JP4338827B2 - ズームレンズ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ズームレンズに関し、特に液晶を用いた投影型テレビ等に搭載されるズーム機能を有する投影レンズ、さらにはＣＣＤ、撮像管等の撮像手段、さらには銀塩フィルム等を用いたカメラに使用されるズーム機能を有する結像レンズに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ズームレンズとして、物体側より順に、変倍の際に固定のフォーカシング機能を有する負の第１レンズ群、変倍機能を有する正の第２レンズ群、変倍に伴う像面の移動を補正する負の第３レンズ群および固定の正の第４レンズ群からなる、特開平5−297276号公報等に記載されたものが知られているが、その多くは、サイズの小さいＣＣＤ等の撮像素子に用いるために設計されたものである。
【０００３】
そのため、このレンズをそのまま結像サイズの大きなものに使用しようとすると、レンズ自体のサイズがかなり大きなものになってしまい、また、投影レンズに使用することを考えると歪曲収差が補正不足のものが多い。
【０００４】
特に、液晶を用いた投影レンズに使用することを考えた際、照明系のことも考慮に入れると、投影レンズの縮小側が略テレセントリックな光学系とされていることが望ましいが、従来技術の多くはそのような配慮がなされていない。
【０００５】
さらに、色分解あるいは色合成の光学系をレンズ系と結像面の間に挿入しようとしても、それを許容するバックフォーカスを設けたものが少ない。
【０００６】
このような問題を解決するために、変倍の際に固定のフォーカシング機能を有する負の第１レンズ群と、連続変倍のため、およびその連続変倍によって生じる像面移動の補正のため、相互に関係をもって移動する正の第２レンズ群、正の第３レンズ群、負の第４レンズ群と、変倍の際に固定の正の第５レンズ群から構成し、さらに所定の条件式を満足するようにした特開平10-268193号公報記載のズームレンズが知られている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、近年の液晶プロジェクタにおいては、スクリーン上での明るさを確保するために液晶素子の前面にマイクロレンズを付設し、このマイクロレンズにより、液晶素子から射出される光線の角度を広げ、有効に光を取り込むようにしたものが知られている。また液晶素子上では光の回折現象により生じた回折光も有効に取り込む必要がでてくる。
【０００８】
このため、これらの諸事情に対応し得る明るいレンズが求められている。
なお、上述した特開平10-268193号公報記載のものは、Ｆ値が２．５程度とされており、明るさの点で上記諸問題に対応し得るものではなかった。
【０００９】
また、上述したように、例えば、液晶を用いた投影レンズに使用することを考えた際、投影レンズの縮小側が略テレセントリックな光学系とされていることが望ましいため、上述した公報記載のものでは、略テレセントリックな光学系とすることの一応の配慮はなされている。しかしながら、変倍の際固定の第５レンズ群の拡大側焦点位置が縮小側に近づき過ぎると、拡大側レンズの径が増大し、コンパクト化および低廉化の要請に反するという問題に対しては、充分に対応したものとはなっていなかった。
【００１０】
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、特に縮小側が略テレセントリックな光学系に対応できる構成とされるとともに縮小側サイズに対しコンパクトな構成とされ、諸収差が良好に補正され、バックフオーカスも長く、縮小側のタンジェンシャル面内の光線が光軸に対し略均等とされ、広画角としつつも、充分な明るさを確保し得るズームレンズを提供することを目的とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
変倍の際に固定でフォーカシングを行うための負の屈折力を有する第１レンズ群と、
連続変倍およびその連続変倍によって生じる像面移動の補正のため、相互に関係をもって移動する正の屈折力を有する第２レンズ群、正の屈折力を有する第３レンズ群、および負の屈折力を有する第４レンズ群と、
変倍の際に固定の正の屈折力を有する第５レンズ群とを拡大側より順に配設してなり、
前記第２レンズ群は少なくとも２枚以上の正の屈折力を有するレンズを含み、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が望遠端側に向かうにしたがって狭くなるよう構成されてなり、
下記の各条件式（１）〜（３）を満足することを特徴とするズームレンズ。
−１．７＜Ｆｌ／Ｆ＜−０．３ ………（１）
０．７＜Ｆ２／Ｆ＜ ２．２ ………（２）
１．５≦Ｆ５／Ｆ＜ ２．２ ………（３）
ただし、
Ｆ ：広角端におけるレンズ全系の焦点距離
Ｆ１：第１レンズ群の焦点距離
Ｆ２：第２レンズ群の焦点距離
Ｆ５：第５レンズ群の焦点距離
【００１３】
また、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群において、下記の各条件式（４）、（５）を満足することが望ましい。
０．１＜Ｄ２ ／Ｆ＜１．２ ………（４）
０．０５＜δＤ２／（Ｆ×Ｆｔ）１／２＜０．６ ………（５）
Ｄ２ ：第２レンズ群と第３レンズ群との広角端におけるレンズ間隔
δＤ２：第２レンズ群と第３レンズ群の広角端から望遠端におけるレンズ間隔の変化量の絶対値
Ｆｔ：望遠端におけるレンズ全系の焦点距離
【００１４】
前記第３レンズ群は、正の屈折力を有するレンズと負の屈折力を有するレンズの２枚よりなり、これら各レンズは、単体または互いに接合されたレンズ状態とされ、さらに、下記の条件式（６）を満足することが望ましい。
ν（−）＜３５ ………（６）
ν（−）：第３レンズ群の負の屈折力を有するレンズのアッベ数
【００１５】
【作用】
連続変倍およびその連続変倍によって生じる像面移動の補正のため、相互に関係をもって移動する群を、正の屈折力の第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レンズ群の３群構成とすることにより、ズーミングによる収差変動を少なくできる。また、第２レンズ群と第３レンズ群が望遠端側に向かうにしたがって狭くなるように構成すればズーミングに必要な移動間隔を小さくできる。さらに第２レンズ群に正の屈折力をもつレンズを２枚以上使用することで、Ｆ値の小さな明るいレンズでも諸収差を良好に補正することができる。
【００１６】
また縮小側が略テレセントリックな光学系とされている場合、変倍中固定の第５レンズ群の拡大側焦点位置が縮小側に近づき過ぎると拡大側レンズのレンズ径が大型化し、コンパクト化および低廉化の要請に反してしまう。そこで、本発明のズームレンズでは諸収差の補正やバックフォーカスのバランスを図りつつも第５レンズ群の焦点距離を所定の範囲に規定し、拡大側の焦点位置が縮小側に近づき過ぎないようにしている。
【００１７】
また、上記（１）式については、下限を超え第１レンズ群の負のパワーが弱まると、Ｆ値の小さなレンズの収差補正が困難になったり、フォーカシングによる第１レンズ群の移動量が増えてしまい収差変動が激しくなる。また上限を超え負のパワーが強まると、第１レンズ群によって軸上光線が跳ね上げられすぎて、特に歪曲収差や球面収差等の収差の補正が困難となる。
【００１８】
また、上記（２）式については、上限を超え第２レンズ群の正のパワーが弱まると変倍に伴う移動量が大となりレンズサイズが大きくなってしまう。また下限を超え第２レンズ群の正のパワーが強まると収差補正が困難となる。
【００１９】
また、上記（３）式については、下限を超え第５レンズ群の正のパワーが強まると、バックフォーカスが短くなり、また縮小側を略テレセントリックの状態とすることが困難となる。さらに第５レンズ群の拡大側の焦点位置が縮小側に近づき過ぎ、拡大側のレンズ径の増大を招いてしまう。
【００２０】
一方、その上限を超え、第５レンズ群のパワーが弱まるとバックフォーカスが長くなりすぎ、レンズバックを含めたサイズが大きくなってしまう。さらに第５レンズ群における軸上光線高が低くなりすぎ収差補正が困難となる。
【００２１】
また、上記（４）式については、その下限を超え第２レンズ群と第３レンズ群とのレンズ問隔が短くなると、特に歪曲収差等の諸収差のバランスが悪くなり、またその上限を超え第２レンズ群と第３レンズ群のレンズ間隔が長くなると全体のサイズが大きくなってしまう。
【００２２】
また、上記（５）式については、その上限を超え変化量が大きくなると、ズーミングに伴う収差変動を補正することが困難となり、一方その下限を超え変化量が小さくなると、第２レンズ群と第３レンズ群のズーミングに要する移動量が大きくなってしまう。
【００２３】
さらに、上記（６）式については、その上限を超えると色収差の補正が困難となる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。なお、以下４つの実施例について具体的に説明するが、各実施例の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明については省略する。
【００２５】
【実施例】
＜実施例１＞
図１は、実施例１のズームレンズの基本構成を示すもので、Ｗは広角端におけるレンズ構成、Ｔは望遠端におけるレンズ構成を示す。また、図２は、図１に示す広角端におけるレンズ構成の拡大図である。なお、図１中には拡大側から望遠側に到る各レンズの移動軌跡が示されている（後述する図３、図４、図５において同じ）。
【００２６】
この実施例１のズームレンズは、図１、２に示すように、拡大側から、正の第１レンズＬ１、負の第２レンズＬ２および負の第３レンズＬ３をこの順に配列してなる負の第１レンズ群Ｇ１と、拡大側から、正の第４レンズＬ４、正の第５レンズＬ５および負の第６レンズＬ６をこの順に配列してなる正の第２レンズ群Ｇ２と、拡大側から、正の第７レンズＬ７および負の第８レンズＬ８をこの順に配列してなる正の第３レンズ群Ｇ３と、拡大側から正の第９レンズＬ９および負の第１０レンズＬ１０をこの順に配列してなる負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、拡大側から、負の第１１レンズＬ１１、正の第１２レンズＬ１２、正の第１３レンズＬ１３および正の第１４レンズＬ１４をこの順に配列してなる正の第５レンズ群Ｇ５とが、拡大側からこの順に配列されてなり、かつ下記条件式を満足する。
【００２７】
−１．７＜Ｆｌ／Ｆ＜−０．３ ………（１）
０．７＜Ｆ２／Ｆ＜ ２．２ ………（２）
１．５≦Ｆ５／Ｆ＜ ２．２ ………（３）
０．１＜Ｄ２ ／Ｆ＜１．２ ………（４）
０．０５＜δＤ２／（Ｆ×Ｆｔ）１／２＜０．６ ………（５）
ν（−）＜３５ ………（６）
ただし、
Ｆ ：広角端におけるレンズ全系の焦点距離
Ｆ１：第１レンズ群の焦点距離
Ｆ２：第２レンズ群の焦点距離
Ｆ５：第５レンズ群の焦点距離
Ｄ２：第２レンズ群と第３レンズ群との広角端におけるレンズ間隔
δＤ２：第２レンズ群と第３レンズ群の広角端から望遠端におけるレンズ間隔の変化量の絶対値
Ｆｔ：望遠端におけるレンズ全系の焦点距離
ν（−）：第３レンズ群の負の屈折力を有するレンズのアッベ数
【００２８】
上記第１レンズ群Ｇ１は、変倍の際に固定でフォーカシング機能を有し、上記第２、３、４の各レンズ群Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４は、相互に関係をもって移動することで、連続変倍、およびその連続変倍によって生じる像面移動の補正を行なう機能を有する。なお第５レンズ群Ｇ５は変倍の際に固定のマスタレンズである。
【００２９】
また、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が望遠端側に向かうにしたがって狭くなるよう構成されてなり、これによりレンズ全系のコンパクト化を促進することができる。
【００３０】
なお、第５レンズ群Ｇ５と結像面１との間には、赤外線をカットするフィルタやローパスフィルタさらには色合成光学系（色分解光学系）２が配列されている。
【００３１】
ここで、第１レンズＬ１は拡大側に強い曲率の面を向けた両凸レンズ、第２レンズＬ２は拡大側に凸面を向けた負のメニスカスレンズ、第３レンズＬ３は拡大側に強い曲率の面を向けた両凹レンズ、第４レンズＬ４は縮小側に凸面を向けた正のメニスカスレンズ、第５レンズＬ５は拡大側に強い曲率の面を向けた両凸レンズ、第６レンズＬ６は拡大側に強い曲率の面を向けた両凹レンズ、第７レンズＬ７は縮小側に強い曲率の面を向けた両凸レンズ、第８レンズＬ８は縮小側に凸面を向けた負のメニスカスレンズ、第９レンズＬ９は拡大側に強い曲率の面を向けた両凸レンズ、第１０レンズＬ１０は縮小側に強い曲率の面を向けた両凹レンズ、第１１レンズＬ１１は拡大側に強い曲率の面を向けた両凹レンズ、第１２レンズＬ１２は縮小側に強い曲率の面を向けた両凸レンズ、第１３レンズＬ１３は縮小側に強い曲率の面を向けた両凸レンズ、第１４レンズＬ１４は拡大側に凸面を向けた正のメニスカスレンズである。なお、第７レンズＬ７と第８レンズＬ８、第９レンズＬ９と第１０レンズＬ１０、第１１レンズＬ１１と第１２ンズＬ１２は各々接合されている。
【００３２】
次に、この実施例１における各レンズ面の曲率半径Ｒ、各レンズの中心厚および各レンズ間の空気間隔Ｄ、各レンズのｄ線における屈折率Ｎおよびアッベ数νを下記表１に示す。
【００３３】
ただし、この表１および後述する表２、３、４について、各記号Ｒ，Ｄ，Ｎ、νに対応させた数字は物体側から順次増加するようになっている。
【００３４】
【表１】
【００３５】
また、広角端（ワイド）、中間（ミドル）および望遠端（テレ）における、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の距離（移動１）、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の距離（移動２）、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４の距離（移動３）および第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５の距離（移動４）を表１の下段に示す。
【００３６】
また、下記表５には実施例１における上記各条件式（１）〜（６）に対応する数値を示す。
【００３７】
図６は実施例１のズームレンズの広角端（ワイド）、中間（ミドル）および望遠端（テレ）における諸収差（球面収差、非点収差、ディストーションおよび倍率色収差）を示す収差図である。なお、各非点収差図には、サジタル像面およびタンジェンシャル像面に対する収差が示されている（図７、８、９についても同じ）。
【００３８】
この図６および下記表５から明らかなように、実施例１のズームレンズによればズーム領域の全体に亘って良好な収差補正がなされ、結像サイズの割にコンパクトな構成とすることができ、バックフォーカスを適切な大きさとすることができ、さらに縮小側のタンジェンシャル面内の光線束が光軸に対し略平行かつ対称となるようにすることができ、さらに広角端においてＦ＝１．７４という明るいレンズとすることができる。また、第５レンズ群の焦点距離を所定の範囲に規定し、拡大側の焦点位置が縮小側に近づきすぎないようにしており、縮小側が略テレセントリックな光学系とされている場合に良好に対応し得る。なお、この場合の共役長は７９．７８とされている。
【００３９】
＜実施例２＞
次に、実施例２のズームレンズについて説明する。
この実施例２のズームレンズは、図３に示すように上記実施例１のズームレンズと同様の５群１４枚のレンズ構成とされている。
【００４０】
この実施例２における各レンズ面の曲率半径Ｒ、各レンズの中心厚および各レンズ間の空気間隔Ｄ、各レンズのｄ線における屈折率Ｎおよびアッベ数νを下記表２に示す。
【００４１】
【表２】
【００４２】
また、広角端（ワイド）、中間（ミドル）および望遠端（テレ）における、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の距離（移動１）、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の距離（移動２）、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４の距離（移動３）および第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５の距離（移動４）を表２の下段に示す。
【００４３】
なお、実施例２においては、前述した条件式（１）〜（６）は全て満足されており、各々の値は下記表５に示す如く設定されている。
【００４４】
図７は実施例２のズームレンズの広角端（ワイド）、中間（ミドル）および望遠端（テレ）における諸収差（球面収差、非点収差、ディストーションおよび倍率色収差）を示す収差図である。
【００４５】
この図７および下記表５から明らかなように、実施例２のズームレンズによればズーム領域の全体に亘って良好な収差補正がなされ、結像サイズの割にコンパクトな構成とすることができ、バックフォーカスを適切な大きさとすることができ、さらに縮小側のタンジェンシャル面内の光線束が光軸に対し略平行かつ対称となるようにすることができ、さらに広角端においてＦ＝１．７４という明るいレンズとすることができる。また、第５レンズ群の焦点距離を所定の範囲に規定し、拡大側の焦点位置が縮小側に近づきすぎないようにしており、縮小側が略テレセントリックな光学系とされている場合に良好に対応し得る。なお、この場合の共役長は７９．５６とされている。
【００４６】
＜実施例３＞
次に、実施例３のズームレンズについて説明する。
この実施例３のズームレンズは、図４に示すように上記実施例１のズームレンズとほぼ同様の５群１４枚のレンズ構成とされている。
【００４７】
この実施例３における各レンズ面の曲率半径Ｒ、各レンズの中心厚および各レンズ間の空気間隔Ｄ、各レンズのｄ線における屈折率Ｎおよびアッベ数νを下記表３に示す。
【００４８】
【表３】
【００４９】
また、広角端（ワイド）、中間（ミドル）および望遠端（テレ）における、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の距離（移動１）、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の距離（移動２）、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４の距離（移動３）および第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５の距離（移動４）を表３の下段に示す。
【００５０】
なお、実施例３においては、前述した条件式（１）〜（６）は全て満足されており、各々の値は下記表５に示す如く設定されている。
【００５１】
図８は実施例３のズームレンズの広角端（ワイド）、中間（ミドル）および望遠端（テレ）における諸収差（球面収差、非点収差、ディストーションおよび倍率色収差）を示す収差図である。
【００５２】
この図８および下記表５から明らかなように、実施例３のズームレンズによればズーム領域の全体に亘って良好な収差補正がなされ、結像サイズの割にコンパクトな構成とすることができ、バックフォーカスを適切な大きさとすることができ、さらに縮小側のタンジェンシャル面内の光線束が光軸に対し略平行かつ対称となるようにすることができ、さらに広角端においてＦ＝１．７４という明るいレンズとすることができる。また、第５レンズ群の焦点距離を所定の範囲に規定し、拡大側の焦点位置が縮小側に近づきすぎないようにしており、縮小側が略テレセントリックな光学系とされている場合に良好に対応し得る。なお、この場合の共役長は７９．６６とされている。
【００５３】
＜実施例４＞
次に、実施例４のズームレンズについて説明する。
【００５４】
この実施例４のズームレンズは、図５に示すように上記実施例１のズームレンズとほぼ同様の５群のレンズ構成とされているが、第４レンズ群が１枚のレンズにより構成されている点で異なっている。
【００５５】
この実施例４における各レンズ面の曲率半径Ｒ、各レンズの中心厚および各レンズ間の空気間隔Ｄ、各レンズのｄ線における屈折率Ｎおよびアッベ数νを下記表４に示す。
【００５６】
【表４】
【００５７】
また、広角端（ワイド）、中間（ミドル）および望遠端（テレ）における、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の距離（移動１）、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の距離（移動２）、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４の距離（移動３）および第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５の距離（移動４）を表４の下段に示す。
【００５８】
なお、実施例４においては、前述した条件式（１）〜（６）は全て満足されており、各々の値は下記表５に示す如く設定されている。
【００５９】
図９は実施例４のズームレンズの広角端（ワイド）、中間（ミドル）および望遠端（テレ）における諸収差（球面収差、非点収差、ディストーションおよび倍率色収差）を示す収差図である。
【００６０】
この図９および下記表５から明らかなように、実施例４のズームレンズによればズーム領域の全体に亘って良好な収差補正がなされ、結像サイズの割にコンパクトな構成とすることができ、バックフォーカスを適切な大きさとすることができ、さらに縮小側のタンジェンシャル面内の光線束が光軸に対し略平行かつ対称となるようにすることができ、さらに広角端においてＦ＝１．７４という明るいレンズとすることができる。また、第５レンズ群の焦点距離を所定の範囲に規定し、拡大側の焦点位置が縮小側に近づきすぎないようにしており、縮小側が略テレセントリックな光学系とされている場合に良好に対応し得る。なお、この場合の共役長は７９．６２とされている。
【００６１】
【表５】
【００６２】
なお、本発明のズームレンズとしては上記実施例のものに限られるものではなく、例えば各レンズ群を構成するレンズの枚数および形状は適宜選択し得る。
【００６３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のズームレンズによれば、正の屈折力を有する第２レンズ群と第３レンズ群、および負の屈折力を有する第４レンズ群が可動とされた５群タイプとし、さらに各群の焦点距離等を前述した如き適切な範囲に設定しているので、ズーミングに伴う収差変動を小さくすることができる。また、レンズ系を縮小側サイズの割にコンパクトな構成とすることができ、バックフォーカスを、所定位置に色分解光学系等を挿入し得る程度の適当な大きさとすることができる。
【００６４】
また、本発明のズームレンズでは諸収差の補正やバックフォーカスのバランスを図りつつも第５レンズ群の焦点距離を所定の範囲に規定しているので、縮小側が略テレセントリックな光学系とされている場合、変倍中固定の第５レンズ群の拡大側焦点位置が縮小側に近づき過ぎて、拡大側レンズのレンズ径が大型化するのを防止でき、レンズ系のコンパクト化および低廉化を図ることができる。
【００６５】
また、第２レンズ群と第３レンズ群との間隔が望遠端側に向かうにしたがって狭くなるよう構成することにより、さらにコンパクトな構成とすることができる。
【００６６】
さらに、第２レンズ群の構成要素として２枚以上の正レンズを用いることによりレンズ系を充分明るいものとしつつ、諸収差を良好なものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１に係るズームレンズの広角端（ワイド）と望遠端（テレ）のレンズ構成図
【図２】実施例１に係るズームレンズの広角端（ワイド）における詳細なレンズ構成図
【図３】実施例２に係るズームレンズの広角端（ワイド）と望遠端（テレ）のレンズ構成図
【図４】実施例３に係るズームレンズの広角端（ワイド）と望遠端（テレ）のレンズ構成図
【図５】実施例４に係るズームレンズの広角端（ワイド）と望遠端（テレ）のレンズ構成図
【図６】実施例１に係るズームレンズの広角端（ワイド）、中間（ミドル）、望遠端（テレ）における各収差図（球面収差、非点収差、ディストーションおよび倍率色収差）
【図７】実施例２に係るズームレンズの広角端（ワイド）、中間（ミドル）、望遠端（テレ）における各収差図（球面収差、非点収差、ディストーションおよび倍率色収差）
【図８】実施例３に係るズームレンズの広角端（ワイド）、中間（ミドル）、望遠端（テレ）における各収差図（球面収差、非点収差、ディストーションおよび倍率色収差）
【図９】実施例４に係るズームレンズの広角端（ワイド）、中間（ミドル）、望遠端（テレ）における各収差図（球面収差、非点収差、ディストーションおよび倍率色収差）
【符号の説明】
Ｌ１ 〜Ｌ１４ レンズ
Ｒ１ 〜Ｒ２７ レンズ面等の曲率半径
Ｄ１ 〜Ｄ２６ レンズ面間隔（レンズ厚）
Ｘ 光軸
１ 結像面
２ 赤外線カットフィルタ、ローパスフィルタ、色合成フィルタ
【発明の属する技術分野】
本発明は、ズームレンズに関し、特に液晶を用いた投影型テレビ等に搭載されるズーム機能を有する投影レンズ、さらにはＣＣＤ、撮像管等の撮像手段、さらには銀塩フィルム等を用いたカメラに使用されるズーム機能を有する結像レンズに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ズームレンズとして、物体側より順に、変倍の際に固定のフォーカシング機能を有する負の第１レンズ群、変倍機能を有する正の第２レンズ群、変倍に伴う像面の移動を補正する負の第３レンズ群および固定の正の第４レンズ群からなる、特開平5−297276号公報等に記載されたものが知られているが、その多くは、サイズの小さいＣＣＤ等の撮像素子に用いるために設計されたものである。
【０００３】
そのため、このレンズをそのまま結像サイズの大きなものに使用しようとすると、レンズ自体のサイズがかなり大きなものになってしまい、また、投影レンズに使用することを考えると歪曲収差が補正不足のものが多い。
【０００４】
特に、液晶を用いた投影レンズに使用することを考えた際、照明系のことも考慮に入れると、投影レンズの縮小側が略テレセントリックな光学系とされていることが望ましいが、従来技術の多くはそのような配慮がなされていない。
【０００５】
さらに、色分解あるいは色合成の光学系をレンズ系と結像面の間に挿入しようとしても、それを許容するバックフォーカスを設けたものが少ない。
【０００６】
このような問題を解決するために、変倍の際に固定のフォーカシング機能を有する負の第１レンズ群と、連続変倍のため、およびその連続変倍によって生じる像面移動の補正のため、相互に関係をもって移動する正の第２レンズ群、正の第３レンズ群、負の第４レンズ群と、変倍の際に固定の正の第５レンズ群から構成し、さらに所定の条件式を満足するようにした特開平10-268193号公報記載のズームレンズが知られている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、近年の液晶プロジェクタにおいては、スクリーン上での明るさを確保するために液晶素子の前面にマイクロレンズを付設し、このマイクロレンズにより、液晶素子から射出される光線の角度を広げ、有効に光を取り込むようにしたものが知られている。また液晶素子上では光の回折現象により生じた回折光も有効に取り込む必要がでてくる。
【０００８】
このため、これらの諸事情に対応し得る明るいレンズが求められている。
なお、上述した特開平10-268193号公報記載のものは、Ｆ値が２．５程度とされており、明るさの点で上記諸問題に対応し得るものではなかった。
【０００９】
また、上述したように、例えば、液晶を用いた投影レンズに使用することを考えた際、投影レンズの縮小側が略テレセントリックな光学系とされていることが望ましいため、上述した公報記載のものでは、略テレセントリックな光学系とすることの一応の配慮はなされている。しかしながら、変倍の際固定の第５レンズ群の拡大側焦点位置が縮小側に近づき過ぎると、拡大側レンズの径が増大し、コンパクト化および低廉化の要請に反するという問題に対しては、充分に対応したものとはなっていなかった。
【００１０】
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、特に縮小側が略テレセントリックな光学系に対応できる構成とされるとともに縮小側サイズに対しコンパクトな構成とされ、諸収差が良好に補正され、バックフオーカスも長く、縮小側のタンジェンシャル面内の光線が光軸に対し略均等とされ、広画角としつつも、充分な明るさを確保し得るズームレンズを提供することを目的とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
変倍の際に固定でフォーカシングを行うための負の屈折力を有する第１レンズ群と、
連続変倍およびその連続変倍によって生じる像面移動の補正のため、相互に関係をもって移動する正の屈折力を有する第２レンズ群、正の屈折力を有する第３レンズ群、および負の屈折力を有する第４レンズ群と、
変倍の際に固定の正の屈折力を有する第５レンズ群とを拡大側より順に配設してなり、
前記第２レンズ群は少なくとも２枚以上の正の屈折力を有するレンズを含み、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が望遠端側に向かうにしたがって狭くなるよう構成されてなり、
下記の各条件式（１）〜（３）を満足することを特徴とするズームレンズ。
−１．７＜Ｆｌ／Ｆ＜−０．３ ………（１）
０．７＜Ｆ２／Ｆ＜ ２．２ ………（２）
１．５≦Ｆ５／Ｆ＜ ２．２ ………（３）
ただし、
Ｆ ：広角端におけるレンズ全系の焦点距離
Ｆ１：第１レンズ群の焦点距離
Ｆ２：第２レンズ群の焦点距離
Ｆ５：第５レンズ群の焦点距離
【００１３】
また、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群において、下記の各条件式（４）、（５）を満足することが望ましい。
０．１＜Ｄ２ ／Ｆ＜１．２ ………（４）
０．０５＜δＤ２／（Ｆ×Ｆｔ）１／２＜０．６ ………（５）
Ｄ２ ：第２レンズ群と第３レンズ群との広角端におけるレンズ間隔
δＤ２：第２レンズ群と第３レンズ群の広角端から望遠端におけるレンズ間隔の変化量の絶対値
Ｆｔ：望遠端におけるレンズ全系の焦点距離
【００１４】
前記第３レンズ群は、正の屈折力を有するレンズと負の屈折力を有するレンズの２枚よりなり、これら各レンズは、単体または互いに接合されたレンズ状態とされ、さらに、下記の条件式（６）を満足することが望ましい。
ν（−）＜３５ ………（６）
ν（−）：第３レンズ群の負の屈折力を有するレンズのアッベ数
【００１５】
【作用】
連続変倍およびその連続変倍によって生じる像面移動の補正のため、相互に関係をもって移動する群を、正の屈折力の第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レンズ群の３群構成とすることにより、ズーミングによる収差変動を少なくできる。また、第２レンズ群と第３レンズ群が望遠端側に向かうにしたがって狭くなるように構成すればズーミングに必要な移動間隔を小さくできる。さらに第２レンズ群に正の屈折力をもつレンズを２枚以上使用することで、Ｆ値の小さな明るいレンズでも諸収差を良好に補正することができる。
【００１６】
また縮小側が略テレセントリックな光学系とされている場合、変倍中固定の第５レンズ群の拡大側焦点位置が縮小側に近づき過ぎると拡大側レンズのレンズ径が大型化し、コンパクト化および低廉化の要請に反してしまう。そこで、本発明のズームレンズでは諸収差の補正やバックフォーカスのバランスを図りつつも第５レンズ群の焦点距離を所定の範囲に規定し、拡大側の焦点位置が縮小側に近づき過ぎないようにしている。
【００１７】
また、上記（１）式については、下限を超え第１レンズ群の負のパワーが弱まると、Ｆ値の小さなレンズの収差補正が困難になったり、フォーカシングによる第１レンズ群の移動量が増えてしまい収差変動が激しくなる。また上限を超え負のパワーが強まると、第１レンズ群によって軸上光線が跳ね上げられすぎて、特に歪曲収差や球面収差等の収差の補正が困難となる。
【００１８】
また、上記（２）式については、上限を超え第２レンズ群の正のパワーが弱まると変倍に伴う移動量が大となりレンズサイズが大きくなってしまう。また下限を超え第２レンズ群の正のパワーが強まると収差補正が困難となる。
【００１９】
また、上記（３）式については、下限を超え第５レンズ群の正のパワーが強まると、バックフォーカスが短くなり、また縮小側を略テレセントリックの状態とすることが困難となる。さらに第５レンズ群の拡大側の焦点位置が縮小側に近づき過ぎ、拡大側のレンズ径の増大を招いてしまう。
【００２０】
一方、その上限を超え、第５レンズ群のパワーが弱まるとバックフォーカスが長くなりすぎ、レンズバックを含めたサイズが大きくなってしまう。さらに第５レンズ群における軸上光線高が低くなりすぎ収差補正が困難となる。
【００２１】
また、上記（４）式については、その下限を超え第２レンズ群と第３レンズ群とのレンズ問隔が短くなると、特に歪曲収差等の諸収差のバランスが悪くなり、またその上限を超え第２レンズ群と第３レンズ群のレンズ間隔が長くなると全体のサイズが大きくなってしまう。
【００２２】
また、上記（５）式については、その上限を超え変化量が大きくなると、ズーミングに伴う収差変動を補正することが困難となり、一方その下限を超え変化量が小さくなると、第２レンズ群と第３レンズ群のズーミングに要する移動量が大きくなってしまう。
【００２３】
さらに、上記（６）式については、その上限を超えると色収差の補正が困難となる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。なお、以下４つの実施例について具体的に説明するが、各実施例の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明については省略する。
【００２５】
【実施例】
＜実施例１＞
図１は、実施例１のズームレンズの基本構成を示すもので、Ｗは広角端におけるレンズ構成、Ｔは望遠端におけるレンズ構成を示す。また、図２は、図１に示す広角端におけるレンズ構成の拡大図である。なお、図１中には拡大側から望遠側に到る各レンズの移動軌跡が示されている（後述する図３、図４、図５において同じ）。
【００２６】
この実施例１のズームレンズは、図１、２に示すように、拡大側から、正の第１レンズＬ１、負の第２レンズＬ２および負の第３レンズＬ３をこの順に配列してなる負の第１レンズ群Ｇ１と、拡大側から、正の第４レンズＬ４、正の第５レンズＬ５および負の第６レンズＬ６をこの順に配列してなる正の第２レンズ群Ｇ２と、拡大側から、正の第７レンズＬ７および負の第８レンズＬ８をこの順に配列してなる正の第３レンズ群Ｇ３と、拡大側から正の第９レンズＬ９および負の第１０レンズＬ１０をこの順に配列してなる負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、拡大側から、負の第１１レンズＬ１１、正の第１２レンズＬ１２、正の第１３レンズＬ１３および正の第１４レンズＬ１４をこの順に配列してなる正の第５レンズ群Ｇ５とが、拡大側からこの順に配列されてなり、かつ下記条件式を満足する。
【００２７】
−１．７＜Ｆｌ／Ｆ＜−０．３ ………（１）
０．７＜Ｆ２／Ｆ＜ ２．２ ………（２）
１．５≦Ｆ５／Ｆ＜ ２．２ ………（３）
０．１＜Ｄ２ ／Ｆ＜１．２ ………（４）
０．０５＜δＤ２／（Ｆ×Ｆｔ）１／２＜０．６ ………（５）
ν（−）＜３５ ………（６）
ただし、
Ｆ ：広角端におけるレンズ全系の焦点距離
Ｆ１：第１レンズ群の焦点距離
Ｆ２：第２レンズ群の焦点距離
Ｆ５：第５レンズ群の焦点距離
Ｄ２：第２レンズ群と第３レンズ群との広角端におけるレンズ間隔
δＤ２：第２レンズ群と第３レンズ群の広角端から望遠端におけるレンズ間隔の変化量の絶対値
Ｆｔ：望遠端におけるレンズ全系の焦点距離
ν（−）：第３レンズ群の負の屈折力を有するレンズのアッベ数
【００２８】
上記第１レンズ群Ｇ１は、変倍の際に固定でフォーカシング機能を有し、上記第２、３、４の各レンズ群Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４は、相互に関係をもって移動することで、連続変倍、およびその連続変倍によって生じる像面移動の補正を行なう機能を有する。なお第５レンズ群Ｇ５は変倍の際に固定のマスタレンズである。
【００２９】
また、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が望遠端側に向かうにしたがって狭くなるよう構成されてなり、これによりレンズ全系のコンパクト化を促進することができる。
【００３０】
なお、第５レンズ群Ｇ５と結像面１との間には、赤外線をカットするフィルタやローパスフィルタさらには色合成光学系（色分解光学系）２が配列されている。
【００３１】
ここで、第１レンズＬ１は拡大側に強い曲率の面を向けた両凸レンズ、第２レンズＬ２は拡大側に凸面を向けた負のメニスカスレンズ、第３レンズＬ３は拡大側に強い曲率の面を向けた両凹レンズ、第４レンズＬ４は縮小側に凸面を向けた正のメニスカスレンズ、第５レンズＬ５は拡大側に強い曲率の面を向けた両凸レンズ、第６レンズＬ６は拡大側に強い曲率の面を向けた両凹レンズ、第７レンズＬ７は縮小側に強い曲率の面を向けた両凸レンズ、第８レンズＬ８は縮小側に凸面を向けた負のメニスカスレンズ、第９レンズＬ９は拡大側に強い曲率の面を向けた両凸レンズ、第１０レンズＬ１０は縮小側に強い曲率の面を向けた両凹レンズ、第１１レンズＬ１１は拡大側に強い曲率の面を向けた両凹レンズ、第１２レンズＬ１２は縮小側に強い曲率の面を向けた両凸レンズ、第１３レンズＬ１３は縮小側に強い曲率の面を向けた両凸レンズ、第１４レンズＬ１４は拡大側に凸面を向けた正のメニスカスレンズである。なお、第７レンズＬ７と第８レンズＬ８、第９レンズＬ９と第１０レンズＬ１０、第１１レンズＬ１１と第１２ンズＬ１２は各々接合されている。
【００３２】
次に、この実施例１における各レンズ面の曲率半径Ｒ、各レンズの中心厚および各レンズ間の空気間隔Ｄ、各レンズのｄ線における屈折率Ｎおよびアッベ数νを下記表１に示す。
【００３３】
ただし、この表１および後述する表２、３、４について、各記号Ｒ，Ｄ，Ｎ、νに対応させた数字は物体側から順次増加するようになっている。
【００３４】
【表１】
また、広角端（ワイド）、中間（ミドル）および望遠端（テレ）における、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の距離（移動１）、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の距離（移動２）、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４の距離（移動３）および第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５の距離（移動４）を表１の下段に示す。
【００３６】
また、下記表５には実施例１における上記各条件式（１）〜（６）に対応する数値を示す。
【００３７】
図６は実施例１のズームレンズの広角端（ワイド）、中間（ミドル）および望遠端（テレ）における諸収差（球面収差、非点収差、ディストーションおよび倍率色収差）を示す収差図である。なお、各非点収差図には、サジタル像面およびタンジェンシャル像面に対する収差が示されている（図７、８、９についても同じ）。
【００３８】
この図６および下記表５から明らかなように、実施例１のズームレンズによればズーム領域の全体に亘って良好な収差補正がなされ、結像サイズの割にコンパクトな構成とすることができ、バックフォーカスを適切な大きさとすることができ、さらに縮小側のタンジェンシャル面内の光線束が光軸に対し略平行かつ対称となるようにすることができ、さらに広角端においてＦ＝１．７４という明るいレンズとすることができる。また、第５レンズ群の焦点距離を所定の範囲に規定し、拡大側の焦点位置が縮小側に近づきすぎないようにしており、縮小側が略テレセントリックな光学系とされている場合に良好に対応し得る。なお、この場合の共役長は７９．７８とされている。
【００３９】
＜実施例２＞
次に、実施例２のズームレンズについて説明する。
この実施例２のズームレンズは、図３に示すように上記実施例１のズームレンズと同様の５群１４枚のレンズ構成とされている。
【００４０】
この実施例２における各レンズ面の曲率半径Ｒ、各レンズの中心厚および各レンズ間の空気間隔Ｄ、各レンズのｄ線における屈折率Ｎおよびアッベ数νを下記表２に示す。
【００４１】
【表２】
また、広角端（ワイド）、中間（ミドル）および望遠端（テレ）における、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の距離（移動１）、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の距離（移動２）、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４の距離（移動３）および第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５の距離（移動４）を表２の下段に示す。
【００４３】
なお、実施例２においては、前述した条件式（１）〜（６）は全て満足されており、各々の値は下記表５に示す如く設定されている。
【００４４】
図７は実施例２のズームレンズの広角端（ワイド）、中間（ミドル）および望遠端（テレ）における諸収差（球面収差、非点収差、ディストーションおよび倍率色収差）を示す収差図である。
【００４５】
この図７および下記表５から明らかなように、実施例２のズームレンズによればズーム領域の全体に亘って良好な収差補正がなされ、結像サイズの割にコンパクトな構成とすることができ、バックフォーカスを適切な大きさとすることができ、さらに縮小側のタンジェンシャル面内の光線束が光軸に対し略平行かつ対称となるようにすることができ、さらに広角端においてＦ＝１．７４という明るいレンズとすることができる。また、第５レンズ群の焦点距離を所定の範囲に規定し、拡大側の焦点位置が縮小側に近づきすぎないようにしており、縮小側が略テレセントリックな光学系とされている場合に良好に対応し得る。なお、この場合の共役長は７９．５６とされている。
【００４６】
＜実施例３＞
次に、実施例３のズームレンズについて説明する。
この実施例３のズームレンズは、図４に示すように上記実施例１のズームレンズとほぼ同様の５群１４枚のレンズ構成とされている。
【００４７】
この実施例３における各レンズ面の曲率半径Ｒ、各レンズの中心厚および各レンズ間の空気間隔Ｄ、各レンズのｄ線における屈折率Ｎおよびアッベ数νを下記表３に示す。
【００４８】
【表３】
また、広角端（ワイド）、中間（ミドル）および望遠端（テレ）における、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の距離（移動１）、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の距離（移動２）、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４の距離（移動３）および第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５の距離（移動４）を表３の下段に示す。
【００５０】
なお、実施例３においては、前述した条件式（１）〜（６）は全て満足されており、各々の値は下記表５に示す如く設定されている。
【００５１】
図８は実施例３のズームレンズの広角端（ワイド）、中間（ミドル）および望遠端（テレ）における諸収差（球面収差、非点収差、ディストーションおよび倍率色収差）を示す収差図である。
【００５２】
この図８および下記表５から明らかなように、実施例３のズームレンズによればズーム領域の全体に亘って良好な収差補正がなされ、結像サイズの割にコンパクトな構成とすることができ、バックフォーカスを適切な大きさとすることができ、さらに縮小側のタンジェンシャル面内の光線束が光軸に対し略平行かつ対称となるようにすることができ、さらに広角端においてＦ＝１．７４という明るいレンズとすることができる。また、第５レンズ群の焦点距離を所定の範囲に規定し、拡大側の焦点位置が縮小側に近づきすぎないようにしており、縮小側が略テレセントリックな光学系とされている場合に良好に対応し得る。なお、この場合の共役長は７９．６６とされている。
【００５３】
＜実施例４＞
次に、実施例４のズームレンズについて説明する。
【００５４】
この実施例４のズームレンズは、図５に示すように上記実施例１のズームレンズとほぼ同様の５群のレンズ構成とされているが、第４レンズ群が１枚のレンズにより構成されている点で異なっている。
【００５５】
この実施例４における各レンズ面の曲率半径Ｒ、各レンズの中心厚および各レンズ間の空気間隔Ｄ、各レンズのｄ線における屈折率Ｎおよびアッベ数νを下記表４に示す。
【００５６】
【表４】
また、広角端（ワイド）、中間（ミドル）および望遠端（テレ）における、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の距離（移動１）、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の距離（移動２）、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４の距離（移動３）および第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５の距離（移動４）を表４の下段に示す。
【００５８】
なお、実施例４においては、前述した条件式（１）〜（６）は全て満足されており、各々の値は下記表５に示す如く設定されている。
【００５９】
図９は実施例４のズームレンズの広角端（ワイド）、中間（ミドル）および望遠端（テレ）における諸収差（球面収差、非点収差、ディストーションおよび倍率色収差）を示す収差図である。
【００６０】
この図９および下記表５から明らかなように、実施例４のズームレンズによればズーム領域の全体に亘って良好な収差補正がなされ、結像サイズの割にコンパクトな構成とすることができ、バックフォーカスを適切な大きさとすることができ、さらに縮小側のタンジェンシャル面内の光線束が光軸に対し略平行かつ対称となるようにすることができ、さらに広角端においてＦ＝１．７４という明るいレンズとすることができる。また、第５レンズ群の焦点距離を所定の範囲に規定し、拡大側の焦点位置が縮小側に近づきすぎないようにしており、縮小側が略テレセントリックな光学系とされている場合に良好に対応し得る。なお、この場合の共役長は７９．６２とされている。
【００６１】
【表５】
なお、本発明のズームレンズとしては上記実施例のものに限られるものではなく、例えば各レンズ群を構成するレンズの枚数および形状は適宜選択し得る。
【００６３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のズームレンズによれば、正の屈折力を有する第２レンズ群と第３レンズ群、および負の屈折力を有する第４レンズ群が可動とされた５群タイプとし、さらに各群の焦点距離等を前述した如き適切な範囲に設定しているので、ズーミングに伴う収差変動を小さくすることができる。また、レンズ系を縮小側サイズの割にコンパクトな構成とすることができ、バックフォーカスを、所定位置に色分解光学系等を挿入し得る程度の適当な大きさとすることができる。
【００６４】
また、本発明のズームレンズでは諸収差の補正やバックフォーカスのバランスを図りつつも第５レンズ群の焦点距離を所定の範囲に規定しているので、縮小側が略テレセントリックな光学系とされている場合、変倍中固定の第５レンズ群の拡大側焦点位置が縮小側に近づき過ぎて、拡大側レンズのレンズ径が大型化するのを防止でき、レンズ系のコンパクト化および低廉化を図ることができる。
【００６５】
また、第２レンズ群と第３レンズ群との間隔が望遠端側に向かうにしたがって狭くなるよう構成することにより、さらにコンパクトな構成とすることができる。
【００６６】
さらに、第２レンズ群の構成要素として２枚以上の正レンズを用いることによりレンズ系を充分明るいものとしつつ、諸収差を良好なものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１に係るズームレンズの広角端（ワイド）と望遠端（テレ）のレンズ構成図
【図２】実施例１に係るズームレンズの広角端（ワイド）における詳細なレンズ構成図
【図３】実施例２に係るズームレンズの広角端（ワイド）と望遠端（テレ）のレンズ構成図
【図４】実施例３に係るズームレンズの広角端（ワイド）と望遠端（テレ）のレンズ構成図
【図５】実施例４に係るズームレンズの広角端（ワイド）と望遠端（テレ）のレンズ構成図
【図６】実施例１に係るズームレンズの広角端（ワイド）、中間（ミドル）、望遠端（テレ）における各収差図（球面収差、非点収差、ディストーションおよび倍率色収差）
【図７】実施例２に係るズームレンズの広角端（ワイド）、中間（ミドル）、望遠端（テレ）における各収差図（球面収差、非点収差、ディストーションおよび倍率色収差）
【図８】実施例３に係るズームレンズの広角端（ワイド）、中間（ミドル）、望遠端（テレ）における各収差図（球面収差、非点収差、ディストーションおよび倍率色収差）
【図９】実施例４に係るズームレンズの広角端（ワイド）、中間（ミドル）、望遠端（テレ）における各収差図（球面収差、非点収差、ディストーションおよび倍率色収差）
【符号の説明】
Ｌ１ 〜Ｌ１４ レンズ
Ｒ１ 〜Ｒ２７ レンズ面等の曲率半径
Ｄ１ 〜Ｄ２６ レンズ面間隔（レンズ厚）
Ｘ 光軸
１ 結像面
２ 赤外線カットフィルタ、ローパスフィルタ、色合成フィルタ
Claims (3)
- 変倍の際に固定でフォーカシングを行うための負の屈折力を有する第１レンズ群と、
連続変倍のため、およびその連続変倍によって生じる像面移動の補正のため、相互に関係をもって移動する正の屈折力を有する第２レンズ群、正の屈折力を有する第３レンズ群、および負の屈折力を有する第４レンズ群と、
変倍の際に固定の正の屈折力を有する第５レンズ群とを拡大側より順に配設してなり、
前記第２レンズ群は少なくとも２枚以上の正の屈折力を有するレンズを含み、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が望遠端側に向かうにしたがって狭くなるよう構成されてなり、
下記の各条件式（１）〜（３）を満足することを特徴とするズームレンズ。
−１．７＜Ｆｌ／Ｆ＜−０．３ ………（１）
０．７＜Ｆ２／Ｆ＜ ２．２ ………（２）
１．５≦Ｆ５／Ｆ＜ ２．２ ………（３）
ただし、
Ｆ ：広角端におけるレンズ全系の焦点距離
Ｆ１：第１レンズ群の焦点距離
Ｆ２：第２レンズ群の焦点距離
Ｆ５：第５レンズ群の焦点距離 - 前記第２レンズ群と前記第３レンズ群において、下記の各条件（４）、（５）を満足することを特徴とする請求項１記載のズームレンズ。
０．１＜Ｄ２ ／Ｆ＜１．２ ………（４）
０．０５＜δＤ２／（Ｆ×Ｆｔ）１／２＜０．６ ………（５）
Ｄ２ ：第２レンズ群と第３レンズ群との広角端におけるレンズ間隔
δＤ２：第２レンズ群と第３レンズ群の広角端から望遠端におけるレンズ間隔の変化量の絶対値
Ｆｔ：望遠端におけるレンズ全系の焦点距離 - 前記第３レンズ群は、正の屈折力を有するレンズと負の屈折力を有するレンズの２枚よりなり、これら各レンズは、単体または互いに接合された状態とされ、さらに、下記の条件式（６）を満足することを特徴とする請求項１または２記載のズームレンズ。
ν（−）＜３５ ………（６）
ν（−）：第３レンズ群の負の屈折力を有するレンズのアッベ数
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