JP2010186141A - ズームレンズ、これを搭載する光学機器及び製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 固体撮像素子等を用いたビデオカメラや電子スチルカメラ等に好適で、特に光路を折り曲げるための光学素子を有した、超小型で、高画質で、高変倍であるズームレンズ、これを搭載する光学機器及び製造方法を提供する。
【解決手段】 光路を折り曲げるための光学素子Ｐを有するズームレンズにおいて、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を持つ第４レンズ群Ｇ４と、第５レンズ群Ｇ５とを有し、ズームレンズの望遠端状態における焦点距離をｆＴとし、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離をｆ１とし、第２レンズ群Ｇ２の焦点距離をｆ２としたとき、次式０．０＜ｆ１／ｆＴ＜０．６及び０．０＜（−ｆ２）／ｆＴ＜０．２の条件を満足する。
【選択図】 図１
【解決手段】 光路を折り曲げるための光学素子Ｐを有するズームレンズにおいて、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を持つ第４レンズ群Ｇ４と、第５レンズ群Ｇ５とを有し、ズームレンズの望遠端状態における焦点距離をｆＴとし、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離をｆ１とし、第２レンズ群Ｇ２の焦点距離をｆ２としたとき、次式０．０＜ｆ１／ｆＴ＜０．６及び０．０＜（−ｆ２）／ｆＴ＜０．２の条件を満足する。
【選択図】 図１
Description
本発明は、ズームレンズ、これを搭載する光学機器及び製造方法に関する。
昨今、デジタルスチルカメラ等の携帯性が重要視されており、カメラ本体の小型化、薄型化及び軽量化を図るために、撮影レンズであるズームレンズの小型化及び軽量化が図られてきた。例えば、レンズ系の一部に光路を略９０度に折り曲げるための光学素子（プリズム）を備えたズームレンズが提案されている（例えば、特許文献１を参照）。このようなズームレンズをカメラに搭載することで、格納状態から使用状態へと移行する際にカメラ本体よりレンズが突出することがなく、使用状態において携帯性に優れ、さらにカメラの小型化、薄型化にも大きく寄与している。
しかしながら、光路を略９０度に折り曲げるための光学素子の大きさは、ズームレンズ全体の大きさに対して占める割合が大きいため、カメラ本体の大きさに直接反映されてしまう。ゆえに、カメラ本体の小型化、薄型化を図るために、前記光学素子の大きさをより小さくする必要があった。
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、固体撮像素子等を用いたビデオカメラや電子スチルカメラ等に好適で、特に光路を折り曲げるための光学素子を有した、超小型で、高画質で、高変倍であるズームレンズ、これを搭載する光学機器及び製造方法を提供することを目的とする。
このような目的を達成するため、本発明は、光路を折り曲げるための光学素子を有するズームレンズにおいて、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を持つ第１レンズ群と、負の屈折力を持つ第２レンズ群と、正の屈折力を持つ第３レンズ群と、正の屈折力を持つ第４レンズ群と、第５レンズ群とを有し、前記ズームレンズの望遠端状態における焦点距離をｆＴとし、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１とし、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２としたとき、次式０．０＜ｆ１／ｆＴ＜０．６及び０．０＜（−ｆ２）／ｆＴ＜０．２の条件を満足する。
また、前記第５レンズ群は、負の屈折力を持つことが好ましい。
また、前記第１レンズ群及び前記第３レンズ群は、広角端状態から望遠端状態へのズーミングに際して常に固定とすることが好ましい。
また、前記ズームレンズの広角端状態における焦点距離をｆＷとしたとき、次式６．０＜ｆＴ／ｆＷ＜１０．５の条件を満足することが好ましい。
また、開口絞りは、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間に配置されていることが好ましい。
また、前記第２レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、負の屈折力を持つレンズと、負の屈折力を持つレンズと、正の屈折力を持つレンズとを有することが好ましい。
また、前記第１レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、負の屈折力を持つレンズと、前記光路を折り曲げるための光学素子と、正の屈折力を持つレンズとを有することが好ましい。
また、前記第４レンズ群及び前記第５レンズ群の少なくとも一方は、接合レンズのみで構成されていることが好ましい。
また、前記第４レンズ群及び前記第５レンズ群の少なくとも一方は、正の屈折力を持つ正レンズと、負の屈折力を持つ負レンズとの接合レンズのみで構成されていることが好ましい。
また、本発明の光学機器（例えば、本実施形態におけるデジタルスチルカメラ１）は、上記いずれかのズームレンズを搭載する。
また、本発明は、光路を折り曲げるための光学素子を有するズームレンズの製造方法であって、光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を持つ第１レンズ群と、負の屈折力を持つ第２レンズ群と、正の屈折力を持つ第３レンズ群と、正の屈折力を持つ第４レンズ群と、第５レンズ群とを配置し、ズームレンズにおける望遠端状態の焦点距離をｆＴとし、第１レンズ群の焦点距離をｆ１とし、第２レンズ群の焦点距離をｆ２としたとき、次式０．０＜ｆ１／ｆＴ＜０．６及び０．０＜（−ｆ２）／ｆＴ＜０．２の条件を満足する。
本発明によれば、固体撮像素子等を用いたビデオカメラや電子スチルカメラ等に好適で、特に光路を折り曲げるための光学素子を有した、超小型で、高画質で、高変倍であるズームレンズ、これを搭載する光学機器及び製造方法を提供することができる。
以下、本実施形態について、図面を参照しながら説明する。図１に示すように、本実施形態に係るズームレンズは、光路を折り曲げるための光学素子Ｐ（本実施形態では直角プリズム）を有するズームレンズであって、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を持つ第４レンズ群Ｇ４と、第５レンズ群Ｇ５とを有し、ズームレンズの望遠端状態における焦点距離をｆＴとし、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離をｆ１とし、第２レンズ群Ｇ２の焦点距離をｆ２としたとき、次式（１）及び（２）の条件を満足する。
０．０ ＜ ｆ１／ｆＴ ＜ ０．６ …（１）
０．０ ＜（−ｆ２）／ｆＴ＜ ０．２ …（２）
０．０ ＜（−ｆ２）／ｆＴ＜ ０．２ …（２）
上記条件式（１）は、ズームレンズの望遠端状態における焦点距離をｆＴと、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離ｆ１との適切な比率を規定している。この条件式（１）の上限値を上回ると、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離ｆ１が長くなり、それに伴い第１レンズ群Ｇ１を構成する各レンズの径が大きくなるため、好ましくない。また、歪曲収差の補正が困難となり、好ましくない。一方、条件式（１）の下限値を下回ると、ズーミング中のコマ収差の変動を補正することが困難となり、好ましくない。
なお、本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（１）の上限値を０．５５とすることが好ましい。さらに、本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（１）の上限値を０．５０とすることが好ましい。
また、本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（１）の下限値を０．１０とすることが好ましい。さらに、本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（１）の下限値を０．２０とすることが好ましい。
上記条件式（２）は、ズームレンズの望遠端状態における焦点距離をｆＴと、第２レンズ群Ｇ２の焦点距離Ｇｆ２との適切な比率を規定している。この条件式（２）の上限値を上回ると、第２レンズ群Ｇ２の屈折力が相対的に弱くなって変倍による第２レンズ群Ｇ２の移動量が多くなり、それに伴い光学系全体が長くなるため、好ましくない。また、ズーミングによる非点収差の変動を補正することが困難となり、好ましくない。一方、条件式（２）の下限値を下回ると、ズーミングによるコマ収差の変動を補正することが困難となり、好ましくない。
なお、本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（２）の上限値を０．１９とすることが好ましい。さらに、本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（２）の上限値を０．１８とすることが好ましい。
また、本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（２）の下限値を０．０５とすることが好ましい。さらに、本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（２）の下限値を０．１０とすることが好ましい。
また、本実施形態において、第５レンズ群Ｇ５は、負の屈折力を持つことが好ましい。この構成によれば、ズームレンズの全長を小さくして小型化を図ることができる。
また、本実施形態において、第１レンズ群Ｇ１及び第３レンズ群Ｇ３は、広角端状態から望遠端状態への変倍（ズーミング）に際して光軸上の位置を固定とすることが好ましい。なお、本実施形態においては、広角端状態から望遠端状態への変倍（ズーミング）に際して、第２レンズ群Ｇ２、第４レンズＧ４及び第５レンズ群Ｇ５を移動させている。
このような構成により、変倍に際して、正の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２との間隔を変えることにより、第１レンズ群Ｇ１で形成された像の変倍を行うことが可能である。また、第２レンズ群Ｇ２の像側に正の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ３を配置することにより、変倍に伴って光線が発散することを防ぎ、さらに第３レンズ群Ｇ３の像面側に配置している各レンズ群の径を小さくすることが可能である。また、正の屈折力を持つ第４レンズ群Ｇ４にて結像させることにより、変倍による像面移動を補正することが可能である。また、第４レンズ群Ｇ４の像側に負の屈折力を持つ第５レンズ群Ｇ５を配置することにより、第４レンズ群Ｇ４の結像位置を物体側に近づけ、光学系の全長を短くすることが可能である。
また、上記のように、最も物体側に位置する第１レンズ群Ｇ１を広角端状態から望遠端状態への変倍（ズーミング）に際して光軸上の位置を固定とすることにより、本ズームレンズ中一番大きな群を稼動させる必要がなくなり、構造的に簡素なものにすることができる。また、最も径が大きなレンズ群である第１レンズ群Ｇ１以外を移動させて変倍を行うことにより、従来よりも小さな駆動系を使用することが可能となり、本ズームレンズの小型化に貢献できる。また、第３レンズ群Ｇ３を、広角端状態から望遠端状態への変倍（ズーミング）に際して光軸上の位置を固定とすることにより、ズーミング中の球面収差の変動を良好に補正することができる。
また、本実施形態において、ズームレンズの広角端状態における焦点距離をｆＷとしたとき、次式（３）の条件を満足することが好ましい。
６．０ ＜ ｆＴ／ｆＷ ＜ １０．５ …（３）
上記条件式（３）は、ズームレンズの広角端状態における焦点距離ｆＷと、ズームレンズの望遠端状態における焦点距離ｆＴとの適切な比率を規定している。この条件式（３）の上限値を上回ると、変倍比を確保するために光学系全体が大きくなり、好ましくない。また、変倍比を確保したまま光学系全体を小さくした場合、ズーミングによる球面収差の変動を補正することが困難となり、好ましくない。一方、条件式（３）の下限値を下回ると、必要とする変倍比を確保することができず、好ましくない。
なお、本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（３）の上限値を９．０とすることが好ましい。さらに、本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（３）の上限値を８．０とすることが好ましい。
また、本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（３）の下限値を６．２とすることが好ましい。さらに、本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（３）の下限値を６．５とすることが好ましい。
また、本実施形態において、開口絞りＳは、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間に配置されていることが好ましい。この構成により、広角端状態での第１レンズ群Ｇ１を通る光線の高さ、及び、望遠端状態での第４レンズ群Ｇ４を通る光線の高さを低くすることが可能となり、光学系全体の小型化を図ることができる。
また、本実施形態において、第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、負の屈折力を持つレンズと、負の屈折力を持つレンズと、正の屈折力を持つレンズとを有することが好ましい。この構成により、ズーミングによる像面湾曲の変動を良好に補正することができる。また、第２レンズ群Ｇ２全体の光軸方向の厚みを小さくすることができるため、第２レンズ群Ｇ２のズーミングに伴う移動量を多く確保することができる。その結果、第２レンズ群Ｇ２の屈折力を必要以上に強くする必要がなくなり、第２レンズ群Ｇ２にて発生する収差を少なくすることができる。
また、本実施形態において、第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、負の屈折力を持つレンズ（図１ではレンズＬ１１）と、光路を折り曲げるための光学素子Ｐと、正の屈折力を持つレンズ（図１ではレンズＬ１２）とを有することが好ましい。この構成により、光路を折り曲げるための光学素子Ｐに入射する光線高を低く抑えることができるため、前記光学素子Ｐの大きさを小さくすることができる。また、広角端状態におけるコマ収差の補正を良好に行うことができる。
また、本実施形態において、第４レンズ群Ｇ４及び第５レンズ群Ｇ５の少なくとも一方は、接合レンズのみで構成されていることが好ましい。この構成により、ズーミングによるコマ収差の変動を良好に補正することができる。
また、本実施形態において、第４レンズ群Ｇ４及び第５レンズ群Ｇ５の少なくとも一方は、正の屈折力を持つ正レンズと負の屈折力を持つ負レンズとの接合レンズのみで構成されていることが好ましい。この構成により、ズーミングによるコマ収差の変動を良好に補正することができる。
図９及び図１０に、撮影レンズＺＬとして上記ズームレンズを備えたデジタルスチルカメラ１（光学機器）を示す。このデジタルスチルカメラ１は、不図示の電源釦を押すと、撮影レンズＺＬの不図示のシャッタが開放されて、撮影レンズＺＬで被写体（物体）からの光が集光され、像面Ｉに配置された（例えば、ＣＣＤやＣＭＯＳ等からなる）撮像素子Ｃに結像される。撮像素子Ｃに結像された被写体像は、デジタルスチルカメラ１の背後に配置された液晶モニター２に表示される。撮影者は、液晶モニター２を見ながら被写体像の構図を決めた後、レリーズ釦３を押し下げて被写体像を撮像素子Ｃで撮影し、不図示のメモリーに記録保存する。
なお、このカメラ１には、被写体が暗い場合に補助光を発光する補助光発光部４、撮影レンズＺＬを広角端状態（Ｗ）から望遠端状態（Ｔ）にズーミングする際のワイド（Ｗ）−テレ（Ｔ）ボタン５、及び、デジタルスチルカメラ１の種々の条件設定等に使用するファンクションボタン６等が配置されている。
続いて、図１１を参照しながら、上記構成のズームレンズの製造方法について説明する。まず、鏡筒内に各レンズ（図１ではレンズＬ１１〜Ｌ５２と光路を折り曲げるための光学素子Ｐ）を組み込む（ステップＳ１）。各レンズを鏡筒内に組み込む際、光軸に沿った順にレンズを１つずつ鏡筒内に組み込んでもよく、一部または全てのレンズを保持部材で一体保持してから鏡筒部材と組み立ててもよい。次に、鏡筒内に各レンズが組み込まれた後、鏡筒内に各レンズが組み込まれた状態で物体の像が形成されるか、すなわち各レンズの中心が揃っているかを確認する（ステップＳ２）。続いて、ズームレンズの各種動作を確認する（ステップＳ３）。各種動作の一例としては、広角端状態から望遠端状態への変倍を行う変倍動作、遠距離物体から近距離物体への合焦を行うレンズが光軸方向に沿って移動する合焦動作などが挙げられる。なお、各種動作の確認順番は任意である。
以下、本実施形態に係る各実施例について、図面に基づいて説明する。以下に、表１〜表４を示すが、これらは第１実施例〜第４実施例における各諸元の表である。［全体諸元］において、ｆは本ズームレンズの焦点距離を、ＦＮｏはＦナンバーを、ωは半画角を、Ｙは像高を、ＴＬはレンズ全長を、Ｂｆはバックフォーカスを示す。［レンズデータ］においては、面番号は光線の進行する方向に沿った物体側からのレンズ面の順序を、ｒは各レンズ面の曲率半径を、ｄは各光学面から次の光学面（又は像面）までの光軸上の距離である面間隔を、ｎｄはｄ線（波長587.6nm）に対する屈折率を、νｄはｄ線に対するアッベ数を示す。また、レンズ面が非球面である場合には、面番号に＊印を付し、曲率半径ｒの欄には近軸曲率半径を示す。なお、曲率半径の「∞」は平面又は開口を示す。［ズーミングデータ］において、広角端状態、中間焦点距離状態及び望遠端状態の各状態における、ｄｉ（但し、ｉは整数）は第ｉ面と第（ｉ＋１）面の可変間隔を示す。［ズームレンズ群データ］において、各群の初面及び焦点距離を示す。［条件式］において、上記の条件式（１）〜（３）に対応する値を示す。
［非球面データ］には、［レンズデータ］に示した非球面について、その形状を次式（ａ）で示す。すなわち、光軸に垂直な方向の高さをｙとし、非球面の頂点における接平面から高さｙにおける非球面上の位置までの光軸に沿った距離（サグ量）をＳ（ｙ）とし、基準球面の曲率半径（近軸曲率半径）をｒとし、円錐係数をκとし、ｎ次の非球面係数をＡｎとしたとき、以下の式（ａ）で示している。なお、各実施例において、２次の非球面係数Ａ2は０であり、その記載を省略している。また、Ｅ-nは、×１０-nを表す。例えば、1.234E-05＝1.234×10-5である。
Ｓ（ｙ）＝（ｙ2／ｒ）／｛１＋（１−κ・y2／ｒ2）1/2｝
＋Ａ4×ｙ4＋Ａ6×ｙ6＋Ａ8×ｙ8＋Ａ10×ｙ10 …（ａ）
＋Ａ4×ｙ4＋Ａ6×ｙ6＋Ａ8×ｙ8＋Ａ10×ｙ10 …（ａ）
なお、表中において、焦点距離ｆ、曲率半径ｒ、面間隔ｄ、その他の長さの単位は、一般に「ｍｍ」が使われている。但し、光学系は、比例拡大又は比例縮小しても同等の光学性能が得られるので、単位は「ｍｍ」に限定されることなく、他の適当な単位を用いることが可能である。
以上の表の説明は、他の実施例においても同様とし、その説明を省略する。
（第１実施例）
第１実施例について、図１，図２及び表１を用いて説明する。図１は、第１実施例に係るズームレンズの構成を示すとともに、広角端状態（Ｗ）から中間焦点距離状態（Ｍ）を経て望遠端状態（Ｔ）までの焦点距離状態の変化、すなわちズーミングの際の各レンズ群の移動の様子を示している。なお、第１実施例に係るズームレンズは、図１０に示すように直角プリズムＰ（光路を折り曲げるための光学素子）により光路を９０度偏光しているが、図１ではこれを展開して示している。
第１実施例について、図１，図２及び表１を用いて説明する。図１は、第１実施例に係るズームレンズの構成を示すとともに、広角端状態（Ｗ）から中間焦点距離状態（Ｍ）を経て望遠端状態（Ｔ）までの焦点距離状態の変化、すなわちズーミングの際の各レンズ群の移動の様子を示している。なお、第１実施例に係るズームレンズは、図１０に示すように直角プリズムＰ（光路を折り曲げるための光学素子）により光路を９０度偏光しているが、図１ではこれを展開して示している。
第１実施例に係るズームレンズは、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を持つ第４レンズ群Ｇ４と、負の屈折力を持つ第５レンズ群Ｇ５とを有する。
第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と、光路を９０度折り曲げるための直角プリズムＰと、両凸形状の正レンズＬ１２とを有する。
第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凹形状の負レンズＬ２１と、両凹形状の負レンズＬ２２と両凸形状の正レンズＬ２３との接合レンズとを有する。
第３レンズ群Ｇ３は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ３１と、両凸形状の正レンズＬ３２と両凹形状の負レンズＬ３３との接合レンズとを有する。
第４レンズ群Ｇ４は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ４１と像面側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ４２との接合レンズを有する。
第５レンズ群Ｇ５は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ５１と両凹形状の負レンズＬ５２との接合レンズを有する。
なお、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間には、光量を調節するための開口絞りＳが配置されている。
また、第５レンズ群Ｇ５と像面Ｉとの間には、固体撮像素子の限界解像以上の空間周波数をカットするためのローパスフィルタＬＰＦが配置されている。なお、像面Ｉは、図１０の撮像素子Ｃ上に形成され、該撮像素子はＣＣＤやＣＭＯＳ等から構成されている。
上記構成を有する本実施例のズームレンズでは、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、第１レンズ群Ｇ１、開口絞りＳ及び第３レンズ群Ｇ３を像面Ｉに対して固定とし、第２レンズ群Ｇ２、第４レンズ群Ｇ４及び第５レンズ群Ｇ５を移動させる。
表１に第１実施例における各諸元の表を示す。なお、表１における面番号１〜２７は、図１に示す面１〜２７に対応している。なお、第１実施例では、第５面〜第８面、第１４面及び第１８面が、いずれも非球面形状に形成されている。
（表１）
［レンズデータ］
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
物面 ∞
1 36.7957 0.7000 1.922860 20.88
2 10.0201 2.6500 1.000000
3 ∞ 8.6000 1.846660 23.78
4 ∞ 0.2000 1.000000
＊5 13.4542 2.3500 1.693500 53.22
＊6 -19.8931 d6 1.000000
＊7 -30.0000 0.7000 1.765460 46.73
＊8 6.0041 0.9000 1.000000
9 -41.3037 0.3500 1.882997 40.76
10 6.4689 1.8000 1.922860 20.88
11 -483.6288 d11 1.000000
12 ∞ 0.3000 1.000000 (開口絞りＳ)
13 12.1998 1.3000 1.693500 53.22
＊14 -20.8107 0.1000 1.000000
15 8.2186 1.5500 1.518229 58.93
16 -8.5953 0.3500 1.882997 40.76
17 10.9632 d17 1.000000
＊18 13.7042 3.6000 1.693500 53.22
19 -7.0063 0.6500 1.903658 31.31
20 -12.4994 d20 1.000000
21 19.5409 2.9500 1.603001 65.44
22 -7.4662 0.5500 1.834000 37.16
23 14.7308 d23
24 ∞ 0.2100 1.516330 64.14
25 ∞ 1.0000 1.000000
26 ∞ 0.5000 1.516330 64.14
27 ∞ Bf
像面 ∞
［非球面データ］
第５面
κ=1.0000,A4=-4.51210E-05,A6=-1.79090E-06,A8=1.34510E-08,A10=0.00000E+00
第６面
κ=1.0000,A4=5.49460E-05,A6=-1.80530E-06,A8=1.96050E-08,A10=0.00000E+00
第７面
κ=1.0000,A4=8.88920E-05,A6=-1.04090E-06,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
第８面
κ=1.0000,A4=-5.56140E-04,A6=5.04020E-06,A8=-6.30110E-07,A10=0.00000E+00
第１４面
κ=1.0000,A4=-1.35110E-04,A6=-3.76620E-06,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
第１８面
κ=3.4064,A4=-2.37410E-04,A6=-3.33430E-07,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
［全体諸元］
ズーム比 6.7633
広角端 中間焦点距離 望遠端
ｆ 5.10003 15.76517 34.49305
ＦＮｏ 4.29434 5.17920 7.87084
ω 40.48284 14.52920 6.65994
Ｙ 4.05000 4.05000 4.05000
ＴＬ 65.11581 65.11459 65.11115
Ｂｆ 0.59945 0.59821 0.59478
［ズーミングデータ］
可変間隔 広角端 中間焦点距離 望遠端
d６ 0.50000 8.11878 10.41836
d11 10.51836 2.89959 0.60000
d17 13.25538 7.16656 1.00000
d20 1.00000 2.70375 3.66137
d23 7.93262 12.31770 17.52664
［ズームレンズ群データ］
群番号 群初面 群焦点距離
Ｇ１ １ 16.16598
Ｇ２ ７ -5.91680
Ｇ３ 13 19.12249
Ｇ４ 18 11.39385
Ｇ５ 21 -19.34368
［条件式］
条件式（１） ｆ１／ｆＴ ＝ 0.4687
条件式（２）（−ｆ２）／ｆＴ＝ 0.1715
条件式（３）ｆＴ／ｆＷ ＝ 6.7633
［レンズデータ］
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
物面 ∞
1 36.7957 0.7000 1.922860 20.88
2 10.0201 2.6500 1.000000
3 ∞ 8.6000 1.846660 23.78
4 ∞ 0.2000 1.000000
＊5 13.4542 2.3500 1.693500 53.22
＊6 -19.8931 d6 1.000000
＊7 -30.0000 0.7000 1.765460 46.73
＊8 6.0041 0.9000 1.000000
9 -41.3037 0.3500 1.882997 40.76
10 6.4689 1.8000 1.922860 20.88
11 -483.6288 d11 1.000000
12 ∞ 0.3000 1.000000 (開口絞りＳ)
13 12.1998 1.3000 1.693500 53.22
＊14 -20.8107 0.1000 1.000000
15 8.2186 1.5500 1.518229 58.93
16 -8.5953 0.3500 1.882997 40.76
17 10.9632 d17 1.000000
＊18 13.7042 3.6000 1.693500 53.22
19 -7.0063 0.6500 1.903658 31.31
20 -12.4994 d20 1.000000
21 19.5409 2.9500 1.603001 65.44
22 -7.4662 0.5500 1.834000 37.16
23 14.7308 d23
24 ∞ 0.2100 1.516330 64.14
25 ∞ 1.0000 1.000000
26 ∞ 0.5000 1.516330 64.14
27 ∞ Bf
像面 ∞
［非球面データ］
第５面
κ=1.0000,A4=-4.51210E-05,A6=-1.79090E-06,A8=1.34510E-08,A10=0.00000E+00
第６面
κ=1.0000,A4=5.49460E-05,A6=-1.80530E-06,A8=1.96050E-08,A10=0.00000E+00
第７面
κ=1.0000,A4=8.88920E-05,A6=-1.04090E-06,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
第８面
κ=1.0000,A4=-5.56140E-04,A6=5.04020E-06,A8=-6.30110E-07,A10=0.00000E+00
第１４面
κ=1.0000,A4=-1.35110E-04,A6=-3.76620E-06,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
第１８面
κ=3.4064,A4=-2.37410E-04,A6=-3.33430E-07,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
［全体諸元］
ズーム比 6.7633
広角端 中間焦点距離 望遠端
ｆ 5.10003 15.76517 34.49305
ＦＮｏ 4.29434 5.17920 7.87084
ω 40.48284 14.52920 6.65994
Ｙ 4.05000 4.05000 4.05000
ＴＬ 65.11581 65.11459 65.11115
Ｂｆ 0.59945 0.59821 0.59478
［ズーミングデータ］
可変間隔 広角端 中間焦点距離 望遠端
d６ 0.50000 8.11878 10.41836
d11 10.51836 2.89959 0.60000
d17 13.25538 7.16656 1.00000
d20 1.00000 2.70375 3.66137
d23 7.93262 12.31770 17.52664
［ズームレンズ群データ］
群番号 群初面 群焦点距離
Ｇ１ １ 16.16598
Ｇ２ ７ -5.91680
Ｇ３ 13 19.12249
Ｇ４ 18 11.39385
Ｇ５ 21 -19.34368
［条件式］
条件式（１） ｆ１／ｆＴ ＝ 0.4687
条件式（２）（−ｆ２）／ｆＴ＝ 0.1715
条件式（３）ｆＴ／ｆＷ ＝ 6.7633
表１に示す諸元の表から、本実施例に係るズームレンズでは、上記条件式（１）〜（３）を全て満たすことが分かる。
図２は、第１実施例に係るズームレンズの諸収差図であり、（ａ）は広角端状態における無限遠合焦状態での諸収差図であり、（ｂ）は中間焦点距離状態における無限遠合焦状態での諸収差図であり、（ｃ）は望遠端状態における無限遠合焦状態での諸収差図である。
各収差図において、ＦＮＯはＦナンバーを、Ｙは像高を示している。球面収差図において、実線は球面収差を示し、破線はサインコンディション（正弦条件）を示す。また、非点収差図において、実線はサジタル像面を示し、破線はメリジオナル像面を示す。さらに、コマ収差において、実線はメリジオナルコマを示す。以上の収差図の説明は、他の実施例においても同様とし、その説明を省略する。
各収差図から明らかなように、第１実施例では、ズーム比が６．０倍以上であり、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することが分かる。
（第２実施例）
第２実施例について、図３，図４及び表２を用いて説明する。図３は、第２実施例に係るズームレンズの構成を示すとともに、広角端状態（Ｗ）から中間焦点距離状態（Ｍ）を経て望遠端状態（Ｔ）までの焦点距離状態の変化、すなわちズーミングの際の各レンズ群の移動の様子を示している。なお、第２実施例に係るズームレンズは、図１０に示すように直角プリズムＰ（光路を折り曲げるための光学素子）により光路を９０度偏光しているが、図３ではこれを展開して示している。
第２実施例について、図３，図４及び表２を用いて説明する。図３は、第２実施例に係るズームレンズの構成を示すとともに、広角端状態（Ｗ）から中間焦点距離状態（Ｍ）を経て望遠端状態（Ｔ）までの焦点距離状態の変化、すなわちズーミングの際の各レンズ群の移動の様子を示している。なお、第２実施例に係るズームレンズは、図１０に示すように直角プリズムＰ（光路を折り曲げるための光学素子）により光路を９０度偏光しているが、図３ではこれを展開して示している。
第２実施例に係るズームレンズは、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を持つ第４レンズ群Ｇ４と、負の屈折力を持つ第５レンズ群Ｇ５とを有する。
第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と、光路を９０度折り曲げるための直角プリズムＰと、両凸形状の正レンズＬ１２とを有する。
第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凹形状の負レンズＬ２１と、両凹形状の負レンズＬ２２と両凸形状の正レンズＬ２３との接合レンズとを有する。
第３レンズ群Ｇ３は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ３１と、両凸形状の正レンズＬ３２と両凹形状の負レンズＬ３３との接合レンズとを有する。
第４レンズ群Ｇ４は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ４１と像面側に凸面を向けた凹メニスカスレンズＬ４２との接合レンズを有する。
第５レンズ群Ｇ５は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ５１と両凹形状の負レンズL５２との接合レンズを有する。
なお、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間には、光量を調節するための開口絞りＳが配置されている。
また、第５レンズ群Ｇ５と像面Ｉとの間には、固体撮像素子の限界解像以上の空間周波数をカットするためのローパスフィルタＬＰＦが配置されている。なお、像面Ｉは、図１０の撮像素子Ｃ上に形成され、該撮像素子はＣＣＤやＣＭＯＳ等から構成されている。
上記構成を有する本実施例のズームレンズでは、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、第１レンズ群Ｇ１、開口絞りＳ及び第３レンズ群Ｇ３を像面Ｉに対して固定とし、第２レンズ群Ｇ２、第４レンズ群Ｇ４及び第５レンズ群Ｇ５を移動させる。
表２に第２実施例における各諸元の表を示す。なお、表２における面番号１〜２７は、図３に示す面１〜２７に対応している。なお、第２実施例では、第５面〜第８面、第１４面及び第１８面が、いずれも非球面形状に形成されている。
（表２）
［レンズデータ］
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
物面 ∞
1 35.9067 0.7000 1.922860 20.88
2 9.9469 2.6500 1.000000
3 ∞ 8.6000 1.846660 23.78
4 ∞ 0.2000 1.000000
＊5 13.5336 2.3500 1.693500 53.22
＊6 -19.6907 d6 1.000000
＊7 -29.9962 0.7000 1.765460 46.73
＊8 5.9248 0.9000 1.000000
9 -48.6106 0.3500 1.882997 40.76
10 6.4398 1.8000 1.922860 20.88
11 -1672.6872 d11 1.000000
12 ∞ 0.3000 1.000000 (開口絞りＳ)
13 12.2424 1.3000 1.693500 53.22
＊14 -20.7102 0.1000 1.000000
15 8.1950 1.5500 1.518229 58.93
16 -8.6378 0.3500 1.882997 40.76
17 10.8946 d17 1.000000
＊18 13.6412 3.6000 1.693500 53.22
19 -7.0349 0.6500 1.903658 31.31
20 -12.5917 d20 1.000000
21 19.4334 2.9500 1.603001 65.44
22 -7.4919 0.5500 1.834000 37.16
23 14.7343 d23 1.000000
24 ∞ 0.2100 1.516330 64.14
25 ∞ 1.0000 1.000000
26 ∞ 0.5000 1.516330 64.14
27 ∞ Bf
像面 ∞
［非球面データ］
第５面
κ=1.0000,A4=-4.17280E-05,A6=-1.86290E-06,A8=1.62280E-08,A10=0.00000E+00
第６面
κ=1.0000,A4=5.79080E-05,A6=-1.83740E-06,A8=2.11190E-08,A10=0.00000E+00
第７面
κ=1.0000,A4=-2.36070E-05,A6=2.33750E-06,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
第８面
κ=1.0000,A4=-7.30020E-04,A6=4.99070E-06,A8=-4.11800E-07,A10=0.00000E+00
第１４面
κ=1.0000,A4=-1.37210E-04,A6=-3.59540E-06,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
第１８面
κ=3.1500,A4=-2.28100E-04,A6=6.31730E-08,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
［全体諸元］
ズーム比 6.7633
広角端 中間焦点距離 望遠端
ｆ 5.10003 〜 15.67133 〜 34.49311
ＦＮｏ 4.29434 〜 5.17920 〜 7.87084
ω 40.48284 〜 14.52920 〜 6.65994
Ｙ 4.05000 〜 4.05000 〜 4.05000
ＴＬ 65.09204 〜 65.09091 〜 65.08760
Ｂｆ 0.59945 〜 0.59833 〜 0.59500
［ズーミングデータ］
可変間隔 広角端 中間焦点距離 望遠端
d６ 0.50000 8.13870 10.41919
d11 10.51919 2.88049 0.60000
d17 13.22931 7.27982 1.00000
d20 1.00000 2.77133 3.65103
d23 7.93409 12.11224 17.51238
［ズームレンズ群データ］
群番号 群初面 群焦点距離
Ｇ１ １ 16.14741
Ｇ２ ７ -5.92227
Ｇ３ 13 19.15185
Ｇ４ 18 11.41411
Ｇ５ 21 -19.46268
［条件式］
条件式（１） ｆ１／ｆＴ ＝ 0.4681
条件式（２）（−ｆ２）／ｆＴ＝ 0.1717
条件式（３）ｆＴ／ｆＷ ＝ 6.7633
［レンズデータ］
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
物面 ∞
1 35.9067 0.7000 1.922860 20.88
2 9.9469 2.6500 1.000000
3 ∞ 8.6000 1.846660 23.78
4 ∞ 0.2000 1.000000
＊5 13.5336 2.3500 1.693500 53.22
＊6 -19.6907 d6 1.000000
＊7 -29.9962 0.7000 1.765460 46.73
＊8 5.9248 0.9000 1.000000
9 -48.6106 0.3500 1.882997 40.76
10 6.4398 1.8000 1.922860 20.88
11 -1672.6872 d11 1.000000
12 ∞ 0.3000 1.000000 (開口絞りＳ)
13 12.2424 1.3000 1.693500 53.22
＊14 -20.7102 0.1000 1.000000
15 8.1950 1.5500 1.518229 58.93
16 -8.6378 0.3500 1.882997 40.76
17 10.8946 d17 1.000000
＊18 13.6412 3.6000 1.693500 53.22
19 -7.0349 0.6500 1.903658 31.31
20 -12.5917 d20 1.000000
21 19.4334 2.9500 1.603001 65.44
22 -7.4919 0.5500 1.834000 37.16
23 14.7343 d23 1.000000
24 ∞ 0.2100 1.516330 64.14
25 ∞ 1.0000 1.000000
26 ∞ 0.5000 1.516330 64.14
27 ∞ Bf
像面 ∞
［非球面データ］
第５面
κ=1.0000,A4=-4.17280E-05,A6=-1.86290E-06,A8=1.62280E-08,A10=0.00000E+00
第６面
κ=1.0000,A4=5.79080E-05,A6=-1.83740E-06,A8=2.11190E-08,A10=0.00000E+00
第７面
κ=1.0000,A4=-2.36070E-05,A6=2.33750E-06,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
第８面
κ=1.0000,A4=-7.30020E-04,A6=4.99070E-06,A8=-4.11800E-07,A10=0.00000E+00
第１４面
κ=1.0000,A4=-1.37210E-04,A6=-3.59540E-06,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
第１８面
κ=3.1500,A4=-2.28100E-04,A6=6.31730E-08,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
［全体諸元］
ズーム比 6.7633
広角端 中間焦点距離 望遠端
ｆ 5.10003 〜 15.67133 〜 34.49311
ＦＮｏ 4.29434 〜 5.17920 〜 7.87084
ω 40.48284 〜 14.52920 〜 6.65994
Ｙ 4.05000 〜 4.05000 〜 4.05000
ＴＬ 65.09204 〜 65.09091 〜 65.08760
Ｂｆ 0.59945 〜 0.59833 〜 0.59500
［ズーミングデータ］
可変間隔 広角端 中間焦点距離 望遠端
d６ 0.50000 8.13870 10.41919
d11 10.51919 2.88049 0.60000
d17 13.22931 7.27982 1.00000
d20 1.00000 2.77133 3.65103
d23 7.93409 12.11224 17.51238
［ズームレンズ群データ］
群番号 群初面 群焦点距離
Ｇ１ １ 16.14741
Ｇ２ ７ -5.92227
Ｇ３ 13 19.15185
Ｇ４ 18 11.41411
Ｇ５ 21 -19.46268
［条件式］
条件式（１） ｆ１／ｆＴ ＝ 0.4681
条件式（２）（−ｆ２）／ｆＴ＝ 0.1717
条件式（３）ｆＴ／ｆＷ ＝ 6.7633
表２に示す諸元の表から、本実施例に係るズームレンズでは、上記条件式（１）〜（３）を全て満たすことが分かる。
図４は、第２実施例に係るズームレンズの諸収差図であり、（ａ）は広角端状態における無限遠合焦状態での諸収差図であり、（ｂ）は中間焦点距離状態における無限遠合焦状態での諸収差図であり、（ｃ）は望遠端状態における無限遠合焦状態での諸収差図である。
各収差図から明らかなように、第２実施例では、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することが分かる。
（第３実施例）
第３実施例について、図５，図６及び表３を用いて説明する。図５は、第３実施例に係るズームレンズの構成を示すとともに、広角端状態（Ｗ）から中間焦点距離状態（Ｍ）を経て望遠端状態（Ｔ）までの焦点距離状態の変化、すなわちズーミングの際の各レンズ群の移動の様子を示している。なお、第３実施例に係るズームレンズは、図１０に示すように直角プリズムＰ（光路を折り曲げるための光学素子）により光路を９０度偏光しているが、図５ではこれを展開して示している。
第３実施例について、図５，図６及び表３を用いて説明する。図５は、第３実施例に係るズームレンズの構成を示すとともに、広角端状態（Ｗ）から中間焦点距離状態（Ｍ）を経て望遠端状態（Ｔ）までの焦点距離状態の変化、すなわちズーミングの際の各レンズ群の移動の様子を示している。なお、第３実施例に係るズームレンズは、図１０に示すように直角プリズムＰ（光路を折り曲げるための光学素子）により光路を９０度偏光しているが、図５ではこれを展開して示している。
第３実施例に係るズームレンズは、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を持つ第４レンズ群Ｇ４と、負の屈折力を持つ第５レンズ群Ｇ５とを有する。
第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と、光路を９０度折り曲げるための直角プリズムＰと、両凸形状の正レンズＬ１２とを有する。
第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凹形状の負レンズＬ２１と、両凹形状の負レンズＬ２２と両凸形状の正レンズＬ２３との接合レンズとを有する。
第３レンズ群Ｇ３は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ３１と、両凸形状の正レンズＬ３２と両凹形状の負レンズＬ３３との接合レンズとを有する。
第４レンズ群Ｇ４は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ４１と像面側に凸面を向けた凹メニスカスレンズＬ４２との接合レンズを有する。
第５レンズ群Ｇ５は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ５１と両凹形状の負レンズL５２との接合レンズを有する。
なお、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間には、光量を調節するための開口絞りＳが配置されている。
また、第５レンズ群Ｇ５と像面Ｉとの間には、固体撮像素子の限界解像以上の空間周波数をカットするためのローパスフィルタＬＰＦが配置されている。なお、像面Ｉは、図１０の撮像素子Ｃ上に形成され、該撮像素子はＣＣＤやＣＭＯＳ等から構成されている。
そして、上記構成を有する本実施例のズームレンズでは、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、第１レンズ群Ｇ１、開口絞りＳ及び第３レンズ群Ｇ３を像面Ｉに対して固定とし、第２レンズ群Ｇ２、第４レンズ群Ｇ４及び第５レンズ群Ｇ５を移動させる。
表３に第３実施例における各諸元の表を示す。なお、表３における面番号１〜２７は、図５に示す面１〜２７に対応している。なお、第３実施例では、第５面〜第８面、第１４面及び第１８面が、いずれも非球面形状に形成されている。
（表３）
［レンズデータ］
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
物面 ∞
1 35.9276 0.7000 1.922860 20.88
2 9.9473 2.6500 1.000000
3 ∞ 8.6000 1.846660 23.78
4 ∞ 0.2000 1.000000
＊5 13.4908 2.3500 1.693500 53.22
＊6 -19.7708 d6 1.000000
＊7 -30.0000 0.7000 1.765460 46.73
＊8 5.9280 0.9000 1.000000
9 -48.6964 0.3500 1.882997 40.76
10 6.4330 1.8000 1.922860 20.88
11 -2140.3050 d11 1.000000
12 ∞ 0.3000 1.000000 (開口絞りＳ)
13 12.1921 1.3000 1.693500 53.22
＊14 -20.8679 0.1000 1.000000
15 8.1951 1.5500 1.518229 58.93
16 -8.6367 0.3500 1.882997 40.76
17 10.8956 d17 1.000000
＊18 13.6450 3.6000 1.693500 53.22
19 -7.0288 0.6500 1.903658 31.31
20 -12.5871 d12 1.000000 1.00
21 19.4240 2.9500 1.603001 65.44
22 -7.5036 0.5500 1.834000 37.16
23 14.7450 d23 1.000000
24 ∞ 0.2100 1.516330 64.14
25 ∞ 1.0000 1.000000
26 ∞ 0.5000 1.516330 64.14
27 ∞ Bf
像面 ∞
［非球面データ］
第５面
κ=1.0000,A4=-5.99690E-05,A6=-1.05980E-06,A8=1.91160E-09,A10=0.00000E+00
第６面
κ=1.0000,A4=3.90980E-05,A6=-9.84820E-07,A8=6.04060E-09,A10=0.00000E+00
第７面
κ=1.0000,A4=-8.23040E-06,A6=1.56640E-06,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
第８面
κ=1.0000,A4=-7.07360E-04,A6=5.29520E-06,A8=-5.96050E-07,A10=0.00000E+00
第１４面
κ=1.0000,A4=-1.35560E-04,A6=-3.70030E-06,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
第１８面
κ=3.3142,A4=-2.34350E-04,A6=-2.23450E-07,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
［全体諸元］
ズーム比 6.7633
広角端 中間焦点距離 望遠端
ｆ 5.10003 〜 15.67513 〜 34.49263
ＦＮｏ 4.29434 〜 5.17920 〜 7.87084
ω 40.48284 〜 14.52920 〜 6.65994
Ｙ 4.05000 〜 4.05000 〜 4.05000
ＴＬ 65.08727 〜 65.08608 〜 65.08232
Ｂｆ 0.59943 〜 0.59824 〜 0.59446
［ズーミングデータ］
可変間隔 広角端 中間焦点距離 望遠端
d６ 0.50000 8.13810 10.41378
d11 10.51378 2.87568 0.60000
d17 13.22569 7.28019 1.00000
d20 1.00000 2.77726 3.65743
d23 7.93837 12.10661 17.50665
［ズームレンズ群データ］
群番号 群初面 群焦点距離
Ｇ１ １ 16.14307
Ｇ２ ７ -5.92074
Ｇ３ 13 19.15408
Ｇ４ 18 11.41566
Ｇ５ 21 -19.50150
［条件式］
条件式（１） ｆ１／ｆＴ ＝ 0.4680
条件式（２）（−ｆ２）／ｆＴ＝ 0.1717
条件式（３）ｆＴ／ｆＷ ＝ 6.7633
［レンズデータ］
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
物面 ∞
1 35.9276 0.7000 1.922860 20.88
2 9.9473 2.6500 1.000000
3 ∞ 8.6000 1.846660 23.78
4 ∞ 0.2000 1.000000
＊5 13.4908 2.3500 1.693500 53.22
＊6 -19.7708 d6 1.000000
＊7 -30.0000 0.7000 1.765460 46.73
＊8 5.9280 0.9000 1.000000
9 -48.6964 0.3500 1.882997 40.76
10 6.4330 1.8000 1.922860 20.88
11 -2140.3050 d11 1.000000
12 ∞ 0.3000 1.000000 (開口絞りＳ)
13 12.1921 1.3000 1.693500 53.22
＊14 -20.8679 0.1000 1.000000
15 8.1951 1.5500 1.518229 58.93
16 -8.6367 0.3500 1.882997 40.76
17 10.8956 d17 1.000000
＊18 13.6450 3.6000 1.693500 53.22
19 -7.0288 0.6500 1.903658 31.31
20 -12.5871 d12 1.000000 1.00
21 19.4240 2.9500 1.603001 65.44
22 -7.5036 0.5500 1.834000 37.16
23 14.7450 d23 1.000000
24 ∞ 0.2100 1.516330 64.14
25 ∞ 1.0000 1.000000
26 ∞ 0.5000 1.516330 64.14
27 ∞ Bf
像面 ∞
［非球面データ］
第５面
κ=1.0000,A4=-5.99690E-05,A6=-1.05980E-06,A8=1.91160E-09,A10=0.00000E+00
第６面
κ=1.0000,A4=3.90980E-05,A6=-9.84820E-07,A8=6.04060E-09,A10=0.00000E+00
第７面
κ=1.0000,A4=-8.23040E-06,A6=1.56640E-06,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
第８面
κ=1.0000,A4=-7.07360E-04,A6=5.29520E-06,A8=-5.96050E-07,A10=0.00000E+00
第１４面
κ=1.0000,A4=-1.35560E-04,A6=-3.70030E-06,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
第１８面
κ=3.3142,A4=-2.34350E-04,A6=-2.23450E-07,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
［全体諸元］
ズーム比 6.7633
広角端 中間焦点距離 望遠端
ｆ 5.10003 〜 15.67513 〜 34.49263
ＦＮｏ 4.29434 〜 5.17920 〜 7.87084
ω 40.48284 〜 14.52920 〜 6.65994
Ｙ 4.05000 〜 4.05000 〜 4.05000
ＴＬ 65.08727 〜 65.08608 〜 65.08232
Ｂｆ 0.59943 〜 0.59824 〜 0.59446
［ズーミングデータ］
可変間隔 広角端 中間焦点距離 望遠端
d６ 0.50000 8.13810 10.41378
d11 10.51378 2.87568 0.60000
d17 13.22569 7.28019 1.00000
d20 1.00000 2.77726 3.65743
d23 7.93837 12.10661 17.50665
［ズームレンズ群データ］
群番号 群初面 群焦点距離
Ｇ１ １ 16.14307
Ｇ２ ７ -5.92074
Ｇ３ 13 19.15408
Ｇ４ 18 11.41566
Ｇ５ 21 -19.50150
［条件式］
条件式（１） ｆ１／ｆＴ ＝ 0.4680
条件式（２）（−ｆ２）／ｆＴ＝ 0.1717
条件式（３）ｆＴ／ｆＷ ＝ 6.7633
表３に示す諸元の表から、本実施例に係るズームレンズでは、上記条件式（１）〜（３）を全て満たすことが分かる。
図６は、第３実施例に係るズームレンズの諸収差図であり、（ａ）は広角端状態における無限遠合焦状態での諸収差図であり、（ｂ）は中間焦点距離状態における無限遠合焦状態での諸収差図であり、（ｃ）は望遠端状態における無限遠合焦状態での諸収差図である。
各収差図から明らかなように、第３実施例では、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することが分かる。
（第４実施例）
第４実施例について、図７，図８及び表４を用いて説明する。図７は、第４実施例に係るズームレンズの構成を示すとともに、広角端状態（Ｗ）から中間焦点距離状態（Ｍ）を経て望遠端状態（Ｔ）までの焦点距離状態の変化、すなわちズーミングの際の各レンズ群の移動の様子を示している。なお、第４実施例に係るズームレンズは、図１０に示すように直角プリズムＰ（光路を折り曲げるための光学素子）により光路を９０度偏光しているが、図７ではこれを展開して示している。
第４実施例について、図７，図８及び表４を用いて説明する。図７は、第４実施例に係るズームレンズの構成を示すとともに、広角端状態（Ｗ）から中間焦点距離状態（Ｍ）を経て望遠端状態（Ｔ）までの焦点距離状態の変化、すなわちズーミングの際の各レンズ群の移動の様子を示している。なお、第４実施例に係るズームレンズは、図１０に示すように直角プリズムＰ（光路を折り曲げるための光学素子）により光路を９０度偏光しているが、図７ではこれを展開して示している。
第４実施例に係るズームレンズは、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を持つ第４レンズ群Ｇ４と、負の屈折力を持つ第５レンズ群Ｇ５とを有する。
第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と、光路を９０度折り曲げるための直角プリズムＰと、両凸形状の正レンズＬ１２とを有する。
第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凹形状の負レンズＬ２１と、両凹形状の負レンズＬ２２と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２３との接合レンズとを有する。
第３レンズ群Ｇ３は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ３１と、両凸形状の正レンズＬ３２と両凹形状の負レンズＬ３３との接合レンズとを有する。
第４レンズ群Ｇ４は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ４１と像面側に凸面を向けた凹メニスカスレンズＬ４２との接合レンズを有する。
第５レンズ群Ｇ５は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ５１と両凹形状の負レンズＬ５２との接合レンズを有する。
なお、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間には、光量を調節するための開口絞りＳが配置されている。
また、第５レンズ群Ｇ５と像面Ｉとの間には、固体撮像素子の限界解像以上の空間周波数をカットするためのローパスフィルタＬＰＦが配置されている。なお、像面Ｉは、図１０の撮像素子Ｃ上に形成され、該撮像素子はＣＣＤやＣＭＯＳ等から構成されている。
そして、上記構成を有する本実施例のズームレンズでは、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、第１レンズ群Ｇ１、開口絞りＳ及び第３レンズ群Ｇ３を像面Ｉに対して固定とし、第２レンズ群Ｇ２、第４レンズ群Ｇ４及び第５レンズ群Ｇ５を移動させる。
表４に第４実施例における各諸元の表を示す。なお、表４における面番号１〜２７は、図７に示す面１〜２７に対応している。なお、第４実施例では、第５面、第６面、第８面、第１４面及び第１８面が、いずれも非球面形状に形成されている。
（表４）
［レンズデータ］
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
物面 ∞
1 36.6273 0.7000 1.922860 20.88
2 9.9957 2.6500 1.000000
3 0.0000 8.6000 1.846660 23.78
4 0.0000 0.2000 1.000000
＊5 13.4576 2.3500 1.693500 53.22
＊6 -19.8922 d6 1.000000
＊7 -30.0000 0.7000 1.765460 46.73
＊8 5.8425 0.9000 1.000000
9 -63.2874 0.3500 1.882997 40.76
10 6.3732 1.8000 1.922860 20.88
11 645.3650 d11 1.000000
12 0.0000 0.3000 1.000000 (開口絞りＳ)
13 12.1353 1.3000 1.693500 53.22
＊14 -21.0345 0.1000 1.000000
15 8.2803 1.5500 1.518229 58.93
16 -8.5633 0.3500 1.882997 40.76
17 11.0405 d17 1.000000
＊18 13.5808 3.6000 1.693500 53.22
19 -7.0546 0.6500 1.903658 31.31
20 -12.6483 d20 1.000000
21 19.4735 2.9500 1.603001 65.44
22 -7.4867 0.5500 1.834000 37.16
23 14.7863 d23 1.000000
24 ∞ 0.2100 1.516330 64.14
25 ∞ 1.0000 1.000000
26 ∞ 0.5000 1.516330 64.14
27 ∞ Bf
像面 ∞
［非球面データ］
第５面
κ=1.0000,A4=-6.89430E-05,A6=-8.58250E-07,A8=6.87590E-10,A10=0.00000E+00
第６面
κ=1.0000,A4=2.94060E-05,A6=-6.87810E-07,A8=3.14810E-09,A10=0.00000E+00
第７面
κ=1.0000,A4=-7.81830E-05,A6=3.73790E-06,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
第８面
κ=1.0000,A4=-8.22290E-04,A6=1.82800E-06,A8=-2.72050E-07,A10=0.00000E+00
第１４面
κ=1.0000,A4=-1.38580E-04,A6=-3.47920E-06,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
第１８面
κ=3.4212,A4=-2.41070E-04,A6=-4.28930E-07,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
［全体諸元］
ズーム比 6.7633
広角端 中間焦点距離 望遠端
ｆ 5.10003 〜 15.70167 〜 34.49313
ＦＮｏ 4.29434 〜 5.17920 〜 7.87084
ω 40.48284 〜 14.52920 〜 6.65994
Ｙ 4.05000 〜 4.05000 〜 4.05000
ＴＬ 65.11230 〜 65.11117 〜 65.10780
Ｂｆ 0.59944 〜 0.59830 〜 0.59493
［ズーミングデータ］
可変間隔 広角端 中間焦点距離 望遠端
d６ 0.50000 8.15903 10.43403
d11 10.53403 2.87501 0.60000
d17 13.23217 7.27344 1.00000
d20 1.00000 2.76436 3.64078
d23 7.93666 12.13103 17.52806
［ズームレンズ群データ］
群番号 群初面 群焦点距離
Ｇ１ １ 16.17988
Ｇ２ ７ -5.93680
Ｇ３ 13 19.21027
Ｇ４ 18 11.41555
Ｇ５ 21 -19.49749
［条件式］
条件式（１） ｆ１／ｆＴ ＝ 0.4691
条件式（２）（−ｆ２）／ｆＴ＝ 0.1721
条件式（３）ｆＴ／ｆＷ ＝ 6.7633
［レンズデータ］
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
物面 ∞
1 36.6273 0.7000 1.922860 20.88
2 9.9957 2.6500 1.000000
3 0.0000 8.6000 1.846660 23.78
4 0.0000 0.2000 1.000000
＊5 13.4576 2.3500 1.693500 53.22
＊6 -19.8922 d6 1.000000
＊7 -30.0000 0.7000 1.765460 46.73
＊8 5.8425 0.9000 1.000000
9 -63.2874 0.3500 1.882997 40.76
10 6.3732 1.8000 1.922860 20.88
11 645.3650 d11 1.000000
12 0.0000 0.3000 1.000000 (開口絞りＳ)
13 12.1353 1.3000 1.693500 53.22
＊14 -21.0345 0.1000 1.000000
15 8.2803 1.5500 1.518229 58.93
16 -8.5633 0.3500 1.882997 40.76
17 11.0405 d17 1.000000
＊18 13.5808 3.6000 1.693500 53.22
19 -7.0546 0.6500 1.903658 31.31
20 -12.6483 d20 1.000000
21 19.4735 2.9500 1.603001 65.44
22 -7.4867 0.5500 1.834000 37.16
23 14.7863 d23 1.000000
24 ∞ 0.2100 1.516330 64.14
25 ∞ 1.0000 1.000000
26 ∞ 0.5000 1.516330 64.14
27 ∞ Bf
像面 ∞
［非球面データ］
第５面
κ=1.0000,A4=-6.89430E-05,A6=-8.58250E-07,A8=6.87590E-10,A10=0.00000E+00
第６面
κ=1.0000,A4=2.94060E-05,A6=-6.87810E-07,A8=3.14810E-09,A10=0.00000E+00
第７面
κ=1.0000,A4=-7.81830E-05,A6=3.73790E-06,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
第８面
κ=1.0000,A4=-8.22290E-04,A6=1.82800E-06,A8=-2.72050E-07,A10=0.00000E+00
第１４面
κ=1.0000,A4=-1.38580E-04,A6=-3.47920E-06,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
第１８面
κ=3.4212,A4=-2.41070E-04,A6=-4.28930E-07,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
［全体諸元］
ズーム比 6.7633
広角端 中間焦点距離 望遠端
ｆ 5.10003 〜 15.70167 〜 34.49313
ＦＮｏ 4.29434 〜 5.17920 〜 7.87084
ω 40.48284 〜 14.52920 〜 6.65994
Ｙ 4.05000 〜 4.05000 〜 4.05000
ＴＬ 65.11230 〜 65.11117 〜 65.10780
Ｂｆ 0.59944 〜 0.59830 〜 0.59493
［ズーミングデータ］
可変間隔 広角端 中間焦点距離 望遠端
d６ 0.50000 8.15903 10.43403
d11 10.53403 2.87501 0.60000
d17 13.23217 7.27344 1.00000
d20 1.00000 2.76436 3.64078
d23 7.93666 12.13103 17.52806
［ズームレンズ群データ］
群番号 群初面 群焦点距離
Ｇ１ １ 16.17988
Ｇ２ ７ -5.93680
Ｇ３ 13 19.21027
Ｇ４ 18 11.41555
Ｇ５ 21 -19.49749
［条件式］
条件式（１） ｆ１／ｆＴ ＝ 0.4691
条件式（２）（−ｆ２）／ｆＴ＝ 0.1721
条件式（３）ｆＴ／ｆＷ ＝ 6.7633
表４に示す諸元の表から、本実施例に係るズームレンズでは、上記条件式（１）〜（３）を全て満たすことが分かる。
図８は、第４実施例の諸収差図であり、（ａ）は広角端状態における無限遠合焦状態での諸収差図であり、（ｂ）は中間焦点距離状態における無限遠合焦状態での諸収差図であり、（ｃ）は望遠端状態における無限遠合焦状態での諸収差図である。
各収差図から明らかなように、第４実施例では、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することが分かる。
なお、上述の実施形態において、以下に記載の内容は、光学性能を損なわない範囲で適宜採用可能である。
各実施例では、ズームレンズとして５群構成を示したが、６群、７群等の他の群構成にも適用可能である。また、最も物体側にレンズまたはレンズ群を追加した構成や、最も像側にレンズまたはレンズ群を追加した構成でも構わない。また、レンズ群とは、変倍時に変化する空気間隔で分離された、少なくとも１枚のレンズを有する部分をいう。
また、本実施形態においては、単独または複数のレンズ群、または部分レンズ群を光軸方向に移動させて、無限遠物体から近距離物体への合焦を行う合焦レンズ群としてもよい。この合焦レンズ群は、オートフォーカスにも適用でき、オートフォーカス用の（超音波モーター等を用いた）モーター駆動にも適している。特に、第４レンズ群Ｇ４または第５レンズ群Ｇ５を合焦レンズ群とするのが好ましい。
また、本実施形態において、レンズ群または部分レンズ群を光軸に垂直な方向に振動させ、または光軸を含む面内方向に回転移動（揺動）させて、手ブレによって生じる像ブレを補正する防振レンズ群としてもよい。特に、第３レンズ群Ｇ３の少なくとも一部を防振レンズ群とするのが好ましい。
また、本実施形態において、レンズ面は、球面または平面で形成されても、非球面で形成されても構わない。レンズ面が球面または平面の場合、レンズ加工及び組立調整が容易になり、加工及び組立調整の誤差による光学性能の劣化を防げるので好ましい。また、像面がずれた場合でも描写性能の劣化が少ないので好ましい。また、レンズ面が非球面の場合、非球面は、研削加工による非球面、ガラスを型で非球面形状に形成したガラスモールド非球面、ガラスの表面に樹脂を非球面形状に形成した複合型非球面のいずれの非球面でも構わない。なお、本実施形態では、非球面を３面以上用いるのが好ましい。また、レンズ面は回折面としてもよく、レンズを屈折率分布型レンズ（ＧＲＩＮレンズ）あるいはプラスチックレンズとしてもよい。
また、本実施形態において、開口絞りＳは第３レンズ群Ｇ３近傍に配置されるのが好ましいが、開口絞りとしての部材を設けずにレンズ枠でその役割を代用してもよい。
また、本実施形態において、各レンズ面には、フレアやゴーストを軽減して高コントラストの高い光学性能を達成するために、広い波長域で高い透過率を有する反射防止膜を施してもよい。
また、本実施形態のズームレンズ（変倍光学系）は、変倍比が６．０〜１０．５程度である。
また、本実施形態のズームレンズ(変倍光学系は、第１レンズ群Ｇ１が、正レンズ成分を１つと、負レンズ成分を１つ、少なくとも有するのが好ましい。また、第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に並んだ負レンズ・プリズム・正レンズを、もしくは物体側から順に並んだ負レンズ・プリズム・正レンズ・正レンズを、空気間隔を介在させて配置するのが好ましい。
また、本実施形態において、第２レンズ群Ｇ２は、前側（物体側）に負レンズ、後側（像側）に正レンズ又は負レンズを追加してもよい。
また、本実施形態において、第４レンズ群Ｇ４は、前側（物体側）に正レンズを追加してもよい。
なお、本発明を分かりやすくするために、実施形態の構成要件を付して説明したが、本発明がこれに限定されるものではないことは言うまでもない。
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
Ｐ 直角プリズム（光路を折り曲げるための光学素子）
Ｓ 開口絞り
Ｉ 像面
ＬＰＦ ローパスフィルタ
１ デジタルスチルカメラ（光学機器）
ＺＬ 撮影レンズ（ズームレンズ）
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
Ｐ 直角プリズム（光路を折り曲げるための光学素子）
Ｓ 開口絞り
Ｉ 像面
ＬＰＦ ローパスフィルタ
１ デジタルスチルカメラ（光学機器）
ＺＬ 撮影レンズ（ズームレンズ）
Claims (11)
- 光路を折り曲げるための光学素子を有するズームレンズにおいて、
光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を持つ第１レンズ群と、負の屈折力を持つ第２レンズ群と、正の屈折力を持つ第３レンズ群と、正の屈折力を持つ第４レンズ群と、第５レンズ群とを有し、
前記ズームレンズの望遠端状態における焦点距離をｆＴとし、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１とし、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２としたとき、次式
０．０ ＜ ｆ１／ｆＴ ＜ ０．６
０．０ ＜（−ｆ２）／ｆＴ＜ ０．２
の条件を満足することを特徴とするズームレンズ。 - 前記第５レンズ群は、負の屈折力を持つことを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
- 前記第１レンズ群及び前記第３レンズ群は、広角端状態から望遠端状態へのズーミングに際して常に固定とすることを特徴とする請求項１又は２に記載のズームレンズ。
- 前記ズームレンズの広角端状態における焦点距離をｆＷとしたとき、次式
６．０ ＜ ｆＴ／ｆＷ ＜ １０．５
の条件を満足することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のズームレンズ。 - 開口絞りは、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間に配置されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のズームレンズ。
- 前記第２レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、負の屈折力を持つレンズと、負の屈折力を持つレンズと、正の屈折力を持つレンズとを有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のズームレンズ。
- 前記第１レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、負の屈折力を持つレンズと、前記光路を折り曲げるための光学素子と、正の屈折力を持つレンズとを有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のズームレンズ。
- 前記第４レンズ群及び前記第５レンズ群の少なくとも一方は、接合レンズのみで構成されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のズームレンズ。
- 前記第４レンズ群及び前記第５レンズ群の少なくとも一方は、正の屈折力を持つ正レンズと、負の屈折力を持つ負レンズとの接合レンズのみで構成されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載のズームレンズ。
- 請求項１〜９のいずれか一項に記載のズームレンズを搭載することを特徴とする光学機器。
- 光路を折り曲げるための光学素子を有するズームレンズの製造方法であって、
光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を持つ第１レンズ群と、負の屈折力を持つ第２レンズ群と、正の屈折力を持つ第３レンズ群と、正の屈折力を持つ第４レンズ群と、第５レンズ群とを配置し、
前記ズームレンズの望遠端状態の焦点距離をｆＴとし、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１とし、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２としたとき、次式
０．０ ＜ ｆ１／ｆＴ ＜ ０．６
０．０ ＜（−ｆ２）／ｆＴ＜ ０．２
の条件を満足することを特徴とするズームレンズの製造方法。
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