JP6128387B2

JP6128387B2 - ズームレンズおよび撮像装置

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Publication number: JP6128387B2
Application number: JP2013146209A
Authority: JP
Inventors: 大樹小松; 信明遠山
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Current assignee: Fujifilm Corp
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Filing date: 2013-07-12
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Description

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適したズームレンズおよび該ズームレンズを備えた撮像装置に関するものである。

電子カメラに用いられる広角ズームレンズ、特に放送用カメラ用の広角ズームレンズとして特許文献１および２が公開されているが、放送用カメラより撮像素子のサイズが大きい映画撮影用カメラ用の広角ズームレンズはあまり公開されていない。

また、近年映画撮影用カメラの撮像素子が高画素化してきており、それに対応した高性能なズームレンズもあまり提案されていない。放送用カメラ用では、高性能にするために特許文献３のような５群構成をとったズームレンズが公開されている。

特開平９−１５５０１号公報特開２０１２−１３８１７号公報特開平１０−３１１５７号公報

しかしながら、特許文献１〜３で開示されているズームレンズは、いずれもイメージサイズがさほど大きくないにもかかわらず、第１レンズ群が十分に小型化されているとは言い難い。特に近年、撮影スタイルが多様化し、可搬型のズームレンズの要求が増しており、大きなイメージサイズに対して小型軽量なレンズが求められている。特に、まだあまり提案されていない広角なズームレンズが望まれている。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、小型軽量でありながら、高性能かつ広角なズームレンズおよび該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。

本発明の第１のズームレンズは、物体側から順に、変倍時に固定される正の屈折力を有する第１レンズ群、変倍時に互いに独立して移動する２つ以上の移動レンズ群、変倍時に固定される正の屈折力を有する最終レンズ群からなり、第１レンズ群は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１１レンズ群、正の屈折力を有する第１２レンズ群、正の屈折力を有する第１３レンズ群からなり、第１２レンズ群は、合焦のために移動し、下記条件式（１）を満足することを特徴とするものである。

１．３０＜ｈ／（Ｙｉｍｇ×ｔａｎθ）≦２．２８ …（１）
ただし、ｈ：広角端における最大像高の主光線が第１面に入射する光軸上の高さ、Ｙｉｍｇ：最大像高、θ：広角端の半画角とする。

本発明の第２のズームレンズは、物体側から順に、変倍時に固定される正の屈折力を有する第１レンズ群、変倍時に互いに独立して移動する２つ以上の移動レンズ群、変倍時に固定される正の屈折力を有する最終レンズ群からなり、第１レンズ群は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１１レンズ群、正の屈折力を有する第１２レンズ群、正の屈折力を有する第１３レンズ群からなり、第１２レンズ群は、２組の接合レンズからなり、かつ、合焦のために移動し、下記条件式（２）を満足することを特徴とするものである。

１．５３０＜ｎ１ａ＜１．６７０ …（２）
ただし、ｎ１ａ：第１１レンズ群のｄ線における平均屈折率とする。

上記第１および第２のズームレンズにおいては、移動レンズ群として、物体側から順に、負の屈折力を有する第２レンズ群、負の屈折力を有する第３レンズ群の２つのレンズ群を備えたものとしてもよいし、移動レンズ群として、物体側から順に、負の屈折力を有する第２レンズ群、正の屈折力を有する第３レンズ群、負の屈折力を有する第４レンズ群、の３つのレンズ群を備えたものとしてもよい
また、下記条件式（３）を満足することが好ましい。

１．９５＜ｆ１３／ｆ１＜３．００ …（３）
ただし、ｆ１：第１レンズ群の焦点距離、ｆ１３：第１３レンズ群の焦点距離とする。

また、下記条件式（４）を満足することが好ましい。

−２．２０＜ｆ１１／Ｙｉｍｇ＜−１．５０ …（４）
ただし、ｆ１１：第１１レンズ群の焦点距離、Ｙｉｍｇ：最大像高とする。

また、第１２レンズ群は、２組の接合レンズからなることが好ましい。

また、第１２レンズ群の２組の接合レンズは、物体側から順に、正レンズと負レンズの接合レンズと、負レンズと正レンズの接合レンズであることが好ましい。

また、第１レンズ群の最も物体側の面と物体側から２番目にあるレンズの物体側の面が非球面であることが好ましい。

また、下記条件式（１−１）を満足することが好ましい。

１．７０＜ｈ／（Ｙｉｍｇ×ｔａｎθ）≦２．２８ …（１−１）
また、下記条件式（２−１）を満足することが好ましい。

１．５３０＜ｎ１ａ＜１．６６５ …（２−１）
また、下記条件式（３−１）を満足することが好ましく、下記条件式（３−２）を満足すればより好ましい。

２．１０＜ｆ１３／ｆ１＜２．９０ …（３−１）
２．２０＜ｆ１３／ｆ１＜２．８０ …（３−２）
また、下記条件式（４−１）を満足することが好ましく、下記条件式（４−２）を満足すればより好ましい。

−２．１０＜ｆ１１／Ｙｉｍｇ＜−１．６０ …（４−１）
−２．００＜ｆ１１／Ｙｉｍｇ＜−１．６５ …（４−２）
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ことを特徴とするものである。

なお、上記「〜からなり」とは、構成要素として挙げたレンズ群以外に、実質的にパワーを有さないレンズ、絞り、マスク、カバーガラス、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、上記のレンズの面形状や屈折力の符号は、非球面が含まれている場合は近軸領域で考えるものとする。

本発明の第１のズームレンズは、物体側から順に、変倍時に固定される正の屈折力を有する第１レンズ群、変倍時に互いに独立して移動する２つ以上の移動レンズ群、変倍時に固定される正の屈折力を有する最終レンズ群からなり、下記条件式（１）を満足するものとしたので、小型軽量でありながら、高性能かつ広角なズームレンズとすることが可能となる。

１．３０＜ｈ／（Ｙｉｍｇ×ｔａｎθ）＜２．３７ …（１）
本発明の第２のズームレンズは、物体側から順に、変倍時に固定される正の屈折力を有する第１レンズ群、変倍時に互いに独立して移動する２つ以上の移動レンズ群、変倍時に固定される正の屈折力を有する最終レンズ群からなり、第１レンズ群は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１１レンズ群、正の屈折力を有する第１２レンズ群、正の屈折力を有する第１３レンズ群からなり、第１２レンズ群は、合焦のために移動し、下記条件式（２）を満足するものとしたので、小型軽量でありながら、高性能かつ広角なズームレンズとすることが可能となる。

１．５３０＜ｎ１ａ＜１．６７０ …（２）
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、小型軽量を図ることができるとともに、広角撮影が可能で、また高画質の映像を得ることができる。

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一実施形態にかかるズームレンズ（実施例１と共通）の光路図本発明の実施例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１のズームレンズの各収差図（Ａ〜Ｌ）本発明の実施例２のズームレンズの各収差図（Ａ〜Ｌ）本発明の実施例３のズームレンズの各収差図（Ａ〜Ｌ）本発明の実施例４のズームレンズの各収差図（Ａ〜Ｌ）本発明の実施例５のズームレンズの各収差図（Ａ〜Ｌ）本発明の実施例６のズームレンズの各収差図（Ａ〜Ｌ）本発明の実施例７のズームレンズの各収差図（Ａ〜Ｌ）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、図２は上記ズームレンズの光路図である。図１および図２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および図２においては、左側が物体側、右側が像側である。また、図２では、軸上光束ｗａおよび最大画角の光束ｗｂも合わせて示している。

図１および図２に示すように、このズームレンズは、光軸Ｚに沿って、物体側から順に、変倍時に固定される正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１、変倍時に互いに独立して移動する２つ以上の移動レンズ群（本実施形態では第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３）、開口絞りＳｔ、変倍時に固定される正の屈折力を有する最終レンズ群（本実施形態では第４レンズ群Ｇ４）からなる。なお、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。

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、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および図２では、これらを想定した平行平面板状の光学部材ＰＰをレンズ系と像面Ｓｉｍとの間に配置した例を示している。

第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１１レンズ群Ｇ１１、正の屈折力を有する第１２レンズ群Ｇ１２、正の屈折力を有する第１３レンズ群Ｇ１３からなり、第１２レンズ群Ｇ１２は、合焦のために移動するよう構成されている。このような構成を取ることで、フォーカスによる画角の変動を抑えることができる。

また、下記条件式（１）を満足するよう構成されている。この条件式（１）の上限値を超えないようにすることで、第１１レンズ群Ｇ１１の径が大きくなり過ぎないようにできるため、小型軽量化に寄与する。また、条件式（１）の下限値を超えないようにすることで、像面湾曲や歪曲の補正に有利となる。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。

１．３０＜ｈ／（Ｙｉｍｇ×ｔａｎθ）＜２．３７ …（１）
１．７０＜ｈ／（Ｙｉｍｇ×ｔａｎθ）＜２．３７ …（１−１）
ただし、ｈ：広角端における最大像高の主光線が第１面に入射する光軸上の高さ、Ｙｉｍｇ：最大像高、θ：広角端の半画角とする。

また、下記条件式（２）を満足するよう構成されている。この条件式（２）の上限値を超えないようにすることで、硝材の比重が大きくなり過ぎないようにできるため、軽量化に寄与する。また、条件式（２）の下限値を超えないようにすることで、像面湾曲や倍率色収差の補正に有利となる他、第１１レンズ群Ｇ１１の外径や厚さが大きくなり過ぎないようにできるため、小型軽量化に寄与する。なお、下記条件式（２−１）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。

１．５３０＜ｎ１ａ＜１．６７０ …（２）
１．５３０＜ｎ１ａ＜１．６６５ …（２−１）
ただし、ｎ１ａ：第１１レンズ群のｄ線における平均屈折率とする。

本実施形態のズームレンズにおいては、移動レンズ群として、物体側から順に、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３の２つのレンズ群を備えたものを例として挙げているが、移動レンズ群として、物体側から順に、負の屈折力を有する第２レンズ群、正の屈折力を有する第３レンズ群、負の屈折力を有する第４レンズ群の３つのレンズ群を備え、全体として５群構成のズームレンズとしてもよい。

また、下記条件式（３）を満足することが好ましい。この条件式（３）の上限値を超えないようにすることで、球面収差や像面湾曲の補正に有利となる他、フォーカス時の球面収差や像面湾曲の補正に有利となり、さらにフォーカス時の画角変動を小さく抑えることができる。また、条件式（３）の下限値を超えないようにすることで、フォーカス時の画角変動を小さくできる他、フォーカスに必要な移動量が大きくなり過ぎないようにできるため、小型軽量化に寄与する。なお、下記条件式（３−１）、さらに好ましくは条件式（３−２）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。

１．９５＜ｆ１３／ｆ１＜３．００ …（３）
２．１０＜ｆ１３／ｆ１＜２．９０ …（３−１）
２．２０＜ｆ１３／ｆ１＜２．８０ …（３−２）
ただし、ｆ１：第１レンズ群の焦点距離、ｆ１３：第１３レンズ群の焦点距離とする。

また、下記条件式（４）を満足することが好ましい。この条件式（４）の上限値を超えないようにすることで、非点収差、像面湾曲、歪曲の補正に有利となる他、第１２レンズ群Ｇ１２や第１３レンズ群Ｇ１３の径が大きくなり過ぎないようにできるため、小型軽量化に寄与する。また、条件式（４）の下限値を超えないようにすることで、球面収差、像面湾曲の補正に有利となる。なお、下記条件式（４−１）、さらに好ましくは条件式（４−２）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。

−２．２０＜ｆ１１／Ｙｉｍｇ＜−１．５０ …（４）
−２．１０＜ｆ１１／Ｙｉｍｇ＜−１．６０ …（４−１）
−２．００＜ｆ１１／Ｙｉｍｇ＜−１．６５ …（４−２）
ただし、ｆ１１：第１１レンズ群の焦点距離、Ｙｉｍｇ：最大像高とする。

また、第１２レンズ群は、２組の接合レンズからなることが好ましい。このような構成を取ることで、フォーカス時の球面収差、軸上色収差、倍率色収差の変動を抑えることができる。

このとき、第１２レンズ群の２組の接合レンズは、物体側から順に、正レンズと負レンズの接合レンズと、負レンズと正レンズの接合レンズであることが好ましい。このような構成を取ることで、軸上色収差、倍率色収差の補正に有利となる。

また、第１レンズ群の最も物体側の面と物体側から２番目にあるレンズの物体側の面が非球面であることが好ましい。このような構成を取ることで、非点収差、像面湾曲、歪曲の補正が容易になり、小型化に有利となる。

本ズームレンズにおいて、最も物体側に配置される材料としては、具体的にはガラスを用いることが好ましく、あるいは透明なセラミックスを用いてもよい。

また、本ズームレンズが厳しい環境において使用される場合には、保護用の多層膜コートが施されることが好ましい。さらに、保護用コート以外にも、使用時のゴースト光低減等のための反射防止コートを施すようにしてもよい。

また、図１に示す例では、レンズ系と像面Ｓｉｍとの間に光学部材ＰＰ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２〜７に対応した図３〜８においては、光学部材ＰＰも合わせて示しており、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。

実施例１のズームレンズは、変倍時に固定される正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１、変倍時に移動する負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２、変倍時に移動する負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３、変倍時に固定される正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４（最終レンズ群）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、移動面の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２〜７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、Ｓｉ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ｉ番目（ｉ＝１、２、３、…）の面番号を示し、Ｒｉの欄にはｉ番目の面の曲率半径を示し、Ｄｉの欄にはｉ番目の面とｉ＋１番目の面との光軸Ｚ上の面間隔を示す。また、Ｎｄｊの欄には最も物体側の光学要素を１番目として像側に向かうに従い順次増加するｊ番目（ｊ＝１、２、３、…）の光学要素のｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対する屈折率を示し、νｄｊの欄には同じくｊ番目の光学要素のｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対するアッベ数を示し、θｇＦｊの欄には最も物体側の光学要素を１番目として像側に向かうに従い順次増加するｊ番目（ｊ＝１、２、３、…）の光学要素の部分分散比を示している。

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線に対する屈折率、ＮＦ：Ｆ線に対する屈折率、ＮＣ：Ｃ線に対する屈折率とする。

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ＰＰ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、変倍時に間隔が変化する面間隔の欄にはそれぞれＤＤ[ｉ]と記載している。また、Ｄｉの最下欄の値は、光学部材ＰＰの像側の面と像面Ｓｉｍとの間隔である。

表２の諸元に関するデータに、広角・中間・望遠の各々の、ズーム倍率、焦点距離ｆ´、バックフォーカスＢｆ´、Ｆ値ＦＮｏ．、全画角２ω、広角端における最大像高の主光線が第１面に入射する光軸上の高さｈ、最大像高Ｙｉｍｇの値を示す。

基本レンズデータ、諸元に関するデータ、および移動面の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Ｓｉと、これら非球面に関する非球面係数を示す。非球面係数は、以下の式（Ａ）で表される非球面式における各係数ＫＡ、Ａｍ（ｍ＝３、４、５、…２０）の値である。

Ｚｄ＝Ｃ・ｈ^２／｛１＋（１−ＫＡ・Ｃ^２・ｈ^２）^１/２｝＋ΣＡｍ・ｈ^ｍ …（Ｂ）
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、４、５、…２０）

実施例１のズームレンズの各収差図を図９（Ａ）〜（Ｌ）に示す。図９（Ａ）〜（Ｄ）はそれぞれ広角の球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示し、図９（Ｅ）〜（Ｈ）はそれぞれ中間の球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示し、図９（Ｉ）〜（Ｌ）はそれぞれ望遠の球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す。

球面収差、非点収差、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)についての収差をそれぞれ実線、破線、点線で示す。非点収差図にはサジタル方向、タンジェンシャル方向の収差をそれぞれ実線と点線で示す。倍率色収差図にはＣ線(波長６５６．３ｎｍ)、Ｆ線(波長４８６．１ｎｍ)についての収差をそれぞれ破線、点線で示す。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３に示す。

実施例２のズームレンズは、変倍時に固定される正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１、変倍時に移動する負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２、変倍時に移動する負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３、変倍時に固定される正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４（最終レンズ群）から構成されている。

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、移動面の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１０（Ａ）〜（Ｌ）に示す。

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４に示す。

実施例３のズームレンズは、変倍時に固定される正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１、変倍時に移動する負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２、変倍時に移動する正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３、変倍時に移動する負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４、変倍時に固定される正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５（最終レンズ群）から構成されている。

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、移動面の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１１（Ａ）〜（Ｌ）に示す。

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５に示す。

実施例４のズームレンズは、変倍時に固定される正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１、変倍時に移動する負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２、変倍時に移動する正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３、変倍時に移動する負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４、変倍時に固定される正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５（最終レンズ群）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、移動面の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１２（Ａ）〜（Ｌ）に示す。

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６に示す。

実施例５のズームレンズは、変倍時に固定される正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１、変倍時に移動する負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２、変倍時に移動する正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３、変倍時に移動する負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４、変倍時に固定される正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５（最終レンズ群）から構成されている。

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、移動面の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１３（Ａ）〜（Ｌ）に示す。

次に、実施例６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７に示す。

実施例６のズームレンズは、変倍時に固定される正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１、変倍時に移動する負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２、変倍時に移動する正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３、変倍時に移動する負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４、変倍時に固定される正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５（最終レンズ群）から構成されている。

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、移動面の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１４（Ａ）〜（Ｌ）に示す。

次に、実施例７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８に示す。

実施例７のズームレンズは、変倍時に固定される正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１、変倍時に移動する負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２、変倍時に移動する正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３、変倍時に移動する負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４、変倍時に固定される正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５（最終レンズ群）から構成されている。

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、移動面の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１５（Ａ）〜（Ｌ）に示す。

実施例１〜７のズームレンズの条件式（１）〜（４）に対応する値を表２９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２９に示す値はこの基準波長におけるものである。

以上のデータから、実施例１〜６のズームレンズは全て条件式（１）〜（４）を満たしており、実施例７のズームレンズについても条件式（１）、（３）、（４）を満たしているため、小型軽量でありながら、高性能かつ広角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１６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１６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やＣＭＯＳ等の固体撮像素子を記録媒体とする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１６に示す撮像装置１０は、撮像レンズ１と、撮像レンズ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は撮像レンズ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（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等を用いることができる。撮像素子７は、その撮像面が撮像レンズ１の像面に一致するように配置される。

撮像レンズ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。

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、各レンズ成分の曲率半径、面間隔、屈折率、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撮像レンズ
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
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
ＰＰ光学部材
Ｌ１１１〜Ｌ５１０レンズ
Ｓｉｍ像面
Ｓｔ開口絞り
Ｚ光軸

Claims

物体側から順に、変倍時に固定される正の屈折力を有する第１レンズ群、変倍時に互いに独立して移動する２つ以上の移動レンズ群、変倍時に固定される正の屈折力を有する最終レンズ群からなり、
前記第１レンズ群は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１１レンズ群、正の屈折力を有する第１２レンズ群、正の屈折力を有する第１３レンズ群からなり、
前記第１２レンズ群は、合焦のために移動し、
下記条件式（１）を満足する
ことを特徴とするズームレンズ。
１．３０＜ｈ／（Ｙｉｍｇ×ｔａｎθ）≦２．２８ …（１）
ただし、
ｈ：広角端における最大像高の主光線が第１面に入射する光軸上の高さ
Ｙｉｍｇ：最大像高
θ：広角端の半画角
物体側から順に、変倍時に固定される正の屈折力を有する第１レンズ群、変倍時に互いに独立して移動する２つ以上の移動レンズ群、変倍時に固定される正の屈折力を有する最終レンズ群からなり、
前記第１レンズ群は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１１レンズ群、正の屈折力を有する第１２レンズ群、正の屈折力を有する第１３レンズ群からなり、
前記第１２レンズ群は、２組の接合レンズからなり、かつ、合焦のために移動し、
下記条件式（２）を満足する
ことを特徴とするズームレンズ。
１．５３０＜ｎ１ａ＜１．６７０ …（２）
ただし、
ｎ１ａ：前記第１１レンズ群のｄ線における平均屈折率
前記移動レンズ群として、物体側から順に、負の屈折力を有する第２レンズ群、負の屈折力を有する第３レンズ群の２つのレンズ群を備える
ことを特徴とする請求項１または２記載のズームレンズ。
前記移動レンズ群として、物体側から順に、負の屈折力を有する第２レンズ群、正の屈折力を有する第３レンズ群、負の屈折力を有する第４レンズ群、の３つのレンズ群を備える
ことを特徴とする請求項１または２記載のズームレンズ。
下記条件式（３）を満足する
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載のズームレンズ。
１．９５＜ｆ１３／ｆ１＜３．００ …（３）
ただし、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆ１３：前記第１３レンズ群の焦点距離
下記条件式（４）を満足する
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項記載のズームレンズ。
−２．２０＜ｆ１１／Ｙｉｍｇ＜−１．５０ …（４）
ただし、
ｆ１１：前記第１１レンズ群の焦点距離
Ｙｉｍｇ：最大像高
前記第１２レンズ群は、２組の接合レンズからなる
ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項記載のズームレンズ。
前記第１２レンズ群の２組の接合レンズは、物体側から順に、正レンズと負レンズの接合レンズと、負レンズと正レンズの接合レンズである
ことを特徴とする請求項７記載のズームレンズ。
前記第１レンズ群の最も物体側の面と物体側から２番目にあるレンズの物体側の面が非球面である
ことを特徴とする請求項１から８のいずれか１項記載のズームレンズ。
下記条件式（１−１）を満足する
ことを特徴とする請求項１から９のいずれか１項記載のズームレンズ。
１．７０＜ｈ／（Ｙｉｍｇ×ｔａｎθ）≦２．２８ …（１−１）
ただし、
ｈ：広角端における最大像高の主光線が第１面に入射する光軸上の高さ
Ｙｉｍｇ：最大像高
θ：広角端の半画角
下記条件式（２−１）を満足する
ことを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項記載のズームレンズ。
１．５３０＜ｎ１ａ＜１．６６５ …（２−１）
ただし、
ｎ１ａ：前記第１１レンズ群のｄ線における平均屈折率
下記条件式（３−１）を満足する
ことを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項記載のズームレンズ。
２．１０＜ｆ１３／ｆ１＜２．９０ …（３−１）
ただし、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆ１３：前記第１３レンズ群の焦点距離
下記条件式（３−２）を満足する
ことを特徴とする請求項１から１２のいずれか１項記載のズームレンズ。
２．２０＜ｆ１３／ｆ１＜２．８０ …（３−２）
ただし、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆ１３：前記第１３レンズ群の焦点距離
下記条件式（４−１）を満足する
ことを特徴とする請求項１から１３のいずれか１項記載のズームレンズ。
−２．１０＜ｆ１１／Ｙｉｍｇ＜−１．６０ …（４−１）
ただし、
ｆ１１：前記第１１レンズ群の焦点距離
Ｙｉｍｇ：最大像高
下記条件式（４−２）を満足する
ことを特徴とする請求項１から１４のいずれか１項記載のズームレンズ。
−２．００＜ｆ１１／Ｙｉｍｇ＜−１．６５ …（４−２）
ただし、
ｆ１１：前記第１１レンズ群の焦点距離
Ｙｉｍｇ：最大像高
請求項１または２記載のズームレンズを備えたことを特徴とする撮像装置。