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WO2017169583A1 - ズームレンズおよび撮像装置 - Google Patents

ズームレンズおよび撮像装置 Download PDF

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Publication number
WO2017169583A1
WO2017169583A1 PCT/JP2017/009143 JP2017009143W WO2017169583A1 WO 2017169583 A1 WO2017169583 A1 WO 2017169583A1 JP 2017009143 W JP2017009143 W JP 2017009143W WO 2017169583 A1 WO2017169583 A1 WO 2017169583A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
lens
lens group
positive
object side
zoom
Prior art date
Application number
PCT/JP2017/009143
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
琢也 田中
大田　基在
Original Assignee
富士フイルム株式会社
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 富士フイルム株式会社 filed Critical 富士フイルム株式会社
Priority to CN201780020586.XA priority Critical patent/CN108885333B/zh
Priority to JP2018508889A priority patent/JP6401421B2/ja
Publication of WO2017169583A1 publication Critical patent/WO2017169583A1/ja
Priority to US16/139,116 priority patent/US10690894B2/en

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    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
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    • G02B15/145—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 having five groups only
    • G02B15/1451—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 having five groups only the first group being positive
    • G02B15/145129—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 having five groups only the first group being positive arranged +-+++
    • G—PHYSICS
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    • G02B15/173—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 having a first movable lens or lens group and a second movable lens or lens group, both in front of a fixed lens or lens group having an additional fixed front lens or group of lenses arranged +-+
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Definitions

  • the present invention relates to a zoom lens suitable for an electronic camera such as a digital camera, a video camera, a broadcast camera, a movie camera, a surveillance camera, and an image pickup apparatus including the zoom lens.
  • the lens of Patent Document 1 cannot be said to have a sufficiently small F value at the telephoto end, and a zoom lens having a high magnification and a small F value at the telephoto end is desired.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a high-performance zoom lens having a high magnification, a small F-number at the telephoto end, and various aberrations corrected favorably, and an imaging apparatus including the zoom lens. It is intended to do.
  • the zoom lens of the present invention includes, in order from the object side, a first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a negative refractive power, a third lens group having a positive refractive power, and a positive lens
  • the fourth lens group having a refractive power and the fifth lens group having a positive refractive power are substantially constituted.
  • the first lens group is fixed with respect to the image plane, and from the wide-angle end to the telephoto end.
  • the distance between the first lens group and the second lens group always increases, the distance between the second lens group and the third lens group always decreases, and the third lens group and the fourth lens group Is narrower than the wide-angle end at the telephoto end, and the second lens group is substantially composed of a first lens component, a second lens component, a third lens component, and a fourth lens component in order from the object side.
  • the first lens component faces a concave surface whose absolute value of the radius of curvature is smaller on the image side than on the object side surface.
  • the second lens component is a cemented lens in which the second bn biconcave lens and the second bp positive meniscus lens are cemented in this order from the object side, and has a negative refractive power as a whole
  • the third lens component Is a cemented lens in which the second cn biconcave lens and the second cp positive lens are cemented in this order from the object side
  • the fourth lens component has a concave surface with a smaller radius of curvature than the image side surface facing the object side Further, it is a second d negative lens.
  • the fifth lens group is fixed with respect to the image plane during zooming, and the third lens group and the fourth lens group are combined during zooming from the wide-angle end to the telephoto end. It is preferable that the thirty-fourth synthesizing lens group and the second lens group are simultaneously passed through a point where the imaging magnification is ⁇ 1.
  • the distance between the third lens group and the fourth lens group increases once and then decreases again.
  • the 2a negative lens is preferably a meniscus lens.
  • conditional expression (1) is satisfied, and it is more preferable that the following conditional expression (1-1) is satisfied.
  • conditional expression (1-1) ⁇ 1 ⁇ (L2bpr + L2cnf) / (L2bpr ⁇ L2cnf) ⁇ 1 (1) ⁇ 0.6 ⁇ (L2bpr + L2cnf) / (L2bpr ⁇ L2cnf) ⁇ 0.6 (1-1)
  • L2bpr radius of curvature of the image side surface of the second bp positive meniscus lens
  • L2cnf radius of curvature of the object side surface of the second cn biconcave lens.
  • conditional expressions (2) and (3) are satisfied, and it is more preferable that the following conditional expressions (2-1) and / or (3-1) are satisfied.
  • 0.2 ⁇ f2 / f2a ⁇ 0.6 (2) 0.25 ⁇ f2 / f2a ⁇ 0.55 (2-1)
  • 0.1 ⁇ f2 / f2b ⁇ 0.6 (3)
  • 0.2 ⁇ f2 / f2b ⁇ 0.5 (3-1)
  • f2 focal length of the second lens group at the d-line
  • f2a focal length of the first lens component at the d-line
  • f2b focal length of the second lens component at the d-line
  • conditional expression (4) is satisfied, and it is more preferable that the following conditional expression (4-1) is satisfied. ⁇ 0.3 ⁇ f2 ⁇ (f2cp_nd ⁇ f2cn_nd) ⁇ (1 / L2cnp) ⁇ 0.1 (4) ⁇ 0.2 ⁇ f2 ⁇ (f2cp_nd ⁇ f2cn_nd) ⁇ (1 / L2cnp) ⁇ 0.12 (4-1)
  • f2 Focal length at the d-line of the second lens group
  • f2cp_nd Refractive index at the d-line of the second cp positive lens
  • f2cn_nd Refractive index at the d-line of the second cn biconcave lens
  • L2cnp Joint surface of the second cn biconcave lens and the second cp positive lens
  • the first lens group moves in order from the object side along the optical axis with the 1a lens group having a negative refractive power that is fixed with respect to the image plane at the time of focusing, and at the time of focusing.
  • the 1b lens group having a positive refractive power and the first c lens group having a positive refractive power that is fixed with respect to the image plane at the time of focusing substantially consist of the first c lens group on the object side.
  • a positive lens, a negative meniscus lens having a convex surface facing the object side, a cemented lens in which the positive lens is cemented in this order from the object side, and a positive meniscus lens having a convex surface facing the object side are arranged. It is preferable to have it on the most image side.
  • the first lens group is composed of the 1a lens group, the 1b lens group, and the 1c lens group
  • the following conditional expressions (5) and (6) are satisfied, and the following conditional expression (5 It is more preferable to satisfy -1) and / or (6-1).
  • f1c_ ⁇ d_ave average value of Abbe number with respect to d-line of the positive lens included in the first c lens group
  • f1c_ ⁇ gF_ave average value of the partial dispersion ratio of the positive lens included in the first c lens group.
  • the first lens group is composed of the 1a lens group, the 1b lens group, and the 1c lens group
  • the following conditional expression (7) is satisfied, and the following conditional expression (7-1) ) Is more preferable.
  • f1 Focal length at the d-line of the first lens group
  • f1c Focal length at the d-line of the first c lens group.
  • the total number of positive lenses included in the 1b lens group and the 1c lens group is five. It is preferable that
  • the 1b lens group has a negative meniscus lens and a biconvex lens cemented in this order from the object side.
  • the first lens group is substantially composed of a cemented lens and a biconvex lens.
  • the first c lens group includes, in order from the object side, a biconvex lens, a cemented lens in which a negative meniscus lens and a positive meniscus lens are cemented in this order from the object side, and a positive meniscus. It may be substantially composed of a lens.
  • the first b lens group is a cemented lens in which a negative meniscus lens and a biconvex lens are cemented in this order from the object side.
  • the first c lens group is substantially a cemented lens in which a positive lens having a convex surface directed toward the object side, a positive meniscus lens, a negative meniscus lens, and a positive meniscus lens are cemented in this order from the object side. And a positive meniscus lens.
  • the 1a lens group includes, in order from the object side, a negative meniscus lens, a biconcave lens, It preferably consists essentially of a positive lens.
  • the imaging device of the present invention includes the zoom lens of the present invention described above.
  • the above “consisting essentially of” means, in addition to those listed as constituent elements, lenses having substantially no power, optical elements other than lenses such as a diaphragm, mask, cover glass, and filter, and lenses It is intended that a mechanism part such as a flange, a lens barrel, an image sensor, a camera shake correction mechanism, and the like may be included.
  • the sign of the refractive power of the above lens group, the sign of the refractive power of the lens, and the surface shape of the lens are considered in the paraxial region if they contain an aspherical surface. Further, all the above conditional expressions are based on the d-line (wavelength 587.6 nm) unless otherwise noted, and the values at the time of focusing on infinity.
  • the zoom lens of the present invention includes, in order from the object side, a first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a negative refractive power, a third lens group having a positive refractive power, and a positive lens
  • the fourth lens group having a refractive power and the fifth lens group having a positive refractive power are substantially constituted.
  • the first lens group is fixed with respect to the image plane, and from the wide-angle end to the telephoto end.
  • the distance between the first lens group and the second lens group always increases, the distance between the second lens group and the third lens group always decreases, and the third lens group and the fourth lens group Is narrower than the wide-angle end at the telephoto end, and the second lens group is substantially composed of a first lens component, a second lens component, a third lens component, and a fourth lens component in order from the object side.
  • the first lens component faces a concave surface whose absolute value of the radius of curvature is smaller on the image side than on the object side surface.
  • the second lens component is a cemented lens in which the second bn biconcave lens and the second bp positive meniscus lens are cemented in this order from the object side, and has a negative refractive power as a whole
  • the third lens component Is a cemented lens in which the second cn biconcave lens and the second cp positive lens are cemented in this order from the object side
  • the fourth lens component has a concave surface with a smaller radius of curvature than the image side surface facing the object side
  • the second lens is a negative lens, a high-performance zoom lens having a high magnification, a small F-number at the telephoto end, and various aberrations corrected satisfactorily.
  • the imaging apparatus of the present invention since the imaging apparatus of the present invention includes the zoom lens of the present invention, it can acquire a high-quality and high-quality image.
  • Each aberration diagram of the zoom lens of Example 1 of the present invention Each aberration diagram of the zoom lens of Example 2 of the present invention
  • Each aberration diagram of the zoom lens of Example 3 of the present invention Each aberration diagram of the zoom lens of Example 4 of the present invention
  • Each aberration diagram of the zoom lens of Example 5 of the present invention Each aberration diagram of the zoom lens of Example 6 of the present invention
  • Each aberration diagram of the zoom lens of Example 7 of the present invention Each aberration diagram of the zoom lens of Example 8 of the present invention
  • Each aberration diagram of the zoom lens of Example 10 of the present invention 1 is a schematic configuration diagram of an imaging apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a lens configuration of a zoom lens according to an embodiment of the present invention.
  • the configuration example shown in FIG. 1 is the same as the configuration of the zoom lens of Example 1 described later.
  • the left side is the object side and the right side is the image side, and the illustrated aperture stop St does not necessarily indicate the size or shape, but indicates the position on the optical axis Z. Further, in FIG. 1
  • the zoom lens according to this embodiment includes, in order from the object side, a first lens group G1 having a positive refractive power, a second lens group G2 having a negative refractive power, and a third lens group G3 having a positive refractive power. And a fourth lens group G4 having a positive refractive power, an aperture stop St, and a fifth lens group G5 having a positive refractive power, and at the time of zooming, the first lens group G1
  • the distance between the first lens group G1 and the second lens group G2 is always wide at the time of zooming from the wide-angle end to the telephoto end, and the second lens group G2 and the third lens group G3 are fixed with respect to the image plane Sim. Is always narrowed, and the distance between the third lens group G3 and the fourth lens group G4 is configured to be narrower at the telephoto end than at the wide-angle end.
  • FIG. 1 shows an example in which parallel plane plate-like optical members PP1 and PP2 assuming these are disposed between the lens system and the image plane Sim.
  • the third lens group G3 and the fourth lens group G4 correct the variation in the position of the image plane due to the zooming with respect to the second lens group G2 acting on zooming. Since the lens group G3 and the fourth lens group G4 are relatively moved, it is possible to satisfactorily correct fluctuations in spherical aberration during zooming as well as correction of field curvature during zooming.
  • the moving range of the second lens group G2 on the telephoto side is configured such that the distance between the third lens group G3 and the fourth lens group G4 moves so as to be narrower on the telephoto side than on the wide-angle side. Since the refractive power of the second lens group G2 can be suppressed, it is possible to suppress aberration fluctuations associated with zooming.
  • the second lens group G2 is composed of, in order from the object side, a first lens component, a second lens component, a third lens component, and a fourth lens component.
  • the first lens component is an image.
  • the second lens negative lens L2a has a concave surface whose radius of curvature is smaller than the object side surface.
  • the second lens component includes the second bn biconcave lens L2bn and the second bp positive meniscus lens L2bp from the object side.
  • the third lens component is a cemented lens in which the second cn biconcave lens L2cn and the second cp positive lens L2cp are cemented in this order from the object side.
  • the lens component is the second d negative lens L2d having a concave surface whose absolute value of the radius of curvature is smaller than the image side surface on the object side.
  • the second lens group G2 As for the second lens group G2, if the number of lens components is more than four, the movement range of the second lens group G2 is difficult to obtain, and if it is less than four, it is difficult to suppress various aberrations. By configuring, it is possible to achieve both the securing of the movement range of the second lens group G2 and the suppression of various aberrations.
  • the principal point position of the second lens group G2 needs to be closer to the object side, so it is necessary to increase the number of negative lenses in the second lens group G2.
  • the first lens component By configuring the first lens component as described above, it is possible to suppress the occurrence of distortion and astigmatism on the wide angle side.
  • the second lens component By disposing a negative lens on the image side of the second lens component, the principal point can be located on the object side.
  • the second lens component is set to the second bn as described above.
  • the chromatic aberration of magnification can be corrected while the principal point position is on the object side.
  • the concave side on the image side of the second bp positive meniscus lens L2bp is advantageous for widening the angle.
  • the image side of the second lens component is concave, it is possible to suppress the occurrence of spherical aberration on the telephoto side by disposing a lens having a concave surface on the object side for the third lens component.
  • a cemented lens of the second cn biconcave lens L2cn and the second cp positive lens L2cp it is possible to correct axial chromatic aberration on the telephoto side.
  • the object side since the object side is concave, it contributes to correction of astigmatism generated by the first lens group G1 on the wide angle side while suppressing generation of spherical aberration on the telephoto side. Further, since it is a negative lens, it contributes to increasing the negative refractive power of the entire second lens group G2.
  • the fifth lens group G5 is fixed with respect to the image plane Sim at the time of zooming, and the third lens group G3 and the fourth lens group at the time of zooming from the wide angle end to the telephoto end. It is preferable that the thirty-fourth synthetic lens group obtained by synthesizing the lens group G4 and the second lens group G2 simultaneously pass through points where the imaging magnification is ⁇ 1. With such a configuration, the zoom ratio can be increased without the third lens group G3 returning to the image side when zooming from the wide-angle end to the telephoto end.
  • the distance between the third lens group G3 and the fourth lens group G4 increases once and then decreases again.
  • the 2a negative lens is preferably a meniscus lens.
  • a convex lens on the object side and a concave surface on the image side for the 2a negative lens it is advantageous for suppressing distortion and astigmatism on the wide-angle side, and advantageous for suppressing spherical aberration on the telephoto side. .
  • conditional expression (1) it is preferable that the following conditional expression (1) is satisfied.
  • the upper limit of conditional expression (1) By avoiding the upper limit of conditional expression (1) from being exceeded, distortion and astigmatism on the wide angle side can be suppressed.
  • the lower limit of conditional expression (1) By avoiding being less than or equal to the lower limit of conditional expression (1), it becomes possible to suppress spherical aberration on the telephoto side. If the following conditional expression (1-1) is satisfied, better characteristics can be obtained.
  • L2bpr radius of curvature of the image side surface of the second bp positive meniscus lens
  • L2cnf radius of curvature of the object side surface of the second cn biconcave lens.
  • conditional expressions (2) and (3) are satisfied.
  • both conditional expressions (2) and (3) from exceeding the upper limit, distortion and astigmatism on the wide angle side can be suppressed.
  • both of conditional expressions (2) and (3) from being below the lower limit, the negative refractive power increases and the principal point position can be made closer to the object side. If the following conditional expression (2-1) and / or (3-1) is satisfied, better characteristics can be obtained.
  • f2 focal length of the second lens group at the d-line
  • f2a focal length of the first lens component at the d-line
  • f2b focal length of the second lens component at the d-line
  • conditional expression (4) it is preferable that the following conditional expression (4) is satisfied.
  • conditional expression (4) it is possible to appropriately correct the spherical aberration on the telephoto side at the cemented surface of the second cn biconcave lens L2cn and the second cp positive lens L2cp. If the following conditional expression (4-1) is satisfied, better characteristics can be obtained.
  • f2 Focal length at the d-line of the second lens group
  • f2cp_nd Refractive index at the d-line of the second cp positive lens
  • f2cn_nd Refractive index at the d-line of the second cn biconcave lens
  • L2cnp Joint surface of the second cn biconcave lens and the second cp positive lens
  • the first lens group G1 includes, in order from the object side, a first a lens group G1a having a negative refractive power that is fixed with respect to the image plane Sim at the time of focusing, and an optical axis at the time of focusing.
  • the first lens group G1b having a positive refractive power that moves and the first c lens group G1c having a positive refractive power that is fixed with respect to the image plane Sim at the time of focusing substantially consists of the first c
  • the lens group G1c includes, in order from the object side, a positive lens, a negative meniscus lens having a convex surface directed toward the object side, a cemented lens in which positive lenses are cemented in this order from the object side, and a positive meniscus lens having a convex surface directed toward the object side. It is preferable to have four lenses on the most image side.
  • the first lens group G1 includes the first a lens group G1a, the first b lens group G1b, and the first c lens group G1c as described above, so that spherical aberration and axial chromatic aberration due to downsizing and / or focusing are achieved. , And the reduction of the fluctuation of the angle of view.
  • the first c lens group G1c as described above and appropriately correcting the spherical aberration of the marginal light beam on the telephoto side, it becomes possible to reduce the F value while maintaining a high magnification. Specifically, since the marginal light beam on the telephoto side becomes convergent light by the positive lens closest to the object among the four lenses and is incident on the adjacent negative meniscus lens, the correction of spherical aberration is not excessive, Further, since the convergent light is incident also on the positive meniscus lens, the spherical aberration is not excessively corrected, so that the spherical aberration can be corrected appropriately.
  • the first lens group G1 is composed of the 1a lens group G1a, the 1b lens group G1b, and the 1c lens group G1c
  • conditional expressions (5) and (6) are satisfied.
  • conditional expressions (5) and (6) for the Abbe number and partial dispersion ratio of the positive lens included in the 1c lens group G1c the axial chromatic aberration and the secondary spectrum on the telephoto side can be corrected well simultaneously. It becomes. If the following conditional expressions (5-1) and / or (6-1) are satisfied, better characteristics can be obtained.
  • f1c_ ⁇ d_ave average value of Abbe number with respect to d-line of the positive lens included in the first c lens group
  • f1c_ ⁇ gF_ave average value of the partial dispersion ratio of the positive lens included in the first c lens group.
  • the first lens group G1 includes the first a lens group G1a, the first b lens group G1b, and the first c lens group G1c
  • the following conditional expression (7) is satisfied.
  • the upper limit of conditional expression (7) By avoiding the upper limit of conditional expression (7) from being exceeded, spherical aberration can be corrected satisfactorily.
  • f1 Focal length at the d-line of the first lens group
  • f1c Focal length at the d-line of the first c lens group.
  • the first lens group G1 includes the first a lens group G1a, the first b lens group G1b, and the first c lens group G1c
  • the positive lenses included in the first b lens group G1b and the first c lens group G1c As the number of lenses increases, it becomes easier to correct spherical aberration. However, since it becomes difficult to secure a stroke at the time of focusing, the total number of positive lenses included in the first lens group G1b and the first lens group G1c is five. It is preferable. With such a configuration, both correction of spherical aberration and securing of a stroke at the time of focusing can be achieved.
  • the first b lens group G1b includes the negative meniscus lens and the biconvex lens in this order from the object side.
  • the first lens group G1c is substantially composed of a cemented cemented lens and a biconvex lens.
  • the cemented lens includes a biconvex lens, a negative meniscus lens, and a positive meniscus lens cemented in this order from the object side. And a positive meniscus lens.
  • the power of the first lens group G1b can be increased, and the height of the marginal ray incident on the first c lens group G1c can be reduced. Even in this case, it is advantageous for downsizing.
  • the first b lens group G1b and the first c lens group G1c when the total number of positive lenses included in the first b lens group G1b and the first c lens group G1c is five, in the first b lens group G1b, a negative meniscus lens and a biconvex lens are cemented in this order from the object side. It consists essentially of a cemented lens.
  • the first c lens group G1c is composed of a positive lens having a convex surface facing the object side, a positive meniscus lens, a negative meniscus lens, and a positive meniscus lens in this order from the object side.
  • the cemented lens and the positive meniscus lens may be substantially included.
  • the power of the first c lens group G1c can be increased, and the power of the first b lens group G1b can be decreased. It becomes possible to suppress fluctuations in aberration.
  • the first lens group G1 is composed of a first a lens group G1a, a first b lens group G1b, and a first c lens group G1c
  • the first a lens group G1a includes a negative meniscus lens in order from the object side.
  • the lens substantially consists of a biconcave lens and a positive lens. With such a configuration, it is possible to satisfactorily correct distortion on the wide angle side and spherical aberration on the telephoto side.
  • the first lens group G1 includes the first a lens group G1a, the first b lens group G1b, and the first c lens group G1c
  • the first a lens group G1a is arranged in order from the object side. It is preferable that the second negative lens and the positive lens are substantially satisfied and the following conditional expression (8) is satisfied.
  • conditional expression (8) it is possible to reduce the variation in field curvature during zooming, and it is possible to keep the spherical aberration on the telephoto side within an appropriate range. If the following conditional expression (8-1) is satisfied, better characteristics can be obtained. ⁇ 0.8 ⁇ (L1ar + L1bf) / (L1ar ⁇ L1bf) ⁇ 0.04 (8) ⁇ 0.5 ⁇ (L1ar + L1bf) / (L1ar ⁇ L1bf) ⁇ 0.04 (8-1) However, L1ar: radius of curvature of the image side surface of the first negative lens L1bf: radius of curvature of the object side surface of the second negative lens.
  • the 1a lens group G1a is made up of a first negative lens, a second negative lens, and a positive lens in order from the object side, it is preferable that the following conditional expression (9) is satisfied.
  • the spherical aberration on the telephoto side can be reduced.
  • the lower limit of conditional expression (9) it becomes possible to give sufficient negative power to the air lens formed between the first negative lens and the second negative lens. Side spherical aberration can be reduced. If the following conditional expression (9-1) is satisfied, better characteristics can be obtained.
  • the optical members PP1 and PP2 are arranged between the lens system and the image plane Sim.
  • a low-pass filter, various filters that cut a specific wavelength range, and the like are used as the lens system.
  • These various filters may be arranged between the lenses instead of being arranged between the image plane Sim, or the lens surface of any lens is coated with a coating having the same action as the various filters. May be.
  • FIG. 1 is a sectional view showing the lens configuration of the zoom lens of Example 1.
  • the left side is the object side
  • the right side is the image side
  • the illustrated aperture stop St does not necessarily represent the size or shape.
  • the position on the optical axis Z is not shown. Further, in FIG.
  • the zoom lens according to the first exemplary embodiment includes, in order from the object side, ten lenses L1a to L1j, a first lens group G1 having a positive refractive power as a whole, and six lenses L2a to L2d.
  • the second lens group G2 having a negative refractive power as a whole, and the three lenses L3a to L3c, and the third lens group G3 having a positive refractive power as a whole, and three lenses L4a to L4c.
  • the lens includes a fourth lens group G4 having a positive refractive power as a whole, and a fifth lens group G5 having a total of positive refractive power and 15 lenses L5a to L5o.
  • the first lens group G1 includes a first a lens group G1a composed of three lenses L1a to L1c, a first b lens group G1b composed of three lenses L1d to L1f, and a lens L1g to a lens L1j.
  • the first lens group G1c is composed of four lenses.
  • Table 1 shows basic lens data of the zoom lens of Example 1
  • Table 2 shows data related to specifications
  • Table 3 shows data on the surface distance at which the distance changes upon zooming
  • Table 3 shows data on the aspheric coefficient
  • Table 4 shows data on aspheric coefficients. Shown in In the following, the meaning of the symbols in the table will be described using the example 1 as an example, but the same applies to the examples 2 to 10.
  • the surface number column indicates the surface number that sequentially increases toward the image side with the surface of the component closest to the object side as the first
  • the curvature radius column indicates the curvature radius of each surface.
  • the nd column shows the refractive index of each optical element at the d-line (wavelength 587.6 nm)
  • the ⁇ d column shows the Abbe number of each optical element at the d-line (wavelength 587.6 nm)
  • ⁇ gF The column shows the partial dispersion ratio of each optical element.
  • the basic lens data includes the aperture stop St and the optical members PP1 and PP2.
  • the phrase (aperture) is written together with the surface number.
  • DD [surface number] is described in the surface interval column where the interval changes during zooming.
  • Table 3 shows numerical values corresponding to the DD [surface number].
  • the data related to the specifications in Table 2 include zoom magnification, focal length f ′, F value FNo. , And the value of the total angle of view 2 ⁇ .
  • the surface number of the aspheric surface is marked with *, and the paraxial radius of curvature is shown as the radius of curvature of the aspheric surface.
  • the data relating to the aspheric coefficients in Table 4 shows the surface numbers of the aspheric surfaces and the aspheric coefficients related to these aspheric surfaces.
  • the numerical value “E ⁇ n” (n: integer) of the aspheric coefficient means “ ⁇ 10 ⁇ n ”.
  • Zd C ⁇ h 2 / ⁇ 1+ (1 ⁇ KA ⁇ C 2 ⁇ h 2 ) 1/2 ⁇ + ⁇ Am ⁇ h m
  • Zd Depth of aspheric surface (length of a perpendicular line drawn from a point on the aspherical surface at height h to a plane perpendicular to the optical axis where the aspherical vertex contacts)
  • h Height (distance from the optical axis)
  • C reciprocal of paraxial radius of curvature KA
  • FIG. 11 shows aberration diagrams of the zoom lens of Example 1.
  • 11 shows spherical aberration, astigmatism, distortion, and lateral chromatic aberration at the wide-angle end in order from the upper left side in FIG. 11, and spherical aberration, astigmatism, distortion at the middle position in order from the middle left side in FIG.
  • Aberration and lateral chromatic aberration are shown, and spherical aberration, astigmatism, distortion, and lateral chromatic aberration at the telephoto end are shown in order from the lower left side in FIG.
  • These aberration diagrams show states when the object distance is infinite.
  • Each aberration diagram showing spherical aberration, astigmatism, and distortion shows aberrations with the d-line (wavelength 587.6 nm) as the reference wavelength.
  • the aberrations for the d-line (wavelength 587.6 nm), C-line (wavelength 656.3 nm), F-line (wavelength 486.1 nm), and g-line (wavelength 435.8 nm) are shown as a solid line and a long broken line, respectively. , A short dashed line, and a solid gray line.
  • the sagittal and tangential aberrations are indicated by a solid line and a short broken line, respectively.
  • FIG. 2 is a sectional view showing the lens configuration of the zoom lens of Example 2.
  • the zoom lens of the second embodiment has the same number of lenses as the zoom lens of the first embodiment.
  • Table 5 shows basic lens data of the zoom lens of Example 2
  • Table 6 shows data concerning specifications
  • Table 7 shows data about changing surface spacing
  • Table 8 shows data about aspheric coefficients
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing the lens configuration of the zoom lens of Example 3.
  • the zoom lens of Example 3 has the same number of lenses as the zoom lens of Example 1.
  • Table 9 shows basic lens data of the zoom lens of Example 3
  • Table 10 shows data on specifications
  • Table 11 shows data on changing surface distances
  • Table 12 shows data on aspheric coefficients
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing the lens configuration of the zoom lens of Example 4.
  • the zoom lens of Example 4 differs from the zoom lens of Example 1 only in the configuration of the number of lenses in the first lens group G1.
  • the first lens group G1 includes a first a lens group G1a composed of three lenses L1a to L1c, a first b lens group G1b composed of two lenses, a lens L1d and a lens L1e, and a lens L1f to a lens L1j.
  • the first lens group G1c is composed of five lenses.
  • Table 13 shows basic lens data of the zoom lens of Example 4
  • Table 14 shows data concerning specifications
  • Table 15 shows data concerning changing surface distances
  • Table 16 shows data concerning aspheric coefficients
  • FIG. 5 is a sectional view showing the lens configuration of the zoom lens of Example 5.
  • the zoom lens of Example 5 has the same number of lenses as the zoom lens of Example 4.
  • Table 17 shows basic lens data of the zoom lens of Example 5
  • Table 18 shows data on specifications
  • Table 19 shows data on changing surface spacing
  • Table 20 shows data on aspheric coefficients
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing the lens configuration of the zoom lens of Example 6.
  • the zoom lens of Example 6 has the same number of lenses as the zoom lens of Example 4.
  • Table 21 shows basic lens data of the zoom lens of Example 6
  • Table 22 shows data on specifications
  • Table 23 shows data on changing surface spacing
  • Table 24 shows data on aspheric coefficients
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing the lens configuration of the zoom lens of Example 7.
  • the zoom lens of Example 7 has the same number of lenses as the zoom lens of Example 4.
  • Table 25 shows basic lens data of the zoom lens of Example 7
  • Table 26 shows data on specifications
  • Table 27 shows data on changing surface spacing
  • Table 28 shows data on aspheric coefficients
  • FIG. 8 is a sectional view showing the lens configuration of the zoom lens of Example 8.
  • the zoom lens of Example 8 has the same number of lenses as the zoom lens of Example 4.
  • Table 29 shows basic lens data of the zoom lens of Example 8
  • Table 30 shows data on specifications
  • Table 31 shows data on changing surface spacing
  • Table 32 shows data on aspheric coefficients
  • FIG. 9 is a sectional view showing the lens configuration of the zoom lens of Example 9.
  • the zoom lens of the ninth embodiment has the same number of lenses as the zoom lens of the fourth embodiment.
  • Table 33 shows basic lens data of the zoom lens of Example 9
  • Table 34 shows data concerning specifications
  • Table 35 shows data concerning changing surface distances
  • Table 36 shows data concerning aspheric coefficients
  • FIG. 10 A sectional view showing the lens configuration of the zoom lens of Example 10 is shown in FIG.
  • the zoom lens of Example 10 has the same number of lenses as the zoom lens of Example 4.
  • Table 37 shows basic lens data of the zoom lens of Example 10
  • Table 38 shows data on specifications
  • Table 39 shows data on changing surface spacing
  • Table 40 shows data on aspheric coefficients
  • Table 41 shows values corresponding to the conditional expressions (1) to (9) of the zoom lenses of Examples 1 to 10.
  • the d-line is used as the reference wavelength, and the values shown in Table 41 below are at this reference wavelength.
  • FIG. 21 shows a schematic configuration diagram of an imaging apparatus using the zoom lens of the embodiment of the present invention as an example of the imaging apparatus of the embodiment of the present invention.
  • FIG. 21 schematically shows each lens group.
  • the image pickup apparatus include a video camera and an electronic still camera provided with a solid-state image pickup device such as a CCD (Charge-Coupled Device) and a CMOS (Complementary-Metal-Oxide-Semiconductor).
  • An imaging apparatus 10 shown in FIG. 21 includes a zoom lens 1, a filter 6 having a function such as a low-pass filter disposed on the image side of the zoom lens 1, an image sensor 7 disposed on the image side of the filter 6, and a signal. And a processing circuit 8.
  • the image sensor 7 converts an optical image formed by the zoom lens 1 into an electrical signal.
  • a CCD, a CMOS, or the like can be used as the image sensor 7.
  • the image sensor 7 is arranged so that its image plane coincides with the image plane of the zoom lens 1.
  • An image picked up by the zoom lens 1 is formed on the image pickup surface of the image pickup device 7, an output signal from the image pickup device 7 relating to the image is subjected to arithmetic processing by the signal processing circuit 8, and the image is displayed on the display device 9.
  • the imaging device 10 of the present embodiment includes the zoom lens 1 of the present invention, it can acquire a high-quality and high-quality image.
  • the present invention has been described with reference to the embodiments and examples. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments and examples, and various modifications can be made.
  • the values of the radius of curvature, the surface interval, the refractive index, and / or the Abbe number of each lens are not limited to the values shown in the above numerical examples, and may take other values.

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Abstract

【課題】高倍率でかつ望遠端でのＦ値が小さく、諸収差が良好に補正された高性能なズームレンズおよびこのズームレンズを備えた撮像装置を提供する。 【解決手段】物体側から順に、正の第１レンズ群（Ｇ１）と、負の第２レンズ群（Ｇ２）と、正の第３レンズ群（Ｇ３）と、正の第４レンズ群（Ｇ４）と、正の第５レンズ群（Ｇ５）とからなり、広角端から望遠端への変倍の際に、第１レンズ群（Ｇ１）は像面（Ｓｉｍ）に対し固定され、各レンズ群の間隔が所定の変化となり、第２レンズ群（Ｇ２）は、所定の４つのレンズ成分からなるものとする。

Description

ズームレンズおよび撮像装置
　本発明は、デジタルカメラ、ビデオカメラや放送用カメラ、映画撮影用カメラ、監視用カメラ等の電子カメラに好適なズームレンズおよびこのズームレンズを備えた撮像装置に関するものである。
　デジタルカメラ、ビデオカメラや放送用カメラ、映画撮影用カメラ、監視用カメラ等の電子カメラに用いられるズームレンズとして、特許文献１のズームレンズが提案されている。
特開２０１５－２１２７２３号公報
　しかしながら、特許文献１のレンズは、望遠端でのＦ値が十分に小さいとは言えず、高倍率でかつ望遠端でのＦ値が小さいズームレンズが望まれている。
　本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、高倍率でかつ望遠端でのＦ値が小さく、諸収差が良好に補正された高性能なズームレンズおよびこのズームレンズを備えた撮像装置を提供することを目的とするものである。
　本発明のズームレンズは、物体側から順に、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、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、正の屈折力を有する第５レンズ群とから実質的になり、変倍の際に、第１レンズ群は像面に対し固定され、広角端から望遠端への変倍の際に、第１レンズ群と第２レンズ群との間隔は常に広がり、第２レンズ群と第３レンズ群との間隔は常に狭まり、第３レンズ群と第４レンズ群との間隔は望遠端において広角端よりも狭くなり、第２レンズ群は、物体側から順に、第１レンズ成分と、第２レンズ成分と、第３レンズ成分と、第４レンズ成分とから実質的になり、第１レンズ成分は、像側に曲率半径の絶対値が物体側の面よりも小さい凹面を向けた第２ａ負レンズであり、第２レンズ成分は、第２ｂｎ両凹レンズおよび第２ｂｐ正メニスカスレンズが物体側からこの順に接合され、全体として負の屈折力を有する接合レンズであり、第３レンズ成分は、第２ｃｎ両凹レンズおよび第２ｃｐ正レンズが物体側からこの順に接合された接合レンズであり、第４レンズ成分は、物体側に曲率半径の絶対値が像側の面よりも小さい凹面を向けた第２ｄ負レンズであることを特徴とするものである。
　本発明のズームレンズにおいては、変倍の際に、第５レンズ群は像面に対し固定され、広角端から望遠端への変倍の際に、第３レンズ群および第４レンズ群を合成してなる第３４合成レンズ群と第２レンズ群とはそれぞれの結像倍率が－１倍の点を同時に通ることが好ましい。
　また、広角端から望遠端への変倍の際に、第３レンズ群と第４レンズ群との間隔は狭まった後に一度広がりその後また狭まることが好ましい。
　また、第２ａ負レンズはメニスカスレンズであることが好ましい。
　また、下記条件式（１）を満足することが好ましく、下記条件式（１－１）を満足することがより好ましい。
　　－１＜（Ｌ２ｂｐｒ＋Ｌ２ｃｎｆ）／（Ｌ２ｂｐｒ－Ｌ２ｃｎｆ）＜１　…（１）
　　－０．６＜（Ｌ２ｂｐｒ＋Ｌ２ｃｎｆ）／（Ｌ２ｂｐｒ－Ｌ２ｃｎｆ）＜０．６　…（１－１）
ただし、
　Ｌ２ｂｐｒ：第２ｂｐ正メニスカスレンズの像側の面の曲率半径
　Ｌ２ｃｎｆ：第２ｃｎ両凹レンズの物体側の面の曲率半径
とする。
　また、下記条件式（２）および（３）を満足することが好ましく、下記条件式（２－１）および／または（３－１）を満足することがより好ましい。
　　０．２＜ｆ２／ｆ２ａ＜０．６　…（２）
　　０．２５＜ｆ２／ｆ２ａ＜０．５５　…（２－１）
　　０．１＜ｆ２／ｆ２ｂ＜０．６　…（３）
　　０．２＜ｆ２／ｆ２ｂ＜０．５　…（３－１）
ただし、
　ｆ２：第２レンズ群のｄ線における焦点距離
　ｆ２ａ：第１レンズ成分のｄ線における焦点距離
　ｆ２ｂ：第２レンズ成分のｄ線における焦点距離
とする。
　また、下記条件式（４）を満足することが好ましく、下記条件式（４－１）を満足することがより好ましい。
　　－０．３＜ｆ２×（ｆ２ｃｐ＿ｎｄ－ｆ２ｃｎ＿ｎｄ）×（１／Ｌ２ｃｎｐ）＜－０．１　…（４）
　　－０．２＜ｆ２×（ｆ２ｃｐ＿ｎｄ－ｆ２ｃｎ＿ｎｄ）×（１／Ｌ２ｃｎｐ）＜－０．１２　…（４－１）
ただし、
　ｆ２：第２レンズ群のｄ線における焦点距離
　ｆ２ｃｐ＿ｎｄ：第２ｃｐ正レンズのｄ線における屈折率
　ｆ２ｃｎ＿ｎｄ：第２ｃｎ両凹レンズのｄ線における屈折率
　Ｌ２ｃｎｐ：第２ｃｎ両凹レンズおよび第２ｃｐ正レンズの接合面の曲率半径
とする。
　また、第１レンズ群は、物体側から順に、合焦の際に像面に対し固定されている負の屈折力を有する第１ａレンズ群と、合焦の際に光軸に沿って移動する正の屈折力を有する第１ｂレンズ群と、合焦の際に像面に対し固定されている正の屈折力を有する第１ｃレンズ群とから実質的になり、第１ｃレンズ群は、物体側から順に、正レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズおよび正レンズが物体側からこの順に接合された接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとの４枚のレンズを最も像側に有することが好ましい。
　第１レンズ群について、第１ａレンズ群と、第１ｂレンズ群と、第１ｃレンズ群とから構成した場合、下記条件式（５）および（６）を満足することが好ましく、下記条件式（５－１）および／または（６－１）を満足することがより好ましい。
　　７５＜ｆ１ｃ＿νｄ＿ａｖｅ＜９６　…（５）
　　８０＜ｆ１ｃ＿νｄ＿ａｖｅ＜９６　…（５－１）
　　０．５＜ｆ１ｃ＿θｇＦ＿ａｖｅ＜０．６　…（６）
　　０．５２＜ｆ１ｃ＿θｇＦ＿ａｖｅ＜０．５６　…（６－１）
ただし、
　ｆ１ｃ＿νｄ＿ａｖｅ：第１ｃレンズ群に含まれる正レンズのｄ線に対するアッベ数の平均値
　ｆ１ｃ＿θｇＦ＿ａｖｅ：第１ｃレンズ群に含まれる正レンズの部分分散比の平均値
とする。
　また、第１レンズ群について、第１ａレンズ群と、第１ｂレンズ群と、第１ｃレンズ群とから構成した場合、下記条件式（７）を満足することが好ましく、下記条件式（７－１）を満足することがより好ましい。
　　０．８＜ｆ１／ｆ１ｃ＜１．２　…（７）
　　０．９＜ｆ１／ｆ１ｃ＜１．１　…（７－１）
ただし、
　ｆ１：第１レンズ群のｄ線における焦点距離
　ｆ１ｃ：第１ｃレンズ群のｄ線における焦点距離
とする。
　また、第１レンズ群について、第１ａレンズ群と、第１ｂレンズ群と、第１ｃレンズ群とから構成した場合、第１ｂレンズ群および第１ｃレンズ群に含まれる正レンズの枚数は計５枚であることが好ましい。
　第１ｂレンズ群および第１ｃレンズ群に含まれる正レンズの枚数を計５枚とした場合、第１ｂレンズ群は、物体側から順に、負メニスカスレンズおよび両凸レンズが物体側からこの順に接合された接合レンズと、両凸レンズとから実質的になり、第１ｃレンズ群は、物体側から順に、両凸レンズと、負メニスカスレンズおよび正メニスカスレンズが物体側からこの順に接合された接合レンズと、正メニスカスレンズとから実質的になるものとしてもよい。
　また、第１ｂレンズ群および第１ｃレンズ群に含まれる正レンズの枚数を計５枚とした場合、第１ｂレンズ群は、負メニスカスレンズおよび両凸レンズが物体側からこの順に接合された接合レンズから実質的になり、第１ｃレンズ群は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた正レンズと、正メニスカスレンズと、負メニスカスレンズおよび正メニスカスレンズが物体側からこの順に接合された接合レンズと、正メニスカスレンズとから実質的になるものとしてもよい。
　また、第１レンズ群について、第１ａレンズ群と、第１ｂレンズ群と、第１ｃレンズ群とから構成した場合、第１ａレンズ群は、物体側から順に、負メニスカスレンズと、両凹レンズと、正レンズとから実質的になることが好ましい。
　本発明の撮像装置は、上記記載の本発明のズームレンズを備えたものである。
　なお、上記「～から実質的になる」とは、構成要素として挙げたもの以外に、実質的にパワーを有さないレンズ、絞りやマスクやカバーガラスやフィルタ等のレンズ以外の光学要素、レンズフランジ、レンズバレル、撮像素子、手ぶれ補正機構等の機構部分、等を含んでもよいことを意図するものである。
　また、上記のレンズ群の屈折力の符号、レンズの屈折力の符号、およびレンズの面形状は、非球面が含まれているものは近軸領域で考えることとする。また、上記条件式は全て断りがない限りｄ線（波長５８７．６ｎｍ）を基準とし、かつ無限遠合焦時の値とする。
　本発明のズームレンズは、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、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、正の屈折力を有する第５レンズ群とから実質的になり、変倍の際に、第１レンズ群は像面に対し固定され、広角端から望遠端への変倍の際に、第１レンズ群と第２レンズ群との間隔は常に広がり、第２レンズ群と第３レンズ群との間隔は常に狭まり、第３レンズ群と第４レンズ群との間隔は望遠端において広角端よりも狭くなり、第２レンズ群は、物体側から順に、第１レンズ成分と、第２レンズ成分と、第３レンズ成分と、第４レンズ成分とから実質的になり、第１レンズ成分は、像側に曲率半径の絶対値が物体側の面よりも小さい凹面を向けた第２ａ負レンズであり、第２レンズ成分は、第２ｂｎ両凹レンズおよび第２ｂｐ正メニスカスレンズが物体側からこの順に接合され、全体として負の屈折力を有する接合レンズであり、第３レンズ成分は、第２ｃｎ両凹レンズおよび第２ｃｐ正レンズが物体側からこの順に接合された接合レンズであり、第４レンズ成分は、物体側に曲率半径の絶対値が像側の面よりも小さい凹面を向けた第２ｄ負レンズであるものとしたので、高倍率でかつ望遠端でのＦ値が小さく、諸収差が良好に補正された高性能なズームレンズとすることができる。
　また、本発明の撮像装置は、本発明のズームレンズを備えているため、高倍率でかつ高画質の画像を取得することができる。
本発明の一実施形態にかかるズームレンズ（実施例１と共通）のレンズ構成を示す断面図 本発明の実施例２のズームレンズのレンズ構成を示す断面図 本発明の実施例３のズームレンズのレンズ構成を示す断面図 本発明の実施例４のズームレンズのレンズ構成を示す断面図 本発明の実施例５のズームレンズのレンズ構成を示す断面図 本発明の実施例６のズームレンズのレンズ構成を示す断面図 本発明の実施例７のズームレンズのレンズ構成を示す断面図 本発明の実施例８のズームレンズのレンズ構成を示す断面図 本発明の実施例９のズームレンズのレンズ構成を示す断面図 本発明の実施例１０のズームレンズのレンズ構成を示す断面図 本発明の実施例１のズームレンズの各収差図 本発明の実施例２のズームレンズの各収差図 本発明の実施例３のズームレンズの各収差図 本発明の実施例４のズームレンズの各収差図 本発明の実施例５のズームレンズの各収差図 本発明の実施例６のズームレンズの各収差図 本発明の実施例７のズームレンズの各収差図 本発明の実施例８のズームレンズの各収差図 本発明の実施例９のズームレンズの各収差図 本発明の実施例１０のズームレンズの各収差図 本発明の実施形態にかかる撮像装置の概略構成図
　以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の一実施形態にかかるズームレンズのレンズ構成を示す断面図である。図１に示す構成例は、後述の実施例１のズームレンズの構成と共通である。図１においては、左側が物体側、右側が像側であり、図示されている開口絞りＳｔは必ずしも大きさや形状を表すものではなく、光軸Ｚ上の位置を示すものである。また、図１では、広角端から望遠端への変倍の際の各レンズ群の移動軌跡を示す矢印、結像倍率が－１倍の点（図中においてβ＝－１と示す水平の点線）、軸上光束ｗａおよび最大画角の光束ｗｂを合わせて示している。
　本実施形態のズームレンズは、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、開口絞りＳｔと、正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５とから実質的になり、変倍の際に、第１レンズ群Ｇ１は像面Ｓｉｍに対し固定され、広角端から望遠端への変倍の際に、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔は常に広がり、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔は常に狭まり、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔は望遠端において広角端よりも狭くなるように構成されている。
　このズームレンズを撮像装置に適用する際には、レンズを装着するカメラ側の構成に応じて、光学系と像面Ｓｉｍの間にカバーガラス、プリズム、および／または赤外線カットフィルタやローパスフィルタなどの各種フィルタを配置することが好ましいため、図１では、これらを想定した平行平面板状の光学部材ＰＰ１およびＰＰ２をレンズ系と像面Ｓｉｍとの間に配置した例を示している。
　このような構成とし、変倍に作用する第２レンズ群Ｇ２に対し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４とで変倍に伴う像面の位置の変動を補正しており、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４とは相対的に移動しているため、変倍時の像面湾曲の補正とともに、変倍時の球面収差の変動を良好に補正することが可能となる。
　また、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔が望遠側において広角側よりも狭くなるように移動するような構成とすることで、望遠側での第２レンズ群Ｇ２の移動範囲を広く取ることができ、第２レンズ群Ｇ２の屈折力を抑えられるため、変倍に伴う収差変動を抑えることが可能となる。
　また、第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、第１レンズ成分と、第２レンズ成分と、第３レンズ成分と、第４レンズ成分とから実質的になり、第１レンズ成分は、像側に曲率半径の絶対値が物体側の面よりも小さい凹面を向けた第２ａ負レンズＬ２ａであり、第２レンズ成分は、第２ｂｎ両凹レンズＬ２ｂｎおよび第２ｂｐ正メニスカスレンズＬ２ｂｐが物体側からこの順に接合され、全体として負の屈折力を有する接合レンズであり、第３レンズ成分は、第２ｃｎ両凹レンズＬ２ｃｎおよび第２ｃｐ正レンズＬ２ｃｐが物体側からこの順に接合された接合レンズであり、第４レンズ成分は、物体側に曲率半径の絶対値が像側の面よりも小さい凹面を向けた第２ｄ負レンズＬ２ｄである。
　第２レンズ群Ｇ２については、レンズ成分を４つよりも多くすると第２レンズ群Ｇ２の移動範囲がとりにくくなり、４つよりも少なくすると諸収差の抑制が難しくなるため、４つのレンズ成分から構成することで、第２レンズ群Ｇ２の移動範囲の確保と諸収差の抑制を両立させることができる。
　また、高倍率を達成するためには第２レンズ群Ｇ２の主点位置をより物体側にする必要があるため、第２レンズ群Ｇ２に負レンズを増やす必要がある。
　第１レンズ成分を上記のような構成とすることで、広角側の歪曲収差および非点収差の発生を抑制することが可能となる。
　第２レンズ成分の像側に負レンズを配置することで主点位置を物体側によせることが可能だが、広角側で倍率色収差が発生しやすいため、第２レンズ成分を上記のように第２ｂｎ両凹レンズＬ２ｂｎおよび第２ｂｐ正メニスカスレンズＬ２ｂｐの接合レンズとし、接合レンズ全体として負の屈折力を有するものとすることで、主点位置を物体側によせながら、倍率色収差の補正が可能となる。また、第２ｂｐ正メニスカスレンズＬ２ｂｐの像側を凹面とすることで、広角化に有利となる。
　第２レンズ成分の像側が凹面であるため、第３レンズ成分については、最も物体側に物体側が凹面のレンズを配置することで、望遠側での球面収差の発生を抑制することが可能となる。また、第２ｃｎ両凹レンズＬ２ｃｎおよび第２ｃｐ正レンズＬ２ｃｐの接合レンズとすることで、望遠側の軸上色収差の補正が可能となる。
　第４レンズ成分については、物体側が凹面のため、望遠側の球面収差の発生を抑制しつつ、広角側において第１レンズ群Ｇ１によって発生した非点収差の補正に寄与する。また、負レンズであるため、第２レンズ群Ｇ２全体の負の屈折力を強くすることに寄与する。
　本実施形態のズームレンズにおいては、変倍の際に、第５レンズ群Ｇ５は像面Ｓｉｍに対し固定され、広角端から望遠端への変倍の際に、第３レンズ群Ｇ３および第４レンズ群Ｇ４を合成してなる第３４合成レンズ群と第２レンズ群Ｇ２とはそれぞれの結像倍率が－１倍の点を同時に通ることが好ましい。このような構成とすることで、広角端から望遠端への変倍の際に第３レンズ群Ｇ３が像側に戻ることなく、変倍比を大きくとることが可能となる。
　また、広角端から望遠端への変倍の際に、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔は狭まった後に一度広がりその後また狭まることが好ましい。このような構成とすることで、中間焦点距離での像面湾曲の変動を抑えることが可能となる。
　また、第２ａ負レンズはメニスカスレンズであることが好ましい。このように第２ａ負レンズについて物体側が凸面で像側が凹面のレンズとすることで、広角側の歪曲収差および非点収差の抑制に有利になり、また望遠側の球面収差の抑制に有利となる。
　また、下記条件式（１）を満足することが好ましい。条件式（１）の上限以上とならないようにすることで、広角側の歪曲収差および非点収差を抑制することが可能となる。条件式（１）の下限以下とならないようにすることで、望遠側の球面収差を抑制することが可能となる。なお、下記条件式（１－１）を満足するものとすれば、より良好な特性とすることができる。
　　－１＜（Ｌ２ｂｐｒ＋Ｌ２ｃｎｆ）／（Ｌ２ｂｐｒ－Ｌ２ｃｎｆ）＜１　…（１）
　　－０．６＜（Ｌ２ｂｐｒ＋Ｌ２ｃｎｆ）／（Ｌ２ｂｐｒ－Ｌ２ｃｎｆ）＜０．６　…（１－１）
ただし、
　Ｌ２ｂｐｒ：第２ｂｐ正メニスカスレンズの像側の面の曲率半径
　Ｌ２ｃｎｆ：第２ｃｎ両凹レンズの物体側の面の曲率半径
とする。
　また、下記条件式（２）および（３）を満足することが好ましい。条件式（２）および（３）ともに上限以上とならないようにすることで、広角側の歪曲収差および非点収差を抑制することが可能となる。条件式（２）および（３）ともに下限以下とならないようにすることで、負の屈折力が大きくなり主点位置をより物体側にすることが可能となる。なお、下記条件式（２－１）および／または（３－１）を満足するものとすれば、より良好な特性とすることができる。
　　０．２＜ｆ２／ｆ２ａ＜０．６　…（２）
　　０．２５＜ｆ２／ｆ２ａ＜０．５５　…（２－１）
　　０．１＜ｆ２／ｆ２ｂ＜０．６　…（３）
　　０．２＜ｆ２／ｆ２ｂ＜０．５　…（３－１）
ただし、
　ｆ２：第２レンズ群のｄ線における焦点距離
　ｆ２ａ：第１レンズ成分のｄ線における焦点距離
　ｆ２ｂ：第２レンズ成分のｄ線における焦点距離
とする。
　また、下記条件式（４）を満足することが好ましい。条件式（４）を満足することで、第２ｃｎ両凹レンズＬ２ｃｎおよび第２ｃｐ正レンズＬ２ｃｐの接合面において、望遠側の球面収差を適正に補正することが可能となる。なお、下記条件式（４－１）を満足するものとすれば、より良好な特性とすることができる。
　　－０．３＜ｆ２×（ｆ２ｃｐ＿ｎｄ－ｆ２ｃｎ＿ｎｄ）×（１／Ｌ２ｃｎｐ）＜－０．１　…（４）
　　－０．２＜ｆ２×（ｆ２ｃｐ＿ｎｄ－ｆ２ｃｎ＿ｎｄ）×（１／Ｌ２ｃｎｐ）＜－０．１２　…（４－１）
ただし、
　ｆ２：第２レンズ群のｄ線における焦点距離
　ｆ２ｃｐ＿ｎｄ：第２ｃｐ正レンズのｄ線における屈折率
　ｆ２ｃｎ＿ｎｄ：第２ｃｎ両凹レンズのｄ線における屈折率
　Ｌ２ｃｎｐ：第２ｃｎ両凹レンズおよび第２ｃｐ正レンズの接合面の曲率半径
とする。
　また、第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、合焦の際に像面Ｓｉｍに対し固定されている負の屈折力を有する第１ａレンズ群Ｇ１ａと、合焦の際に光軸に沿って移動する正の屈折力を有する第１ｂレンズ群Ｇ１ｂと、合焦の際に像面Ｓｉｍに対し固定されている正の屈折力を有する第１ｃレンズ群Ｇ１ｃとから実質的になり、第１ｃレンズ群Ｇ１ｃは、物体側から順に、正レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズおよび正レンズが物体側からこの順に接合された接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとの４枚のレンズを最も像側に有することが好ましい。
　第１レンズ群Ｇ１について、上記のような第１ａレンズ群Ｇ１ａと、第１ｂレンズ群Ｇ１ｂと、第１ｃレンズ群Ｇ１ｃとから構成することで、小型化および／またはフォーカシングによる球面収差、軸上色収差、および画角の変動の低減に寄与する。
　また、第１ｃレンズ群Ｇ１ｃについて上記のような構成とし、望遠側のマージナル光束の球面収差を適正に補正することで、高倍率でありながらＦ値を小さくすることが可能となる。具体的には、望遠側のマージナル光束が上記４枚のレンズのうち最も物体側の正レンズによって収束光となり、その隣の負メニスカスレンズに入射するため、球面収差の補正が過剰にならず、また、正メニスカスレンズに対しても収束光が入射するため、球面収差の補正が過剰にならないため、球面収差を適正に補正することができる。
　第１レンズ群Ｇ１について、第１ａレンズ群Ｇ１ａと、第１ｂレンズ群Ｇ１ｂと、第１ｃレンズ群Ｇ１ｃとから構成した場合、下記条件式（５）および（６）を満足することが好ましい。第１ｃレンズ群Ｇ１ｃに含まれる正レンズのアッベ数および部分分散比について、条件式（５）および（６）を満足することで、望遠側の軸上色収差および２次スペクトルを同時に良好に補正可能となる。なお、下記条件式（５－１）および／または（６－１）を満足するものとすれば、より良好な特性とすることができる。
　　７５＜ｆ１ｃ＿νｄ＿ａｖｅ＜９６　…（５）
　　８０＜ｆ１ｃ＿νｄ＿ａｖｅ＜９６　…（５－１）
　　０．５＜ｆ１ｃ＿θｇＦ＿ａｖｅ＜０．６　…（６）
　　０．５２＜ｆ１ｃ＿θｇＦ＿ａｖｅ＜０．５６　…（６－１）
ただし、
　ｆ１ｃ＿νｄ＿ａｖｅ：第１ｃレンズ群に含まれる正レンズのｄ線に対するアッベ数の平均値
　ｆ１ｃ＿θｇＦ＿ａｖｅ：第１ｃレンズ群に含まれる正レンズの部分分散比の平均値
とする。
　また、第１レンズ群Ｇ１について、第１ａレンズ群Ｇ１ａと、第１ｂレンズ群Ｇ１ｂと、第１ｃレンズ群Ｇ１ｃとから構成した場合、下記条件式（７）を満足することが好ましい。条件式（７）の上限以上とならないようにすることで、球面収差を良好に補正可能となる。条件式（７）の下限以下とならないようにすることで、第１レンズ群Ｇ１のバックフォーカスを長くすることが可能となり、高倍率のレンズにおいても第２レンズ群Ｇ２のパワーを抑えることが可能となるため、第２レンズ群Ｇ２による諸収差の発生を抑えることが可能となる。なお、下記条件式（７－１）を満足するものとすれば、より良好な特性とすることができる。
　　０．８＜ｆ１／ｆ１ｃ＜１．２　…（７）
　　０．９＜ｆ１／ｆ１ｃ＜１．１　…（７－１）
ただし、
　ｆ１：第１レンズ群のｄ線における焦点距離
　ｆ１ｃ：第１ｃレンズ群のｄ線における焦点距離
とする。
　また、第１レンズ群Ｇ１について、第１ａレンズ群Ｇ１ａと、第１ｂレンズ群Ｇ１ｂと、第１ｃレンズ群Ｇ１ｃとから構成した場合、第１ｂレンズ群Ｇ１ｂおよび第１ｃレンズ群Ｇ１ｃに含まれる正レンズの枚数が多いほど球面収差の補正が容易となるが、フォーカス時のストロークの確保が難しくなるため、第１ｂレンズ群Ｇ１ｂおよび第１ｃレンズ群Ｇ１ｃに含まれる正レンズの枚数は計５枚であることが好ましい。このような構成とすることで、球面収差の補正とフォーカス時のストロークの確保を両立させることができる。
　第１ｂレンズ群Ｇ１ｂおよび第１ｃレンズ群Ｇ１ｃに含まれる正レンズの枚数を計５枚とした場合、第１ｂレンズ群Ｇ１ｂは、物体側から順に、負メニスカスレンズおよび両凸レンズが物体側からこの順に接合された接合レンズと、両凸レンズとから実質的になり、第１ｃレンズ群Ｇ１ｃは、物体側から順に、両凸レンズと、負メニスカスレンズおよび正メニスカスレンズが物体側からこの順に接合された接合レンズと、正メニスカスレンズとから実質的になるものとしてもよい。
　このような構成とすることで、第１ｂレンズ群Ｇ１ｂのパワーを大きくすることが可能となり、第１ｃレンズ群Ｇ１ｃに入射するマージナル光線の高さを下げることが可能となるため、Ｆ値を小さくした場合においても小型化に有利となる。
　また、第１ｂレンズ群Ｇ１ｂおよび第１ｃレンズ群Ｇ１ｃに含まれる正レンズの枚数を計５枚とした場合、第１ｂレンズ群Ｇ１ｂは、負メニスカスレンズおよび両凸レンズが物体側からこの順に接合された接合レンズから実質的になり、第１ｃレンズ群Ｇ１ｃは、物体側から順に、物体側に凸面を向けた正レンズと、正メニスカスレンズと、負メニスカスレンズおよび正メニスカスレンズが物体側からこの順に接合された接合レンズと、正メニスカスレンズとから実質的になるものとしてもよい。
　このような構成とすることで、第１ｃレンズ群Ｇ１ｃのパワーを大きくすることが可能となり、第１ｂレンズ群Ｇ１ｂのパワーを小さくすることが可能となるため、フォーカス変動時の諸収差、特に球面収差の変動を抑制することが可能となる。
　また、第１レンズ群Ｇ１について、第１ａレンズ群Ｇ１ａと、第１ｂレンズ群Ｇ１ｂと、第１ｃレンズ群Ｇ１ｃとから構成した場合、第１ａレンズ群Ｇ１ａは、物体側から順に、負メニスカスレンズと、両凹レンズと、正レンズとから実質的になることが好ましい。このような構成とすることで、広角側における歪曲収差および望遠側における球面収差を良好に補正することが可能となる。
　また、第１レンズ群Ｇ１について、第１ａレンズ群Ｇ１ａと、第１ｂレンズ群Ｇ１ｂと、第１ｃレンズ群Ｇ１ｃとから構成した場合、第１ａレンズ群Ｇ１ａは、物体側から順に、第１負レンズと、第２負レンズと、正レンズとから実質的になり、下記条件式（８）を満足することが好ましい。第１ａレンズ群Ｇ１ａを上記のような構成とすることで、第１ｂレンズ群Ｇ１ｂに入射する周辺画角の主光線の角度を低減でき、第１ｂレンズ群Ｇ１ｂ以降の非点収差の発生を低減することが可能となる。また、条件式（８）を満足することで、変倍の際の像面湾曲の変動を低減可能となり、さらに、望遠側の球面収差を適切な範囲に収めることが可能となる。なお、下記条件式（８－１）を満足するものとすれば、より良好な特性とすることができる。
　　－０．８＜（Ｌ１ａｒ＋Ｌ１ｂｆ）／（Ｌ１ａｒ－Ｌ１ｂｆ）＜－０．０４　…（８）
　　－０．５＜（Ｌ１ａｒ＋Ｌ１ｂｆ）／（Ｌ１ａｒ－Ｌ１ｂｆ）＜－０．０４　…（８－１）
ただし、
　Ｌ１ａｒ：第１負レンズの像側の面の曲率半径
　Ｌ１ｂｆ：第２負レンズの物体側の面の曲率半径
とする。
　第１ａレンズ群Ｇ１ａについて、物体側から順に、第１負レンズと、第２負レンズと、正レンズとから実質的になるものとした場合、下記条件式（９）を満足することが好ましい。条件式（９）の上限以上とならないようにすることで、望遠側の球面収差を低減可能となる。条件式（９）の下限以下とならないようにすることで、第１負レンズと第２負レンズとの間に形成される空気レンズに十分な負のパワーを与えることが可能となるため、望遠側の球面収差を低減可能となる。なお、下記条件式（９－１）を満足するものとすれば、より良好な特性とすることができる。
　　０．０４＜ｄ２／ｔｔ１＜０．１５　…（９）
　　０．０６＜ｄ２／ｔｔ１＜０．１２　…（９－１）
ただし、
　ｄ２：第１負レンズと第２負レンズとの間隔
　ｔｔ１：第１レンズ群の光軸上の長さ
とする。
　図１に示す例では、レンズ系と像面Ｓｉｍとの間に光学部材ＰＰ１，ＰＰ２を配置した例を示したが、ローパスフィルタや特定の波長域をカットするような各種フィルタ等をレンズ系と像面Ｓｉｍとの間に配置する代わりに、各レンズの間にこれらの各種フィルタを配置してもよく、あるいは、いずれかのレンズのレンズ面に、各種フィルタと同様の作用を有するコートを施してもよい。
　次に、本発明のズームレンズの数値実施例について説明する。
　まず、実施例１のズームレンズについて説明する。実施例１のズームレンズのレンズ構成を示す断面図を図１に示す。なお、図１および後述の実施例２～１０に対応した図２～１０においては、左側が物体側、右側が像側であり、図示されている開口絞りＳｔは必ずしも大きさや形状を表すものではなく、光軸Ｚ上の位置を示すものである。また、図１では、広角端から望遠端への変倍の際の各レンズ群の移動軌跡を示す矢印、結像倍率が－１倍の点（図中においてβ＝－１と示す水平の点線）、軸上光束ｗａおよび最大画角の光束ｗｂを合わせて示している。
　実施例１のズームレンズは、物体側から順に、レンズＬ１ａ～レンズＬ１ｊの１０枚のレンズからなり全体として正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１、レンズＬ２ａ～レンズＬ２ｄの６枚のレンズからなり全体として負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２、レンズＬ３ａ～レンズＬ３ｃの３枚のレンズからなり全体として正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３、レンズＬ４ａ～レンズＬ４ｃの３枚のレンズからなり全体として正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４、およびレンズＬ５ａ～レンズＬ５ｏの１５枚のレンズからなり全体として正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５から構成されている。
　第１レンズ群Ｇ１は、レンズＬ１ａ～レンズＬ１ｃの３枚のレンズからなる第１ａレンズ群Ｇ１ａ、レンズＬ１ｄ～レンズＬ１ｆの３枚のレンズからなる第１ｂレンズ群Ｇ１ｂ、およびレンズＬ１ｇ～レンズＬ１ｊの４枚のレンズからなる第１ｃレンズ群Ｇ１ｃから構成されている。
　実施例１のズームレンズの基本レンズデータを表１に、諸元に関するデータを表２に、変倍の際に間隔が変化する面間隔に関するデータを表３に、非球面係数に関するデータを表４に示す。以下では、表中の記号の意味について、実施例１のものを例にとり説明するが、実施例２～１０についても基本的に同様である。
　表１のレンズデータにおいて、面番号の欄には最も物体側の構成要素の面を１番目として像側に向かうに従い順次増加する面番号を示し、曲率半径の欄には各面の曲率半径を示し、面間隔の欄には各面とその次の面との光軸Ｚ上の間隔を示す。また、ｎｄの欄には各光学要素のｄ線（波長５８７．６ｎｍ）における屈折率を示し、νｄの欄には各光学要素のｄ線（波長５８７．６ｎｍ）におけるアッベ数を示し、θｇＦの欄には各光学要素の部分分散比を示す。
　なお、部分分散比θｇＦは下記式で表される。
　　θｇＦ＝（ｎｇ－ｎＦ）／（ｎＦ－ｎＣ）
ただし、
　ｎｇ：ｇ線における屈折率
　ｎＦ：Ｆ線における屈折率
　ｎＣ：Ｃ線における屈折率
とする。
　ここで、曲率半径の符号は、面形状が物体側に凸の場合を正、像側に凸の場合を負としている。基本レンズデータには、開口絞りＳｔ、光学部材ＰＰ１，ＰＰ２も含めて示している。開口絞りＳｔに相当する面の面番号の欄には面番号とともに（絞り）という語句を記載している。また、表１のレンズデータにおいて、変倍の際に間隔が変化する面間隔の欄にはそれぞれＤＤ[面番号]と記載している。このＤＤ[面番号]に対応する数値は表３に示している。
　表２の諸元に関するデータに、ズーム倍率、焦点距離ｆ´、Ｆ値ＦＮｏ．、および全画角２ωの値を示す。
　基本レンズデータ、諸元に関するデータ、および変化する面間隔に関するデータにおいて、角度の単位としては度を用い、長さの単位としてはｍｍを用いているが、光学系は比例拡大又は比例縮小しても使用可能なため他の適当な単位を用いることもできる。
　表１のレンズデータでは、非球面の面番号に＊印を付しており、非球面の曲率半径として近軸の曲率半径の数値を示している。表４の非球面係数に関するデータには、非球面の面番号と、これら非球面に関する非球面係数を示す。非球面係数の数値の「Ｅ±ｎ」（ｎ：整数）は「×１０±ｎ」を意味する。非球面係数は、下記式で表される非球面式における各係数ＫＡ、Ａｍ（ｍ＝３…１６）の値である。
　　Ｚｄ＝Ｃ・ｈ２／｛１＋（１－ＫＡ・Ｃ２・ｈ２）１/２｝＋ΣＡｍ・ｈｍ
ただし、
　Ｚｄ：非球面深さ（高さｈの非球面上の点から、非球面頂点が接する光軸に垂直な平面に下ろした垂線の長さ）
　ｈ：高さ（光軸からの距離）
　Ｃ：近軸曲率半径の逆数
　ＫＡ、Ａｍ：非球面係数（ｍ＝３…１６）
とする。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
  
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
  
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
　実施例１のズームレンズの各収差図を図１１に示す。なお、図１１中の上段左側から順に広角端での球面収差、非点収差、歪曲収差、および倍率色収差を示し、図１１中の中段左側から順に中間位置での球面収差、非点収差、歪曲収差、および倍率色収差を示し、図１１中の下段左側から順に望遠端での球面収差、非点収差、歪曲収差、および倍率色収差を示す。これらの収差図は、物体距離を無限遠としたときの状態を示す。球面収差、非点収差、および歪曲収差を表す各収差図には、ｄ線（波長５８７．６ｎｍ）を基準波長とした収差を示す。球面収差図にはｄ線（波長５８７．６ｎｍ）、Ｃ線(波長６５６．３ｎｍ)、Ｆ線(波長４８６．１ｎｍ)、およびｇ線(波長４３５．８ｎｍ)についての収差をそれぞれ実線、長破線、短破線、および灰色の実線で示す。非点収差図にはサジタル方向およびタンジェンシャル方向の収差をそれぞれ実線および短破線で示す。倍率色収差図にはＣ線(波長６５６．３ｎｍ)、Ｆ線(波長４８６．１ｎｍ) 、およびｇ線(波長４３５．８ｎｍ)についての収差をそれぞれ長破線、短破線、および灰色の実線で示す。なお、球面収差図のＦＮｏ．はＦ値、その他の収差図のωは半画角を意味する。
　次に、実施例２のズームレンズについて説明する。実施例２のズームレンズのレンズ構成を示す断面図を図２に示す。実施例２のズームレンズは、実施例１のズームレンズと同じレンズ枚数構成である。また、実施例２のズームレンズの基本レンズデータを表５に、諸元に関するデータを表６に、変化する面間隔に関するデータを表７に、非球面係数に関するデータを表８に、各収差図を図１２に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
  
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
  
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
　次に、実施例３のズームレンズについて説明する。実施例３のズームレンズのレンズ構成を示す断面図を図３に示す。実施例３のズームレンズは、実施例１のズームレンズと同じレンズ枚数構成である。また、実施例３のズームレンズの基本レンズデータを表９に、諸元に関するデータを表１０に、変化する面間隔に関するデータを表１１に、非球面係数に関するデータを表１２に、各収差図を図１３に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000009
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000010
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000011
  
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000012
  
　次に、実施例４のズームレンズについて説明する。実施例４のズームレンズのレンズ構成を示す断面図を図４に示す。
　実施例４のズームレンズは、実施例１のズームレンズと比較して第１レンズ群Ｇ１のレンズ枚数構成のみが異なる。第１レンズ群Ｇ１は、レンズＬ１ａ～レンズＬ１ｃの３枚のレンズからなる第１ａレンズ群Ｇ１ａ、レンズＬ１ｄおよびレンズＬ１ｅの２枚のレンズからなる第１ｂレンズ群Ｇ１ｂ、およびレンズＬ１ｆ～レンズＬ１ｊの５枚のレンズからなる第１ｃレンズ群Ｇ１ｃから構成されている。
　また、実施例４のズームレンズの基本レンズデータを表１３に、諸元に関するデータを表１４に、変化する面間隔に関するデータを表１５に、非球面係数に関するデータを表１６に、各収差図を図１４に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000013
  
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000014
  
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000015
  
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000016
  
　次に、実施例５のズームレンズについて説明する。実施例５のズームレンズのレンズ構成を示す断面図を図５に示す。実施例５のズームレンズは、実施例４のズームレンズと同じレンズ枚数構成である。また、実施例５のズームレンズの基本レンズデータを表１７に、諸元に関するデータを表１８に、変化する面間隔に関するデータを表１９に、非球面係数に関するデータを表２０に、各収差図を図１５に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000017
  
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000018
  
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000019
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000020
  
　次に、実施例６のズームレンズについて説明する。実施例６のズームレンズのレンズ構成を示す断面図を図６に示す。実施例６のズームレンズは、実施例４のズームレンズと同じレンズ枚数構成である。また、実施例６のズームレンズの基本レンズデータを表２１に、諸元に関するデータを表２２に、変化する面間隔に関するデータを表２３に、非球面係数に関するデータを表２４に、各収差図を図１６に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000021
  
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000022
  
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000023
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000024
　次に、実施例７のズームレンズについて説明する。実施例７のズームレンズのレンズ構成を示す断面図を図７に示す。実施例７のズームレンズは、実施例４のズームレンズと同じレンズ枚数構成である。また、実施例７のズームレンズの基本レンズデータを表２５に、諸元に関するデータを表２６に、変化する面間隔に関するデータを表２７に、非球面係数に関するデータを表２８に、各収差図を図１７に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000025
  
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000026
  
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000027
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000028
　次に、実施例８のズームレンズについて説明する。実施例８のズームレンズのレンズ構成を示す断面図を図８に示す。実施例８のズームレンズは、実施例４のズームレンズと同じレンズ枚数構成である。また、実施例８のズームレンズの基本レンズデータを表２９に、諸元に関するデータを表３０に、変化する面間隔に関するデータを表３１に、非球面係数に関するデータを表３２に、各収差図を図１８に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000029
  
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000030
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000031
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000032
　次に、実施例９のズームレンズについて説明する。実施例９のズームレンズのレンズ構成を示す断面図を図９に示す。実施例９のズームレンズは、実施例４のズームレンズと同じレンズ枚数構成である。また、実施例９のズームレンズの基本レンズデータを表３３に、諸元に関するデータを表３４に、変化する面間隔に関するデータを表３５に、非球面係数に関するデータを表３６に、各収差図を図１９に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000033
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000034
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000035
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000036
  
　次に、実施例１０のズームレンズについて説明する。実施例１０のズームレンズのレンズ構成を示す断面図を図１０に示す。実施例１０のズームレンズは、実施例４のズームレンズと同じレンズ枚数構成である。また、実施例１０のズームレンズの基本レンズデータを表３７に、諸元に関するデータを表３８に、変化する面間隔に関するデータを表３９に、非球面係数に関するデータを表４０に、各収差図を図２０に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000037
  
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000038
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000039
  
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000040
  
　実施例１～１０のズームレンズの条件式（１）～（９）に対応する値を表４１に示す。なお、全実施例ともｄ線を基準波長としており、下記の表４１に示す値はこの基準波長におけるものである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000041
  
　以上のデータから、実施例１～１０のズームレンズは全て、条件式（１）～（９）を満たしており、１５倍以上の高倍率でかつ望遠端でのＦ値が５以下と小さく、諸収差が良好に補正された高性能なズームレンズであることが分かる。
　次に、本発明の実施形態にかかる撮像装置について説明する。図２１に、本発明の実施形態の撮像装置の一例として、本発明の実施形態のズームレンズを用いた撮像装置の概略構成図を示す。なお、図２１では各レンズ群を概略的に示している。この撮像装置としては、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の固体撮像素子を備えたビデオカメラや電子スチルカメラ等を挙げることができる。
　図２１に示す撮像装置１０は、ズームレンズ１と、ズームレンズ１の像側に配置されたローパスフィルタ等の機能を有するフィルタ６と、フィルタ６の像側に配置された撮像素子７と、信号処理回路８とを備えている。撮像素子７はズームレンズ１により形成される光学像を電気信号に変換するものであり、例えば、撮像素子７としては、ＣＣＤやＣＭＯＳ等を用いることができる。撮像素子７は、その撮像面がズームレンズ１の像面に一致するように配置される。
　ズームレンズ１により撮像された像は撮像素子７の撮像面上に結像し、その像に関する撮像素子７からの出力信号が信号処理回路８にて演算処理され、表示装置９に像が表示される。
　本実施形態の撮像装置１０は、本発明のズームレンズ１を備えたものであるから、高倍率でかつ高画質の画像を取得することができる。
　以上、実施形態および実施例を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施形態および実施例に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、各レンズの曲率半径、面間隔、屈折率、および／またはアッベ数等の値は、上記各数値実施例で示した値に限定されず、他の値をとり得るものである。
　　１　　ズームレンズ
　　６　　フィルタ
　　７　　撮像素子
　　８　　信号処理回路
　　９　　表示装置
　　１０　　撮像装置
　　Ｇ１　　第１レンズ群
　　Ｇ１ａ　　第１ａレンズ群
　　Ｇ１ｂ　　第１ｂレンズ群
　　Ｇ１ｃ　　第１ｃレンズ群
　　Ｇ２　　第２レンズ群
　　Ｇ３　　第３レンズ群
　　Ｇ４　　第４レンズ群
　　Ｇ５　　第５レンズ群
　　ＰＰ１，ＰＰ２　　光学部材
　　Ｌ１ａ～Ｌ５ｏ　　レンズ
　　Ｓｉｍ　　像面
　　Ｓｔ　　開口絞り
　　ｗａ　　軸上光束
　　ｗｂ　　最大画角の光束
　　Ｚ　　光軸

Claims (20)

  1. 　物体側から順に、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、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、正の屈折力を有する第５レンズ群とから実質的になり、
    　変倍の際に、前記第１レンズ群は像面に対し固定され、
    　広角端から望遠端への変倍の際に、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔は常に広がり、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔は常に狭まり、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔は望遠端において広角端よりも狭くなり、
    　前記第２レンズ群は、物体側から順に、第１レンズ成分と、第２レンズ成分と、第３レンズ成分と、第４レンズ成分とから実質的になり、
    　前記第１レンズ成分は、像側に曲率半径の絶対値が物体側の面よりも小さい凹面を向けた第２ａ負レンズであり、
    　前記第２レンズ成分は、第２ｂｎ両凹レンズおよび第２ｂｐ正メニスカスレンズが物体側からこの順に接合され、全体として負の屈折力を有する接合レンズであり、
    　前記第３レンズ成分は、第２ｃｎ両凹レンズおよび第２ｃｐ正レンズが物体側からこの順に接合された接合レンズであり、
    　前記第４レンズ成分は、物体側に曲率半径の絶対値が像側の面よりも小さい凹面を向けた第２ｄ負レンズである
    　ことを特徴とするズームレンズ。
  2. 　変倍の際に、前記第５レンズ群は像面に対し固定され、
    　広角端から望遠端への変倍の際に、前記第３レンズ群および前記第４レンズ群を合成してなる第３４合成レンズ群と前記第２レンズ群とはそれぞれの結像倍率が－１倍の点を同時に通る
    　請求項１記載のズームレンズ。
  3. 　広角端から望遠端への変倍の際に、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔は狭まった後に一度広がりその後また狭まる
    　請求項１または２記載のズームレンズ。
  4. 　前記第２ａ負レンズはメニスカスレンズである
    　請求項１から３のいずれか１項記載のズームレンズ。
  5. 　下記条件式（１）を満足する
    　請求項１から４のいずれか１項記載のズームレンズ。
    　　－１＜（Ｌ２ｂｐｒ＋Ｌ２ｃｎｆ）／（Ｌ２ｂｐｒ－Ｌ２ｃｎｆ）＜１　…（１）
    ただし、
    　Ｌ２ｂｐｒ：前記第２ｂｐ正メニスカスレンズの像側の面の曲率半径
    　Ｌ２ｃｎｆ：前記第２ｃｎ両凹レンズの物体側の面の曲率半径
    とする。
  6. 　下記条件式（２）および（３）を満足する
    　請求項１から５のいずれか１項記載のズームレンズ。
    　　０．２＜ｆ２／ｆ２ａ＜０．６　…（２）
    　　０．１＜ｆ２／ｆ２ｂ＜０．６　…（３）
    ただし、
    　ｆ２：前記第２レンズ群のｄ線における焦点距離
    　ｆ２ａ：前記第１レンズ成分のｄ線における焦点距離
    　ｆ２ｂ：前記第２レンズ成分のｄ線における焦点距離
    とする。
  7. 　下記条件式（４）を満足する
    　請求項１から６のいずれか１項記載のズームレンズ。
    　　－０．３＜ｆ２×（ｆ２ｃｐ＿ｎｄ－ｆ２ｃｎ＿ｎｄ）×（１／Ｌ２ｃｎｐ）＜－０．１　…（４）
    ただし、
    　ｆ２：前記第２レンズ群のｄ線における焦点距離
    　ｆ２ｃｐ＿ｎｄ：前記第２ｃｐ正レンズのｄ線における屈折率
    　ｆ２ｃｎ＿ｎｄ：前記第２ｃｎ両凹レンズのｄ線における屈折率
    　Ｌ２ｃｎｐ：前記第２ｃｎ両凹レンズおよび前記第２ｃｐ正レンズの接合面の曲率半径とする。
  8. 　前記第１レンズ群は、物体側から順に、合焦の際に像面に対し固定されている負の屈折力を有する第１ａレンズ群と、合焦の際に光軸に沿って移動する正の屈折力を有する第１ｂレンズ群と、合焦の際に像面に対し固定されている正の屈折力を有する第１ｃレンズ群とから実質的になり、
    　該第１ｃレンズ群は、物体側から順に、正レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズおよび正レンズが物体側からこの順に接合された接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとの４枚のレンズを最も像側に有する
    　請求項１から７のいずれか１項記載のズームレンズ。
  9. 　下記条件式（５）および（６）を満足する
    　請求項８記載のズームレンズ。
    　　７５＜ｆ１ｃ＿νｄ＿ａｖｅ＜９６　…（５）
    　　０．５＜ｆ１ｃ＿θｇＦ＿ａｖｅ＜０．６　…（６）
    ただし、
    　ｆ１ｃ＿νｄ＿ａｖｅ：前記第１ｃレンズ群に含まれる正レンズのｄ線に対するアッベ数の平均値
    　ｆ１ｃ＿θｇＦ＿ａｖｅ：前記第１ｃレンズ群に含まれる正レンズの部分分散比の平均値
    とする。
  10. 　下記条件式（７）を満足する
    　請求項８または９記載のズームレンズ。
    　　０．８＜ｆ１／ｆ１ｃ＜１．２　…（７）
    ただし、
    　ｆ１：前記第１レンズ群のｄ線における焦点距離
    　ｆ１ｃ：前記第１ｃレンズ群のｄ線における焦点距離
    とする。
  11. 　前記第１ｂレンズ群および前記第１ｃレンズ群に含まれる正レンズの枚数は計５枚である
    　請求項８から１０のいずれか１項記載のズームレンズ。
  12. 　前記第１ｂレンズ群は、物体側から順に、負メニスカスレンズおよび両凸レンズが物体側からこの順に接合された接合レンズと、両凸レンズとから実質的になり、
    　前記第１ｃレンズ群は、物体側から順に、両凸レンズと、負メニスカスレンズおよび正メニスカスレンズが物体側からこの順に接合された接合レンズと、正メニスカスレンズとから実質的になる
    　請求項１１記載のズームレンズ。
  13. 　前記第１ｂレンズ群は、負メニスカスレンズおよび両凸レンズが物体側からこの順に接合された接合レンズから実質的になり、
    　前記第１ｃレンズ群は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた正レンズと、正メニスカスレンズと、負メニスカスレンズおよび正メニスカスレンズが物体側からこの順に接合された接合レンズと、正メニスカスレンズとから実質的になる
    　請求項１１記載のズームレンズ。
  14. 　前記第１ａレンズ群は、物体側から順に、負メニスカスレンズと、両凹レンズと、正レンズとから実質的になる
    　請求項８から１３のいずれか１項記載のズームレンズ。
  15. 　下記条件式（１－１）を満足する
    　請求項５記載のズームレンズ。
    　　－０．６＜（Ｌ２ｂｐｒ＋Ｌ２ｃｎｆ）／（Ｌ２ｂｐｒ－Ｌ２ｃｎｆ）＜０．６　…（１－１）
  16. 　下記条件式（２－１）および／または（３－１）を満足する
    　請求項６記載のズームレンズ。
    　　０．２５＜ｆ２／ｆ２ａ＜０．５５　…（２－１）
    　　０．２＜ｆ２／ｆ２ｂ＜０．５　…（３－１）
  17. 　下記条件式（４－１）を満足する
    　請求項７記載のズームレンズ。
    　　－０．２＜ｆ２×（ｆ２ｃｐ＿ｎｄ－ｆ２ｃｎ＿ｎｄ）×（１／Ｌ２ｃｎｐ）＜－０．１２　…（４－１）
  18. 　下記条件式（５－１）および／または（６－１）を満足する
    　請求項９記載のズームレンズ。
    　　８０＜ｆ１ｃ＿νｄ＿ａｖｅ＜９６　…（５－１）
    　　０．５２＜ｆ１ｃ＿θｇＦ＿ａｖｅ＜０．５６　…（６－１）
  19. 　下記条件式（７－１）を満足する
    　請求項１０記載のズームレンズ。
    　　０．９＜ｆ１／ｆ１ｃ＜１．１　…（７－１）
  20. 　請求項１から１９のいずれか１項記載のズームレンズを備えた撮像装置。
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