JP2016102887A - ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 大口径比、広画角で全ズーム範囲にわたり高い光学性能が容易に得られる全系が小型の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、負、正、負の屈折力の第１ないし第４レンズ群と正又は負の屈折力の第５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が変化するズームレンズであり、第３レンズ群は４枚以上のレンズを有し、第３レンズ群の中で、最も像側に配置されたレンズ、像側から数えて２番目に配置されたレンズ、像側から数えて３番目に配置されたレンズは互いに空気間隔を隔てて配置されており、望遠端における全系の焦点距離ｆｔ、広角端から望遠端へのズーミングにおける第１レンズ群の移動量Ｍ１（移動量の符号は広角端に比べて望遠端においてレンズ群が物体側に位置するときを負、像側に位置するときを正とする。）を各々適切に設定する。【選択図】 図１

Description

本発明はズームレンズに関するものであり、例えばデジタルスチルカメラ、ビデオカメラ、監視カメラ、放送用カメラ、銀塩フィルム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。

近年、固体撮像素子を用いた撮像装置は、固体撮像素子が大型化し、それに伴い撮像装置が高機能化され、又装置全体が小型化されている。そしてそれに用いる撮像光学系として明るく、広角端の画角が広く、高ズーム比で、しかも全ズーム範囲にわたり高い光学性能を有したズームレンズであること等が要求されている。これらの要求を満足するズームレンズの１つとして、物体側より像側へ順に、正、負、正、負、正の屈折力の第１レンズ群乃至第５レンズ群よりなる５群ズームレンズが知られている（特許文献１，２）。

特許文献１ではズーミングに際して第１レンズ群乃至第３レンズ群、第５レンズ群が移動するズーム比１０程度のズームレンズを開示している。特許文献２ではズーミングに際して各レンズ群が移動し、フォーカシングに際して第４レンズ群が移動するズーム比５程度のズームレンズを開示している。

特開２００７−２６４１７４号公報 特開２０１３−１１７６６７号公報

前述した屈折力配置の５群ズームレンズは全系の小型化を図りつつ、大口径比化、広画角化、高ズーム比化を図りつつ高い光学性能を得ることが比較的容易である。しかしながら大口径比化を図りつつ望遠端での焦点距離を長くし、更なる高ズーム比化を図ろうとすると球面収差、非点収差、そして色収差等の諸収差が増大してきて、高い光学性能を維持するのが難しくなってくる。特にＦナンバーを小さくして、明るくしようとすると、望遠端において球面収差、コマ収差等の諸収差の発生が増大してくる。また、広画角化しようとすると、広角端において非点収差、倍率色収差等の諸収差の発生が増大すると共に前玉径が増大してくる。

５群ズームレンズにおいて、全系の小型化を図りつつ、大口径比化、広画角化、高ズーム比化を図り、全ズーム範囲にわたり高い光学性能を得るには、各レンズ群の屈折力やレンズ構成を適切に設定する。そして各レンズ群のズーミングに伴う移動条件等を適切に設定することが重要となる。例えば、ズーミングの際の第１レンズ群の移動量や正の屈折力の第３レンズ群のレンズ構成等を適切に設定することが重要になってくる。これらの要素を適切に設定しないと全系の小型化を図り、大口径比、広画角かつ高ズーム比で、全ズーム範囲で高い光学性能を得るのが大変困難になってくる。

特許文献１のズームレンズでは沈胴鏡筒を想定して第１レンズ群の移動量を軽減しているため、大口径比化、広画角化を図ろうとすると、前玉有効径が増大し、全系が大型化してくる。特許文献２のズームレンズは広角端の撮影画角が３０度程度の望遠型であるため、広画角化及び高ズーム比化を図ろうとすると前玉有効径が増大し、全系が大型化してくる。

本発明は、高ズーム比で全ズーム範囲にわたり高い光学性能が容易に得られる全系が小型のズームレンズ及びそれを有する撮像装置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、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、正又は負の屈折力の第５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が変化するズームレンズであって、
前記第３レンズ群は４枚以上のレンズを有し、前記第３レンズ群の中で、最も像側に配置されたレンズ、像側から数えて２番目に配置されたレンズ、像側から数えて３番目に配置されたレンズは互いに空気間隔を隔てて配置されており、
望遠端における全系の焦点距離をｆｔ、広角端から望遠端へのズーミングにおける前記第１レンズ群の移動量をＭ１（移動量の符号は広角端に比べて望遠端においてレンズ群が物体側に位置するときを負、像側に位置するときを正とする。）とするとき、
−０．８＜Ｍ１／ｆｔ＜−０．４
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、大口径比、広画角で全ズーム範囲にわたり高い光学性能が容易に得られる全系が小型の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、望遠端における諸収差図 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、望遠端における諸収差図 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、望遠端における諸収差図 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、望遠端における諸収差図 （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、望遠端における光路図 撮像装置の一例としての要部概略図

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、正又は負の屈折力の第５レンズ群からなる。そしてズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化する。

図１は本発明での実施例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、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のズームレンズはズーム比９．６４、Ｆナンバー２．８８〜５．７７である。

図３は本発明での実施例２のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図、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のズームレンズはズーム比９．５６、Ｆナンバー２．８８〜５．７７である。

図５は本発明での実施例３のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図、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のズームレンズはズーム比３．８０、Ｆナンバー２．４０〜３．８４である。

図７は本発明での実施例４のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図、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のズームレンズはズーム比３．８０、Ｆナンバー２．８８〜４．８６である。

図９（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は実施例３のズームレンズの広角端と中間のズーム位置、望遠端における光路図である。図１０は本発明の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、デジタルカメラ、監視用カメラ、ＴＶカメラ等の撮像装置に用いられる撮像光学系である。レンズ断面図において、左方が被写体側（物体側）（前方）で、右方が像側（後方）である。レンズ断面図において、Ｌ１は正の屈折力（光学的パワー＝焦点距離の逆数）の第１レンズ群、Ｌ２は負の屈折力の第２レンズ群、Ｌ３は正の屈折力の第３レンズ群、Ｌ４は負の屈折力の第４レンズ群、Ｌ５は正又は負の屈折力の第５レンズ群である。

実施例１、２、４は第５レンズ群Ｌ５の屈折力は正である。実施例３は第５レンズ群Ｌ５の屈折力は負である。各実施例のレンズ断面図において、ＳＰは解放Ｆナンバーの光束を決定する開口絞りであり、第３レンズ群Ｌ３の物体側又は第３レンズ群Ｌ３中に位置している。Ｐは光学フィルター、フェースプレート等に相当する光学ブロックである。Ｉは像面であり、ビデオカメラやデジタルカメラの撮像光学系として使用する際にはＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の固体撮像素子（光電変換素子）の撮像面に相当し、銀塩フィルム用カメラの撮像光学系として使用する際にはフィルム面に相当する。

収差図において、ＦｎｏはＦナンバー、ωは半画角（度）である。球面収差において、ｄはｄ線（実線）、ｇはｇ線（点線）を表示し、非点収差において、ΔＭはｄ線におけるメリジオナル像面、ΔＳはサジタル像面ΔＳを表示し、歪曲収差においてはｄ線を表示し、倍率色収差においてはｄ線に対するｇ線の収差を表示している。

レンズ断面図において矢印は広角端から望遠端へのズーミングに際しての各レンズ群と無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングをするときの移動方向を示している。尚、以下の各実施例において広角端と望遠端は変倍レンズ群が機構上光軸上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。

実施例１、２では、ズーミングに際して矢印のように、第１レンズ群Ｌ１乃至第４レンズ群Ｌ４が移動する。第５レンズ群Ｌ５は不動である。実施例３、４ではズーミングに際して矢印のように第１レンズ群Ｌ１乃至第５レンズ群Ｌ５が移動する。

実施例１乃至実施例４では、第４レンズ群Ｌ４を光軸上、移動させてフォーカシングを行うリアフォーカス式を採用している。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、各々無限遠物体と近距離物体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、望遠端において無限遠物体から近距離物体へフォーカスを行う場合には、矢印４ｃに示すように第４レンズ群Ｌ４を像側に繰り込むことで行っている。

本発明のズームレンズでは、物体側から像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、負の屈折力の第４レンズ群、正又は負の屈折力の第５レンズ群より構成されている。このような構成により、全系の小型化と高ズーム比を達成している。

ズーミングに際し各レンズ群の間隔を変化させている。ズーミングに際して、第１レンズ群Ｌ１を不動にすると、第２レンズ群Ｌ２以降のレンズ群の移動が規制されてしまう。その結果、第１レンズ群の正の屈折力を強くして、第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の間隔変化で主に変倍を行なう事になる。一方で、第１レンズ群Ｌ１の正の屈折力が強い場合、少ない構成レンズ枚数では望遠端において軸上色収差と球面収差の補正が困難になる。

そこで、本発明ではズーミングに際し第１レンズ群Ｌ１を移動させる事により、第１レンズ群Ｌ１と同じ正の屈折力を有する第３レンズ群Ｌ３に正の屈折力を分担している。そして第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の間隔変化と、第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３の間隔変化の両方で効率的に変倍を行なっている。また、全系の小型化の為には全体的に各レンズ群の屈折力を強くするのが効果的であるが、収差補正の為に構成レンズ枚数が増加してくる。特に、有効径が大きいレンズ群では大きさや質量が増大してくる。

そこで本発明では、レンズ有効径が比較的小さい第３レンズ群Ｌ３の構成レンズ枚数を４枚以上とし、大きさや質量の増大を抑制しながら諸収差の補正を良好に行なっている。そして第３レンズ群Ｌ３の像側の３枚のレンズは互いに空気を挟んで配置している。即ち第３レンズ群Ｌ３の中で、最も像側に配置されたレンズ、像側から数えて２番目に配置されたレンズ、像側から数えて３番目に配置されたレンズは互いに空気間隔を隔てて配置されて第３レンズ群Ｌ３中の像側に位置するレンズでは像面湾曲の補正を行なう。

それと共に、第３レンズ群Ｌ３中の物体側に位置するレンズで補正が十分でなかった球面収差を補正している。より少ない構成レンズ枚数で良好に収差を補正する為にも第３レンズ群Ｌ３中の像側から３枚のレンズは空気を挟んで配し、収差を補正するレンズ面の数を増やしている。また、第３レンズ群Ｌ３中の物体側に位置するレンズは製造誤差で球面収差が増加し易いが、第３レンズ群Ｌ３中の像側から３枚の空気間隔を調整する事で球面収差の補正を容易にしている。

第３レンズ群Ｌ３の像側から数えた２枚のレンズは物体側から像側へ順に、正レンズ、負レンズ、または、物体側から像側へ順に負レンズ、正レンズより構成している。第３レンズ群Ｌ３で軸外光線の入射高さが高くなる像側から１枚目のレンズまたは２枚目のレンズには負レンズを配して倍率色収差を補正している。但し、第３レンズ群Ｌ３で像側に負の屈折力のレンズを配置すると、第３レンズ群Ｌ３の物体側で正の屈折力が強くなり球面収差やコマ収差が増大してくる。

そこで本発明では、第３レンズ群Ｌ３の像側の２枚のレンズは正レンズと負レンズとし、第３レンズ群Ｌ３で物体側に正の屈折力が寄るのを抑制している。

図９の光路図における各光線は、実施例３を例としてとったときの軸上光束と最軸外光束を表している。光束を示す各線は光束の最周辺の光線と光束中心の光線である。図９から、本発明のズームレンズでは第３レンズ群Ｌ３に入射する軸上光束はズーム全域で太く、第３レンズ群Ｌ３中の物体側のレンズは球面収差やコマ収差の補正に大きく寄与するのが分かる。

その為、第３レンズ群Ｌ３中で像側に負の屈折力のレンズを配置して第３レンズ群Ｌ３中の物体側で正の屈折力が強くなると、球面収差やコマ収差の補正が困難となる。また、第３レンズ群Ｌ３から像側に行く程、軸上光束と軸外光束が分離されて軸外光束の光線の入射高さが高くなる為、倍率色収差への寄与率が上がるのが分かる。

本発明のズームレンズでは前述の如く構成して、第３レンズ群Ｌ３中の負の屈折力が像側に配置されるのを抑制しながら倍率色収差を良好に補正している。また第３レンズ群Ｌ３中の像側から数えた２番目のレンズと３番目のレンズを空気を挟んで離して倍率色収差を有効に補正している。

以上の理由により、本発明のズームレンズは、第３レンズ群Ｌ３は４枚以上のレンズからなり、第３レンズ群Ｌ３の像側の３枚のレンズは互いに空気間隔をあけて配置している。そして望遠端における全系の焦点距離をｆｔとする。広角端から望遠端へのズーミングにおける第１レンズ群Ｌ１の移動量をＭ１（移動量の符号は広角端に比べて望遠端においてレンズ群が物体側に位置するときを負、像側に位置するときを正とする。）とする。このとき、
−０．８＜Ｍ１／ｆｔ＜−０．４ ・・・（１）
なる条件式を満足するようにしている。

次に前述の条件式の技術的意味について説明する。条件式（１）は望遠端における全系の焦点距離と広角端から望遠端までのズーミングに際しての第１レンズ群Ｌ１の移動量の比を規定する。条件式（１）の上限値を超えると、高ズーム比を保つ為に第１レンズ群Ｌ１の正の屈折力が強くなり、望遠端において軸上色収差と球面収差の補正が困難になる。もしくは第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３との間隔が広がり、広角端の入射瞳位置が長くなり、広画角化を図ったとき前玉有効径が増大してくる。

逆に下限値を超えると、望遠端においてレンズ全長（第１レンズ面から最終レンズ面までの距離に空気換算のバックフォーカスを加えた値）が長くなり好ましくない。もしくは、広角端において第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３との間隔を短くしながら所望の画角を得る為に、第１レンズ群Ｌ１の正の屈折力に対する第２レンズ群Ｌ２の負の屈折力が強くなり、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。

本発明のズームレンズにおいて更に好ましくは次の条件式のうち１つ以上を満足するのが良い。第２レンズ群Ｌ２の焦点距離をｆ２とする。第３レンズ群Ｌ３の焦点距離をｆ３とする。第４レンズ群Ｌ４の焦点距離をｆ４とする。第３レンズ群Ｌ３の最も像側に配置されたレンズの物体側のレンズ面と第３レンズ群Ｌ３の中で像側から数えて２番目に配置されたレンズの像側のレンズ面の曲率半径を各々Ｒｏ３１、Ｒｉ３２とする。広角端における全系の焦点距離をｆｗとする。

このとき、次の条件式のうち１つを満足するのが良い。
−０．０８＜（Ｒｏ３１−Ｒｉ３２）／（Ｒｏ３１＋Ｒｉ３２）＜０．０５・・・（２）
−１．９＜ｆ３／ｆ２＜−１．２ ・・・（３）
１．５＜ｆ３／ｆｗ＜２．３ ・・・（４）
−１．５＜ｆ２／ｆｗ＜−０．９ ・・・（５）
−１５．００＜ｆ４／ｆｗ＜−２．５０ ・・・（６）
次に前述の各条件式の技術的意味について説明する。

条件式（２）は第３レンズ群中の像側から１枚目のレンズと２枚目のレンズと間の空気のシェイプファクター（空気レンズ）を規定している。条件式（２）の上限値を超えた場合、又は下限値も越えた場合、空気レンズの屈折力が強くなる為、第３レンズ群Ｌ３中の像側から１枚目のレンズと２枚目のレンズ間の空気間隔の変化による球面収差の変化が大きくなる。この結果、製造誤差で低下した球面収差の調整がし難くなる。

条件式（３）は第２レンズ群Ｌ２の焦点距離と第３レンズ群Ｌ３の焦点距離の比を規定する。条件式（３）の上限を超えると、ズーム全域で主に球面収差の補正が困難となる。逆に下限値を超えると、広角端において非点収差の補正が困難となる。

条件式（４）は第３レンズ群Ｌ３の焦点距離と広角端における全系の焦点距離の比を規定する。条件式（４）の上限値を超えると、ズーミングに際して第３レンズ群Ｌ３の移動量が大きくなり、レンズ全長が増加してくる。逆に下限値を超えると、ズーム全域で主に球面収差を良好に補正するのが困難となる。

条件式（５）は第２レンズ群Ｌ２の焦点距離と広角端における全系の焦点距離の比を規定する。条件式（５）の上限値を超えると、広角端において非点収差の補正が困難となる。逆に下限値を超えると、広角端において撮影画角を広くする為に第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３との間隔が広がり易く、入射瞳が長くなり、第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の有効径が大きくなってくる。

条件式（６）は第４レンズ群Ｌ４の焦点距離と広角端における全系の焦点距離の比を規定する。条件式（６）の上限値を超えると、望遠側において歪曲収差が増大し、この収差の補正が困難となる。逆に下限値を超えると、変倍に伴う像面変動の補正の為に第４レンズ群Ｌ４が移動する量が大きくなりレンズ全長が増大してくる。

なお、条件式（１）乃至（６）の数値範囲は以下の如く特定するのが更に望ましい。
−０．７３＜Ｍ１／ｆｔ＜−０．４ ・・・（１ａ）
−０．０４０＜（Ｒｏ３１−Ｒｉ３２）／（Ｒｏ３１＋Ｒｉ３２）＜０．０４５
・・・（２ａ）
−１．９０＜ｆ３／ｆ２＜−１．２４ ・・・（３ａ）
１．６２＜ｆ３／ｆｗ＜２．０６ ・・・（４ａ）
−１．３８＜ｆ２／ｆｗ＜−１．００ ・・・（５ａ）
−１４．６０＜ｆ４／ｆｗ＜−２．６７ ・・・（６ａ）

本発明のズームレンズにおいて第４レンズ群Ｌ４と第５レンズ群Ｌ４はいずれも２枚以下のレンズより構成する事が望ましい。第４レンズ群Ｌ４より像側のレンズ群の有効径は第３レンズ群Ｌ３の有効径より大きくなり易く、構成レンズ枚数が増加し、質量が増大してくる。また第４レンズ群Ｌ４と第５レンズ群Ｌ５は第２レンズ群Ｌ２に比べズーミングに際しての収差変動への寄与率が小さい。このため２枚以下のレンズでも収差補正を良好に行なう事が容易となる。また、本発明のズームレンズにおいて、第１レンズ群Ｌ１は４枚以下のレンズより構成する事が望ましい。

第１レンズ群Ｌ１は諸収差の補正において重要であるが、最も有効径が大きなレンズ群である。この為、明るいレンズでも４枚以下に抑えないと、全系の小型化が困難となる。また、本発明のズームレンズにおいて、第３レンズ群Ｌ３の最も像側に配置されたレンズと、像側から数えて２番目に配置されたレンズを光軸に対して垂直方向の成分を持つ方向に移動させて手振れ補正（像ぶれ補正）をするのが望ましい。

手持ちでも高画質な撮影結果を得る為には手振れ補正を行なうのが望ましいが、撮像素子が大きいカメラではレンズ系全体も大きくなり、手振れ補正用のレンズが重くなってしまう。第３レンズ群Ｌ３の有効径は小さくなり易く、また、第３レンズ群Ｌ３の像側の２枚のレンズは正レンズと負レンズからなっている。このため手振れ補正時の偏芯による倍率色収差の変化が抑制できる最少構成のレンズ枚数としている。また、本発明のズームレンズにおいてフォーカシングに際して第４レンズ群Ｌ４が移動する。

本発明のズームレンズではフォーカシングの為だけに移動するレンズ群は設けず、変倍時の像面移動を補正するレンズ群と兼ねて、機構を簡略化している。また、フォーカシングに際して撮影画角の変化が小さい方が好ましく、本発明のズームレンズでは、変倍作用が小さい第３レンズ群Ｌ３より像側に配されるレンズ群でフォーカスを行なうのが良い。フォーカスレンズ群の軽量化も考えれば、第３レンズ群Ｌ３に近いと有効径が小さくなり易い為、第４レンズ群Ｌ４でフォーカスを行なうのが望ましい。

また、製造誤差で第３レンズ群Ｌ３中の物体側に位置するレンズの球面収差が増大し、第３レンズ群Ｌ３中の像側から３枚のレンズの空気間隔を調整する事で球面収差の補正した場合、焦点位置が変化する。そこで、球面収差に影響が小さい第４レンズ群Ｌ４で焦点位置を合わせており、これにより焦点位置調整後も球面収差を良好に保っている。

次に本発明のズームレンズを撮像光学系として用いたデジタルスチルカメラの実施例を図１０を用いて説明する。図１０において、１０はカメラ本体、１１は実施例１〜４で説明したいずれか１つのズームレンズによって構成された撮像光学系である。１２はカメラ本体に内蔵され、撮像光学系１１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である。１４は液晶ディスプレイパネル等によって構成され、固体撮像素子１２上に形成された被写体像を観察するためのファインダである。

本発明のズームレンズを撮像光学系として用いたビデオカメラ（撮像装置）にも同様に適用することができる。このように本発明のズームレンズをデジタルスチルカメラやビデオ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。なお、撮像素子にCCD等の電子撮像素子を用いれば、電子的に収差補正をする事で出力画像を更に高画質化する事ができる。

以下に本発明の各実施例に対応する数値実施例を示す。各数値実施例においてｉは物体側からの光学面の順序を示す。ｒｉは第ｉ番目の光学面の曲率半径、ｄｉは第ｉ番目の面間隔、ｎｄｉと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とアッベ数を示す。バックフォーカス（ＢＦ）は、最終レンズ面から近軸像面までの空気換算での距離である。レンズ全長は、第１レンズ面から最終レンズ面までの距離にバックフォーカス（ＢＦ）を加えた値である。

数値実施例において最後の２つの面はフィルター、フェースプレート等の光学ブロックの面である。またＫを離心率、Ａ４、Ａ６、Ａ８を非球面係数、光軸からの高さＨの位置での光軸方向の変位を面頂点を基準にしてｘとするとき、非球面形状は、

［数値実施例１］
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 60.515 1.40 1.90366 31.3
2 33.620 4.81 1.59522 67.7
3 213.334 0.17
4 39.550 3.95 1.59522 67.7
5 344.053 (可変)
6 428.645 0.80 1.88300 40.8
7 9.873 4.70
8 -27.499 0.70 1.62299 58.2
9 37.697 0.39
10 19.346 2.11 1.95906 17.5
11 91.549 0.65 1.83481 42.7
12 42.465 (可変)
13* 9.580 2.37 1.69350 53.2
14* 493.816 1.49
15 27.070 0.70 1.85478 24.8
16 8.227 0.55
17 14.036 1.17 1.91082 35.3
18 31.141 2.86
19(絞り) ∞ 5.99
20* 21.347 2.70 1.58313 59.4
21 -13.971 0.20
22 -14.044 0.60 1.69895 30.1
23 -43.495 (可変)
24 -27.858 0.60 1.49700 81.5
25 67.925 (可変)
26 15.819 3.66 1.49700 81.5
27 112.668 3.09
28 ∞ 2.39 1.51633 64.1
29 ∞ 1.00
像面 ∞

非球面データ
第13面
K =-3.80870e-001 A 4=-1.93618e-005

第14面
K = 3.79865e+003 A 4= 7.61748e-006

第20面
K =-4.63980e+000 A 4= 3.70395e-005

各種データ
ズーム比 9.64
広角 中間 望遠
焦点距離 9.17 35.39 88.38
Fナンバー 2.88 4.95 5.77
半画角（度） 41.5 12.6 5.05
像高 6.68 8.00 8.00
レンズ全長 76.89 97.29 113.20
BF 5.66 5.66 5.66

d 5 0.65 18.71 33.11
d12 20.00 5.24 0.32
d23 4.57 11.69 11.79
d25 3.43 13.41 19.73

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 61.90
2 6 -9.80
3 13 18.01
4 24 -39.67
5 26 36.57
6 28 ∞

［数値実施例２］
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 57.406 1.38 1.90366 31.3
2 34.849 4.71 1.49700 81.5
3 337.524 0.17
4 38.962 3.96 1.59522 67.7
5 347.617 (可変)
6 25449.906 0.79 1.83481 42.7
7 9.857 4.70
8 -25.748 0.60 1.59522 67.7
9 27.610 0.17
10 18.412 1.80 1.95906 17.5
11 52.779 (可変)
12* 13.033 1.96 1.76802 49.2
13* -602.983 0.42
14 8.828 2.16 1.49700 81.5
15 39.399 0.72 1.69895 30.1
16 7.024 3.38
17(絞り) ∞ 5.44
18* 19.947 2.55 1.58313 59.4
19 -14.028 0.17
20 -13.916 0.60 2.00100 29.1
21 -24.185 (可変)
22 -25.187 0.61 1.49700 81.5
23 153.490 (可変)
24 16.153 3.56 1.49700 81.5
25 127.840 2.60
26 ∞ 2.93 1.51633 64.1
27 ∞ 1.00
像面 ∞

非球面データ
第12面
K =-8.50368e-001 A 4= 1.36385e-005

第13面
K =-1.00382e+004 A 4= 4.51561e-006

第18面
K =-3.72187e+000 A 4= 4.33347e-005

各種データ
ズーム比 9.56
広角 中間 望遠
焦点距離 9.47 36.56 90.54
Fナンバー 2.88 4.86 5.77
半画角（度） 40.5 12.2 4.94
像高 6.72 8.00 8.00
レンズ全長 74.29 95.50 110.83
BF 5.53 5.53 5.53

d 5 0.88 19.91 33.41
d11 19.84 5.65 0.35
d21 4.48 10.71 11.23
d23 3.71 13.87 20.47

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 62.23
2 6 -10.05
3 12 17.77
4 22 -43.49
5 24 36.81
6 26 ∞

［数値実施例３］
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 61.699 1.29 2.00069 25.5
2 48.638 2.22 1.49700 81.5
3 115.615 0.17
4 39.550 3.44 1.49700 81.5
5 345.681 (可変)
6 -530.324 0.80 2.00330 28.3
7 12.541 4.90
8 -28.125 0.68 1.53775 74.7
9 41.668 0.29
10 25.897 2.27 1.95906 17.5
11 -1354.956 (可変)
12(絞り) ∞ 2.55
13* 14.421 2.60 1.88300 40.8
14* 124.769 3.35
15 37.704 0.60 1.84666 23.8
16 10.974 0.30
17 13.112 2.88 1.56907 71.3
18 -24.623 0.17
19 -56.698 0.75 1.54814 45.8
20 17.421 0.81
21* 73.621 1.49 1.88300 40.8
22 71.695 1.51
23 16.259 3.32 1.56907 71.3
24 -12.559 0.34
25 -11.758 0.75 1.78590 44.2
26 -29.598 (可変)
27 679.067 0.60 1.75700 47.8
28 21.577 1.59
29 46.498 1.37 1.90366 31.3
30 -141.491 (可変)
31 -174.010 0.58 1.69895 30.1
32 711.809 (可変)
33 ∞ 3.80 1.51633 64.1
34 ∞ 1.00
像面 ∞

非球面データ
第13面
K = 3.97031e-001 A 4=-2.96707e-005 A 6= 7.00951e-008 A 8=-2.29304e-009

第14面
K = 1.63357e+001 A 4= 2.62704e-005 A 6= 2.77825e-007 A 8=-2.52376e-009

第21面
K =-7.55889e+001 A 4= 2.32380e-006 A 6= 2.61899e-007 A 8=-6.88004e-009

各種データ
ズーム比 3.80
広角 中間 望遠
焦点距離 10.31 22.74 39.16
Fナンバー 2.40 3.33 3.84
半画角（度） 38.9 19.8 11.5
像高 6.80 8.00 8.00
レンズ全長 79.06 82.15 96.51
BF 6.52 10.89 19.45

d 5 0.85 12.05 26.34
d11 23.17 7.01 2.53
d26 1.82 2.64 1.82
d30 5.08 7.94 4.74
d32 3.01 7.39 15.95

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 78.66
2 6 -14.03
3 12 17.96
4 27 -149.42
5 31 -200.00
6 33 ∞

［数値実施例４］
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 58.520 1.38 1.95906 17.5
2 49.486 2.26 1.49700 81.5
3 106.201 0.17
4 40.287 4.14 1.45600 90.3
5 -2204.520 (可変)
6 -385.783 0.72 1.95375 32.3
7 11.428 5.05
8 -24.555 0.62 1.59282 68.6
9 33.755 0.18
10 24.025 2.00 1.95906 17.5
11 1298.567 (可変)
12(絞り) ∞ 2.55
13* 14.471 2.28 1.88300 40.8
14* 168.057 2.98
15 25.340 0.75 1.92286 20.9
16 11.049 0.63
17 14.154 2.21 1.56907 71.3
18 -20.386 0.28
19 -71.292 0.75 1.54814 45.8
20 22.603 1.00
21* 101.998 1.47 1.74100 52.6
22 83.394 1.97
23 25.039 0.75 1.72000 50.2
24 13.723 1.43
25 14.865 2.30 1.59282 68.6
26 -140.605 (可変)
27 -51.718 0.75 1.60323 42.5
28 30.730 0.52
29 76.990 0.98 2.00100 29.1
30 239.026 (可変)
31 15.854 3.45 1.49700 81.5
32 64.949 (可変)
33 ∞ 3.80 1.51633 64.1
34 ∞ 1.00
像面 ∞

非球面データ
第13面
K =-4.49467e-001 A 4= 6.36803e-006 A 6=-9.68889e-008 A 8=-5.42751e-009

第14面
K = 4.92473e+002 A 4= 3.10116e-005 A 6=-3.11498e-007 A 8=-8.48583e-009

第21面
K = 2.38764e+000 A 4=-3.00330e-005 A 6= 2.04655e-007 A 8=-8.87921e-009

各種データ
ズーム比 3.80
広角 中間 望遠
焦点距離 10.19 29.64 38.73
Fナンバー 2.88 4.35 4.86
半画角（度） 39.6 15.5 11.7
像高 6.80 8.00 8.00
レンズ全長 77.00 94.15 101.38
BF 7.83 9.46 8.63

d 5 1.50 18.66 23.15
d11 18.41 4.78 3.24
d26 2.85 8.27 8.82
d30 2.83 9.40 13.96
d32 4.33 5.96 5.12

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 72.26
2 6 -11.41
3 12 18.07
4 27 -44.58
5 31 41.24
6 33 ∞

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 ＳＰ 絞り
Ｐ フィルター類 Ｉ 像面

Claims (11)

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、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、ズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化するズームレンズであって、
   前記第３レンズ群は４枚以上のレンズを有し、前記第３レンズ群の中で、最も像側に配置されたレンズ、像側から数えて２番目に配置されたレンズ、像側から数えて３番目に配置されたレンズは互いに空気間隔を隔てて配置されており、
   望遠端における全系の焦点距離をｆｔ、広角端から望遠端へのズーミングにおける前記第１レンズ群の移動量をＭ１（移動量の符号は広角端に比べて望遠端においてレンズ群が物体側に位置するときを負、像側に位置するときを正とする。）とするとき、
   −０．８＜Ｍ１／ｆｔ＜−０．４
   なる条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
2. フォーカシングに際して前記第４レンズ群が移動することを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
3. 前記第３レンズ群の中で最も像側に配置されたレンズの物体側のレンズ面と、前記第３レンズ群の中で像側から数えて２番目に配置されたレンズの像側のレンズ面の曲率半径を各々Ｒｏ３１、Ｒｉ３２とするとき、
   −０．０８＜（Ｒｏ３１−Ｒｉ３２）／（Ｒｏ３１＋Ｒｉ３２）＜０．０５
   なる条件式を満足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。
4. 前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２、前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３とするとき、
   −１．９＜ｆ３／ｆ２＜−１．２
   なる条件式を満足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。
5. 前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３、広角端における全系の焦点距離をｆｗとするとき、
   １．５＜ｆ３／ｆｗ＜２．３
   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、
   −１．５＜ｆ２／ｆｗ＜−０．９
   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４レンズ群の焦点距離をｆ４、広角端における全系の焦点距離をｆｗとするとき、
   −１５．００＜ｆ４／ｆｗ＜−２．５０
   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. 前記第４レンズ群と前記第５レンズ群はいずれも２枚以下のレンズよりな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１レンズ群は４枚以下のレンズよりな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. 像ぶれ補正に際して、前記第３レンズ群の最も像側に配置されたレンズと、像側から数えて２番目に配置されたレンズは、光軸に対して垂直方向の成分を持つ方向に移動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. 請求項１乃至１０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。