は１０％、倍率色収差は０．０５ｍｍのスケールで描かれている。以後の実施例においても同様である。
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。

表１に実施例１の各条件式の対応値を示す。数値実施例１は条件式（１）〜（５）及び（７）の何れの条件式も満足しており、ズーム全域において軸上色収差、倍率色収差ともに良好に補正されて高い光学性能を達成している。表２に実施例１における第１１群Ｕ１１及び第２群Ｕ２の各面のｈＷ_i、ＨＷ_i、ｈＴ_i、ＨＴ_iと式（１９）の対応値を示す。
実施例１は１８倍の高倍率（ズーム比）を達成し、且つズーム全域において色収差及び諸収差を良好に補正し、全ズーム範囲において高い光学性能を得ている。

実施例２におけるレンズ構成について説明する。
図３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は変倍中固定の正の屈折力の第１群Ｕ１である。第１群Ｕ１は物体側から順に固定群である負の屈折力の第１１群Ｕ１１と、フォーカス群である正の屈折力の第１２群Ｕ１２と、固定群である正の屈折力の第１３群Ｕ１３で構成される。Ｕ２は広角端（短焦点距離端）から望遠端（長焦点距離端）への変倍に際して、像側へ移動する変倍用の負の屈折力の第２群（バリエーターレンズ群）である。Ｕ３は第２群Ｕ２の移動に連動して光軸上を非直線的に移動し、変倍に伴う像面変動を補正する負の屈折力の第３群（コンペンセーターレンズ群）である。ＳＰは変倍に際して不動の開口絞りであり、第３群Ｕ３の像側に配置されている。Ｕ４は変倍のためには移動しない正の屈折力の第４群（リレーレンズ群）である。第４レンズ群Ｕ４は最も距離の長い空気間隔を境に正の屈折力の第４ａレンズ群Ｕ４ａと正の屈折力の第４ｂレンズ群Ｕ４ｂで構成される。

Ｐは色分解プリズムや光学フィルターであり、硝子ブロックとして示している。ＩＰは像面であり、固体撮像素子（光電変換素子）の撮像面に相当している。

数値実施例２の第１１群Ｕ１１は１枚の正レンズと、２枚の負レンズから成っており、物体側より順に負レンズ、負レンズ、正レンズで構成されている。数値実施例２の第２群Ｕ２は２枚の正レンズと、２枚の負レンズから成っており、物体側より順に負レンズ、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。

実施例２では望遠端での瞳近軸光線の入射高がより高い第１１群Ｕ１１内の正レンズ及び負レンズに各々θｇＦが大きい材料、θｇＦが小さい材料を用いて適切な屈折力で配置している。これにより効果的に倍率色収差の二次スペクトルのズーム変動を補正している。更に、実施例２では望遠端での瞳近軸光線の入射高がより低い第２群Ｕ２内の正レンズ及び負レンズに各々適切なθｇＦの材料を用いて配置している。これにより第１１群Ｕ１１内で補正過剰になる軸上色収差の二次スペクトルのズーム変動を効果的に補正している。

数値実施例２の第４ａ群Ｕ４ａは３枚の正レンズと、１枚の負レンズから成っており、物体側より順に正レンズ、正レンズ、正レンズと負レンズの接合レンズで構成されている。
数値実施例２の第４ｂ群Ｕ４ｂは４枚の正レンズと、２枚の負レンズから成っており、物体側より順に正レンズ、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。

実施例２では広角端での瞳近軸光線の入射高がより高い第４ｂ群Ｕ４ｂ内の正レンズ及び負レンズに各々θｇＦが大きい材料、θｇＦが小さい材料を用いて適切な屈折力で配置することで効果的に広角端の倍率色収差の二次スペクトルを補正している。更に、実施例２では広角端での瞳近軸光線の入射高がより低い第４ａ群Ｕ４ａ内の正レンズ及び負レンズに各々適切なθｇＦの材料を用いて配置している。これにより、第４ｂ群Ｕ４ｂ内で補正過剰になる軸上色収差の二次スペクトルを効果的に補正している。

図４に、数値実施例２の、（Ａ）物体距離２．８ｍでの広角端、（Ｂ）焦点距離３０．３２ｍｍ、（Ｃ）望遠端、における縦収差図を示す。

表１に実施例２の各条件式の対応値を示す。数値実施例２は条件式（１）〜（５）及び（７）の何れの条件式も満足しており、ズーム全域において軸上色収差、倍率色収差ともに良好に補正されて高い光学性能を達成している。
表３に実施例２における第１１群Ｕ１１及び第２群Ｕ２の各面のｈＷ_i、ＨＷ_i、ｈＴ_i、ＨＴ_iと式（１９）の対応値を示す。
実施例２は２４倍の高倍率（ズーム比）を達成し、且つズーム全域において色収差及び諸収差を良好に補正し、全ズーム範囲において高い光学性能を得ている。

実施例３におけるレンズ構成について説明する。
図５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は変倍中固定の正の屈折力の第１群Ｕ１である。第１群Ｕ１は物体側から順に固定群である負の屈折力の第１１群Ｕ１１と、フォーカス群である正の屈折力の第１２群Ｕ１２と、固定群である正の屈折力の第１３群Ｕ１３で構成される。Ｕ２は広角端（短焦点距離端）から望遠端（長焦点距離端）への変倍に際して、像側へ移動する変倍用の負の屈折力の第２群（バリエーターレンズ群）である。Ｕ３は第２群Ｕ２の移動に連動して光軸上を非直線的に移動し、変倍に伴う像面変動を補正する正の屈折力の第３群（コンペンセーターレンズ群）である。ＳＰは変倍に際して不動の開口絞りであり、第３群Ｕ３の像側に配置されている。Ｕ４は変倍のためには移動しない正の屈折力の第４群（リレーレンズ群）である。第４群Ｕ４は物体側から順に負の第４１群と、光路中に挿脱させて全系の焦点距離範囲を変移させる変倍群である第４２群と、正の第４３群で構成される。

Ｐは色分解プリズムや光学フィルターであり、硝子ブロックとして示している。ＩＰは像面であり、固体撮像素子（光電変換素子）の撮像面に相当している。

数値実施例３の第１１群Ｕ１１は１枚の正レンズと、２枚の負レンズから成っており、物体側より順に負レンズ、負レンズ、正レンズで構成されている。数値実施例３の第２群Ｕ２は１枚の正レンズと、４枚の負レンズから成っており、物体側より順に負レンズ、負レンズ、負レンズと正レンズの接合レンズ、負レンズで構成されている。

実施例３では望遠端での瞳近軸光線の入射高がより高い第１１群Ｕ１１内の正レンズ及び負レンズに各々θｇＦが大きい材料、θｇＦが小さい材料を用いて適切な屈折力で配置している。これにより効果的に倍率色収差の二次スペクトルのズーム変動を補正している。更に、実施例３では望遠端での瞳近軸光線の入射高がより低い第２群Ｕ２内の正レンズ及び負レンズに各々適切なθｇＦの材料を用いて配置している。これにより第１１群Ｕ１１内で補正過剰になる軸上色収差の二次スペクトルのズーム変動を効果的に補正している。

数値実施例３の第４２群Ｕ４２は１枚の正レンズと、１枚の負レンズから成っており、物体側より順に負レンズと正レンズの接合レンズで構成されている。
数値実施例３の第４３群Ｕ４３は４枚の正レンズと、３枚の負レンズから成っており、物体側より順に負レンズと正レンズの接合レンズ、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。

実施例３では広角端での瞳近軸光線の入射高がより高い第４３群Ｕ４３内の正レンズ及び負レンズに各々θｇＦが大きい材料、θｇＦが小さい材料を用いて適切な屈折力で配置することで効果的に広角端の倍率色収差の二次スペクトルを補正している。更に、実施例３では広角端での瞳近軸光線の入射高がより低い第４２群Ｕ４２内の正レンズ及び負レンズに各々適切なθｇＦの材料を用いて配置している。これにより、第４３群Ｕ４３内で補正過剰になる軸上色収差の二次スペクトルを効果的に補正している。

図６に数値実施例３の、（Ａ）物体距離３．５ｍでの広角端、（Ｂ）焦点距離３１．７８ｍｍ、（Ｃ）望遠端、における縦収差図を示す。

表１に実施例３の各条件式の対応値を示す。数値実施例３は条件式（１）〜（６）の何れの条件式も満足しており、ズーム全域において軸上色収差、倍率色収差ともに良好に補正されて高い光学性能を達成している。
表４に実施例３における第１１群Ｕ１１及び第２群Ｕ２の各面のｈＷ_i、ＨＷ_i、ｈＴ_i、ＨＴ_iと式（１９）の対応値を示す。
実施例３は１８．５倍の高倍率（ズーム比）を達成し、且つズーム全域において色収差及び諸収差を良好に補正し、全ズーム範囲において高い光学性能を得ている。

実施例４におけるレンズ構成について説明する。
図７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は変倍中固定の正の屈折力の第１群Ｕ１である。第１群Ｕ１は物体側から順に固定群である負の屈折力の第１１群Ｕ１１と、フォーカス群である正の屈折力の第１２群Ｕ１２と、固定群である正の屈折力の第１３群Ｕ１３で構成される。Ｕ２は広角端（短焦点距離端）から望遠端（長焦点距離端）への変倍に際して、像側へ移動する変倍用の負の屈折力の第２群（バリエーターレンズ群）である。Ｕ３は第２群Ｕ２の移動に連動して光軸上を非直線的に移動し、変倍に伴う像面変動を補正する正の屈折力の第３群（コンペンセーターレンズ群）である。ＳＰは変倍に際して不動の開口絞りであり、第３群Ｕ３の像側に配置されている。Ｕ４は変倍のためには移動しない正の屈折力の第４群（リレーレンズ群）である。第４群Ｕ４は物体側から順に負の第４１群と、光路中に挿脱させて全系の焦点距離範囲を変移させる変倍群である第４２群と、正の第４３群で構成される。

Ｐは色分解プリズムや光学フィルターであり、硝子ブロックとして示している。ＩＰは像面であり、固体撮像素子（光電変換素子）の撮像面に相当している。

数値実施例４の第１１群Ｕ１１は１枚の正レンズと、２枚の負レンズから成っており、物体側より順に負レンズ、負レンズ、正レンズで構成されている。数値実施例４の第２群Ｕ２は１枚の正レンズと、４枚の負レンズから成っており、物体側より順に負レンズ、負レンズ、負レンズと正レンズの接合レンズ、負レンズで構成されている。

実施例４では望遠端での瞳近軸光線の入射高がより高い第１１群Ｕ１１内の正レンズ及び負レンズに各々θｇＦが大きい材料、θｇＦが小さい材料を用いて適切な屈折力で配置している。これにより効果的に倍率色収差の二次スペクトルのズーム変動を補正している。更に、実施例４では望遠端での瞳近軸光線の入射高がより低い第２群Ｕ２内の正レンズ及び負レンズに各々適切なθｇＦの材料を用いて配置している。これにより第１１群Ｕ１１内で補正過剰になる軸上色収差の二次スペクトルのズーム変動を効果的に補正している。

数値実施例４の第４２群Ｕ４２は１枚の正レンズと、１枚の負レンズから成っており、物体側より順に負レンズと正レンズの接合レンズで構成されている。
数値実施例４の第４３群Ｕ４３は４枚の正レンズと、３枚の負レンズから成っており、物体側より順に負レンズと正レンズの接合レンズ、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。

実施例４では広角端での瞳近軸光線の入射高がより高い第４３群Ｕ４３内の正レンズ及び負レンズに各々θｇＦが大きい材料、θｇＦが小さい材料を用いて適切な屈折力で配置することで効果的に広角端の倍率色収差の二次スペクトルを補正している。更に、実施例４では広角端での瞳近軸光線の入射高がより低い第４２群Ｕ４２内の正レンズ及び負レンズに各々適切なθｇＦの材料を用いて配置している。これにより、第４３群Ｕ４３内で補正過剰になる軸上色収差の二次スペクトルを効果的に補正している。

図８に数値実施例４の、（Ａ）物体距離３．５ｍでの広角端、（Ｂ）焦点距離３１．７８ｍｍ、（Ｃ）望遠端、における縦収差図を示す。

表１に実施例４の各条件式の対応値を示す。数値実施例３は条件式（１）〜（６）の何れの条件式も満足し、条件式（６）の上限に近く、ズーム全域において軸上色収差、倍率色収差ともに良好に補正されて高い光学性能を達成している。
表５に実施例４における第１１群Ｕ１１及び第２群Ｕ２の各面のｈＷ_i、ＨＷ_i、ｈＴ_i、ＨＴ_iと式（１９）の対応値を示す。
実施例４は１８．５倍の高倍率（ズーム比）を達成し、且つズーム全域において色収差及び諸収差を良好に補正し、全ズーム範囲において高い光学性能を得ている。

実施例５におけるレンズ構成について説明する。
図９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は変倍中固定の正の屈折力の第１群Ｕ１である。第１群Ｕ１は物体側から順に固定群である負の屈折力の第１１群Ｕ１１と、フォーカス群である正の屈折力の第１２群Ｕ１２と、固定群である正の屈折力の第１３群Ｕ１３で構成される。Ｕ２は広角端（短焦点距離端）から望遠端（長焦点距離端）への変倍に際して、像側へ移動する変倍用の負の屈折力の第２群（バリエーターレンズ群）である。Ｕ３は第２群Ｕ２の移動に連動して光軸上を非直線的に移動し、変倍に伴う像面変動を補正する正の屈折力の第３群（コンペンセーターレンズ群）である。ＳＰは変倍に際して不動の開口絞りであり、第３群Ｕ３の像側に配置されている。Ｕ４は変倍のためには移動しない正の屈折力の第４群（リレーレンズ群）である。第４群Ｕ４は物体側から順に負の第４１群と、光路中に挿脱させて全系の焦点距離範囲を変移させる変倍群である第４２群と、正の第４３群で構成される。

Ｐは色分解プリズムや光学フィルターであり、硝子ブロックとして示している。ＩＰは像面であり、固体撮像素子（光電変換素子）の撮像面に相当している。

数値実施例５の第１１群Ｕ１１は１枚の正レンズと、２枚の負レンズから成っており、物体側より順に負レンズ、負レンズ、正レンズで構成されている。数値実施例５の第２群Ｕ２は１枚の正レンズと、４枚の負レンズから成っており、物体側より順に負レンズ、負レンズ、負レンズと正レンズの接合レンズ、負レンズで構成されている。

実施例５では望遠端での瞳近軸光線の入射高がより高い第１１群Ｕ１１内の正レンズ及び負レンズに各々θｇＦが大きい材料、θｇＦが小さい材料を用いて適切な屈折力で配置している。これにより効果的に倍率色収差の二次スペクトルのズーム変動を補正している。更に、実施例５では望遠端での瞳近軸光線の入射高がより低い第２群Ｕ２内の正レンズ及び負レンズに各々適切なθｇＦの材料を用いて配置している。これにより第１１群Ｕ１１内で補正過剰になる軸上色収差の二次スペクトルのズーム変動を効果的に補正している。

数値実施例５の第４２群Ｕ４２は１枚の正レンズと、１枚の負レンズから成っており、物体側より順に負レンズと正レンズの接合レンズで構成されている。
数値実施例５の第４３群Ｕ４３は４枚の正レンズと、３枚の負レンズから成っており、物体側より順に負レンズと正レンズの接合レンズ、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。

実施例５では広角端での瞳近軸光線の入射高がより高い第４３群Ｕ４３内の正レンズ及び負レンズに各々θｇＦが大きい材料、θｇＦが小さい材料を用いて適切な屈折力で配置することで効果的に広角端の倍率色収差の二次スペクトルを補正している。更に、実施例５では広角端での瞳近軸光線の入射高がより低い第４２群Ｕ４２内の正レンズ及び負レンズに各々適切なθｇＦの材料を用いて配置している。これにより、第４３群Ｕ４３内で補正過剰になる軸上色収差の二次スペクトルを効果的に補正している。

図１０に数値実施例５の、（Ａ）物体距離３．５ｍでの広角端、（Ｂ）焦点距離３１．７８ｍｍ、（Ｃ）望遠端、における縦収差図を示す。

表１に実施例５の各条件式の対応値を示す。数値実施例５は条件式（１）〜（６）の何れの条件式も満足しており、ズーム全域において軸上色収差、倍率色収差ともに良好に補正されて高い光学性能を達成している。
表６に実施例５における第１１群Ｕ１１及び第２群Ｕ２の各面のｈＷ_i、ＨＷ_i、ｈＴ_i、ＨＴ_iと式（１９）の対応値を示す。
実施例５は１８．５倍の高倍率（ズーム比）を達成し、且つズーム全域において色収差及び諸収差を良好に補正し、全ズーム範囲において高い光学性能を得ている。

図１１を用いて、各実施例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１１は本発明の撮像装置の要部概略図である。
図１１において１０１は実施例１〜５のいずれか１つ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に対して着脱可能になっている。１２５はカメラ１２４にズームレンズ１０１を装着することにより構成される撮像装置である。

ズームレンズ１０１は第１レンズ群Ｆ、変倍部ＬＺ、結像用の第４レンズ群Ｒを有している。第１レンズ群Ｆは合焦用レンズ群が含まれている。変倍部ＬＺは変倍の為に光軸上を移動する第２レンズ群と、変倍に伴う像面変動を補正する為に光軸上を移動する第３レンズ群が含まれている。

ＳＰは開口絞りである。第４レンズ群Ｒは光路中より挿抜可能なレンズユニット（変倍光学系）ＩＥを有している。
レンズユニットＩＥはズームレンズ１０１の全系の焦点距離範囲を変移している。
１１４、１１５は、各々第１レンズ群Ｆ、変倍部ＬＺを光軸方向に駆動するヘリコイドやカム等の駆動機構である。
１１６〜１１８は駆動機構１１４、１１５及び開口絞りＳＰを電動駆動するモータ（駆動手段）である。
１１９〜１２１は、第１レンズ群Ｆ、変倍部ＬＺの光軸上の位置や、開口絞りＳＰの絞り径を検出する為のエンコーダやポテンショメータ、あるいはフォトセンサ等の検出器である。

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プリズムに相当するガラスブロック、１１０はズームレンズ１０１によって形成された被写体像を受光するＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の固体撮像素子（光電変換素子）である。
また、１１１、１２２はカメラ１２４及びズームレンズ本体１０１の各種の駆動を制御するＣＰＵである。
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。

以下の各数値実施例において、ｉは物体側からの面の順序を示し、ｒｉは物体側より第ｉ番目の面の曲率半径、ｄｉは物体側より第ｉ番目と第ｉ＋１番目の間隔、ＮｉとνｉとθgFiは第ｉ番目の光学部材の屈折率とアッベ数と部分分散比である。
最後の３つの面は、フィルター等のガラスブロックである。
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、Ａ１３、Ａ１４、Ａ１５、Ａ１６を各々非球面係数とし、次式で表す。

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＞
面データ
第ｉ面 ri di ndi νdi θgFi 有効径 焦点距離
1* 1647.056 2.97 1.81600 46.6 0.5568 85.60 -51.10
2 40.844 19.15 66.55
3 -332.596 2.10 1.77249 49.6 0.5521 66.53 -264.44
4 537.619 0.99 66.77
5 83.310 5.77 1.95906 17.5 0.6598 68.13 221.56
6 131.234 0.99 67.15
7 118.948 11.68 1.51633 64.1 0.5352 66.92 122.68
8* -132.010 8.60 65.68
9 121.920 2.10 1.80518 25.4 0.6161 62.69 -104.92
10 49.789 16.19 1.43875 94.9 0.5343 60.59 87.74
11 -154.633 0.15 61.47
12 140.921 10.97 1.43387 95.1 0.5373 63.30 149.39
13 -117.732 0.15 63.43
14 133.856 10.60 1.59522 67.7 0.5442 61.93 108.85
15 -122.685 (可変) 61.02
16 22.327 1.00 1.88299 40.8 0.5667 22.26 -21.66
17 10.117 6.81 17.48
18 -30.076 3.01 1.92286 18.9 0.6495 17.18 34.97
19 -16.419 0.75 1.88299 40.8 0.5667 17.22 -14.81
20 67.696 0.18 17.19
21 22.103 2.50 1.80809 22.8 0.6307 17.51 47.92
22 48.213 (可変) 17.40
23 -28.080 0.75 1.74319 49.3 0.5530 20.30 -23.64
24 48.123 2.50 1.84649 23.9 0.6217 22.10 51.28
25 -480.882 (可変) 22.60
26(絞り) ∞ 1.00 27.32
27 213.087 4.56 1.67789 50.7 0.5557 28.40 58.20
28 -48.278 0.15 29.00
29 251.197 2.68 1.53171 48.8 0.5630 29.40 173.87
30 -146.880 0.15 29.40
31 64.273 6.50 1.48749 70.2 0.5300 29.30 46.47
32 -34.000 1.00 1.88299 40.8 0.5667 28.90 -50.42
33 -143.156 33.33 29.00
34 72.683 5.32 1.48749 70.2 0.5300 30.11 61.28
35 -49.795 0.48 29.91
36 -162.679 1.00 1.88299 40.8 0.5667 28.72 -27.77
37 29.158 6.89 1.50127 56.5 0.5536 27.70 42.85
38 -76.337 0.19 27.75
39 44.181 5.41 1.59240 68.3 0.5456 27.19 39.52
40 -47.903 1.00 1.88299 40.8 0.5667 26.74 -43.28
41 196.472 0.38 26.12
42 45.465 4.93 1.50127 56.5 0.5536 25.71 83.93
43 -575.920 4.50 25.10
44 ∞ 33.00 1.60859 46.4 0.5664 40.00 ∞
45 ∞ 13.20 1.51680 64.2 0.5347 40.00 ∞
46 ∞ 40.00
像面 ∞

非球面データ
第1面
K =-1.25859e+003 A 4=-8.38928e-008 A 6= 4.54912e-010 A 8= 4.22884e-014
A10= 2.24001e-016 A12=-2.29442e-020 A14= 1.10046e-023 A16= 1.10330e-028
A 3= 1.96408e-006 A 5= 3.38219e-008 A 7=-3.02637e-011 A 9= 1.27599e-015 A11=-3.00102e-018 A13=-8.30007e-023 A15=-3.88796e-026

第8面
K =-7.15484e+000 A 4= 7.25730e-007 A 6= 1.23088e-010 A 8=-4.16171e-013 A10=-1.39659e-017 A12= 1.45649e-020 A14= 2.74632e-022 A16=-1.10450e-025
A 3= 1.57431e-007 A 5= 1.61155e-009 A 7= 5.79687e-012 A 9= 1.11807e-014 A11=-1.34509e-017 A13= 1.33395e-021 A15=-1.81734e-025

各種データ
ズーム比 18.00
広角 中間 望遠
焦点距離 6.00 25.44 108.00
Fナンバー 1.92 1.93 3.15
画角 42.51 12.20 2.92
像高 5.50 5.50 5.50
レンズ全長 303.38 303.38 303.38
BF 11.05 11.05 11.05

d15 0.90 34.06 47.76
d22 49.20 10.18 7.86
d25 6.52 12.38 1.00

入射瞳位置 42.99 96.78 236.14
射出瞳位置 246373886.20 246373867.63 246373872.72
前側主点位置 48.99 122.22 344.14
後側主点位置 5.05 -14.39 -96.95

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 42.00 92.46 50.47 24.09
2 16 -13.70 14.27 2.82 -7.45
3 23 -44.51 3.26 -0.18 -1.97
4 26 49.05 125.72 49.05 -104.30

合焦可変間隔 無限遠 R1面より2.8ｍ 至近（R1面より0.4ｍ）
d6 0.99 2.10 7.92
d8 8.60 7.49 1.67

＜数値実施例２＞
面データ
第ｉ面 ri di ndi νdi θgFi 有効径 焦点距離
1 139.466 2.97 1.80099 35.0 0.5863 87.78 -77.64
2 42.802 22.86 70.11
3 -143.970 2.10 1.77249 49.6 0.5521 70.01 -145.10
4 520.766 2.18 70.20
5 95.567 5.51 1.94087 17.4 0.6775 71.40 196.99
6 189.094 1.28 70.80
7 203.867 8.52 1.51633 64.1 0.5352 70.55 173.67
8* -158.851 11.68 69.91
9 108.617 2.10 1.84666 23.8 0.6205 63.93 -125.61
10 53.522 14.47 1.43875 94.9 0.5343 61.65 91.52
11 -148.989 0.15 61.61
12 140.481 8.58 1.43387 95.1 0.5373 60.08 160.61
13 -136.400 0.15 59.48
14 71.351 8.84 1.59522 67.7 0.5442 55.69 100.89
15 -370.020 (可変) 54.71
16* 30.322 1.00 1.77249 49.6 0.5521 23.22 -21.53
17 10.620 7.27 17.85
18 -21.992 4.09 1.80809 22.8 0.6307 17.34 26.04
19 -11.714 0.75 1.88299 40.8 0.5667 17.35 -16.31
20 -63.014 0.18 17.70
21 19.747 1.79 1.84666 23.8 0.6205 17.45 137.05
22 22.756 (可変) 17.10
23 -25.317 0.75 1.74319 49.3 0.5530 20.30 -21.65
24 45.343 2.54 1.84649 23.9 0.6217 22.10 49.03
25 -539.401 (可変) 22.60
26(絞り) ∞ 1.00 30.61
27 236.053 5.02 1.65844 50.9 0.5561 31.82 62.08
28 -49.299 0.15 32.49
29 493.345 3.46 1.53171 48.8 0.5630 33.10 139.21
30 -87.374 0.15 33.26
31 62.611 7.41 1.48749 70.2 0.5300 33.05 50.67
32 -39.433 1.00 1.88299 40.8 0.5667 32.70 -47.93
33 -541.390 37.24 32.82
34 115.411 5.87 1.50127 56.5 0.5536 32.87 72.71
35 -52.694 0.48 32.67
36 -208.518 1.00 1.88299 40.8 0.5667 31.42 -31.08
37 31.892 7.12 1.50127 56.5 0.5536 30.39 44.06
38 -67.401 0.19 30.45
39 50.092 6.18 1.43875 94.9 0.5343 29.70 55.95
40 -46.560 1.00 1.88299 40.8 0.5667 29.20 -48.04
41 515.559 0.38 28.94
42 42.390 5.02 1.50127 56.5 0.5536 28.71 66.41
43 -151.923 4.50 28.16
44 ∞ 33.00 1.60859 46.4 0.5664 40.00 ∞
45 ∞ 13.20 1.51680 64.2 0.5347 40.00 ∞
46 ∞ 40.00
像面 ∞

非球面データ
第8面
K =-1.45527e+001 A 4= 2.17481e-007 A 6= 6.17762e-011 A 8= 6.40744e-015 A10=-2.90221e-016 A12= 5.55553e-022 A14= 1.73124e-022 A16=-6.91961e-026
A 3= 8.42467e-007 A 5=-3.13911e-009 A 7= 1.93241e-012 A 9= 1.19506e-015
A11= 1.05023e-018 A13= 2.87234e-021 A15=-2.47382e-024

第16面
K = 3.07867e+000 A 4=-2.86607e-006 A 6= 7.44419e-008 A 8=-4.40751e-009 A10=-2.32067e-011 A12= 2.46229e-013 A14=-2.08883e-015 A16= 2.73272e-018
A 3= 4.84892e-005 A 5=-1.47193e-006 A 7= 3.05669e-008 A 9= 7.08842e-011
A11= 2.51171e-012 A13=-1.08921e-014 A15= 6.18019e-017

各種データ
ズーム比 24.00
広角 中間 望遠
焦点距離 6.20 30.32 148.80
Fナンバー 1.86 1.86 4.33
画角 41.58 10.28 2.12
像高 5.50 5.50 5.50
レンズ全長 319.88 319.88 319.88
BF 16.94 16.94 16.94

d15 0.90 33.62 45.10
d22 46.36 9.51 13.61
d25 12.45 16.58 1.00

入射瞳位置 50.13 123.03 357.03
射出瞳位置 1552.95 1552.95 1552.95
前側主点位置 56.35 153.95 520.24
後側主点位置 10.74 -13.38 -131.86

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 42.06 91.43 54.43 19.63
2 16 -13.50 15.09 2.76 -8.22
3 23 -39.34 3.30 -0.15 -1.96
4 26 57.69 133.41 59.75 -120.15

合焦可変間隔 無限遠 R1面より2.8ｍ 至近（R1面より0.4ｍ）
d6 1.28 3.18 12.77
d8 11.68 9.78 0.19

＜数値実施例３＞
面データ
第ｉ面 ri di ndi νdi θgFi 有効径 焦点距離
1 151.483 4.70 1.77249 49.6 0.5521 185.86 -325.91
2 93.463 54.62 158.63
3 -473.026 4.50 1.80400 46.6 0.5572 155.17 -220.91
4 287.959 0.15 149.87
5 170.429 7.32 1.92286 18.9 0.6495 149.67 853.36
6 212.264 11.53 148.09
7 774.767 20.53 1.43387 95.1 0.5373 147.69 359.69
8 -194.462 0.20 147.14
9 668.779 4.40 1.80000 29.8 0.6017 133.42 -220.76
10 140.174 22.07 1.45599 90.3 0.5340 125.47 225.76
11 -372.165 58.54 124.70
12 -789.112 10.52 1.43387 95.1 0.5373 119.65 618.79
13 -201.507 0.15 120.56
14 354.789 17.36 1.49699 81.5 0.5374 121.98 255.19
15 -195.067 0.15 121.86
16 139.448 8.11 1.62041 60.3 0.5426 112.53 438.77
17 278.370 (可変) 111.40
18 -235.858 1.50 1.77249 49.6 0.5521 39.18 -67.04
19 66.960 7.22 37.63
20 -55.511 2.00 1.77249 49.6 0.5521 37.51 -61.37
21 341.403 4.96 38.99
22 -59.175 1.50 1.83480 42.7 0.5642 39.56 -52.21
23 170.960 11.58 1.80518 25.4 0.6161 43.51 37.88
24 -36.409 0.15 45.05
25 -43.367 1.50 1.85025 32.3 0.5929 44.99 -85.45
26 -108.120 (可変) 47.66
27 109.469 10.16 1.60311 60.6 0.5414 52.63 92.99
28* -111.878 0.20 53.01
29 -269.420 5.64 1.60311 60.6 0.5414 52.84 334.77
30 -116.587 0.20 53.11
31 125.919 2.00 1.84666 23.8 0.6205 52.13 -104.24
32 51.808 10.32 1.63999 60.1 0.5370 50.48 94.44
33 326.649 0.20 49.63
34 96.325 6.42 1.60311 60.6 0.5414 49.15 175.75
35 990.483 (可変) 48.02
36(絞り) ∞ 3.55 30.33
37 -67.968 1.50 1.72915 54.7 0.5444 29.15 -31.15
38 34.667 6.26 1.84666 23.8 0.6205 28.32 68.64
39 77.647 4.74 27.50
40 -44.403 1.80 1.80609 40.9 0.5701 27.45 -37.65
41 99.465 16.17 1.78472 25.7 0.6161 28.80 44.39
42 -50.460 27.97 32.22
43 -64.859 1.80 1.69679 55.5 0.5433 31.19 -41.15
44 52.386 7.62 1.50137 56.4 0.5533 32.33 44.46
45 -37.191 0.20 32.71
46 486.946 1.80 1.83400 37.2 0.5775 32.55 -48.61
47 37.584 6.77 1.49699 81.5 0.5374 32.29 54.25
48 -90.618 0.20 32.55
49 180.834 7.10 1.49699 81.5 0.5374 32.68 53.96
50 -31.185 1.80 1.80000 29.8 0.6017 32.64 -64.75
51 -79.429 0.50 33.50
52 60.980 7.57 1.48749 70.2 0.5300 33.45 58.37
53 -51.501 5.00 32.96
54 ∞ 33.00 1.60859 46.4 0.5664 60.00 ∞
55 ∞ 13.20 1.51633 64.2 0.5352 60.00 ∞
56 ∞ 60.00
像面 ∞

非球面データ
第28面
K =-1.97208e+001 A 4=-1.18953e-006 A 6= 1.14402e-009 A 8=-6.00249e-013
A10= 3.28185e-016 A12=-5.28100e-020
A 3=-2.65793e-007 A 5= 4.53173e-010 A 7= 4.88497e-014 A 9=-6.15629e-015
A11= 1.51300e-018

各種データ
ズーム比 18.50
広角 中間 望遠
焦点距離 7.20 31.78 133.20
Fナンバー 1.54 1.54 1.85
画角 37.38 9.82 2.36
像高 5.50 5.50 5.50
レンズ全長 606.40 606.40 606.40
BF 12.20 12.20 12.20

d17 6.52 76.52 106.77
d26 146.43 60.48 1.99
d35 2.15 18.11 46.35

入射瞳位置 133.16 233.11 554.31
射出瞳位置 89.01 89.01 89.01
前側主点位置 141.04 278.05 918.50
後側主点位置 5.00 -19.58 -121.00

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 1 103.68 224.92 152.84 59.27
2 18 -29.50 30.42 2.76 -21.32
3 27 52.50 35.16 8.20 -14.33
4 36 30.60 148.60 49.49 8.85

合焦可変間隔 無限遠 R1面より3.5ｍ 至近（R1面より0.6ｍ）
d6 11.53 18.50 44.25
d11 58.54 51.58 25.82

＜数値実施例４＞
面データ
第ｉ面 ri di ndi νdi θgFi 有効径 焦点距離
1 149.405 4.70 1.80099 35.0 0.5863 182.26 -309.13
2 92.106 52.38 155.69
3 -419.430 4.50 1.74399 44.8 0.5655 153.83 -198.51
4 230.902 0.15 148.04
5 168.005 10.46 1.94087 17.4 0.6775 148.44 552.17
6 239.255 13.37 146.43
7 612.152 22.14 1.43387 95.1 0.5373 144.99 349.15
8 -199.762 0.20 143.95
9 582.964 4.40 1.80000 29.8 0.6017 130.73 -220.91
10 135.978 23.97 1.45599 90.3 0.5340 122.84 229.89
11 -437.361 52.78 120.78
12 -993.294 9.49 1.43387 95.1 0.5373 120.52 622.70
13 -213.435 0.15 121.14
14 381.537 20.01 1.49699 81.5 0.5374 122.54 257.86
15 -190.447 0.15 122.33
16 138.193 8.22 1.62041 60.3 0.5426 112.88 433.89
17 276.340 (可変) 111.75
18 -247.164 1.50 1.77249 49.6 0.5521 39.17 -62.23
19 60.195 7.94 37.52
20 -49.578 2.00 1.77249 49.6 0.5521 37.46 -61.96
21 1635.970 4.36 39.32
22 -62.443 1.50 1.81600 46.6 0.5568 39.91 -63.71
23 323.894 10.55 1.80518 25.4 0.6161 43.42 40.88
24 -36.483 0.15 44.79
25 -43.726 1.50 1.85025 32.3 0.5929 44.75 -86.04
26 -109.220 (可変) 47.37
27 115.247 10.16 1.60311 60.6 0.5414 52.26 95.64
28* -112.526 0.20 52.71
29 -323.757 5.64 1.60311 60.6 0.5414 52.56 337.60
30 -126.125 0.20 52.78
31 144.643 2.00 1.84666 23.8 0.6205 52.03 -107.32
32 55.789 10.32 1.63999 60.1 0.5370 50.64 96.11
33 535.428 0.20 49.92
34 98.352 6.42 1.60311 60.6 0.5414 49.42 167.90
35 2945.798 (可変) 48.38
36(絞り) ∞ 3.55 30.62
37 -67.619 1.50 1.72915 54.7 0.5444 29.47 -32.63
38 37.306 6.34 1.84666 23.8 0.6205 28.68 76.19
39 80.459 4.77 27.84
40 -44.494 1.80 1.80609 40.9 0.5701 27.80 -37.54
41 98.083 15.67 1.78472 25.7 0.6161 29.21 43.27
42 -48.958 28.17 32.52
43 -64.087 1.80 1.69679 55.5 0.5433 31.15 -40.49
44 51.397 7.73 1.50137 56.4 0.5533 32.27 44.17
45 -37.229 0.20 32.67
46 476.070 1.80 1.83400 37.2 0.5775 32.50 -48.50
47 37.438 6.85 1.49699 81.5 0.5374 32.22 53.90
48 -89.373 0.20 32.49
49 194.903 7.05 1.49699 81.5 0.5374 32.60 54.28
50 -31.041 1.80 1.80000 29.8 0.6017 32.56 -64.06
51 -79.799 0.50 33.42
52 60.650 7.56 1.48749 70.2 0.5300 33.39 58.00
53 -51.136 5.00 32.91
54 ∞ 33.00 1.60859 46.4 0.5664 60.00 ∞
55 ∞ 13.20 1.51633 64.2 0.5352 60.00 ∞
56 ∞ 60.00
像面 ∞

非球面データ
第28面
K =-1.97208e+001 A 4=-1.20648e-006 A 6= 1.15627e-009 A 8=-5.89069e-013
A10= 2.94176e-016 A12=-1.55822e-020
A 3=-2.02029e-007 A 5=-2.98022e-011 A 7=-1.19356e-012 A 9=-4.60664e-015
A11= 3.20284e-019

各種データ
ズーム比 18.50
広角 中間 望遠
焦点距離 7.20 31.78 133.20
Fナンバー 1.54 1.54 1.85
画角 37.38 9.82 2.36
像高 5.50 5.50 5.50
レンズ全長 608.08 608.08 608.08
BF 12.12 12.12 12.12

d17 7.08 77.08 107.33
d26 146.43 60.48 1.99
d35 2.15 18.11 46.35

入射瞳位置 131.36 231.10 548.65
射出瞳位置 90.90 90.90 90.90
前側主点位置 139.21 275.70 907.06
後側主点位置 4.92 -19.66 -121.08

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 -139.74 72.19 32.84 -25.64
2 7 368.62 50.72 16.58 -18.48
3 12 129.54 38.03 14.20 -11.22
4 18 -29.50 29.51 2.75 -20.70
5 27 52.50 35.16 8.81 -13.84
6 36 31.06 148.53 49.93 8.72

合焦可変間隔 無限遠 R1面より3.5ｍ 至近（R1面より0.6ｍ）
d6 13.37 20.18 45.46
d11 52.77 45.97 20.69

＜数値実施例５＞
面データ
第ｉ面 ri di ndi νdi θgFi 有効径 焦点距離
1* 2590.919 4.70 1.74399 44.8 0.5655 156.91 -136.32
2 98.027 33.69 132.16
3 -305.776 4.50 1.74399 44.8 0.5655 131.89 -573.78
4 -1070.252 0.15 132.06
5 170.788 7.21 1.94087 17.4 0.6775 131.12 737.87
6 220.893 9.04 129.48
7 382.168 19.43 1.43387 95.1 0.5373 128.25 317.72
8 -213.140 0.20 127.03
9 390.016 4.40 1.80000 29.8 0.6017 116.31 -221.56
10 121.910 18.41 1.45599 90.3 0.5340 109.26 222.57
11 -586.465 38.27 108.05
12 -646.357 8.18 1.43387 95.1 0.5373 119.51 755.90
13 -218.767 0.15 120.18
14 318.623 20.33 1.49699 81.5 0.5374 122.16 246.22
15 -195.394 0.15 121.97
16 131.275 9.12 1.62041 60.3 0.5426 112.74 407.89
17 264.376 (可変) 111.32
18 651.688 1.50 1.80400 46.6 0.5572 38.50 -55.79
19 42.126 10.81 36.30
20 -32.950 2.00 1.80400 46.6 0.5572 36.31 -58.52
21 -111.576 3.36 39.53
22 -50.260 1.50 1.81600 46.6 0.5568 40.22 -73.58
23 -304.592 9.78 1.80518 25.4 0.6161 44.14 47.09
24 -34.489 0.15 45.69
25 -47.142 1.50 1.83400 37.2 0.5775 46.08 -118.90
26 -90.643 (可変) 48.47
27 116.559 8.09 1.60311 60.6 0.5414 53.72 97.47
28* -116.415 0.20 53.93
29 288.931 5.10 1.60311 60.6 0.5414 53.72 193.48
30 -195.738 0.20 53.60
31 164.757 2.00 1.75519 27.5 0.6103 52.47 -69.84
32 40.003 9.44 1.63853 55.4 0.5485 49.93 79.57
33 168.016 0.20 49.41
34 89.418 7.42 1.62041 60.3 0.5426 49.14 150.38
35 1906.450 (可変) 47.87
36(絞り) ∞ 3.55 30.13
37 -75.399 1.50 1.72915 54.7 0.5444 28.83 -24.86
38 24.212 4.73 1.84666 23.8 0.6205 27.69 40.88
39 71.677 5.08 27.29
40 -39.628 1.80 1.74399 44.8 0.5655 27.14 -36.33
41 88.188 14.62 1.73799 32.3 0.5899 28.46 49.45
42 -58.581 20.51 31.29
43 -69.696 1.80 1.69679 55.5 0.5433 31.83 -54.64
44 85.624 10.25 1.50137 56.4 0.5533 32.92 52.89
45 -37.107 0.20 34.21
46 207.714 1.80 1.83400 37.2 0.5775 33.82 -59.09
47 39.880 10.09 1.49699 81.5 0.5374 33.26 54.23
48 -76.854 0.20 33.56
49 120.686 9.69 1.49699 81.5 0.5374 33.15 45.97
50 -27.528 1.80 1.83400 37.2 0.5775 32.58 -43.61
51 -114.287 0.50 33.34
52 80.240 6.87 1.49699 81.5 0.5374 33.32 59.11
53 -45.236 5.00 33.02
54 ∞ 33.00 1.60859 46.4 0.5664 60.00 ∞
55 ∞ 13.20 1.51633 64.2 0.5352 60.00 ∞
56 ∞ 60.00
像面 ∞

非球面データ
第1面
K =-1.94940e+001 A 4= 3.37466e-009 A 6=-1.24645e-011 A 8= 4.11242e-016 A10=-3.00083e-019 A12= 1.55028e-024
A 3=-4.12463e-008 A 5= 9.25913e-010 A 7= 4.86300e-014 A 9= 1.34678e-017
A11= 1.20303e-021

第28面
K =-1.97208e+001 A 4=-1.01152e-006 A 6= 1.09101e-009 A 8=-5.26261e-013
A10= 2.80516e-016 A12= 8.91198e-020
A 3=-1.06351e-006 A 5=-5.93506e-009 A 7= 3.69693e-013 A 9=-3.16897e-015 A11=-4.98782e-018

各種データ
ズーム比 18.50
広角 中間 望遠
焦点距離 7.20 31.78 133.20
Fナンバー 1.54 1.54 1.85
画角 37.38 9.82 2.36
像高 5.50 5.50 5.50
レンズ全長 553.95 553.95 553.95
BF 11.92 11.92 11.92

d17 5.94 75.94 106.19
d26 146.46 60.50 2.01
d35 2.15 18.11 46.35

入射瞳位置 95.67 195.77 519.64
射出瞳位置 101.30 101.30 101.30
前側主点位置 103.45 238.86 851.35
後側主点位置 4.72 -19.86 -121.28

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 1 103.68 177.96 115.34 58.40
2 18 -29.50 30.62 2.46 -23.43
3 27 52.50 32.66 6.05 -14.69
4 36 32.06 146.24 48.96 8.42

合焦可変間隔 無限遠 R1面より3.5ｍ 至近（R1面より0.6ｍ）
d6 9.04 14.42 35.59
d11 38.27 32.88 11.71

Ｕ１ ： 正の屈折力の第１群
Ｕ１１ ： 正の屈折力の第１１群
Ｕ１２ ： 正の屈折力の第１２群
Ｕ１３ ： 正の屈折力の第１３群
Ｕ２ ： 負の屈折力の第２群
Ｕ３ ： 第３群
Ｕ４ ： 正の屈折力の第４群
ＳＰ ： 開口絞り
１０１ ： ズームレンズ
Ｆ ： 第１群
ＬＺ ： 変倍部
Ｒ ： 第４群

Claims (8)

1. 物体側から像側へ順に、変倍のためには移動しない正の屈折力の第１群、変倍に際して移動する負の屈折力の第２群、変倍に際して移動する第３群、開口絞り、変倍のためには移動しない正の屈折力の第４群で構成され、
   前記第１群は物体側から像側へ順に、不動の負の屈折力の第１１群と、フォーカス調整のために移動する正の屈折力の第１２群と、不動の正の屈折力の第１３群で構成され、前記第１１群及び前記第２群はそれぞれ少なくとも１枚の正レンズと少なくとも２枚の負レンズを含み、
   前記第１１群内の正の屈折力のレンズのアッベ数と部分分散比の平均値をそれぞれν１１ｐ、θ１１ｐ、 前記第１１群内の負の屈折力のレンズのアッベ数と部分分散比の平均値をそれぞれν１１ｎ、θ１１ｎ、前記第１１群の正の屈折力のレンズの合成焦点距離をｆ１１ｃｐ、前記第１１群の焦点距離をｆ１１とするとき、
   

   

   

   を満たすことを特徴とするズームレンズ。
   なお、フラウンフォーファ線のｇ線、Ｆ線、ｄ線、Ｃ線に対する屈折率をそれぞれＮｇ、ＮＦ、Ｎｄ、ＮＣとするとき、アッベ数νｄ、及びｇ線とＦ線に関する部分分散比θｇＦは、
   νd=(Nd-1)/(NF-NC)
   θgF=(Ng-NF)/(NF-NC)
   で表される。
2. 物体側から像側へ順に、変倍のためには移動しない正の屈折力の第１群、変倍に際して移動する負の屈折力の第２群、正の屈折力を有し変倍に際して移動する第３群、開口絞り、変倍のためには移動しない正の屈折力の第４群で構成され、
   前記第１群は物体側から像側へ順に、不動の負の屈折力の第１１群と、フォーカス調整のために移動する正の屈折力の第１２群と、不動の正の屈折力の第１３群で構成され、前記第１１群及び前記第２群はそれぞれ少なくとも１枚の正レンズと少なくとも２枚の負レンズを含み、
   前記第１１群内の正の屈折力のレンズのアッベ数と部分分散比の平均値をそれぞれν１１ｐ、θ１１ｐ、 前記第１１群内の負の屈折力のレンズのアッベ数と部分分散比の平均値をそれぞれν１１ｎ、θ１１ｎ、前記第１１群の正の屈折力のレンズの合成焦点距離をｆ１１ｃｐ、前記第１１群の焦点距離をｆ１１とするとき、
   

   

   

   を満たし、
   前記第４群は、物体側から像側へ順に、負の第４１群と、光路中に挿脱させて全系の焦点距離範囲を変移させる変倍群である第４２群と、正の第４３群で構成され、
   第４２群に含まれる正レンズの材料のアッベ数と部分分散比の平均値をν４２ｐ、θ４２ｐ、第４２群に含まれる負レンズの材料のアッベ数と部分分散比の平均値をν４２ｎ、θ４２ｎ、第４３群に含まれる正レンズの材料のアッベ数と部分分散比の平均値をν４３ｐ、θ４３ｐ、第４３群に含まれる負レンズの材料のアッベ数と部分分散比の平均値をν４３ｎ、θ４３ｎとするとき
   

   

   を満たすことを特徴とするズームレンズ。
   なお、フラウンフォーファ線のｇ線、Ｆ線、ｄ線、Ｃ線に対する屈折率をそれぞれＮｇ、ＮＦ、Ｎｄ、ＮＣとするとき、アッベ数νｄ、及びｇ線とＦ線に関する部分分散比θｇＦは、
   νd=(Nd-1)/(NF-NC)
   θgF=(Ng-NF)/(NF-NC)
   で表される。
3. 前記第１１群が
   

   

   を満たす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. 無限遠に合焦しているときの前記第１群の焦点距離をｆ１、全系の望遠端での焦点距離をｆＴとするとき
   1.0＜fT/f1＜5.0
   を満たすことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のズームレンズ。
5. 前記第２群内の正レンズの材料のアッベ数と部分分散比の平均値を各々ν２ｐ、θ２ｐ、前記第２群内の負レンズの材料のアッベ数と部分分散比の平均値を各々ν２ｎ、θ２ｎとするとき
   

   

   を満たすことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のズームレンズ。
6. 前記第３群は正の屈折力を有し、
   前記第４群は、物体側から像側へ順に、負の第４１群と、光路中に挿脱させて全系の焦点距離範囲を変移させる変倍群である第４２群と、正の第４３群で構成され、
   第４２群に含まれる正レンズの材料のアッベ数と部分分散比の平均値をν４２ｐ、θ４２ｐ、第４２群に含まれる負レンズの材料のアッベ数と部分分散比の平均値をν４２ｎ、θ４２ｎ、第４３群に含まれる正レンズの材料のアッベ数と部分分散比の平均値をν４３ｐ、θ４３ｐ、第４３群に含まれる負レンズの材料のアッベ数と部分分散比の平均値をν４３ｎ、θ４３ｎとするとき
   

   

   を満たす、
   ことを特徴とする請求項１、３乃至５のいずれか１項に記載のズームレンズ。
7. 前記第３群は負の屈折力を有し、
   前記第４群は最も距離の長い空気間隔を境に、物体側から像側へ順に、正の屈折力の第４ａ群と正の屈折力の第４ｂ群で構成され、
   第４ａ群に含まれる正レンズの材料のアッベ数と部分分散比の平均値をν４ａｐ、θ４ａｐ、第４ａ群に含まれる負レンズの材料のアッベ数と部分分散比の平均値をν４ａｎ、θ４ａｎ、第４ｂ群に含まれる正レンズの材料のアッベ数と部分分散比の平均値をν４ｂｐ、θ４ｂｐ、第４ｂ群に含まれる負レンズの材料のアッベ数と部分分散比の平均値をν４ｂｎ、θ４ｂｎとするとき
   

   

   を満たす、
   ことを特徴とする請求項１、３乃至５のいずれか１項に記載のズームレンズ。
8. 請求項１乃至７のいずれか１項に記載のズームレンズと、該ズームレンズからの被写体像を受光する撮像素子を含むカメラとを有する、撮像装置。

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