JP2016012118A - ズームレンズおよび撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ズームレンズおよびこのズームレンズを備えた撮像装置において、小型で高い光学性能を持たせつつ、高倍率化と広角化を両立させる。【解決手段】物体側から順に、正、負、正、正、正の５つのレンズ群からなり、変倍の際に、第１，第５レンズ群Ｇ１，Ｇ５が像面に対し固定され、第２，第３，第４レンズ群Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４が互いに間隔を変化させるように移動し、広角端から望遠端への変倍の際に、第２レンズ群Ｇ２は物体側から像面側へ移動し、かつ、第４レンズ群Ｇ４は像面側から物体側へ移動し、広角端から望遠端への変倍の際に、第３レンズ群Ｇ３および第４レンズ群Ｇ４を合成してなる第３４合成レンズ群と、第２レンズ群Ｇ２とはそれぞれの結像倍率が−１倍の点を同時に通り、第３４合成レンズ群は少なくとも１枚の負レンズを含み、下記条件式（１）を満足するものとする。２９＜νｄＧ３４ｎ＜３７ …（１）【選択図】図１

Description

本発明は、デジタルカメラ、ビデオカメラや放送用カメラ、監視用カメラ等の電子カメラに用いられるズームレンズおよびこのズームレンズを備えた撮像装置に関するものである。

テレビカメラ用のズームレンズとして、高性能化のために全体が５群構成となっており、そのうち変倍の際に移動する群が３群で構成されているものとして、特許文献１，２のズームレンズが提案されている。

また、ズーム倍率が比較的高いものとして、全体が４群構成となっており、そのうち変倍の際に移動する群が２群で構成されているものとして、特許文献３，４のズームレンズが提案されている。

特開平７−２４８４４９号公報 特開２００９−１２８４９１号公報 特開２０１０−９１７８８号公報 特開２０１１−３９３９９号公報

通常、高倍率のズームレンズでは、変倍による移動量が増加するのに伴い絞りから前玉までの距離が長くなり、広角化を図ろうとするとレンズ径が大きくなって重量が増加するため、広角化が困難である。

特許文献１，特許文献２では、いずれもズーム倍率をあまり大きくすることができないでいる。また、特許文献３，特許文献４では、大きなズーム倍率は果たせているが、十分な広角化が果たせないでいる。

本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、小型で高い光学性能を持たせつつ、高倍率化と広角化を両立させたズームレンズおよびこのズームレンズを備えた撮像装置を提供することを目的とするものである。

本発明のズームレンズは、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群、負の屈折力を有する第２レンズ群、正の屈折力を有する第３レンズ群、正の屈折力を有する第４レンズ群、正の屈折力を有する第５レンズ群から実質的になり、変倍の際に、第１レンズ群および第５レンズ群が像面に対し固定され、第２レンズ群、第３レンズ群、および第４レンズ群が互いに間隔を変化させるように移動し、広角端から望遠端への変倍の際に、第２レンズ群は物体側から像面側へ移動し、かつ、第４レンズ群は像面側から物体側へ移動し、広角端から望遠端への変倍の際に、第３レンズ群および第４レンズ群を合成してなる第３４合成レンズ群と、第２レンズ群とはそれぞれの結像倍率が−１倍の点を同時に通り、第３４合成レンズ群は少なくとも１枚の負レンズを含み、下記条件式（１）を満足することを特徴とする。
２９＜νｄＧ３４ｎ＜３７ …（１）
ただし、νｄＧ３４ｎ：第３４合成レンズ群の全ての負レンズのｄ線に対するアッベ数の平均値とする。

なお、下記条件式（１−１）を満足すればより好ましい。
２９．５＜νｄＧ３４ｎ＜３６ …（１−１）

本発明のズームレンズにおいて、第１レンズ群は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１１レンズ、正の屈折力を有する第１２レンズ、正の屈折力を有する第１３レンズ、正の屈折力を有する第１４レンズ、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズである第１５レンズから実質的になり、下記条件式（２），（３）をともに満足することが好ましく、下記条件式（２−１）および／または（３−１）を満足すればより好ましい。
１．７５＜ｎｄＬ１１ …（２）
１．８０＜ｎｄＬ１１ …（２−１）
νｄＬ１１＜４５ …（３）
νｄＬ１１＜４０ …（３−１）
ただし、ｎｄＬ１１：第１１レンズのｄ線に対する屈折率、νｄＬ１１：第１１レンズのｄ線に対するアッベ数とする。

また、第３４合成レンズ群の結像倍率が−１倍となる点よりも広角側において、第３レンズ群と第４レンズ群の間隔が最大となることが好ましい。

また、望遠端において第３レンズ群と第４レンズ群の間隔が最小となることが好ましい。

また、広角端よりも望遠端の方が、第２レンズ群と第３レンズ群の間隔が狭くなることが好ましい。

また、第３レンズ群内に非球面が少なくとも１面以上設けられていることが好ましい。

また、第４レンズ群内に非球面が少なくとも１面以上設けられていることが好ましい。

また、第２レンズ群の最も物体側の負レンズを第２１レンズとしたとき、下記条件式（４）を満足することが好ましく、下記条件式（４−１）を満足すればより好ましい。
２５＜νｄ２１＜４５ …（４）
２８＜νｄ２１＜４０ …（４−１）
ただし、νｄ２１：第２１レンズのｄ線に対するアッベ数とする。

本発明の撮像装置は、上記記載の本発明のズームレンズを備えたものである。

なお、上記「〜から実質的になる」とは、構成要素として挙げたもの以外に、実質的にパワーを有さないレンズ、絞りやマスクやカバーガラスやフィルタ等のレンズ以外の光学要素、レンズフランジ、レンズバレル、撮像素子、手ぶれ補正機構等の機構部分、等を含んでもよいことを意図するものである。

また、上記のレンズの面形状や屈折力の符号は、非球面が含まれている場合は近軸領域で考えるものとする。

本発明のズームレンズは、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群、負の屈折力を有する第２レンズ群、正の屈折力を有する第３レンズ群、正の屈折力を有する第４レンズ群、正の屈折力を有する第５レンズ群から実質的になり、変倍の際に、第１レンズ群および第５レンズ群が像面に対し固定され、第２レンズ群、第３レンズ群、および第４レンズ群が互いに間隔を変化させるように移動し、広角端から望遠端への変倍の際に、第２レンズ群は物体側から像面側へ移動し、かつ、第４レンズ群は像面側から物体側へ移動し、広角端から望遠端への変倍の際に、第３レンズ群および第４レンズ群を合成してなる第３４合成レンズ群と、第２レンズ群とはそれぞれの結像倍率が−１倍の点を同時に通り、第３４合成レンズ群は少なくとも１枚の負レンズを含み、下記条件式（１）を満足するものとしたので、小型で高い光学性能を持たせつつ、高倍率化と広角化を両立させたズームレンズとすることができる。
２９＜νｄＧ３４ｎ＜３７ …（１）

また、本発明の撮像装置は、本発明のズームレンズを備えているため、装置を小型化することができ、また高画質で高倍率かつ広角の画像を取得することができる。

本発明の一実施形態にかかるズームレンズ（実施例１と共通）のレンズ構成を示す断面図 本発明の一実施形態にかかるズームレンズ（実施例１と共通）の光路図 本発明の実施例２のズームレンズのレンズ構成を示す断面図 本発明の実施例２のズームレンズの光路図 本発明の実施例３のズームレンズのレンズ構成を示す断面図 本発明の実施例３のズームレンズの光路図 本発明の実施例４のズームレンズのレンズ構成を示す断面図 本発明の実施例４のズームレンズの光路図 本発明の実施例５のズームレンズのレンズ構成を示す断面図 本発明の実施例５のズームレンズの光路図 本発明の実施例６のズームレンズのレンズ構成を示す断面図 本発明の実施例６のズームレンズの光路図 本発明の実施例７のズームレンズのレンズ構成を示す断面図 本発明の実施例７のズームレンズの光路図 本発明の実施例８のズームレンズのレンズ構成を示す断面図 本発明の実施例８のズームレンズの光路図 本発明の実施例９のズームレンズのレンズ構成を示す断面図 本発明の実施例９のズームレンズの光路図 本発明の実施例１のズームレンズの各収差図 本発明の実施例２のズームレンズの各収差図 本発明の実施例３のズームレンズの各収差図 本発明の実施例４のズームレンズの各収差図 本発明の実施例５のズームレンズの各収差図 本発明の実施例６のズームレンズの各収差図 本発明の実施例７のズームレンズの各収差図 本発明の実施例８のズームレンズの各収差図 本発明の実施例９のズームレンズの各収差図 本発明の実施形態にかかる撮像装置の概略構成図

以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の一実施形態にかかるズームレンズのレンズ構成を示す断面図、図２は上記ズームレンズの光路図である。図１および図２に示す構成例は、後述の実施例１のズームレンズの構成と共通である。図１および図２においては、左側が物体側、右側が像面側であり、図示されている開口絞りＳｔは必ずしも大きさや形状を表すものではなく、光軸Ｚ上の位置を示すものである。また、図２の光路図では、軸上光束ｗａおよび最大画角の光束ｗｂ、変倍の際の各レンズ群の移動軌跡（図中の矢印線）、結像倍率が−１倍の点（図中の水平の点線）を合わせて示している。

図１に示すように、このズームレンズは、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４、開口絞りＳｔ、正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５から構成されている。

このズームレンズを撮像装置に適用する際には、レンズを装着するカメラ側の構成に応じて、光学系と像面Ｓｉｍの間にカバーガラス、プリズム、赤外線カットフィルタやローパスフィルタなどの各種フィルタを配置することが好ましいため、図１および図２では、これらを想定した平行平面板状の光学部材ＰＰ１〜ＰＰ３をレンズ系と像面Ｓｉｍとの間に配置した例を示している。

また、変倍の際に、第１レンズ群Ｇ１および第５レンズ群Ｇ５が像面Ｓｉｍに対し固定され、第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３、および第４レンズ群Ｇ４が互いに間隔を変化させるように移動し、広角端から望遠端への変倍の際に、第２レンズ群Ｇ２は物体側から像面側へ移動し、かつ、第４レンズ群Ｇ４は像面側から物体側へ移動し、広角端から望遠端への変倍の際に、第３レンズ群Ｇ３および第４レンズ群Ｇ４を合成してなる第３４合成レンズ群と、第２レンズ群Ｇ２とはそれぞれの結像倍率が−１倍の点を同時に通るように構成されている。

このズームレンズは、変倍に作用する第２レンズ群Ｇ２に対し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４で変倍に伴う像面変動を補正しており、また第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４を相対的に移動させるため、変倍の際の像面の変動の補正とともに、変倍の際の球面収差およびコマ収差の変動を良好に補正することが可能となっている。

また、広角端から望遠端への変倍の際に、第３レンズ群Ｇ３および第４レンズ群Ｇ４を合成してなる第３４合成レンズ群と、第２レンズ群Ｇ２とはそれぞれの結像倍率が−１倍の点を同時に通るようにすることで、コンパクトでありながらも、収差の変動を良好に抑えた、高倍率のズームレンズを実現することが可能となっている。

また、第３４合成レンズ群は少なくとも１枚の負レンズを含み、下記条件式（１）を満足するように構成されている。条件式（１）の下限以下とならないようにすることで、第４レンズ群Ｇ４での色収差を良好に補正することができる。また、条件式（１）の上限以上とならないようにすることで、球面収差およびコマ収差を良好に補正することができる。すなわち、条件式（１）を満足することで、変倍の際に望遠側で発生する軸上色収差を良好に補正しつつ、変倍の際の球面収差およびコマ収差を良好に補正することができるので、ズーム全域で収差の変動を良好に抑えた、高倍率のズームレンズを実現することが可能となっている。なお、下記条件式（１−１）を満足するものとすれば、より良好な特性とすることができる。
２９＜νｄＧ３４ｎ＜３７ …（１）
２９．５＜νｄＧ３４ｎ＜３６ …（１−１）
ただし、νｄＧ３４ｎ：第３４合成レンズ群の全ての負レンズのｄ線に対するアッベ数の平均値とする。

本実施形態のズームレンズにおいて、第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１１レンズＬ１１、正の屈折力を有する第１２レンズＬ１２、正の屈折力を有する第１３レンズＬ１３、正の屈折力を有する第１４レンズＬ１４、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズである第１５レンズＬ１５から構成されるとともに、下記条件式（２），（３）をともに満足することが好ましい。第１レンズ群Ｇ１を上記のような構成とすることで、重量の増加を抑えることができる。また、条件式（２），（３）をともに満足させることで、ズーム全域で色収差を抑えつつ球面収差およびコマ収差を良好に補正することができる。なお、下記条件式（２−１）および／または（３−１）を満足するものとすれば、より良好な特性とすることができる。
１．７５＜ｎｄＬ１１ …（２）
１．８０＜ｎｄＬ１１ …（２−１）
νｄＬ１１＜４５ …（３）
νｄＬ１１＜４０ …（３−１）
ただし、ｎｄＬ１１：第１１レンズのｄ線に対する屈折率、νｄＬ１１：第１１レンズのｄ線に対するアッベ数とする。

また、第３４合成レンズ群の結像倍率が−１倍となる点よりも広角側において、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４の間隔が最大となることが好ましい。第３４合成レンズ群の結像倍率が−１倍となる点よりも広角側で、最も物体側の第１１レンズＬ１１における光線高が高くなるため、この範囲で第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４の間隔が最大となるように構成することで、広角化に有利となる。

また、望遠端において第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４の間隔が最小となることが好ましい。望遠端において第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４が接近するため、このように望遠端で第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４の間隔が最小となるように構成することで、高倍率化に有利となる。

また、広角端よりも望遠端の方が、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の間隔が狭くなることが好ましい。このような構成とすることで、高倍率化に有利となる。

また、第３レンズ群Ｇ３内に非球面が少なくとも１面以上設けられていることが好ましい。このように第３レンズ群Ｇ３内に非球面を１面以上採用することで、球面収差やコマ収差の補正をより効果的なものとすることが可能となる。また、変倍の際に第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４の間隔を変化させたことによる効果をより向上させることができる。

また、第４レンズ群Ｇ４内に非球面が少なくとも１面以上設けられていることが好ましい。このように変倍の際に移動する群の中で最も像面側にある第４レンズ群Ｇ４内に非球面を１面以上採用することで、ズーム全域での球面収差を良好に補正することが可能となる。

また、第２レンズ群Ｇ２の最も物体側の負レンズを第２１レンズとしたとき、下記条件式（４）を満足することが好ましい。条件式（４）の下限以下とならないようにすることで、変倍時の１次倍率色収差、１次軸上色収差の変動を抑えることができる。条件式（４）の上限以上とならないようにすることで、望遠端での２次軸上色収差を補正した際に第１レンズ群Ｇ１で発生する広角端での２次倍率色収差を補正でき、望遠端の２次軸上色収差、望遠端の倍率色収差、広角端の２次倍率色収差をバランス良く補正することができる。なお、下記条件式（４−１）を満足するものとすれば、より良好な特性とすることができる。
２５＜νｄ２１＜４５ …（４）
２８＜νｄ２１＜４０ …（４−１）
ただし、νｄ２１：第２１レンズのｄ線に対するアッベ数とする。

また、図１および図２に示す例では、レンズ系と像面Ｓｉｍとの間に光学部材ＰＰを配置した例を示したが、ローパスフィルタや特定の波長域をカットするような各種フィルタ等をレンズ系と像面Ｓｉｍとの間に配置する代わりに、各レンズの間にこれらの各種フィルタを配置してもよく、あるいは、いずれかのレンズのレンズ面に、各種フィルタと同様の作用を有するコートを施してもよい。

次に、本発明のズームレンズの数値実施例について説明する。
まず、実施例１のズームレンズについて説明する。実施例１のズームレンズのレンズ構成を示す断面図を図１に示す。また、実施例１のズームレンズの光路図を図２に示す。なお、図１，２および後述の実施例２〜９に対応した図３〜１８においては、左側が物体側、右側が像面側であり、図示されている開口絞りＳｔは必ずしも大きさや形状を表すものではなく、光軸Ｚ上の位置を示すものである。また、光路図においては、軸上光束ｗａおよび最大画角の光束ｗｂ、変倍の際の各レンズ群の移動軌跡（図中の矢印線）、結像倍率が−１倍の点（図中の水平の点線）を合わせて示している。

実施例１のズームレンズは、第１レンズ群Ｇ１についてレンズＬ１１〜Ｌ１５の５枚のレンズから構成し、第２レンズ群Ｇ２についてレンズＬ２１〜Ｌ２６の６枚のレンズから構成し、第３レンズ群Ｇ３について１枚のレンズＬ３１から構成し、第４レンズ群Ｇ４についてレンズＬ４１〜Ｌ４４の４枚のレンズから構成し、第５レンズ群Ｇ５についてレンズＬ５１〜Ｌ６３の１３枚のレンズから構成したものである。

実施例１のズームレンズの基本レンズデータを表１に、諸元に関するデータを表２に、変化する面間隔に関するデータを表３に、非球面係数に関するデータを表４に示す。以下では、表中の記号の意味について、実施例１のものを例にとり説明するが、実施例２〜９についても基本的に同様である。

表１のレンズデータにおいて、面番号の欄には最も物体側の構成要素の面を１番目として像面側に向かうに従い順次増加する面番号を示し、曲率半径の欄には各面の曲率半径を示し、面間隔の欄には各面とその次の面との光軸Ｚ上の間隔を示す。また、ｎｄの欄には各光学要素のｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対する屈折率を示し、νｄの欄には各光学要素のｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対するアッベ数を示し、θｇ，ｆの欄には各光学要素の部分分散比を示す。

なお、部分分散比θｇ，ｆは下記式で表される。
θｇ，ｆ＝（Ｎｇ−ＮＦ）／（ＮＦ−ＮＣ）
ただし、Ｎｇ：ｇ線に対する屈折率、ＮＦ：Ｆ線に対する屈折率、ＮＣ：Ｃ線に対する屈折率とする。

ここで、曲率半径の符号は、面形状が物体側に凸の場合を正、像面側に凸の場合を負としている。基本レンズデータには、開口絞りＳｔ、光学部材ＰＰ１〜ＰＰ３も含めて示している。開口絞りＳｔに相当する面の面番号の欄には面番号とともに（絞り）という語句を記載している。また、表１のレンズデータにおいて、変倍の際に間隔が変化する面間隔の欄にはそれぞれＤＤ[面番号]と記載している。このＤＤ[面番号]に対応する数値は表３に示している。

表２の諸元に関するデータに、ズーム倍率、焦点距離ｆ´、バックフォーカスＢｆ´、Ｆ値ＦＮｏ．、全画角２ωの値を示す。

基本レンズデータ、諸元に関するデータ、および変化する面間隔に関するデータにおいて、角度の単位としては度を用い、長さの単位としてはｍｍを用いているが、光学系は比例拡大又は比例縮小しても使用可能なため他の適当な単位を用いることもできる。

表１のレンズデータでは、非球面の面番号に＊印を付しており、非球面の曲率半径として近軸の曲率半径の数値を示している。表４の非球面係数に関するデータには、非球面の面番号と、これら非球面に関する非球面係数を示す。非球面係数は、下記式で表される非球面式における各係数ＫＡ、Ａｍ（ｍ＝３…２０）の値である。
Ｚｄ＝Ｃ・ｈ^２／｛１＋（１−ＫＡ・Ｃ^２・ｈ^２）^１/２｝＋ΣＡｍ・ｈ^ｍ
ただし、
Ｚｄ：非球面深さ（高さｈの非球面上の点から、非球面頂点が接する光軸に垂直な平面に

下ろした垂線の長さ）
ｈ：高さ（光軸からの距離）
Ｃ：近軸曲率半径の逆数
ＫＡ、Ａｍ：非球面係数（ｍ＝３…２０）

実施例１のズームレンズの各収差図を図１９に示す。なお、図１９中の上段左側から順に広角端での球面収差、正弦条件違反量、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示し、図１９中の中段左側から順に中間位置での球面収差、正弦条件違反量、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示し、図１９中の下段左側から順に望遠端での球面収差、正弦条件違反量、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す。これらの収差図は、物体距離を無限遠としたときの状態を示す。球面収差、正弦条件違反量、非点収差、歪曲収差を表す各収差図には、ｄ線（波長５８７．６ｎｍ）を基準波長とした収差を示す。球面収差図にはｄ線（波長５８７．６ｎｍ），Ｃ線(波長６５６．３ｎｍ) ，Ｆ線(波長４８６．１ｎｍ) ，ｇ線(波長４３５．８ｎｍ)についての収差をそれぞれ実線，長破線，短破線，灰色の実線で示す。非点収差図にはサジタル方向，タンジェンシャル方向の収差をそれぞれ実線と短破線で示す。倍率色収差図にはＣ線(波長６５６．３ｎｍ) ，Ｆ線(波長４８６．１ｎｍ) ，ｇ線(波長４３５．８ｎｍ)についての収差をそれぞれ長破線，短破線，灰色の実線で示す。なお、球面収差および正弦条件違反量を表す収差図のＦＮｏ．はＦ値、その他の収差図のωは半画角を意味する。

次に、実施例２のズームレンズについて説明する。実施例２のズームレンズのレンズ構成を示す断面図を図３に、光路図を図４に示す。実施例２のズームレンズは、実施例１のズームレンズと比較し、第４レンズ群Ｇ４についてレンズＬ４１〜Ｌ４５の５枚のレンズから構成し、第５レンズ群Ｇ５についてレンズＬ５１〜Ｌ６４の１４枚のレンズから構成した点が異なるものである。また、実施例２のズームレンズの基本レンズデータを表５に、諸元に関するデータを表６に、変化する面間隔に関するデータを表７に、非球面係数に関するデータを表８に、各収差図を図２０に示す。

次に、実施例３のズームレンズについて説明する。実施例３のズームレンズのレンズ構成を示す断面図を図５に、光路図を図６に示す。実施例３のズームレンズは、実施例２のズームレンズと同じレンズ枚数構成である。また、実施例３のズームレンズの基本レンズデータを表９に、諸元に関するデータを表１０に、変化する面間隔に関するデータを表１１に、非球面係数に関するデータを表１２に、各収差図を図２１に示す。

次に、実施例４のズームレンズについて説明する。実施例４のズームレンズのレンズ構成を示す断面図を図７に、光路図を図８に示す。実施例４のズームレンズは、実施例２のズームレンズと同じレンズ枚数構成である。また、実施例４のズームレンズの基本レンズデータを表１３に、諸元に関するデータを表１４に、変化する面間隔に関するデータを表１５に、非球面係数に関するデータを表１６に、各収差図を図２２に示す。

次に、実施例５のズームレンズについて説明する。実施例５のズームレンズのレンズ構成を示す断面図を図９に、光路図を図１０に示す。実施例５のズームレンズは、実施例２のズームレンズと比較し、第３レンズ群Ｇ３についてレンズＬ３１〜Ｌ３３の３枚のレンズから構成し、第４レンズ群Ｇ４についてレンズＬ４１〜Ｌ４３の３枚のレンズから構成した点が異なるものである。また、実施例５のズームレンズの基本レンズデータを表１７に、諸元に関するデータを表１８に、変化する面間隔に関するデータを表１９に、非球面係数に関するデータを表２０に、各収差図を図２３に示す。

次に、実施例６のズームレンズについて説明する。実施例６のズームレンズのレンズ構成を示す断面図を図１１に、光路図を図１２に示す。実施例６のズームレンズは、実施例１のズームレンズと比較し、第４レンズ群Ｇ４についてレンズＬ４１〜Ｌ４５の５枚のレンズから構成した点が異なるものである。また、実施例６のズームレンズの基本レンズデータを表２１に、諸元に関するデータを表２２に、変化する面間隔に関するデータを表２３に、非球面係数に関するデータを表２４に、各収差図を図２４に示す。

次に、実施例７のズームレンズについて説明する。実施例７のズームレンズのレンズ構成を示す断面図を図１３に、光路図を図１４に示す。実施例７のズームレンズは、実施例６のズームレンズと同じレンズ枚数構成である。また、実施例７のズームレンズの基本レンズデータを表２５に、諸元に関するデータを表２６に、変化する面間隔に関するデータを表２７に、非球面係数に関するデータを表２８に、各収差図を図２５に示す。

次に、実施例８のズームレンズについて説明する。実施例８のズームレンズのレンズ構成を示す断面図を図１５に、光路図を図１６に示す。実施例８のズームレンズは、実施例６のズームレンズと同じレンズ枚数構成である。また、実施例８のズームレンズの基本レンズデータを表２９に、諸元に関するデータを表３０に、変化する面間隔に関するデータを表３１に、非球面係数に関するデータを表３２に、各収差図を図２６に示す。

次に、実施例９のズームレンズについて説明する。実施例９のズームレンズのレンズ構成を示す断面図を図１７に、光路図を図１８に示す。実施例９のズームレンズは、実施例６のズームレンズと同じレンズ枚数構成である。また、実施例９のズームレンズの基本レンズデータを表３３に、諸元に関するデータを表３４に、変化する面間隔に関するデータを表３５に、非球面係数に関するデータを表３６に、各収差図を図２７に示す。

実施例１〜９のズームレンズの条件式（１）〜（４）に対応する値を表３７に示す。なお、全実施例ともｄ線を基準波長としており、下記の表３７に示す値はこの基準波長におけるものである。

以上のデータから、実施例１〜９のズームレンズは全て、条件式（１）〜（４）を満たしており、小型で高い光学性能を持たせつつ、７７倍以上の高倍率化と広角端の全画角が少なくとも６５°以上の広角化を両立させたズームレンズであることが分かる。

次に、本発明の実施形態にかかる撮像装置について説明する。図２８に、本発明の実施形態の撮像装置の一例として、本発明の実施形態のズームレンズを用いた撮像装置の概略構成図を示す。なお、図２８では各レンズ群を概略的に示している。この撮像装置としては、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の固体撮像素子を記録媒体とするビデオカメラや電子スチルカメラ等を挙げることができる。

図２８に示す撮像装置１０は、ズームレンズ１と、ズームレンズ１の像面側に配置されたローパスフィルタ等の機能を有するフィルタ６と、フィルタ６の像面側に配置された撮像素子７と、信号処理回路８とを備えている。撮像素子７はズームレンズ１により形成される光学像を電気信号に変換するものであり、例えば、撮像素子７としては、ＣＣＤやＣＭＯＳ等を用いることができる。撮像素子７は、その撮像面がズームレンズ１の像面に一致するように配置される。

ズームレンズ１により撮像された像は撮像素子７の撮像面上に結像し、その像に関する撮像素子７からの出力信号が信号処理回路８にて演算処理され、表示装置９に像が表示される。

以上、実施形態および実施例を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施形態および実施例に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、各レンズ成分の曲率半径、面間隔、屈折率、アッベ数等の値は、上記各数値実施例で示した値に限定されず、他の値をとり得るものである。

１ ズームレンズ
６ フィルタ
７ 撮像素子
８ 信号処理回路
９ 表示装置
１０ 撮像装置
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
Ｇ５ 第５レンズ群
ＰＰ１〜ＰＰ３ 光学部材
Ｌ１１〜Ｌ６４ レンズ
Ｓｉｍ 像面
Ｓｔ 絞り
ｗａ 軸上光束
ｗｂ 最大画角の光束
Ｚ 光軸

Claims (12)

1. 物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群、負の屈折力を有する第２レンズ群、正の屈折力を有する第３レンズ群、正の屈折力を有する第４レンズ群、正の屈折力を有する第５レンズ群から実質的になり、
   変倍の際に、前記第１レンズ群および前記第５レンズ群が像面に対し固定され、前記第２レンズ群、前記第３レンズ群、および前記第４レンズ群が互いに間隔を変化させるように移動し、
   広角端から望遠端への変倍の際に、前記第２レンズ群は物体側から像面側へ移動し、かつ、前記第４レンズ群は像面側から物体側へ移動し、
   広角端から望遠端への変倍の際に、前記第３レンズ群および前記第４レンズ群を合成してなる第３４合成レンズ群と、前記第２レンズ群とはそれぞれの結像倍率が−１倍の点を同時に通り、
   前記第３４合成レンズ群は少なくとも１枚の負レンズを含み、
   下記条件式（１）を満足する
   ことを特徴とするズームレンズ。
   ２９＜νｄＧ３４ｎ＜３７ …（１）
   ただし、
   νｄＧ３４ｎ：前記第３４合成レンズ群の全ての負レンズのｄ線に対するアッベ数の平均値
2. 前記第１レンズ群は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１１レンズ、正の屈折力を有する第１２レンズ、正の屈折力を有する第１３レンズ、正の屈折力を有する第１４レンズ、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズである第１５レンズから実質的になり、
   下記条件式（２），（３）をともに満足する
   請求項１記載のズームレンズ。
   １．７５＜ｎｄＬ１１ …（２）
   νｄＬ１１＜４５ …（３）
   ただし、
   ｎｄＬ１１：前記第１１レンズのｄ線に対する屈折率
   νｄＬ１１：前記第１１レンズのｄ線に対するアッベ数
3. 前記第３４合成レンズ群の結像倍率が−１倍となる点よりも広角側において、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群の間隔が最大となる
   請求項１または２記載のズームレンズ。
4. 望遠端において前記第３レンズ群と前記第４レンズ群の間隔が最小となる
   請求項１から３のいずれか１項記載のズームレンズ。
5. 広角端よりも望遠端の方が、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の間隔が狭くなる
   請求項１から４のいずれか１項記載のズームレンズ。
6. 前記第３レンズ群内に非球面が少なくとも１面以上設けられている
   請求項１から５のいずれか１項記載のズームレンズ。
7. 前記第４レンズ群内に非球面が少なくとも１面以上設けられている
   請求項１から６のいずれか１項記載のズームレンズ。
8. 前記第２レンズ群の最も物体側の負レンズを第２１レンズとしたとき、
   下記条件式（４）を満足する
   請求項１から７のいずれか１項記載のズームレンズ。
   ２５＜νｄ２１＜４５ …（４）
   ただし、
   νｄ２１：前記第２１レンズのｄ線に対するアッベ数
9. 下記条件式（１−１）を満足する
   請求項１記載のズームレンズ。
   ２９．５＜νｄＧ３４ｎ＜３６ …（１−１）
10. 下記条件式（２−１）および／または（３−１）を満足する
    請求項２記載のズームレンズ。
    １．８０＜ｎｄＬ１１ …（２−１）
    νｄＬ１１＜４０ …（３−１）
11. 下記条件式（４−１）を満足する
    請求項８記載のズームレンズ。
    ２８＜νｄ２１＜４０ …（４−１）
12. 請求項１から１１のいずれか１項記載のズームレンズを備えた撮像装置。