(57)【要約】【課題】ズームレンズにおいて、小型化、広角化を達成しつつ、メガピクセル化された撮像素子に対応可能な高い光学性能を有する。【解決手段】ズームレンズは、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、絞りと、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２とを備える。第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の光軸Ｚ上の間隔を変化させることにより変倍を行い、該変倍に伴う像面位置の補正を第１レンズ群Ｇ１を光軸Ｚに沿って移動させることにより行うように構成されている。下記条件式（１）を満たす。  −２．４＜ｆ１／ｆｗ＜−２．０  （１）ただし、ｆ１：第１レンズ群Ｇ１の焦点距離ｆｗ：広角端における全系の焦点距離【選択図】図１
2011018009.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、絞りと、正の屈折力を有する第２レンズ群とを備え、
前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の光軸上の間隔を変化させることにより変倍を行い、該変倍に伴う像面位置の補正を前記第１レンズ群を光軸に沿って移動させることにより行うように構成され、
下記条件式（１）を満たすことを特徴とするズームレンズ。
−２．４＜ｆ１／ｆｗ＜−２．０  （１）
ただし、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆｗ：広角端における全系の焦点距離
【請求項２】
前記第１レンズ群が、物体側から順に、３枚の負レンズと、正レンズと、負レンズとが配設されてなる５枚構成であ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２レンズ群が、物体側から順に、３枚の正レンズと、負レンズと、正レンズとが配設されてなる５枚構成であることを特徴とする請求項１または２に記載のズームレンズ。
【請求項４】
下記条件式（２）を満たすことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のズームレンズ。
−０．５＜ｍ２ｗ＜−０．４１  （２）
ただし、
ｍ２ｗ：広角端における前記第２レンズ群の横倍率
【請求項５】
下記条件式（３）を満たす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。
−０．９＜（ｒ１５ｆ−ｒ１５ｒ）／（ｒ１５ｆ＋ｒ１５ｒ）＜−０．２  （３）
ただし、
ｒ１５ｆ：前記第１レンズ群の最も像側のレンズの物体側の面の曲率半径
ｒ１５ｒ：前記第１レンズ群の最も像側のレンズの像側の面の曲率半径
【請求項６】
下記条件式（４）を満たすことを特徴とする請求項３から５のいずれか１項に記載のズームレンズ。
νｄ２２＞８０  （４）
ただし、
νｄ２２：前記第２レンズ群の物体側から２番目のレンズのｄ線におけるアッベ数
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１項に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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ズームレンズおよび撮像装置に関し、より詳しくは、ビデオカメラや電子スチルカメラ等に使用可能で、特に監視カメラ用途として好適に使用可能な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。
【背景技術】
【０００２】
従来、防犯や記録等の目的で監視カメラが用いられている。監視カメラの撮影レンズには、監視カメラに搭載されたときに小型に構成可能なこと、広い範囲を監視可能なように広角であること、低照度の撮影条件下でも被写体を特定できるように大口径比の光学系であることが求められる。近年では、変倍機能を要する場合が多いことから、ズームレンズを用いた監視カメラが主流になりつつある。
【０００３】
監視カメラに使用可能なズームレンズとしては、例えば、下記特許文献１〜３に記載のものが知られている。特許文献１には、物体側から順に、負の第１レンズ群と、絞りと、正の第２レンズ群とが配されてなる、７枚構成のズームレンズが記載されている。特許文献２には、物体側から順に、負の第１レンズ群と、正の第２レンズ群とが配されてなる、１０枚構成のズームレンズが記載されている。特許文献３には、物体側から順に、負の第１レンズ群と、絞りと、正の第２レンズ群とが配されてなる、１０枚または１１枚構成のズームレンズが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１１９５７４号公報
【特許文献２】特開２００７−９４３７１号公報
【特許文献３】特開２００８−２１６５９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
現在では、監視カメラの需要の増加とともに、搭載されるズームレンズの小型化、広角化に対する要望が強まってきている。その一方で、上記分野のカメラの多くに搭載されているＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）やＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）等の撮像素子のメガピクセル化が進んだことから、メガピクセル化された撮像素子に対応可能な高い光学性能も要望されるようになってきている。
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載のズームレンズは、小型で広角であるが、メガピクセル化された撮像素子に十分対応できるほど高性能であるとは言えない。特許文献２に記載のズームレンズは、広角であるが、球面収差、非点収差、軸上色収差の補正が不十分のため、メガピクセル化された撮像素子に十分対応できるものではない。特許文献３に記載のズームレンズは、高性能であるが、小型化という点で改良の余地がある。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、小型化および広角化を達成しつつ、メガピクセル化された撮像素子に対応可能な高い光学性能を有するズームレンズおよび該ズーム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。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のズームレンズは、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、絞りと、正の屈折力を有する第２レンズ群とを備え、第１レンズ群と第２レンズ群の光軸上の間隔を変化させることにより変倍を行い、該変倍に伴う像面位置の補正を第１レンズ群を光軸に沿って移動させることにより行うように構成され、下記条件式（１）を満たすことを特徴とするものである。
−２．４＜ｆ１／ｆｗ＜−２．０  （１）
ただし、
ｆ１：第１レンズ群の焦点距離
ｆｗ：広角端における全系の焦点距離
【０００９】
特許文献１〜３に記載のズームレンズは、上記条件式（１）を満たしていないのに対し、本発明のズームレンズは、上記条件式（１）を満たすように構成しているため、小型化および広角化を達成しつつ、メガピクセル化された撮像素子に対応可能な高い光学性能を実現することが容易になる。
【００１０】
本発明のズームレンズにおいては、第１レンズ群を、物体側から順に、３枚の負レンズと、正レンズと、負レンズとが配設されてなる５枚構成としてもよい。また、本発明のズームレンズにおいては、第２レンズ群を、物体側から順に、３枚の正レンズと、負レンズと、正レンズとが配設されてなる５枚構成としてもよい。なお、ここで述べたレンズの屈折力の符号は、非球面レンズについては近軸領域で考えるものとする。
【００１１】
また、本発明のズームレンズにおいては、下記条件式（２）〜（４）を満たすことが好ましい。なお、好ましい態様としては、下記条件式（２）〜（４）のいずれか１つを満足するものでもよく、あるいは任意の組合せを満足するものでもよい。
−０．５＜ｍ２ｗ＜−０．４１  （２）
−０．９＜（ｒ１５ｆ−ｒ１５ｒ）／（ｒ１５ｆ＋ｒ１５ｒ）＜−０．２  （３）
νｄ２２＞８０  （４）
ただし、
ｍ２ｗ：広角端における第２レンズ群の横倍率
ｒ１５ｆ：第１レンズ群の最も像側のレンズの物体側の面の曲率半径
ｒ１５ｒ：第１レンズ群の最も像側のレンズの像側の面の曲率半径
νｄ２２：第２レンズ群の物体側から２番目のレンズのｄ線におけるアッベ数
【００１２】
なお、本明細書に記載の各条件式の値は、特に断りがない限り、ズームレンズの基準波長におけるものである。
【００１３】
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。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、絞りと、正の屈折力を有する第２レンズ群とを備え、第１レンズ群と第２レンズ群の光軸上の間隔を変化させることにより変倍を行い、該変倍に伴う像面位置の補正を第１レンズ群を光軸に沿って移動させることにより行うように構成し、条件式（１）を満たすように第１レンズ群のパワーを好適に設定しているため、小型化および広角化を達成しつつ、メガピクセル化された撮像素子に対応可能な高い光学性能を有するズームレンズおよび該ズームレンズを備えた撮像装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施例１にかかるズームレンズのレンズ構成を示す断面図
【図２】本発明の実施例２にかかるズームレンズのレンズ構成を示す断面図
【図３】本発明の実施例３にかかるズームレンズのレンズ構成を示す断面図
【図４】本発明の実施例４にかかるズームレンズのレンズ構成を示す断面図
【図５】本発明の実施例５にかかるズームレンズのレンズ構成を示す断面図
【図６】本発明の実施例６にかかるズームレンズのレンズ構成を示す断面図
【図７】本発明の実施例７にかかるズームレンズのレンズ構成を示す断面図
【図８】図８（Ａ）〜図８（Ｈ）は本発明の実施例１のズームレンズの各収差図
【図９】図９（Ａ）〜図９（Ｈ）は本発明の実施例２のズームレンズの各収差図
【図１０】図１０（Ａ）〜図１０（Ｈ）は本発明の実施例３のズームレンズの各収差図
【図１１】図１１（Ａ）〜図１１（Ｈ）は本発明の実施例４のズームレンズの各収差図
【図１２】図１２（Ａ）〜図１２（Ｈ）は本発明の実施例５のズームレンズの各収差図
【図１３】図１３（Ａ）〜図１３（Ｈ）は本発明の実施例６のズームレンズの各収差図
【図１４】図１４（Ａ）〜図１４（Ｈ）は本発明の実施例７のズームレンズの各収差図
【図１５】本発明の実施形態にかかる撮像装置の概略構成図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
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、本発明の実施形態にかかるズームレンズの構成例を示す断面図であり、後述の実施例１のズームレンズに対応している。また、図２〜図７は、本発明の実施形態にかかる別の構成例を示す断面図であり、それぞれ後述の実施例２〜実施例７のズームレンズに対応している。図１〜図７に示す例の基本的な構成は同様であり、図示方法も同様であるため、ここでは主に図１を参照しながら、本発明の実施形態にかかるズームレンズについて説明する。
【００１７】
本発明の実施形態にかかるズームレンズは、光軸Ｚに沿って、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、開口絞りＳｔと、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２とを備えている。このような負のパワーが先行する構成は、広角化に適し、バックフォーカスの確保も比較的容易であるという特長を有している。
【００１８】
なお、図１に示す開口絞り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。また、図１では、左側が物体側、右側が像側であり、上段が広角端における無限遠合焦時のレンズ配置を示したものであり、下段が望遠端における無限遠合焦時のレンズ配置を示したものであり、広角端から望遠端へ変倍するときの各レンズ群の移動軌跡を上段と下段の間の矢印で模式的に示している。
【００１９】
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等を配置することが好ましい。そこで、図１では、これらを想定した平行平板状の光学部材ＰＰを第２レンズ群Ｇ２と像面Ｓｉｍとの間に配置した例を示している。
【００２０】
このズームレンズは、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の光軸Ｚ上の間隔を変化させることにより変倍を行い、その変倍に伴う像面位置の補正を第１レンズ群Ｇ１を光軸Ｚに沿って移動させることにより行うように構成されている。なお、変倍の際には開口絞りＳｔは固定されている。
【００２１】
本実施形態のズームレンズは、下記条件式（１）を満たすように構成されている。
−２．４＜ｆ１／ｆｗ＜−２．０  （１）
ただし、
ｆ１：第１レンズ群Ｇ１の焦点距離
ｆｗ：広角端における全系の焦点距離
【００２２】
条件式（１）は、全系の焦点距離に対する第１レンズ群Ｇ１の焦点距離の比に関するものであり、いわば、パワー配分の好適な範囲を示している。条件式（１）の上限を上回ると、高次の非点収差が発生し、像面湾曲が補正過剰となる。条件式（１）の下限を下回ると、広角端で周辺光量が不足してしまう。メガピクセル化した撮像素子に対応するためには、結像領域周辺部まで良好な画質を得ることが要求される。条件式（１）を満たすことにより、結像領域周辺部まで良好な画質を得ることが可能になる。
【００２３】
本ズームレンズのような、物体側から順に、負、正のレンズ群からなる２群構成で、小型化、広角化を達成できるように、大きな画角からの光線を取り込みつつ、バックフォーカスの増大を抑制するためには、物体側に配置される負の第１レンズ群Ｇ１の構成が重要である。条件式（１）を満たすように第１レンズ群Ｇ１のパワーを設定することで、小型化および広角化を達成しつつ、メガピクセル化した撮像素子に対応可能な高性能を実現することが可能になる。
【００２４】
なお、下記条件式（１−１）を満たすことがより好ましく、この場合には、条件式（１）を満たすことにより得られる効果をさらに向上させることができる。
−２．３＜ｆ１／ｆｗ＜−２．１  （１−１）
【００２５】
第１レンズ群Ｇ１の構成としては、例えば、物体側から順に、３枚の負レンズと、正レンズと、負レンズとを配設した５枚構成を採用することができる。図１に示す例では、第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、負メニスカス形状のレンズＬ１１、負メニスカス形状のレンズＬ１２、両凹形状のレンズＬ１３、両凸形状のレンズＬ１４、負メニスカス形状のレンズＬ１５からなる。
【００２６】
レンズ系の最も物体側に、負メニスカスレンズを配置することで、広角化に有利となる。第１レンズ群Ｇ１において物体側に２枚の負メニスカスレンズを配置することで、負メニスカスレンズが１枚の場合よりも、光学系を広角化するに伴って増大する歪曲収差を良好に補正することができる。また、第１レンズ群Ｇ１が両凹レンズを含むことで、第１レンズ群Ｇ１に必要とされる負のパワーを確保しやすくなり、第１レンズ群Ｇ１が正レンズを含むことで、第１レンズ群Ｇ１における色収差のバランスを取りやすくなる。第１レンズ群Ｇ１が４枚の負レンズを含むように構成して負パワーを分散させることにより、球面収差の良好な補正が容易になり、大口径比を実現しやすくなる。
【００２７】
第２レンズ群Ｇ２の構成としては、物体側から順に、３枚の正レンズと、負レンズと、正レンズとを配設した５枚構成を採用することができる。図１に示す例では、第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、近軸領域で両凸形状の非球面レンズであるレンズＬ２１、両凸形状のレンズＬ２２、正メニスカス形状のレンズＬ２３、負メニスカス形状のレンズＬ２４、両凸形状のレンズＬ２５からなる。
【００２８】
第１レンズ群Ｇ１は負の屈折力を有するため、第１レンズ群Ｇ１から発散された光束が第２レンズ群に入射するときの光線高は高いものとなり、これが高次の球面収差やコマ収差を発生させる原因となる。特に、大口径比に伴って高次の球面収差やコマ収差が発生しやすくなるが、図１に示す例のように、第２レンズ群Ｇ２の最も物体側のレンズを非球面レンズとすることで、効果的に球面収差やコマ収差の発生を抑制することができ、大口径比の実現が容易となる。また、第２レンズ群Ｇ２が多数の両凸レンズを含むように構成することで、第１レンズ群Ｇ１により発散された光束を収束させるために必要とされる正のパワーを確保しやすくなる。
【００２９】
図１に示すズームレンズは、全て単レンズで構成されている。このように、極力接合レンズを用いないことで、同枚数のレンズでより多くの接合レンズを含む構成にした場合よりも空気接触面の数を増加させることができ、設計の自由度が向上し、結像領域周辺部まで良好に収差補正された高性能の光学系の実現に有利となる。
【００３０】
本実施形態のズームレンズは下記条件式（２）を満たすことが好ましい。
−０．５＜ｍ２ｗ＜−０．４１  （２）
ただし、
ｍ２ｗ：広角端における第２レンズ群Ｇ２の横倍率
【００３１】
条件式（２）は、広角端における第２レンズ群Ｇ２の横倍率の好適な範囲を示している。条件式（２）の上限を上回ると、非点収差が補正不足となり、広角端で周辺光量が不足してしまう。条件式（２）の下限を下回ると、像面湾曲が補正過剰となり、性能が劣化してしまう。
【００３２】
さらに、下記条件式（２−１）を満たすことがより好ましく、この場合には、条件式（２）を満たすことにより得られる効果をより向上させることができる。
−０．４８＜ｍ２ｗ＜−０．４２  （２−１）
【００３３】
また、本実施形態のズームレンズは下記条件式（３）を満たすことが好ましい。
−０．９＜（ｒ１５ｆ−ｒ１５ｒ）／（ｒ１５ｆ＋ｒ１５ｒ）＜−０．２  （３）
ただし、
ｒ１５ｆ：第１レンズ群Ｇ１の最も像側のレンズの物体側の面の曲率半径
ｒ１５ｒ：第１レンズ群Ｇ１の最も像側のレンズの像側の面の曲率半径
【００３４】
条件式（３）は、第１レンズ群Ｇ１に含まれるレンズのうち、開口絞りＳｔに最も近いレンズの形状に関するものである。条件式（３）の上限を上回ると、望遠側で球面収差が補正不足になってしまう。条件式（３）の下限を下回ると、周辺光量が不足してしまう。仮に、周辺光量不足を改善しようとすると、第１レンズ群Ｇ１の前玉（最も物体側のレンズ）の径が大きくなり、小型化に反してしまう。
【００３５】
さらに、下記条件式（３−１）を満たすことがより好ましく、この場合には、条件式（３）を満たすことにより得られる効果をより向上させることができる。
−０．８４＜（ｒ１５ｆ−ｒ１５ｒ）／（ｒ１５ｆ＋ｒ１５ｒ）＜−０．２３  （３−１）
【００３６】
また、本実施形態のズームレンズは、第２レンズ群Ｇ２が、物体側から順に、３枚の正レンズと、負レンズと、正レンズとを配設した５枚構成の場合、下記条件式（４）を満たすことが好ましい。
νｄ２２＞８０  （４）
ただし、
νｄ２２：第２レンズ群Ｇ２の物体側から２番目のレンズのｄ線におけるアッベ数
【００３７】
条件式（４）は第２レンズ群Ｇ２の物体側から２番目のレンズ（レンズＬ２２）に低分散材料を用いることを意味している。条件式（４）の下限を下回ると、色収差の補正が不足し、特に軸上色収差の良好な補正が困難になる。
【００３８】
なお、本実施形態にかかるズームレンズは、第２レンズ群Ｇ２の横倍率β２がβ２＝−１となるとき、全系の最も物体側の面から像面Ｓｉｍまでの光軸方向の長さが最小になるように構成されている。β２＝−１となるときの全系の焦点距離をｆｍとすると、ｆｍは前述の第１レンズ群Ｇ１の焦点距離ｆ１を用いて下記のように表される。
ｆｍ＝β２×ｆ１＝−ｆ１
そして、このときの全系のズーム倍率Ｚｍは下記のように表すことができる。
Ｚｍ＝ｆｍ／ｆｗ＝−ｆ１／ｆｗ
【００３９】
本ズームレンズが例えば屋外等の厳しい環境において使用される場合には、最も物体側に配置されるレンズには、風雨による表面劣化、直射日光による温度変化に強く、さらには油脂・洗剤等の化学薬品に強い材料、すなわち耐水性、耐候性、耐酸性、耐薬品性等が高い材料を用いることが好ましく、さらには堅く、割れにくい材料を用いることが好ましい。以上のことから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。
【００４０】
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膜を施すようにしてもよい。
【００４１】
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を配置する代わりに、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。
【００４２】
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。実施例１〜実施例７のズームレンズのレンズ断面図はそれぞれ図１〜図７に示したものである。
【００４３】
実施例１のズームレンズのレンズデータを表１に、ズームに関するデータを表２に、非球面データを表３に示す。同様に、実施例２〜７のズームレンズのレンズデータ、ズームに関するデータ、非球面データを表４〜表２１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のものについても基本的に同様である。
【００４４】
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上の面間隔を示している。なお、曲率半径の符号は、物体側に凸の場合を正、像側に凸の場合を負としている。
【００４５】
また、レンズデータにおいて、Ｎｄｊの欄には最も物体側のレンズを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、…）のレンズのｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対する屈折率を示し、νｄｊの欄にはｊ番目のレンズのｄ線に対するアッベ数を示している。なお、レンズデータには、開口絞りＳｔも含めて示しており、開口絞りＳｔに相当する面の曲率半径の欄には、（開口絞り）という語句を記載している。
【００４６】
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可変１、可変２、可変３と記載している。可変１は第１レンズ群Ｇ１と開口絞りＳｔとの間隔であり、可変２は開口絞りＳｔと第２レンズ群Ｇ２との間隔であり、可変３はズームレンズの最も像側の面と光学部材ＰＰとの間隔である。
【００４７】
表２のズームに関するデータには、広角端および望遠端における、全系の焦点距離と、Ｆｎｏ．（Ｆナンバー）と、全画角と、可変１、可変２、可変３に相当する面間隔の値を示している。
【００４８】
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３の非球面データには、非球面の面番号と、各非球面に関する非球面係数を示す。表３の非球面データの数値の「Ｅ＋００」は「×１０＋０」を意味し、「Ｅ−ｎ」（ｎ：整数）は「×１０−ｎ」を意味する。なお、非球面係数は、下記非球面式における各係数Ｋ、Ａｍ（ｍ＝３、４、５、…２０）の値である。
Ｚｄ＝Ｃ・ｈ２／｛１＋（１−Ｋ・Ｃ２・ｈ２）１/２｝＋ΣＡｍ・ｈｍ
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（光軸からのレンズ面までの距離）
Ｃ：近軸曲率半径の逆数
Ｋ、Ａｍ：非球面係数（ｍ＝３、４、５、…２０）
【００４９】
なお、ここでは一例として、各表における長さの単位に「ｍｍ」を用い、角度の単位に「度」を用い、非球面式のＺｄ、ｈの単位に「ｍｍ」を用いている。しかし、光学系は比例拡大又は比例縮小しても同等の光学性能が得られるので、単位は「ｍｍ」に限定されることはなく、他の適当な単位を用いることもできる。
【００５０】
【表１】
2011018009.tif 000003
【００５１】
【表２】
2011018009.tif 000004
【００５２】
【表３】
2011018009.tif 000005
【００５３】
【表４】
2011018009.tif 000006
【００５４】
【表５】
2011018009.tif 000007
【００５５】
【表６】
2011018009.tif 000008
【００５６】
【表７】
2011018009.tif 000009
【００５７】
【表８】
2011018009.tif 000010
【００５８】
【表９】
2011018009.tif 000011
【００５９】
【表１０】
2011018009.tif 000012
【００６０】
【表１１】
2011018009.tif 000013
【００６１】
【表１２】
2011018009.tif 000014
【００６２】
【表１３】
2011018009.tif 000015
【００６３】
【表１４】
2011018009.tif 000016
【００６４】
【表１５】
2011018009.tif 000017
【００６５】
【表１６】
2011018009.tif 000018
【００６６】
【表１７】
2011018009.tif 000019
【００６７】
【表１８】
2011018009.tif 000020
【００６８】
【表１９】
2011018009.tif 000021
【００６９】
【表２０】
2011018009.tif 000022
【００７０】
【表２１】
2011018009.tif 000023
【００７１】
実施例１のズームレンズの概略構成は以下のとおりである。実施例１のズームレンズは、物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１が、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負のレンズＬ１１、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負のレンズＬ１２、両凹形状の負のレンズＬ１３、両凸形状の正のレンズＬ１４、像側に凸面を向けたメニスカス形状の負のレンズＬ１５の５枚構成であり、第２レンズ群Ｇ２が、近軸領域で両凸形状の正のレンズＬ２１、両凸形状の正のレンズＬ２２、像側に凸面を向けたメニスカス形状の正のレンズＬ２３、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負のレンズＬ２４、両凸形状の正のレンズＬ２５の５枚構成であり、全てのレンズが接合されていない単レンズであり、非球面はレンズＬ２１の物体側の面および像側の面に施されている。
【００７２】
実施例２のズームレンズの概略構成は実施例１のズームレンズと同様である。実施例３、４のズームレンズの概略構成は、レンズＬ１３とレンズＬ１４が接合されている点が実施例１のズームレンズと異なり、その他は実施例１のズームレンズと同様である。実施例５のズームレンズの概略構成は、レンズＬ２３が両凸形状である点が実施例１のズームレンズと異なり、その他は実施例１のズームレンズと同様である。実施例６のズームレンズの概略構成は、レンズＬ１３とレンズＬ１４が接合されている点、レンズＬ２１が近軸領域で物体側に凸面を向けたメニスカス形状である点、およびレンズＬ２３が両凸形状である点が実施例１のズームレンズと異なり、その他は実施例１のズームレンズと同様である。実施例７のズームレンズの概略構成は、レンズＬ２１が近軸領域で物体側に凸面を向けたメニスカス形状である点、レンズＬ２３が物体側に平面を向けた平凸形状である点が実施例１のズームレンズと異なり、その他は実施例１のズームレンズと同様である。
【００７３】
表２２に、実施例１〜７のズームレンズの条件式（１）〜（４）に対応する値を示す。表２２からわかるように、実施例１〜７のいずれも、条件式（１）〜（４）を満足している。
【００７４】
【表２２】
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【００７５】
図８（Ａ）〜図８（Ｈ）に実施例１のズームレンズの広角端および望遠端における、球面収差、非点収差、ディストーション（歪曲収差）、倍率色収差（倍率の色収差）の各収差図を示す。上段のＷＩＤＥと記載されたものが広角端の収差図であり、下段のＴＥＬＥと記載されたものが望遠端の収差図である。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が、球面収差図および倍率色収差図にはＣ線（波長６５６．３ｎｍ）、ｇ線（波長４３６ｎｍ）についての収差も示す。球面収差図のＦｎｏ．はＦナンバー、その他の収差図のωは半画角を意味する。
【００７６】
同様に、図９（Ａ）〜図９（Ｈ）、図１０（Ａ）〜図１０（Ｈ）、図１１（Ａ）〜図１１（Ｈ）、図１２（Ａ）〜図１２（Ｈ）、図１３（Ａ）〜図１３（Ｈ）、図１４（Ａ）〜図１４（Ｈ）に、実施例２〜７のズームレンズの広角端および望遠端における、球面収差、非点収差、ディストーション（歪曲収差）、倍率色収差（倍率の色収差）の各収差図を示す。
【００７７】
以上のデータから、実施例１〜７のズームレンズは、変倍比が約２．４倍であり、小型に構成され、広角端でのＦ値が１．２５〜１．２６と大口径比の光学系となっており、また、広角端での全画角が１３８°〜１５１°と広い画角を有し、各収差が良好に補正され、広角端および望遠端ともに高い光学性能を有することがわかる。
【００７８】
図１５に、本発明の撮像装置の一実施形態として、本発明の実施形態にかかるズームレンズが搭載された監視カメラの概略構成図を示す。図１５に示す監視カメラ１０は、主にレンズ装置６と、カメラ本体７とから構成される。レンズ装置６の内部にはズームレンズ１が配置されている。なお、図１５では、第１レンズ群Ｇ１と、開口絞りＳｔと、第２レンズ群Ｇ２とを有するズームレンズ１を概略的に示している。
【００７９】
カメラ本体７の内部には、ズームレンズ１によって結像された被写体の像を撮像する撮像素子５が配置されている。撮像素子５の具体例としては、ズームレンズにより形成される光学像を電気信号に変換するＣＣＤやＣＭＯＳ等を挙げることができる。撮像素子５は、その撮像面が、ズームレンズ１の像面に一致するように配置される。
【００８０】
レンズ装置６の上方には、開口絞りＳｔの絞り径を変更するための絞り機構８が設けられている。レンズ装置６の下方には、ズームレンズ１の倍率を変更するためのズームツマミ９と、ズームレンズ１のフォーカスを調整するためのフォーカスツマミ１１が設けられている。
【００８１】
本発明の実施形態にかかるズームレンズ１は、前述した長所を有するため、本実施形態の撮像装置は小型に構成可能であり、広い画角を有し、高画質の映像を得ることができる。
【００８２】
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。
【符号の説明】
【００８３】
１    ズームレンズ
５    撮像素子
６    レンズ装置
７    カメラ本体
８    絞り機構
９    ズームツマミ
１０    監視カメラ
１１    フォーカスツマミ
Ｇ１    第１レンズ群
Ｇ２    第２レンズ群
Ｓｉｍ    像面
Ｓｔ    開口絞り
Ｚ    光軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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