JP2022021087A - ズームレンズおよび撮像装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】小型化が図られ、良好な光学性能を有するズームレンズ、およびこのズームレンズを備えた撮像装置を提供する。【解決手段】ズームレンズは、物体側から順に、負の第１レンズ群、正の第２レンズ群、正の第３レンズ群、負の第４レンズ群、正の第５レンズ群からなる。第１レンズ群は、物体側から順に、合焦の際に不動の第１Ａレンズ群、合焦の際に移動する第１Ｂレンズ群、合焦の際に不動の第１Ｃレンズ群からなる。変倍の際に、第１レンズ群および第５レンズ群は不動であり、第２レンズ群と第３レンズ群と第４レンズ群とは移動する。第４レンズ群は絞りを含む。ズームレンズは予め定められた条件式を満足する。【選択図】図１

Description

本開示の技術は、ズームレンズ、および撮像装置に関する。
映画撮影用カメラ、放送用カメラ、およびデジタルカメラ等の撮像装置に適用可能なズームレンズとして、下記特許文献１に記載のレンズ系が知られている。
特開２０１９－００３０７３号公報
近年、小型に構成されて、良好な光学性能を有するズームレンズが要望されている。
本開示は、上記事情に鑑みてなされたものであり、小型化が図られ、良好な光学性能を有するズームレンズ、およびこのズームレンズを備えた撮像装置を提供することを目的とする。
本開示の第１の観点に係るズームレンズは、物体側から像側へ順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正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、第１レンズ群は、物体側から像側へ順に、合焦の際に像面に対して固定されている第１Ａレンズ群と、合焦の際に移動する第１Ｂレンズ群と、合焦の際に像面に対して固定されている第１Ｃレンズ群とからなり、広角端から望遠端への変倍の際、第１レンズ群および第５レンズ群は像面に対して固定され、第２レンズ群と第３レンズ群と第４レンズ群は相互間隔を変化させて光軸に沿って移動し、望遠端における第２レンズ群は広角端における第２レンズ群よりも物体側に位置し、望遠端における第３レンズ群は広角端における第３レンズ群よりも物体側に位置し、望遠端における第４レンズ群は広角端における第４レンズ群よりも像側に位置し、第４レンズ群は絞りを含み、望遠端における第２レンズ群の位置と広角端における第２レンズ群の位置との光軸方向の差をｚ２ｔ、第２レンズ群の焦点距離をｆ２とした場合、下記条件式（１）を満足する。
０．０５＜ｚ２ｔ／ｆ２＜０．１ （１）
本開示の第１の観点に係るズームレンズは、下記条件式（１－１）を満足することが好ましい。
０．０６＜ｚ２ｔ／ｆ２＜０．０９ （１－１）
本開示の第１の観点に係るズームレンズは、望遠端における第２レンズ群の位置と広角端における第２レンズ群の位置との光軸方向の差をｚ２ｔ、望遠端における第３レンズ群の位置と広角端における第３レンズ群の位置との光軸方向の差をｚ３ｔとした場合、下記条件式（２）を満足することが好ましく、下記条件式（２－１）を満足することがより好ましい。
０．２５＜ｚ２ｔ／ｚ３ｔ＜０．４５ （２）
０．３＜ｚ２ｔ／ｚ３ｔ＜０．４ （２－１）
本開示の第１の観点に係るズームレンズは、広角端における第１レンズ群と第２レンズ群との光軸上の間隔をｄ１２ｗ、広角端における第２レンズ群と第３レンズ群との光軸上の間隔をｄ２３ｗ、望遠端における第１レンズ群と第２レンズ群との光軸上の間隔をｄ１２ｔ、望遠端における第２レンズ群と第３レンズ群との光軸上の間隔をｄ２３ｔとした場合、下記条件式（３）を満足することが好ましく、下記条件式（３－１）を満足することがより好ましい。
０．０１＜（ｄ１２ｔ＋ｄ２３ｔ）／（ｄ１２ｗ＋ｄ２３ｗ）＜０．２ （３）
０．０５＜（ｄ１２ｔ＋ｄ２３ｔ）／（ｄ１２ｗ＋ｄ２３ｗ）＜０．１６ （３－１）
本開示の第１の観点に係るズームレンズは、無限遠物体に合焦した状態において、広角端における全系の焦点距離をｆｗ、望遠端における全系の焦点距離をｆｔ、全系の焦点距離がｆｗ×（ｆｔ／ｆｗ）０．２になる変倍状態での第２レンズ群の位置と、広角端における第２レンズ群の位置との光軸方向の差をｚ２ａ、望遠端における第２レンズ群の位置と広角端における第２レンズ群の位置との光軸方向の差をｚ２ｔとした場合、下記条件式（４）を満足することが好ましく、下記条件式（４－１）を満足することがより好ましい。
０．４５＜ｚ２ａ／ｚ２ｔ＜０．５５ （４）
０．４７＜ｚ２ａ／ｚ２ｔ＜０．５３ （４－１）
本開示の第１の観点に係るズームレンズは、無限遠物体に合焦した状態において、広角端における全系の焦点距離をｆｗ、望遠端における全系の焦点距離をｆｔ、全系の焦点距離がｆｗ×（ｆｔ／ｆｗ）０．４になる変倍状態での第２レンズ群の位置と、広角端における第２レンズ群の位置との光軸方向の差をｚ２ｂ、望遠端における第２レンズ群の位置と広角端における第２レンズ群の位置との光軸方向の差をｚ２ｔとした場合、下記条件式（５）を満足することが好ましく、下記条件式（５－１）を満足することがより好ましい。
０．７５＜ｚ２ｂ／ｚ２ｔ＜０．８５ （５）
０．７６＜ｚ２ｂ／ｚ２ｔ＜０．８４ （５－１）
本開示の第２の観点に係るズームレンズは、物体側から像側へ順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正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、第１レンズ群は、合焦の際に像面に対して固定されている第１Ａレンズ群と、合焦の際に移動する第１Ｂレンズ群と、合焦の際に像面に対して固定されている第１Ｃレンズ群とからなり、広角端から望遠端への変倍の際、第１レンズ群および第５レンズ群は像面に対して固定され、第２レンズ群と第３レンズ群と第４レンズ群は相互間隔を変化させて光軸に沿って移動し、望遠端における第２レンズ群は広角端における第２レンズ群よりも物体側に位置し、望遠端における第３レンズ群は広角端における第３レンズ群よりも物体側に位置し、望遠端における第４レンズ群は広角端における第４レンズ群よりも像側に位置し、第４レンズ群は絞りを含み、第１レンズ群の最も物体側のレンズ面から第５レンズ群の最も像側のレンズ面までの光軸上の距離と、空気換算距離での全系のバックフォーカスとの和をＴＬ、最大像高をＹとした場合、下記条件式（６）を満足する。
１０＜ＴＬ／Ｙ＜１２ （６）
本開示の第２の観点に係るズームレンズは、下記条件式（６－１）を満足することが好ましい。
１０．５＜ＴＬ／Ｙ＜１１．５ （６－１）
本開示の第１および第２の観点に係るズームレンズは、第２レンズ群の最も物体側のレンズ面から第２レンズ群の最も像側のレンズ面までの光軸上の距離をｔｈ２、第２レンズ群の焦点距離をｆ２とした場合、下記条件式（７）を満足することが好ましく、下記条件式（７－１）を満足することがより好ましい。
０＜ｔｈ２／ｆ２＜０．０５ （７）
０＜ｔｈ２／ｆ２＜０．０３ （７－１）
本開示の第１および第２の観点に係るズームレンズが条件式（７）を満足する場合、第２レンズ群は、１枚の正レンズからなることが好ましい。
本開示の第１および第２の観点に係るズームレンズにおいて、第５レンズ群は、１枚の正レンズおよび１枚の負レンズからなる接合レンズを少なくとも１つ含むことが好ましく、第５レンズ群に含まれる上記接合レンズのうち最も像側の上記接合レンズを構成する正レンズについて、ｄ線基準のアッベ数およびｇ線とＦ線間の部分分散比をそれぞれνｐおよびθｐ、第５レンズ群に含まれる上記接合レンズのうち最も像側の上記接合レンズを構成する負レンズについて、ｄ線基準のアッベ数およびｇ線とＦ線間の部分分散比をそれぞれνｎおよびθｎとした場合、本開示の第１および第２の観点に係るズームレンズは、下記条件式（８）および（９）を満足することが好ましい。また、本開示の第１および第２の観点に係るズームレンズは、条件式（８）および（９）を満足した上で、下記条件式（８－１）および（９－１）の少なくとも一方を満足することがより好ましい。
４０＜νｐ－νｎ＜８２ （８）
０．０３＜（θｐ－θｎ）＋０．００１６２３×（νｐ－νｎ）＜０．０４２ （９）
４５＜νｐ－νｎ＜８２ （８－１）
０．０３２＜（θｐ－θｎ）＋０．００１６２３×（νｐ－νｎ）＜０．０４ （９－１）
本開示の第１および第２の観点に係るズームレンズにおいて、第３レンズ群は、４枚のレンズからなることが好ましい。
本開示の別の観点に係る撮像装置は、本開示の第１および第２の観点に係るズームレンズの少なくとも一方を備えている。
なお、本明細書の「～からなり」、「～からなる」は、挙げられた構成要素以外に、実質的に屈折力を有さないレンズ、並びに、絞り、フィルタ、およびカバーガラス等のレンズ以外の光学要素、並びに、レンズフランジ、レンズバレル、撮像素子、および手振れ補正機構等の機構部分、等が含まれていてもよいことを意図する。
本明細書の「正の屈折力を有する～群」は、群全体として正の屈折力を有することを意味する。同様に「負の屈折力を有する～群」は、群全体として負の屈折力を有することを意味する。「正の屈折力を有するレンズ」と「正レンズ」とは同義である。「負の屈折力を有するレンズ」と「負レンズ」とは同義である。「～レンズ群」は、複数枚のレンズからなる構成に限らず、１枚のみのレンズからなる構成としてもよい。
複合非球面レンズ（球面レンズと、その球面レンズ上に形成された非球面形状の膜とが一体的に構成されて、全体として１つの非球面レンズとして機能するレンズ）は、接合レンズとは見なさず、１枚のレンズとして扱う。非球面を含むレンズに関する、屈折力の符号、および面形状は、特に断りが無い限り、近軸領域で考えることにする。
本明細書において、「全系」はズームレンズを意味する。「空気換算距離での全系のバックフォーカス」は、ズームレンズの最も像側のレンズ面からズームレンズの像側焦点位置までの光軸上の空気換算距離である。条件式で用いている「焦点距離」は、近軸焦点距離である。条件式で用いている値は、無限遠物体に合焦した状態において、ｄ線を基準とした場合の値である。
あるレンズのｇ線とＦ線間の部分分散比θｇＦとは、ｇ線、Ｆ線、およびＣ線に対するそのレンズの屈折率をそれぞれＮｇ、ＮＦ、およびＮＣとした場合に、θｇＦ＝（Ｎｇ－ＮＦ）／（ＮＦ－ＮＣ）で定義される。本明細書に記載の「ｄ線」、「Ｃ線」、「Ｆ線」、および「ｇ線」は輝線である。本明細書においては、ｄ線の波長は５８７．５６ｎｍ（ナノメートル）、Ｃ線の波長は６５６．２７ｎｍ（ナノメートル）、Ｆ線の波長は４８６．１３ｎｍ（ナノメートル）、ｇ線の波長は４３５．８４ｎｍ（ナノメートル）として扱う。
本開示によれば、小型化が図られ、良好な光学性能を有するズームレンズ、およびこのズームレンズを備えた撮像装置を提供することができる。
実施例１のズームレンズに対応し、一実施形態に係るズームレンズの断面構成と移動軌跡を示す図である。 図１に示すズームレンズの断面構成と光束を示す図である。 実施例１のズームレンズの各収差図である。 実施例２のズームレンズの断面構成と移動軌跡を示す図である。 実施例２のズームレンズの各収差図である。 実施例３のズームレンズの断面構成と移動軌跡を示す図である。 実施例３のズームレンズの各収差図である。 実施例４のズームレンズの断面構成と移動軌跡を示す図である。 実施例４のズームレンズの各収差図である。 実施例５のズームレンズの断面構成と移動軌跡を示す図である。 実施例５のズームレンズの各収差図である。 実施例６のズームレンズの断面構成と移動軌跡を示す図である。 実施例６のズームレンズの各収差図である。 実施例７のズームレンズの断面構成と移動軌跡を示す図である。 実施例７のズームレンズの各収差図である。 一実施形態に係る撮像装置の概略的な構成を示す図である。
以下、本開示の実施形態について図面を参照して説明する。図１に、本開示の一実施形態に係るズームレンズの構成の断面図を示す。図１では、「ＷＩＤＥ」と付した上段に広角端状態を示し、「ＴＥＬＥ」と付した下段に望遠端状態を示す。図１では、無限遠物体に合焦している状態を示し、左側が物体側、右側が像側である。図１に示す例は後述の実施例１のズームレンズに対応する。
本開示の一実施形態に係るズームレンズは、物体側から像側へ順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５とからなる。
広角端から望遠端への変倍の際、第１レンズ群Ｇ１および第５レンズ群Ｇ５は像面Ｓｉｍに対して固定されている。第１レンズ群Ｇ１と第５レンズ群Ｇ５とを変倍の際に固定されている構成にすることによって、最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの距離が変倍の際に変化せず、レンズ系の重心の変動を小さくすることができるため、撮影の際の利便性を高めることができる。また、広角端から望遠端への変倍の際、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４は相互間隔を変化させて光軸Ｚに沿って移動する。図１では一例として、広角端から望遠端への変倍の際における第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３、および第４レンズ群Ｇ４それぞれの概略的な移動軌跡を上段と下段の間に矢印で示す。
図２に、図１のズームレンズの各変倍状態における構成の断面図と光束を示す。図２では、「ＷＩＤＥ」と付した最上段に広角端状態を示し、「ＭＩＤＤＬＥ１」と付した上から２番目の段に第１中間焦点距離状態を示し、「ＭＩＤＤＬＥ２」と付した上から３番目の段に第２中間焦点距離状態を示し、「ＴＥＬＥ」と付した最下段に望遠端状態を示す。図２では、光束として、軸上光束および最大像高Ｙの光束を示す。
このズームレンズでは、望遠端における第２レンズ群Ｇ２は広角端における第２レンズ群Ｇ２よりも物体側に位置し、望遠端における第３レンズ群Ｇ３は広角端における第３レンズ群Ｇ３よりも物体側に位置し、望遠端における第４レンズ群Ｇ４は広角端における第４レンズ群Ｇ４よりも像側に位置するように構成される。図１および図２に示す例では、広角端から望遠端への変倍の際、第２レンズ群Ｇ２は大部分の変倍域で物体側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３は常に物体側へ移動し、第４レンズ群Ｇ４は常に像側へ移動する。
また、このズームレンズでは、第４レンズ群Ｇ４は開口絞りＳｔを含むように構成される。変倍の際に、開口絞りＳｔが上記の第４レンズ群Ｇ４の挙動と同様に移動することによって、広角側で入射瞳位置をより物体側に近づけることができるため、全系の最も物体側のレンズの大径化を抑制することができる。これによって、小型化を図りながら広角化を達成することに有利となる。なお、図１および図２の開口絞りＳｔは、形状および大きさを示しているのではなく、光軸方向の位置を示している。
変倍の際に上記挙動をとる第２レンズ群Ｇ２において軸上マージナル光線の高さに注目すると、図２に示すように、望遠端での高さは広角端での高さに比べて明らかに高くなっている。第２レンズ群Ｇ２が移動した場合、この高さが高いほど、第２レンズ群Ｇ２の移動量あたりの収差変動量および像面位置の変動量は大きなものとなる。つまり、広角側に比べ望遠側では、第２レンズ群Ｇ２の移動に対して高感度に収差および像面位置が変動する。従って、第２レンズ群Ｇ２を移動させて収差補正および像面位置の補正を行えば、望遠側では、第２レンズ群Ｇ２を少量移動させるだけで効率的に補正を行うことができる。
このようなズームレンズにおいて、望遠端における第２レンズ群Ｇ２の位置と広角端における第２レンズ群Ｇ２の位置との光軸方向の差をｚ２ｔ、第２レンズ群Ｇ２の焦点距離をｆ２とした場合、ズームレンズは下記条件式（１）を満足することが好ましい。条件式（１）の対応値が下限以下とならないようにすることによって、第２レンズ群Ｇ２における収差補正が不足することを抑制できる。条件式（１）の対応値が上限以上とならないようにすることによって、第２レンズ群Ｇ２における収差補正が過剰になることを抑制できる。条件式（１）を満足することによって、良好な光学性能を保持することに有利となる。より良好な特性を得るためには、ズームレンズは下記条件式（１－１）を満足することがより好ましい。
０．０５＜ｚ２ｔ／ｆ２＜０．１ （１）
０．０６＜ｚ２ｔ／ｆ２＜０．０９ （１－１）
条件式（１）は、広角端から望遠端へ変倍する際の第２レンズ群Ｇ２の移動量と、第２レンズ群Ｇ２の焦点距離に関する式である。条件式（１）を満足する場合、第２レンズ群Ｇ２は比較的弱い屈折力を有することになる。変倍系において、このような第２レンズ群Ｇ２は、変倍の際に生じる収差変動および像面位置の変動を補正するコンペンセーターとして好適である。
また、望遠端における第２レンズ群Ｇ２の位置と広角端における第２レンズ群Ｇ２の位置との光軸方向の差をｚ２ｔ、望遠端における第３レンズ群Ｇ３の位置と広角端における第３レンズ群Ｇ３の位置との光軸方向の差をｚ３ｔとした場合、ズームレンズは、下記条件式（２）を満足することが好ましい。条件式（２）の対応値が下限以下とならないようにすることによって、第２レンズ群Ｇ２における収差補正が不足することを抑制できるので、良好な光学性能を保持することに有利となる。条件式（２）の対応値が上限以上とならないようにすることによって、変倍比に対してレンズ系が大型化することを抑制することができる。より良好な特性を得るためには、ズームレンズは下記条件式（２－１）を満足することがより好ましい。
０．２５＜ｚ２ｔ／ｚ３ｔ＜０．４５ （２）
０．３＜ｚ２ｔ／ｚ３ｔ＜０．４ （２－１）
条件式（２）は、広角端から望遠端へ変倍する際の、第２レンズ群Ｇ２の移動量と第３レンズ群Ｇ３の移動量との比に関する式である。条件式（２）を満足する場合、第３レンズ群Ｇ３を正の屈折力を有する主バリエーター、第２レンズ群Ｇ２をコンペンセーターとして好適に機能させることができる。
また、広角端における第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との光軸上の間隔をｄ１２ｗ、広角端における第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との光軸上の間隔をｄ２３ｗ、望遠端における第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との光軸上の間隔をｄ１２ｔ、望遠端における第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との光軸上の間隔をｄ２３ｔとした場合、ズームレンズは、下記条件式（３）を満足することが好ましい。条件式（３）の対応値が下限以下とならないようにすることによって、第２レンズ群Ｇ２における収差補正が過剰になることを抑制できる。条件式（３）の対応値が上限以上とならないようにすることによって、第２レンズ群Ｇ２における収差補正が不足することを抑制できる。条件式（３）を満足することによって、良好な光学性能を保持することに有利となる。より良好な特性を得るためには、ズームレンズは下記条件式（３－１）を満足することがより好ましい。
０．０１＜（ｄ１２ｔ＋ｄ２３ｔ）／（ｄ１２ｗ＋ｄ２３ｗ）＜０．２ （３）
０．０５＜（ｄ１２ｔ＋ｄ２３ｔ）／（ｄ１２ｗ＋ｄ２３ｗ）＜０．１６ （３－１）
条件式（３）は、第２レンズ群Ｇ２の物体側および像側の空気間隔に関する式である。望遠側において、第２レンズ群Ｇ２の物体側の空気間隔が狭くなるほど、第２レンズ群Ｇ２における軸上マージナル光線はより高くなり、第２レンズ群Ｇ２を移動させた場合の収差補正および像面位置の補正はより高感度になる。すなわち、これらの補正に要する望遠側での第２レンズ群Ｇ２の移動量はより少量となるため、小型化に有利となる。
無限遠物体に合焦した状態において、広角端における全系の焦点距離をｆｗ、望遠端における全系の焦点距離をｆｔとし、全系の焦点距離がｆｗ×（ｆｔ／ｆｗ）０．２になる変倍状態での第２レンズ群Ｇ２の位置と、広角端における第２レンズ群Ｇ２の位置との光軸方向の差をｚ２ａ、望遠端における第２レンズ群Ｇ２の位置と広角端における第２レンズ群Ｇ２の位置との光軸方向の差をｚ２ｔとした場合、ズームレンズは下記条件式（４）を満足することが好ましい。条件式（４）の対応値が下限以下とならないようにすることによって、広角側での第２レンズ群Ｇ２における収差補正が不足することを抑制できる。条件式（４）の対応値が上限以上とならないようにすることによって、広角側での第２レンズ群Ｇ２における収差補正が過剰になることを抑制できる。条件式（４）を満足することによって、良好な光学性能を保持することに有利となる。より良好な特性を得るためには、ズームレンズは下記条件式（４－１）を満足することがより好ましい。
０．４５＜ｚ２ａ／ｚ２ｔ＜０．５５ （４）
０．４７＜ｚ２ａ／ｚ２ｔ＜０．５３ （４－１）
条件式（４）に関わるｆｔ／ｆｗは望遠端のズーム比である。本明細書においては、全系の焦点距離がｆｗ×（ｆｔ／ｆｗ）０．２になる変倍状態を第１中間焦点距離状態と称する。第１中間焦点距離状態は、そのズーム比が望遠端のズーム比の０．２乗となる変倍状態であり、比較的広角側の変倍状態である。ｚ２ａ／ｚ２ｔは、広角端から望遠端までの第２レンズ群Ｇ２の移動量に対する、広角端から第１中間焦点距離状態までの第２レンズ群Ｇ２の移動量の比を表している。概略的には、ｚ２ａ／ｚ２ｔの値が大きいほど、変倍の際に第２レンズ群Ｇ２は広角側で大きく移動し望遠側では小さく移動するという傾向を呈することになる。
無限遠物体に合焦した状態において、広角端における全系の焦点距離をｆｗ、望遠端における全系の焦点距離をｆｔとし、全系の焦点距離がｆｗ×（ｆｔ／ｆｗ）０．４になる変倍状態での第２レンズ群Ｇ２の位置と、広角端における第２レンズ群Ｇ２の位置との光軸方向の差をｚ２ｂ、望遠端における第２レンズ群Ｇ２の位置と広角端における第２レンズ群Ｇ２の位置との光軸方向の差をｚ２ｔとした場合、ズームレンズは下記条件式（５）を満足することが好ましい。本明細書では、全系の焦点距離がｆｗ×（ｆｔ／ｆｗ）０．４になる変倍状態を第２中間焦点距離状態と称する。条件式（５）の対応値が下限以下とならないようにすることによって、広角側での第２レンズ群Ｇ２における収差補正が不足することを抑制できる。条件式（５）の対応値が上限以上とならないようにすることによって、広角側での第２レンズ群Ｇ２における収差補正が過剰になることを抑制できる。条件式（５）を満足することによって、良好な光学性能を保持することに有利となる。より良好な特性を得るためには、ズームレンズは下記条件式（５－１）を満足することがより好ましい。
０．７５＜ｚ２ｂ／ｚ２ｔ＜０．８５ （５）
０．７６＜ｚ２ｂ／ｚ２ｔ＜０．８４ （５－１）
本明細書においては、全系の焦点距離がｆｗ×（ｆｔ／ｆｗ）０．４になる変倍状態を第２中間焦点距離状態と称する。第２中間焦点距離状態は、そのズーム比が望遠端のズーム比の０．４乗となる変倍状態である。ｚ２ｂ／ｚ２ｔは、広角端から望遠端までの第２レンズ群Ｇ２の移動量に対する、広角端から第２中間焦点距離状態までの第２レンズ群Ｇ２の移動量の比を表している。
第１レンズ群Ｇ１の最も物体側のレンズ面から第５レンズ群Ｇ５の最も像側のレンズ面までの光軸上の距離と、空気換算距離での全系のバックフォーカスとの和をＴＬ、最大像高をＹとした場合、ズームレンズは下記条件式（６）を満足することが好ましい。条件式（６）の対応値が下限以下とならないようにすることによって、諸収差を良好な状態に保つことに有利となる。条件式（６）の対応値が上限以上とならないようにすることによって、レンズ系の大型化の抑制に有利となる。より良好な特性を得るためには、ズームレンズは下記条件式（６－１）を満足することがより好ましい。
１０＜ＴＬ／Ｙ＜１２ （６）
１０．５＜ＴＬ／Ｙ＜１１．５ （６－１）
第２レンズ群Ｇ２の最も物体側のレンズ面から第２レンズ群Ｇ２の最も像側のレンズ面までの光軸上の距離をｔｈ２、第２レンズ群Ｇ２の焦点距離をｆ２とした場合、ズームレンズは下記条件式（７）を満足することが好ましい。第２レンズ群Ｇ２は正の屈折力を有するレンズ群であるから、０＜ｔｈ２／ｆ２となる。条件式（７）の対応値が上限以上とならないようにすることによって、レンズ系の大型化の抑制に有利となる。より良好な特性を得るためには、ズームレンズは下記条件式（７－１）を満足することがより好ましい。
０＜ｔｈ２／ｆ２＜０．０５ （７）
０＜ｔｈ２／ｆ２＜０．０３ （７－１）
第５レンズ群Ｇ５は、１枚の正レンズおよび１枚の負レンズからなる接合レンズを少なくとも１つ含むことが好ましい。このようにした場合は、色収差の補正に有利となる。
第５レンズ群Ｇ５が１枚の正レンズおよび１枚の負レンズからなる接合レンズを少なくとも１つ含む構成において、ズームレンズは下記条件式（８）を満足することが好ましい。ここでは、第５レンズ群Ｇ５に含まれる上記接合レンズのうち最も像側の上記接合レンズを構成する正レンズおよび負レンズのｄ線基準のアッベ数をそれぞれνｐおよびνｎとしている。条件式（８）の対応値が下限以下とならないようにすることによって、軸上色収差および倍率色収差を抑制することに有利となる。条件式（８）の対応値が上限以上とならないようにすることによって、倍率色収差の二次スペクトルが補正過剰となるのを抑制することに有利となる。条件式（８）を満足することによって、良好な色収差補正に有利となる。より良好な特性を得るためには、ズームレンズは下記条件式（８－１）を満足することがより好ましく、下記条件式（８－２）を満足することがさらにより好ましい。
４０＜νｐ－νｎ＜８２ （８）
４５＜νｐ－νｎ＜８２ （８－１）
５０＜νｐ－νｎ＜８２ （８－２）
第５レンズ群Ｇ５が１枚の正レンズおよび１枚の負レンズからなる接合レンズを少なくとも１つ含む構成において、ズームレンズは下記条件式（９）を満足することが好ましい。ここでは、第５レンズ群Ｇ５に含まれる上記接合レンズのうち最も像側の上記接合レンズを構成する正レンズについて、ｄ線基準のアッベ数およびｇ線とＦ線間の部分分散比をそれぞれνｐおよびθｐとしている。また、第５レンズ群Ｇ５に含まれる上記接合レンズのうち最も像側の上記接合レンズを構成する負レンズについて、ｄ線基準のアッベ数およびｇ線とＦ線間の部分分散比をそれぞれνｎおよびθｎとしている。条件式（９）の対応値が下限以下とならないようにすることによって、倍率色収差の短波長側の二次スペクトルが補正過剰となるのを抑制することに有利となる。条件式（９）の対応値が上限以上とならないようにすることによって、倍率色収差の短波長側の二次スペクトルが補正不足になるのを抑制することに有利となる。条件式（９）を満足することによって、良好な色収差補正に有利となる。より良好な特性を得るためには、ズームレンズは下記条件式（９－１）を満足することがより好ましい。
０．０３＜（θｐ－θｎ）＋０．００１６２３×（νｐ－νｎ）＜０．０４２ （９）
０．０３２＜（θｐ－θｎ）＋０．００１６２３×（νｐ－νｎ）＜０．０４ （９－１）
第５レンズ群Ｇ５が１枚の正レンズおよび１枚の負レンズからなる接合レンズを少なくとも１つ含む構成において、ズームレンズは条件式（８）および条件式（９）を満足することがより好ましい。さらに、ズームレンズは、条件式（８）および条件式（９）を満足した上で、条件式（８－１）、条件式（８－２）、および、条件式（９－１）の少なくとも１つを満足することがさらにより好ましい。
合焦については、第１レンズ群Ｇ１の一部を移動させることによって行うように構成してもよい。図１の例では、第１レンズ群Ｇ１は、物体側から像側へ順に、合焦の際に像面Ｓｉｍに対して固定されている第１Ａレンズ群Ｇ１Ａと、合焦の際に光軸Ｚに沿って移動する第１Ｂレンズ群Ｇ１Ｂと、合焦の際に像面Ｓｉｍに対して固定されている第１Ｃレンズ群Ｇ１Ｃとからなる。以下では、合焦の際に移動するレンズ群をフォーカス群という。図１の上段の第１Ｂレンズ群Ｇ１Ｂの下に記入された括弧と水平方向右向きの矢印は、第１Ｂレンズ群Ｇ１Ｂが無限遠物体から最至近物体への合焦の際に像側へ移動するフォーカス群であることを示す。変倍の際に移動するレンズ群よりも物体側の群を用いて合焦を行うことによって、合焦の際に移動するレンズ群の移動量を抑制することができ、小型化と高倍率化の両立に有利となる。また、第１レンズ群Ｇ１は変倍の際に不動であるため、第１レンズ群Ｇ１内の一部のレンズ群をフォーカス群にすることによって、変倍の際にフォーカス群の像点が不動となるので、変倍の際の合焦位置の変動を抑制することができる。
なお、図１に示した例は一例であり、本開示の技術の主旨を逸脱しない範囲内において種々の変形が可能である。例えば、各レンズ群を構成するレンズの枚数は図１の例と異なる数としてもよい。また、各レンズ群は、例えば以下の構成を採ることができる。
第１Ａレンズ群Ｇ１Ａは、５枚のレンズからなるように構成することができる。具体的には第１Ａレンズ群Ｇ１Ａは、４枚の負レンズと、１枚の正レンズとからなるように構成することができる。より詳しくは、第１Ａレンズ群Ｇ１Ａは、物体側から像側へ順に、３枚の負レンズと、１枚の正レンズと、１枚の負レンズとからなるように構成することができる。その場合、物体側から３番目のレンズと物体側から４番目のレンズとは単レンズでもよく、あるいは互いに接合されていてもよい。
第１Ｂレンズ群Ｇ１Ｂは、２枚のレンズからなるように構成することができる。具体的には第１Ｂレンズ群Ｇ１Ｂは、１枚の正レンズと、１枚の負レンズとからなるように構成することができる。
第１Ｃレンズ群Ｇ１Ｃは、１枚のレンズからなるように構成することができる。その場合、第１Ｃレンズ群Ｇ１Ｃは、１枚の負レンズからなるように構成することができる。
第２レンズ群Ｇ２は、１枚の正レンズからなるように構成することができる。このようにした場合は、小型化に有利となる。より詳しくは、第２レンズ群Ｇ２は、物体側に凸面を向けた１枚の正レンズからなるように構成することができる。この正レンズとしては、両凸レンズでもよく、正メニスカスレンズでもよく、平凸レンズでもよい。
第３レンズ群Ｇ３は、４枚のレンズからなるように構成することができる。このようにした場合は、複数枚のレンズに第３レンズ群Ｇ３の屈折力を分担させることができるため、収差の発生量の低減に有利となる。特に、第３レンズ群Ｇ３が強い正の屈折力を持つ場合は有効である。具体的には第３レンズ群Ｇ３は、３枚の正レンズと、１枚の負レンズとからなるように構成することができる。より詳しくは、第３レンズ群Ｇ３は、物体側から像側へ順に、１枚の正レンズと、１枚の負レンズと、２枚の正レンズとからなるように構成することができる。その場合、第３レンズ群Ｇ３において、最も物体側のレンズと物体側から２番目のレンズとは互いに接合されていてもよい。
第４レンズ群Ｇ４は、開口絞りＳｔと、３枚のレンズとからなるように構成することができる。具体的には第４レンズ群Ｇ４は、開口絞りＳｔと、１枚の正レンズと、２枚の負レンズとからなるように構成することができる。開口絞りＳｔは第４レンズ群Ｇ４の最も物体側に配置されているように構成してもよく、このようにした場合は、全系の最も物体側のレンズの小径化に有利となる。例えば、第４レンズ群Ｇ４は、物体側から像側へ順に、開口絞りＳｔと、１枚の正レンズと、２枚の負レンズとからなるように構成することができる。その場合、第４レンズ群Ｇ４において、最も物体側のレンズと物体側から２番目のレンズとは互いに接合されていてもよい。
第５レンズ群Ｇ５は、７枚のレンズからなるように構成することができる。具体的には第５レンズ群Ｇ５は、２枚の負レンズと、５枚の正レンズとからなるように構成することができる。より詳しくは、第５レンズ群Ｇ５は、物体側から像側へ順に、１枚の負レンズと、４枚の正レンズと、１枚の負レンズと、１枚の正レンズとからなるように構成することができる。
条件式に関する構成も含め上述した好ましい構成および可能な構成は、任意の組合せが可能であり、要求される仕様に応じて適宜選択的に採用されることが好ましい。なお、可能な条件式の範囲としては、式の形式で記載された条件式に限定されず、好ましい、より好ましい、およびさらにより好ましいとされた条件式の中から下限と上限とを任意に組み合わせて得られる範囲を含む。
以下に、本開示のズームレンズの好ましい３つの態様を記す。第１の態様のズームレンズは、物体側から像側へ順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５とからなり、第１レンズ群Ｇ１は、物体側から像側へ順に、合焦の際に像面Ｓｉｍに対して固定されている第１Ａレンズ群Ｇ１Ａと、合焦の際に移動する第１Ｂレンズ群Ｇ１Ｂと、合焦の際に像面Ｓｉｍに対して固定されている第１Ｃレンズ群Ｇ１Ｃとからなり、広角端から望遠端への変倍の際、第１レンズ群Ｇ１および第５レンズ群Ｇ５は像面Ｓｉｍに対して固定され、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４は相互間隔を変化させて光軸Ｚに沿って移動し、望遠端における第２レンズ群Ｇ２は広角端における第２レンズ群Ｇ２よりも物体側に位置し、望遠端における第３レンズ群Ｇ３は広角端における第３レンズ群Ｇ３よりも物体側に位置し、望遠端における第４レンズ群Ｇ４は広角端における第４レンズ群Ｇ４よりも像側に位置し、第４レンズ群Ｇ４は開口絞りＳｔを含み、上記条件式（１）を満足する。
第２の態様のズームレンズは、物体側から像側へ順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５とからなり、第１レンズ群Ｇ１は、合焦の際に像面Ｓｉｍに対して固定されている第１Ａレンズ群Ｇ１Ａと、合焦の際に移動する第１Ｂレンズ群Ｇ１Ｂと、合焦の際に像面Ｓｉｍに対して固定されている第１Ｃレンズ群Ｇ１Ｃとからなり、広角端から望遠端への変倍の際、第１レンズ群Ｇ１および第５レンズ群Ｇ５は像面Ｓｉｍに対して固定され、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４は相互間隔を変化させて光軸Ｚに沿って移動し、望遠端における第２レンズ群Ｇ２は広角端における第２レンズ群Ｇ２よりも物体側に位置し、望遠端における第３レンズ群Ｇ３は広角端における第３レンズ群Ｇ３よりも物体側に位置し、望遠端における第４レンズ群Ｇ４は広角端における第４レンズ群Ｇ４よりも像側に位置し、第４レンズ群Ｇ４は開口絞りＳｔを含み、上記条件式（２）を満足する。
第３の態様のズームレンズは、物体側から像側へ順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５とからなり、第１レンズ群Ｇ１は、合焦の際に像面Ｓｉｍに対して固定されている第１Ａレンズ群Ｇ１Ａと、合焦の際に移動する第１Ｂレンズ群Ｇ１Ｂと、合焦の際に像面Ｓｉｍに対して固定されている第１Ｃレンズ群Ｇ１Ｃとからなり、広角端から望遠端への変倍の際、第１レンズ群Ｇ１および第５レンズ群Ｇ５は像面Ｓｉｍに対して固定され、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４は相互間隔を変化させて光軸Ｚに沿って移動し、望遠端における第２レンズ群Ｇ２は広角端における第２レンズ群Ｇ２よりも物体側に位置し、望遠端における第３レンズ群Ｇ３は広角端における第３レンズ群Ｇ３よりも物体側に位置し、望遠端における第４レンズ群Ｇ４は広角端における第４レンズ群Ｇ４よりも像側に位置し、第４レンズ群Ｇ４は開口絞りＳｔを含み、上記条件式（６）を満足する。
次に、本開示のズームレンズの実施例について説明する。
［実施例１］
実施例１のズームレンズの構成と移動軌跡は図１に示しており、その図示方法と構成は上述したとおりであるので、ここでは重複説明を一部省略する。
実施例１のズームレンズについて、基本レンズデータを表１Ａおよび表１Ｂに、諸元と可変面間隔を表２に、非球面係数を表３に示す。ここでは、１つの表の長大化を避けるため基本レンズデータを表１Ａおよび表１Ｂの２つの表に分けて表示している。表１Ａには第１レンズ群Ｇ１から第３レンズ群Ｇ３までを示し、表１Ｂには第４レンズ群Ｇ４および第５レンズ群Ｇ５を示す。表１Ａ、表１Ｂ、および表２には、無限遠物体に合焦した状態におけるデータを示す。
表１Ａおよび表１Ｂにおいて、Ｓｎの欄には最も物体側の面を第１面とし像側に向かうに従い１つずつ番号を増加させた場合の面番号を示し、Ｒの欄には各面の曲率半径を示し、Ｄの欄には各面とその像側に隣接する面との光軸上の面間隔を示す。Ｎｄの欄には各構成要素のｄ線に対する屈折率を示し、νｄの欄には各構成要素のｄ線基準のアッベ数を示し、θｇＦの欄には各構成要素のｇ線とＦ線間の部分分散比を示す。材料の欄に構成要素の材料名及びその製造会社名を間にピリオドを挟んで示す。製造会社名は概略的に示している。「ＨＯＹＡ」はＨＯＹＡ株式会社であり、「ＯＨＡＲＡ」は株式会社オハラであり、「ＳＣＨＯＴＴ」はＳＣＨＯＴＴ社であり、「ＨＩＫＡＲＩ」は光ガラス株式会社であり、「ＳＵＭＩＴＡ」は株式会社住田光学ガラスであり、「ＣＤＧＭ」は成都光明光電股分有限公司である。
表１Ａおよび表１Ｂでは、物体側に凸面を向けた形状の面の曲率半径の符号を正、像側に凸面を向けた形状の面の曲率半径の符号を負としている。表１Ｂでは開口絞りＳｔに相当する面の面番号の欄に面番号と（Ｓｔ）という語句を記載している。表１Ａおよび表１Ｂでは、変倍の際の可変面間隔についてはＤＤ［ ］という記号を用い、［ ］の中にこの間隔の物体側の面番号を付してＤの欄に記入している。
表２に、ズーム比Ｚｒ、焦点距離ｆ、バックフォーカスＢｆ、ＦナンバーＦＮｏ．、最大全画角２ω、最大像高Ｙ、および、変倍の際の可変面間隔をｄ線基準で示す。２ωの欄の（°）は単位が度であることを意味する。表２では、広角端状態、第１中間焦点距離状態、第２中間焦点距離状態、望遠端状態の各値をそれぞれＷＩＤＥ、ＭＩＤＤＬＥ１、ＭＩＤＤＬＥ２、ＴＥＬＥと表記した欄に示している。
基本レンズデータでは、非球面の面番号には＊印を付しており、非球面の曲率半径の欄には近軸の曲率半径の数値を記載している。表３において、Ｓｎの欄には非球面の面番号を示し、ＫＡおよびＡｍ（ｍ＝４、６、８、１０）の欄には各非球面についての非球面係数の数値を示す。表３の非球面係数の数値の「Ｅ±ｎ」（ｎ：整数）は「×１０±ｎ」を意味する。ＫＡおよびＡｍは下式で表される非球面式における非球面係数である。
Ｚｄ＝Ｃ×ｈ２／｛１＋（１－ＫＡ×Ｃ２×ｈ２）１/２｝＋ΣＡｍ×ｈｍ
ただし、
Ｚｄ：非球面深さ（高さｈの非球面上の点から、非球面頂点が接する光軸に垂直な平面に
下ろした垂線の長さ）
ｈ：高さ（光軸からレンズ面までの距離）
Ｃ：近軸曲率半径の逆数
ＫＡ、Ａｍ：非球面係数
であり、非球面式のΣはｍに関する総和を意味する。
各表のデータにおいて、角度の単位としては度を用い、長さの単位としてはｍｍ（ミリメートル）を用いているが、光学系は比例拡大又は比例縮小しても使用可能なため他の適当な単位を用いることもできる。また、以下に示す各表では所定の桁でまるめた数値を記載している。
Figure 2022021087000002
Figure 2022021087000003
Figure 2022021087000004
Figure 2022021087000005
図３に、実施例１のズームレンズの無限遠物体に合焦した状態の各収差図を示す。図３では左から順に、球面収差、非点収差、歪曲収差、および倍率色収差を示す。図３では「ＷＩＤＥ」と付した最上段に広角端状態の収差を示し、「ＭＩＤＤＬＥ１」と付した上から２番目の段に第１中間焦点距離状態の収差を示し、「ＭＩＤＤＬＥ２」と付した上から３番目の段に第２中間焦点距離状態の収差を示し、「ＴＥＬＥ」と付した最下段に望遠端状態の収差を示す。球面収差図では、ｄ線、Ｃ線、Ｆ線、およびｇ線における収差をそれぞれ実線、長破線、短破線、および一点鎖線で示す。非点収差図では、サジタル方向のｄ線における収差を実線で示し、タンジェンシャル方向のｄ線における収差を短破線で示す。歪曲収差図ではｄ線における収差を実線で示す。倍率色収差図では、Ｃ線、Ｆ線、およびｇ線における収差をそれぞれ長破線、短破線、および一点鎖線で示す。球面収差図のＦＮｏ．はＦナンバーを意味し、その他の収差図のωは半画角を意味する。
上記の実施例１に関する各データの記号、意味、記載方法、および図示方法は、特に断りが無い限り以下の実施例においても同様であるので、以下では重複説明を省略する。
［実施例２］
実施例２のズームレンズの構成と移動軌跡を図４に示す。図１と比べて図４では、望遠端における構成の図示を省略しており、この点は、以下の実施例３～７の構成図においても同様である。実施例２のズームレンズについて、基本レンズデータを表４Ａおよび表４Ｂに、諸元と可変面間隔を表５に、非球面係数を表６に、各収差図を図５に示す。
Figure 2022021087000006
Figure 2022021087000007
Figure 2022021087000008
Figure 2022021087000009
［実施例３］
実施例３のズームレンズの構成と移動軌跡を図６に示す。実施例３のズームレンズについて、基本レンズデータを表７Ａおよび表７Ｂに、諸元と可変面間隔を表８に、非球面係数を表９に、各収差図を図７に示す。
Figure 2022021087000010
Figure 2022021087000011
Figure 2022021087000012
Figure 2022021087000013
［実施例４］
実施例４のズームレンズの構成と移動軌跡を図８に示す。実施例４のズームレンズについて、基本レンズデータを表１０Ａおよび表１０Ｂに、諸元と可変面間隔を表１１に、非球面係数を表１２に、各収差図を図９に示す。
Figure 2022021087000014
Figure 2022021087000015
Figure 2022021087000016
Figure 2022021087000017
［実施例５］
実施例５のズームレンズの構成と移動軌跡を図１０に示す。実施例５のズームレンズについて、基本レンズデータを表１３Ａおよび表１３Ｂに、諸元と可変面間隔を表１４に、非球面係数を表１５に、各収差図を図１１に示す。
Figure 2022021087000018
Figure 2022021087000019
Figure 2022021087000020
Figure 2022021087000021
［実施例６］
実施例６のズームレンズの構成と移動軌跡を図１２に示す。実施例６のズームレンズについて、基本レンズデータを表１６Ａおよび表１６Ｂに、諸元と可変面間隔を表１７に、非球面係数を表１８に、各収差図を図１３に示す。
Figure 2022021087000022
Figure 2022021087000023
Figure 2022021087000024
Figure 2022021087000025
［実施例７］
実施例７のズームレンズの構成と移動軌跡を図１４に示す。実施例７のズームレンズについて、基本レンズデータを表１９Ａおよび表１９Ｂに、諸元と可変面間隔を表２０に、非球面係数を表２１に、各収差図を図１５に示す。
Figure 2022021087000026
Figure 2022021087000027
Figure 2022021087000028
Figure 2022021087000029
表２２に、実施例１～７のズームレンズの条件式（１）～（９）の対応値を示す。
Figure 2022021087000030
以上説明したデータからわかるように、実施例１～７のズームレンズは、小型に構成されながらも、諸収差が良好に補正されて高い光学性能を実現している。
次に、本開示の実施形態に係る撮像装置について説明する。図１６に、本開示の実施形態の撮像装置の一例として、本開示の実施形態に係るズームレンズ１を用いた撮像装置１００の概略構成図を示す。撮像装置１００としては、例えば、映画撮影用カメラ、放送用カメラ、ビデオカメラ、および監視用カメラ等を挙げることができる。
撮像装置１００は、ズームレンズ１と、ズームレンズ１の像側に配置されたフィルタ２と、フィルタ２の像側に配置された撮像素子３とを備えている。なお、図１６では、ズームレンズ１が備える複数のレンズを概略的に図示している。
撮像素子３はズームレンズ１により形成される光学像を電気信号に変換するものであり、例えば、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）又はＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）等を用いることができる。撮像素子３は、その撮像面がズームレンズ１の像面に一致するように配置される。
撮像装置１００はまた、撮像素子３からの出力信号を演算処理する信号処理部５と、信号処理部５により形成された像を表示する表示部６と、ズームレンズ１の変倍を制御する変倍制御部７と、ズームレンズ１の合焦を制御する合焦制御部８とを備える。なお、図１６では１つの撮像素子３のみ図示しているが、３つの撮像素子を有するいわゆる３板方式の撮像装置としてもよい。
以上、実施形態および実施例を挙げて本開示の技術を説明したが、本開示の技術は上記実施形態および実施例に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、各レンズの曲率半径、面間隔、屈折率、アッベ数、および非球面係数等は、上記各数値実施例で示した値に限定されず、他の値をとり得る。
１ ズームレンズ
２ フィルタ
３ 撮像素子
５ 信号処理部
６ 表示部
７ 変倍制御部
８ 合焦制御部
１００ 撮像装置
ｄ１２ｔ 望遠端における第１レンズ群と第２レンズ群との光軸上の間隔
ｄ１２ｗ 広角端における第１レンズ群と第２レンズ群との光軸上の間隔
ｄ２３ｔ 望遠端における第２レンズ群と第３レンズ群との光軸上の間隔
ｄ２３ｗ 広角端における第２レンズ群と第３レンズ群との光軸上の間隔
Ｇ１ 第１レンズ群
Ｇ１Ａ 第１Ａレンズ群
Ｇ１Ｂ 第１Ｂレンズ群
Ｇ１Ｃ 第１Ｃ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
Ｓｉｍ 像面
Ｓｔ 開口絞り
ｔｈ２ 第２レンズ群の最も物体側のレンズ面から第２レンズ群の最も像側のレンズ面までの光軸上の距離
ＴＬ 第１レンズ群の最も物体側のレンズ面から第５レンズ群の最も像側のレンズ面までの光軸上の距離と、空気換算距離での全系のバックフォーカスとの和
Ｙ 最大像高
Ｚ 光軸
ｚ２ａ 第１中間焦点距離状態における第２レンズ群の位置と、広角端における第２レンズ群の位置との光軸方向の差
ｚ２ｂ 第２中間焦点距離状態における第２レンズ群の位置と、広角端における第２レンズ群の位置との光軸方向の差
ｚ２ｔ 望遠端における第２レンズ群の位置と広角端における第２レンズ群の位置との光軸方向の差
ｚ３ｔ 望遠端における第３レンズ群の位置と広角端における第３レンズ群の位置との光軸方向の差

Claims (20)

  1. 物体側から像側へ順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正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、
    前記第１レンズ群は、物体側から像側へ順に、合焦の際に像面に対して固定されている第１Ａレンズ群と、合焦の際に移動する第１Ｂレンズ群と、合焦の際に像面に対して固定されている第１Ｃレンズ群とからなり、
    広角端から望遠端への変倍の際、前記第１レンズ群および前記第５レンズ群は像面に対して固定され、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群と前記第４レンズ群は相互間隔を変化させて光軸に沿って移動し、
    望遠端における前記第２レンズ群は広角端における前記第２レンズ群よりも物体側に位置し、
    望遠端における前記第３レンズ群は広角端における前記第３レンズ群よりも物体側に位置し、
    望遠端における前記第４レンズ群は広角端における前記第４レンズ群よりも像側に位置し、
    前記第４レンズ群は絞りを含み、
    望遠端における前記第２レンズ群の位置と広角端における前記第２レンズ群の位置との光軸方向の差をｚ２ｔ、
    前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２とした場合、
    ０．０５＜ｚ２ｔ／ｆ２＜０．１ （１）
    で表される条件式（１）を満足するズームレンズ。
  2. 望遠端における前記第３レンズ群の位置と広角端における前記第３レンズ群の位置との光軸方向の差をｚ３ｔとした場合、
    ０．２５＜ｚ２ｔ／ｚ３ｔ＜０．４５ （２）
    で表される条件式（２）を満足する請求項１に記載のズームレンズ。
  3. 広角端における前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との光軸上の間隔をｄ１２ｗ、
    広角端における前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との光軸上の間隔をｄ２３ｗ、
    望遠端における前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との光軸上の間隔をｄ１２ｔ、
    望遠端における前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との光軸上の間隔をｄ２３ｔとした場合、
    ０．０１＜（ｄ１２ｔ＋ｄ２３ｔ）／（ｄ１２ｗ＋ｄ２３ｗ）＜０．２ （３）
    で表される条件式（３）を満足する請求項１又は２に記載のズームレンズ。
  4. 無限遠物体に合焦した状態において、
    広角端における全系の焦点距離をｆｗ、
    望遠端における全系の焦点距離をｆｔ、
    全系の焦点距離がｆｗ×（ｆｔ／ｆｗ）０．２になる変倍状態での前記第２レンズ群の位置と、広角端における前記第２レンズ群の位置との光軸方向の差をｚ２ａとした場合、
    ０．４５＜ｚ２ａ／ｚ２ｔ＜０．５５ （４）
    で表される条件式（４）を満足する請求項１から３のいずれか１項に記載のズームレンズ。
  5. 無限遠物体に合焦した状態において、
    広角端における全系の焦点距離をｆｗ、
    望遠端における全系の焦点距離をｆｔ、
    全系の焦点距離がｆｗ×（ｆｔ／ｆｗ）０．４になる変倍状態での前記第２レンズ群の位置と、広角端における前記第２レンズ群の位置との光軸方向の差をｚ２ｂとした場合、
    ０．７５＜ｚ２ｂ／ｚ２ｔ＜０．８５ （５）
    で表される条件式（５）を満足する請求項１から４のいずれか１項に記載のズームレンズ。
  6. 物体側から像側へ順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正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、
    前記第１レンズ群は、合焦の際に像面に対して固定されている第１Ａレンズ群と、合焦の際に移動する第１Ｂレンズ群と、合焦の際に像面に対して固定されている第１Ｃレンズ群とからなり、
    広角端から望遠端への変倍の際、前記第１レンズ群および前記第５レンズ群は像面に対して固定され、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群と前記第４レンズ群は相互間隔を変化させて光軸に沿って移動し、
    望遠端における前記第２レンズ群は広角端における前記第２レンズ群よりも物体側に位置し、
    望遠端における前記第３レンズ群は広角端における前記第３レンズ群よりも物体側に位置し、
    望遠端における前記第４レンズ群は広角端における前記第４レンズ群よりも像側に位置し、
    前記第４レンズ群は絞りを含み、
    前記第１レンズ群の最も物体側のレンズ面から前記第５レンズ群の最も像側のレンズ面までの光軸上の距離と、空気換算距離での全系のバックフォーカスとの和をＴＬ、
    最大像高をＹとした場合、
    １０＜ＴＬ／Ｙ＜１２ （６）
    で表される条件式（６）を満足するズームレンズ。
  7. 前記第２レンズ群の最も物体側のレンズ面から前記第２レンズ群の最も像側のレンズ面までの光軸上の距離をｔｈ２、
    前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２とした場合、
    ０＜ｔｈ２／ｆ２＜０．０５ （７）
    で表される条件式（７）を満足する請求項１から６のいずれか１項に記載のズームレンズ。
  8. 前記第２レンズ群は、１枚の正レンズからなる請求項７に記載のズームレンズ。
  9. 前記第５レンズ群は、１枚の正レンズおよび１枚の負レンズからなる接合レンズを少なくとも１つ含み、
    前記第５レンズ群に含まれる前記接合レンズのうち最も像側の前記接合レンズを構成する前記正レンズについて、ｄ線基準のアッベ数およびｇ線とＦ線間の部分分散比をそれぞれνｐおよびθｐ、
    前記第５レンズ群に含まれる前記接合レンズのうち最も像側の前記接合レンズを構成する前記負レンズについて、ｄ線基準のアッベ数およびｇ線とＦ線間の部分分散比をそれぞれνｎおよびθｎとした場合、
    ４０＜νｐ－νｎ＜８２ （８）
    ０．０３＜（θｐ－θｎ）＋０．００１６２３×（νｐ－νｎ）＜０．０４２ （９）
    で表される条件式（８）および（９）を満足する請求項１から８のいずれか１項に記載のズームレンズ。
  10. 前記第３レンズ群は、４枚のレンズからなる請求項１から９のいずれか１項に記載のズームレンズ。
  11. ０．０６＜ｚ２ｔ／ｆ２＜０．０９ （１－１）
    で表される条件式（１－１）を満足する請求項１に記載のズームレンズ。
  12. ０．３＜ｚ２ｔ／ｚ３ｔ＜０．４ （２－１）
    で表される条件式（２－１）を満足する請求項２に記載のズームレンズ。
  13. ０．０５＜（ｄ１２ｔ＋ｄ２３ｔ）／（ｄ１２ｗ＋ｄ２３ｗ）＜０．１６ （３－１）
    で表される条件式（３－１）を満足する請求項３に記載のズームレンズ。
  14. ０．４７＜ｚ２ａ／ｚ２ｔ＜０．５３ （４－１）
    で表される条件式（４－１）を満足する請求項４に記載のズームレンズ。
  15. ０．７６＜ｚ２ｂ／ｚ２ｔ＜０．８４ （５－１）
    で表される条件式（５－１）を満足する請求項５に記載のズームレンズ。
  16. １０．５＜ＴＬ／Ｙ＜１１．５ （６－１）
    で表される条件式（６－１）を満足する請求項６に記載のズームレンズ。
  17. ０＜ｔｈ２／ｆ２＜０．０３ （７－１）
    で表される条件式（７－１）を満足する請求項７に記載のズームレンズ。
  18. ４５＜νｐ－νｎ＜８２ （８－１）
    で表される条件式（８－１）を満足する請求項９に記載のズームレンズ。
  19. ０．０３２＜（θｐ－θｎ）＋０．００１６２３×（νｐ－νｎ）＜０．０４ （９－１）
    で表される条件式（９－１）を満足する請求項９に記載のズームレンズ。
  20. 請求項１から１９のいずれか１項に記載のズームレンズを備えた撮像装置。
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