JP2018185390A - ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】広画角かつ高ズーム比で、全ズーム範囲にわたり高い光学性能を有したズームレンズ及びそれを有する撮像装置を得ること。【解決手段】物体側より像側へ順に、正の屈折力を有する第１レンズ群、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、正の屈折力を有する第４レンズ群、正の屈折力を有する第５レンズ群、を有し、広角端から望遠端への変倍に際し、前記第１レンズ群は光軸上で固定され、広角端に対し、望遠端において、前記第２レンズ群は像側に、前記第４レンズ群は物体側に配置され、前記第３レンズ群の最も物体側の面は凹面で、前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３、前記第４レンズ群の焦点距離をｆ４としたとき、各数値を適切に設定すること。【選択図】 図１

Description

本発明は、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の撮像素子上に被写体像を形成する撮像レンズに関するものであり、ビデオカメラ、監視カメラ、デジタルスチルカメラ等に好適なズームレンズ及びそれを有する撮像装置に関するものである。

固体撮像素子を用いたビデオカメラ、監視用カメラ、デジタルスチルカメラ等の撮像装置に用いる撮影光学系には、全系が小型でありながら、広画角、高ズーム比のズームレンズであることが求められている。さらに、固体撮像素子の高精細化に対応できるように、全ズーム範囲にわたり高い光学性能を有したズームレンズであることが要望されている。

これらの要求にこたえるズームレンズとして、物体側から順に、正、負、正、正の第１〜第４レンズ群より成る４群ズームレンズが知られている。このうち、ズーミングに際して第２、第３、第４レンズ群を移動させるとともに、第４レンズ群でフォーカスを行う、所謂リアフォーカスタイプのズームレンズが提案されている。（特許文献１、２）

特開２０１１−１４５５６５号公報 特開２０１２−１０３４８０号公報

撮像装置に用いる撮影レンズ系（撮影光学系）には、広画角で高ズーム比（高倍率）であることが強く望まれている。また、撮像素子の高画素化に伴い、より高い光学性能を有していることが要望されている。

広画角化および高ズーム比化を図りつつ、全ズーム範囲にわたり高い光学性能を得るには、ズームタイプ、各レンズ群の屈折力そして各レンズ群のレンズ構成等を適切に設定することが重要になってくる。

特に前述したズームタイプである、４群ズームレンズでは、第２レンズ群よりも像側のレンズ群配置や、各群の屈折力などを適切に設定することが重要になってくる。これらの構成を適切に設定しないと、広画角化および高ズーム比化を図り、全ズーム範囲にわたり高い光学性能を得ることが困難となってくる。

更に近年では、従来のフルHD出力から４K出力への変化に伴い、より大きな撮像素子へ対応し、なおかつ高い解像力を有する光学系が強く望まれている。

本発明は、上記課題の解決のためになされたものであって、広画角かつ高ズーム比で、全ズーム範囲にわたり高い光学性能を有したズームレンズ及びそれを有する撮像装置の提供を目的とする。

本発明のズームレンズおよびそれを有する撮像装置は、物体側より像側へ順に、正の屈折力を有する第１レンズ群、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、正の屈折力を有する第４レンズ群、正の屈折力を有する第５レンズ群、を有し、広角端から望遠端への変倍に際し、前記第１レンズ群は光軸上で固定され、広角端に対し、望遠端において、前記第２レンズ群は像側に、前記第４レンズ群は物体側に配置され、前記第３レンズ群の最も物体側の面は凹面で、前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３、前記第４レンズ群の焦点距離をｆ４としたとき、以下の条件式を満足する。
−０．５＜ｆ４／ｆ３＜０．０ （１）

本発明によれば、広画角かつ高ズーム比で、全ズーム範囲にわたり高い光学性能を有したズームレンズ及びそれを有する撮像装置を得ることができる。

実施例１のレンズ断面図 実施例１の広角端における収差図 実施例１の中間焦点距離における収差図 実施例１の望遠端における収差図 実施例２のレンズ断面図 実施例２の広角端における収差図 実施例２の中間焦点距離における収差図 実施例２の望遠端における収差図 本発明の撮像レンズを搭載する光学機器（ビデオカメラ）の装置図 本発明の広角端における光路の説明図

以下、本発明のズームレンズ及びそれを有する撮像装置を図面に基づいて説明する。本発明の目的を達成するためのズームレンズは、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群、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、正の屈折力を有する第４レンズ群、正の屈折力を有する第５レンズ群を有する構成としている。

広角端から望遠端への変倍に際し、第１、第３レンズ群は固定され、第２、第４、第５レンズ群が移動する。広角端に対し、望遠端において、第２レンズ群は像側に、第３レンズ群は物体側に位置している。絞りは第２レンズ群と第３レンズ群の間に配置されている。

図１は、本発明の実施例１のズームレンズの広角端（短焦点距離端）におけるレンズ断面図である。図２Ａ、図２Ｂ、図２Ｃは、本発明の実施例１のズームレンズの広角端（短焦点距離端）、中間のズーム位置、望遠端（長焦点距離端）における収差図である。

図３は、本発明の実施例２のズームレンズの広角端（短焦点距離端）におけるレンズ断面図である。図４Ａ、図４Ｂ、図４Ｃは、本発明の実施例２のズームレンズの広角端（短焦点距離端）、中間のズーム位置、望遠端（長焦点距離端）における収差図である。

実施例１、２のズームレンズは撮像装置に用いられる撮影レンズ系である。レンズ断面図において、左方が物体側で、右方が像側である。レンズ断面図において、Ｌ１は正の屈折力の第１レンズ群、Ｌ２は負の屈折力の第２レンズ群、Ｌ３は、負の屈折力の第３レンズ群、Ｌ４は正の屈折力の第４レンズ群、Ｌ５は正の屈折力の第５レンズ群、Ｌ６は第６レンズ群である。

ＳＰは開口絞りである。ＧＢは、光学フィルター、フェースプレート等に相当するガラスブロックである。ＩＰは像面であり、デジタルスチルカメラやビデオカメラの撮影光学系として使用する際にはＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の固体撮像素子の素子面に、銀塩フィルム用カメラのときはフィルム面に相当する。

球面収差図において、ｄ、ｇは各々ｄ線、ｇ線を表している。非点収差図において、Ｍ、Ｓは各々ｄ線におけるメリジオナル像面、サジタル像面を表している。歪曲収差においてはｄ線を表示し、倍率色収差においてはｄ線に対するｇ線の収差を表示している。ＦｎｏはＦナンバー、ωは半画角である。

尚、以下の各実施例において、広角端と望遠端は変倍レンズ群（第２レンズ群）が機構上光軸上を移動可能な範囲の両端に位置したときのズーム位置を言う。

各実施例では、広角端から望遠端でのズーミングに際して、矢印のように、第２レンズ群Ｌ２は像側に移動し、第４レンズ群Ｌ４は被写体側に非直線的に移動することによって変倍をおこなっている。また、第５レンズ群Ｌ５を像側に凸状の軌跡で移動させることで変倍に伴う像面変動を補正している。第１レンズ群Ｌ１と第３レンズ群Ｌ３は、変倍に際し、光軸上で固定されている。実施例１の、第６レンズ群Ｌ６は、変倍に際し、光軸上で固定されている。

また、第５レンズ群Ｌ５を光軸上移動させてフォーカシングをおこなうリアフォーカス方式を採用している。第５レンズ群Ｌ５に関する実線の曲線５ａと点線の曲線５ｂは、各々無限遠物体と近距離物体にフォーカスしているときの変倍に伴う像面変動を補正するための移動軌跡である。このように第５レンズ群Ｌ５を物体側へ凸状の軌跡とすることで、第４レンズ群Ｌ４と第５レンズ群Ｌ５間の空間の有効利用を図り、レンズ全長の短縮化を効果的に達成している。

また、望遠端において無限遠物体から近距離物体へフォーカスをおこなう場合には、矢印５ｃに示すように第５レンズ群Ｌ５を前方に繰出すことで行っている。尚、第１レンズ群Ｌ１はフォーカスのためには光軸方向に固定であるが、収差補正上必要に応じて移動させても良い。また、撮影時には、該第４レンズ群Ｌ４の全体または一部は、光軸に対して垂直方向の成分を持つように移動して、撮影画像を光軸に対して垂直方向に移動させている。これによりズームレンズが振動したときの撮影画像のブレを補正している。

各実施例のズームレンズは、広画角かつ高ズーム比でありながら、全ズーム範囲において高い光学性能を維持するように、各要素を特定している。

正の屈折力を有する第４レンズ群Ｌ４を、広角端においては像側に配置することにより、広角端における全系の焦点距離を短く、すなわち広画角化することが出来、更に、望遠端においては物体側に位置するように移動させることで、主たる変倍群である第２レンズ群Ｌ２の移動のみで得られる変倍比を拡大させて高ズーム比とすることが出来る。

広角端において第２レンズ群Ｌ２と第４レンズ群Ｌ４の間隔が大きくなった際に、絞り近傍に光学面を配置するために、第３レンズ群Ｌ３を配置し、広角端における球面収差の補正と、変倍の際に生ずる像面湾曲の変動の抑制の両方を好適におこなうことができる構成としている。

図６は、本発明の広角端における光路の説明図である。図６に示すとおり、第３レンズ群Ｌ３には、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｌ２から、拡散された光束が入射するため、第３レンズ群Ｌ３の最も物体側の面は凹面とし、特に広角端の球面収差を好適に補正することができる構成としている。

また、実施例１では、第６レンズ群Ｌ６を第５レンズ群Ｌ５と撮像素子の間に配置することで、全系のペッツバール和や像面への光線の入射角を好適に補正し、全系を小型化してもズーム全域で良好な性能を維持している。さらに、前記第３レンズ群Ｌ３の焦点距離をｆ３、前記第４レンズ群Ｌ４の焦点距離をｆ４としたときに、以下の式を満足している。
−０．５＜ｆ４／ｆ３＜０．０ （１）
条件式（１）は、第３レンズ群Ｌ３と第４レンズ群Ｌ４の、焦点距離の比を適切に設定するものである。条件式（１）の上限を超えると、第３レンズ群Ｌ３が正のパワーを有することとなり、広角端において広画角化するための、第４レンズ群Ｌ４の像側への移動量が過剰に大きくなる。そのため、全系の長大化につながり、小型化が困難となる。条件式（１）の下限を超えると、第３レンズ群Ｌ３のパワーが過剰に強くなり、特に広角端において球面収差の補正や像面湾曲の補正が困難となる。

各実施例において、好ましくは条件式（１）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
−０．４＜ｆ４／ｆ３＜−０．１ （１ａ）
更に好ましくは、条件式（１ａ）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
−０．３５＜ｆ４／ｆ３＜−０．２ （１ｂ）
各実施例では、以上の如く構成することにより、広画角かつ高ズーム比で、全ズーム範囲にわたり高い光学性能を有したズームレンズ及びそれを有する撮像装置を得られる。

各実施例において更に好ましくは、次の諸条件のうち１以上を満足するのが良い。まず、絞りは第２レンズ群L２と第３レンズ群L３との間に配置されている。このような構成にすることで、前玉（第１レンズ面）と絞りとの距離を必要最小限にすることが出来、前玉有効径の小径化を図っている。

さらに、絞りは広角端から望遠端への変倍に際し、光軸上で固定されている。このような構成にすることで、撮像素子周辺の装置構造を簡素化することが出来、装置全体の小型化を図っている。

更に、第３レンズ群L３は、正レンズ１枚と負レンズ１枚で構成される接合レンズのみ、または負レンズ１枚のみの構成としている。第３レンズ群L３を、このように単純な構成にすることで、収差の好適な補正をおこないながら、全系の長大化の抑制を図っている。

更に、第１レンズ群Ｌ１は、正レンズを２枚以上、負レンズを１枚以上配置し、第２レンズ群Ｌ２は、正レンズを１枚以上、負レンズを２枚以上配置している。また、第４レンズ群Ｌ４は、正レンズを１枚以上、負レンズを１枚以上配置し、前記第４レンズ群Ｌ４内の正レンズは非球面形状を有する構成としている。まず、第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の各群に、上記のように、正レンズと負レンズを配置することで、群内での色収差の好適な補正を図っている。

各群内で軸上色収差や倍率色収差の補正をおこなうことで、広角端から望遠端への変倍に際して発生する色収差の変動の抑制を好適におこなうことが出来るため、近年強く望まれている高画素化に対応した高い光学性能を得る上うえで有効である。また、第４レンズ群Ｌ４では、上記のように正レンズと負レンズを配置することで色収差の好適な補正を図るとともに、正レンズ内に非球面形状を有する構成とすることで、広角端における球面収差や像面湾曲を好適に補正している。

また、広画角かつ高ズーム比で、全ズーム範囲にわたり更に高い光学性能を良好に維持するためには、以下の条件式のうち１以上を満足することが望ましい。ここで、広角端における全系の焦点距離をｆｗ、第４レンズ群L４と第５レンズ群L５の、広角端において合成した際の横倍率をβ４５ｗ、望遠端において合成した際の横倍率をβ４５ｔ、第１レンズ群L１の焦点距離をｆ１、第２レンズ群L２の焦点距離をｆ２、第５レンズ群L５の焦点距離をｆ５とする。

このとき、
−０．２＜ｆｗ／ｆ３＜０．０ （２）
１．０＜β４５ｔ／β４５ｗ＜４．０ （３）
−８．０＜ｆ１／ｆ２＜−２．０ （４）
１．２＜ｆ１／ｆ４＜４．０ （５）
２．５＜ｆ４／ｆｗ＜７．０ （６）
１．０＜ｆ５／ｆ４＜５．０ （７）
なる条件式のうち１以上を満足するのが良い。

条件式（２）は、広角端における全系の焦点距離と第３レンズ群Ｌ３の焦点距離の比を適切に設定するものである。第３レンズ群Ｌ３での球面収差や像面湾曲の補正を効果的に行うためのものである。条件式（２）の上限を超えると、第３レンズ群Ｌ３が正のパワーを有することとなり、広角端において広画角化するための、第４レンズ群Ｌ４の像側への移動量が過剰に大きくなる。そのため、全系の長大化につながり、小型化が困難となる。条件式（２）の下限を超えると、第３レンズ群Ｌ３のパワーが過剰に強くなり、特に広角端において球面収差の補正や像面湾曲の補正が困難となる。

条件式（３）は、広角端と望遠端のそれぞれの、第４レンズ群Ｌ４と第５レンズ群Ｌ５を合成した横倍率の比、つまり、第４レンズ群Ｌ４と第５レンズ群Ｌ５を合成した変倍比を適切に設定するものである。高ズーム比でありながら、全系の小型化を図るためのものである。

条件式（３）の上限を超えると、第４レンズ群Ｌ４と第５レンズ群Ｌ５の変倍分担の増加に伴い、第２レンズ群Ｌ２の変倍分担が減少する。そのために、第２レンズ群Ｌ２の広角端から望遠端への変倍の際の移動量が少なくなるために、全長の短縮や前玉有効径の小型化などには有利となる。ただし、第４レンズ群Ｌ４や第５レンズ群Ｌ５のパワーが過剰に強くなってしまい、像面湾曲の補正やコマ収差の補正が困難となる。条件式（３）の下限を超えると、第２レンズ群Ｌ２の変倍分担が大きくなり、広角端から望遠端への変倍の際の移動量が大きくなるために、全系の長大化につながる。

条件式（４）は、第１レンズ群Ｌ１の焦点距離と第２レンズ群Ｌ２の焦点距離の比を適切に設定するものである。全系の小型化を図りながら、全ズーム範囲にわたり高い光学性能を得るためのものである。条件式（４）の上限を超えると、第１レンズ群Ｌ１のパワーが過剰に強くなり、望遠端における球面収差や軸上色収差の補正が困難となる。また、第２レンズ群Ｌ２のパワーが過剰に弱くなり、全系の長大化につながる。

条件式（４）の下限を超えると、第１レンズ群Ｌ１のパワーが過剰に弱くなり、全系の長大化につながる。また、第２レンズ群Ｌ２のパワーが過剰に強くなり、広角端から望遠端への変倍に際し発生する、像面湾曲や倍率色収差の変動の抑制が困難となる。

条件式（５）は、第１レンズ群Ｌ１の焦点距離と第４レンズ群Ｌ４の焦点距離の比を適切に設定するものである。全系の小型化を図りながら、全ズーム範囲にわたり高い光学性能を得るためのものである。

条件式（５）の上限を超えると、第４レンズ群Ｌ４のパワーが過剰に強くなり、広角端から望遠端への変倍に際し発生する、像面湾曲やコマ収差の変動の抑制が困難となる。条件式（５）の下限を超えると、第４レンズ群Ｌ４のパワーが過剰に弱くなり、第４レンズ群Ｌ４の移動量が増加することで、全系の長大化につながる。

条件式（６）は、第４レンズ群Ｌ４の焦点距離と広角端における全系の焦点距離の比を適切に設定するものである。全系の小型化を図りながら、全ズーム範囲にわたり高い光学性能を得るためのものである。条件式（６）の上限を超えると、第４レンズ群Ｌ４のパワーが過剰に弱くなり、第４レンズ群Ｌ４の移動量が増加することで、全系の長大化につながる。条件式（６）の下限を超えると、第４レンズ群Ｌ４のパワーが過剰に強くなり、広角端から望遠端への変倍に際し発生する、像面湾曲やコマ収差の変動の抑制が困難となる。

条件式（７）は、第４レンズ群Ｌ４の焦点距離と第５レンズ群Ｌ５の焦点距離の比を適切に設定するものである。全系の小型化を図りながら、全ズーム範囲にわたり高い光学性能を得るためのものである。条件式（７）の上限を超えると、第５レンズ群Ｌ５のパワーが過剰に弱くなり、フォーカシングにおける第５レンズ群Ｌ５の移動量が過剰に大きくなり、物体距離の変化に伴う球面収差や像面湾曲の変動の抑制が困難になるとともに、全系の長大化につながる。

条件式（７）の下限を超えると、第４レンズ群Ｌ４のパワーが過剰に弱くなり、広角端の広画角化のために、広角端における第２レンズ群Ｌ２と第４レンズ群Ｌ４との間隔が長くなることで、全系の長大化につながる。

尚、各実施例において、収差補正上更に好ましくは、条件式（２）〜（７）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
−０．１５＜ｆｗ／ｆ３＜−０．０１ （２ａ）
１．２＜β４５ｔ／β４５ｗ＜３．０ （３ａ）
−７．０＜ｆ１／ｆ２＜−３．５ （４ａ）
１．５＜ｆ１／ｆ４＜３．５ （５ａ）
３．０＜ｆ４／ｆｗ＜６．０ （６ａ）
１．１＜ｆ５／ｆ４＜４．０ （７ａ）

より更に好ましくは、条件式（２ａ）〜（７ａ）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
−０．１２＜ｆｗ／ｆ３＜−０．０３ （２ｂ）
１．５＜β４５ｔ／β４５ｗ＜２．５ （３ｂ）
−６．０＜ｆ１／ｆ２＜−４．５ （４ｂ）
２．０＜ｆ１／ｆ４＜３．０ （５ｂ）
３．５＜ｆ４／ｆｗ＜５．０ （６ｂ）
１．２＜ｆ５／ｆ４＜３．０ （７ｂ）

各数値実施例では、以上のように各レンズ群を構成することによって、広画角かつ高ズーム比で、全ズーム範囲にわたり更に高い光学性能を得ている。

以下に、実施例１、２に各々対応する数値実施例１、２を示す。各数値実施例において、ｒｉは物体側より順に第ｉ番目の面の曲率半径、ｄｉは第ｉ番目の面と第ｉ＋1番目の面の間隔（レンズ厚あるいは空気間隔）、ｎｄｉとνｄｉはそれぞれ第ｉ番目のレンズの材質の屈折率とアッベ数を示す。また、数値実施例１、２では、最も像側の２つの面はガラスブロックに相当する平面である。

非球面形状は、光軸方向にＸ軸、光軸と垂直方向ｈ軸、光の進行方向を正とし、Ｒを近軸曲率半径、ｋを円推定数、Ａ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０、Ａ１２を各々非球面径数とする。このとき、

なる式で表している。＊は非球面形状を有する面を意味している。
また、例えば「ｅ−ｘ」の表示は「１０−ｘ」を意味する。

［数値実施例１］
単位 mm

面データ
面番号 r d nd vd
1 234.712 2.50 1.80610 33.3
2 69.786 10.14 1.49700 81.5
3 -7261.727 0.17
4 79.762 5.81 1.49700 81.5
5 446.891 0.17
6 79.980 4.83 1.69680 55.5
7 333.658 (可変)
8 334.093 1.60 1.83481 42.7
9 25.270 7.00
10 -80.377 1.00 1.69680 55.5
11 37.744 2.40
12 39.377 2.77 1.95906 17.5
13 150.349 2.11
14 -67.793 1.00 1.59522 67.7
15 194.959 (可変)
16(絞り) ∞ 4.01
17 -31.958 1.50 1.63854 55.4
18 -111.925 3.96 1.85478 24.8
19 -56.736 (可変)
20* 20.292 8.74 1.55332 71.7
21* -56.290 5.00
22 -1231.645 0.80 1.83400 37.2
23 19.408 1.34
24 26.948 4.76 1.49700 81.5
25 -84.138 (可変)
26* 30.441 5.58 1.55332 71.7
27 -96.474 0.80 1.80610 33.3
28 -487.594 (可変)
29 901.413 0.80 1.48749 70.2
30 21.391 25.00
31 23.419 3.63 1.49700 81.5
32 -190.175 3.89
33 ∞ 3.00 1.51633 64.1
34 ∞ 2.35
像面 ∞

非球面データ
第20面
K =-2.23248e+000 A 4= 2.35976e-005 A 6=-2.14560e-008 A 8= 7.44148e-011 A10=-1.71865e-013 A12= 2.40535e-016

第21面
K = 0.00000e+000 A 4= 8.76601e-006 A 6=-2.01288e-009 A 8=-2.20816e-012

第26面
K =-8.29325e+000 A 4= 3.58977e-005 A 6=-1.14048e-007 A 8= 3.71701e-010 A10=-5.14680e-013

各種データ
ズーム比 17.50
広角 中間 望遠
焦点距離 9.76 97.95 170.79
Fナンバー 2.88 3.77 3.90
画角 36.48 4.79 2.75
像高 7.22 8.20 8.20
レンズ全長 213.55 213.55 213.55
BF 2.35 2.35 2.35

d 7 0.85 48.43 55.54
d15 57.94 10.36 3.25
d19 31.40 7.16 2.75
d25 2.12 10.48 13.90
d28 4.57 20.45 21.45

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 92.44
2 8 -17.52
3 16 -169.50
4 20 44.67
5 26 57.93
6 29 67.70

［数値実施例２］
単位 mm

面データ
面番号 r d nd vd
1 176.898 2.50 1.80610 33.3
2 69.046 9.78 1.49700 81.5
3 1007.945 0.17
4 80.098 5.26 1.49700 81.5
5 271.170 0.17
6 89.905 4.65 1.69680 55.5
7 378.208 (可変)
8 374.833 1.60 1.83481 42.7
9 20.135 10.14
10 -80.975 1.00 1.69680 55.5
11 62.606 1.27
12 37.499 3.17 1.95906 17.5
13 101.879 1.82
14 -225.416 1.00 1.59522 67.7
15 -5762.888 (可変)
16(絞り) ∞ 3.79
17* -44.615 1.50 1.55332 71.7
18 80.466 4.28 1.80610 33.3
19 -775.022 (可変)
20* 20.350 8.40 1.55332 71.7
21* -54.396 4.94
22 5185.310 0.80 1.83400 37.2
23 17.478 0.57
24 19.227 5.17 1.49700 81.5
25 -64.708 (可変)
26 45.959 4.40 1.59522 67.7
27 -2983.989 0.80 1.83400 37.2
28 240.997 (可変)
29 ∞ 3.00 1.51633 64.1
30 ∞ 2.35
像面 ∞

非球面データ
第17面
K = 1.71458e+000 A 4= 2.12188e-006 A 6=-3.19280e-008 A 8= 5.06857e-010 A10=-2.56706e-012

第20面
K =-2.76439e+000 A 4= 2.87001e-005 A 6=-1.76233e-008 A 8=-4.64197e-011 A10= 3.53285e-013 A12=-1.54606e-015

第21面
K = 0.00000e+000 A 4= 8.42675e-006 A 6= 2.63010e-008 A 8=-1.53322e-010

各種データ
ズーム比 17.50
広角 中間 望遠
焦点距離 9.76 105.64 170.79
Fナンバー 2.88 3.77 3.90
画角 36.48 4.44 2.75
像高 7.22 8.20 8.20
レンズ全長 210.72 210.72 210.72
BF 2.35 2.35 2.35

d 7 0.84 57.58 66.05
d15 67.96 11.23 2.75
d19 22.20 3.50 4.73
d25 17.34 12.43 30.28
d28 19.83 43.44 24.37

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 102.05
2 8 -21.19
3 16 -122.74
4 20 38.53
5 26 104.64
前述の各条件式と数値実施例における諸数値との関係を表１に示す。

以上説明した様に、各実施例によれば、広画角かつ高ズーム比で、全ズーム範囲にわたり高い光学性能を有したズームレンズ及びそれを有する撮像装置を得ることができる。
次に本発明のズームレンズを撮影光学系として用いたビデオカメラの実施形態について図５を用いて説明する。

図５において、１０はビデオカメラ本体、１１は本発明のズームレンズによって構成された撮影光学系、１２は撮影光学系１１によって被写体像を受光するＣＣＤ等の撮像素子、１３は撮像素子１２が受光した被写体像を記録する記録手段、１４は不図示の表示素子に表示された被写体像を観察するためのファインダーである。上記表示素子は液晶パネル等によって構成され、撮像素子１２上に形成された被写体像が表示される。

この様に本発明の撮像装置をビデオカメラ等の光学機器に適用する事により、小型で高い光学性能を有する光学機器が実現できる。なお、撮像素子にＣＣＤ等の電子撮像素子を用いれば、電子的に収差補正をする事で出力画像を更に高画質化する事ができる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

Ｌ１ 第１レンズ群
Ｌ２ 第２レンズ群
Ｌ３ 第３レンズ群
Ｌ４ 第４レンズ群
Ｌ５ 第５レンズ群
ＳＰ 絞り
ＩＰ 像面
ＧＢ ガラスブロック
ｄ ｄ線
ｇ ｇ線
Ｍ メリディオナル像面
Ｓ サジタル像面
ω 半画角
Ｆ Ｆナンバー

Claims (9)

1. 物体側より像側へ順に、正の屈折力を有する第１レンズ群、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、正の屈折力を有する第４レンズ群、正の屈折力を有する第５レンズ群、を有し、
   広角端から望遠端への変倍に際し、前記第１レンズ群は光軸上で固定され、
   広角端に対し、望遠端において、前記第２レンズ群は像側に、前記第４レンズ群は物体側に配置され、
   前記第３レンズ群の最も物体側の面は凹面で、
   前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３、前記第４レンズ群の焦点距離をｆ４としたとき、以下の条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
   −０．５＜ｆ４／ｆ３＜０．０ （１）
2. 絞りは、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の間に配置され、広角端から望遠端への変倍に際し、光軸上で固定されていることを特徴とする、請求項１に記載のズームレンズ。
3. 前記第３レンズ群は、広角端から望遠端への変倍に際し、光軸上で固定され、正レンズ１枚と負レンズ１枚で構成する接合レンズのみ、または負レンズ１枚のみで構成することを特徴とする、請求項１に記載のズームレンズ。
4. 前記第１レンズ群は、少なくとも正レンズを２枚以上、負レンズを１枚以上有し、前記第２レンズ群は、少なくとも正レンズを１枚以上、負レンズを２枚以上有し、前記第４レンズ群は、正レンズを１枚以上、負レンズを１枚以上有し、前記第４レンズ群内の正レンズの少なくとも１面に非球面を有することを特徴とする、請求項１に記載のズームレンズ。
5. 広角端における全系の焦点距離をｆｗとしたときに、以下の条件式を満足することを特徴とする、請求項１に記載のズームレンズ。
   −０．２＜ｆｗ／ｆ３＜０．０ （２）
6. 前記第４レンズ群と前記第５レンズ群の、広角端において合成した際の横倍率をβ４５ｗ、望遠端において合成した際の横倍率をβ４５ｔとしたとき、以下の条件式を満足することを特徴とする、請求項１に記載のズームレンズ。
   １．０＜β４５ｔ／β４５ｗ＜４．０ （３）
7. 前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２、前記第５レンズ群の焦点距離をｆ５としたときに、以下の条件式を満足することを特徴とする、請求項１に記載のズームレンズ。
   −８．０＜ｆ１／ｆ２＜−２．０ （４）
   １．２＜ｆ１／ｆ４＜４．０ （５）
   ２．５＜ｆ４／ｆｗ＜７．０ （６）
   １．０＜ｆ５／ｆ４＜５．０ （７）
8. 前記第４レンズ群の全体あるいは一部は、光軸に対して垂直方向の成分を持つように移動して、撮影画像を光軸に対して垂直方向に移動させることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載のズームレンズ。
9. 請求項１乃至８のいずれか１項に記載のズームレンズと、該ズームレンズによって形成された像を受光する撮像素子を有することを特徴とする撮像装置。