JPWO2014196022A1 - ズームレンズ - Google Patents

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Abstract

高変倍比のズーム全域で高い光学性能を得ることと、ズームレンズの光学全長を短縮することと、を両立するズームレンズを提供する。物体側より順に、正の屈折力を有し、フォーカシング機能を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有し、変倍を行うバリエータ機能を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有し、絞りを含む第３レンズ群と、正の屈折力を有し、変倍の際に像面の位置を補正するコンペンセータ機能を有する第４レンズ群と、正または負の屈折力を有する第５レンズ群と、で構成され、広角端から望遠端への変倍に際し、第１レンズ群、第３レンズ群、および第５レンズ群を固定した状態で、第２レンズ群を光軸に沿って物体側から像面側に移動させるとともに、第４レンズ群を光軸に沿って移動させ、フォーカスに際し、第１レンズ群のみを前記光軸に沿って移動させる。

Description

本発明は、ズームレンズに関する。
高倍率ズームとして複数のレンズ群からなるズームレンズが知られている。特許文献１または２には、例えば、正の屈折力からなる第１レンズ群と、負の屈折力からなる第２レンズ群と、正または負の屈折力からなる第３レンズ群と、絞りを含み正の屈折力からなる第４レンズ群と、で構成されるズームレンズが開示されている。
特開２００８−２４１８８４号公報 特開２００６−３９００５号公報
近年、撮像素子の画素サイズ微細化に伴い、ズーム全域で収差変動を抑制し高い解像度を維持したズームレンズが要求されている。また、レンズを収納するハウジングや雲台の大きさが制約されるため、ズームレンズを小型化することも要求されている。しかしながら、ズームレンズの光学全長を短縮した場合、各レンズ群のパワーが大きくなり、収差補正が困難となる可能性がある。このように、高変倍比のズーム全域で高い光学性能を得ることと、ズームレンズの光学全長を短縮することと、を両立することは困難である可能性があった。
本発明の目的は、高変倍比のズーム全域で高い光学性能を得ることと、ズームレンズの光学全長を短縮することと、を両立するズームレンズを提供することにある。
本発明の第１の態様によれば、物体側より順に、正の屈折力を有し、フォーカシング機能を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有し、変倍を行うバリエータ機能を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有し、絞りを含む第３レンズ群と、正の屈折力を有し、変倍の際に像面の位置を補正するコンペンセータ機能を有する第４レンズ群と、正または負の屈折力を有する第５レンズ群と、で構成され、広角端から望遠端への変倍に際し、前記第１レンズ群、前記第３レンズ群、および前記第５レンズ群を固定した状態で、前記第２レンズ群を光軸に沿って前記物体側から前記像面側に移動させるとともに、前記第４レンズ群を前記光軸に沿って移動させ、フォーカスに際し、前記第１レンズ群のみを前記光軸に沿って移動させることを特徴とするズームレンズが提供される。
本発明の第２の態様によれば、前記第１レンズ群は、少なくとも１枚の凹レンズを含む３枚以上のレンズで構成され、下記の条件式（１）を満たす第１の態様に記載のズームレンズが提供される。
０．４５＜ｆｔ／ｆ１＜０．６ ・・・（１）
ただし、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆｔ：前記望遠端におけるレンズ全系の焦点距離
本発明の第３の態様によれば、前記第４レンズ群は、少なくとも２枚のレンズを含み、下記の条件式（２）〜（５）を満たすことを特徴とする第１の態様に記載のズームレンズが提供される。
１＜ｆ４／｜ｆ２｜＜２．５ ・・・（２）
０．８３＜ｆ３／ｆ４＜３ ・・・（３）
０．５＜βｔ４／βｗ４＜１．７ ・・・（４）
βｔ４＜０．６ ・・・（５）
ただし、
ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離
ｆ４：前記第４レンズ群の焦点距離
βｗ４：前記広角端での前記第４レンズ群の横倍率
βｔ４：前記望遠端での前記第４レンズ群の横倍率
本発明の第４の態様によれば、前記第５レンズ群は、少なくとも３枚のレンズを含み、前記第５レンズ群の少なくとも前記３枚のレンズのうち前記物体側の２枚のレンズは、前記物体側より順に正レンズおよび負レンズから構成される貼り合せレンズであり、下記の条件式（６）を満たすことを特徴とする第１の態様に記載のズームレンズが提供される。
ｎ５Ｂ＜ｎ５Ａ ・・・（６）
ただし、
ｎ５Ａ：前記第５レンズ群の前記貼り合せレンズが有する前記正レンズのｄ線での屈折率
ｎ５Ｂ：前記第５レンズ群の前記貼り合せレンズが有する前記負レンズのｄ線での屈折率
本発明の第５の態様によれば、前記第４レンズ群は、少なくとも２枚のレンズを含み、
前記第５レンズ群は、少なくとも３枚のレンズを含み、前記第５レンズ群の少なくとも前記３枚のレンズのうち前記物体側の２枚のレンズは、前記物体側より順に正レンズおよび負レンズから構成される貼り合せレンズであり、上記の条件式（２）〜（６）を満たす
ことを特徴とする第１の態様に記載のズームレンズが提供される。
本発明の第６の態様によれば、前記第１レンズ群は、少なくとも１枚の凹レンズを含む３枚以上のレンズで構成され、前記第４レンズ群は、少なくとも２枚のレンズを含み、
前記第５レンズ群は、少なくとも３枚のレンズを含み、前記第５レンズ群の少なくとも前記３枚のレンズのうち前記物体側の２枚のレンズは、前記物体側より順に正レンズおよび負レンズから構成される貼り合せレンズであり、上記の条件式（１）〜（６）を満たすことを特徴とする第１の態様に記載のズームレンズが提供される。
本発明によれば、高変倍比のズーム全域で高い光学性能を得ることと、ズームレンズの光学全長を短縮することと、を両立するズームレンズを提供することができる。
本発明の一実施形態の実施例１に係るズームレンズの広角端での構成を示す断面図である。 （ａ）は、実施例１のズームレンズの各レンズ群のパラメータを示す図であり、（ｂ）は、実施例１のズームレンズの広角端、中間域、および望遠端における各パラメータを示す図であり、（ｃ）は、実施例１のズームレンズの各条件式の値を示す図である。 （ａ）〜（ｃ）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、（ａ）は球面収差図であり、（ｂ）は非点収差図ならびに像面湾曲収差図であり、（ｃ）は歪曲収差図であり、（ｄ）〜（ｇ）は、実施例１のズームレンズの広角端における横収差図であり、（ｄ）は半画角２４．１９°のときのメリジオナル方向の横収差図であり、（ｅ）は半画角２４．１９°のときのサジタル方向の横収差図であり、（ｆ）は半画角１７．１３°のときのメリジオナル方向の横収差図であり、（ｇ）は半画角１７．１３°のときのサジタル方向の横収差図であり、（ｈ）は、（ａ）の球面収差図，（ｄ）〜（ｇ）の横収差図における光の波長に対する線種を示す図である。 （ａ）〜（ｃ）は、実施例１のズームレンズの中間域における縦収差図であり、（ａ）は球面収差図であり、（ｂ）は非点収差図ならびに像面湾曲収差図であり、（ｃ）は歪曲収差図であり、（ｄ）〜（ｇ）は、実施例１のズームレンズの中間域における横収差図であり、（ｄ）は半画角３．３１２°のときのメリジオナル方向の横収差図であり、（ｅ）は半画角３．３１２°のときのサジタル方向の横収差図であり、（ｆ）は半画角２．３５０°のときのメリジオナル方向の横収差図であり、（ｇ）は半画角２．３５０°のときのサジタル方向の横収差図であり、（ｈ）は、（ａ）の球面収差図，（ｄ）〜（ｇ）の横収差図における光の波長に対する線種を示す図である。 （ａ）〜（ｃ）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り、（ａ）は球面収差図であり、（ｂ）は非点収差図ならびに像面湾曲収差図であり、（ｃ）は歪曲収差図であり、（ｄ）〜（ｇ）は、実施例１のズームレンズの望遠端における横収差図であり、（ｄ）は半画角０．８２４°のときのメリジオナル方向の横収差図であり、（ｅ）は半画角０．８２４°のときのサジタル方向の横収差図であり、（ｆ）は半画角０．５８５°のときのメリジオナル方向の横収差図であり、（ｇ）は半画角０．５８５°のときのサジタル方向の横収差図であり、（ｈ）は、（ａ）の球面収差図，（ｄ）〜（ｇ）の横収差図における光の波長に対する線種を示す図である。 本発明の一実施形態の実施例２に係るズームレンズの広角端での構成を示す断面図である。 （ａ）は、実施例２のズームレンズの各レンズ群のパラメータを示す図であり、（ｂ）は、実施例２のズームレンズの広角端、中間域、および望遠端における各パラメータを示す図であり、（ｃ）は、実施例２のズームレンズの各条件式の値を示す図である。 （ａ）〜（ｃ）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、（ａ）は球面収差図であり、（ｂ）は非点収差図ならびに像面湾曲収差図であり、（ｃ）は歪曲収差図であり、（ｄ）〜（ｇ）は、実施例２のズームレンズの広角端における横収差図であり、（ｄ）は半画角２４．５５°のときのメリジオナル方向の横収差図であり、（ｅ）は半画角２４．５５°のときのサジタル方向の横収差図であり、（ｆ）は半画角１７．２６°のときのメリジオナル方向の横収差図であり、（ｇ）は半画角１７．２６°のときのサジタル方向の横収差図であり、（ｈ）は、（ａ）の球面収差図，（ｄ）〜（ｇ）の横収差図における光の波長に対する線種を示す図である。 （ａ）〜（ｃ）は、実施例２のズームレンズの中間域における縦収差図であり、（ａ）は球面収差図であり、（ｂ）は非点収差図ならびに像面湾曲収差図であり、（ｃ）は歪曲収差図であり、（ｄ）〜（ｇ）は、実施例２のズームレンズの中間域における横収差図であり、（ｄ）は半画角３．３２２°のときのメリジオナル方向の横収差図であり、（ｅ）は半画角３．３２２°のときのサジタル方向の横収差図であり、（ｆ）は半画角２．３５３°のときのメリジオナル方向の横収差図であり、（ｇ）は半画角２．３５３°のときのサジタル方向の横収差図であり、（ｈ）は、（ａ）の球面収差図，（ｄ）〜（ｇ）の横収差図における光の波長に対する線種を示す図である。 （ａ）〜（ｃ）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り、（ａ）は球面収差図であり、（ｂ）は非点収差図ならびに像面湾曲収差図であり、（ｃ）は歪曲収差図であり、（ｄ）〜（ｇ）は、実施例２のズームレンズの望遠端における横収差図であり、（ｄ）は半画角１．２９７°のときのメリジオナル方向の横収差図であり、（ｅ）は半画角１．２９７°のときのサジタル方向の横収差図であり、（ｆ）は半画角０．９２２°のときのメリジオナル方向の横収差図であり、（ｇ）は半画角０．９２２°のときのサジタル方向の横収差図であり、（ｈ）は、（ａ）の球面収差図，（ｄ）〜（ｇ）の横収差図における光の波長に対する線種を示す図である。 本発明の一実施形態の実施例３に係るズームレンズの広角端での構成を示す断面図である。 （ａ）は、実施例３のズームレンズの各レンズ群のパラメータを示す図であり、（ｂ）は、実施例３のズームレンズの広角端、中間域、および望遠端における各パラメータを示す図であり、（ｃ）は、実施例３のズームレンズの各条件式の値を示す図である。 （ａ）〜（ｃ）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、（ａ）は球面収差図であり、（ｂ）は非点収差図ならびに像面湾曲収差図であり、（ｃ）は歪曲収差図であり、（ｄ）〜（ｇ）は、実施例３のズームレンズの広角端における横収差図であり、（ｄ）は半画角２４．５７°のときのメリジオナル方向の横収差図であり、（ｅ）は半画角２４．５７°のときのサジタル方向の横収差図であり、（ｆ）は半画角１７．２６°のときのメリジオナル方向の横収差図であり、（ｇ）は半画角１７．２６°のときのサジタル方向の横収差図であり、（ｈ）は、（ａ）の球面収差図，（ｄ）〜（ｇ）の横収差図における光の波長に対する線種を示す図である。 （ａ）〜（ｃ）は、実施例３のズームレンズの中間域における縦収差図であり、（ａ）は球面収差図であり、（ｂ）は非点収差図ならびに像面湾曲収差図であり、（ｃ）は歪曲収差図であり、（ｄ）〜（ｇ）は、実施例３のズームレンズの中間域における横収差図であり、（ｄ）は半画角３．３３８°のときのメリジオナル方向の横収差図であり、（ｅ）は半画角３．３３８°のときのサジタル方向の横収差図であり、（ｆ）は半画角２．３５９°のときのメリジオナル方向の横収差図であり、（ｇ）は半画角２．３５９°のときのサジタル方向の横収差図であり、（ｈ）は、（ａ）の球面収差図，（ｄ）〜（ｇ）の横収差図における光の波長に対する線種を示す図である。 （ａ）〜（ｃ）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り、（ａ）は球面収差図であり、（ｂ）は非点収差図ならびに像面湾曲収差図であり、（ｃ）は歪曲収差図であり、（ｄ）〜（ｇ）は、実施例３のズームレンズの望遠端における横収差図であり、（ｄ）は半画角１．０７２°のときのメリジオナル方向の横収差図であり、（ｅ）は半画角１．０７２°のときのサジタル方向の横収差図であり、（ｆ）は半画角０．７５９°のときのメリジオナル方向の横収差図であり、（ｇ）は半画角０．７５９°のときのサジタル方向の横収差図であり、（ｈ）は、（ａ）の球面収差図，（ｄ）〜（ｇ）の横収差図における光の波長に対する線種を示す図である。 本発明の一実施形態の実施例４に係るズームレンズの広角端での構成を示す断面図である。 （ａ）は、実施例４のズームレンズの各レンズ群のパラメータを示す図であり、（ｂ）は、実施例４のズームレンズの広角端、中間域、および望遠端における各パラメータを示す図であり、（ｃ）は、実施例４のズームレンズの各条件式の値を示す図である。 （ａ）〜（ｃ）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、（ａ）は球面収差図であり、（ｂ）は非点収差図ならびに像面湾曲収差図であり、（ｃ）は歪曲収差図であり、（ｄ）〜（ｇ）は、実施例４のズームレンズの広角端における横収差図であり、（ｄ）は半画角２４．２３°のときのメリジオナル方向の横収差図であり、（ｅ）は半画角２４．２３°のときのサジタル方向の横収差図であり、（ｆ）は半画角１７．１３°のときのメリジオナル方向の横収差図であり、（ｇ）は半画角１７．１３°のときのサジタル方向の横収差図であり、（ｈ）は、（ａ）の球面収差図，（ｄ）〜（ｇ）の横収差図における光の波長に対する線種を示す図である。 （ａ）〜（ｃ）は、実施例４のズームレンズの中間域における縦収差図であり、（ａ）は球面収差図であり、（ｂ）は非点収差図ならびに像面湾曲収差図であり、（ｃ）は歪曲収差図であり、（ｄ）〜（ｇ）は、実施例４のズームレンズの中間域における横収差図であり、（ｄ）は半画角３．３７３°のときのメリジオナル方向の横収差図であり、（ｅ）は半画角３．３７３°のときのサジタル方向の横収差図であり、（ｆ）は半画角２．３６７°のときのメリジオナル方向の横収差図であり、（ｇ）は半画角２．３６７°のときのサジタル方向の横収差図であり、（ｈ）は、（ａ）の球面収差図，（ｄ）〜（ｇ）の横収差図における光の波長に対する線種を示す図である。 （ａ）〜（ｃ）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り、（ａ）は球面収差図であり、（ｂ）は非点収差図ならびに像面湾曲収差図であり、（ｃ）は歪曲収差図であり、（ｄ）〜（ｇ）は、実施例４のズームレンズの望遠端における横収差図であり、（ｄ）は半画角１．０８５°のときのメリジオナル方向の横収差図であり、（ｅ）は半画角１．０８５°のときのサジタル方向の横収差図であり、（ｆ）は半画角０．７６２°のときのメリジオナル方向の横収差図であり、（ｇ）は半画角０．７６２°のときのサジタル方向の横収差図であり、（ｈ）は、（ａ）の球面収差図，（ｄ）〜（ｇ）の横収差図における光の波長に対する線種を示す図である。 本発明の一実施形態の実施例５に係るズームレンズの広角端での構成を示す断面図である。 （ａ）は、実施例５のズームレンズの各レンズ群のパラメータを示す図であり、（ｂ）は、実施例５のズームレンズの広角端、中間域、および望遠端における各パラメータを示す図であり、（ｃ）は、実施例５のズームレンズの各条件式の値を示す図である。 （ａ）〜（ｃ）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、（ａ）は球面収差図であり、（ｂ）は非点収差図ならびに像面湾曲収差図であり、（ｃ）は歪曲収差図であり、（ｄ）〜（ｇ）は、実施例５のズームレンズの広角端における横収差図であり、（ｄ）は半画角２４．２３°のときのメリジオナル方向の横収差図であり、（ｅ）は半画角２４．２３°のときのサジタル方向の横収差図であり、（ｆ）は半画角１７．１６°のときのメリジオナル方向の横収差図であり、（ｇ）は半画角１７．１６°のときのサジタル方向の横収差図であり、（ｈ）は、（ａ）の球面収差図，（ｄ）〜（ｇ）の横収差図における光の波長に対する線種を示す図である。 （ａ）〜（ｃ）は、実施例５のズームレンズの中間域における縦収差図であり、（ａ）は球面収差図であり、（ｂ）は非点収差図ならびに像面湾曲収差図であり、（ｃ）は歪曲収差図であり、（ｄ）〜（ｇ）は、実施例５のズームレンズの中間域における横収差図であり、（ｄ）は半画角３．３７９°のときのメリジオナル方向の横収差図であり、（ｅ）は半画角３．３７９°のときのサジタル方向の横収差図であり、（ｆ）は半画角２．３６９°のときのメリジオナル方向の横収差図であり、（ｇ）は半画角２．３６９°のときのサジタル方向の横収差図であり、（ｈ）は、（ａ）の球面収差図，（ｄ）〜（ｇ）の横収差図における光の波長に対する線種を示す図である。 （ａ）〜（ｃ）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り、（ａ）は球面収差図であり、（ｂ）は非点収差図ならびに像面湾曲収差図であり、（ｃ）は歪曲収差図であり、（ｄ）〜（ｇ）は、実施例５のズームレンズの望遠端における横収差図であり、（ｄ）は半画角１．０８６°のときのメリジオナル方向の横収差図であり、（ｅ）は半画角１．０８６°のときのサジタル方向の横収差図であり、（ｆ）は半画角０．７６３°のときのメリジオナル方向の横収差図であり、（ｇ）は半画角０．７６３°のときのサジタル方向の横収差図であり、（ｈ）は、（ａ）の球面収差図，（ｄ）〜（ｇ）の横収差図における光の波長に対する線種を示す図である。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
＜本発明の一実施形態＞
（１）ズームレンズの構成
図１を用い、本発明の一実施形態に係るズームレンズについて説明する。図１は、本実施形態に係るズームレンズの広角端での構成を示す断面図である。なお、Ｎｉは各レンズの面番号を示している（ｉは自然数）。ここでは、後述する実施例１を本実施形態の代表例として説明する。
本実施形態のズームレンズは、光学全長を維持したまま変倍（ズーム）を行うことができるよう構成される。「光学全長」とは、レンズ系の面Ｎ１から像面Ｓｉｍｇまでの距離のことをいう。
本実施形態のズームレンズは、物体（被写体）側より順に、正の屈折力を有しフォーカシング機能を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有し変倍を行うバリエータ機能を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有し絞りを含む第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有し変倍の際に像面の位置を補正するコンペンセータ機能を有する第４レンズ群Ｇ４と、正または負の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５と、で構成され、広角端から望遠端への変倍に際し、第１レンズ群Ｇ１、第３レンズ群Ｇ３、および第５レンズ群Ｇ５を固定した状態で、第２レンズ群Ｇ２を光軸Ｚ１に沿って物体側から像面側に移動させるとともに、第４レンズ群Ｇ４を光軸Ｚ１に沿って移動させ、フォーカスに際し、第１レンズ群Ｇ１のみを光軸Ｚ１に沿って移動させるよう構成される。以下、詳細を説明する。
図１に示されているように、ズームレンズは、５つのレンズ群からなり、光軸Ｚ１に沿って、物体側より順に、第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３、第４レンズ群Ｇ４、および第５レンズ群Ｇ５を備える。
第１レンズ群Ｇ１は、正の屈折力（光学的パワー）を有し、例えば、少なくとも１枚の凹レンズ（負レンズ）を含む３枚以上のレンズで構成される。具体的には、第１レンズ群Ｇ１は、例えば、物体側から順に、物体側に凸の負メニスカスレンズＬ１および両面凸の正レンズＬ２からなる貼り合せレンズ（接合レンズ）と、両面凸の正レンズＬ３と、物体側に凸の正メニスカスレンズＬ４と、で構成される。
また、第１レンズ群Ｇ１は、フォーカシング機能を有する。ここでいう「フォーカシング機能」とは、レンズ群が光軸Ｚ１に沿って移動することによって物体にフォーカスを合わせる（合焦する）機能のことをいう。また、フォーカシング機能を有するレンズ群を「フォーカシングレンズ群」ともいう。本実施形態では、第１レンズ群Ｇ１のみがフォーカシングレンズ群である。
第２レンズ群Ｇ２は、負の屈折力を有する。具体的には、第２レンズ群Ｇ２は、例えば、物体側から順に、物体側に凸の負メニスカスレンズＬ５と、両面凹の負レンズＬ６と、物体側に凸の正メニスカスレンズＬ７と、で構成される。
また、第２レンズ群Ｇ２は、バリエータ機能を有する。ここでいう「バリエータ機能」とは、レンズ群が光軸Ｚ１に沿って移動することによって変倍を行う機能のことをいう。また、バリエータ機能を有するレンズ群を「バリエータレンズ群」ともいう。
第３レンズ群Ｇ３は、正の屈折力を有し、絞り（アイリス）ＳＰを含む。具体的には、第３レンズ群Ｇ３は、例えば、物体側から順に、絞りＳＰと、両面凸の正レンズＬ８と、両面凸の正レンズＬ９と、両面凸の正レンズＬ１０および両面凹の負レンズＬ１１からなる貼り合せレンズと、で構成される。
第４レンズ群Ｇ４は、正の屈折力を有し、例えば、少なくとも２枚のレンズを含む。具体的には、第４レンズ群Ｇ４は、例えば、物体側から順に、両面凸の正レンズＬ１２と、物体側に凸の負メニスカスレンズＬ１３および物体側に凸の正メニスカスレンズＬ１４からなる貼り合せレンズと、で構成される。
また、第４レンズ群Ｇ４は、コンペンセータ機能を有する。ここでいう「コンペンセータ機能」とは、変倍の際に、レンズ群がバリエータレンズ群と連動して光軸Ｚ１に沿って移動することによって像面の位置を補正する機能のことをいう。また、コンペンセータ機能を有するレンズ群を「コンペンセータレンズ群」ともいう。一方で、第４レンズ群Ｇ４は、フォーカシング機能を有していない。すなわち、フォーカスの際には、第４レンズ群Ｇ４は固定される。
第５レンズ群Ｇ５は、正または負の屈折力を有し、少なくとも３枚のレンズを含む。また、少なくとも３枚のレンズのうち物体側の２枚のレンズは、物体側より順に正レンズおよび負レンズから構成される貼り合せレンズである。具体的には、第５レンズ群Ｇ５は、例えば、物体側から順に、両面凸の正レンズＬ１５および両面凹の負レンズＬ１６からなる貼り合せレンズと、両面凸の正レンズＬ１７と、で構成される。
主に、第３レンズ群Ｇ３、第４レンズ群Ｇ４、および第５レンズ群Ｇ５により、像面Ｓｉｍｇに結像するリレー系が構成される。
光軸Ｚ１方向の物体側と反対側である像面Ｓｉｍｇの位置には、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）またはＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）などの固体撮像素子が配置される。
本実施形態では、広角端から望遠端への変倍に際し、第１レンズ群Ｇ１、第３レンズ群Ｇ３、および第５レンズ群Ｇ５を固定した状態で、バリエータレンズ群としての第２レンズ群Ｇ２を光軸Ｚ１に沿って物体側から像面Ｓｉｍｇ側に移動させるとともに、第２レンズ群Ｇ２に追従するようにコンペンセータレンズ群としての第４レンズ群Ｇ４を光軸Ｚ１に沿って移動させる。これにより、光学全長を維持したまま、容易にズームレンズの変倍を行うことができる。
また、広角端から望遠端への変倍に際し、第２レンズ群Ｇ２は、例えば矢印の方向ＤＺ２に、光軸Ｚ１に沿って物体側から像面Ｓｉｍｇ側に単調に移動する。一方、第４レンズ群Ｇ４は、例えば矢印の方向ＤＺ４に、光軸Ｚ１に沿って物体側に移動した後に像面Ｓｉｍｇ側に移動する。言い換えれば、第４レンズ群Ｇ４は、物体側に凸の軌跡を描くように移動する。これにより、第４レンズ群Ｇ４の光軸Ｚ１方向の移動範囲を狭くすることができ、光学全長を短縮化することができる。
また、本実施形態では、フォーカス（合焦）に際し、フォーカスレンズ群としての第１レンズ群Ｇ１のみが、例えば無限遠物体から近距離物体へフォーカスを行う場合に矢印の方向ＤＦ１に、光軸Ｚ１に沿って移動する。一方で、第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３、第４レンズ群Ｇ４および第５レンズ群Ｇ５は固定される。これにより、変倍しても、フォーカシングレンズ群の繰り出し量は一定となり、安定的にフォーカスを行うことができる。なお、レンズの「繰り出し量」とは、ピントを合わせるために、レンズを前後に移動させる移動距離のことをいう。
本実施形態のズームレンズは、例えば監視用カメラなどに用いられる。交通道路、港湾または国境などを監視する監視用カメラには、変倍比が高いズームレンズと、高画質を実現する大きな固体撮像素子と、が用いられる。このため、小さな固体撮像素子を用いた光学系よりも長い焦点距離が必要となる。また、光学系のＦナンバーは焦点距離と入射瞳径によって求まるので、明るさを維持するためには大きな入射瞳を必要とする。したがって、ズームレンズの第１レンズ群Ｇ１のレンズ径が大きくなる。具体的には、本実施形態のズームレンズの変倍比は、例えば、１０倍以上２００倍以下であり、好ましくは１９倍以上３０倍以下である。本実施形態のズームレンズを接続する固体撮像素子の対角長は、例えば８ｍｍ（いわゆる１／２インチ）以上１１ｍｍ（いわゆる２／３インチ）以下である。また、ズームレンズのうち最大レンズ（例えばレンズＬ１）のレンズ径は、例えば、５０ｍｍ以上１００ｍｍ以下である。
次に、本実施形態のズームレンズに係る各レンズ群のパラメータについて説明する。
例えば、本実施形態に係るズームレンズは、以下の条件式（１）を満たす。
０．４５＜ｆｔ／ｆ１＜０．６ ・・・（１）
ただし、
ｆ１：第１レンズ群Ｇ１の焦点距離
ｆｔ：望遠端におけるレンズ全系の焦点距離
である。
好ましくは、本実施形態に係るズームレンズは、以下の条件式（１’）を満たす。
０．５＜ｆｔ／ｆ１＜０．６ ・・・（１’）
ｆｔ／ｆ１が上記下限値より大きいことにより、各レンズ群の屈折力を所定の範囲に抑え、ズーム全域で高い光学性能を得ることができる。ｆｔ／ｆ１が上記上限値より小さいことにより、ズームレンズを小型化することができる。
また、本実施形態に係るズームレンズは、以下の条件式（２）〜（５）を満たす。
１＜ｆ４／｜ｆ２｜＜２．５ ・・・（２）
０．８３＜ｆ３／ｆ４＜３ ・・・（３）
０．５＜βｔ４／βｗ４＜１．７ ・・・（４）
βｔ４＜０．６ ・・・（５）
ただし、
ｆ２：第２レンズ群Ｇ２の焦点距離
ｆ３：第３レンズ群Ｇ３の焦点距離
ｆ４：第４レンズ群Ｇ４の焦点距離
βｗ４：広角端での第４レンズ群Ｇ４の横倍率
βｔ４：望遠端での第４レンズ群Ｇ４の横倍率
である。
好ましくは、本実施形態に係るズームレンズは、以下の条件式（２’）〜（５’）を満たす。
１＜ｆ４／｜ｆ２｜＜１．５ ・・・（２’）
１＜ｆ３／ｆ４＜２ ・・・（３’）
０．９＜βｔ４／βｗ４＜１．３ ・・・（４’）
βｔ４＜０．５５ ・・・（５’）
上記の条件式（２）を満たすことにより、バリエータレンズ群である第２レンズ群Ｇ２とコンペンセータレンズ群である第４レンズ群Ｇ４との良好なバランスを維持することができる。具体的には、ｆ４／｜ｆ２｜が上記下限値より大きいことにより、変倍の際に収差変動を抑制し、ズーム全域で良好な光学性能が得られる。ｆ４／｜ｆ２｜が上記上限値より小さいことにより、像位置の補正感度が良好である。また、望遠端近辺での第２レンズ群Ｇ２および第４レンズ群Ｇ４の移動量を小さくすることができ、第２レンズ群Ｇ２および第４レンズ群Ｇ４をカム機構によって容易に可動させることができる。
上記の条件式（３）を満たすことにより、コンペンセータレンズ群である第４レンズ群Ｇ４に適切なパワー配置が与えられる。具体的には、ｆ３／ｆ４が上記下限値より大きいことにより、ズームレンズを小型化することができる。ｆ３／ｆ４が上記上限値より小さいことにより、変倍の際に、光学性能が劣化することを抑制することができる。特に像面湾曲の発生を抑制し、高い光学性能を得ることができる。
また、上記の条件式（４）および（５）を満たすことにより、変倍の際に、第４レンズ群Ｇ４に適切なパワーを与えることができる。
また、本実施形態に係る第５レンズ群Ｇ５は、以下の条件式（６）を満たす。
ｎ５Ｂ＜ｎ５Ａ ・・・（６）
ただし、
ｎ５Ａ：第５レンズ群Ｇ５の貼り合せレンズが有する正レンズＬ１５のｄ線での屈折率
ｎ５Ｂ：第５レンズ群Ｇ５の貼り合せレンズが有する負レンズＬ１６のｄ線での屈折率
である。なお、「ｄ線」とは、波長５８７．６ｎｍである光のことをいう。
上記の条件式（６）を満たすことにより、変倍の際の収差変動、特に球面収差、コマ収差を抑制することができる。すなわち、高い光学性能を得ることができる。
（２）本実施の形態の効果
本実施形態によれば、以下に示す１つまたは複数の効果を奏する。
（ａ）本実施形態によれば、広角端から望遠端への変倍に際し、第１レンズ群Ｇ１、第３レンズ群Ｇ３、および第５レンズ群Ｇ５を固定した状態で、バリエータレンズ群である第２レンズ群Ｇ２を光軸Ｚ１に沿って物体側から像面Ｓｉｍｇ側に移動させるとともに、コンペンセータレンズ群である第４レンズ群Ｇ４を光軸Ｚ１に沿って移動させる。これにより、光学全長を維持したまま、一つのバリエータレンズ群を移動させることにより、容易にズームレンズの変倍を行うことができる。また、本実施形態のズームレンズは５つのレンズ群を有しながらも、望遠端での望遠比を小さくすることができる。これにより、ズームレンズを収納するハウジングを小さくすることができる。
（ｂ）本実施形態によれば、コンペンセータ群を第４レンズ群とすることで、各レンズ群のパワー配置を適切に調整することができる。これにより、高性能で且つ大口径比で明るいズームレンズを提供することができる。
（ｃ）本実施形態によれば、コンペンセータ群が像面Ｓｉｍｇより十分に離れた距離をもって配置される為、レンズ駆動機構等がレンズマウントに干渉することが抑制される。したがって、ズームレンズを接続するマウントの規格が限定されず、充分なフランジバックを確保することができる。例えば、本実施形態に係るズームレンズを、広く普及されているＣマウントまたはＣＳマウントに接続するよう構成することができる。
（ｄ）本実施形態によれば、フォーカス（合焦）に際し、フォーカスレンズ群である第１レンズ群Ｇ１のみが光軸Ｚ１に沿って移動する。一方で、第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３、第４レンズ群Ｇ４および第５レンズ群Ｇ５は固定される。これにより、変倍しても、フォーカシングレンズ群の繰り出し量は一定となり、安定的にフォーカスを行うことができる。
ここで、比較例として、第４レンズ群がコンペンセータレンズ群とフォーカシングレンズ群とを兼ねている場合について考える。比較例では、広角端と望遠端とで、フォーカスの際の第４レンズ群の繰り出し量が異なってしまう。比較例では、変倍の際に、撮影距離によって第４レンズ群の移動軌跡が異なる。このような第４レンズ群をカム機構によって可動させることは困難である可能性がある。また、特にズームレンズを接続する固体撮像素子のサイズが大きくズームレンズのレンズ径が大きい場合では、各レンズ群の焦点距離が長くなることによってフォーカスの際の第４レンズ群の繰り出し量が大きくなる。このため、第４レンズ群にフォーカシング機能を付与することが困難になる可能性がある。
これに対して、本実施形態によれば、フォーカシング機能は第１レンズ群Ｇ１だけに集約される。変倍に用いられるレンズ群と、フォーカシングレンズ群と、が分けられる。これにより、ズーム全域において、第１レンズ群Ｇ１の繰り出し量を等しくすることができる。すなわち、撮影距離に関わらず、ズームの際にピントがずれることが抑制される。また、特に固体撮像素子のサイズが大きくズームレンズのレンズ径が大きい場合でも、ズームレンズのレンズ駆動機構を複雑化させることなく、第１レンズ群Ｇ１によって安定的にフォーカスを行うことができる。本実施形態は、監視用カメラなどのようにズーミング中であってもピントずれが許容されない光学系の場合に特に有効である。
（ｅ）本実施形態によれば、ズームレンズが非球面レンズを有することなく、上記した高性能のズームレンズを実現することができる。なお、本実施形態は、この場合に限定されることはなく、ズームレンズが非球面レンズを有していても良い。
＜本発明の他の実施形態＞
以上の説明は本発明の好適な実施の形態の例証であり、本発明の範囲はこれに限定されることはない。
上述の実施形態では、ズームレンズが５つのレンズ群からなる場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。ズームレンズは、実質的にパワーを有しないレンズ等を更に有していても良い。なお、「実質的にパワーを有しないレンズ」とは、本実施形態のズームレンズの光学性能に原理的に影響をおよぼすようなパワーを有しないレンズ等のことである。
また、上述の実施形態では第１レンズ群Ｇ１がフォーカシングレンズ群である場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。第１レンズ群が固定群とフォーカシングレンズ群とで構成される、いわゆるフロントインナーフォーカス方式で構成されていても良い。
また、上述の実施形態では、ズームレンズが監視用カメラに用いられる場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。ズームレンズは、ビデオカメラ、電子スチルカメラ、または放送用カメラに用いられても良い。
次に、本発明に係る実施例について以下に説明する。
（実施例１）
図１〜図５を用い、実施例１について説明する。
図１は、上述のように、実施例１に係るズームレンズの広角端での構成を示す断面図である。図２（ａ）は、実施例１のズームレンズの各レンズ群のパラメータを示す図であり、（ｂ）は、実施例１のズームレンズの広角端、中間域、および望遠端における各パラメータを示す図であり、（ｃ）は、実施例１のズームレンズの各条件式の値を示す図である。図３（ａ）〜（ｃ）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、（ａ）は球面収差図（ＬＯＮＧＩＴＵＤＩＮＡＬ ＳＰＨＥＲＩＣＡＬ ＡＢＥＲ．）であり、（ｂ）は非点収差図（ＡＳＴＩＧＭＡＴＩＣ ＦＩＥＬＤ ＣＵＲＶＥＳ）ならびに像面湾曲収差図であり、（ｃ）は歪曲収差図（ＤＩＳＴＯＲＴＩＯＮ）であ（ｄ）〜（ｇ）は、実施例１のズームレンズの広角端における横収差図であり、（ｄ）は半画角２４．１９°のときのメリジオナル（ＴＡＮＧＥＮＴＩＡＬ）方向の横収差図であり、（ｅ）は半画角２４．１９°のときのサジタル（ＳＡＧＩＴＡＬ）方向の横収差図であり、（ｆ）は半画角１７．１３°のときのメリジオナル方向の横収差図であり、（ｇ）は半画角１７．１３°のときのサジタル方向の横収差図であり、（ｈ）は、（ａ）の球面収差図，（ｄ）〜（ｇ）の横収差図における光の波長に対する線種を示す図である。図４（ａ）〜（ｃ）は、は、実施例１のズームレンズの中間域における縦収差図であり、（ａ）は球面収差図であり、（ｂ）は非点収差図ならびに像面湾曲収差図であり、（ｃ）は歪曲収差図であり、（ｄ）〜（ｇ）は、実施例１のズームレンズの中間域における横収差図であり、（ｄ）は半画角３．３１２°のときのメリジオナル方向の横収差図であり、（ｅ）は半画角３．３１２°のときのサジタル方向の横収差図であり、（ｆ）は半画角２．３５０°のときのメリジオナル方向の横収差図であり、（ｇ）は半画角２．３５０°のときのサジタル方向の横収差図であり、（ｈ）は、（ａ）の球面収差図，（ｄ）〜（ｇ）の横収差図における光の波長に対する線種を示す図である。図５（ａ）〜（ｃ）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り、（ａ）は球面収差図であり、（ｂ）は非点収差図ならびに像面湾曲収差図であり、（ｃ）は歪曲収差図であり、（ｄ）〜（ｇ）は、実施例１のズームレンズの望遠端における横収差図であり、（ｄ）は半画角０．８２４°のときのメリジオナル方向の横収差図であり、（ｅ）は半画角０．８２４°のときのサジタル方向の横収差図であり、（ｆ）は半画角０．５８５°のときのメリジオナル方向の横収差図であり、（ｇ）は半画角０．５８５°のときのサジタル方向の横収差図であり、（ｈ）は、（ａ）の球面収差図，（ｄ）〜（ｇ）の横収差図における光の波長に対する線種を示す図である。
なお、図２（ａ）において、面番号Ｎｉは図１におけるｉ番目の面番号であり、ｒは各面における曲率半径（単位ｍｍ）であり、ｄはｉ番目の面とｉ＋１番目の面と光軸Ｚ１上のレンズ厚および空気間隔（面間隔）（単位ｍｍ）であり、ｎｄはｉ番目のレンズのｄ線における屈折率であり、νｄはｉ番目のレンズのｄ線、Ｃ線およびＦ線におけるそれぞれの屈折率によって求められるアッベ数である。なお、ｄ線とはヘリウム（Ｈｅ）の（輝）線スペクトルの一つであり、その波長が５８７．５６ｎｍである。Ｃ線とは水素（Ｈ）の（輝）線スペクトルの一つであり、その波長が６５６．２７ｎｍである。また、Ｆ線とは水素（Ｈ）の（輝）線スペクトルの一つであり、その波長が４８６．１３ｎｍである。また、図３において、Ａ〜Ｄとは、各レンズ群の群間隔（単位ｍｍ）である。「望遠比」とは、望遠端の焦点距離に対するズームレンズの光学全長の比率である。本実施形態では、光学全長は、広角端、中間域、および望遠端において同じ値である。また、図５（ｂ）並びに（ｃ）、図７（ｂ）並びに（ｃ）、および図９（ｂ）並びに（ｃ）において、縦軸は像面Ｓｉｍgでの像高（単位ｍｍ）である。なお、図５（ｂ）、図７（ｂ）、図９（ｂ）において、点線（Ｔ）はメリジオナル（タンジェンシャル）面でのｄ線に対する非点収差図ならびに像面湾曲収差図であり、実線（Ｓ）はサジタル面でのｄ線に対する非点収差図ならびに像面湾曲収差図である。
実施例１のズームレンズの各レンズ群の構成は、上述の実施形態にて説明したとおりである。
図２（ａ）に示されているように、実施例１のズームレンズは、変倍比が２９倍となるように構成されている。
図２（ｂ）に示されているように、実施例１では、ズームレンズの口径比が大きい（Ｆナンバーが小さい）。また、ズームレンズの望遠比が０．８０であり、ズームレンズが小型化されている。
図２（ｃ）に示されているように、実施例１のズームレンズは、条件式（１）〜（６）を満たす。
図３（ａ）〜図５（ｇ）に示されているように、実施例１のズームレンズでは、諸収差が良好に補正されている。すなわち、実施例１のズームレンズは優れた光学性能を有していることが分かる。
以下の実施例において、実施例１と同様な部分については、適宜説明を省略する。
（実施例２）
図６〜図１０を用い、実施例２について説明する。なお、図６〜図１０の構成は、実施例１の図１〜図５と同様である。
図６に示されているように、実施例２のズームレンズは、以下の構成を備える。
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、物体側に凸の負メニスカスレンズＬ１および両面凸の正レンズＬ２からなる貼り合せレンズと、物体側に凸の正メニスカスレンズＬ３と、で構成される。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、両面凹の負レンズＬ４と、両面凹の負レンズＬ５と、物体側に凸の正メニスカスレンズＬ６と、で構成される。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、絞りＳＰと、両面凸の正レンズＬ７と、両面凸の正レンズＬ８と、両面凸の正レンズＬ９および両面凹の負レンズＬ１０からなる貼り合せレンズと、で構成される。
第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に、両面凸の正レンズＬ１１と、物体側に凸の負メニスカスレンズＬ１２および物体側に凸の正メニスカスレンズＬ１３からなる貼り合せレンズと、で構成される。
第５レンズ群Ｇ５は、物体側から順に、両面凸の正レンズＬ１４および両面凹の負レンズＬ１５からなる貼り合せレンズと、両面凸の正レンズＬ１６と、で構成される。
図７（ａ）に示されているように、実施例２のズームレンズは、変倍比が１９倍となるように構成されている。
図７（ｂ）に示されているように、実施例２では、ズームレンズの口径比が大きい（Ｆナンバーが小さい）。また、ズームレンズの望遠比が０．８９であり、ズームレンズが小型化されている。
図７（ｃ）に示されているように、実施例２のズームレンズは、条件式（１）〜（６）を満たす。
図８（ａ）〜図１０（ｇ）に示されているように、実施例２のズームレンズでは、諸収差が良好に補正されている。すなわち、実施例２のズームレンズは優れた光学性能を有していることが分かる。
（実施例３）
図１１〜図１５を用い、実施例３について説明する。なお、図１１〜図１５の構成は、実施例１の図１〜図５と同様である。なお、図２３〜図２５のそれぞれにおける（ａ）の球面収差図，（ｄ）〜（ｇ）の横収差図における光の波長に対する線種は、図３〜図５のそれぞれにおける線種と異なる。
図１１に示されているように、実施例３のズームレンズは、以下の構成を備える。
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、物体側に凸の負メニスカスレンズＬ１および両面凸の正レンズＬ２からなる貼り合せレンズと、物体側に凸の正メニスカスレンズＬ３と、で構成される。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、物体側に凸の負メニスカスレンズＬ４と、両面凹の負レンズＬ５と、物体側に凸の正メニスカスレンズＬ６と、で構成される。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、絞りＳＰと、両面凸の正レンズＬ７と、物体側に凸の正メニスカスレンズＬ８と、両面凸の正レンズＬ９および両面凹の負レンズＬ１０からなる貼り合せレンズと、で構成される。
第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に、両面凸の正レンズＬ１１と、物体側に凸の負メニスカスレンズＬ１２および物体側に凸の正メニスカスレンズＬ１３からなる貼り合せレンズと、で構成される。
第５レンズ群Ｇ５は、物体側から順に、物体側に凹の正メニスカスレンズＬ１４および両面凹の負レンズＬ１５からなる貼り合せレンズと、両面凸の正レンズＬ１６と、で構成される。
図１２（ａ）に示されているように、実施例３のズームレンズは、変倍比が２３倍となるように構成されている。
図１２（ｂ）に示されているように、実施例３では、ズームレンズの口径比が大きい（Ｆナンバーが小さい）。また、ズームレンズの望遠比が０．８５であり、ズームレンズが小型化されている。
図１２（ｃ）に示されているように、実施例３のズームレンズは、条件式（１）〜（６）を満たす。
図１３（ａ）〜図１５（ｇ）に示されているように、実施例３のズームレンズでは、諸収差が良好に補正されている。すなわち、実施例３のズームレンズは優れた光学性能を有していることが分かる。
（実施例４）
図１６〜図２０を用い、実施例４について説明する。なお、図１６〜図２０の構成は、実施例１の図１〜図１０と同様である。
図１６に示されているように、実施例４のズームレンズは、以下の構成を備える。
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、物体側に凸の負メニスカスレンズＬ１と、両面凸の正レンズＬ２と、物体側に凸の正メニスカスレンズＬ３と、で構成される。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、物体側に凸の負メニスカスレンズＬ４と、両面凹の負レンズＬ５と、物体側に凸の正メニスカスレンズＬ６と、で構成される。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、絞りＳＰと、平行平板Ｌ７と、両面凸の正レンズＬ８と、物体側に凸の正メニスカスレンズＬ９と、両面凸の正レンズＬ１０および両面凹の負レンズＬ１１からなる貼り合せレンズと、で構成される。
第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に、物体側に凸の負メニスカスレンズＬ１２および両面凸の正レンズＬ１３からなる貼り合せレンズと、で構成される。
第５レンズ群Ｇ５は、物体側から順に、両面凸の正レンズＬ１４および両面凹の負レンズＬ１５からなる貼り合せレンズと、両面凸の正レンズＬ１６と、で構成される。
図１７（ａ）に示されているように、実施例４のズームレンズは、変倍比が２３倍となるように構成されている。
図１７（ｂ）に示されているように、実施例４では、ズームレンズの口径比が大きい（Ｆナンバーが小さい）。また、ズームレンズの望遠比が０．８５であり、ズームレンズが小型化されている。
図１７（ｃ）に示されているように、実施例４のズームレンズは、条件式（１）〜（６）を満たす。
図１８（ａ）〜図２０（ｇ）に示されているように、実施例４のズームレンズでは、諸収差が良好に補正されている。すなわち、実施例４のズームレンズは優れた光学性能を有していることが分かる。
（実施例５）
図２１〜図２５を用い、実施例５について説明する。なお、図２１〜図２５の構成は、実施例１の図１〜図１０と同様である。
図２１に示されているように、実施例５のズームレンズは、以下の構成を備える。
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、物体側に凸の負メニスカスレンズＬ１と、両面凸の正レンズＬ２と、両面凸の正レンズＬ３と、物体側に凸の正メニスカスレンズＬ４と、で構成される。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、物体側に凸の負メニスカスレンズＬ５と、両面凹の負レンズＬ６と、物体側に凸の正メニスカスレンズＬ７と、で構成される。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、絞りＳＰと、平行平板Ｌ８と、両面凸の正レンズＬ９と、両面凸の正レンズＬ１０および両面凹の負レンズＬ１１からなる貼り合せレンズと、物体側に凸の正メニスカスレンズＬ１２と、で構成される。
第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に、物体側に凸の負メニスカスレンズＬ１３および物体側に凸の正メニスカスレンズＬ１４からなる貼り合せレンズと、物体側に凸の正メニスカスレンズＬ１５と、で構成される。
第５レンズ群Ｇ５は、物体側から順に、両面凸の正レンズＬ１６および両面凹の負レンズＬ１７からなる貼り合せレンズと、両面凸の正レンズＬ１８と、で構成される。
図２２（ａ）に示されているように、実施例５のズームレンズは、変倍比が２３倍となるように構成されている。
図２２（ｂ）に示されているように、実施例５では、ズームレンズの口径比が大きい（Ｆナンバーが小さい）。また、ズームレンズの望遠比が０．８５であり、ズームレンズが小型化されている。
図２２（ｃ）に示されているように、実施例５のズームレンズは、条件式（１）〜（６）を満たす。
図２３（ａ）〜図２５（ｇ）に示されているように、実施例５のズームレンズでは、諸収差が良好に補正されている。すなわち、実施例５のズームレンズは優れた光学性能を有していることが分かる。
以上の実施例１〜５によれば、高変倍比のズーム全域で高い光学性能を得ることと、ズームレンズの光学全長を短縮することと、を両立するズームレンズを提供することができる。
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

Claims (6)

  1. 物体側より順に、
    正の屈折力を有し、フォーカシング機能を有する第１レンズ群と、
    負の屈折力を有し、変倍を行うバリエータ機能を有する第２レンズ群と、
    正の屈折力を有し、絞りを含む第３レンズ群と、
    正の屈折力を有し、変倍の際に像面の位置を補正するコンペンセータ機能を有する第４レンズ群と、
    正または負の屈折力を有する第５レンズ群と、
    で構成され、
    広角端から望遠端への変倍に際し、
    前記第１レンズ群、前記第３レンズ群、および前記第５レンズ群を固定した状態で、前記第２レンズ群を光軸に沿って前記物体側から前記像面側に移動させるとともに、前記第４レンズ群を前記光軸に沿って移動させ、
    フォーカスに際し、
    前記第１レンズ群のみを前記光軸に沿って移動させる
    ことを特徴とするズームレンズ。
  2. 前記第１レンズ群は、少なくとも１枚の凹レンズを含む３枚以上のレンズで構成され、
    下記の条件式（１）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。
    ０．４５＜ｆｔ／ｆ１＜０．６ ・・・（１）
    ただし、
    ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
    ｆｔ：前記望遠端におけるレンズ全系の焦点距離
  3. 前記第４レンズ群は、少なくとも２枚のレンズを含み、
    下記の条件式（２）〜（５）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＜ｆ４／｜ｆ２｜＜２．５ ・・・（２）
    ０．８３＜ｆ３／ｆ４＜３ ・・・（３）
    ０．５＜βｔ４／βｗ４＜１．７ ・・・（４）
    βｔ４＜０．６ ・・・（５）
    ただし、
    ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
    ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離
    ｆ４：前記第４レンズ群の焦点距離
    βｗ４：前記広角端での前記第４レンズ群の横倍率
    βｔ４：前記望遠端での前記第４レンズ群の横倍率
  4. 前記第５レンズ群は、少なくとも３枚のレンズを含み、
    前記第５レンズ群の少なくとも前記３枚のレンズのうち前記物体側の２枚のレンズは、前記物体側より順に正レンズおよび負レンズから構成される貼り合せレンズであり、
    下記の条件式（６）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。
    ｎ５Ｂ＜ｎ５Ａ ・・・（６）
    ただし、
    ｎ５Ａ：前記第５レンズ群の前記貼り合せレンズが有する前記正レンズのｄ線での屈折率
    ｎ５Ｂ：前記第５レンズ群の前記貼り合せレンズが有する前記負レンズのｄ線での屈折率
  5. 前記第４レンズ群は、少なくとも２枚のレンズを含み、
    前記第５レンズ群は、少なくとも３枚のレンズを含み、
    前記第５レンズ群の少なくとも前記３枚のレンズのうち前記物体側の２枚のレンズは、前記物体側より順に正レンズおよび負レンズから構成される貼り合せレンズであり、
    下記の条件式（２）〜（６）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＜ｆ４／｜ｆ２｜＜２．５ ・・・（２）
    ０．８３＜ｆ３／ｆ４＜３ ・・・（３）
    ０．５＜βｔ４／βｗ４＜１．７ ・・・（４）
    βｔ４＜０．６ ・・・（５）
    ｎ５Ｂ＜ｎ５Ａ ・・・（６）
    ただし、
    ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
    ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離
    ｆ４：前記第４レンズ群の焦点距離
    βｗ４：前記広角端での前記第４レンズ群の横倍率
    βｔ４：前記望遠端での前記第４レンズ群の横倍率
    ｎ５Ａ：前記第５レンズ群の前記貼り合せレンズが有する前記正レンズのｄ線での屈折率
    ｎ５Ｂ：前記第５レンズ群の前記貼り合せレンズが有する前記負レンズのｄ線での屈折率
  6. 前記第１レンズ群は、少なくとも１枚の凹レンズを含む３枚以上のレンズで構成され、
    前記第４レンズ群は、少なくとも２枚のレンズを含み、
    前記第５レンズ群は、少なくとも３枚のレンズを含み、
    前記第５レンズ群の少なくとも前記３枚のレンズのうち前記物体側の２枚のレンズは、前記物体側より順に正レンズおよび負レンズから構成される貼り合せレンズであり、
    下記の条件式（１）〜（６）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
    ０．４５＜ｆｔ／ｆ１＜０．６ ・・・（１）
    １＜ｆ４／｜ｆ２｜＜２．５ ・・・（２）
    ０．８３＜ｆ３／ｆ４＜３ ・・・（３）
    ０．５＜βｔ４／βｗ４＜１．７ ・・・（４）
    βｔ４＜０．６ ・・・（５）
    ｎ５Ｂ＜ｎ５Ａ ・・・（６）
    ただし、
    ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
    ｆｔ：前記望遠端におけるレンズ全系の焦点距離
    ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
    ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離
    ｆ４：前記第４レンズ群の焦点距離
    βｗ４：前記広角端での前記第４レンズ群の横倍率
    βｔ４：前記望遠端での前記第４レンズ群の横倍率
    ｎ５Ａ：前記第５レンズ群の前記貼り合せレンズが有する前記正レンズのｄ線での屈折率
    ｎ５Ｂ：前記第５レンズ群の前記貼り合せレンズが有する前記負レンズのｄ線での屈折率
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