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WO2014041776A1 - ズームレンズおよび撮像装置 - Google Patents

ズームレンズおよび撮像装置 Download PDF

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WO2014041776A1
WO2014041776A1 PCT/JP2013/005293 JP2013005293W WO2014041776A1 WO 2014041776 A1 WO2014041776 A1 WO 2014041776A1 JP 2013005293 W JP2013005293 W JP 2013005293W WO 2014041776 A1 WO2014041776 A1 WO 2014041776A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
lens
lens group
zoom
positive
conditional expression
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/JP2013/005293
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
大樹 河村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Corp
Original Assignee
Fujifilm Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujifilm Corp filed Critical Fujifilm Corp
Priority to JP2014535367A priority Critical patent/JP5798255B2/ja
Priority to CN201380047545.1A priority patent/CN104620152B/zh
Publication of WO2014041776A1 publication Critical patent/WO2014041776A1/ja
Priority to US14/645,435 priority patent/US9568716B2/en
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Ceased legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B15/00—Optical objectives with means for varying the magnification
    • G02B15/14—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective
    • G02B15/16—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective with interdependent non-linearly related movements between one lens or lens group, and another lens or lens group
    • G02B15/163—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective with interdependent non-linearly related movements between one lens or lens group, and another lens or lens group having a first movable lens or lens group and a second movable lens or lens group, both in front of a fixed lens or lens group
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    • G02B15/1451—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having five groups only the first group being positive
    • G02B15/145121—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having five groups only the first group being positive arranged +-+-+
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    • G—PHYSICS
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    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/64—Imaging systems using optical elements for stabilisation of the lateral and angular position of the image
    • G02B27/646—Imaging systems using optical elements for stabilisation of the lateral and angular position of the image compensating for small deviations, e.g. due to vibration or shake

Definitions

  • the present invention relates to a zoom lens and an imaging apparatus, and more particularly to a zoom lens used in an electronic camera such as a digital camera, a broadcast camera, a surveillance camera, and a movie shooting camera, and an imaging apparatus including the zoom lens. It is.
  • zoom lenses used in imaging devices such as video cameras and electronic still cameras that use image sensors such as CCD (Charge Coupled Device) and CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) as recording media
  • image sensors such as CCD (Charge Coupled Device) and CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) as recording media
  • CMOS Complementary Metal Oxide Semiconductor
  • As a type of zoom lens that realizes a high zoom ratio a four-group zoom lens having a positive, negative, positive, positive, or positive, negative, positive, negative, etc. group arrangement in order from the object side
  • 5-group zoom lenses having negative, positive, positive, positive, or positive, negative, positive, negative, positive, positive, and other group arrangements for example, Patent Documents 1 to 4).
  • Patent Document 1 a zoom lens having a zoom ratio of 28 in Examples 8 to 11, a zoom lens having a zoom ratio of 20 to 30 in Patent Document 2, and a zoom lens having a zoom ratio of 25 to 30 in Patent Document 3. Is disclosed.
  • zoom ratio zoom lenses One major problem with high zoom ratio zoom lenses is balancing the optical performance, particularly the chromatic aberration on the telephoto side, and the size of the lens system.
  • the zoom lens disclosed in Patent Document 1 the aberration is corrected very well, but the operation amount of the lens group (optical total length at the telephoto end) is slightly larger than the focal length at the telephoto end. . Therefore, in such a configuration and power arrangement, when a further high zoom ratio is achieved, the lens becomes very large.
  • the zoom ratio is increased, it is only necessary to increase the size of the camera on which the lens is mounted.
  • the zoom ratio increases, the size of the lens system is prevented from becoming too large.
  • the lens system is reduced in size so as not to sacrifice optical performance such as chromatic aberration on the telephoto side.
  • the first lens group has a configuration in which a cemented lens of a negative lens and a positive lens and one or two positive lenses are arranged on the most object side. Things are common.
  • Patent Document 1 glass having an Abbe number of 25.4 is used for the first lens, and glass having an Abbe number of 64.2 or 70.2 is used for the second lens.
  • the Abbe number of the material used for the second lens is shifted to a lower dispersion side, It is conceivable to perform correction using anomalous dispersion.
  • the use of a material having anomalous dispersibility tends to be expensive, so there is a balance with cost, but it is necessary to select it according to necessary specifications and optical performance.
  • the Abbe number of the material used for the negative lens of the first lens is further set to the low dispersion side, it is advantageous for correcting the secondary spectrum.
  • the Abbe number 33 An example in which three materials are used is shown, but the zoom ratio is limited to 29.9 times.
  • Patent Document 3 discloses an example in which an anomalous dispersion glass having an Abbe number of 95.0 is used for the second lens, but there is a problem that the manufacturing cost increases. In this example, the zoom ratio is still 30.
  • the first lens group is composed of four lenses to obtain a zoom ratio of 39.6 to 58.3, but there is a problem that the entire lens system is enlarged.
  • the lenses arranged in the first lens group have an overwhelmingly larger outer diameter than the lenses arranged in the other groups, so there is a problem of an increase in cost even if the glass is not expensive.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a zoom lens that has a high zoom ratio and is small in size and in which various aberrations are well corrected, and an imaging device including the zoom lens. It is the purpose.
  • the zoom lens of the present invention has, in order from the object side, a first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a negative refractive power, a third lens group having a positive refractive power, and a negative refractive power. And a fifth lens group having a positive refractive power.
  • the distance between the lens groups changes upon zooming, and the first lens group is positioned closer to the object side than the wide-angle end state in the telephoto end state.
  • the first lens group includes three lenses in order from the object side: an eleventh lens having negative refractive power, a twelfth lens having positive refractive power, and a thirteenth lens having positive refractive power. The following conditional expression is satisfied.
  • Nd11 refractive index of the eleventh lens at the d-line
  • ⁇ d11 Abbe number of the eleventh lens at the d-line
  • ⁇ d12 Abbe number of the twelfth lens with respect to the d-line
  • f2 focal length of the second lens group
  • ft The focal length of the entire system at the telephoto end.
  • the zoom lens of the present invention it is preferable that at least one positive lens is included in the second lens group and the following conditional expression is satisfied.
  • ⁇ d2p is the Abbe number at the d-line of at least one positive lens in the second lens group.
  • ⁇ d13 is the Abbe number of the thirteenth lens.
  • the third lens group preferably has at least one pair of cemented lenses including a positive lens and satisfies the following conditional expression.
  • ⁇ d3pc is the Abbe number in the d-line of the positive lens constituting the cemented lens.
  • the third lens group When there are a plurality of positive lenses included in the third lens group, such as when there are three or more cemented lenses in the third lens group, or when there are a plurality of cemented lenses, the third lens group It is only necessary that at least one positive lens among the positive lenses included in the cemented lens in the lens group satisfies the conditional expression (7).
  • f1 the focal length of the first lens group.
  • f4 is the focal length of the fourth lens group
  • fw is the focal length of the entire system at the wide angle end.
  • f5 focal length of the fifth lens group
  • f4 focal length of the fourth lens group
  • the distance between the first lens group and the second lens group is increased, the distance between the second lens group and the third lens group is decreased, and the third lens group and the fourth lens group are smaller than in the wide-angle end state. It is preferable that at least the first lens group, the second lens group, the third lens group, and the fourth lens group move so that the distance between the fourth lens group and the fifth lens group increases.
  • the second lens group is preferably composed of four lenses in order from the object side: a negative lens, a negative lens, and a cemented lens of a positive lens and a negative lens.
  • the third lens group includes at least two or more positive lenses and at least two or more negative lenses.
  • the fifth lens group is composed of one lens.
  • the fifth lens group is always fixed.
  • the fourth lens group is preferably composed of two lenses, a positive lens and a negative lens.
  • the third lens group preferably has at least one pair of cemented lenses including a positive lens and satisfies the following conditional expression.
  • An image pickup apparatus includes the zoom lens according to the present invention described above.
  • the zoom lens of the present invention has, in order from the object side, a first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a negative refractive power, a third lens group having a positive refractive power, and a negative refractive power. And a fifth lens group having a positive refractive power.
  • the distance between the lens groups changes upon zooming, and the first lens group is positioned closer to the object side than the wide-angle end state in the telephoto end state.
  • the first lens group includes three lenses in order from the object side: an eleventh lens having negative refractive power, a twelfth lens having positive refractive power, and a thirteenth lens having positive refractive power. Since the following conditional expression is satisfied, it is possible to provide a zoom lens that has a high zoom ratio but is small and has various aberrations corrected satisfactorily.
  • the imaging apparatus of the present invention includes the zoom lens of the present invention, it is possible to obtain a high-quality image with a high zoom ratio and to reduce the size of the apparatus.
  • trajectory of each lens group of the said zoom lens Sectional drawing which shows the lens structure of the zoom lens of Example 2 of this invention.
  • Each aberration diagram (A to L) of the zoom lens of Example 1 of the present invention Aberration diagrams (A to L) of the zoom lens according to the second embodiment of the present invention.
  • Aberration diagrams (A to L) of the zoom lens according to the third embodiment of the present invention Aberration diagrams (A to L) of the zoom lens according to the fourth exemplary embodiment of the present invention.
  • Aberration diagrams (A to L) of the zoom lens according to Example 5 of the present invention Aberration diagrams (A to L) of the zoom lens according to the sixth exemplary embodiment of the present invention.
  • 1 is a schematic configuration diagram of an imaging apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a lens configuration of a zoom lens according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing a movement locus of each lens group of the zoom lens.
  • the configuration example shown in FIGS. 1 and 2 is common to the configuration of the zoom lens of Example 1 described later. 1 and 2, the left side is the object side, and the right side is the image side.
  • This zoom lens has a first lens group G1 having a positive refractive power, a second lens group G2 having a negative refractive power, an aperture stop St, and a positive refractive power in order from the object side along the optical axis Z.
  • the distance between the lens groups changes during zooming, and the first lens group G1 Is located closer to the object side in the telephoto end state than in the wide-angle end state.
  • the aperture stop St shown in FIGS. 1 and 2 does not necessarily indicate the size or shape, but indicates the position on the optical axis Z.
  • FIGS. 1 and 2 show an example in which a parallel plane plate-like optical member PP assuming these is arranged between the fifth lens group G5 and the image plane Sim.
  • the first lens group G1 in order from the object side, includes three lenses: an eleventh lens L11 having a negative refractive power, a twelfth lens L12 having a positive refractive power, and a thirteenth lens L13 having a positive refractive power. Become.
  • the lens material and power arrangement in the first lens group G1 It is necessary to optimally set the power arrangement of the second lens group G2.
  • the zoom lens according to the present embodiment is configured to satisfy the following conditional expressions (1), (2), (3), and (4).
  • Nd11 refractive index of the eleventh lens at the d-line
  • ⁇ d11 Abbe number of the eleventh lens at the d-line
  • ⁇ d12 Abbe number of the twelfth lens with respect to the d-line
  • f2 focal length of the second lens group
  • ft The focal length of the entire system at the telephoto end.
  • Conditional expression (1) defines the refractive index of the eleventh lens L11. If the lower limit of conditional expression (1) is not reached, an overcorrected Petzval sum will occur, making it difficult to suppress curvature of field. .
  • Conditional expression (2) defines the Abbe number of the eleventh lens L11. If the lower limit of conditional expression (2) is not reached, achromaticity is eliminated by a combination with the positive lens arranged in the first lens group G1. When performing, the difference in dispersion from the positive lens becomes large, and the power of the lens in the first lens group G1 becomes weak, which is advantageous for correcting spherical aberration, but chromatic aberration on the short wavelength side on the telephoto side. It becomes difficult to suppress the occurrence of. On the other hand, if the upper limit of conditional expression (2) is exceeded, the power of each lens arranged in the first lens group G1 becomes strong, so that it becomes difficult to correct spherical aberration particularly on the telephoto side.
  • Conditional expression (3) defines the Abbe number of the twelfth lens L12. If the lower limit of conditional expression (3) is not reached, it is difficult to correct axial chromatic aberration on the telephoto side. In particular, when considering chromatic aberration correction by combining with the eleventh lens L11 made of a material that satisfies the conditional expression (2), the power of the lens becomes large, and correction of spherical aberration and curvature of field on the telephoto side is possible. It becomes difficult.
  • Conditional expression (4) defines the relationship between the focal length of the second lens group G2 and the focal length of the entire system at the telephoto end. If the lower limit of conditional expression (4) is exceeded, the power of the second lens group G2 becomes too strong, and it becomes difficult to correct various aberrations. In particular, it becomes difficult to correct curvature of field at the wide-angle end. On the contrary, if the upper limit of the conditional expression (4) is exceeded, the power of the second lens group G2 is insufficient and the zoom ratio cannot be achieved, the total length becomes long, or the diameter of the lens constituting the first lens group G1. Becomes larger, and the entire lens barrel becomes larger.
  • conditional expression (5) defines the Abbe number of the positive lens arranged in the second lens group G2. If the lower limit of conditional expression (5) is not reached, it is difficult to suppress the secondary spectrum. On the other hand, if the upper limit of conditional expression (5) is exceeded, primary achromatic color cannot be effectively performed. If the following conditional expression (5-1) is satisfied, better characteristics can be obtained.
  • ⁇ d2p is the Abbe number at the d-line of at least one positive lens in the second lens group.
  • Conditional expression (6) defines the Abbe number of the thirteenth lens L13. If the conditional expression (6) is out of the range of conditional expression (6), it is difficult to correct axial chromatic aberration and lateral chromatic aberration in the entire zoom range in a balanced manner. . In particular, if the lower limit of conditional expression (6) is not reached, correction of axial chromatic aberration on the telephoto side becomes difficult. Conversely, if the upper limit of conditional expression (6) is exceeded, correction of lateral chromatic aberration on the wide angle side is difficult. It becomes difficult. If the following conditional expression (6-1) is satisfied, better characteristics can be obtained.
  • ⁇ d13 is the Abbe number of the thirteenth lens.
  • the third lens group G3 preferably includes at least one pair of cemented lenses including a positive lens and satisfies the following conditional expression (7).
  • Conditional expression (7) defines the Abbe number of the positive lens constituting the cemented lens disposed in the third lens group G3.
  • These lenses are made of a material having a high refractive index and a high dispersion, and in that case, the chromatic aberration in the second lens group G2 tends to be undercorrected. If the lower limit of conditional expression (7) is not reached, chromatic aberration generated in the second lens group G2 cannot be corrected. If the following conditional expression (7-1), more preferably conditional expression (7-2) is satisfied, better characteristics can be obtained.
  • ⁇ d3pc is the Abbe number in the d-line of the positive lens constituting the cemented lens.
  • Conditional expression (8) defines the relationship between the focal length of the first lens group G1 and the focal length of the second lens group G2, and if the lower limit of conditional expression (8) is exceeded, the power of the first lens group G1 However, the aberration generated in the first lens group G1 is increased. In addition, it becomes difficult to correct lateral chromatic aberration that occurs on the wide-angle side. Alternatively, the power of the second lens group G2 becomes weak, and the zoom ratio cannot be gained or the total length becomes long. On the contrary, if the upper limit of conditional expression (8) is exceeded, the power of the first lens group G1 becomes weak, the total lens length increases, and the outer diameter of the first lens group G1 also increases. Alternatively, the power of the second lens group G2 is increased, and the aberration generated in the second lens group G2 is increased. If the following conditional expression (8-1), more preferably conditional expression (8-2) is satisfied, better characteristics can be obtained.
  • f1 the focal length of the first lens group.
  • Conditional expression (9) defines the relationship between the focal length of the fourth lens group G4 and the focal length of the entire system at the wide-angle end and the telephoto end. Since the power of the lens group G4 is strong, it is advantageous for downsizing, but since the aberration generated in the fourth lens group G4 is increased, it is difficult to correct the aberration well in the entire zoom range. On the other hand, if the upper limit of conditional expression (9) is exceeded, the power of the fourth lens group G4 becomes weak and it is difficult to reduce the size. If the following conditional expression (9-1), more preferably conditional expression (9-2) is satisfied, better characteristics can be obtained.
  • Conditional expression (10) defines the ratio of the focal length of the fourth lens group G4 and the focal length of the fifth lens group G5. If the lower limit of the conditional expression (10) is not reached, the power of the fifth lens group G5 becomes stronger, making it difficult to correct coma on the wide-angle side. On the other hand, if the upper limit of conditional expression (10) is exceeded, the power of the fourth lens group G4 becomes strong and it becomes difficult to correct spherical aberration on the telephoto side. If the following conditional expression (10-1), more preferably conditional expression (10-2) is satisfied, better characteristics can be obtained.
  • the distance between the first lens group G1 and the second lens group G2 is increased, the distance between the second lens group G2 and the third lens group G3 is decreased, and the third lens group G3.
  • the second lens group G2 includes four lenses in order from the object side: a negative lens, a negative lens, and a cemented lens of a positive lens and a negative lens.
  • a negative lens a negative lens
  • a negative lens a cemented lens of a positive lens and a negative lens.
  • the principal point position on the object side of the second lens group G2 is brought closer to the first lens group G1. Therefore, both the diameter of the first lens group G1 and the size in the optical axis direction can be reduced.
  • the third lens group G3 preferably includes at least two positive lenses and at least two negative lenses. Thereby, FNo. Even if the brightness is increased, various aberrations in the entire zoom range can be corrected in a balanced manner. It is also advantageous for correcting axial chromatic aberration.
  • the fifth lens group G5 is preferably composed of one lens. Thereby, size reduction and cost reduction are realizable.
  • the fifth lens group G5 does not have a moving mechanism and is always fixed. Thereby, when it mounts in imaging devices, such as a digital camera, adhesion of the dust and dust to an image sensor can be reduced.
  • the fourth lens group G4 is preferably composed of two lenses, a positive lens and a negative lens. Thereby, the aberration fluctuation
  • focusing can be performed at a higher speed by focusing with the fourth lens group G4 having a smaller number of components than the other lens groups and a smaller lens diameter.
  • the material disposed closest to the object side specifically, glass is preferably used, or transparent ceramics may be used.
  • the zoom lens when used in a harsh environment, it is preferable to provide a protective multilayer coating. Further, in addition to the protective coat, an antireflection coat for reducing ghost light during use may be applied.
  • the optical member PP is disposed between the lens system and the image plane Sim.
  • a low-pass filter various filters that cut a specific wavelength range, and the like are used as the lens system.
  • These various filters may be arranged between the lenses instead of being arranged between the image plane Sim, or the lens surface of any lens is coated with a coating having the same action as the various filters. May be.
  • FIG. 1 is a sectional view showing the lens configuration of the zoom lens of Example 1.
  • the optical member PP is also shown, the left side is the object side, the right side is the image side, and the aperture stop shown in the drawing St does not necessarily indicate the size or shape, but indicates the position on the optical axis Z.
  • the zoom lens of Example 1 includes, in order from the object side, a first lens group G1 having a positive refractive power, a second lens group G2 having a negative refractive power, an aperture stop St, and a third lens having a positive refractive power. It consists of a group G3, a fourth lens group G4 having negative refractive power, and a fifth lens group G5 having positive refractive power.
  • the first lens group G1 includes, in order from the object side, a negative lens L11, a positive lens L12 joined to the negative lens L11, and a positive lens L13.
  • the cemented lens including the negative lens L11 and the positive lens L12 has an effect of correcting axial chromatic aberration on the telephoto side, and the positive lens L13 has an effect of correcting field curvature at the telephoto end.
  • the lens system can be reduced in size and cost.
  • the second lens group G2 is composed of four lenses, a negative lens L21, a negative lens L22, a positive lens L23, and a negative lens L24 joined to the positive lens L23 in order from the object side.
  • a negative lens L21 a negative lens L22
  • a positive lens L23 a positive lens L23
  • a negative lens L24 joined to the positive lens L23 in order from the object side.
  • the third lens group G3 includes, in order from the object side, a positive lens L31, a negative lens L32 cemented with the positive lens L31, a positive lens L33, a negative lens L34 cemented with the positive lens L33, and a positive lens L35 having an aspheric shape. , A negative lens L36, and a positive lens L37 joined to the negative lens L36.
  • the cemented lens composed of the positive lens L31 and the negative lens L32 has an effect of correcting the spherical aberration and the axial chromatic aberration in the entire variable magnification range, and the cemented lens composed of the positive lens L33 and the negative lens L34 is effective in the entire variable magnification region.
  • the positive lens L35 having an effect of correcting axial chromatic aberration and lateral chromatic aberration and having an aspherical shape has an effect of correcting spherical aberration and curvature of field on the telephoto side, and from the negative lens L36 and the positive lens L37.
  • This cemented lens has the effect of correcting chromatic aberration of magnification in the entire zoom range.
  • the fourth lens group G4 includes, in order from the object side, a negative lens L41 and a positive lens L42 having an aspheric shape. By disposing one positive lens and one negative lens, variation in chromatic aberration due to movement of the fourth lens group G4 can be suppressed to a low level.
  • the fifth lens group G5 is composed of one positive lens L51 having an aspherical shape.
  • the positive lens L51 has an effect of correcting distortion and field curvature in the entire zooming range. In addition, by using a single lens, the size, weight, and cost are reduced.
  • the distance between the first lens group G1 and the second lens group G2 is increased in the telephoto end state, and the distance between the second lens group G2 and the third lens group G3 is decreased, compared with the third lens group G3.
  • the first lens group G1, the second lens group G2, and the third lens group G3 so that the distance between the lens group G3 and the fourth lens group G4 increases and the distance between the fourth lens group G4 and the fifth lens group G5 increases.
  • the fourth lens group G4 is moved, and the fifth lens group G5 is fixed.
  • Focusing is performed by moving the fourth lens group G4.
  • the cemented lens composed of the negative lens L36 and the positive lens L37 is configured to be movable in a direction perpendicular to the optical axis for image stabilization.
  • Table 1 shows basic lens data of the zoom lens of Example 1
  • Table 2 shows data on specifications
  • Table 3 shows data on the distance between moving surfaces
  • Table 4 shows data on aspheric coefficients.
  • Ri column indicates the radius of curvature of the i-th surface
  • Di column indicates the surface spacing on the optical axis Z between the i-th surface and the i + 1-th surface.
  • the column of ⁇ dj the Abbe number for the d-line (wavelength 587.6 nm) of the j-th optical element is also shown.
  • the sign of the radius of curvature is positive when the surface shape is convex on the object side and negative when the surface shape is convex on the image side.
  • the basic lens data includes the aperture stop St and the optical member PP. In the surface number column of the surface corresponding to the aperture stop St, the phrase (aperture) is written together with the surface number.
  • DD [i] is described in each column of the surface interval in which the interval changes at the time of zooming.
  • the value in the bottom column of Di is the distance between the image side surface of the optical member PP and the image surface Sim.
  • the surface number of the aspheric surface is marked with *, and the paraxial radius of curvature is shown as the radius of curvature of the aspheric surface.
  • the data relating to the aspheric coefficients in Table 4 shows the surface numbers Si of the aspheric surfaces and the aspheric coefficients related to these aspheric surfaces.
  • Zd C ⁇ h 2 / ⁇ 1+ (1 ⁇ KA ⁇ C 2 ⁇ h 2 ) 1/2 ⁇ + ⁇ Am ⁇ h m (B)
  • Zd Depth of aspheric surface (length of a perpendicular line drawn from a point on the aspherical surface at height h to a plane perpendicular to the optical axis where the aspherical vertex contacts)
  • h Height (distance from the optical axis)
  • C Reciprocal KA of paraxial radius of curvature
  • FIGS. 9A to 9L show aberration diagrams of the zoom lens of Example 1.
  • FIG. 9A to 9D show wide-angle spherical aberration, astigmatism, distortion, and lateral chromatic aberration, respectively
  • FIGS. 9E to 9H show intermediate spherical aberration, astigmatism, and distortion, respectively.
  • 9 (I) to 9 (L) show telephoto spherical aberration, astigmatism, distortion, and lateral chromatic aberration, respectively.
  • Each aberration diagram representing spherical aberration, astigmatism, and distortion shows aberrations with the d-line (wavelength 587.6 nm) as the reference wavelength.
  • aberrations for the d-line (wavelength 587.6 nm), the C-line (wavelength 656.3 nm), the F-line (wavelength 486.1 nm), and the g-line (wavelength 435.8 nm) are shown as a solid line, a long broken line, Shown with short dashed lines and dotted lines.
  • the sagittal and tangential aberrations are indicated by a solid line and a broken line, respectively.
  • aberrations for the C line (wavelength 656.3 nm), the F line (wavelength 486.1 nm), and the g line (wavelength 435.8 nm) are indicated by a long broken line, a short broken line, and a dotted line, respectively.
  • Means F value, and ⁇ in other aberration diagrams means half angle of view.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing the lens configuration of the zoom lens of Example 2.
  • the zoom lens of Example 2 is different from the zoom lens of Example 1 only in the configuration of the third lens group G3.
  • the third lens group G3 of the zoom lens of Example 2 includes, in order from the object side, a positive lens L31, a negative lens L32 cemented with the positive lens L31, a positive lens L33, a negative lens L34 cemented with the positive lens L33, and a non-lens It consists of five positive lenses L35 having a spherical shape.
  • the cemented lens composed of the positive lens L31 and the negative lens L32 has an effect of correcting spherical aberration and axial chromatic aberration in the entire variable magnification range, and the cemented lens composed of the positive lens L33 and the negative lens L34 is effective in the entire variable magnification region.
  • the positive lens L35 having an aspherical shape has an effect of correcting axial chromatic aberration and lateral chromatic aberration, and has an effect of correcting spherical aberration and field curvature on the telephoto side.
  • the entire third lens group G3 may be configured to be movable in a direction perpendicular to the optical axis for vibration isolation.
  • Table 5 shows basic lens data of the zoom lens of Example 2
  • Table 6 shows data on specifications
  • Table 7 shows data on the distance between moving surfaces
  • Table 8 shows data on aspheric coefficients
  • FIG. Are shown in FIGS. 10 (A) to 10 (L).
  • FIG. 4 is a sectional view showing the lens configuration of the zoom lens of Example 3. As shown in FIG.
  • the zoom lens of Example 3 has the same shape as the zoom lens of Example 2.
  • Table 9 shows basic lens data of the zoom lens of Example 3
  • Table 10 shows data on specifications
  • Table 11 shows data on distances of moving surfaces
  • Table 12 shows data on aspheric coefficients
  • FIG. Are shown in FIGS. 11 (A) to 11 (L).
  • FIG. 5 is a sectional view showing the lens configuration of the zoom lens of Example 4. As shown in FIG.
  • the zoom lens of Example 4 has the same shape as the zoom lens of Example 2.
  • Table 13 shows basic lens data of the zoom lens of Example 4
  • Table 14 shows data on specifications
  • Table 15 shows data on the distance between moving surfaces
  • Table 16 shows data on aspheric coefficients
  • FIG. Are shown in FIGS. 12 (A) to (L).
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing the lens configuration of the zoom lens of Example 5.
  • the zoom lens of Example 5 has the same shape as the zoom lens of Example 2.
  • Table 17 shows basic lens data of the zoom lens of Example 5
  • Table 18 shows data on specifications
  • Table 19 shows data on the distance between moving surfaces
  • Table 20 shows data on aspheric coefficients
  • FIG. Are shown in FIGS. 13A to 13L.
  • FIG. 7 is a sectional view showing the lens configuration of the zoom lens of Example 6.
  • the zoom lens of Example 6 has the same shape as the zoom lens of Example 2.
  • Table 21 shows basic lens data of the zoom lens of Example 6
  • Table 22 shows data on specifications
  • Table 23 shows data on the distance between moving surfaces
  • Table 24 shows data on aspheric coefficients
  • FIG. Are shown in FIGS. 14A to 14L.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view showing the lens configuration of the zoom lens of Example 7.
  • the zoom lens of Example 7 has the same shape as the zoom lens of Example 2.
  • Table 25 shows basic lens data of the zoom lens of Example 7
  • Table 26 shows data on specifications
  • Table 27 shows data on the distance between moving surfaces
  • Table 28 shows data on aspheric coefficients
  • FIG. Are shown in FIGS. 15A to 15L.
  • Table 29 shows values corresponding to the conditional expressions (1) to (10) of the zoom lenses of Examples 1 to 7.
  • the d-line is used as the reference wavelength, and the values shown in Table 29 below are at this reference wavelength.
  • FIG. 16 shows a schematic configuration diagram of an imaging apparatus using the zoom lens of the embodiment of the present invention as an example of the imaging apparatus of the embodiment of the present invention.
  • FIG. 16 schematically shows each lens group.
  • the imaging apparatus include a video camera and an electronic still camera that use a solid-state imaging device such as a CCD or CMOS as a recording medium.
  • the 16 includes a zoom lens 1, a filter 6 having a function such as a low-pass filter disposed on the image side of the zoom lens 1, an image sensor 7 disposed on the image side of the filter 6, and a signal. And a processing circuit 8.
  • the image sensor 7 converts an optical image formed by the zoom lens 1 into an electrical signal.
  • a CCD Charge-Coupled Device
  • CMOS Complementary Metal-Oxide Semiconductor
  • the image sensor 7 is arranged so that its image plane coincides with the image plane of the zoom lens 1.
  • An image picked up by the zoom lens 1 is formed on the image pickup surface of the image pickup device 7, an output signal from the image pickup device 7 relating to the image is subjected to arithmetic processing by the signal processing circuit 8, and the image is displayed on the display device 9.
  • the present invention has been described with reference to the embodiments and examples. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments and examples, and various modifications can be made.
  • the values of the radius of curvature, the surface spacing, the refractive index, the Abbe number, etc. of each lens component are not limited to the values shown in the above numerical examples, but can take other values.

Landscapes

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Description

ズームレンズおよび撮像装置
　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、放送用カメラ、監視用カメラ、映画撮影用カメラ等の電子カメラに用いられ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に関するものである。
　ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の撮像素子を記録媒体とするビデオカメラや電子スチルカメラ等の撮像装置に用いられるズームレンズでは、高変倍比化への要求が高まっている。高変倍比を実現するズームレンズのタイプとして、物体側より順に、正、負、正、正、あるいは、正、負、正、負等の群配置を有する４群方式のズームレンズや、正、負、正、正、正、あるいは、正、負、正、負、正等の群配置を有する５群方式のズームレンズが知られている（例えば特許文献１～４）。
特開２０１１－１８６４１７号公報 特開２０１１－１２３３３７号公報 特開２００９－２９４５１３号公報 特開２００９－２５１２８０号公報
　特許文献１では、実施例８～１１において変倍比２８のズームレンズ、特許文献２では、変倍比が２０～３０のズームレンズ、特許文献３では、変倍比が２５～３０のズームレンズが開示されている。
　高変倍比ズームレンズにおける１つの大きな課題として、光学性能、特に、望遠側での色収差と、レンズ系の大きさのバランスを図ることが挙げられる。
　特許文献１に開示されているズームレンズでは、収差が非常に良好に補正されているが、望遠端の焦点距離に対して、レンズ群の操出量（望遠端での光学全長）がやや大きい。従って、このような構成、パワー配置において、さらなる高変倍比化を図った場合には、非常に大きなレンズとなってしまう。変倍比を大きくした場合、そのレンズが搭載されるカメラのサイズをその分大きくすることができればよいが、市場で求められるカメラのサイズにはある程度限度があるため、単純に比例拡大的に大きくなることは望まれない。
　また、変倍比が大きくなっても、レンズ系のサイズが大型化し過ぎないようにする、それはつまり、特許文献１の例において、望遠側の色収差等の光学性能を犠牲にしないように小型化を図ることと同じことであるが、そのためには、例えば、第１レンズ群に用いられている材料やパワー配置に選択に改善の余地がある。このような４群または５群構成のズームレンズにおいて、第１レンズ群は、最も物体側に負レンズと正レンズの接合レンズと、１枚または２枚の正レンズを配置した構成となっているものが一般的である。
　特許文献１においては、第１レンズにアッベ数２５．４のガラス、第２レンズにアッベ数６４．２あるいは７０．２のガラスが使用されている。例えば、このような構成において色収差の増大を抑えつつ、小型化を図る、あるいは、変倍比を大きくするためには、第２レンズに用いられる材料のアッベ数をより低分散側にシフトさせ、異常分散性を利用して補正を行うことが考えられる。一般に、異常分散性を有する材料を用いると、高価になる傾向があるため、コストとの兼ね合いもあるが、必要なスペック、光学性能に応じて、選択することが必要となる。その上で、サイズが大きくなりすぎないように、レンズ構成や、パワー配置、特に、第１レンズ群や第２レンズ群等のパワーを最適に設定する必要がある。
　また、第１レンズの負レンズに用いる材料のアッベ数をさらに低分散側に設定すれば、二次スペクトルの補正に対して有利であり、特許文献２では、第１レンズに、アッベ数３３．３の材料が用いられた例が示されているが、変倍比は２９．９倍までにとどまっている。また、特許文献３では、第２レンズに、アッベ数が９５．０の異常分散ガラスを用いた例が開示されているが、製造コストが増大してしまうという課題がある。この例においても、変倍比は３０にとどまっている。
　特許文献４では、第１レンズ群を４枚で構成することによって、変倍比３９．６倍～５８．３倍を得ているが、レンズ系全体が大型化してしまうという問題がある。また、第１レンズ群に配置されたレンズは、その他の群に配置されたレンズに比べて、圧倒的に外径が大きいため、材料費の高いガラスでなくともコストの増大の問題が大きい。
　本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、高変倍比でありながら、小型で、諸収差が良好に補正された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。
　本発明のズームレンズは、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、正の屈折力を有する第３レンズ群、負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レンズ群からなり、変倍に際して各レンズ群の間隔が変化し、第１レンズ群は、望遠端状態において広角端状態よりも物体側に位置し、第１レンズ群は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１１レンズ、正の屈折力を有する第１２レンズ、正の屈折力を有する第１３レンズの３枚のレンズからなり、下記条件式を満足することを特徴とする。
　　１．７５＜Ｎｄ１１　…（１）
　　２８＜νｄ１１＜４４　…（２）
　　６３＜νｄ１２　…（３）
　　０．０２０＜｜ｆ２｜／ｆｔ＜０．０５０　…（４）
　ただし、Ｎｄ１１：第１１レンズのｄ線における屈折率、νｄ１１：第１１レンズのｄ線におけるアッベ数、νｄ１２：第１２レンズのｄ線に対するアッベ数、ｆ２：第２レンズ群の焦点距離、ｆｔ：望遠端における全系の焦点距離とする。
　本発明のズームレンズにおいては、第２レンズ群中に少なくとも１枚の正レンズを含み、下記条件式を満足することが好ましい。
　　１５＜νｄ２ｐ＜２３　…（５）
　ただし、νｄ２ｐ：第２レンズ群中の少なくとも１枚の正レンズのｄ線におけるアッベ数とする。
　また、下記条件式を満足することが好ましい。
　　５０＜νｄ１３＜７５　…（６）
　ただし、νｄ１３：第１３レンズのアッベ数とする。
　また、第３レンズ群は、正レンズを含む少なくとも１組の接合レンズを有し、下記条件式を満足することが好ましい。
　　６５＜νｄ３ｐｃ　…（７）
　ただし、νｄ３ｐｃ：接合レンズを構成する正レンズのｄ線におけるアッベ数とする。
　なお、第３レンズ群中に、３枚以上の接合レンズがある場合や、接合レンズが複数ある場合等、第３レンズ群中の接合レンズに含まれる正レンズが複数ある場合には、第３レンズ群中の接合レンズに含まれる正レンズのうち少なくとも１枚の正レンズが条件式（７）を満たしていればよい。
　また、下記条件式を満足することが好ましい。
　　８．５＜ｆ１／｜ｆ２｜＜１６．０　…（８）
　ただし、ｆ１：第１レンズ群の焦点距離とする。
　また、下記条件式を満足することが好ましい。
　　０．３＜｜ｆ４｜／（ｆｗ×ｆｔ）１／２＜１．４　…（９）
　ただし、ｆ４：第４レンズ群の焦点距離、ｆｗ：広角端における全系の焦点距離とする。
　また、下記条件式を満足することが好ましい。
　　０．３＜ｆ５／｜ｆ４｜＜１．５　…（１０）
　ただし、ｆ５：第５レンズ群の焦点距離、ｆ４：第４レンズ群の焦点距離とする。
　また、望遠端状態において、広角端状態よりも、第１レンズ群と第２レンズ群の間隔が増大、第２レンズ群と第３レンズ群の間隔が減少、第３レンズ群と第４レンズ群の間隔が増大、第４レンズ群と第５レンズ群の間隔が増大するように、少なくとも第１レンズ群、第２レンズ群、第３レンズ群、第４レンズ群が移動することが好ましい。
　また、第２レンズ群は、物体側から順に、負レンズ、負レンズ、正レンズと負レンズの接合レンズの４枚のレンズからなることが好ましい。
　また、第３レンズ群は、少なくとも２枚以上の正レンズと、少なくとも２枚以上の負レンズとを含むことが好ましい。
　また、第５レンズ群は、１枚のレンズからなることが好ましい。
　また、第５レンズ群は、常時固定されていることが好ましい。
　また、第４レンズ群は、正レンズと負レンズの２枚のレンズからなることが好ましい。
　また、第４レンズ群を移動させることによりフォーカシングを行うことが好ましい。
　また、下記条件式を満足することが好ましい。
　　１．７８＜Ｎｄ１１　…（１－１）
　　２９＜νｄ１１＜４３　…（２－１）
　　６６＜νｄ１２＜８５　…（３－１）
　　０．０２３＜｜ｆ２｜／ｆｔ＜０．０５０　…（４－１）
　さらに好ましくは、下記条件式を満足することが好ましい。
　　１．７８＜Ｎｄ１１　…（１－１）
　　３０＜νｄ１１＜４２　…（２－２）
　　６６＜νｄ１２＜８５　…（３－１）
　　０．０２７＜｜ｆ２｜／ｆｔ＜０．０５０　…（４－２）
　また、第２レンズ群中に少なくとも１枚の正レンズを含み、下記条件式を満足することが好ましい。
　　１６＜νｄ２ｐ＜２２　…（５－１）
　また、下記条件式を満足することが好ましい。
　　５２＜νｄ１３＜７２　…（６－１）
　また、第３レンズ群は、正レンズを含む少なくとも１組の接合レンズを有し、下記条件式を満足することが好ましい。
　　６７＜νｄ３ｐｃ　…（７－１）
　さらに好ましくは、下記条件式を満足することが好ましい。
　　８０＜νｄ３ｐｃ　…（７－２）
　また、下記条件式を満足することが好ましい。
　　９．０＜ｆ１／｜ｆ２｜＜１５．０　…（８－１）
　さらに好ましくは、下記条件式を満足することが好ましい。
　　１０．０＜ｆ１／｜ｆ２｜＜１４．０　…（８－２）
　また、下記条件式を満足することが好ましい。
　　０．４＜｜ｆ４｜／（ｆｗ×ｆｔ）１／２＜１．３　…（９－１）
　さらに好ましくは、下記条件式を満足することが好ましい。
　　０．５＜｜ｆ４｜／（ｆｗ×ｆｔ）１／２＜１．１　…（９－２）
　また、下記条件式を満足することが好ましい。
　　０．４＜ｆ５／｜ｆ４｜＜１．３　…（１０－１）
　さらに好ましくは、下記条件式を満足することが好ましい。
　　０．５＜ｆ５／｜ｆ４｜＜１．２　…（１０－２）
　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。
　本発明のズームレンズは、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、正の屈折力を有する第３レンズ群、負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レンズ群からなり、変倍に際して各レンズ群の間隔が変化し、第１レンズ群は、望遠端状態において広角端状態よりも物体側に位置し、第１レンズ群は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１１レンズ、正の屈折力を有する第１２レンズ、正の屈折力を有する第１３レンズの３枚のレンズからなり、下記条件式を満足するものとしたので、高変倍比でありながら、小型で、諸収差が良好に補正されたズームレンズとすることが可能となる。
　　１．７５＜Ｎｄ１１　…（１）
　　２８＜νｄ１１＜４４　…（２）
　　６３＜νｄ１２　…（３）
　　０．０２０＜｜ｆ２｜／ｆｔ＜０．０５０　…（４）
　また、本発明の撮像装置は、本発明のズームレンズを備えているため、高変倍比で、高画質の映像を得ることができるとともに、装置の小型化も可能となる。
本発明の一実施形態にかかるズームレンズ（実施例１と共通）のレンズ構成を示す断面図 上記ズームレンズの各レンズ群の移動軌跡を示す断面図 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 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 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 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 本発明の実施例６のズームレンズのレンズ構成を示す断面図 本発明の実施例７のズームレンズのレンズ構成を示す断面図 本発明の実施例１のズームレンズの各収差図（Ａ～Ｌ） 本発明の実施例２のズームレンズの各収差図（Ａ～Ｌ） 本発明の実施例３のズームレンズの各収差図（Ａ～Ｌ） 本発明の実施例４のズームレンズの各収差図（Ａ～Ｌ） 本発明の実施例５のズームレンズの各収差図（Ａ～Ｌ） 本発明の実施例６のズームレンズの各収差図（Ａ～Ｌ） 本発明の実施例７のズームレンズの各収差図（Ａ～Ｌ） 本発明の実施形態にかかる撮像装置の概略構成図
　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は本発明の一実施形態にかかるズームレンズのレンズ構成を示す断面図、図２は上記ズームレンズの各レンズ群の移動軌跡を示す断面図である。図１、２に示す構成例は、後述の実施例１のズームレンズの構成と共通である。図１、２においては、左側が物体側、右側が像側である。
　このズームレンズは、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、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２、開口絞りＳｔ、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４、正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５からなり、変倍に際して各レンズ群の間隔が変化し、第１レンズ群Ｇ１は、望遠端状態において広角端状態よりも物体側に位置するものである。ここで、図１、２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。
　この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を配置することが好ましいため、図１、２では、これらを想定した平行平面板状の光学部材ＰＰを第５レンズ群Ｇ５と像面Ｓｉｍとの間に配置した例を示している。
　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１１レンズＬ１１、正の屈折力を有する第１２レンズＬ１２、正の屈折力を有する第１３レンズＬ１３の３枚のレンズからなる。
　色収差をはじめとする光学性能と、大きさやコストをバランス良く両立させた高変倍比のズームレンズを得るためには、特に、第１レンズ群Ｇ１中に配置されるレンズの材料およびパワー配置や、第２レンズ群Ｇ２のパワー配置を最適に設定する必要がある。
　従って、本実施形態のズームレンズは、下記条件式（１）、（２）、（３）、（４）を満足するように構成されている。
　　１．７５＜Ｎｄ１１　…（１）
　　２８＜νｄ１１＜４４　…（２）
　　６３＜νｄ１２　…（３）
　　０．０２０＜｜ｆ２｜／ｆｔ＜０．０５０　…（４）
　ただし、Ｎｄ１１：第１１レンズのｄ線における屈折率、νｄ１１：第１１レンズのｄ線におけるアッベ数、νｄ１２：第１２レンズのｄ線に対するアッベ数、ｆ２：第２レンズ群の焦点距離、ｆｔ：望遠端における全系の焦点距離とする。
　条件式（１）は、第１１レンズＬ１１の屈折率を規定しており、条件式（１）の下限を下回ると、補正過剰のペッツバール和が発生し、像面湾曲を抑えることが困難になる。
　条件式（２）は、第１１レンズＬ１１のアッベ数を規定しており、条件式（２）の下限を下回ると、第１レンズ群Ｇ１に配置された正レンズとの組み合わせによって、色消しを行う際に、正レンズとの分散の差が大きくなり、第１レンズ群Ｇ１内のレンズのパワーが弱くなるため、球面収差の補正には有利になるが、望遠側での短波長側の色収差の発生を抑えることが困難になる。逆に、条件式（２）の上限を上回ると、第１レンズ群Ｇ１内に配置された各レンズのパワーが強くなるため、特に望遠側での球面収差の補正が困難になる。
　条件式（３）は、第１２レンズＬ１２のアッベ数を規定しており、条件式（３）の下限を下回ると、望遠側での軸上色収差を補正することが困難になる。特に、条件式（２）を満たす材料で構成された第１１レンズＬ１１との組み合わせによる色収差補正を考えた場合、レンズのパワーが大きくなって、望遠側での球面収差や像面湾曲の補正が困難になる。
　条件式（４）は、第２レンズ群Ｇ２の焦点距離と望遠端における全系の焦点距離の関係を規定しており、条件式（４）の下限を下回ると、第２レンズ群Ｇ２のパワーが強くなり過ぎ、諸収差の補正が困難になる。特に、広角端における像面湾曲の補正が困難になる。逆に、条件式（４）の上限を上回ると、第２レンズ群Ｇ２のパワーが不十分で変倍比を稼げないか、全長が長くなったり、第１レンズ群Ｇ１を構成するレンズの径が大きくなったりして、鏡筒全体が大きくなる。
　また、下記条件式（１－１）、（２－１）、（３－１）、（４－１）を満足するものとすれば、より良好な特性とすることができる。
　　１．７８＜Ｎｄ１１　…（１－１）
　　２９＜νｄ１１＜４３　…（２－１）
　　６６＜νｄ１２＜８５　…（３－１）
　　０．０２３＜｜ｆ２｜／ｆｔ＜０．０５０　…（４－１）
　第１２レンズＬ１２について、条件式（３－１）の上限を上回るような材料を用いた場合には、異常分散性が高くなるため色収差補正においては、有利であるが、製造コストが増大してしまうため、必要なスペックや光学性能次第では、条件式（３－１）の上限を超えない材料を選択することがより好ましい。
　また、下記条件式（１－１）、（２－２）、（３－１）、（４－２）を満足するものとすれば、さらに良好な特性とすることができる。
　　１．７８＜Ｎｄ１１　…（１－１）
　　３０＜νｄ１１＜４２　…（２－２）
　　６６＜νｄ１２＜８５　…（３－１）
　　０．０２７＜｜ｆ２｜／ｆｔ＜０．０５０　…（４－２）
　本実施形態のズームレンズにおいては、第２レンズ群Ｇ２中に少なくとも１枚の正レンズを含み、下記条件式（５）を満足することが好ましい。条件式（５）は、第２レンズ群Ｇ２に配置された正レンズのアッベ数を規定しており、条件式（５）の下限を下回ると、２次スペクトルを抑えることが困難になる。逆に、条件式（５）の上限を上回ると、一次の色消しを効果的に行えなくなってしまう。なお、下記条件式（５－１）を満足するものとすれば、より良好な特性とすることができる。
　　１５＜νｄ２ｐ＜２３　…（５）
　　１６＜νｄ２ｐ＜２２　…（５－１）
　ただし、νｄ２ｐ：第２レンズ群中の少なくとも１枚の正レンズのｄ線におけるアッベ数とする。
　また、下記条件式（６）を満足することが好ましい。条件式（６）は、第１３レンズＬ１３のアッベ数を規定しており、条件式（６）の範囲を外れると、ズーム全域における軸上色収差と倍率色収差をバランスよく補正することが困難になる。特に、条件式（６）の下限を下回ると、望遠側での軸上色収差の補正が困難になり、逆に、条件式（６）の上限を上回ると、広角側での倍率色収差の補正が困難になる。なお、下記条件式（６－１）を満足するものとすれば、より良好な特性とすることができる。
　　５０＜νｄ１３＜７５　…（６）
　　５２＜νｄ１３＜７２　…（６－１）
　ただし、νｄ１３：第１３レンズのアッベ数とする。
　また、第３レンズ群Ｇ３は、正レンズを含む少なくとも１組の接合レンズを有し、下記条件式（７）を満足することが好ましい。条件式（７）は、第３レンズ群Ｇ３に配置された接合レンズを構成する正レンズのアッベ数を規定している。小型化等の目的によって、第２レンズ群Ｇ２について条件式（４）の上限を下回るように負のパワーを強くしたとき、あるいは、条件式（５）を満足するような正レンズを配置したとき、それらのレンズは高屈折率高分散材料で構成することになり、その場合、第２レンズ群Ｇ２内での色収差が補正不足となる傾向にある。条件式（７）の下限を下回ると、第２レンズ群Ｇ２で発生した色収差を補正しきれなくなってしまう。なお、下記条件式（７－１）、より好ましくは条件式（７－２）を満足するものとすれば、より良好な特性とすることができる。
　　６５＜νｄ３ｐｃ　…（７）
　　６７＜νｄ３ｐｃ　…（７－１）
　　８０＜νｄ３ｐｃ　…（７－２）
　ただし、νｄ３ｐｃ：接合レンズを構成する正レンズのｄ線におけるアッベ数とする。
　また、下記条件式（８）を満足することが好ましい。条件式（８）は、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離と第２レンズ群Ｇ２の焦点距離の関係を規定しており、条件式（８）の下限を下回ると、第１レンズ群Ｇ１のパワーが強くなり、小型化には有利であるが、第１レンズ群Ｇ１において発生する収差が大きくなる。また、広角側で発生する倍率色収差の補正が困難になる。あるいは、第２レンズ群Ｇ２のパワーが弱くなって、変倍比を稼げないか、全長が長くなる。逆に、条件式（８）の上限を上回ると、第１レンズ群Ｇ１のパワー弱くなり、レンズ全長が大きくなるとともに、第１レンズ群Ｇ１の外径も大きくなる。あるいは、第２レンズ群Ｇ２のパワーが強くなり、第２レンズ群Ｇ２で発生する収差が大きくなる。なお、下記条件式（８－１）、より好ましくは条件式（８－２）を満足するものとすれば、より良好な特性とすることができる。
　　８．５＜ｆ１／｜ｆ２｜＜１６．０　…（８）
　　９．０＜ｆ１／｜ｆ２｜＜１５．０　…（８－１）
　　１０．０＜ｆ１／｜ｆ２｜＜１４．０　…（８－２）
　ただし、ｆ１：第１レンズ群の焦点距離とする。
　また、下記条件式（９）を満足することが好ましい。条件式（９）は、第４レンズ群Ｇ４の焦点距離と、広角端および望遠端における全系の焦点距離との関係を規定しており、条件式（９）の下限を下回ると、第４レンズ群Ｇ４のパワーが強くなるため、小型化には有利であるが、第４レンズ群Ｇ４で発生する収差が増大されるために、ズーム全域において収差を良好に補正することが困難となる。逆に、条件式（９）の上限を上回ると、第４レンズ群Ｇ４のパワーが弱くなり、小型化が難しくなる。なお、下記条件式（９－１）、より好ましくは条件式（９－２）を満足するものとすれば、より良好な特性とすることができる。
　　０．３＜｜ｆ４｜／（ｆｗ×ｆｔ）１／２＜１．４　…（９）
　　０．４＜｜ｆ４｜／（ｆｗ×ｆｔ）１／２＜１．３　…（９－１）
　　０．５＜｜ｆ４｜／（ｆｗ×ｆｔ）１／２＜１．１　…（９－２）
　ただし、ｆ４：第４レンズ群の焦点距離、ｆｗ：広角端における全系の焦点距離とする。
　また、下記条件式（１０）を満足することが好ましい。条件式（１０）は、第４レンズ群Ｇ４の焦点距離と第５レンズ群Ｇ５の焦点距離の比を規定しており、条件式（１０）の下限を下回ると、第５レンズ群Ｇ５のパワーが強くなり、広角側でのコマ収差の補正が困難になる。逆に、条件式（１０）の上限を上回ると、第４レンズ群Ｇ４のパワーが強くなり、望遠側での球面収差の補正が困難になる。なお、下記条件式（１０－１）、より好ましくは条件式（１０－２）を満足するものとすれば、より良好な特性とすることができる。
　　０．３＜ｆ５／｜ｆ４｜＜１．５　…（１０）
　　０．４＜ｆ５／｜ｆ４｜＜１．３　…（１０－１）
　　０．５＜ｆ５／｜ｆ４｜＜１．２　…（１０－２）
　ただし、ｆ５：第５レンズ群の焦点距離、ｆ４：第４レンズ群の焦点距離とする。
　また、望遠端状態において、広角端状態よりも、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の間隔が増大、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の間隔が減少、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４の間隔が増大、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５の間隔が増大するように、少なくとも第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３、第４レンズ群Ｇ４が移動することが好ましい。これにより、高変倍比化が容易となる。
　また、第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、負レンズ、負レンズ、正レンズと負レンズの接合レンズの４枚のレンズからなることが好ましい。このように、第２レンズ群Ｇ２内において、物体側に負の単レンズを２枚配置する構成とすることにより、第２レンズ群Ｇ２の物体側の主点位置を第１レンズ群Ｇ１に近づけることができるため、第１レンズ群Ｇ１の径および光軸方向の大きさの両方について小型化することができる。
　また、第３レンズ群Ｇ３は、少なくとも２枚以上の正レンズと、少なくとも２枚以上の負レンズとを含むことが好ましい。これにより、ＦＮｏ．を明るくしてもズーム全域での諸収差をバランスよく補正することができる。また、軸上色収差補正に対しても有利である。
　また、第５レンズ群Ｇ５は、１枚のレンズからなることが好ましい。これにより、小型化および低コスト化を実現できる。
　また、第５レンズ群Ｇ５は、移動機構を持たず常時固定とされていることが好ましい。これにより、デジタルカメラ等の撮像装置に搭載した場合に、撮像素子へのゴミやほこりの付着を低減することができる。
　また、第４レンズ群Ｇ４は、正レンズと負レンズの２枚のレンズからなることが好ましい。これにより、第４レンズ群Ｇ４の移動に伴う収差変動を小さく抑えることができる。
　また、第４レンズ群Ｇ４を移動させることによりフォーカシングを行うことが好ましい。このように、他のレンズ群と比較して構成枚数が少なくレンズ径の小さい第４レンズ群Ｇ４でフォーカシングすることにより、フォーカシングの高速化を実現できる。
　本ズームレンズにおいて、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。
　また、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を施すようにしてもよい。
　また、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等をレンズ系と像面Ｓｉｍとの間に配置する代わりに、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。
　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。
　まず、実施例１のズームレンズについて説明する。実施例１のズームレンズのレンズ構成を示す断面図を図１に示す。なお、図１および後述の実施例２～７に対応した図３～８においては、光学部材ＰＰも合わせて示しており、左側が物体側、右側が像側であり、図示されている開口絞り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。
　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、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２、開口絞りＳｔ、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４、正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５からなる。
　第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、負レンズＬ１１、負レンズＬ１１と接合された正レンズＬ１２、正レンズＬ１３の３枚で構成される。負レンズＬ１１と正レンズＬ１２からなる接合レンズは、望遠側における軸上色収差を補正する効果を有し、正レンズＬ１３は望遠端における像面湾曲を補正する効果を有する。また、第１レンズ群Ｇ１を３枚のレンズで構成することにより、レンズ系の小型化、低コスト化を実現している。
　第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、負レンズＬ２１、負レンズＬ２２、正レンズＬ２３、正レンズＬ２３と接合された負レンズＬ２４の４枚で構成される。物体側から順に、負の単レンズを２枚配置することによって、第２レンズ群Ｇ２の物体側主点位置を第１レンズ群Ｇ１に近づけることができ、第１レンズ群Ｇ１の径を小さくすることができる。また、正レンズＬ２３と負レンズＬ２４によって構成された接合レンズは、広角端における倍率色収差を補正する効果を有する。
　第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、正レンズＬ３１、正レンズＬ３１と接合された負レンズＬ３２、正レンズＬ３３、正レンズＬ３３と接合された負レンズＬ３４、非球面形状を有する正レンズＬ３５、負レンズＬ３６、負レンズＬ３６と接合された正レンズＬ３７の７枚で構成される。正レンズＬ３１と負レンズＬ３２からなる接合レンズは、全変倍域における球面収差と軸上色収差を補正する効果を有し、正レンズＬ３３と負レンズＬ３４からなる接合レンズは、全変倍域における軸上色収差と倍率色収差を補正する効果を有し、非球面形状を有する正レンズＬ３５は、望遠側での球面収差および像面湾曲を補正する効果を有し、負レンズＬ３６と正レンズＬ３７からなる接合レンズは、全変倍域における倍率色収差を補正する効果を有する。
　第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に、負レンズＬ４１、非球面形状を有する正レンズＬ４２の２枚で構成される。正レンズと負レンズを各々１枚配置することによって、第４レンズ群Ｇ４の移動に伴う色収差の変動を小さく抑えることができる。
　第５レンズ群Ｇ５は、１枚の非球面形状を有する正レンズＬ５１で構成される。正レンズＬ５１は、全変倍域において、歪曲収差および、像面湾曲を補正する効果を有する。また、１枚のレンズで構成することによって、小型、軽量化、および、低コスト化を図っている。
　上記ズームレンズは、望遠端状態において、広角端状態よりも、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の間隔が増大、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の間隔が減少、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４の間隔が増大、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５の間隔が増大するように、第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３、第４レンズ群Ｇ４が移動し、第５レンズ群Ｇ５は固定されている。
　合焦は、第４レンズ群Ｇ４を移動させることによって行われる。
　負レンズＬ３６と正レンズＬ３７からなる接合レンズは防振のために光軸上と垂直な方向へ移動可能となるように構成される。防振用のレンズを接合レンズで構成することによって、レンズの移動による色収差の変動を小さく抑えることができる。
　実施例１のズームレンズの基本レンズデータを表１に、諸元に関するデータを表２に、移動面の間隔に関するデータを表３に、非球面係数に関するデータを表４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についても基本的に同様である。
　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上の面間隔を示す。また、Ｎｄｊの欄には最も物体側の光学要素を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、…）の光学要素のｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対する屈折率を示し、νｄｊの欄には同じくｊ番目の光学要素のｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対するアッベ数を示す。
　なお、曲率半径の符号は、面形状が物体側に凸の場合を正、像側に凸の場合を負としている。基本レンズデータには、開口絞りＳｔ、光学部材ＰＰも含めて示している。開口絞りＳｔに相当する面の面番号の欄には面番号とともに（絞り）という語句を記載している。
また、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ＤＤ[ｉ]と記載している。また、Ｄｉの最下欄の値は、光学部材ＰＰの像側の面と像面Ｓｉｍとの間隔である。
　表２の諸元に関するデータに、広角・中間・望遠の各々の、ズーム倍率、焦点距離ｆ´、Ｆ値ＦＮｏ．および全画角２ωの値を示す。
　基本レンズデータ、諸元に関するデータ、および移動面の間隔に関するデータにおいて、角度の単位としては度を用い、長さの単位としてはｍｍを用いているが、光学系は比例拡大又は比例縮小しても使用可能なため他の適当な単位を用いることもできる。
　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４の非球面係数に関するデータには、非球面の面番号Ｓｉと、これら非球面に関する非球面係数を示す。非球面係数は、以下の式（Ａ）で表される非球面式における各係数ＫＡ、Ａｍ（ｍ＝３、４、５、…２０）の値である。
　Ｚｄ＝Ｃ・ｈ２／｛１＋（１－ＫＡ・Ｃ２・ｈ２）１/２｝＋ΣＡｍ・ｈｍ　…（Ｂ）
　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（光軸からの距離）
Ｃ：近軸曲率半径の逆数
ＫＡ、Ａｍ：非球面係数（ｍ＝３、４、５、…２０）
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
　実施例１のズームレンズの各収差図を図９（Ａ）～（Ｌ）に示す。図９（Ａ）～（Ｄ）はそれぞれ広角の球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示し、図９（Ｅ）～（Ｈ）はそれぞれ中間の球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示し、図９（Ｉ）～（Ｌ）はそれぞれ望遠の球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す。
　球面収差、非点収差、歪曲収差を表す各収差図には、ｄ線（波長５８７．６ｎｍ）を基準波長とした収差を示す。球面収差図にはｄ線（波長５８７．６ｎｍ）、Ｃ線(波長６５６．３ｎｍ)、Ｆ線(波長４８６．１ｎｍ)、ｇ線（波長４３５．８ｎｍ）についての収差をそれぞれ実線、長破線、短破線、点線で示す。非点収差図にはサジタル方向、タンジェンシャル方向の収差をそれぞれ実線と破線で示す。倍率色収差図にはＣ線(波長６５６．３ｎｍ)、Ｆ線(波長４８６．１ｎｍ)、ｇ線（波長４３５．８ｎｍ）についての収差をそれぞれ長破線、短破線、点線で示す。なお、球面収差図のＦｎｏ．はＦ値、その他の収差図のωは半画角を意味する。
　次に、実施例２のズームレンズについて説明する。実施例２のズームレンズのレンズ構成を示す断面図を図３に示す。
　実施例２のズームレンズは、実施例１のズームレンズに対して、第３レンズ群Ｇ３の構成のみが異なる。
　実施例２のズームレンズの第３レンズ群Ｇ３は、物体側より順に、正レンズＬ３１、正レンズＬ３１と接合された負レンズＬ３２、正レンズＬ３３、正レンズＬ３３と接合された負レンズＬ３４、非球面形状を有する正レンズＬ３５の５枚で構成される。正レンズＬ３１と負レンズＬ３２からなる接合レンズは、全変倍域における球面収差と軸上色収差を補正する効果を有し、正レンズＬ３３と負レンズＬ３４からなる接合レンズは、全変倍域における軸上色収差と倍率色収差を補正する効果を有し、非球面形状を有する正レンズＬ３５は、望遠側での球面収差および像面湾曲を補正する効果を有する。
　なお、第３レンズ群Ｇ３全体を防振のために光軸と垂直な方向へ移動可能となるように構成してもよい。
　また、実施例２のズームレンズの基本レンズデータを表５に、諸元に関するデータを表６に、移動面の間隔に関するデータを表７に、非球面係数に関するデータを表８に、各収差図を図１０（Ａ）～（Ｌ）に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
　次に、実施例３のズームレンズについて説明する。実施例３のズームレンズのレンズ構成を示す断面図を図４に示す。
　実施例３のズームレンズは、実施例２のズームレンズと同様の形状である。
　また、実施例３のズームレンズの基本レンズデータを表９に、諸元に関するデータを表１０に、移動面の間隔に関するデータを表１１に、非球面係数に関するデータを表１２に、各収差図を図１１（Ａ）～（Ｌ）に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000009
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000010
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000011
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000012
　次に、実施例４のズームレンズについて説明する。実施例４のズームレンズのレンズ構成を示す断面図を図５に示す。
　実施例４のズームレンズも、実施例２のズームレンズと同様の形状である。
　また、実施例４のズームレンズの基本レンズデータを表１３に、諸元に関するデータを表１４に、移動面の間隔に関するデータを表１５に、非球面係数に関するデータを表１６に、各収差図を図１２（Ａ）～（Ｌ）に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000013
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000014
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000015
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000016
　次に、実施例５のズームレンズについて説明する。実施例５のズームレンズのレンズ構成を示す断面図を図６に示す。
　実施例５のズームレンズも、実施例２のズームレンズと同様の形状である。
　また、実施例５のズームレンズの基本レンズデータを表１７に、諸元に関するデータを表１８に、移動面の間隔に関するデータを表１９に、非球面係数に関するデータを表２０に、各収差図を図１３（Ａ）～（Ｌ）に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000017
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000018
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000019
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000020
　次に、実施例６のズームレンズについて説明する。実施例６のズームレンズのレンズ構成を示す断面図を図７に示す。
　実施例６のズームレンズも、実施例２のズームレンズと同様の形状である。
　また、実施例６のズームレンズの基本レンズデータを表２１に、諸元に関するデータを表２２に、移動面の間隔に関するデータを表２３に、非球面係数に関するデータを表２４に、各収差図を図１４（Ａ）～（Ｌ）に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000021
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000022
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000023
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000024
　次に、実施例７のズームレンズについて説明する。実施例７のズームレンズのレンズ構成を示す断面図を図８に示す。
　実施例７のズームレンズも、実施例２のズームレンズと同様の形状である。
　また、実施例７のズームレンズの基本レンズデータを表２５に、諸元に関するデータを表２６に、移動面の間隔に関するデータを表２７に、非球面係数に関するデータを表２８に、各収差図を図１５（Ａ）～（Ｌ）に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000025
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000026
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000027
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000028
　実施例１～７のズームレンズの条件式（１）～（１０）に対応する値を表２９に示す。なお、全実施例ともｄ線を基準波長としており、下記の表２９に示す値はこの基準波長におけるものである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000029
　以上のデータから、実施例１～７のズームレンズは全て、条件式（１）～（１０）を満たしており、高変倍比でありながら、小型で、諸収差が良好に補正されたズームレンズであることが分かる。
　次に、本発明の実施形態にかかる撮像装置について説明する。図１６に、本発明の実施形態の撮像装置の一例として、本発明の実施形態のズームレンズを用いた撮像装置の概略構成図を示す。なお、図１６では各レンズ群を概略的に示している。この撮像装置としては、例えば、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の固体撮像素子を記録媒体とするビデオカメラや電子スチルカメラ等を挙げることができる。
　図１６に示す撮像装置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ローパスフィルタ等の機能を有するフィルタ６と、フィルタ６の像側に配置された撮像素子７と、信号処理回路８とを備えている。撮像素子７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、撮像素子７としては、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等を用いることができる。撮像素子７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。
　ズームレンズ１により撮像された像は撮像素子７の撮像面上に結像し、その像に関する撮像素子７からの出力信号が信号処理回路８にて演算処理され、表示装置９に像が表示される。
　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。

Claims (22)

  1. 　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、正の屈折力を有する第３レンズ群、負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レンズ群からなり、
    　変倍に際して各レンズ群の間隔が変化し、前記第１レンズ群は、望遠端状態において広角端状態よりも物体側に位置し、
    　前記第１レンズ群は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１１レンズ、正の屈折力を有する第１２レンズ、正の屈折力を有する第１３レンズの３枚のレンズからなり、
    　下記条件式を満足する
    　ことを特徴とするズームレンズ。
    　　１．７５＜Ｎｄ１１　…（１）
    　　２８＜νｄ１１＜４４　…（２）
    　　６３＜νｄ１２　…（３）
    　　０．０２０＜｜ｆ２｜／ｆｔ＜０．０５０　…（４）
    ただし、
    　Ｎｄ１１：前記第１１レンズのｄ線における屈折率
    　νｄ１１：前記第１１レンズのｄ線におけるアッベ数
    　νｄ１２：前記第１２レンズのｄ線に対するアッベ数
    　ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
    　ｆｔ：望遠端における全系の焦点距離
    とする。
  2. 　前記第２レンズ群中に少なくとも１枚の正レンズを含み、
    　下記条件式を満足する
    　ことを特徴とする請求項１記載のズームレンズ。
    　　１５＜νｄ２ｐ＜２３　…（５）
    ただし、
    　νｄ２ｐ：前記第２レンズ群中の少なくとも１枚の正レンズのｄ線におけるアッベ数
    とする。
  3. 　下記条件式を満足する
    　ことを特徴とする請求項１または２記載のズームレンズ。
    　　５０＜νｄ１３＜７５　…（６）
    ただし、
    　νｄ１３：前記第１３レンズのアッベ数
    とする。
  4. 　前記第３レンズ群は、正レンズを含む少なくとも１組の接合レンズを有し、
    　下記条件式を満足する
    　ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載のズームレンズ。
    　　６５＜νｄ３ｐｃ　…（７）
    ただし、
    　νｄ３ｐｃ：前記接合レンズを構成する正レンズのｄ線におけるアッベ数
    とする。
  5. 　下記条件式を満足する
    　ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載のズームレンズ。
    　　８．５＜ｆ１／｜ｆ２｜＜１６．０　…（８）
    ただし、
    　ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
    とする。
  6. 　下記条件式を満足する
    　ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項記載のズームレンズ。
    　　０．３＜｜ｆ４｜／（ｆｗ×ｆｔ）１／２＜１．４　…（９）
    ただし、
    　ｆ４：前記第４レンズ群の焦点距離
    　ｆｗ：広角端における全系の焦点距離
    とする。
  7. 　下記条件式を満足する
    　ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項記載のズームレンズ。
    　　０．３＜ｆ５／｜ｆ４｜＜１．５　…（１０）
    ただし、
    　ｆ５：前記第５レンズ群の焦点距離
    　ｆ４：前記第４レンズ群の焦点距離
    とする。
  8. 　望遠端状態において、広角端状態よりも、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の間隔が増大、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の間隔が減少、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群の間隔が増大、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群の間隔が増大するように、少なくとも前記第１レンズ群、前記第２レンズ群、前記第３レンズ群、前記第４レンズ群が移動する
    　ことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項記載のズームレンズ。
  9. 　前記第２レンズ群は、物体側から順に、負レンズ、負レンズ、正レンズと負レンズの接合レンズの４枚のレンズからなる
    　ことを特徴とする請求項１から８のいずれか１項記載のズームレンズ。
  10. 　前記第３レンズ群は、少なくとも２枚以上の正レンズと、少なくとも２枚以上の負レンズとを含む
    　ことを特徴とする請求項１から９のいずれか１項記載のズームレンズ。
  11. 　前記第５レンズ群は、１枚のレンズからなる
    　ことを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項記載のズームレンズ。
  12. 　前記第５レンズ群は、常時固定されている
    　ことを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項記載のズームレンズ。
  13. 　前記第４レンズ群は、正レンズと負レンズの２枚のレンズからなる
    　ことを特徴とする請求項１から１２のいずれか１項記載のズームレンズ。
  14. 　前記第４レンズ群を移動させることによりフォーカシングを行う
    　ことを特徴とする請求項１から１３のいずれか１項記載のズームレンズ。
  15. 　下記条件式を満足する
    　ことを特徴とする請求項１から１４のいずれか１項記載のズームレンズ。
    　　１．７８＜Ｎｄ１１　…（１－１）
    　　３０＜νｄ１１＜４２　…（２－２）
    　　６６＜νｄ１２＜８５　…（３－１）
    　　０．０２７＜｜ｆ２｜／ｆｔ＜０．０５０　…（４－２）
  16. 　前記第２レンズ群中に少なくとも１枚の正レンズを含み、
    　下記条件式を満足する
    　ことを特徴とする請求項１から１５のいずれか１項記載のズームレンズ。
    　　１６＜νｄ２ｐ＜２２　…（５－１）
    ただし、
    　νｄ２ｐ：前記第２レンズ群中の少なくとも１枚の正レンズのｄ線におけるアッベ数
    とする。
  17. 　下記条件式を満足する
    　ことを特徴とする請求項１から１６のいずれか１項記載のズームレンズ。
    　　５２＜νｄ１３＜７２　…（６－１）
    ただし、
    　νｄ１３：前記第１３レンズのアッベ数
    とする。
  18. 　前記第３レンズ群は、正レンズを含む少なくとも１組の接合レンズを有し、
    　下記条件式を満足する
    　ことを特徴とする請求項１から１７のいずれか１項記載のズームレンズ。
    　　８０＜νｄ３ｐｃ　…（７－２）
    ただし、
    　νｄ３ｐｃ：前記接合レンズを構成する正レンズのｄ線におけるアッベ数
    とする。
  19. 　下記条件式を満足する
    　ことを特徴とする請求項１から１８のいずれか１項記載のズームレンズ。
    　　１０．０＜ｆ１／｜ｆ２｜＜１４．０　…（８－２）
    ただし、
    　ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
    とする。
  20. 　下記条件式を満足する
    　ことを特徴とする請求項１から１９のいずれか１項記載のズームレンズ。
    　　０．５＜｜ｆ４｜／（ｆｗ×ｆｔ）１／２＜１．１　…（９－２）
    ただし、
    　ｆ４：前記第４レンズ群の焦点距離
    　ｆｗ：広角端における全系の焦点距離
    とする。
  21. 　下記条件式を満足する
    　ことを特徴とする請求項１から２０のいずれか１項記載のズームレンズ。
    　　０．５＜ｆ５／｜ｆ４｜＜１．２　…（１０－２）
    ただし、
    　ｆ５：前記第５レンズ群の焦点距離
    　ｆ４：前記第４レンズ群の焦点距離
    とする。
  22. 　請求項１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。
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