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1. (WO2018225842) ZOOM LENS AND IMAGING DEVICE
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明 細 書

発明の名称 ズームレンズ及び撮像装置

技術分野

0001  

背景技術

0002   0003   0004   0005   0006   0007   0008   0009   0010  

先行技術文献

特許文献

0011  

発明の概要

0012   0013   0014   0015  

図面の簡単な説明

0016  

発明を実施するための形態

0017   0018   0019   0020   0021   0022   0023   0024   0025   0026   0027   0028   0029   0030   0031   0032   0033   0034   0035   0036   0037   0038   0039   0040   0041   0042   0043   0044   0045   0046   0047   0048   0049   0050   0051   0052   0053   0054   0055   0056   0057   0058   0059   0060   0061   0062   0063   0064   0065   0066   0067   0068   0069   0070   0071   0072   0073   0074   0075   0076   0077   0078   0079   0080   0081   0082   0083   0084   0085   0086   0087   0088   0089   0090   0091   0092   0093   0094   0095   0096   0097   0098   0099   0100   0101   0102   0103   0104   0105   0106   0107   0108   0109   0110   0111   0112   0113   0114   0115   0116   0117   0118   0119   0120   0121   0122   0123   0124   0125   0126   0127   0128   0129   0130   0131   0132   0133   0134   0135   0136   0137   0138   0139   0140   0141   0142   0143   0144   0145  

請求の範囲

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15   16   17   18   19  

図面

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15   16   17  

明 細 書

発明の名称 : ズームレンズ及び撮像装置

技術分野

[0001]
 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。

背景技術

[0002]
 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。
[0003]
 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。
[0004]
 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)。
[0005]
 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。
[0006]
 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。
[0007]
 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。
[0008]
 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。
[0009]
 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。
[0010]
 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。

先行技術文献

特許文献

[0011]
特許文献1 : 特開2016-102977号公報
特許文献2 : 特開2014-203079号公報
特許文献3 : 特開2012-163748号公報
特許文献4 : 特開2012-141646号公報
特許文献5 : 特開2012-002901号公報
特許文献6 : 特開2009-037105号公報

発明の概要

[0012]
 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。
[0013]
 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。
[0014]
 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。
 ν ave>85  …  (1)
ここで、値ν ave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。
[0015]
 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。

図面の簡単な説明

[0016]
[図1] 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2] 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3] 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4] 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5] 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6] 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7] 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8] 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9] 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10] 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11] 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12] 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13] 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14] 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15] 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16] 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17] 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。

発明を実施するための形態

[0017]
 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。
[0018]
 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。
[0019]
 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。
[0020]
 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。
[0021]
 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。
[0022]
 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。
[0023]
 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。
[0024]
 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。
[0025]
 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。
[0026]
 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。
[0027]
 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。
[0028]
 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。
[0029]
 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。
[0030]
 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。
[0031]
 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。
[0032]
 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。
[0033]
 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。
[0034]
 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。
[0035]
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。
[0036]
 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。
[0037]
 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。
[0038]
 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。
 ν ave>85  …  (1)
ここで、値ν ave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。
[0039]
 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。
[0040]
 また、ズームレンズ10は、以下の条件式(2)を満たす。
 1.0×10 <|(β2t/β2w)/(β3t/β3w)|<1.0×10 5  …  (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。
[0041]
 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。
[0042]
 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)
[0043]
 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。
[0044]
 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)
[0045]
 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。
[0046]
 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。
[0047]
 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。
[0048]
 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。
[0049]
 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。
[0050]
 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。
[0051]
 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。
[0052]
 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。
[0053]
 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。
[0054]
 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。
[0055]
 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。
[0056]
 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。
[0057]
 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。
[0058]
 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。
[0059]
 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。
[0060]
 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。
[0061]
 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。
[0062]
 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。
[0063]
 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。
[0064]
 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。
[0065]
 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。
[0066]
 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。
[0067]
 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。
[0068]
 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。
[0069]
〔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
[0070]
 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。
[数1]


ここで、
Ai:i次の非球面係数
R :曲率半径
K :円錐定数
[0071]
〔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
[0072]
 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
[0073]
 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
[0074]
 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
[0075]
 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。
[0076]
 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。
[0077]
 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。
[0078]
 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)。
[0079]
 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)。
[0080]
〔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
[0081]
 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
[0082]
 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
[0083]
 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
[0084]
 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。
[0085]
 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。
[0086]
 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。
[0087]
 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。
[0088]
 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。
[0089]
〔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
[0090]
 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
[0091]
 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
[0092]
 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
[0093]
 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。
[0094]
 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。
[0095]
 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。
[0096]
 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。
[0097]
 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。
[0098]
〔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
[0099]
 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
[0100]
 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
[0101]
 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
[0102]
 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。
[0103]
 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。
[0104]
 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。
[0105]
 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。
[0106]
 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。
[0107]
〔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
[0108]
 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
[0109]
 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
[0110]
 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
[0111]
 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。
[0112]
 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。
[0113]
 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。
[0114]
 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。
[0115]
 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。
[0116]
〔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
[0117]
 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
[0118]
 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
[0119]
 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
[0120]
 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。
[0121]
 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。
[0122]
 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。
[0123]
 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。
[0124]
 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。
[0125]
〔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
[0126]
 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
[0127]
 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
[0128]
 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
[0129]
 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。
[0130]
 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。
[0131]
 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。
[0132]
 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。
[0133]
 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。
[0134]
〔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
[0135]
 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
[0136]
 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
[0137]
 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
[0138]
 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。
[0139]
 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。
[0140]
 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。
[0141]
 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。
[0142]
 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。
[0143]
 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〕


[0144]
 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。
[0145]
 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。

請求の範囲

[請求項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。
 ν ave>85  …  (1)
ここで、
 ν ave:前記第1レンズ群内の正レンズのアッベ数の平均値
[請求項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。
 1.0×10 <|(β2t/β2w)/(β3t/β3w)|<1.0×10   …  (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
[請求項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
[請求項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
[請求項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
[請求項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
[請求項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
[請求項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
[請求項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
[請求項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
[請求項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
[請求項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。
[請求項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。
[請求項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。
[請求項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。
[請求項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
[請求項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。
[請求項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。
[請求項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。

図面

[ 図 1]

[ 図 2]

[ 図 3]

[ 図 4]

[ 図 5]

[ 図 6]

[ 図 7]

[ 図 8]

[ 図 9]

[ 図 10]

[ 図 11]

[ 図 12]

[ 図 13]

[ 図 14]

[ 図 15]

[ 図 16]

[ 図 17]