特許 6409361 インナーフォーカシングタイプのズームレンズ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6409361

(24)【登録日】2018年10月5日

(45)【発行日】2018年10月24日

(54)【発明の名称】インナーフォーカシングタイプのズームレンズ

(51)【国際特許分類】

   G02B 15/167 20060101AFI20181015BHJP

   G02B 13/18 20060101ALI20181015BHJP

【ＦＩ】

   G02B15/167

   G02B13/18

【請求項の数】1

【全頁数】26

(21)【出願番号】特願2014-130364(P2014-130364)

(22)【出願日】2014年6月25日

(65)【公開番号】特開2016-9122(P2016-9122A)

(43)【公開日】2016年1月18日

【審査請求日】2017年3月13日

(73)【特許権者】

【識別番号】000131326

【氏名又は名称】株式会社シグマ

(72)【発明者】

【氏名】小山 武久

【審査官】 殿岡 雅仁

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００４−３０９７６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０５８６６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−０１６５１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−１１７００１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００９／０３０３５９６（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０２Ｂ ９／００ − １７／０８

Ｇ０２Ｂ ２１／０２ − ２１／０４

Ｇ０２Ｂ ２５／００ − ２５／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

物体側から順に正のパワーを有し変倍時固定の第１レンズ群と、第２レンズ群以降は、変倍時に移動する２つのレンズ群から成る変倍レンズ群と、開口絞りと正のパワーを有し変倍時固定のリレーレンズ群とからなり、該第１レンズ群は、物体側より順に負のパワーを有し、単レンズからなる第１１レンズ群と、負のパワーを有する第１２レンズ群と、正のパワーを有する第１３レンズ群とを有し、該１２レンズ群を物体側へ繰り出すことにより近距離物体へフォーカシングを行い、前記第２レンズ群から最終群までの望遠端での合成焦点距離とした時、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。
（１） ０．９０＜ｆ１１／ｆ１２＜１４．００
（２） −０．７５＜ｆ１／ｆ１１＜−０．０２
（３） ０．４５＜ｆｒｔ／ｆｔ
ただし、
ｆ１１：前記第１１レンズ群の焦点距離
ｆ１２：前記第１２レンズ群の焦点距離
ｆ１ ：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆｒｔ：前記第２レンズ群から最終群までの望遠端での合成焦点距離
ｆｔ ：望遠端におけるズームレンズ全系の焦点距離

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、テレビカメラ、映画用カメラ、スチルカメラ、ビデオカメラ等の撮像装置に用いる撮影レンズに好適な光学系に関し、小型軽量、かつフォーカシングによる収差変動が少ないズームレンズに関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来の４群ズームレンズにおいては、焦点調節時に第１レンズ群全体を移動する前玉フォーカス方式がよく知られているが、全体として正のパワーを有する第１レンズ群全体を移動して近距離物体に合焦しようとすると、第１レンズ群は物体側へ繰り出されることから、画面周辺の光束を確保するために、第１レンズ群の有効径はどうしても大きくなる。これは、広画角になるほど顕著となる。第１レンズ群の有効径が大きくなるとレンズ重量が増大するため、携帯用のテレビカメラに搭載するズームレンズとしては不都合であった。

【0003】

この問題を解決するために、前記第１レンズ群を、３つのレンズ群に分割し、それらの内、像側に位置する２つのレンズ群を各々異なる速度で移動させることにより、物体距離無限遠から近距離物体まで収差変動を少なく合焦させる方法が提案されており特許文献１、２、３が開示されている。

【0004】

特許文献１では、第１レンズ群が負のパワーの第Ａ群、正のパワーの第Ｂ１群、そして正のパワーの第Ｂ２群の３つのレンズ群を有し、無限遠物体から近距離物体へのフォーカスの際に該第Ｂ１群と第Ｂ２群とを異なる移動量で物体側へ移動させて行うフローティングを用いたインナーフォーカス方式を採用し、可動部の重量を軽量化しつつ良好なる光学性能を得ている。

【0005】

また、特許文献２では、第１レンズ群が固定の負のパワーの第１ａレンズ群、正のパワーの第１ｂレンズ群、正のパワーの第１ｃ群から構成し、焦点調節時において互いに異なる方向に移動する、いわゆるフローティング方式を採用して、物体距離の変動による収差の変動を大幅に減少させるようにしている。

【0006】

また、特許文献３では、第１レンズ群が固定の正のパワーの第１１レンズ群、負のパワーの第１２レンズ群、正のパワーの第１３群からなり、該１３レンズ群は正のパワーを有する第１３ｆレンズ群を含み第１２レンズ群と第１３ｆレンズ群をそれぞれ物体側へ繰り出すことにより、フォーカスによる収差変動が少なく、さらにブリージング（画角変動）の少ないズームレンズを達成している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開平７−１５１９６６号公報

【特許文献2】特開平９−２５８１０２号公報

【特許文献3】特開２０１２−２０３２９７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

テレビカメラ、映画用カメラ等に用いるズームレンズにおいては、機動性の確保と撮影自由度の向上のために、更なる高倍率と小型軽量化、および全ズーム領域、全フォーカス領域で、高い光学性能が求められている。更に映画撮影やＣＭ撮影に用いられるレンズにおいてはフォーカスによる被写体の大きさの変化（以下、ブリージングと呼ぶ）を抑制することが望まれている。
ここでブリージングの度合いをＢとし、Ｂを以下の式で定義する。
Ｂ（％）＝（ｆｍｏｄ−ｆｉｎｆ）／ｆｉｎｆ×１００
ｆｍｏｄ：任意の焦点距離の至近時におけるズームレンズ全系の焦点距離
ｆｉｎｆ：任意の焦点距離の無限遠時におけるズームレンズ全系の焦点距離
ズームレンズにおいて、ブリージングを少なくするためには、各レンズ群の屈折力やレンズ構成、そして収差分担等を適切に設定する必要がある。特に、ズームレンズ全体の小型・軽量化を達成しつつ、ブリージング及び望遠端におけるフォーカス時の収差変動を同時に抑制するためには、第１群内のフォーカス移動群の設定と屈折力配置、各部分系の構成等を適切に設定することが必要となる。

【0009】

特許文献１のフォーカス方式ではブリージングを抑制することは困難であり、実施例1の広角端のブリージングの度合Ｂは１９％と非常に大きい。

【0010】

特許文献２のフォーカス方式では広角ズームレンズに適しているが、小型軽量化と高倍率化を両立することが困難であり、また望遠端での最至近時の性能低下が大きく、必ずしも物体距離の変動に伴う収差の変動を減少させ得るインナーフォーカシングタイプのズームレンズを開示しているとは言い難い。さらにこのパワー配置でのフォーカス方式ではブリージングを抑制することは困難であり、実施例1の広角端のブリージングの度合Ｂは７％であるものの、望遠端でのブリージングの度合Ｂは４０％と非常に大きい。

【0011】

特許文献３は、高倍率と小型軽量の両立が可能であり、かつ焦点調整による収差変動が少なく、更に広角端のブリージングの度合Ｂは−３％程度とブリージングが抑制されたフォーカス方式を有している。しかし先頭レンズ群が正レンズ群であるために広角側への余力に難を有する構成である。

【0012】

そこで本発明は、上記課題を解決し、小型軽量であり、フォーカシングによる収差変動が少なく、広角化への余力を残した、更にブリージングの少ないインナーフォーカシングタイプのズームレンズを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0013】

上記課題を解決するために第１の発明のズームレンズは、物体側から順に正のパワーを有し変倍時固定の第１レンズ群と、第２レンズ群以降は、変倍時に移動する２つのレンズ群から成る変倍レンズ群と、開口絞りと正のパワーを有し変倍時固定のリレーレンズ群とからなり、該第１レンズ群は、物体側より順に負のパワーを有し、単レンズからなる第１１レンズ群と、負のパワーを有する第１２レンズ群と、正のパワーを有する第１３レンズ群とを有し、該１２レンズ群を物体側へ繰り出すことにより近距離物体へフォーカシングを行い、前記第２レンズ群から最終群までの望遠端での合成焦点距離とした時、以下の条件を満足する。
（１） ０．９０＜ｆ１１／ｆ１２＜１４．００
（２） −０．７５＜ｆ１／ｆ１１＜−０．０２
（３） ０．４５＜ｆｒｔ／ｆｔ
ただし、
ｆ１１：第１１レンズ群の焦点距離
ｆ１２：第１２レンズ群の焦点距離
ｆ１ ：第１レンズ群の焦点距離である。
ｆｒｔ：前記第２レンズ群から最終群までの望遠端での合成焦点距離
ｆｔ ：望遠端におけるズームレンズ全系の焦点距離

【発明の効果】

【0016】

本発明によれば、小型軽量であり、フォーカシングによる収差変動が少なく、広角化への余力を残した、更にブリージングの少ないインナーフォーカシングタイプのズームレンズを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明の実施例１の結像光学系の広角端の無限遠におけるレンズ構成図

【図2】本発明の実施例１の広角端の無限遠物体における縦収差図

【図3】本発明の実施例１の広角端の無限遠物体における横収差図

【図4】本発明の実施例１の中間焦点距離（９０．１３ｍｍ）の無限遠物体における縦収差図

【図5】本発明の実施例１の中間焦点距離（９０．１３ｍｍ）の無限遠物体における横収差図

【図6】本発明の実施例１の望遠端の無限遠物体における縦収差図

【図7】本発明の実施例１の望遠端の無限遠物体における横収差図

【図8】本発明の実施例１の広角端の物体距離１８００ｍｍにおける縦収差図

【図9】本発明の実施例１の広角端の物体距離１８００ｍｍにおける横収差図

【図10】本発明の実施例１の中間焦点距離（９０．１３ｍｍ）の物体距離１８００ｍｍにおける縦収差図

【図11】本発明の実施例１の中間焦点距離（９０．１３ｍｍ）の物体距離１８００ｍｍにおける横収差図

【図12】本発明の実施例１の望遠端の物体距離１８００ｍｍにおける縦収差図

【図13】本発明の実施例１の望遠端の物体距離１８００ｍｍにおける横収差図

【図14】本発明の実施例２の結像光学系の広角端の無限遠におけるレンズ構成図

【図15】本発明の実施例２の広角端の無限遠物体における縦収差図

【図16】本発明の実施例２の広角端の無限遠物体における横収差図

【図17】本発明の実施例２の中間焦点距離（９０．７２ｍｍ）の無限遠物体における縦収差図

【図18】本発明の実施例２の中間焦点距離（９０．７２ｍｍ）の無限遠物体における横収差図

【図19】本発明の実施例２の望遠端の無限遠物体における縦収差図

【図20】本発明の実施例２の望遠端の無限遠物体における横収差図

【図21】本発明の実施例２の広角端の物体距離１８００ｍｍにおける縦収差図

【図22】本発明の実施例２の広角端の物体距離１８００ｍｍにおける横収差図

【図23】本発明の実施例２の中間焦点距離（９０．７２ｍｍ）の物体距離１８００ｍｍにおける縦収差図

【図24】本発明の実施例２の中間焦点距離（９０．７２ｍｍ）の物体距離１８００ｍｍにおける横収差図

【図25】本発明の実施例２の望遠端の物体距離１８００ｍｍにおける縦収差図

【図26】本発明の実施例２の望遠端の物体距離１８００ｍｍにおける横収差図

【図27】本発明の実施例３の結像光学系の広角端の無限遠におけるレンズ構成図

【図28】本発明の実施例３の広角端の無限遠物体における縦収差図

【図29】本発明の実施例３の広角端の無限遠物体における横収差図

【図30】本発明の実施例３の中間焦点距離（７５．４８ｍｍ）の無限遠物体における縦収差図

【図31】本発明の実施例３の中間焦点距離（７５．４８ｍｍ）の無限遠物体における横収差図

【図32】本発明の実施例３の望遠端の無限遠物体における縦収差図

【図33】本発明の実施例３の望遠端の無限遠物体における横収差図

【図34】本発明の実施例３の広角端の物体距離１８００ｍｍにおける縦収差図

【図35】本発明の実施例３の広角端の物体距離１８００ｍｍにおける横収差図

【図36】本発明の実施例３の中間焦点距離（７５．４８ｍｍ）の物体距離１８００ｍｍにおける縦収差図

【図37】本発明の実施例３の中間焦点距離（７５．４８ｍｍ）の物体距離１８００ｍｍにおける横収差図

【図38】本発明の実施例３の望遠端の物体距離１８００ｍｍにおける縦収差図

【図39】本発明の実施例３の望遠端の物体距離１８００ｍｍにおける横収差図

【図40】本発明の実施例４の結像光学系の広角端の無限遠におけるレンズ構成図

【図41】本発明の実施例４の広角端の無限遠物体における縦収差図

【図42】本発明の実施例４の広角端の無限遠物体における横収差図

【図43】本発明の実施例４の中間焦点距離（８９．４９ｍｍ）の無限遠物体における縦収差図

【図44】本発明の実施例４の中間焦点距離（８９．４９ｍｍ）の無限遠物体における横収差図

【図45】本発明の実施例４の望遠端の無限遠物体における縦収差図

【図46】本発明の実施例４の望遠端の無限遠物体における横収差図

【図47】本発明の実施例４の広角端の物体距離１８００ｍｍにおける縦収差図

【図48】本発明の実施例４の広角端の物体距離１８００ｍｍにおける横収差図

【図49】本発明の実施例４の中間焦点距離（８９．４９ｍｍ）の物体距離１８００ｍｍにおける縦収差図

【図50】本発明の実施例４の中間焦点距離（８９．４９ｍｍ）の物体距離１８００ｍｍにおける横収差図

【図51】本発明の実施例４の望遠端の物体距離１８００ｍｍにおける縦収差図

【図52】本発明の実施例４の望遠端の物体距離１８００ｍｍにおける横収差図

【発明を実施するための形態】

【0018】

本発明に係るズームレンズは、第1の発明として、図１、図１４、図２７及び図４０に示す本発明の実施例のレンズ構成図からわかるように、物体側から順に正のパワーを有し変倍時固定の第１レンズ群と、変倍時に移動する２つのレンズ群から成る変倍レンズ群と、開口絞りと正のパワーを有し変倍時固定のリレーレンズ群とを有し、該第１レンズ群は、物体側より順に負のパワーを有する第１１レンズ群と、負のパワーを有する第１２レンズ群と、正のパワーを有する第１３レンズ群とを有し、該１２レンズ群を物体側へ繰り出すことにより近距離物体へフォーカシングを行う構成となっており、以下の条件式を満足することを特徴とする。
（１） ０．８０＜ｆ１１／ｆ１２＜１４．００
（２） −０．７５＜ｆ１／ｆ１１＜−０．０２
（３） ０．４５＜ｆｒｔ／ｆｔ
ただし、
ｆ１１：第１１レンズ群の焦点距離
ｆ１２：第１２レンズ群の焦点距離
ｆ１ ：第１レンズ群の焦点距離
ｆｒｔ：第２レンズ群から最終群までの望遠端の焦点距離
ｆｔ ：望遠端におけるズームレンズの全系の焦点距離

【0019】

本発明のズームレンズは、第１１レンズ群を負レンズにすることにより、フォーカス群である第１２レンズ群に入射する光線角を第１１レンズ群に入射する物体側入射角よりも緩和し、これによりフォーカス時の収差変動を減少させることを可能とした。
さらに、第１１レンズ群の負パワーにより、第１２レンズ群の繰り出し量が減少する、あるいは第１２レンズ群の負パワーを減らすことができ、フォーカス時の収差変動を緩和することが可能となる。なお、負パワーの減少と繰り出し量の増加は比例関係にあるため、フォーカス群の小型軽量化とフォーカス時の収差変動を両立させるためには、第１１レンズ群、第１２レンズ群、第１群のパワーを規定する必要がある。また、第１１レンズ群、第１２レンズ群を負のパワーで構成することにより広角化することが有利なパワー配置となる。さらに、第１１レンズ群を負の単レンズで構成することにより第１レンズ群の小型化を図ることができる。

【0020】

条件式（１）は、第１１レンズ群の焦点距離と第１２レンズ群の焦点距離の比を規定する。第１１レンズ群の焦点距離と第１２レンズ群の焦点距離を適切にすることでフォーカス群の移動量削減による合焦動作の高速化、第１レンズ群の全長および外径の小型化、および広角側の至近端での周辺光量確保、広角側のブリージングの抑制に寄与する。

【0021】

条件式（１）の下限値を超えて、第１１レンズ群の負のパワーが強くなる、あるいは第１２レンズ群の負のパワーが弱くなると、フォーカス群である第１２レンズ群の移動量が大きくなり、第１レンズ群の小型化および高速な合焦動作、広角側での至近時の周辺光量の確保が困難になる。

【0022】

また、条件式（１）の上限値を超えて、第１１レンズ群の負のパワーが弱くなると、第１２レンズ群への周辺光線の入射角の緩和が行えなくなる、広角化への余力がなくなる。また第１２レンズ群の負のパワーが強くなると、フォーカシングに伴う高次収差が発生し、収差補正が困難になる。さらに、広角端でのブリージングの抑制が困難になる。

【0023】

なお、条件式（１）について、その下限値をさらに０．９０に、また、上限値をさらに９．００とすることで、前述の効果をより確実にすることができる。

【0024】

条件式（２）は第１レンズ群の焦点距離と第１１レンズ群の焦点距離の比を規定する。第１レンズ群の焦点距離と第１１レンズ群の焦点距離を適切にすることで物体距離の変化に対するフォーカス時の収差変動の抑制、および第１レンズ群、全系光学系の全長及び外径の大型化の抑制に寄与する。

【0025】

条件式（２）の下限値を超えて、第１１レンズ群の負のパワーが弱くなると、物体距離の変化に対するｆ１１レンズ群の像点偏移が大きくなり、フォーカス群である第１２レンズ群の物体距離変化に対する倍率変化が大きくなるためフォーカス時の収差変動が大きくなる。

【0026】

また、条件式（２）の上限値を超えて、第１１レンズ群の負のパワーが強くなると、第１１レンズ群を少ない枚数で構成することができなくなるため、第１レンズ群の大型化ひいては全系光学系の大型化を誘引する。

【0027】

なお、条件式（２）について、その下限値をさらに−０．５５に、また、上限値をさらに−０．０５とすることで、前述の効果をより確実にすることができる。

【0028】

条件式（３）は第２レンズ群から最後群までの望遠端での合成焦点距離と望遠端の焦点距離の比を規定する。第２レンズ群から最終群までの望遠端での合成焦点距離と望遠端の焦点距離を適切にすることでに寄与する。

【0029】

条件式（３）の下限値を超え、望遠端での第２レンズ群から最後群までの合成群の合成焦点距離が短くなると、最至近時での望遠端の実効焦点距離での合成群の倍率偏移が大きくなり、望遠端でのブリージングの抑制ができない。これは、以下の理由による。第１２群の繰り出しに対する第１群の像点移動は、相対的に第２レンズ群から最後群までの合成群の物点の移動になる。そのため合成群の物点の移動に対する合成群の倍率の変化は、その合成群の焦点距離が短いほど顕著になる。この合成倍率の変化量が大きいと最至近での望遠端での全系の焦点距離の変化が大きくなりブリージングを抑制できない。このため第２レンズ群から最後群までの望遠端での合成焦点距離は上記条件が必要となる。

【0030】

なお、条件式（３）について、その下限値をさらに０．５０とすることで、前述の効果をより確実にすることができる。

【0031】

次に、本発明のズームレンズに係る実施例のレンズ構成について説明する。なお、以下の説明ではレンズ構成を物体側から像側の順番で記載する。

【0032】

以下に、前述した本発明のズームレンズの各実施例の具体的な数値データを示す。

【0033】

［面データ］において、面番号は物体側から数えたレンズ面又は開口絞りの番号、ｒは各面の曲率半径、ｄは各面の間隔、ｎｄはｄ線（波長５８７．５６ｎｍ）に対する屈折率、ｖｄはｄ線に対するアッベ数を示している。

【0034】

面番号に付した＊（アスタリスク）は、そのレンズ面形状が非球面であることを示している。また、ＢＦはバックフォーカスを表している。

【0035】

面番号に付した（絞り）は、その位置に開口絞りＳが位置していることを示している。平面又は開口絞りＳに対する曲率半径には∞（無限大）を記入している。

【0036】

［非球面データ］には、［面データ］において＊を付したレンズ面の非球面形状を与える各係数値を示している。非球面の形状は、非球面の形状は、光軸に直行する方向への光軸からの変位をｙ、非球面と光軸の交点から光軸方向への変位（サグ量）をＺ、基準球面の曲率半径をｒ、コーニック係数をＫ、４、６、８、１０、１２、１４、１６次の非球面係数をそれぞれＡ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０、Ａ１２、Ａ１４、Ａ１６と置くとき、非球面の座標が以下の式で表されるものとする。

【0037】

［各種データ］には、各焦点距離状態における焦点距離等の値を示している。

【0038】

［可変間隔データ］には、各焦点距離状態における可変間隔及びＢＦ（バックフォーカス）の値を示している。

【0039】

［レンズ群データ］には、各レンズ群を構成する最も物体側の面番号及び群全体の合成焦点距離を示している。

【0040】

なお、以下の全ての諸元の値において、記載している焦点距離ｆ、曲率半径ｒ、レンズ面間隔ｄ、その他の長さの単位は特記のない限りミリメートル（ｍｍ）を使用するが、光学系では比例拡大と比例縮小とにおいても同等の光学性能が得られるので、これに限られるものではない。

【0041】

また、各実施例に対応する収差図において、ｄ、ｇ、Ｃはそれぞれｄ線、ｇ線、Ｃ線を表しており、△Ｓ、△Ｍはそれぞれサジタル像面、メリジオナル像面を表している。

【0042】

さらに、図１、図１４、図２７及び図４０に示すレンズ構成図において、矢印は広角端から望遠端への変倍に際してのレンズ群の軌跡、Ｉは像面、中心を通る一点鎖線は光軸である。

【実施例1】

【0043】

図１は、本発明の実施例１のズームレンズのレンズ構成図である。実施例１のズームレンズは、物体側より順に正パワーの第１レンズ群Ｇ１、負パワーの第２レンズ群Ｇ２、負パワーの第３レンズ群Ｇ３、正パワーの第４レンズ群Ｇ４で構成され、広角端におけるブリージングの度合Ｂは−４．５％である。

【0044】

第１レンズ群Ｇ１は、負のパワーを有する第１１レンズ群Ｇ１１と、負のパワーを有する第１２レンズ群Ｇ１２と、正のパワーを有する第１３レンズ群Ｇ１３とから成る。第１１レンズ群Ｇ１１は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズから成り、第１２レンズ群Ｇ１２は、両凹の負レンズと、両凹レンズと正レンズから成る接合の負レンズとから成り、第１３レンズ群Ｇ１３は、像側の面が非球面形状の両凸レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと両凸レンズから成る接合の正レンズと、両凸レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとから成る。

【0045】

第２レンズ群Ｇ２は、物体側に非球面形状の凸面を向ける負メニスカスレンズと、両凹レンズと、両凸レンズと、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズとから成る。第３レンズ群Ｇ３は、両凹レンズと両凸レンズから成る接合の負レンズとから成る。

【0046】

第４レンズ群Ｇ４は、開口絞りＳと、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズと、両凸レンズと、両凸レンズと両凹レンズから成る接合の負レンズと、両凸レンズと、両凹レンズと、両凸レンズと、両凹レンズと、両凸レンズと、両凸レンズと、両凸レンズとから成る。

【0047】

また、実施例１に係るズームレンズは、無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングに際し、第２レンズ群Ｇ２が、光軸に沿って物体側に移動する。広角端から望遠端への変倍に際して、第１レンズ群Ｇ１と第４レンズ群Ｇ４は固定であり、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔は大きくなり、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔は非線形に変化する。

【0048】

続いて、以下に実施例１に係るズームレンズの諸元値を示す。
数値実施例1
単位：mm
[面データ]
面番号 r d nd vd
物面 ∞ (d0)
1 1000.0000 3.0000 1.51633 64.06
2 391.8597 （ｄ2）
3 -1465.5591 3.2000 1.88300 40.80
4 742.3004 9.5174
5 -259.5386 3.3000 1.77250 49.62
6 200.5809 7.0083 1.80810 22.76
7 10417.8212 （ｄ7）
8 172.4190 15.8627 1.60311 60.64
9* -286.0173 0.1500
10 202.8715 3.0000 2.00069 25.46
11 106.0788 0.2892
12 107.6858 18.6617 1.43385 95.23
13 -263.8648 0.1500
14 409.4214 5.1589 1.43385 95.23
15 -256717.9478 0.1500
16 97.0116 9.6200 1.49700 81.61
17 233.7938 （ｄ17）
18* 239.036 1.5000 1.81600 46.62
19 31.5683 9.8700
20 -48.9809 1.3000 1.61800 63.33
21 304.1380 0.1500
22 67.9519 8.5000 1.72047 34.71
23 -43.1187 1.1300
24 -34.1655 1.3000 1.61800 63.33
25 -290.2002 （ｄ25）
26 -82.7687 1.5000 1.83400 37.34
27 79.9092 4.0000 1.84666 23.78
28 -434.7743 （ｄ28）
29（絞り） ∞ 2.0000
30 -5985.8387 5.2501 1.62041 60.31
31 -77.6159 0.2000
32 136.2796 4.6491 1.62041 60.31
33 -353.1487 0.2000
34 78.3166 16.8430 1.49700 81.61
35 -79.0907 1.5000 2.00069 25.46
36 280.8171 0.1500
37 55.3073 6.7227 1.61800 63.33
38 -310.4864 28.2300
39 -108.7786 1.0000 1.90366 31.31
40 45.2570 3.8400
41 49.8688 4.8589 1.92286 18.90
42 -137.0932 11.7100
43 -71.4429 1.0000 2.00330 28.27
44 48.9206 2.5500
45 3785.3706 4.0283 1.51633 64.06
46 -52.9462 0.1500
47 100.8412 5.5944 1.51633 64.06
48 -190.3703 5.0100
49 56.0696 4.5000 1.48749 70.24
50 -348.2073 41.0001
像面 ∞

[非球面データ]
9面 18面
K 0.00000 0.00000
A4 5.64154E-08 1.09182E-06
A6 5.65076E-14 2.38258E-10
A8 3.77848E-16 5.97733E-12
A10 -3.66386E-19 -4.23736E-14
A12 1.26936E-22 1.70088E-16
A14 -1.60114E-26 -3.23951E-19
A16 0.00000E+00 2.51286E-22

[各種データ]
ズーム比 10.00
広角 中間 望遠
焦点距離 30.00 90.13 300.13
Fナンバー 2.83 2.83 3.53
全画角2ω 56.98 18.72 5.71
像高Y 15.55 15.55 15.55
レンズ全長 409.00 409.00 409.00

[可変間隔データ]
広角 中間 望遠
d0 無限遠 無限遠 無限遠
d2 27.3250 27.3250 27.3250
d7 6.5600 6.5600 6.5600
d17 1.7200 68.6400 106.8000
d25 108.0400 26.9300 7.1100
d28 6.0500 20.2400 1.9000
BF 41.0001 41.0004 41.0020

広角 中間 望遠
d0 1391.0000 1391.0000 1391.0000
d2 6.5587 6.5587 6.5587
d7 27.3263 27.3263 27.3263
d17 1.7200 68.6400 106.8000
d25 108.0400 26.9300 7.1100
d28 6.0500 20.2400 1.9000
BF 41.0001 41.0004 41.0020

[レンズ群データ]
群 始面 焦点距離
G1 1 149.91
G2 18 -38.54
G3 26 -126.40
G4 29 67.01

【実施例2】

【0049】

図１４は、本発明の実施例２のズームレンズのレンズ構成図である。実施例２のズームレンズは、物体側より順に正パワーの第１レンズ群Ｇ１、負パワーの第２レンズ群Ｇ２、負パワーの第３レンズ群Ｇ３、正パワーの第４レンズ群Ｇ４で構成され、広角端におけるブリージングの度合Ｂは−３．３％である。

【0050】

第１レンズ群Ｇ１は、負のパワーを有する第１１レンズ群Ｇ１１と、負のパワーを有する第１２レンズ群Ｇ１２と、正のパワーを有する第１３レンズ群Ｇ１３とから成る。第１１レンズ群Ｇ１１は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズから成り、第１２レンズ群Ｇ１２は、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズと、両凹レンズと両凸レンズから成る接合の負レンズとから成り、第１３レンズ群Ｇ１３は、像側の面が非球面形状の両凸レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、両凸レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとから成る。

【0051】

第２レンズ群Ｇ２は、物体側に非球面形状の凸面を向ける負メニスカスレンズと、両凹レンズと、両凸レンズと、両凹レンズとから成る。第３レンズ群Ｇ３は、両凹レンズと両凸レンズから成る接合の負レンズとから成る。

【0052】

第４レンズ群Ｇ４は、開口絞りＳと、両凸レンズと、両凸レンズと、両凸レンズと両凹レンズの接合から成る接合の負レンズと、両凸レンズと、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズと、両凸レンズと、両凹レンズと、両凸レンズと、両凸レンズとから成る。

【0053】

また、実施例２に係るズームレンズは、無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングに際し、第２レンズ群Ｇ２が、光軸に沿って物体側に移動する。広角端から望遠端への変倍に際して、第１レンズ群Ｇ１と第４レンズ群Ｇ４は固定であり、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔は大きくなり、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔は非線形に変化する。

【0054】

続いて、以下に実施例２に係るズームレンズの諸元値を示す。
数値実施例2
単位：mm
[面データ]
面番号 r d nd vd
物面 ∞ (d0)
1 1194.8340 3.0000 1.51633 64.06
2 152.8513 （ｄ2）
3 -319.3858 3.2000 1.88300 40.80
4 -539.0024 7.4960
5 -186.1964 3.3000 1.77250 49.62
6 1199.5389 5.7057 1.80810 22.76
7 -357.4856 （ｄ7）
8 199.2302 17.3340 1.60311 60.64
9* -197.8151 0.1500
10 265.2209 3.0000 2.00069 25.46
11 121.4933 2.0987
12 144.0480 16.4737 1.43700 95.10
13 -270.6327 0.1500
14 98.2990 14.3060 1.49700 81.61
15 755.6793 （ｄ15）
16* 548.1555 1.5000 1.81600 46.62
17 40.3649 9.8700
18 -91.7065 1.3000 1.43700 95.10
19 108.1978 0.1500
20 54.5926 8.5000 1.72825 28.32
21 -107.7145 3.1953
22 -59.7179 1.3000 1.77250 49.62
23 209.4098 （ｄ23）
24 -91.7537 1.5000 1.83400 37.34
25 68.7059 4.5374 1.84666 23.78
26 -1126.1859 （ｄ26）
27（絞り） ∞ 2.0000
28 266.9170 6.0000 1.58913 61.25
29 -84.5400 0.2000
30 169.1570 5.0000 1.63854 55.45
31 -226.1210 0.2000
32 112.5831 7.1800 1.49700 81.61
33 -75.6500 1.5000 1.90366 31.31
34 282.1087 0.1500
35 39.6572 9.3991 1.49700 81.61
36 -795.9796 23.8340
37 -58.2208 1.0000 1.83481 42.72
38 -135.4139 25.4761
39 137.0640 3.2841 1.92286 18.90
40 -104.0522 2.2696
41 -35.6876 1.0000 2.00330 28.27
42 45.1771 3.5768
43 205.2646 4.1362 1.43700 95.10
44 -61.7875 0.1500
45 51.6623 6.6010 1.59270 35.45
46 -63.7084 41.1180
像面 ∞

[非球面データ]
9面 16面
K 0.00000 0.00000
A4 5.54979E-08 3.93973E-07
A6 2.84187E-13 5.57550E-11
A8 -2.59982E-16 -1.13663E-12
A10 8.98778E-20 4.92124E-15
A12 -1.24486E-23 -9.31726E-18
A14 0.00000E+00 6.92340E-21

[各種データ]
ズーム比 10.00
広角 中間 望遠
焦点距離 29.99 90.72 299.50
Fナンバー 2.91 2.91 3.62
全画角2ω 56.99 18.54 5.72
像高Y 15.55 15.55 15.55
レンズ全長 411.98 411.99 411.99

[可変間隔データ]
広角 中間 望遠
d0 無限遠 無限遠 無限遠
d2 37.4679 37.4679 37.4679
d7 6.5600 6.5600 6.5600
d15 1.7200 68.6400 106.8000
d23 108.0300 26.9200 7.1000
d26 6.0600 20.2500 1.9100
BF 41.1180 41.1285 41.1246

広角 中間 望遠
d0 1388.0204 1388.0099 1388.0138
d2 14.4563 14.4562 14.4562
d7 29.5716 29.5717 29.5717
d15 1.7200 68.6400 106.8000
d23 108.0300 26.9200 7.1000
d26 6.0600 20.2500 1.9100
BF 41.1180 41.1285 41.1246

[レンズ群データ]
群 始面 焦点距離
G1 1 136.70
G2 16 -38.56
G3 23 -123.00
G4 27 60.13

【実施例3】

【0055】

図２７は、本発明の実施例３のズームレンズのレンズ構成図である。実施例３のズームレンズは、物体側より順に正パワーの第１レンズ群Ｇ１、負パワーの第２レンズ群Ｇ２、負パワーの第３レンズ群Ｇ３、正パワーの第４レンズ群Ｇ４で構成され、広角端におけるブリージングの度合Ｂは−３．８％である。第１レンズ群Ｇ１は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、両凹の負レンズと、両凹レンズと両凸レンズから成る接合の負レンズと、両面が非球面形状の両凸レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、両凸レンズと、両凸レンズとから成る。

【0056】

第２レンズ群Ｇ２は、物体側に非球面形状の凸面を向ける負メニスカスレンズと、両凹レンズと、両凸レンズと、両凹レンズとから成る。第３レンズ群Ｇ３は、両凹レンズと両凸レンズから成る接合の負レンズとから成る。

【0057】

第４レンズ群Ｇ４は、開口絞りＳと、両凸レンズ、両凸レンズと、両凸レンズと物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズの接合から成る接合の負レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズと、両凸レンズと、両凹レンズと、両凸レンズと、両凸レンズとから成る。

【0058】

また、実施例３に係るズームレンズは、無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングに際し、第２レンズ群Ｇ２が、光軸に沿って物体側に移動する。広角端から望遠端への変倍に際して、第１レンズ群Ｇ１と第４レンズ群Ｇ４は固定であり、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔は大きくなり、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔は非線形に変化する。

【0059】

続いて、以下に実施例３に係るズームレンズの諸元値を示す。
数値実施例3
単位：mm
[面データ]
面番号 r d nd vd
物面 ∞ (d0)
1 1194.8340 3.0000 1.48749 70.44
2 274.4944 （ｄ2）
3 -1648.6771 3.2000 1.88300 40.80
4 1674.8009 13.0011
5 -273.4802 3.3000 1.77250 49.62
6 237.6875 10.9160 1.80810 22.76
7 -33552.2972 （ｄ7）
8* 211.5352 19.1851 1.60311 60.64
9* -248.9219 0.1500
10 228.7933 3.0000 2.00069 25.46
11 111.9945 1.4555
12 122.2968 20.3185 1.43700 95.10
13 -358.3885 0.1500
14 97.2971 19.2378 1.49700 81.61
15 -22738.5955 （ｄ15）
16* 121.8485 1.5000 1.81600 46.62
17 27.6864 11.7708
18 -71.6586 1.3000 1.43700 95.10
19 77.2801 0.1500
20 42.9779 7.9279 1.71736 29.50
21 -96.4050 1.6538
22 -54.0548 1.3000 1.77250 49.62
23 222.0435 （ｄ23）
24 -72.9695 1.5000 1.83400 37.34
25 73.7216 3.8737 1.84666 23.78
26 -345.7096 （ｄ26）
27（絞り） ∞ 2.0000
28 198.7823 5.8473 1.60739 56.71
29 -68.8436 0.2000
30 152.2374 3.9238 1.62299 58.12
31 -301.2119 0.2000
32 492.6866 5.5552 1.49700 81.61
33 -50.2974 1.5000 1.90366 31.31
34 -1101.5196 0.1500
35 31.5243 8.9008 1.49700 81.61
36 370.1520 26.5760
37 -30.6248 1.0000 1.83481 42.72
38 -43.0102 10.6444
39 114.7625 3.2389 1.92286 18.90
40 -102.3271 1.5362
41 -32.4701 1.0000 2.00330 28.27
42 42.4627 3.5005
43 89.6102 4.3882 1.43700 95.10
44 -63.3212 0.1500
45 55.2943 5.9907 1.59270 35.45
46 -58.9703 41.1258
像面 ∞

[非球面データ]
8面 9面 16面
K 0.00000 0.00000 0.00000
A4 1.71212E-08 7.11689E-08 8.76055E-07
A6 -1.04009E-11 -1.00510E-11 -1.95036E-09
A8 1.47698E-15 1.02822E-15 6.61520E-12
A10 0.00000E+00 4.79082E-20 -3.02776E-15
A12 0.00000E+00 0.00000E+00 -2.44169E-17
A14 0.00000E+00 0.00000E+00 4.65468E-20
A16 0.00000E+00 0.00000E+00 -2.49823E-23

[各種データ]
ズーム比 12.46
広角 中間 望遠
焦点距離 24.00 75.48 298.96
Fナンバー 2.87 2.87 3.61
全画角2ω 68.57 22.13 5.78
像高Y 15.55 15.55 15.55
レンズ全長 412.02 412.02 412.01

[可変間隔データ]
広角 中間 望遠
d0 無限遠 無限遠 無限遠
d2 37.0929 37.0929 37.0929
d7 6.5600 6.5600 6.5600
d15 1.7400 66.0329 104.0383
d23 105.2585 26.0054 7.1100
d26 6.0500 21.0122 1.9000
BF 41.1258 41.1247 41.1192

広角 中間 望遠
d0 1387.9805 1387.9805 1387.9805
d2 12.6110 12.6110 12.6110
d7 31.0419 31.0419 31.0419
d15 1.7400 66.0329 104.0383
d23 105.2585 26.0054 7.1100
d26 6.0500 21.0122 1.9000
BF 41.1258 41.1247 41.1193

[レンズ群データ]
群 始面 焦点距離
G1 1 137.34
G2 16 -32.95
G3 24 -114.60
G4 27 54.20

【実施例4】

【0060】

図１６は、本発明の実施例４のズームレンズのレンズ構成図である。実施例４のズームレンズは、物体側より順に正パワーの第１レンズ群Ｇ１、負パワーの第２レンズ群Ｇ２、負パワーの第３レンズ群Ｇ３、正パワーの第４レンズ群Ｇ４で構成され、広角端のブリージングの度合Ｂは−１．６％である。

【0061】

第１レンズ群Ｇ１は、負のパワーを有する第１１レンズ群Ｇ１１と、負のパワーを有する第１２レンズ群Ｇ１２と、正のパワーを有する第１３レンズ群Ｇ１３とから成る。第１１レンズ群Ｇ１１は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズから成り、第１２レンズ群Ｇ１２は、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズと、両凹レンズと正レンズから成る接合の負レンズとから成り、第１３レンズ群Ｇ１３は、両凸レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、両凸レンズと、両凸レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとから成る。

【0062】

第２レンズ群Ｇ２は、物体側に非球面形状の凸面を向ける負メニスカスレンズと、両凹レンズと、両凸レンズと、両凹レンズとから成る。第３レンズ群Ｇ３は、両凹レンズと両凸レンズから成る接合の負レンズとから成る。

【0063】

第４レンズ群Ｇ４は、開口絞りＳと、両凸レンズと、両凸レンズと、両凸レンズと両凹レンズの接合から成る接合の負レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズと、両凸レンズと、両凹レンズと、両凸レンズと、両凸レンズとから成る。

【0064】

また、実施例４に係るズームレンズは、無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングに際し、第２レンズ群Ｇ２が、光軸に沿って物体側に移動する。広角端から望遠端への変倍に際して、第１レンズ群Ｇ１と第４レンズ群Ｇ４は固定であり、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔は大きくなり、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔は非線形に変化する。

【0065】

続いて、以下に実施例４に係るズームレンズの諸元値を示す。
数値実施例4
単位：mm
[面データ]
面番号 r d nd vd
物面 ∞ (d0)
1 1194.8340 3.0000 1.51633 64.06
2 163.5369 （ｄ2）
3 -364.1882 3.2000 1.88300 40.80
4 -988.0473 7.7499
5 -217.6429 3.3000 1.77250 49.62
6 385.8968 6.5381 1.80810 22.76
7 -575.8873 （ｄ7）
8 685.2397 13.3917 1.60311 60.64
9 -185.6194 0.1500
10 489.3498 3.0000 2.00069 25.46
11 156.3442 0.1500
12 150.4940 16.8225 1.43700 95.10
13 -277.1989 0.1500
14 174.9212 11.3403 1.49700 81.61
15 -1659.3693 0.1500
16 113.0889 14.5495 1.49700 81.61
17 478.1057 （ｄ17）
18* 142.9915 1.5000 1.81600 46.62
19 39.2958 9.8700
20 -60.4566 1.3000 1.43700 95.10
21 442.9868 0.1500
22 54.6268 8.5000 1.72825 28.32
23 -102.0035 3.4684
24 -49.5488 1.3000 1.77250 49.62
25 135.9574 （ｄ25）
26 -86.9358 1.5000 1.83400 37.34
27 84.5120 4.1800 1.84666 23.78
28 -613.2885 （ｄ28）
29（絞り） ∞ 2.0000
30 296.3861 6.1938 1.58913 61.25
31 -75.6243 0.2000
32 149.0657 4.0478 1.63854 55.45
33 -442.0041 0.2000
34 194.9172 6.8644 1.49700 81.61
35 -67.1529 1.5000 1.90366 31.31
36 8586.5865 0.1500
37 37.0163 9.9665 1.49700 81.61
38 946.2247 27.9198
39 -42.6784 1.0000 1.83481 42.72
40 -78.9172 18.1386
41 117.3945 3.3228 1.92286 18.90
42 -127.1489 1.6496
43 -37.7961 1.0000 2.00330 28.27
44 42.0840 4.4341
45 81.2002 5.4679 1.43700 95.10
46 -62.6934 0.1500
47 59.1877 6.7720 1.59270 35.45
48 -70.8327 41.1385
像面 ∞

[非球面データ]
18面
K 0.00000
A4 7.67513E-07
A6 4.89190E-10
A8 3.00994E-13
A10 1.04587E-15
A12 -9.32849E-18
A14 2.19255E-20
A16 -1.44571E-23

[各種データ]
ズーム比 9.99
広角 中間 望遠
焦点距離 30.00 89.49 299.80
Fナンバー 2.83 2.83 3.54
全画角2ω 56.50 18.88 5.75
像高Y 15.55 15.55 15.55
レンズ全長 412.00 411.99 412.00

[可変間隔データ]
広角 中間 望遠
d0 無限遠 無限遠 無限遠
d2 32.2536 32.2536 32.2536
d7 6.5600 6.5600 6.5600
d17 1.7200 67.7801 106.8000
d25 108.0400 27.0300 7.1100
d28 6.0500 21.0000 1.9000
BF 41.1385 41.1307 41.1396

広角 中間 望遠
d0 1388.0000 1388.0000 1387.9989
d2 13.5592 13.5592 13.5592
d7 25.2544 25.2544 25.2544
d17 1.7200 67.7801 106.8000
d25 108.0400 27.0300 7.1100
d28 6.0500 21.0000 1.9000
BF 41.1385 41.1307 41.1396

[レンズ群データ]
群 始面 焦点距離
G1 1 137.71
G2 18 -38.45
G3 26 -124.67
G4 29 63.23

【0066】

なお、本発明では第１１レンズ群を負のパワーを持つ単レンズで構成しているが、そのレンズの片面あるいは両面を非球面化し球面収差、非点収差等の補正能力を上げる、あるいは回折光学素子を付加し色収差補正能力を上げることも可能である。

【0067】

また、これらの各実施例における条件式の対応値の一覧を示す。

【0068】

[条件式対応値]
[条件式対応値]
条件式／実施例 1 2 3 4
(1) ０．８０＜ｆ１１／ｆ１２＜１４．００ 5.90 1.00 2.75 1.31
(2) −０．７５＜ｆ１／ｆ１１＜−０．０２ -0.12 -0.40 -0.19 -0.37
(3) ０．４５＜ｆｒｔ／ｆｔ 0.56 3.44 1.17 1.84

【符号の説明】

【0069】

Ｇ１ 第１レンズ群
Ｇ２ 第２レンズ群
Ｇ３ 第３レンズ群
Ｇ４ 第４レンズ群
Ｇ１１ 第１１レンズ群
Ｇ１２ 第１２レンズ群
Ｇ１３ 第１３レンズ群
Ｓ 開口絞り
Ｉ 像面

【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】

【図34】

【図35】

【図36】

【図37】

【図38】

【図39】

【図40】

【図41】

【図42】

【図43】

【図44】

【図45】

【図46】

【図47】

【図48】

【図49】

【図50】

【図51】

【図52】