(57)【要約】【課題】ズーム比が２０倍と高ズーム比でＦナンバーが１．６程度と大口径比でありながら、高い光学性能を有し前玉径が小さいズームレンズを得ること。【解決手段】物体側より像側へ順に、ズーミングの為には固定の正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、負の屈折力の第４レンズ群、正の屈折力の第５レンズ群を有し、広角端から望遠端へのズーミングに際して、該第２レンズ群は像面側に移動し、該第３レンズ群が移動するズームレンズであって、ズーミングに際して該第３レンズ群と一体で移動する開口絞りを有すること。【選択図】図１
2006337745.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側より像側へ順に、ズーミングの為には移動しない正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、負の屈折力の第４レンズ群、正の屈折力の第５レンズ群を有し、広角端から望遠端へのズーミングに際して、該第２レンズ群は像面側に移動し、該第３レンズ群が移動するズームレンズであって、ズーミングに際して該第３レンズ群と一体で移動する開口絞りを有することを特徴とするズームレンズ。
【請求項２】
広角端から望遠端へのズーミングに際して前記第３レンズ群は、物体側に凸状の軌跡で移動することを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
【請求項３】
前記第４レンズ群は変倍に伴う像面変動を補正すると共にフォーカスを行うことを特徴とする請求項１又は２に記載のズームレンズ。
【請求項４】
広角端と望遠端における全系の焦点距離を各々ｆｗ，ｆt、前記第２レンズ群、第３レンズ群と第４レンズ群の焦点距離を順にｆ２、ｆ３、ｆ４、望遠端において無限遠物体に合焦しているときの前記第４レンズ群と第５レンズ群の主点間隔をｅ４Ｔとし、
【数１】
2006337745.tif 000006
とおくとき、
０．２  ＜  ｜ｆ２／ｆＡ｜  ＜  ０．４
２．１０  ＜  ｅ４Ｔ／ｆｗ  ＜  ４．３５
０．７  ＜  ｜ｆ３／ｆ４｜  ＜  １．３
なる条件のいずれか１つ以上を満足することを特徴とする１、２又は３に記載のズームレンズ。
【請求項５】
広角端から望遠端へズーミングを行う際の、前記第２レンズ群の移動量をＭ２、前記第３レンズ群の最も物体側に移動したときと最も像面側に移動したときの光軸上の距離をＭ３とするとき、
１．５ ＜  Ｍ２／Ｍ３  ＜  ５．４
なる条件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項に記載のズームレンズ。
【請求項６】
前記第２レンズ群はレンズ中心からレンズ周辺にいくに従い屈折力が弱くなる形状の非球面を有することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項７】
前記第２レンズ群中のレンズの材料の平均屈折率をＮｎとするとき、
１．７６ ＜ Ｎｎ ＜ ２．０１
なる条件を満足することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項８】
前記第２レンズ群の物体側から数えて第ｉ番目のレンズ面の曲率半径をＲ２ｉとするとき（ただし、曲率半径はレンズ面が非球面形状の場合は近軸曲率半径）
０．４６  ＜  ｜Ｒ２２／Ｒ２３｜ ＜  ０．７９
なる条件を満足することを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項９】
前記第１レンズ群は少なくとも１枚の負レンズと２枚以上の正レンズを有し、該正レンズの材料の平均アッベ数は６８以上であり、かつ少なくとも１枚の正レンズの材料のアッベ数は７０以上であることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項１０】
前記開口絞りは、前記第３レンズ群の物体側または該第３レンズ群中に配置されていることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項１１】
前記第３レンズ群の全体または一部のレンズを光軸と垂直方向の成分を持つように移動させて、ズームレンズが形成する像位置を変えることを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項１２】
光軸と垂直方向の成分を持つように移動する前記第３レンズ群の全体又は一部のレンズの望遠端における最大移動量と、望遠端における撮影倍率を各々ＥＭ、βａ、望遠端における全系の焦点距離をｆｔ、該第３レンズ群の全体又は一部のレンズよりも像側に位置するレンズによる撮影倍率をβＲとするとき、
１．７×１０-3＜  ｜（１−βａ）・βＲ｜・ＥＭ／ｆｔ ＜  ０．０５
なる条件を満足することを特徴とする請求項１１に記載のズームレンズ。
【請求項１３】
固体撮像素子上に像を形成することを特徴とする請求項１から１２のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項１４】
請求項１から１３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る像を受光する固体撮像素子を有することを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ズームレンズ及びそれを有する撮像装置に関し、ビデオカメラやデジタルスチルカメラ等の電子カメラやフィルム用カメラや放送用カメラ等に好適に用いられるものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、写真用カメラやビデオカメラなどに使われるズームレンズにおいて、物体側の第１レンズ群より後方（像側）のレンズ群を移動させてフォーカスを行う、いわゆるリアフォーカス方式を採用した例が種々と提案されている。
【０００３】
これらのリアフォーカス式のズームレンズにおいて、物体側から像側へ順に、正、負、正，負、正の屈折力のレンズ群より成る５群構成で効率良く変倍を行った高ズーム比のズームレンズが知られている（特許文献１〜４）。
【０００４】
特許文献１では、第２レンズ群と第３レンズ群と第４レンズ群を移動させてズーミングを行い、ズーム比１０倍程度、Ｆナンバー２．０程度のズームレンズを開示している。
【０００５】
特許文献２、３では、第２レンズ群と第３レンズ群との間に開口絞りを有し、広角端から望遠端へのズーミングに際して第２レンズ群を像側へ移動させ、ズーミングとフォーカシングのために第４レンズ群を移動させ、ズーミングに際して開口絞りと第３レンズ群を固定としたズームレンズを開示している。
【０００６】
特許文献４では広角端から望遠端へのズーミングに際し、第２レンズ群と第４レンズ群を機械的に移動させるズーム比４．２程度のズームレンズを開示している。
【特許文献１】特開平６−１４８５２３号公報
【特許文献２】特開平８−５９１３号公報
【特許文献３】特開平８−１４６２９５号公報
【特許文献４】特公昭３９−２９０４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
近年、デジタルカメラやビデオカメラ等に用いるズームレンズとして撮像装置の小型化と撮像素子の高画素化に伴って、高ズーム比でレンズ系全体が小型のものが要望されている。
【０００８】
一般にズームレンズにおいて高ズーム比化を確保しつつ小型化を図るには、各レンズ群の屈折力を強めればズーミングにおける各レンズ群の移動量が少なくなり、レンズ系全体の小型化を図ることができる。
【０００９】
しかしながらズームレンズを構成する各レンズ群の屈折力を単に強めるとズーミングに伴う収差変動が大きくなり、全変倍範囲にわたる良好な光学性能を得ること、又レンズ系全体の小型化を図るのが難しくなり、特に前玉径を小さくするのが難しくなってくる。
【００１０】
又、光学性能を良好に維持しつつ、レンズ系全体の小型化、特に前玉径の小型化を図るにはレンズ系中に配置する開口絞りの位置及びズーミングにおける開口絞りの移動条件も重要な要素になってくる。
【００１１】
本発明は高ズーム比でレンズ系全体が小型であり、高い光学性能を有する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。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明のズームレンズは、物体側より像側へ順に、ズーミングの為には固定の正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、負の屈折力の第４レンズ群、正の屈折力の第５レンズ群を有し、広角端から望遠端へのズーミングに際して、該第２レンズ群は像面側に移動し、該第３レンズ群が移動するズームレンズであって、ズーミングに際して該第３レンズ群と一体で移動する開口絞りを有することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、高ズーム比でレンズ系全体が小型であり、かつ高い光学性能を有するズームレンズが得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
【実施例１】
【００１５】
以下、本発明のズームレンズ及びそれを有する撮像装置の実施例について説明する。
【００１６】
図１は本発明の実施例１のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図、図２、図３、図４はそれぞれ実施例１のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。
【００１７】
図５は本発明の実施例２のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図、図６、図７、図８はそれぞれ実施例２のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。
【００１８】
図９は本発明の実施例３のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図、図１０、図１１、図１２はそれぞれ実施例３のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。
【００１９】
図１３は本発明の実施例４のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図、図１４、図１５、図１６はそれぞれ実施例４のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。
【００２０】
図１７は本発明の実施例５のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図、図１８、図１９、図２０はそれぞれ実施例５のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。
【００２１】
図２１は本発明のズームレンズを備えるビデオカメラ（撮像装置）の要部概略図である。
【００２２】
各実施例のズームレンズは撮像装置に用いられる撮影レンズであり、レンズ断面図において、左方が被写体側（前方）で右方が像側（後方）である。レンズ断面図において、Ｌ１は正の屈折力（光学的パワー＝焦点距離の逆数）の第１レンズ群、Ｌ２は負の屈折力の第２レンズ群、Ｌ３は正の屈折力の第３レンズ群、Ｌ４は負の屈折力の第４レンズ群、Ｌ５は正の屈折力の第５レンズ群である。
【００２３】
ＳＰは開口絞りである。Ｇはフィルター、フェースプレート等のガラスブロックである。ＩＰは像面であり、ビデオカメラやデジタルスチル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（光電変換素子）の撮像面に、銀塩フィルム用のカメラのときはフィルム面に相当する。
【００２４】
収差図において、ｄ，ｇは各々ｄ線及びｇ線、ΔＭ，ΔＳはメリディオナル像面、サジタル像面、倍率色収差はｇ線によって表わしている。
【００２５】
ωは半画角である。ｆｎｏはＦナンバーである。
【００２６】
尚、以下の各実施例において広角端と望遠端は変倍用レンズ群（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。
【００２７】
各実施例では、広角端から望遠端へのズーミングに際して矢印のように、第２レンズ群Ｌ２は像面側に移動し、第３レンズ群Ｌ３は物体側に凸状の軌跡で移動し、第４レンズ群Ｌ４はＳ字状の軌跡で移動する。
【００２８】
第１レンズ群Ｌ１はズーミングの為には移動しない。
【００２９】
第４レンズ群Ｌ４は変倍に伴う像面変動を補正すると共にフォーカスを行っている。
【００３０】
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行う場合には同図矢印４ｃに示すように第４レンズ群Ｌ４を後方に繰り下げることによって行っている。
【００３１】
第４レンズ群Ｌ４の実線の曲線４ａと点線の曲線４ｂ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広角端から望遠端への変倍に伴う際の像面変動を補正するための移動軌跡を示している。
【００３２】
各実施例では、軽量な第４レンズ群Ｌ４をフォーカスに使うことでアクチュエータの負担を少なくしつつ、迅速な自動焦点検出を容易にしている。
【００３３】
ズーミングに際して、第３レンズ群Ｌ３と開口絞りＳＰを物体側に凸状の軌跡を有するように一体に移動させることで、ズーム中間位置での周辺光線を十分確保するときの前玉径の増大を防止し、前玉径の小型化を達成している。
【００３４】
特に開口絞りＳＰは、第３レンズ群Ｌ３の物体側または第３レンズ群Ｌ３中（レンズ間）に配置して一体に移動している。これにより第１レンズ群Ｌ１との相対的な距離を短くして、軸外光線が第１レンズ群Ｌ１を通過するときの光線高を低くして、第１レンズ群Ｌ１の有効径を小さくして、レンズ系全体の小型化を図っている。
【００３５】
第３レンズ群Ｌ３の全体または一部のレンズを防振レンズ群とし、光軸と垂直方向の成分を持つように移動させて、被写体像の像面移動（像位置の移動）を行なっている。ズームレンズの一部のレンズを光軸に対して垂直方向の成分を持つように平行偏芯又は回転偏心させて防振を行い、これにより、ズームレンズが振動して画像のブレが発生したとき特別な補正光学系を余分に必要とせず、画像のブレの補正を容易に行っている。
【００３６】
各実施例では第３レンズ群を防振レンズ群としている。ただし、絞りは不動。
【００３７】
各実施例１においては、次の条件のうちの１つ以上を満足しており、それによって各条件式に対応した効果を得ている。
【００３８】
広角端と望遠端における全系の焦点距離を各々ｆｗ，ｆt、第２レンズ群Ｌ２、第３レンズ群Ｌ３と第４レンズ群Ｌ４の焦点距離を順にｆ２、ｆ３、ｆ４、
望遠端において無限遠物体に合焦しているときの第４レンズ群Ｌ４と第５レンズ群Ｌ５の主点間隔をｅ４Ｔ、
広角端から望遠端へズーミングを行う際の、第２レンズ群Ｌ２の移動量をＭ２、第３レンズ群Ｌ３の最も物体側に移動したときと最も像面側に移動したときの光軸上の距離をＭ３、
第２レンズ群Ｌ２中のレンズの材料の平均屈折率をＮｎ、
第２レンズ群Ｌ２の物体側から数えて第ｉ番目のレンズ面の曲率半径をＲ２ｉ（ただし、曲率半径はレンズ面が非球面形状の場合は近軸曲率半径）、
第３レンズ群Ｌ３の全体を防振レンズ群とし、光軸と垂直方向の成分を持つように移動させて、ズームレンズが形成する像位置を変えるときの防振レンズ群の望遠端における最大移動量と、望遠端における撮影倍率を各々ＥＭ、βａ、
防振レンズ群よりも像側に値するレンズによる撮影倍率をβＲとするとき、
０．２  ＜  ｜ｆ２／ｆＡ｜  ＜  ０．４      ‥‥‥（１）
２．１０  ＜  ｅ４Ｔ／ｆｗ  ＜  ４．３５    ‥‥‥（２）
０．７  ＜  ｜ｆ３／ｆ４｜  ＜  １．３      ‥‥‥（３）
１．５＜  Ｍ２／Ｍ３  ＜  ５．４            ‥‥‥（４）
１．７６＜Ｎｎ＜２．０１                    ‥‥‥（５）
０．４６  ＜  ｜Ｒ２２／Ｒ２３｜＜  ０．７９‥‥‥（６）
１．７×１０-3  ＜  ｜（１−βａ）・βＲ｜・ＥＭ／ｆｔ ＜  ０．０５
‥‥‥（７）
なる条件の１つ以上を満足している。但し
【００３９】
【数２】
2006337745.tif 000003
【００４０】
である。
【００４１】
次に前述の各条件式の技術的な意味について説明する。
【００４２】
条件式（１）は第２レンズ群Ｌ２の焦点距離を適正な値にするための条件である。
【００４３】
上限値を超えて第２レンズ群Ｌ２の焦点距離が長くなりすぎると、収差補正上は好ましいが高変倍比のズーム比を得るためには該第２レンズ群Ｌ２のズーミングに伴う移動量を大きくしなくてはならず、この結果レンズ系全体が大型化してくるので好ましくない。
【００４４】
逆に下限値を超えるとペッツバール和が負の方向に大きくなり、像面が倒れてきて、画面全体にわたり良好な光学性能を保つのが困難になる。
【００４５】
条件式（２）は、望遠端における第４レンズ群Ｌ４と第５レンズ群Ｌ５との近軸主点間隔に関するものである。
【００４６】
上限値を超えて間隔が大きくなりすぎると、光軸上に無駄なスペースが多くなりレンズ全長が増大してくるので好ましくない。逆に、下限値を超えて間隔が狭くなりすぎると、至近距離物体に対する合焦のための第４レンズ群Ｌ４の繰り出しスペースを確保することが困難になる。
【００４７】
条件式（３）は、第３レンズ群Ｌ３と第４レンズ群Ｌ４の焦点距離の比に関し、主に所望のバックフォーカスを確保するためのものである。条件式（３）の上限値を超えて第３レンズ群の焦点距離が長くなるとバックフォーカスが長くなりすぎ、また第４レンズ群Ｌ４の焦点距離が短くなりすぎるとフォーカスに伴う第４レンズ群Ｌ４による収差変動が大きくなる。
【００４８】
逆に、下限値を超えて第３レンズ群Ｌ３の焦点距離が短くなりすぎるとバックフォーカスが短くなり、また第４レンズ群Ｌ４の焦点距離が長くなるとフォーカスの際の第４レンズ群Ｌ４の移動量が大きくなり、レンズ全長が長くなってくるので好ましくない。
【００４９】
以上のように、条件式（１）から（３）のいずれか１つの条件式を満足することによりレンズ系全体の小型化が達成できるが、２つ以上の条件式を満足すればより小型化が容易に達成できる。
【００５０】
条件式（４）はズーミングの際の第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３の移動量の比に関し、主にズーミングの際の収差変動を良好に補正しつつ、第１レンズ群の有効径の小型化およびレンズ全長の短縮化の両方をバランス良く行うための条件である。
【００５１】
上限値を越えて第２レンズ群Ｌ２の移動量が増加すると、第１レンズ群Ｌ１は中間焦点距離から望遠端において該開口絞りＳＰからの距離が遠くなり、軸外光束がレンズ光軸から離れて第１レンズ群Ｌ１の有効径が大きくなってくるので好ましくない。逆に下限値を越えて第２レンズ群Ｌ２の移動量が少なくなると、所望のズーム比を得るのが困難となってくる。
【００５２】
条件式（５）は変倍機能に大きく寄与する第２レンズ群Ｌ２の焦点距離を短くする為の条件である。
【００５３】
第２レンズ群Ｌ２の屈折力を分担するレンズの材料の屈折率に関する。一般にズーム比を大きくする方法として第２レンズ群Ｌ２の焦点距離を短くする方法がある。しかしながら、無闇に短くするとペッツバールが悪化し、像面が倒れてくる。それを防ぐには構成するレンズの材料の屈折率を高めてレンズの各面の曲率を緩くすることである。上限値を超えて屈折率が大きくなると、ペッツバール和には好ましいがコマ収差などの補正が不足してくる。逆に下限値を超えるとペッツバール和が負の方向に大きくなり、像面が倒れてくるので良好な光学性能を保つのが困難になる。
【００５４】
条件式（６）はコマ収差と像面湾曲そしてフレアーをバランスよく補正する為の条件である。
【００５５】
条件式（６）の上限値を超えるとコマ収差が大きくなってくる。逆に下限値を超えると像面が物体側に凹形状となるように湾曲してくるので好ましくない。更に、上限値または下限値を超えると共にフレアーが増大してくる。
【００５６】
条件式（７）の下限を越えると防振の際の像の補正量が小さすぎて十分な防振効果が得られない。逆に上限を越えると補正レンズまたは補正レンズ群の径をそれ相当に大きくする必要があり、メカなどアクチュエーター等の負担が大きくなるので良くない。
【００５７】
尚、更に好ましくは、前述の条件式（１）〜（７）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
【００５８】
０．２５  ＜  ｜ｆ２／ｆＡ｜  ＜  ０．３９      ‥‥‥（１ａ）
２．３  ＜  ｅ４Ｔ／ｆｗ  ＜  ４．１            ‥‥‥（２ａ）
０．７４  ＜  ｜ｆ３／ｆ４｜  ＜  １．２        ‥‥‥（３ａ）
１．６＜  Ｍ２／Ｍ３  ＜  ５．０                ‥‥‥（４ａ）
１．７６５＜Ｎｎ＜１．９５                      ‥‥‥（５ａ）
０．４７  ＜  ｜Ｒ２２／Ｒ２３｜＜  ０．７６    ‥‥‥（６ａ）
６×１０-3  ＜  ｜（１−βａ）・βＲ｜・ＥＭ／ｆｔ ＜０．０３  ‥‥（７ａ）
この他各実施例では、第１レンズ群Ｌ１は少なくとも１枚の負レンズと２枚以上の正レンズを有し、該正レンズの材料の平均アッベ数は６８以上であり、かつ少なくとも１枚の正レンズの材料のアッベ数は７０以上である。
【００５９】
これにより色収差を良好に補正している。第１レンズ群Ｌ１のレンズ構成は諸収差のうち特に望遠端における軸上色収差に大きく影響してくる。
【００６０】
各実施例のようにズーム比２０倍と高ズーム比のレンズ系においては、望遠端の焦点距離が３５ｍｍフィルム換算で１０００ｍｍ相当まで達しているため、色収差の補正が大きな課題となってくる。
【００６１】
そこで各実施例では第１レンズ群Ｌ１を前記の如く構成することにより色収差を軽減し良好な光学性能を達成している。
【００６２】
第２レンズ群Ｌ２は、物体側より像面側へ順に、像面側の面が凹形状の負（負の屈折力）の第２１レンズ、物体側の面が凹形状の負の第２２レンズ、そして物体側の面が凸形状の正（正の屈折力）のの第３レンズを有している。
【００６３】
各実施例のようなズームタイプでズーム比を上げる場合、変倍機能に大きく寄与する第２レンズ群Ｌ２の移動量をズーミングに際して大きくするか、第２レンズ群Ｌ２の焦点距離を短くする（パワーを強くする）必要がある。
【００６４】
前記の方法は、レンズ系全体の大型化を招き好ましくない。後記の方法はレンズ系全体は大きくならないが第２レンズ群Ｌ２に屈折力の負担が大きくかかり、光学性能を良好に保つ事が困難になってくる。そこで上述のごとく第２レンズ群Ｌ２を構成することにより光学性能を良好に維持している。
【００６５】
更には、第２レンズ群Ｌ２に非球面を設けることが良く、これによれば軸外の光学性能を向上することができる。
【００６６】
また、第２レンズ群Ｌ２の屈折力を強くすることもでき、結果的に第２レンズ群Ｌ２のズーミングに伴う移動量を少なくすることができ、レンズ全長を短くすることができる。
【００６７】
また、該第２レンズ群Ｌ２に設ける非球面は、曲率半径の小さい、負の第２１レンズの像面側の面、または負の第２２レンズの物体側の面、または正の第２３レンズの物体側の面に配置するのが良い。
【００６８】
これによれば効果的に諸収差を補正することができる。特に軸外のフレアーを良好に補正することができる。
【００６９】
なお、非球面形状は、レンズ中心からレンズ周辺部にいくにしたがって屈折力が弱くなる形状とすることが望ましい。
【００７０】
尚、各実施例において、第１レンズ群Ｌ１の物体側や第５レンズ群Ｌ５の像側に光学フィルターや屈折力の小さなレンズ群を付加しても良い。
【００７１】
又、テレコンバーターレンズやワイドコンバーターレンズ等を物体側や像側に配置しても良い。
【００７２】
以上のように各実施例によれば、ビデオカメラやデジタルスチルカメラ等の電子カメラに好適な、ズーム比が２０倍と高変倍比でありながら、広角端のＦナンバーが１．６程度と大口径比で前玉径の小さいズームレンズが得られる。
【００７３】
以下に、実施例１〜５に各々対応する数値実施例１〜５を示す。各数値実施例においてｉは物体側からの面の順番を示し、Ｒｉは第ｉ番目（第ｉ面）の曲率半径、Ｄｉは第ｉ面と第ｉ＋１面との間の間隔、Ｎｉ、νｉはそれぞれｄ線を基準とした屈折率、アッベ数を示す。
【００７４】
また、数値実施例１〜５では最も像側の２つの面は光学ブロックに相当する平面である。非球面形状は光軸からの高さＨの位置での光軸方向の変位を面頂点を基準にしてＸとするとき、
【００７５】
【数３】
2006337745.tif 000004
【００７６】
で表わされる。但しＲは近軸曲率半径、ｋは円錐定数、Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆは非球面係数である。
【００７７】
又、［ｅ−Ｘ］は［×１０-X］を意味している。ｆは焦点距離、ＦｎｏはＦナンバー、ωは半画角を示す。又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。
【００７８】
数値実施例 １
ｆ＝１〜 19.50  Ｆｎｏ＝ 1.65 〜 3.69  ２ω＝57.5 〜 3.2
R 1 =    9.966      D 1 =  0.29      N 1 = 1.846660      ν 1 = 23.9
R 2 =    6.564      D 2 =  0.12
R 3 =    7.630      D 3 =  0.82      N 2 = 1.433870      ν 2 = 95.1
R 4 =  -46.775      D 4 =  0.05
R 5 =    5.371      D 5 =  0.88      N 3 = 1.603112      ν 3 = 60.6
R 6 =   23.654      D 6 =  可変
R 7 =   28.447      D 7 =  0.15      N 4 = 1.882997      ν 4 = 40.8
R 8 =    1.488      D 8 =  0.52
R 9 =   -2.068      D 9 =  0.15      N 5 = 1.804000      ν 5 = 46.6
R10 =    8.091      D10 =  0.21
R11 =    6.512      D11 =  0.44      N 6 = 1.846660      ν 6 = 23.9
R12 =   -4.557      D12 =  可変
R13 =    絞り       D13 =  0.32
R14 =    5.317      D14 =  0.77      N 7 = 1.696797      ν 7 = 55.5
R15 =   -6.321      D15 =  0.05
R16 =   22.247      D16 =  0.17      N 8 = 1.846659      ν 8 = 23.8
R17 =    2.590      D17 =  1.07      N 9 = 1.696797      ν 9 = 55.5
R18 =   -4.573      D18 =  可変
R19 =   -4.188      D19 =  0.15      N10 = 1.603112      ν10 = 60.6
R20 =    1.420      D20 =  0.49      N11 = 1.846660      ν11 = 23.9
R21 =    2.789      D21 =  可変
R22 =    2.470      D22 =  0.15      N12 = 1.846660      ν12 = 23.9
R23 =    1.173      D23 =  1.20      N13 = 1.583126      ν13 = 59.4
R24 =   -2.036      D24 =  0.24
R25 =    ∞         D25 =  0.90      N14 = 1.516330      ν14 = 64.2
R26 =    ∞
＼焦点距離    1.00    9.31    19.50
可変間隔＼
D 6           0.14    5.50     6.52
D12           6.31    0.91     0.24
D18           0.89    2.28     0.28
D21           2.01    0.65     2.31
非球面係数
R14 ｋ=1.48517e+00 Ｂ=-7.64901e-03 Ｃ=-1.46274e-03 Ｄ=5.13877e-04
Ｅ=1.05015e-04 Ｆ=-6.03397e-05
R24 ｋ=-5.32458e+00 Ｂ=-5.70017e-02 Ｃ=9.57074e-02 Ｄ=-1.73295e-02
Ｅ=-1.41032e-01 Ｆ=1.00773e-01
数値実施例 ２
ｆ＝１〜 19.74  Ｆｎｏ＝ 1.65 〜 3.69  ２ω＝57.5 〜 3.2
R 1 =    8.823      D 1 =  0.29      N 1 = 1.846660      ν 1 = 23.9
R 2 =    6.520      D 2 =  0.12
R 3 =    7.080      D 3 =  0.97      N 2 = 1.433870      ν 2 = 95.1
R 4 =  -35.977      D 4 =  0.05
R 5 =    5.567      D 5 =  0.85      N 3 = 1.496999      ν 3 = 81.5
R 6 =   21.044      D 6 =  可変
R 7 =   14.019      D 7 =  0.15      N 4 = 1.772499      ν 4 = 49.6
R 8 =    2.002      D 8 =  0.71
R 9 =   -3.012      D 9 =  0.15      N 5 = 1.603112      ν 5 = 60.6
R10 =    2.809      D10 =  0.21
R11 =    3.268      D11 =  0.44      N 6 = 1.922860      ν 6 = 18.9
R12 =    8.555      D12 =  可変
R13 =    絞り       D13 =  0.32
R14 =    4.870      D14 =  0.69      N 7 = 1.696797      ν 7 = 55.5
R15 =   -8.875      D15 =  0.05
R16 =   11.966      D16 =  0.17      N 8 = 1.846659      ν 8 = 23.8
R17 =    2.325      D17 =  1.05      N 9 = 1.696797      ν 9 = 55.5
R18 =   -3.871      D18 =  可変
R19 =   -4.687      D19 =  0.15      N10 = 1.603112      ν10 = 60.6
R20 =    1.478      D20 =  0.49      N11 = 1.846660      ν11 = 23.9
R21 =    2.649      D21 =  可変
R22 =    2.381      D22 =  0.15      N12 = 1.846660      ν12 = 23.9
R23 =    1.148      D23 =  1.05      N13 = 1.583126      ν13 = 59.4
R24 =   -2.582      D24 =  0.24
R25 =    ∞         D25 =  0.90      N14 = 1.516330      ν14 = 64.2
R26 =    ∞
＼焦点距離    1.00   13.73    19.74
可変間隔＼
D 6           0.15    5.20     6.16
D12           7.15    0.24     0.19
D18           0.47    1.94     0.22
D21           1.91    2.30     3.11
非球面係数
R14 ｋ=3.03353e+00 Ｂ=-1.17616e-02 Ｃ=-7.78876e-04 Ｄ=3.47377e-05
Ｅ=1.53028e-04 Ｆ=-6.81582e-05
R24 ｋ=-2.13890e+00 Ｂ=-2.59604e-02 Ｃ=7.58571e-02 Ｄ=-2.45756e-02
Ｅ=-9.17900e-02 Ｆ=6.35268e-02
数値実施例 ３
ｆ＝１〜 19.50  Ｆｎｏ＝ 1.65 〜 3.69  ２ω＝57.5 〜 3.2
R 1 =    9.932      D 1 =  0.29      N 1 = 1.846660      ν 1 = 23.9
R 2 =    6.622      D 2 =  0.15
R 3 =    7.398      D 3 =  0.90      N 2 = 1.433870      ν 2 = 95.1
R 4 =  -27.686      D 4 =  0.05
R 5 =    5.289      D 5 =  0.72      N 3 = 1.603112      ν 3 = 60.6
R 6 =   19.119      D 6 =  可変
R 7 =   48.055      D 7 =  0.15      N 4 = 2.003300      ν 4 = 28.3
R 8 =    1.430      D 8 =  0.46
R 9 =   -2.922      D 9 =  0.15      N 5 = 1.772499      ν 5 = 49.6
R10 =  -29.708      D10 =  0.05
R11 =    3.280      D11 =  0.76      N 6 = 1.846660      ν 6 = 23.9
R12 =   -2.028      D12 =  0.12      N 7 = 1.834807      ν 7 = 42.7
R13 =   16.076      D13 =  可変
R14 =    絞り       D14 =  0.32
R15 =    5.170      D15 =  0.79      N 8 = 1.696797      ν 8 = 55.5
R16 =   -5.998      D16 =  0.05
R17 =   25.369      D17 =  0.17      N 9 = 1.846659      ν 9 = 23.8
R18 =    2.546      D18 =  1.10      N10 = 1.696797      ν10 = 55.5
R19 =   -4.534      D19 =  可変
R20 =   -4.579      D20 =  0.15      N11 = 1.603112      ν11 = 60.6
R21 =    1.525      D21 =  0.49      N12 = 1.846660      ν12 = 23.9
R22 =    2.939      D22 =  可変
R23 =    2.320      D23 =  0.15      N13 = 1.846660      ν13 = 23.9
R24 =    1.184      D24 =  1.23      N14 = 1.583126      ν14 = 59.4
R25 =   -2.180      D25 =  0.24
R26 =    ∞         D26 =  0.90      N15 = 1.516330      ν15 = 64.2
R27 =    ∞
＼焦点距離   1.00    9.82    19.50
可変間隔＼
D 6           0.14    5.23     6.20
D13           5.97    0.81     0.26
D19           0.75    2.60     0.26
D22           2.52    0.73     2.66
非球面係数
R15 ｋ=5.78318e-01 Ｂ=-8.11169e-03 Ｃ=-1.61157e-04 Ｄ=1.86577e-05
Ｅ=9.49501e-05 Ｆ=-3.05828e-05
R25 ｋ=-4.81606e+00 Ｂ=-4.11528e-02 Ｃ=1.01847e-01 Ｄ=-5.18640e-02
Ｅ=-1.17372e-01 Ｆ=1.00029e-01
数値実施例 ４
ｆ＝１〜 19.75  Ｆｎｏ＝ 1.65 〜 3.69  ２ω＝57.5 〜 3.2
R 1 =    8.769      D 1 =  0.29      N 1 = 1.846660      ν 1 = 23.9
R 2 =    6.493      D 2 =  0.12
R 3 =    6.993      D 3 =  1.02      N 2 = 1.433870      ν 2 = 95.1
R 4 =  -32.095      D 4 =  0.05
R 5 =    5.526      D 5 =  0.85      N 3 = 1.496999      ν 3 = 81.5
R 6 =   18.437      D 6 =  可変
R 7 =   10.618      D 7 =  0.15      N 4 = 1.772499      ν 4 = 49.6
R 8 =    1.998      D 8 =  0.68
R 9 =   -2.941      D 9 =  0.15      N 5 = 1.603112      ν 5 = 60.6
R10 =    2.815      D10 =  0.21
R11 =    3.281      D11 =  0.44      N 6 = 1.922860      ν 6 = 18.9
R12 =    8.599      D12 =  可変
R13 =    絞り       D13 =  0.32
R14 =    4.865      D14 =  0.70      N 7 = 1.696797      ν 7 = 55.5
R15 =   -8.557      D15 =  0.05
R16 =   12.257      D16 =  0.17      N 8 = 1.846659      ν 8 = 23.8
R17 =    2.317      D17 =  1.07      N 9 = 1.696797      ν 9 = 55.5
R18 =   -3.875      D18 =  可変
R19 =   -4.740      D19 =  0.15      N10 = 1.603112      ν10 = 60.6
R20 =    1.451      D20 =  0.49      N11 = 1.846660      ν11 = 23.9
R21 =    2.504      D21 =  可変
R22 =    2.389      D22 =  0.15      N12 = 1.846660      ν12 = 23.9
R23 =    1.200      D23 =  1.16      N13 = 1.583126      ν13 = 59.4
R24 =   -2.468      D24 =  0.24
R25 =    ∞         D25 =  0.90      N14 = 1.516330      ν14 = 64.2
R26 =    ∞
＼焦点距離    1.00   14.13    19.75
可変間隔＼
D 6           0.14    5.13     6.08
D12           7.43    0.23     0.19
D18           0.45    1.81     0.22
D21           1.90    2.74     3.43
非球面係数
R8 ｋ=-2.23929e-03  Ｂ=-6.76013e-04 Ｃ=3.50842e-04 Ｄ=1.15932e-04
Ｅ=1.53210e-04   Ｆ=1.56987e-04
R14 ｋ=2.72962e+00  Ｂ=-1.13848e-02 Ｃ=-1.00212e-03 Ｄ=2.60387e-04
Ｅ=1.57109e-04  Ｆ=-9.63308e-05
R24 ｋ=-2.19862e+00 Ｂ=-1.46808e-02 Ｃ=5.84113e-02 Ｄ=-1.38768e-02
Ｅ=-7.47825e-02 Ｆ=4.81410e-02
数値実施例 ５
ｆ＝１〜 19.51  Ｆｎｏ＝ 1.65 〜 3.69  ２ω＝57.5 〜 3.2
R 1 =   10.396      D 1 =  0.29      N 1 = 1.846660      ν 1 = 23.9
R 2 =    6.685      D 2 =  0.12
R 3 =    8.354      D 3 =  0.80      N 2 = 1.433870      ν 2 = 95.1
R 4 =  -44.119      D 4 =  0.05
R 5 =    5.481      D 5 =  0.83      N 3 = 1.603112      ν 3 = 60.6
R 6 =   33.961      D 6 =  可変
R 7 =   15.602      D 7 =  0.15      N 4 = 1.882997      ν 4 = 40.8
R 8 =    1.494      D 8 =  0.53
R 9 =   -2.164      D 9 =  0.15      N 5 = 1.804000      ν 5 = 46.6
R10 =    7.953      D10 =  0.21
R11 =    6.163      D11 =  0.49      N 6 = 1.846660      ν 6 = 23.9
R12 =   -4.992      D12 =  可変
R13 =    6.038      D13 =  0.72      N 7 = 1.696797      ν 7 = 55.5
R14 =   -5.632      D14 =  0.24
R15 =    絞り       D15 =  0.49
R16 =   27.735      D16 =  0.17      N 8 = 1.846659      ν 8 = 23.8
R17 =    2.600      D17 =  0.80      N 9 = 1.696797      ν 9 = 55.5
R18 =   -3.992      D18 =  可変
R19 =   -3.928      D19 =  0.15      N10 = 1.603112      ν10 = 60.6
R20 =    1.292      D20 =  0.49      N11 = 1.846660      ν11 = 23.9
R21 =    2.111      D21 =  可変
R22 =    2.383      D22 =  0.15      N12 = 1.846660      ν12 = 23.9
R23 =    1.152      D23 =  1.19      N13 = 1.583126      ν13 = 59.4
R24 =   -1.961      D24 =  0.24
R25 =    ∞         D25 =  0.90      N14 = 1.516330      ν14 = 64.2
R26 =    ∞
＼焦点距離    1.00    9.39    19.51
可変間隔＼
D 6           0.15    5.55     6.57
D12           6.68    1.07     0.19
D18           0.86    2.03     0.29
D21           1.17    0.21     1.80
非球面係数
R13 ｋ=1.78667e+00 Ｂ=-5.39312e-03 Ｃ=-1.27489e-03 Ｄ=8.32487e-04
Ｅ=9.08016e-06 Ｆ=-8.06772e-05
R14 ｋ=6.04054e-01 Ｂ=3.39022e-03 Ｃ=-1.27568e-04 Ｄ=3.19784e-04
Ｅ=4.98840e-05 Ｆ=-6.39042e-05
R24 ｋ=-7.00958e+00 Ｂ=-8.51094e-02 Ｃ=4.84721e-02 Ｄ=4.98282e-02
Ｅ=-1.32411e-01 Ｆ=6.47299e-02
【００７９】
【表１】
2006337745.tif 000005
【００８０】
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例を図２１を用いて説明する。
【００８１】
図２１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センサやＣＭＯＳセンサ等の固体撮像素子（光電変換素子）、１３は撮像素子１２によって光電変換された被写体像に対応する情報を記憶するメモリ、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。
【００８２】
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。
【００８３】
このように本発明のズームレンズをビデオカメラ等の撮像装置に適用することにより、小型で高い光学性能を有する撮像装置が実現できる。
【００８４】
尚、本発明のズームレンズはデジタルスチルカメラにも同様に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】実施例１のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図
【図２】実施例１のズームレンズの広角端における諸収差図
【図３】実施例１のズームレンズの中間のズーム位置における諸収差図
【図４】実施例１のズームレンズの望遠端における諸収差図
【図５】実施例２のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図
【図６】実施例２のズームレンズの広角端における諸収差図
【図７】実施例２のズームレンズの中間のズーム位置における諸収差図
【図８】実施例２のズームレンズの望遠端における諸収差図
【図９】実施例３のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図
【図１０】実施例３のズームレンズの広角端における諸収差図
【図１１】実施例３のズームレンズの中間のズーム位置における諸収差図
【図１２】実施例３のズームレンズの望遠端における諸収差図
【図１３】実施例４のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図
【図１４】実施例４のズームレンズの広角端における諸収差図
【図１５】実施例４のズームレンズの中間のズーム位置における諸収差図
【図１６】実施例４のズームレンズの望遠端における諸収差図
【図１７】実施例５のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図
【図１８】実施例５のズームレンズの広角端における諸収差図
【図１９】実施例５のズームレンズの中間のズーム位置における諸収差図
【図２０】実施例５のズームレンズの望遠端における諸収差図
【図２１】本発明の撮像装置の要部概略図
【符号の説明】
【００８６】
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    開口絞り
Ｇ    ガラスブロック
ＩＰ    像面
ｄ      ｄ線
ｇ      ｇ線
ΔＭ    メリディオナル像面
ΔＳ    サジタル像面
【図１】
2006337745.tif 000007
【図２】
2006337745.tif 000008
【図３】
2006337745.tif 000009
【図４】
2006337745.tif 000010
【図５】
2006337745.tif 000011
【図６】
2006337745.tif 000012
【図７】
2006337745.tif 000013
【図８】
2006337745.tif 000014
【図９】
2006337745.tif 000015
【図１０】
2006337745.tif 000016
【図１１】
2006337745.tif 000017
【図１２】
2006337745.tif 000018
【図１３】
2006337745.tif 000019
【図１４】
2006337745.tif 000020
【図１５】
2006337745.tif 000021
【図１６】
2006337745.tif 000022
【図１７】
2006337745.tif 000023
【図１８】
2006337745.tif 000024
【図１９】
2006337745.tif 000025
【図２０】
2006337745.tif 000026
【図２１】
2006337745.tif 000027