JP2014199421A - ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 - Google Patents

ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 Download PDF

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Abstract

【課題】 高ズーム比で広角端から望遠端に至る全ズーム範囲にわたり良好なる光学性能を有し、さらに静音で迅速なフォーカスが容易なズームレンズを得ること。
【解決手段】 物体側より像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、２以上のレンズ群を有する後群より構成され、ズーミングおよびフォーカシングの少なくとも一方のために隣り合うレンズ群の間隔が変化するズームレンズであって、前記後群は負の屈折力のフォーカスレンズ群を有し、各レンズ群の屈折力、フォーカシング時やズーミング時の移動軌跡等を適切に設定したことを特徴とするズームレンズ。
【選択図】 図１

Description

本発明はズームレンズ及びそれを有する撮像装置に関し、例えばビデオカメラ、電子スチルカメラ、放送用カメラ、監視カメラ等のように固体撮像素子を用いた撮像装置、或いは銀塩フィルムを用いたカメラ等の撮像装置に好適なものである。
近年、固体撮像素子を用いたデジタルスチルカメラ、ビデオカメラそして銀塩フィルムを用いた銀塩写真用カメラ等の撮像装置に用いる撮影光学系には、全系が小型でありながら高ズーム比で高性能なズームレンズであることが要求されている。また、撮像装置にはオートフォーカス（自動焦点検出）機構を有すること、静止画と共に動画も撮影可能であることが要望されている。オートフォーカス機構を有する撮像装置においては、動画撮影中にオートフォーカス機構の作動音が大きいと、動画記録と伴に作動音が録音されてしまうことがある。このため、オートフォーカス機構を有する撮像装置においては、静音かつ迅速にフォーカスできることが要望されている。
従来、高ズーム比でフォーカスレンズ群が小型・軽量でフォーカスの際の作動音の発生が少ないズームレンズが提案されている（特許文献１〜３）。特許文献１では、物体側から像側へ順に、正、負、正、負の屈折力４つのレンズ群よりなる４群ズームレンズにおいて、第４レンズ群でフォーカスをすることで静止画、動画の撮影を良好に行うことができるズームレンズを開示している。特許文献２，３では、物体側から像側へ順に、正、負、正、負、正の屈折力の５つのレンズ群よりなる５群ズームレンズにおいて、第４レンズ群でフォーカスをすることで静止画、動画の撮影を良好に行うことができるズームレンズを開示している。
特開２０１１−２３２６２４号公報 特開２０１１−２４７９６２号公報 特開２０００−１８０７２２号公報
撮像装置に用いられるズームレンズには、全系がコンパクト（小型）で、高ズーム比（高変倍比）でズーム範囲全般にわたり高い光学性能を有することが要求されている。多くのズームレンズでは、ズーミングに際してのピントの変動を抑制するために、ズーミングに同期させてフォーカスレンズ群を移動させている。フォーカスレンズ群と他のレンズ群を別の駆動手段で制御すると、例えば電気的な制御の遅れやモーター類の速度的な限界から、十分に同期して移動させることが困難となり、ズーミングに際してピントのズレが発生してくることがある。
この時、フォーカスレンズ群をより迅速に作動させれば、ズーミングに際してのピントのズレは最小限にできるが、作動音の発生が増大してくる。そのため、ズーミングに際してのピント変動を容易に抑制することができるフォーカス方式及びズーミング方式を用いる必要がある。ズーミングに際して移動するレンズ群をフォーカスレンズ群として用いる場合、フォーカスレンズ群にズーミングの際の移動機構とフォーカスの際の移動機構を２種備える必要がある。また非常に早い速度でフォーカスレンズ群を移動させることが必要となる。
フォーカスレンズ群に２種類の移動機構を備えると、装置全体が大型化し、またフォーカスの際の作動音が増大する原因となる。このため、撮像装置に用いるズームレンズには静音かつ迅速なフォーカスが容易でズーミングの際のピントのズレを抑制することが容易なフォーカス機構が必要となる。特にフォーカスの際の作動音は主にフォーカスレンズ群の重量によって決定される。このためフォーカスレンズ群の光路中の配置や大きさ、重量等を適切に設定することが重要になってくる。
本発明は、静音で迅速なフォーカスが容易なズームレンズ及びそれを有する撮像装置を提供することを目的とする。
本発明のズームレンズは、物体側より像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、２以上のレンズ群を有する後群より構成され、ズーミングおよびフォーカシングの少なくとも一方のために隣り合うレンズ群の間隔が変化するズームレンズであって、前記後群は、フォーカシングに際して隣り合うレンズ群との間隔が変化するように移動する負の屈折力のフォーカスレンズ群を有し、前記フォーカスレンズ群は、特定の物体距離に合焦しているときのズーミングにおいて他のレンズ群と一体で移動することを特徴としている。
本発明のズームレンズは、物体側より像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、負の屈折力の第４レンズ群、負または正の屈折力の第５レンズ群より構成され、ズーミングに際して、少なくとも第１レンズ群、第３レンズ群、第４レンズ群、第５レンズ群が移動するズームレンズであって、フォーカシングに際して前記第４レンズ群が移動し、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２、前記第４レンズ群の焦点距離をｆ４、望遠端における全系の焦点距離をｆｔ、望遠端における最も物体側のレンズ面から像面までの光軸上の距離をＴｌとしたとき、
０．５５＜ｆ２／ｆ４＜０．８
０．６＜Ｔｌ／ｆｔ＜０．８
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、静音で迅速なフォーカスが容易なズームレンズが得られる。
本発明の実施例１のレンズ断面図 （Ａ），（Ｂ），（Ｃ） 本発明の実施例１の広角端，中間，望遠端の収差図 本発明の実施例２のレンズ断面図 （Ａ），（Ｂ），（Ｃ） 本発明の実施例２の広角端，中間，望遠端の収差図 本発明の実施例３のレンズ断面図 （Ａ），（Ｂ），（Ｃ） 本発明の実施例３の広角端，中間，望遠端の収差図 本発明の実施例４のレンズ断面図 （Ａ），（Ｂ），（Ｃ） 本発明の実施例４の広角端，中間，望遠端の収差図 本発明の実施例５のレンズ断面図 （Ａ），（Ｂ），（Ｃ） 本発明の実施例５の広角端，中間，望遠端の収差図 本発明の実施例６のレンズ断面図 （Ａ），（Ｂ），（Ｃ） 本発明の実施例６の広角端，中間，望遠端の収差図 本発明の実施例７のレンズ断面図 （Ａ），（Ｂ），（Ｃ） 本発明の実施例７の広角端，中間，望遠端の収差図 本発明の実施例８のレンズ断面図 （Ａ），（Ｂ），（Ｃ） 本発明の実施例８の広角端，中間，望遠端の収差図 本発明の実施例９のレンズ断面図 （Ａ），（Ｂ），（Ｃ） 本発明の実施例９の広角端，中間，望遠端の収差図 本発明の実施例１０のレンズ断面図 （Ａ），（Ｂ），（Ｃ） 本発明の実施例１０の広角端，中間，望遠端の収差図 本発明の撮像装置の要部概略図
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詳細に説明する。本発明の各実施例のズームレンズは、物体側より像側へ順に、正の屈折力（光学的パワー＝焦点距離の逆数）の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、２以上のレンズ群を有する後群より構成されている。ズーミング及びフォーカシングの少なくとも一方のために隣り合うレンズ群の間隔が変化する。後群はフォーカシングに際して隣り合うレンズ群との間隔が変化するように移動するフォーカシングレンズ群を有する。フォーカスレンズ群は、特定の物体距離に合焦しているときのズーミングにおいて他のレンズ群と一体で移動する。
図１は、本発明の実施例１のズームレンズの広角端（短焦点距離端）におけるレンズ断面図である。図２（Ａ）、（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（長焦点距離端）における収差図である。実施例１はズーム比３．４５、開口比４．５６〜６．４５程度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３．４５、開口比４．５０〜６．４５程度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３．４５、開口比４．５０〜６．４５程度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４．３６、開口比４．５０〜６．４５程度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３．４５、開口比４．４４〜６．４５程度のズームレンズである。
図１１は、本発明の実施例６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１２（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ実施例６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６はズーム比３．４５、開口比４．５０〜６．４５程度のズームレンズである。
図１３は、本発明の実施例７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１４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ実施例７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７はズーム比３．４５、開口比４．５０〜６．４５程度のズームレンズである。
図１５は、本発明の実施例８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１６（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ実施例８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８はズーム比３．４５、開口比４．５０〜６．４５程度のズームレンズである。
図１７は、本発明の実施例９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１８（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ実施例９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９はズーム比４．４５、開口比４．５０〜６．４５程度のズームレンズである。
図１９は、本発明の実施例１０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２０（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ実施例１０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１０はズーム比３．５２、開口比４．５０〜６．４５程度のズームレンズである。
図２１は本発明のズームレンズを備えるデジタルスチルカメラ（撮像装置）の要部概略図である。
各実施例のズームレンズはビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、銀塩フィルムカメラ、ＴＶカメラなどの撮像装置に用いられる撮影レンズ系である。レンズ断面図において、左方が物体側（前方）で、右方が像側（後方）である。また、レンズ断面図において、ｉを物体側からのレンズ群の順番とすると、Ｂｉは第ｉレンズ群を示す。ＬＲは１以上のレンズ群を有する後群である。
ＳＰは開口絞りである。ＧＢは光学フィルター、フェースプレート、ローパスフィルター、赤外カットフィルターなどに相当する光学ブロックである。ＩＰは像面である。像面ＩＰは、ビデオカメラやデジタルカメラの撮影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。銀塩フィルムカメラの撮影光学系としてズームレンズを使用する際には、フィルム面に相当する。
矢印は広角端から望遠端へのズーミング（変倍）における各レンズ群の移動軌跡を示している。球面収差図において、実線はｄ線（波長５８７．６ｎｍ）、二点鎖線はｇ線（波長４３５．８ｎｍ）である。非点収差図において、実線はｄ線におけるサジタル像面、点線はｄ線におけるメリディオナル像面である。歪曲収差はｄ線について示している。倍率色収差はｇ線について示している。尚、以下の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。
各実施例は、物体側から像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群Ｂ１、負の屈折力の第２レンズ群Ｂ２、正の屈折力の第３レンズ群Ｂ３、そして２以上のレンズ群を有する後群ＬＲを有するズームレンズである。物体側から像側へ順に、後群ＬＲは負の屈折力の第４レンズ群Ｂ４、正又は負の屈折力の第５レンズ群Ｂ５からなる。また、ズーミングおよびフォーカシングの少なくとも一方のために隣り合うレンズ群の間隔が変化する。
後群ＬＲは、実施例１，３，４，５，７，８，９では負の屈折力の第４レンズ群Ｂ４、負の屈折力の第５レンズ群Ｂ５より構成されている。実施例２，６，１０では負の屈折力の第４レンズ群Ｂ４、正の屈折力の第５レンズ群Ｂ５より構成されている。各実施例において後群ＬＲの第５レンズ群Ｂ５の像側に１以上のレンズ群を配置し、後群ＬＲを３以上のレンズ群より構成しても良い。
実施例１−７および実施例９、１０のズームレンズでは、広角端から望遠端へのズーミングに際して、各レンズ群が移動することで全ズーム範囲にわたり収差補正を良好に行っている。広角端から望遠端へのズーミングに際して、第１レンズ群Ｂ１乃至前記第３レンズ群Ｂ３は物体側へ移動する。無限遠の合焦時におけるズーミングにおいて、第４レンズ群Ｂ４は第３レンズ群Ｂ３又は第５レンズ群Ｂ５と一体で移動する。また有限距離の合焦時におけるズーミングにおいて、第４レンズ群Ｂ４は第３レンズ群Ｂ３又は第５レンズ群Ｂ５と一体で移動する。
また、実施例８のズームレンズでは、広角端から望遠端へのズーミングに際して、第１，第３，第４，第５レンズ群が移動することで全ズーム範囲にわたり収差補正を良好に行っている。広角端から望遠端へのズーミングに際して、第２レンズ群は不動である。無限遠の合焦時におけるズーミングにおいて、第４レンズ群Ｂ４は第３レンズ群Ｂ３又は第５レンズ群Ｂ５と一体で移動する。また有限距離の合焦時におけるズーミングにおいて、第４レンズ群Ｂ４は第３レンズ群Ｂ３又は第５レンズ群Ｂ５と一体で移動する。
各実施例では無限遠から近距離へのフォーカスに際して負の屈折力の第４レンズ群を像面側へ移動させている。比較的軽量な第４レンズ群Ｂ４をフォーカスレンズ群とすることにより迅速なフォーカスを容易にしている。第４レンズ群Ｂ４に関する破線の矢印は至近距離にフォーカスさせたときのズーミングに際しての移動軌跡である。
実施例１，４乃至６では、無限遠合焦時におけるズーミングにおいて第４レンズ群Ｂ４と第５レンズ群Ｂ５を一体（同じ軌跡）で移動させることで、メカ機構を簡素化しつつ全系の小型化を図っている。さらに、無限遠に合焦する状態は、ピント移動が無いため、フォーカスレンズ群のみを移動させる必要が無くピントズレやフォーカス動作による作動音の増大を抑制できる。尚、第４レンズ群Ｂ４は、第３レンズ群等の他のレンズ群と一体的に移動しても良い。
実施例２では、物体距離（像面からの距離）４ｍに合焦しているときのズーミングにおいて、第４レンズ群Ｂ４と第５レンズ群Ｂ５を一体で移動させている。尚、第４レンズ群Ｂ４は第３レンズ群Ｂ３と一体的に移動しても良い。
実施例３では、無限遠合焦時におけるズーミングにおいて第４レンズ群Ｂ４と第３レンズ群Ｂ３を一体で移動させている。尚、第４レンズ群Ｂ４は、第５レンズ群等の他のレンズ群と一体で移動させても良い。
実施例１乃至６においては、ズーミングに際して第４レンズ群Ｂ４と任意のレンズ群とを一体で移動させている。尚、実施例１〜６では第４レンズ群Ｂ４でフォーカスを行っているが、第３レンズ群Ｂ３より像側の任意の負の屈折力のレンズ群でフォーカスを行っても同様の効果を得ることができる。このためフォーカスレンズ群は第４レンズ群Ｂ４に限定されるものではない。
本発明の実施例１乃至６のズームレンズは、全系が小型でありながら十分なズーム比を確保するために、物体側から像側へ順に、正、負、正の屈折力の第１，第２，第３レンズ群Ｂ１〜Ｂ３と２以上のレンズ群よりなる後群ＬＲより構成している。そして後群ＬＲに負のフォーカスレンズ群を配置しつつ、各レンズ群の屈折力や、ズーミングに伴う移動軌跡等を適切に設定することで、高い光学性能と、全系の小型化を図っている。またフォーカスレンズ群の小型化を図りつつ、高速なフォーカスを容易にしている。
一般的に、物体側から像側へ順に、正、負、正の屈折力のレンズ群を配置し、更に像側に２以上のレンズ群よりなる後群を配置したズームレンズは、全系が小型でありながら高いズーム比と高い光学性能が容易に得られる。特に物体側から像側へ順に、正、負、正の屈折力の第１レンズ群乃至第３レンズ群を配置し、第３レンズ群より像側に強い負の屈折力の後群を配置するズームレンズは、射出瞳距離を短くすることができ、レンズ全長の短縮が容易になる。
さらに、第３レンズ群を強い正の屈折力とすることで、第３レンズ群から射出する軸上光束が収斂され、後群へ入射する光束の入射高さが低くなるようしている。また軸外光線の入射高さも低くなる。このため、後群は比較的、有効径が小さくなり、後群の負の屈折力のレンズ群をフォーカスレンズ群とすることにより、フォーカスレンズ群の小型化と軽量化を図っている。
実施例１乃至６では、特定の物体距離におけるズーミングに際して、フォーカスレンズ群は他のレンズ群と一体で移動することにより、ズーム作動機構を一体化することができ、メカ的な機構部の簡素化を図っている。さらにズーミングに際して、他のレンズ群と一体で動作する機構として特定の物体距離においてズーミングに際してのピントズレを抑制し、かつフォーカシング動作を微小として作動音の抑制を図っている。
フォーカスレンズ群が他のレンズ群と一体で移動する特定の物体距離は、例えば望遠型のズームレンズであれば、使用頻度の高い遠距離に合わせれば良く、広角型のズームレンズであれば、至近距離物体に合わせればよい。また、中間的な物体距離に定めれば、遠距離物体、至近距離物体のどちらにも迅速にフォーカシングが容易となる。このように、特定の物体距離は任意に選択することができる。
全系の小型化を図るため、強い負の屈折力のフォーカスレンズ群を配置した場合、フォーカスレンズ群において収差が多く発生し、収差補正が困難となる。このためフォーカスレンズ群より像側に像面湾曲、倍率色収差等を補正するためのレンズ群を配置することが良い。また、第４レンズ群Ｂ４を負の屈折力を持つフォーカスレンズ群とし、正又は負の屈折力の第５レンズ群Ｂ５を配置するのが良い。より高性能化を実現するためにレンズ群の数を増やしても良い。
フォーカスレンズ群の像側に、負の屈折力のレンズ群を配置して、第３レンズ群Ｂ３よりも像側の後群ＬＲの合成焦点距離を負の屈折力とすると、射出瞳距離を任意に可変させバックフォーカスを短くすることができ、全系の小型化が容易になる。また、ズーミングに際しては、第１レンズ群Ｂ１を含む少なくとも３つのレンズ群が移動することが好ましい。特に第１レンズ群Ｂ１を含む複数のレンズ群が移動することで、全系の小型化を図りつつ、ズーミングに際しての諸収差の変動を抑制するのが容易となる。
一方、全系を小型化し、バックフォーカスを短くすると、最も像面側のレンズ群の有効径が大きくなりやすい。これは全系を小型化し、撮像素子と最終レンズ群が近づくと、軸外光線を多く通すために、最も像側のレンズ群のレンズ有効径を広げる必要があるためである。
そこで、各実施例においては、第３レンズ群よりも像側であって、最終レンズ群の物体側に配置されたレンズ群をフォーカシングレンズ群としている。ここで、レンズ群とは、ズーミング又はフォーカスの際に光軸上の間隔が変化することを基準に分けることができ、複数のレンズによって構成されるだけでなく、単一のレンズにより構成される場合を含むものとする。
各実施例において、広角端におけるフォーカスレンズ群の最も物体側のレンズの物体側のレンズ面から像面までの距離をＬｆｓｋとする。広角端におけるフォーカスレンズ群の最も物体側のレンズの物体側のレンズ面から全系の最も像側のレンズの像側のレンズ面までの距離をＬｆとする。このとき、
１．４＜Ｌｆｓｋ／Ｌｆ＜４．０ ・・・（１）
なる条件式を満足している。
条件式（１）は、フォーカスレンズ群の光軸方向の配置に関する。条件式（１）の上限を超えて、フォーカスレンズ群が第３レンズ群Ｂ３側へ近づくと、フォーカスレンズ群の小型化は容易になるが、フォーカスレンズ群から像面までの距離が長くなり、全系の小型化が困難になる。条件式（１）の下限を超えて、フォーカスレンズ群が像面側へ近づくと、フォーカスの際のレンズ径を大きくしなければ軸外光線を通すことが困難となり、フォーカスレンズ群の有効径が大きくなり重量が増し好ましくない。
実施例１から６のズームレンズにおけるフォーカスレンズ群は、ズーミングに際して、フォーカスレンズ群以外のレンズ群と任意の合焦距離において一体で移動する。フォーカスレンズ群は、ズーミングに際してフォーカスレンズ群以外のレンズ群と一体で移動することで、ズーム作動機構を一体化することができ、メカ的な機構部の簡素化を図っている。さらにズーミングに際して、他のレンズ群と一体で動作する機構とすることにより、任意の物体距離においてズーミングに際してのピントズレを抑制し、かつフォーカシング動作を微小として作動音増大の抑制している。
一体でズーミングするときの合焦物体距離は、仕様に合わせて任意に定めればよく、例えば望遠型のズームレンズであれば使用頻度の高い遠距離物体に合わせても良い。また広角型のズームレンズでは比較的至近距離物体に合わせても良い。また、中間的な物体距離に定めれば、遠距離物体、至近距離物体のどちらにも迅速にフォーカシングが容易となる。そのため任意に合焦距離物体を選択すれば良い。また、より好ましくは、フォーカスレンズ群の像側には、負または正の屈折力を持つレンズ群を有することが望ましい。
全系の小型化を図るため強い負の屈折力のフォーカスレンズ群を配置した場合、フォーカスレンズ群において収差が大きく発生しやすい。このためフォーカスレンズ群より像側に像面湾曲、倍率色収差等を補正するためのレンズ群を配置することが良い。また、より好ましくは、第４レンズ群Ｂ４を負の屈折力を持つフォーカスレンズ群とし、正又は負の屈折力の第５レンズ群Ｂ５を像面側に配置するのが良い。また、さらなる高性能化を実現するためにレンズ群の数を更に増やしても良い。
各実施例においては、ズーミングに際して５つのレンズ群が移動する。また、フォーカスレンズ群は少なくとも正レンズと負レンズを１枚ずつ備えることで、フォーカシングの際の色収差の変動を抑制している。各実施例において好ましくは次の条件式のうち１以上を満足するのが良い。第１レンズ群Ｂ１の焦点距離をｆ１とする。第２レンズ群Ｂ２の焦点距離をｆ２とする。第３レンズ群Ｂ３の焦点距離をｆ３とする。広角端における後群の合成焦点距離をｆｎとする。フォーカスレンズ群の焦点距離をｆｆとする。広角端におけるフォーカスレンズ群より像側に配置されるレンズ群の合成焦点距離をｆｉとする。
望遠端におけるレンズ全長をＴｌとする。望遠端における全系の焦点距離をｆｔとする。広角端における全系の焦点距離をｆｗとする。広角端におけるバックフォーカスをＷｓｋとする。このとき、次の条件式のうち１以上を満足するのが良い。
０．３＜ｆ２／ｆｎ＜１．０ ・・・（２）
１５．０＜｜ｆｉ／ｆｆ｜＜２５０．０ ・・・（３）
１．５＜ｆ１／｜ｆｎ｜＜５．０ ・・・（４）
０．６＜Ｔｌ／ｆｔ＜０．８ ・・・（５）
０．１＜｜ｆ２｜／ｆｗ＜１．０ ・・・（６）
０．８＜｜ｆｆ｜／Ｗｓｋ＜３．０ ・・・（７）
０．３＜ｆ３／｜ｆｎ｜＜１．５ ・・・（８）
０．０５＜｜ｆ２｜／ｆｔ＜０．２０ ・・・（９）
次に前述した各条件式の技術的意味について説明する。
条件式（２）は、主変倍機能を持つ第２レンズ群Ｂ２の焦点距離（屈折力の逆数）と広角端における第３レンズ群Ｂ３よりも像側の後群ＬＲの合成焦点距離との比を規定する。条件式（２）の上限を超えて、後群ＬＲの合成屈折力（負の屈折力）が強くなりすぎると全系の小型化は容易になるが射出瞳距離が短くなりすぎ、画質が劣化しやすくなる。条件式（２）の下限を超えて、第２レンズ群Ｂ２の負の屈折力が強くなりすぎると、広角端において歪曲収差が増大し、またズーミングに際して像面湾曲の変動が大きくなり、この補正が困難となる。
条件式（３）は、フォーカスレンズ群の屈折力（焦点距離の逆数）と、広角端におけるフォーカスレンズ群より像側のレンズ群の合成焦点距離との比を規定する。条件式（３）の下限を超えて、フォーカスレンズ群の負の屈折力が弱くなりすぎると、フォーカスの際のフォーカスレンズ群のレンズ移動距離が長くなり、全系の小型化が困難になる。条件式（３）の上限を超えて、フォーカスレンズ群の屈折力が強くなりすぎると、フォーカスの際のレンズ移動距離が短くなり、全系の小型化は容易になるが、フォーカシングの際の諸収差の変動が大きくなってくる。
条件式（４）は、第１レンズ群Ｂ１の焦点距離と、広角端における第３レンズ群Ｂ３よりも像側の後群ＬＲの合成焦点距離との比を規定する。条件式（４）の上限を超えて、第１レンズ群Ｂ１の屈折力が弱くなりすぎると、ズーミングに際しての第１レンズ群Ｂ１の移動量を大きくしないと所定のズーム比が得られなくなり、全系の小型化が困難になる。条件式（４）の下限を超えて、第１レンズ群Ｂ１の屈折力が強くなりすぎると、第１レンズ群Ｂ１のズーミングにおける移動量は小さくでき、全系の小型化は容易になるが、望遠端において軸上色収差が増大し、この収差の補正が困難となる。
条件式（５）は、望遠端におけるレンズ全長（第１レンズ面から像面までの距離）と、望遠端における全系の焦点距離の比を規定する。条件式（５）の上限を超えて、望遠端においてレンズ全長が長くなると、全系の小型化が困難になる。条件式（５）の下限を超えて、望遠端においてレンズ全長が短くなると、望遠端において軸上色収差や球面収差が増大し、これらの収差補正が困難となる。このため、特殊な異常分散材料や非球面レンズを多く用いる必要があるため、好ましくない。
条件式（６）は、主変倍機能を持つ第２レンズ群Ｂ２の焦点距離と、広角端における全系の焦点距離との比を規定する。
条件式（６）の上限を超えて、第２レンズ群Ｂ２の負の屈折力が弱くなりすぎると、諸収差の補正は容易となるが所望のズーム比を得るのが困難になる。条件式（６）の下限を超えて、第２レンズ群Ｂ２の負の屈折力が強くなりすぎると、広角端において歪曲収差が増大し、またズーミングに際しての像面湾曲の変動が大きくなるので良くない。
条件式（７）は、フォーカスレンズ群の焦点距離と、広角端でのバックフォーカスとの比を規定する。条件式（７）の上限を超えて、フォーカスレンズ群の屈折力が弱くなりすぎると、フォーカスに際してのフォーカスレンズ群のレンズ移動距離が長くなり、全系の小型化が困難になる。条件式（７）の下限を超えて、バックフォーカス長くなりすぎると、全系の小型化が困難になる。
条件式（８）は、フォーカスレンズ群の焦点距離と、第３レンズ群Ｂ３の焦点距離との比を規定する。条件式（８）の上限を超えて、第３レンズ群Ｂ３の屈折力が弱くなりすぎると、諸収差の補正は容易となるが全系の小型化、特にレンズ全長の小型化が困難となる。条件式（８）の下限を超えて、第３レンズ群Ｂ３の屈折力が強くなりすぎると、広角端において球面収差や軸外のコマ収差の補正が困難となる。
条件式（９）は、主変倍機能を持つ第２レンズ群Ｂ２の焦点距離と、望遠端での全系の焦点距離との比を規定する。条件式（９）の上限を超えて、第２レンズ群Ｂ２の屈折力が弱くなりすぎると、諸収差の補正は容易となるが全系の小型化、特にレンズ全長の小型化が困難となる。条件式（９）の下限を超えて、第２レンズ群Ｂ２の屈折力が強くなりすぎると、広角端において像面湾曲や倍率色収差の補正が困難となる。
好ましくは条件式（１）乃至（９）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
１．６＜Ｌｆｓｋ／Ｌｆ＜３．５ ・・・（１ａ）
０．４＜ｆ２／ｆｎ＜０．８ ・・・（２ａ）
１８＜｜ｆｉ／ｆｆ｜＜２２０ ・・・（３ａ）
２．０＜ｆ１／｜ｆｎ｜＜４．０ ・・・（４ａ）
０．７０＜Ｔｌ／ｆｔ＜０．７８ ・・・（５ａ）
０．３＜｜ｆ２｜／ｆｗ＜０．８ ・・・（６ａ）
１．０＜｜ｆｆ｜／Ｗｓｋ＜２．０ ・・・（７ａ）
０．５＜ｆ３／｜ｆｎ｜＜１．３ ・・・（８ａ）
０．０７＜｜ｆ２｜／ｆｔ＜０．１５ ・・・（９ａ）
更に好ましくは条件式（１ａ）乃至（９ａ）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
１．８＜Ｌｆｓｋ／Ｌｆ＜３．２ ・・・（１ｂ）
０．５５＜ｆ２／ｆｎ＜０．７０ ・・・（２ｂ）
２１＜｜ｆｉ／ｆｆ｜＜２０５ ・・・（３ｂ）
２．３＜ｆ１／｜ｆｎ｜＜３．５ ・・・（４ｂ）
０．７３＜Ｔｌ／ｆｔ＜０．７６ ・・・（５ｂ）
０．３５＜｜ｆ２｜／ｆｗ＜０．５０ ・・・（６ｂ）
１．３０＜｜ｆｆ｜／Ｗｓｋ＜１．９５ ・・・（７ｂ）
０．６＜ｆ３／｜ｆｎ｜＜１．１ ・・・（８ｂ）
０．０８＜｜ｆ２｜／ｆｔ＜０．１３ ・・・（９ｂ）
また、実施例７、８、９、１０では、負の屈折力の第４レンズ群Ｂ４と第５レンズ群Ｂ５を備え、第４レンズ群によってフォーカシングを行っている。このとき、第４レンズ群と第５レンズ群を異なる軌跡で移動させているが、適切なパワー配置をとることで、移動量の差を少なくしているため、実施例１乃至６と同じように、移動機構を簡略化し、全系を小型することが容易である。
一般的に、物体側から像側へ順に、正、負、正、負の屈折力のレンズ群を配置し、更に像側に１つまたは複数のレンズ群よりなる後群を配置したズームレンズは、全系が小型でありながら、高いズーム比と高い光学性能を得やすい。
特に、物体側から像側へ順に、正、負、正の屈折力の第１レンズ群乃至第３レンズ群を配置し、第３レンズ群より像側に強い負の屈折力の後群を配置するズームレンズは、射出瞳距離を短くすることができ、レンズ全長の短縮が容易になる。
さらに、第３レンズ群を強い正の屈折力とすることで、第３レンズ群より射出する軸上光束が収斂され、後群への光束の入射高が低くなるようしている。また軸外光線の入射高さも低くなる。このため全系のなかで後群は比較的、有効径が小さくなる。これより、第３レンズ群のより像側の後群の負の屈折力のレンズ群をフォーカスレンズ群としている。
これによりフォーカスレンズ群の小型化かつ軽量化を図っている。全系を小型化し、バックフォーカスを短くすると、最も像面側のレンズ群の有効径が大きくなりやすい。これは全系を小型化し、撮像素子と最終レンズ群が近づくと、軸外光線を多く通すために、最も像側のレンズ群のレンズ有効径を広げる必要があるためである。
そのため、第４レンズ群をフォーカシングレンズ群としている。
また、第４レンズ群を負の屈折力とすると、いわゆるダブルテレフォトタイプの構成となり、全長の短い光学系を実現しやすい効果を得られる。
また、フォーカシングを行う第４レンズ群は、フォーカシングの移動量をできるだけ小さくするために強い屈折力を持たせることが好ましい。移動量が少ないほど駆動機構を小さくできるためである。
しかし、第４レンズ群の屈折力を強くすると像面湾曲や倍率色収差の変動が大きくなる。
そのため、像面側に負または正の第５レンズ群を配し、像面湾曲や倍率色収差の補正を行うことが好ましい。
各実施例のズームレンズは、第２レンズ群の焦点距離をｆ２、第４レンズ群の焦点距離をｆ４、望遠端での焦点距離をｆｔ、望遠端におけるレンズ全長をＴｌとした時、
０．５５＜ｆ２／ｆ４＜０．８ （１０）
０．６＜Ｔｌ／ｆｔ＜０．８ （５）
なる条件式を同時に満足することを特徴としている。
条件式（１０）は、主変倍機能を持つ第２レンズ群Ｂ２の焦点距離とフォーカシングを行う第４レンズ群Ｂ４との焦点距離との比を規定する。
条件式（１０）の上限を超えて、第４レンズ群の屈折力が強くなりすぎると、フォーカシング時の移動量を小さくできる一方、フォーカシングに伴う像面湾曲や倍率色収差の変動が大きくなり補正が困難となる。条件式（１０）の下限を超えて、第４レンズ群の屈折力が弱くなりすぎると、フォーカシング時の諸収差の変動は抑えやすいが、フォーカシング時の移動量が大きくなり小型化に好ましくない。
条件式（１０）と前述の条件式（５）を同時に満足することで、高い光学性能を有する小型のズームレンズを実現することができる。
各実施例においては、ズーミングに際して５つのレンズ群が移動する。また、フォーカスレンズ群は少なくとも正レンズと負レンズを１枚ずつ備えることで、フォーカシングの際の色収差の変動を抑制している。各実施例において好ましくは条件式（１０）、（５）と共に次の条件式のうち１以上を満足するのが良い。第１レンズ群Ｂ１の焦点距離をｆ１とする。第２レンズ群Ｂ２の焦点距離をｆ２とする。第４レンズ群Ｂ４の焦点距離をｆ４とする。
望遠端における全系の焦点距離をｆｔとする。
このとき、次の条件式のうち１以上を満足するのが良い。
１．０＜ｆｔ／ｆ１＜３．５ ・・・（１１）
６．０＜ｆｔ／｜ｆ２｜＜１２．０ ・・・（１２）
５．０＜ｆｔ／｜ｆ４｜＜７．５ ・・・（１３）
１．５＜ｆ１／｜ｆ４｜＜４．０ ・・・（１４）
次に前述した各条件式の技術的意味について説明する。
条件式（１１）は、第１レンズ群Ｂ１の焦点距離と望遠端での全系焦点距離との比を規定する。条件式（１１）の上限を超えて、第１レンズ群Ｂ１の焦点距離ｆ１が小さくなりすぎると、球面収差や軸上色収差の補正が困難となる。
条件式（１１）の下限を超えて、第１レンズ群Ｂ１の焦点距離が大きくなりすぎると、第１レンズ群での屈折作用が弱まり、レンズ径を大きくしなければならず、全系の小型化に好ましくない。
条件式（１２）は、全系の中で最も屈折力の大きい第２レンズ群Ｂ２の焦点距離と望遠端での全系焦点距離との比を規定する。条件式（１２）の上限を超えて、第２レンズ群Ｂ２の焦点距離ｆ２が短くなりすぎると変倍作用が強まり少ない移動量で高変倍を達成でき、小型化に好ましいが広角端での歪曲収差やズーム全域での像面湾曲の変動を抑えることが難しくなる。
条件式（１２）の下限を超えて、第２レンズ群Ｂ２の焦点距離が長くなりすぎると、所望の変倍量を確保するために第２レンズ群または他のレンズ群の移動量を増加させなければならず、全系の小型化に好ましくない。
条件式（１３）は、フォーカシングを行う第４レンズ群Ｂ４の焦点距離と望遠端での全系焦点距離との比を規定する。条件式（１３）の上限を超えて、第４レンズ群Ｂ４の焦点距離ｆ４が小さくなりすぎると少ない移動量でフォーカシングが可能となり、駆動部を含む小型化や騒音の抑制に好適であるが、フォーカシング時の球面収差や像面湾曲の変動を抑制することが困難となる。
条件式（１３）の下限を超えて、第４レンズ群Ｂ４の焦点距離ｆ４が大きくなりすぎると、フォーカシング時の移動量が大きくなりすぎ、全系の小型化に好ましくない。
条件式（１４）は、第１レンズ群Ｂ１の焦点距離と第４レンズ群Ｂ４の焦点距離との比を規定する。条件式（１４）の上限を超えて、第４レンズ群Ｂ４の焦点距離ｆ４が小さくなりすぎると少ない移動量でフォーカシングが可能となり、駆動部を含む小型化や騒音の抑制に好適であるが、フォーカシング時の球面収差や像面湾曲の変動を抑制することが困難となる。
条件式（１４）の下限を超えて、第４レンズ群Ｂ４の焦点距離ｆ４が大きくなりすぎると、フォーカシング時の移動量が大きくなりすぎ、全系の小型化に好ましくない。
好ましくは条件式（１１）乃至（１４）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
１．５＜ｆｔ／ｆ１＜２．８ ・・・（１１ａ）
６．５＜ｆｔ／｜ｆ２｜＜１１．５ ・・・（１２ａ）
５．３＜ ｆｔ／｜ｆ４｜＜７．３ ・・・（１３ａ）
２．０＜ｆ１／｜ｆ４｜＜３．５ ・・・（１４ａ）
更に好ましくは条件式（１１ａ）乃至（１４ａ）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
１．８＜ｆｔ／ｆ１＜２．２ ・・・（１１ｂ）
７．０＜ｆｔ／｜ｆ２｜＜１１．０ ・・・（１２ｂ）
５．５＜ ｆｔ／｜ｆ４｜＜７．０ ・・・（１３ｂ）
２．５＜ｆ１／｜ｆ４｜＜３．３ ・・・（１４ｂ）
以上のように各実施例によれば、全系が小型でありながら高性能で十分なズーム比を持ち、かつフォーカスレンズ群を小型で軽量な構成とすることができる。これによってメカ機構を含む全系を小型化しながら静音かつ迅速なフォーカス機能を兼ね備える撮像装置を実現するのが容易となる。
次に本発明のズームレンズを撮影光学系として用いたデジタルカメラ（撮像装置）の実施形態を図２１を用いて説明する。図２１において、２０はデジタルカメラ本体、２１は上述の実施例のズームレンズによって構成された撮影光学系である。２２は撮影光学系２１によって被写体像（像）を受光するＣＣＤ等の撮像素子（光電変換素子）、２３は撮像素子２２が受光した被写体像を記録する記録手段である。２４は不図示の表示素子に表示された被写体像を観察するためのファインダーである。
上記表示素子は液晶パネル等によって構成され、撮像素子２２上に形成された被写体像が表示される。このように本発明のズームレンズをデジタルカメラ等の撮像装置に適用することにより、小型で高い光学性能を有する撮像装置を実現している。
以下、実施例１〜１０に対応する数値実施例１〜１０の具体的数値データを示す。各数値実施例において、ｉは物体側から数えた面の番号を示す。ｒｉは第ｉ番目の光学面（第ｉ面）の曲率半径である。ｄｉは第ｉ面と第（ｉ＋１）面との軸上間隔である。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、アッベ数である。最も像側の２つの面はガラスブロックＧに相当している。非球面形状は光軸方向にＸ軸、光軸と垂直方向にＨ軸、光の進行方向を正としＲを近軸曲率半径、Ｋを円錐定数、Ａ４，Ａ６，Ａ８，Ａ１０，Ａ１２を各々非球面係数としたとき、
Figure 2014199421
なる式で表している。＊は非球面形状を有する面を意味している。「ｅ−ｘ」は１０−ｘを意味している。ＢＦはバックフォーカスであり、最終レンズ面から像面までの距離を空気換算で示している。広角は広角端、中間は中間のズーム位置、望遠は望遠端を示している。また、前述の各条件式と数値実施例との関係を表１に示す。
［数値実施例１］
単位 ｍｍ

面データ
面番号 r d nd νd
1 47.579 3.00 1.48749 70.2
2 187.623 0.20
3 72.401 1.50 1.80610 40.9
4 32.025 5.20 1.48749 70.2
5 -270.270 (可変)
6 -108.486 0.90 1.72000 50.2
7 16.905 2.70 1.84666 23.9
8 41.931 2.01
9 -34.559 0.90 1.77250 49.6
10 270.270 (可変)
11 21.716 3.60 1.66672 48.3
12 -147.608 1.90
13 16.044 5.00 1.49700 81.5
14 -65.374 0.90 1.84666 23.9
15 32.233 2.90
16(絞り) ∞ 3.10
17* 98.001 2.20 1.58313 59.4
18* 5000.000 3.50
19 -74.987 1.50 1.80610 33.3
20 -18.582 0.60 1.69350 53.2
21 24.830 3.00
22 18.004 2.80 1.48749 70.2
23 -32.642 (可変)
24 258.313 0.60 1.69680 55.5
25 11.294 2.00 1.54072 47.2
26 29.836 12.63
27 -28.543 3.30 1.76200 40.1
28 -13.619 1.00 1.51633 64.1
29 -72.548 (可変)
30 ∞ 1.70 1.54400 60.0
31 ∞ 1.6
像面 ∞

非球面データ
第17面
K = 0.00000e+000 A 4=-7.46980e-005 A 6= 6.83135e-007
A 8= 6.66992e-009 A10=-5.06108e-011 A12=-9.57784e-014

第18面
K = 0.00000e+000 A 4= 4.14298e-005 A 6= 1.13094e-006
A 8= 6.67895e-009

各種データ
ズーム比 3.45
広角 中間 望遠
焦点距離 56.60 134.00 195.00
Fナンバー 4.50 5.70 6.45
半画角（度） 13.57 5.82 4.01
像高 13.66 13.66 13.66
レンズ全長 103.39 130.12 144.77
BF 17.70 28.38 40.78

d 5 1.40 26.09 34.14
d10 15.35 4.17 0.80
d23 2.00 4.54 2.10
d29 15.00 25.68 38.08

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 93.52
2 6 -21.90
3 11 26.02
4 24 -33.93
5 27 -4057.03
［数値実施例２］
単位 ｍｍ

面データ
面番号 r d nd νd
1 51.233 3.32 1.48749 70.2
2 568.400 0.20
3 74.895 1.50 1.80610 40.9
4 33.107 4.65 1.48749 70.2
5 -688.986 (可変)
6 -196.425 0.90 1.72000 50.2
7 16.602 2.48 1.84666 23.9
8 37.983 2.25
9 -30.704 0.90 1.77250 49.6
10 821.260 (可変)
11 23.333 3.55 1.66672 48.3
12 -106.852 1.90
13 14.545 4.91 1.49700 81.5
14 -155.636 0.80 1.84666 23.9
15 25.072 3.30
16(絞り) ∞ 2.70
17* 98.001 2.20 1.58313 59.4
18* 5000.000 3.50
19 -74.327 1.50 1.80610 33.3
20 -18.713 0.60 1.69350 53.2
21 25.530 3.00
22 18.069 2.61 1.48749 70.2
23 -33.595 (可変)
24 206.259 0.60 1.69680 55.5
25 11.588 1.90 1.54072 47.2
26 28.358 13.34
27 -32.336 3.24 1.76200 40.1
28 -14.538 0.90 1.51633 64.1
29 -74.423 (可変)
30 ∞ 1.70 1.54400 60.0
31 ∞ 1.60
像面 ∞

非球面データ
第17面
K = 0.00000e+000 A 4=-8.67657e-005 A 6= 7.07999e-007
A 8= 1.38044e-008 A10=-1.43378e-010 A12= 4.71377e-013

第18面
K = 0.00000e+000 A 4= 2.91715e-005 A 6= 1.27287e-006
A 8= 9.55264e-009

各種データ
ズーム比 3.45

焦点距離 56.60 134.00 195.00
Fナンバー 4.50 5.62 6.45
半画角（度） 13.57 5.82 4.01
像高 13.66 13.66 13.66
レンズ全長 103.39 130.62 146.39
BF 17.70 28.16 41.54

フォーカスレンズを無限遠の距離に合焦させた時の間隔
焦点距離 56.60 134.00 195.00
d 5 1.26 25.98 33.69
d10 15.40 4.15 0.80
d23 2.00 4.50 2.00
d26 13.62 14.42 14.95
d29 15.00 25.46 38.84

フォーカスレンズを4ｍの距離に合焦させた時の間隔
焦点距離 56.60 134.00 195.00
d 5 1.26 25.98 33.69
d10 15.40 4.15 0.80
d23 2.27 5.57 3.61
d29 15.00 25.46 38.84

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 94.34
2 6 -22.06
3 11 26.00
4 24 -34.07
5 27 752.77
［数値実施例３］
単位 ｍｍ

面データ
面番号 r d nd νd
1 49.288 2.72 1.48749 70.2
2 153.997 0.20
3 72.655 1.50 1.80610 40.9
4 32.511 5.24 1.48749 70.2
5 -217.332 (可変)
6 -115.214 0.90 1.72000 50.2
7 16.623 2.76 1.84666 23.9
8 41.956 2.01
9 -36.630 0.90 1.77250 49.6
10 270.270 (可変)
11 21.200 3.70 1.66672 48.3
12 -138.048 1.23
13 15.576 4.93 1.49700 81.5
14 -78.185 0.90 1.84666 23.9
15 27.137 3.30
16(絞り) ∞ 2.70
17* 98.001 2.20 1.58313 59.4
18* 5000.000 3.50
19 -72.058 1.47 1.80610 33.3
20 -18.816 0.60 1.69350 53.2
21 25.574 3.00
22 17.937 2.73 1.48749 70.2
23 -33.932 2.10
24 205.789 0.60 1.69680 55.5
25 11.034 2.00 1.54072 47.2
26 29.745 (可変)
27 -32.721 3.35 1.76200 40.1
28 -13.878 1.00 1.51633 64.1
29 -119.227 (可変)
30 ∞ 1.70 1.54400 60.0
31 ∞ 1.41
像面 ∞

非球面データ
第17面
K = 0.00000e+000 A 4=-7.52783e-005 A 6= 4.89909e-007
A 8= 7.82710e-009 A10= 4.08741e-011 A12=-1.18013e-012

第18面
K = 0.00000e+000 A 4= 4.56560e-005 A 6= 8.72676e-007
A 8= 1.22417e-008

各種データ
ズーム比 3.45
広角 中間 望遠
焦点距離 56.60 135.79 195.00
Fナンバー 4.50 5.85 6.45
半画角（度） 13.57 5.74 4.01
像高 13.66 13.66 13.66
レンズ全長 103.39 135.02 145.39
BF 24.51 32.99 40.50

d 5 1.30 27.24 35.25
d10 15.76 5.73 0.80
d26 6.28 13.51 13.30
d29 22.00 30.48 37.98

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 97.11
2 6 -22.86
3 11 26.05
4 24 -34.30
5 27 -3779.16
［数値実施例４］
単位 ｍｍ

面データ
面番号 r d nd νd
1 68.233 2.87 1.49700 81.5
2 167.242 0.20
3 78.044 1.50 1.83481 42.7
4 43.207 6.20 1.49700 81.5
5 -354.013 (可変)
6 -239.680 0.90 1.80400 46.6
7 20.369 2.70 1.92286 18.9
8 40.942 2.35
9 -30.294 0.90 1.88300 40.8
10 -153.408 (可変)
11* 25.748 2.95 1.73077 40.5
12 -1099.756 6.80
13 16.687 5.00 1.49700 81.5
14 -41.672 0.90 1.84666 23.9
15 34.913 2.90
16(絞り) ∞ 3.10
17* 66.324 1.75 1.58313 59.4
18* -96.587 3.50
19 -61.262 1.80 1.80610 33.3
20 -18.771 0.60 1.69350 53.2
21 34.899 5.38
22 25.498 2.63 1.48749 70.2
23 -25.661 (可変)
24 274.578 0.60 1.59522 67.7
25 16.885 1.14 1.80000 29.8
26 19.063 16.04
27 -37.712 2.91 1.70154 41.2
28 -14.184 1.00 1.59522 67.7
29 -64.449 (可変)
30 ∞ 1.70 1.54400 60.0
31 ∞ 1.94
像面 ∞

非球面データ
第11面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.67355e-006 A 6= 5.18302e-009
A 8=-5.81024e-012

第17面
K = 0.00000e+000 A 4=-7.70609e-005 A 6= 3.71235e-007
A 8= 6.24668e-009 A10= 3.25717e-011 A12=-3.83900e-013

第18面
K = 0.00000e+000 A 4= 9.54832e-007 A 6= 5.46359e-007
A 8= 7.60292e-009

各種データ
ズーム比 4.36

焦点距離 56.14 134.30 245.00
Fナンバー 4.50 5.09 6.45
半画角（度） 13.67 5.81 3.19
像高 13.66 13.66 13.66
レンズ全長 119.39 157.52 184.41
BF 22.04 27.75 50.36

d 5 1.10 41.69 54.52
d10 16.56 5.97 0.80
d23 3.07 5.48 2.10
d29 19.00 24.71 47.32

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 116.17
2 6 -22.56
3 11 32.17
4 24 -36.67
5 27 -783.89
［数値実施例５］
単位 ｍｍ

面データ
面番号 r d nd νd
1 47.999 3.00 1.51633 64.1
2 199.205 0.20
3 79.213 1.50 1.80400 46.6
4 32.093 5.20 1.49700 81.5
5 -264.415 (可変)
6 -114.148 0.90 1.71300 53.9
7 17.305 2.70 1.84666 23.8
8 45.783 2.21
9 -37.834 0.90 1.83400 37.2
10 207.695 (可変)
11 22.376 3.60 1.80610 33.3
12 -1211.448 1.90
13 15.765 5.00 1.49700 81.5
14 -118.529 0.90 1.92286 18.9
15 24.712 2.90
16(絞り) ∞ 3.10
17* 81.614 2.20 1.85400 40.4
18* 5000.000 3.50
19 -1110.863 0.60 1.91082 35.3
20 15.810 1.70 1.92286 18.9
21 28.812 3.00
22 18.361 2.80 1.49700 81.5
23 -32.586 (可変)
24 27.025 2.00 1.80809 22.8
25 -44.006 0.60 2.00330 28.3
26 17.052 11.54
27 -22.892 3.30 2.00100 29.1
28 -13.107 1.00 1.60311 60.6
29 -63.930 (可変)
30 ∞ 1.70 1.54400 60.0
31 ∞ 1.60
像面 ∞

非球面データ
第17面
K = 0.00000e+000 A 4=-6.58448e-005 A 6= 4.20856e-007
A 8= 8.60004e-009 A10= 3.74105e-012 A12=-5.30209e-013

第18面
K = 0.00000e+000 A 4= 7.52431e-006 A 6= 6.99599e-007
A 8= 1.00569e-008

各種データ
ズーム比 3.45
広角 中間 望遠
焦点距離 56.60 136.00 195.00
Fナンバー 4.44 5.73 6.45
半画角（度） 13.57 5.74 4.01
像高 13.66 13.66 13.66
レンズ全長 103.39 132.71 143.37
BF 17.70 32.64 41.48

d 5 1.36 25.98 32.73
d10 16.08 5.54 0.80
d23 2.00 2.29 2.10
d29 15.00 29.95 38.78

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 93.59
2 6 -22.65
3 11 26.44
4 24 -32.44
5 27 -1000.00
［数値実施例６］
単位 ｍｍ

面データ
面番号 r d nd νd
1 47.892 3.00 1.48749 70.2
2 194.405 0.20
3 71.819 1.50 1.80610 40.9
4 32.118 5.20 1.48749 70.2
5 -273.637 (可変)
6 -117.859 0.90 1.72000 50.2
7 16.693 2.70 1.84666 23.9
8 40.553 2.08
9 -32.797 0.90 1.77250 49.6
10 321.397 (可変)
11 21.917 3.60 1.66672 48.3
12 -137.271 1.90
13 15.585 5.00 1.49700 81.5
14 -73.772 0.90 1.84666 23.9
15 30.304 2.90
16(絞り) ∞ 3.10
17* 89.177 2.20 1.58313 59.4
18* 5000.000 3.50
19 -77.256 1.50 1.80610 33.3
20 -18.820 0.60 1.69350 53.2
21 24.634 3.00
22 17.658 2.80 1.48749 70.2
23 -34.750 (可変)
24 289.119 0.60 1.69680 55.5
25 11.213 2.00 1.54072 47.2
26 29.096 12.89
27 -28.990 3.30 1.76200 40.1
28 -13.622 1.00 1.51633 64.1
29 -63.329 (可変)
30 ∞ 1.70 1.54400 60.0
31 ∞ 1.60
像面 ∞

非球面データ
第17面
K = 0.00000e+000 A 4=-8.81267e-005 A 6= 6.56231e-007
A 8= 8.85959e-009 A10=-5.44212e-011 A12=-1.28510e-013

第18面
K = 0.00000e+000 A 4= 2.90566e-005 A 6= 1.12847e-006
A 8= 8.62328e-009

各種データ
ズーム比 3.45
広角 中間 望遠
焦点距離 56.60 134.14 195.00
Fナンバー 4.50 5.64 6.45
半画角（度） 13.57 5.81 4.01
像高 13.66 13.66 13.66
レンズ全長 103.39 130.72 145.39
BF 17.70 28.68 41.48

d 5 1.35 26.25 33.75
d10 15.08 4.27 0.80
d23 2.00 4.25 2.10
d29 15.00 25.98 38.78

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 92.51
2 6 -21.51
3 11 25.76
4 24 -32.96
5 27 812.18
［数値実施例７］
単位 ｍｍ

面データ
面番号 r d nd vd
1 47.660 3.00 1.48749 70.2
2 188.708 0.20
3 72.506 1.50 1.80610 40.9
4 32.025 5.20 1.48749 70.2
5 -270.270 (可変)
6 -109.712 0.90 1.72000 50.2
7 16.846 2.70 1.84666 23.9
8 41.801 2.01
9 -34.698 0.90 1.77250 49.6
10 270.270 (可変)
11 21.784 3.60 1.66672 48.3
12 -143.935 1.90
13 16.083 5.00 1.49700 81.5
14 -64.857 0.90 1.84666 23.9
15 32.288 2.90
16(絞り) ∞ 3.10
17* 98.001 2.20 1.58313 59.4
18* 5000.000 3.50
19 -74.161 1.50 1.80610 33.3
20 -18.536 0.60 1.69350 53.2
21 24.920 3.00
22 17.981 2.80 1.48749 70.2
23 -33.066 (可変)
24 198.088 0.60 1.69680 55.5
25 11.153 2.00 1.54072 47.2
26 28.573 (可変)
27 -31.484 3.30 1.76200 40.1
28 -13.923 1.00 1.51633 64.1
29 -96.129 (可変)
30 ∞ 1.70 1.51633 64.1
31 ∞ 1.58
像面 ∞

非球面データ
第17面
K = 0.00000e+000 A 4=-7.13224e-005 A 6= 6.85506e-007 A 8= 4.86537e-009 A10=-1.02887e-011 A12=-4.62516e-013

第18面
K = 0.00000e+000 A 4= 4.42819e-005 A 6= 1.10071e-006 A 8= 6.30046e-009

各種データ
ズーム比 3.45
広角 中間 望遠
焦点距離 56.60 134.49 195.00
Fナンバー 4.50 5.74 6.45
画角 13.57 5.80 4.01
像高 13.66 13.66 13.66
レンズ全長 103.39 129.94 144.52
BF 17.70 28.49 39.30

d 5 1.39 25.96 34.17
d10 15.39 4.02 0.80
d23 2.00 4.77 2.10
d26 12.60 12.39 13.84
d29 15.00 25.79 36.60

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 93.68
2 6 -21.97
3 11 26.03
4 24 -33.77
5 27 -8133.88
［数値実施例８］
単位 ｍｍ

面データ
面番号 r d nd vd
1 50.649 3.00 1.48749 70.2
2 161.693 0.20
3 73.065 1.50 1.80610 40.9
4 33.142 5.20 1.48749 70.2
5 -238.770 (可変)
6 -84.105 0.90 1.72000 50.2
7 17.890 2.70 1.84666 23.9
8 51.604 1.57
9 -57.183 0.90 1.88300 40.8
10 198.370 (可変)
11 21.412 3.60 1.66672 48.3
12 -376.397 1.90
13 16.155 5.00 1.49700 81.5
14 -94.067 0.90 1.84666 23.9
15 27.936 2.90
16(絞り) ∞ 3.10
17* 126.105 2.20 1.58313 59.4
18* 5000.000 3.50
19 -66.878 1.50 1.80610 33.3
20 -18.090 0.60 1.69350 53.2
21 24.983 3.04
22 17.878 2.80 1.48749 70.2
23 -31.416 (可変)
24 3100.554 0.60 1.69680 55.5
25 11.657 2.00 1.54072 47.2
26 33.940 (可変)
27 -34.985 3.30 1.76200 40.1
28 -14.261 1.00 1.51633 64.1
29 -188.963 (可変)
30 ∞ 0.50 1.51633 64.1
31 ∞ 2.37
像面 ∞

非球面データ
第17面
K = 0.00000e+000 A 4=-7.25041e-006 A 6= 7.89743e-007 A 8= 1.06878e-008 A10=-2.39056e-010 A12= 1.46728e-012

第18面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.09767e-004 A 6= 1.39920e-006 A 8= 5.51587e-009

各種データ
ズーム比 3.45
広角 中間 望遠
焦点距離 56.60 136.00 195.00
Fナンバー 4.50 5.93 6.45
画角 13.57 5.74 4.01
像高 13.66 13.66 13.66
レンズ全長 109.39 134.66 143.58
BF 23.99 32.02 38.68

d 5 1.56 26.82 35.74
d10 20.96 6.73 0.80
d23 2.00 2.98 2.10
d26 6.98 12.20 12.35
d29 21.29 29.32 35.98

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 98.92
2 6 -25.89
3 11 28.27
4 24 -34.05
5 27 -1000.00
［数値実施例９］
単位 ｍｍ

面データ
面番号 r d nd vd
1 68.432 3.06 1.49700 81.5
2 168.040 0.20
3 78.052 1.50 1.83481 42.7
4 43.199 6.58 1.49700 81.5
5 -361.938 (可変)
6 -193.489 0.90 1.80400 46.6
7 19.964 2.70 1.92286 18.9
8 40.752 2.26
9 -30.120 0.90 1.88300 40.8
10 -129.085 (可変)
11* 26.148 2.81 1.73077 40.5
12 -1721.110 7.13
13 16.672 5.00 1.49700 81.5
14 -40.477 0.90 1.84666 23.9
15 34.745 2.90
16(絞り) ∞ 3.10
17* 61.848 1.62 1.58313 59.4
18* -90.700 3.50
19 -57.844 1.81 1.80610 33.3
20 -17.841 0.60 1.69350 53.2
21 34.829 5.14
22 25.894 2.65 1.48749 70.2
23 -24.704 (可変)
24 195.568 0.60 1.59522 67.7
25 16.216 1.13 1.80000 29.8
26 18.168 (可変)
27 -39.688 3.08 1.70154 41.2
28 -14.057 1.00 1.59522 67.7
29 -69.193 (可変)
30 ∞ 1.70 1.51633 64.1
31 ∞ 1.45
像面 ∞

非球面データ
第11面
K = 0.00000e+000 A 4= 2.04336e-006 A 6= 4.24691e-009 A 8= 4.27758e-012

第17面
K = 0.00000e+000 A 4=-7.77587e-005 A 6= 3.76104e-007 A 8= 6.75240e-009 A10= 3.55612e-011 A12=-4.05035e-013

第18面
K = 0.00000e+000 A 4=-4.21165e-007 A 6= 5.40618e-007 A 8= 8.15067e-009

各種データ
ズーム比 4.45
広角 中間 望遠
焦点距離 55.00 134.00 245.00
Fナンバー 4.50 5.29 6.45
画角 13.95 5.82 3.19
像高 13.66 13.66 13.66
レンズ全長 119.39 156.58 184.41
BF 20.57 23.72 41.97

d 5 1.17 41.84 55.87
d10 16.60 4.99 0.88
d23 3.96 7.23 2.10
d26 16.03 17.73 22.53
d29 18.00 21.16 39.41

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 116.75
2 6 -22.64
3 11 32.14
4 24 -35.85
5 27 -1062.37
［数値実施例１０］
単位 ｍｍ

面データ
面番号 r d nd vd
1 48.449 3.00 1.48749 70.2
2 194.057 0.20
3 71.209 1.50 1.80610 40.9
4 32.196 5.20 1.48749 70.2
5 -273.014 (可変)
6 -118.507 0.90 1.72000 50.2
7 16.603 2.70 1.84666 23.9
8 39.801 2.10
9 -32.865 0.90 1.77250 49.6
10 429.045 (可変)
11 22.043 3.60 1.66672 48.3
12 -137.318 1.90
13 15.514 5.00 1.49700 81.5
14 -80.473 0.90 1.84666 23.9
15 29.212 2.90
16(絞り) ∞ 3.10
17* 84.225 2.20 1.58313 59.4
18* 5000.000 3.50
19 -78.604 1.50 1.80610 33.3
20 -19.127 0.60 1.69350 53.2
21 24.562 3.00
22 17.392 2.80 1.48749 70.2
23 -36.787 (可変)
24 184.362 0.60 1.69680 55.5
25 10.993 2.00 1.54072 47.2
26 26.744 (可変)
27 -33.231 3.30 1.76200 40.1
28 -14.064 1.00 1.51633 64.1
29 -81.157 (可変)
30 ∞ 0.50 1.51633 64.1
31 ∞ 2.38
像面 ∞

非球面データ
第17面
K = 0.00000e+000 A 4=-8.95530e-005 A 6= 6.14264e-007 A 8= 8.75879e-009 A10=-3.07650e-011 A12=-3.61424e-013

第18面
K = 0.00000e+000 A 4= 2.59433e-005 A 6= 1.07052e-006 A 8= 9.31270e-009

各種データ
ズーム比 3.52
広角 中間 望遠
焦点距離 55.47 136.00 195.00
Fナンバー 4.50 5.66 6.45
画角 13.83 5.74 4.01
像高 13.66 13.66 13.66
レンズ全長 103.39 130.74 145.39
BF 18.32 28.75 39.53

d 5 1.35 26.59 33.72
d10 15.58 3.94 0.80
d23 2.00 4.59 2.10
d26 11.75 12.46 14.84
d29 15.62 26.04 36.82

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 92.51
2 6 -21.68
3 11 25.83
4 24 -32.40
5 27 514.59
Figure 2014199421
Figure 2014199421
Ｂ１ 第１レンズ群
Ｂ２ 第２レンズ群
Ｂ３ 第３レンズ群
Ｂ４ 第４レンズ群
Ｂ５ 第５レンズ群
ＬＲ 後群

Claims (21)

  1. 物体側より像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、２以上のレンズ群を有する後群より構成され、ズーミングおよびフォーカシングの少なくとも一方のために隣り合うレンズ群の間隔が変化するズームレンズであって、前記後群は、フォーカシングに際して隣り合うレンズ群との間隔が変化するように移動する負の屈折力のフォーカスレンズ群を有し、前記フォーカスレンズ群は、特定の物体距離に合焦しているときのズーミングにおいて他のレンズ群と一体で移動することを特徴とするズームレンズ。
  2. 広角端における前記フォーカスレンズ群の最も物体側のレンズ面から像面までの光軸上の距離をＬｆｓｋ、広角端における前記フォーカスレンズ群の最も物体側のレンズ面から全系の最も像側のレンズ面までの光軸上の距離をＬｆとするとき、
    １．４＜Ｌｆｓｋ／Ｌｆ＜４．０
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
  3. 広角端から望遠端へのズーミングに際して、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群と前記第３レンズ群は物体側へ移動することを特徴とする請求項１または２に記載のズームレンズ。
  4. 前記後群は、物体側から像側へ順に、負の屈折力の第４レンズ群、正又は負の屈折力の第５レンズ群からな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。
  5. 前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２、広角端における前記後群の合成焦点距離をｆｎとするとき、
    ０．３＜ｆ２／ｆｎ＜１．０
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のズームレンズ。
  6. 前記フォーカスレンズ群の焦点距離をｆｆ、広角端における前記フォーカスレンズ群より像側に配置されるレンズ群の合成焦点距離をｆｉとするとき、
    １５．０＜｜ｆｉ／ｆｆ｜＜２５０．０
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のズームレンズ。
  7. 前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１、広角端における前記後群の合成焦点距離をｆｎとするとき、
    １．５＜ｆ１／｜ｆｎ｜＜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６のいずれか１項に記載のズームレンズ。
  8. 望遠端におけるレンズ全長をＴｌ、望遠端における全系の焦点距離をｆｔとするとき、
    ０．６＜Ｔｌ／ｆｔ＜０．８
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のズームレンズ。
  9. 前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２、広角端における全系の焦点距離をｆｗとするとき、
    ０．１＜｜ｆ２｜／ｆｗ＜１．０
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載のズームレンズ。
  10. 前記フォーカスレンズ群の焦点距離をｆｆ、広角端におけるバックフォーカスをＷｓｋとするとき、
    ０．８＜｜ｆｆ｜／Ｗｓｋ＜３．０
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載のズームレンズ。
  11. 広角端における前記後群の合成焦点距離をｆｎ、前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３とするとき、
    ０．３＜ｆ３／｜ｆｎ｜＜１．５
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のズームレンズ。
  12. 前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２、望遠端における全系の焦点距離をｆｔとするとき、
    ０．０５＜｜ｆ２｜／ｆｔ＜０．２０
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項のズームレンズ。
  13. 前記後群は、物体側から像側へ順に、負の屈折力の第４レンズ群、正又は負の屈折力の第５レンズ群からなり、前記第４レンズ群を移動させてフォーカシングを行い、
    無限遠の合焦時におけるズーミングにおいて、前記第４レンズ群は前記第３レンズ群又は前記第５レンズ群と一体で移動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。
  14. 前記後群は、物体側から像側へ順に、負の屈折力の第４レンズ群、正又は負の屈折力の第５レンズ群からなり、前記第４レンズ群を移動させてフォーカシングを行い、
    有限距離の合焦時におけるズーミングにおいて、前記第４レンズ群は前記第３レンズ群又は前記第５レンズ群と一体で移動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。
  15. 請求項１乃至１４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することを特徴とする撮像装置。
  16. 物体側より像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、負の屈折力の第４レンズ群、負または正の第５レンズ群より構成され、ズーミングに際して、少なくとも第１レンズ群、第３レンズ群、第４レンズ群、第５レンズ群が移動するズームレンズであって、前記第４レンズ群によってフォーカシングを行い、第２レンズ群の焦点距離をｆ２、第４レンズ群の焦点距離をｆ４、望遠端での焦点距離をｆｔ、望遠端での最も物体側のレンズから像面までの距離をＴｌとしたとき、
    ０．５５＜ｆ２／ｆ４＜０．８
    ０．６＜Ｔｌ／ｆｔ＜０．８
    なる条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
  17. 前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１、望遠端における全系の焦点距離をｆｔとするとき、
    １．０＜ｆｔ／ｆ１＜３．５
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至１６のいずれか１項に記載のズームレンズ。
  18. 前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２、望遠端における全系の焦点距離をｆｔとするとき、
    ６．０＜ｆｔ／｜ｆ２｜＜１２．０
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至１７のいずれか１項に記載のズームレンズ。
  19. 前記第４レンズ群の焦点距離をｆ４、望遠端における全系の焦点距離をｆｔとするとき、
    ５．０＜ｆｔ／｜ｆ４｜＜７．５
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至１８のいずれか１項に記載のズームレンズ。
  20. 前記第４レンズ群の焦点距離をｆ４、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１とするとき、
    １．５＜ｆ１／｜ｆ４｜＜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１９のいずれか１項に記載のズームレンズ。
  21. 請求項１６乃至２０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することを特徴とする撮像装置。
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