JP7034728B2 - ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 - Google Patents

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Description

本発明は、ズームレンズに関し、特にデジタルスチルカメラ、ビデオカメラ、監視用カメラ、放送用カメラ等の撮像装置に用いる撮影光学系として好適なものである。
撮像装置に用いられるズームレンズとしては、小型でありながら高ズーム比を有し、ズーム全域にわたって良好な光学性能を持っていることが要求されている。
このようなズームレンズとして、第１レンズ群に正の屈折力を有するポジティブリードのズームレンズが知られている。
特許文献１では、第１レンズ群乃至第５レンズ群の屈折力が正、負、正、負、正であり、ズーム比５５倍程度の実施例が開示されている。
特許文献２では、第１レンズ群乃至第５レンズ群の屈折力が正、負、正、正、負であり、ズーム比２０倍程度の実施例が開示されている。
国際公開第２０１０／９８４０７号 特開２０１５－２１２７２３号公報
特に監視カメラなどの撮像装置においては、夜間などの光量が少ない状況においても被写体の鮮明な画像を取得するために、波長８５０ｎｍ程度の近赤外光を被写体に照射し、その反射光を用いて撮影する場合がある。
また、昼間から夜間にかけての時間帯など、可視光と近赤外光の両方が混在する状況においても、高解像度な画像を取得することが求められる。
そのため、可視光から近赤外光までの波長領域における色収差が、ズーム全域にわたって良好に補正されているズームレンズが求められる。
しかしながら、特許文献１及び特許文献２で開示されているズームレンズでは、近赤外光を含んだ広い波長領域にわたっては色収差が十分に補正されていない。
そこで本発明は、これらを鑑み、小型かつ高ズーム比でありながら、可視光から近赤外光までの波長領域において色収差が十分に補正されたズームレンズ及びそれを有する撮像装置を得ることを目的とする。
本発明に係るズームレンズは、物体側から像側へ順に配置された、正の屈折力の第１レンズ群と、負の屈折力の第２レンズ群と、正の屈折力の第３レンズ群と、第４レンズ群と、第５レンズ群とを全レンズ群として有し、ズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化するズームレンズであって、第１レンズ群は、少なくとも２枚の負レンズと少なくとも２枚の正レンズとを有し、ズームレンズは、開口絞りと開口絞りよりも像側に配置されたズーミングの際に移動するレンズ群とを有し、少なくとも２枚の負レンズの中で屈折力が最も高い２枚の負レンズの材料の部分分散比の平均値をθＣｔｎave、少なくとも２枚の正レンズの中で屈折力が最も高い２枚の正レンズの材料の部分分散比の平均値をθＣｔｐave、２枚の負レンズの材料のアッベ数の平均値をνｄｎave、２枚の正レンズの材料のアッベ数の平均値をνｄｐave、２枚の負レンズの材料のアッベ数のうち大きい方をνｄｎmax、２枚の正レンズの材料のアッベ数のうち小さい方をνｄｐmin、第１レンズ群及び第２レンズ群の焦点距離をそれぞれｆ１及びｆ２、ズームレンズの最も物体側の面から像面までの距離をＴＤ、望遠端におけるズームレンズの焦点距離をｆｔとしたとき、
－０．００４０≦（θＣｔｎave－θＣｔｐave）／（νｄｎave－νｄｐave）
≦０．００４０
３０．０≦νｄｎave≦６０．０
０．１０≦νｄｎmax／νｄｐmin≦１．００
－７．７≦ｆ１／ｆ２≦－４．２
０．５≦ＴＤ／ｆｔ≦０．８４
なる条件式を満足することを特徴とする。
本発明によれば、小型かつ高ズーム比でありながら、可視光から近赤外光までの波長領域において色収差が十分に補正されたズームレンズ及びそれを有する撮像装置を得ることができる。
実施例１の広角端におけるレンズ断面と移動軌跡の図。 実施例１の広角端、ズーム中間位置及び望遠端それぞれにおける諸収差図。 実施例２の広角端におけるレンズ断面と移動軌跡の図。 実施例２の広角端、ズーム中間位置及び望遠端それぞれにおける諸収差図。 実施例３の広角端におけるレンズ断面と移動軌跡の図。 実施例３の広角端、ズーム中間位置及び望遠端それぞれにおける諸収差図。 実施例４の広角端におけるレンズ断面と移動軌跡の図。 実施例４の広角端、ズーム中間位置及び望遠端それぞれにおける諸収差図。 実施例５の広角端におけるレンズ断面と移動軌跡の図。 実施例５の広角端、ズーム中間位置及び望遠端それぞれにおける諸収差図。 実施例６の広角端におけるレンズ断面と移動軌跡の図。 実施例６の広角端、ズーム中間位置及び望遠端それぞれにおける諸収差図。 実施例７の広角端におけるレンズ断面と移動軌跡の図。 実施例７の広角端、ズーム中間位置及び望遠端それぞれにおける諸収差図。 参考例の広角端におけるレンズ断面と移動軌跡の図。 参考例の広角端、ズーム中間位置及び望遠端それぞれにおける諸収差図。 実施例８の広角端におけるレンズ断面と移動軌跡の図。 実施例８の広角端、ズーム中間位置及び望遠端それぞれにおける諸収差図。 本発明に係るズームレンズを搭載した撮像装置の模式的斜視図。 条件式（１）の説明図。
以下に、本発明に係るズームレンズを添付の図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に示す図面は、本発明を容易に理解できるようにするために、実際とは異なる縮尺で描かれている場合がある。
本発明は、小型かつ高ズーム比でありながら、可視光から近赤外光までの波長領域における色収差が良好に補正されたズームレンズ、及びそれを有する撮像装置を提供することを目的としている。
本発明に係るズームレンズは、物体側から像側へ順に配置された、正の屈折力の第１レンズ群Ｌ１と、負の屈折力の第２レンズ群Ｌ２と、正の屈折力の第３レンズ群Ｌ３と、少なくとも一つのレンズ群を含む後群ＬＲとを有しており、ズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化する。
第１レンズ群Ｌ１は、少なくとも２枚の負レンズと少なくとも２枚の正レンズとを有しており、ズーミングに際して第１レンズ群Ｌ１は不動である。また、第１レンズ群Ｌ１は、少なくとも３枚の正レンズを有している。
また、ズームレンズは、開口絞り、及び開口絞りよりも像側にズーミングの際に移動するレンズ群を有している。
第１レンズ群Ｌ１に含まれる負レンズの中で屈折力が最も高い２枚の負レンズの材料の部分分散比の平均値（以下、平均部分分散比と称する。）をθＣｔｎave、第１レンズ群Ｌ１に含まれる正レンズの中で屈折力が最も高い２枚の正レンズの材料の平均部分分散比をθＣｔｐaveとする。
また、第１レンズ群Ｌ１に含まれる負レンズの中で屈折力が最も高い２枚の負レンズの材料のアッベ数の平均値（以下、平均アッベ数と称する。）をνｄｎave、第１レンズ群Ｌ１に含まれる正レンズの中で屈折力が最も高い２枚の正レンズの材料の平均アッベ数をνｄｐaveとする。
また、第１レンズ群Ｌ１に含まれる負レンズの中で屈折力が最も高い２枚の負レンズの材料のアッベ数のうち大きい方をνｄｎmaxとし、第１レンズ群Ｌ１に含まれる正レンズの中で屈折力が最も高い２枚の正レンズの材料のアッベ数のうち小さい方をνｄｐminとする。
また、第１レンズ群Ｌ１及び第２レンズ群Ｌ２の焦点距離をそれぞれｆ１、ｆ２とする。
このとき、本発明に係るズームレンズは、以下の条件式を満足することを特徴とする。
－０．００４０≦（θＣｔｎave－θＣｔｐave ）／（νｄｎave－νｄｐave ）
≦０．００４０ ・・・（１）
３０．０≦νｄｎave≦６０．０ ・・・（２）
０．１０≦νｄｎmax／νｄｐmin≦１．００ ・・・（３）
－１２．０≦ｆ１／ｆ２≦－６．０ ・・・（４）
本発明に係るズームレンズは、全系が小型で高ズーム比を確保し、収差を良好に補正するために、物体側から順に正、負、正の屈折力を有するレンズ群、及び後群からなる構成としている。
また、本発明に係るズームレンズは、変倍時の収差変動を良好に補正するために、開口絞りよりも像側に変倍時光軸方向に移動するレンズ群を有している。一般にレンズ光学系の軸外光線は開口絞り位置で光軸と交わるため、開口絞り前後で軸外光線が光軸から離れる方向は逆転する。このため、開口絞りよりも像側のレンズ群を変倍時に移動させることで、倍率色収差の補正を良好に行うことが可能となる。
また、本発明に係るズームレンズでは、望遠端において軸上マージナル光線高さの高い第１レンズ群Ｌ１に、少なくとも２枚の負レンズと少なくとも２枚の正レンズとを配することで、各レンズ面の曲率を緩めて球面収差の発生を抑制している。また、負レンズと正レンズとの組み合わせにより、軸上色収差及び倍率色収差を良好に補正している。
さらに、本発明は、上記の条件式（１）乃至（４）を満足することにより、小型かつ高ズーム比でありながら、可視光から近赤外光までの波長領域における色収差が良好に補正されたズームレンズを実現することができる。
次に、上記の条件式（１）について、図２０を用いて説明する。
図２０は、アッベ数νｄとＣ線及びｔ線に関する部分分散比θｃｔとの関係を示したグラフである。
アッベ数νｄ及び部分分散比θＣｔは、以下の式（Ａ）及び（Ｂ）のように与えられる。
νｄ＝（ｎｄ－１）／（ｎＦ－ｎＣ） ・・・（Ａ）
θＣｔ＝（ｎＣ－ｎｔ）／（ｎＦ－ｎＣ） ・・・（Ｂ）
ここで、フラウンフォーファ線のＦ線（４８６．１ｎｍ）、ｄ線（５８７．６ｎｍ）、Ｃ線（６５６．３ｎｍ）、ｔ線（１０１３．９８ｎｍ）に対する屈折率をそれぞれｎＦ、ｎｄ、ｎＣ、ｎｔとしている。
図２０において、第１レンズ群Ｌ１に含まれる負レンズの中で屈折力が最も高い（屈折力の絶対値が大きい）２枚の負レンズＬＮ１及びＬＮ２（最も高い屈折力を有する負レンズＬＮ１及び二番目に高い屈折力を有する負レンズＬＮ２）の材料の平均部分分散比θＣｔｎaveと平均アッベ数νｄｎaveとを座標値として持つ点Ｎが示されている。
また、第１レンズ群Ｌ１に含まれる正レンズの中で屈折力が最も高い（屈折力の絶対値が大きい）２枚の正レンズＬＰ１及びＬＰ２（最も高い屈折力を有する正レンズＬＰ１及び二番目に高い屈折力を有する正レンズＬＰ２）の材料の平均部分分散比θＣｔｐaveと平均アッベ数νｄｐaveとを座標値として持つ点Ｐも示されている。
なお、負レンズＬＮ１及びＬＮ２の屈折力は互いに同じでもよく、正レンズＬＰ１及びＬＰ２の屈折力は互いに同じでもかまわない。
図２０に示されているように、条件式（１）は、点Ｎ及び点Ｐを通る直線の傾きの範囲を設定しているものである。
条件式（１）を満たすことで、特に望遠端における近赤外光の波長領域の軸上色収差を十分に補正することができ、良好な光学性能の実現が可能である。
条件式（１）の上限値を越えて、第１レンズ群Ｌ１に含まれる負レンズ及び正レンズそれぞれに対する平均部分分散比の間の差と平均アッベ数の間の差との比が大きくなりすぎると、特に望遠端における可視光に対する近赤外光の軸上色収差が補正不足となってしまい、好ましくない。
また、条件式（１）の下限値を超えると、軸上色収差が補正過剰となってしまい、好ましくない。
条件式（２）は、第１レンズ群Ｌ１に含まれる負レンズの中で屈折力が最も高い２枚の負レンズＬＮ１及びＬＮ２の材料の平均アッベ数を規定したものである。
条件式（２）を満たすことで、特に望遠端において発生する軸上色収差を十分に抑制することができ、良好な光学性能を得ることが可能となる。
条件式（２）の下限値を超えて平均アッベ数が小さくなりすぎると、可視光の色消しのために負レンズの焦点距離が大きくなってしまう。これにより、特に望遠端において軸上色収差を補正できず、好ましくない。
一方、条件式（２）の上限値を超えると、可視光の色消しのために負レンズの焦点距離が小さくなってしまう。これにより、望遠端において球面収差が強く発生してしまうため好ましくない。
条件式（３）は、２枚の負レンズＬＮ１及びＬＮ２それぞれの材料のアッベ数の中で大きいアッベ数と、２枚の正レンズＬＰ１及びＬＰ２それぞれの材料のアッベ数の中で小さいアッベ数との比を規定したものである。
条件式（３）を満たすことで、必要最小限のレンズ枚数で第１レンズ群Ｌ１を構成することが可能となる。
条件式（３）の上限値を超えて比が大きくなりすぎると、正の屈折力を持つ第１レンズ群Ｌ１内において最小のアッベ数を有する正レンズの分散が最大のアッベ数を有する負レンズの分散を上回ってしまう硝材構成となり、良好な色消しを達成しようとするとレンズ枚数が多くなりすぎる。これにより、レンズ全体が大型化してしまうため、好ましくない。
一方、条件式（３）の下限値を超えると、最小のアッベ数を有する正レンズの分散と最大のアッベ数を有する負レンズの分散との差が過剰に大きくなる。これにより、特に望遠端において軸上色収差の補正が困難となるため好ましくない。
条件式（４）は、第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２との焦点距離の比を規定したものである。
条件式（４）の上限値を超えて第１レンズ群Ｌ１の屈折力に対して第２レンズ群Ｌ２の屈折力が弱くなると、広角側において周辺像高の光線の屈折が不十分となり、広角端における画角が過剰に狭くなってしまう。高ズーム比の監視カメラにおいて広角端の画角が狭くなると、撮影範囲が限られてしまうため好ましくない。また、第１レンズ群Ｌ１の屈折力が強くなりすぎ、特に望遠端において球面収差が大きくなりすぎるため、好ましくない。
一方、条件式（４）の下限値を超えて第１レンズ群Ｌ１の屈折力に対して第２レンズ群Ｌ２の屈折力が強くなると、広角端における像面湾曲が悪化してしまうため好ましくない。
以下に示す各実施例では、上記の条件式（１）乃至（４）を満足するように各要素を適切に設定している。
これにより小型で高ズーム比でありながら、可視光から近赤外光までの波長領域における色収差が良好に補正されたズームレンズが得られる。
なお、本発明に係るズームレンズは、各実施例において、好ましくは条件式（１）乃至（４）の数値範囲をそれぞれ以下の条件式（１ａ）乃至（４ａ）のようにするのがよい。
－０．００２０≦（θＣｔｎave－θＣｔｐave）／（νｄｎave－νｄｐave）
≦０．００３０ ・・・（１ａ）
３５．０≦νｄｎave≦５５．０ ・・・（２ａ）
０．３０≦νｄｎmax／νｄｐmin≦０．８０ ・・・（３ａ）
－１１．０≦ｆ１／ｆ２≦－４．２ ・・・（４ａ）
また、本発明に係るズームレンズは、各実施例において、さらに好ましくは条件式（１ａ）乃至（４ａ）の数値範囲をそれぞれ以下の条件式（１ｂ）乃至（４ｂ）のようにするのがよい。
０．００００≦（θＣｔｎave－θＣｔｐave）／（νｄｎave－νｄｐave）
≦０．００１０ ・・・（１ｂ）
４５．０≦νｄｎave≦５３．０ ・・・（２ｂ）
０．５０≦νｄｎmax／νｄｐmin≦０．７０ ・・・（３ｂ）
－１０．１≦ｆ１／ｆ２≦－４．５ ・・・（４ｂ）
また、本発明に係るズームレンズは、以下の条件式（５）乃至（１０）の一つ以上を満足することが好ましい。
５．０≦ｆｔ／ｆｗ≦９０．０ ・・・（５）
２０°≦ωｗ≦８０° ・・・（６）
０．１０≦ｆ１／ｆｔ≦０．５５ ・・・（７）
５．５≦ｆ１／ｆｗ≦２５．０ ・・・（８）
０．５≦ＴＤ／ｆｔ≦１．４ ・・・（９）
０．３≦ＢＦ／ｆｗ≦３．０ ・・・（１０）
ここで、望遠端における全系の焦点距離をｆｔ、広角端における全系の焦点距離をｆｗ、広角端における半画角をωｗ（°）、光学全長（最も物体側の面から像面までの長さ）をＴＤ、バックフォーカスをＢＦとしている。
条件式（５）は、広角端における全系の焦点距離と望遠端における全系の焦点距離との比を規定したものである。
条件式（５）の上限値を超えると、各レンズ群の屈折力が過剰に強まることで、球面収差やコマ収差等の諸収差が悪化してしまうため好ましくない。
一方、条件式（５）の下限値を超えると、高ズーム比化が困難となる。
条件式（６）は、広角端における最大画角を規定したものである。
条件式（６）の上限値を超えて画角が大きくなると、広角端において最も光軸から離れた位置を通る第１レンズ群Ｌ１の有効径が大きくなりすぎる。これにより、全系が大型化し、好ましくない。また、大型化に伴って質量が大きくなるため、監視カメラとして取り回しが困難となり好ましくない。
一方、条件式（６）の下限値を超えて画角が小さくなると、広角端における焦点距離が望遠化することになる。これにより、高ズーム比を得るために望遠端が長焦点化し、小型化が困難となるため好ましくない。
条件式（７）は、第１レンズ群Ｌ１の焦点距離と望遠端における全系の焦点距離との比を規定したものである。
条件式（７）の上限値を超えて第１レンズ群Ｌ１の屈折力が弱くなると、高ズーム比化のためにズーミングの際に移動するレンズ群の移動量を大きくする必要があり、全系が大型化するため好ましくない。
逆に条件式（７）の下限値を超えて第１レンズ群Ｌ１の屈折力が強くなると、望遠端における球面収差が悪化してしまうため好ましくない。
条件式（８）は、第１レンズ群Ｌ１の焦点距離と広角端における全系の焦点距離との比を規定したものである。
条件式（８）の上限値を超えて第１レンズ群Ｌ１の屈折力が弱くなると、高ズーム比化のために第２レンズ群Ｌ２の屈折力を過剰に強める必要があり、広角端における像面湾曲が悪化してしまうため好ましくない。
逆に条件式（８）の下限値を超えて第１レンズ群Ｌ１の屈折力が強くなると、望遠端における球面収差が悪化してしまうため好ましくない。
条件式（９）は、レンズ全長と望遠端における全系の焦点距離との比を規定したものである。
条件式（９）の上限値を超えてレンズ全長が大きくなると、全系が大型化するため好ましくない。
一方、条件式（９）の下限値を超えてレンズ全長が小さくなると、各レンズ群の屈折力が過剰に強まることで、球面収差やコマ収差等の諸収差が悪化してしまうため好ましくない。
条件式（１０）は、バックフォーカスと広角端における全系の焦点距離との比を規定したものである。
条件式（１０）の上限値を超えてバックフォーカスが長くなると、全系が大型化するため好ましくない。
一方、条件式（１０）の下限値を超えてバックフォーカスが短くなると、ローパスフィルターや赤外カットフィルター等の光学素子を搭載するためのスペースが足りなくなるため好ましくない。
なお、本発明に係るズームレンズは、各実施例において、好ましくは条件式（５）乃至（１０）の数値範囲をそれぞれ以下の条件式（５ａ）乃至（１０ａ）のようにするのがよい。
１０．０≦ｆｔ／ｆｗ≦７０．０ ・・・（５ａ）
２５°≦ωｗ≦７０° ・・・（６ａ）
０．２０≦ｆ１／ｆｔ≦０．５０ ・・・（７ａ）
１０．０≦ｆ１／ｆｗ≦２０．０ ・・・（８ａ）
０．６≦ＴＤ／ｆｔ≦１．１ ・・・（９ａ）
０．７≦ＢＦ／ｆｗ≦２．０ ・・・（１０ａ）
また、本発明に係るズームレンズは、各実施例において、さらに好ましくは条件式（５ａ）乃至（１０ａ）の数値範囲をそれぞれ以下の条件式（５ｂ）乃至（１０ｂ）のようにするのがよい。
２５．０≦ｆｔ／ｆｗ≦５０．０ ・・・（５ｂ）
３０°≦ωｗ≦６０° ・・・（６ｂ）
０．３０≦ｆ１／ｆｔ≦０．４６ ・・・（７ｂ）
１２．０≦ｆ１／ｆｗ≦１８．０ ・・・（８ｂ）
０．７≦ＴＤ／ｆｔ≦１．０ ・・・（９ｂ）
１．０≦ＢＦ／ｆｗ≦１．６ ・・・（１０ｂ）
以下に示す各実施例では、以上のように各要素を構成することにより、小型かつ高ズーム比でありながら、可視光から近赤外光までの波長領域における色収差が良好に補正されたズームレンズが得られる。
また、上記の条件式を任意に複数組み合わせることにより、さらに本発明の効果を高めることができる。
次に、本発明のズームレンズ及びそれを有する撮像装置を図面に基づいて説明する。
各実施例のズームレンズは、デジタルスチルカメラやビデオカメラ、銀塩フィルムカメラ、テレビカメラ等の撮像装置に用いられる撮像光学系である。
図１、図３、図５、図７、図９、図１１、図１３、図１５及び図１７に示されているレンズ断面図において、左側は物体側であり、右側は像側である。また、Ｌ１は正の屈折力の第１レンズ群、Ｌ２は負の屈折力の第２レンズ群、Ｌ３は正の屈折力の第３レンズ群、Ｌ４は負の屈折力の第４レンズ群、Ｌ５は正の屈折力の第５レンズ群である。従って、後群ＬＲは、第４レンズ群Ｌ４及び第５レンズ群Ｌ５を有している。
Ｐは光学フィルター、フェースプレート、ローパスフィルター、赤外カットフィルター等に相当する光学ブロックであり、Ｉは像面である。デジタルスチルカメラやビデオカメラの撮影光学系としてズームレンズを使用する際には、像面ＩはＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサといった固体撮像素子（光電変換素子）に相当する。また、銀塩フィルムカメラの撮影光学系としてズームレンズを使用する際には、像面Ｉはフィルム面に相当する。
レンズ断面図中の矢印は、ズーミング時の各レンズ群の移動軌跡を示している。
各実施例において、ＳＰは開口絞りであり、第２レンズ群Ｌ２の像側に配置されている。開口絞りＳＰの開口径はズーミングに際して一定とすることも、変化させることもできる。開口絞りＳＰの開口径を変化させることで、望遠端において大きく発生する軸外光束による下線コマフレアをカットすることができ、より良好な光学性能を得ることができる。
フォーカシングに関しては、第４レンズ群Ｌ４が光軸上を移動することで行う。レンズ断面図中に描かれた第４レンズ群Ｌ４についての移動軌跡のうち、実線で描かれた曲線は、無限遠物体にフォーカスしているときの広角端から望遠端へのズーミングに伴う像面変動を補正するための移動軌跡を示している。また、点線で描かれた曲線は、近距離物体にフォーカスしているときの広角端から望遠端へのズーミングに伴う像面変動を補正するための移動軌跡を示している。
なお、各実施例において、フォーカシングは第４レンズ群Ｌ４ではなく、第５レンズ群Ｌ５を光軸上に移動させて行ってもよい。
球面収差図において、ＦｎｏはＦナンバーである。また、実線はｄ線（波長５８７．５６ｎｍ）、二点鎖線はｇ線（波長４３５．８４ｎｍ）、一点鎖線はＣ線（波長６５６．２７ｎｍ）、破線はＦ線（波長４８６．１３ｎｍ）、点線は波長８５０ｎｍを示している。
非点収差図において、実線はｄ線におけるサジタル像面、点線はメリディオナル像面である。歪曲収差はｄ線について示している。倍率色収差図についてはｄ線に対するｇ線、Ｃ線、Ｆ線、波長８５０ｎｍの収差を示している。ωは撮像半画角である。
次に、各実施例のレンズ構成について説明する。なお、各レンズは特に断りがない限り、物体側から像側へ順に配置されているとする。
［実施例１］
第１レンズ群Ｌ１は、負レンズと正レンズとが接合されたレンズ、負レンズと正レンズとが接合されたレンズ、正レンズで構成されている。接合レンズを有することで、特に望遠端における軸上色収差を良好に補正できる。
第２レンズ群Ｌ２は、負レンズ、負レンズ、負レンズ、正レンズで構成されている。このレンズ構成により広角端における像面湾曲及びズーム全域における倍率色収差の補正を効果的に行っている。
開口絞りＳＰは、第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３との間に設けられている。
第３レンズ群Ｌ３は、正レンズ、両面非球面形状の正レンズ、負レンズと正レンズとが接合されたレンズ、正レンズと負レンズとが接合されたレンズで構成されている。このような構成とすることで、広角端における球面収差及び軸上色収差の発生を抑えることが可能となる。
第４レンズ群Ｌ４は、正レンズと負レンズとが接合されたレンズで構成されている。接合レンズ１枚で構成することで、フォーカシング時の倍率色収差の変動を抑制することができ、また軽量化によりフォーカシング時の制御がしやすくなる。
第５レンズ群Ｌ５は、正レンズと負レンズとが接合されたレンズで構成されている。最終レンズ群である第５レンズ群Ｌ５を正の屈折力を有するレンズ群とすることで、テレセントリック性が高くなり、軸外光束が撮像素子へ垂直に近い角度で入射するため、シェーディングによる画面周辺の光量落ちを抑制することができる。
［実施例２］
第１レンズ群Ｌ１及び第２レンズ群Ｌ２は、実施例１と同様の構成である。
第３レンズ群Ｌ３は、正レンズ、開口絞りＳＰ、両面非球面形状の正レンズ、負レンズと正レンズとが接合されたレンズ、正レンズと負レンズとが接合されたレンズで構成されている。このような構成とすることで、広角端における球面収差の発生を抑えることが可能となる。
第４レンズ群Ｌ４及び第５レンズ群Ｌ５は、実施例１と同様の構成である。
［実施例３］
第１レンズ群Ｌ１及び第２レンズ群Ｌ２は、実施例１と同様の構成である。
第３レンズ群Ｌ３は、正レンズ、両面非球面形状の正レンズ、負レンズと正レンズとが接合されたレンズ、開口絞りＳＰ、正レンズと負レンズとが接合されたレンズで構成されている。このような構成とすることで、広角端における球面収差の発生を抑えることが可能となる。
第４レンズ群Ｌ４及び第５レンズ群Ｌ５は、実施例１と同様の構成である。
［実施例４］
第１レンズ群Ｌ１及び第２レンズ群Ｌ２は、実施例１と同様の構成である。
第３レンズ群Ｌ３は、正レンズ、両面非球面形状の正レンズ、負レンズと正レンズとが接合されたレンズ、正レンズと負レンズとが接合されたレンズ、開口絞りＳＰで構成されている。このような構成とすることで、広角端における球面収差の発生を抑えることが可能となる。
第４レンズ群Ｌ４及び第５レンズ群Ｌ５は、実施例１と同様の構成である。
［実施例５］
第１レンズ群Ｌ１は、負レンズ、負レンズと正レンズとが接合されたレンズ、正レンズ、正レンズで構成されている。接合レンズを設けることで、特に望遠端における軸上色収差を良好に補正することができる。
第２レンズ群Ｌ２は、実施例１と同様の構成である。
開口絞りＳＰは、第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３との間に設けられている。
第３レンズ群Ｌ３は、正レンズ、両面非球面形状の正レンズ、負レンズ、負レンズと正レンズとが接合されたレンズ、正レンズで構成されている。このような構成とすることで、広角端における球面収差の発生を抑えることが可能となる。
第４レンズ群Ｌ４は、実施例４と同様の構成である。
第５レンズ群Ｌ５は、正レンズ１枚で構成されている。最終レンズ群である第５レンズ群Ｌ５を正の屈折力を有するレンズ群とすることで、テレセントリック性が高くなり、軸外光束が撮像素子へ垂直に近い角度で入射するため、シェーディングによる画面周辺の光量落ちを抑制することができる。
［実施例６］
第１レンズ群Ｌ１は、負レンズと正レンズとが接合されたレンズ、正レンズと負レンズとが接合されたレンズ、正レンズで構成されている。接合レンズを設けることで、特に望遠端における軸上色収差を良好に補正することができる。
第２レンズ群Ｌ２乃至第５レンズ群Ｌ５は、実施例１と同様の構成である。
開口絞りＳＰは、第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３との間に設けられている。
［実施例７］
第１レンズ群Ｌ１は、負レンズと正レンズとが接合されたレンズ、負レンズと正レンズとが接合されたレンズ、正レンズ、正レンズで構成されている。接合レンズを設けることで、特に望遠端における軸上色収差を良好に補正することができる。
第２レンズ群Ｌ２乃至第５レンズ群Ｌ５は、実施例１と同様の構成である。
開口絞りＳＰは、第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３との間に設けられている。
［参考例］
第１レンズ群Ｌ１乃至第５レンズ群Ｌ５は、実施例１と同様の構成である。
開口絞りＳＰは、第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３との間に設けられている。
［実施例８］
第１レンズ群Ｌ１乃至第５レンズ群Ｌ５は、実施例１と同様の構成である。
開口絞りＳＰは、第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３との間に設けられている。
次に、本発明のズームレンズを撮影光学系として用いた撮像装置の実施例を、図１９を用いて説明する。
図１９において、１０は、監視カメラ本体、１１は、撮影光学系としての上記の実施例１～８のいずれかに係るズームレンズである。
１２は、ズームレンズ１１によって構成された撮像装置であり、１３は、撮像装置１２に内蔵され、撮像装置１２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。
１４は、固体撮像素子１３によって光電変換された被写体像に対応する情報を記録するメモリであり、１５は、固体撮像素子１３によって光電変換された被写体像を転送するためのネットワークケーブルである。
１６は、監視カメラ本体１０を防護するためのドームカバーである。
本発明のズームレンズは、撮像装置としては監視カメラに限定されることはなく、ビデオカメラやデジタルカメラ等においても用いることができる。
本発明の撮像装置は、上記の実施例１～８のいずれかのズームレンズと共に、歪曲収差及び倍率色収差の少なくとも一方を電気的に補正する回路を有していても構わない。
このような回路を設けてズームレンズの歪曲収差等を許容することができる構成にすれば、ズームレンズのレンズ枚数や有効径を低減させることができ、小型化に有利となる。
また、このような回路を設けて倍率色収差を電気的に補正することにより、撮影した画像の色にじみを軽減し、解像力の向上を図ることが容易になる。
なお、各実施例のズームレンズと、ズームレンズを制御する制御部とを含めた撮像システム（監視カメラシステム）を構成してもよい。この場合、制御部は、ズーミングに際して各レンズ群が上述したように移動するようズームレンズを制御すればよい。このとき、制御部がズームレンズと一体的に構成されている必要はなく、制御部をズームレンズとは別体として構成してもよい。例えば、ズームレンズの各レンズを駆動する駆動部に対して遠方に配置された制御部（制御装置）が、ズームレンズを制御するための制御信号（命令）を送る送信部を備える構成を採用してもよい。このような制御部によれば、ズームレンズを遠隔操作することができる。
また、ズームレンズを遠隔操作するためのコントローラーやボタンなどの操作部を制御部に設けることで、ユーザーの操作部への入力に応じてズームレンズを制御する構成を採ってもよい。例えば、操作部として拡大ボタン及び縮小ボタンを設け、ユーザーが拡大ボタンを押したらズームレンズの倍率が大きくなり、ユーザーが縮小ボタンを押したらズームレンズの倍率が小さくなるように、制御部からズームレンズの駆動部に信号が送られるように構成すればよい。
また、撮像システムは、ズームレンズのズームに関する情報（移動状態）を表示する液晶パネルなどの表示部を有していてもよい。ズームレンズのズームに関する情報とは、例えばズーム倍率（ズーム状態）や各レンズ群の移動量（移動状態）である。この場合、表示部に示されるズームレンズのズームに関する情報を見ながら、操作部を介してユーザーがズームレンズを遠隔操作することができる。このとき、例えばタッチパネルなどを採用することで表示部と操作部とを一体化してもよい。
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
次に、本発明の実施例１～８それぞれに対応する数値実施例１～８と、参考例に対応する数値参考例とを示す。各数値実施例において、ｉは物体側からの光学面の順序を示す。
ｒｉは第ｉ番目の光学面（第ｉ面）の曲率半径、ｄｉは第ｉ面と第ｉ＋１面との間の間隔である。
ｎｄｉ、νｄｉ、θＣｔｉはそれぞれ、ｄ線に対する第ｉ面と第ｉ＋１面との間の光学部材の材料の屈折率、アッベ数、部分分散比を示す。
ＢＦ（バックフォーカス）は、レンズ最終面から近軸像面までの距離を空気換算長により表したものである。＊は非球面を意味する。
ここで、各実施例で用いている光学材料のアッベ数と部分分散比は以下のように規定される。
フラウンフォーファ線のＦ線（４８６．１ｎｍ）、ｄ線（５８７．６ｎｍ）、Ｃ線（６５６．３ｎｍ）、ｔ線（１０１３．９８ｎｍ）に対する屈折率をそれぞれｎＦ、ｎｄ、ｎＣ、ｎｔとする。
このとき、アッベ数νｄ及びＣ線とｔ線に関する部分分散比θＣｔは、以下の式（Ａ）及び（Ｂ）のように与えられる。
νｄ＝（ｎｄ－１）／（ｎＦ－ｎＣ） ・・・（Ａ）
θＣｔ＝（ｎＣ－ｎｔ）／（ｎＦ－ｎＣ） ・・・（Ｂ）
また、ｋを離心率、Ｒを近軸曲率半径、Ａ４、Ａ６、Ａ８及びＡ１０を非球面係数、面頂点を基準にして光軸からの高さｈの位置における光軸方向の変位をｘとするとき、非球面形状は、
ｘ＝（ｈ2／Ｒ）／［１＋｛１－(１＋ｋ)(ｈ／Ｒ)2｝1/2］＋Ａ４ｈ4＋Ａ６ｈ6＋Ａ８ｈ8＋Ａ１０ｈ10 ・・・（Ｃ）
のように表される。
また、各実施例における第３レンズ群Ｌ３の移動軌跡は以下の式（Ｄ）で表すことができ、前述のズーム中間におけるレンズ配置は、数値実施例１～８において中間と記載している。
ｍ３＝Ｂ１・ｍ２＋Ｂ２・ｍ２2＋Ｂ３・ｍ２3＋Ｂ４・ｍ２4＋Ｂ５・ｍ２5＋Ｂ６・ｍ２6＋Ｂ７・ｍ２7＋Ｂ８・ｍ２8＋Ｂ９・ｍ２9＋Ｂ１０・ｍ２10 ・・・（Ｄ）
ここで、式（Ｄ）中におけるｍ２は、第２レンズ群Ｌ２の広角端からの移動量を、広角端から望遠端までの移動量で規格化した値であり、すなわち広角端で０、望遠端で１となる。ｍ３は、第３レンズ群Ｌ３の広角端からの移動量である。Ｂｎは、ｎ次の移動量係数である。
数値実施例１～８それぞれにおける上述した条件式（１）乃至（１０）との対応を以下の表１に示す。
Figure 0007034728000001
＜数値実施例１＞
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd θct 焦点距離
1 93.250 1.50 1.80400 46.5 0.7716 -91.70
2 40.879 6.15 1.49700 81.5 0.8258 83.02
3 4200.432 0.15
4 90.429 1.33 1.69680 55.5 0.8330 -87.97
5 36.312 5.57 1.49700 81.5 0.8258 77.30
6 628.261 0.15
7 35.796 5.55 1.49700 81.5 0.8258 72.87
8 2935.412 (可変)
9 95.409 0.72 1.80400 46.5 0.7716 -11.52
10 8.413 3.47
11 -183.818 0.52 1.80400 46.5 0.7716 -18.93
12 16.613 2.66
13 -17.705 0.51 1.69680 55.5 0.8330 -25.05
14 1253.653 0.10
15 29.655 2.83 1.85478 24.8 0.6739 17.40
16 -28.524 (可変)
17(絞り) ∞ (可変)
18 14.765 5.69 1.49700 81.5 0.8258 36.27
19 71.159 3.82
20 13.634 4.50 1.58313 59.4 0.8271 25.49
21 144.547 0.62
22 -95.266 0.60 1.74951 35.3 0.7308 -11.79
23 9.767 4.47 1.49700 81.5 0.8258 16.84
24 -49.499 0.15
25 18.599 3.40 1.49700 81.5 0.8258 15.88
26 -12.875 0.50 1.69680 55.5 0.8330 -27.11
27 -41.065 (可変)
28 -611.566 1.37 1.95906 17.5 0.6264 12.62
29 -11.884 0.50 1.91082 35.3 0.7128 -5.28
30 8.236 (可変)
31 11.415 4.04 1.60311 60.6 0.8321 8.79
32 -8.584 0.50 1.84666 23.8 0.6614 -25.77
33 -14.531
像面 ∞

非球面データ
第20面
K =-5.49710e-001 A 4= 8.21141e-006 A 6= 2.35233e-007 A 8=-5.18040e-009 A10=-1.59477e-011

第21面
K = 0.00000e+000 A 4= 6.67068e-005 A 6= 3.99007e-007 A 8=-2.09172e-008 A10= 1.38784e-010
各種データ
ズーム比 39.10
広角 中間 望遠
焦点距離 4.54 50.88 177.69
Fナンバー 1.65 3.10 4.94
半画角 35.15 3.60 1.03
像高 3.20 3.20 3.20
レンズ全長 129.41 129.41 129.41
BF 5.40 5.40 5.40

d 8 0.65 38.37 46.65
d16 47.80 10.08 1.80
d17 8.81 1.97 1.40
d27 2.59 8.92 2.59
d30 2.80 3.30 10.21

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 63.33
2 9 -9.05
3 17 ∞
4 18 18.14
5 28 -9.25
6 31 12.77

ズーム軌跡データ
B1 = -5.62505e+01 B2 = 6.09809e+02 B3 = -5.47839e+03
B4 = 2.62920e+04 B5 = -6.61367e+04 B6 = 7.97354e+04
B7 = -1.53767e+04 B8 = -6.70354e+04 B9 = 6.82068e+04
B10 = -2.07679e+04
＜数値実施例２＞
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd θct 焦点距離
1 83.647 1.38 1.80400 46.5 0.7716 -109.38
2 42.555 6.23 1.49700 81.5 0.8258 82.50
3 -1070.310 0.15
4 115.528 1.22 1.69680 55.5 0.8330 -71.77
5 34.752 5.74 1.49700 81.5 0.8258 72.02
6 1129.387 0.15
7 34.713 5.82 1.49700 81.5 0.8258 74.14
8 566.508 (可変)
9 113.683 0.72 1.83481 42.7 0.7533 -10.18
10 7.887 4.02
11 -36.303 0.52 1.77250 49.6 0.7955 -20.66
12 28.652 1.95
13 -18.970 0.51 1.69680 55.5 0.8330 -21.95
14 79.912 0.10
15 28.826 4.79 1.85478 24.8 0.6739 16.64
16 -25.913 (可変)
17 14.579 5.38 1.49700 81.5 0.8258 32.56
18 129.112 1.80
19(絞り) ∞ 1.40
20 14.799 3.62 1.58913 61.1 0.8543 33.42
21 54.168 0.70
22 1535.991 0.60 1.74951 35.3 0.7308 -13.04
23 9.712 5.28 1.49700 81.5 0.8258 17.18
24 -57.935 0.15
25 23.823 3.43 1.49700 81.5 0.8258 17.44
26 -12.979 0.50 1.71300 53.9 0.8194 -30.00
27 -33.534 (可変)
28 -157.960 2.00 1.95906 17.5 0.6264 11.15
29 -10.076 0.50 1.91082 35.3 0.7128 -5.41
30 9.874 (可変)
31 11.812 4.37 1.60311 60.6 0.8321 8.22
32 -7.354 0.50 1.84666 23.8 0.6614 -19.51
33 -13.671
像面 ∞

非球面データ
第20面
K =-8.37374e-002 A 4=-1.43773e-005 A 6= 1.23413e-007 A 8=-5.97861e-009 A10=-3.48654e-012

第21面
K = 0.00000e+000 A 4= 5.66176e-005 A 6= 7.26902e-007 A 8=-2.23059e-008 A10= 1.62997e-010
各種データ
ズーム比 39.10
広角 中間 望遠
焦点距離 4.51 53.49 176.16
Fナンバー 1.65 3.10 4.94
半画角 35.38 3.42 1.04
像高 3.20 3.20 3.20
レンズ全長 129.41 129.41 129.41
BF 5.40 5.40 5.40

d 8 0.70 38.42 46.70
d16 53.58 8.55 1.80
d27 2.58 10.82 2.33
d30 3.61 2.68 9.64

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 63.31
2 9 -8.73
3 17 18.54
4 28 -10.63
5 31 13.25

ズーム軌跡データ
B1 = -5.95265e+01 B2 = 5.85650e+02 B3 = -4.78954e+03
B4 = 2.20570e+04 B5 = -5.35372e+04 B6 = 5.80010e+04
B7 = 7.23321e+03 B8 = -8.04095e+04 B9 = 7.18404e+04
B10 = -2.09272e+04
＜数値実施例３＞
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd θct 焦点距離
1 91.740 1.48 1.80400 46.5 0.7716 -102.21
2 43.036 6.15 1.49700 81.5 0.8258 87.71
3 3220.821 0.15
4 100.174 1.32 1.69680 55.5 0.8330 -81.10
5 35.933 5.88 1.49700 81.5 0.8258 74.07
6 1422.235 0.15
7 35.532 5.64 1.49700 81.5 0.8258 74.55
8 820.613 (可変)
9 100.951 0.72 1.83481 42.7 0.7533 -11.00
10 8.389 4.09
11 -72.599 0.52 1.77250 49.6 0.7955 -22.03
12 22.292 2.74
13 -16.289 0.51 1.69680 55.5 0.8330 -22.76
14 604.240 0.10
15 35.832 3.24 1.85478 24.8 0.6739 17.81
16 -25.369 (可変)
17 14.535 5.28 1.49700 81.5 0.8258 35.42
18 73.334 2.75
19 13.721 4.12 1.62263 58.2 0.8467 26.57
20 71.195 0.61
21 271.349 0.60 1.74951 35.3 0.7308 -12.77
22 9.233 4.58 1.49700 81.5 0.8258 16.93
23 -79.022 0.18
24(絞り) ∞ 1.19
25 19.389 3.43 1.49700 81.5 0.8258 14.59
26 -10.904 0.50 1.71300 53.9 0.8194 -20.18
27 -45.906 (可変)
28 -362.660 1.86 1.95906 17.5 0.6264 11.67
29 -10.888 0.50 1.91082 35.3 0.7128 -5.08
30 8.215 (可変)
31 12.173 3.41 1.60311 60.6 0.8321 8.59
32 -8.067 0.50 1.84666 23.8 0.6614 -23.78
33 -13.841
像面 ∞

非球面データ
第19面
K =-5.79054e-001 A 4= 1.78050e-005 A 6= 2.75410e-007 A 8=-1.14817e-009 A10=-1.14305e-011

第20面
K = 0.00000e+000 A 4= 6.61434e-005 A 6= 9.04837e-007 A 8=-2.13772e-008 A10= 1.62997e-010
各種データ
ズーム比 39.10
広角 中間 望遠
焦点距離 4.49 61.63 175.53
Fナンバー 1.65 3.10 4.94
半画角 35.48 2.97 1.04
像高 3.20 3.20 3.20
レンズ全長 129.40 129.40 129.40
BF 5.46 5.46 5.46

d 8 0.65 38.37 46.65
d16 56.74 8.32 1.80
d27 1.63 10.08 3.79
d30 2.72 4.97 9.51

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 64.17
2 9 -8.86
3 17 17.85
4 28 -9.15
5 31 13.01
ズーム軌跡データ
B1 = -5.70123e+01 B2 = 6.54400e+02 B3 = -5.65487e+03
B4 = 2.62180e+04 B5 = -6.44778e+04 B6 = 7.61034e+04
B7 = -1.32784e+04 B8 = -6.46212e+04 B9 = 6.45917e+04
B10 = -1.94872e+04
＜数値実施例４＞
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd θct 焦点距離
1 94.127 1.48 1.80400 46.5 0.7716 -95.75
2 42.052 8.35 1.49700 81.5 0.8258 91.74
3 505.514 0.15
4 96.024 1.32 1.69680 55.5 0.8330 -97.60
5 39.588 6.86 1.49700 81.5 0.8258 79.26
6 -7434.903 0.15
7 36.783 6.11 1.49700 81.5 0.8258 76.35
8 1136.101 (可変)
9 92.217 0.72 1.83481 42.7 0.7533 -11.41
10 8.606 4.84
11 -47.246 0.52 1.77250 49.6 0.7955 -22.58
12 27.790 3.04
13 -14.754 0.51 1.69680 55.5 0.8330 -25.61
14 -86.360 0.10
15 59.602 3.20 1.85478 24.8 0.6739 20.06
16 -23.483 (可変)
17 13.038 6.68 1.49700 81.5 0.8258 28.44
18 139.459 1.24
19 14.135 2.71 1.62263 58.2 0.8467 42.74
20 27.926 1.06
21 120.076 0.60 1.74951 35.3 0.7308 -14.60
22 10.007 5.21 1.49700 81.5 0.8258 16.83
23 -42.195 0.15
24 22.344 3.50 1.49700 81.5 0.8258 15.35
25 -10.985 0.50 1.71300 53.9 0.8194 -18.91
26 -60.372 0.15
27(絞り) ∞ (可変)
28 -81.206 1.76 1.95906 17.5 0.6264 12.36
29 -10.451 0.50 1.91082 35.3 0.7128 -5.30
30 9.188 (可変)
31 11.778 4.20 1.60311 60.6 0.8321 7.94
32 -6.990 0.50 1.85478 24.8 0.6739 -19.29
33 -12.534
像面 ∞

非球面データ
第19面
K =-4.34602e-001 A 4= 1.30410e-006 A 6= 1.65807e-007 A 8=-8.55378e-009 A10=-7.64580e-012

第20面
K = 0.00000e+000 A 4= 7.32377e-005 A 6= 7.04172e-007 A 8=-2.00763e-008 A10= 1.62997e-010
各種データ
ズーム比 39.10
広角 中間 望遠
焦点距離 4.30 52.17 168.08
Fナンバー 1.64 3.01 4.34
半画角 36.66 3.51 1.09
像高 3.20 3.20 3.20
レンズ全長 136.32 136.32 136.32
BF 5.41 5.41 5.41

d 8 0.65 38.37 46.65
d16 59.74 12.17 1.80
d27 2.06 9.17 6.01
d30 2.34 5.09 10.33

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 65.45
2 9 -8.99
3 17 17.85
4 28 -9.30
5 31 12.71

ズーム軌跡データ
B1 = -3.64652e+01 B2 = 4.07383e+02 B3 = -4.58511e+03
B4 = 2.37860e+04 B5 = -6.08318e+04 B6 = 7.21378e+04
B7 = -1.05309e+04 B8 = -6.52442e+04 B9 = 6.41356e+04
B10 = -1.92502e+04
＜数値実施例５＞
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd θct 焦点距離
1 138.493 1.50 1.77250 49.6 0.7955 -169.36
2 66.960 2.60
3 148.350 1.60 1.77250 49.6 0.7955 -59.08
4 34.736 8.63 1.49700 81.5 0.8258 63.40
5 -311.495 0.15
6 45.306 5.61 1.49700 81.5 0.8258 89.44
7 -2267.302 0.10
8 51.929 4.76 1.49700 81.5 0.8258 91.05
9 -341.108 (可変)
10 377.256 0.80 1.77250 49.6 0.7955 -12.16
11 9.158 3.88
12 -79.308 0.60 1.77250 49.6 0.7955 -28.92
13 31.205 2.30
14 -18.860 0.60 1.69680 55.5 0.8330 -22.70
15 99.424 0.15
16 34.807 2.81 1.85478 24.8 0.6739 19.28
17 -30.128 (可変)
18(絞り) ∞ (可変)
19 10.990 5.32 1.49700 81.5 0.8258 25.96
20 62.301 0.10
21 23.374 3.53 1.49700 81.5 0.8258 32.25
22 -48.421 1.88
23 566.730 0.70 1.83481 42.7 0.7533 -13.77
24 11.262 0.49
25 14.183 0.60 1.83481 42.7 0.7533 -22.67
26 7.951 4.65 1.49700 81.5 0.8258 12.84
27 -26.065 0.14
28 9.361 2.32 1.49700 81.5 0.8258 22.94
29 48.003 (可変)
30 -569.264 0.78 1.95906 17.5 0.6264 25.76
31 -23.698 0.40 1.91082 35.3 0.7128 -6.13
32 7.369 (可変)
33 10.978 2.89 1.49700 81.5 0.8258 13.23
34 -14.977
像面 ∞

非球面データ
第19面
K =-9.98413e-001 A 4= 5.10413e-005 A 6= 1.58229e-007 A 8= 8.61470e-010

第20面
K = 0.00000e+000 A 4= 6.03316e-005 A 6= 1.20789e-007
各種データ
ズーム比 39.49
広角 中間 望遠
焦点距離 4.21 44.96 166.22
Fナンバー 1.65 3.00 4.94
半画角 37.24 4.07 1.10
像高 3.20 3.20 3.20
レンズ全長 129.42 129.42 129.42
BF 5.38 5.38 5.38

d 9 0.59 40.47 49.23
d17 50.42 10.53 1.78
d18 7.71 2.67 1.38
d29 3.39 7.80 2.48
d32 2.05 2.69 9.29

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 61.13
2 10 -9.78
3 18 ∞
4 19 16.70
5 30 -8.11
6 33 13.23

ズーム軌跡データ
B1 = -3.03360e+01 B2 = 4.13514e+02 B3 = -4.68698e+03
B4 = 2.62698e+04 B5 = -8.06248e+04 B6 = 1.45345e+05
B7 = -1.58052e+05 B8 = 1.02170e+05 B9 = -3.63328e+04
B10 = 5.52239e+03
＜数値実施例６＞
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd θct 焦点距離
1 80.826 1.51 1.80400 46.5 0.7716 -81.72
2 35.940 6.51 1.49700 81.5 0.8258 80.19
3 343.944 0.15
4 133.151 5.80 1.49700 81.5 0.8258 81.69
5 -57.561 1.33 1.69680 55.5 0.8330 -102.79
6 -295.923 0.15
7 41.222 5.34 1.49700 81.5 0.8258 73.09
8 -292.545 (可変)
9 72.060 0.74 1.80400 46.5 0.7716 -12.28
10 8.646 3.40
11 775.627 0.54 1.80400 46.5 0.7716 -17.83
12 14.069 2.97
13 -18.139 0.52 1.69680 55.5 0.8330 -24.47
14 287.172 0.10
15 27.798 2.88 1.85478 24.8 0.6739 17.37
16 -30.353 (可変)
17(絞り) ∞ (可変)
18 14.558 6.08 1.49700 81.5 0.8258 33.55
19 98.730 2.29
20 14.043 4.50 1.58313 59.4 0.8271 24.84
21 406.552 0.57
22 -141.431 0.60 1.74951 35.3 0.7308 -11.92
23 9.556 3.71 1.49700 81.5 0.8258 20.26
24 162.706 0.15
25 22.614 3.97 1.49700 81.5 0.8258 14.16
26 -9.625 0.50 1.69680 55.5 0.8330 -25.38
27 -21.567 (可変)
28 225.920 1.16 1.95906 17.5 0.6264 14.69
29 -14.988 0.50 1.91082 35.3 0.7128 -5.72
30 8.110 (可変)
31 10.728 4.33 1.60311 60.6 0.8321 8.85
32 -9.000 0.50 1.84666 23.8 0.6614 -26.31
33 -15.486
像面 ∞

非球面データ
第20面
K =-5.50019e-001 A 4= 2.40822e-005 A 6= 2.87928e-007 A 8=-9.88549e-010 A10= 5.23254e-012

第21面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.09841e-004 A 6= 2.10729e-007 A 8=-3.80546e-009 A10= 9.76502e-012
各種データ
ズーム比 39.10
広角 中間 望遠
焦点距離 4.45 51.45 173.79
Fナンバー 1.65 3.10 4.93
半画角 35.75 3.56 1.05
像高 3.20 3.20 3.20
レンズ全長 129.40 129.40 129.40
BF 5.39 5.39 5.39

d 8 0.65 38.37 46.65
d16 47.80 10.08 1.80
d17 9.25 2.00 1.40
d27 2.59 9.35 2.59
d30 2.91 3.40 10.76

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 62.88
2 9 -9.10
3 17 ∞
4 18 18.03
5 28 -9.58
6 31 12.64

ズーム軌跡データ
B1 = -5.66480e+01 B2 = 5.94169e+02 B3 = -5.27263e+03
B4 = 2.53968e+04 B5 = -6.45877e+04 B6 = 7.95222e+04
B7 = -1.85416e+04 B8 = -6.22296e+04 B9 = 6.52593e+04
B10 = -2.00921e+04
＜数値実施例７＞
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd θct 焦点距離
1 176.097 2.05 1.77250 49.6 0.7955 -94.31
2 51.273 8.70 1.43875 94.7 0.8410 119.32
3 2361.949 0.15
4 185.731 1.84 1.69680 55.5 0.8330 -122.93
5 58.381 6.73 1.49700 81.5 0.8258 118.54
6 6226.543 0.15
7 61.819 4.85 1.49700 81.5 0.8258 155.38
8 301.806 0.99
9 55.211 5.75 1.49700 81.5 0.8258 110.17
10 -6430.000 (可変)
11 67.829 0.79 1.80400 46.5 0.7716 -13.44
12 9.273 3.18
13 53.548 0.58 1.85150 40.8 0.7392 -21.85
14 13.737 4.42
15 -17.977 0.61 1.60300 65.4 0.8280 -22.94
16 60.731 0.10
17 28.068 3.94 1.85478 24.8 0.6739 19.57
18 -38.736 (可変)
19(絞り) ∞ (可変)
20 16.041 5.67 1.49700 81.5 0.8258 35.26
21 167.442 4.88
22 14.641 4.50 1.58313 59.4 0.8271 27.79
23 134.365 0.55
24 -112.786 0.60 1.90043 37.4 0.7219 -11.29
25 11.198 5.42 1.49700 81.5 0.8258 18.26
26 -40.209 0.15
27 18.570 2.96 1.49700 81.5 0.8258 20.48
28 -21.342 0.50 1.95375 32.3 0.6978 -60.09
29 -34.393 (可変)
30 -155.823 1.43 1.95906 17.5 0.6264 14.02
31 -12.430 0.50 1.91082 35.3 0.7128 -6.33
32 10.951 (可変)
33 14.363 3.77 1.60311 60.6 0.8321 9.48
34 -8.563 0.50 1.84666 23.8 0.6614 -23.74
35 -15.317
像面 ∞

非球面データ
第22面
K =-6.75113e-001 A 4= 1.45989e-005 A 6=-1.01895e-007 A 8=-2.41893e-009 A10=-3.73506e-011

第23面
K = 0.00000e+000 A 4= 5.89081e-005 A 6=-3.06474e-007 A 8=-9.81288e-009 A10= 5.62837e-011
各種データ
ズーム比 49.22
広角 中間 望遠
焦点距離 4.32 49.97 212.57
Fナンバー 1.65 3.10 4.94
半画角 36.54 3.66 0.86
像高 3.20 3.20 3.20
レンズ全長 157.97 157.97 157.97
BF 6.13 6.13 6.13

d10 0.93 47.74 58.02
d18 58.89 12.08 1.80
d19 7.96 1.73 1.40
d29 2.60 9.65 2.24
d32 5.22 4.40 12.14

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 74.09
2 11 -9.60
3 19 ∞
4 20 20.08
5 30 -11.65
6 33 15.17

ズーム軌跡データ
B1 = -3.71521e+01 B2 = 1.01813e+02 B3 = -7.89866e+01
B4 = -1.86832e+02 B5 = 3.69229e+02 B6 = -1.74629e+02
＜数値参考例＞
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd θct 焦点距離
1 56.623 1.50 1.80400 46.5 0.7716 -120.08
2 35.270 15.44 1.49700 81.5 0.8258 78.63
3 309.096 0.15
4 49.150 1.33 1.69680 55.5 0.8330 -108.65
5 29.471 4.70 1.49700 81.5 0.8258 149.88
6 46.181 0.15
7 32.027 10.53 1.49700 81.5 0.8258 81.04
8 139.315 (可変)
9 95.849 0.72 1.80400 46.5 0.7716 -12.16
10 8.842 4.18
11 -51.991 0.52 1.80400 46.5 0.7716 -15.96
12 17.109 3.66
13 -15.631 0.51 1.69680 55.5 0.8330 -23.76
14 -283.354 0.10
15 53.070 2.80 1.85478 24.8 0.6739 18.72
16 -22.345 (可変)
17(絞り) ∞ (可変)
18 14.928 8.50 1.49700 81.5 0.8258 38.88
19 53.241 3.69
20 13.879 4.50 1.58313 59.4 0.8271 25.44
21 190.080 0.70
22 -79.501 0.60 1.74951 35.3 0.7308 -12.70
23 10.848 4.45 1.49700 81.5 0.8258 21.92
24 2155.993 0.15
25 24.368 3.85 1.49700 81.5 0.8258 18.88
26 -14.465 0.50 1.69680 55.5 0.8330 -38.82
27 -31.531 (可変)
28 210.861 2.34 1.95906 17.5 0.6264 13.95
29 -14.204 0.50 1.91082 35.3 0.7128 -5.77
30 8.477 (可変)
31 13.620 3.75 1.60311 60.6 0.8321 10.70
32 -10.989 0.50 1.84666 23.8 0.6614 -43.66
33 -15.965
像面 ∞

非球面データ
第20面
K =-5.76587e-001 A 4=-6.40334e-007 A 6= 6.47135e-008 A 8=-4.98319e-009 A10=-6.03510e-011

第21面
K = 0.00000e+000 A 4= 5.88415e-005 A 6= 3.11596e-007 A 8=-2.18492e-008 A10= 1.14066e-010
各種データ
ズーム比 39.11
広角 中間 望遠
焦点距離 4.58 50.10 178.99
Fナンバー 1.65 3.10 4.93
半画角 34.96 3.65 1.02
像高 3.20 3.20 3.20
レンズ全長 164.69 164.69 164.69
BF 5.86 5.86 5.86

d 8 0.65 38.37 46.65
d16 47.80 10.08 1.80
d17 24.00 9.84 1.44
d27 2.80 11.29 19.74
d30 3.24 8.92 8.86

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 80.00
2 9 -8.01
3 17 ∞
4 18 21.17
5 28 -10.13
6 31 13.97

ズーム軌跡データ
B1 = -7.18842e+01 B2 = 6.45416e+02 B3 = -5.45620e+03
B4 = 2.61366e+04 B5 = -6.71960e+04 B6 = 8.45969e+04
B7 = -2.33947e+04 B8 = -6.06257e+04 B9 = 6.59187e+04
B10 = -2.05757e+04
＜数値実施例８＞
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd θct 焦点距離
1 217.866 1.47 1.80400 46.5 0.7716 -66.49
2 42.798 7.16 1.43875 94.7 0.8410 79.02
3 -173.217 0.15
4 71.135 1.33 1.69680 55.5 0.8330 -250.86
5 50.173 4.64 1.49700 81.5 0.8258 96.13
6 -970.325 0.15
7 36.504 5.48 1.49700 81.5 0.8258 73.68
8 10848.037 (可変)
9 71.676 0.73 1.80400 46.5 0.7716 -12.47
10 8.753 3.52
11 -687.005 0.55 1.80400 46.5 0.7716 -23.33
12 19.289 3.08
13 -14.702 0.55 1.69680 55.5 0.8330 -39.71
14 -31.854 0.10
15 31.397 3.35 1.85478 24.8 0.6739 20.62
16 -38.207 (可変)
17(絞り) ∞ (可変)
18 22.932 1.37 1.49700 81.5 0.8258 111.85
19 38.261 9.59
20 36.729 4.49 1.58313 59.4 0.8271 24.47
21 -22.288 0.55
22 -21.070 0.60 1.74951 35.3 0.7308 -18.54
23 41.308 4.37 1.49700 81.5 0.8258 33.22
24 -26.538 0.15
25 22.444 4.49 1.49700 81.5 0.8258 19.71
26 -16.225 0.50 1.69680 55.5 0.8330 -86.83
27 -22.452 (可変)
28 33.840 0.85 1.95906 17.5 0.6264 32.02
29 -328.347 0.50 1.91082 35.3 0.7128 -7.64
30 7.117 (可変)
31 10.849 3.65 1.60311 60.6 0.8321 10.85
32 -14.415 0.50 1.80518 25.4 0.6680 -57.44
33 -21.267
像面 ∞

非球面データ
第20面
K =-2.84359e-001 A 4=-1.71831e-005 A 6=-5.22903e-007 A 8= 9.41514e-009 A10=-3.89442e-011

第21面
K = 0.00000e+000 A 4= 4.20313e-005 A 6=-5.69056e-007 A 8= 1.20174e-008 A10=-5.57479e-011


各種データ
ズーム比 30.00
広角 中間 望遠
焦点距離 5.11 44.37 153.22
Fナンバー 1.65 3.10 4.93
半画角 32.07 4.13 1.20
像高 3.20 3.20 3.20
レンズ全長 129.39 129.39 129.39
BF 5.39 5.39 5.39

d 8 0.65 34.11 41.46
d16 42.61 9.15 1.80
d17 6.25 1.83 2.10
d27 8.44 9.84 2.59
d30 2.18 5.20 12.17

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 56.00
2 9 -11.99
3 17 ∞
4 18 18.49
5 28 -10.31
6 31 13.17

ズーム軌跡データ
B1 = -1.40717e+01 B2 = 7.03221e+00 B3 = 3.00159e+00
B4 = 4.36817e+00 B5 = 1.89347e+00 B6 = -6.36854e+00
Ｌ１ 第１レンズ群
Ｌ２ 第２レンズ群
Ｌ３ 第３レンズ群
ＬＲ 後群

Claims (17)

  1. 物体側から像側へ順に配置された、正の屈折力の第１レンズ群と、負の屈折力の第２レンズ群と、正の屈折力の第３レンズ群と、第４レンズ群と、第５レンズ群とを全レンズ群として有し、ズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化するズームレンズであって、
    開口絞りと該開口絞りよりも像側に配置されたズーミングの際に移動するレンズ群とを有し、
    前記第１レンズ群は、少なくとも２枚の負レンズと少なくとも２枚の正レンズとを有し、
    前記少なくとも２枚の負レンズの中で屈折力が最も高い２枚の負レンズの材料の部分分散比の平均値をθＣｔｎave、前記少なくとも２枚の正レンズの中で屈折力が最も高い２枚の正レンズの材料の部分分散比の平均値をθＣｔｐave、前記２枚の負レンズの材料のアッベ数の平均値をνｄｎave、前記２枚の正レンズの材料のアッベ数の平均値をνｄｐave、前記２枚の負レンズの材料のアッベ数のうち大きい方をνｄｎmax、前記２枚の正レンズの材料のアッベ数のうち小さい方をνｄｐmin、前記第１レンズ群及び前記第２レンズ群の焦点距離をそれぞれｆ１及びｆ２、前記ズームレンズの最も物体側の面から像面までの距離をＴＤ、望遠端における前記ズームレンズの焦点距離をｆｔとしたとき、
    －０．００４０≦（θＣｔｎave－θＣｔｐave）／（νｄｎave－νｄｐave）
    ≦０．００４０
    ３０．０≦νｄｎave≦６０．０
    ０．１０≦νｄｎmax／νｄｐmin≦１．００
    －７．７≦ｆ１／ｆ２≦－４．２
    ０．５≦ＴＤ／ｆｔ≦０．８４
    なる条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
  2. 広角端における前記ズームレンズの焦点距離をｆｗとしたとき、
    ５．０≦ｆｔ／ｆｗ≦９０．０
    なる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。
  3. ０．１０≦ｆ１／ｆｔ≦０．５５
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項１または２に記載のズームレンズ。
  4. 広角端における前記ズームレンズの焦点距離をｆｗとしたとき、
    ５．５≦ｆ１／ｆｗ≦２５．０
    なる条件式を満足する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. ズーミングのためには前記第１レンズ群は移動しない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１レンズ群は、少なくとも３枚の正レンズを有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のズームレンズ。
  7. バックフォーカスをＢＦ、広角端における前記ズームレンズの焦点距離をｆｗとしたとき、
    ０．３≦ＢＦ／ｆｗ≦３．０
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のズームレンズ。
  8. －０．００２０≦（θＣｔｎave－θＣｔｐave）／（νｄｎave－νｄｐave）
    ≦０．００３０
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のズームレンズ。
  9. ３５．０≦νｄｎave≦５５．０
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載のズームレンズ。
  10. ０．３０≦νｄｎmax／νｄｐmin≦０．８０
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載のズームレンズ。
  11. －７．３≦ｆ１／ｆ２≦－４．２
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のズームレンズ。
  12. 請求項１乃至１１のいずれか１項に記載のズームレンズと、
    該ズームレンズによって形成された像を受光する撮像素子を有することを特徴とする撮像装置。
  13. 広角端における半画角をωｗとしたとき、
    ２０°≦ωｗ≦８０°
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項１２に記載の撮像装置。
  14. 請求項１乃至１１のいずれか一項に記載のズームレンズと、
    前記ズームレンズを制御する制御部とを有することを特徴とする撮像システム。
  15. 前記制御部は、前記ズームレンズを制御するための制御信号を送信することを特徴とする請求項１４に記載の撮像システム。
  16. 前記ズームレンズを操作するための操作部を有することを特徴とする請求項１４または１５に記載の撮像システム。
  17. 前記ズームレンズのズームに関する情報を表示する表示部を有することを特徴とする請求項１４乃至１６のいずれか一項に記載の撮像システム。
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