JP7016701B2

JP7016701B2 - ズームレンズ及びそれを有する撮像装置、撮像システム

Info

Publication number: JP7016701B2
Application number: JP2018001102A
Authority: JP
Inventors: 大史安部
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2018-01-09
Filing date: 2018-01-09
Publication date: 2022-02-07
Anticipated expiration: 2038-01-09
Also published as: JP2019120822A

Description

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。

撮像装置に用いられる撮像光学系は、高い光学性能を有し、広画角かつ高ズーム比でしかも大口径比の（Ｆナンバーの小さい）ズームレンズであることが要望されている。また、場所を選ばず設置しやすくするために、全系が小型であることも要望されている。これらの要望を満足するズームレンズとして、最も物体側に負の屈折力のレンズ群が配置されたネガティブリード型のズームレンズが知られている。

特許文献１、２は、物体側から像側へ順に、負、正、負、正の屈折力の第１レンズ群乃至第４レンズ群からなり、ズーミングに際して、隣り合うレンズ群の間隔を変化させてズーミングを行う４群ズームレンズを開示している。

特開２０１０－１６０２７６号公報特開２０１５－０３１８２９号公報

ネガティブリード型のズームレンズにおいて、全系の更なる小型化を図りつつ、高ズーム比化、広画角化及び大口径比化を図るには、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。特に前述した４群ズームレンズにおいては第３レンズ群や第４レンズ群のレンズ構成やそれらのレンズ群の屈折力及びズーミングに際しての移動条件等を適切に設定することが重要になってくる。

例えば前述した特許文献１は、ズーミングに際して軸外光線の撮像素子面への入射角の変動が増大し、ズーム全域にわたり高い光学性能を得るのが困難である。さらに、像高４ｍｍ以下と比較的、低像高の撮像素子に対応したズームレンズであるため、大型の撮像素子を用いるのが難しくなる傾向があった。

特許文献２は、フォーカシングを担う第３レンズ群の屈折力が強く、フォーカシングによる光学性能の変動が増大する傾向があった。さらに、容積と重量が大きくなる傾向を持つ第１レンズ群が、ズーミングに際し移動する構成のため、撮像装置が大型化する傾向があった。

本発明は、例えば、小型、広画角、高ズーム比、大口径比、全ズーム範囲にわたる高い光学性能の点で有利なズームレンズの提供を目的とする。

本発明のズームレンズは、物体側より像側へ順に配置された、負の屈折力の第１レンズ群、正の屈折力の第２レンズ群、負の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４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レンズ群が像側から物体側へ移動し、前記第３レンズ群が移動するズームレンズであって、
広角端に比べて望遠端において、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の間隔が狭く、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が広く、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群の間隔が広く、前記第４レンズ群が像側に位置し、
前記第３レンズ群は、単一の光学素子から成り、
前記第４レンズ群は、間隔を空けて配置された複数のレンズを有し、
前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３、前記第４レンズ群の焦点距離をｆ４、望遠端における前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔をＬ３４ｔ、前記第１レンズ群において、最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの距離をＤ１、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１とするとき、
０．８＜｜ｆ３／ｆ４｜＜３．０
２．５＜｜ｆ３／Ｌ３４ｔ｜＜５．０
１．２＜｜ｆ１／Ｄ１｜＜２．０
なる条件式を満足することを特徴としている。

本発明によれば、例えば、小型、広画角、高ズーム比、大口径比、全ズーム範囲にわたる高い光学性能の点で有利なズームレンズが得られる。

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（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）実施例１のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図実施例２のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）実施例２のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図実施例３のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）実施例３のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図実施例４のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）実施例４のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図実施例５のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）実施例５のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図ドームカバーおよび実施例１のズームレンズ断面図保護カバーおよび実施例１のズームレンズ断面図（Ａ）、（Ｂ）本発明の監視カメラでの実施例と監視カメラの使用例実施例１におけるズーム軌跡および説明図

以下に本発明の好ましい実施の形態を添付の図面に基づいて説明する。

本発明のズームレンズは、物体側より像側へ順に配置された、負の屈折力の第１レンズ群、正の屈折力の第２レンズ群、負の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群を有する。広角端に比べて望遠端において第１レンズ群と第２レンズ群の間隔が狭く、第２レンズ群と第３レンズ群との間隔が広く、第３レンズ群と第４レンズ群の間隔が広く、広角端から望遠端へのズーミングに際し、第２レンズ群は像側から物体側へ移動する。ズーミングに際して第３レンズ群は移動し、第４レンズ群は、広角端に比べて望遠端において像側に位置する。

図１は本発明の実施例１のズームレンズの広角端（最短焦点距離）におけるレンズ断面図である。図２（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ実施例１のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端（最長焦点距離）における収差図である。実施例１はズーム比３．９０、Ｆナンバー１．７５～４．０９のズームレンズである。

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）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ実施例２のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。実施例２はズーム比３．９０、Ｆナンバー１．７５～４．００のズームレンズである。

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）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ実施例３のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。実施例３はズーム比３．９０、Ｆナンバー１．７５～４．０９のズームレンズである。

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）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ実施例４のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。実施例４はズーム比４．００、Ｆナンバー１．７５～４．３０のズームレンズである。

図９は本発明の実施例５のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図である。図１０（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ実施例５のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。実施例５はズーム比４．００、Ｆナンバー１．７５～４．３０のズームレンズである。

図１１は本発明のズームレンズをドームカバーに装着したときの要部概略図である。図１２は本発明のズームレンズを保護カバーに装着したときの要部概略図である。図１３（Ａ）、（Ｂ）は本発明のズームレンズを有する監視カメラ（撮像装置）の要部概略図である。図１４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は本発明の実施例１のズームレンズのズーミングによる各レンズ群のズーム軌跡の説明図である。

各実施例のズームレンズは監視カメラに用いられる撮像光学系である。各実施例のズームレンズはビデオカメラやデジタルカメラ、銀塩フィルムカメラ、ＴＶカメラなどの撮像装置に用いても良い。

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。また、レンズ断面図において、Ｌ０はズームレンズである。ｉを物体側からのレンズ群の順番とすると、Ｌｉは第ｉレンズ群を示す。ＳＰは開口絞りである。Ｇはフィルター等の光学ブロックである。ＩＰは像面である。像面ＩＰは、デジタルカメラやビデオカメラ、監視カメラの撮像光学系としてズームレンズを使用する際には、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサなどの固体撮像素子（光電変換素子）の撮像面に相当する。

各実施例のズームレンズは、ズーミングに際して隣り合うレンズ群間隔が変化する。矢印は広角端から望遠端へのズーミングに際して、各レンズ群の移動軌跡を示している。またフォーカスに関する矢印は無限遠から近距離へフォーカシングするときのレンズ群の移動方向を示している。

球面収差図において、実線のｄはｄ線（波長５８７．６ｎｍ）、二点鎖線のｇはｇ線（波長４３５．８ｎｍ）を示している。非点収差図において点線のＭはｄ線のメリディオナル像面、実線のＳはｄ線のサジタル像面である。歪曲収差はｄ線での値を示している。倍率色収差はｇ線によって表している。ωは撮像半画角（度）、ＦｎｏはＦナンバーである。なお、各実施例において広角端と望遠端は変倍用のレンズ群が機構上、光軸上を移動可能な範囲の両端に位置したときのズーム位置をいう。

各実施例のズームレンズは、物体側より像側へ順に配置された、負の屈折力の第１レンズ群Ｌ１、正の屈折力の第２レンズ群Ｌ２、負の屈折力の第３レンズ群Ｌ３、正の屈折力の第４レンズ群Ｌ４を有する。第４レンズ群Ｌ４の像側に隣接して負の屈折力の第５レンズ群Ｌ５を有している場合もある。

各実施例において、開口絞りＳＰは第２レンズ群Ｌ２の物体側に配置され、ズーミングに際して第２レンズ群Ｌ２と同じ軌跡で移動する。この開口絞りＳＰの開口径はズーミングに際して一定であってもよく、また変化させても良い。開口絞りＳＰの開口径を変化させることで、望遠端において大きく発生する軸外光束による下線コマフレアをカットすることができ、より良好な光学性能を得ることができる。

実施例１乃至３は４群ズームレンズである。４群ズームレンズは物体側より像側へ順に配置された、負の屈折力の第１レンズ群Ｌ１、正の屈折力の第２レンズ群Ｌ２、負の屈折力の第３レンズ群Ｌ３、正の屈折力の第４レンズ群Ｌ４、を有する。ズーミングに際して第１レンズ群Ｌ１が不動で、第１レンズ群Ｌ１、第２レンズ群Ｌ２、第３レンズ群Ｌ３が矢印で示す軌跡で移動する。

実施例４、５は５群ズームレンズである。５群ズームレンズは、物体側より像側へ順に配置された、負の屈折力の第１レンズ群Ｌ１、正の屈折力の第２レンズ群Ｌ２、負の屈折力の第３レンズ群Ｌ３、正の屈折力の第４レンズ群Ｌ４、負の屈折力の第５レンズ群Ｌ５を有する。ズーミングに際して第１レンズ群Ｌ１が不動で、第２レンズ群Ｌ２、第３レンズ群Ｌ３、第４レンズ群Ｌ４、第５レンズ群Ｌ５が矢印で示す軌跡で移動する。

フォーカシングに関しては、第３レンズ群Ｌ３又は第４レンズ群Ｌ４が担っている。フォーカシングに関しては、実施例１、２、４、５では第３レンズ群Ｌ３が光軸上を移動することで行う。望遠端において無限遠から近距離へフォーカスを行う場合には、レンズ断面図中の矢印３ｃに示すように、第３レンズ群Ｌ３を像側に繰り込むことによって行っている。

図中の曲線３ａは、無限遠にフォーカスしているときの、広角端から望遠端へのズーミングに伴う像面変動を補正するための移動軌跡を示す。曲線３ｂは近距離にフォーカスしているときの、広角端から望遠端へのズーミングに伴う像面の変動を補正するための移動軌跡を示す。

実施例３では、第４レンズ群Ｌ４を移動させて変倍に伴う像面変動を補正すると共に、フォーカシングを行っている。第４レンズ群Ｌ４に関する実線の曲線４ａと点線の曲線４ｂは各々無限遠と近距離にフォーカスしているときの変倍に伴う像面変動を補正するための移動軌跡である。また無限遠から近距離へフォーカスは、矢印４Ｃに示す如く第４レンズ群Ｌ４を前方へ繰り出すことで行っている。フォーカシングは第３レンズ群Ｌ３又は第４レンズ群Ｌ４ではなく、第２レンズ群Ｌ２の全てのレンズ、もしくは一部のレンズを光軸上に移動させて行ってもよい。

ズーミングにおける各レンズ群の移動方法に関し、実施例１の４群ズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端におけるレンズ断面図である図１４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）を用いて説明する。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Ｌ２、第３レンズ群Ｌ３、第４レンズ群Ｌ４は矢印に示すようにそれぞれ独立に移動している。

具体的には、第２レンズ群Ｌ２は像側から物体側へ単調移動し変倍している。それと同時に第３レンズ群Ｌ３は物体側へ凸状となる移動する。即ち物体側へ移動した後に像側へ移動する。第４レンズ群Ｌ４は少なくとも変曲点を１以上持つような軌跡で移動している。このような各レンズ群の移動軌跡を形成するために、広角端においては第２レンズ群Ｌ２、第３レンズ群Ｌ３、第４レンズ群Ｌ４の各々のレンズ群の間隔のレンズ群を適正に確保し高ズーム比化を容易にしている。また第１レンズ群Ｌ１を負の屈折力とし、広画角化を容易にしている。

広画角系のズームレンズの第１レンズ群Ｌ１は有効径が大きくなるため重量が大きくなり、ズーミングに際して迅速な追従が困難となる。各実施例ではズーミングに際して重量が軽い第２レンズ群Ｌ２以降のレンズを駆動させることで、迅速なズーミングが容易な構成としている。

撮像素子の大型化へ対応しつつも、フォーカシングによる光学性能の変動を軽減し、かつズーミングに際して撮像素子への軸外光線の入射角の変動を軽減することが重要になってくる。そのため各実施例においては第３レンズ群Ｌ３と第４レンズ群Ｌ４の構成や、屈折力、また望遠端における第３レンズ群Ｌ３と第４レンズ群Ｌ４との間隔を規定している。

この他、フォーカシングによる光学性能の変動を軽減し、ズーミングに際し撮像素子への軸外光線の入射角の変動を軽減している。そのため、前述の如く各レンズ群を構成している。

そして、第３レンズ群Ｌ３は、単一の光学素子から成る。なお、ここでの単一の光学素子は、単一のレンズだけでなく、複数のレンズが接合されてなる接合レンズを含む。第４レンズ群Ｌ４は、間隔を空けて配置された複数のレンズを有する。第３レンズ群Ｌ３の焦点距離をｆ３、第４レンズ群Ｌ４の焦点距離をｆ４、望遠端における第３レンズ群Ｌ３と第４レンズ群Ｌ４との間隔をＬ３４ｔとする。このとき、
０．８＜ｆ３／ｆ４＜３．０・・・（１）
２．５＜｜ｆ３／Ｌ３４ｔ｜＜５．０・・・（２）
なる条件式を満足する。

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（１）は、第３レンズ群Ｌ３の屈折力と第４レンズ群Ｌ４の屈折力の比を規定している。条件式（１）はフォーカシングによる光学性能の変動を軽減するためのものである。条件式（１）の上限を超えて、第４レンズ群Ｌ４の正の屈折力が強くなると、第４レンズ群Ｌ４による軸外光線の角度変化が大きくなり、ズーミングに際し軸外光線の撮像素子への軸外光線の入射角の変動が増大するため好ましくない。

条件式（１）の下限を超えて、第３レンズ群Ｌ３の負の屈折力が強くなると（負の屈折力の絶対値が大きくなると）、フォーカシングに際して光学性能の変動が増大し、特に広角端における像面湾曲や非点収差の変動が大きくなるため好ましくない。

条件式（２）は第３レンズ群Ｌ３の負の屈折力と、望遠端における第３レンズ群Ｌ３から第４レンズ群Ｌ４の間隔との比を規定している。条件式（２）は大型の撮像素子へ対応するためのものである。全系の焦点距離が長くなる望遠端において、負の屈折力の第３レンズ群Ｌ３により軸外光束の光線を発散させることで光線の入射高さを効率良く高くし、大型の撮像素子へ対応している。

条件式（２）の上限を超えて、望遠端における第３レンズ群Ｌ３と第４レンズ群Ｌ４との間隔が狭くなると、第３レンズ群Ｌ３による軸外光束の光線の入射高さを高くする効果が不足するため好ましくない。条件式（２）の下限を超えて、第３レンズ群Ｌ３の負の屈折力が強くなると、像高を高くする（撮像面を大きくする）ことは容易となるが、広角端においてフォーカシングによる像面湾曲や非点収差の変動が大きくなるので好ましくない。

各実施例において、好ましくは条件式（１）、（２）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。

１．０＜ｆ３／ｆ４＜２．５・・・（１ａ）
２．８＜｜ｆ３／Ｌ３４ｔ｜＜４．５・・・（２ａ）

更に好ましくは、条件式（１ａ）、（２ａ）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
１．１＜ｆ３／ｆ４＜２．２・・・（１ｂ）
３．０＜｜ｆ３／Ｌ３４ｔ｜＜４．２・・・（２ｂ）

以上の構成とすることにより、撮像素子の大型化へ対応しつつも、フォーカシングによる光学性能の変動を軽減し、ズーミングに際し撮像素子への軸外光線の入射角の変動を軽減したズームレンズを得ている。

また各実施例において、第４レンズ群Ｌ４は、２枚以上の正レンズと、１枚以上の負レンズを有している。第４レンズ群Ｌ４の最も物体側のレンズ面は、物体側に凸形状である。第４レンズ群Ｌ４内の間隔を空けて配置されたレンズの物体側のレンズ４ａの像側のレンズ面Ｒ４ａは像側に凹形状で、像側のレンズ４ｂの物体側のレンズ面Ｒ４ｂは物体側に凸形状である。レンズ面Ｒ４ａの曲率半径の絶対値はレンズ面Ｒ４ｂの曲率半径の絶対値よりも小さい。

正の屈折力の第４レンズ群Ｌ４は、負の屈折力の第３レンズ群Ｌ３により発散された軸外光束を収斂し、撮像素子面上で好適に集光し、結像するよう光線を導く役割を担っている。すなわち、各実施例のズームレンズでは軸外光束の収差を好適に補正するためには、第４レンズ群Ｌ４のレンズ構成が重要となる。

そこで、第４レンズ群Ｌ４を２枚以上の正レンズと、１枚以上の負レンズを有する複数枚のレンズで構成し、主に非点収差や色収差等の諸収差を好適に補正している。また、第３レンズ群Ｌ３により発散された軸外光束の、撮像素子面への入射角度を制御しやすくするために、第４レンズ群Ｌ４の最も物体側のレンズ面を、物体側に凸面としている。

さらに、第４レンズ群Ｌ４のレンズ群内に形成される間隔の物体側と像側のレンズ面より空気レンズの形状として、物体側のレンズ面は像側に凹形状とし、像側のレンズ面は物体側に凸形状としている。そして物体側のレンズ面の曲率半径の絶対値は、像側のレンズ面の曲率半径の絶対値よりも小さくしている。

このように構成することで、第４レンズ群Ｌ４のレンズ群内に、物体側に凸面を向けた、メニスカス形状の空気レンズを形成している。このような形状の空気レンズを第４レンズ群Ｌ４内に形成することにより、軸外光束による非点収差やコマ収差を好適に補正しつつ、ズーミングに際し撮像素子への軸外光線の入射角の変動を軽減している。

広角端から望遠端へのズーミングに際し、第３レンズ群Ｌ３は物体側へ凸形状となる軌跡で移動し、広角端に比べて望遠端で物体側に位置する。第２レンズ群Ｌ２は、広角端から望遠端へのズーミングに際し、像側から物体側へ移動している。

そこで、第２レンズ群Ｌ２が像側から物体側へ移動することで生まれる空間を利用して、第３レンズ群Ｌ３を物体側に凸状となる軌跡を描いて移動させることで、光学系内の空間を有効利用し、レンズ全長の短縮化を図っている。また、第３レンズ群Ｌ３は、広角端に比べて望遠端で物体側に位置するように移動する。このように移動することで、全系の焦点距離が長くなる望遠端において、負の屈折力の第３レンズ群Ｌ３により軸外光束の光線を発散させることで効率良く光線の入射高さを高くし、大型の撮像素子へ対応している。

第２レンズ群Ｌ２は、非球面を含み、最も物体側に正レンズを有する。第２レンズ群Ｌ２は、間隔を空けて配置された複数のレンズを有する。第２レンズ群Ｌ２内の間隔を空けて配置されたレンズの物体側のレンズ２ａの像側のレンズ面Ｒ２ａは像側に凹形状で、像側のレンズ２ｂの物体側のレンズ面Ｒ２ｂは物体側に凸形状である。レンズ面Ｒ２ａの曲率半径の絶対値は前記レンズ面Ｒ２ｂの曲率半径の絶対値よりも小さい。

このように構成することで、第２レンズ群Ｌ２内に、物体側に凸面を向けた、メニスカス形状の空気レンズを形成している。正の屈折力の第２レンズ群Ｌ２は、負の屈折力の第１レンズ群Ｌ１によって発散された軸上光束を収斂し、第３レンズ群Ｌ３に収斂光束を入射している。

第２レンズ群Ｌ２の非球面を含み、最も物体側に正レンズを備えることで、軸上光束を収斂する際の球面収差を好適に補正している。さらに、第２レンズ群Ｌ２内に、前述した形状の空気レンズを形成することで、像面湾曲や非点収差を好適に補正している。また各実施例において好ましくは次の条件式のうち一つ以上を満足するのが良い。

第１レンズ群Ｌ１の焦点距離をｆ１とする。第４レンズ群Ｌ４の最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの距離（レンズ群厚）をＤ４とする。第１レンズ群Ｌ１の最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの距離（レンズ群厚）をＤ１とする。

このとき、次の条件式のうち一つ以上を満足することが望ましい。
１．５＜ｆ４／Ｌ３４ｔ＜５．０・・・（３）
１．５＜ｆ３／ｆ１＜３．０・・・（４）
１．０＜｜ｆ４／ｆ１｜＜２．０・・・（５）
２．０＜ｆ４／Ｄ４＜４．０・・・（６）
１．０＜｜ｆ１／Ｄ１｜＜２．０・・・（７）

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（３）は、第４レンズ群Ｌ４の屈折力と、望遠端における第３レンズ群Ｌ３と第４レンズ群Ｌ４の間隔との比を規定する。条件式（３）は大型の撮像素子へ対応しつつ、軸外光束の撮像素子面への入射角の変動を軽減するためのものである。条件式（３）の上限を超えて、望遠端における第３レンズ群Ｌ３と第４レンズ群Ｌ４との間隔が狭くなると、第３レンズ群Ｌ３による軸外光束の光線の入射高さを高くする効果が充分に得られなくなるので好ましくない。

条件式（３）の下限を超えて、第４レンズ群Ｌ４の正の屈折力が強くなると、第４レンズ群Ｌ４による軸外光線の角度変化が大きくなり、ズーミングに際し撮像素子への軸外光線の入射角の変動を軽減するのが困難になる。

条件式（４）は、第３レンズ群Ｌ３の屈折力と第１レンズ群Ｌ１の屈折力との比を規定している。条件式（４）の上限を超えて、第１レンズ群Ｌ１の負の屈折力が強くなりすぎると、広角端における歪曲収差や像面湾曲が補正不足となるため好ましくない。条件式（４）の下限を超えて、第３レンズ群Ｌ３の負の屈折力が過剰に強くなりすぎると、フォーカシングによる光学性能の変動、特に広角端における像面湾曲や非点収差の変動が大きくなるため好ましくない。

条件式（５）は、第４レンズ群Ｌ４の正の屈折力と第１レンズ群Ｌ１の負の屈折力との比を規定している。条件式（５）の上限を超えて、第１レンズ群Ｌ１の負の屈折力が強くなりすぎると、広角端における歪曲収差や像面湾曲が補正不足となるため好ましくない。条件式（５）の下限を超えて、第４レンズ群Ｌ４の正の屈折力が強くなりすぎると、第４レンズ群Ｌ４による軸外光線の角度変化が大きくなり、ズーミングに際し撮像素子への軸外光線の入射角の変動を軽減するのが困難になる。

条件式（６）は、第４レンズ群Ｌ４の正の屈折力と第４レンズ群Ｌ４の光軸方向のレンズ群厚との比を規定している。条件式（６）の上限を超えて、第４レンズ群Ｌ４の正の屈折力が弱くなりすぎると、第３レンズ群Ｌ３により発散された軸外光束の、撮像素子面への入射角度の制御が困難となり、好ましくない。条件式（６）の下限を超えて、第４レンズ群Ｌ４の光軸方向のレンズ群厚が長くなりすぎると、レンズ全長の短縮が困難となる。

条件式（７）は、第１レンズ群Ｌ１の負の屈折力と第１レンズ群Ｌ１の光軸方向のレンズ群厚との比を規定している。条件式（７）の上限を超えて、第１レンズ群Ｌ１の負の屈折力が弱くなると（負の屈折力の絶対値が小さくなると）、広角端において広い撮像画角を確保することが困難となる。条件式（７）の下限を超えて、第１レンズ群Ｌ１の光軸方向のレンズ群厚が長くなると、レンズ全長の短縮が困難となるとともに、全系の最も物体側のレンズの有効径が大きくなり、全系が大型化してくる。

尚、各実施例において、収差補正上、更に好ましくは、条件式（３）乃至（７）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。

１．７＜ｆ４／Ｌ３４ｔ＜４．０・・・（３ａ）
１．７＜ｆ３／ｆ１＜２．８・・・（４ａ）
１．１＜｜ｆ４／ｆ１｜＜１．８・・・（５ａ）
２．２＜ｆ４／Ｄ４＜３．５・・・（６ａ）
１．１＜｜ｆ１／Ｄ１｜＜１．７・・・（７ａ）

より更に好ましくは、条件式（３ａ）乃至（７ａ）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
１．９＜ｆ４／Ｌ３４ｔ＜３．２・・・（３ｂ）
１．８＜ｆ３／ｆ１＜２．７・・・（４ｂ）
１．２＜｜ｆ４／ｆ１｜＜１．７・・・（５ｂ）
２．４＜ｆ４／Ｄ４＜３．２・・・（６ｂ）
１．２＜｜ｆ１／Ｄ１｜＜１．５・・・（７ｂ）

以下、各実施例のレンズ構成について説明する。
（実施例１）
第１レンズ群Ｌ１は、物体側が凸面でメニスカス形状の負レンズＧ１１、物体側が凹形状の負レンズＧ１２、および物体側が凸面のメニスカス形状の正レンズＧ１３から成っている。ズーミングに際して第１レンズ群は不動である。

第２レンズ群Ｌ２は、両面が非球面で両凸形状の正レンズＧ２１、物体側が凸形状の正レンズＧ２２、像側が凹形状の負レンズＧ２３、物体側が凸面でメニスカス形状の負レンズＧ２４、両凸形状の正レンズＧ２５から成っている。正レンズＧ２１の両面を非球面形状とすることにより、球面収差を好適に補正している。正レンズＧ２２と負レンズＧ２３は接合レンズとしている。負レンズＧ２４と正レンズＧ２５は接合レンズとしている。２つの接合レンズにより、ズーミングに際して軸上色収差の変動を好適に補正している。

負レンズＧ２３（レンズ２ａ）と負レンズＧ２４（レンズ２ｂ）との間には空気間隔が設けられ、凹形状である負レンズＧ２３の像側のレンズ面（Ｒ２ａ）の曲率半径を凸形状である負レンズＧ２４の物体側のレンズ面（Ｒ２ｂ）の曲率半径より小さくする。これによりメニスカス形状の空気レンズを形成している。メニスカス形状の空気レンズを形成することにより、像面湾曲や非点収差を好適に補正している。

第３レンズ群Ｌ３は、両凹形状の負レンズＧ３１から成っている。第３レンズ群Ｌ３はフォーカスレンズ群である。第３レンズ群Ｌ３を、負レンズＧ３１の単一構成要素（光学素子）から成る構成とすることで、フォーカスレンズ群の小型化と軽量化を図っている。また、色収差の補正を考慮して、負レンズＧ３１は低分散性を有する材料を使用している。

第４レンズ群Ｌ４は、物体側が凸形状の正レンズＧ４１、像側が凹形状の負レンズＧ４２、両凸形状の正レンズＧ４３から成っている。正レンズＧ４１と負レンズＧ４２は接合レンズとしている。第４レンズ群Ｌ４の最も物体側のレンズ面が凸面となることで、第３レンズ群Ｌ３により発散された軸外光束の、撮像素子面への入射角度を制御しやすくしている。

負レンズＧ４２と正レンズＧ４３との間には空気間隔が設けられている。負レンズＧ４２（レンズ４ａ）の像側のレンズ面（Ｒ４ａ）の曲率半径を、正レンズＧ４３（レンズ４ｂ）の物体側のレンズ面（Ｒ４ｂ）の曲率半径より小さくすることで、メニスカス形状の空気レンズを形成している。

メニスカス形状の空気レンズを形成することにより、軸外光束の非点収差やコマ収差を好適に補正しつつ、ズーミングに際し、軸外光束の撮像素子面への入射角の変動を軽減している。

（実施例２）
実施例２の各レンズ群の構成は、実施例１と同じである。

（実施例３）
フォーカスレンズ群は、第４レンズ群Ｌ４である。第４レンズ群Ｌ４から撮像素子面へ入射する光線は、各種の収差が充分に補正され、さらに撮像素子面への入射角度が充分に制御されている。このため、フォーカスレンズ群を第４レンズ群Ｌ４としている。その他の構成は実施例１と同じである。

（実施例４）
第２レンズ群Ｌ２は、両レンズ面が非球面形状で両凸形状の正レンズＧ２１、両凸形状の正レンズＧ２２、像側のレンズ面が凹形状の負レンズＧ２３、両凸形状の正レンズＧ２４から成っている。正レンズＧ２１の両面を非球面形状とすることにより、球面収差を好適に補正している。

負レンズＧ２３（レンズ２ａ）と正レンズＧ２４（レンズ２ｂ）との間には空気間隔が設けられている。負レンズＧ２３の像側のレンズ面（Ｒ２ａ）の曲率半径を、負レンズＧ２４の物体側のレンズ面（Ｒ２ｂ）の曲率半径より小さくすることで、メニスカス形状の空気レンズを形成している。メニスカス形状の空気レンズを形成することにより、像面湾曲や非点収差を好適に補正している。

第３レンズ群Ｌ３は、物体側のレンズ面が凹形状の負レンズＧ３１と正レンズＧ３２とを接合した接合レンズから成っている。接合レンズの単一構成要素（光学素子）から成る構成とすることで、第３レンズ群Ｌ３の小型化と軽量化を図っている。また、接合レンズを用いることにより、第３レンズ群Ｌ３で色収差を好適に補正し、フォーカシングによる色収差の変動を軽減している。

第４レンズ群Ｌ４は両凸形状の正レンズＧ４１、両凹形状の負レンズＧ４２、両凸形状の正レンズＧ４３からなっている。正レンズＧ４１と負レンズＧ４２は接合された接合レンズよりなっている。負レンズＧ４２（レンズ４ａ）と正レンズＧ４３（レンズ４ｂ）との間で空気レンズを形成している。この空気レンズによる効果は実施例１と同じである。

第５レンズ群Ｌ５は、物体側のレンズ面が凹形状の負レンズＧ５１から成っている。負の屈折力の第５レンズ群Ｌ５を配置することにより、第４レンズ群Ｌ４から射出される軸外光束の光線高さを効率良く高くすることで、撮像素子の大型化への対応を図っている。

（実施例５）
実施例５の各レンズ群の構成は、実施例４と同じである。

次に、図１１は実施例１のズームレンズ１６をドームカバー１５と併せて監視カメラに使用した時の断面図を表している。ドームカバー１５は、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）やポリカーボネート（ＰＣ）等のプラスチック材料により数ミリ程度の厚さで成形されている。これによりドームカバー付きを前提とした撮像装置とするときは、ドームカバーの影響（焦点距離や材質）を考慮した設計とし諸収差の補正を行っても良い。

次に、図１２は実施例１のズームレンズを平板形状の保護カバー１７と併せて監視カメラに使用した時の断面図を表している。

次に本発明のズームレンズを撮像光学系として用いた撮像装置（監視カメラ）の実施例を、図１３（Ａ）、（Ｂ）を用いて説明する。図１３（Ａ）において、１１は、監視カメラ本体、１２は、カメラ本体に内蔵され、レンズ部１６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。

１３は、固体撮像素子１２によって光電変換された被写体像に対応する情報を記録するメモリ部である。１４は、固体撮像素子１２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。図１３（Ｂ）は、本撮像装置にドーム状のカバー１５を装着し天井に取り付けて使用したときの例である。撮像装置としては監視カメラに限定されることなく、ビデオカメラやデジタルカメラ等においても用いることができる。

以上のように、各実施例によれば撮像素子の大型化へ対応しつつも、フォーカシングによる光学性能の変動の抑制と、変倍に際し発生する撮像素子への軸外光線入射角変動の抑制と、を両立した変倍レンズおよびそれを有する撮像装置を得ることができる。

なお各実施例においては以下のような手段構成をとっても良い。
・実施例に示したガラスの形状、枚数に限定されず、適宜変更すること。
・一部のレンズおよびレンズ群を光軸に対して垂直方向の成分を持つように移動させ、これにより手ぶれ等の振動に伴う像ブレを補正すること。
・電気的な補正手段により、歪曲収差や色収差などを補正すること。

例えば、各実施例のズームレンズと、ズームレンズを制御する制御部とを含めた撮像システム（監視カメラシステム）を構成してもよい。この場合、制御部は、ズーミングに際して各レンズ群が上述したように移動するようズームレンズを制御すればよい。

このとき、制御部がズームレンズと一体的に構成されている必要はなく、制御部をズームレンズとは別体として構成してもよい。例えば、ズームレンズの各レンズを駆動する駆動部に対して遠方に配置された制御部（制御装置）が、ズームレンズを制御するための制御信号（命令）を送る送信部を備える構成を採用してもよい。このような制御部によれば、ズームレンズを遠隔操作することができる。

また、ズームレンズを遠隔操作するためのコントローラーやボタンなどの操作部を制御部に設けることで、ユーザーの操作部への入力に応じてズームレンズを制御する構成を採ってもよい。例えば、操作部として拡大ボタン及び縮小ボタンを設け、ユーザーが拡大ボタンを押したらズームレンズの倍率が大きくなる。ユーザーが縮小ボタンを押したらズームレンズの倍率が小さくなるように、制御部からズームレンズの駆動部に信号が送られるように構成すればよい。

また、撮像システムは、ズームレンズのズームに関する情報（移動状態）を表示する液晶パネルなどの表示部を有していてもよい。ズームレンズのズームに関する情報とは、例えばズーム倍率（ズーム状態）や各レンズ群の移動量（移動状態）である。この場合、表示部に示されるズームレンズのズームに関する情報を見ながら、操作部を介してユーザーがズームレンズを遠隔操作することができる。このとき、例えばタッチパネルなどを採用することで表示部と操作部とを一体化してもよい。

次に本発明の実施例１乃至５にそれぞれ対応する数値データ１乃至５を示す。各数値データにおいて、ｉは物体側からの光学面の順序を示す。

ｒｉは第ｉ番目の光学面（第ｉ面）の曲率半径、ｄｉは第ｉ面と第ｉ＋１面との間の間隔、ｎｄｉ、νｄｉはそれぞれｄ線に対する第ｉ番目の光学部材の材料の屈折率、アッベ数を示す。また最も像側の２つの光学面はフェースプレート等のガラス材である。ＢＦ（バックフォーカス）はレンズ最終面から近軸像面までの距離を空気換算長により表したものである。レンズ全長はレンズ最前面からレンズ最終面までの距離にバックフォーカス（ＢＦ）を加えた値である。

面番号に付した＊は非球面を意味する。またｋを離心率、Ａ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０、Ａ１２を非球面係数、面頂点を基準にして光軸からの高さｈの位置における光軸方向の変位をｘとするとき、非球面形状は、
ｘ＝（ｈ²／Ｒ）／［１＋｛１－（１＋ｋ）（ｈ／Ｒ）²｝^1/2］＋Ａ４ｈ⁴＋Ａ６ｈ⁶＋Ａ８ｈ⁸＋Ａ１０ｈ¹⁰＋Ａ１２ｈ¹²
で表される。また「ｅ－ｚ」の表示は「１０^-z」を意味する。但しＲは近軸曲率半径である。各数値データにおける上述した条件式との対応を表１に示す。

［数値データ１］

単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 206.340 2.00 1.83481 42.7
2 20.274 12.65
3 -36.422 1.50 1.48749 70.2
4 ∞ 0.70
5 60.762 2.50 1.89286 20.4
6 302.776 (可変)
7(絞り) ∞ 0.81
8* 44.891 6.60 1.58313 59.4
9* -47.024 0.81
10 17.758 6.00 1.49700 81.5
11 771.057 1.00 1.51742 52.4
12 15.710 3.45
13 74.624 0.90 1.90366 31.3
14 22.377 5.30 1.49700 81.5
15 -29.313 (可変)
16 -53.205 0.80 1.49700 81.5
17 42.356 (可変)
18 23.122 6.80 1.83481 42.7
19 122.738 1.20 1.68893 31.1
20 16.917 1.79
21 23.562 6.30 1.49700 81.5
22 -57.412 (可変)
23 ∞ 1.20 1.51633 64.1
24 ∞ 5.35
像面 ∞

非球面データ
第8面
K = 0.00000e+000 A 4=-6.78351e-006 A 6=-2.57399e-009 A 8= 6.82474e-011 A10=-4.18054e-013 A12= 1.16584e-015

第9面
K = 0.00000e+000 A 4= 4.46895e-006 A 6=-5.85355e-009 A 8= 8.33723e-011 A10=-3.80119e-013 A12= 9.88314e-016

各種データ
ズーム比 3.90
広角中間望遠
焦点距離 12.16 23.45 47.44
Fナンバー 1.75 2.92 4.09
半画角（度） 41.48 24.63 12.77
像高 10.75 10.75 10.75
レンズ全長 127.97 127.97 127.97
BF 13.60 8.77 9.59

d 6 46.87 24.97 3.07
d15 2.71 11.27 38.58
d17 3.68 21.85 15.61
d22 7.46 2.63 3.45

レンズ群データ
群始面焦点距離レンズ構成長
1 1 -26.08 19.35
2 7 30.36 24.87
3 16 -47.32 0.80
4 18 39.80 16.09

［数値データ２］
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 200.063 2.00 1.83481 42.7
2 21.268 13.17
3 -40.215 1.50 1.48749 70.2
4 682.578 2.46
5 69.659 2.54 1.89286 20.4
6 387.657 (可変)
7(絞り) ∞ 0.71
8* 35.502 5.79 1.58313 59.4
9* -57.306 1.00
10 16.439 5.07 1.48749 70.2
11 45.314 1.00 1.56732 42.8
12 14.436 3.82
13 83.340 1.00 1.90366 31.3
14 23.068 5.64 1.49700 81.5
15 -31.390 (可変)
16 -46.384 1.00 1.49700 81.5
17 75.034 (可変)
18 21.655 4.54 1.83481 42.7
19 66.936 1.20 1.68893 31.1
20 17.040 2.35
21 27.225 5.84 1.49700 81.5
22 -64.216 (可変)
23 ∞ 1.20 1.51633 64.1
24 ∞ 5.35
像面 ∞

非球面データ
第8面
K = 0.00000e+000 A 4=-7.26616e-006 A 6= 8.82597e-009 A 8=-3.76146e-011

第9面
K = 0.00000e+000 A 4= 3.29007e-006 A 6= 1.07738e-008 A 8=-4.05256e-011 A10=-9.62820e-014 A12= 4.28769e-016

各種データ
ズーム比 3.90
広角中間望遠
焦点距離 12.21 24.27 47.63
Fナンバー 1.75 2.87 4.00
半画角（度） 41.36 23.89 12.72
像高 10.75 10.75 10.75
レンズ全長 130.53 130.53 130.53
BF 15.23 8.78 10.73

d 6 49.00 26.00 3.00
d15 2.94 12.51 42.45
d17 2.73 22.61 13.72
d22 9.09 2.64 4.59

レンズ群データ
群始面焦点距離レンズ構成長
1 1 -27.42 21.66
2 7 32.28 24.03
3 16 -57.52 1.00
4 18 42.89 13.92

［数値データ３］
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 130.772 2.00 1.83481 42.7
2 19.945 13.31
3 -38.918 1.50 1.48749 70.2
4 395.016 0.70
5 58.222 2.50 1.89286 20.4
6 225.656 (可変)
7(絞り) ∞ 1.49
8* 66.349 5.80 1.58313 59.4
9* -44.241 0.81
10 18.717 6.00 1.49700 81.5
11 181.863 1.00 1.51742 52.4
12 17.320 5.32
13 70.897 0.90 1.90366 31.3
14 23.983 5.80 1.49700 81.5
15 -29.976 (可変)
16 -49.057 0.80 1.49700 81.5
17 61.321 (可変)
18 24.244 6.80 1.83481 42.7
19 215.169 1.20 1.68893 31.1
20 17.656 1.73
21 25.470 7.30 1.49700 81.5
22 -65.351 (可変)
23 ∞ 1.20 1.51633 64.1
24 ∞ 5.35
像面 ∞

非球面データ
第8面
K = 3.43890e-001 A 4=-9.03806e-006 A 6=-2.30086e-009

第9面
K =-2.45855e-001 A 4= 2.77086e-007 A 6=-1.22769e-008 A 8= 1.35106e-010 A10=-7.26658e-013 A12= 1.49286e-015

各種データ
ズーム比 3.90
広角中間望遠
焦点距離 12.00 23.11 46.83
Fナンバー 1.75 2.92 4.09
半画角（度） 41.84 24.94 12.93
像高 10.75 10.75 10.75
レンズ全長 134.50 134.50 134.50
BF 13.99 8.74 8.74

d 6 49.25 26.25 3.25
d15 2.84 11.75 41.36
d17 3.45 22.79 16.18
d22 7.85 2.60 2.60

レンズ群データ
群始面焦点距離レンズ構成長
1 1 -26.43 20.01
2 7 32.31 27.13
3 16 -54.71 0.80
4 18 43.35 17.03

［数値データ４］
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 107.430 2.00 1.83481 42.7
2 20.329 12.15
3 -56.059 1.50 1.48749 70.2
4 99.972 1.25
5 52.095 3.18 1.89286 20.4
6 158.838 (可変)
7(絞り) ∞ 0.70
8* 47.544 6.25 1.58313 59.4
9* -70.350 4.00
10 26.719 4.89 1.49700 81.5
11 -71.207 1.60
12 130.892 0.90 1.90366 31.3
13 21.914 1.79
14 55.244 2.91 1.49700 81.5
15 -39.195 (可変)
16 -33.133 0.80 1.49700 81.5
17 47.935 2.44 1.68893 31.1
18 116.359 (可変)
19 32.660 6.38 1.83481 42.7
20 -60.130 1.20 1.68893 31.1
21 21.586 1.09
22 26.117 5.17 1.49700 81.5
23 -40.854 (可変)
24 -26.074 1.00 1.49700 81.5
25 -110.316 (可変)
26 ∞ 1.20 1.51633 64.1
27 ∞ 4.00
像面 ∞

非球面データ
第8面
K = 0.00000e+000 A 4=-1.66569e-005 A 6=-1.28563e-008 A 8=-5.41482e-010 A10= 3.44305e-012 A12=-1.06396e-014

第9面
K = 0.00000e+000 A 4=-6.10487e-006 A 6=-1.14451e-008 A 8=-4.37860e-010 A10= 2.76154e-012 A12=-8.14534e-015

各種データ
ズーム比 4.00
広角中間望遠
焦点距離 12.35 24.78 49.40
Fナンバー 1.75 2.80 4.30
半画角（度） 41.04 23.46 12.28
像高 10.75 10.75 10.75
レンズ全長 127.93 127.93 127.93
BF 6.29 7.29 7.03

d 6 46.75 24.85 2.95
d15 1.34 12.33 35.03
d18 1.66 19.52 18.99
d23 10.69 2.73 2.73
d25 1.50 2.50 2.24

レンズ群データ
群始面焦点距離レンズ構成長
1 1 -28.57 20.08
2 7 31.24 23.05
3 16 -58.73 3.24
4 19 37.78 13.84
5 24 -68.97 1.00

［数値データ５］
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 112.811 2.00 1.83481 42.7
2 20.099 11.89
3 -62.666 1.50 1.48749 70.2
4 77.366 1.74
5 54.454 2.91 1.89286 20.4
6 205.299 (可変)
7(絞り) ∞ 0.70
8* 43.896 6.53 1.58313 59.4
9* -69.739 4.00
10 26.400 4.70 1.49700 81.5
11 -94.060 1.56
12 228.921 0.90 1.90366 31.3
13 22.739 1.76
14 54.004 3.13 1.49700 81.5
15 -36.481 (可変)
16 -26.173 0.80 1.49700 81.5
17 165.823 2.45 1.68893 31.1
18 -167.600 (可変)
19 38.603 5.05 1.83481 42.7
20 -809.243 1.20 1.68893 31.1
21 22.712 0.63
22 23.639 6.30 1.49700 81.5
23 -28.529 (可変)
24 -22.779 1.00 1.49700 81.5
25 -617.158 (可変)
26 ∞ 1.20 1.51633 64.1
27 ∞ 4.00
像面 ∞

非球面データ
第8面
K = 0.00000e+000 A 4=-1.37943e-005 A 6= 1.52797e-008 A 8=-3.30276e-010 A10= 1.07445e-012 A12=-3.19201e-015

第9面
K = 0.00000e+000 A 4=-5.46849e-006 A 6= 8.57550e-009 A 8=-1.92760e-010 A10= 2.46482e-013 A12=-9.05382e-016

各種データ
ズーム比 4.00
広角中間望遠
焦点距離 12.35 25.22 49.40
Fナンバー 1.75 2.80 4.30
半画角（度） 41.04 23.08 12.28
像高 10.75 10.75 10.75
レンズ全長 129.49 129.49 129.49
BF 9.14 7.29 7.30

d 6 47.29 24.70 2.12
d15 1.32 11.75 37.68
d18 3.04 22.55 17.99
d23 7.96 2.45 3.65
d25 4.35 2.50 2.51

レンズ群データ
群始面焦点距離レンズ構成長
1 1 -28.22 20.04
2 7 31.77 23.28
3 16 -73.74 3.25
4 19 35.11 13.17
5 24 -47.62 1.00

Ｌ０ズームレンズ
Ｌ１第１レンズ群Ｌ２第２レンズ群Ｌ３第３レンズ群
Ｌ４第４レンズ群Ｌ５第５レンズ群

Claims

物体側より像側へ順に配置された、負の屈折力の第１レンズ群、正の屈折力の第２レンズ群、負の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４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レンズ群が像側から物体側へ移動し、前記第３レンズ群が移動するズームレンズであって、
広角端に比べて望遠端において、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の間隔が狭く、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が広く、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群の間隔が広く、前記第４レンズ群が像側に位置し、
前記第３レンズ群は、単一の光学素子から成り、
前記第４レンズ群は、間隔を空けて配置された複数のレンズを有し、
前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３、前記第４レンズ群の焦点距離をｆ４、望遠端における前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔をＬ３４ｔ、前記第１レンズ群において、最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの距離をＤ１、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１とするとき、
０．８＜｜ｆ３／ｆ４｜＜３．０
２．５＜｜ｆ３／Ｌ３４ｔ｜＜５．０
１．２＜｜ｆ１／Ｄ１｜＜２．０
なる条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
物体側より像側へ順に配置された、負の屈折力の第１レンズ群、正の屈折力の第２レンズ群、負の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群、負の屈折力の第５レンズ群を有し、広角端から望遠端へのズーミングに際して、前記第２レンズ群が像側から物体側へ移動し、前記第３レンズ群が移動するズームレンズであって、
広角端に比べて望遠端において、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の間隔が狭く、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が広く、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群の間隔が広く、前記第４レンズ群が像側に位置し、
前記第３レンズ群は、単一の光学素子から成り、
前記第４レンズ群は、間隔を空けて配置された複数のレンズを有し、
前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３、前記第４レンズ群の焦点距離をｆ４、望遠端における前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔をＬ３４ｔとするとき、
０．８＜｜ｆ３／ｆ４｜＜３．０
２．５＜｜ｆ３／Ｌ３４ｔ｜＜５．０
なる条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
前記第１レンズ群において、最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの距離をＤ１、第１レンズ群の焦点距離をｆ１とするとき、
１．０＜｜ｆ１／Ｄ１｜＜２．０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項２に記載のズームレンズ。
前記第４レンズ群は、２枚以上の正レンズと１枚以上の負レンズを有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のズームレンズ。
前記第４レンズ群の最も物体側のレンズ面は、物体側に凸形状であ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。
前記第４レンズ群に含まれる間隔を空けて配置された複数のレンズのうち、物体側のレンズ４ａの像側のレンズ面Ｒ４ａは像側に凹形状で、像側のレンズ４ｂの物体側のレンズ面Ｒ４ｂは物体側に凸形状であ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。
前記第４レンズ群に含まれる間隔を空けて配置された複数のレンズのうち、物体側のレンズ４ａの像側のレンズ面Ｒ４ａの曲率半径の絶対値は、像側のレンズ４ｂの物体側のレンズ面Ｒ４ｂの曲率半径の絶対値よりも小さいことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のズームレンズ。
前記第３レンズ群は、広角端から望遠端へのズーミングに際して物体側に凸形状となる軌跡で移動し、広角端に比べて望遠端において物体側に位置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。
前記第２レンズ群は、非球面を含む、最も物体側に配置された正レンズを有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。
前記第２レンズ群は、間隔を空けて配置された複数のレンズを有することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載のズームレンズ。
前記第２レンズ群に含まれる間隔を空けて配置された複数のレンズのうち、物体側のレンズ２ａの像側のレンズ面Ｒ２ａは像側に凹形状で、像側のレンズ２ｂの物体側のレンズ面Ｒ２ｂは物体側に凸形状であることを特徴とする請求項１０に記載のズームレンズ。
前記レンズ面Ｒ２ａの曲率半径の絶対値は、前記レンズ面Ｒ２ｂの曲率半径の絶対値よりも小さいことを特徴とする請求項１１に記載のズームレンズ。
１．５＜ｆ４／Ｌ３４ｔ＜５．０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載のズームレンズ。
前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１とするとき、
１．５＜ｆ３／ｆ１＜３．０
１．０＜｜ｆ４／ｆ１｜＜２．０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項に記載のズームレンズ。
前記第４レンズ群において、最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの距離をＤ４とするとき、
２．０＜ｆ４／Ｄ４＜４．０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか１項に記載のズームレンズ。
請求項１乃至１５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た像を受光する撮像素子を有していることを特徴とする撮像装置。
請求項１乃至１５のいずれか１項に記載のズームレンズと、前記ズームレンズを制御する制御部を有することを特徴とする撮像システム。
前記制御部は、前記ズームレンズを制御するための制御信号を送信することを特徴とする請求項１７に記載の撮像システム。
前記ズームレンズを操作するための操作部を有することを特徴とする請求項１７または１８に記載の撮像システム。
前記ズームレンズのズームに関する情報を表示する表示部を有することを特徴とする請求項１７乃至１９のいずれか１項に記載の撮像システム。