JP2016173482A

JP2016173482A - ズームレンズおよび撮像装置

Info

Publication number: JP2016173482A
Application number: JP2015053564A
Authority: JP
Inventors: 賢米澤; Ken Yonezawa; 信明遠山; Nobuaki Toyama
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2015-03-17
Filing date: 2015-03-17
Publication date: 2016-09-29
Anticipated expiration: 2035-03-17
Also published as: US20160274341A1; JP6284893B2; CN105988203A; US9746667B2; CN105988203B

Abstract

【課題】小型で、色収差が良好に補正された高性能な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。【解決手段】物体側から順に、変倍時固定の正の第１レンズ群Ｇ１、変倍時に移動する少なくとも３つの移動レンズ群、最も像側に配置され変倍時固定の正の最終レンズ群から実質的になり、上記少なくとも３つの移動レンズ群は、物体側から順に、正のレンズ群、負のレンズ群、負のレンズ群を有し、第１レンズ群Ｇ１は、少なくとも２枚の負レンズを有し、最も物体側の負レンズは物体側に凸面を向けたメニスカス形状を有し、２枚目以降の負レンズの内少なくとも１枚の負レンズである第１ｎレンズは所定の条件式（１），（２）を満足するものとする。【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。

放送用カメラや映画用カメラでは、合焦による画角の変化を嫌うため、ズームレンズの第１レンズ群について、合焦の際に固定されている負の屈折力を有する第１ａレンズ群、正の屈折力を有する第１ｂレンズ群、正の屈折力を有する第１ｃレンズ群に分割し、第１ｂレンズ群を移動させることにより合焦を行う方式を取る事が多い。このような方式のズームレンズとして、特許文献１〜３のズームレンズが提案されている。

特許第５６１５１４３号公報特開２０１２−０１３８１７号公報特開２０１４−０１６５０８号公報

しかしながら、特許文献１〜３のレンズはいずれも第１レンズ群がイメージサイズに対して非常に大きいという問題がある。また、特許文献１のレンズは全長が長く、全長を短くするためには第１レンズ群のパワーを上げる必要があり、それに伴い色収差補正が不足するという問題がある。また、特許文献２，３のレンズは全て、色収差の補正が不十分である。近年は、可搬型の放送用レンズの要求が増しており、大きなイメージサイズに対して、小型で、色収差が良好に補正された高性能なレンズが求められている。

本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、小型で、色収差が良好に補正された高性能な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、変倍の際に固定されている正の屈折力を有する第１レンズ群、変倍の際に隣接する群との光軸方向の間隔を変化させて移動する少なくとも３つの移動レンズ群、最も像側に配置され変倍の際に固定されている正の屈折力を有する最終レンズ群から実質的になり、上記少なくとも３つの移動レンズ群は、物体側から順に、正の屈折力を有するレンズ群、負の屈折力を有するレンズ群、負の屈折力を有するレンズ群を有し、第１レンズ群は、少なくとも２枚の負レンズを有し、最も物体側の負レンズは物体側に凸面を向けたメニスカス形状を有し、２枚目以降の負レンズの内少なくとも１枚の負レンズである第１ｎレンズは下記条件式（１），（２）を満足することを特徴とする。
６２＜νｄｎ …（１）
０．６４＜θｇＦｎ＋０．００１６２５×νｄｎ＜０．７ …（２）
ただし、
νｄｎ：第１ｎレンズのｄ線に対するアッベ数
θｇＦｎ：第１ｎレンズの部分分散比

ここで、「上記少なくとも３つの移動レンズ群は、物体側から順に、正の屈折力を有するレンズ群、負の屈折力を有するレンズ群、負の屈折力を有するレンズ群を有し、…」とは、正の屈折力を有するレンズ群、負の屈折力を有するレンズ群、負の屈折力を有するレンズ群の３つの移動レンズ群の固まりの像側に他のレンズ群を有するものだけでなく、上記３つの移動レンズ群の固まりの物体側や間に他のレンズ群を有するものも含むことを意味する。

なお、下記条件式（１−１）, （１−２），（２−１）のいずれか一つあるいは全てを満足することが好ましい。
７０＜νｄｎ …（１−１）
７０＜νｄｎ＜１００ …（１−２）
０．６５＜θｇＦｎ＋０．００１６２５×νｄｎ＜０．６９ …（２−１）

本発明のズームレンズにおいて、第１レンズ群は、第１ｎレンズおよび正の屈折力を有する第１ｐレンズが物体側からこの順に接合された接合レンズを有し、下記条件式（３），（４）を満足することが好ましい。なお、下記条件式（３−１）および／または（４−１）を満足することがより好ましい。
νｄｐ＜４０ …（３）
２０＜νｄｐ＜３８ …（３−１）
０．６２＜θｇＦｐ＋０．００１６２５×νｄｐ＜０．６７ …（４）
０．６３＜θｇＦｐ＋０．００１６２５×νｄｐ＜０．６６ …（４−１）
ただし、
νｄｐ：第１ｐレンズのｄ線に対するアッベ数
θｇＦｐ：第１ｐレンズの部分分散比

また、第１レンズ群は、物体側から順に、合焦の際に固定されている負の屈折力を有する第１ａレンズ群、合焦の際に隣接する群との光軸方向の間隔を変化させて移動する正の屈折力を有する第１ｂレンズ群、正の屈折力を有する第１ｃレンズ群から実質的になり、第１ｎレンズは、第１ａレンズ群に含まれることが好ましい。

この場合、下記条件式（５）を満足することが好ましい。なお、下記条件式（５−１）を満足することがより好ましい。
１＜ｆ１ｎ／ｆ１ａ＜２ …（５）
１．１＜ｆ１ｎ／ｆ１ａ＜１．８ …（５−１）
ただし、
ｆ１ｎ：第１ｎレンズのｄ線に対する焦点距離
ｆ１ａ：第１ａレンズ群のｄ線に対する焦点距離

また、第１ａレンズ群は、物体側から順に、２つの負レンズ、第１ｎレンズおよび正の屈折力を有する第１ｐレンズが物体側からこの順に接合された接合レンズから実質的になることが好ましい。

また、第１ｃレンズ群は、合焦の際に固定されたものとしてもよいし、合焦の際に第１ｂレンズ群とは異なる軌跡で移動するものとしてもよい。

本発明のズームレンズにおいては、下記条件式（６）を満足することが好ましい。なお、下記条件式（６−１）を満足することがより好ましい。
１．２＜ｆｔ／ｆ１＜２ …（６）
１．３＜ｆｔ／ｆ１＜１．８ …（６−１）
ただし、
ｆｔ：望遠端における全系の焦点距離
ｆ１：第１レンズ群の焦点距離

また、下記条件式（７）を満足することが好ましい。なお、下記条件式（７−１）を満足することがより好ましい。
ｆｗ／ｆｐ＜０．１５ …（７）
０．０２＜ｆｗ／ｆｐ＜０．１ …（７−１）
ただし、
ｆｗ：広角端における全系の焦点距離
ｆｐ：最も物体側の正の屈折力を有する移動レンズ群の焦点距離

また、ズームレンズが有する移動レンズ群は、物体側から順に、正の屈折力を有する第２レンズ群、負の屈折力を有する第３レンズ群、負の屈折力を有する第４レンズ群から実質的になるものとしてもよいし、物体側から順に、正の屈折力を有する第２レンズ群、負の屈折力を有する第３レンズ群、負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るものとしてもよい。

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、変倍の際に固定されている正の屈折力を有する第１レンズ群、変倍の際に隣接する群との光軸方向の間隔を変化させて移動する少なくとも３つの移動レンズ群、最も像側に配置され変倍の際に固定されている正の屈折力を有する最終レンズ群から実質的になり、上記少なくとも３つの移動レンズ群は、物体側から順に、正の屈折力を有するレンズ群、負の屈折力を有するレンズ群、負の屈折力を有するレンズ群を有し、第１レンズ群は、少なくとも２枚の負レンズを有し、最も物体側の負レンズは物体側に凸面を向けたメニスカス形状を有し、２枚目以降の負レンズの内少なくとも１枚の負レンズである第１ｎレンズは下記条件式（１），（２）を満足するものとしたので、小型で、色収差が良好に補正された高性能なズームレンズとすることができる。
６２＜νｄｎ …（１）
０．６４＜θｇＦｎ＋０．００１６２５×νｄｎ＜０．７ …（２）

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、装置を小型化できるとともに、高画質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である。図１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１では、変倍の際の各レンズ群の移動軌跡、軸上光束ｗａおよび最大画角の光束ｗｂを合わせて示している。

本実施形態のズームレンズは、物体側から順に、変倍の際に固定されている正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１、変倍の際に隣接する群との光軸方向の間隔を変化させて移動する少なくとも３つの移動レンズ群、最も像側に配置され変倍の際に固定されている正の屈折力を有する最終レンズ群から実質的に構成される。図１では、変倍の際に固定されている正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１、変倍の際に隣接する群との光軸方向の間隔を変化させて移動する第２レンズ群Ｇ２〜第４レンズ群Ｇ４（移動レンズ群）、最も像側に配置され変倍の際に固定されている正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５（最終レンズ群）から構成された例を示している。なお、第１レンズ群Ｇ１はレンズＬ１ａ〜Ｌ１ｊの１０枚のレンズから構成され、第２レンズ群Ｇ２はレンズＬ２ａから構成され、第３レンズ群Ｇ３はレンズＬ３ａ〜Ｌ３ｅの５枚のレンズから構成され、第４レンズ群Ｇ４はレンズＬ４ａ，Ｌ４ｂの２枚のレンズから構成され、第５レンズ群Ｇ５はレンズＬ５ａ〜Ｌ５ｌの１２枚のレンズ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では、これらを想定した平行平面板状の光学部材ＰＰ１，ＰＰ２をレンズ系と像面Ｓｉｍとの間に配置した例を示している。

このように、最も物体側のレンズ群を正の屈折力を有するものとすることにより、レンズ系全長の短縮が可能となり、小型化に有利となる。また、最も像側のレンズ群を正の屈折力を有するものとすることにより、軸外光線の主光線が像面Ｓｉｍへ入射する入射角が大きくなるのを抑制することができるため、シェーディングを抑制することができる。さらに、変倍の際に最も物体側のレンズ群と最も像側のレンズ群が固定されておりレンズ系全長が変化しないため、変倍の際の重心変化が小さく良好な操作性を有するズームレンズとすることができる。

上記少なくとも３つの移動レンズ群は、物体側から順に、正の屈折力を有するレンズ群、負の屈折力を有するレンズ群、負の屈折力を有するレンズ群を有するように構成されている。一般的に負の屈折力を有する移動レンズ群が１つのものより２つのものの方が移動レンズ群の移動量を少なくすることができるので、このような構成とすることで、結果的にレンズ系全長を抑制することができる。また、正の屈折力を有する移動レンズ群を含めることで像高を低くすることができるため、望遠側での第１レンズ群Ｇ１の有効径を抑制することができる。以上のことから、ズームレンズ全体の小型化および軽量化を図ることができる。

第１レンズ群Ｇ１は、少なくとも２枚の負レンズを有し、最も物体側の負レンズは物体側に凸面を向けたメニスカス形状を有し、２枚目以降の負レンズの内少なくとも１枚の負レンズである第１ｎレンズは下記条件式（１），（２）を満足するように構成されている。なお、本実施形態において、第１ｎレンズにはレンズＬ１ｃが該当する。

このように、第１レンズ群Ｇ１に少なくとも２枚の負レンズを配置することで、広角化に必要な負の屈折力を得ることができる。また、第１レンズ群Ｇ１の最も物体側の負レンズは物体側に凸面を向けたメニスカス形状を有するものとすることで、非点収差および歪曲収差の発生を抑えることができる。また、第１レンズ群Ｇ１に下記条件式（１），（２）を満足する第１ｎレンズを配置することで、第１レンズ群Ｇ１の色収差補正を良好に行うことができ、特に広角側の倍率色収差や望遠側の軸上色収差の補正を良好に行う事ができる。

条件式（１）を満足することで、合焦の際の広角側の倍率色収差や望遠側の軸上色収差を良好に補正することができる。また、条件式（１）とともに条件式（２）を満足することで、２次スペクトルを良好に補正することができる。
６２＜νｄｎ …（１）
０．６４＜θｇＦｎ＋０．００１６２５×νｄｎ＜０．７ …（２）
ただし、
νｄｎ：第１ｎレンズのｄ線に対するアッベ数
θｇＦｎ：第１ｎレンズの部分分散比

なお、下記条件式（１−１）, （１−２），（２−１）のいずれか一つあるいは全て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。なお、条件式（１−２）の上限以上とならないようにすることで、第１ｎレンズの材料が低分散になりすぎず、広角端での歪曲収差を良好に補正可能とするのに十分な屈折率の材料を選択することができる。
７０＜νｄｎ …（１−１）
７０＜νｄｎ＜１００ …（１−２）
０．６５＜θｇＦｎ＋０．００１６２５×νｄｎ＜０．６９ …（２−１）

本実施形態のズームレンズにおいて、第１レンズ群Ｇａは、第１ｎレンズおよび正の屈折力を有する第１ｐレンズが物体側からこの順に接合された接合レンズを有し、下記条件式（３），（４）を満足することが好ましい。なお、本実施形態において、第１ｎレンズにはレンズＬ１ｃが該当し、第１ｐレンズにはレンズＬ１ｄが該当する。第１レンズ群Ｇ１に上記のような接合レンズを配置することで、第１レンズ群Ｇ１の色収差補正を良好に行い、合焦の際の軸上色収差および倍率色収差の変化を抑えることができる。また、条件式（３）を満足することで、合焦の際の広角側の倍率色収差や望遠側の軸上色収差を良好に補正することができる。また、条件式（３）とともに条件式（４）を満足することで、２次スペクトルを良好に補正することができる。なお、下記条件式（３−１）および／または（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。
νｄｐ＜４０ …（３）
２０＜νｄｐ＜３８ …（３−１）
０．６２＜θｇＦｐ＋０．００１６２５×νｄｐ＜０．６７ …（４）
０．６３＜θｇＦｐ＋０．００１６２５×νｄｐ＜０．６６ …（４−１）
ただし、
νｄｐ：第１ｐレンズのｄ線に対するアッベ数
θｇＦｐ：第１ｐレンズの部分分散比

また、第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、合焦の際に固定されている負の屈折力を有する第１ａレンズ群Ｇ１ａ、合焦の際に隣接する群との光軸方向の間隔を変化させて移動する正の屈折力を有する第１ｂレンズ群Ｇ１ｂ、正の屈折力を有する第１ｃレンズ群Ｇ１ｃから実質的になり、第１ｎレンズは、第１ａレンズ群Ｇ１ａに含まれることが好ましい。なお、本実施形態において、第１ａレンズ群Ｇ１ａはレンズＬ１ａ〜レンズＬ１ｄの４枚のレンズから構成され、第１ｂレンズ群Ｇ１ｂはレンズＬ１ｅから構成され、第１ｃレンズ群Ｇ１ｃはレンズＬ１ｆ〜レンズＬ１ｊの５枚のレンズから構成されている。このような構成とすることで、合焦の際の画角の変化を抑えるとともに、合焦の際の色収差補正を良好に行うことができる。

この場合、下記条件式（５）を満足することが好ましい。条件式（５）を満足することで、色収差、特に望遠側の軸上色収差の２次スペクトルを良好に補正することができる。なお、下記条件式（５−１）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＜ｆ１ｎ／ｆ１ａ＜２ …（５）
１．１＜ｆ１ｎ／ｆ１ａ＜１．８ …（５−１）
ただし、
ｆ１ｎ：第１ｎレンズのｄ線に対する焦点距離
ｆ１ａ：第１ａレンズ群のｄ線に対する焦点距離

また、第１ａレンズ群Ｇ１ａは、物体側から順に、２つの負レンズ、第１ｎレンズおよび正の屈折力を有する第１ｐレンズが物体側からこの順に接合された接合レンズから実質的に構成されていることが好ましい。このような構成とすることで、広角側での像面湾曲や歪曲収差を抑え、望遠側での球面収差を良好に補正することができる。

また、第１ｃレンズ群Ｇ１ｃは、合焦の際に固定されたものとしてもよく、このような構成とすることで、合焦の際の移動群が第１ｂレンズ群Ｇ１ｂのみとなるため、合焦の際の移動群を軽量化することができる。

また、第１ｃレンズ群Ｇ１ｃは、合焦の際に第１ｂレンズ群Ｇ１ｂとは異なる軌跡で移動するものとしてもよく、このような構成とすることで、合焦中の収差変動の抑制が容易になる。特に、広角側の像面湾曲および歪曲収差の抑制や、望遠側の球面収差の抑制が容易になる。

本実施形態のズームレンズにおいては、下記条件式（６）を満足することが好ましい。条件式（６）の下限以下とならないようにすることで、第１レンズ群Ｇ１のパワーが弱くなり過ぎるのを抑えることができるので、全長が長くなるのを防ぎ小型化に寄与する。条件式（６）の上限以上とならないようにすることで、第１レンズ群Ｇ１のパワーが強くなり過ぎるのを抑えることができるので、色収差を良好に補正することができる。なお、下記条件式（６−１）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。
１．２＜ｆｔ／ｆ１＜２ …（６）
１．３＜ｆｔ／ｆ１＜１．８ …（６−１）
ただし、
ｆｔ：望遠端における全系の焦点距離
ｆ１：第１レンズ群の焦点距離

また、下記条件式（７）を満足することが好ましい。条件式（７）を満足することで、望遠側での第１レンズ群Ｇ１の有効径を抑制することができるため、小型化および軽量化を図ることができる。条件式（７）の下限以下とならないようにすることで、最も物体側の正の屈折力を有する移動レンズ群のパワーが弱くなり過ぎるのを抑えることができるので、第１レンズ群Ｇ１が大型化するのを防ぐことができる。条件式（７）の上限以上とならないようにすることで、最も物体側の正の屈折力を有する移動レンズ群のパワーが強くなり過ぎるのを抑えることができるので、変倍の際の球面収差変動が大きくなるのを防ぐことができる。なお、下記条件式（７−１）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。
ｆｗ／ｆｐ＜０．１５ …（７）
０．０２＜ｆｗ／ｆｐ＜０．１ …（７−１）
ただし、
ｆｗ：広角端における全系の焦点距離
ｆｐ：最も物体側の正の屈折力を有する移動レンズ群の焦点距離

また、ズームレンズが有する移動レンズ群は、物体側から順に、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４から実質的になるものとしてもよい。このような構成とすることで、変倍中の収差補正が容易になる。特に、球面収差、像面湾曲、歪曲収差の変動の抑制が容易になる。なお、本実施形態のズームレンズは、この態様を示している。

また、ズームレンズが有する移動レンズ群は、物体側から順に、正の屈折力を有する第２レンズ群、負の屈折力を有する第３レンズ群、負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るものとしてもよい。上記の移動レンズ群が３つのものと比較して、こちらの方がより収差補正を適切に行うことができる。

また、図１に示す例では、レンズ系と像面Ｓｉｍとの間に光学部材ＰＰ１，ＰＰ２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。なお、図１および後述の実施例２〜４に対応した図２〜４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１では、変倍の際の各レンズ群の移動軌跡、軸上光束ｗａおよび最大画角の光束ｗｂを合わせて示している。

実施例１のズームレンズは、物体側から順に、変倍の際に固定されている正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１、変倍の際に隣接する群との光軸方向の間隔を変化させて移動する第２レンズ群Ｇ２〜第４レンズ群Ｇ４（移動レンズ群）、最も像側に配置され変倍の際に固定されている正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５（最終レンズ群）から構成されている。

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２〜４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、θｇＦ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θｇＦは下記式で表される。
θｇＦ＝（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

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，ＰＰ２も含めて示している。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´、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５に示す。なお、図５中の上段左側から順に広角端での球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示し、図５中の中段左側から順に中間位置での球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示し、図５中の下段左側から順に望遠端での球面収差、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、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２に示す。実施例２のズームレンズは、物体側から順に、変倍の際に固定されている正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１、変倍の際に隣接する群との光軸方向の間隔を変化させて移動する第２レンズ群Ｇ２〜第５レンズ群Ｇ５（移動レンズ群）、最も像側に配置され変倍の際に固定されている正の屈折力を有する第６レンズ群Ｇ６（最終レンズ群）から構成されている。なお、第１レンズ群Ｇ１はレンズＬ１ａ〜Ｌ１ｊの１０枚のレンズから構成され、第２レンズ群Ｇ２はレンズＬ２ａから構成され、第３レンズ群Ｇ３はレンズＬ３ａ〜Ｌ３ｅの５枚のレンズから構成され、第４レンズ群Ｇ４はレンズＬ４ａ，Ｌ４ｂの２枚のレンズから構成され、第５レンズ群Ｇ５はレンズＬ５ａ，Ｌ５ｂの２枚のレンズから構成され、第６レンズ群Ｇ６はレンズＬ６ａ〜Ｌ６ｊの１０枚のレンズから構成されている。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６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３に示す。実施例３のズームレンズは、実施例１のズームレンズと同じレンズ群構成である。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７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４に示す。実施例４のズームレンズは、実施例１のズームレンズと同じレンズ群構成である。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８に示す。

実施例１〜４のズームレンズの条件式（１）〜（７）に対応する値を表１７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１７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１〜４のズームレンズは全て、条件式（１）〜（７）を満たしており、７倍程度の変倍比を確保しながら、小型で、色収差が良好に補正された高性能な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９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９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９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。

本実施形態の撮像装置１０は、本発明のズームレンズ１を備えたものであるから、装置を小型化できるとともに、高画質の画像を取得することができる。

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
Ｇ６第６レンズ群
ＰＰ１，ＰＰ２光学部材
Ｌ１ａ〜Ｌ６ｊ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

物体側から順に、変倍の際に固定されている正の屈折力を有する第１レンズ群、変倍の際に隣接する群との光軸方向の間隔を変化させて移動する少なくとも３つの移動レンズ群、最も像側に配置され変倍の際に固定されている正の屈折力を有する最終レンズ群から実質的になり、
前記少なくとも３つの移動レンズ群は、物体側から順に、正の屈折力を有するレンズ群、負の屈折力を有するレンズ群、負の屈折力を有するレンズ群を有し、
前記第１レンズ群は、少なくとも２枚の負レンズを有し、最も物体側の負レンズは物体側に凸面を向けたメニスカス形状を有し、２枚目以降の負レンズの内少なくとも１枚の負レンズである第１ｎレンズは下記条件式（１），（２）を満足する
ことを特徴とするズームレンズ。
６２＜νｄｎ …（１）
０．６４＜θｇＦｎ＋０．００１６２５×νｄｎ＜０．７ …（２）
ただし、
νｄｎ：前記第１ｎレンズのｄ線に対するアッベ数
θｇＦｎ：前記第１ｎレンズの部分分散比
前記第１レンズ群は、前記第１ｎレンズおよび正の屈折力を有する第１ｐレンズが物体側からこの順に接合された接合レンズを有し、
下記条件式（３），（４）を満足する
請求項１記載のズームレンズ。
νｄｐ＜４０ …（３）
０．６２＜θｇＦｐ＋０．００１６２５×νｄｐ＜０．６７ …（４）
ただし、
νｄｐ：前記第１ｐレンズのｄ線に対するアッベ数
θｇＦｐ：前記第１ｐレンズの部分分散比
前記第１レンズ群は、物体側から順に、合焦の際に固定されている負の屈折力を有する第１ａレンズ群、合焦の際に隣接する群との光軸方向の間隔を変化させて移動する正の屈折力を有する第１ｂレンズ群、正の屈折力を有する第１ｃレンズ群から実質的になり、
前記第１ｎレンズは、第１ａレンズ群に含まれる
請求項１または２記載のズームレンズ。
下記条件式（５）を満足する
請求項３記載のズームレンズ。
１＜ｆ１ｎ／ｆ１ａ＜２ …（５）
ただし、
ｆ１ｎ：前記第１ｎレンズのｄ線に対する焦点距離
ｆ１ａ：前記第１ａレンズ群のｄ線に対する焦点距離
前記第１ａレンズ群は、物体側から順に、２つの負レンズ、前記第１ｎレンズおよび正の屈折力を有する第１ｐレンズが物体側からこの順に接合された接合レンズから実質的になる
請求項３または４記載のズームレンズ。
前記第１ｃレンズ群は、合焦の際に固定されている
請求項３から５のいずれか１項記載のズームレンズ。
前記第１ｃレンズ群は、合焦の際に前記第１ｂレンズ群とは異なる軌跡で移動する
請求項３から５のいずれか１項記載のズームレンズ。
下記条件式（６）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。
１．２＜ｆｔ／ｆ１＜２ …（６）
ただし、
ｆｔ：望遠端における全系の焦点距離
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
下記条件式（７）を満足する
請求項１から８のいずれか１項記載のズームレンズ。
ｆｗ／ｆｐ＜０．１５ …（７）
ただし、
ｆｗ：広角端における全系の焦点距離
ｆｐ：最も物体側の正の屈折力を有する前記移動レンズ群の焦点距離
前記少なくとも３つの移動レンズ群は、物体側から順に、正の屈折力を有する第２レンズ群、負の屈折力を有する第３レンズ群、負の屈折力を有する第４レンズ群から実質的になる
請求項１から９のいずれか１項記載のズームレンズ。
前記少なくとも３つの移動レンズ群は、物体側から順に、正の屈折力を有する第２レンズ群、負の屈折力を有する第３レンズ群、負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る
請求項１から９のいずれか１項記載のズームレンズ。
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。
７０＜νｄｎ …（１−１）
下記条件式（１−２）を満足する
請求項１２記載のズームレンズ。
７０＜νｄｎ＜１００ …（１−２）
下記条件式（２−１）を満足する
請求項１記載のズームレンズ。
０．６５＜θｇＦｎ＋０．００１６２５×νｄｎ＜０．６９ …（２−１）
下記条件式（３−１）を満足する
請求項２記載のズームレンズ。
２０＜νｄｐ＜３８ …（３−１）
下記条件式（４−１）を満足する
請求項２記載のズームレンズ。
０．６３＜θｇＦｐ＋０．００１６２５×νｄｐ＜０．６６ …（４−１）
下記条件式（５−１）を満足する
請求項４記載のズームレンズ。
１．１＜ｆ１ｎ／ｆ１ａ＜１．８ …（５−１）
下記条件式（６−１）を満足する
請求項８記載のズームレンズ。
１．３＜ｆｔ／ｆ１＜１．８ …（６−１）
下記条件式（７−１）を満足する
請求項９記載のズームレンズ。
０．０２＜ｆｗ／ｆｐ＜０．１ …（７−１）
請求項１から１９のいずれか１項記載のズームレンズを備えた撮像装置。