JP7532457B2 - ズームレンズおよび撮像装置 - Google Patents

Description

本発明は、ズームレンズおよび撮像装置に関する。

監視カメラ、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラおよび放送用カメラ等に用いられるズームレンズには、広画角化が求められている。また、カメラの取り回しや設置等の観点から、ズームレンズの小型化も求められている。
特許文献１、２には、広画角で小型のネガティブリード型ズームレンズが開示されている。

特開２０１２－０４７８１３号公報 特開２０１４－１０９７６１号公報

カメラに備えられる撮像素子の高解像度化に伴い、ズームレンズにも広角化および小型化だけでなく、例えば映像規格８Ｋの高解像度に対応する解像力を含めた高い光学性能が求められている。

本発明は、例えば、広角、小型および高い光学性能の点で有利なズームレンズを提供する。

本発明の一側面としてのズームレンズは、物体側から像側へ順に配置された、負の屈折力の第１レンズ群と、正の屈折力の第２レンズ群と、１つ以上のレンズ群を含む後続群とを有し、ズーミングのためには前記第１レンズ群は移動せず、ズーミングのために隣り合うレンズ群の間隔が変化する。第１レンズ群は、アッベ数が７５以上である負レンズを２つ以上含む。第１レンズ群に含まれる全ての負レンズの平均アッベ数をνｄ１ｎ＿ａｖｅ、第１レンズ群の焦点距離をｆ１、第２レンズ群の焦点距離をｆ２、ズームレンズの広角端での焦点距離をｆｗ、ズームレンズの望遠端での焦点距離をｆｔとするとき、
１．９≦ｆｔ／ｆｗ≦４．０
－０．８５≦ｆ１／ｆ２≦－０．５５
６２≦νｄ１ｎ＿ａｖｅ≦９５
なる条件を満足することを特徴とする。なお、上記ズームレンズを備えた撮像装置やズームレンズを制御する制御部を備えた撮像システムも、本発明の他の一側面を構成する。

本発明によれば、例えば、広角、小型および高い光学性能の点で有利なズームレンズを提供することができる。

実施例１のズームレンズの断面図。 実施例１のズームレンズの広角端、中間焦点距離および望遠端での収差図。 実施例２のズームレンズの断面図。 実施例２のズームレンズの広角端、中間焦点距離および望遠端での収差図。

実施例２のレンズ断面図。
実施例３のズームレンズの断面図。 実施例３のズームレンズの広角端、中間焦点距離および望遠端での収差図。 実施例４のズームレンズの断面図。 実施例４のズームレンズの広角端、中間焦点距離および望遠端での収差図。 実施例５のズームレンズの断面図。 実施例５のズームレンズの広角端、中間焦点距離および望遠端での収差図。 実施例６のズームレンズの断面図。 実施例６のズームレンズの広角端、中間焦点距離および望遠端での収差図。 実施例７のズームレンズの断面図。 実施例７のズームレンズの広角端、中間焦点距離および望遠端での収差図。 実施例８のズームレンズの断面図。 実施例８のズームレンズの広角端、中間焦点距離および望遠端での収差図。 各実施例のズームレンズを備えた撮像装置を示す図。

以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。まず具体的な実施例１～８の説明に先立って、各実施例に共通する事項について説明する。

各実施例のズームレンズにおいて、レンズ群は、広角端と望遠端との間での変倍（ズーミング）に際して一体で移動する１または複数のレンズのまとまりである。すなわち、ズーミングに際して隣り合うレンズ群間の間隔が変化する。レンズ群は、開口絞りを含んでもよい。また、広角端と望遠端はそれぞれ、ズーミングに際して移動するレンズ群が光軸上を機構上または制御上、移動可能な範囲の両端に位置したときの最大画角（最短焦点距離）と最小画角（最大焦点距離）のズーム状態を示す。

各実施例のズームレンズは、物体側から像側へ順に配置された、負の屈折力の第１レンズ群と、正の屈折力の第２レンズ群と、１つ以上のレンズ群を含む後続群とから構成されるネガティブリード型ズームレンズであり、広角化に適した構成を有する。ズーミング（変倍）に際して第１レンズ群は移動せず、隣り合うレンズ群の間隔が変化する。すなわち、第２レンズ群以降のレンズ群にズーミング作用を持たせて、ズーミング時の各種収差の変化を補正しつつ、ズーミングに伴う像面移動を補正する。具体的には、第２レンズ群が主としてズーミングを担い、後続群に含まれるレンズ群のうち少なくとも１つのフォーカスレンズ群が主として像面移動の補正を担う。フォーカスレンズ群は、各距離に位置する被写体に対するフォーカシングの際にも移動する。また、後続群のうちフォーカスレンズ群以外のレンズ群は、ズーミング時の収差変化をより高精度に補正する。

各実施例のズームレンズは、該ズームレンズの広角端での焦点距離をｆｗ、望遠端での焦点距離をｆｔとするとき、以下の式（１）の条件を満足する。
１．９≦ｆｔ／ｆｗ≦４．０ （１）
式（１）中のｆｔ／ｆｗはズームレンズのズーム比を示す。ｆｔ／ｆｗが式（１）の下限を下回る場合には、変更可能な焦点距離の範囲が小さすぎてズームレンズとしての機能が損なわれるため、好ましくない。ｆｔ／ｆｗが式（１）の上限を上回る場合には、望遠端の焦点距離が長くなりすぎて望遠端での光学性能の低下を招くため、好ましくない。

ズームレンズを小型化するためには、主としてズーミングを担う第２レンズ群のズーミングに際しての移動量を小さく抑えることが必要であり、このためには第２レンズ群の屈折力を強くする（焦点距離を短くする）必要がある。そのうえで良好な光学性能を達成するためには、第２レンズ群とは反対符号の屈折力を有し、第２レンズ群と収差を打ち消し合う第１レンズ群の屈折力（焦点距離）も合わせて変化させる必要がある。各実施例では、第１レンズ群の焦点距離をｆ１、第２レンズ群の焦点距離をｆ２とするとき、以下の式（２）の条件を満足する。
－０．８５≦ｆ１／ｆ２≦－０．５５ （２）
これにより、第２レンズ群の屈折力を強くしてズームレンズを小型化しつつ、良好な光学性能を得ることができる。ｆ１／ｆ２が式（２）の下限を下回る場合には、第１レンズ群の屈折力の絶対値が小さくなりすぎて第２レンズ群で発生する収差を打ち消して十分に補正することができなくなり、光学性能の低下を招くため、好ましくない。ｆ１／ｆ２が式（２）の上限を上回る場合には、第１レンズ群の屈折力の絶対値が大きくなりすぎて収差補正が過剰となり、光学性能の低下を招くため、好ましくない。

ここで、第２レンズ群の屈折力を強くしつつ式（２）の条件を満足すると、第１レンズ群の屈折力の絶対値も相応に大きくなる。第１レンズ群は負の屈折力を有するので、第１レンズ群の屈折力の絶対値を大きくすると、第１レンズ群に含まれる負レンズの屈折力の絶対値も大きくなる。第１レンズ群に含まれる負レンズが１つだけである場合は、この負レンズの屈折力の絶対値が大きくなることを意味し、レンズ面の曲率を大きく（曲率半径を小さく）することになるため、特に球面収差やコマ収差の増加を招く。したがって、良好な光学性能を達成するためには、第１レンズ群に含まれる負レンズの数を２つ以上とすることが好ましい。

また、各実施例において、第１レンズ群はズーミングに際して移動しないため、例えば第１レンズ群で発生する軸上色収差は第２レンズ群以降のレンズ群のズーミング作用によって望遠端で拡大される。したがって、第１レンズ群の色収差を低減することが重要である。このため、第１レンズ群に含まれる全ての負レンズのｄ線を基準としたアッベ数の平均をνｄ１ｎ＿ａｖｅとするとき、以下の式（３）の条件を満足する。
６２≦νｄ１ｎ＿ａｖｅ≦９５ （３）
この条件を満足することで、良好な光学性能を達成することができる。

ｄ線におけるアッベ数（以下の説明では単にアッベ数という）νｄは、フラウンホーファ線のｄ線（波長５８７．６ｎｍ）、Ｆ線（波長４８６．１ｎｍ）、Ｃ線（波長６５６．３ｎｍ）における屈折率をｎｄ、ｎＦ、ｎＣとするとき、
νｄ＝（ｎｄ－１）／（ｎＦ－ｎＣ）
で表される。

第１レンズ群に含まれる負レンズの数をＮ、第１レンズ群に含まれる負レンズのうち物体側から数えてｉ番目の負レンズのアッベ数をνｄ１ｎ＿ｉとするとき、

である。第１レンズ群に接合レンズが含まれる場合には、接合されていない状態での単レンズとしての屈折力が負である場合に該単レンズを負レンズとする。

第１レンズ群は負の屈折力を有するので、色収差を低減するためには、第１レンズ群に含まれる負レンズを全体として低分散にする必要がある。νｄ１ｎ＿ａｖｅが式（３）の下限を下回る場合には、第１レンズ群に含まれる負レンズが全体として高分散になりすぎて色収差の増加を招くため、好ましくない。νｄ１ｎ＿ａｖｅが式（３）の上限を上回る場合には、実質的に選択できる硝材がなくなるため、好ましくない。
式（１）～（３）の数値範囲を以下のようにするとより好ましい。
１．９４≦ｆｔ／ｆｗ≦３．５０ （１ａ）
－０．８４≦ｆ１／ｆ２≦－０．６０ （２ａ）
６４≦νｄ１ｎ＿ａｖｅ≦９０ （３ａ）
式（１）～（３）の数値範囲を以下のようにするとさらに好ましい。
１．９８≦ｆｔ／ｆｗ≦３．００ （１ｂ）
－０．８３≦ｆ１／ｆ２≦－０．６５ （２ｂ）
６５≦νｄ１ｎ＿ａｖｅ≦８５ （３ｂ）
各実施例のズームレンズは、さらに以下の条件のうち少なくとも１つを満足することがより好ましい。

第２レンズ群に含まれる全ての正レンズのアッベ数の平均値をνｄ２ｐ＿ａｖｅとするとき、以下の式（４）の条件を満足することがより好ましい。
５８≦νｄ２ｐ＿ａｖｅ≦８０ （４）
第２レンズ群は正の屈折力を有するので、第２レンズ群に含まれる正レンズを全体として低分散にすることが好ましい。第２レンズ群は主としてズーミングを担い、ズーミングのために大きく移動する。このため、第２レンズ群で発生する色収差を低減することで、ズーミング時の色収差の変動を、より低減することができる。第２レンズ群に含まれる正レンズの数をＮ、該Ｎの正レンズのうち物体側から数えてｉ番目の正レンズのアッベ数をνｄ２ｐ＿ｉとすると、

である。第２レンズ群に接合レンズが含まれる場合には、接合されていない状態での単レンズとしての屈折力が正である場合に該単レンズを正レンズとする。νｄ２ｐ＿ａｖｅが式（４）の下限を下回る場合には、第２レンズ群に含まれる正レンズが全体として高分散になりすぎて色収差が増加するため、好ましくない。νｄ２ｐ＿ａｖｅが式（４）の上限を上回る場合には、色収差の低減には有利であるが、低分散の硝材は一般的に低屈折率である。このため、実質的に第２レンズ群に含まれる正レンズの屈折率が全体として小さくなり、球面収差やコマ収差が増加するため、好ましくない。

また、第１レンズ群は、アッベ数が７５以上の負レンズを２つ以上含むことがより好ましい。これにより式（３）の条件を満足するように第１レンズ群を構成し易くなる。この場合において、第１レンズ群に含まれるアッベ数が７５以上の２つ以上の負レンズの平均焦点距離をｆ１ｎ＿ａｖｅとするとき、以下の式（５）の条件を満足することがより好ましい。
１．１０≦ｆ１ｎ＿ａｖｅ／ｆ１≦４．００ （５）
なる条件を満足することがより好ましい。平均焦点距離ｆ１ｎ＿ａｖｅは、第１レンズ群に含まれるアッベ数が７５以上の負レンズの数をＮ、該Ｎの負レンズのうち物体側から数えてｉ番目の負レンズの焦点距離をｆ１ｎ＿ｉとすると、

である。

ｆ１ｎ＿ａｖｅ／ｆ１が式（５）の下限を下回る場合には、第１レンズ群に含まれる負レンズのうち低分散の負レンズの屈折力の絶対値が大きくなりすぎて色収差が増加するため、好ましくない。ｆ１ｎ＿ａｖｅ／ｆ１が式（５）の上限を上回る場合には、第１レンズ群に含まれる負レンズのうち低分散の負レンズの屈折力の絶対値が小さくなるため、高分散の負レンズの割合が増えることになる。この結果、色収差が増加するため、好ましくない。

収差をさらに低減するためには、第１レンズ群に含まれるアッベ数が７５以上の負レンズのうち少なくとも１つは正レンズと接合されていることがより好ましい。この場合に、負レンズと接合された正レンズのアッベ数をνｄ１ｐとするとき、以下の式（６）の条件を満足することがより好ましい。
２０≦νｄ１ｐ≦４０ （６）
νｄ１ｐが式（６）の下限を下回る場合には、負レンズと接合された正レンズが高分散になりすぎて色収差が増加するため、好ましくない。νｄ１ｐが式（６）の上限を上回る場合には、負レンズと接合された正レンズが低分散になりすぎて、負レンズで発生する色収差を打ち消して補正する効果が得られ難くなるため、好ましくない。

第２レンズ群は、アッベ数が７５以上の正レンズを２つ以上含むことがより好ましい。これにより、式（４）の条件を満足するように第２レンズ群を構成し易くなる。この場合において、第２レンズ群に含まれるアッベ数が７５以上の２つ以上の正レンズの平均焦点距離をｆ２ｐ＿ａｖｅとするとき、以下の式（７）の条件を満足することが好ましい。
０．３０≦ｆ２ｐ＿ａｖｅ／ｆ２≦３．００ （７）
平均焦点距離ｆ２ｐ＿ａｖｅは、第２レンズ群に含まれるアッベ数が７５以上の正レンズの数をＮとし、該Ｎの正レンズのうち物体側から数えてｉ番目の正レンズの焦点距離をｆ２ｐ＿ｉとすると、

である。ｆ２ｐ＿ａｖｅ／ｆ２が式（７）の下限を下回る場合には、第２レンズ群に含まれる正レンズのうち低分散の正レンズの屈折力が大きくなりすぎて色収差が増加するため、好ましくない。ｆ２ｐ＿ａｖｅ／ｆ２が式（７）の上限を上回る場合には、第２レンズ群に含まれる正レンズのうち低分散の正レンズの屈折力が小さくなって高分散の正レンズの割合が増えることになる。この結果、色収差が増加するため、好ましくない。

また、色収差をさらに低減するために、第２レンズ群に含まれるアッベ数が７５以上の２つ以上の正レンズのうち少なくとも１つは負レンズと接合されていることがより好ましい。この場合において、正レンズと接合された負レンズのアッベ数をνｄ２ｎとするとき、以下の式（８）の条件を満足することが好ましい。
２０≦νｄ２ｎ≦４０ （８）
νｄ２ｎが式（８）の下限を下回る場合には、正レンズと接合された負レンズが高分散になりすぎて色収差が増加するため、好ましくない。νｄ２ｎが式（８）の上限を上回る場合には、正レンズと接合された負レンズが低分散になりすぎ、正レンズで発生する色収差を打ち消して補正する効果が得られ難くなるため、好ましくない。

式（５）～（８）の数値範囲を以下のようにするとより好ましい。
５９≦νｄ２ｐ＿ａｖｅ≦７５ （４ａ）
１．３０≦ｆ１ｎ＿ａｖｅ／ｆ１≦３．５０ （５ａ）
２５≦νｄ１ｐ≦３６ （６ａ）
０．４０≦ｆ２ｐ＿ａｖｅ／ｆ２≦２．５０ （７ａ）
２４≦νｄ２ｎ≦３８ （８ａ）
式（５）～（８）の数値範囲を以下のようにするとさらに好ましい。
６０≦νｄ２ｐ＿ａｖｅ≦７０ （４ｂ）
１．５０≦ｆ１ｎ＿ａｖｅ／ｆ１≦３．００ （５ｂ）
２８≦νｄ１ｐ≦３４ （６ｂ）
０．５０≦ｆ２ｐ＿ａｖｅ／ｆ２≦２．００ （７ｂ）
２７≦νｄ２ｎ≦３６ （８ｂ）
以下、実施例１～８について説明する。図１、３、５、７、９、１１、１３および１５はそれぞれ、実施例１～８（後述する数値実施例１～８）のズームレンズの広角端での断面を示している。Ｂｉ（ｉ＝１，２，３，…）は物体側から像側へ数えたときのｉ番目のレンズ群を示し、ＡＰは開口絞りを示す。Ｌｉは物体側から像側へ数えたときのｉ番目のレンズを示している。ＤＰはＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の撮像素子に設けられたカバーガラス、ローパスフィルタおよびＩＲ（赤外光）カットフィルタ等のガラスブロックを示す。ＩＭは像面である。像面ＩＭには、撮像素子の受光面（撮像面）が配置される。なお、像面ＩＭに、銀塩フィルムの感光面（フィルム面）が配置されてもよい。

監視カメラのように昼間撮像モードと夜間撮像モードを切り替ることが可能なものでは、撮像モードに応じて不図示の挿抜機構によりＩＲカットフィルタまたは可視光カットフィルタが挿抜される。

実施例１～４、６、７、８のズームレンズは、物体側から像側へ順に配置された、負の屈折力の第１レンズ群Ｂ１と、正の屈折力の第２レンズ群Ｂ２と、３つのレンズ群を含む後続群（第３～第５レンズ群Ｂ３～Ｂ５）により構成される。第３、第４および第５レンズ群Ｂ３、Ｂ４、Ｂ５はそれぞれ、正、負および正の屈折力を有する。実施例５のズームレンズは、物体側から像側へ順に配置された、負の屈折力の第１レンズ群Ｂ１と、正の屈折力の第２レンズ群Ｂ２と、４つのレンズ群を含む後続群（第３～第６レンズ群Ｂ３～Ｂ６）により構成される。第３、第４、第５および第６レンズ群Ｂ３、Ｂ４、Ｂ５、Ｂ６はそれぞれ、正、正、負および正の屈折力を有する。

各実施例のズームレンズでは、ズーミングに際して第１レンズ群Ｂ１は移動せず、隣り合うレンズ群の間隔が変化することでズーミングが行われる。各図中の移動する各レンズ群の下の矢印は、広角端から望遠端へのズーミングでの各レンズ群の移動軌跡を示している。実施例１～４、６、７、８の第４レンズ群Ｂ４と実施例５の第５レンズ群Ｂ５の下の実線矢印と破線矢印はそれぞれ、無限遠物体と近距離物体に合焦しているときにズーミングに伴う像面変動を補正するための各レンズ群の移動軌跡を示している。

なお、実施例１～４、６、７、８の第４レンズ群Ｂ４と実施例５の第５レンズ群Ｂ５は、フォーカスレンズ群を兼ねており、フォーカシング時にも移動する。後続群に含まれるレンズ群のうち負の屈折力のレンズ群をフォーカスレンズ群とすることで、フォーカシング時のフォーカスレンズ群の移動量を小さくすることができ、ズームレンズの小型化の観点から好ましい。

実施例１～７において、第１レンズ群Ｂ１は、負レンズＬ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ５と正レンズＬ４により構成されている。実施例８において、第１レンズ群Ｂ１は、負レンズＬ１、Ｌ２、Ｌ３と正レンズＬ４により構成されている。

実施例１～６において、第２レンズ群Ｂ２は、正レンズＬ６、Ｌ７、Ｌ９、Ｌ１１と負レンズＬ８、Ｌ１０により構成されている。実施例７において、第２レンズ群Ｂ２は、正レンズＬ６、Ｌ７、Ｌ９、Ｌ１０、Ｌ１２と負レンズＬ８、Ｌ１１により構成されている。 実施例８において、第２レンズ群Ｂ２は、正レンズＬ５、Ｌ６、Ｌ８、Ｌ１０と負レンズＬ７、Ｌ９により構成されている。

実施例１、２、３、４、６において、第３レンズ群Ｂ３は、負レンズＬ１２と正レンズＬ１３、Ｌ１４、Ｌ１５により構成されている。実施例５において、第３レンズ群Ｂ３は、負レンズＬ１２と正レンズＬ１３、Ｌ１４により構成されている。実施例７において、第３レンズ群Ｂ３は、負レンズＬ１３と正レンズＬ１４、Ｌ１５、Ｌ１６により構成されている。実施例８において、第３レンズ群Ｂ３は、負レンズＬ１１と正レンズＬ１２、Ｌ１３、Ｌ１４により構成されている。

実施例１、２、３、４、６において、第４レンズ群Ｂ４は、負レンズＬ１６により構成されている。実施例５において、第４レンズ群Ｂ４は、正レンズＬ１５により構成されている。実施例７において、第４レンズ群Ｂ４は、負レンズＬ１７により構成されている。実施例８において、第４レンズ群Ｂ４は、負レンズＬ１５により構成されている。

実施例１、２、３、４、６において、第５レンズ群Ｂ５は、正レンズＬ１７により構成されている。実施例５において、第５レンズ群Ｂ５は、負レンズＬ１６により構成されている。実施例７において、第５レンズ群Ｂ５は、正レンズＬ１８により構成されている。実施例８において、第５レンズ群Ｂ５は、正レンズＬ１６により構成されている。

実施例５において、第６レンズ群Ｂ６は、正レンズＬ１７により構成されている。

表１～８は、実施例１～８のそれぞれに対応する数値実施例１～８の諸数値を示している。各数値実施例において、ｆは広角端、中間焦点距離および望遠端でのズームレンズの焦点距離（mm）を、ＦｎｏはＦナンバーを、ωは半画角（°）をそれぞれ示す。各数値実施例のズームレンズのズーム比は、２．００または２．８０である。

面番号ｉは物体側から数えたときの面の順番を示す。ｒは物体側からｉ番目の面の近軸曲率半径（mm）を示し、ｄはｉ番目と（ｉ＋１）番目の面間の間隔（レンズ厚または空気間隔）（mm）を示す。ｎｄは第ｉ面と第（ｉ＋１）面間の光学材料のｄ線における屈折率である。νｄは第ｉ面と第（ｉ＋１）面間の光学材料のｄ線を基準としたアッベ数である。ＡＰは開口絞りを示す。また、広角端、中間焦点距離および望遠端での隣り合うレンズ群の間隔（mm）も示している。

表８において、面番号の左側に付された＊は、その面が以下の式で表現される非球面形状を有することを示している。

上記式において、ｙは光軸からの径方向の距離、ｚは光軸方向におけるサグ量、ｒは近軸曲率半径、ｋはコーニック係数、Ｂｊは非球面係数である。ｚの符号は、物体側から像面へ向かう方向を正とする。非球面係数において、「Ｅ±ｘ」は、「×１０^±ｘ」を意味している。表記されていない非球面係数については、全て０である。

表９に、各数値実施例の数値と各条件式との関係を示す。第１レンズ群Ｂ１に含まれる負レンズのうちアッベ数が７５以上の負レンズの平均焦点距離ｆ１ｎ＿ａｖｅは、数値実施例１、２、３、６、７では負レンズＬ２、Ｌ３、Ｌ５について計算した値である。また数値実施例４、５では負レンズＬ３、Ｌ５について計算した値であり、数値実施例８では負レンズＬ２、Ｌ３について計算した値である。

第２レンズ群Ｂ２に含まれる正レンズのうちアッベ数が７５以上の正レンズの平均焦点距離ｆ２ｐ＿ａｖｅについては、数値実施例１～６では正レンズＬ９、Ｌ１１について計算した値である。また数値実施例７では正レンズＬ７、Ｌ１０、Ｌ１１について計算した値であり、数値実施例８では正レンズＬ８、Ｌ１０について計算した値である。

第１レンズ群Ｂ１に含まれるアッベ数７５以上の負レンズのうち正レンズと接合された負レンズの接合相手である正レンズのアッベ数ν１ｐは、各数値実施例において正レンズＬ４のアッベ数である。

第２レンズ群Ｂ２に含まれるアッベ数７５以上の正レンズのうち負レンズと接合された正レンズの接合相手である負レンズのアッベ数ν２ｎは、数値実施例１～６では負レンズＬ１０のアッベ数である。また、数値実施例７では負レンズＬ１１のアッベ数であり、数値実施例８では負レンズＬ９のアッベ数である。

図２、４、６、８、１０、１２、１４および１６はそれぞれ、数値実施例１～８の（Ａ）広角端、（Ｂ）中間焦点距離および（Ｃ）望遠端での諸収差（球面収差、非点収差、歪曲および色収差）を示している。球面収差図において、ＦｎｏはＦナンバーを示し、実線はｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対する球面収差を、二点鎖線はＣ線（波長６５６．３ｎｍ）に対する球面収差を、一点鎖線はｇ線（波長４３５．８ｎｍ）に対する球面収差をそれぞれ示している。非点収差図において、ωは半画角（°）であり、実線Ｓはサジタル像面を、破線Ｍはメリディオナル像面を示している。歪曲収差はｄ線に対するものを示している。色収差図はＣ線とｇ線における倍率色収差を示している。

以上説明した各実施例によれば、高解像度に対応する良好な光学性能を有し、小型で広画角なズームレンズを実現することができる
図１７は、各実施例のズームレンズを撮像光学系として用いた撮像装置としての監視カメラを示している。図１７において、１６は撮像光学系、１１はカメラ本体、１２は撮像光学系１６によって形成された被写体像を受光（撮像）するＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の撮像素子である。１３は撮像素子１２からの出力に基づいて生成された画像データを記録する記録媒体、１４は画像データを外部に転送するための転送ケーブルである。

各実施例のズームレンズを用いることで、広角で高解像度に対応する良好な光学性能を有する小型の監視カメラを実現することができる。

なお、各実施例のズームレンズと、該ズームレンズを制御する制御部とを含む撮像システム（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、ズーミングやフォーカシ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にズームレンズを制御する。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群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等の操作部を制御部に設けることで、ユーザの操作部への入力に応じてズームレンズを制御してもよい。例えば、操作部として拡大ボタンや縮小ボタンを設け、ユーザが拡大ボタンを押すとズームレンズの倍率が大きくなり、ユーザが縮小ボタンを押すと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してもよい。

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等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等を採用することで、表示部と操作部とを一体化してもよい。

また、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の各種撮像装置においても各実施例のズームレンズを用いることができる。また、撮像装置は、画像データに対する電気的な収差補正処理を行う画像処理回路を有していてもよい。

以上の実施の形態は、以下の構成を含む。

（構成１）
物体側から像側へ順に配置された、負の屈折力の第１レンズ群と、正の屈折力の第２レンズ群と、１つ以上のレンズ群を含む後続群とを有し、ズーミングのためには前記第１レンズ群は移動せず、ズーミングのために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、
前記第１レンズ群は２つ以上の負レンズを含み、
前記第１レンズ群に含まれる全ての負レンズの平均アッベ数をνｄ１ｎ＿ａｖｅ、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２、前記ズームレンズの広角端での焦点距離をｆｗ、前記ズームレンズの望遠端での焦点距離をｆｔとするとき、
１．９≦ｆｔ／ｆｗ≦４．０
－０．８５≦ｆ１／ｆ２≦－０．５５
６２≦νｄ１ｎ＿ａｖｅ≦９５
なる条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
（構成２）
前記第２レンズ群は２つ以上の正レンズを含み、
前記第２レンズ群に含まれる全ての正レンズの平均アッベ数をνｄ２ｐ＿ａｖｅとするとき、
５８≦νｄ２ｐ＿ａｖｅ≦８０
なる条件を満足することを特徴とする構成１に記載のズームレンズ。
（構成３）
前記第１レンズ群は、アッベ数が７５以上である負レンズを２つ以上含むことを特徴とする構成１または２に記載のズームレンズ。
（構成４）
前記第１レンズ群に含まれるアッベ数が７５以上である全ての負レンズの平均焦点距離をｆ１ｎ＿ａｖｅとするとき、
１．１０≦ｆ１ｎ＿ａｖｅ／ｆ１≦４．００
なる条件を満足することを特徴とする構成３に記載のズームレンズ。
（構成５）
前記第１レンズ群に含まれるアッベ数が７５以上７５以上である全ての負レンズのうち少なくとも１つは、正レンズと接合されていることを特徴とする構成３または４に記載のズームレンズ。
（構成６）
前記第１レンズ群に含まれるアッベ数が７５以上の前記負レンズと接合されている前記正レンズのアッベ数をνｄ１ｐとするとき、
２０≦νｄ１ｐ≦４０
なる条件を満足することを特徴とする構成５に記載のズームレンズ。
（構成７）
前記第２レンズ群は、アッベ数が７５以上である２つ以上の正レンズを含むことを特徴とする構成１から６のいずれか１つに記載のズームレンズ。
（構成８）
前記第２レンズ群に含まれるアッベ数が７５以上である全ての正レンズの平均焦点距離をｆ２ｐ＿ａｖｅとするとき、
０．３０≦ｆ２ｐ＿ａｖｅ／ｆ２≦３．００
なる条件を満足することを特徴とする構成７に記載のズームレンズ。
（構成９）
前記第２レンズ群に含まれるアッベ数が７５以上である全ての正レンズのうち少なくとも１つは、負レンズと接合されていることを特徴とする構成７または８に記載のズームレンズ。
（構成１０）
前記第２レンズ群に含まれるアッベ数が７５以上の前記正レンズと接合されている前記負レンズのアッベ数をνｄ２ｎとするとき、
２０≦νｄ２ｎ≦４０
なる条件を満足することを特徴とする構成９に記載のズームレンズ。
（構成１１）
前記後続群は、フォーカシングのために移動する負の屈折力のレンズ群を含むことを特徴とする構成１から１０のいずれか１つに記載のズームレンズ。
（構成１２）
構成１から１１のいずれか１つに記載のズームレンズと、
前記ズームレンズによって形成された像を撮る撮像素子とを有することを特徴とする撮像装置。
（構成１３）
構成１２に記載の撮像装置と、
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。
（構成１４）
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構成１３に記載の撮像システム。
（構成１５）
前記制御部は、前記ズームレンズを操作するための操作部材を有することを特徴とする構成１３または１４に記載の撮像システム。
（構成１６）
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１３から１５のいずれか１つに記載の撮像システム。

以上説明した各実施例は代表的な例にすぎず、本発明の実施に際しては、各実施例に対して種々の変形や変更が可能である。

Ｂ１ 第１レンズ群
Ｂ２ 第２レンズ群
Ｂ３ 第３レンズ群
Ｂ４ 第４レンズ群
Ｂ５ 第５レンズ群
Ｂ６ 第６レンズ群

Claims (21)

1. 物体側から像側へ順に配置された、負の屈折力の第１レンズ群と、正の屈折力の第２レンズ群と、１つ以上のレンズ群を含む後続群とを有し、ズーミングのためには前記第１レンズ群は移動せず、ズーミングのために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、
   前記第１レンズ群は、アッベ数が７５以上である負レンズを２つ以上含み、
   前記第１レンズ群に含まれる全ての負レンズの平均アッベ数をνｄ１ｎ＿ａｖｅ、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２、前記ズームレンズの広角端での焦点距離をｆｗ、前記ズームレンズの望遠端での焦点距離をｆｔとするとき、
   １．９≦ｆｔ／ｆｗ≦４．０
   －０．８５≦ｆ１／ｆ２≦－０．５５
   ６２≦νｄ１ｎ＿ａｖｅ≦９５
   なる条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
2. 前記第２レンズ群は２つ以上の正レンズを含み、
   前記第２レンズ群に含まれる全ての正レンズの平均アッベ数をνｄ２ｐ＿ａｖｅとするとき、
   ５８≦νｄ２ｐ＿ａｖｅ≦８０
   なる条件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. 前記第１レンズ群に含まれるアッベ数が７５以上である全ての負レンズの平均焦点距離をｆ１ｎ＿ａｖｅとするとき、
   １．１０≦ｆ１ｎ＿ａｖｅ／ｆ１≦４．００
   なる条件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。
4. 前記第１レンズ群に含まれるアッベ数が７５以上である全ての負レンズのうち少なくとも１つは、正レンズと接合されていることを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
5. 前記正レンズのアッベ数をνｄ１ｐとするとき、
   ２０≦νｄ１ｐ≦４０
   なる条件を満足することを特徴とする請求項４に記載のズームレンズ。
6. 前記第２レンズ群は、アッベ数が７５以上である２つ以上の正レンズを含むことを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
7. 前記第２レンズ群に含まれるアッベ数が７５以上である全ての正レンズの平均焦点距離をｆ２ｐ＿ａｖｅとするとき、
   ０．３０≦ｆ２ｐ＿ａｖｅ／ｆ２≦３．００
   なる条件を満足することを特徴とする請求項６に記載のズームレンズ。
8. 前記第２レンズ群に含まれるアッベ数が７５以上である全ての正レンズのうち少なくとも１つは、負レンズと接合されていることを特徴とする請求項６に記載のズームレンズ。
9. 前記負レンズのアッベ数をνｄ２ｎとするとき、
   ２０≦νｄ２ｎ≦４０
   なる条件を満足することを特徴とする請求項８に記載のズームレンズ。
10. 前記後続群は、フォーカシングのために移動する負の屈折力のレンズ群を含むことを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
11. 物体側から像側へ順に配置された、負の屈折力の第１レンズ群と、正の屈折力の第２レンズ群と、１つ以上のレンズ群を含む後続群とを有し、ズーミングのためには前記第１レンズ群は移動せず、ズーミングのために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、
    前記第１レンズ群は２つ以上の負レンズを含み、
    前記第２レンズ群は２つ以上の正レンズを含み、
    前記第１レンズ群に含まれる全ての負レンズの平均アッベ数をνｄ１ｎ＿ａｖｅ、前記第２レンズ群に含まれる全ての正レンズの平均アッベ数をνｄ２ｐ＿ａｖｅ、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２、前記ズームレンズの広角端での焦点距離をｆｗ、前記ズームレンズの望遠端での焦点距離をｆｔとするとき、
    １．９≦ｆｔ／ｆｗ≦４．０
    －０．８５≦ｆ１／ｆ２≦－０．５５
    ６２≦νｄ１ｎ＿ａｖｅ≦９５
    ５８≦νｄ２ｐ＿ａｖｅ≦８０
    なる条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
12. 前記第２レンズ群は、アッベ数が７５以上である２つ以上の正レンズを含むことを特徴とする請求項１１に記載のズームレンズ。
13. 前記第２レンズ群に含まれるアッベ数が７５以上である全ての正レンズの平均焦点距離をｆ２ｐ＿ａｖｅとするとき、
    ０．３０≦ｆ２ｐ＿ａｖｅ／ｆ２≦３．００
    なる条件を満足することを特徴とする請求項１２に記載のズームレンズ。
14. 前記第２レンズ群に含まれるアッベ数が７５以上である全ての正レンズのうち少なくとも１つは、負レンズと接合されていることを特徴とする請求項１２に記載のズームレンズ。
15. 前記負レンズのアッベ数をνｄ２ｎとするとき、
    ２０≦νｄ２ｎ≦４０
    なる条件を満足することを特徴とする請求項１４に記載のズームレンズ。
16. 前記後続群は、フォーカシングのために移動する負の屈折力のレンズ群を含むことを特徴とする請求項１１に記載のズームレンズ。
17. 請求項１から１６のいずれか一項に記載のズームレンズと、
    前記ズームレンズによって形成された像を撮る撮像素子とを有することを特徴とする撮像装置。
18. 請求項１７に記載の撮像装置と、
    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。
19. 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１８に記載の撮像システム。
20. 前記制御部は、前記ズームレンズを操作するための操作部材を有することを特徴とする請求項１８に記載の撮像システム。
21. 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１８に記載の撮像システム。