JP4821190B2 - ズームレンズ - Google Patents
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Description
本発明は、固体撮像素子等を用いたビデオカメラ、デジタルスチルカメラ等に適したズームレンズに関する。
従来より、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の固体撮像素子を用いて、被写体像を記録する例えばデジタルスチルカメラやビデオカメラ等は、ズームレンズの搭載が一般的であり、好適なズームレンズが数多く提案されてきた。
最近、これらカメラでは、変倍比（望遠端状態の焦点距離を広角端状態の焦点距離で割ったもの）が７倍〜１０倍以上といった高変倍比を有するズームレンズが多くなってきた。高変倍比を有するズームレンズでは、遠距離にある被写体を大きく撮影することができるメリットがある。
最近、これらカメラでは、変倍比（望遠端状態の焦点距離を広角端状態の焦点距離で割ったもの）が７倍〜１０倍以上といった高変倍比を有するズームレンズが多くなってきた。高変倍比を有するズームレンズでは、遠距離にある被写体を大きく撮影することができるメリットがある。
しかし、これらズームレンズでは、特に望遠側においては、上記のようなメリットがある反面、より広い画角で撮影したいといったユーザニーズが存在することも事実であった。広角側の画角がより広い場合、より広い範囲を撮影できたり、被写体により近付いてパースペクティブの効果を得ることができたりと撮影者の撮影表現を広げることが可能である。
このような要望に応じた、広角端状態の画角が６５度程度で、変倍比が７．５倍程度を有するズームレンズとして、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、負の屈折力の第４レンズ群と、正の屈折力を有する第５レンズ群からなるズームレンズが開示されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３−１７７３１８号公報
今日、固体撮像素子等を用いたデジタルスチルカメラやビデオカメラ等は、近年の受光素子の高集積化に伴い、一つ一つの受光素子の面積が小さくなり、低感度、及び高分解能となるため、光学系は光量を確保するための大口径化と高分解能に応じるための高い光学性能が必要となった。また、撮影の利便性から高変倍比を有し、かつ、小型で携帯性に優れたデジタルスチルカメラ等が求められている。
しかし、画素数を増やした受光素子においては、従来の光学系ではより広い受光面積に光学性能が対応しきれていない問題や大口径化のためにレンズ系が大型化しやすいといった問題があった。レンズ系が大型化するに伴い、カメラ全体が大型化し、結果的に携帯性に不都合が生じてしまった。
また、撮影者の撮影表現の可能性を広げる上で、広角端状態の画角が７５度を越えるような広画角を有するズームレンズへの要求も高まっている。より広い画角を使用できることで、更に自由度の高い撮影を楽しむことが可能になる。
しかしながら、高変倍比と広画角化、高画質化との両立は極めて難しく、仮に両立できたとしても光学系が大型化してしまうと言う問題があった。
特許文献１の開示例では、変倍比が７．５倍程度と十分な変倍比を有しているが、広角端状態における画角は６５度程度で不十分であった。
本発明は上記課題に鑑みて行われたものであり、広角端状態の画角が７５度を越え、変倍比が７倍〜１０倍程度以上の高変倍比を有し、デジタルスチルカメラ等に適した高性能なズームレンズを提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明は、物体側より順に、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、正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、
広角端状態から望遠端状態まで焦点距離が変化する際に、前記第１レンズ群は像面に対して移動し、前記第５レンズ群は像面に対して固定され、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が変化し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が減少し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔が減少し、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔が増大し、以下の条件を満足することを特徴とするズームレンズを提供する。
１０．０＜ｆ１／ｆｗ＜１４．０
８．６９６３≦ｆ１／｜ｆ２｜＜１１．０
但し、
ｆｗ：広角端状態における前記ズームレンズ系全体での焦点距離
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
また、本発明は、物体側より順に、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、正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、
広角端状態から望遠端状態まで焦点距離が変化する際に、前記第１レンズ群は像面に対して移動し、前記第５レンズ群は像面に対して固定され、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が変化し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が減少し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔が減少し、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔が増大し、
前記第３レンズ群は、物体側から順に、開口絞りと、第１部分レンズ群と、第２部分レンズ群で構成され、
前記第１部分レンズ群は、物体側から順に、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズと物体側に凸面を向けた正レンズの接合レンズからなり、前記第２部分レンズ群は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた正レンズと像側に凹面を向けた両凹形状の負レンズの接合レンズからなり、以下の条件を満足することを特徴とするズームレンズを提供する。
１０．０＜ｆ１／ｆｗ＜１４．０
但し、
ｆｗ：広角端状態における前記ズームレンズ系全体での焦点距離
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
広角端状態から望遠端状態まで焦点距離が変化する際に、前記第１レンズ群は像面に対して移動し、前記第５レンズ群は像面に対して固定され、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が変化し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が減少し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔が減少し、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔が増大し、以下の条件を満足することを特徴とするズームレンズを提供する。
１０．０＜ｆ１／ｆｗ＜１４．０
８．６９６３≦ｆ１／｜ｆ２｜＜１１．０
但し、
ｆｗ：広角端状態における前記ズームレンズ系全体での焦点距離
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
また、本発明は、物体側より順に、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、正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、
広角端状態から望遠端状態まで焦点距離が変化する際に、前記第１レンズ群は像面に対して移動し、前記第５レンズ群は像面に対して固定され、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が変化し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が減少し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔が減少し、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔が増大し、
前記第３レンズ群は、物体側から順に、開口絞りと、第１部分レンズ群と、第２部分レンズ群で構成され、
前記第１部分レンズ群は、物体側から順に、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズと物体側に凸面を向けた正レンズの接合レンズからなり、前記第２部分レンズ群は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた正レンズと像側に凹面を向けた両凹形状の負レンズの接合レンズからなり、以下の条件を満足することを特徴とするズームレンズを提供する。
１０．０＜ｆ１／ｆｗ＜１４．０
但し、
ｆｗ：広角端状態における前記ズームレンズ系全体での焦点距離
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
以下、本発明の実施の形態に関し説明する。
本実施の形態にかかるズームレンズは、物体側より順に、正の屈折率を有する第１レンズ群と、負の屈折率を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、正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レンズ群とを有し、広角端状態（焦点距離が最も短い状態）から望遠端状態（焦点距離が最も長い状態）まで焦点距離が変化する際に、第１レンズ群は像面に対して移動し、第５レンズ群は固定され、第１レンズ群と第２レンズ群の間隔が変化し、第２レンズ群と第３レンズ群との間隔が減少し、第３レンズ群と第４レンズ群との間隔が減少し、第４レンズ群と第５レンズ群の間隔が増大する構成である。
このように構成にすることによって、本実施の形態にかかるズームレンズは、広角端状態の画角が７５度を越え、変倍比が７倍〜１０倍程度以上が可能であり、優れた結像性能を得ることができる。
次に各レンズ群の機能について説明する。
第１レンズ群は、光束を収斂する作用を有し、広角端状態ではできるだけ像面に近づけることで、軸外光束が光軸から離れて通過するように配置され、第１レンズ群のレンズ径を小さくしている。望遠端状態では、第２レンズ群との間隔を大きく広げるように物体側に移動させることで、収斂作用を高めて、ズームレンズ系全長を短縮化している。
第２レンズ群は、第１レンズ群により形成される被写体の像を拡大する作用をなし、広角端状態から望遠端状態に向かうに従い、第１レンズ群と第２レンズ群との間隔を広げることにより拡大率を高めて、焦点距離を変化させている。
第３レンズ群は、第２レンズ群によって拡大された光束を収斂させる作用をなし、高性能化を達成するに、第３レンズ群を複数のレンズ群で構成している。
第４レンズ群は、第３レンズ群によって収斂される光束をより収斂させる作用をなし、焦点距離を変化させる際に第３レンズ群と第４レンズ群の間隔を積極的に変化させることで、焦点距離の変化に対する、像面の収差変動を抑えることができる。
第５レンズ群は、ズーミング中は固定されており、フォーカシングに際して第１レンズ群から第４レンズ群で形成される被写体像の焦点調節を行うとともに、射出瞳位置のコントロールを行っている。
一般的に固体撮像素子（ＣＣＤ等）は、受光効率を高めるためにマイクロレンズアレイが受光素子直前に配置されている。このため、このようなカメラに用いられる光学系は、素子面から射出瞳位置を遠ざけることが必要であり、本実施の形態にかかるズームレンズでは第５レンズ群でこれを達成している。
また、本実施の形態にかかるズームレンズは、上記構成の基で以下の条件式（１）を満足することが望ましい。
（１） １０．０＜ｆ１／ｆｗ＜１４．０
ここで、ｆ１は第１レンズ群の焦点距離であり、ｆｗは広角端状態におけるズームレンズ系全体の焦点距離である。
（１） １０．０＜ｆ１／ｆｗ＜１４．０
ここで、ｆ１は第１レンズ群の焦点距離であり、ｆｗは広角端状態におけるズームレンズ系全体の焦点距離である。
条件式（１）は、第１レンズ群の最適な焦点距離の範囲を規定するための条件式である。
条件式（１）の上限値を上回った場合、第１レンズ群の屈折力が相対的に弱くなってしまい、第１レンズ群が変倍に対して効果的に寄与できなくなり、変倍比が７倍程度以上の高変倍比を確保できなくなってしまう。また、第１レンズ群の移動量が大きくなってしまい、ズーミングの際に第１レンズ群単独で発生する収差の変動が大きくなってしまう。結果として、広角端状態から望遠端状態の全てのズーム範囲において、性能の劣化が生じてしまう。
条件式（１）の上限値を上回った場合、第１レンズ群の屈折力が相対的に弱くなってしまい、第１レンズ群が変倍に対して効果的に寄与できなくなり、変倍比が７倍程度以上の高変倍比を確保できなくなってしまう。また、第１レンズ群の移動量が大きくなってしまい、ズーミングの際に第１レンズ群単独で発生する収差の変動が大きくなってしまう。結果として、広角端状態から望遠端状態の全てのズーム範囲において、性能の劣化が生じてしまう。
条件式（１）の下限値を下回った場合、第１レンズ群の屈折力が相対的に強くなってしまい、広角側において第１レンズ群へ入射する軸外光線と光軸との成す角度が小さくなり、広角端状態で７０度を越えるような画角を実現しようとすると、第１レンズ群の外径が大型化してしまい、小型化と相反してしまう。また、第１レンズ群の屈折力が強くなることにより、第１レンズ群単独で発生する収差が大きくなり過ぎてしまい、優れた光学性能を得るという本発明の目的を達成できなくなってしまう。
尚、本発明の効果を確実にするために条件式（１）の上限値を１３．５にすることが好ましい。また本発明の効果を更に確実にするために条件式（１）の上限値を１３．０にすることが更に好ましい。また、本発明の効果を確実にするために条件式（１）の下限値を１０．５にすることが好ましい。
また、本実施の形態にかかるズームレンズは、第５レンズ群を物体側に移動させて遠距離物体から近距離物体への焦点調節を行うことが望ましい。
第５レンズ群は第１レンズ群から第４レンズ群で形成される被写体像の焦点調節を行うとともに、射出瞳位置のコントロールを行っている。第５レンズ群を焦点調節に際して移動させることで、更に良好に射出瞳の位置を補正することができる。
また、本実施の形態にかかるズームレンズは、以下の条件式（２）を満足することが望ましい。
（２） ４．０＜ｆ５／ｆｗ＜９．０
ここで、ｆ５は第５レンズ群の焦点距離である。
（２） ４．０＜ｆ５／ｆｗ＜９．０
ここで、ｆ５は第５レンズ群の焦点距離である。
条件式（２）は、第５レンズ群の適切な焦点距離の範囲を規定するための条件式である。
条件式（２）の上限値を上回った場合、第５レンズ群の屈折力が弱まり、諸収差を補正する上では有利となるが、焦点調節時の移動量が大きくなってしまい、移動する際に必要な駆動系の部材等が大型化してしまい、他の部材と干渉する恐れがある。結果的にカメラ本体内に格納する時に省スペース化が図れなくなってしまう。
条件式（２）の下限値を下回った場合、第５レンズ群の屈折力が強まり、第５レンズ群単独で発生する収差が大きくなりすぎて、近距離撮影時の性能変化が大きくなってしまい、好ましくない。結果として最短撮影距離を短縮することが困難となってしまう。
尚、本発明の効果を確実にするために、条件式（２）の上限値を８．５にすることが好ましい。また、本発明の効果を確実にするために、条件式（２）の下限値を４．２にすることが好ましい。また、本発明の効果を更に確実にするために、条件式（２）の下限値を４．５にすることが更に好ましい。
また、本実施の形態にかかるズームレンズは、第４レンズ群中に少なくとも1枚の非球面レンズを配置することが望ましい。第４レンズ群に非球面レンズを配置することにより第４レンズ群単独で発生する軸上収差の変動を良好に補正することができる。
また、本実施の形態にかかるズームレンズは、以下の条件式（３）を満足することが望ましい。
（３） ７．０＜ｆ１／｜ｆ２｜＜１１．０
ここで、ｆ２は第２レンズ群の焦点距離である。
（３） ７．０＜ｆ１／｜ｆ２｜＜１１．０
ここで、ｆ２は第２レンズ群の焦点距離である。
条件式（３）は、第１レンズ群と第２レンズ群の焦点距離比について適切な範囲を規定するための条件式である。
条件式（３）の上限値を上回った場合、第１レンズ群の屈折力が相対的に弱くなってしまい、第１レンズ群が変倍に対して効果的に寄与できなくなり、変倍比が７倍程度以上の高変倍比を確保できなくなってしまう。また、第１レンズ群の移動量が大きくなってしまい、ズーミングの際に第１レンズ群で発生する収差の変動が大きくなってしまう。結果として、広角端状態から望遠端状態の全てのズーム範囲において、性能の低下を抑えることが困難となってしまう。更に、第２レンズ群の屈折力が相対的に強くなってしまうため、軸外収差の発生を抑えられなくなってしまい、高い光学性能が得られなくなってしまう。
条件式（３）の下限値を下回った場合、第１レンズ群の屈折力が相対的に強くなってしまい、広角側において第１レンズ群へ入射する軸外光線と光軸との成す角度が小さくなり、広角端状態で７５度を越えるような画角を実現しようとすると、第１レンズ群の外径が大きくなってしまい、小型化と相反してしまう。また、第２レンズ群の屈折力が相対的に弱くなるため、第２レンズ群が変倍に対して効率的に寄与できなくなってしまい、変倍比が７倍〜１０倍程度以上の高変倍比を確保できなくなってしまう。
尚、本発明の効果を確実にするために条件式（３）の上限値を１１．５にすることが好ましい。また、本発明の効果を更に確実にするために条件式（３）の上限値を１１．０にすることが更に好ましい。また、本発明の効果を確実にするために条件式（３）の下限値を７．５にすることが好ましい。
また、本実施の形態にかかるズームレンズは、更なる高性能化のために、以下のように第３レンズ群を構成することが望ましい。
第３レンズ群は、物体側より順に、開口絞りと、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズと物体側に凸面を向けた正レンズとの２枚で構成された正の屈折力を有する接合レンズ（第１部分レンズ群：物体側の正部分レンズ群）と、物体側に凸面を向けた正レンズと像側に凹面を向けた両凹形状の負レンズとの２枚で構成された正の屈折力を有する接合レンズ（第２部分レンズ群：像側の正部分レンズ群）で構成されることが望ましい。
第１部分レンズ群は、球面収差およびサインコンディションが補正されていることが必要である。負レンズと正レンズとの２枚で構成された正の屈折力を有する接合レンズで上記収差を補正することができる。
また、第３レンズ群全体においても球面収差は補正され、所定の軸外収差の状態でなければならない。このため、第２部分レンズ群も球面収差が補正されている必要がある。第２部分レンズ群は、正レンズと負レンズとの２枚で構成された正の屈折力を有する接合レンズとすることで性能の低下を最低限に抑えることが可能である。
また、本実施の形態にかかるズームレンズは、以下の条件式（４）を満足することが望ましい。
（４） １．０＜ｆ３ａ／ｆ３＜１．５
ここで、ｆ３は第３レンズ群の焦点距離であり、ｆ３ａは第１部分レンズ群の焦点距離である。
（４） １．０＜ｆ３ａ／ｆ３＜１．５
ここで、ｆ３は第３レンズ群の焦点距離であり、ｆ３ａは第１部分レンズ群の焦点距離である。
条件式（４）は、第３レンズ群における第１部分レンズ群の焦点距離について適切な範囲を規定している。
条件式（４）の上限値を上回った場合、ペッツバール和が正に大きくなり、大口径化が図れなくなってしまう。
条件式（４）の下限値を下回った場合、ペッツバール和が負に大きくなってしまい、所望のペッツバール和を得ることが困難となってしまい、好ましくない。
尚、本発明の効果を確実にするために条件式（４）の上限値を１．４５にすることが好ましい。また、本発明の効果を確実にするために条件式（４）の下限値を１．１０にすることが好ましい。また、本発明の効果を更に確実にするために条件式（４）の下限値を１．１５にすることが更に好ましい。
また、本実施の形態にかかるズームレンズは、以下の条件式（５）を満足することが望ましい。
（５） ０．１０＜ｆｗ／ｆ３ａ＜０．２０
条件式（５）は、第１部分レンズ群の焦点距離を規定するための条件式である。
（５） ０．１０＜ｆｗ／ｆ３ａ＜０．２０
条件式（５）は、第１部分レンズ群の焦点距離を規定するための条件式である。
条件式（５）の上限値を上回った場合、第１部分レンズ群の屈折力が強くなってしまい、第１部分レンズ群で発生する収差が大きくなってしまう。
条件式（５）の下限値を下回った場合、第１部分レンズ群の屈折力が弱くなってしまい、アフォーカル光学系でなくなってしまうので、軸上収差及び軸外収差の性能変化が大きくなってしまい好ましくない。
尚、本発明の効果を確実にするために条件式（５）の上限値を０．１９にすることが好ましい。また、本発明の効果を確実にするために条件式（４）の下限値を０．１１にすることが好ましい。
尚、本実施の形態にかかるズームレンズは、高変倍ズームレンズで発生しがちな手ブレ等に起因する像ブレによる撮影の失敗を防ぐために、ズームレンズ系のブレを検出するブレ検出系と駆動手段とをズームレンズ系に組み合わせ、ズームレンズ系を構成するレンズ群のうち１つのレンズ群の全体または一部をシフトレンズ群として光軸に垂直な方向に偏心させることにより、ブレ検出系により検出されたレンズ系のブレに起因する像ブレ（像面位置の変動）を補正するように、駆動手段によりシフトレンズ群を駆動させ、像をシフトさせることで、像ブレを補正する構成とすることが可能である。このように、本実施の形態にかかるズームレンズは、いわゆる防振光学系として機能させることが可能である。
（実施例）
以下、本発明の各実施例を、添付図面に基づいて説明する。
以下、本発明の各実施例を、添付図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の各実施例にかかるズームレンズの屈折力配分および広角端状態（Ｗ）から望遠端状態（Ｔ）への焦点距離状態の変化における各レンズ群の移動軌跡を示す図である。
図１に示すように、本発明の各実施例にかかるズームレンズは、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負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、正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とローパスフィルターや赤外カットフィルター等からなるフィルター群ＦＬとから構成されている。そして、広角端状態Ｗから望遠端状態Ｔへの焦点距離状態の変化（すなわちズーミング）に際して、第１レンズ群Ｇ１は像面Ｉに対して移動し、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が変化し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が減少し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔が減少し、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との間隔が増大し、第１レンズ群Ｇ１、第３レンズ群Ｇ３、および第４レンズ群Ｇ４が物体側に移動し、第２レンズ群Ｇ２が移動し、第５レンズ群Ｇ５は固定されている。
各実施例において、非球面は、光軸に垂直な方向の高さをｙとし、高さｙにおける各非球面の頂点の接平面から各非球面までの光軸に沿った距離（サグ量）をＳ（ｙ）とし、基準球面の曲率半径（頂点曲率半径）をＲとし、円錐定数をκとし、ｎ次の非球面係数をＣｎとしたとき、以下の数式で表される。
Ｓ（ｙ）＝（ｙ２／Ｒ）／｛１＋（１−κ×ｙ２／Ｒ２）1/2｝
＋Ｃ４×ｙ４＋Ｃ６×ｙ６＋Ｃ８×ｙ８＋Ｃ１０×ｙ１０
なお、各実施例において、２次の非球面係数Ｃ２は０であり、頂点曲率半径Ｒと近軸曲率半径ｒとは一致している。各実施例のレンズデータにおいて、非球面には面番号の左側に＊印を付している。
Ｓ（ｙ）＝（ｙ２／Ｒ）／｛１＋（１−κ×ｙ２／Ｒ２）1/2｝
＋Ｃ４×ｙ４＋Ｃ６×ｙ６＋Ｃ８×ｙ８＋Ｃ１０×ｙ１０
なお、各実施例において、２次の非球面係数Ｃ２は０であり、頂点曲率半径Ｒと近軸曲率半径ｒとは一致している。各実施例のレンズデータにおいて、非球面には面番号の左側に＊印を付している。
〔第１実施例〕
図２は、本発明の第１実施例にかかるズームレンズの構成を示す図である。
図２は、本発明の第１実施例にかかるズームレンズの構成を示す図である。
図２において、第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と両凸形状の正レンズＬ１２との貼り合わせからなる接合正レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３から構成されている。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２１と、両凹形状の負レンズＬ２２と、両凸形状の正レンズＬ２３と、両凹形状の負レンズＬ２４で構成されている。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、第１部分レンズ群Ｇ３ａと、第２部分レンズ群Ｇ３ｂから構成されている。第１部分レンズ群Ｇ３ａは、物体側から順に、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３１と両凸形状の正レンズＬ３２との貼り合わせからなる接合正レンズで構成され、第２部分レンズ群Ｇ３ｂは、物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ３３と両凹形状の負レンズＬ３４との貼り合わせからなる接合正レンズで構成されている。
第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に、像側の面が非球面形状に形成された両凸形状の正レンズＬ４１と、両凸形状の正レンズＬ４２と両凹形状の負レンズＬ４３との貼り合わせからなる接合負レンズで構成されている。
第５レンズ群は、両凸形状の正レンズＬ５１と両凹形状の負レンズＬ５２との貼り合わせからなる接合正レンズで構成されている。
また、フィルター群ＦＬは、ローパスフィルターや赤外カットフィルター等から構成されている。像面Ｉは、不図示の撮像素子上に形成され、該撮像素子はＣＣＤやＣＭＯＳ等から構成されている。
また、開口絞りＳは、第３レンズ群Ｇ３の最も物体側に配置され、広角端状態Ｗから望遠端状態Ｔへのズーミングに際して第３レンズ群Ｇ３と一体的に移動する。
また、本実施例のズームレンズは、第５レンズ群Ｇ５を物体側に移動させて遠距離物体から近距離物体への焦点調節（フォーカシング）を行なっている。
次の表１に、本発明の第１実施例にかかるズームレンズの諸元の値を掲げる。表中の（全体諸元）において、ｆは焦点距離を、Ｆ．ＮＯはＦナンバーを、２ωは画角（単位：度）を、Ｂｆはバックフォーカスをそれぞれ表している。（レンズデータ）では、面番号は光線の進行する方向に沿った物体側からのレンズ面の順序を、曲率半径はレンズ面の曲率半径を、面間隔はレンズ面の間隔を、屈折率およびアッベ数はそれぞれｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する値をそれぞれ示している。なお、空気の屈折率１．００００００は記載を省略し、曲率半径０．００００は平面を表している。（非球面データ）では、各非球面の頂点曲率半径Ｒ、円錐定数κ、及び非球面定数Ｃ４〜Ｃ１０の値をそれぞれ示している。（可変間隔データ）では、広角端状態、中間焦点距離状態、及び望遠端状態における焦点距離ｆ、可変間隔の値、及びバックフォーカスＢｆをそれぞれ示している。（条件式対応値）では、各条件式の対応値をそれぞれ示している。
なお、以下の全ての諸元値において、掲載されている焦点距離ｆ、曲率半径、面間隔その他の長さ等は、特記の無い場合一般に「ｍｍ」が使われるが、光学系は比例拡大または比例縮小しても同等の光学性能が得られるので、これに限られるものではない。また、単位は「ｍｍ」に限定されること無く他の適当な単位を用いることもできる。また、これらの記号の説明は、以降の他の実施例においても同様とし説明を省略する。
（表１）
（全体諸元）
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f = 7.31 〜 25.90 〜 74.15
F.NO = 2.76 〜 3.89 〜 5.17
２ω = 79.11 〜 24.53 〜 8.67
（レンズデータ）
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数
1 122.6426 2.00 1.84666 23.78
2 67.7364 7.60 1.65160 58.55
3 -1028.7917 0.16
4 45.8473 5.76 1.49782 82.52
5 109.9865 (d5)
6 65.9247 1.20 1.83481 42.71
7 10.9822 5.00
8 -42.7356 1.27 1.80400 46.57
9 18.4559 0.53
10 16.2393 4.32 1.84666 23.78
11 -30.7004 0.54
12 -20.4028 0.80 1.80400 46.57
13 99.2103 (d13)
14 0.0000 0.80 （開口絞りＳ）
15 26.0353 0.88 1.80610 40.88
16 14.9176 3.20 1.49782 82.52
17 -39.3491 1.00
18 19.7164 3.19 1.48749 70.23
19 -16.7642 1.50 1.58313 59.37
20 40.0882 (d20)
21 23.2974 4.05 1.58913 61.25
*22 -36.4868 0.10
23 14.9843 2.84 1.70154 41.24
24 -383.8313 0.80 1.72825 28.46
25 10.2279 (d25)
26 26.1278 2.50 1.75700 47.82
27 -500.0000 1.20 1.84666 23.78
28 95.9573 (d28)
29 0.0000 1.72 1.54437 70.51
30 0.0000 0.96
31 0.0000 0.50 1.51680 64.19
32 0.0000 (Bf)
（非球面データ）
〔第２２面〕
Ｒ κ Ｃ４ Ｃ６ Ｃ８ Ｃ１０
-36.4868 +2.5525 +4.2527×10-5-1.4947×10-7 +4.4089×10-9 -4.6296×10-11
（可変間隔データ）
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f 7.3130 25.9000 74.1501
d5 2.8000 29.9959 48.5802
d13 22.0612 8.0154 2.5000
d20 11.1574 2.3439 0.5379
d25 5.1608 20.8305 35.4940
d28 5.7863 5.7863 5.7863
Bf 1.0151 1.0150 1.0151
（条件式対応値）
ｆｗ＝7.3130
ｆ１＝90.1775
ｆ２＝-9.5537
ｆ３＝33.8394
ｆ３ａ＝43.8944
ｆ５＝48.7650
（１）ｆ１／ｆｗ＝12.3311
（２）ｆ５／ｆｗ＝6.6683
（３）ｆ１／｜ｆ２｜＝9.4390
（４）ｆ３ａ／ｆ３＝1.2971
（５）ｆｗ／ｆ３ａ＝0.1666
（全体諸元）
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f = 7.31 〜 25.90 〜 74.15
F.NO = 2.76 〜 3.89 〜 5.17
２ω = 79.11 〜 24.53 〜 8.67
（レンズデータ）
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数
1 122.6426 2.00 1.84666 23.78
2 67.7364 7.60 1.65160 58.55
3 -1028.7917 0.16
4 45.8473 5.76 1.49782 82.52
5 109.9865 (d5)
6 65.9247 1.20 1.83481 42.71
7 10.9822 5.00
8 -42.7356 1.27 1.80400 46.57
9 18.4559 0.53
10 16.2393 4.32 1.84666 23.78
11 -30.7004 0.54
12 -20.4028 0.80 1.80400 46.57
13 99.2103 (d13)
14 0.0000 0.80 （開口絞りＳ）
15 26.0353 0.88 1.80610 40.88
16 14.9176 3.20 1.49782 82.52
17 -39.3491 1.00
18 19.7164 3.19 1.48749 70.23
19 -16.7642 1.50 1.58313 59.37
20 40.0882 (d20)
21 23.2974 4.05 1.58913 61.25
*22 -36.4868 0.10
23 14.9843 2.84 1.70154 41.24
24 -383.8313 0.80 1.72825 28.46
25 10.2279 (d25)
26 26.1278 2.50 1.75700 47.82
27 -500.0000 1.20 1.84666 23.78
28 95.9573 (d28)
29 0.0000 1.72 1.54437 70.51
30 0.0000 0.96
31 0.0000 0.50 1.51680 64.19
32 0.0000 (Bf)
（非球面データ）
〔第２２面〕
Ｒ κ Ｃ４ Ｃ６ Ｃ８ Ｃ１０
-36.4868 +2.5525 +4.2527×10-5-1.4947×10-7 +4.4089×10-9 -4.6296×10-11
（可変間隔データ）
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f 7.3130 25.9000 74.1501
d5 2.8000 29.9959 48.5802
d13 22.0612 8.0154 2.5000
d20 11.1574 2.3439 0.5379
d25 5.1608 20.8305 35.4940
d28 5.7863 5.7863 5.7863
Bf 1.0151 1.0150 1.0151
（条件式対応値）
ｆｗ＝7.3130
ｆ１＝90.1775
ｆ２＝-9.5537
ｆ３＝33.8394
ｆ３ａ＝43.8944
ｆ５＝48.7650
（１）ｆ１／ｆｗ＝12.3311
（２）ｆ５／ｆｗ＝6.6683
（３）ｆ１／｜ｆ２｜＝9.4390
（４）ｆ３ａ／ｆ３＝1.2971
（５）ｆｗ／ｆ３ａ＝0.1666
図３は、本第１実施例にかかるズームレンズのｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する無限遠合焦状態における諸収差図であり、（ａ）は広角端状態（ｆ＝７．３１ｍｍ）における諸収差図を、（ｂ）は中間焦点距離状態（ｆ＝２５．９０ｍｍ）における諸収差図を、（ｃ）は望遠端状態（ｆ＝７４．１５ｍｍ）における諸収差図をそれぞれ示す。
各収差図において、ＦＮＯはＦナンバーを、Ｙは像高を、Ａは各像高に対する半画角（単位：度）をそれぞれ示している。また、非点収差図において実線はサジタル像面を、破線はメリディオナル像面をそれぞれ示している。球面収差図において、実線は球面収差を、破線はサインコンディション（正弦条件）をそれぞれ示している。コマ収差図は半画角Ａに対する各収差をそれぞれ示している。また、これらの記号は以降の他の実施例においても同様とし説明を省略する。
各収差図から明らかなように、本第１実施例にかかるズームレンズは、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することがわかる。
〔第２実施例〕
図４は、本発明の第２実施例にかかるズームレンズの構成を示す図である。
図４は、本発明の第２実施例にかかるズームレンズの構成を示す図である。
図４において、第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２との貼り合わせからなる接合正レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３から構成されている。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２１と、両凹形状の負レンズＬ２２と、両凸形状の正レンズＬ２３と、両凹形状の負レンズＬ２４で構成されている。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、第１部分レンズ群Ｇ３ａと、第２部分レンズ群Ｇ３ｂから構成されている。第１部分レンズ群Ｇ３ａは、物体側から順に、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３１と両凸形状の正レンズＬ３２との貼り合わせからなる接合正レンズから構成され、第２部分レンズ群Ｇ３ｂは、物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ３３と両凹形状の負レンズＬ３４との貼り合わせからなる接合正レンズで構成されている。
第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に、像側の面が非球面形状に形成された両凸形状の正レンズＬ４１と、両凸形状の正レンズＬ４２と両凹形状の負レンズＬ４３との貼り合わせからなる接合負レンズで構成されている。
第５レンズ群Ｇ５は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ５１と像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ５２との貼り合わせからなる接合正レンズで構成されている。
さらに、フィルター群ＦＬは、ローパスフィルターや赤外カットフィルター等から構成されている。像面Ｉは、不図示の撮像素子上に形成され、該撮像素子はＣＣＤやＣＭＯＳ等から構成されている。
また、開口絞りＳは、第３レンズ群Ｇ３の最も物体側に配置され、広角端状態Ｗから望遠端状態Ｔへのズーミングに際して第３レンズ群Ｇ３と一体的に移動する。
また、本実施例のズームレンズは、第５レンズ群Ｇ５を物体側に移動させて遠距離物体から近距離物体への焦点調節（フォーカシング）を行なっている。
次の表２に、本発明の第２実施例にかかるズームレンズの諸元の値を掲げる。
（表２）
（全体諸元）
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f = 7.31 〜 27.23 〜 74.15
F.NO = 2.73 〜 3.86 〜 5.00
２ω = 78.99 〜 23.30 〜 8.67
（レンズデータ）
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数
1 125.6867 1.80 1.84666 23.78
2 67.8325 7.05 1.69680 55.53
3 5219.0416 0.10
4 49.8182 5.85 1.49782 82.52
5 151.8211 (d5)
6 60.2359 1.20 1.83481 42.71
7 11.4013 5.00
8 -44.0857 1.20 1.80400 46.57
9 22.0419 1.40
10 19.3196 4.05 1.84666 23.78
11 -32.2769 0.50
12 -22.2314 0.80 1.80400 46.57
13 78.4505 (d13)
14 0.0000 0.80 （開口絞りＳ）
15 30.2774 0.80 1.80610 40.92
16 16.9537 3.20 1.49782 82.52
17 -38.4719 1.00
18 20.0239 3.25 1.48749 70.23
19 -16.3449 0.90 1.56384 60.66
20 40.4349 (d20)
21 33.8057 4.05 1.58913 61.25
*22 -31.5525 0.10
23 13.5000 3.40 1.61800 63.33
24 -97.1544 1.10 1.74950 35.28
25 10.7948 (d25)
26 19.6813 3.50 1.49700 81.54
27 123.6358 2.00 1.80518 25.42
28 100.0002 (d28)
29 0.0000 1.72 1.54437' 70.51
30 0.0000 0.96 1.00000
31 0.0000 0.50 1.51680 64.19
32 0.0000 (Bf)
（非球面データ）
〔第２２面〕
Ｒ κ Ｃ４ Ｃ６ Ｃ８ Ｃ１０
-31.5525 +6.5279 +4.8222×10-5-2.9856×10-8 +3.3439×10-9 -2.5394×10-11
（可変間隔データ）
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f 7.3130 27.2316 74.1500
d5 2.7953 30.3814 48.0353
d13 25.5561 8.6466 2.6048
d20 12.8639 3.9223 2.8261
d25 5.0135 21.9932 36.3460
d28 4.1093 4.1093 4.1093
Bf 0.9900 0.9900 0.9900
（条件式対応値）
ｆｗ＝7.3130
ｆ１＝89.8269
ｆ２＝-10.1353
ｆ３＝34.7673
ｆ３ａ＝47.1639
ｆ５＝49.3397
（１）ｆ１／ｆｗ＝12.2832
（２）ｆ５／ｆｗ＝6.7468
（３）ｆ１／｜ｆ２｜＝8.8628
（４）ｆ３ａ／ｆ３＝1.3566
（５）ｆｗ／ｆ３ａ＝0.1551
（全体諸元）
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f = 7.31 〜 27.23 〜 74.15
F.NO = 2.73 〜 3.86 〜 5.00
２ω = 78.99 〜 23.30 〜 8.67
（レンズデータ）
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数
1 125.6867 1.80 1.84666 23.78
2 67.8325 7.05 1.69680 55.53
3 5219.0416 0.10
4 49.8182 5.85 1.49782 82.52
5 151.8211 (d5)
6 60.2359 1.20 1.83481 42.71
7 11.4013 5.00
8 -44.0857 1.20 1.80400 46.57
9 22.0419 1.40
10 19.3196 4.05 1.84666 23.78
11 -32.2769 0.50
12 -22.2314 0.80 1.80400 46.57
13 78.4505 (d13)
14 0.0000 0.80 （開口絞りＳ）
15 30.2774 0.80 1.80610 40.92
16 16.9537 3.20 1.49782 82.52
17 -38.4719 1.00
18 20.0239 3.25 1.48749 70.23
19 -16.3449 0.90 1.56384 60.66
20 40.4349 (d20)
21 33.8057 4.05 1.58913 61.25
*22 -31.5525 0.10
23 13.5000 3.40 1.61800 63.33
24 -97.1544 1.10 1.74950 35.28
25 10.7948 (d25)
26 19.6813 3.50 1.49700 81.54
27 123.6358 2.00 1.80518 25.42
28 100.0002 (d28)
29 0.0000 1.72 1.54437' 70.51
30 0.0000 0.96 1.00000
31 0.0000 0.50 1.51680 64.19
32 0.0000 (Bf)
（非球面データ）
〔第２２面〕
Ｒ κ Ｃ４ Ｃ６ Ｃ８ Ｃ１０
-31.5525 +6.5279 +4.8222×10-5-2.9856×10-8 +3.3439×10-9 -2.5394×10-11
（可変間隔データ）
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f 7.3130 27.2316 74.1500
d5 2.7953 30.3814 48.0353
d13 25.5561 8.6466 2.6048
d20 12.8639 3.9223 2.8261
d25 5.0135 21.9932 36.3460
d28 4.1093 4.1093 4.1093
Bf 0.9900 0.9900 0.9900
（条件式対応値）
ｆｗ＝7.3130
ｆ１＝89.8269
ｆ２＝-10.1353
ｆ３＝34.7673
ｆ３ａ＝47.1639
ｆ５＝49.3397
（１）ｆ１／ｆｗ＝12.2832
（２）ｆ５／ｆｗ＝6.7468
（３）ｆ１／｜ｆ２｜＝8.8628
（４）ｆ３ａ／ｆ３＝1.3566
（５）ｆｗ／ｆ３ａ＝0.1551
図５は、本第２実施例にかかるズームレンズのｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する無限遠合焦状態における諸収差図であり、（ａ）は広角端状態（ｆ＝７．３１ｍｍ）における諸収差図を、（ｂ）は中間焦点距離状態（ｆ＝２７．２３ｍｍ）における諸収差図を、（ｃ）は望遠端状態（ｆ＝７４．１５ｍｍ）における諸収差図をそれぞれ示す。
各収差図から明らかなように、本第２実施例にかかるズームレンズは、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することがわかる。
〔第３実施例〕
図６は、本発明の第３実施例にかかるズームレンズの構成を示す図である。
図６は、本発明の第３実施例にかかるズームレンズの構成を示す図である。
図６において、第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２との貼り合わせからなる接合正レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３から構成されている。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２１と、両凹形状の負レンズＬ２２と、両凸形状の正レンズＬ２３と、両凹形状の負レンズＬ２４で構成されている。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、第１部分レンズ群Ｇ３ａと、第２部分レンズ群Ｇ３ｂから構成されている。第１部分レンズ群Ｇ３ａは、物体側から順に、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３１と両凸形状の正レンズＬ３２との貼り合わせからなる接合正レンズで構成され、第２部分レンズ群Ｇ３ｂは、物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ３３と両凹形状の負レンズＬ３４との貼り合わせからなる接合正レンズで構成されている。
第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に、像側の面が非球面形状に形成された両凸形状の正レンズＬ４１と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４２と像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ４３との貼り合わせからなる接合負レンズで構成されている。
第５レンズ群Ｇ５は、両凸形状の正レンズＬ５１と両凹形状の負レンズＬ５２との貼り合わせからなる接合正レンズで構成されている。
さらに、フィルター群ＦＬは、ローパスフィルターや赤外カットフィルター等から構成されている。像面Ｉは、不図示の撮像素子上に形成され、該撮像素子はＣＣＤやＣＭＯＳ等から構成されている。
また、開口絞りＳは、第３レンズ群Ｇ３の最も物体側に配置され、広角端状態Ｗから望遠端状態Ｔへのズーミングに際して第３レンズ群Ｇ３と一体的に移動する。
また、本実施例のズームレンズは、第５レンズ群Ｇ５を物体側に移動させて遠距離物体から近距離物体への焦点調節（フォーカシング）を行なっている。
次の表３に、本発明の第３実施例にかかるズームレンズの諸元の値を掲げる。
（表３）
（全体諸元）
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f = 7.31 〜 27.48 〜 74.15
F.NO = 2.78 〜 4.04 〜 5.24
２ω = 79.09 〜 23.17 〜 8.67
（レンズデータ）
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数
1 97.4770 1.80 1.84666 23.78
2 59.4591 7.30 1.65160 58.55
3 524.4776 0.10
4 52.1087 5.80 1.49782 82.52
5 204.9638 (d5)
6 55.4805 1.20 1.83481 42.71
7 10.6897 5.44
8 -32.3153 1.30 1.77250 49.60
9 23.3868 0.50
10 18.5497 4.35 1.84666 23.78
11 -26.7997 0.48
12 -19.7645 0.80 1.80440 39.58
13 147.1549 (d13)
14 0.0000 0.80 （開口絞りＳ）
15 30.8781 1.41 1.80610 40.92
16 17.2152 3.20 1.49782 82.52
17 -36.0844 1.00
18 22.3687 3.30 1.48749 70.23
19 -14.3457 1.85 1.56384 60.66
20 50.0000 (d20)
21 40.7070 4.20 1.58913 61.25
*22 -30.7364 0.10
23 13.5000 2.95 1.63930 44.87
24 70.5860 1.21 1.79504 28.54
25 11.0891 (d25)
26 19.6012 3.50 1.75500 52.32
27 -400.0000 2.20 1.80518 25.42
28 50.0000 (d28)
29 0.0000 1.72 1.54437 70.51
30 0.0000 0.96 1.00000
31 0.0000 0.50 1.51680 64.19
32 0.0000 (Bf)
（非球面データ）
〔第２２面〕
Ｒ κ Ｃ４ Ｃ６ Ｃ８ Ｃ１０
-30.7364 +2.8898 +2.9483×10-5-6.7818×10-8 +2.2201×10-9 -1.9587×10-11
（可変間隔データ）
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f 7.3130 27.4787 74.1500
d5 2.8000 30.0706 47.3798
d13 24.1145 8.2545 2.5000
d20 11.9322 1.3984 0.5000
d25 5.0000 23.9224 39.3644
d28 4.6293 4.6293 4.6293
Bf 0.9922 0.9921 0.9921
（条件式対応値）
ｆｗ＝7.3130
ｆ１＝88.9069
ｆ２＝-10.2236
ｆ３＝34.7598
ｆ３ａ＝45.8176
ｆ５＝41.1706
（１）ｆ１／ｆｗ＝12.1574
（２）ｆ５／ｆｗ＝5.6298
（３）ｆ１／｜ｆ２｜＝8.6963
（４）ｆ３ａ／ｆ３＝1.3181
（５）ｆｗ／ｆ３ａ＝0.1596
（全体諸元）
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f = 7.31 〜 27.48 〜 74.15
F.NO = 2.78 〜 4.04 〜 5.24
２ω = 79.09 〜 23.17 〜 8.67
（レンズデータ）
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数
1 97.4770 1.80 1.84666 23.78
2 59.4591 7.30 1.65160 58.55
3 524.4776 0.10
4 52.1087 5.80 1.49782 82.52
5 204.9638 (d5)
6 55.4805 1.20 1.83481 42.71
7 10.6897 5.44
8 -32.3153 1.30 1.77250 49.60
9 23.3868 0.50
10 18.5497 4.35 1.84666 23.78
11 -26.7997 0.48
12 -19.7645 0.80 1.80440 39.58
13 147.1549 (d13)
14 0.0000 0.80 （開口絞りＳ）
15 30.8781 1.41 1.80610 40.92
16 17.2152 3.20 1.49782 82.52
17 -36.0844 1.00
18 22.3687 3.30 1.48749 70.23
19 -14.3457 1.85 1.56384 60.66
20 50.0000 (d20)
21 40.7070 4.20 1.58913 61.25
*22 -30.7364 0.10
23 13.5000 2.95 1.63930 44.87
24 70.5860 1.21 1.79504 28.54
25 11.0891 (d25)
26 19.6012 3.50 1.75500 52.32
27 -400.0000 2.20 1.80518 25.42
28 50.0000 (d28)
29 0.0000 1.72 1.54437 70.51
30 0.0000 0.96 1.00000
31 0.0000 0.50 1.51680 64.19
32 0.0000 (Bf)
（非球面データ）
〔第２２面〕
Ｒ κ Ｃ４ Ｃ６ Ｃ８ Ｃ１０
-30.7364 +2.8898 +2.9483×10-5-6.7818×10-8 +2.2201×10-9 -1.9587×10-11
（可変間隔データ）
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f 7.3130 27.4787 74.1500
d5 2.8000 30.0706 47.3798
d13 24.1145 8.2545 2.5000
d20 11.9322 1.3984 0.5000
d25 5.0000 23.9224 39.3644
d28 4.6293 4.6293 4.6293
Bf 0.9922 0.9921 0.9921
（条件式対応値）
ｆｗ＝7.3130
ｆ１＝88.9069
ｆ２＝-10.2236
ｆ３＝34.7598
ｆ３ａ＝45.8176
ｆ５＝41.1706
（１）ｆ１／ｆｗ＝12.1574
（２）ｆ５／ｆｗ＝5.6298
（３）ｆ１／｜ｆ２｜＝8.6963
（４）ｆ３ａ／ｆ３＝1.3181
（５）ｆｗ／ｆ３ａ＝0.1596
図７は、本第３実施例にかかるズームレンズのｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する無限遠合焦状態における諸収差図であり、（ａ）は広角端状態（ｆ＝７．３１ｍｍ）における諸収差図を、（ｂ）は中間焦点距離状態（ｆ＝２７．４８ｍｍ）における諸収差図を、（ｃ）は望遠端状態（ｆ＝７４．１５ｍｍ）における諸収差図をそれぞれ示す。
各収差図から明らかなように、本第３実施例にかかるズームレンズは、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することがわかる。
〔第４実施例〕
図８は、本発明の第４実施例にかかるズームレンズの構成を示す図である。
図８は、本発明の第４実施例にかかるズームレンズの構成を示す図である。
図８において、第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２との貼り合わせからなる接合正レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３から構成されている。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２１と、両凹形状の負レンズＬ２２と、両凸形状の正レンズＬ２３と、両凹形状の負レンズＬ２４で構成されている。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、第１部分レンズ群Ｇ３ａと、第２部分レンズ群Ｇ３ｂから構成されている。第１部分レンズ群Ｇ３ａは、物体側から順に、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３１と両凸形状の正レンズＬ３２との貼り合わせからなる接合正レンズから構成され、第２部分レンズ群Ｇ３ｂは、物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ３３と両凹形状の負レンズＬ３４との貼り合わせからなる接合正レンズで構成されている。
第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に、像側の面が非球面形状に形成された両凸形状の正レンズＬ４１と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４２と像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ４３との貼り合わせからなる接合負レンズで構成されている。
第５レンズ群Ｇ５は、両凸形状の正レンズＬ５１と両凹形状の負レンズＬ５２との貼り合わせからなる接合正レンズで構成されている。
さらに、フィルター群ＦＬは、ローパスフィルターや赤外カットフィルター等から構成されている。像面Ｉは、不図示の撮像素子上に形成され、該撮像素子はＣＣＤやＣＭＯＳ等から構成されている。
また、開口絞りＳは、第３レンズ群Ｇ３の最も物体側に配置され、広角端状態Ｗから望遠端状態Ｔへのズーミングに際して第３レンズ群Ｇ３と一体的に移動する。
また、本実施例のズームレンズは、第５レンズ群Ｇ５を物体側に移動させて遠距離物体から近距離物体への焦点調節（フォーカシング）を行なっている。
次の表４に、本発明の第４実施例にかかるズームレンズの諸元の値を掲げる。
（表４）
（全体諸元）
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f = 7.31 〜 27.50 〜 86.40
F.NO = 2.70 〜 3.91 〜 5.43
２ω = 79.14 〜 23.17 〜 7.45
（レンズデータ）
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数
1 82.8560 1.70 1.84666 23.78
2 53.7263 7.38 1.65160 58.55
3 301.4766 0.10
4 55.7153 5.80 1.49782 82.52
5 219.4287 (d5)
6 54.9985 1.20 1.83481 42.71
7 10.6469 5.50
8 -33.4982 1.20 1.77250 49.60
9 23.9610 0.50
10 18.6438 4.40 1.84666 23.78
11 -27.6262 0.49
12 -20.2678 0.80 1.80440 39.58
13 142.9604 (d13)
14 0.0000 0.80 （開口絞りＳ）
15 28.7946 1.96 1.80610 40.92
16 16.3971 3.20 1.49782 82.52
17 -39.8655 1.00
18 22.7205 3.20 1.48749 70.23
19 -15.2325 1.05 1.56384 60.66
20 50.0000 (d20)
21 27.1863 4.20 1.58913 61.25
*22 -38.3195 0.10
23 16.2745 2.74 1.63930 44.87
24 49.9910 1.13 1.79504 28.54
25 11.8165 (d25)
26 21.1657 3.50 1.75500 52.32
27 -250.0000 2.20 1.80518 25.42
28 58.3737 (d28)
29 0.0000 1.72 1.54437 70.51
30 0.0000 0.96
31 0.0000 0.50 1.51680 64.19
32 0.0000 (Bf)
（非球面データ）
〔第２２面〕
Ｒ κ Ｃ４ Ｃ６ Ｃ８ Ｃ１０
-38.3195 +2.3115 +2.8377×10-5-8.3876×10-8 +2.1857×10-9 -1.9709×10-11
（可変間隔データ）
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f 7.3130 27.4968 86.4004
d5 2.8000 30.0853 48.9465
d13 26.5465 9.4764 2.5000
d20 12.3712 1.5905 0.5000
d25 5.0000 24.4219 44.7056
d28 5.0447 5.0447 5.0447
Bf 0.9990 0.9990 0.9990
（条件式対応値）
ｆｗ＝7.3130
ｆ１＝90.3865
ｆ２＝-10.3770
ｆ３＝35.5404
ｆ３ａ＝46.2697
ｆ５＝42.9763
（１）ｆ１／ｆｗ＝12.3597
（２）ｆ５／ｆｗ＝5.8767
（３）ｆ１／｜ｆ２｜＝8.7103
（４）ｆ３ａ／ｆ３＝1.3019
（５）ｆｗ／ｆ３ａ＝0.1581
（全体諸元）
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f = 7.31 〜 27.50 〜 86.40
F.NO = 2.70 〜 3.91 〜 5.43
２ω = 79.14 〜 23.17 〜 7.45
（レンズデータ）
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数
1 82.8560 1.70 1.84666 23.78
2 53.7263 7.38 1.65160 58.55
3 301.4766 0.10
4 55.7153 5.80 1.49782 82.52
5 219.4287 (d5)
6 54.9985 1.20 1.83481 42.71
7 10.6469 5.50
8 -33.4982 1.20 1.77250 49.60
9 23.9610 0.50
10 18.6438 4.40 1.84666 23.78
11 -27.6262 0.49
12 -20.2678 0.80 1.80440 39.58
13 142.9604 (d13)
14 0.0000 0.80 （開口絞りＳ）
15 28.7946 1.96 1.80610 40.92
16 16.3971 3.20 1.49782 82.52
17 -39.8655 1.00
18 22.7205 3.20 1.48749 70.23
19 -15.2325 1.05 1.56384 60.66
20 50.0000 (d20)
21 27.1863 4.20 1.58913 61.25
*22 -38.3195 0.10
23 16.2745 2.74 1.63930 44.87
24 49.9910 1.13 1.79504 28.54
25 11.8165 (d25)
26 21.1657 3.50 1.75500 52.32
27 -250.0000 2.20 1.80518 25.42
28 58.3737 (d28)
29 0.0000 1.72 1.54437 70.51
30 0.0000 0.96
31 0.0000 0.50 1.51680 64.19
32 0.0000 (Bf)
（非球面データ）
〔第２２面〕
Ｒ κ Ｃ４ Ｃ６ Ｃ８ Ｃ１０
-38.3195 +2.3115 +2.8377×10-5-8.3876×10-8 +2.1857×10-9 -1.9709×10-11
（可変間隔データ）
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f 7.3130 27.4968 86.4004
d5 2.8000 30.0853 48.9465
d13 26.5465 9.4764 2.5000
d20 12.3712 1.5905 0.5000
d25 5.0000 24.4219 44.7056
d28 5.0447 5.0447 5.0447
Bf 0.9990 0.9990 0.9990
（条件式対応値）
ｆｗ＝7.3130
ｆ１＝90.3865
ｆ２＝-10.3770
ｆ３＝35.5404
ｆ３ａ＝46.2697
ｆ５＝42.9763
（１）ｆ１／ｆｗ＝12.3597
（２）ｆ５／ｆｗ＝5.8767
（３）ｆ１／｜ｆ２｜＝8.7103
（４）ｆ３ａ／ｆ３＝1.3019
（５）ｆｗ／ｆ３ａ＝0.1581
図９は、本第４実施例にかかるズームレンズのｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する無限遠合焦状態における諸収差図であり、（ａ）は広角端状態（ｆ＝７．３１ｍｍ）における諸収差図を、（ｂ）は中間焦点距離状態（ｆ＝２７．５０ｍｍ）における諸収差図を、（ｃ）は望遠端状態（ｆ＝８６．４０ｍｍ）における諸収差図をそれぞれ示す。
各収差図から明らかなように、本第４実施例にかかるズームレンズは、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することがわかる。
なお、本発明の実施例として、５群構成のズームレンズ系を示したが、該５群に付加レンズ群を加えただけのズームレンズ系も本発明の効果を内在した同等のズームレンズ系であることは言うまでもない。また、各レンズ群内の構成においても、実施例の構成に付加レンズを加えただけのレンズ群も本発明の効果を内在した同等のレンズ群であることは言うまでもない。また、上述の実施の形態は例に過ぎず、上述の構成や形状に限定されるものではなく、本発明の範囲内において適宜修正、変更が可能である。
Ｇ１ 第１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
Ｇ３ａ 第１部分レンズ群
Ｇ３ｂ 第２部分レンズ群
ＦＬ フィルタ群
Ｉ 像面
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
Ｇ３ａ 第１部分レンズ群
Ｇ３ｂ 第２部分レンズ群
ＦＬ フィルタ群
Ｉ 像面
Claims (10)
- 物体側より順に、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、正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、
広角端状態から望遠端状態まで焦点距離が変化する際に、前記第１レンズ群は像面に対して移動し、前記第５レンズ群は像面に対して固定され、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が変化し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が減少し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔が減少し、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔が増大し、
以下の条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
１０．０＜ｆ１／ｆｗ＜１４．０
８．６９６３≦ｆ１／｜ｆ２｜＜１１．０
但し、
ｆｗ：広角端状態における前記ズームレンズ系全体での焦点距離
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離 - 物体側より順に、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、正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、
広角端状態から望遠端状態まで焦点距離が変化する際に、前記第１レンズ群は像面に対して移動し、前記第５レンズ群は像面に対して固定され、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が変化し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が減少し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔が減少し、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔が増大し、
前記第３レンズ群は、物体側から順に、開口絞りと、第１部分レンズ群と、第２部分レンズ群で構成され、
前記第１部分レンズ群は、物体側から順に、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズと物体側に凸面を向けた正レンズの接合レンズからなり、前記第２部分レンズ群は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた正レンズと像側に凹面を向けた両凹形状の負レンズの接合レンズからなり、
以下の条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
１０．０＜ｆ１／ｆｗ＜１４．０
但し、
ｆｗ：広角端状態における前記ズームレンズ系全体での焦点距離
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離 - 請求項２に記載のズームレンズにおいて、
以下の条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
７．０＜ｆ１／｜ｆ２｜＜１１．０
但し、
ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離 - 請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のズームレンズにおいて、
以下の条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
１０．０＜ｆ１／ｆｗ＜１３．５ - 請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のズームレンズにおいて、
前記第５レンズ群を物体側に移動させて遠距離物体から近距離物体への焦点調節を行うことを特徴とするズームレンズ。 - 請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のズームレンズにおいて、
以下の条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
４．０＜ｆ５／ｆｗ＜９．０
但し、
ｆ５：前記第５レンズ群の焦点距離 - 請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のズームレンズにおいて、
前記第４レンズ群中に少なくとも１枚の非球面レンズを含むことを特徴とするズームレンズ。 - 請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のズームレンズにおいて、
以下の条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
１．０＜ｆ３ａ／ｆ３＜１．５
但し、
ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離
ｆ３ａ：前記第１部分レンズ群の焦点距離 - 請求項１から請求項８のいずれか１項に記載のズームレンズにおいて、
以下の条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
０．１０＜ｆｗ／ｆ３ａ＜０．２０ - 請求項１から請求項９のいずれか１項に記載のズームレンズにおいて、
実質的にパワーを有さないレンズをさらに有することを特徴とするズームレンズ。
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| US11/548,927 US7502173B2 (en) | 2004-09-15 | 2006-10-12 | Zoom lens system |
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|---|---|---|---|
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