JP2021183997A - ズームレンズおよび撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高変倍比、小Ｆ値、収差補正、小型の点で有利なズームレンズを提供する。【解決手段】ズームレンズは、物体側から正、負、正、負、正の第１、第２、第３、第４および第５レンズ群Ｌ１〜Ｌ５を有し、変倍のために第１レンズ群は移動せず、少なくとも第２、第４及び第５レンズ群が移動する。像側を正とする広角端から望遠端までの第５レンズ群の移動量をＭ５、第５レンズ群の焦点距離をｆ５、ズームレンズの広角端および望遠端での焦点距離をそれぞれｆｗ、ｆｔ、第４レンズ群と第５レンズ群の光軸上における広角端での間隔をＬ４５ｗ、第４レンズ群と第５レンズ群の光軸上における望遠端での間隔をＬ４５ｔ、第３レンズ群と第４レンズ群の前記光軸上における望遠端での間隔をＬ３４ｔが、０．０１６≦（Ｍ５/ｆ５）/（ｆｔ/ｆｗ）≦０．１６０、１．６≦Ｌ４５ｔ/Ｌ４５ｗ≦１０．０および０．０６≦Ｌ３４ｔ/Ｌ４５ｔ≦１．００なる条件式を満足する。【選択図】図１

Description

本発明は、ズームレンズおよび撮像装置に関する。

デジタルカメラ、ビデオカメラ、ＴＶカメラ等の撮像装置に好適な、小型で変倍比を効率良く得られるズームレンズが知られている。当該ズームレンズとして、物体側から像側へ順に、正の屈折力を有する第１レンズ群、負の屈折力を有する第２レンズ群、および正または負の屈折力を有する第３レンズ群を有するものがある。当該ズームレンズにおいては、第３レンズ群よりも像側のレンズ群を移動させて変倍に伴う像面移動を補正（補償）する。

特許文献１には、物体側から像側へ順に、正、負、正、負および正の屈折力をそれぞれ有する第１〜第５レンズ群を有し、変倍のためには第１レンズ群を不動とする変倍比が１０程度のズームレンズが開示されている。また、特許文献２には、物体側から像側へ順に、正、負、正、負および正の屈折力をそれぞれ有する第１〜第５レンズ群を有し、変倍のためには第１レンズ群と第５レンズ群とを不動とする変倍比が１３程度のズームレンズが開示されている。

特開２００９−２３６９７３号公報 特開２０１８−０４５１５７号公報

特許文献１のズームレンズでは、望遠側において第３レンズ群が物体側へ移動する変倍のために、像面移動を補正するため第４レンズ群が像側に移動する。このため、第４レンズ群と第５レンズ群との互いの間隔が狭くなる。このズームレンズの焦点距離を長くすると、最短撮影距離を維持するためのフォーカス群としての第４レンズ群の移動量が大きくなるため、第４レンズ群と第５レンズ群との互いの間隔が狭いと、最短撮影距離の維持が困難となる。また、変倍のために第３レンズ群が大きく移動するため、広角端において第２レンズ群と第３レンズ群との互いの間隔が広くなる。このため、第２レンズ群で発散した光を第３レンズ群に入射させるには第３レンズ群の径を大きくする必要があり、この結果、Ｆ値を小さく（明るく）したときの収差補正が困難となる。

一方、特許文献２のズームレンズでは、特許文献１のズームレンズと同様に変倍のために第３レンズ群が大きく移動するため、第３レンズ群の径が大きくなるとともに、Ｆ値を小さくしたときの収差補正が困難となる。しかも、変倍のためには第５レンズ群が不動であるため、変倍に伴う像面湾曲の補正が困難である。

本発明は、例えば、高変倍比、小Ｆ値、収差補正、小型の点で有利なズームレンズを提供することを目的とする。

本発明の一側面としてのズームレンズは、物体側から像側へ順に配された、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、負の屈折力を有する第４レンズ群と、正の屈折力を有する第５レンズ群とからなる。第１レンズ群は、変倍のためには移動せず、少なくとも第２レンズ群と第４レンズ群と第５レンズ群が変倍のために移動する。像側へ移動する場合を正とする、広角端での位置から望遠端での位置までの第５レンズ群の移動量をＭ５、第５レンズ群の焦点距離をｆ５、ズームレンズの広角端での焦点距離をｆｗ、ズームレンズの望遠端での焦点距離をｆｔ、第４レンズ群と第５レンズ群との光軸上における広角端での互いの間隔をＬ４５ｗ、第４レンズ群と第５レンズ群との前記光軸上における望遠端での互いの間隔をＬ４５ｔ、第３レンズ群と第４レンズ群との光軸上における望遠端での互いの間隔をＬ３４ｔとして、
０．０１６≦（Ｍ５／ｆ５）／（ｆｔ／ｆｗ）≦０．１６０
１．６≦Ｌ４５ｔ／Ｌ４５ｗ≦１０．０
０．０６≦Ｌ３４ｔ／Ｌ４５ｔ≦１．００
なる条件式を満足することを特徴とする。なお、上記ズームレンズを備えた撮像装置も、本発明の他の一側面を構成する。

本発明によれば、例えば、高変倍比、小Ｆ値、収差補正、小型の点で有利なズームレンズを提供することができる。

実施例１（数値例１）のズームレンズの断面図。 実施例１のズームレンズの広角端での収差図。 実施例１のズームレンズの中間ズーム位置での収差図。 実施例１のズームレンズの望遠端での収差図。 実施例２（数値例２）のズームレンズの断面図。 実施例２のズームレンズの広角端での収差図。 実施例２のズームレンズの中間ズーム位置での収差図。 実施例２のズームレンズの望遠端での収差図。 実施例３（数値例３）のズームレンズの断面図。 実施例３のズームレンズの広角端での収差図。 実施例３のズームレンズの中間ズーム位置での収差図。 実施例３のズームレンズの望遠端での収差図。 実施例４（数値例４）のズームレンズの断面図。 実施例４のズームレンズの広角端での収差図。 実施例４のズームレンズの中間ズーム位置での収差図。 実施例４のズームレンズの望遠端での収差図。 実施例５（数値例５）のズームレンズの断面図。 実施例５のズームレンズの広角端での収差図。 実施例５のズームレンズの中間ズーム位置での収差図。 実施例５のズームレンズの望遠端での収差図。 実施例１〜５のいずれかのズームレンズを備えた撮像装置を示す図。

以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。実施例のズームレンズは、物体側から像側へ順に配置された、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、負の屈折力を有する第４レンズ群と、正の屈折力を有する第５レンズ群とからなり、高変倍比を得るのに適した光学構成を有する。なお、レンズ群は、ズーミングまたはフォーカシングにおいての前後のレンズ群との間隔が変化する１又は複数のレンズのまとまりである。

実施例のズームレンズでは、広角端と望遠端との間の変倍のためには第１レンズ群を光軸方向において（理想的には不動の像面に対して）不動（固定）とすることで、変倍に際してのズームレンズの重心の変化を抑制するとともに、望遠端での全長を短縮している。また実施例のズームレンズでは、変倍のために少なくとも第２レンズ群と第４レンズ群と第５レンズ群が光軸方向に移動することで、変倍を行いつつ該変倍に伴う像面移動と像面湾曲の変動を補正する。広角端と望遠端はズーミングにおいてレンズ群が機構上、光軸方向に移動可能な範囲の両端に位置したときの状態（ズーム位置）をいう。

そして実施例のズームレンズは、以下の条件式（１）〜（３）を満足する。
０．０１６≦（Ｍ５／ｆ５）／（ｆｔ／ｆｗ）≦０．１６０ （１）
１．６≦Ｌ４５ｔ／Ｌ４５ｗ≦１０．０ （２）
０．０６≦Ｌ３４ｔ／Ｌ４５ｔ≦１．００ （３）
条件式（１）〜（３）において、Ｍ５は像側へ移動した場合を正とする、広角端での位置から望遠端での位置までの第５レンズ群の移動量、ｆ５は第５レンズ群の焦点距離、ｆｗはズームレンズの広角端での焦点距離、ｆｔはズームレンズの望遠端での焦点距離を示す。Ｌ４５ｗは第４レンズ群と第５レンズ群との光軸上における広角端での互いの間隔、Ｌ４５ｔは第４レンズ群と第５レンズ群との光軸上における望遠端での互いの間隔、Ｌ３４ｔは第３レンズ群と第４レンズ群との光軸上における望遠端での互いの間隔を示す。

条件式（１）は、第５レンズ群の移動量と第５レンズの焦点距離との比を変倍比で正規化した値に関する条件を示す。（Ｍ５／ｆ５）／（ｆｔ／ｆｗ）が条件式（１）の上限を超えると、変倍比に対して第５レンズ群の移動量が大きいために変倍比に対してレンズ全長が長くなり易い。（Ｍ５／ｆ５）／（ｆｔ／ｆｗ）が条件式（１）の下限を下回ると、変倍に際しての像面湾曲の変動を補正することが困難になるので、好ましくない。また、広角端での第３〜５レンズ群の合成焦点距離が長くなり易く、所望のＦ値にするために第３レンズ群の径が大きくなるので、好ましくない。

条件式（２）は、望遠端での第４レンズ群と第５レンズ群の光軸上での間隔と広角端での第４レンズ群と第５レンズ群の光軸上での間隔との比に関する条件を示す。Ｌ４５ｔ／Ｌ４５ｗが条件式（２）の上限を超えると、広角端にて第４レンズ群と第５レンズ群を保持する鏡筒を形成するのが困難となったり、レンズ全長が長くなったりするので、好ましくない。Ｌ４５ｔ／Ｌ４５ｗが条件式（２）の下限を下回ると、第４レンズ群もしくは第５レンズをフォーカス群とした際に望遠端にてフォーカス群の移動量を確保することが困難となり、最短撮影距離が長くなり易いので、好ましくない。

条件式（３）は、望遠端での第３レンズ群と第４レンズ群の光軸上での間隔と望遠端での第４レンズ群と第５レンズ群の光軸上での間隔との比に関する条件を示す。Ｌ３４ｔ／Ｌ４５ｔが条件式（３）の上限を超えると、第４レンズ群もしくは第５レンズをフォーカス群とした際に望遠端にてフォーカス群の移動量を確保することが困難となり、最短撮影距離が長くなり易いで、好ましくない。Ｌ３４ｔ／Ｌ４５ｔが条件式（３）の下限を下回ると、望遠端にて第３レンズ群と第４レンズ群を保持する鏡筒を形成するのが困難となったり、レンズ全長が長くなったりするので、好ましくない。

実施例のズームレンズは、上記条件式（１）〜（３）を満足することに加えて、以下の条件式（４）〜（１２）のうち少なくとも１つを満足することが望ましい。
条件式（４）は、
０．１３≦Ｌ３４ｗ／Ｌ４５ｗ≦１．７０ （４）
である。Ｌ３４ｗは広角端での第３レンズ群と第４レンズ群の光軸上での間隔、Ｌ４５ｗは広角端での第４レンズ群と第５レンズ群の光軸上での間隔である。この条件式（４）は、広角端での第３レンズ群と第４レンズ群の光軸上の間隔と広角端での第４レンズ群と第５レンズ群の光軸上の間隔との比に関する条件を示す。Ｌ３４ｗ／Ｌ４５ｗが条件式（４）の上限を超えたると、第４レンズ群もしくは第５レンズをフォーカス群とした際に広角端にてフォーカス群の移動量を確保することが困難となり、最短撮影距離が長くなり易いので、好ましくない。Ｌ３４ｗ／Ｌ４５ｗが条件式（４）の下限を下回ると、広角端にて第３レンズ群と第４レンズ群を保持する鏡筒を形成するのが困難となるので、好ましくない。

条件式（５）は、
０．８０≦Ｌ３４ｔ／Ｌ３４ｗ≦５．９６ （５）
であり、望遠端での第３レンズ群と第４レンズ群の光軸上での間隔と広角端での第３レンズ群と第４レンズ群の光軸上での間隔との比に関する条件を示す。Ｌ３４ｔ／Ｌ３４ｗが条件式（５）の上限を超えると、広角端にて第３レンズ群と第４レンズ群を保持する鏡筒を形成するのが困難となったり、レンズ全長が長くなったりするので、好ましくない。Ｌ３４ｔ／Ｌ３４ｗが条件式（５）の下限を下回ると、望遠端にて第３レンズ群と第４レンズ群を保持する鏡筒を形成するのが困難となったり、レンズ全長が長くなったりするので、好ましくない。

条件式（６）は、
−１．２１≦ｆ４／ｆ５≦−０．４４ （６）
である。ｆ４は、第４レンズ群の焦点距離である。この条件式（６）は、第４レンズ群の焦点距離と第５レンズ群の焦点距離との比に関する条件を示す。ｆ４／ｆ５が条件式（６）の上限を超えると、第５レンズ群の移動による変倍効果が薄れ、変倍比に対してレンズ全長が長くなるので、好ましくない。ｆ４／ｆ５が条件式（６）の下限を下回ると、変倍に際しての像面湾曲の変動を補正することが困難となるので、好ましくない。

条件式（７）は、
−６．３５≦ｆ１／ｆ２≦−２．９５ （７）
である。ｆ１は第１レンズ群の焦点距離、ｆ２は第２レンズ群の焦点距離である。この条件式（７）は、第１レンズ群の焦点距離と第２レンズ群の焦点距離との比に関する条件を示す。ｆ１／ｆ２が条件式（７）の上限を超えると、望遠端での球面収差と軸上色収差の補正が困難となるので、好ましくない。ｆ１／ｆ２が条件式（７）の下限を下回ると、変倍に際しての像面湾曲と倍率色収差の変動を補正することが困難となるので、好ましくない。

条件式（８）は、
０．０５≦Ｌ２３ｔ／Ｌ１２ｔ≦０．５５ （８）
である。Ｌ２３ｔは望遠端での第２レンズ群と第３レンズ群の光軸上での間隔、Ｌ１２ｔは望遠端での第１レンズ群と第２レンズ群の光軸上での間隔である。この条件式（８）は、望遠端での第２レンズ群と第３レンズ群の光軸上での間隔と第１レンズ群と第２レンズ群の光軸上での間隔との比に関する条件を示す。Ｌ２３ｔ／Ｌ１２ｔが条件式（８）の上限を超えると、第２レンズ群と第３レンズ群の間隔を変倍に有効に利用できず、変倍比に対してレンズ全長が長くなり好ましくない。Ｌ２３ｔ／Ｌ１２ｔが条件式（８）の下限を下回ると、第２レンズ群と第３レンズ群の間に絞り等を配するのが困難となるので、好ましくない。

条件式（９）は、
０．１５≦Ｄ１／ｆ１≦０．４１ （９）
である。Ｄ１は第１レンズ群のうち最も物体側の面から最も像側の面までの光軸上での距離である。この条件式（９）は、第１レンズ群のうち最も物体側の面から最も像側の面までの光軸上の距離と第１レンズ群の焦点距離との比に関する条件を示す。Ｄ１／ｆ１が条件式（９）の上限を超えると、レンズ全長が長くなるため、好ましくない。Ｄ１／ｆ１が条件式（９）の下限を下回ると、第１レンズ群におけるレンズの厚みが薄くなって該レンズの加工が困難になったり、望遠端での球面収差や軸上色収差の補正に必要な枚数のレンズを第１レンズ群内に設けることが困難になったりするため、好ましくない。

条件式（１０）は、
０．１４≦Ｍ５／ｆ５≦０．７５ （１０）
であり、広角端から望遠端までの第５レンズ群の移動量と第５レンズ群の焦点距離との比に関する条件を示す。Ｍ５／ｆ５が条件式（１０）の上限を超えると、レンズ全長が長くなったり、望遠端においてバックフォーカスが短くなったりするので、好ましくない。Ｍ５／ｆ５が条件式（１０）の下限を下回ると、第５レンズ群の移動による変倍効果が薄れ、変倍比に対してレンズ全長が長くなるので、好ましくない。

条件式（１１）は、
０．２６≦ｂｋｔ／Ｍ５≦０．６２ （１１）
である。ｂｋｔはズームレンズの望遠端でのバックフォーカスである。この条件式（１１）は、望遠端でのバックフォーカスと広角端から望遠端までの第５レンズ群の移動量との比に関する条件を示す。ｂｋｔ／Ｍ５が条件式（１１）の上限を超えると、第５レンズ群の移動による変倍効果が薄れ、変倍比に対してレンズ全長が長くなるので、好ましくない。ｂｋｔ／Ｍ５が条件式（１１）の下限を下回ると、バックフォーカスが短くなり、撮像装置においてローパスフィルタ等の配置が困難となるため、好ましくない。

条件式（１２）は、
−０．７６≦Ｍ３／Ｍ５≦０．００ （１２）
である。Ｍ３は、像側に移動する場合を正とする、広角端での位置から望遠端での位置までの第３レンズ群の移動量である。この条件式（１２）は、広角端から望遠端までの第３レンズ群の移動量と第５レンズ群の移動量との比に関する条件を示す。Ｍ３／Ｍ５が条件式（１２）の上限を超えると、所望の変倍比を確保するための第２レンズ群の移動量が大きくなり、広角端から望遠端までの変倍において高速駆動が困難となるため、好ましくない。Ｍ３／Ｍ５が条件式（１２）の下限を下回ると、広角端における第２レンズ群と第３レンズ群の間隔が広くなり、第２レンズ群で発散した光を第３レンズ群に入射させるために第３レンズ群の径が大きくなるので、好ましくない。また、第３レンズ群の径が大きくなるため、Ｆ値を明るくした際の収差補正が困難となるため、好ましくない。なお、変倍に際して移動するレンズ群の数が多いとそれらを駆動するための駆動機構が複雑になるため、第３レンズ群は変倍に際して光軸方向において不動であることが好ましい。

また実施例において、変倍に際して開口絞りが光軸方向において不動であることが望ましい。これは、変倍に際して開口絞りが移動すると、その駆動機構が複雑化やズームレンズの大径化につながるので好ましくないためである。

また実施例において、無限縁物体から至近物体へのフォーカシングのために、第４レンズ群を物体側から像側へ移動させるのが好ましい。第４レンズ群をフォーカス群とすることで、広角端から望遠端までの全変倍域で無限縁物体から至近物体へのフォーカシングのためのフォーカス群の移動量が小さくなり、最短撮影距離を短くし易いからである。

なお、条件式（１）〜（１１）の数値範囲を以下のように設定すると、より好ましい。
０．０１６≦（Ｍ５／ｆ５）／（ｆｔ／ｆｗ）≦０．１３２ （１ａ）
１．６≦Ｌ４５ｔ／Ｌ４５ｗ≦９．９ （２ａ）
０．０８≦Ｌ３４ｔ／Ｌ４５ｔ≦０．９５ （３ａ）
０．１５≦Ｌ３４ｗ／Ｌ４５ｗ≦１．５６ （４ａ）
０．９０≦Ｌ３４ｔ／Ｌ３４ｗ≦５．４７ （５ａ）
−１．１１≦ｆ４／ｆ５≦−０．４９ （６ａ）
−５．８２≦ｆ１／ｆ２≦−３．３１ （７ａ）
０．０６≦Ｌ２３ｔ／Ｌ１２ｔ≦０．５０ （８ａ）
０．１７≦Ｄ１／ｆ１≦０．３８ （９ａ）
０．１６≦Ｍ５／ｆ５≦０．６９ （１０ａ）
０．２９≦ｂｋｔ／Ｍ５≦０．５７ （１１ａ）
−０．６９≦Ｍ３／Ｍ５≦０．００ （１２ａ）
さらに条件式（８）の数値範囲を以下のように設定すると、より好ましい。
０．０６≦Ｌ２３ｔ／Ｌ１２ｔ≦０．２０ （８ｂ）
次に具体的な実施例について説明する。図１、図５、図９、図１３および図１７はそれぞれ実施例１〜５のズームレンズの広角端かつ無限遠距離に合焦した状態での断面を示している。各実施例のズームレンズは、物体側かの像側に順に配置された正の屈折力を有する第１レンズ群Ｌ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｌ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｌ３と、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｌ４と、正の屈折力を有する第５レンズ群Ｌ５とを有する。

第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３との間には、開口絞りＳＰが設けられている。図中のＰは撮像装置の撮像素子のフェースプレートやローパスフィルタ等のガラスブロックであり、Ｉは像面である。

実施例１、３、４および５のズームレンズでは、変倍に際して第２、第４および第５レンズ群Ｌ２，Ｌ４，Ｌ５が移動する。また実施例２のズームレンズでは、変倍に際して第２、第３、第４および第５レンズ群Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５が移動する。各実施例のズームレンズにおいて、第４レンズ群Ｌ４は、フォーカシングに際しても移動する。図１、図５、図９、図１３および図１７においてこれらのレンズ群の下に示した実線矢印は、広角端から望遠端への変倍に際してのそれらのレンズ群の移動軌跡を示している。また第４レンズ群Ｌ４の下に示した点線矢印は、無限遠物体から近距離物体にフォーカシングする際の該第４レンズ群Ｌ４の移動軌跡を示している。

図２、図３および図４はそれぞれ、実施例１のズームレンズの無限遠距離に合焦した状態での広角端、中間ズーム位置および望遠端での収差図である。図６、図７および図８はそれぞれ、実施例２のズームレンズの広角端、中間ズーム位置および望遠端での収差図である。図１０、図１１および図１２はそれぞれ、実施例３のズームレンズの広角端、中間ズーム位置および望遠端での収差図である。図１４、図１５および図１６はそれぞれ、実施例４のズームレンズの広角端、中間ズーム位置および望遠端での収差図である。図１８、図１９および図２０はそれぞれ、実施例１のズームレンズの広角端、中間ズーム位置および望遠端での収差図である。

球面収差図において、ＦｎｏはＦナンバーを示し、実線はｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対する球面収差を、二点鎖線はｇ線（波長４３５．８ｎｍ）に対する球面収差をそれぞれ示している。非点収差図において、実線Ｓはサジタル像面を、破線Ｍはメリディオナル像面を示している。歪曲収差はｄ線に対するものを示している。色収差図はｇ線における倍率色収差を示している。ωは光線追跡により求めた半画角（°）である。

以下、実施例１〜５に対応する数値例１〜５を示す。各数値例において、ｒｉは物体側からｉ番目の面の曲率半径（mm）、ｄｉはｉ番目と（ｉ＋１）番目の面間のレンズ厚または空気間隔（mm）、ｎｄｉはｉ番目の光学部材の材料のｄ線における屈折率である。νｄｉはｉ番目の光学部材の材料のｄ線を基準としたアッベ数である。アッベ数νｄは、フラウンホーファ線のｄ線（５８７．６ｎｍ）、Ｆ線（４８６．１ｎｍ）、Ｃ線（６５６．３ｎｍ）における屈折率をＮｄ、ＮＦ、ＮＣとするとき、νｄ＝（Ｎｄ−１）／（ＮＦ−ＮＣ）で表される。

ＢＦはバックフォーカス（mm）を表す。「バックフォーカス」は、ズームレンズの最終面（最も像側のレンズ面）から近軸像面までの光軸上の距離を空気換算長により表記したものであり、ガラスブロックＰを含まない値である。「レンズ全長」は、ズームレンズの最前面（最も物体側の面）から最終面（最も像側の面）までの光軸上の距離にバックフォーカスを加えた長さである。

面番号に付された「＊」は、その面が非球面形状を有する面であることを意味する。非球面形状は、光軸方向での位置をＸ、光軸に直交する方向での高さをｈ、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，Ａ３，Ａ５，Ａ７，Ａ９およびＡ１１を非球面係数とするとき以下の式で表される。「ｅ−ｘ」は×１０^-xを意味する。

数値例（実施例）１〜５における前述した条件式（１）〜（１２）に対応する値を表１にまとめて示す。
（数値例１）
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 89.056 1.64 1.91650 31.6
2 46.476 6.73 1.49700 81.5
3 -8102.217 0.17
4 60.506 3.27 1.49700 81.5
5 199.876 0.17
6 39.410 4.95 1.49700 81.5
7 313.379 (可変)
8 773.571 0.89 1.83481 42.7
9 15.076 4.00
10 300.653 0.74 1.76385 48.5
11 39.800 3.29
12 -25.674 0.73 1.53775 74.7
13 150.926 0.17
14 45.538 2.15 1.95906 17.5
15 -203.814 (可変)
16(絞り) ∞ 2.35
17 18.839 4.81 1.63854 55.4
18 152.336 5.55
19 14.921 5.66 1.49700 81.5
20 -41.401 0.63 2.00069 25.5
21 30.476 1.20
22* 42.793 2.42 1.75501 51.2
23* -55.665 (可変)
24 633.364 1.45 1.95906 17.5
25 -40.866 0.38
26 -39.747 0.60 1.89190 37.1
27 17.858 (可変)
28 -11.664 0.71 1.89190 37.1
29 -14.808 2.50
30 -350.059 5.24 1.43700 95.1
31 -19.384 0.17
32 70.042 3.30 1.69680 55.5
33 -66.067 (可変)
34 ∞ 2.00 1.51000 60.0
35 ∞ 0.50
像面 ∞

非球面データ
第22面
K =-1.44291e+000 A 4=-8.00086e-005 A 6=-4.95658e-007 A 8= 9.21343e-009

第23面
K =-6.11305e-001 A 4=-8.26995e-006 A 6=-3.74467e-007 A 8= 9.67755e-009

各種データ
ズーム比 9.70
広角 中間 望遠
焦点距離 17.51 87.85 169.87
Ｆナンバー 2.27 4.40 4.63
半画角（°） 31.70 7.02 3.64
像高 10.82 10.82 10.82
レンズ全長 129.45 129.45 129.45
BF 21.20 11.01 6.13

d 7 0.95 25.14 31.18
d15 32.44 8.26 2.21
d23 2.21 8.59 2.75
d27 6.79 10.60 21.32
d33 19.38 9.19 4.31

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 56.13
2 8 -14.08
3 16 ∞
4 17 22.03
5 24 -21.45
6 28 31.23
7 34 ∞

（数値例２）
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 184.020 2.18 1.91650 31.6
2 80.291 6.49 1.49700 81.5
3 -1203.401 0.17
4 83.439 3.94 1.49700 81.5
5 453.644 0.17
6 73.683 3.77 1.59522 67.7
7 296.189 (可変)
8 174.062 1.24 1.89190 37.1
9 28.933 5.45
10 -75.781 1.03 1.89190 37.1
11 31.130 5.56
12 -35.806 0.99 1.59522 67.7
13 -224.408 0.17
14 85.590 3.14 1.95906 17.5
15 -82.222 (可変)
16(絞り) ∞ (可変)
17 23.652 3.70 1.58144 40.8
18 319.034 7.80
19 19.405 4.42 1.49700 81.5
20 -76.361 0.94 1.96300 24.1
21 35.454 2.88
22* 48.359 2.36 1.58313 59.4
23* -54.785 (可変)
24 200.946 0.60 2.00069 25.5
25 21.555 0.75
26 27.273 2.94 1.95906 17.5
27 -27.956 0.80 1.85478 24.8
28 23.643 (可変)
29 -19.029 0.80 1.96300 24.1
30 -25.060 4.55
31 395.720 3.97 1.59522 67.7
32 -34.173 0.17
33 50.203 3.65 1.59522 67.7
34 -120.477 (可変)
35 ∞ 1.30 1.51000 60.0
36 ∞ 0.50
像面 ∞

非球面データ
第22面
K =-2.29210e+001 A 4=-2.31625e-005 A 6=-2.49033e-007 A 8=-3.07920e-011

第23面
K =-2.12556e+000 A 4=-1.40719e-005 A 6=-1.21211e-007 A 8=-1.77900e-010

各種データ
ズーム比 19.70
広角 中間 望遠
焦点距離 14.26 117.92 280.89
Ｆナンバー 2.88 5.38 5.77
半画角（°） 37.19 5.24 2.21
像高 10.82 10.82 10.82
レンズ全長 181.14 181.14 181.14
BF 19.35 10.59 6.46

d 7 0.45 47.80 59.64
d15 60.98 13.63 1.79
d16 10.00 1.89 1.89
d23 5.94 18.26 9.79
d28 9.80 14.35 26.95
d34 17.99 9.23 5.10

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 90.50
2 8 -18.20
3 16 ∞
4 17 29.50
5 24 -25.76
6 29 36.40
7 35 ∞

（数値例３）
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 101.804 2.12 1.91650 31.6
2 53.617 8.42 1.49700 81.5
3 475.261 0.17
4 89.531 3.20 1.49700 81.5
5 250.556 0.17
6 47.319 5.60 1.59522 67.7
7 261.362 (可変)
8 688.704 1.08 1.83481 42.7
9 16.790 5.94
10 -145.926 0.88 2.00069 25.5
11 50.584 4.56
12 -23.459 1.24 1.49700 81.5
13 -145.309 0.17
14 102.863 3.25 1.92286 18.9
15 -53.080 (可変)
16(絞り) ∞ 2.94
17 22.644 5.81 1.67790 55.3
18 163.016 6.32
19 17.575 6.86 1.43700 95.1
20 -50.113 0.75 1.85478 24.8
21 30.036 0.58
22* 37.348 2.69 1.76802 49.2
23* -96.438 (可変)
24 130.292 0.59 1.95375 32.3
25 20.726 0.69
26 34.715 2.88 1.95906 17.5
27 -32.816 0.60 1.85478 24.8
28 32.780 (可変)
29 -15.233 0.96 2.00100 29.1
30 -40.553 0.17
31 -79.654 5.29 1.49700 81.5
32 -17.475 0.17
33 121.004 5.58 1.49700 81.5
34 -31.996 0.17
35 32.840 3.80 1.69680 55.5
36 140.899 (可変)
37 ∞ 2.00 1.51000 60.0
38 ∞ 0.50
像面 ∞

非球面データ
第22面
K =-2.53288e+000 A 4=-3.33518e-005 A 6=-1.88124e-007 A 8= 2.91466e-009

第23面
K = 8.76421e-001 A 4= 6.64448e-006 A 6=-1.21388e-007 A 8= 3.21876e-009

各種データ
ズーム比 9.70
広角 中間 望遠
焦点距離 14.43 75.84 139.93
Ｆナンバー 1.85 4.80 5.15
半画角（°） 36.86 8.12 4.42
像高 10.82 10.82 10.82
レンズ全長 156.33 156.33 156.33
BF 19.33 8.31 6.13

d 7 1.09 32.55 40.42
d15 41.64 10.18 2.32
d23 2.01 12.71 9.98
d28 8.57 8.90 13.80
d36 17.50 6.48 4.31

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 72.04
2 8 -16.02
3 16 ∞
4 17 25.49
5 24 -29.28
6 29 31.18
7 37 ∞

（数値例４）
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 155.671 1.54 1.91650 31.6
2 43.828 6.23 1.49700 81.5
3 -612.887 0.17
4 48.501 3.87 1.49700 81.5
5 511.716 0.17
6 50.485 2.90 1.80400 46.5
7 207.386 (可変)
8 -271.948 0.73 1.85150 40.8
9 13.103 3.60
10 -92.499 0.61 2.00100 29.1
11 40.068 2.95
12 -17.124 0.62 1.49700 81.5
13 -213.337 0.17
14 66.806 2.50 1.92286 18.9
15 -38.190 (可変)
16(絞り) ∞ 3.59
17 14.672 2.90 1.62588 35.7
18 82.974 3.55
19 15.396 3.66 1.43700 95.1
20 -28.591 0.60 2.00069 25.5
21 26.434 0.68
22* 28.882 2.84 1.58313 59.4
23* -19.787 (可変)
24 53.798 0.59 1.89190 37.1
25 14.190 0.59
26 36.092 1.65 1.95906 17.5
27 -26.604 0.83 1.85478 24.8
28 30.202 (可変)
29 -9.646 0.83 1.91650 31.6
30 -31.572 0.17
31 -33.535 4.12 1.69930 51.1
32 -12.135 0.17
33 75.235 4.02 1.43700 95.1
34 -24.747 0.17
35 22.265 4.05 1.43700 95.1
36 -139.169 (可変)
37 ∞ 1.40 1.55900 70.0
38 ∞ 0.50
像面 ∞

非球面データ
第22面
K =-1.07737e+001 A 4=-1.01960e-004 A 6=-1.24691e-006 A 8= 5.26729e-010

第23面
K =-9.67800e-001 A 4=-3.07189e-005 A 6=-8.97875e-007 A 8= 1.57773e-009

各種データ
ズーム比 14.55
広角 中間 望遠
焦点距離 8.77 65.57 127.58
Ｆナンバー 2.88 4.90 4.63
半画角（°） 36.33 6.45 3.32
像高 6.45 7.41 7.41
レンズ全長 124.59 124.59 124.59
BF 18.01 6.17 6.17

d 7 1.25 27.71 34.32
d15 34.12 7.66 1.05
d23 2.08 12.94 9.02
d28 8.06 9.04 12.97
d36 16.62 4.77 4.77

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 53.63
2 8 -11.43
3 16 ∞
4 17 19.80
5 24 -22.58
6 29 22.30
7 37 ∞

（数値例）５
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 62.166 1.54 1.96300 24.1
2 36.943 6.92 1.49700 81.5
3 -17851.255 0.17
4 33.872 4.58 1.69930 51.1
5 128.051 (可変)
6 223.796 0.95 1.83481 42.7
7 15.789 4.00
8 307.122 0.77 1.77250 49.6
9 26.553 5.78
10 -23.056 0.97 1.51633 64.1
11 -484.811 0.17
12 65.130 2.51 1.92286 18.9
13 -70.066 (可変)
14(絞り) ∞ 2.34
15 20.270 4.07 1.63854 55.4
16 127.188 8.35
17 17.569 5.34 1.49700 81.5
18 -28.894 0.63 2.00069 25.5
19 44.844 0.47
20* 48.785 2.54 1.75501 51.2
21* -35.923 (可変)
22 -191.432 1.74 1.95906 17.5
23 -30.777 0.17
24 -32.560 0.61 1.89190 37.1
25 22.233 5.63
26 -11.258 0.65 1.68893 31.1
27 -12.160 (可変)
28 -14.572 1.08 1.89190 37.1
29 -19.694 0.45
30 -68.890 4.27 1.43700 95.1
31 -18.604 0.17
32 54.421 3.68 1.69680 55.5
33 -72.679 (可変)
34 ∞ 2.00 1.51000 60.0
35 ∞ 0.50
像面 ∞

非球面データ
第20面
K = 9.07990e+000 A 4=-6.69861e-005 A 6=-2.26575e-007 A 8= 2.73525e-010

第21面
K =-1.29921e+000 A 4=-7.91850e-006 A 6=-1.91411e-007 A 8= 4.73290e-010

各種データ
ズーム比 4.60
広角 中間 望遠
焦点距離 17.51 53.31 80.54
Ｆナンバー 2.27 3.00 3.38
半画角（°） 31.71 11.47 7.65
像高 10.82 10.82 10.82
レンズ全長 129.35 129.35 129.35
BF 24.93 10.99 6.14

d 5 1.08 18.19 22.47
d13 29.28 12.17 7.89
d21 2.06 8.88 9.20
d27 1.46 8.57 13.11
d33 23.11 9.17 4.32

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 55.02
2 6 -14.94
3 14 ∞
4 15 23.12
5 22 -22.58
6 28 34.16
7 34 ∞

以上説明した各実施例のズームレンズは、高変倍比が得られ、明るいＦ値でも良好な収差補正が行える小型のズームレンズである。

図２１は、実施例１〜５のいずれかのズームレンズを撮像光学系として用いた撮像装置としてのビデオカメラを示している。

図２１において、１０はビデオカメラ本体、１１は実施例１〜５のいずれかのズームレンズとしての撮像光学系である。１２は撮像光学系１１により形成された光学像（被写体像）を撮像（光電変換）するＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の撮像素子である。１３は撮像素子１２からの撮像信号を用いて生成された映像データを記録する記録部である。１４は不図示の液晶パネル等により構成された表示素子に表示された映像データを観察するためのファインダである。

実施例１〜５のズームレンズをビデオカメラ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することができる。なお、映像データに対して電子的な収差補正処理を行うことで、より高画質な映像データを生成することができる。

以上説明した各実施例は代表的な例にすぎず、本発明の実施に際しては、各実施例に対して種々の変形や変更が可能である。

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 開口絞り

Claims (13)

1. 物体側から像側へ順に配された、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、負の屈折力を有する第４レンズ群と、正の屈折力を有する第５レンズ群からなり、
   前記第１レンズ群は、変倍のためには移動せず、少なくとも前記第２レンズ群と前記第４レンズ群と前記第５レンズ群が変倍のために移動するズームレンズであって、
   像側へ移動する場合を正とする、広角端での位置から望遠端での位置までの前記第５レンズ群の移動量をＭ５、前記第５レンズ群の焦点距離をｆ５、前記ズームレンズの広角端での焦点距離をｆｗ、前記ズームレンズの望遠端での焦点距離をｆｔ、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との光軸上における広角端での互いの間隔をＬ４５ｗ、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との前記光軸上における望遠端での互いの間隔をＬ４５ｔ、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との前記光軸上における望遠端での互いの間隔をＬ３４ｔとして、
   ０．０１６≦（Ｍ５／ｆ５）／（ｆｔ／ｆｗ）≦０．１６０
   １．６≦Ｌ４５ｔ／Ｌ４５ｗ≦１０．０
   ０．０６≦Ｌ３４ｔ／Ｌ４５ｔ≦１．００
   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. 前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との前記光軸上における広角端での互いの間隔をＬ３４ｗとして、
   ０．１３≦Ｌ３４ｗ／Ｌ４５ｗ≦１．７０
   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３レンズ群と前記第４レンズ群との前記光軸上における広角端での互いの間隔をＬ３４ｗとして、
   ０．８０≦Ｌ３４ｔ／Ｌ３４ｗ≦５．９６
   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レンズ群の焦点距離をｆ４として、
   −１．２１≦ｆ４／ｆ５≦−０．４４
   なる条件式を満足することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のズームレンズ。
5. 前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２として、
   −６．３５≦ｆ１／ｆ２≦−２．９５
   なる条件式を満足することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のズームレンズ。
6. 前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との前記光軸上における望遠端での互いの間隔をＬ２３ｔ、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との前記光軸上における望遠端での互いの間隔をＬ１２ｔとして、
   ０．０５≦Ｌ２３ｔ／Ｌ１２ｔ≦０．５５
   なる条件式を満足することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載のズームレンズ。
7. 前記第１レンズ群における最も物体側の面から最も像側の面までの前記光軸上における距離をＤ１、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１として、
   ０．１５≦Ｄ１／ｆ１≦０．４１
   なる条件式を満足することを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載のズームレンズ。
8. ０．１４≦Ｍ５／ｆ５≦０．７５
   なる条件式を満足することを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載のズームレンズ。
9. 前記ズームレンズの望遠端でのバックフォーカスをｂｋｔとして、
   ０．２６≦ｂｋｔ／Ｍ５≦０．６２
   なる条件式を満足することを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載のズームレンズ。
10. 前記第３レンズ群は変倍のために移動し、
    像側へ移動する場合を正とする、広角端での位置から望遠端での位置までの前記第３レンズ群の移動量をＭ３として、
    −０．７６≦Ｍ３／Ｍ５＜０．００
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載のズームレンズ。
11. 変倍のためには移動しない開口絞りを有することを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項に記載のズームレンズ。
12. 前記第４レンズ群は、無限遠物体から至近物体へのフォーカシングのために物体側から像側へ移動することを特徴とする請求項１から１１のいずれか一項に記載のズームレンズ。
13. 請求項１から１２のいずれか一項に記載のズームレンズと、
    前記ズームレンズからの光を受光する撮像素子と、
    を有することを特徴とする撮像装置。
    

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