JP2019095619A - ズームレンズ及びそれを有する光学機器 - Google Patents

Abstract

【課題】全系が小型で、しかも全ズーム範囲に渡り高い光学性能を有したズームレンズ及びそれを有する光学機器を提供する。【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Ｌ１、負の屈折力の第２レンズ群Ｌ２、正の屈折力の第３レンズ群Ｌ３、負の屈折力の第４レンズ群Ｌ４、正の屈折力の第５レンズ群Ｌ５を有し、ズーミングに際して第１レンズ群Ｌ１は物体側に移動するズームレンズであって、ズーミングに際する第４レンズ群Ｌ４と第５レンズ群Ｌ５の群間隔の変化量をＬＳ４、広角端における光学全長をＴＬＷ、ズーム比をＺ、第２レンズ群Ｌ２の焦点距離をｆ２、第４レンズ群Ｌ４の焦点距離をｆ４、広角端における射出瞳面から像面までの距離をＴｋ、広角端におけるレンズ全系の焦点距離をｆｗとするとき、以下の条件式を満足する。０．０１２＜−ＬＳ４／ＴＬＷ／Ｚ＜０．２０、０．９＜ｆ４／ｆ２＜２．３、２．６＜Ｔｋ／ｆｗ＜４．３【選択図】図１

Description

本発明は、ズームレンズ及びそれを有する光学機器に関し、ズームレンズとして、例えばデジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、ＴＶカメラ、監視用カメラ、銀塩フィルム用カメラ等の撮像装置に用いられる撮像光学系に好適なものである。

近年、レンズ交換式スチルカメラ等の撮像装置に用いる撮像光学系には、その携帯性を確保するため、レンズ全長が短く、全系が小型であることが要求されている。また、様々な撮影シーンで用いるため、標準画角を含み、幅広い焦点距離域を網羅した比較的高変倍で、全ズーム範囲にわたり高い光学性能を有するズームレンズであること等が要求されている。

これらの要求に対し、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、正の屈折力の第４レンズ群からなる４群のズームレンズ（特許文献１）が知られている。

また、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、正の屈折力の第５レンズ群からなる５群のズームレンズが知られている（特許文献２、３）。

特許文献１には、ズーム比が４倍程度の４群ズームレンズが開示されている。特許文献２には、ズーム比が５倍程度の５群ズームレンズが開示されている。特許文献３にはズーム比が３．５倍程度の５群ズームレンズが開示されている。

特開２００７−２６４３８１号公報 特開２０１２−１４１５５５号公報 特開２０１０−１７５９００号公報

撮像装置に用いるズームレンズとして、全系の小型化を図りつつ、全ズーム範囲に渡り高い光学性能を得るには、ズームタイプや各レンズ群のレンズ構成等を適切に設定することが重要である。

高解像力化を図りつつ、高変倍化を図るには、第１レンズ群と第２レンズ群の間隔を変倍に際し広げると効率が良い。しかしながら、第1レンズ群のズーミングに際する移動量を多くしてしまうと、第１レンズ群を保持するための機構もそれだけの長さが必要となり、それを格納するため全系の小型化を満足することが大変困難になってくる。

例えば全系の小型化を図って構造を容易にするため、特許文献１のように４群ズームレンズを選択すると、５群ズームレンズと比較して、第３レンズ群以降での変倍効果が弱く、これにより第１レンズ群の変倍負担が大きくなり、第１レンズ群を保持するための機構もそれだけの長さが必要となり、全系が大型化してしまう。

そして、例えば、５群ズームレンズを選択しても、第３レンズ群以降のパワー配置が適切でないと、第４レンズ群による変倍効果が弱くなり、第１レンズ群のズーミングに際する移動量が多くなり、第１レンズ群を保持するための機構もそれだけの長さが必要となり、全系の小型化を満足することが大変困難になってくる。

特許文献２に開示されたズームレンズは、第３レンズ群以降のパワー配置が適切でなく、また、第１レンズ群の移動量が小さくても、広角端の光学全長が長いと、レンズ本体全長は長くなってしまい、全系の小型化が必ずしも十分でなかった。

特許文献３に開示されたズームレンズは、第１レンズ群の移動量は小さいが、そもそも広角端の光学全長が長く、全系の小型化が必ずしも十分でなかった。

本発明は、全系が小型で、しかも全ズーム範囲に渡り高い光学性能を有したズームレンズ及びそれを有する光学機器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、正の屈折力の第５レンズ群を有し、ズーミングに際して前記第１レンズ群は物体側に移動するズームレンズであって、ズーミングに際する前記第４レンズ群と前記第５レンズ群の群間隔の変化量をＬＳ４、広角端における光学全長をＴＬＷ、ズーム比をＺ、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、広角端における射出瞳面から像面までの距離をＴｋ、広角端におけるレンズ全系の焦点距離をｆｗとするとき、
０．０１２＜−ＬＳ４／ＴＬＷ／Ｚ＜０．２０
０．９＜ｆ４／ｆ２＜２．３
２．６＜Ｔｋ／ｆｗ＜４．３
なる条件式を満足することを特徴とする。

また、本発明に係る光学機器あｈ、上記ズームレンズを有することを特徴とする。

本発明によれば、全系が小型で、しかも全ズーム範囲に渡り高い光学性能を有したズームレンズ及びそれを有する光学機器が得られる。

第１の実施形態のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図 （Ａ）、（Ｂ）は、数値実施例１の広角端、望遠端における縦収差図 第２の実施形態のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図 （Ａ）、（Ｂ）は、数値実施例２の広角端、望遠端における縦収差図 第３の実施形態のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図 （Ａ）、（Ｂ）は、数値実施例３の広角端、望遠端における縦収差図 一眼レフカメラの要部概略図

（本発明の基本概念）
従来の４群ズームレンズでは変倍負担が第１レンズ群に依存しており、第１レンズ群のズーミングに際する移動量が多くなり、第１レンズ群を保持するための機構もそれだけの長さが必要となり、それを格納するための本体全長も長くなる傾向があった。すなわち、全系の小型化に重要なのは、第１レンズ群がズーミングに際して物体側に移動する量を少なくすることである。

そこで本発明者は、５群ズームレンズを考えた場合、５群ズームレンズにおける負の屈折力の第４レンズ群の屈折力配置とズーミングに際する移動量を適切に配置することにより、第４レンズ群による変倍効果を高めることができれば、第１レンズ群のズーミングに際する移動量を少なくすることが出来、それにより全系の小型化が達成できると考えた。

特許文献２では、第４レンズ群の屈折力が弱く、変倍効果が十分でないことが分かった。そこで本発明者は、第４レンズ群の屈折力を強め、かつズーミングに際する前記第４レンズ群と前記第５レンズ群の群間隔の変化量をある程度確保することで、第４レンズ群による変倍効果を高めた。

次に、特許文献３では、像面から射出瞳までの距離が遠く、周辺光束がテレセントリックに近くなっていた。つまり、像面へ入射する軸外主光線の角度が小さく、第３レンズ群より像面側のレンズ群について径が大型化していた。また、広角化を図って第１レンズ群に入射する軸外主光線の角度を大きくするためには、最終群の正の屈折力を強めないといけない。この２点のことから最終群の光軸上の肉厚が著しく厚くなり、それに加え、第１レンズ群以外の各レンズ群のズーミングに際する移動量を十分に確保した結果、広角端の全長が長くなっていた。

そのため、第１レンズ群のズーミングに際する移動量を少なくすることができても、全系が大きくなってしまっていた。また、広角端の広画角化を図るため、開口絞りより物体側の負の屈折力を強くする必要があり、その結果第１レンズ群が外径方向にも大型化していた。

そこで本発明者は、全系の射出瞳を像面側に寄せた。言い換えると、テレセントリックに近かった像側での軸外主光線に、予めある程度の角度を持たせた。それにより、軸外主光線の角度をある程度得ることができたため、第３レンズ群以降の正の屈折力を弱めることができ、第１レンズと第２レンズ群の合成屈折力を緩めても広画角化できることを見出した。それにより、第１レンズ群への軸外主光線の入射高も小さく出来、広画角化と全系の小型化を図っている。

ここで、上述した群ズームレンズとは、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、正の屈折力の第５レンズ群を有するものを総称している。そして、この第５レンズ群の後に複数のレンズ群があっても良い。

次に、本発明に係るズームレンズの具体的な構成について説明する。本発明に係るズームレンズは、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、正の屈折力の第５レンズ群を有し、ズーミングに際して前記第１レンズ群は物体側に移動するズームレンズであって、ズーミングに際する前記第４レンズ群と前記第５レンズ群の群間隔の変化量をＬＳ４、広角端における光学全長をＴＬＷ、ズーム比をＺ、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、広角端における射出瞳面から像面までの距離をＴｋ、広角端におけるレンズ全系の焦点距離をｆｗとするとき、
０．０１２＜−ＬＳ４／ＴＬＷ／Ｚ＜０．２０ ・・・（１）
０．９＜ｆ４／ｆ２＜２．３ ・・・（２）
２．６＜Ｔｋ／ｆｗ＜４．３ ・・・（３）
なる条件式を満足することを特徴としている。

条件式（１）はズーミングに際する前記第４レンズ群と前記第５レンズ群の群間隔の変化量を多くすることで、第４レンズ群による変倍効果を高めるための条件式である。条件式（１）の下限値を逸脱すると、第４レンズ群の変倍効果が弱くなり、これに対して第１レンズ群の変倍負担が大きくなり、全系が大型化してしまう。条件式（１）の上限値を逸脱すると、第３レンズ以降が大型化してしまい、広角端の光学全長が長くなり、全系が大型化してしまう。

条件式（１）は、より好ましくは次の数値範囲とするのが良い。
０．０１３＜−ＬＳ４／ＴＬＷ／Ｚ＜０．０３ ・・・（１ａ）
条件式（２）は第４レンズ群のパワー（屈折力）を強くすることで、第４レンズ群による変倍効果を高めるための条件式である。条件式（２）の上限値を逸脱すると、第４レンズ群のパワーが弱く、第４レンズ群の変倍効果が弱まり、その分の変倍効果を第１レンズ群が補うため、第１レンズ群のズーミングに際する移動量が大きくなり、全系が大型化してしまう。条件式（２）の下限値を逸脱すると第４レンズ群のパワーが強すぎて、像面湾曲が大きく発生して高い光学性能を得ることが困難になってしまう。

条件式（２）は、より好ましくは次の数値範囲とするのが良い。
１．３＜ｆ４／ｆ２＜２．２ ・・・（２ａ）
条件式（３）は、射出瞳の位置を像面に近づけることで、全系の小型化をするための条件式である。条件式（３）の上限値を逸脱すると、射出瞳が像面から離れすぎ、全系が大型化してしまう。条件式（３）の下限値を逸脱すると、第５レンズ群の正の屈折力が弱くなりすぎ、第３レンズ群以降の正の合成屈折力が弱くなるため、広角化が困難となる。また、固体撮像素子を用いた際に画素内のマイクロレンズでケラレが発生し、周辺部でのかげりや色つきが生じるため、好ましくない。

条件式（３）は、より好ましくは次の数値範囲とするのが良い。
２．８＜Ｔｋ／ｆｗ＜４．２ ・・・（３ａ）
以上により、本発明では、全系が小型で、しかも全ズーム範囲に渡り高い光学性能を有したズームレンズを得ることができる。

次に、本発明のより好ましい条件について説明する。第１レンズ群のズーミングに際する移動量をＬＳ１、広角端における光学全長をＴＬＷとするとき、
０．１＜ＬＳ１／ＴＬＷ＜０．５ ・・・（４）
なる条件式を満たすのが良い。

条件式（４）は第１レンズ群のズーミングに際する移動量を少なくすることにより、第１レンズ群を保持する機構の長さも短くし、全系を小さくするための条件式である。条件式（４）の上限値を逸脱すると、第１レンズ群のズーミングに際する移動量が多くなりすぎ、それによって第１レンズ群を保持する機構の長さも同時に長くなり、そのため全系が大型化してしまう。条件式（４）の下限値を逸脱すると、第１レンズ群による変倍負担を達成するため、第１レンズ群のパワーが強くなりすぎ、広角化が困難に成ってしまう。

条件式（４）は、より好ましくは次の数値範囲とするのが良い。
０．１５＜ＬＳ１／ＴＬＷ＜０．４ ・・・（４ａ）
また、第５レンズ群の第１レンズの物体側の面から最終レンズの像面側の面までの光軸上の距離（総肉厚）をＢＬＤ５、広角端での光学全長をＴＬＷとするとき、
０．０２＜ＢＬＤ５／ＴＬＷ＜０．２０ ・・・（５）
なる条件式を満たすのが良い。

条件式（５）は第５レンズ群の総肉厚を薄くし、望遠端で第４レンズ群と第５レンズ群の主点間隔を近づけることにより変倍効果を高めるための条件式である。また、軸外主光線高さの高い第５レンズ群には一般的に倍率色収差補正のため低屈折率低分散材が使用されているため、条件式（５）の下限値を逸脱すると、正の屈折力を確保するのが困難となり、広角化が困難と成ってしまう。条件式（５）の上限値を逸脱すると第５レンズが大型化するか、第４レンズ群の移動量が小さくなり、いずれにしても全系が大型化してしまう。

条件式（５）は、より好ましくは次の数値範囲とするのが良い。

０．０３＜ＢＬＤ５／ＴＬＷ＜０．１５ ・・・（５ａ）
そして、第４レンズ群は、少なくとも３枚以上のレンズを有する方が良い。第４レンズ群が少なくとも３枚以上のレンズで構成されるとき、第４レンズ群の小型化を図りつつ、パワーを強めることが容易となる。

また、第４レンズ群の全部または一部が、光軸に対し垂直方向の成分を持つように移動して像位置を変える防振レンズ群である方が良い。５群ズームレンズにおいて、第４レンズ群は軸上光束と軸外主光線の高さがともに低い位置にあり、像ぶれ補正時の収差変動を最も小さくすることが出来る。

より好ましくは、第４レンズ群は正レンズと負レンズとを接合した接合レンズと、負レンズ１枚に分けられ、接合レンズを防振レンズ群とするのが良い。全系の小型化のため第４レンズ群のパワーを強くすると、第４レンズ群全体を光軸に対し垂直方向の成分を持つように移動した場合の像位置移動量は大きくなる傾向があり、制御が大変困難となる。そこで、負の屈折力を防振レンズ群である接合レンズと負レンズで分担することで、強い負の屈折力と防振性能を両立させることが可能となる。

そして、広角端における入射瞳面から射出瞳面までの距離をＴＤ、広角端における光学全長をＴＬＷとするとき、
｜ＴＤ｜／ＴＬＷ＜０．３ ・・・（６）
なる条件式を満たすのが良い。

条件式（６）は入射瞳面と射出瞳面の間隔を近づけることにより、全系を小型化するための条件式である。条件式（６）の上限値を逸脱すると、第３レンズ群以降の正の屈折力の合成レンズ群で、軸外主光線の角度αａをつける必要があり、第３レンズ群以降での球面収差が大きく発生して高い光学性能を得ることが困難に成ってしまう。より好ましくは次の数値範囲とするのが良い。

｜ＴＤ｜／ＴＬＷ＜０．２５ ・・・（６ａ）
第１レンズ群の焦点距離をｆ１、第２レンズ群の焦点距離をｆ２とするとき、
３．１＜ｆ１／｜ｆ２｜＜９．３ ・・・（７）
なる条件式を満たすのが良い。

条件式（７）は第１レンズ群のパワーを強くすることにより、第１レンズ群のズーミングに際する移動量を少なくし、第１レンズ群を保持する機構を短くし、全系を小さくするための条件式である。条件式（７）の上限値を逸脱すると、第１レンズ群のズーミングに際する移動量が多くなりすぎ、それによって第１レンズ群を保持する機構も長くなり、そのため全系が大型化してしまう。条件式（７）の下限値を逸脱すると、第１レンズ群と第２レンズ群の負の合成パワーが弱くなりすぎ、広角化が困難に成ってしまう。

条件式（７）は、より好ましくは次の数値範囲とするのが良い。
４．０＜ｆ１／｜ｆ２｜＜８．０ ・・・（７ａ）
そして、第２レンズ群の焦点距離をｆ２、第３レンズ群の焦点距離をｆ３とするとき、
１．０＜ｆ３／｜ｆ２｜＜２．０ ・・・（８）
なる条件式を満たすのが良い。

条件式（８）は、第３レンズ群のパワーを適切に設定することにより、射出瞳を像面に近づけるための条件式である。条件式（８）の上限値を逸脱すると、射出瞳が像面から離れすぎ、全系が大型化してしまう。条件式（８）の下限値を逸脱すると、球面収差が大きく発生して高い光学性能を得ることが困難に成ってしまう。

条件式（８）は、より好ましくは次の数値範囲とするのが良い。
１．２＜ｆ３／｜ｆ２｜＜１．７ ・・・（８ａ）
そして、第２レンズ群の焦点距離をｆ２、前記第５レンズ群の焦点距離をｆ５とするとき、
２．０＜ｆ５／｜ｆ２｜＜４．０ ・・・（９）
なる条件式を満たすのが良い。

条件式（９）は、第５レンズ群のパワーを適切に設定することにより、射出瞳を像面に近づけるための条件式である。条件式（９）の上限値を逸脱すると、射出瞳が像面から離れすぎ、全系が大型化してしまう。条件式（９）の下限値を逸脱すると、コマ収差が大きく発生して高い光学性能を得ることが困難に成ってしまう。

条件式（９）は、より好ましくは次の数値範囲とするのが良い。
２．１＜ｆ５／｜ｆ２｜＜３．５ ・・・（９ａ）
以下、具体的な実施形態において、詳細なレンズ構成について説明する。

（第１の実施形態）
本実施形態は、物体側より像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群Ｌ１、負の屈折力の第２レンズ群Ｌ２、正の屈折力第３レンズ群Ｌ３、負の屈折力第４レンズ群Ｌ４、正の屈折力第５レンズ群Ｌ５を有するズーム比４．１倍の５群ズームレンズを紹介している。

広角端から望遠端へのズーミングに際し、第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の間隔を広げ、レンズ群Ｌ２とレンズ群Ｌ３の間隔を狭め、レンズ群Ｌ３とレンズ群Ｌ４の間隔を広げ。レンズ群Ｌ４とレンズ群Ｌ５の間隔を狭めるように各レンズ群が移動している。また、第２レンズ群Ｌ２を物体側に移動することで無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングを行っている。

第４レンズ群Ｌ４の第１レンズと第２レンズの接合レンズを光軸に対して垂直方向の成分を持つように移動して、結像位置を光軸に対して垂直方向へ変移させている。即ち、防振を行っている。広角端から望遠端へのズーミングに際して、第４レンズ群Ｌ４と第５レンズ群Ｌ５との間隔を詰め、かつ条件式（１）を満たしている。それにより、第４レンズＬ４の変倍効果を高めることが出来、全系の小型化を容易にしている。

第２レンズ群Ｌ２と第４レンズ群Ｌ４は、条件式（２）を満たしており、それにより第４レンズＬ４の変倍効果を高めることが出来、全系の小型化を容易にしている。

広角端における射出瞳面から像面までの距離と広角端におけるレンズ全系の焦点距離は、条件式（３）を満たしており、それにより全系の小型化を容易にしている。

第１レンズ群のズーミングに際する移動量ＬＳ１と広角端における光学全長ＴＬＷは、条件式（４）を満たしており、第１レンズ群を保持する機構の長さが小さく、それにより全系の小型化を容易にしている。

第５レンズ群の総肉厚ＢＬＤ５と広角端における光学全長ＴＬＷは、条件式（５）を満たしており、第５レンズ群の総肉厚を薄くし、望遠端で第４レンズ群と第５レンズ群の主点間隔を近づけることにより変倍効果を高めている。

（第２の実施形態）
本実施形態は、第１の実施形態と同様のレンズ群構成からなるズーム比４．１倍の５群ズームレンズを紹介している。広角端から望遠端へのズーミングに際するレンズ群の移動、およびフォーカシング方法は、第１の実施形態と同様である。

第４レンズ群Ｌ４の第１レンズと第２レンズの接合レンズを光軸に対して垂直方向の成分を持つように移動して、結像位置を光軸に対して垂直方向へ変移させている。即ち、防振を行っている。広角端から望遠端へのズーミングに際して、第４レンズ群Ｌ４と第５レンズ群Ｌ５との間隔を詰め、かつ条件式（１）を満たしている。それにより、第４レンズＬ４の変倍効果を高めることが出来、全系の小型化を容易にしている。

第２レンズ群Ｌ２と第４レンズ群Ｌ４は、条件式（２）を満たしており、それにより第４レンズＬ４の変倍効果を高めることが出来、全系の小型化を容易にしている。

広角端における射出瞳面から像面までの距離と広角端におけるレンズ全系の焦点距離は、条件式（３）を満たしており、それにより全系の小型化を容易にしている。

広角端における入射瞳面から射出瞳面までの距離ＴＤと広角端における光学全長ＴＬＷは、条件式（６）を満たしており、入射瞳面と射出瞳面の間隔を近づけることにより、全系を小型化するための条件式である。

（第３の実施形態）
本実施形態は、第１の実施形態と同様のレンズ群構成からなるズーム比３．４倍の５群ズームレンズを用いる。広角端から望遠端へのズーミングに際するレンズ群の移動、およびフォーカシング方法は、第１の実施形態と同様である。

第４レンズ群Ｌ４の第１レンズと第２レンズの接合レンズを光軸に対して垂直方向の成分を持つように移動して、結像位置を光軸に対して垂直方向へ変移させている。即ち、防振を行っている。広角端から望遠端へのズーミングに際して、第４レンズ群Ｌ４と第５レンズ群Ｌ５との間隔を詰め、かつ条件式（１）を満たしている。それにより、第４レンズＬ４の変倍効果を高めることが出来、全系の小型化を容易にしている。

第２レンズ群Ｌ２と第４レンズ群Ｌ４は、条件式（２）を満たしており、それにより第４レンズＬ４の変倍効果を高めることが出来、全系の小型化を容易にしている。

広角端における射出瞳面から像面までの距離と広角端におけるレンズ全系の焦点距離は、条件式（３）を満たしており、それにより全系の小型化を容易にしている。

第５レンズ群の総肉厚ＢＬＤ５と広角端における光学全長ＴＬＷは、条件式（５）を満たしており、第５レンズ群の総肉厚を薄くし、望遠端で第４レンズ群と第５レンズ群の主点間隔を近づけることにより変倍効果を高めている。

第２レンズ群の焦点距離ｆ２、第３レンズ群の焦点距離ｆ３は、条件式（８）を満たしており、第３レンズ群のパワーを適切に設定することにより、射出瞳を像面に近づけている。

以上、本発明の好ましい光学系の実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されないことは言うまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

図７は、一眼レフカメラの要部概略図である。図７において、１０は上述した実施形態に係るズームレンズ１を有する撮影レンズである。ズームレンズ１は、保持部材である鏡筒２に保持されている。２０はカメラ本体であり、撮影レンズ１０からの光束を上方に反射するクイックリターンミラー３、撮影レンズ１０の像形成位置に配置された焦点板４より構成されている。更に、焦点板４に形成された逆像を正立像に変換するペンタダハプリズム５、その正立像を観察するための接眼レンズ６などによって構成されている。

７は感光面であり、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等のズームレンズによって形成される像を受光する固体撮像素子（光電変換素子）や銀塩フィルムが配置される。撮影時にはクイックリターンミラー３が光路から退避して、感光面７上に撮影レンズ１０によって像が形成される。上述した実施形態で説明した利点については、本実施形態に開示した光学機器としての撮像装置において効果的に享受される。

また、上述した実施形態に係るズームレンズは、クイックリターンミラーのない、ミラーレスのカメラにも同様に適用することができる。また、プロジェクター用の画像投射光学系に適用することもできる。

（数値実施例）
以下に、第１乃至第３の実施形態に対応する数値実施例１乃至３を示す。各数値実施例において、ｉは物体側からの面の順番を示す。そして、数値実施例において、ｒｉは物体側より順に第ｉ番目のレンズ面の曲率半径、ｄｉは物体側より順に第ｉ番目のレンズ厚及び空気間隔、ｎｄｉとνｄｉは各々物体側より順に第ｉ番目のレンズの材料の屈折率とアッベ数である。ＢＦは、バックフォーカスである。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、各非球面係数をＫ、Ａ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０としたとき

で与えるものとする。各非球面係数において「ｅ−ｘ」は「１０^-x」を意味する。また、焦点距離、Ｆナンバー等のスペックに加え、画角は全系の半画角、像高は半画角を決定する最大像高、レンズ全長は第１レンズ面から像面までの距離である。バックフォーカスＢＦは最終面から像面までの長さを示している。

また、ズームレンズ群データは、各レンズ群の焦点距離、光軸上の長さ、前側主点位置、後側主点位置を表している。また、各光学面の間隔ｄが（可変）となっている部分は、ズーミングに際して変化するものであり、別表に焦点距離に応じた面間隔を記している。また、有効径が（可変）となっている部分は、ズーミングに際して口径が変化する可変絞りを表しており、別表にｅａとして焦点距離に応じた有効径を記している。

（数値実施例１）
単位 mm

面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1 109.206 1.53 1.84663 20.9 62.45
2 60.054 8.10 1.59522 67.7 59.97
3 421.847 0.15 59.51
4 46.939 5.81 1.76385 48.5 55.00
5 94.378 (可変) 54.19
6* 143.418 0.79 1.76385 48.5 28.93
7* 13.382 6.92 21.11
8 -34.439 1.10 1.88300 40.8 20.82
9 61.666 0.15 20.08
10 37.180 3.68 1.78760 23.4 20.01
11 -41.723 1.55 19.67
12 -20.753 1.00 1.76385 48.5 19.29
13 -30.857 (可変) 19.25
14 ∞ 1.00 （可変）
15(絞り) ∞ 0.30 20.13
16 24.579 2.63 1.49700 81.5 21.73
17 55.896 0.15 21.75
18 23.442 1.30 1.80610 33.3 22.16
19 15.470 8.23 1.49700 81.5 21.20
20 -40.822 0.18 21.04
21* 37.533 2.25 1.58313 59.4 20.07
22 100.434 (可変) 19.50
23 -95.183 2.14 1.80518 25.4 15.77
24 -20.087 0.50 1.72000 42.0 15.92
25 53.343 2.35 16.34
26 -57.674 0.51 1.64769 33.8 16.90
27 183.652 (可変) 17.47
28* 111.073 5.42 1.58313 59.4 23.59
29 -22.506 0.22 24.33
30 -61.252 4.49 1.49700 81.5 24.58
31 -19.331 0.78 2.00100 29.1 24.83
32 -41.333 (可変) 26.50
像面 ∞

非球面データ
第6面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.43483e-005 A 6=-3.33332e-008 A 8= 7.45730e-011 A10= 4.29250e-016

第7面
K = 0.00000e+000 A 4=-2.53675e-006 A 6=-3.83610e-008 A 8= 2.09904e-012 A10=-1.82579e-013

第21面
K = 0.00000e+000 A 4=-2.29116e-005 A 6=-6.31099e-008 A 8= 6.18082e-011 A10=-8.32110e-013

第28面
K = 0.00000e+000 A 4=-1.44049e-005 A 6= 2.20643e-008 A 8=-9.78459e-011 A10= 2.35482e-013

各種データ
ズーム比 4.14
広角 中間 望遠
焦点距離 24.66 50.00 102.05
Fナンバー 4.12 4.12 4.12
画角 41.26 23.40 11.97
像高 21.64 21.64 21.64
レンズ全長 135.85 149.34 167.98
BF 39.35 47.41 55.44

d 5 2.43 19.68 37.28
d13 19.33 8.00 1.00
d22 2.19 6.78 10.03
d27 9.33 4.25 1.00
d32 39.35 47.41 55.44

ea15 13.73 16.56 19.56

（数値実施例２）
単位 mm

面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1 100.702 1.50 1.85478 24.8 58.42
2 54.404 7.67 1.59522 67.7 55.02
3 271.623 0.15 53.99
4 52.618 5.54 1.76385 48.5 50.50
5 135.433 (可変) 49.47
6* 252.100 1.00 1.76385 48.5 28.32
7* 13.486 6.68 20.60
8 -33.009 1.00 1.88300 40.8 20.34
9 45.201 0.15 19.72
10 34.686 3.97 1.85478 24.8 19.76
11 -40.185 1.13 19.45
12 -23.371 1.00 1.76385 48.5 19.19
13 -32.001 (可変) 19.09
14(絞り) ∞ 0.30 15.26
15 15.072 3.02 1.49700 81.5 16.07
16 64.882 0.15 15.81
17 47.054 1.12 1.80610 33.3 15.74
18 18.284 3.98 1.49700 81.5 15.18
19 -40.735 0.18 14.96
20* 23.394 1.79 1.58313 59.4 14.23
21 27.722 (可変) 13.58
22 -58.589 2.68 1.80518 25.4 13.08
23 -14.989 1.10 1.72000 42.0 13.50
24 51.367 2.50 14.36
25 -48.803 1.20 1.64769 33.8 15.35
26 -158.110 (可変) 16.24
27* 66.253 5.85 1.58313 59.4 26.09
28 -32.268 0.22 26.98
29 138.406 6.95 1.49700 81.5 27.95
30 -24.563 1.00 2.00100 29.1 28.13
31 -63.488 (可変) 29.62
像面 ∞

非球面データ
第6面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.88647e-005 A 6=-1.56207e-008 A 8=-1.17550e-010 A10= 3.32745e-013

第7面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.40197e-006 A 6=-3.39839e-008 A 8= 1.36961e-009 A10=-7.23864e-012

第20面
K = 0.00000e+000 A 4=-4.85298e-005 A 6=-3.20519e-007 A 8=-6.94914e-011 A10=-2.04575e-011

第27面
K = 0.00000e+000 A 4=-1.08678e-005 A 6= 2.87399e-008 A 8=-1.25455e-010 A10= 3.06464e-013

各種データ
ズーム比 4.13
広角 中間 望遠
焦点距離 24.70 50.00 102.10
Fナンバー 3.60 4.61 5.76
画角 41.22 23.40 11.96
像高 21.64 21.64 21.64
レンズ全長 132.50 150.07 171.20
BF 39.00 49.48 60.32

d 5 2.47 19.87 36.85
d13 18.07 7.76 1.07
d21 2.54 6.62 10.07
d26 8.58 4.50 1.05
d31 39.00 49.48 60.32

（数値実施例３）
単位 mm

面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1 ∞ 1.65 69.65
2 108.296 1.40 1.85478 24.8 59.43
3 55.846 6.90 1.71300 53.9 56.78
4 174.421 0.15 56.10
5 55.436 4.93 1.76385 48.5 53.30
6 114.126 (可変) 52.39
7* 122.488 0.90 1.77250 49.6 32.51
8* 15.200 8.60 23.95
9 -34.085 0.90 1.88300 40.8 23.74
10 54.254 0.15 23.57
11 40.063 4.36 1.85478 24.8 23.79
12 -61.805 (可変) 23.62
13 ∞ 3.26 （可変）
14(絞り) ∞ 1.41 20.36
15 19.802 1.10 1.85478 24.8 22.75
16 16.024 8.15 1.49700 81.5 22.00
17 -38.013 0.15 21.83
18* 30.213 2.08 1.58313 59.4 20.43
19 44.339 (可変) 19.70
20 -123.052 2.11 1.80518 25.4 16.13
21 -30.074 1.00 1.72000 42.0 15.91
22 69.437 2.35 15.96
23 -53.227 1.00 1.64769 33.8 16.52
24 -996.514 (可変) 17.16
25* 51.452 4.95 1.58313 59.4 21.11
26 -25.474 0.15 21.85
27 -158.137 1.00 2.00069 25.5 22.12
28 89.423 (可変) 22.40
像面 ∞

非球面データ
第7面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.71901e-005 A 6=-6.01738e-008 A 8= 1.44389e-010 A10=-1.63801e-013

第8面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.17812e-005 A 6= 4.66271e-008 A 8=-4.47493e-010 A10= 3.23690e-012

第18面
K = 0.00000e+000 A 4=-1.61979e-005 A 6=-9.04859e-008 A 8= 8.50771e-011 A10=-2.39969e-012

第25面
K = 0.00000e+000 A 4=-3.54335e-005 A 6= 1.11218e-007 A 8=-9.75594e-010 A10= 3.30856e-012

各種データ
ズーム比 3.44
広角 中間 望遠
焦点距離 24.71 50.00 84.96
Fナンバー 4.12 4.12 4.12
画角 41.20 23.40 14.29
像高 21.64 21.64 21.64
レンズ全長 136.25 148.91 165.56
BF 39.00 51.56 57.60

d 6 3.10 19.68 37.28
d12 24.47 8.00 1.00
d19 3.18 6.78 10.03
d24 7.85 4.25 1.00
d28 39.00 51.56 57.60

ea13 13.50 16.59 18.81

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
Ｆｏｃｕｓ フォーカシングで移動する群とその方向
ＩＳ 防振でシフトするレンズ群

Claims (10)

1. 物体側より像側へ順に、
   正の屈折力の第１レンズ群と、
   負の屈折力の第２レンズ群と、
   正の屈折力の第３レンズ群と、
   負の屈折力の第４レンズ群と、
   正の屈折力の第５レンズ群と、を有し、
   ズーミングに際して前記第１レンズ群は物体側に移動するズームレンズであって、
   ズーミングに際する前記第４レンズ群と前記第５レンズ群の群間隔の変化量をＬＳ４、広角端における光学全長をＴＬＷ、ズーム比をＺ、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、広角端における射出瞳面から像面までの距離をＴｋ、広角端におけるレンズ全系の焦点距離をｆｗとするとき、
   ０．０１２＜−ＬＳ４／ＴＬＷ／Ｚ＜０．２０
   ０．９＜ｆ４／ｆ２＜２．３
   ２．６＜Ｔｋ／ｆｗ＜４．３
   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. ズーミングに際する前記第１レンズ群のズーミングに際する移動量をＬＳ１とするとき、
   ０．１＜ＬＳ１／ＴＬＷ＜０．５
   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. 前記第５レンズ群の総肉厚をＢＬＤ５とするとき、
   ０．０２＜ＢＬＤ５／ＴＬＷ＜０．２０
   なる条件式を満足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. 前記第４レンズ群は、少なくとも３枚の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。
5. 前記第４レンズ群の全部または一部が、光軸に対し垂直方向の成分を持つように移動して像位置を変える防振レンズ群であることを特徴とする請求項４に記載のズームレンズ。
6. 広角端における入射瞳面から射出瞳面までの距離をＴＤとするとき、
   ｜ＴＤ｜／ＴＬＷ＜０．３
   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とするとき、
   ３．１＜ｆ１／｜ｆ２｜＜９．３
   なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のズームレンズ。
8. 前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３とするとき、
   １．０＜ｆ３／｜ｆ２｜＜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７のいずれか１項に記載のズームレンズ。
9. 前記第５レンズ群の焦点距離をｆ５とするとき、
   ２．０＜ｆ５／｜ｆ２｜＜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８のいずれか１項に記載のズームレンズ。
10. 請求項１乃至９のいずれか１項に記載のズームレンズを有する光学機器。