特開 2020-30250 ズ−ムレンズ及びそれを有する撮像装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2020-30250(P2020-30250A)

(43)【公開日】2020年2月27日

(54)【発明の名称】ズ−ムレンズ及びそれを有する撮像装置

(51)【国際特許分類】

   G02B 15/20 20060101AFI20200131BHJP

   G02B 13/18 20060101ALN20200131BHJP

【ＦＩ】

   G02B15/20

   G02B13/18

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】26

(21)【出願番号】特願2018-154327(P2018-154327)

(22)【出願日】2018年8月21日

(71)【出願人】

【識別番号】000001007

【氏名又は名称】キヤノン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100126240

【弁理士】

【氏名又は名称】阿部 琢磨

(74)【代理人】

【識別番号】100124442

【弁理士】

【氏名又は名称】黒岩 創吾

(72)【発明者】

【氏名】茂木 修一

【テーマコード（参考）】

2H087

【Ｆターム（参考）】

2H087KA02

2H087KA03

2H087MA01

2H087MA13

2H087MA14

2H087MA15

2H087MA19

2H087PA08

2H087PA20

2H087PB11

2H087QA02

2H087QA07

2H087QA17

2H087QA22

2H087QA25

2H087QA34

2H087QA42

2H087QA45

2H087RA04

2H087RA12

2H087RA13

2H087RA36

2H087RA42

2H087RA43

2H087RA44

2H087SA24

2H087SA26

2H087SA30

2H087SA32

2H087SA62

2H087SA63

2H087SA64

2H087SA65

2H087SB04

2H087SB16

2H087SB23

2H087SB32

(57)【要約】      （修正有）

【課題】レンズ径全体の小型化を達成しつつ、望遠端におけるマクロ撮影時に、撮影倍率の増大しつつもマクロ撮影時の色収差や像面湾曲などを良好に補正することが出来るズームレンズ、及びそれを有する撮像装置を提供する。
【解決手段】ズームレンズは、物体側より像側へ順に、負の屈折力の第１レンズ群Ｂ１、正の屈折力の第２レンズ群Ｂ２を有し、後群は物体側から像側へ順に、負の屈折力の第３レンズ群Ｂ３、正の屈折力の第４レンズ群Ｂ４を有する構成とし、望遠端において、少なくとも第２レンズ群と後群に含まれる負群は像側へ移動して合焦し、望遠端における第２レンズ群と第４レンズ群の間隔をＤ２４ｔ、望遠端におけるレンズ全長をＴＤｔとしたとき、０．３０＜Ｄ２４ｔ／ＴＤｔ＜２．００、を満足する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

物体側より像側へ順に負の屈折力の第１レンズ群、正の屈折力の第２レンズ群有し、後群は物体側から像側へ順に負の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群有する構成としている。そして、望遠端において、少なくとも前記正の第２レンズ群と前記後群に含まれる負群は像側へ移動して合焦し、以下の条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
０．３０＜Ｄ２４ｔ／ＴＤｔ＜２．００
Ｄ２４ｔ：望遠端における第２レンズ群と第４レンズ群の間隔
ＴＤｔ：望遠端におけるレンズ全長

【請求項2】

以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
０．１５＜ＭＦ２／ＭＦ３＜２．００
ＭＦ２：望遠端における無限遠からマクロ撮影時までの第２レンズ群の移動量
ＭＦ３：望遠端における無限遠からマクロ撮影時までの第３レンズ群の移動量

【請求項3】

以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のズームレンズ。
βｔ＜−０．４５
βｔ：望遠端におけるマクロ撮影時の横倍率

【請求項4】

以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載のズームレンズ。
０．０２＜Ｂｆｔ／ＴＤｔ＜０．２５
Ｂｆｔ：望遠端におけるバックフォーカス
ＴＤｔ：望遠端におけるレンズ全長

【請求項5】

以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載のズームレンズ。
０．３０＜ｆ２／ｆｔ＜０．６０
ｆ２：第２レンズ群の焦点距離
ｆｔ：望遠端における全系の焦点距離

【請求項6】

以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか一項に記載のズームレンズ。
−０．８０＜ｆ３／ｆｔ＜−０．３０
ｆ３：第３レンズ群の焦点距離

【請求項7】

以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れか一項に記載のズームレンズ。
３０＜ｆ４／ｆｔ＜０．８０
ｆ４：第４レンズ群の焦点距離

【請求項8】

以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至請求項８の何れか一項に記載のズームレンズ。
０．０４＜Ｄ２３ｔ／ＴＤｔ＜１．００
Ｄ２３ｔ：望遠端における第２レンズ群と第３レンズ群の間隔
ＴＤｔ：望遠端におけるレンズ全長

【請求項9】

以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至請求項９の何れか一項に記載のズームレンズ。
０．２０＜Ｄ３４ｔ／ＴＤｔ＜０．９０
Ｄ３４ｔ：望遠端における第３レンズ群と第４レンズ群の間隔
ＴＤｔ：望遠端におけるレンズ全長

【請求項10】

受光する撮像素子を有していることを特徴とする請求項１乃至請求項９の何れか一項に記載の撮像装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明はズ−ムレンズに関するものであり、特にデジタルスチルカメラ、ビデオカメラ、監視カメラ、放送用カメラ、交換レンズ、銀塩写真用カメラ等の撮像装置に用いるレンズとして好適なものである。

【背景技術】

【0002】

近年、固体撮像素子を用いたデジタルスチルカメラ、ビデオカメラ、監視カメラ、放送用カメラ、交換レンズ、銀塩写真用カメラ等の撮像装置は、高機能化され、又装置全体が小型化されている。そして、それに用いる撮影光学系としてレンズ径全体の小型化を達成し、望遠端におけるマクロ撮影時に、撮影倍率の増大しつつもマクロ撮影時の色収差や像面湾曲などを良好に補正することが出来るズ−ムレンズであることが要求されている。

【0003】

これらの要求を満足するズ−ムレンズとして、物体側より像側へ順に負の屈折力のレンズ群、正の屈折力のレンズ群有するズ−ムレンズが知られている（特許文献１〜２）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１２−２３０２０９号公報

【特許文献2】特開２０１５−１９７５９３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１は、広画角で、高速なフォーカシングが容易で、しかもフォーカシングに際しての収差変動が少ないズームレンズを得ることなどの特徴が知られている。その反面、最像側に配置されている負の屈折力のレンズ群の屈折力が強すぎることから、広角端における射出瞳位置が像面に近づきすぎると、電子撮像素子（固体撮像素子）に対応可能な範囲のテレセントリック性を確保することが困難となる。

【0006】

特許文献２は全ズーム範囲及び全物体距離にわたり高い光学性能を有するズームレンズを得ることなどの特徴が知られている。その反面、最物体側に配置されている正の屈折力のレンズ群が像側に配置されているため、マクロ撮影時の撮影距離を短縮すると、フォーカシング時の適切な移動量を確保することが困難となる。

【0007】

本発明は、レンズ径全体の小型化を達成しつつ、望遠端におけるマクロ撮影時に、撮影倍率の増大しつつもマクロ撮影時の色収差や像面湾曲などを良好に補正することが出来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。

【0008】

具体的には、物体側より像側へ順に負の屈折力の第１レンズ群、正の屈折力の第２レンズ群有し、後群は物体側から像側へ順に負の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群有する構成としている。そして、望遠端において、少なくとも前記正の第２レンズ群と前記後群に含まれる負群は像側へ移動して合焦し、第２レンズ群と前記後群に含まれる正のレンズ群の間隔と望遠端におけるレンズ全長の比を適切に設定した。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記の目的を達成するために、本発明に係るズームレンズは、物体側より像側へ順に負の屈折力の第１レンズ群、正の屈折力の第２レンズ群有し、後群は物体側から像側へ順に負の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群有する構成としている。そして、望遠端において、少なくとも前記正の第２レンズ群と前記後群に含まれる負群は像側へ移動して合焦し、以下の条件式を満足することを特徴としている。
０．３０＜Ｄ２４ｔ／ＴＤｔ＜２．００ ・・・（１）
Ｄ２４ｔ：望遠端における第２レンズ群と第４レンズ群の間隔
ＴＤｔ：望遠端におけるレンズ全長

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、レンズ径全体の小型化を達成しつつ、望遠端におけるマクロ撮影時に、撮影倍率の増大しつつもマクロ撮影時の色収差や像面湾曲などを良好に補正することが出来るズームレンズ及び、それを有する撮像装置の提供を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】実施例１のズ−ムレンズの広角端におけるレンズ断面図

【図2】実施例１のズ−ムレンズの広角端の無限遠のフォーカス状態の諸収差図

【図3】実施例１のズ−ムレンズの中間ズ−ム位置の無限遠のフォーカス状態の諸収差図

【図4】実施例１のズ−ムレンズの望遠端の無限遠のフォーカス状態の諸収差図

【図5】実施例１のズ−ムレンズの広角端の至近（第一の撮影状態）のフォーカス状態の諸収差図

【図6】実施例１のズ−ムレンズの中間ズ−ム位置の至近（第一の撮影状態）のフォーカス状態の諸収差図

【図7】実施例１のズ−ムレンズの望遠端の至近（第一の撮影状態）のフォーカス状態の諸収差図

【図8】実施例１のズ−ムレンズの望遠端の至近（第二の撮影状態）のフォーカス状態の諸収差図

【図9】実施例２のズ−ムレンズの広角端におけるレンズ断面図

【図10】実施例２のズ−ムレンズの広角端の無限遠のフォーカス状態の諸収差図

【図11】実施例２のズ−ムレンズの中間ズ−ム位置の無限遠のフォーカス状態の諸収差図

【図12】実施例２のズ−ムレンズの望遠端の無限遠のフォーカス状態の諸収差図

【図13】実施例２のズ−ムレンズの広角端の至近（第一の撮影状態）のフォーカス状態の諸収差図

【図14】実施例２のズ−ムレンズの中間ズ−ム位置の至近（第一の撮影状態）のフォーカス状態の諸収差図

【図15】実施例２のズ−ムレンズの望遠端の至近（第一の撮影状態）のフォーカス状態の諸収差図

【図16】実施例２のズ−ムレンズの望遠端の至近（第二の撮影状態）のフォーカス状態の諸収差図

【図17】実施例３のズ−ムレンズの広角端におけるレンズ断面図

【図18】実施例３のズ−ムレンズの広角端の無限遠のフォーカス状態の諸収差図

【図19】実施例３のズ−ムレンズの中間ズ−ム位置の無限遠のフォーカス状態の諸収差図

【図20】実施例３のズ−ムレンズの望遠端の無限遠のフォーカス状態の諸収差図

【図21】実施例３のズ−ムレンズの広角端の至近（第一の撮影状態）のフォーカス状態の諸収差図

【図22】実施例３のズ−ムレンズの中間ズ−ム位置の至近（第一の撮影状態）のフォーカス状態の諸収差図

【図23】実施例４のズ−ムレンズの望遠端の至近（第一の撮影状態）のフォーカス状態の諸収差図

【図24】実施例４のズ−ムレンズの望遠端の至近（第二の撮影状態）のフォーカス状態の諸収差図

【図25】実施例４のズ−ムレンズの広角端におけるレンズ断面図

【図26】実施例４のズ−ムレンズの広角端の無限遠のフォーカス状態の諸収差図

【図27】実施例４のズ−ムレンズの中間ズ−ム位置の無限遠のフォーカス状態の諸収差図

【図28】実施例４のズ−ムレンズの望遠端の無限遠のフォーカス状態の諸収差図

【図29】実施例４のズ−ムレンズの広角端の至近（第一の撮影状態）のフォーカス状態の諸収差図

【図30】実施例４のズ−ムレンズの中間ズ−ム位置の至近（第一の撮影状態）のフォーカス状態の諸収差図

【図31】実施例４のズ−ムレンズの望遠端の至近（第一の撮影状態）のフォーカス状態の諸収差図

【図32】実施例４のズ−ムレンズの望遠端の至近（第二の撮影状態）のフォーカス状態の諸収差図

【図33】撮像装置の一例としての要部概略図

【発明を実施するための形態】

【0012】

本発明は、レンズ径全体の小型化を達成しつつ、望遠端におけるマクロ撮影時に、撮影倍率の増大しつつもマクロ撮影時の色収差や像面湾曲などを良好に補正することが出来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。

【0013】

本発明のズームレンズは、物体側より像側へ順に負の屈折力の第１レンズ群、正の屈折力の第２レンズ群有し、後群は物体側から像側へ順に負の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群有する構成としている。

【0014】

そして、望遠端において、少なくとも前記正の第２レンズ群と前記後群に含まれる負群は像側へ移動して合焦し、以下の条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
０．３０＜Ｄ２４ｔ／ＴＤｔ＜２．００ ・・・（１）
Ｄ２４ｔ：望遠端における第２レンズ群と第４レンズ群の間隔
ＴＤｔ：望遠端におけるレンズ全長
物体側より像側へ順に、負の屈折力の第１レンズ群、正の屈折力の第２レンズ群有する構成とすることで、前玉径の小型化を図りつつ、広角端における倍率色収差及びコマ収差を良好に補正することが可能となる。

【0015】

さらには、後群は物体側から像側へ順に負の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群有する構成とすることで、ズーム全域の像面湾曲、倍率色収差を抑制している。また、各群のレンズ径を抑制することが可能となる。

【0016】

そして、望遠端において、少なくとも前記正の第２レンズ群と前記後群に含まれる負群は像側へ移動して合焦している。そうすることで、最像側のレンズ群よりも物体側のレンズ群の屈折力を強めつつ、ズーム全域の像面湾曲を抑制することが可能となることから、撮影倍率の増大しつつもマクロ撮影時の色収差や像面湾曲などを良好に補正することが出来る。

【0017】

さらに、各実施例においては、次の条件を満足するようにしている。
０．３０＜Ｄ２４ｔ／ＴＤｔ＜２．００ ・・・（１）
Ｄ２４ｔ：望遠端における第２レンズ群と第４レンズ群の間隔
ＴＤｔ：望遠端におけるレンズ全長
条件式（１）は第２レンズ群と第４レンズ群のレンズ間隔と望遠端におけるレンズ全長
比を適切に設定している条件式である。

【0018】

条件式（１）の上限値を超えると、第２レンズ群と第４レンズ群が大きくなりすぎてしまい、望遠端におけるレンズ全長を抑制することが困難となる。もしくは、望遠端のレンズ全長が小さくなりすぎてしまい、所望のズーム比を得るためには、最物体側の屈折力のレンズ群の屈折力を強くする必要がある。そのため、ズーム全域における像面湾曲、コマ収差、倍率色収差の補正が困難となる。また、下限値を超えると、第２レンズ群と第４レンズ群が小さくなりすぎてしまい、望遠端におけるマクロ撮影時に、所望の撮影倍率を確保することが困難となる。

【0019】

更に好ましくは、各条件式の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
０．４３＜Ｄ２４ｔ／ＴＤｔ＜１．３９ ・・・（１ａ）
更に好ましくは、各条件式の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
０．５５＜Ｄ２４ｔ／ＴＤｔ＜０．７８ ・・・（１ｂ）
本発明のズ−ムレンズは、以上のような構成を満足することにより実現されるが、小型化を維持しつつ更に望遠端におけるマクロ撮影時に、撮影倍率の増大しつつもマクロ撮影時の色収差や像面湾曲などを良好に補正するためには、以下の条件を満足することが望ましい。

【0020】

また、以下の条件式を満足することが望ましい。
０．１５＜ＭＦ２／ＭＦ３＜２．００ ・・・（２）
ＭＦ２：望遠端における無限遠からマクロ撮影時までの第２レンズ群の移動量
ＭＦ３：望遠端における無限遠からマクロ撮影時までの第３レンズ群の移動量
条件式（２）は望遠端における無限遠からマクロ撮影時までの第２レンズ群と第３レンズ群の移動量の比を適切に設定している条件式である。条件式（２）の上限を超えると望遠端における無限遠からマクロ撮影時までの第２レンズ群が短くなりすぎてしまい、マクロ撮影時までの所望の撮影倍率を確保することが困難となる。また、下限値を超えると、望遠端における無限遠からマクロ撮影時までの第２レンズ群が長くなりすぎてしまい、望遠端におけるレンズ全長を抑制することが困難となる。

【0021】

また、以下の条件式を満足することが望ましい。
βｔ＜−０．４５ ・・・（３）
βｔ：望遠端におけるマクロ撮影時の横倍率
条件式（３）は望遠端におけるマクロ撮影時の横倍率を適切に設定している条件式である。条件式（３）の下限を超えるとマクロ撮影時における最大撮影倍率が低くなりすぎてしまい所望の撮影倍率を確保することが困難となる。

【0022】

また、以下の条件式を満足することが望ましい。
０．０２＜Ｂｆｔ／ＴＤｔ＜０．２５ ・・・（４）
Ｂｆｔ：望遠端におけるバックフォーカス
ＴＤｔ：望遠端におけるレンズ全長
条件式（４）は望遠端におけるバックフォーカスと望遠端におけるレンズ全長の比を適切に設定している条件式である。条件式（４）の上限を望遠端におけるバックフォーカスが長くなりすぎてしまい、望遠端におけるレンズ全長を抑制することが困難となる。また、下限値を超えると、望遠端におけるバックフォーカスが短くなりすぎてしまい、最終レンズ面の像側に光学フィルターを配置することが困難となる。

【0023】

また、以下の条件式を満足することが望ましい。
０．３０＜ｆ２／ｆｔ＜０．６０ ・・・（５）
ｆ２：第２レンズ群の焦点距離
ｆｔ：望遠端における全系の焦点距離
条件式（５）は第２レンズ群の焦点距離と望遠端のレンズ全系の焦点距離の比を適切に設定している条件式である。条件式（５）の上限を超えると第２レンズ群Ｂ２の正の焦点距離が長くなりすぎると、高ズーム比化するために、第１レンズ群Ｂ１と第２レンズ群Ｂ２の間隔変化量を増大しなければならず、広角端におけるレンズ全長が増大してくる。また、下限値を超えると、第２レンズ群Ｂ２の正の焦点距離が短くなりすぎてしまい、全ズーム範囲において像面湾曲、コマ収差が増大し、これらの諸収差の補正が困難となる。

【0024】

また、以下の条件式を満足することが望ましい。
−０．８０＜ｆ３／ｆｔ＜−０．３０ ・・・（６）
ｆ３：第３レンズ群の焦点距離
条件式（６）は第３レンズ群の焦点距離と望遠端のレンズ全系の焦点距離の比を適切に設定している条件式である。条件式（６）の上限を超えると第３レンズ群Ｂ３の負の焦点距離が短くなりすぎると、マクロ撮影時において倍率色収差、コマ収差、像面湾曲が増大し、これらの諸収差の補正が困難となる。また、下限値を超えると、第３レンズ群Ｂ３の負の焦点距離が長くなりすぎると、高ズーム比化するために、第３レンズ群Ｂ３と第４レンズ群Ｂ４の間隔変化量を増大しなければならず、広角端におけるレンズ全長が増大してくる。

【0025】

全ズーム範囲において像面湾曲、コマ収差が増大し、これらの諸収差の補正が困難となる。

【0026】

また、以下の条件式を満足することが望ましい。
０．３０＜ｆ４／ｆｔ＜０．８０ ・・・（７）
ｆ４：第４レンズ群の焦点距離
条件式（７）は第４レンズ群の焦点距離と望遠端のレンズ全系の焦点距離の比を適切に設定している条件式である。条件式（４）の上限を超えると第４レンズ群Ｂ４の正の焦点距離が長くなりすぎると、高ズーム比化するために、第３レンズ群Ｂ３と第４レンズ群Ｂ４の間隔変化量を増大しなければならず、広角端におけるレンズ全長が増大してくる。また、下限値を超えると、第４レンズ群Ｂ４の正の焦点距離が短くなりすぎてしまい、全ズーム範囲において像面湾曲、コマ収差が増大し、これらの諸収差の補正が困難となる。

【0027】

また、以下の条件式を満足することが望ましい。
０．０４＜Ｄ２３ｔ／ＴＤｔ＜１．００ ・・・（８）
Ｄ２３ｔ：望遠端における第２レンズ群と第３レンズ群の間隔
ＴＤｔ：望遠端におけるレンズ全長
条件式（８）は第２レンズ群と第３レンズ群のレンズ間隔と望遠端におけるレンズ全長
比を適切に設定している条件式である。条件式（８）の上限値を超えると、第２レンズ群と第３レンズ群が大きくなりすぎてしまい、望遠端におけるレンズ全長を抑制することが困難となる。もしくは、望遠端のレンズ全長が小さくなりすぎてしまい、所望のズーム比を得るためには、最物体側の屈折力のレンズ群の屈折力を強くする必要がある。そのため、ズーム全域における像面湾曲、コマ収差、倍率色収差の補正が困難となる。また、下限値を超えると、第２レンズ群と第３レンズ群が小さくなりすぎてしまい、望遠端におけるマクロ撮影時に、所望の撮影倍率を確保することが困難となる。

【0028】

また、以下の条件式を満足することが望ましい。
０．２０＜Ｄ３４ｔ／ＴＤｔ＜０．９０ ・・・（９）
Ｄ３４ｔ：望遠端における第３レンズ群と第４レンズ群の間隔
ＴＤｔ：望遠端におけるレンズ全長
条件式（９）は第３レンズ群と第４レンズ群のレンズ間隔と望遠端におけるレンズ全長
比を適切に設定している条件式である。条件式（９）の上限値を超えると、第３レンズ群と第４レンズ群が大きくなりすぎてしまい、望遠端におけるレンズ全長を抑制することが困難となる。もしくは、望遠端のレンズ全長が小さくなりすぎてしまい、所望のズーム比を得るためには、最物体側の屈折力のレンズ群の屈折力を強くする必要がある。そのため、ズーム全域における像面湾曲、コマ収差、倍率色収差の補正が困難となる。また、下限値を超えると、第３レンズ群と第４レンズ群が小さくなりすぎてしまい、望遠端におけるマクロ撮影時に、所望の撮影倍率を確保することが困難となる。

【0029】

更に好ましくは、各条件式の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
０．２１＜ＭＦ２／ＭＦ３＜１．５８ ・・・（２ａ）
−１．７１＜βｔ＜−０．５５ ・・・（３ａ）
０．０３＜Ｂｆｔ／ＴＤｔ＜０．１９ ・・・（４ａ）
０．３４＜ｆ２／ｆｔ＜０．５２ ・・・（５ａ）
−０．７３＜ｆ３／ｆｔ＜−０．３８ ・・・（６ａ）
０．３９＜ｆ４／ｆｔ＜０．７３ ・・・（７ａ）
０．０６＜Ｄ２３ｔ／ＴＤｔ＜０．５５ ・・・（８ａ）
０．３３＜Ｄ３４ｔ／ＴＤｔ＜０．７１ ・・・（９ａ）
更に好ましくは、各条件式（２ａ）〜（７ａ）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
０．２７＜ＭＦ２／ＭＦ３＜１．１６ ・・・（２ｂ）
−１．４１＜βｔ＜−０．６５ ・・・（３ｂ）
０．０４＜Ｂｆｔ／ＴＤｔ＜０．１２ ・・・（４ｂ）
０．３８＜ｆ２／ｆｔ＜０．４３ ・・・（５ｂ）
−０．６５＜ｆ３／ｆｔ＜−０．４５ ・・・（６ｂ）
０．４８＜ｆ４／ｆｔ＜０．６６ ・・・（７ｂ）
０．０７＜Ｄ２３ｔ／ＴＤｔ＜０．１０ ・・・（８ｂ）
０．４５＜Ｄ３４ｔ／ＴＤｔ＜０．５２ ・・・（９ｂ）
更には、各数値実施例のズ−ムレンズは、諸収差のうち歪曲収差及び倍率色収差の補正を電気的な画像処理によって補正しても良い。更には、望遠端において後群に含まれる正のレンズ群は物体側に移動してもよい。更には、広角端もしくは中間のズ−ム位置において、少なくとも前記正の第２レンズ群と前記後群に含まれる負群は物体側もしくは像側に移動して合焦してもよい。

【0030】

以下に、本発明のズ−ムレンズの実施形態（数値実施例）について図面を参照して説明する。

【0031】

各数値実施例においては、物体側から面番号を順に示し、ｒは曲率半径、ｄは間隔、ｎｄ、ｖｄはそれぞれｄ線を基準とした屈折率、アッベ数を示す。また、各数値実施例において最像側の２面は光学ブロックＧに相当する平面である。また、Ｋを円錐定数、Ａ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０はそれぞれ４次、６次、８次、１０次の非球面係数である。

【0032】

非球面形状は光軸からの高さｈの位置での光軸方向の変位を、面頂点を基準にしてｘとするとき
ｘ＝（ｈ^２／ｒ）／［１＋｛１−（１＋Ｋ）（ｈ／ｒ）^２｝^１／２］
＋Ａ４ ・ｈ^４＋Ａ６・ｈ^６＋Ａ８・ｈ^８＋Ａ１０・ｈ^１０
で表される。但しｒは近軸曲率半径である。また、例えば「ｅ−Ｚ」の表示は「１０−^Ｚ」を意味する。

【0033】

図において、ｒｉは物体側からｉ番目の面の曲率半径、ｄｉは物体側からｉ番目の面とｉ＋１番目の面との間の面間隔、ｎｉは第ｉ番目のレンズのｄ線における屈折率、nｉは第ｉ番目のレンズのｄ線におけるアッベ数を示すものとする。尚、非球面は各表中の面番号の右側に＊印を付している。

【0034】

図１は本発明での実施例１のズ−ムレンズの広角端におけるレンズ断面図、図２、図３、図４はそれぞれ実施例１のズ−ムレンズの広角端、中間のズ−ム位置、望遠端の無限遠のフォーカス状態の諸収差図における収差図である。図５、図６、図７はそれぞれ実施例１のズ−ムレンズの広角端、中間のズ−ム位置、望遠端の至近（第一の撮影状態）のフォーカス状態の諸収差図における収差図である。図８は望遠端の至近（第二の撮影状態）のフォーカス状態の諸収差図における収差図である。

【0035】

図９は本発明での実施例２のズ−ムレンズの広角端におけるレンズ断面図、図１０、図１１、図１２はそれぞれ実施例２のズ−ムレンズの広角端、中間のズ−ム位置、望遠端の無限遠のフォーカス状態の諸収差図における収差図である。図１３、図１４、図１５はそれぞれ実施例２のズ−ムレンズの広角端、中間のズ−ム位置、望遠端の至近（第一の撮影状態）のフォーカス状態の諸収差図における収差図である。図１６は望遠端の至近（第二の撮影状態）のフォーカス状態の諸収差図における収差図である。

【0036】

図１７は本発明での実施例３のズ−ムレンズの広角端におけるレンズ断面図、図１８、図１９、図２０はそれぞれ実施例３のズ−ムレンズの広角端、中間のズ−ム位置、望遠端の無限遠のフォーカス状態の諸収差図における収差図である。

【0037】

図２１、図２２、図２３はそれぞれ実施例２のズ−ムレンズの広角端、中間のズ−ム位置、望遠端の至近（第一の撮影状態）のフォーカス状態の諸収差図における収差図である。図２４は望遠端の至近（第二の撮影状態）のフォーカス状態の諸収差図における収差図である。

【0038】

図２５は本発明での実施例４のズ−ムレンズの広角端におけるレンズ断面図、図２５、図２６、図２７はそれぞれ実施例４のズ−ムレンズの広角端、中間のズ−ム位置、望遠端の無限遠のフォーカス状態の諸収差図における収差図である。

【0039】

図２８、図２９、図３０はそれぞれ実施例２のズ−ムレンズの広角端、中間のズ−ム位置、望遠端の至近（第一の撮影状態）のフォーカス状態の諸収差図における収差図である。
図３１は望遠端の至近（第二の撮影状態）のフォーカス状態の諸収差図における収差図である。

【0040】

図３２において、１０は撮像装置の一例としての図、１１は本発明のズ−ムレンズによって構成された撮影光学系、１２は撮影光学系１１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）を示す。また、１３は撮像素子１２が受光した被写体像を記録する記録手段、１４は不図示の表示素子に表示された被写体像を観察するためのファインダ−である。上記表示素子は液晶パネル等によって構成され、撮像素子１２上に形成された披写体像が表示される。ＧＢは光学フィルタ−、フェ−スプレ−ト等に相当する光学ブロックである。ＩＰは像面である。

【0041】

ビデオカメラやデジタルカメラの撮影光学系として使用する際にはＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の固体撮像素子（光電変換素子）の撮像面に相当し、銀塩フィルム用カメラの撮像光学系として使用する際にはフィルム面に相当する。

【0042】

なお、収差図において、ｄ、ｇはｄ線及びｇ線、ΔＭ、ΔＳはメリジオナル像面、サジタル像面を表している。ＦはＦナンバ−、ωは半画角である。球面収差においてはｄ線（実線）およびｇ線（点線）を示す。非点収差においてはｄ線におけるΔＭ、ΔＳを表示し、歪曲収差においてはｄ線を表示し、倍率色収差においてはｄ線に対するｇ線の収差を表示し、倍率色収差においてはｄ線に対するｇ線の収差を示す。

【0043】

数値実施例１〜実施例４のズ−ムレンズは撮像装置に用いられる撮影レンズ系であり、レンズ断面図において、左方が物体側で、右方が像側である。レンズ断面図において、数値実施例１〜４は、Ｂ１は負の屈折力を有する第１レンズ群、Ｂ２は正の屈折力を有する第２レンズ群、Ｂ３は負の屈折力を有する第３レンズ群、Ｂ４は正の屈折力を有する第４レンズ群である。ＳＰは開口絞りである。

【0044】

実施例１〜３では、広角端から望遠端へのズ−ミングに際し、矢印のように、第１レンズ群Ｂ１を物体側に移動、第２レンズ群Ｂ２及び第３レンズＢ３を物体側に移動することによって変倍を行う。また、第４レンズ群を像側に移動することによって変倍を行う。また、第３レンズ群Ｂ３を像側に移動することによって変倍に伴う像面変動を補正している。実施例４では、広角端から望遠端へのズ−ミングに際し、矢印のように、第１レンズ群Ｂ１を物体側に移動、第２レンズ群Ｂ２及び第３レンズＢ３を物体側に移動することによって変倍を行う。また、第３レンズ群Ｂ３を像側に移動することによって変倍に伴う像面変動を補正している。

【0045】

実施例における各群内の構成について説明する。

【0046】

実施例１〜４は、第１レンズ群は負レンズ、負レンズ、正レンズからなる構成とすることで広角端の倍率色収差を抑制しつつ、必要最低限のレンズ枚数として第１レンズ群の小型化に寄与している。第２レンズ群は正レンズ、正レンズと負レンズの接合レンズにより構成している。これによって、第２レンズ群と第３レンズ群の主点間隔を小さくすることで第２レンズ群以降のレンズ全長を短縮している。第３レンズ群は正レンズ、負レンズの接合レンズにより構成している。これによって、第４レンズ群の小型化に寄与している。第４レンズ群は正レンズにより構成している。これによって、最小構成枚数で軸上光束を効率よく収束させることが可能となり、広角端全長の短縮を可能にしている。

【0047】

以下の表１に数値実施例１〜４のズームレンズの各数値を示す。

【0048】

［数値実施例１］
単位 mm

面データ
面番号 r d nd vd
1 85.720 1.10 1.72916 54.7
2 12.954 5.30
3* -24.161 0.80 1.59728 64.8
4 109.943 0.05
5 32.171 2.20 1.76558 25.3
6 -130.100 (可変)
7(絞り) ∞ 0.00
8* 15.519 3.20 1.63230 53.7
9* -22.467 0.15
10 -132.331 2.60 1.80101 43.3
11 -10.468 0.60 1.58991 39.1
12 14.660 1.70
13 -31.080 0.60 1.66054 28.3
14 14.107 4.40 1.71272 55.6
15 -15.056 (可変)
16 -42.350 1.00 1.95906 17.5
17 -17.862 0.50 1.61598 33.3
18 16.884 (可変)
19 18.179 3.50 1.51950 76.4
20* -67.635 (可変)
21 ∞ 1.63 1.51633 64.1
像面 ∞

非球面データ
第3面
K = 0.00000e+000 A 4= 9.63758e-006

第8面
K = 0.00000e+000 A 4=-3.16127e-005 A 6= 1.87552e-007 A 8= 2.24344e-008
第9面
K = 0.00000e+000 A 4= 2.11389e-004 A 6=-8.16268e-008 A 8= 3.21220e-008
第20面
K = 0.00000e+000 A 4= 3.54415e-005

各種データ
ズーム比 4.71
広角 中間 望遠
焦点距離 9.06 18.00 42.65
Fナンバー 2.84 3.85 7.06
画角 35.66 23.67 10.48
像高 6.50 7.89 7.89
レンズ全長 77.00 66.08 79.54
BF 9.35 6.24 2.50

d 6 30.21 11.17 2.00
d15 1.66 5.06 6.43
d18 8.09 15.91 40.92
d20 7.35 4.25 0.50

（物体距離が近接撮影時（第１のフォーカス状態）
d 6 30.21 11.17 2.00
d15 1.73 5.24 6.09
d18 8.02 15.73 41.26
d20 7.35 4.25 0.50
（物体距離が近接撮影時（第２のフォーカス状態）
d 6 --- --- 6.56
d15 --- --- 18.53
d18 --- --- 11.86
d20 --- --- 12.90

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -21.47
2 7 16.00
3 16 -24.90
4 19 27.97


［数値実施例２］
単位 mm

面データ
面番号 r d nd vd
1 47.230 1.10 1.73255 53.9
2 11.924 5.70
3* -29.288 0.80 1.59597 64.9
4 41.231 0.05
5 23.940 2.20 1.74492 25.9
6 -239.579 (可変)
7(絞り) ∞ 0.00
8* 12.975 3.20 1.62548 55.5
9* -67.038 0.15
10 46.429 2.60 1.78373 45.4
11 -11.349 0.60 1.59768 36.8
12 10.849 1.70
13 -70.868 0.60 1.67500 37.4
14 9.220 4.40 1.69823 56.4
15 -16.785 (可変)
16 -30.017 1.00 1.95906 17.5
17 -13.069 0.50 1.71397 26.1
18 19.806 (可変)
19 21.892 3.99 1.78810 44.8
20* -67.598 (可変)
21 ∞ 0.61 1.51633 64.1
22 ∞ 0.82
23 ∞ 1.02 1.51633 64.1
像面 ∞

非球面データ
第3面
K = 0.00000e+000 A 4= 7.67884e-006
第8面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.09443e-006 A 6= 9.14213e-008 A 8= 2.61194e-008
第9面
K = 0.00000e+000 A 4= 2.13297e-004 A 6= 1.50800e-007 A 8= 3.94715e-008
第20面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.82798e-005

各種データ
ズーム比 4.71
広角 中間 望遠
焦点距離 9.06 18.00 42.63
Fナンバー 2.63 3.73 7.02
画角 35.66 23.67 10.48
像高 6.50 7.89 7.89
レンズ全長 71.74 64.68 82.33
BF 11.26 6.92 5.29

d 6 26.77 10.47 2.00
d15 1.66 6.47 7.72
d18 3.46 12.22 38.73
d20 6.47 2.13 0.50

（物体距離が近接撮影時（第１のフォーカス状態）
d 6 26.77 10.47 2.00
d15 1.73 6.66 8.08
d18 3.39 12.03 38.37
d20 6.47 2.13 0.50
（物体距離が近接撮影時（第２のフォーカス状態）
d 6 --- --- 15.93
d15 --- --- 8.99
d18 --- --- 19.03
d20 --- --- 5.00

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -22.23
2 7 16.13
3 16 -20.14
4 19 21.40


［数値実施例３］
単位 mm

面データ
面番号 r d nd vd
1 54.826 1.10 1.76707 47.7
2 12.568 6.03
3* -27.760 0.80 1.58650 66.0
4 41.384 0.05
5 25.898 2.20 1.74575 25.3
6 -113.744 (可変)
7(絞り) ∞ 0.00
8* 13.038 3.20 1.62998 53.1
9* -46.771 0.15
10 44.162 2.60 1.78210 45.6
11 -10.970 0.60 1.59746 38.9
12 10.632 1.70
13 -50.832 0.60 1.68551 34.8
14 9.010 4.40 1.69020 56.9
15 -16.889 (可変)
16 -40.185 1.00 1.95906 17.5
17 -13.705 0.50 1.77645 24.7
18 19.080 (可変)
19 22.323 4.08 1.83728 39.6
20* -69.528 (可変)
21 ∞ 1.63 1.51633 64.1
像面 ∞

非球面データ
第3面
K = 0.00000e+000 A 4= 9.28298e-006
第8面
K = 0.00000e+000 A 4=-1.69204e-005 A 6= 4.71377e-008 A 8= 2.55118e-008
第9面
K = 0.00000e+000 A 4= 2.00661e-004 A 6= 4.11364e-008 A 8= 3.87775e-008
第20面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.63196e-005

各種データ
ズーム比 4.71
広角 中間 望遠
焦点距離 9.06 18.00 42.65
Fナンバー 2.70 3.78 7.17
画角 35.66 23.67 10.48
像高 6.50 7.89 7.89
レンズ全長 73.08 64.64 82.50
BF 10.92 7.11 5.45

d 6 27.55 10.29 2.00
d15 1.66 6.59 8.05
d18 3.95 11.65 37.99
d20 5.97 2.16 0.50

（物体距離が近接撮影時（第１のフォーカス状態）
d 6 27.55 10.29 2.00
d15 1.73 6.79 8.41
d18 3.88 11.45 37.63
d20 5.97 2.16 0.50
（物体距離が近接撮影時（第２のフォーカス状態）
d 6 --- --- 14.19
d15 --- --- 10.70
d18 --- --- 18.65
d20 --- --- 5.00

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -22.20
2 7 16.28
3 16 -19.35
4 19 20.60


［数値実施例４］

単位 mm
面データ
面番号 r d nd vd
1 29.138 1.10 1.72590 54.8
2 11.597 7.50
3* -23.771 0.80 1.61301 63.1
4 20.240 0.05
5 19.297 3.50 1.71458 42.4
6 -54.644 (可変)
7(絞り) ∞ 0.00
8* 12.120 3.20 1.62598 56.8
9* -85.391 0.15
10 28.783 2.60 1.76193 48.5
11 -13.423 0.60 1.60305 34.9
12 9.102 1.77
13 -305.561 0.60 1.69008 28.5
14 6.705 4.40 1.68666 26.3
15 -27.138 (可変)
16 -38.895 2.00 1.75222 50.2
17 -8.736 0.50 1.75331 28.7
18 47.148 (可変)
19* 32.590 4.08 1.79263 44.3
20* -56.139 (可変)
21 ∞ 0.61 1.51633 64.1
22 ∞ 0.82
23 ∞ 1.02 1.51633 64.1
像面 ∞

非球面データ
第3面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.93039e-005
第8面
K = 0.00000e+000 A 4=-4.95940e-005 A 6=-3.49210e-007 A 8= 4.52569e-009
第9面
K = 0.00000e+000 A 4= 9.08220e-005 A 6=-2.43967e-007 A 8= 9.55220e-009
第19面
K = 0.00000e+000 A 4=-7.26708e-006
第20面
K = 0.00000e+000 A 4= 4.35698e-006

各種データ
ズーム比 4.71
広角 中間 望遠
焦点距離 9.06 18.00 42.63
Fナンバー 3.00 4.24 7.32
画角 35.66 23.67 10.48
像高 6.50 7.89 7.89
レンズ全長 85.09 76.82 98.59
BF 10.99 9.37 11.55

d 6 35.87 15.62 2.00
d15 1.66 4.42 7.21
d18 3.71 14.56 44.98
d20 1.95 0.33 2.50
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -24.01
2 7 18.50
3 16 -27.87
4 19 26.55

（物体距離が近接撮影時（第１のフォーカス状態）
d 6 35.87 15.62 2.00
d15 1.75 4.65 7.81
d18 3.62 14.33 44.39
d20 1.95 0.33 2.50
（物体距離が近接撮影時（第２のフォーカス状態）
d 6 --- --- 27.32
d15 --- --- 3.68
d18 --- --- 23.19
d20 --- --- 2.50

【0049】

【表1】

【符号の説明】

【0050】

Ｂ１ 第１群、Ｂ２ 第２群、Ｂ３ 第３群、Ｂ４ 第４群、ＳＰ 開口絞り、
ＧＢ ガラスブロック、ＩＰ 像面、Ｆｎｏ Ｆナンバー、ω 半画角

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】

【図28】

【図29】

【図30】

【図31】

【図32】

【図33】