(57)【要約】【課題】合焦の際の画角変化が抑制可能で、大きなイメージサイズに対して小型・軽量に構成され、高い光学性能を有するズームレンズ、およびこのズームレンズを備えた撮像装置を実現する。【解決手段】ズームレンズは、物体側から順に、変倍の際に固定されている正の第１レンズ群Ｇ１、変倍の際に相互の空気間隔を変化させて光軸方向に移動する２つ以上のレンズ群からなる移動レンズ群Ｇｍ、絞り、変倍の際に固定されている正の最終レンズ群Ｇｅから実質的に構成される。第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、負の第１レンズ群前群Ｇ１ａ、正の第１レンズ群中群Ｇ１ｂ、正の第１レンズ群後群Ｇ１ｃから構成される。合焦の際には第１レンズ群中群Ｇ１ｂのみが光軸方向に移動する。第１レンズ群中群Ｇ１ｂは所定の条件式を満足する非球面レンズを少なくとも１つ含む。【選択図】図１
2015161694.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側から順に、変倍の際に像面に対し固定されている正の屈折力を有する第１レンズ群と、変倍の際に相互の空気間隔を変化させて光軸方向に移動する２つ以上のレンズ群からなる移動レンズ群と、絞りと、変倍の際に像面に対し固定されている正の屈折力を有する最終レンズ群とから実質的に構成され、
前記第１レンズ群は、物体側から順に、合焦の際に像面に対し固定されている負の屈折力を有する第１レンズ群前群と、合焦の際に光軸方向に移動する正の屈折力を有する第１レンズ群中群と、合焦の際に像面に対し固定されている正の屈折力を有する第１レンズ群後群とから実質的に構成され、
前記第１レンズ群中群が下記条件式（１）を満足する少なくとも１つの非球面レンズを含み、該非球面レンズが有する非球面の少なくとも１つが下記条件式（２）を満足することを特徴とするズームレンズ。
０＜［Ｘｒ（ｙｒ）−Ｘｆ（ｙｆ）］／ｆｗ    （１）
３０＜Ｄａｓ・ｙ／ＩＨ２＜１００    （２）
ただし、
ｙｆ：広角端での最大像高の主光線の前記非球面レンズの物体側の面における高さ
ｙｒ：広角端での最大像高の主光線の前記非球面レンズの像側の面における高さ
Ｘｆ（ｙｆ）：前記非球面レンズの物体側の面と該面の近軸球面との高さｙｆにおける光軸方向のずれ量
Ｘｒ（ｙｒ）：前記非球面レンズの像側の面と該面の近軸球面との高さｙｒにおける光軸方向のずれ量
ｆｗ：広角端での全系の焦点距離
Ｄａｓ：前記非球面レンズの非球面から前記絞りまでの光軸上の距離
ｙ：広角端での最大像高の主光線の前記非球面レンズの非球面における高さ
ＩＨ：最大像高
であり、Ｘｆ（ｙｆ）の符号は、高さｙｆにおいて前記非球面レンズの物体側の面が該面の近軸球面より物体側にある場合を負、像側にある場合を正とし、Ｘｒ（ｙｒ）の符号は、高さｙｒにおいて前記非球面レンズの像側の面が該面の近軸球面より物体側にある場合を負、像側にある場合を正とする。
【請求項２】
下記条件式（３）を満足する請求項１記載のズームレンズ。
Ｄａｓ／（ＩＨ・Ｚｒ）＜２    （３）
ただし、
Ｚｒ：ズーム比
である。
【請求項３】
下記条件式（４）を満足する請求項１または２記載のズームレンズ。
３＜ｆ１ｂ／ｆｗ＜３０    （４）
ただし、
ｆ１ｂ：前記第１レンズ群中群の焦点距離
である。
【請求項４】
下記条件式（５）を満足する請求項１から３のいずれか１項記載のズームレンズ。
２＜ｆ１／ｆｗ＜１５    （５）
ただし、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
である。
【請求項５】
前記第１レンズ群前群が、物体側から順に、負レンズと、負レンズおよび正レンズが物体側からこの順に接合された接合レンズとから実質的に構成され、
下記条件式（６）、（７）を満足する請求項１から４のいずれか１項記載のズームレンズ。
１．７＜Ｎｄ（１ａ−）    （６）
νｄ（１ａ＋）＜２８    （７）
ただし、
Ｎｄ（１ａ−）：前記第１レンズ群前群が有する負レンズのｄ線に対する平均屈折率
νｄ（１ａ＋）：前記第１レンズ群前群が有する正レンズのｄ線に対するアッベ数
である。
【請求項６】
前記第１レンズ群中群が、物体側から順に、正レンズと、負レンズと、正レンズとから実質的に構成される３枚構成であるか、あるいは、物体側から順に、２枚の正レンズと、負レンズと、正レンズとから実質的に構成される４枚構成である請求項１から５のいずれか１項記載のズームレンズ。
【請求項７】
下記条件式（８）を満足する請求項１から６のいずれか１項記載のズームレンズ。
−６＜ｆ１ａ／ｆｗ＜−３    （８）
ただし、
ｆ１ａ：前記第１レンズ群前群の焦点距離
である。
【請求項８】
前記移動レンズ群を構成する前記レンズ群のうち、像側から１番目および２番目の前記レンズ群がともに負の屈折力を有する請求項１から７のいずれか１項記載のズームレンズ。
【請求項９】
前記第１レンズ群中群は、合焦の際に相互の空気間隔を変化させて光軸方向に移動する２つのレンズ群から構成される請求項１から８のいずれか１項記載のズームレンズ。
【請求項１０】
前記第１レンズ群中群が下記条件式（１−１）を満足する少なくとも１つの非球面レンズを含み、該非球面レンズが有する非球面の少なくとも１つが下記条件式（２−１）を満足する請求項１から９のいずれか１項記載のズームレンズ。
０．００２＜［Ｘｒ（ｙｒ）−Ｘｆ（ｙｆ）］／ｆｗ＜０．０５    （１−１）
４０＜Ｄａｓ・ｙ／ＩＨ２＜８０    （２−１）
【請求項１１】
下記条件式（４−１）を満足する請求項１から１０のいずれか１項記載のズームレンズ。
５＜ｆ１ｂ／ｆｗ＜１５    （４−１）
ただし、
ｆ１ｂ：前記第１レンズ群中群の焦点距離
である。
【請求項１２】
下記条件式（５−１）を満足する請求項１から１１のいずれか１項記載のズームレンズ。
３＜ｆ１／ｆｗ＜８    （５−１）
ただし、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
である。
【請求項１３】
前記第１レンズ群前群が、物体側から順に、負レンズと、負レンズおよび正レンズが物体側からこの順に接合された接合レンズとから実質的に構成され、
下記条件式（６−１）、（７−１）を満足する請求項１から１２のいずれか１項記載のズームレンズ。
１．７５＜Ｎｄ（１ａ−）    （６−１）
νｄ（１ａ＋）＜２５    （７−１）
ただし、
Ｎｄ（１ａ−）：前記第１レンズ群前群が有する負レンズのｄ線に対する平均屈折率
νｄ（１ａ＋）：前記第１レンズ群前群が有する正レンズのｄ線に対するアッベ数
である。
【請求項１４】
請求項１から１３のいずれか１項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、デジタルカメラ、ビデオカメラ、映画撮影用カメラ、放送用カメラ、監視カメラ等に好適なズームレンズ、およびこの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】
テレビカメラや放送用カメラ等に搭載されるズームレンズとしては、例えば下記特許文献１〜３に記載されている４群タイプのものが知られている。特許文献１〜３には、物体側から順に、変倍の際に固定されている正の第１レンズ群と、変倍の際に移動する第２レンズ群と、変倍に伴う像面変動の補正機能を持つ第３レンズ群と、変倍の際に固定されている正の第４レンズ群とが配されてなるレンズ系が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１１６９９３号公報
【特許文献２】特許第４４７８２４７号公報
【特許文献３】特許第５２４１１６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
映画撮影用カメラ、放送用カメラ等では、合焦による画角の変化が小さいことが望まれるため、最も物体側の第１レンズ群を３つのレンズ群から構成し、そのうちの中間のレンズ群のみを移動させるインナーフォーカス方式を採ることが多い。このような第１レンズ群を３つのレンズ群で構成する必要性に加え、望遠側での球面収差等の良好な補正のために、第１レンズ群はそのレンズ枚数が多くなり大型化し重量が重くなりやすい。一方、近年では、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の撮像素子を用いた電子撮像装置が主流であり、撮像素子の高画素化に伴い撮像素子のイメージサイズの大型化が進んでいる。大きなイメージサイズに合わせてレンズ系を拡大することは可能であるが、映画撮影用カメラ、放送用カメラ等では可搬性が要求されることから、大きなイメージサイズに対しても小型で軽量に構成可能なレンズ系が求められている。しかしながら、特許文献１〜３に記載のレンズ系は、大きなイメージサイズに対応させようとすると第１レンズ群が非常に大きなものとなってしまう。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、合焦の際の画角変化が抑制可能で、大きなイメージサイズに対して小型化・軽量化が図られ、高い光学性能を有するズームレンズ、およびこのような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】
【０００６】
本発明のズームレンズは、物体側から順に、変倍の際に像面に対し固定されている正の屈折力を有する第１レンズ群と、変倍の際に相互の空気間隔を変化させて光軸方向に移動する２つ以上のレンズ群からなる移動レンズ群と、絞りと、変倍の際に像面に対し固定されている正の屈折力を有する最終レンズ群とから実質的に構成され、第１レンズ群は、物体側から順に、合焦の際に像面に対し固定されている負の屈折力を有する第１レンズ群前群と、合焦の際に光軸方向に移動する正の屈折力を有する第１レンズ群中群と、合焦の際に像面に対し固定されている正の屈折力を有する第１レンズ群後群とから実質的に構成され、第１レンズ群中群が下記条件式（１）を満足する少なくとも１つの非球面レンズを含み、この非球面レンズが有する非球面の少なくとも１つが下記条件式（２）を満足することを特徴とするものである。
０＜［Ｘｒ（ｙｒ）−Ｘｆ（ｙｆ）］／ｆｗ    （１）
３０＜Ｄａｓ・ｙ／ＩＨ２＜１００    （２）
ただし、
ｙｆ：広角端での最大像高の主光線の非球面レンズの物体側の面における高さ
ｙｒ：広角端での最大像高の主光線の非球面レンズの像側の面における高さ
Ｘｆ（ｙｆ）：非球面レンズの物体側の面とこの面の近軸球面との高さｙｆにおける光軸方向のずれ量
Ｘｒ（ｙｒ）：非球面レンズの像側の面とこの面の近軸球面との高さｙｒにおける光軸方向のずれ量
ｆｗ：広角端での全系の焦点距離
Ｄａｓ：非球面レンズの非球面から絞りまでの光軸上の距離
ｙ：広角端での最大像高の主光線の非球面レンズの非球面における高さ
ＩＨ：最大像高
であり、Ｘｆ（ｙｆ）の符号は、高さｙｆにおいて非球面レンズの物体側の面がこの面の近軸球面より物体側にある場合を負、像側にある場合を正とし、Ｘｒ（ｙｒ）の符号は、高さｙｒにおいて非球面レンズの像側の面がこの面の近軸球面より物体側にある場合を負、像側にある場合を正とする。
【０００７】
本発明のズームレンズにおいては、下記条件式（３）〜（５）、（８）、（１−１）、（２−１）、（４−１）、（５−１）のいずれか１つ、または任意の組み合わせを満足することが好ましい。
０．００２＜［Ｘｒ（ｙｒ）−Ｘｆ（ｙｆ）］／ｆｗ＜０．０５    （１−１）
４０＜Ｄａｓ・ｙ／ＩＨ２＜８０    （２−１）
Ｄａｓ／（ＩＨ・Ｚｒ）＜２    （３）
３＜ｆ１ｂ／ｆｗ＜３０    （４）
５＜ｆ１ｂ／ｆｗ＜１５    （４−１）
２＜ｆ１／ｆｗ＜１５    （５）
３＜ｆ１／ｆｗ＜８    （５−１）
−６＜ｆ１ａ／ｆｗ＜−３    （８）
ただし、
Ｚｒ：ズーム比
ｆ１ｂ：第１レンズ群中群の焦点距離
ｆ１：第１レンズ群の焦点距離
ｆ１ａ：第１レンズ群前群の焦点距離
である。
【０００８】
また、本発明のズームレンズにおいては、第１レンズ群前群が、物体側から順に、負レンズと、負レンズおよび正レンズが物体側からこの順に接合された接合レンズとから実質的に構成されて、下記条件式（６）、（７）を満足することが好ましく、さらに下記条件式（６−１）、（７−１）を満足することがより好ましい。
１．７＜Ｎｄ（１ａ−）    （６）
１．７５＜Ｎｄ（１ａ−）    （６−１）
νｄ（１ａ＋）＜２８    （７）
νｄ（１ａ＋）＜２５    （７−１）
ただし、
Ｎｄ（１ａ−）：第１レンズ群前群が有する負レンズのｄ線に対する平均屈折率
νｄ（１ａ＋）：第１レンズ群前群が有する正レンズのｄ線に対するアッベ数
である。
【０００９】
また、本発明のズームレンズにおいては、第１レンズ群中群が、物体側から順に、正レンズと、負レンズと、正レンズとから実質的に構成される３枚構成であるか、あるいは、物体側から順に、２枚の正レンズと、負レンズと、正レンズとから実質的に構成される４枚構成であることが好ましい。
【００１０】
また、本発明のズームレンズにおいては、移動レンズ群を構成するレンズ群のうち、像側から１番目および２番目のレンズ群がともに負の屈折力を有することが好ましい。
【００１１】
また、本発明のズームレンズにおいては、第１レンズ群中群は、合焦の際に相互の空気間隔を変化させて光軸方向に移動する２つのレンズ群から構成されることが好ましい。
【００１２】
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。
【００１３】
なお、上記各「レンズ群」は、必ずしも複数のレンズから構成されるものだけではなく、１枚のレンズのみで構成されるものも含むものとする。
【００１４】
なお、上記の「実質的に構成され」の「実質的に」とは、挙げた構成要素以外に、実質的にパワーを有さないレンズ、絞りやカバーガラスやフィルタ等のレンズ以外の光学要素等を含んでもよいことを意図するものである。
【００１５】
なお、本明細書に記載する屈折力の符号やレンズの面形状は、特に断りがない限り、非球面が含まれているものについては近軸領域におけるものとする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、物体側から順に、正の固定群、複数のレンズ群からなる移動群、正の固定群からなるレンズ系において、最も物体側の正の固定群を３つのレンズ群から構成し、そのうち中間のレンズ群のみをフォーカス群とし、このフォーカス群が所定の条件式を満足する非球面を有するように構成しているため、合焦の際の画角変化が抑制可能で、大きなイメージサイズに対して小型化・軽量化が図られ、高い光学性能を有するズームレンズ、およびこのようなズームレンズを備えた撮像装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施の形態に係るズームレンズの広角端におけるレンズ構成を示す断面図である
【図２】条件式（１）、（２）の記号を説明するための図である
【図３】Ｘｆ（ｙｆ）を説明するための図である
【図４】本発明の実施例１のズームレンズのレンズ構成を示す断面図であり、上段が広角端状態、中段が中間焦点距離状態、下段が望遠端状態のものである
【図５】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であり、上段が広角端状態、中段が中間焦点距離状態、下段が望遠端状態のものである
【図６】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であり、上段が広角端状態、中段が中間焦点距離状態、下段が望遠端状態のものである
【図７】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であり、上段が広角端状態、中段が中間焦点距離状態、下段が望遠端状態のものである
【図８】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であり、上段が広角端状態、中段が中間焦点距離状態、下段が望遠端状態のものである
【図９】本発明の実施例１のズームレンズの諸収差図であり、上段が広角端状態、中段が中間焦点距離状態、下段が望遠端状態のものであり、各状態の収差図いずれも左から順に、球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図である
【図１０】本発明の実施例２のズームレンズの諸収差図であり、上段が広角端状態、中段が中間焦点距離状態、下段が望遠端状態のものであり、各状態の収差図いずれも左から順に、球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図である
【図１１】本発明の実施例３のズームレンズの諸収差図であり、上段が広角端状態、中段が中間焦点距離状態、下段が望遠端状態のものであり、各状態の収差図いずれも左から順に、球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図である
【図１２】本発明の実施例４のズームレンズの諸収差図であり、上段が広角端状態、中段が中間焦点距離状態、下段が望遠端状態のものであり、各状態の収差図いずれも左から順に、球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図である
【図１３】本発明の実施例５のズームレンズの諸収差図であり、上段が広角端状態、中段が中間焦点距離状態、下段が望遠端状態のものであり、各状態の収差図いずれも左から順に、球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図である
【図１４】本発明の実施形態にかかる撮像装置の概略的な構成図である
【発明を実施するための形態】
【００１８】
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に、本発明の一実施形態に係るズームレンズの無限遠物体に合焦している状態での広角端におけるレンズ構成を示す断面図を示す。なお、図１に示す例は後述の実施例１に対応している。図１では紙面左側が物体側、紙面右側が像側である。
【００１９】
このズームレンズが撮像装置に搭載される際には保護用のカバーガラスや撮像装置の仕様に応じたローパスフィルタや赤外線カットフィルタ等の各種フィルタを備えることが好ましく、図１では、これらを想定した平行平板状の光学部材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。
【００２０】
本発明のズームレンズは、光軸Ｚに沿って物体側から順に、変倍の際に像面Ｓｉｍに対し固定されている正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、変倍の際に相互の空気間隔を変化させて光軸方向に移動する２つ以上のレンズ群からなる移動レンズ群Ｇｍと、開口絞りＳｔと、変倍の際に像面Ｓｉｍに対し固定されている正の屈折力を有する最終レンズ群Ｇｅとから実質的に構成される。なお、図１に示す開口絞りＳｔは大きさや形状を表すものではなく、光軸上の位置を示すものである。
【００２１】
図１に示すズームレンズは、光軸Ｚに沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、開口絞りＳｔと、正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５とから構成され、広角端から望遠端への変倍の際に、第１レンズ群Ｇ１、第５レンズ群Ｇ５は像面Ｓｉｍに対し固定されており、第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３、第４レンズ群Ｇ４は相互の空気間隔を変化させて光軸方向に移動するように構成されている。図１に示す例では、第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３、第４レンズ群Ｇ４からなるレンズ群が移動レンズ群Ｇｍに対応し、第５レンズ群Ｇ５が最終レンズ群Ｇｅに対応する。
【００２２】
図１の第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３、第４レンズ群Ｇ４の下に記載されている曲線状の矢印は、広角端から望遠端への変倍の際に移動する各レンズ群の移動軌跡を概略的に示すものである。図１に示す例では、広角端から望遠端への変倍の際に、第２レンズ群Ｇ２は物体側へ移動することなく常に像側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３も物体側へ移動することなく常に像側へ移動し、第４レンズ群Ｇ４は一旦物体側へ移動した後に像側へ移動するように構成されている。
【００２３】
図１に示す例では、第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、レンズＬ１１〜レンズＬ１９の９枚のレンズからなり、第２レンズ群Ｇ２はレンズＬ２１の１枚のレンズからなり、第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、レンズＬ３１〜レンズＬ３５の５枚のレンズからなり、第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に、レンズＬ４１〜レンズＬ４２の２枚のレンズからなり、第５レンズ群Ｇ５は、物体側から順に、レンズＬ５１〜レンズＬ６２の１２枚のレンズからなる。
【００２４】
このズームレンズでは、最も物体側の第１レンズ群Ｇ１を正レンズ群とすることにより、レンズ系全長の短縮が可能となり、小型化に有利となる。また、最も像側の第５レンズ群Ｇ５を正レンズ群とすることにより、軸外光線の主光線が像面Ｓｉｍへ入射する入射角が大きくなるのを抑制することができ、シェーディングを抑制できる。最も物体側のレンズ群と最も像側のレンズ群が変倍の際に固定されているので、変倍の際にレンズ系全長が変化しない。このような、物体側から順に、正の固定群と、各レンズ群の間隔を変化させて移動する複数のレンズ群からなる移動群と、開口絞りＳｔと、正の固定群とからなる構成は、小型化かつ高性能化が可能であり、利便性が高く、特に映画撮影用カメラや放送用カメラに好適である。
【００２５】
移動レンズ群Ｇｍを構成する複数のレンズ群のうち、像側から１番目および２番目のレンズ群はともに負の屈折力を有することが好ましく、このようにした場合は、レンズ系全長を抑制することができる。仮に、移動レンズ群の像側から１番目、２番目のレンズ群をそれぞれ正レンズ群、負レンズ群とした場合は、広角端から望遠端への変倍の際に、負レンズ群が像側へ移動し、正レンズ群が物体側へ移動するため、レンズ群の移動のために長いスペースが必要となり、レンズ系が大型化してしまう。
【００２６】
移動レンズ群Ｇｍは例えば、相互の空気間隔を変化させて移動する２つの負レンズ群からなる２群構成としてもよく、このようにした場合は、移動レンズ群Ｇｍを最少数のレンズ群で構成できるため駆動機構を簡素化でき装置の小型化を図ることができる。または、移動レンズ群Ｇｍは、相互の空気間隔を変化させて移動する３つの負レンズ群からなる３群構成としてもよく、このようにした場合は、２群構成の物に比べ変倍の際の諸収差の変化の抑制により有利となる。
【００２７】
あるいは、移動レンズ群Ｇｍは、物体側から順に、相互の空気間隔を変化させて移動する正レンズ群、負レンズ群、負レンズ群からなる３群構成としてもよい。このようにした場合は、望遠側での第１レンズ群Ｇ１の有効径を抑制することができ、第１レンズ群Ｇ１の外径を抑制することができるため、小型化・軽量化を図ることができ、また、変倍の際の球面収差の変化を抑制することができ、レンズ系を高倍率にした場合も変倍の際に良好な性能を維持することが可能となる。
【００２８】
また、移動レンズ群Ｇｍの最も像側の負レンズ群は、例えば、負レンズ、正レンズが物体側からこの順に接合された１組の接合レンズからなるように構成してもよく、開口絞りＳｔ近傍にこのような接合レンズを配置することで変倍の際の色収差の変化を抑えるのに有利となる。
【００２９】
このズームレンズの第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群前群Ｇ１ａと、正の屈折力を有する第１レンズ群中群Ｇ１ｂと、正の屈折力を有する第１レンズ群後群Ｇ１ｃとからなる３つのレンズ群から実質的に構成される。そして、無限遠物体から近距離物体への合焦の際には、第１レンズ群前群Ｇ１ａと第１レンズ群後群Ｇ１ｃは像面Ｓｉｍに対して固定されており、第１レンズ群中群Ｇ１ｂのみが光軸方向に移動するように構成されている。このような構成を採ることで、合焦の際の収差変化と画角変化を抑制することができる。図１では、第１レンズ群中群Ｇ１ｂの下に水平方向の直線状の矢印を記入して第１レンズ群中群Ｇ１ｂがフォーカス群であることを示している。
【００３０】
図１に示す例では、第１レンズ群前群Ｇ１ａは物体側から順に、レンズＬ１１〜レンズＬ１３からなり、第１レンズ群中群Ｇ１ｂは物体側から順に、レンズＬ１４〜レンズＬ１６からなり、第１レンズ群後群Ｇ１ｃは物体側から順に、レンズＬ１７〜レンズＬ１９からなる。
【００３１】
第１レンズ群前群Ｇ１ａは、物体側から順に、負レンズと、負レンズおよび正レンズが物体側からこの順に接合された接合レンズとから実質的に構成されることが好ましく、このようにした場合は、広角側での像面湾曲や歪曲収差を抑え、望遠側での球面収差を良好に補正することができる。
【００３２】
第１レンズ群中群Ｇ１ｂは、物体側から順に、正レンズと、負レンズと、正レンズとから実質的に構成される３枚構成、あるいは、物体側から順に、２枚の正レンズと、負レンズと、正レンズとから実質的に構成される４枚構成とすることが好ましく、このようにした場合は、合焦の際の性能変化を抑制することができる。
【００３３】
図１に示す例は、合焦の際に３枚のレンズＬ１４〜レンズＬ１６が一体的に移動する構成を採っている。しかし、これとは異なり、第１レンズ群中群Ｇ１ｂを２つのレンズ群からなるように構成し、合焦の際にこれら２つのレンズ群を相互の空気間隔が変化するように移動させる、いわゆるフローティングフォーカス方式を採ってもよい。フローティングフォーカス方式を採った場合は、望遠側での合焦の際の球面収差の変化を抑制することができる。
【００３４】
このズームレンズは、第１レンズ群中群Ｇ１ｂが下記条件式（１）を満足する少なくとも１つの非球面レンズを含み、この非球面レンズが有する非球面の少なくとも１つが下記条件式（２）を満足するように構成される。第１レンズ群中群Ｇ１ｂにこのような非球面を使用することで、大きなイメージサイズに対しても第１レンズ群Ｇ１の小型化・軽量化を図ることができ、且つ、合焦の際の性能変化を抑制することができる。
０＜［Ｘｒ（ｙｒ）−Ｘｆ（ｙｆ）］／ｆｗ    （１）
３０＜Ｄａｓ・ｙ／ＩＨ２＜１００    （２）
ただし、
ｙｆ：広角端での最大像高の主光線の非球面レンズの物体側の面における高さ
ｙｒ：広角端での最大像高の主光線の非球面レンズの像側の面における高さ
Ｘｆ（ｙｆ）：非球面レンズの物体側の面とこの面の近軸球面との高さｙｆにおける光軸方向のずれ量
Ｘｒ（ｙｒ）：非球面レンズの像側の面とこの面の近軸球面との高さｙｒにおける光軸方向のずれ量
ｆｗ：広角端での全系の焦点距離
Ｄａｓ：非球面レンズの非球面から開口絞りまでの光軸上の距離
ｙ：広角端での最大像高の主光線の非球面レンズの非球面における高さ
ＩＨ：最大像高
であり、Ｘｆ（ｙｆ）の符号は、高さｙｆにおいて非球面レンズの物体側の面がこの面の近軸球面より物体側にある場合を負、像側にある場合を正とし、Ｘｒ（ｙｒ）の符号は、高さｙｒにおいて非球面レンズの像側の面がこの面の近軸球面より物体側にある場合を負、像側にある場合を正とする。「高さ」は、光軸Ｚからの径方向の距離である。
【００３５】
なお、上記のｙは、物体側の非球面について考える場合はｙｆと等しく、像側の非球面について考える場合はｙｒと等しい。例えば、図１に示す例では、第１レンズ群中群Ｇ１ｂに含まれる非球面レンズはレンズＬ１４のみであり、レンズＬ１４の物体側の面が非球面であり、像側の面は球面であるから、図１に示す例では、ｙ＝ｙｆとなる。
【００３６】
図２に、図１の例のズームレンズに軸上光束１１、最大像高の光束１２、最大像高の主光線１２ｃを合わせて示し、条件式（１）、（２）に関する高さｙｆ、ｙｒ、ｙ、距離Ｄａｓ、最大像高ＩＨを例示的に示した断面図を示す。なお、図１２では、図の煩雑化を避けるためレンズＬ１４以外のレンズの符号、レンズ群の符号を省略している。
【００３７】
また、図３に物体側の面が非球面の場合のＸｆ（ｙｆ）を説明するための概念図を示す。Ｘｆ（ｙｆ）は、図３に示すように、非球面レンズの物体側の面Ｓａと、面Ｓａの近軸球面Ｓｐとの高さｙｆにおける光軸方向のずれ量である。ここで、面Ｓａの近軸球面Ｓｐとは、面Ｓａの近軸曲率半径Ｒｐを半径とし、面Ｓａと光軸Ｚとの交点を通る球面である。図３では、近軸球面Ｓｐの中心Ｏも図示している。Ｘｒ（ｙｒ）は、像側の面について同様に考えることができる。図１に示す例のレンズＬ１４では、像側の面が球面のためＸｒ（ｙｒ）の値は０となる。
【００３８】
条件式（１）の下限以下とならないように構成することで、合焦の際の性能変化を抑制することが容易となる。また、このズームレンズは、下記条件式（１−１）を満足することが好ましい。条件式（１−１）の下限以下とならないように構成することで、条件式（１）に関する上記効果を高めることができる。条件式（１−１）の上限以上とならないように構成することで、球面収差、歪曲収差、非点収差等の諸収差をバランス良く良好に補正することが可能となる。
０．００２＜［Ｘｒ（ｙｒ）−Ｘｆ（ｙｆ）］／ｆｗ＜０．０５    （１−１）
【００３９】
条件式（２）の下限以下とならないように構成することで、歪曲収差、非点収差の良好な補正が容易になる。条件式（２）の上限以上とならないように構成することで、大きなイメージサイズに対しても小型化が容易になり、且つ、望遠側で球面収差を良好に補正することができる。条件式（２）に関する上記効果を高めるために、下記条件式（２−１）を満足することがより好ましい。
４０＜Ｄａｓ・ｙ／ＩＨ２＜８０    （２−１）
【００４０】
条件式（１）を満足する非球面レンズは正レンズでもよく負レンズでもよい。条件式（２）を満足する非球面は物体側の面でも像側の面でもよいが、広角側では第１レンズ群中群Ｇ１ｂを通る周辺光線の物体側の面における光線高は像側の面におけるものより高いため、物体側の面と像側の面のいずれか一方のみに条件式（２）を満足する非球面を形成する場合は、物体側の面に形成するとより高い軸外収差の補正効果が得られる。また、条件式（２）を満足する非球面は凸面でも凹面でもよいが、凹面にした場合はレンズ中心部よりも周辺部の方がパワーが強い形状となりやすく補正過剰になる虞があるのに対し、凸面にした場合はレンズ中心部よりも周辺部の方がパワーが弱い形状となりやすく収差の発生を抑制することができ収差のバランスがとることが容易になる。
【００４１】
また、このズームレンズは下記条件式（３）を満足することが好ましい。
Ｄａｓ／（ＩＨ・Ｚｒ）＜２    （３）
ただし、
Ｄａｓ：非球面レンズの非球面から開口絞りまでの光軸上の距離
ＩＨ：最大像高
Ｚｒ：ズーム比
である。
【００４２】
条件式（３）の上限以上とならないように構成することで、映画撮影用カメラや放送用カメラ等に望まれるズーム比、例えば１０倍程度のズーム比を確保しながら、第１レンズ群Ｇ１を小型化することができる。
【００４３】
また、このズームレンズは下記条件式（４）を満足することが好ましい。
３＜ｆ１ｂ／ｆｗ＜３０    （４）
ただし、
ｆ１ｂ：第１レンズ群中群の焦点距離
ｆｗ：広角端での全系の焦点距離
である。
【００４４】
条件式（４）の下限以下とならないように第１レンズ群中群Ｇ１ｂの屈折力を抑制することで、合焦の際の収差変化を抑制することができる。条件式（４）の上限以上とならないように第１レンズ群中群Ｇ１ｂの屈折力を確保することで、合焦の際の第１レンズ群中群Ｇ１ｂの移動量が大きくなり第１レンズ群Ｇ１が大型化することを防止できる。条件式（４）に関する上記効果を高めるために、下記条件式（４−１）を満足することがより好ましい。
５＜ｆ１ｂ／ｆｗ＜１５    （４−１）
【００４５】
また、このズームレンズは下記条件式（５）を満足することが好ましい。
２＜ｆ１／ｆｗ＜１５    （５）
ただし、
ｆ１：第１レンズ群の焦点距離
ｆｗ：広角端での全系の焦点距離
である。
【００４６】
条件式（５）の下限以下とならないように第１レンズ群Ｇ１の屈折力を抑制することで、正の屈折力が強くなりすぎるのを回避でき、球面収差の良好な補正が容易となる。条件式（５）の上限以上とならないように第１レンズ群Ｇ１の屈折力を確保することで、正の屈折力が弱くなりすぎるのを回避でき、第１レンズ群Ｇ１の大径化を抑制できる。条件式（５）に関する上記効果を高めるために、下記条件式（５−１）を満足することがより好ましい。
３＜ｆ１／ｆｗ＜８    （５−１）
【００４７】
また、このズームレンズは、第１レンズ群前群Ｇ１ａが、物体側から順に、負レンズと、負レンズおよび正レンズが物体側からこの順に接合された接合レンズとから実質的に構成される場合、下記条件式（６）、（７）を満足することが好ましい。
１．７＜Ｎｄ（１ａ−）    （６）
νｄ（１ａ＋）＜２８    （７）
ただし、
Ｎｄ（１ａ−）：第１レンズ群前群が有する負レンズのｄ線に対する平均屈折率
νｄ（１ａ＋）：第１レンズ群前群が有する正レンズのｄ線に対するアッベ数
である。
【００４８】
条件式（６）の下限以下とならないように材質を選択することで、歪曲収差や像面湾曲を良好に補正することができる。条件式（６）に関する上記効果を高めるために、下記条件式（６−１）を満足することがより好ましい。
１．７５＜Ｎｄ（１ａ−）    （６−１）
【００４９】
条件式（７）の上限以上とならないように材質を選択することで、倍率色収差を良好に補正することができる。条件式（７）に関する上記効果を高めるために、下記条件式（７−１）を満足することがより好ましい。
νｄ（１ａ＋）＜２５    （７−１）
【００５０】
また、このズームレンズは下記条件式（８）を満足することが好ましい。
−６＜ｆ１ａ／ｆｗ＜−３    （８）
ただし、
ｆ１ａ：第１レンズ群前群の焦点距離
ｆｗ：広角端での全系の焦点距離
である。
【００５１】
条件式（８）の下限以下とならないように第１レンズ群前群Ｇ１ａの負の屈折力を確保することで、第１レンズ群中群Ｇ１ｂの正の屈折力を確保することができ、無限遠物体から近距離物体への合焦のためのスペースが大きくなりすぎるのを回避できる。また、条件式（８）の下限以下とならないように第１レンズ群前群Ｇ１ａの負の屈折力を確保することで、第１レンズ群前群Ｇ１ａ、第１レンズ群中群Ｇ１ｂのレンズ径の大径化を抑制できる。条件式（８）の上限以上とならないように第１レンズ群前群Ｇ１ａの屈折力を抑制することで、広角側での歪曲収差、望遠側での球面収差を抑制できる。
【００５２】
以上述べた本実施形態に係るズームレンズは、例えば、１０倍程度のズーム比のレンズ系に好適に適用可能である。なお、本発明のズームレンズの各レンズ群を構成するレンズ枚数やレンズ形状は図１に示す例に限定されず、他の構成のものも採用可能である。また、上述した好ましい構成や可能な構成は、任意の組合せが可能であり、ズームレンズに要求される仕様に応じて適宜選択的に採用されることが好ましい。
【００５３】
次に、本発明のズームレンズの具体的な数値実施例について説明する。以下に示す実施例１〜５は広角端における全系の焦点距離が１０．００となるように規格化されたものである。
【００５４】
＜実施例１＞
実施例１のズームレンズの無限遠物体に合焦している状態でのレンズ構成を示す断面図を図４に示す。図４では、「ＷＩＤＥ」と付した上段に広角端状態のものを示し、「ＭＩＤＤＬＥ」と付した中段に中間焦点距離状態のものを示し、「ＴＥＬＥ」と付した下段に望遠端状態のものを示す。図４において、紙面左側が物体側、紙面右側が像側である。
【００５５】
実施例１のズームレンズの概略構成は以下の通りである。実施例１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Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、開口絞りＳｔと、正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５とからなる５つのレンズ群から実質的に構成される。広角端から望遠端への変倍の際に、第１レンズ群Ｇ１、第５レンズ群Ｇ５は像面Ｓｉｍに対し固定されており、第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３、第４レンズ群Ｇ４は相互の空気間隔を変化させて光軸方向に移動するように構成されている。すなわち、第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３、第４レンズ群Ｇ４からなるレンズ群が移動レンズ群Ｇｍに対応し、第５レンズ群Ｇ５が最終レンズ群Ｇｅに対応する。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１レンズ群前群Ｇ１ａと、正の屈折力を有する第１レンズ群中群Ｇ１ｂと、正の屈折力を有する第１レンズ群後群Ｇ１ｃとからなる３つのレンズ群から実質的に構成される。無限遠物体から近距離物体への合焦の際には、像面Ｓｉｍに対して第１レンズ群前群Ｇ１ａと第１レンズ群後群Ｇ１ｃは固定されており、第１レンズ群中群Ｇ１ｂのみが光軸方向に移動するように構成されている。第１レンズ群前群Ｇ１ａは物体側から順にレンズＬ１１〜Ｌ１３からなり、第１レンズ群中群Ｇ１ｂは物体側から順にレンズＬ１４〜Ｌ１６からなり、第１レンズ群後群Ｇ１ｃは物体側から順にレンズＬ１７〜Ｌ１９からなる。第１レンズ群中群Ｇ１ｂが有する非球面レンズはレンズＬ１４のみであり、レンズＬ１４の物体側の面が非球面、像側の面が球面である。
【００５６】
実施例１のズームレンズの詳細構成として、基本レンズデータを表１に、ｄ線に対する諸元と可変面間隔を表２に、非球面係数を表３に示す。なお、以下に示す各表では所定の桁でまるめた数値を記載している。
【００５７】
表１において、Ｓｉの欄には最も物体側の構成要素の物体側の面を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、Ｄｉの最下欄に記載の数値は表１に記載の最も像側の面と像面Ｓｉｍとの光軸Ｚ上の面間隔である。表１のＮｄｊの欄には最も物体側の構成要素を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、…）の構成要素のｄ線（波長５８７．５６ｎｍ）に対する屈折率を示し、νｄｊの欄にはｊ番目の構成要素のｄ線に対するアッベ数を示している。
【００５８】
表１の曲率半径の符号は、物体側に凸面を向けた面形状の場合を正とし、像側に凸面を向けた面形状の場合を負としている。表１には、開口絞りＳｔおよび光学部材ＰＰも示しており、開口絞りＳｔに相当する面の面番号の欄には面番号と（Ｓｔ）という語句を記載している。
【００５９】
表１において、合焦の際に変化する面間隔については、無限遠物体に合焦している状態での値と（ｉｎｆ）という語句を合わせて示している。また、表１において、変倍の際に変化する面間隔については、ＤＤ［  ］という記号を用い、［  ］の中にこの間隔の物体側の面番号を付している。具体的には、表１のＤＤ［１６］、ＤＤ［１８］、ＤＤ［２７］、ＤＤ［３０］が変倍の際に変化する可変面間隔であり、それぞれ第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の間隔、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の間隔、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４の間隔、第４レンズ群Ｇ４と開口絞りＳｔの間隔に対応する。
【００６０】
表２に、広角端、中間焦点距離状態（表２では中間と略して記載）、望遠端それぞれにおけるｄ線に対する諸元と上記可変面間隔の値を示す。表２のｆは全系の焦点距離、Ｂｆは空気換算長でのバックフォーカス、ＦＮｏ．はＦナンバー、２ωは全画角（単位は度）である。
【００６１】
なお、表１では、非球面の面番号には＊印を付しており、非球面の曲率半径の欄には近軸の曲率半径の数値を記載している。表３に、これら各非球面の非球面係数を示す。表３の非球面係数の数値の「Ｅ−ｎ」（ｎ：整数）は「×１０−ｎ」を意味する。非球面係数は、下式で表される非球面式における各係数ＫＡ、Ａｍ（ｍは自然数であり、とる値は実施例により異なる）の値である。下式におけるΣはｍの項に関する和を意味する。
Ｚｄ＝Ｃ・ｈ２／｛１＋（１−ＫＡ・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
ＫＡ、Ａｍ：非球面係数（ｍ＝３、４、５、…）
【００６２】
【表１】
2015161694.tif 000003
【００６３】
【表２】
2015161694.tif 000004
【００６４】
【表３】
2015161694.tif 000005
【００６５】
図９の「ＷＩＤＥ」と付した上段に実施例１のズームレンズの広角端における諸収差を示し、「ＭＩＤＤＬＥ」と付した中段に実施例１のズームレンズの中間焦点距離状態における諸収差を示し、「ＴＥＬＥ」と付した下段に実施例１のズームレンズの望遠端における諸収差を示す。図９に示す収差は無限遠物体に合焦している状態でのものであり、図９において、各状態の収差図いずれも左から順に、球面収差、非点収差、歪曲収差（ディストーション）、倍率色収差（倍率の色収差）の各収差図を示す。
【００６６】
図９において、球面収差図では、ｄ線（波長５８７．６ｎｍ）、Ｃ線（波長６５６．３ｎｍ）、Ｆ線（波長４８６．１ｎｍ）に関する収差をそれぞれ実線、長破線、短破線で示し、非点収差図では、サジタル方向、タンジェンシャル方向のｄ線に関する収差をそれぞれ実線、短破線で示し、歪曲収差図では、ｄ線に関する収差を実線で示し、倍率色収差を表す収差図では、Ｃ線、Ｆ線に関する収差をそれぞれ長破線、短破線で示す。球面収差図のＦＮｏ．はＦナンバーを意味し、その他の収差図のωは無限遠物体に合焦した状態における最大全画角の半値（半画角）を意味する。
【００６７】
上記の実施例１の説明で述べた各データの記号、意味、記載方法は、特に断りがない限り以下の実施例のものについても同様であるため、以下では重複説明を省略する。
【００６８】
＜実施例２＞
実施例２のズームレンズの無限遠物体に合焦している状態でのレンズ構成を示す断面図を図５に示す。実施例２のズームレンズの概略構成は実施例１のものと略同様であるが、実施例２では第１レンズ群中群Ｇ１ｂが、第１レンズ群中群前部Ｇ１ｂｆと第１レンズ群中群後部Ｇ１ｂｒの２つのレンズ群からなり、合焦の際に、第１レンズ群中群前部Ｇ１ｂｆと第１レンズ群中群後部Ｇ１ｂｒは相互の空気間隔を変化させて光軸方向に移動するように構成されている点が実施例１のものと異なる。第１レンズ群前群Ｇ１ａは物体側から順にレンズＬ１１〜Ｌ１３からなり、第１レンズ群中群前部Ｇ１ｂｆはレンズＬ１４からなり、第１レンズ群中群後部Ｇ１ｂｒは物体側から順にレンズＬ１５〜Ｌ１６からなり、第１レンズ群後群Ｇ１ｃは物体側から順にレンズＬ１７〜Ｌ１８からなる。第１レンズ群中群Ｇ１ｂが有する非球面レンズはレンズＬ１４のみであり、レンズＬ１４の物体側の面が非球面、像側の面が球面である。
【００６９】
表４、表５、表６にそれぞれ、実施例２のズームレンズの基本レンズデータ、諸元と可変面間隔、非球面係数を示す。
【００７０】
【表４】
2015161694.tif 000006
【００７１】
【表５】
2015161694.tif 000007
【００７２】
【表６】
2015161694.tif 000008
【００７３】
図１０の「ＷＩＤＥ」と付した上段に実施例２のズームレンズの広角端における諸収差を示し、「ＭＩＤＤＬＥ」と付した中段に実施例２のズームレンズの中間焦点距離状態における諸収差を示し、「ＴＥＬＥ」と付した下段に実施例２のズームレンズの望遠端状態における諸収差を示す。図１０に示す収差は無限遠物体に合焦している状態でのものであり、図１０において、各状態の収差図いずれも左から順に、球面収差、非点収差、歪曲収差（ディストーション）、倍率色収差（倍率の色収差）の各収差図を示す。
【００７４】
＜実施例３＞
実施例３のズームレンズの無限遠物体に合焦している状態でのレンズ構成を示す断面図を図６に示す。実施例３のズームレンズの概略構成は実施例１のものと略同様であるが、実施例３では第１レンズ群中群Ｇ１ｂが物体側から順にレンズＬ１４〜Ｌ１７からなり、第１レンズ群後群Ｇ１ｃが物体側から順にレンズＬ１８〜Ｌ１９からなる点、第１レンズ群中群Ｇ１ｂが有する非球面レンズはレンズＬ１５のみである点が実施例１のものと異なる。レンズＬ１５の物体側の面が非球面、像側の面が球面である。
【００７５】
表７、表８、表９にそれぞれ、実施例３のズームレンズの基本レンズデータ、諸元と可変面間隔、非球面係数を示す。表９において非球面係数が無いものは数値の代わりに−を記入している。
【００７６】
【表７】
2015161694.tif 000009
【００７７】
【表８】
2015161694.tif 000010
【００７８】
【表９】
2015161694.tif 000011
【００７９】
図１１の「ＷＩＤＥ」と付した上段に実施例３のズームレンズの広角端における諸収差を示し、「ＭＩＤＤＬＥ」と付した中段に実施例３のズームレンズの中間焦点距離状態における諸収差を示し、「ＴＥＬＥ」と付した下段に実施例３のズームレンズの望遠端状態における諸収差を示す。図１１に示す収差は無限遠物体に合焦している状態でのものであり、図１１において、各状態の収差図いずれも左から順に、球面収差、非点収差、歪曲収差（ディストーション）、倍率色収差（倍率の色収差）の各収差図を示す。
【００８０】
＜実施例４＞
実施例４のズームレンズの無限遠物体に合焦している状態でのレンズ構成を示す断面図を図７に示す。実施例４のズームレンズの概略構成は実施例２のものと略同様であるが、第２レンズ群Ｇ２が負の屈折力を有する点、第１レンズ群中群前部Ｇ１ｂｆはレンズＬ１４〜Ｌ１５からなり、第１レンズ群中群後部Ｇ１ｂｒは物体側から順にレンズＬ１６〜Ｌ１７からなり、第１レンズ群後群Ｇ１ｃは物体側から順にレンズＬ１８〜Ｌ２０からなる点、第１レンズ群中群Ｇ１ｂが有する非球面レンズはレンズＬ１６のみである点が実施例２のものと異なる。レンズＬ１６の物体側の面が非球面、像側の面が球面である。
【００８１】
表１０、表１１、表１２にそれぞれ、実施例４のズームレンズの基本レンズデータ、諸元と可変面間隔、非球面係数を示す。
【００８２】
【表１０】
2015161694.tif 000012
【００８３】
【表１１】
2015161694.tif 000013
【００８４】
【表１２】
2015161694.tif 000014
【００８５】
図１２の「ＷＩＤＥ」と付した上段に実施例４のズームレンズの広角端における諸収差を示し、「ＭＩＤＤＬＥ」と付した中段に実施例４のズームレンズの中間焦点距離状態における諸収差を示し、「ＴＥＬＥ」と付した下段に実施例４のズームレンズの望遠端状態における諸収差を示す。図１２に示す収差は無限遠物体に合焦している状態でのものであり、図１２において、各状態の収差図いずれも左から順に、球面収差、非点収差、歪曲収差（ディストーション）、倍率色収差（倍率の色収差）の各収差図を示す。
【００８６】
＜実施例５＞
実施例５のズームレンズの無限遠物体に合焦している状態でのレンズ構成を示す断面図を図８に示す。実施例５のズームレンズの概略構成は以下の通りである。実施例５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Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、開口絞りＳｔと、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とからなる４つのレンズ群から実質的に構成される。広角端から望遠端への変倍の際に、第１レンズ群Ｇ１、第４レンズ群Ｇ４は像面Ｓｉｍに対し固定されており、第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３は相互の空気間隔を変化させて光軸方向に移動するように構成されている。すなわち、第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３からなるレンズ群が移動レンズ群Ｇｍに対応し、第４レンズ群Ｇ４が最終レンズ群Ｇｅに対応する。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１レンズ群前群Ｇ１ａと、正の屈折力を有する第１レンズ群中群Ｇ１ｂと、正の屈折力を有する第１レンズ群後群Ｇ１ｃとからなる３つのレンズ群から実質的に構成される。無限遠物体から近距離物体への合焦の際には、像面Ｓｉｍに対して第１レンズ群前群Ｇ１ａと第１レンズ群後群Ｇ１ｃは固定されており、第１レンズ群中群Ｇ１ｂのみが光軸方向に移動するように構成されている。第１レンズ群前群Ｇ１ａは物体側から順にレンズＬ１１〜Ｌ１３からなり、第１レンズ群中群Ｇ１ｂは物体側から順にレンズＬ１４〜Ｌ１７からなり、第１レンズ群後群Ｇ１ｃは物体側から順にレンズＬ１８〜Ｌ２０からなる。第１レンズ群中群Ｇ１ｂが有する非球面レンズはレンズＬ１６のみであり、レンズＬ１６の物体側の面が非球面、像側の面が球面である。
【００８７】
表１３、表１４、表１５にそれぞれ、実施例５のズームレンズの基本レンズデータ、諸元と可変面間隔、非球面係数を示す。
【００８８】
【表１３】
2015161694.tif 000015
【００８９】
【表１４】
2015161694.tif 000016
【００９０】
【表１５】
2015161694.tif 000017
【００９１】
図１３の「ＷＩＤＥ」と付した上段に実施例５のズームレンズの広角端における諸収差を示し、「ＭＩＤＤＬＥ」と付した中段に実施例５のズームレンズの中間焦点距離状態における諸収差を示し、「ＴＥＬＥ」と付した下段に実施例５のズームレンズの望遠端状態における諸収差を示す。図１３に示す収差は無限遠物体に合焦している状態でのものであり、図１３において、各状態の収差図いずれも左から順に、球面収差、非点収差、歪曲収差（ディストーション）、倍率色収差（倍率の色収差）の各収差図を示す。
【００９２】
上記実施例１〜５のズームレンズの条件式（１）〜（８）の対応値とこれら条件式に関係する値を表１６に示す。
【表１６】
2015161694.tif 000018
【００９３】
以上のデータからわかるように、実施例１〜５のズームレンズは、ズーム比が８倍〜１２倍の範囲にあり高倍率に構成されている上に、大きなイメージサイズに対して小型で軽量に構成され、各収差が良好に補正され、変倍の際の収差変化も好適に抑制されてズーム全域で良好な性能を維持し、高い光学性能を実現するものである。
【００９４】
次に、図１４を参照しながら、本発明の実施形態に係る撮像装置について説明する。図１４に、本発明の実施形態に係るズームレンズ１を用いた本発明の一実施形態に係る撮像装置１０の概略構成図を示す。撮像装置１０としては、例えば、デジタルカメラ、ビデオカメラ、映画撮影用カメラ、放送用カメラ、監視カメラ等を挙げることができる。
【００９５】
撮像装置１０は、ズームレンズ１と、ズームレンズ１の像側に配置されたフィルタ２と、フィルタ２の像側に配置された撮像素子３とを備えている。ズームレンズ１は、第１レンズ群前群Ｇ１、移動レンズ群Ｇｍ、最終レンズ群Ｇｅからなる。第１レンズ群前群Ｇ１は、移動レンズ群Ｇｍは第１レンズ群前群Ｇ１ａ、第１レンズ群中群Ｇ１ｂ、第１レンズ群後群Ｇ１ｃからなる。移動レンズ群Ｇｍは第２レンズ群Ｇ２〜第４レンズ群Ｇ４からなり、最終レンズ群Ｇｅは第５レンズ群Ｇ５からなるが、これは一例であり、移動レンズ群Ｇｍを構成するレンズ群の数はこの例に限定されない。なお、図１４では、各レンズ群を概略的に図示している。撮像素子３はズームレンズ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、ＣＣＤやＣＭＯＳ等を用いることができる。撮像素子３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。
【００９６】
撮像装置１０はまた、撮像素子３からの出力信号を演算処理する信号処理部５と、信号処理部５により形成された像を表示する表示部６と、ズームレンズ１の変倍を制御するズーム制御部７と、ズームレンズ１の合焦を制御するフォーカス制御部８を備えている。なお、図１４では１つの撮像素子３のみ図示しているが、本発明の撮像装置はこれに限定されず、３つの撮像素子を有するいわゆる３板方式の撮像装置であってもよい。
【００９７】
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、各レンズ群を構成するレンズとその枚数、さらに各レンズの曲率半径、面間隔、屈折率、アッベ数、非球面係数の値は、上記各実施例で示したものに限定されない。
【符号の説明】
【００９８】
１    ズームレンズ
２    フィルタ
３    撮像素子
５    信号処理部
６    表示部
７    ズーム制御部
８    フォーカス制御部
１０    撮像装置
１１    軸上光束
１２    最大像高の光束
Ｇ１    第１レンズ群
Ｇ１ａ    第１レンズ群前群
Ｇ１ｂ    第１レンズ群中群
Ｇ１ｂｆ    第１レンズ群中群前部
Ｇ１ｂｒ    第１レンズ群中群後部
Ｇ１ｃ    第１レンズ群後群
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
Ｇｅ    最終レンズ群
Ｇｍ    移動レンズ群
Ｌ１１〜Ｌ１９、Ｌ２１、Ｌ３１〜Ｌ３５、Ｌ４１、Ｌ４２、Ｌ５１〜Ｌ６１    レンズ
ＰＰ    光学部材
Ｒｐ    近軸曲率半径
Ｓａ    面
Ｓｐ    近軸球面
Ｓｉｍ    像面
Ｓｔ    開口絞り
Ｚ    光軸
【図１】
2015161694.tif 000019
【図２】
2015161694.tif 000020
【図３】
2015161694.tif 000021
【図４】
2015161694.tif 000022
【図５】
2015161694.tif 000023
【図６】
2015161694.tif 000024
【図７】
2015161694.tif 000025
【図８】
2015161694.tif 000026
【図９】
2015161694.tif 000027
【図１０】
2015161694.tif 000028
【図１１】
2015161694.tif 000029
【図１２】
2015161694.tif 000030
【図１３】
2015161694.tif 000031
【図１４】
2015161694.tif 000032