WO2018225842A1 - ズームレンズ及び撮像装置 - Google Patents

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WO2018225842A1
WO2018225842A1 PCT/JP2018/021951 JP2018021951W WO2018225842A1 WO 2018225842 A1 WO2018225842 A1 WO 2018225842A1 JP 2018021951 W JP2018021951 W JP 2018021951W WO 2018225842 A1 WO2018225842 A1 WO 2018225842A1
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WO
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lens
lens group
zoom
group
zoom lens
Prior art date
Application number
PCT/JP2018/021951
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English (en)
French (fr)
Inventor
泉亮太郎
Original Assignee
コニカミノルタ株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by コニカミノルタ株式会社 filed Critical コニカミノルタ株式会社
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Priority to JP2019523983A priority patent/JP7041403B2/ja
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/18—Optical objectives specially designed for the purposes specified below with lenses having one or more non-spherical faces, e.g. for reducing geometrical aberration
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B15/00—Optical objectives with means for varying the magnification
    • G02B15/14—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective
    • G02B15/16—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective with interdependent non-linearly related movements between one lens or lens group, and another lens or lens group

Definitions

  • the present invention particularly relates to a zoom lens used in an imaging apparatus such as a surveillance camera, a digital still camera, a video camera, and a broadcast camera, and an imaging apparatus including the zoom lens.
  • image pickup elements such as CCD (Charge Coupled Device) type image sensors or CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) type image sensors have been highly integrated and miniaturized, and accordingly, CCDs and CMOSs have been used.
  • CCD Charge Coupled Device
  • CMOS Complementary Metal Oxide Semiconductor
  • an imaging apparatus such as a digital still camera or a video camera, there is a demand for downsizing of the entire apparatus as well as high functionality.
  • a consumer video camera has a four-group configuration of positive, negative, positive, and positive power arrangement in order from the object side, and the first lens group and the third lens group are fixed, and the second lens group A rear focus type four-group zoom lens that performs zooming mainly by moving the lens in the optical axis direction, and performs correction and focusing of the image plane accompanying the zooming in the fourth lens group has become the mainstream.
  • Patent Documents 1 to 5 For example, see Patent Documents 1 to 5).
  • the zoom lens described in Patent Document 1 can obtain a high zoom ratio and good optical performance at the telephoto end with a simple configuration.
  • a high zoom ratio of about 30 times it is necessary to set the focal length at the telephoto end to be longer, and this cannot meet such demands.
  • the zoom lens described in Patent Document 2 enables high zooming and miniaturization with a simple configuration.
  • chromatic aberration is large at the telephoto end, and it has not been able to meet the demand for higher performance recently required.
  • the zoom lens described in Patent Document 5 can achieve a high zoom ratio of about 20 times. However, the total length is large, and good optical performance is not obtained.
  • the present invention has been made in view of the above background art, and an object thereof is to provide a zoom lens that is small and has a relatively large zoom ratio.
  • Another object of the present invention is to provide an imaging device incorporating the zoom lens.
  • a zoom lens reflecting one aspect of the present invention includes, in order from the object side, a first lens group having a positive refractive power fixed on the optical axis; A second lens group having a negative refractive power, a third lens group having a positive refractive power fixed on the optical axis, and a fourth lens group having a positive refractive power.
  • the zooming is performed by changing the lens group interval.
  • the first lens group has at least five lenses, and the positive lens in the first lens group satisfies the following conditional expression.
  • ⁇ ave > 85 (1)
  • the value ⁇ ave is the average value of the Abbe numbers of the positive lenses in the first lens group.
  • an imaging apparatus reflecting one aspect of the present invention includes the above-described zoom lens and an imaging element on which an image by the zoom lens is projected.
  • FIG. 2A is a cross-sectional view at the wide-angle end of the zoom lens of Example 1
  • FIG. 2B is a cross-sectional view at the middle
  • FIG. 2C is a cross-sectional view at the telephoto end.
  • 3A to 3C are longitudinal aberration diagrams at the wide-angle end of the zoom lens of Example 1
  • FIGS. 3D to 3F are longitudinal aberration diagrams in the middle of the zoom lens of Example 1
  • FIGS. 6 is a longitudinal aberration diagram at a telephoto end of a zoom lens of Example 1.
  • FIG. 4A is a cross-sectional view at the wide-angle end of the zoom lens of Example 2
  • FIG. 4A is a cross-sectional view at the wide-angle end of the zoom lens of Example 2
  • FIGS. 5A to 5C are longitudinal aberration diagrams at the wide-angle end of the zoom lens of Example 2
  • FIGS. 5D to 5F are longitudinal aberration diagrams in the middle of the zoom lens of Example 2
  • FIGS. 6 is a longitudinal aberration diagram at a telephoto end of a zoom lens in Example 2.
  • FIG. 6A is a cross-sectional view at the wide-angle end of the zoom lens according to Embodiment 3
  • FIG. 6B is a cross-sectional view at the middle
  • FIG. 6C is a cross-sectional view at the telephoto end.
  • FIGS. 7A to 7C are longitudinal aberration diagrams at the wide-angle end of the zoom lens of Example 3
  • FIGS. 7D to 7F are longitudinal aberration diagrams in the middle of the zoom lens of Example 3
  • FIGS. 12 is a longitudinal aberration diagram of the zoom lens of Example 3 at a telephoto end.
  • FIG. 8A is a cross-sectional view at the wide-angle end of the zoom lens according to Embodiment 4
  • FIG. 8B is a cross-sectional view at the middle
  • FIG. 8C is a cross-sectional view at the telephoto end.
  • FIGS. 9A to 9C are longitudinal aberration diagrams at the wide-angle end of the zoom lens of Example 4, FIGS.
  • FIGS. 9D to 9F are longitudinal aberration diagrams in the middle of the zoom lens of Example 4, and FIGS. 6 is a longitudinal aberration diagram at a telephoto end of a zoom lens in Example 4.
  • FIG. 10A is a cross-sectional view at the wide-angle end of the zoom lens of Example 5
  • FIG. 10B is a cross-sectional view at the middle
  • FIG. 10C is a cross-sectional view at the telephoto end.
  • FIGS. 11A to 11C are longitudinal aberration diagrams at the wide-angle end of the zoom lens of Example 5
  • FIGS. 11D to 11F are longitudinal aberration diagrams in the middle of the zoom lens of Example 5
  • FIGS. 10 is a longitudinal aberration diagram at a telephoto end of a zoom lens in Example 5.
  • FIG. 10A is a cross-sectional view at the wide-angle end of the zoom lens of Example 5
  • FIGS. 11D to 11F are longitudinal aberration diagrams in the middle of the zoom lens of Example 5
  • FIG. 12A is a cross-sectional view at the wide-angle end of the zoom lens of Example 6
  • FIG. 12B is a cross-sectional view at the middle
  • FIG. 12C is a cross-sectional view at the telephoto end.
  • FIGS. 13A to 13C are longitudinal aberration diagrams at the wide-angle end of the zoom lens of Example 6
  • FIGS. 13D to 13F are longitudinal aberration diagrams in the middle of the zoom lens of Example 6
  • FIGS. 13G to 13I are FIGS. 12 is a longitudinal aberration diagram at a telephoto end of a zoom lens in Example 6.
  • FIG. 14A is a cross-sectional view at the wide-angle end of the zoom lens of Example 7
  • FIG. 14B is a cross-sectional view at the middle
  • FIG. 14C is a cross-sectional view at the telephoto end.
  • 15A to 15C are longitudinal aberration diagrams at the wide-angle end of the zoom lens of Example 7
  • FIGS. 15D to 15F are longitudinal aberration diagrams in the middle of the zoom lens of Example 7
  • FIGS. 10 is a longitudinal aberration diagram at a telephoto end of a zoom lens in Example 7.
  • FIG. FIG. 16A is a cross-sectional view at the wide-angle end of the zoom lens according to Example 8
  • FIG. 16B is a cross-sectional view at the middle
  • FIG. 16C is a cross-sectional view at the telephoto end.
  • FIGS. 17A to 17C are longitudinal aberration diagrams at the wide-angle end of the zoom lens of Example 8
  • FIGS. 17D to 17F are longitudinal aberration diagrams in the middle of the zoom lens of Example 8
  • FIGS. 10 is a longitudinal aberration diagram at a telephoto end of a zoom lens in Example 8.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing an imaging apparatus 100 according to an embodiment of the present invention.
  • the imaging apparatus 100 includes a camera module 30 for forming an image signal, and a processing unit 60 that exhibits the function of the imaging apparatus 100 by operating the camera module 30.
  • the camera module 30 includes a lens unit 40 including the zoom lens 10 and a sensor unit 50 that converts a subject image formed by the zoom lens 10 into an image signal.
  • the lens unit 40 includes a zoom lens 10, a lens holder 41 incorporating the zoom lens 10, and an optical system driving unit 42.
  • the zoom lens 10 includes a positive first lens group Gr1, a negative second lens group Gr2, a positive third lens group Gr3, and a positive fourth lens group Gr4. Yes.
  • the lens holder 41 is made of resin or the like, and stores and holds the lens or the like inside.
  • the lens holder 41 has an opening OP through which a light beam from the object side is incident.
  • the optical system driving unit 42 is attached to the lens holder 41 which is a lens barrel.
  • the optical system drive unit 42 has a mechanical mechanism that allows the second lens group Gr2 and the fourth lens group Gr4 to move smoothly in the optical axis AX direction, and enables zooming and focusing.
  • the sensor unit 50 includes an imaging element 51 (for example, a CMOS type image sensor) that photoelectrically converts a subject image formed by the zoom lens 10, and supports the imaging element 51 from the back, as well as wiring and peripheral circuits. And a substrate 52.
  • the sensor unit 50 is held in the lens holder 41.
  • the image sensor 51 (specifically, the solid-state image sensor) 51 has a photoelectric conversion unit 51a as the imaging surface I, and a signal processing circuit (not shown) is formed around the image sensor. Pixels, that is, photoelectric conversion elements are two-dimensionally arranged in the photoelectric conversion unit 51a. Note that the image sensor 51 is not limited to the above-described CMOS type image sensor, but may be one to which another device such as a CCD is applied.
  • the processing unit 60 includes an element driving unit 61, an input unit 62, a storage unit 63, a display unit 64, and a control unit 65.
  • the element driving unit 61 operates the imaging element 51 by outputting YUV or other digital pixel signals to an external circuit or receiving a voltage or a clock signal for driving the imaging element 51 from the control unit 65. I am letting.
  • the input unit 62 is a part that receives a user operation or a command from an external device
  • the storage unit 63 is a part that stores information necessary for the operation of the imaging apparatus 100, image data acquired by the camera module 30, and the like.
  • the display unit 64 displays information to be presented to the user, captured images, and the like.
  • the control unit 65 comprehensively controls the operations of the element driving unit 61, the input unit 62, the storage unit 63, the display unit 64, the optical system driving unit 42, and the like. For example, for the image data obtained by the camera module 30 Thus, various image processing can be performed.
  • the imaging apparatus 100 includes a security camera such as a surveillance camera, a door phone camera, an authentication camera, a marketing camera, an in-vehicle camera mounted on an automobile or other moving body, a medical endoscope, a health care measurement, an industrial endoscope, or the like. It can be applied to medical and industrial optical applications. Besides these, it can be mounted on a digital still camera, a video camera, a broadcasting camera, a portable terminal, a wearable / PC, and the like.
  • a security camera such as a surveillance camera, a door phone camera, an authentication camera, a marketing camera, an in-vehicle camera mounted on an automobile or other moving body, a medical endoscope, a health care measurement, an industrial endoscope, or the like. It can be applied to medical and industrial optical applications. Besides these, it can be mounted on a digital still camera, a video camera, a broadcasting camera, a portable terminal, a wearable / PC, and the like.
  • the zoom lens 10 illustrated in FIG. 1 has the same configuration as a zoom lens 10A of Example 1 described later.
  • the illustrated zoom lens 10 is an imaging lens that forms a subject image on the imaging surface I of the imaging element 51.
  • the zoom lens 10 is, in order from the object side, fixed on the optical axis AX, the first lens group Gr1 having a positive refractive power fixed on the optical axis AX, the second lens group Gr2 having a negative refractive power.
  • the third lens group Gr3 having a positive refractive power and the fourth lens group Gr4 having a positive refractive power are substantially formed.
  • the zoom lens 10 performs zooming by changing the interval between the lens groups.
  • an aperture stop ST is provided between the second lens group Gr2 and the third lens group Gr3.
  • the aperture stop ST is attached to the third lens group Gr3.
  • the first lens group Gr1 of the zoom lens 10 has at least five lenses, and has at least three or four positive lenses. Further, at least three positive lenses included in the first lens group Gr1 have a meniscus shape that is convex on the object side. A light beam having an angle of view is incident on the first lens group Gr1 particularly at the wide-angle end.
  • the first lens group Gr1 has first to fifth A lenses L1A to L5A, and the second A to fifth A lenses L2A to L5A are positive lenses.
  • the 3A to 5A lenses L3A to L5A have a meniscus shape that is convex on the object side.
  • the second lens group Gr2 has only a negative lens, a negative lens, and a positive lens in order from the object side. At least one lens of the second lens group Gr2 has an aspheric shape.
  • the second lens group Gr2 is composed of a negative lens, a negative lens, and a positive lens in order from the object side, so that two negative lenses are arranged on the object side of the positive lens, and the first lens group Gr1 having a larger diameter is arranged. It is possible to quickly relax the incident angle of a light beam incident at a large angle, and to effectively correct curvature of field and distortion.
  • the positive lens by arranging the positive lens closer to the image side than the two negative lenses, it is possible to effectively correct the lateral chromatic aberration at the wide-angle end and the axial chromatic aberration at the telephoto end. Thereby, curvature of field, distortion, lateral chromatic aberration, etc. can be corrected with a small number of lenses. Further, since at least one lens of the second lens group Gr2 has an aspherical shape, field curvature and distortion can be corrected more favorably.
  • the second lens group Gr2 has a negative lens at the second position from the object side, and the negative lens has a surface shape that is concave on the object side. Since the second lens group Gr2 has a zooming function, it is necessary to increase the power. At this time, if the power of the entire second lens group Gr2 is to be secured by the lens located closest to the object side, the generation of aberration increases because the light rays passing through this lens are high. On the other hand, since the negative lens located second from the object side has a low ray height and small aberration, even if the power of the negative lens is increased in order to secure the power of the entire second lens group Gr2. There is no. For this reason, by making the object side surface of the negative lens located second from the object side of the second lens group Gr2 concave, it is possible to increase the negative power while suppressing the occurrence of aberrations. It is possible to reduce the size while ensuring the performance.
  • the second lens group Gr2 includes first to third B lenses L1B to L3B, the first B lens L1B is a negative lens, the second B lens L2B is a negative lens, and the third B lens L3B. Is a positive lens.
  • the first B lens L1B has an aspheric shape.
  • the second B lens L2B disposed at the second position from the object side has a surface shape that is concave on the object side.
  • the third lens group Gr3 has at least one positive lens and one negative lens. At least one lens of the third lens group Gr3 has an aspheric shape.
  • the third lens group Gr3 often has an aperture stop ST, and a thick light beam passes at all image heights, so that the lens contributes greatly to spherical aberration and coma aberration in the entire zoom region.
  • By having at least one positive lens and one negative lens it is possible to cancel out various aberrations such as spherical aberration, coma aberration, and axial chromatic aberration. Can be secured. Further, since at least one lens in the third lens group Gr3 has an aspherical shape, spherical aberration and coma aberration can be corrected more favorably.
  • the third lens group Gr3 includes first C to third C lenses L1C to L3C, the first C lens L1C is a positive lens, the second C lens L2C is a positive lens, and the third C lens L3C. Is a negative lens.
  • the first C lens L1C has an aspheric shape.
  • the fourth lens group Gr4 includes, in order from the object side, only a positive lens, a negative lens, and a positive lens. At least one lens of the fourth lens group Gr4 has an aspheric shape. In the fourth lens group Gr4, spherical aberration and coma at the wide-angle end, and field curvature and distortion at the telephoto end are large.
  • the positive / negative positive configuration of the fourth lens group Gr4 is a so-called triplet configuration. Various aberrations can be satisfactorily corrected by this triplet configuration, so that good optical performance can be ensured.
  • At least one lens of the fourth lens group Gr4 has an aspheric shape, spherical aberration and coma aberration at the wide angle end, and field curvature and distortion aberration at the telephoto end can be corrected more favorably. it can.
  • the fourth lens group Gr4 includes first to third D lenses L1D to L3D, the first D lens L1D is a positive lens, the second D lens L2D is a negative lens, and the third D lens L3D. Is a positive lens.
  • the first D lens L1D has an aspheric shape.
  • the lenses constituting the first to fifth lens groups Gr1 to Gr5 are made of glass material or resin material.
  • zoom lens 10 when zooming from wide angle to telephoto, using optical system drive unit 42, second lens group Gr2 moves so that the distance between first and second lens groups Gr1 and Gr2 increases. Alternatively, the second and third lens groups Gr2 and Gr3 move so that the distance between them decreases. Further, at the time of zooming from wide angle to telephoto, the fourth lens group Gr4 moves from the wide angle end to the telephoto end so as to draw a convex locus on the object side by using the optical system driving unit 42.
  • the aperture stop ST is fixed with respect to the image plane or the imaging plane I at the time of zooming.
  • a fixed filter F that is a parallel plate can be disposed between the lens unit 40 and the sensor unit 50.
  • the fixed filter F is a parallel plate assuming an optical low-pass filter, an IR cut filter, a seal glass of a solid-state image sensor, and the like.
  • the fixed filter F can be disposed as a separate filter member, the fixed filter F can be imparted to any lens surface constituting the zoom lens 10 without being disposed separately.
  • an infrared cut coat may be applied on the surface of one or a plurality of lenses.
  • the positive lens in the first lens group Gr1 among the zoom lenses 10 satisfies the following conditional expression (1).
  • ⁇ ave 85
  • the value ⁇ ave is the average value of the Abbe numbers of the positive lenses in the first lens group Gr1.
  • Conditional expression (1) relates to the average value of the Abbe number in the first lens group Gr1.
  • the first lens group Gr1 has a large contribution to chromatic aberration because a thick light beam passes at the telephoto end.
  • conditional expression (1) exceeds the lower limit, chromatic aberration at the telephoto end can be corrected well, and optical performance at the telephoto end can be ensured.
  • the zoom lens 10 satisfies the following conditional expression (2).
  • the value ⁇ 2t is the lateral magnification at the telephoto end of the second lens group Gr2
  • the value ⁇ 2w is the lateral magnification at the wide-angle end of the second lens group Gr2
  • the value ⁇ 3t is the lateral magnification at the telephoto end of the third lens group Gr3.
  • the magnification ⁇ 3w is the lateral magnification at the wide angle end of the third lens group Gr3.
  • Conditional expression (2) defines the ratio of the lateral magnification between the telephoto end and the wide-angle end of the second lens group Gr2 and the ratio of the lateral magnification between the telephoto end and the wide-angle end of the third lens group Gr3. Since the value of conditional expression (2) is below the upper limit, the ratio of the lateral magnification from the telephoto end to the wide-angle end of the second lens group Gr2 does not become too large compared to the ratio of the lateral magnification of the third lens group Gr3. Further, it is possible to suppress the occurrence of curvature of field, distortion and the like at a high image height at the wide angle end due to the power of the second lens group Gr2.
  • the power of the second lens group Gr2 is not excessively strong, and fluctuations in aberration due to decentration errors when the second lens group Gr2 is incorporated into the lens holder 41 or the lens barrel can be suppressed, thereby improving productivity. be able to.
  • the value of conditional expression (2) exceeds the lower limit, the ratio of the lateral magnification from the telephoto end to the wide-angle end of the second lens group Gr2 becomes too small compared to the ratio of the lateral magnification of the third lens group Gr3.
  • the zoom lens 10 satisfies the following conditional expression (3). 50 ⁇ 2t / ⁇ 2w ⁇ 180 (3)
  • Conditional expression (3) defines the ratio of the lateral magnification at the telephoto end and the wide-angle end of the second lens group Gr2.
  • the value of conditional expression (3) is below the upper limit, the ratio of the lateral magnification at the telephoto end to the wide-angle end of the second lens group Gr2 does not become too large, so that the zooming action of the second lens group Gr2 becomes too large. Absent. For this reason, it is possible to suppress the occurrence of curvature of field, distortion, and the like that occur particularly at a high image height at the wide-angle end due to the power of the second lens group Gr2.
  • the zooming action of the second lens group Gr2 does not become too large, the power of the second lens group Gr2 does not become too strong, and the eccentricity when the second lens group Gr2 is incorporated in the lens holder 41 or the lens barrel. Aberration variation with respect to error can be suppressed, and productivity can be improved.
  • the value of conditional expression (3) exceeds the lower limit, the zooming action of the second lens group Gr2 does not become too small, and the amount of movement for securing zooming does not become too large, and the optical system An increase in size can be prevented.
  • the zoom lens 10 satisfies the following conditional expression (4). 0 ⁇
  • Conditional expression (4) defines the ratio of the lateral magnification at the telephoto end to the wide-angle end of the third lens group Gr3.
  • the value of conditional expression (4) is below the upper limit, the ratio of the lateral magnification at the telephoto end to the wide-angle end of the third lens group Gr3 does not become too large, so that the zooming action of the third lens group Gr3 becomes too large. Absent. For this reason, generation
  • the zooming action of the third lens group Gr3 does not become too large, the power of the third lens group Gr3 does not become too strong, and the eccentricity when the third lens group Gr3 is incorporated in the lens holder 41 or the lens barrel. Aberration variation with respect to error can be suppressed, and productivity can be improved.
  • the value of conditional expression (4) exceeds the lower limit, the zooming action of the third lens group Gr3 does not become too small, so the power of the third lens group Gr3 does not become too weak and the optical system becomes large. Can be prevented.
  • the zoom lens 10 satisfies the following conditional expression (5). 2.5 ⁇
  • the value ⁇ 4t is the lateral magnification at the telephoto end of the fourth lens group Gr4
  • the value ⁇ 4w is the lateral magnification at the wide-angle end of the fourth lens group Gr4.
  • Conditional expression (5) defines the ratio of the lateral magnification at the telephoto end to the wide-angle end of the fourth lens group Gr4.
  • the value of conditional expression (5) is below the upper limit, the ratio of the lateral magnification at the telephoto end to the wide-angle end of the fourth lens group Gr4 does not become too large, so that the zooming action of the fourth lens group Gr4 becomes too large. Absent. For this reason, spherical aberration and coma aberration at the wide-angle end, field curvature and distortion aberration at the telephoto end can be corrected well, and good optical performance can be ensured.
  • the zooming action of the fourth lens group Gr4 does not become too large, the power of the fourth lens group Gr4 does not become too strong, and the eccentricity when the fourth lens group Gr4 is incorporated in the lens holder 41 or the lens barrel. Aberration variation with respect to error can be suppressed, and productivity can be improved.
  • the ratio of the lateral magnification between the telephoto end and the wide-angle end of the fourth lens group Gr4 does not become too small because the value of the conditional expression (5) exceeds the lower limit, the fourth lens group for ensuring zooming. An increase in the size of the optical system due to excessive movement of Gr4 can be prevented.
  • the zoom lens 10 satisfies the following conditional expression (6). 0.2 ⁇ f1 / ft ⁇ 0.4 (6)
  • the value f1 is the combined focal length (mm) of the first lens group Gr1
  • the value ft is the focal length (mm) at the telephoto end of the zoom lens 10.
  • the lens diameter of the first lens group Gr1 Since the first lens group Gr1 is arranged away from the image plane position, the lens diameter tends to be large. In order to reduce the lens diameter of the first lens group Gr1, it is effective to weaken the refractive power of the first lens group Gr1, but when the refractive power of the first lens group Gr1 is weakened, the total length of the optical system becomes long. Prone. Conversely, in order to shorten the overall length of the optical system, it is effective to increase the refractive power of the first lens group Gr1, but there is a problem that the lens diameter of the first lens group Gr1 increases. Therefore, in order to reduce the lens diameter of the first lens group Gr1 and shorten the overall length of the optical system, it is necessary to appropriately set the refractive power of the first lens group Gr1.
  • Conditional expression (6) defines the ratio between the combined focal length of the first lens group Gr1 and the focal length of the entire system at the telephoto end.
  • the value of conditional expression (6) is below the upper limit, the focal length of the first lens group Gr1 does not become too large, and therefore the enlargement of the optical system due to the power of the first lens group Gr1 becoming too weak is prevented. Can do.
  • the value of conditional expression (6) exceeds the lower limit, the focal length of the first lens group Gr1 does not become too small, so that the power of the first lens group Gr1 can be prevented from becoming too strong. Distortion aberration at the wide-angle end, spherical aberration and coma aberration at the telephoto end can be improved.
  • the power of the first lens group Gr1 does not become too strong, it is possible to reduce an aberration variation with respect to an eccentric error when the first lens group Gr1 is incorporated into the lens holder 41 or the body.
  • the zoom lens 10 satisfies the following conditional expression (7). 0.03 ⁇
  • the value f2 is the combined focal length (mm) of the second lens group Gr2.
  • Conditional expression (7) defines the ratio between the combined focal length of the second lens group Gr2 and the focal length of the entire system at the telephoto end.
  • the value of conditional expression (7) is less than the upper limit, the focal length of the second lens group Gr2 does not become excessively large, so that the enlargement of the optical system can be prevented.
  • the value of conditional expression (7) exceeds the lower limit, the focal length of the second lens group Gr2 does not become too small, so that the power of the second lens group Gr2 can be prevented from becoming too strong. Astigmatism, field curvature, distortion and the like at the wide angle end can be corrected.
  • the power of the second lens group Gr2 does not become too strong, the aberration variation with respect to the decentration error when the second lens group Gr2 is incorporated into the lens barrel can be reduced, and the productivity can be ensured. .
  • the zoom lens 10 satisfies the following conditional expression (8). 0.2 ⁇ f3 / ft ⁇ 0.35 (8)
  • the value f3 is the combined focal length (mm) of the third lens group Gr3
  • the value ft is the focal length (mm) at the telephoto end of the zoom lens 10.
  • Conditional expression (8) defines the ratio between the combined focal length of the third lens group Gr3 and the focal length of the entire system at the telephoto end.
  • the value of conditional expression (8) is less than the upper limit, the focal length of the third lens group Gr3 does not become too large, so that an increase in the size of the optical system can be prevented.
  • the value of conditional expression (8) exceeds the lower limit, the focal length of the third lens group Gr3 does not become too small, so that the power of the third lens group Gr3 can be prevented from becoming too strong. Coma aberration, axial chromatic aberration, etc. can be corrected. Further, since the power of the third lens group Gr3 does not become too strong, aberration variation due to decentration error when the third lens group Gr3 is incorporated into the lens holder 41 or the lens barrel can be reduced, thereby ensuring productivity. can do.
  • the zoom lens 10 satisfies the following conditional expression (9). 0 ⁇ f4 / ft ⁇ 0.15 (9)
  • the value f4 is the combined focal length (mm) of the fourth lens group Gr4.
  • Conditional expression (9) defines the ratio between the combined focal length of the fourth lens group Gr4 and the focal length of the entire system at the telephoto end.
  • the value of conditional expression (9) is less than the upper limit, the focal length of the fourth lens group Gr4 does not become too large, so the power of the fourth lens group Gr4 does not become too weak and the zoom lens 10 is prevented from being enlarged. be able to.
  • the value of conditional expression (9) exceeds the lower limit, the focal length of the fourth lens group Gr4 becomes appropriate without becoming too small, and the power of the fourth lens group Gr4 is prevented from becoming too strong. In particular, spherical aberration and coma at the wide-angle end can be improved.
  • the focal length becomes appropriate without being too small, it is possible to reduce the aberration variation with respect to the eccentricity error when the fourth lens group Gr4 is incorporated into the lens holder 41 or the lens barrel.
  • the zoom lens 10 satisfies the following conditional expression (10). 0 ⁇ T1 / ft ⁇ 0.25 (10)
  • the value T1 is the distance (mm) on the optical axis from the most object side surface to the most image side surface of the first lens group Gr1.
  • Conditional expression (10) defines the ratio between the distance on the optical axis from the most object side surface to the most image side surface of the first lens group Gr1 and the focal length at the telephoto end.
  • a thick light beam passes through the first lens group Gr1 at the telephoto end.
  • the lens of the first lens group Gr1 is easily affected, and the number of lenses is likely to increase for aberration correction.
  • not only a thick light beam passes at the telephoto end, but also a light beam with a large angle of view and a high light ray height passes at the wide-angle end, so the influence on the lens center thickness when securing the lens edge thickness is large.
  • the distance on the optical axis as the first lens group Gr1 tends to increase.
  • the value of conditional expression (10) is less than the upper limit, the distance on the optical axis of the first lens group Gr1 does not become too large even though the focal length at the telephoto end is long, and the enlargement of the optical system is prevented. Can do.
  • the value of conditional expression (10) exceeds the lower limit, the thickness of the first lens group Gr1 does not become too small and becomes appropriate. For this reason, the power of the first lens group Gr1 does not become too strong, and it is possible to correct curvature of field and distortion at the wide-angle end, spherical aberration and axial chromatic aberration at the telephoto end, and the first lens group Gr1.
  • the zoom lens 10 satisfies the following conditional expression (11). 0 ⁇ L / ft ⁇ 1.1 (11)
  • the value L is the distance (mm) from the most object side surface of the first lens group Gr1 to the imaging surface.
  • Conditional expression (11) defines the ratio of the distance from the most object side surface of the first lens group Gr1 to the imaging surface and the focal length at the telephoto end.
  • the largest lens interval in the third lens group Gr3 satisfies the following conditional expression (12). 0 ⁇ L3G / T3 ⁇ 0.53 (12)
  • the value L3G is the largest lens interval (mm) in the third lens group Gr3
  • the value T3 is the most object side surface (most aperture on the object side of the third lens group Gr3 (in this embodiment, the aperture stop ST). ) Is the distance (mm) on the optical axis from the diaphragm surface) to the most image side surface of the third lens group Gr3.
  • Conditional expression (12) relates to the largest lens interval in the third lens group Gr3 and the total thickness of the third lens group Gr3.
  • the value of the conditional expression (12) is less than the upper limit, the lens interval in the third lens group Gr3 does not become too large, and thus the zoom lens 10 is prevented from being enlarged due to an increase in the thickness of the third lens group Gr3. be able to.
  • the power of each lens can be relaxed without the third lens group Gr3 becoming too large, aberration fluctuations due to decentering errors when each lens is incorporated in the lens holder 41 or the lens barrel are reduced. And productivity can be secured.
  • the zoom lens 10 can be reduced in size and good optical performance, and productivity can be improved.
  • the zoom lens 10 may further include other optical elements (for example, a lens, a filter member, etc.) that have substantially no refractive power.
  • other optical elements for example, a lens, a filter member, etc.
  • the zoom lens 10 described above by allowing the second lens group Gr2 to move in the direction of the optical axis AX, the off-axis light beam passing through the second lens group Gr2 passes away from the optical axis AX in the wide-angle end state. Since the off-axis light beam approaches the optical axis AX when changing from the wide-angle end state to the telephoto end state, the wide-angle end state and the telephoto end of the lens are changed by the change in the height of the off-axis light beam passing through the second lens group Gr2. It is possible to satisfactorily correct off-axis aberration fluctuations that occur when the position changes between states.
  • the off-axis light beam passing through the fourth lens group Gr4 also changes when the position of the lens changes between the wide-angle end state and the telephoto end state. Since the distance from the optical axis AX changes, fluctuations in off-axis aberration that occur when the lens position changes can be corrected well. Furthermore, by fixing the first lens group Gr1 and the third lens group Gr3, it is possible to reduce the number of lens movable parts and reduce the number of actuators required for the movement. Is possible.
  • the second lens group Gr2 and the fourth lens group Gr4 are moved in the direction of the optical axis AX so as to change the air spacing of each lens group by adopting a positive / negative / positive / positive configuration, and a focal position accompanying zooming and zooming.
  • various aberrations can be corrected satisfactorily with a small number of lens groups, and a high zoom ratio can be ensured while reducing the overall length and the front lens diameter.
  • the first lens group Gr1 is not composed of three or four lenses as in the prior art, but is composed of five lenses, so that the aberration correction capability of the first lens group Gr1 is further enhanced, and the telephoto Good optical performance at the edge can be ensured.
  • the imaging apparatus 100 including the zoom lens 10 described above is small and can shoot in a large zoom range.
  • the surface described with “*” after each surface number is a surface having an aspherical shape, and the aspherical shape has the vertex of the surface as the origin and the X axis in the optical axis AX direction.
  • the height in the direction perpendicular to the optical axis AX is represented by the following “Equation 1”.
  • Ai i-order aspheric coefficient
  • R radius of curvature
  • K conic constant
  • Example 1 The lens surface data of the zoom lens of Example 1 is shown in Table 1 below.
  • the surface number is represented by “Surf.N”
  • the aperture stop ST is represented by “ST”
  • the infinity is represented by “INF”.
  • the aspheric coefficients of the lens surfaces of Example 1 are shown in Table 2 below.
  • a power of 10 for example, 2.5 ⁇ 10 ⁇ 02
  • E for example, 2.5E-02
  • the focal length (wide-angle end (Wide), intermediate (Middle), and telephoto end (Tele)
  • the focal length the focal length
  • the F value (Fno)
  • the maximum angle of view the interval of the entire system at each position.
  • Table 3 shows (d1, d2, d3, d4), the entrance pupil position, and the exit pupil position.
  • the unit of length is mm, and the unit of angle is ° (degrees).
  • FIG. 2A to 2C are cross-sectional views of the zoom lens 10A, and show the positions of the zoom lens 10A of Example 1 during the zoom operation, respectively. That is, FIG. 2A is a cross-sectional view at the wide-angle end of the zoom lens 10A. FIG. 2B is a cross-sectional view in the middle. FIG. 2C is a cross-sectional view at the telephoto end. The following cross-sectional views are all cross-sectional views when the subject distance is infinite.
  • the zoom lens 10A according to the first exemplary embodiment includes, in order from the object side, a first lens group Gr1 having a positive refractive power, a second lens group Gr2 having a negative refractive power, and a third lens group having a positive refractive power.
  • Gr3 and a fourth lens group Gr4 having a positive refractive power are examples of lens groups Gr1 and Gr2 having a positive refractive power.
  • the first lens group Gr1 has first to fifth A lenses L1A to L5A, and the second A to fifth A lenses L2A to L5A are positive lenses. Among these positive lenses, the 3A to 5A lenses L3A to L5A have a meniscus shape that is convex on the object side.
  • the second lens group Gr2 includes first to third B lenses L1B to L3B, the first B lens L1B is a negative lens, the second B lens L2B is a negative lens, and the third B lens L3B is a positive lens. Yes.
  • the first B lens L1B has an aspheric shape.
  • the second B lens L2B has a surface shape that is concave on the object side.
  • the third lens group Gr3 includes first to third C lenses L1C to L3C, the first C lens L1C is a positive lens, the second C lens L2C is a positive lens, and the third C lens L3C is a negative lens. Yes.
  • the first C lens L1C has an aspheric shape.
  • the second C lens L2C and the third C lens L3C are bonded via an adhesive.
  • the fourth lens group Gr4 includes first to third D lenses L1D to L3D, the first D lens L1D is a positive lens, the second D lens L2D is a negative lens, and the third D lens L3D is a positive lens.
  • the first D lens L1D has an aspheric shape.
  • the lenses constituting the first to fifth lens groups Gr1 to Gr5 are made of a glass material.
  • An aperture stop ST is disposed between the second lens group Gr2 and the third lens group Gr3.
  • the second and fourth lens groups Gr2 and Gr4 are movable along the optical axis AX direction.
  • the aperture stop ST is fixed with respect to the image plane or the imaging plane I at the time of zooming.
  • a fixed filter F having an appropriate thickness is disposed between the 3D lens L3D and the image sensor 51.
  • the fixed filter F is a parallel plate assuming an optical low-pass filter, an IR cut filter, a seal glass of an image sensor, and the like.
  • Reference numeral I denotes an imaging surface that is a projection surface of the imaging element 51 (the same applies to the following embodiments).
  • 3A to 3C are aberration diagrams (spherical aberration, astigmatism, and distortion aberration) at the time of focusing on infinity at the wide angle end of the zoom lens 10A.
  • 3D to 3F are aberration diagrams (spherical aberration, astigmatism, and distortion aberration) at the time of focusing at infinity in the middle.
  • FIGS. 3G to 3I are aberration diagrams (spherical aberration, astigmatism, and distortion aberration) when focusing on infinity at the telephoto end.
  • the solid line represents the sagittal image plane and the dotted line represents the meridional image plane.
  • “f” in FIGS. 3A, 3D, and 3G indicates a focal length (unit: mm) (the same applies to the following examples).
  • Example 2 Data on the lens surface of the zoom lens of Example 2 is shown in Table 5 below.
  • Table 5 Surf.N r (mm) d (mm) nd vd ER (mm) 1 125.312 1.200 1.9037 31.31 40.680 2 58.918 5.000 1.4370 95.10 38.479 3 -245.325 0.150 37.609 4 48.306 3.828 1.4370 95.10 33.340 5 376.281 0.200 32.851 6 39.208 3.603 1.4370 95.10 31.173 7 102.747 0.150 30.219 8 30.312 2.419 1.4370 95.10 28.200 9 56.253 d1 27.620 10 * 49.485 0.470 1.8839 37.20 15.269 11 * 6.689 5.594 11.530 12 -11.371 0.420 1.7292 54.67 11.070 13 102.391 0.624 11.545 14 37.598 1.630 1.9459 17.98 12.020 15 -39.366 d2 12.080 ST I
  • the focal length, F value, maximum field angle, interval, entrance pupil position, and exit pupil position of the entire system at each position are as follows.
  • Table 7 shows. [Table 7] Wide Middle Tele Focal length 5.05 29.95 144.05 Fno 1.64 4.47 4.55 Maximum angle of view 66.69 12.75 2.71 d1 0.500 21.245 30.385 d2 30.385 9.640 0.500 d3 9.561 2.505 17.326 d4 9.754 16.809 1.988 Entrance pupil position 24.13 129.32 451.45 Exit pupil position -4152.65 -42.09 41.90
  • Example 2 The single lens group data of Example 2 is shown in Table 8 below. [Table 8] Group focal length 1st lens group 44.710 Second lens group -7.318 Third lens group 34.383 Fourth lens group 15.996
  • FIGS. 4A to 4C are cross-sectional views of the zoom lens 10B, and show the positions during the zoom operation of the zoom lens 10B of the second embodiment. That is, FIG. 4A is a cross-sectional view at the wide-angle end of the zoom lens 10B. FIG. 4B is a cross-sectional view in the middle. FIG. 4C is a cross-sectional view at the telephoto end.
  • the zoom lens 10B of Embodiment 2 includes, in order from the object side, a first lens group Gr1 having a positive refractive power, a second lens group Gr2 having a negative refractive power, and a third lens group having a positive refractive power.
  • Gr3 and a fourth lens group Gr4 having a positive refractive power are examples of the zoom lens 10B of Embodiment 2 .
  • the first lens group Gr1 has first to fifth A lenses L1A to L5A, and the second A to fifth A lenses L2A to L5A are positive lenses. Among these positive lenses, the 3A to 5A lenses L3A to L5A have a meniscus shape that is convex on the object side.
  • the second lens group Gr2 includes first to third B lenses L1B to L3B, the first B lens L1B is a negative lens, the second B lens L2B is a negative lens, and the third B lens L3B is a positive lens. Yes.
  • the first B lens L1B has an aspheric shape.
  • the second B lens L2B has a surface shape that is concave on the object side.
  • the third lens group Gr3 includes first to third C lenses L1C to L3C, the first C lens L1C is a positive lens, the second C lens L2C is a positive lens, and the third C lens L3C is a negative lens. Yes.
  • the first C lens L1C has an aspheric shape.
  • the second C lens L2C and the third C lens L3C are bonded via an adhesive.
  • the fourth lens group Gr4 includes first to third D lenses L1D to L3D, the first D lens L1D is a positive lens, the second D lens L2D is a negative lens, and the third D lens L3D is a positive lens.
  • the first D lens L1D has an aspheric shape.
  • the lenses constituting the first to fifth lens groups Gr1 to Gr5 are made of a glass material.
  • An aperture stop ST is disposed between the second lens group Gr2 and the third lens group Gr3.
  • the second and fourth lens groups Gr2 and Gr4 are movable along the optical axis AX direction.
  • the aperture stop ST is fixed with respect to the image plane or the imaging plane I at the time of zooming.
  • a fixed filter F having an appropriate thickness is disposed between the 3D lens L3D and the image sensor 51.
  • 5A to 5C are aberration diagrams (spherical aberration, astigmatism, and distortion aberration) at the time of focusing on infinity at the wide-angle end of the zoom lens 10B.
  • 5D to 5F are aberration diagrams (spherical aberration, astigmatism, and distortion aberration) at the time of focusing on infinity in the middle.
  • FIGS. 5G to 5I are aberration diagrams (spherical aberration, astigmatism, and distortion aberration) when focusing on infinity at the telephoto end.
  • Example 3 Data on the lens surface of the zoom lens of Example 3 is shown in Table 9 below.
  • Surf.N r (mm) d (mm) nd vd ER (mm) 1 83.878 1.200 1.9108 35.25 39.573 2 40.242 5.436 1.4370 95.10 36.696 3 -696.366 0.150 36.046 4 38.657 4.398 1.4370 95.10 33.126 5 479.182 0.200 32.726 6 36.041 3.046 1.4370 95.10 30.757 7 95.458 0.150 30.203 8 34.285 2.401 1.5935 67.00 28.437 9 55.793 d1 27.520 10 * 45.428 0.470 1.8839 37.20 14.892 11 * 6.561 4.679 11.180 12 -11.790 0.420 1.8042 46.50 10.927 13 123.522 1.647 11.246 14 46.374 2.100 1.9459 17.98 11.980 15 -37.866 d2 12.060 ST INF 0.500 12.769
  • Table 11 shows. [Table 11] Wide Middle Tele Focal length 5.05 29.96 144.12 Fno 1.64 4.03 4.55 Maximum angle of view 66.73 12.74 2.70 d1 0.500 19.882 27.635 d2 27.635 8.253 0.500 d3 7.904 2.195 17.346 d4 11.472 17.181 2.030 Entrance pupil position 24.00 130.31 441.22 Exit pupil position 214.79 -55.13 29.47
  • Example 3 The single lens group data of Example 3 is shown in Table 12 below. [Table 12] Group focal length 1st lens group 41.227 Second lens group -7.391 Third lens group 43.549 Fourth lens group 14.980
  • FIG. 6A to 6C are cross-sectional views of the zoom lens 10C, and show the positions of the zoom lens 10C of Example 3 during the zoom operation, respectively. That is, FIG. 6A is a cross-sectional view at the wide-angle end of the zoom lens 10C. FIG. 6B is a cross-sectional view in the middle. FIG. 6C is a cross-sectional view at the telephoto end.
  • the zoom lens 10C of Example 3 includes, in order from the object side, a first lens group Gr1 having a positive refractive power, a second lens group Gr2 having a negative refractive power, and a third lens group having a positive refractive power.
  • Gr3 and a fourth lens group Gr4 having a positive refractive power are examples of the zoom lens 10C of Example 3.
  • the first lens group Gr1 has first to fifth A lenses L1A to L5A, and the second A to fifth A lenses L2A to L5A are positive lenses. Among these positive lenses, the 3A to 5A lenses L3A to L5A have a meniscus shape that is convex on the object side.
  • the second lens group Gr2 includes first to third B lenses L1B to L3B, the first B lens L1B is a negative lens, the second B lens L2B is a negative lens, and the third B lens L3B is a positive lens. Yes.
  • the first B lens L1B has an aspheric shape.
  • the second B lens L2B has a surface shape that is concave on the object side.
  • the third lens group Gr3 includes first to third C lenses L1C to L3C, the first C lens L1C is a positive lens, the second C lens L2C is a positive lens, and the third C lens L3C is a negative lens. Yes.
  • the first C lens L1C has an aspheric shape.
  • the second C lens L2C and the third C lens L3C are bonded via an adhesive.
  • the fourth lens group Gr4 includes first to third D lenses L1D to L3D, the first D lens L1D is a positive lens, the second D lens L2D is a negative lens, and the third D lens L3D is a positive lens.
  • the first D lens L1D has an aspheric shape.
  • the lenses constituting the first to fifth lens groups Gr1 to Gr5 are made of a glass material.
  • An aperture stop ST is disposed between the second lens group Gr2 and the third lens group Gr3.
  • the second and fourth lens groups Gr2 and Gr4 are movable along the optical axis AX direction.
  • the aperture stop ST is fixed with respect to the image plane or the imaging plane I at the time of zooming.
  • a fixed filter F having an appropriate thickness is disposed between the 3D lens L3D and the image sensor 51.
  • FIGS. 7A to 7C are aberration diagrams (spherical aberration, astigmatism, and distortion aberration) at the time of focusing on infinity at the wide-angle end of the zoom lens 10C.
  • 7D to 7F are aberration diagrams (spherical aberration, astigmatism, and distortion aberration) at the time of focusing on infinity in the middle.
  • 7G to 7I are aberration diagrams (spherical aberration, astigmatism, and distortion aberration) at the infinite focus at the telephoto end.
  • Example 4 Data on the lens surface of the zoom lens of Example 4 is shown in Table 13 below.
  • Surf.N r (mm) d (mm) nd vd ER (mm) 1 99.806 1.200 1.9108 35.25 42.916 2 45.555 5.654 1.4370 95.10 39.936 3 -891.856 0.150 39.257 4 44.961 4.247 1.4370 95.10 38.195 5 260.526 0.200 37.922 6 45.071 3.701 1.4970 81.61 36.210 7 202.819 0.150 35.769 8 32.819 2.699 1.4970 81.61 32.505 9 59.933 d1 31.960 10 26.221 0.470 2.0010 29.13 15.206 11 8.927 4.198 12.331 12 * -14.870 0.420 1.8208 42.71 11.681 13 * 10.334 1.951 11.318 14 24.348 1.947 1.9459 17.98 12.135 15 -42.575 d2 12.171 ST INF 0.
  • the focal length, F value, maximum field angle, interval, entrance pupil position, and exit pupil position of the entire system at each position are as follows.
  • Table 15 shows. [Table 15] Wide Middle Tele Focal length 5.05 29.95 165.78 Fno 1.64 3.45 4.55 Maximum angle of view 66.76 12.75 2.35 d1 0.500 21.670 29.750 d2 29.750 8.580 0.500 d3 8.197 2.203 17.751 d4 11.502 17.496 1.948 Entrance pupil position 25.84 143.71 455.78 Exit pupil position 86.06 -87.75 29.99
  • FIG. 8A to 8C are cross-sectional views of the zoom lens 10D, and show the positions of the zoom lens 10D of Example 4 during the zoom operation, respectively. That is, FIG. 8A is a cross-sectional view at the wide-angle end of the zoom lens 10D. FIG. 8B is a cross-sectional view in the middle. FIG. 8C is a cross-sectional view at the telephoto end.
  • the zoom lens 10D of Example 4 includes, in order from the object side, a first lens group Gr1 having a positive refractive power, a second lens group Gr2 having a negative refractive power, and a third lens group having a positive refractive power.
  • Gr3 and a fourth lens group Gr4 having a positive refractive power are examples of the zoom lens 10D of Example 4 in order from the object side.
  • the first lens group Gr1 has first to fifth A lenses L1A to L5A, and the second A to fifth A lenses L2A to L5A are positive lenses. Among these positive lenses, the 3A to 5A lenses L3A to L5A have a meniscus shape that is convex on the object side.
  • the second lens group Gr2 includes first to third B lenses L1B to L3B, the first B lens L1B is a negative lens, the second B lens L2B is a negative lens, and the third B lens L3B is a positive lens. Yes.
  • the second B lens L2B has an aspheric shape.
  • the second B lens L2B has a surface shape that is concave on the object side.
  • the third lens group Gr3 includes first to third C lenses L1C to L3C, the first C lens L1C is a positive lens, the second C lens L2C is a positive lens, and the third C lens L3C is a negative lens. Yes.
  • the first C lens L1C has an aspheric shape.
  • the second C lens L2C and the third C lens L3C are bonded via an adhesive.
  • the fourth lens group Gr4 includes first to third D lenses L1D to L3D, the first D lens L1D is a positive lens, the second D lens L2D is a negative lens, and the third D lens L3D is a positive lens.
  • the 3D lens L3D has an aspheric shape.
  • the lenses constituting the first to fifth lens groups Gr1 to Gr5 are made of a glass material.
  • An aperture stop ST is disposed between the second lens group Gr2 and the third lens group Gr3.
  • the second and fourth lens groups Gr2 and Gr4 are movable along the optical axis AX direction.
  • the aperture stop ST is fixed with respect to the image plane or the imaging plane I at the time of zooming.
  • a fixed filter F having an appropriate thickness is disposed between the 3D lens L3D and the image sensor 51.
  • FIGS. 9A to 9C are aberration diagrams (spherical aberration, astigmatism, and distortion aberration) at the time of focusing on infinity at the wide angle end of the zoom lens 10D.
  • 9D to 9F are aberration diagrams (spherical aberration, astigmatism, and distortion aberration) at the time of focusing on infinity in the middle.
  • FIGS. 9G to 9I are aberration diagrams (spherical aberration, astigmatism, and distortion aberration) when focusing on infinity at the telephoto end.
  • Example 5 Data on the lens surface of the zoom lens of Example 5 is shown in Table 17 below.
  • Surf.N r (mm) d (mm) nd vd ER (mm) 1 124.457 1.200 1.9108 35.25 37.677 2 53.028 4.638 1.4370 95.10 35.420 3 -194.631 0.150 34.738 4 43.365 3.328 1.4370 95.10 32.865 5 201.364 0.200 32.553 6 42.652 2.566 1.4370 95.10 31.232 7 108.217 0.150 30.805 8 36.485 2.117 1.4970 81.61 29.221 9 67.693 d1 28.740 10 * 79.592 0.470 1.8839 37.20 16.311 11 * 7.588 5.459 12.437 12 -11.155 0.420 1.5935 67.00 12.196 13 -1127.960 0.934 12.644 14 51.871 1.524 1.9459 17.98 13.077 15 -46.176 d2 13.100 ST INF 0.500
  • Table 18 shows the aspheric coefficients of the lens surfaces of Example 5.
  • the focal length, F value, maximum field angle, interval, entrance pupil position, and exit pupil position of the entire system at each position are as follows.
  • Table 19 shows. [Table 19] Wide Middle Tele Focal length 5.05 30.00 144.14 Fno 1.64 4.11 4.55 Maximum angle of view 69.02 12.82 2.71 d1 0.500 24.171 33.757 d2 33.757 10.086 0.500 d3 7.864 2.500 17.634 d4 11.740 17.104 1.970 Entrance pupil position 22.40 137.89 454.85 Exit pupil position -165.16 -45.40 47.01
  • Example 5 The single lens group data of Example 5 is shown in Table 20 below. [Table 20] Group focal length 1st lens group 47.636 Second lens group -8.640 Third lens group 42.135 4th lens group 17.069
  • FIGS. 10A to 10C are cross-sectional views of the zoom lens 10E, and show the positions of the zoom lens 10E of Example 5 during the zoom operation, respectively. That is, FIG. 10A is a cross-sectional view of the zoom lens 10E at the wide angle end. FIG. 10B is a cross-sectional view in the middle. FIG. 10C is a cross-sectional view at the telephoto end.
  • the zoom lens 10E of Example 5 includes, in order from the object side, a first lens group Gr1 having a positive refractive power, a second lens group Gr2 having a negative refractive power, and a third lens group having a positive refractive power.
  • Gr3 and a fourth lens group Gr4 having a positive refractive power are examples of the zoom lens 10E of Example 5 .
  • the first lens group Gr1 has first to fifth A lenses L1A to L5A, and the second A to fifth A lenses L2A to L5A are positive lenses. Among these positive lenses, the 3A to 5A lenses L3A to L5A have a meniscus shape that is convex on the object side.
  • the second lens group Gr2 includes first to third B lenses L1B to L3B, the first B lens L1B is a negative lens, the second B lens L2B is a negative lens, and the third B lens L3B is a positive lens. Yes.
  • the first B lens L1B has an aspheric shape.
  • the second B lens L2B has a surface shape that is concave on the object side.
  • the third lens group Gr3 includes first C and second C lenses L1C and L2C, the first C lens L1C is a positive lens, and the second C lens L2C is a negative lens.
  • the first C lens L1C has an aspheric shape.
  • the fourth lens group Gr4 includes first to third D lenses L1D to L3D, the first D lens L1D is a positive lens, the second D lens L2D is a negative lens, and the third D lens L3D is a positive lens. Yes.
  • the first D lens L1D has an aspheric shape.
  • the lenses constituting the first to fifth lens groups Gr1 to Gr5 are made of a glass material.
  • An aperture stop ST is disposed between the second lens group Gr2 and the third lens group Gr3.
  • the second and fourth lens groups Gr2 and Gr4 are movable along the optical axis AX direction.
  • the aperture stop ST is fixed with respect to the image plane or the imaging plane I at the time of zooming.
  • a fixed filter F having an appropriate thickness is disposed between the 3D lens L3D and the image sensor 51.
  • 11A to 11C are aberration diagrams (spherical aberration, astigmatism, and distortion aberration) at the time of focusing on infinity at the wide angle end of the zoom lens 10E.
  • 11D to 11F are aberration diagrams (spherical aberration, astigmatism, and distortion aberration) at the time of focusing on infinity in the middle.
  • FIGS. 11G to 11I are aberration diagrams (spherical aberration, astigmatism, and distortion aberration) when focusing on infinity at the telephoto end.
  • Example 6 Data on the lens surface of the zoom lens of Example 6 is shown in Table 21 below.
  • Surf.N r (mm) d (mm) nd vd ER (mm) 1 119.488 1.200 1.9037 31.31 34.953 2 50.567 3.805 1.4370 95.10 32.825 3 -451.633 0.150 32.169 4 47.745 2.895 1.4370 95.10 31.390 5 300.810 0.200 31.165 6 41.749 2.202 1.4370 95.10 29.982 7 91.803 0.150 29.639 8 40.168 1.979 1.6968 55.46 28.608 9 77.135 d1 28.160 10 * 121.142 0.470 1.8839 37.20 17.182 11 * 7.729 6.252 12.909 12 -9.823 0.420 1.4875 70.44 12.686 13 -63.254 0.319 13.346 14 62.525 1.559 1.9459 17.98 13.669 15 -44.109 d2 13.700 ST INF
  • the focal length, F value, maximum field angle, interval, entrance pupil position, and exit pupil position of each system at each position are as follows.
  • Table 23 shows. [Table 23] Wide Middle Tele Focal length 5.05 29.95 126.32 Fno 1.64 4.05 4.55 Maximum angle of view 69.38 12.93 3.09 d1 0.500 25.075 34.083 d2 34.083 9.508 0.500 d3 8.343 3.829 16.652 d4 10.439 14.954 2.130 Entrance pupil position 20.73 138.77 407.74 Exit pupil position -425.85 -56.40 44.66
  • Example 6 The single lens group data of Example 6 is shown in Table 24 below. [Table 24] Group focal length 1st lens group 47.570 Second lens group -9.194 Third lens group 42.684 Fourth lens group 16.491
  • FIG. 12A to 12C are cross-sectional views of the zoom lens 10F, and show the positions of the zoom lens 10F of Example 6 during the zoom operation, respectively. That is, FIG. 12A is a cross-sectional view at the wide-angle end of the zoom lens 10F. FIG. 12B is a cross-sectional view in the middle. FIG. 12C is a cross-sectional view at the telephoto end.
  • the zoom lens 10F of Example 6 includes, in order from the object side, a first lens group Gr1 having a positive refractive power, a second lens group Gr2 having a negative refractive power, and a third lens group having a positive refractive power.
  • Gr3 and a fourth lens group Gr4 having a positive refractive power are examples of the zoom lens 10F of Example 6 .
  • the first lens group Gr1 has first to fifth A lenses L1A to L5A, and the second A to fifth A lenses L2A to L5A are positive lenses. Among these positive lenses, the 3A to 5A lenses L3A to L5A have a meniscus shape that is convex on the object side.
  • the second lens group Gr2 includes first to third B lenses L1B to L3B, the first B lens L1B is a negative lens, the second B lens L2B is a negative lens, and the third B lens L3B is a positive lens. Yes.
  • the first B lens L1B has an aspheric shape.
  • the second B lens L2B has a surface shape that is concave on the object side.
  • the third lens group Gr3 includes first C and second C lenses L1C and L2C, the first C lens L1C is a positive lens, and the second C lens L2C is a negative lens.
  • the first C lens L1C has an aspheric shape.
  • the fourth lens group Gr4 includes first to third D lenses L1D to L3D, the first D lens L1D is a positive lens, the second D lens L2D is a negative lens, and the third D lens L3D is a positive lens. Yes.
  • the first D lens L1D has an aspheric shape.
  • the lenses constituting the first to fifth lens groups Gr1 to Gr5 are made of a glass material.
  • An aperture stop ST is disposed between the second lens group Gr2 and the third lens group Gr3.
  • the second and fourth lens groups Gr2 and Gr4 are movable along the optical axis AX direction.
  • the aperture stop ST is fixed with respect to the image plane or the imaging plane I at the time of zooming.
  • a fixed filter F having an appropriate thickness is disposed between the 3D lens L3D and the image sensor 51.
  • FIGS. 13A to 13C are aberration diagrams (spherical aberration, astigmatism, and distortion aberration) at the time of focusing on infinity at the wide-angle end of the zoom lens 10F.
  • FIGS. 13D to 13F are aberration diagrams (spherical aberration, astigmatism, and distortion aberration) at the time of focusing on infinity in the middle.
  • FIGS. 13G to 13I are aberration diagrams (spherical aberration, astigmatism, and distortion aberration) when focusing on infinity at the telephoto end.
  • Example 7 Data on the lens surface of the zoom lens of Example 7 is shown in Table 25 below.
  • Surf.N r (mm) d (mm) nd vd ER (mm) 1 111.069 1.200 1.9108 35.25 45.901 2 53.544 5.961 1.4370 95.10 43.082 3 14304.800 0.150 41.867 4 56.637 5.500 1.4370 95.10 37.449 5 364.457 0.200 36.045 6 49.207 4.363 1.4370 95.10 34.729 7 225.799 0.150 33.740 8 36.755 2.684 1.4970 81.61 31.510 9 80.721 d1 31.000 10 28.700 0.470 1.9108 35.25 16.594 11 8.666 4.697 13.080 12 -16.847 0.420 1.7292 54.67 12.535 13 17.726 4.042 12.111 14 * 48.171 1.465 1.9229 20.88 13.057 15 * -62.711 d2 13.000 ST INF 0.500 13.469 17
  • Table 26 shows the aspheric coefficients of the lens surfaces of Example 7.
  • the focal length, F value, maximum field angle, interval, entrance pupil position, and exit pupil position of the entire system at each position are as follows. It shows in Table 27.
  • Table 27 Wide Middle Tele Focal length 5.05 29.96 126.26 Fno 1.64 4.43 4.55 Maximum angle of view 66.76 12.75 3.09 d1 0.500 25.245 34.388 d2 34.388 9.642 0.500 d3 7.172 2.397 13.727 d4 8.567 13.341 2.012 Entrance pupil position 28.57 164.54 539.71 Exit pupil position -307.28 -49.65 52.24
  • Example 7 The single lens group data of Example 7 is shown in Table 28 below. [Table 28] Group focal length 1st lens group 50.520 Second lens group -8.850 Third lens group 41.895 Fourth lens group 16.015
  • FIGS. 14A to 14C are cross-sectional views of the zoom lens 10G, and show the positions during the zoom operation of the zoom lens 10G of the seventh embodiment. That is, FIG. 14A is a cross-sectional view at the wide-angle end of the zoom lens 10G. FIG. 14B is a cross-sectional view in the middle. FIG. 14C is a cross-sectional view at the telephoto end.
  • the zoom lens 10G of Example 7 includes, in order from the object side, a first lens group Gr1 having a positive refractive power, a second lens group Gr2 having a negative refractive power, and a third lens group having a positive refractive power.
  • Gr3 and a fourth lens group Gr4 having a positive refractive power are examples of the zoom lens 10G of Example 7.
  • the first lens group Gr1 has first to fifth A lenses L1A to L5A, and the second A to fifth A lenses L2A to L5A are positive lenses. Among these positive lenses, the 2A to 5A lenses L2A to L5A have a meniscus shape that is convex on the object side.
  • the second lens group Gr2 includes first to third B lenses L1B to L3B, the first B lens L1B is a negative lens, the second B lens L2B is a negative lens, and the third B lens L3B is a positive lens. Yes.
  • the third B lens L3B has an aspheric shape.
  • the second B lens L2B has a surface shape that is concave on the object side.
  • the third lens group Gr3 includes first to third C lenses L1C to L3C, the first C lens L1C is a positive lens, the second C lens L2C is a positive lens, and the third C lens L3C is a negative lens. Yes.
  • the first C lens L1C has an aspheric shape.
  • the second C lens L2C and the third C lens L3C are bonded via an adhesive.
  • the fourth lens group Gr4 includes first to third D lenses L1D to L3D, the first D lens L1D is a positive lens, the second D lens L2D is a negative lens, and the third D lens L3D is a positive lens.
  • the first D lens L1D has an aspheric shape.
  • the lenses constituting the first to fifth lens groups Gr1 to Gr5 are made of a glass material.
  • An aperture stop ST is disposed between the second lens group Gr2 and the third lens group Gr3.
  • the second and fourth lens groups Gr2 and Gr4 are movable along the optical axis AX direction.
  • the aperture stop ST is fixed with respect to the image plane or the imaging plane I at the time of zooming.
  • a fixed filter F having an appropriate thickness is disposed between the 3D lens L3D and the image sensor 51.
  • FIGS. 15G to 15I are aberration diagrams (spherical aberration, astigmatism, and distortion aberration) when focusing on infinity at the telephoto end.
  • Example 8 Data on the lens surface of the zoom lens of Example 8 is shown in Table 29 below.
  • Surf.N r (mm) d (mm) nd vd ER (mm) 1 53.064 1.200 1.8042 46.50 40.693 2 34.411 6.426 1.4370 95.10 37.691 3 2476.350 0.150 36.788 4 38.783 1.200 1.7015 41.15 32.684 5 28.317 0.470 31.303 6 27.307 5.167 1.4370 95.10 31.214 7 399.104 0.150 30.933 8 29.841 3.174 1.4370 95.10 28.521 9 81.225 d1 27.912 10 * 65.421 0.470 1.8839 37.20 15.796 11 * 6.713 4.840 11.823 12 -15.126 0.420 1.7292 54.67 11.623 13 34.099 0.734 11.899 14 25.434 2.100 1.9459 17.98 12.399 15 -58.921 d2 12.401 ST INF 0.500 13.0
  • Table 30 below shows the aspheric coefficients of the lens surfaces of Example 8.
  • the focal length, F value, maximum field angle, interval, entrance pupil position, and exit pupil position of the entire system at each position are as follows. It shows in Table 31.
  • Table 31 Wide Middle Tele Focal length 5.05 29.95 144.39 Fno 1.64 4.11 4.55 Maximum angle of view 66.69 12.75 2.70 d1 0.500 22.433 31.325 d2 31.325 9.392 0.500 d3 8.413 2.498 16.064 d4 9.809 15.724 2.158 Entrance pupil position 26.22 145.48 471.63 Exit pupil position -8351.75 -44.41 40.54
  • Example 8 The single lens group data of Example 8 is shown in Table 32 below. [Table 32] Group focal length 1st lens group 46.996 Second lens group -7.685 Third lens group 33.056 Fourth lens group 15.440
  • FIGS. 16A to 16C are cross-sectional views of the zoom lens 10H, and show the positions of the zoom lens 10H of Example 8 during the zoom operation, respectively. That is, FIG. 16A is a cross-sectional view at the wide-angle end of the zoom lens 10H. FIG. 16B is a cross-sectional view in the middle. FIG. 16C is a cross-sectional view at the telephoto end.
  • the zoom lens 10H of Example 8 includes, in order from the object side, a first lens group Gr1 having a positive refractive power, a second lens group Gr2 having a negative refractive power, and a third lens group having a positive refractive power.
  • Gr3 and a fourth lens group Gr4 having a positive refractive power are examples of the zoom lens 10H of Example 8.
  • the first lens group Gr1 includes first to fifth A lenses L1A to L5A, and the second A, fourth A, and fifth A lenses L2A, L4A, and L5A are positive lenses.
  • the second A, fourth, and fifth A lenses L2A, LA4, and L5A have a meniscus shape that is convex on the object side.
  • the second lens group Gr2 includes first to third B lenses L1B to L3B, the first B lens L1B is a negative lens, the second B lens L2B is a negative lens, and the third B lens L3B is a positive lens. Yes.
  • the first B lens L1B has an aspheric shape.
  • the second B lens L2B has a surface shape that is concave on the object side.
  • the third lens group Gr3 includes first to third C lenses L1C to L3C, the first C lens L1C is a positive lens, the second C lens L2C is a positive lens, and the third C lens L3C is a negative lens. Yes.
  • the first C lens L1C has an aspheric shape.
  • the second C lens L2C and the third C lens L3C are bonded via an adhesive.
  • the fourth lens group Gr4 includes first to third D lenses L1D to L3D, the first D lens L1D is a positive lens, the second D lens L2D is a negative lens, and the third D lens L3D is a positive lens.
  • the first D lens L1D has an aspheric shape.
  • the lenses constituting the first to fifth lens groups Gr1 to Gr5 are made of a glass material.
  • An aperture stop ST is disposed between the second lens group Gr2 and the third lens group Gr3.
  • the second and fourth lens groups Gr2 and Gr4 are movable along the optical axis AX direction.
  • the aperture stop ST is fixed with respect to the image plane or the imaging plane I at the time of zooming.
  • a fixed filter F having an appropriate thickness is disposed between the 3D lens L3D and the image sensor 51.
  • 17A to 17C are aberration diagrams (spherical aberration, astigmatism difference, and distortion aberration) at the time of focusing on infinity at the wide angle end of the zoom lens 10H.
  • 17D to 17F are aberration diagrams (spherical aberration, astigmatism, and distortion aberration) at the time of focusing on infinity in the middle.
  • FIGS. 17G to 17I are aberration diagrams (spherical aberration, astigmatism, and distortion aberration) when focusing on infinity at the telephoto end.
  • Table 33 summarizes the values of Examples 1 to 8 corresponding to the conditional expressions (1) to (12) for reference. [Table 33]
  • the zoom lens according to the present invention is not limited to the above embodiment.
  • the zoom lens 10 or each of the groups Gr1 to Gr4 constituting the zoom lens 10 may further include other optical elements (for example, lenses) having substantially no refractive power or power.
  • the material of each lens is an example, and is not limited to this, and can be changed as appropriate.

Abstract

小型で、変倍比が比較的大きいズームレンズを提供する。物体側から順に、光軸ＡＸ上に固定された正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇｒ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇｒ２と、光軸ＡＸ上に固定された正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇｒ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇｒ４と、から実質的になり、各レンズ群間隔を変化させることにより変倍を行い、第１レンズ群Ｇｒ１は少なくとも５枚のレンズを有し、第１レンズ群Ｇｒ１内の正レンズは、アッベ数の平均値をνａｖｅとして、条件式νａｖｅ＞８５を満たす。

Description

ズームレンズ及び撮像装置
　本発明は、特に、監視カメラ、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ、放送用カメラ等の撮像装置に用いるズームレンズ及び当該ズームレンズを備える撮像装置に関する。
　近年、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ　Ｃｏｕｐｌｅｄ　Ｄｅｖｉｃｅ）型イメージセンサーあるいはＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ　Ｍｅｔａｌ　Ｏｘｉｄｅ　Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）型イメージセンサー等の撮像素子の高集積化、小型化が図られてきており、これに伴ってＣＣＤやＣＭＯＳを用いたデジタルスチルカメラやビデオカメラ等の撮像装置においては、高機能化とともに装置全体としての小型化が求められている。
　例えば、監視カメラ用のズームレンズは全系が小型で高ズーム比であること、また昼夜の撮影において良好な光学性能が得られるものであることが要望されている。
　一般に、民生用のビデオカメラでは、物体側から順に、正、負、正、正のパワー配置の４群構成であって、第１レンズ群と第３レンズ群とを固定とし、第２レンズ群を光軸方向に移動させて主に変倍を行い、この変倍に伴う像面の補正及び合焦を第４レンズ群において行うリアフォーカス型の４群方式のズームレンズが主流となっている（例えば、特許文献１～５参照）。
　特許文献１に記載されたズームレンズでは、簡素な構成ながらも高変倍比と望遠端での良好な光学性能とを得ることが可能となっている。しかしながら、近年求められている例えば３０倍程度の高変倍化では、更に望遠端の焦点距離を長く設定する必要があり、そのような要望に対応できていない。
　特許文献２に記載されたズームレンズでは、簡素な構成ながら高変倍化と小型化とが可能となっている。しかしながら、望遠端では色収差が大きく、近年求められている高性能化の要望に対応できていない。
　特許文献３に記載されたズームレンズでは、簡素な構成ながらも良好な光学性能を確保することが可能となっている。しかしながら、変倍比が小さく、近年求められている高変倍化に対応できていない。
　特許文献４に記載されたズームレンズでは、良好な光学性能を確保することが可能となっている。しかしながら、近年求められている高変倍化に対応できておらず、また、良好な光学性能を確保するために光学系が大型化している。
　特許文献５に記載されたズームレンズでは、２０倍前後程度の高変倍化が可能となっている。しかしながら、全長が大きく、良好な光学性能が得られていない。
　特許文献６に記載されたズームレンズに関しても、特許文献３と同様、簡素な構成ながら良好な光学性能を確保することが可能となっている。しかしながら、変倍比が小さく、近年求められている高変倍化に対応できていない。
特開２０１６－１０２９７７号公報 特開２０１４－２０３０７９号公報 特開２０１２－１６３７４８号公報 特開２０１２－１４１６４６号公報 特開２０１２－００２９０１号公報 特開２００９－０３７１０５号公報
　本発明は、上記背景技術に鑑みてなされたものであり、小型で、変倍比が比較的大きいズームレンズを提供することを目的とする。
　また、本発明は、上記ズームレンズを組み込んだ撮像装置を提供することを目的とする。
　上記した目的のうち少なくとも一つを実現するために、本発明の一側面を反映したズームレンズは、物体側から順に、光軸上に固定された正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、光軸上に固定された正の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群と、から実質的になり、各レンズ群間隔を変化させることにより変倍を行い、第１レンズ群は少なくとも５枚のレンズを有し、第１レンズ群内の正レンズは、以下の条件式を満たす。
　νａｖｅ＞８５　　…　　（１）
ここで、値νａｖｅは第１レンズ群内の正レンズのアッベ数の平均値である。
　上記した目的のうち少なくとも一つを実現するために、本発明の一側面を反映した撮像装置は、上述したズームレンズと、ズームレンズによる像が投影される撮像素子とを備える。
本発明の一実施形態のズームレンズを備える撮像装置を説明する図である。 図２Ａは、実施例１のズームレンズの広角端における断面図であり、図２Ｂは、中間における断面図であり、図２Ｃは、望遠端における断面図である。 図３Ａ～３Ｃは、実施例１のズームレンズの広角端における縦収差図であり、図３Ｄ～３Ｆは、実施例１のズームレンズの中間における縦収差図であり、図３Ｇ～３Ｉは、実施例１のズームレンズの望遠端における縦収差図である。 図４Ａは、実施例２のズームレンズの広角端における断面図であり、図４Ｂは、中間における断面図であり、図４Ｃは、望遠端における断面図である。 図５Ａ～５Ｃは、実施例２のズームレンズの広角端における縦収差図であり、図５Ｄ～５Ｆは、実施例２のズームレンズの中間における縦収差図であり、図５Ｇ～５Ｉは、実施例２のズームレンズの望遠端における縦収差図である。 図６Ａは、実施例３のズームレンズの広角端における断面図であり、図６Ｂは、中間における断面図であり、図６Ｃは、望遠端における断面図である。 図７Ａ～７Ｃは、実施例３のズームレンズの広角端における縦収差図であり、図７Ｄ～７Ｆは、実施例３のズームレンズの中間における縦収差図であり、図７Ｇ～７Ｉは、実施例３のズームレンズの望遠端における縦収差図である。 図８Ａは、実施例４のズームレンズの広角端における断面図であり、図８Ｂは、中間における断面図であり、図８Ｃは、望遠端における断面図である。 図９Ａ～９Ｃは、実施例４のズームレンズの広角端における縦収差図であり、図９Ｄ～９Ｆは、実施例４のズームレンズの中間における縦収差図であり、図９Ｇ～９Ｉは、実施例４のズームレンズの望遠端における縦収差図である。 図１０Ａは、実施例５のズームレンズの広角端における断面図であり、図１０Ｂは、中間における断面図であり、図１０Ｃは、望遠端における断面図である。 図１１Ａ～１１Ｃは、実施例５のズームレンズの広角端における縦収差図であり、図１１Ｄ～１１Ｆは、実施例５のズームレンズの中間における縦収差図であり、図１１Ｇ～１１Ｉは、実施例５のズームレンズの望遠端における縦収差図である。 図１２Ａは、実施例６のズームレンズの広角端における断面図であり、図１２Ｂは、中間における断面図であり、図１２Ｃは、望遠端における断面図である。 図１３Ａ～１３Ｃは、実施例６のズームレンズの広角端における縦収差図であり、図１３Ｄ～１３Ｆは、実施例６のズームレンズの中間における縦収差図であり、図１３Ｇ～１３Ｉは、実施例６のズームレンズの望遠端における縦収差図である。 図１４Ａは、実施例７のズームレンズの広角端における断面図であり、図１４Ｂは、中間における断面図であり、図１４Ｃは、望遠端における断面図である。 図１５Ａ～１５Ｃは、実施例７のズームレンズの広角端における縦収差図であり、図１５Ｄ～１５Ｆは、実施例７のズームレンズの中間における縦収差図であり、図１５Ｇ～１５Ｉは、実施例７のズームレンズの望遠端における縦収差図である。 図１６Ａは、実施例８のズームレンズの広角端における断面図であり、図１６Ｂは、中間における断面図であり、図１６Ｃは、望遠端における断面図である。 図１７Ａ～１７Ｃは、実施例８のズームレンズの広角端における縦収差図であり、図１７Ｄ～１７Ｆは、実施例８のズームレンズの中間における縦収差図であり、図１７Ｇ～１７Ｉは、実施例８のズームレンズの望遠端における縦収差図である。
　図１は、本発明の一実施形態に係る撮像装置１００を示す断面図である。撮像装置１００は、画像信号を形成するためのカメラモジュール３０と、カメラモジュール３０を動作させることにより撮像装置１００としての機能を発揮させる処理部６０とを備える。
　カメラモジュール３０は、ズームレンズ１０を内蔵するレンズユニット４０と、ズームレンズ１０によって形成された被写体像を画像信号に変換するセンサー部５０とを備える。
　レンズユニット４０は、ズームレンズ１０と、ズームレンズ１０を組み込んだレンズホルダー４１と、光学系駆動部４２とを備える。ズームレンズ１０は、後に詳述するが、正の第１レンズ群Ｇｒ１と、負の第２レンズ群Ｇｒ２と、正の第３レンズ群Ｇｒ３と、正の第４レンズ群Ｇｒ４とで構成されている。レンズホルダー４１は、樹脂等で形成され、レンズ等を内部に収納し保持している。レンズホルダー４１は、物体側からの光線束を入射させる開口ＯＰを有する。光学系駆動部４２は、鏡筒であるレンズホルダー４１に付随して設けられている。光学系駆動部４２は、第２レンズ群Ｇｒ２と第４レンズ群Ｇｒ４とを光軸ＡＸ方向に滑らかに移動させることを可能にする機械的な機構を有し、ズーミングやフォーカシングを可能にする。
　センサー部５０は、ズームレンズ１０によって形成された被写体像を光電変換する撮像素子５１（例えば、ＣＭＯＳ型のイメージセンサー）と、この撮像素子５１を背後から支持するとともに配線、周辺回路等を設けた基板５２とを備える。センサー部５０は、レンズホルダー４１内に保持されている。
　撮像素子（具体的には、固体撮像素子）５１は、撮像面Ｉとしての光電変換部５１ａを有し、その周囲には、不図示の信号処理回路が形成されている。光電変換部５１ａには、画素つまり光電変換素子が２次元的に配置されている。なお、撮像素子５１は、上述のＣＭＯＳ型のイメージセンサーに限るものでなく、ＣＣＤ等の他のものを適用したものであってもよい。
　処理部６０は、素子駆動部６１と、入力部６２と、記憶部６３と、表示部６４と、制御部６５とを備える。素子駆動部６１は、ＹＵＶその他のデジタル画素信号を外部回路へ出力したり、制御部６５から撮像素子５１を駆動するための電圧やクロック信号の供給を受けたりすることによって、撮像素子５１を動作させている。入力部６２は、ユーザーの操作或いは外部装置からのコマンドを受け付ける部分であり、記憶部６３は、撮像装置１００の動作に必要な情報、カメラモジュール３０によって取得した画像データ等を保管する部分であり、表示部６４は、ユーザーに提示すべき情報、撮影した画像等を表示する部分である。制御部６５は、素子駆動部６１、入力部６２、記憶部６３、表示部６４、光学系駆動部４２等の動作を統括的に制御しており、例えばカメラモジュール３０によって得た画像データに対して種々の画像処理を行うことができる。
　なお、詳細な説明を省略するが、処理部６０の具体的な機能は、本撮像装置１００が組み込まれる機器の用途に応じて適宜調整される。つまり、撮像装置１００は、監視カメラやドアホンカメラ、認証用カメラ等のセキュリティカメラ、マーケティングカメラ、自動車やその他移動体に搭載される車載カメラ、医用内視鏡やヘルスケア測定、工業内視鏡等の医療・産業光学用途等に適用可能である。これら以外にも、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ、放送用カメラ、携帯端末、ウェアラブル・ＰＣ等に搭載可能である。
　以下、図１を参照して、実施形態のズームレンズ１０の詳細について説明する。なお、図１で例示したズームレンズ１０は、後述する実施例１のズームレンズ１０Ａと同一の構成となっている。図示のズームレンズ１０は、撮像素子５１の撮像面Ｉに被写体像を結像させる撮像レンズである。
　ズームレンズ１０は、物体側から順に、光軸ＡＸ上に固定された正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇｒ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇｒ２と、光軸ＡＸ上に固定された正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇｒ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇｒ４とから実質的になる。ズームレンズ１０は、各レンズ群間隔を変化させることにより変倍を行う。ズームレンズ１０は、第２レンズ群Ｇｒ２と第３レンズ群Ｇｒ３との間に開口絞りＳＴが設けられている。本実施形態では、開口絞りＳＴは、第３レンズ群Ｇｒ３に付随するものとしている。
　ズームレンズ１０の第１レンズ群Ｇｒ１は、少なくとも５枚のレンズを有しており、少なくとも３枚又は４枚の正レンズを有している。また、第１レンズ群Ｇｒ１に含まれる少なくとも３枚の正レンズは、物体側凸のメニスカス形状を有している。第１レンズ群Ｇｒ１には、特に広角端において画角を持った光線が入射する。画角を持った光線に対し、面の法線の角度が小さくなるような面形状とすることで、広角端の高像高で発生する像面湾曲や歪曲収差、望遠端で発生する球面収差を抑えることができる。第１レンズ群Ｇｒ１の正レンズの少なくとも３枚の正レンズを物体側凸のメニスカス形状にすることにより、広角端の高像高で発生する像面湾曲や歪曲収差、望遠端で発生する球面収差を抑え良好な光学性能を確保することができる。
　図１の例では、第１レンズ群Ｇｒ１は、第１Ａ～第５ＡレンズＬ１Ａ～Ｌ５Ａを有し、第２Ａ～第５ＡレンズＬ２Ａ～Ｌ５Ａが正レンズとなっている。これらの正レンズのうち第３Ａ～第５ＡレンズＬ３Ａ～Ｌ５Ａは、物体側凸のメニスカス形状を有している。
　第２レンズ群Ｇｒ２は、物体側から順に、負レンズ、負レンズ、正レンズのみを有している。第２レンズ群Ｇｒ２の少なくとも１枚のレンズは、非球面形状を有している。第２レンズ群Ｇｒ２が物体側から順に、負レンズ、負レンズ、正レンズにより構成されることによって、正レンズより物体側に負レンズを２枚並べる構成となり、径の大きな第１レンズ群Ｇｒ１から大きな角度で入射する光線の入射角度をいち早く緩めるとともに、像面湾曲と歪曲収差とを効果的に補正することができる。また、正レンズを２枚の負レンズよりも像側に配置することにより、広角端での倍率色収差と望遠端での軸上色収差とを効果的に補正することができる。これにより、少ないレンズ枚数で像面湾曲や歪曲収差、倍率色収差等を補正することができる。さらに、第２レンズ群Ｇｒ２の少なくとも１枚のレンズが非球面形状を有することにより、像面湾曲や歪曲収差をより良好に補正することができる。
　第２レンズ群Ｇｒ２は、既述のように、物体側から２番目の位置に負レンズを有し、当該負レンズは物体側凹となる面形状を有している。第２レンズ群Ｇｒ２は変倍機能を有しているためパワーを強める必要がある。このとき、最も物体側に位置するレンズにより第２レンズ群Ｇｒ２全体のパワーを確保しようとすると、このレンズを通過する光線が高いため収差の発生が大きくなる。一方、物体側から２番目に位置する負レンズは光線高さが低く収差の発生が小さいため、第２レンズ群Ｇｒ２全体のパワーを確保するために、この負レンズのパワーを強くしたとしても問題がない。このため、第２レンズ群Ｇｒ２の物体側から２番目に位置する負レンズの物体側面を凹形状とすることで、収差の発生を抑えながらも負のパワーを強めることができるので、良好な光学性能を確保しながらも小型化することができる。
　図１の例では、第２レンズ群Ｇｒ２は、第１Ｂ～第３ＢレンズＬ１Ｂ～Ｌ３Ｂを有し、第１ＢレンズＬ１Ｂが負レンズであり、第２ＢレンズＬ２Ｂが負レンズであり、第３ＢレンズＬ３Ｂが正レンズとなっている。また、第１ＢレンズＬ１Ｂは、非球面形状を有している。物体側から２番目の位置に配置される第２ＢレンズＬ２Ｂは、物体側凹となる面形状を有している。
　第３レンズ群Ｇｒ３は、正レンズと負レンズとをそれぞれ少なくとも１枚ずつ有している。第３レンズ群Ｇｒ３の少なくとも１枚のレンズは、非球面形状を有している。第３レンズ群Ｇｒ３は開口絞りＳＴを有していることが多く、すべての像高で太い光線が通過するためズーム領域全域において球面収差やコマ収差に対するレンズの寄与が大きい。正レンズと負レンズとをそれぞれ少なくとも１枚ずつ有することにより、発生する球面収差やコマ収差、軸上色収差等の諸収差を打ち消しあうことができ、簡素な構成にもかかわらず良好な光学性能を確保することができる。さらに、第３レンズ群Ｇｒ３内の少なくとも１枚のレンズが非球面形状を有することにより、球面収差やコマ収差をより良好に補正することができる。
　図１の例では、第３レンズ群Ｇｒ３は、第１Ｃ～第３ＣレンズＬ１Ｃ～Ｌ３Ｃを有し、第１ＣレンズＬ１Ｃが正レンズであり、第２ＣレンズＬ２Ｃが正レンズであり、第３ＣレンズＬ３Ｃが負レンズとなっている。また、第１ＣレンズＬ１Ｃは、非球面形状を有している。
　第４レンズ群Ｇｒ４は、物体側から順に、正レンズ、負レンズ、及び正レンズのみを有している。第４レンズ群Ｇｒ４の少なくとも１枚のレンズは、非球面形状を有している。第４レンズ群Ｇｒ４は、広角端での球面収差やコマ収差、望遠端での像面湾曲や歪曲収差の発生が大きい。第４レンズ群Ｇｒ４の正負正の構成は、いわゆるトリプレット構成である。このトリプレット構成により諸収差を良好に補正することができるため、良好な光学性能を確保することができる。さらに、第４レンズ群Ｇｒ４の少なくとも１枚のレンズが非球面形状を有することにより、広角端での球面収差やコマ収差、望遠端での像面湾曲や歪曲収差をより良好に補正することができる。
　図１の例では、第４レンズ群Ｇｒ４は、第１Ｄ～第３ＤレンズＬ１Ｄ～Ｌ３Ｄを有し、第１ＤレンズＬ１Ｄが正レンズであり、第２ＤレンズＬ２Ｄが負レンズであり、第３ＤレンズＬ３Ｄが正レンズとなっている。また、第１ＤレンズＬ１Ｄは、非球面形状を有している。
 第１～第５レンズ群Ｇｒ１～Ｇｒ５を構成するレンズは、ガラス材料又は樹脂材料で形成されている。
　ズームレンズ１０において、広角から望遠への変倍時に、光学系駆動部４２を利用して、第２レンズ群Ｇｒ２は第１及び第２レンズ群Ｇｒ１，Ｇｒ２の間隔が増加するように移動し、または第２及び第３レンズ群Ｇｒ２，Ｇｒ３の間隔が減少するように移動する。また、広角から望遠への変倍時に、光学系駆動部４２を利用して、第４レンズ群Ｇｒ４は広角端から望遠端まで物体側に凸の軌跡を描くように移動する。なお、開口絞りＳＴは、変倍時において像面又は撮像面Ｉに対して固定される。
　なお、レンズユニット４０とセンサー部５０との間には、平行平板である固定フィルターＦを配置することができる。固定フィルターＦは、光学的ローパスフィルター、ＩＲカットフィルター、固体撮像素子のシールガラス等を想定した平行平板である。固定フィルターＦは、別体のフィルター部材として配置することもできるが、別体として配置せず、ズームレンズ１０を構成するいずれかのレンズ面にその機能を付与することができる。例えば、赤外カットコートを１枚又は複数枚のレンズの表面上に施してもよい。
　ズームレンズ１０のうち第１レンズ群Ｇｒ１内の正レンズは、以下の条件式（１）を満たす。
　νａｖｅ＞８５　　…　　（１）
ここで、値νａｖｅは第１レンズ群Ｇｒ１内の正レンズのアッベ数の平均値である。
　条件式（１）は第１レンズ群Ｇｒ１内のアッベ数の平均値に関するものである。第１レンズ群Ｇｒ１は、望遠端において太い光束が通過するため、色収差への寄与が大きい。条件式（１）の値が下限を上回ることで、望遠端での色収差を良好に補正することができ、望遠端での光学性能を確保することができる。
　また、ズームレンズ１０は、以下の条件式（２）を満たす。
　１．０×１０３＜｜（β２ｔ／β２ｗ）／（β３ｔ／β３ｗ）｜＜１．０×１０5　　…　　（２）
ここで、値β２ｔは第２レンズ群Ｇｒ２の望遠端における横倍率であり、値β２ｗは第２レンズ群Ｇｒ２の広角端における横倍率であり、値β３ｔは第３レンズ群Ｇｒ３の望遠端における横倍率であり、値β３ｗは第３レンズ群Ｇｒ３の広角端における横倍率である。
　条件式（２）は第２レンズ群Ｇｒ２の望遠端と広角端の横倍率の比と、第３レンズ群Ｇｒ３の望遠端と広角端の横倍率の比とを規定したものである。条件式（２）の値が上限を下回ることで、第３レンズ群Ｇｒ３の横倍率の比に比べて第２レンズ群Ｇｒ２の望遠端から広角端までの横倍率の比が大きくなりすぎないため、第２レンズ群Ｇｒ２のパワーが強くなることによる、広角端の高像高での像面湾曲や歪曲収差等の発生を抑えることができる。また、第２レンズ群Ｇｒ２のパワーが強くなりすぎず、第２レンズ群Ｇｒ２をレンズホルダー４１又は鏡胴に組み込んだ際の偏芯誤差に対する収差変動を抑えることができるため、生産性を向上させることができる。または、第３レンズ群Ｇｒ３のパワーが弱くなりすぎることによる、光学系の大型化を防ぐことが出来る。一方、条件式（２）の値が下限を上回ることで、第３レンズ群Ｇｒ３の横倍率の比に比べて第２レンズ群Ｇｒ２の望遠端から広角端までの横倍率の比が小さくなりすぎないため、変倍を確保するための第２レンズ群Ｇｒ２の移動量が大きくなることによる光学系の大型化を防ぐことができる。または、第２レンズ群Ｇｒ２の横倍率の比に比べて第３レンズ群Ｇｒ３の望遠端から広角端までの横倍率の比が大きくなりすぎないため、第３レンズ群Ｇｒ３の変倍作用が大きくなりすぎない。このため、第３レンズ群Ｇｒ３のパワーが強くなることによる、球面収差やコマ収差の発生を抑えることができる。
　また、ズームレンズ１０は、以下の条件式（３）を満たす。
　５０＜β２ｔ／β２ｗ＜１８０　　…　　（３）
　条件式（３）は第２レンズ群Ｇｒ２の望遠端と広角端の横倍率の比を規定したものである。条件式（３）の値が上限を下回ることで、第２レンズ群Ｇｒ２の望遠端と広角端の横倍率の比が大きくなりすぎないため、第２レンズ群Ｇｒ２の変倍作用が大きくなりすぎない。このため、第２レンズ群Ｇｒ２のパワーが強くなることによる、特に広角端の高像高で発生する、像面湾曲や歪曲収差等の発生を抑えることができる。また、第２レンズ群Ｇｒ２の変倍作用が大きくなりすぎないため、第２レンズ群Ｇｒ２のパワーが強くなりすぎず、第２レンズ群Ｇｒ２をレンズホルダー４１又は鏡胴に組み込んだ際の偏芯誤差に対する収差変動を抑えることができ、生産性を向上させることができる。一方、条件式（３）の値が下限を上回ることで、第２レンズ群Ｇｒ２の変倍作用が小さくなりすぎないため、変倍を確保するための移動量が大きくなりすぎず、光学系が大型化するのを防ぐことができる。
　また、ズームレンズ１０は、以下の条件式（４）を満たす。
　０＜｜β３ｔ／β３ｗ｜＜０．０９　　…　　（４）
　条件式（４）は第３レンズ群Ｇｒ３の望遠端と広角端の横倍率の比を規定したものである。条件式（４）の値が上限を下回ることで、第３レンズ群Ｇｒ３の望遠端と広角端の横倍率の比が大きくなりすぎないため、第３レンズ群Ｇｒ３の変倍作用が大きくなりすぎない。このため、第３レンズ群Ｇｒ３のパワーが強くなることによる、球面収差やコマ収差等の発生を抑えることができる。また、第３レンズ群Ｇｒ３の変倍作用が大きくなりすぎないため、第３レンズ群Ｇｒ３のパワーが強くなりすぎず、第３レンズ群Ｇｒ３をレンズホルダー４１又は鏡胴に組み込んだ際の偏芯誤差に対する収差変動を抑えることができ、生産性を向上させることができる。一方、条件式（４）の値が下限を上回ることで、第３レンズ群Ｇｒ３の変倍作用が小さくなりすぎないため、第３レンズ群Ｇｒ３のパワーが弱くなりすぎず、光学系が大型化するのを防ぐことができる。
　また、ズームレンズ１０は、以下の条件式（５）を満たす。
　２．５＜｜β４ｔ／β４ｗ｜＜９５　　…　　（５）
ここで、値β４ｔは第４レンズ群Ｇｒ４の望遠端における横倍率であり、値β４ｗは第４レンズ群Ｇｒ４の広角端における横倍率である。
　条件式（５）は第４レンズ群Ｇｒ４の望遠端と広角端の横倍率の比を規定したものである。条件式（５）の値が上限を下回ることで、第４レンズ群Ｇｒ４の望遠端と広角端の横倍率の比が大きくなりすぎないため、第４レンズ群Ｇｒ４の変倍作用が大きくなりすぎない。このため、広角端での球面収差やコマ収差、望遠端での像面湾曲や歪曲収差を良好に補正することができ、良好な光学性能を確保することができる。また、第４レンズ群Ｇｒ４の変倍作用が大きくなりすぎないため、第４レンズ群Ｇｒ４のパワーが強くなりすぎず、第４レンズ群Ｇｒ４をレンズホルダー４１又は鏡胴に組み込んだ際の偏芯誤差に対する収差変動を抑えることができ、生産性を向上させることができる。一方、条件式（５）の値が下限を上回ることで、第４レンズ群Ｇｒ４の望遠端と広角端の横倍率の比が小さくなりすぎないため、変倍を確保するための第４レンズ群Ｇｒ４の移動量が大きくなりすぎることによる、光学系の大型化を防ぐことができる。
　また、ズームレンズ１０は、以下の条件式（６）を満たす。
　０．２＜ｆ１／ｆｔ＜０．４　　　　…　　（６）
ここで、値ｆ１は第１レンズ群Ｇｒ１の合成焦点距離（ｍｍ）であり、値ｆｔはズームレンズ１０の望遠端における焦点距離（ｍｍ）である。
　第１レンズ群Ｇｒ１は像面位置から離れて配置されるため、レンズ径が大きくなりやすい。第１レンズ群Ｇｒ１のレンズ径を小さくするためには、第１レンズ群Ｇｒ１の屈折力を弱めることが効果的であるが、第１レンズ群Ｇｒ１の屈折力を弱めると光学系の全長が長くなりやすい。逆に、光学系の全長を短くするためには、第１レンズ群Ｇｒ１の屈折力を強めることが効果的であるが、第１レンズ群Ｇｒ１のレンズ径が大きくなるという問題がある。従って、第１レンズ群Ｇｒ１のレンズ径の小型化と光学系の全長の短縮化とを図るために、第１レンズ群Ｇｒ１の屈折力を適切に設定することが必要である。
　条件式（６）は第１レンズ群Ｇｒ１の合成焦点距離と望遠端での全系の焦点距離との比を規定するものである。条件式（６）の値が上限を下回ることで、第１レンズ群Ｇｒ１の焦点距離が大きくなりすぎないため、第１レンズ群Ｇｒ１のパワーが弱くなりすぎることによる光学系の大型化を防ぐことができる。一方、条件式（６）の値が下限を上回ることで、第１レンズ群Ｇｒ１の焦点距離が小さくなりすぎないため、第１レンズ群Ｇｒ１のパワーが強くなりすぎることを防ぐことができ、特に広角端での歪曲収差、望遠端での球面収差やコマ収差を改善することができる。また、第１レンズ群Ｇｒ１のパワーが強くなりすぎないため、第１レンズ群Ｇｒ１をレンズホルダー４１又は胴内へ組み込んだ際の偏芯誤差に対する収差変動を小さくすることができる。
　また、ズームレンズ１０は、以下の条件式（７）を満たす。
　０．０３＜｜ｆ２／ｆｔ｜＜０．０８　　…　　（７）
ここで、値ｆ２は第２レンズ群Ｇｒ２の合成焦点距離（ｍｍ）である。
　条件式（７）は第２レンズ群Ｇｒ２の合成焦点距離と望遠端での全系の焦点距離との比を規定するものである。条件式（７）の値が上限を下回ることで、第２レンズ群Ｇｒ２の焦点距離が大きくなりすぎないため、光学系の大型化を防ぐことができる。一方、条件式（７）の値が下限を上回ることで、第２レンズ群Ｇｒ２の焦点距離が小さくなりすぎないため、第２レンズ群Ｇｒ２のパワーが強くなりすぎることを防ぐことができ、特に、広角端での非点収差や像面湾曲、歪曲収差等を補正することができる。また、第２レンズ群Ｇｒ２のパワーが強くなりすぎないため、第２レンズ群Ｇｒ２を鏡胴へ組み込んだ際の偏芯誤差に対する収差変動を小さくすることができ、生産性を確保することができる。
　また、ズームレンズ１０は、以下の条件式（８）を満たす。
　０．２＜ｆ３／ｆｔ＜０．３５　　…　　（８）
ここで、値ｆ３は第３レンズ群Ｇｒ３の合成焦点距離（ｍｍ）であり、値ｆｔはズームレンズ１０の望遠端における焦点距離（ｍｍ）である。
　条件式（８）は第３レンズ群Ｇｒ３の合成焦点距離と望遠端での全系の焦点距離との比を規定するものである。条件式（８）の値が上限を下回ることで、第３レンズ群Ｇｒ３の焦点距離が大きくなりすぎないため、光学系の大型化を防ぐことができる。条件式（８）の値が下限を上回ることで、第３レンズ群Ｇｒ３の焦点距離が小さくなりすぎないため、第３レンズ群Ｇｒ３のパワーが強くなりすぎることを防ぐことができ、球面収差やコマ収差、軸上色収差等を補正することができる。また、第３レンズ群Ｇｒ３のパワーが強くなりすぎないため、第３レンズ群Ｇｒ３をレンズホルダー４１又は鏡胴へ組み込んだ際の偏芯誤差に対する収差変動を小さくすることができ、生産性を確保することができる。
　また、ズームレンズ１０は、以下の条件式（９）を満たす。
　０＜ｆ４／ｆｔ＜０．１５　　…　　（９）
ここで、値ｆ４は第４レンズ群Ｇｒ４の合成焦点距離（ｍｍ）である。
　条件式（９）は第４レンズ群Ｇｒ４の合成焦点距離と望遠端での全系の焦点距離との比を規定するものである。条件式（９）の値が上限を下回ることで、第４レンズ群Ｇｒ４の焦点距離が大きくなりすぎないため、第４レンズ群Ｇｒ４のパワーが弱くなりすぎず、ズームレンズ１０の大型化を防ぐことができる。一方、条件式（９）の値が下限を上回ることで、第４レンズ群Ｇｒ４の焦点距離が小さくなりすぎず適切なものとなり、第４レンズ群Ｇｒ４のパワーが強くなりすぎることを防ぐことができ、特に広角端での球面収差やコマ収差を改善することができる。また、焦点距離が小さくなりすぎず適切なものとなるため、第４レンズ群Ｇｒ４をレンズホルダー４１又は鏡胴内へ組み込んだ際の偏芯誤差に対する収差変動を小さくすることができる。
　また、ズームレンズ１０は、以下の条件式（１０）を満たす。
　０＜Ｔ１／ｆｔ＜０．２５　　…　　（１０）
ここで、値Ｔ１は第１レンズ群Ｇｒ１の最も物体側面から最も像側面までの光軸上距離（ｍｍ）である。
　条件式（１０）は第１レンズ群Ｇｒ１の最も物体側面から最も像側面までの光軸上距離と望遠端での焦点距離との比を規定するものである。高変倍のズームレンズ１０では、望遠端において第１レンズ群Ｇｒ１を太い光束が通過する。このため、望遠端では第１レンズ群Ｇｒ１のレンズの影響を受けやすく、収差補正のためレンズ枚数が多くなりやすい。また、望遠端で太い光束が通過するだけでなく、広角端においては画角が大きく光線高さの高い光線が通過するため、レンズの縁厚を確保した際のレンズ中心厚への影響が大きく、第１レンズ群Ｇｒ１としての光軸上距離が大きくなりやすい。条件式（１０）の値が上限を下回ることで、望遠端での焦点距離が長いにもかかわらず第１レンズ群Ｇｒ１の光軸上距離が大きくなりすぎず、光学系の大型化を防ぐことができる。一方、条件式（１０）の値が下限を上回ることで、第１レンズ群Ｇｒ１の厚みが小さくなりすぎず適切なものとなる。このため、第１レンズ群Ｇｒ１のパワーが強くなりすぎず、広角端での像面湾曲や歪曲収差、望遠端での球面収差や軸上色収差を補正することができるため、第１レンズ群Ｇｒ１の厚みを小さくしながらも良好な光学性能を確保することができる。また、第１レンズ群Ｇｒ１のパワーが強くなりすぎることがないので、第１レンズ群Ｇｒ１をレンズホルダー４１又は鏡胴へ組み込んだ際の偏芯誤差に対する収差変動を小さくすることができるため、量産性を確保することができる。
　また、ズームレンズ１０は、以下の条件式（１１）を満たす。
　０＜Ｌ／ｆｔ＜１．１　　…　　（１１）
ここで、値Ｌは第１レンズ群Ｇｒ１の最も物体側面から結像面までの距離（ｍｍ）である。
　条件式（１１）は第１レンズ群Ｇｒ１の最も物体側面から結像面までの距離と望遠端での焦点距離との比を規定するものである。条件式（１１）を満たすことにより、望遠端での焦点距離が長いにもかかわらず、ズームレンズ１０を小型化することができる。
　また、第３レンズ群Ｇｒ３内の最も大きなレンズ間隔は以下の条件式（１２）を満たす。
　０＜Ｌ３Ｇ／Ｔ３＜０．５３　　…　　（１２）
ここで、値Ｌ３Ｇは第３レンズ群Ｇｒ３内の最も大きなレンズ間隔（ｍｍ）であり、値Ｔ３は第３レンズ群Ｇｒ３の最も物体側面（最も物体側に絞り（本実施形態では、開口絞りＳＴ）を有する場合は絞り面）から第３レンズ群Ｇｒ３の最も像側面までの光軸上距離（ｍｍ）である。
　条件式（１２）は第３レンズ群Ｇｒ３内の最も大きなレンズ間隔と第３レンズ群Ｇｒ３の総厚とに関するものである。条件式（１２）の値が上限を下回ることで、第３レンズ群Ｇｒ３内のレンズ間隔が大きくなりすぎないため、第３レンズ群Ｇｒ３の厚みが大きくなることによるズームレンズ１０の大型化を防ぐことができる。また、第３レンズ群Ｇｒ３が大きくなりすぎることなく、各レンズのパワーを緩めることができるため、各レンズをレンズホルダー４１又は鏡胴内に組み込んだ際の偏芯誤差に対する収差変動を小さくすることができ、生産性を確保することができる。一方、条件式（１２）の値が下限を上回ることで、各レンズのパワーが強くなりすぎないため、第３レンズ群Ｇｒ３で発生する球面収差やコマ収差を良好に補正することができ、良好な光学性能を確保することができる。また、各レンズのパワーが強くなりすぎないため、レンズをレンズホルダー４１又は鏡胴へ組み込んだ際の偏芯誤差に対する収差変動を小さくすることができ、量産性を確保することができる。
　以上の条件式（１）～（１２）を満たすことにより、ズームレンズ１０の小型化と良好な光学性能とを確保するとともに、生産性を向上させることができる。
　なお、ズームレンズ１０は、実質的に屈折力を有しないその他の光学素子（例えばレンズ、フィルター部材等）をさらに有するものであってもよい。
　以上説明したズームレンズ１０では、第２レンズ群Ｇｒ２を光軸ＡＸ方向へ移動可能とすることにより、第２レンズ群Ｇｒ２を通過する軸外光束が広角端状態において光軸ＡＸから離れて通過し、広角端状態から望遠端状態まで変化する際に軸外光束が光軸ＡＸに近づくため、第２レンズ群Ｇｒ２を通過する軸外光束の高さの変化により、レンズの広角端状態と望遠端状態との間の位置の変化に際して発生する軸外収差の変動を良好に補正することができる。また、第４レンズ群Ｇｒ４を光軸ＡＸ方向へ移動可能とすることにより、第４レンズ群Ｇｒ４を通過する軸外光束も、レンズの広角端状態と望遠端状態との間の位置の変化に際して光軸ＡＸからの距離が変化するため、レンズの位置の変化に際して発生する軸外収差の変動を良好に補正することができる。さらに、第１レンズ群Ｇｒ１と第３レンズ群Ｇｒ３とを固定することで、レンズ可動部を少なくすることができ、可動のために必要なアクチュエーターを減らすことができるため、ズームレンズ１０の小型化が可能となる。
　また、正負正正の構成をとり、各レンズ群の空気間隔を変化させるように、第２レンズ群Ｇｒ２及び第４レンズ群Ｇｒ４を光軸ＡＸ方向に移動させ変倍及び変倍に伴う焦点位置の変化を補正することにより、少ないレンズ群ながらも諸収差を良好に補正することができ、さらに全長及び前玉径を小型化しつつも高変倍比を確保することができる。
　高変倍なズームレンズにおいては望遠端での収差補正が課題となる。望遠端においては、第１レンズ群Ｇｒ１を太い光束が通過するためレンズの寄与が大きく、特に望遠端での球面収差の発生が大きくなる。このため、従来のように第１レンズ群Ｇｒ１を３枚又は４枚レンズで構成するのではなく、５枚のレンズで構成することにより、より第１レンズ群Ｇｒ１の収差補正能力を高め、望遠端の良好な光学性能を確保することができる。
　また、上述のズームレンズ１０を備えた撮像装置１００は、小型であり、かつ大きな変倍範囲の撮影をすることができる。
〔実施例〕
　以下、本発明のズームレンズの実施例を示す。各実施例に使用する記号は下記の通りである。なお、長さに関するものの単位はｍｍである。
ｒ　　　：曲率半径
ｄ　　　：軸上面間隔
ｎｄ　　：レンズ材料のｄ線に対する屈折率
ｖｄ　　：レンズ材料のアッベ数
ＥＲ　　：有効径
　各実施例において、各面番号の後に「＊」が記載されている面が非球面形状を有する面であり、非球面の形状は、面の頂点を原点とし、光軸ＡＸ方向にＸ軸をとり、光軸ＡＸと垂直方向の高さをｈとして以下の「数１」で表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
 ここで、
Ａｉ：ｉ次の非球面係数
Ｒ　：曲率半径
Ｋ　：円錐定数
〔実施例１〕
　実施例１のズームレンズのレンズ面のデータを以下の表１に示す。なお、以下の表１等において、面番号を「Surf.N」で表し、開口絞りＳＴを「ST」で表し、無限大を「INF」で表している。また、間隔が可変であることを「dn」（n=1～4）で表している。
〔表１〕
Surf. N  r(mm)     d(mm)   nd       vd      ER(mm)
1        108.484   1.200   1.9037   31.31   44.900
2         54.609   5.778   1.4370   95.10   42.870
3       -333.749   0.150                    42.469
4         45.577   4.331   1.4370   95.10   38.294
5        517.432   0.200                    37.943
6         40.152   2.764   1.4370   95.10   33.863
7         97.645   0.150                    33.375
8         30.324   2.315   1.4370   95.10   29.562
9         55.122   d1                       29.000
10*       59.932   0.470   1.8839   37.20   15.567
11*        6.839   5.531                    11.589
12       -10.377   0.420   1.7292   54.67   11.162
13      -156.740   0.200                    11.655
14        51.848   1.610   1.9459   17.98   11.908
15       -30.615   d2                       11.964
ST         INF     0.500                    12.845
17*       14.397   3.869   1.8014   45.45   13.490
18*     -125.145   1.714                    12.948
19        26.937   1.599   1.6180   63.39   11.558
20       -69.100   0.010   1.5140   42.83   11.178
21       -69.100   0.500   1.9037   31.31   11.173
22        12.043   d3                       10.410
23*       10.799   2.986   1.4971   81.56   11.526
24*       92.992   1.483                    11.204
25        45.407   0.500   1.9037   31.31   11.278
26        13.852   4.166   1.4875   70.44   11.160
27       -12.757   d4                       11.407
28         INF     1.000   1.5488   66.93    7.579
29         INF     1.000                     7.323
30         INF     0.000                     6.944
　実施例１のレンズ面の非球面係数を以下の表２に示す。なお、これ以降（表のレンズデータを含む）において、１０のべき乗数（例えば２．５×１０－０２）をＥ（例えば２．５Ｅ－０２）を用いて表すものとする。
〔表２〕
第10面
K=0.000000E+00, A4=1.659846E-04, A6=-2.555987E-06, 
A8=3.569611E-09, A10=1.944462E-10, A12=-1.181142E-12
第11面
K=0.000000E+00, A4=4.655592E-05, A6=3.027244E-07, 
A8=-4.972142E-08, A10=-1.698603E-09, A12=-1.638156E-11
第17面
K=0.000000E+00, A4=-3.934472E-05, A6=-3.087802E-08, 
A8=0.000000E+00, A10=0.000000E+00, A12=0.000000E+00
第18面
K=0.000000E+00, A4=-5.522501E-06, A6=1.338813E-07, 
A8=0.000000E+00, A10=0.000000E+00, A12=0.000000E+00
第23面
K=0.000000E+00, A4=2.104559E-05, A6=1.275829E-06, 
A8=0.000000E+00, A10=0.000000E+00, A12=0.000000E+00
第24面
K=0.000000E+00, A4=2.772518E-04, A6=2.277546E-06, 
A8=0.000000E+00, A10=0.000000E+00, A12=0.000000E+00
　実施例１のズームレンズのポジション（広角端（Ｗｉｄｅ）、中間（Ｍｉｄｄｌｅ）、及び望遠端（Ｔｅｌｅ））のうち、各ポジションにおける全系の焦点距離、Ｆ値（Ｆｎｏ）、最大画角、間隔（ｄ１、ｄ２、ｄ３、ｄ４）、入射瞳位置、及び射出瞳位置を以下の表３に示す。間隔ｄｎ（ｎ＝１～４）は、表１で表した可変間隔に対応する。なお、長さに関するものの単位はｍｍであり、角度の単位は°（度）である。
〔表３〕
               Wide       Middle     Tele
焦点距離        5.05      29.94     144.16
Fno             1.64       4.14       4.55
最大画角       66.69      12.75       2.71
d1              0.500     21.500     30.265
d2             30.265      9.265      0.500
d3              8.694      2.672     17.824
d4             11.096     17.117      1.966
入射瞳位置     24.44     132.34     427.49
射出瞳位置  -1591.09     -48.71      39.15
　実施例１の単レンズ群データを以下の表４に示す。
〔表４〕
            群焦点距離（ｍｍ）
第1レンズ群   44.377
第2レンズ群   -7.643
第3レンズ群   39.309
第4レンズ群   16.31
　図２Ａ～２Ｃは、ズームレンズ１０Ａの断面図であり、実施例１のズームレンズ１０Ａのズーム動作の際のポジションをそれぞれ示している。すなわち、図２Ａは、ズームレンズ１０Ａの広角端における断面図である。図２Ｂは、中間における断面図である。図２Ｃは、望遠端における断面図である。なお、これ以降の断面図は全て被写体距離が無限遠のときの断面図である。
　実施例１のズームレンズ１０Ａは、物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇｒ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇｒ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇｒ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇｒ４とからなる。
　第１レンズ群Ｇｒ１は、第１Ａ～第５ＡレンズＬ１Ａ～Ｌ５Ａを有し、第２Ａ～第５ＡレンズＬ２Ａ～Ｌ５Ａが正レンズとなっている。これらの正レンズのうち第３Ａ～第５ＡレンズＬ３Ａ～Ｌ５Ａは、物体側凸のメニスカス形状を有している。第２レンズ群Ｇｒ２は、第１Ｂ～第３ＢレンズＬ１Ｂ～Ｌ３Ｂを有し、第１ＢレンズＬ１Ｂが負レンズであり、第２ＢレンズＬ２Ｂが負レンズであり、第３ＢレンズＬ３Ｂが正レンズとなっている。また、第１ＢレンズＬ１Ｂは、非球面形状を有している。第２ＢレンズＬ２Ｂは、物体側凹となる面形状を有している。第３レンズ群Ｇｒ３は、第１Ｃ～第３ＣレンズＬ１Ｃ～Ｌ３Ｃを有し、第１ＣレンズＬ１Ｃが正レンズであり、第２ＣレンズＬ２Ｃが正レンズであり、第３ＣレンズＬ３Ｃが負レンズとなっている。また、第１ＣレンズＬ１Ｃは、非球面形状を有している。なお、第３レンズ群Ｇｒ３において、第２ＣレンズＬ２Ｃと第３ＣレンズＬ３Ｃとは、接着剤を介して接合されている。第４レンズ群Ｇｒ４は、第１Ｄ～第３ＤレンズＬ１Ｄ～Ｌ３Ｄを有し、第１ＤレンズＬ１Ｄが正レンズであり、第２ＤレンズＬ２Ｄが負レンズであり、第３ＤレンズＬ３Ｄが正レンズとなっている。また、第１ＤレンズＬ１Ｄは、非球面形状を有している。第１～第５レンズ群Ｇｒ１～Ｇｒ５を構成するレンズは、ガラス材料で形成されている。
　第２レンズ群Ｇｒ２と第３レンズ群Ｇｒ３との間には、開口絞りＳＴが配置されている。ズームレンズ１０Ａにおいて、第２及び第４レンズ群Ｇｒ２，Ｇｒ４が光軸ＡＸ方向に沿って可動となっている。開口絞りＳＴは、変倍時において像面又は撮像面Ｉに対して固定されている。第３ＤレンズＬ３Ｄと撮像素子５１との間には、適当な厚さの固定フィルターＦが配置されている。固定フィルターＦは、光学的ローパスフィルター、ＩＲカットフィルター、撮像素子のシールガラス等を想定した平行平板である。符号Ｉは、撮像素子５１の被投影面である撮像面を示す（以降の実施例でも同様）。
　図３Ａ～３Ｃは、ズームレンズ１０Ａの広角端における無限遠合焦時の収差図（球面収差、非点収差、及び歪曲収差）である。図３Ｄ～３Ｆは、中間における無限遠合焦時の収差図（球面収差、非点収差、及び歪曲収差）である。図３Ｇ～３Ｉは、望遠端における無限遠合焦時の収差図（球面収差、非点収差、及び歪曲収差）である。なお、上記収差図及び以後の収差図において、非点収差図では、実線がサジタル像面を表し、点線がメリジオナル像面を表すものとする。また、図３Ａ、３Ｄ、及び３Ｇ中の「ｆ」は、焦点距離（単位：ｍｍ）を示す（以降の実施例でも同様）。
〔実施例２〕
　実施例２のズームレンズのレンズ面のデータを以下の表５に示す。
〔表５〕
Surf. N  r(mm)     d(mm)   nd       vd      ER(mm)
1        125.312   1.200   1.9037   31.31   40.680
2         58.918   5.000   1.4370   95.10   38.479
3       -245.325   0.150                    37.609
4         48.306   3.828   1.4370   95.10   33.340
5        376.281   0.200                    32.851
6         39.208   3.603   1.4370   95.10   31.173
7        102.747   0.150                    30.219
8         30.312   2.419   1.4370   95.10   28.200
9         56.253   d1                       27.620
10*       49.485   0.470   1.8839   37.20   15.269
11*        6.689   5.594                    11.530
12       -11.371   0.420   1.7292   54.67   11.070
13       102.391   0.624                    11.545
14        37.598   1.630   1.9459   17.98   12.020
15       -39.366   d2                       12.080
ST         INF     0.500                    13.490
17*       13.548   3.519   1.8208   42.71   14.203
18*     -121.386   0.208                    13.700
19        14.855   3.407   1.4875   70.44   12.337
20       -25.808   0.010   1.5140   42.83   11.129
21       -25.808   0.500   1.9037   31.31   11.120
22        10.234   d3                        9.920
23*       10.642   3.677   1.4971   81.56   10.800
24*      -60.262   1.382                    10.520
25        98.258   0.500   2.0010   29.13   10.344
26        13.458   3.809   1.5481   45.82   10.280
27       -14.368   d4                       10.375
28         INF     1.000   1.5488   66.93    7.553
29         INF     1.000                     7.306
30         INF     0.000                     6.918
　実施例２のレンズ面の非球面係数を以下の表６に示す。
〔表６〕
第10面
K=0.000000E+00, A4=1.563074E-04, A6=-3.232794E-06, 
A8=1.000050E-08, A10=1.910509E-10, A12=-1.290256E-12
第11面
K=0.000000E+00, A4=4.650852E-05, A6=1.178685E-06, 
A8=-3.009672E-07, A10=6.627629E-09, A12=-1.502152E-10
第17面
K=0.000000E+00, A4=-1.513296E-05, A6=-2.947956E-08, 
A8=0.000000E+00, A10=0.000000E+00, A12=0.000000E+00
第18面
K=0.000000E+00, A4=1.057353E-05, A6=-1.884709E-09, 
A8=0.000000E+00, A10=0.000000E+00, A12=0.000000E+00
第23面
K=0.000000E+00, A4=-3.816763E-05, A6=1.323131E-06, 
A8=0.000000E+00, A10=0.000000E+00, A12=0.000000E+00
第24面
K=0.000000E+00, A4=2.109535E-04, A6=1.866676E-06, 
A8=0.000000E+00, A10=0.000000E+00, A12=0.000000E+00
　実施例２のズームレンズのポジション（広角端、中間、及び望遠端）のうち、各ポジションにおける全系の焦点距離、Ｆ値、最大画角、間隔、入射瞳位置、及び射出瞳位置を以下の表７に示す。
〔表７〕
               Wide       Middle     Tele
焦点距離        5.05      29.95     144.05
Fno             1.64       4.47       4.55
最大画角       66.69      12.75       2.71
d1              0.500     21.245     30.385
d2             30.385      9.640      0.500
d3              9.561      2.505     17.326
d4              9.754     16.809      1.988
入射瞳位置     24.13     129.32     451.45
射出瞳位置  -4152.65     -42.09      41.90
　実施例２の単レンズ群データを以下の表８に示す。
〔表８〕
             群焦点距離
第1レンズ群   44.710
第2レンズ群   -7.318
第3レンズ群   34.383
第4レンズ群   15.996
　図４Ａ～４Ｃは、ズームレンズ１０Ｂの断面図であり、実施例２のズームレンズ１０Ｂのズーム動作の際のポジションをそれぞれ示している。すなわち、図４Ａは、ズームレンズ１０Ｂの広角端における断面図である。図４Ｂは、中間における断面図である。図４Ｃは、望遠端における断面図である。
　実施例２のズームレンズ１０Ｂは、物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇｒ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇｒ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇｒ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇｒ４とからなる。
　第１レンズ群Ｇｒ１は、第１Ａ～第５ＡレンズＬ１Ａ～Ｌ５Ａを有し、第２Ａ～第５ＡレンズＬ２Ａ～Ｌ５Ａが正レンズとなっている。これらの正レンズのうち第３Ａ～第５ＡレンズＬ３Ａ～Ｌ５Ａは、物体側凸のメニスカス形状を有している。第２レンズ群Ｇｒ２は、第１Ｂ～第３ＢレンズＬ１Ｂ～Ｌ３Ｂを有し、第１ＢレンズＬ１Ｂが負レンズであり、第２ＢレンズＬ２Ｂが負レンズであり、第３ＢレンズＬ３Ｂが正レンズとなっている。また、第１ＢレンズＬ１Ｂは、非球面形状を有している。第２ＢレンズＬ２Ｂは、物体側凹となる面形状を有している。第３レンズ群Ｇｒ３は、第１Ｃ～第３ＣレンズＬ１Ｃ～Ｌ３Ｃを有し、第１ＣレンズＬ１Ｃが正レンズであり、第２ＣレンズＬ２Ｃが正レンズであり、第３ＣレンズＬ３Ｃが負レンズとなっている。また、第１ＣレンズＬ１Ｃは、非球面形状を有している。なお、第３レンズ群Ｇｒ３において、第２ＣレンズＬ２Ｃと第３ＣレンズＬ３Ｃとは、接着剤を介して接合されている。第４レンズ群Ｇｒ４は、第１Ｄ～第３ＤレンズＬ１Ｄ～Ｌ３Ｄを有し、第１ＤレンズＬ１Ｄが正レンズであり、第２ＤレンズＬ２Ｄが負レンズであり、第３ＤレンズＬ３Ｄが正レンズとなっている。また、第１ＤレンズＬ１Ｄは、非球面形状を有している。第１～第５レンズ群Ｇｒ１～Ｇｒ５を構成するレンズは、ガラス材料で形成されている。
　第２レンズ群Ｇｒ２と第３レンズ群Ｇｒ３との間には、開口絞りＳＴが配置されている。ズームレンズ１０Ｂにおいて、第２及び第４レンズ群Ｇｒ２，Ｇｒ４が光軸ＡＸ方向に沿って可動となっている。開口絞りＳＴは、変倍時において像面又は撮像面Ｉに対して固定されている。第３ＤレンズＬ３Ｄと撮像素子５１との間には、適当な厚さの固定フィルターＦが配置されている。
　図５Ａ～５Ｃは、ズームレンズ１０Ｂの広角端における無限遠合焦時の収差図（球面収差、非点収差、及び歪曲収差）である。図５Ｄ～５Ｆは、中間における無限遠合焦時の収差図（球面収差、非点収差、及び歪曲収差）である。図５Ｇ～５Ｉは、望遠端における無限遠合焦時の収差図（球面収差、非点収差、及び歪曲収差）である。
〔実施例３〕
　実施例３のズームレンズのレンズ面のデータを以下の表９に示す。
〔表９〕
Surf. N  r(mm)     d(mm)   nd       vd      ER(mm)
1         83.878   1.200   1.9108   35.25   39.573
2         40.242   5.436   1.4370   95.10   36.696
3       -696.366   0.150                    36.046
4         38.657   4.398   1.4370   95.10   33.126
5        479.182   0.200                    32.726
6         36.041   3.046   1.4370   95.10   30.757
7         95.458   0.150                    30.203
8         34.285   2.401   1.5935   67.00   28.437
9         55.793   d1                       27.520
10*       45.428   0.470   1.8839   37.20   14.892
11*        6.561   4.679                    11.180
12       -11.790   0.420   1.8042   46.50   10.927
13       123.522   1.647                    11.246
14        46.374   2.100   1.9459   17.98   11.980
15       -37.866   d2                       12.060
ST         INF     0.500                    12.769
17*       14.904   3.099   1.7725   49.46   13.340
18*      -64.781   2.382                    13.020
19        66.753   2.958   1.4875   70.44   11.282
20       -38.237   0.010   1.5140   42.83   10.215
21       -38.237   0.500   1.9037   31.31   10.211
22        14.276   d3                        9.740
23*       11.995   3.296   1.4971   81.56   10.800
24*      -33.022   0.747                    10.729
25       334.433   1.000   1.9037   31.31   11.060
26        18.155   4.700   1.4875   70.44   10.673
27       -12.261   d4                       11.045
28         INF     1.000   1.5488   66.93    7.679
29         INF     1.000                     7.384
30         INF     0.000                     6.919
　実施例３のレンズ面の非球面係数を以下の表１０に示す。
〔表１０〕
第10面
K=0.000000E+00, A4=1.207499E-04, A6=-2.996362E-06, 
A8=1.456989E-08, A10=1.218998E-10, A12=-1.040217E-12
第11面
K=0.000000E+00, A4=1.334075E-05, A6=-1.112244E-06, 
A8=-1.706444E-07, A10=3.262837E-09, A12=-1.317221E-10
第17面
K=0.000000E+00, A4=-2.077957E-05, A6=0.000000E+00, 
A8=0.000000E+00, A10=0.000000E+00, A12=0.000000E+00
第18面
K=0.000000E+00, A4=2.441695E-05, A6=0.000000E+00, 
A8=0.000000E+00, A10=0.000000E+00, A12=0.000000E+00
第23面
K=0.000000E+00, A4=-2.687605E-05, A6=1.515503E-06, 
A8=1.770005E-09, A10=0.000000E+00, A12=0.000000E+00
第24面
K=0.000000E+00, A4=2.389852E-04, A6=2.103793E-06, 
A8=4.245407E-09, A10=0.000000E+00, A12=0.000000E+00
　実施例３のズームレンズのポジション（広角端、中間、及び望遠端）のうち、各ポジションにおける全系の焦点距離、Ｆ値、最大画角、間隔、入射瞳位置、及び射出瞳位置を以下の表１１に示す。
〔表１１〕
               Wide       Middle     Tele
焦点距離        5.05      29.96     144.12
Fno             1.64       4.03       4.55
最大画角       66.73      12.74       2.70
d1              0.500     19.882     27.635
d2             27.635      8.253      0.500
d3              7.904      2.195     17.346
d4             11.472     17.181      2.030
入射瞳位置     24.00     130.31     441.22
射出瞳位置    214.79     -55.13      29.47
　実施例３の単レンズ群データを以下の表１２に示す。
〔表１２〕
             群焦点距離
第1レンズ群   41.227
第2レンズ群   -7.391
第3レンズ群   43.549
第4レンズ群   14.980
　図６Ａ～６Ｃは、ズームレンズ１０Ｃの断面図であり、実施例３のズームレンズ１０Ｃのズーム動作の際のポジションをそれぞれ示している。すなわち、図６Ａは、ズームレンズ１０Ｃの広角端における断面図である。図６Ｂは、中間における断面図である。図６Ｃは、望遠端における断面図である。
　実施例３のズームレンズ１０Ｃは、物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇｒ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇｒ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇｒ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇｒ４とからなる。
　第１レンズ群Ｇｒ１は、第１Ａ～第５ＡレンズＬ１Ａ～Ｌ５Ａを有し、第２Ａ～第５ＡレンズＬ２Ａ～Ｌ５Ａが正レンズとなっている。これらの正レンズのうち第３Ａ～第５ＡレンズＬ３Ａ～Ｌ５Ａは、物体側凸のメニスカス形状を有している。第２レンズ群Ｇｒ２は、第１Ｂ～第３ＢレンズＬ１Ｂ～Ｌ３Ｂを有し、第１ＢレンズＬ１Ｂが負レンズであり、第２ＢレンズＬ２Ｂが負レンズであり、第３ＢレンズＬ３Ｂが正レンズとなっている。また、第１ＢレンズＬ１Ｂは、非球面形状を有している。第２ＢレンズＬ２Ｂは、物体側凹となる面形状を有している。第３レンズ群Ｇｒ３は、第１Ｃ～第３ＣレンズＬ１Ｃ～Ｌ３Ｃを有し、第１ＣレンズＬ１Ｃが正レンズであり、第２ＣレンズＬ２Ｃが正レンズであり、第３ＣレンズＬ３Ｃが負レンズとなっている。また、第１ＣレンズＬ１Ｃは、非球面形状を有している。なお、第３レンズ群Ｇｒ３において、第２ＣレンズＬ２Ｃと第３ＣレンズＬ３Ｃとは、接着剤を介して接合されている。第４レンズ群Ｇｒ４は、第１Ｄ～第３ＤレンズＬ１Ｄ～Ｌ３Ｄを有し、第１ＤレンズＬ１Ｄが正レンズであり、第２ＤレンズＬ２Ｄが負レンズであり、第３ＤレンズＬ３Ｄが正レンズとなっている。また、第１ＤレンズＬ１Ｄは、非球面形状を有している。第１～第５レンズ群Ｇｒ１～Ｇｒ５を構成するレンズは、ガラス材料で形成されている。
　第２レンズ群Ｇｒ２と第３レンズ群Ｇｒ３との間には、開口絞りＳＴが配置されている。ズームレンズ１０Ｃにおいて、第２及び第４レンズ群Ｇｒ２，Ｇｒ４が光軸ＡＸ方向に沿って可動となっている。開口絞りＳＴは、変倍時において像面又は撮像面Ｉに対して固定されている。第３ＤレンズＬ３Ｄと撮像素子５１との間には、適当な厚さの固定フィルターＦが配置されている。
　図７Ａ～７Ｃは、ズームレンズ１０Ｃの広角端における無限遠合焦時の収差図（球面収差、非点収差、及び歪曲収差）である。図７Ｄ～７Ｆは、中間における無限遠合焦時の収差図（球面収差、非点収差、及び歪曲収差）である。図７Ｇ～７Ｉは、望遠端における無限遠合焦時の収差図（球面収差、非点収差、及び歪曲収差）である。
〔実施例４〕
　実施例４のズームレンズのレンズ面のデータを以下の表１３に示す。
〔表１３〕
Surf. N  r(mm)     d(mm)   nd       vd      ER(mm)
1         99.806   1.200   1.9108   35.25   42.916
2         45.555   5.654   1.4370   95.10   39.936
3       -891.856   0.150                    39.257
4         44.961   4.247   1.4370   95.10   38.195
5        260.526   0.200                    37.922
6         45.071   3.701   1.4970   81.61   36.210
7        202.819   0.150                    35.769
8         32.819   2.699   1.4970   81.61   32.505
9         59.933   d1                       31.960
10        26.221   0.470   2.0010   29.13   15.206
11         8.927   4.198                    12.331
12*      -14.870   0.420   1.8208   42.71   11.681
13*       10.334   1.951                    11.318
14        24.348   1.947   1.9459   17.98   12.135
15       -42.575   d2                       12.171
ST         INF     0.500                    13.072
17*       18.202   2.734   1.7130   53.94   13.575
18*      -74.688   5.966                    13.401
19        26.765   1.807   1.6180   63.39   10.867
20       -33.586   0.010   1.5140   42.83   10.556
21       -33.586   0.500   1.9037   31.31   10.552
22        16.317   d3                       10.101
23        12.000   3.834   1.4970   81.61   11.401
24       -16.189   0.500   1.7725   49.62   11.292
25        28.286   0.300                    11.395
26*       15.345   4.914   1.4971   81.56   11.657
27*      -12.054   d4                       11.964
28         INF     1.000   1.5488   66.93    7.659
29         INF     1.000                     7.366
30         INF     0.000                     6.910
　実施例４のレンズ面の非球面係数を以下の表１４に示す。
〔表１４〕
第12面
K=0.000000E+00, A4=8.997803E-05, A6=-1.109509E-05, 
A8=3.447686E-07, A10=-3.523803E-09, A12=0.000000E+00
第13面
K=0.000000E+00, A4=-1.462892E-04, A6=-1.125307E-05, 
A8=3.961216E-07, A10=-4.564003E-09, A12=0.000000E+00
第17面
K=0.000000E+00, A4=-2.553974E-05, A6=3.507252E-08, 
A8=0.000000E+00, A10=0.000000E+00, A12=0.000000E+00
第18面
K=0.000000E+00, A4=-1.258519E-06, A6=7.832305E-08, 
A8=0.000000E+00, A10=0.000000E+00, A12=0.000000E+00
第26面
K=0.000000E+00, A4=-1.910893E-04, A6=-4.743497E-07, 
A8=-7.990596E-09, A10=0.000000E+00, A12=0.000000E+00
第27面
K=0.000000E+00, A4=1.070014E-04, A6=-8.241186E-08, 
A8=-2.211416E-08, A10=2.027695E-10, A12=0.000000E+00
　実施例４のズームレンズのポジション（広角端、中間、及び望遠端）のうち、各ポジションにおける全系の焦点距離、Ｆ値、最大画角、間隔、入射瞳位置、及び射出瞳位置を以下の表１５に示す。
〔表１５〕
               Wide       Middle     Tele
焦点距離        5.05      29.95     165.78
Fno             1.64       3.45       4.55
最大画角       66.76      12.75       2.35
d1              0.500     21.670     29.750
d2             29.750      8.580      0.500
d3              8.197      2.203     17.751
d4             11.502     17.496      1.948
入射瞳位置     25.84     143.71     455.78
射出瞳位置     86.06     -87.75      29.99
　実施例４の単レンズ群データを以下の表１６に示す。
〔表１６〕
             群焦点距離
第1レンズ群   44.308
第2レンズ群   -7.397
第3レンズ群   37.083
第4レンズ群   15.855
　図８Ａ～８Ｃは、ズームレンズ１０Ｄの断面図であり、実施例４のズームレンズ１０Ｄのズーム動作の際のポジションをそれぞれ示している。すなわち、図８Ａは、ズームレンズ１０Ｄの広角端における断面図である。図８Ｂは、中間における断面図である。図８Ｃは、望遠端における断面図である。
　実施例４のズームレンズ１０Ｄは、物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇｒ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇｒ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇｒ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇｒ４とからなる。
　第１レンズ群Ｇｒ１は、第１Ａ～第５ＡレンズＬ１Ａ～Ｌ５Ａを有し、第２Ａ～第５ＡレンズＬ２Ａ～Ｌ５Ａが正レンズとなっている。これらの正レンズのうち第３Ａ～第５ＡレンズＬ３Ａ～Ｌ５Ａは、物体側凸のメニスカス形状を有している。第２レンズ群Ｇｒ２は、第１Ｂ～第３ＢレンズＬ１Ｂ～Ｌ３Ｂを有し、第１ＢレンズＬ１Ｂが負レンズであり、第２ＢレンズＬ２Ｂが負レンズであり、第３ＢレンズＬ３Ｂが正レンズとなっている。また、第２ＢレンズＬ２Ｂは、非球面形状を有している。第２ＢレンズＬ２Ｂは、物体側凹となる面形状を有している。第３レンズ群Ｇｒ３は、第１Ｃ～第３ＣレンズＬ１Ｃ～Ｌ３Ｃを有し、第１ＣレンズＬ１Ｃが正レンズであり、第２ＣレンズＬ２Ｃが正レンズであり、第３ＣレンズＬ３Ｃが負レンズとなっている。また、第１ＣレンズＬ１Ｃは、非球面形状を有している。なお、第３レンズ群Ｇｒ３において、第２ＣレンズＬ２Ｃと第３ＣレンズＬ３Ｃとは、接着剤を介して接合されている。第４レンズ群Ｇｒ４は、第１Ｄ～第３ＤレンズＬ１Ｄ～Ｌ３Ｄを有し、第１ＤレンズＬ１Ｄが正レンズであり、第２ＤレンズＬ２Ｄが負レンズであり、第３ＤレンズＬ３Ｄが正レンズとなっている。また、第３ＤレンズＬ３Ｄは、非球面形状を有している。第１～第５レンズ群Ｇｒ１～Ｇｒ５を構成するレンズは、ガラス材料で形成されている。
　第２レンズ群Ｇｒ２と第３レンズ群Ｇｒ３との間には、開口絞りＳＴが配置されている。ズームレンズ１０Ｄにおいて、第２及び第４レンズ群Ｇｒ２，Ｇｒ４が光軸ＡＸ方向に沿って可動となっている。開口絞りＳＴは、変倍時において像面又は撮像面Ｉに対して固定されている。第３ＤレンズＬ３Ｄと撮像素子５１との間には、適当な厚さの固定フィルターＦが配置されている。
　図９Ａ～９Ｃは、ズームレンズ１０Ｄの広角端における無限遠合焦時の収差図（球面収差、非点収差、及び歪曲収差）である。図９Ｄ～９Ｆは、中間における無限遠合焦時の収差図（球面収差、非点収差、及び歪曲収差）である。図９Ｇ～９Ｉは、望遠端における無限遠合焦時の収差図（球面収差、非点収差、及び歪曲収差）である。
〔実施例５〕
　実施例５のズームレンズのレンズ面のデータを以下の表１７に示す。
〔表１７〕
Surf. N  r(mm)     d(mm)   nd       vd      ER(mm)
1        124.457   1.200   1.9108   35.25   37.677
2         53.028   4.638   1.4370   95.10   35.420
3       -194.631   0.150                    34.738
4         43.365   3.328   1.4370   95.10   32.865
5        201.364   0.200                    32.553
6         42.652   2.566   1.4370   95.10   31.232
7        108.217   0.150                    30.805
8         36.485   2.117   1.4970   81.61   29.221
9         67.693   d1                       28.740
10*       79.592   0.470   1.8839   37.20   16.311
11*        7.588   5.459                    12.437
12       -11.155   0.420   1.5935   67.00   12.196
13     -1127.960   0.934                    12.644
14        51.871   1.524   1.9459   17.98   13.077
15       -46.176   d2                       13.100
ST         INF     0.500                    13.268
17*       14.029   3.101   1.7550   51.16   13.831
18*     -212.129   3.556                    13.460
19        30.532   0.500   2.0007   25.46   11.112
20        12.120   d3                       10.560
21*       11.363   2.574   1.4971   81.56   10.700
22*      221.994   1.048                    10.527
23        82.464   0.559   1.8061   33.27   10.534
24        14.600   4.146   1.4875   70.44   10.462
25       -13.952   d4                       10.675
26         INF     1.000   1.5488   66.93    7.528
27         INF     1.000                     7.289
28         INF     0.000                     6.917
　実施例５のレンズ面の非球面係数を以下の表１８に示す。
〔表１８〕
第10面
K=0.000000E+00, A4=1.444943E-04, A6=-2.163467E-06, 
A8=3.273388E-09, A10=1.569530E-10, A12=-9.858879E-13
第11面
K=0.000000E+00, A4=5.319831E-05, A6=3.633587E-07, 
A8=-6.475534E-08, A10=-2.886911E-10, A12=-2.822815E-12
第17面
K=0.000000E+00, A4=-3.643001E-05, A6=-8.617225E-08, 
A8=0.000000E+00, A10=0.000000E+00, A12=0.000000E+00
第18面
K=0.000000E+00, A4=4.224299E-06, A6=5.929954E-08, 
A8=0.000000E+00, A10=0.000000E+00, A12=0.000000E+00
第21面
K=0.000000E+00, A4=-8.088787E-06, A6=1.454415E-06, 
A8=0.000000E+00, A10=0.000000E+00, A12=0.000000E+00
第22面
K=0.000000E+00, A4=1.922127E-04, A6=2.053499E-06, 
A8=0.000000E+00, A10=0.000000E+00, A12=0.000000E+00
　実施例５のズームレンズのポジション（広角端、中間、及び望遠端）のうち、各ポジションにおける全系の焦点距離、Ｆ値、最大画角、間隔、入射瞳位置、及び射出瞳位置を以下の表１９に示す。
〔表１９〕
               Wide       Middle     Tele
焦点距離        5.05      30.00     144.14
Fno             1.64       4.11       4.55
最大画角       69.02      12.82       2.71
d1              0.500     24.171     33.757
d2             33.757     10.086      0.500
d3              7.864      2.500     17.634
d4             11.740     17.104      1.970
入射瞳位置     22.40     137.89     454.85
射出瞳位置   -165.16     -45.40      47.01
　実施例５の単レンズ群データを以下の表２０に示す。
〔表２０〕
             群焦点距離
第1レンズ群   47.636
第2レンズ群   -8.640
第3レンズ群   42.135
第4レンズ群   17.069
　図１０Ａ～１０Ｃは、ズームレンズ１０Ｅの断面図であり、実施例５のズームレンズ１０Ｅのズーム動作の際のポジションをそれぞれ示している。すなわち、図１０Ａは、ズームレンズ１０Ｅの広角端における断面図である。図１０Ｂは、中間における断面図である。図１０Ｃは、望遠端における断面図である。
　実施例５のズームレンズ１０Ｅは、物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇｒ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇｒ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇｒ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇｒ４とからなる。
　第１レンズ群Ｇｒ１は、第１Ａ～第５ＡレンズＬ１Ａ～Ｌ５Ａを有し、第２Ａ～第５ＡレンズＬ２Ａ～Ｌ５Ａが正レンズとなっている。これらの正レンズのうち第３Ａ～第５ＡレンズＬ３Ａ～Ｌ５Ａは、物体側凸のメニスカス形状を有している。第２レンズ群Ｇｒ２は、第１Ｂ～第３ＢレンズＬ１Ｂ～Ｌ３Ｂを有し、第１ＢレンズＬ１Ｂが負レンズであり、第２ＢレンズＬ２Ｂが負レンズであり、第３ＢレンズＬ３Ｂが正レンズとなっている。また、第１ＢレンズＬ１Ｂは、非球面形状を有している。第２ＢレンズＬ２Ｂは、物体側凹となる面形状を有している。第３レンズ群Ｇｒ３は、第１Ｃ及び第２ＣレンズＬ１Ｃ，Ｌ２Ｃを有し、第１ＣレンズＬ１Ｃが正レンズであり、第２ＣレンズＬ２Ｃが負レンズとなっている。また、第１ＣレンズＬ１Ｃは、非球面形状を有している。第４レンズ群Ｇｒ４は、第１Ｄ～第３ＤレンズＬ１Ｄ～Ｌ３Ｄを有し、第１ＤレンズＬ１Ｄが正レンズであり、第２ＤレンズＬ２Ｄが負レンズであり、第３ＤレンズＬ３Ｄが正レンズとなっている。また、第１ＤレンズＬ１Ｄは、非球面形状を有している。第１～第５レンズ群Ｇｒ１～Ｇｒ５を構成するレンズは、ガラス材料で形成されている。
　第２レンズ群Ｇｒ２と第３レンズ群Ｇｒ３との間には、開口絞りＳＴが配置されている。ズームレンズ１０Ｃにおいて、第２及び第４レンズ群Ｇｒ２，Ｇｒ４が光軸ＡＸ方向に沿って可動となっている。開口絞りＳＴは、変倍時において像面又は撮像面Ｉに対して固定されている。第３ＤレンズＬ３Ｄと撮像素子５１との間には、適当な厚さの固定フィルターＦが配置されている。
　図１１Ａ～１１Ｃは、ズームレンズ１０Ｅの広角端における無限遠合焦時の収差図（球面収差、非点収差、及び歪曲収差）である。図１１Ｄ～１１Ｆは、中間における無限遠合焦時の収差図（球面収差、非点収差、及び歪曲収差）である。図１１Ｇ～１１Ｉは、望遠端における無限遠合焦時の収差図（球面収差、非点収差、及び歪曲収差）である。
〔実施例６〕
　実施例６のズームレンズのレンズ面のデータを以下の表２１に示す。
〔表２１〕
Surf. N  r(mm)     d(mm)   nd       vd      ER(mm)
1        119.488   1.200   1.9037   31.31   34.953
2         50.567   3.805   1.4370   95.10   32.825
3       -451.633   0.150                    32.169
4         47.745   2.895   1.4370   95.10   31.390
5        300.810   0.200                    31.165
6         41.749   2.202   1.4370   95.10   29.982
7         91.803   0.150                    29.639
8         40.168   1.979   1.6968   55.46   28.608
9         77.135   d1                       28.160
10*      121.142   0.470   1.8839   37.20   17.182
11*        7.729   6.252                    12.909
12        -9.823   0.420   1.4875   70.44   12.686
13       -63.254   0.319                    13.346
14        62.525   1.559   1.9459   17.98   13.669
15       -44.109   d2                       13.700
ST         INF     0.500                    12.994
17*       15.703   3.933   1.7290   54.04   13.463
18*     -110.613   4.285                    12.940
19        33.508   0.500   2.0007   25.46   10.629
20        13.344   d3                       10.200
21*       12.333   2.488   1.4971   81.56   10.500
22*      128.087   0.629                    10.391
23        18.787   1.000   1.8061   33.27   10.400
24         8.912   4.700   1.4875   70.44    9.975
25       -22.221   d4                        9.954
26         INF     1.000   1.5488   66.93    7.545
27         INF     1.000                     7.299
28         INF     0.000                     6.914
　実施例６のレンズ面の非球面係数を以下の表２２に示す。
〔表２２〕
第10面
K=0.000000E+00, A4=1.656280E-04, A6=-1.907612E-06, 
A8=2.961229E-09, A10=1.261422E-10, A12=-7.644196E-13
第11面
K=0.000000E+00, A4=4.872304E-05, A6=6.496702E-07, 
A8=-4.716895E-08, A10=-6.941254E-10, A12=9.120506E-12
第17面
K=0.000000E+00, A4=-2.941177E-05, A6=-4.359199E-08, 
A8=0.000000E+00, A10=0.000000E+00, A12=0.000000E+00
第18面
K=0.000000E+00, A4=9.613877E-06, A6=2.287807E-08, 
A8=0.000000E+00, A10=0.000000E+00, A12=0.000000E+00
第21面
K=0.000000E+00, A4=-9.128644E-06, A6=0.000000E+00, 
A8=0.000000E+00, A10=0.000000E+00, A12=0.000000E+00
第22面
K=0.000000E+00, A4=8.011828E-05, A6=0.000000E+00, 
A8=0.000000E+00, A10=0.000000E+00, A12=0.000000E+00
　実施例６のズームレンズのポジション（広角端、中間、及び望遠端）のうち、各ポジションにおける全系の焦点距離、Ｆ値、最大画角、間隔、入射瞳位置、及び射出瞳位置を以下の表２３に示す。
〔表２３〕
               Wide       Middle     Tele
焦点距離        5.05      29.95     126.32
Fno             1.64       4.05       4.55
最大画角       69.38      12.93       3.09
d1              0.500     25.075     34.083
d2             34.083      9.508      0.500
d3              8.343      3.829     16.652
d4             10.439     14.954      2.130
入射瞳位置     20.73     138.77     407.74
射出瞳位置   -425.85     -56.40      44.66
　実施例６の単レンズ群データを以下の表２４に示す。
〔表２４〕
             群焦点距離
第1レンズ群   47.570
第2レンズ群   -9.194
第3レンズ群   42.684
第4レンズ群   16.491
　図１２Ａ～１２Ｃは、ズームレンズ１０Ｆの断面図であり、実施例６のズームレンズ１０Ｆのズーム動作の際のポジションをそれぞれ示している。すなわち、図１２Ａは、ズームレンズ１０Ｆの広角端における断面図である。図１２Ｂは、中間における断面図である。図１２Ｃは、望遠端における断面図である。
　実施例６のズームレンズ１０Ｆは、物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇｒ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇｒ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇｒ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇｒ４とからなる。
　第１レンズ群Ｇｒ１は、第１Ａ～第５ＡレンズＬ１Ａ～Ｌ５Ａを有し、第２Ａ～第５ＡレンズＬ２Ａ～Ｌ５Ａが正レンズとなっている。これらの正レンズのうち第３Ａ～第５ＡレンズＬ３Ａ～Ｌ５Ａは、物体側凸のメニスカス形状を有している。第２レンズ群Ｇｒ２は、第１Ｂ～第３ＢレンズＬ１Ｂ～Ｌ３Ｂを有し、第１ＢレンズＬ１Ｂが負レンズであり、第２ＢレンズＬ２Ｂが負レンズであり、第３ＢレンズＬ３Ｂが正レンズとなっている。また、第１ＢレンズＬ１Ｂは、非球面形状を有している。第２ＢレンズＬ２Ｂは、物体側凹となる面形状を有している。第３レンズ群Ｇｒ３は、第１Ｃ及び第２ＣレンズＬ１Ｃ，Ｌ２Ｃを有し、第１ＣレンズＬ１Ｃが正レンズであり、第２ＣレンズＬ２Ｃが負レンズとなっている。また、第１ＣレンズＬ１Ｃは、非球面形状を有している。第４レンズ群Ｇｒ４は、第１Ｄ～第３ＤレンズＬ１Ｄ～Ｌ３Ｄを有し、第１ＤレンズＬ１Ｄが正レンズであり、第２ＤレンズＬ２Ｄが負レンズであり、第３ＤレンズＬ３Ｄが正レンズとなっている。また、第１ＤレンズＬ１Ｄは、非球面形状を有している。第１～第５レンズ群Ｇｒ１～Ｇｒ５を構成するレンズは、ガラス材料で形成されている。
　第２レンズ群Ｇｒ２と第３レンズ群Ｇｒ３との間には、開口絞りＳＴが配置されている。ズームレンズ１０Ｃにおいて、第２及び第４レンズ群Ｇｒ２，Ｇｒ４が光軸ＡＸ方向に沿って可動となっている。開口絞りＳＴは、変倍時において像面又は撮像面Ｉに対して固定されている。第３ＤレンズＬ３Ｄと撮像素子５１との間には、適当な厚さの固定フィルターＦが配置されている。
　図１３Ａ～１３Ｃは、ズームレンズ１０Ｆの広角端における無限遠合焦時の収差図（球面収差、非点収差、及び歪曲収差）である。図１３Ｄ～１３Ｆは、中間における無限遠合焦時の収差図（球面収差、非点収差、及び歪曲収差）である。図１３Ｇ～１３Ｉは、望遠端における無限遠合焦時の収差図（球面収差、非点収差、及び歪曲収差）である。
〔実施例７〕
　実施例７のズームレンズのレンズ面のデータを以下の表２５に示す。
〔表２５〕
Surf. N  r(mm)     d(mm)   nd       vd      ER(mm)
1        111.069   1.200   1.9108   35.25   45.901
2         53.544   5.961   1.4370   95.10   43.082
3      14304.800   0.150                    41.867
4         56.637   5.500   1.4370   95.10   37.449
5        364.457   0.200                    36.045
6         49.207   4.363   1.4370   95.10   34.729
7        225.799   0.150                    33.740
8         36.755   2.684   1.4970   81.61   31.510
9         80.721   d1                       31.000
10        28.700   0.470   1.9108   35.25   16.594
11         8.666   4.697                    13.080
12       -16.847   0.420   1.7292   54.67   12.535
13        17.726   4.042                    12.111
14*       48.171   1.465   1.9229   20.88   13.057
15*      -62.711   d2                       13.000
ST         INF     0.500                    13.469
17*       14.215   5.000   1.8014   45.45   14.020
18*      -82.785   0.200                    13.000
19        52.917   3.229   1.6180   63.39   12.442
20       -35.849   0.010   1.5140   42.83   11.169
21       -35.849   1.500   1.9037   31.31   11.162
22        12.622   d3                       10.022
23*       13.638   2.930   1.4971   81.56   10.600
24*      -32.852   3.711                    10.595
25        53.481   0.500   1.9037   31.31   10.292
26        13.285   3.491   1.4970   81.61   10.130
27       -14.483   d4                       10.221
28         INF     1.000   1.5488   66.93    7.476
29         INF     1.000                     7.251
30         INF     0.000                     6.906
　実施例７のレンズ面の非球面係数を以下の表２６に示す。
〔表２６〕
第14面
K=0.000000E+00, A4=9.151692E-05, A6=-8.008302E-08, 
A8=0.000000E+00, A10=0.000000E+00, A12=0.000000E+00
第15面
K=0.000000E+00, A4=6.018737E-05, A6=1.866762E-07, 
A8=0.000000E+00, A10=0.000000E+00, A12=0.000000E+00
第17面
K=0.000000E+00, A4=-1.829369E-05, A6=-2.060640E-08, 
A8=0.000000E+00, A10=0.000000E+00, A12=0.000000E+00
第18面
K=0.000000E+00, A4=2.944978E-05, A6=-1.586969E-08, 
A8=0.000000E+00, A10=0.000000E+00, A12=0.000000E+00
第23面
K=0.000000E+00, A4=-4.174878E-05, A6=7.184359E-07, 
A8=0.000000E+00, A10=0.000000E+00, A12=0.000000E+00
第24面
K=0.000000E+00, A4=1.240332E-04, A6=9.151528E-07, 
A8=0.000000E+00, A10=0.000000E+00, A12=0.000000E+00
　実施例７のズームレンズのポジション（広角端、中間、及び望遠端）のうち、各ポジションにおける全系の焦点距離、Ｆ値、最大画角、間隔、入射瞳位置、及び射出瞳位置を以下の表２７に示す。
〔表２７〕
                Wide       Middle     Tele
焦点距離        5.05      29.96      126.26
Fno             1.64       4.43        4.55
最大画角       66.76      12.75        3.09
d1              0.500     25.245      34.388
d2             34.388      9.642       0.500
d3              7.172      2.397      13.727
d4              8.567     13.341       2.012
入射瞳位置     28.57     164.54      539.71
射出瞳位置   -307.28     -49.65       52.24
　実施例７の単レンズ群データを以下の表２８に示す。
〔表２８〕
             群焦点距離
第1レンズ群   50.520
第2レンズ群   -8.850
第3レンズ群   41.895
第4レンズ群   16.015
　図１４Ａ～１４Ｃは、ズームレンズ１０Ｇの断面図であり、実施例７のズームレンズ１０Ｇのズーム動作の際のポジションをそれぞれ示している。すなわち、図１４Ａは、ズームレンズ１０Ｇの広角端における断面図である。図１４Ｂは、中間における断面図である。図１４Ｃは、望遠端における断面図である。
　実施例７のズームレンズ１０Ｇは、物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇｒ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇｒ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇｒ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇｒ４とからなる。
　第１レンズ群Ｇｒ１は、第１Ａ～第５ＡレンズＬ１Ａ～Ｌ５Ａを有し、第２Ａ～第５ＡレンズＬ２Ａ～Ｌ５Ａが正レンズとなっている。これらの正レンズのうち第２Ａ～第５ＡレンズＬ２Ａ～Ｌ５Ａは、物体側凸のメニスカス形状を有している。第２レンズ群Ｇｒ２は、第１Ｂ～第３ＢレンズＬ１Ｂ～Ｌ３Ｂを有し、第１ＢレンズＬ１Ｂが負レンズであり、第２ＢレンズＬ２Ｂが負レンズであり、第３ＢレンズＬ３Ｂが正レンズとなっている。また、第３ＢレンズＬ３Ｂは、非球面形状を有している。第２ＢレンズＬ２Ｂは、物体側凹となる面形状を有している。第３レンズ群Ｇｒ３は、第１Ｃ～第３ＣレンズＬ１Ｃ～Ｌ３Ｃを有し、第１ＣレンズＬ１Ｃが正レンズであり、第２ＣレンズＬ２Ｃが正レンズであり、第３ＣレンズＬ３Ｃが負レンズとなっている。また、第１ＣレンズＬ１Ｃは、非球面形状を有している。なお、第３レンズ群Ｇｒ３において、第２ＣレンズＬ２Ｃと第３ＣレンズＬ３Ｃとは、接着剤を介して接合されている。第４レンズ群Ｇｒ４は、第１Ｄ～第３ＤレンズＬ１Ｄ～Ｌ３Ｄを有し、第１ＤレンズＬ１Ｄが正レンズであり、第２ＤレンズＬ２Ｄが負レンズであり、第３ＤレンズＬ３Ｄが正レンズとなっている。また、第１ＤレンズＬ１Ｄは、非球面形状を有している。第１～第５レンズ群Ｇｒ１～Ｇｒ５を構成するレンズは、ガラス材料で形成されている。
　第２レンズ群Ｇｒ２と第３レンズ群Ｇｒ３との間には、開口絞りＳＴが配置されている。ズームレンズ１０Ｃにおいて、第２及び第４レンズ群Ｇｒ２，Ｇｒ４が光軸ＡＸ方向に沿って可動となっている。開口絞りＳＴは、変倍時において像面又は撮像面Ｉに対して固定されている。第３ＤレンズＬ３Ｄと撮像素子５１との間には、適当な厚さの固定フィルターＦが配置されている。
　図１５Ａ～１５Ｃは、ズームレンズ１０Ｇの広角端における無限遠合焦時の収差図（球面収差、非点収差、及び歪曲収差）である。図１５Ｄ～１５Ｆは、中間における無限遠合焦時の収差図（球面収差、非点収差、及び歪曲収差）である。図１５Ｇ～１５Ｉは、望遠端における無限遠合焦時の収差図（球面収差、非点収差、及び歪曲収差）である。
〔実施例８〕
　実施例８のズームレンズのレンズ面のデータを以下の表２９に示す。
〔表２９〕
Surf. N  r(mm)     d(mm)   nd       vd      ER(mm)
1         53.064   1.200   1.8042   46.50   40.693
2         34.411   6.426   1.4370   95.10   37.691
3       2476.350   0.150                    36.788
4         38.783   1.200   1.7015   41.15   32.684
5         28.317   0.470                    31.303
6         27.307   5.167   1.4370   95.10   31.214
7        399.104   0.150                    30.933
8         29.841   3.174   1.4370   95.10   28.521
9         81.225   d1                       27.912
10*       65.421   0.470   1.8839   37.20   15.796
11*        6.713   4.840                    11.823
12       -15.126   0.420   1.7292   54.67   11.623
13        34.099   0.734                    11.899
14        25.434   2.100   1.9459   17.98   12.399
15       -58.921   d2                       12.401
ST         INF     0.500                    13.016
17*       13.705   3.289   1.8208   42.71   13.642
18*      -90.167   1.914                    13.209
19        16.091   2.117   1.4875   70.44   11.003
20       -61.515   0.010   1.5140   42.83   10.344
21       -61.515   0.500   2.0007   25.46   10.337
22        10.985   d3                        9.519
23*       10.298   3.432   1.4971   81.56   10.478
24*      -26.983   0.762                    10.060
25       -26.618   0.500   1.9108   35.25    9.910
26        20.496   3.430   1.5814   40.89    9.970
27       -10.770   d4                       10.320
28         INF     1.000   1.5488   66.93    7.577
29         INF     1.000                     7.325
30         INF     0.000                     6.931
　実施例８のレンズ面の非球面係数を以下の表３０に示す。
〔表３０〕
第10面
K=0.000000E+00, A4=3.577890E-05, A6=1.085428E-06, 
A8=-6.203227E-08, A10=7.618093E-10, A12=-2.903626E-12
第11面
K=0.000000E+00, A4=-8.629991E-05, A6=2.534240E-06, 
A8=-1.945751E-07, A10=3.223578E-09, A12=-1.286783E-10
第17面
K=0.000000E+00, A4=-2.583635E-05, A6=-7.136637E-08, 
A8=0.000000E+00, A10=0.000000E+00, A12=0.000000E+00
第18面
K=0.000000E+00, A4=1.715342E-05, A6=2.211524E-08, 
A8=0.000000E+00, A10=0.000000E+00, A12=0.000000E+00
第23面
K=0.000000E+00, A4=-3.357418E-05, A6=2.567671E-06, 
A8=0.000000E+00, A10=0.000000E+00, A12=0.000000E+00
第24面
K=0.000000E+00, A4=3.328300E-04, A6=3.793650E-06, 
A8=0.000000E+00, A10=0.000000E+00, A12=0.000000E+00
　実施例８のズームレンズのポジション（広角端、中間、及び望遠端）のうち、各ポジションにおける全系の焦点距離、Ｆ値、最大画角、間隔、入射瞳位置、及び射出瞳位置を以下の表３１に示す。
〔表３１〕
               Wide       Middle     Tele
焦点距離        5.05      29.95     144.39
Fno             1.64       4.11       4.55
最大画角       66.69      12.75       2.70
d1              0.500     22.433     31.325
d2             31.325      9.392      0.500
d3              8.413      2.498     16.064
d4              9.809     15.724      2.158
入射瞳位置     26.22     145.48     471.63
射出瞳位置  -8351.75     -44.41      40.54
　実施例８の単レンズ群データを以下の表３２に示す。
〔表３２〕
             群焦点距離
第1レンズ群   46.996
第2レンズ群   -7.685
第3レンズ群   33.056
第4レンズ群   15.440
　図１６Ａ～１６Ｃは、ズームレンズ１０Ｈの断面図であり、実施例８のズームレンズ１０Ｈのズーム動作の際のポジションをそれぞれ示している。すなわち、図１６Ａは、ズームレンズ１０Ｈの広角端における断面図である。図１６Ｂは、中間における断面図である。図１６Ｃは、望遠端における断面図である。
　実施例８のズームレンズ１０Ｈは、物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇｒ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇｒ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇｒ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇｒ４とからなる。
　第１レンズ群Ｇｒ１は、第１Ａ～第５ＡレンズＬ１Ａ～Ｌ５Ａを有し、第２Ａ、第４Ａ、及び第５ＡレンズＬ２Ａ，Ｌ４Ａ，Ｌ５Ａが正レンズとなっている。第２Ａ、第４、及び第５ＡレンズＬ２Ａ，ＬＡ４，Ｌ５Ａは、物体側凸のメニスカス形状を有している。第２レンズ群Ｇｒ２は、第１Ｂ～第３ＢレンズＬ１Ｂ～Ｌ３Ｂを有し、第１ＢレンズＬ１Ｂが負レンズであり、第２ＢレンズＬ２Ｂが負レンズであり、第３ＢレンズＬ３Ｂが正レンズとなっている。また、第１ＢレンズＬ１Ｂは、非球面形状を有している。第２ＢレンズＬ２Ｂは、物体側凹となる面形状を有している。第３レンズ群Ｇｒ３は、第１Ｃ～第３ＣレンズＬ１Ｃ～Ｌ３Ｃを有し、第１ＣレンズＬ１Ｃが正レンズであり、第２ＣレンズＬ２Ｃが正レンズであり、第３ＣレンズＬ３Ｃが負レンズとなっている。また、第１ＣレンズＬ１Ｃは、非球面形状を有している。なお、第３レンズ群Ｇｒ３において、第２ＣレンズＬ２Ｃと第３ＣレンズＬ３Ｃとは、接着剤を介して接合されている。第４レンズ群Ｇｒ４は、第１Ｄ～第３ＤレンズＬ１Ｄ～Ｌ３Ｄを有し、第１ＤレンズＬ１Ｄが正レンズであり、第２ＤレンズＬ２Ｄが負レンズであり、第３ＤレンズＬ３Ｄが正レンズとなっている。また、第１ＤレンズＬ１Ｄは、非球面形状を有している。第１～第５レンズ群Ｇｒ１～Ｇｒ５を構成するレンズは、ガラス材料で形成されている。
　第２レンズ群Ｇｒ２と第３レンズ群Ｇｒ３との間には、開口絞りＳＴが配置されている。ズームレンズ１０Ｃにおいて、第２及び第４レンズ群Ｇｒ２，Ｇｒ４が光軸ＡＸ方向に沿って可動となっている。開口絞りＳＴは、変倍時において像面又は撮像面Ｉに対して固定されている。第３ＤレンズＬ３Ｄと撮像素子５１との間には、適当な厚さの固定フィルターＦが配置されている。
　図１７Ａ～１７Ｃは、ズームレンズ１０Ｈの広角端における無限遠合焦時の収差図（球面収差、非点収　差、及び歪曲収差）である。図１７Ｄ～１７Ｆは、中間における無限遠合焦時の収差図（球面収差、非点収差、及び歪曲収差）である。図１７Ｇ～１７Ｉは、望遠端における無限遠合焦時の収差図（球面収差、非点収差、及び歪曲収差）である。
　以下の表３３は、参考のため、各条件式（１）～（１２）に対応する各実施例１～８の値をまとめたものである。
〔表３３〕
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000002
　以上、実施形態に係るズームレンズについて説明したが、本発明に係るズームレンズは上記実施形態に限るものではない。例えば、ズームレンズ１０又はこれを構成する各群Ｇｒ１～Ｇｒ４は、実質的に屈折力又はパワーを有しないその他の光学素子（例えばレンズ）をさらに有するものであってもよい。
　また、上記実施例において、各レンズの材料は例示であり、これに限定されるものではなく、適宜変更することができる。

Claims (19)

  1. 　物体側から順に、
    　光軸上に固定された正の屈折力を有する第１レンズ群と、
    　負の屈折力を有する第２レンズ群と、
    　前記光軸上に固定された正の屈折力を有する第３レンズ群と、
    　正の屈折力を有する第４レンズ群と、
    から実質的になり、
    　各レンズ群間隔を変化させることにより変倍を行い、
    　前記第１レンズ群は少なくとも５枚のレンズを有し、
    　前記第１レンズ群内の正レンズは、以下の条件式を満たすことを特徴とするズームレンズ。
    　νａｖｅ＞８５　　…　　（１）
    ここで、
    　νａｖｅ：前記第１レンズ群内の正レンズのアッベ数の平均値
  2. 　以下の条件式を満たすことを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
    　１．０×１０３＜｜（β２ｔ／β２ｗ）／（β３ｔ／β３ｗ）｜＜１．０×１０５　　…　　（２）
    ここで、
    　β２ｔ：前記第２レンズ群の望遠端における横倍率
    　β２ｗ：前記第２レンズ群の広角端における横倍率
    　β３ｔ：前記第３レンズ群の望遠端における横倍率
    　β３ｗ：前記第３レンズ群の広角端における横倍率
  3. 　以下の条件式を満たすことを特徴とする請求項１及び２のいずれか一項に記載のズームレンズ。
    　５０＜β２ｔ／β２ｗ＜１８０　　…　　（３）
    ここで、
    　β２ｔ：前記第２レンズ群の望遠端における横倍率
    　β２ｗ：前記第２レンズ群の広角端における横倍率
  4. 　以下の条件式を満たすことを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載のズームレンズ。
    　０＜｜β３ｔ／β３ｗ｜＜０．０９　　…　　（４）
    ここで、
    　β３ｔ：前記第３レンズ群の望遠端における横倍率
    　β３ｗ：前記第３レンズ群の広角端における横倍率
  5. 　以下の条件式を満たすことを特徴とする請求項１～４のいずれか一項に記載のズームレンズ。
    　２．５＜｜β４ｔ／β４ｗ｜＜９５　　…　　（５）
    ここで、
    　β４ｔ：前記第４レンズ群の望遠端における横倍率
    　β４ｗ：前記第４レンズ群の広角端における横倍率
  6. 　以下の条件式を満たすことを特徴とする請求項１～５のいずれか一項に記載のズームレンズ。
    　０．２＜ｆ１／ｆｔ＜０．４　　　　…　　（６）
    ここで、
    　ｆ１：前記第１レンズ群の合成焦点距離
    　ｆｔ：前記ズームレンズの望遠端における焦点距離
  7. 　以下の条件式を満たすことを特徴とする請求項１～６のいずれか一項に記載のズームレンズ。
    　０．０３＜｜ｆ２／ｆｔ｜＜０．０８　　…　　（７）
    ここで、
    　ｆ２：前記第２レンズ群の合成焦点距離
    　ｆｔ：前記ズームレンズの望遠端における焦点距離
  8. 　以下の条件式を満たすことを特徴とする請求項１～７のいずれか一項に記載のズームレンズ。
    　０．２＜ｆ３／ｆｔ＜０．３５　　…　　（８）
    ここで、
    　ｆ３：前記第３レンズ群の合成焦点距離
    　ｆｔ：前記ズームレンズの望遠端における焦点距離
  9. 　以下の条件式を満たすことを特徴とする請求項１～８のいずれか一項に記載のズームレンズ。
    　０＜ｆ４／ｆｔ＜０．１５　　…　　（９）
    ここで、
    　ｆ４：前記第４レンズ群の合成焦点距離
    　ｆｔ：前記ズームレンズの望遠端における焦点距離
  10. 　以下の条件式を満たすことを特徴とする請求項１～９のいずれか一項に記載のズームレンズ。
    　０＜Ｔ１／ｆｔ＜０．２５　　…　　（１０）
    ここで、
    　Ｔ１：前記第１レンズ群の最も物体側面から最も像側面までの光軸上距離
    　ｆｔ：前記ズームレンズの望遠端における焦点距離
  11. 　以下の条件式を満たすことを特徴とする請求項１～１０のいずれか一項に記載のズームレンズ。
    　０＜Ｌ／ｆｔ＜１．１　　…　　（１１）
    ここで、
    　Ｌ：前記第１レンズ群の最も物体側面から結像面までの距離
    　ｆｔ：前記ズームレンズの望遠端における焦点距離
  12. 　前記第１レンズ群に含まれる少なくとも３枚の正レンズは物体側凸のメニスカス形状を有することを特徴とする請求項１～１１のいずれか一項に記載のズームレンズ。
  13. 　前記第２レンズ群は物体側から順に、負レンズ、負レンズ、及び正レンズのみを有し、
    　前記第２レンズ群の少なくとも１枚のレンズは非球面形状を有することを特徴とする請求項１～１２のいずれか一項に記載のズームレンズ。
  14. 　前記第２レンズ群は物体側から２番目の位置に負レンズを有し、
    　前記負レンズは物体側凹となる面形状を有することを特徴とする請求項１～１３のいずれか一項に記載のズームレンズ。
  15. 　前記第３レンズ群は正レンズと負レンズとをそれぞれ少なくとも１枚ずつ有し、
    　前記第３レンズ群の少なくとも１枚のレンズは非球面形状を有することを特徴とする請求項１～１４のいずれか一項に記載のズームレンズ。
  16. 　前記第３レンズ群内の最も大きなレンズ間隔は以下の条件式を満たすことを特徴とする請求項１５に記載のズームレンズ。
    　０＜Ｌ３Ｇ／Ｔ３＜０．５３　　…　　（１２）
    ここで、
    　Ｌ３Ｇ：前記第３レンズ群内の最も大きなレンズ間隔
    　Ｔ３：前記第３レンズ群の最も物体側面から前記第３レンズ群の最も像側面までの光軸上距離
  17. 　前記第４レンズ群は物体側から順に、正レンズ、負レンズ、正レンズのみを有し、
    　前記第４レンズ群の少なくとも１枚のレンズは非球面形状を有することを特徴とする請求項１～１６のいずれか一項に記載のズームレンズ。
  18. 　実質的に屈折力を有しないレンズを有することを特徴とする請求項１～１７のいずれか一項に記載のズームレンズ。
  19. 　請求項１～１８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る像が投影される撮像素子と、
    を備えることを特徴とする撮像装置。
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