(57)【要約】    【課題】  高ズーム比で可視域から近赤外光全域にわたって諸収差を良好に補正した高い光学性能を有するズームレンズを得ること。    【解決手段】  正、負、正の屈折力の第１ないし第３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、第２レンズ群は像側へ移動し、ズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化するズームレンズにおいて、第１レンズ群は隣接して配置された正レンズＬＰ１と負レンズＬＮ１よりなる１対のレンズ部ＬＢ１を有し、波長４００ｎｍでの材料の屈折率Ｎｓ、波長１０５０ｎｍでの材料の屈折率Ｎｍ、波長１７００ｎｍでの材料の屈折率Ｎｌ、材料のアッベ数νＩＲと材料の部分分散比θＩＲをνＩＲ＝（Ｎｍ−１）／（Ｎｓ−Ｎｌ）、θＩＲ＝（Ｎｓ−Ｎｍ）／（Ｎｓ−Ｎｌ）と適切に各々を設定する。【選択図】    図１
2016099549.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側から像側へ順に、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レンズ群を有し、広角端から望遠端へのズーミングに際して、前記第２レンズ群は、像側へ移動し、ズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化するズームレンズにおいて、
前記第１レンズ群は、隣接して配置された正レンズＬＰ１と負レンズＬＮ１よりなる１対のレンズ部ＬＢ１を有し、
レンズの材料の波長４００ｎｍにおける屈折率をＮｓ、
レンズの材料の波長１０５０ｎｍにおける屈折率をＮｍ、
レンズの材料の波長１７００ｎｍにおける屈折率をＮｌ、
レンズの材料のアッベ数νＩＲと部分分散比θＩＲを、それぞれ
νＩＲ＝（Ｎｍ−１）／（Ｎｓ−Ｎｌ）
θＩＲ＝（Ｎｓ−Ｎｍ）／（Ｎｓ−Ｎｌ）
とし、
前記正レンズＬＰ１の材料のアッベ数と部分分散比を各々νＩＲＰ１，θＩＲＰ１、
前記負レンズＬＮ１の材料のアッベ数と部分分散比を各々νＩＲＮ１，θＩＲＮ１、
とするとき、
−０．００３＜（θＩＲＰ１−θＩＲＮ１）／（νＩＲＰ１−νＩＲＮ１）＜０．００３
なる条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
【請求項２】
前記第１レンズ群に含まれる正レンズの材料のアッベ数をνＩＲＰ１ａとするとき、
１８．０＜νＩＲＰ１ａ
なる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。
【請求項３】
前記第２レンズ群は、隣接して配置された正レンズＬＰ２と負レンズＬＮ２よりなる１対のレンズ部ＬＢ２を有し、
前記正レンズＬＰ２の材料のアッベ数と部分分散比を各々νＩＲＰ２，θＩＲＰ２、
前記負レンズＬＮ２の材料のアッベ数と部分分散比を各々νＩＲＮ２，θＩＲＮ２、
とするとき、
−０．００５＜（θＩＲＰ２−θＩＲＮ２）／（νＩＲＰ２−νＩＲＮ２）＜０．００５
なる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。
【請求項４】
前記レンズ部ＬＢ２は、前記正レンズＬＰ２と前記負レンズＬＮ２が接合された接合レンズよりなることを特徴とする請求項３のズームレンズ。
【請求項５】
前記レンズ部ＬＢ１は、前記正レンズＬＰ１と前記負レンズＬＮ１が接合された接合レンズよりなることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項６】
波長１０５０ｎｍにおける前記第１レンズ群の焦点距離をＦ１Ｍ、
波長１７００ｎｍにおける前記第１レンズ群の焦点距離をＦ１Ｌ、
とするとき、
−０．００５＜（Ｆ１Ｌ−Ｆ１Ｍ）／Ｆ１Ｍ＜０．００５
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項７】
物体側から像側へ順に、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レンズ群を有し、広角端から望遠端へのズーミングに際して、前記第２レンズ群は、像側へ移動し、ズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化するズームレンズにおいて、
波長１０５０ｎｍにおける前記第１レンズ群の焦点距離をＦ１Ｍ、
波長１７００ｎｍにおける前記第１レンズ群の焦点距離をＦ１Ｌ、
とするとき、
−０．００５＜（Ｆ１Ｌ−Ｆ１Ｍ）／Ｆ１Ｍ＜０．００５
なる条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
【請求項８】
波長１０５０ｎｍにおける前記第１レンズ群の焦点距離をＦ１Ｍ、
波長１０５０ｎｍでの望遠端における全系の焦点距離をＦＴＭ、
とするとき、
０．５０＜Ｆ１Ｍ／ＦＴＭ＜１．００
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項９】
前記ズームレンズは、物体側から像側へ順に、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レンズ群より構成され、
広角端から望遠端へのズーミングに際して前記第３レンズ群は物体側へ移動す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。
【請求項１０】
前記ズームレンズは、物体側から像側へ順に、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、正の屈折力の第４レンズ群より構成され、
広角端から望遠端へのズーミングに際して前記第４レンズ群は物体側へ移動す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。
【請求項１１】
前記ズームレンズは、物体側から像側へ順に、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、正の屈折力の第４レンズ群、正の屈折力の第５レンズ群より構成され、
広角端から望遠端へのズーミングに際して前記第４レンズ群は物体側へ移動す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。
【請求項１２】
請求項１乃至１１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に関し、特に、監視カメラ、デジタルカメラ、ビデオカメラ、放送用カメラ等の撮像装置に用いる撮像光学系として好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、撮像装置に用いられる撮像光学系は、高ズーム比で全系が小型のズームレンズであることが要望されている。例えば、監視カメラ用の撮像光学系は全系が小型で高ズーム比であること、また昼夜の撮影において良好な光学性能が得られるズームレンズであることが要望されている。
【０００３】
一般的に監視カメラは、昼間の撮影には可視光を使用し、夜間の撮影には近赤外光を使用している。近赤外光を使用すると、例えば視界の良くない濃霧時においては可視光よりも散乱の影響が少ない状態で撮影することができるという特徴がある。そのため、監視カメラに使用されるズームレンズには、可視域から近赤外域までの広い波長域で収差補正されていることが要望されている。従来、高ズーム比で可視域から近赤外域にかけて諸収差を補正したズームレンズが知られている（特許文献１乃至３）。
【０００４】
特許文献１では物体側から像側へ順に、正、負、正、正の屈折力の第１レンズ群乃至第４レンズ群よりなり、ズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化するズーム比１８．７９のズームレンズを開示している。
【０００５】
特許文献２では物体側から像側へ順に、正、負、正の屈折力の第１レンズ群乃至第３レンズ群よりなり、ズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化するズーム比２．４４のズームレンズを開示している。
【０００６】
特許文献３では物体側から像側へ順に、正、負、正、正、正の屈折力の第１レンズ群乃至第５レンズ群よりなり、ズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化するズーム比５．９２のズームレンズを開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１１−０５３５２６号公報
【特許文献２】特開２０１３−８８７８２号公報
【特許文献３】特開２０１３−１７１２０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
監視カメラ用のズームレンズにおいて、夜間の撮影には多くの場合、近赤外光が利用される。しかしながら、新月近くの月明かりが非常に少ない場合や、月が雲に隠れている場合等、近赤外光において十分な光量を得られないことがある。一方で、太陽光によって大気中の水酸化イオンが励起された後、ナイトグローと呼ばれる光(ピーク波長１．６μｍ)が放出される。この光を利用すると、月明かりがない場合でも良好な撮影が容易となる。
【０００９】
監視カメラ用のズームレンズにおいて、高ズーム比化を図りつつ可視領域から近赤外領域に至る広い波長範囲にわたり良好なる光学性能を得るには、ズームタイプ、各レンズ群のレンズ構成を適切に設定することが重要になってくる。例えば、物体側より像側へ順に、正、負、正の屈折力の第１レンズ群乃至第３レンズ群を有する３群以上のレンズ群よりなるズームレンズでは、第１レンズ群を構成するレンズや第２レンズ群を構成するレンズの材料を適切に設定することが重要になってくる。
【００１０】
特許文献１のズームレンズは、高ズーム比であるものの、波長１．６μｍの近赤外域まで収差補正が十分ではない。特許文献２及び特許文献３のズームレンズは、可視域から近赤外域までの軸上の収差は良好に補正されているが、ズーム比が低く、特に望遠端における全系の焦点距離が短いため、遠方の物体の特定が必ずしも十分ではない。
【００１１】
本発明は、高ズーム比で、しかも可視域から近赤外域までの広い波長域の光に対して、良好な結像性能を備えたズームレンズ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、
物体側から像側へ順に、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レンズ群を有し、広角端から望遠端へのズーミングに際して、前記第２レンズ群は、像側へ移動し、ズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化するズームレンズにおいて、
前記第１レンズ群は、隣接して配置された正レンズＬＰ１と負レンズＬＮ１よりなる１対のレンズ部ＬＢ１を有し、
レンズの材料の波長４００ｎｍにおける屈折率をＮｓ、
レンズの材料の波長１０５０ｎｍにおける屈折率をＮｍ、
レンズの材料の波長１７００ｎｍにおける屈折率をＮｌ、
レンズの材料のアッベ数νＩＲと部分分散比θＩＲを、それぞれ
νＩＲ＝（Ｎｍ−１）／（Ｎｓ−Ｎｌ）
θＩＲ＝（Ｎｓ−Ｎｍ）／（Ｎｓ−Ｎｌ）
とし、
前記正レンズＬＰ１の材料のアッベ数と部分分散比を各々νＩＲＰ１，θＩＲＰ１、
前記負レンズＬＮ１の材料のアッベ数と部分分散比を各々νＩＲＮ１，θＩＲＮ１、
とするとき、
−０．００３＜（θＩＲＰ１−θＩＲＮ１）／（νＩＲＰ１−νＩＲＮ１）＜０．００３
なる条件式を満足することを特徴としている。
【００１３】
この他、本発明のズームレンズは
物体側から像側へ順に、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レンズ群を有し、広角端から望遠端へのズーミングに際して、前記第２レンズ群は、像側へ移動し、ズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化するズームレンズにおいて、
波長１０５０ｎｍにおける前記第１レンズ群の焦点距離をＦ１Ｍ、
波長１７００ｎｍにおける前記第１レンズ群の焦点距離をＦ１Ｌ、
とするとき、
−０．００５＜（Ｆ１Ｌ−Ｆ１Ｍ）／Ｆ１Ｍ＜０．００５
なる条件式を満足することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、高ズーム比で可視域から近赤外光全域にわたって諸収差を良好に補正した高い光学性能を有するズームレンズが得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【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】（Ａ）、（Ｂ）  実施例１のズームレンズの広角端と望遠端における諸収差図
【図３】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４】（Ａ）、（Ｂ）  実施例２のズームレンズの広角端と望遠端における諸収差図
【図５】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６】（Ａ）、（Ｂ）  実施例３のズームレンズの広角端と望遠端における諸収差図
【図７】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８】（Ａ）、（Ｂ）  実施例４のズームレンズの広角端と望遠端における諸収差図
【図９】本発明の監視カメラ（撮像装置）の要部概略図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明のズームレンズ及びそれを有する撮像装置について説明する。本発明のズームレンズは、物体側から像側へ順に、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レンズ群は、像側へ移動する。そしてズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化する。
【００１７】
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２（Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれ、実施例１のズームレンズの広角端及び望遠端（長焦点距離端）における収差図である。実施例１のズームレンズの光学倍率は１９．７９倍（ズーム比１９．７９）で、収差補正された波長域は４００ｎｍ〜１７００ｎｍである。
【００１８】
図３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である。図４（Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれ、実施例２のズームレンズの広角端及び望遠端における収差図である。実施例２のズームレンズの光学倍率は１９．８０倍で、収差補正された波長域は４００ｎｍ〜１７００ｎｍである。
【００１９】
図５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である。図６（Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれ、実施例３のズームレンズの広角端及び望遠端における収差図である。実施例３のズームレンズの光学倍率は１４．６２倍で、収差補正された波長域は４００ｎｍ〜１７００ｎｍである。
【００２０】
図７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である。図８（Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれ、実施例４のズームレンズの広角端及び望遠端における収差図である。実施例４のズームレンズの光学倍率は２５．００倍で、収差補正された波長域は４００ｎｍ〜１７００ｎｍである。
【００２１】
図９は本発明の撮像装置の要部概略図である。各実施例に係るズームレンズは撮像装置に用いられる。レンズ断面図において、左方が物体側（前方）で右方が像側（後方）である。レンズ断面図において、Ｌ０はズームレンズである。Ｇ１は正の屈折力の第１レンズ群、Ｇ２は負の屈折力の第２レンズ群、Ｇ３は正の屈折力の第３レンズ群、Ｇ４は正の屈折力の第４レンズ群、Ｇ５は正の屈折力の第５レンズ群である。
【００２２】
ＳＴＯは解放Ｆナンバー（Ｆｎｏ）光束を決定（制限）する開口絞りの作用をするＦナンバー決定部材（以下「開口絞り」ともいう。）である。ＣＧは光学フィルター、フェースプレート、水晶ローパスフィルター、赤外カットフィルター等に相当する光学ブロックである。
【００２３】
ＩＭＧ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）の撮像面が置かれる。矢印は広角端から望遠端へのズーミングに際しての各レンズ群の移動軌跡を示している。各実施例において、第１レンズ群Ｇ１を物体側へ繰り出すことで無限遠から近距離へのフォーカシングを行っている。
【００２４】
収差図はミリメートル単位で示しており、球面収差図においては波長１７００ｎｍ（１．７０μｍ）、波長１０５０ｎｍ（１．０５μｍ）、波長５８７ｎｍ（０．５８７μｍ）（ｄ線）、波長４３５ｎｍ（０．４３５μｍ）（ｇ線）に関する収差を示している。非点収差図においては、ｍはｄ線のメリディオナル像面、ｓはｄ線のサジタル像面を表している。尚、以下の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Ｇ２）が機構上で光軸上移動可能な範囲の両端に位置した時のズーム位置をいう。以下、断りがない限り、レンズ構成は物体側から像側へ順に配置されているものとして説明する。
【００２５】
本発明のズームレンズは、物体側から像側へ順に正の屈折力の第１レンズ群Ｇ１、負の屈折力の第２レンズ群Ｇ２、正の屈折力の第３レンズ群Ｇ３を有している。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Ｇ２は光軸にそって物体側から像側へ移動する。
【００２６】
第１レンズ群Ｇ１は、隣接して配置された正レンズＬＰ１と負レンズＬＮ１よりなる１対のレンズ部ＬＢ１を有している。波長４００ｎｍでの材料の屈折率をＮｓ、波長１０５０ｎｍでの材料の屈折率をＮｍ、波長１７００ｎｍでの材料の屈折率をＮｌ、材料のアッベ数νＩＲと材料の部分分散比θＩＲを、それぞれ
νＩＲ＝（Ｎｍ−１）／（Ｎｓ−Ｎｌ）
θＩＲ＝（Ｎｓ−Ｎｍ）／（Ｎｓ−Ｎｌ）
とする。
【００２７】
正レンズＬＰ１の材料のアッベ数と部分分散比を各々νＩＲＰ１，θＩＲＰ１、
負レンズＬＮ１の材料のアッベ数と部分分散比を各々νＩＲＮ１，θＩＲＮ１、
とする。このとき、
−０．００３＜（θＩＲＰ１−θＩＲＮ１）／（νＩＲＰ１−νＩＲＮ１）＜０．００３
・・・（１）
なる条件式を満足する。
【００２８】
条件式（１）は、正レンズＬＰ１と負レンズＬＮ１よりなるレンズ部ＬＢ１で波長４００ｎｍと波長１７００ｎｍの軸上色収差を補正し、その際に発生する波長１０５０ｎｍの軸上色収差（２次スペクトル）量を推定するため指標である。正レンズＬＰ１と負レンズＬＮ１の組合せでは、この指標が小さいほど２次スペクトル量は小さくなる。そのため、条件式（１）の範囲を満たすことで軸上色収差の２次スペクトルを低減することができ、可視域から近赤外域の広い波長域に渡って軸上色収差を良好に補正することができる。
【００２９】
条件式（１）の下限を下回ると、或いは上限を上回ると、第１レンズ群Ｇ１より望遠端において軸上色収差の２次スペクトルが多く発生し、結像性能が低下してくる。さらに、本発明におけるズームレンズは、第１レンズ群に含まれるすべての正レンズのアッベ数が以下の条件式を満たすことが好ましい。
【００３０】
各実施例において更に好ましくは次の条件式の１つ以上を満足するのが良い。第１レンズ群Ｇ１に含まれる正レンズの材料のアッベ数をνＩＲＰ１ａとする。第２レンズ群Ｇ２は、隣接して配置された正レンズＬＰ２と負レンズＬＮ２よりなる１対のレンズ部ＬＢ２を有する。正レンズＬＰ２の材料のアッベ数と部分分散比を各々νＩＲＰ２，θＩＲＰ２、負レンズＬＮ２の材料のアッベ数と部分分散比を各々νＩＲＮ２，θＩＲＮ２とする。
【００３１】
波長１０５０ｎｍにおける第１レンズ群Ｇ１の焦点距離をＦ１Ｍとする。波長１７００ｎｍにおける第１レンズ群Ｇ１の焦点距離をＦ１Ｌとする。波長１０５０ｎｍでの望遠端における全系の焦点距離をＦＴＭとする。このとき次の条件式のうち１つ以上を満足するのが良い。
【００３２】
１８．０＜νＩＲＰ１ａ      ・・・（２）
−０．００５＜（θＩＲＰ２−θＩＲＮ２）／（νＩＲＰ２−νＩＲＮ２）＜０．００５
・・・（３）
−０．００５＜（Ｆ１Ｌ−Ｆ１Ｍ）／Ｆ１Ｍ＜０．００５                ・・・（４）
０．５０＜Ｆ１Ｍ／ＦＴＭ＜１．００                                  ・・・（５）
【００３３】
次に前述の各条件式の技術的意味について説明する。条件式（２）は、第１レンズ群Ｇ１に含まれるすべての正レンズの材料のアッベ数に関する。条件式（２）の下限を下回ると、第１レンズ群Ｇ１に含まれる正レンズ及び負レンズの材料の屈折力が増大し、高次収差が多く発生する。また、第１レンズ群Ｇ１より望遠端において軸上色収差が多く発生し、この収差の補正が困難となる。
【００３４】
条件式（３）は第２レンズ群Ｇ２に含まれる隣り合った正レンズＬＰ２と負レンズＬＮ２よりなる１対のレンズ部ＬＢ２の各レンズの材料に関する。条件式（３）の下限を下回ると、或いは上限を上回ると、第２レンズ群Ｇ２より軸上色収差が多く発生し、ズーミングに際して色収差の変動が増大し、高ズーム比化が困難となる。
【００３５】
条件式（４）は波長１０５０ｎｍでの第１レンズ群Ｇ１の焦点距離と、波長１７００ｎｍでの第１レンズ群Ｇ１の焦点距離に関し、可視域から近赤外域の広い波長域に渡って望遠端における軸上色収差を良好に補正するためのものである。条件式（４）は第１レンズ群Ｇ１より発生する近赤外域の軸上色収差量を推定する指標である。条件式（４）の下限を下回ると或いは上限を上回ると、第１レンズ群Ｇ１より望遠端において軸上色収差の２次スペクトルが多く発生し、結像性能が低下してくる。
【００３６】
条件式（５）は波長１０５０ｎｍでの第１レンズ群Ｇ１の焦点距離と、波長１０５０ｎｍでの望遠端における全系の焦点距離との比に関する。条件式（５）の下限を下回り、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離が短くなりすぎると諸収差の補正が困難になる。また条件式（５）の上限を上回り、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離が長くなりすぎると、レンズ全長が長くなり、全系の小型化が困難になる。
【００３７】
以上により本発明によれば、可視域から近赤外域の広い波長域に亘って諸収差を良好に補正した、ズームレンズが得られる。各実施例において、更に好ましくは条件式（１）乃至（７）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
【００３８】
−０．００２＜（θＩＲＰ１−θＩＲＮ１）／（νＩＲＰ１−νＩＲＮ１）＜０．００２
・・・（１ａ）
２０．０＜νＩＲＰ１ａ      ・・・（２ａ）
−０．００４８＜（θＩＲＰ２−θＩＲＮ２）／（νＩＲＰ２−νＩＲＮ２）＜０．００５０
・・・（３ａ）
−０．００２＜（Ｆ１Ｌ−Ｆ１Ｍ）／Ｆ１Ｍ＜０．００３              ・・・（４ａ）
０．６０＜Ｆ１Ｍ／ＦＴＭ＜０．８０                                ・・・（５ａ）
【００３９】
本発明におけるズームレンズにおいては、隣り合った正レンズと負レンズよりなる１対のレンズ部を接合レンズより構成すると、色収差をさらに良好に補正することが容易となる。また層数の多い広波長域用の反射防止膜が不必要になる。例えばレンズ部ＬＢ１は接合レンズよりなるのが良い。またレンズ部ＬＢ２は接合レンズよりなるのが良い。レンズ部ＬＢ２は正レンズＬＰ２と負レンズＬＮ２が接合された接合レンズよりなる。各実施例は２組のレンズ部ＬＢ２を有している。
【００４０】
実施例１、２のズームレンズは、物体側から像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群と、負の屈折力の第２レンズ群と、正の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群より構成される。そして広角端から望遠端へのズーミングに際して第２レンズ群は像側へ移動し、第４レンズ群は物体側へ移動する。
【００４１】
実施例３のズームレンズは、物体側から像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群と、負の屈折力の第２レンズ群と、正の屈折力の第３レンズ群より構成される。そして広角端から望遠端へのズーミングに際して第２レンズ群は像側へ移動し、第３レンズ群は物体側へ移動する。
【００４２】
実施例４のズームレンズは、物体側から像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群と、負の屈折力の第２レンズ群と、正の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群、正の屈折力の第５レンズ群より構成される。そして広角端から望遠端へのズーミングに際して前記第２レンズ群は像側へ移動し、第４レンズ群は物体側へ移動する。
【００４３】
各実施例では以上のように構成することにより、全系の小型化を図りつつ、高ズーム比を図っている。
【００４４】
以上のように本発明によれば、可視域から近赤外域の広い波長域に亘って諸収差を低減した、高い光学性能のズームレンズが得られる。
【００４５】
次に各実施例のズームレンズのレンズ構成について説明する。
［実施例１］
実施例１のズームレンズの構成について説明する。実施例１のズームレンズは、正の屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、所定の口径を決める開口絞りＳＴＯＰと、正の屈折力の第３レンズ群Ｇ３と正の屈折力の第４レンズ群Ｇ４より構成される。第４レンズ群Ｇ４と像面ＩＭＧの間には光学ブロックＣＧが配置される。この光学ブロックＣＧに関しては、必要のない場合は省略可能である。以下、Ｌｉは物体側から像側へ順に数えた第ｉ番目のレンズであることを示す。
【００４６】
第１レンズ群Ｇ１は、負の屈折力のレンズ（以下「負レンズ」という。）Ｌ１と、正の屈折力のレンズ（以下「正レンズ」という。）Ｌ２と、正の屈折力のレンズＬ３により構成され、負レンズＬ１と正レンズＬ２は接合されている。第２レンズ群Ｇ２は、負レンズＬ４と、負レンズＬ５と、正レンズＬ６と、負レンズＬ７と、正レンズＬ８とにより構成される。負レンズＬ５と正レンズＬ６及び、負レンズＬ７と正レンズＬ８とは接合されている。負レンズＬ４の両面には非球面が使用されている。
【００４７】
第３レンズ群Ｇ３は、正レンズＬ９と、負レンズＬ１０により構成され、正レンズＬ９と負レンズＬ１０は接合されている。第４レンズ群Ｇ４は、正レンズＬ１１と、負レンズＬ１２と、正レンズＬ１３と、負レンズＬ１４により構成され、正レンズＬ１３と負レンズＬ１４は接合されている。負レンズＬ１２の両面には非球面が使用されている。
【００４８】
ズーミングに際して第２レンズ群Ｇ２及び第４レンズ群Ｇ４が光軸方向に移動する。具体的には、第２レンズ群Ｇ２を光軸上を移動させることで変倍が行われ、それに伴う像面の変動を第４レンズ群Ｇ４を移動させることで補正している。各条件式に対応するレンズ及び値は表１に示すとおりである。
【００４９】
［実施例２］
実施例２のズームレンズの構成について説明する。各レンズ群の屈折力の符号、ズーミングに際しての各レンズ群の移動等は実施例１と同じである。
【００５０】
第１レンズ群Ｇ１は、負レンズＬ１と、正レンズＬ２と、負レンズＬ３と、正レンズＬ４と、正レンズＬ５により構成される。負レンズＬ１と正レンズＬ２及び、負レンズＬ３と正レンズＬ４とは接合されている。第２レンズ群Ｇ２は、負レンズＬ６と、負レンズＬ７と、正レンズＬ８と、負レンズＬ９と、正レンズＬ１０とにより構成される。負レンズＬ７と正レンズＬ８及び、負レンズＬ９と正レンズＬ１０とは接合されている。負レンズＬ６の両面には非球面が使用されている。
【００５１】
第３レンズ群Ｇ３は、正レンズＬ１１と、負レンズＬ１２により構成され、正レンズＬ１１と負レンズＬ１２は接合されている。第４レンズ群Ｇ４は、正レンズＬ１３と、負レンズＬ１４と、正レンズＬ１５と、負レンズＬ１６により構成され、正レンズＬ１５と負レンズＬ１６は接合されている。負レンズＬ１４の両面には非球面が使用されている。各条件式に対応するレンズ及び値は表１に示すとおりである。
【００５２】
［実施例３］
実施例３のズームレンズの構成について説明する。実施例３のズームレンズは、正の屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、所定の口径を決める開口絞りＳＴＯＰと、正の屈折力の第３レンズ群Ｇ３より構成される。第３レンズ群Ｇ３と像面ＩＭＧの間には光学ブロックＣＧが配置される。この光学ブロックＣＧに関しては、必要のない場合は省略可能である。
【００５３】
第１レンズ群Ｇ１は、負レンズＬ１と、正レンズＬ２と、負レンズＬ３と、正レンズＬ４と、正レンズＬ５により構成される。負レンズＬ１と正レンズＬ２及び、負レンズＬ３と正レンズＬ４とは接合されている。第２レンズ群Ｇ２は、負レンズＬ６と、負レンズＬ７と、正レンズＬ８と、負レンズＬ９と、正レンズＬ１０とにより構成される。負レンズＬ７と正レンズＬ８及び、負レンズＬ９と正レンズＬ１０とは接合されている。負レンズＬ６の両面には非球面が使用されている。
【００５４】
第３レンズ群Ｇ３は、正レンズＬ１１と、正レンズＬ１２と、負レンズＬ１３と、正レンズＬ１４と、負レンズＬ１５と、正レンズＬ１６と、負レンズＬ１７により構成される。正レンズＬ１２と負レンズＬ１３及び、正レンズＬ１６と負レンズＬ１７とは接合されている。負レンズＬ１５の両面には非球面が使用されている。
【００５５】
ズーミングに際して第２レンズ群Ｇ２及び第３レンズ群が光軸方向に移動する。具体的には、第２レンズ群Ｇ２を光軸上を移動させることで変倍が行われ、それに伴う像面の変動を第３レンズ群Ｇ３を移動させることで補正している。各条件式に対応するレンズ及び値は表１に示すとおりである。
【００５６】
［実施例４］
実施例４のズームレンズの構成について説明する。実施例４のズームレンズは、正の屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、所定の口径を決める開口絞りＳＴＯＰと、正の屈折力の第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力の第４レンズ群Ｇ４と、正の屈折力の第５レンズ群Ｇ５より構成される。第５レンズ群Ｇ５と像面ＩＭＧの間には光学ブロックＣＧが配置される。この光学ブロックＣＧに関しては、必要のない場合は省略可能である。
【００５７】
第１レンズ群Ｇ１は、負レンズＬ１と、正レンズＬ２と、負レンズＬ３と、正レンズＬ４と正レンズＬ５により構成される。負レンズＬ１と正レンズＬ２及び、負レンズＬ３と正レンズＬ４とは接合されている。第２レンズ群Ｇ２は、負レンズＬ６と、負レンズＬ７と、正レンズＬ８と、負レンズＬ９と、正レンズＬ１０とにより構成される。負レンズＬ７と正レンズＬ８及び、負レンズＬ９と正レンズＬ１０とは接合されている。負レンズＬ６の両面には非球面が使用されている。
【００５８】
第３レンズ群Ｇ３は、正レンズＬ１１と、正レンズＬ１２と、負レンズＬ１３により構成され、正レンズＬ１２と負レンズＬ１３は接合されている。第４レンズ群Ｇ４は、正レンズＬ１４と、負レンズＬ１５と、正レンズＬ１６と、負レンズＬ１７により構成され、正レンズＬ１６と負レンズＬ１７は接合されている。負レンズＬ１５の両面には非球面が使用されている。
【００５９】
第５レンズ群Ｇ５は、正レンズＬ１８と、負レンズＬ１９により構成され、正レンズＬ１８と負レンズＬ１９は接合されている。ズーミングに際して第２レンズ群Ｇ２及び第４レンズ群が光軸方向に移動する。具体的には、第２レンズ群Ｇ２を光軸上を移動させることで変倍が行われ、それに伴う像面の変動を第４レンズ群Ｇ４を移動させることで補正している。各条件式に対応するレンズ及び値は表１に示すとおりである。
【００６０】
以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、本実施例では波長４００ｎｍ〜波長１７００ｎｍの波長範囲で色収差を補正したズームレンズを示したが、補正波長範囲を限定するものではなく上記補正波長範囲を狭くあるいは広くしたズームレンズにも同様に適用できる。また、各実施例ではズーミングに際して第１レンズ群Ｇ１は不動であるが、第１レンズ群Ｇ１を移動させる構成としても本発明の効果を得ることができる。
【００６１】
以下、各実施例の数値実施例を示す。各数値実施例において面番号ｉは物体面から像面まで順に数えた光学面である。ｒｉは第ｉ番目の光学面の曲率半径である。ｄｉは第ｉ番目と第ｉ＋１番目の間隔である（符号は物体側から像面側へ測ったときを（光が近行するときを）正、逆方向を負としている）。ｎｄｉ、νｄｉはそれぞれ波長５８７．６ｎｍ（ｄ線）に対する材料の屈折率とアッベ数を示している。
【００６２】
即ちアッベ数νｄは、
波長４８６ｎｍでの材料の屈折率をＮＦ、
波長５８７．６ｎｍでの材料の屈折率をＮｄ、
波長６５６ｎｍでの材料の屈折率をＮｃ、
とするとき、
νｄ＝（Ｎｄ−１）／（ＮＦ−Ｎｃ）
である。また最も像側の２つの面は光学ブロックに相当する平面である。焦点距離は波長５８７．６ｎｍにおける値である。
【００６３】
非球面の形状は、以下の式に示す一般的な非球面の式で表される。以下の式において、Ｚは光軸方向の座標、ｃは曲率（曲率半径ｒの逆数）、ｈは光軸からの高さ、Ｋは円錐係数、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅは各々、４次、６次、８次、１０次、１２次の非球面係数である。
【００６４】
【数１】
2016099549.tif 000003
【００６５】
「Ｅ−Ｘ」は「１０-Ｘ」を意味する。＊面形状を有する面を意味している。また、前述した各条件式と数値実施例との関係を表１に示す。
【００６６】
数値実施例1
面データ
面番号     r           d           nd          νd
1      111.994       1.60       1.74100       52.64 
2       33.301      10.43       1.43875       94.95 
3     -153.369       0.15             
4       33.220       7.71       1.43875       94.95 
5    -1683.989       d5            
6＊    128.907       0.75       1.88300       40.77 
7＊     11.913       6.14             
8      -17.557       0.75       1.49700       81.55 
9       19.515       3.34       1.80100       34.97 
10     -20.752       0.45             
11     -17.218       0.75       1.49700       81.55 
12       8.937       2.50       1.64000       60.08 
13      20.483       d13            
14(絞り)  ∞         1.20             
15      22.665       2.50       1.49700       81.55 
16     -16.537       0.50       1.73400       51.47 
17     -64.425       d17            
18       9.603       4.04       1.43875       94.95 
19     -40.219       2.00             
20＊    45.979       2.83       1.58313       59.39 
21＊     6.558       1.15             
22       9.690       3.15       1.49700       81.55 
23      -7.591       0.60       1.80440       39.59 
24     -19.673       d24            
25       ∞         10.00       1.51633       64.14 
26       ∞                  
【００６７】
非球面データ
面番号                                    
6    K =0      A = 2.45255E-04      B =-6.58985E-07     C =-2.72036E-09
D = 8.80648E-12      E =0
7    K =0      A = 2.71432E-04      B = 1.88056E-06     C = 1.84125E-08
D = 1.72925E-10      E =0
20   K =0      A =-5.28483E-04      B = 5.91269E-06     C =-6.80903E-08
D = 2.73739E-10      E =0
21   K =0      A =-7.05797E-04      B =3.81508E-06      C = 2.60374E-08
D =-6.63828E-09      E =0
【００６８】
各種データ
広角端      中間      望遠端
焦点距離     4.80       21.37      95.03 
Fno          1.80        3.00       3.50 
像高         3.0         3.0        3.0 
d5           0.15       29.97      46.28 
d13         46.69       16.87       0.56 
d17         11.14        4.72       0.15 
d24          0.51        6.94      11.51 
【００６９】
数値実施例2
面データ
面番号    r           d           nd          νd
1      85.678       1.60       1.77250       49.60 
2      53.673       7.42       1.43875       94.95 
3    -256.061       0.15             
4     107.169       1.00       1.74100       52.64 
5      33.843       7.04       1.49700       81.55 
6     383.092       0.15             
7      34.409       5.72       1.49700       81.55 
8     177.441       d8            
9＊    38.722       0.75       1.85400       40.39 
10＊    7.885       5.90             
11    -13.046       0.75       1.49700       81.55 
12     18.773       2.89       1.80100       34.97 
13    -18.983       0.35             
14    -16.337       0.75       1.49700       81.55 
15     10.677       2.03       1.64000       60.08 
16     36.738       d16            
17(絞り)  ∞        1.20             
18     25.390       3.50       1.61272       58.72 
19     -9.931       0.50       1.61336       44.49 
20    442.094       d20            
21      7.836       3.99       1.43875       94.95 
22    -43.218       1.64             
23＊  -44.728       2.83       1.58313       59.39 
24＊    7.629       1.15             
25     11.910       5.00       1.49700       81.55 
26     -5.369       0.60       1.75700       47.82 
27    -12.631       d27            
28      ∞          7.00       1.51633       64.14 
29      ∞                  
【００７０】
非球面データ
面番号                                    
9   K =0      A = 1.76316E-04      B =-1.44422E-06      C = 6.10652E-09
D =-1.75125E-11      E =0
10  K =0      A = 1.48195E-04      B = 1.88488E-07      C = 2.57337E-08
D =-5.58580E-11      E =0
23  K =0      A =-6.68556E-04      B = 1.30440E-05      C =-1.25343E-07
D = 4.77965E-10      E =0
24  K =0      A =-6.55190E-04      B = 1.05759E-05      C = 1.14282E-07
D =-8.57518E-09      E =0
【００７１】
各種データ
広角端      中間      望遠端
焦点距離     4.80       21.35      95.00 
Fno          1.80        3.00       3.50 
像高         3.0         3.0        3.0 
d8           0.33       29.11      44.42 
d16         44.45       15.67       0.36 
d20         11.93        5.11       0.78 
d27          0.70        7.52      11.85 
【００７２】
数値実施例3
面データ
面番号      r           d           nd          νd
1        60.093       1.60       1.74100       52.64 
2        42.975       9.58       1.43875       94.95 
3      -161.059       0.15             
4        52.582       1.00       1.74100       52.64 
5        22.988       7.56       1.49700       81.55 
6       103.224       0.15             
7        23.145       5.19       1.49700       81.55 
8        36.981       d8            
9＊      23.491       0.75       1.85400       40.39 
10＊      8.025       7.37             
11      -16.143       0.75       1.49700       81.55 
12       14.244       3.25       1.80100       34.97 
13      -29.899       1.89             
14      -10.801       0.75       1.49700       81.55 
15       18.221       1.98       1.64000       60.08 
16     -464.540       d16            
17(絞り)   ∞         d17            
18       21.709       3.00       1.61800       63.33 
19       77.283       0.52             
20       20.087       5.25       1.49700       81.55 
21      -13.635       0.50       1.58313       59.37 
22       20.746       0.15             
23       11.668       5.42       1.43875       94.95 
24      -21.485       0.55             
25＊     46.298       2.83       1.58313       59.39 
26＊      7.435       1.16             
27       11.656       3.82       1.49700       81.55 
28      -11.831       0.60       1.83400       37.16 
29      -24.305       d29            
30         ∞        10.00       1.51633       64.14 
31         ∞                  
【００７３】
非球面データ
面番号                                    
9    K =0      A = 2.10121E-04       B =-5.70504E-06    C = 9.65937E-08
D =-7.37412E-10      E = 2.26893E-12
10   K =0      A = 1.56200E-04       B =-5.41604E-06    C =-2.37304E-08
D = 2.17662E-09      E =-1.88149E-11
25   K =0      A =-5.05854E-04       B = 4.49281E-06    C =-2.35170E-08
D = 5.39792E-11      E =-2.91340E-12
26   K =0      A =-6.45443E-04       B = 6.30637E-06    C =-1.67746E-07
D = 4.22257E-09      E =-8.31116E-11
【００７４】
各種データ
広角端     中間      望遠端
焦点距離     6.50      24.85      95.00 
Fno          2.00       2.50       3.50 
像高         3.0        3.0        3.0 
d8           0.17      20.34      31.36 
d16         33.66      13.49       2.47 
d17         13.62       7.31       0.15 
d29          2.82       9.12      16.29 
【００７５】
数値実施例4
面データ
面番号      r           d           nd          νd
1        75.623       1.60       1.77250       49.60 
2        44.999       8.98       1.43875       94.95 
3      -372.998       0.15             
4       121.274       1.00       1.74100       52.64 
5        40.587       6.96       1.49700       81.55 
6       580.269       0.15             
7        35.458       6.53       1.49700       81.55 
8       151.599       d8            
9＊      55.283       0.75       1.85135       40.10 
10＊      8.330       5.97             
11      -12.883       0.75       1.49700       81.55 
12       18.440       3.61       1.80440       39.59 
13      -14.118       0.49             
14      -12.073       0.75       1.49700       81.55 
15       10.302       1.93       1.65100       56.16 
16       27.912       d16            
17(絞り)   ∞         1.20             
18       23.496       3.00       1.61800       63.33 
19     -348.913       0.15             
20       19.699       2.24       1.49700       81.55 
21      -21.706       0.50       1.57250       57.74 
22       15.492       d22            
23        9.984       5.84       1.43875       94.95 
24      -25.914       0.26             
25＊    130.827       2.83       1.58313       59.39 
26＊      7.855       1.00             
27       10.282       6.00       1.49700       81.55 
28       -9.472       1.00       1.80440       39.59 
29      -24.450       d29            
30      -67.419       4.00       1.51633       64.14 
31      -12.501       1.50       1.74100       52.64 
32      -23.706       0.24             
33        ∞          5.00       1.51633       64.14 
34        ∞                  
【００７６】
非球面データ
面番号                                    
9    K =0      A = 8.47539E-05    B =-2.40879E-07    C =-3.33363E-09
D = 2.37069E-11      E =0
10   K =0      A = 4.52940E-05    B = 6.95688E-07    C = 7.10252E-09
D =-2.20545E-10      E =0
25   K =0      A =-3.62742E-04    B = 3.28515E-06    C =-2.05525E-08
D =-2.63194E-11      E =0
26   K =0      A =-3.80603E-04    B = 3.32475E-06    C = 8.56955E-09
D =-5.77114E-10      E =0
【００７７】
各種データ
広角端       中間       望遠端
焦点距離     4.80       24.00        119.99 
Fno          1.80        3.00          3.50 
像高         3.0          3.0          3.0 
d8           0.15       31.22         46.70 
d16         47.09       16.02          0.53 
d22         14.05        5.91          0.15 
d29          0.49        8.63         14.39
【００７８】
【表１】
2016099549.tif 000004
【００７９】
次に本発明のズームレンズを撮影光学系として用いた監視カメラ（撮像装置）の実施例を、図９を用いて説明する。図９において、３０は監視カメラ本体、３１は実施例１乃至４で説明したいずれかのズームレンズによって構成された撮影光学系である。３２はカメラ本体に内蔵され、撮影光学系３１によって形成された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）である。
【００８０】
３３は固体撮像素子３２によって光電変換された被写体像に対応する情報を記録するメモリである。３４は撮影した３２によって光電変換された被写体像を転送するためのネットワークケーブルである。
【符号の説明】
【００８１】
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      ＳＴＯ：絞り
ＩＭＧ：像面      ＣＧ：フィルター等のガラスブロック    Ｌ１〜Ｌ１９：レンズ
【図１】
2016099549.tif 000005
【図２】
2016099549.tif 000006
【図３】
2016099549.tif 000007
【図４】
2016099549.tif 000008
【図５】
2016099549.tif 000009
【図６】
2016099549.tif 000010
【図７】
2016099549.tif 000011
【図８】
2016099549.tif 000012
【図９】
2016099549.tif 000013