JP5510876B2 - ズームレンズ、及び、このズームレンズを備えた光学機器 - Google Patents

Description

本発明は、ズームレンズ、及び、このズームレンズを備えた光学機器に関する。

従来、電子スチルカメラなどに適したズームレンズが提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。
特開２００７―４７５３８号公報 特開２００７−２６４１７４号公報

しかしながら、従来のズームレンズでは、優れた光学性能を維持しつつ広角端画角と変倍比を大きくできないと言う課題があった。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、優れた光学性能を維持しつつ、広角端画角と変倍比が大きく、かつ広角端全長の小型なズームレンズを提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、第１の本発明に係るズームレンズは、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レンズ群との実質的に５個のレンズ群からなり、広角端状態から望遠端状態までレンズ位置状態が変化する際に、第１レンズ群と第２レンズ群との間隔が変化し、第２レンズ群と第３レンズ群との間隔が変化し、第３レンズ群と第４レンズ群との間隔が変化し、第４レンズ群と第５レンズ群との間隔が変化し、第１レンズ群は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、正レンズとからなり、第２レンズ群は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、両凹レンズと、正レンズと、を有し、第２レンズ群に含まれる負メニスカスレンズの物体側レンズ面を非球面とし、さらに、第２レンズ群に含まれる正レンズのレンズ面のうち、少なくとも１面を非球面とし、第１レンズ群の焦点距離をｆ１とし、第２レンズ群の焦点距離をｆ２としたとき、次式
０．０５０ ＜ （−ｆ２）／ｆ１ ≦ ０．０９１
の条件を満足する。

また、第２の本発明に係るズームレンズは、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レンズ群との実質的に５個のレンズ群からなり、広角端状態から望遠端状態までレンズ位置状態が変化する際に、第１レンズ群と第２レンズ群との間隔が変化し、第２レンズ群と第３レンズ群との間隔が変化し、第３レンズ群と第４レンズ群との間隔が変化し、第４レンズ群と第５レンズ群との間隔が変化し、第１レンズ群は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、正レンズとからなり、第２レンズ群は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、両凹レンズと、正レンズと、を有し、第２レンズ群に含まれる負メニスカスレンズの物体側レンズ面を非球面とし、さらに、第２レンズ群に含まれる正レンズのレンズ面のうち、少なくとも１面を非球面とし、第１レンズ群の焦点距離をｆ１とし、第２レンズ群の焦点距離をｆ２とし、第３レンズ群の焦点距離をｆ３とし、第４レンズ群の焦点距離をｆ４としたとき、次式
０．０５０ ＜ （−ｆ２）／ｆ１ ≦ ０．１１０
０．１０ ＜ ｆ３／（−ｆ４） ＜ ０．４５
の条件を満足する。

また、このようなズームレンズは、第１レンズ群の焦点距離をｆ１とし、第５レンズ群の焦点距離をｆ５としたとき、次式
０．５７ ＜ ｆ５／ｆ１ ＜ １．３０
の条件を満足することが好ましい。

また、このようなズームレンズは、第１レンズ群に含まれる負メニスカスレンズの媒質のｄ線に対する屈折率をｎ１１としたとき、次式
１．８５ ＜ ｎ１１ ＜ ２．３０
の条件を満足することが好ましい。

また、このようなズームレンズにおいて、第１レンズ群は、負メニスカスレンズと正レンズとの接合レンズとして構成され、第２レンズ群は、全てのレンズが空気間隔を空けて配置されることが好ましい。

また、このようなズームレンズにおいて、第３レンズ群の少なくとも一部は、光軸に対して垂直方向の成分を持つように移動することが好ましい。

また、このようなズームレンズにおいて、第２レンズ群の少なくとも一部は、光軸に対して垂直方向の成分を持つように移動することが好ましい。

また、このようなズームレンズにおいて、第５レンズ群は、物体側レンズ面が物体側に凸形状で像側レンズ面より曲率半径の小さい正レンズとして構成され、撮像物体が有限距離にある場合の合焦に際しては、第５レンズ群を光軸に沿って物体側に移動させることが好ましい。

また、このようなズームレンズは、撮影物体が無限遠にあるときに、広角端状態から望遠端状態までレンズ位置状態が変化する際に、第１レンズ群及び第３レンズ群は、物体側へ移動し、第２レンズ群は、広角端状態から所定の中間焦点距離状態までは光軸に沿って像側に移動し、所定の中間焦点距離状態から望遠端状態までは光軸に沿って物体側に移動することが好ましい。

また、このようなズームレンズにおいて、第３レンズ群は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、像側レンズ面が非球面の両凸レンズと、を有し、第４レンズ群は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズを有することが好ましい。

また、このようなズームレンズにおいて、第３レンズ群は、物体側から順に、物体側レンズ面が物体側に凸形状の非球面である正レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、像側レンズ面が非球面の両凸レンズと、を有し、第４レンズ群は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズを有することが好ましい。

また、本発明に係る光学機器は、上述のズームレンズのいずれかを備えて構成される。

本発明に係るズームレンズ、及び、このズームレンズを備えた光学機器を以上のように構成すると、優れた光学性能を維持しつつ、広角端画角と変倍比が大きく、かつ広角端全長の小型なものを得ることができる。

以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照して説明する。なお、本明細書中において、広角端状態及び望遠端状態とは、特に記載が無い場合は、無限遠合焦状態を指すものとする。図１に示すように、本ズームレンズＺＬ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、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とから構成される。

本ズームレンズＺＬのレンズ構成を光学的見地で説明すれば、第１レンズ群Ｇ１は第１集光レンズ群であり、第２レンズ群Ｇ２は変倍レンズ群であり、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との合成群は結像レンズ群であり、第５レンズ群Ｇ５はフィールドレンズ群である。

更に、収差補正上の特徴を説明する。第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２とは、変倍に際して光線入射高や光線入射角度が大きく変化するので、球面収差や像面湾曲のズーミングに対する変動に大きく寄与する。第３レンズ群Ｇ３は、開口絞りを有する構成であることが好ましく、変倍に際して光線入射高や光線入射角度の変化は少ないのでズーミングに対する各種収差変動の寄与は少ない。しかしながら、第１レンズ群Ｇ１で集光した光束を更に集光する事で結像するので、第３レンズ群Ｇ３は強い屈折力にしなければならず、曲率半径が小さいレンズから構成される傾向がある。曲率半径の小さいレンズから構成すると、高次の球面収差が大きく発生する傾向にある。第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５とは、各像高に対する入射光束径が小さいので、球面収差よりも像面湾曲の変動に大きく寄与する。更に、第５レンズ群Ｇ５は、シェーディングに代表される固体撮像素子と撮影光学系とのマッチングを取るために、射出瞳を結像面よりも物体側に遠くする働きも有する。

ここで、広角端状態における光学系の全長を短くするために、本実施形態のズームレンズＺＬにおいて、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２とを構成するレンズ枚数を合計５枚以下（具体的には、第１レンズ群Ｇ１を凹凸のレンズ２枚、第２レンズ群Ｇ２を凹凹凸のレンズ３枚）となるように構成して、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の総ガラス厚（空気間隔を含む）を、従来品に比べて薄くすることが好ましい。

ただし、像面湾曲のズーミング対する変動が大きくならない様に、第１レンズ群Ｇ１は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と、正レンズＬ１２とを有する構成として、開口絞りＳに対してコンセントリックな形状とする事が好ましい。また、球面収差のズーミング対する変動が大きくならない様に、第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２１と、両凹レンズＬ２２と、正レンズＬ２３とを有する構成として、第２レンズ群Ｇ２に含まれる負メニスカスレンズＬ２１の物体側レンズ面を非球面とし、さらに、第２レンズ群Ｇ２に含まれる正レンズＬ２３のレンズ面のうち、少なくとも１面を非球面とすることが好ましい。このように構成することで、広角端半画角が３５°より大きく、変倍比が５倍以上のズームレンズとすることができる。

このようなズームレンズＺＬは、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離をｆ１とし、第２レンズ群Ｇ２の焦点距離をｆ２としたときたとき、以下に示す条件式（１）を満足することが望ましい。この条件式（１）を満足することで、全長を小さくしたままに変倍比を大きくし、良好なる結像性能を維持することができる。

０．０５０ ＜ （−ｆ２）／ｆ１ ＜ ０．１４０ （１）

条件式（１）は、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離に対する第２レンズ群Ｇ２の焦点距離の比を規定するものである。条件式（１）の上限値を上回ると、望遠端状態の像面湾曲が正に大きくなるため好ましくない。なお、条件式（１）の上限値を０．１３５，０．１３０とするのが好ましい。反対に、条件式（１)の下限値を下回ると、変倍による球面収差の変動が大きくなるため好ましくない。なお、条件式（１）の下限値を０．０７０とするのが好ましい。

また、このズームレンズＺＬにおいて、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離をｆ１とし、第５レンズ群Ｇ５の焦点距離をｆ５としたとき、以下の条件式（２）を満足することが望ましい。この条件式（２）を満足することで、良好な結像性能を維持しつつ、全長を小さくしたままに変倍比を大きくすることができる。

０．５７ ＜ ｆ５／ｆ１ ＜ １．３０ （２）

条件式（２）は、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離に対する第５レンズ群Ｇ５の焦点距離の比を規定するものである。条件式（２）の上限値を上回ると、望遠端状態の像面湾曲が正に大きくなるため好ましくない。なお、条件式（２）の上限値を１．１０とすることが好ましい。反対に、条件式（２）の下限値を下回ると、変倍による球面収差の変動が大きくなるため好ましくない。なお、条件式（２）の下限値を０．６０とすることが好ましい。

また、このズームレンズＺＬにおいて、全長を小さくするべく、第１レンズ群Ｇ１の総厚を小さくするためには、第１レンズ群Ｇ１に採用する硝子の屈折率を大きくしてレンズ面の曲率半径を大きくすればよい。ここで、第１レンズ群Ｇ１に含まれる負メニスカスレンズの媒質のｄ線に対する屈折率をｎ１１としたとき、以下の条件式（３）を満足することが望ましく、これにより、良好な収差補正が可能となる。

１．８５ ＜ ｎ１１ ＜ ２．３０ （３）

条件式（３）は、第１レンズ群Ｇ１に含まれる負メニスカスレンズの媒質のｄ線に対する屈折率を規定するものである。条件式（３）の上限値を上回ると、望遠端状態の色収差が大きくなるため好ましくない。なお、条件式（３）の上限値を２．１５とすることが好ましい。反対に、条件式（３）の下限値を下回ると、第１レンズ群Ｇ１の総厚を小さくしたままでは球面収差補正が困難であるため好ましくない。なお、条件式（３）の下限値を１．８８とすることが好ましい。

本実施形態のズームレンズＺＬにおいて、第１レンズ群Ｇ１は、負メニスカスレンズＬ１１と正レンズＬ１２との接合レンズとして構成されるのが好ましく、鏡筒に組み込む際の相互偏心が発生せず、そのため、偏心による像面倒れ（結像面のアオリ現象）が発生しないものとなる。

また、第２レンズ群Ｇ２（図１では、負メニスカスレンズＬ２１と両凹レンズＬ２２と正レンズＬ２３）は、全てのレンズが空気間隔を開けて配置されることが好ましく、これにより、収差補正の自由度を確保することができる。

また、このズームレンズＺＬにおいて、第３レンズ群Ｇ３の焦点距離をｆ３とし、第４レンズ群Ｇ４の焦点距離をｆ４としたとき、以下の条件式（４）を満足することが望ましい。この条件式（４）を満足することで、第１レンズ群Ｇ１の有効径が小さいまま、良好な収差補正が可能となる。具体的には、例えば、有効径１８〜２２ｍｍと小さいにも関わらず、高変倍とすることができる。

０．１０ ＜ ｆ３／（−ｆ４） ＜ ０．４５ （４）

条件式（４）は、第４レンズ群Ｇ４の焦点距離に対する第３レンズ群Ｇ３の焦点距離の比を規定するものである。条件式（４）の上限値を上回ると、ズーミングによる像面湾曲の変動が大きくなるため好ましくない。なお、条件式（４）の上限値を０．４２とすることが好ましい。反対に、条件式（４）の下限値を下回ると、球面収差が大きくなってしまうため好ましくない。なお、条件式（４）の下限値を０．２０とすることが好ましい。

また、このズームレンズＺＬにおいて、第３レンズ群Ｇ３の少なくとも一部は、光軸に対して垂直方向の成分を持つように移動することにより防振補正を行う構成とすることが好ましい。このような構成とすると、像側に負屈折力の第４レンズ群Ｇ４を配置しているので、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との屈折力配分を適宜規定することにより、第３レンズ群Ｇ３の移動量に対する結像面の移動量を調節することが可能となり有効である。

また、このズームレンズＺＬにおいて、第２レンズ群Ｇ２の少なくとも一部は、光軸に対して垂直方向の成分を持つように移動することにより防振補正を行う構成とすることが好ましい。このような構成とすると、結像面でのブレ補正量が、広角端領域と比較して大きくなる傾向にある望遠端領域で、レンズシフト量を小さくすることが可能となる。

また、このズームレンズＺＬにおいて、第５レンズ群Ｇ５は、物体側レンズ面が物体側に凸形状で像側レンズ面より曲率半径の小さい正レンズとして構成するのが好ましい。撮像物体が有限距離にある場合の合焦に際しては、第５レンズ群Ｇ５を光軸に沿って物体側に移動させることが好ましく、これにより、近距離合焦における像面湾曲収差の変動が少ないものとなり、また、近距離合焦における球面収差の変動が少ないものとなる。

また、このズームレンズＺＬは、撮影物体が無限遠にあるときに、広角端状態から望遠端状態までレンズ位置状態が変化する際に、第１レンズ群Ｇ１及び第３レンズ群Ｇ３は、物体側へ移動し、第２レンズ群Ｇ２は、広角端状態から所定の中間焦点距離状態までは光軸に沿って像側に移動し、所定の中間焦点距離状態から望遠端状態までは光軸に沿って物体側に移動することが好ましい。このように第１レンズＧ１が物体側へ移動することにより、高変倍のズームレンズであるにも関わらず、鏡筒縮筒時には全長を小さくすることができ、第１レンズ群Ｇ１の広角端全長よりも小さい縮筒全長を簡易な方法で組み込むことができる。更に、第２レンズ群Ｇ２が物体側に凹形状の軌跡の移動を行い、第３レンズ群Ｇ３が物体側に移動を行うことにより、効率的な変倍を行うことができ、また、第２レンズ群Ｇ２は変倍に必要なスペースを少なくでき、かつ、第３レンズ群Ｇ３が変倍のために物体側に移動するスペースを確保することができる。

ここで、第３レンズ群Ｇ３を正の屈折力とし、第４レンズ群Ｇ４を負の屈折力としてテレフォトタイプの構成とすれば、全光学系のバックフォーカスが短くなる。更に、最大撮影画角に対する第１レンズ群Ｇ１の入射光束高が低くなるため、第１レンズ群Ｇ１の有効径も小さくなる。第３レンズ群Ｇ３は、物体側のレンズ面と像側のレンズ面とが非球面であることが好ましい。物体側のレンズ面とは、第３レンズ群Ｇ３の最も物体側のレンズ面から最も中心厚の大きいレンズの物体側のレンズ面までのいずれかである。像側のレンズ面とは、第３レンズ群Ｇ３の最も中心厚の大きいレンズの像側のレンズ面から最も像側のレンズ面までのいずれかである。

また、このズームレンズＺＬにおいて、第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、物体側レンズ面が物体側に凸形状の非球面である負メニスカスレンズ（例えば、図１におけるＬ３１のレンズ）と、像側レンズ面が非球面の両凸レンズ（例えば、図１におけるＬ３２のレンズ）とから構成し、第４レンズ群Ｇ４は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ（例えば、図１におけるＬ４１のレンズ）から構成することが好ましい。このような構成により、良好な諸収差を維持しつつズームレンズＺＬの小型化が達成可能となる。

また、このズームレンズＺＬにおいて、第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、物体側レンズ面が物体側に凸形状の非球面である正レンズ（例えば、図４におけるＬ３１のレンズ）と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ（例えば、図４におけるＬ３２のレンズ）と、像側レンズ面が非球面の両凸レンズ（例えば、図４におけるＬ３３のレンズ）とから構成し、第４レンズ群Ｇ４は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ（例えば、図４におけるＬ４１のレンズ）から構成することが好ましい。このような構成により、更に良好な結像性能を得ることができる。

図１３に、上述のズームレンズＺＬを備える光学機器として、デジタル一眼レフカメラ１（以後、単にカメラと記す）の略断面図を示す。このカメラ１において、不図示の物体（被写体）からの光は、撮影レンズ２（ズームレンズＺＬ）で集光されて、クイックリターンミラー３を介して焦点板４に結像される。そして、焦点板４に結像された光は、ペンタプリズム５中で複数回反射されて接眼レンズ６へと導かれる。これにより、撮影者は、物体（被写体）像を接眼レンズ６を介して正立像として観察することができる。

また、撮影者によって不図示のレリーズボタンが押されると、クイックリターンミラー３が光路外へ退避し、撮影レンズ２で集光された不図示の物体（被写体）の光は撮像素子７上に被写体像を形成する。これにより、物体（被写体）からの光は、当該撮像素子７により撮像され、物体（被写体）画像として不図示のメモリに記録される。このようにして、撮影者は本カメラ１による物体（被写体）の撮影を行うことができる。なお、図１７に記載のカメラ１は、ズームレンズＺＬを着脱可能に保持するものでも良く、ズームレンズＺＬと一体に成形されるものでも良い。また、カメラ１は、いわゆる一眼レフカメラでも良く、クイックリターンミラー等を有さないコンパクトカメラでも良い。

以下に記載の内容は、光学特性を損なわない範囲で適宜採用可能である。

上述の説明及び以降に示す実施形態においては、５群構成を示したが、６群等の他の群構成にも適用可能である。また、最も物体側にレンズまたはレンズ群を追加した構成や、最も像側にレンズまたはレンズ群を追加した構成でも構わない。また、レンズ群とは、変倍時に変化する空気間隔で分離された、少なくとも１枚のレンズを有する部分を示す。さらに、変倍時の各レンズ群の移動態様も変更可能である。例えば、変倍時に第１レンズ群Ｇ１を固定すれば、変倍による第１レンズ群Ｇ１の移動機構の勘合差による偏芯収差が発生しない。また、防振群を変倍時に固定すれば、防振機構と変倍機構の分離が可能である。

また、単独または複数のレンズ群、または部分レンズ群を光軸方向に移動させて、無限遠物体から近距離物体への合焦を行う合焦レンズ群としても良い。この場合、合焦レンズ群はオートフォーカスにも適用でき、オートフォーカス用の（超音波モーター等を用いた）モーター駆動にも適している。特に、第５レンズ群Ｇ５を合焦レンズ群とするのが好ましい。また、変倍のための機構と合焦のための機構が共存可能であれば、第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２の少なくとも一部を合焦レンズ群としても良い。

また、本実施形態においては、レンズ群または部分レンズ群を光軸に垂直な方向の成分を持つように移動させて、手ぶれによって生じる像ぶれを補正する防振レンズ群としてもよい。なお、移動としては、直線運動の他、光軸上のある点を回転中心とした回転移動（揺動）でも良い。特に、前述したように第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３の少なくとも一部を防振レンズ群として、いわゆる防振ズームレンズ系として機能させることが可能である。また、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４とを一体として防振レンズ群としても良い。

また、レンズ面は、球面または平面で形成されても、非球面で形成されても構わない。レンズ面が球面または平面の場合、レンズ加工及び組立調整が容易になり、加工及び組立調整の誤差による光学性能の劣化を防げるので好ましい。また、像面がずれた場合でも描写性能の劣化が少ないので好ましい。レンズ面が非球面の場合、非球面は、研削加工による非球面、ガラスを型で非球面形状に形成したガラスモールド非球面、ガラスの表面に樹脂を非球面形状に形成した複合型非球面のいずれの非球面でも構わない。また、レンズ面は回折面としてもよく、レンズを屈折率分布型レンズ（ＧＲＩＮレンズ）あるいはプラスチックレンズとしてもよい。

開口絞りＳは、第３レンズ群Ｇ３近傍または第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間に配置されるのが好ましいが、開口絞りＳとしての部材を設けずに、レンズの枠でその役割を代用しても良い。

さらに、各レンズ面には、広い波長域で高い透過率を有する反射防止膜を施すことにより、フレアやゴーストを軽減し、コントラストの高い光学性能を達成できる。

本実施形態のズームレンズＺＬは、第１レンズ群Ｇ１が、正レンズ成分を１つ有するのが好ましい。また、第２レンズ群Ｇ２が、正レンズ成分を１つと、負レンズ成分を２つ有するのが好ましい。この場合、物体側から順に、負負正の順序にレンズ成分を、空気間隔を介在させて配置するのが好ましい。また、第３レンズ群Ｇ３が、正レンズ成分を１つまたは２つと、負レンズ成分を１つ有するのが好ましい。この場合、物体側から順に、負正または正負正の順序にレンズ成分を配置するのが好ましい。また、第４レンズ群Ｇ４が、負レンズ成分を１つ有するのが好ましい。また、第５レンズ群Ｇ５が、正レンズ成分を１つ有するのが好ましい。

なお、本発明を分かり易く説明するために実施形態の構成要件を付して説明したが、本発明がこれに限定されるものではないことは言うまでもない。

以下、本実施形態のズームレンズＺＬの製造方法の概略を、図１４を参照して説明する。まず、各レンズを配置してレンズ群をそれぞれ準備する。具体的に、本実施形態では、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と、正レンズＬ１２と、を配置して第１レンズ群Ｇ１とし、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２１と、両凹レンズＬ２２と、正レンズＬ２３と、を配置して第２レンズ群Ｇ２とする。

次に、円筒状の鏡筒内に各レンズ群を組み込む（ステップＳ１００）。レンズ群を鏡筒内に組み込む際、光軸に沿った順に１つずつレンズ群を鏡筒内に組み込んでも良いし、一部または全てのレンズ群を保持部材で一体保持してから鏡筒部材と組み立てても良い。上記のようにズームレンズＺＬを組み立てた後は、ズームレンズＺＬの各種動作を確認する（ステップＳ２００）。各種動作の一例としては、物体の像を形成する結像動作、変倍時に少なくとも一部のレンズ群が光軸方向に沿って移動する変倍動作、遠距離物体から近距離物体への合焦を行うレンズ群が光軸方向に沿って移動する合焦動作、少なくとも一部のレンズが光軸と直交方向の成分を持つように移動する手ぶれ補正動作、などが挙げられる。なお、各種動作の確認順序は任意である。

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１，４，７，１０は、本実施例に係るズームレンズＺＬの構成を示す断面図である。この図１のズームレンズＺＬ１は、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２、開口絞りＳ、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４、正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５、光学的ローパス・フィルターＯＬＰＦ、及び、固体撮像素子のカバーガラスＣＧを備えて構成される。

第１レンズ群Ｇ１は、物体側より順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と正レンズＬ１２とを貼り合わせた接合レンズから構成される。第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２１、両凹レンズＬ２２、及び、正レンズＬ２３から構成される。

第３レンズ群Ｇ３は、最も物体側の面が物体側に凸形状で、最も像側の面が像側に凸形状に構成される。この第３レンズ群Ｇ３の詳細なレンズ構成は、各実施例で説明する。第４レンズ群Ｇ４は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ４１から構成される。第５レンズ群Ｇ５は、物体側物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ５１から構成される。第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間に、フレアカット絞りＦＳを配置している。

各実施例において、広角焦点距離から望遠焦点距離への変倍の際、第１レンズ群Ｇ１及び第３レンズ群Ｇ３は、物体側へ移動し、第２レンズ群Ｇ２は、物体側に凹の軌跡にて光軸に沿って移動する。第５レンズ群Ｇ５は、撮影物体が有限距離にある場合の合焦に際しては、光軸に沿って物体側に移動する。また、各実施例における固体撮像素子中心から対角への対角長は、４．０５ｍｍである。

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（近軸曲率半径）をｒとし、円錐定数をκとし、ｎ次の非球面係数をＡnとしたとき、以下の式（ａ）で表される。なお、以降の実施例において、「Ｅ−ｎ」は「×１０^-n」を示す。

Ｓ（ｙ）＝（ｙ²／ｒ）／｛１＋（１−κ×ｙ²／ｒ²）^1/2｝
＋Ａ4×ｙ⁴＋Ａ6×ｙ⁶＋Ａ8×ｙ⁸＋Ａ10×ｙ¹⁰ （ａ）

なお、各実施例において、２次の非球面係数Ａ2は０である。また、各実施例の表中において、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１は、第１実施例に係る高変倍ズームレンズＺＬ１の構成を示す図であり、（ａ）は広角焦点距離、（ｂ）は中間焦点距離、（ｃ）は望遠焦点距離の無限遠合焦状態における各レンズ群の位置をそれぞれ示している。また、第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３１と両凸レンズＬ３２との接合レンズから構成される。また、第２レンズ群Ｇ２の負メニスカスレンズＬ２１の物体側レンズ面、正メニスカスレンズＬ２３の物体側レンズ面、第３レンズ群Ｇ３の負メニスカスレンズＬ３１の物体側レンズ面、及び、両凸レンズＬ３２の像側レンズ面は非球面形状である。ここで、第３レンズ群Ｇ３は、光軸に対して垂直方向に移動する事によりブレ補正を行う。

以下の表１に、第１実施例の諸元の値を掲げる。この表１において、ｆは焦点距離、ＦＮＯはＦナンバー、ωは半画角、βは撮影倍率、Ｂｆはバックフォーカス、Ｄ０は物体から第１レンズ群Ｇ１中の負メニスカスレンズＬ１１の物体側レンズ面までの距離をそれぞれ表している。さらに、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、面間隔は各光学面から次の光学面までの光軸上の間隔を、屈折率及びアッベ数はそれぞれｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する値を示している。ここで、以下の全ての諸元値において掲載されている焦点距離、曲率半径、面間隔、その他長さの単位は一般に「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。なお、曲率半径0.0000は平面を示し、空気の屈折率1.00000は省略してある。また、これらの符号の説明及び諸元表の説明は以降の実施例においても同様である。

（表１）
面番号 曲率半径 面間隔 アッベ数 屈折率
1 27.5097 1.2000 25.46 2.000690
2 16.9301 4.9000 46.58 1.804000
3 176.2580 （d3）
*4 24.4232 1.1000 49.23 1.768020
5 4.9392 2.9000
6 -10.9213 1.0000 46.58 1.804000
7 7.3015 0.3000
*8 6.3650 1.9000 25.10 1.902000
9 39.0608 （d9）
10 0.0000 0.3000 開口絞り
*11 3.7804 1.2000 25.10 1.902000
12 2.5897 3.7000 82.42 1.496970
*13 -13.9738 0.0000
14 0.0000 （d14） フレアカット絞り
15 24.9186 1.3000 40.77 1.883000
16 13.7154 （d16）
17 14.8202 1.8000 82.56 1.497820
18 169.4148 （d18）
19 0.0000 0.8000 64.12 1.516800
20 0.0000 0.5000
21 0.0000 0.5000 64.12 1.516800
22 0.0000 Bf

広角端 中間焦点距離 望遠端
f = 5.24 〜 15.00 〜 29.75
FNO = 3.4 〜 4.6 〜 5.7
ω = 39.4° 〜 14.7° 〜 7.6°

この第１実施例において、第４面、第８面、第１１面、及び、第１３面のレンズ面は非球面形状に形成されている。次の表２に、非球面のデータ、すなわち円錐定数κ及び各非球面定数Ａ4〜Ａ10の値を示す。

（表２）
面 κ Ａ4 Ａ6 Ａ8 Ａ10
4 -8.6644 2.72700E-04 -1.57650E-06 0.00000E+00 0.00000E+00
8 -1.2232 -3.27420E-05 -1.95060E-05 3.03950E-06 -1.47780E-07
11 -0.4895 6.99170E-04 7.70230E-05 -1.19480E-06 4.72130E-07
13 -9.7561 1.32990E-03 1.14250E-04 0.00000E+00 0.00000E+00

この第１実施例において、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との軸上空気間隔ｄ３、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との軸上間隔ｄ９、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との軸上間隔ｄ１４、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との軸上間隔ｄ１６、及び、第５レンズ群Ｇ５と光学的ローパス・フィルターＯＬＰＦとの軸上空気間隔ｄ１８は、ズーミングに際して変化する。次の表３に無限遠及び至近撮影距離での広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態の各焦点距離における可変間隔を示す。また、防振補正時の防振レンズ群移動量と像面移動量を示す。

（表３）
［合焦時における可変間隔］
無限遠
広角端 中間焦点距離 望遠端
ｆ 5.24000 15.00000 29.75200
D0 ∞ ∞ ∞
d3 0.79193 12.34061 19.89818
d9 8.77809 2.69704 0.99137
d14 1.93710 6.24562 4.05028
d16 4.48459 1.26959 4.63532
d18 1.15960 5.53369 10.21522
Bf 0.40631 0.40631 0.40631
全長 41.01841 51.95365 63.65746

至近撮影距離
広角端 中間焦点距離 望遠端
β -0.05000 -0.05000 -0.05000
D0 91.82230 264.75800 536.61950
d3 0.79193 12.34061 19.89818
d9 8.77809 2.69704 0.99137
d14 1.93710 6.24562 4.05028
d16 3.52332 -0.24109 2.48517
d18 2.12087 7.04438 12.36537
Bf 0.40631 0.40631 0.40631
全長 41.01841 51.95365 63.65746

［防振補正時の防振レンズ群移動量と像面移動量］
無限遠
広角端 中間焦点距離 望遠端
ｆ 5.24000 15.00000 29.75200
レンズ ±0.061 ±0.076 ±0.086
像面 ±0.112 ±0.190 ±0.267

至近撮影距離
広角端 中間焦点距離 望遠端
β -0.05000 -0.05000 -0.05000
レンズ ±0.061 ±0.076 ±0.085
像面 ±0.112 ±0.190 ±0.267

次の表４に、この第１実施例における各レンズ群の焦点距離と各条件式対応値を示す。なおこの表４において、ｆ１は第１レンズ群Ｇ１の焦点距離を、ｆ２は第２レンズ群Ｇ２の焦点距離を、ｆ３は第３レンズ群Ｇ３の焦点距離を、ｆ４は第４レンズ群Ｇ４の焦点距離を、ｆ５は第５レンズ群Ｇ５の焦点距離を、ｎ１１は第１レンズ群Ｇ１における負メニスカスレンズＬ１１の媒質のｄ線に対する屈折率を、それぞれ表している。以降の実施例においてもこの符号の説明は同様である。

（表４）
ｆ１＝ 47.940
ｆ２＝ -5.081
ｆ３＝ 7.895
ｆ４＝-36.537
ｆ５＝ 32.498
（１）（−ｆ２）／ｆ１＝0.106
（２）ｆ５／ｆ１＝0.678
（３）ｎ１１＝2.001
（４）ｆ３／（−ｆ４）＝0.216

この第１実施例の広角端状態での無限遠合焦状態の収差図及び防振補正時の横収差図を図２（ａ）に示し、中間焦点距離状態での無限遠合焦状態の収差図及び防振補正時の横収差図を図２（ｂ）に示し、望遠端状態での無限遠合焦状態の収差図及び防振補正時の横収差図を図２（ｃ）に示す。また、広角端状態での至近撮影距離（Ｒｗ＝１３３ｍｍ、Ｒｍ＝３１７ｍｍ、Ｒｔ＝６００ｍｍ）合焦状態における収差図及び防振補正時の横収差図を図３（ａ）に示し、中間焦点距離状態での至近撮影距離合焦状態における収差図及び防振補正時の横収差図を図３（ｂ）に示し、望遠端状態での至近撮影距離合焦状態における収差図及び防振補正時の横収差図を図３（ｃ）に示す。

各収差図において、ＦＮＯはＦナンバーを、Ｙは像高を、ＮＡは開口数を、ｄはｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）を、ＣはＣ線（λ＝６５６．３ｎｍ）を、ＦはＦ線（λ＝４８６．１ｎｍ）を、ｇはｇ線（λ＝４３５．６ｎｍ）をそれぞれ示している。また、非点収差を示す収差図において実線はサジタル像面を示し、破線はメリディオナル像面を示している。また、倍率色収差を示す収差図はｄ線を基準として示されている。なお、この収差図の説明は以降の実施例においても同様である。各収差図から明らかなように、第１実施例では、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、第２実施例に係るズームレンズＺＬ２の構成を示す図であり、（ａ）は広角焦点距離、（ｂ）は中間焦点距離、（ｃ）は望遠焦点距離の無限遠合焦状態における各レンズ群の位置をそれぞれ示している。また、第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、物体側レンズ面が物体側に凸形状の正メニスカスレンズＬ３１、及び、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３２と両凸レンズＬ３３との接合レンズから構成される。また、第２レンズ群Ｇ２の負メニスカスレンズＬ２１の物体側レンズ面、正メニスカスレンズＬ２３の物体側レンズ面、第３レンズ群Ｇ３の負メニスカスレンズＬ３２の物体側レンズ面、及び、両凸レンズＬ３３の像側レンズ面は非球面形状である。第２実施例においては、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間にフレアカット絞りＦＳ３を配置するだけでなく、更に、第２レンズ群Ｇ２の前後にもフレアカット絞りＦＳ１，ＦＳ２を配置している。ここで、第２レンズ群Ｇ２は、光軸に対して垂直方向に移動する事によりブレ補正を行う。

以下の表５に、第２実施例の諸元の値を掲げる。

（表５）
面番号 曲率半径 面間隔 アッベ数 屈折率
1 23.1334 1.2000 31.31 1.903660
2 16.3749 5.4000 65.47 1.603000
3 391.4411 （d3）
4 0.0000 -0.2000 フレアカット絞り
*5 29.5449 1.0000 40.10 1.851350
6 5.0566 2.9000
7 -19.5260 1.0000 52.32 1.754999
8 7.0238 0.4000
*9 6.9419 2.1000 24.06 1.821140
10 69.7314 0.3000
11 0.0000 （d11） フレアカット絞り
12 0.0000 0.3000 開口絞り
13 5.1229 1.3000 49.61 1.772500
14 6.6417 0.1000
*15 4.8572 1.0000 24.06 1.821140
16 3.0279 3.3000 82.42 1.496970
*17 -19.3974 0.2000
18 0.0000 （d18） フレアカット絞り
19 18.5170 1.0000 40.77 1.883000
20 11.0889 （d20）
21 20.2583 1.5000 64.12 1.516800
22 392.2561 （d22）
23 0.0000 0.8000 64.12 1.516800
24 0.0000 0.5000
25 0.0000 0.5000 64.12 1.516800
26 0.0000 Bf

広角端 中間焦点距離 望遠端
f = 5.24 〜 15.00 〜 29.75
FNO = 3.2 〜 4.6 〜 5.8
ω = 39.1° 〜 14.6° 〜 7.5°

この第２実施例において、第５面、第９面、第１５面、及び、第１７面のレンズ面は非球面形状に形成されている。次の表６に、非球面のデータ、すなわち円錐定数κ及び各非球面定数Ａ4〜Ａ10の値を示す。

（表６）
面 κ Ａ4 Ａ6 Ａ8 Ａ10
5 7.5508 9.86700E-05 -2.42740E-06 0.00000E+00 0.00000E+00
9 -0.7837 1.37510E-04 -3.38370E-05 4.49530E-06 -1.75740E-07
15 0.3967 -8.50510E-04 -3.84740E-05 1.83030E-06 -3.76580E-07
17 -100.0000 5.44360E-04 1.87640E-04 0.00000E+00 0.00000E+00

この第２実施例において、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の前側のフレアカット絞りＦＳ１との軸上空気間隔ｄ３、第２レンズ群の後側のフレアカット絞りＦＳ２と開口絞りＳとの軸上空気間隔ｄ１１、第３レンズ群Ｇ３側のフレアカット絞りＦＳ３と第４レンズ群Ｇ４との軸上空気間隔ｄ１８、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との軸上空気間隔ｄ２０、及び、第５レンズ群Ｇ５と光学的ローパス・フィルターＯＬＰＦとの軸上空気間隔ｄ２２は、ズーミングに際して変化する。次の表７に無限遠及び至近撮影距離での広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態の各焦点距離における可変間隔を示す。また、防振補正時の防振レンズ群移動量と像面移動量を示す。

（表７）
［合焦時における可変間隔］
無限遠
広角端 中間焦点距離 望遠端
ｆ 5.24000 15.00000 29.75200
D0 ∞ ∞ ∞
d3 1.13151 12.89901 20.81925
d11 8.12364 2.31578 0.54187
d18 1.23845 2.49865 1.17903
d20 2.33991 5.13226 10.63139
d22 1.32158 3.22867 5.19549
Bf 0.40633 0.40633 0.40633
全長 40.73233 52.65160 64.94425

至近撮影距離
広角端 中間焦点距離 望遠端
β -0.05000 -0.05000 -0.05000
D0 92.02480 261.83760 521.01580
d3 1.13151 12.89901 20.81925
d11 8.12364 2.31578 0.54187
d18 1.23845 2.49865 1.17903
d20 1.39326 3.12761 7.45957
d22 2.26824 5.23332 8.36731
Bf 0.40633 0.40633 0.40633
全長 40.73233 52.65160 64.94425

［防振補正時の防振レンズ群移動量と像面移動量］
無限遠
広角端 中間焦点距離 望遠端
ｆ 5.24000 15.00000 29.75200
レンズ ±0.138 ±0.111 ±0.105
像面 ±0.112 ±0.190 ±0.267

至近撮影距離
広角端 中間焦点距離 望遠端
β -0.05000 -0.05000 -0.05000
レンズ ±0.146 ±0.115 ±0.109
像面 ±0.112 ±0.190 ±0.267

次の表８に、この第２実施例における各レンズ群の焦点距離と各条件式対応値を示す。

（表８）
ｆ１＝ 50.604
ｆ２＝ -5.586
ｆ３＝ 7.859
ｆ４＝-33.415
ｆ５＝ 41.277
（１）（−ｆ２）／ｆ１＝0.110
（２）ｆ５／ｆ１＝0.816
（３）ｎ１１＝1.904
（４）ｆ３／（−ｆ４）＝0.235

この第２実施例の広角端状態での無限遠合焦状態の収差図及び防振補正時の横収差図を図５（ａ）に示し、中間焦点距離状態での無限遠合焦状態の収差図及び防振補正時の横収差図を図５（ｂ）に示し、望遠端状態での無限遠合焦状態の収差図及び防振補正時の横収差図を図５（ｃ）に示す。また、広角端状態での至近撮影距離（Ｒｗ＝１３３ｍｍ、Ｒｍ＝３１７ｍｍ、Ｒｔ＝６００ｍｍ）合焦状態における収差図及び防振補正時の横収差図を図６（ａ）に示し、中間焦点距離状態での至近撮影距離合焦状態における収差図及び防振補正時の横収差図を図６（ｂ）に示し、望遠端状態での至近撮影距離合焦状態における収差図及び防振補正時の横収差図を図６（ｃ）に示す。各収差図から明らかなように、第２実施例では、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７は、第３実施例に係るズームレンズＺＬ３の構成を示す図であり、（ａ）は広角焦点距離、（ｂ）は中間焦点距離、（ｃ）は望遠焦点距離の無限遠合焦状態における各レンズ群の位置をそれぞれ示している。また、第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、物体側レンズ面が物体側に凸形状の正メニスカスレンズＬ３１、及び、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３２と両凸レンズＬ３３との接合レンズから構成される。また、第２レンズ群Ｇ２の負メニスカスレンズＬ２１の物体側レンズ面、正メニスカスレンズＬ２３の像側レンズ面、第３レンズ群Ｇ３の正メニスカスレンズＬ３１の物体側レンズ面、及び、両凸レンズＬ３３の像側レンズ面は非球面形状である。

以下の表９に、第３実施例の諸元の値を掲げる。

（表９）
面番号 曲率半径 面間隔 アッベ数 屈折率
1 20.5705 0.8500 31.31 1.903660
2 15.0494 3.6000 65.47 1.603000
3 185.0508 （d3）
*4 18.6406 0.8000 40.10 1.851350
5 4.6871 3.0000
6 -7.0918 0.6000 52.29 1.755000
7 19.5697 0.3000
8 7.5636 1.6000 24.06 1.821140
*9 81.0452 （d9）
10 0.0000 0.3000 開口絞り
*11 4.6293 1.6000 49.32 1.743300
12 9.9447 0.1000
13 5.7853 0.7000 31.31 1.903660
14 2.6492 2.9000 67.05 1.592010
*15 -40.1825 0.3000
16 0.0000 （d16） フレアカット絞り
17 17.3456 0.7000 40.77 1.883000
18 8.2391 （d18）
19 12.9378 1.4000 64.12 1.516800
20 52.5748 （d20）
21 0.0000 0.8000 64.12 1.516800
22 0.0000 0.5000
23 0.0000 0.5000 64.12 1.516800
24 0.0000 Bf

広角端 中間焦点距離 望遠端
f = 5.20 〜 15.00 〜 35.00
FNO = 3.0 〜 4.2 〜 5.8
ω = 39.3° 〜 14.6° 〜 6.4°

この第３実施例において、第４面、第９面、第１１面、及び、第１５面のレンズ面は非球面形状に形成されている。次の表１０に、非球面のデータ、すなわち円錐定数κ及び各非球面定数Ａ4〜Ａ10の値を示す。

（表１０）
面 κ Ａ4 Ａ6 Ａ8 Ａ10
4 8.3572 1.37270E-04 -3.68070E-06 0.00000E+00 0.00000E+00
9 -100.0000 8.53770E-04 2.45400E-05 -2.74240E-06 1.53840E-07
11 -0.2391 -9.15390E-06 5.67610E-06 0.00000E+00 0.00000E+00
15 -100.0000 2.21700E-03 4.10820E-05 0.00000E+00 0.00000E+00

この第３実施例において、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との軸上空気間隔ｄ３、第２レンズ群Ｇ２と開口絞りＳとの軸上空気間隔ｄ９、フレアカット絞りＦＳと第４レンズ群Ｇ４との軸上空気間隔ｄ１６、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との軸上空気間隔ｄ１８、及び、第５レンズ群Ｇ５と光学的ローパス・フィルターＯＬＰＦとの軸上空気間隔ｄ２０は、ズーミングに際して変化する。次の表１１に無限遠及び至近撮影距離での広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態の各焦点距離における可変間隔を示す。

（表１１）
［合焦時における可変間隔］
無限遠
広角端 中間焦点距離 望遠端
ｆ 5.20000 15.00000 35.00000
D0 ∞ ∞ ∞
d3 0.77360 11.37803 21.26380
d9 7.83646 1.85004 0.62574
d16 0.59325 1.48152 0.59325
d18 2.82401 0.53452 11.96803
d20 2.12038 8.13986 6.25583
Bf 0.71062 0.71063 0.71069
全長 35.40832 44.64460 61.96735

至近撮影距離
広角端 中間焦点距離 望遠端
β -0.05000 -0.05000 -0.05000
D0 93.70690 276.37400 621.06040
d3 0.77360 11.37803 21.26380
d9 7.83646 1.85004 0.62574
d16 0.59325 1.48152 0.59325
d18 2.01777 -0.71609 8.86406
d20 2.92662 9.39047 9.35980
Bf 0.71062 0.71063 0.71069
全長 35.40832 44.64460 61.96735

次の表１２に、この第３実施例における各レンズ群の焦点距離と各条件式対応値を示す。

（表１２）
ｆ１＝ 46.889
ｆ２＝ -5.482
ｆ３＝ 6.818
ｆ４＝-18.437
ｆ５＝ 32.811
（１）（−ｆ２）／ｆ１＝0.117
（２）ｆ５／ｆ１＝0.700
（３）ｎ１１＝1.904
（４）ｆ３／（−ｆ４）＝0.370

この第３実施例の広角端状態での無限遠合焦状態の収差図を図８（ａ）に示し、中間焦点距離状態での無限遠合焦状態の収差図を図８（ｂ）に示し、望遠端状態での無限遠合焦状態の収差図を図８（ｃ）に示す。また、広角端状態での至近撮影距離（Ｒｗ＝１３３ｍｍ、Ｒｍ＝３１７ｍｍ、Ｒｔ＝６００ｍｍ）合焦状態における収差図を図９（ａ）に示し、中間焦点距離状態での至近撮影距離合焦状態における収差図を図９（ｂ）に示し、望遠端状態での至近撮影距離合焦状態における収差図を図９（ｃ）に示す。各収差図から明らかなように、第３実施例では、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１０は、第４実施例に係るズームレンズＺＬ４の構成を示す図であり、（ａ）は広角焦点距離、（ｂ）は中間焦点距離、（ｃ）は望遠焦点距離Ｔの無限遠合焦状態における各レンズ群の位置をそれぞれ示している。また、第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、物体側レンズ面が物体側に凸形状の正メニスカスレンズＬ３１、及び、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３２と両凸レンズＬ３３との接合レンズから構成される。また、第２レンズ群Ｇ２の負メニスカスレンズＬ２１の物体側レンズ面、正メニスカスレンズＬ２３の像側レンズ面、第３レンズ群Ｇ３の正メニスカスレンズＬ３１の物体側レンズ面、及び、両凸レンズＬ３３の像側レンズ面は非球面形状である。

以下の表１３に、第４実施例の諸元の値を掲げる。

（表１３）
面番号 曲率半径 面間隔 アッベ数 屈折率
1 40.6412 0.8000 25.46 2.000690
2 28.2157 3.0000 55.52 1.696800
3 -248.3988 （d3）
*4 20.3283 0.7000 40.10 1.851350
5 4.7773 3.0000
6 -7.1182 0.6000 52.29 1.755000
7 15.3756 0.3000
8 8.7760 1.4000 24.06 1.821140
*9 -67.1622 （d9）
10 0.0000 0.3000 開口絞り
*11 4.3306 1.5000 49.23 1.768020
12 8.1228 0.1000
13 6.7870 0.8000 31.31 1.903660
14 2.6931 2.9000 67.05 1.592010
*15 -17.9541 0.3000
16 0.0000 （d16） フレアカット絞り
17 18.1191 0.6000 40.77 1.883000
18 10.8949 （d18）
19 15.5342 1.1000 64.12 1.516800
20 31.5412 （d20）
21 0.0000 0.8000 64.12 1.516800
22 0.0000 0.5000
23 0.0000 0.5000 64.12 1.516800
24 0.0000 Bf

広角端 中間焦点距離 望遠端
f = 5.20 〜 15.00 〜 29.75
FNO = 2.9 〜 4.4 〜 6.1
ω = 39.3° 〜 14.5° 〜 7.5°

この第４実施例において、第４面、第９面、第１１面、及び、第１５面のレンズ面は非球面形状に形成されている。次の表１４に、非球面のデータ、すなわち円錐定数κ及び各非球面定数Ａ4〜Ａ10の値を示す。

（表１４）
面 κ Ａ4 Ａ6 Ａ8 Ａ10
4 8.7918 8.15820E-05 -2.43020E-06 0.00000E+00 0.00000E+00
9 -100.0000 4.68610E-04 2.25190E-05 -1.70990E-06 9.88520E-08
11 -0.1603 -2.51830E-04 4.91790E-06 0.00000E+00 0.00000E+00
15 -49.4719 7.76570E-04 1.28900E-04 0.00000E+00 0.00000E+00

この第４実施例において、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との軸上空気間隔ｄ３、第２レンズ群Ｇ２と開口絞りＳとの軸上空気間隔ｄ９、フレアカット絞りＦＳと第４レンズ群Ｇ４との軸上空気間隔ｄ１６、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との軸上空気間隔ｄ１８、及び、第５レンズ群Ｇ５と光学的ローパス・フィルターＯＬＰＦとの軸上空気間隔ｄ２０は、ズーミングに際して変化する。次の表１５に無限遠及び至近撮影距離での広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態の各焦点距離における可変間隔を示す。

（表１５）
［合焦時における可変間隔］
無限遠
広角端 中間焦点距離 望遠端
ｆ 5.20000 15.00000 29.75200
D0 ∞ ∞ ∞
d3 2.13790 14.10706 24.00163
d9 7.18428 1.48172 0.43507
d16 0.70000 1.92596 0.69998
d18 3.36244 0.90830 13.14983
d20 2.79157 10.28635 8.11872
Bf 0.40632 0.40630 0.40630
全長 35.78250 48.31569 66.01153

至近撮影距離
広角端 中間焦点距離 望遠端
β -0.05000 -0.05000 -0.05000
D0 93.74760 275.48500 534.77850
d3 2.13790 14.10706 24.00163
d9 7.18428 1.48172 0.43507
d16 0.70000 1.92596 0.69998
d18 2.14708 -0.82129 9.45958
d20 4.00693 12.01594 11.80897
Bf 0.40632 0.40630 0.40630
全長 35.78250 48.31569 66.01153

次の表１６に、この第４実施例における各レンズ群の焦点距離と各条件式対応値を示す。

（表１６）
ｆ１＝ 60.000
ｆ２＝ -5.455
ｆ３＝ 7.179
ｆ４＝-32.200
ｆ５＝ 57.874
（１）（−ｆ２）／ｆ１＝0.091
（２）ｆ５／ｆ１＝0.965
（３）ｎ１１＝2.001
（４）ｆ３／（−ｆ４）＝0.223

この第４実施例の広角端状態での無限遠合焦状態の収差図を図１１（ａ）に示し、中間焦点距離状態での無限遠合焦状態の収差図を図１１（ｂ）に示し、望遠端状態での無限遠合焦状態の収差図を図１１（ｃ）に示す。また、広角端状態での至近撮影距離（Ｒｗ＝１３３ｍｍ、Ｒｍ＝３１７ｍｍ、Ｒｔ＝６００ｍｍ）合焦状態における収差図を図１２（ａ）に示し、中間焦点距離状態での至近撮影距離合焦状態における収差図を図１２（ｂ）に示し、望遠端状態での至近撮影距離合焦状態における収差図を図１２（ｃ）に示す。各収差図から明らかなように、第４実施例では、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１実施例によるズームレンズの構成を示す断面図であり、（ａ）は広角焦点距離、（ｂ）は中間焦点距離、（ｃ）は望遠焦点距離の無限遠合焦状態における各レンズ群の位置を示す。 第１実施例の無限遠合焦状態の諸収差図及び防振補正時の横収差図であり、（ａ）は広角端状態における諸収差図及び防振補正時の横収差図であり、（ｂ）は中間焦点距離状態における諸収差図及び防振補正時の横収差図であり、（ｃ）は望遠端状態における諸収差図及び防振補正時の横収差図である。 第１実施例の至近撮影距離合焦状態の諸収差図及び防振補正時の横収差図であり、（ａ）は広角端状態における諸収差図及び防振補正時の横収差図であり、（ｂ）は中間焦点距離状態における諸収差図及び防振補正時の横収差図であり、（ｃ）は望遠端状態における諸収差図及び防振補正時の横収差図である。 第２実施例によるズームレンズの構成を示す断面図であり、（ａ）は広角焦点距離、（ｂ）は中間焦点距離、（ｃ）は望遠焦点距離の無限遠合焦状態における各レンズ群の位置を示す。 第２実施例の無限遠合焦状態の諸収差図及び防振補正時の横収差図であり、（ａ）は広角端状態における諸収差図及び防振補正時の横収差図であり、（ｂ）は中間焦点距離状態における諸収差図及び防振補正時の横収差図であり、（ｃ）は望遠端状態における諸収差図及び防振補正時の横収差図である。 第２実施例の至近撮影距離合焦状態の諸収差図及び防振補正時の横収差図であり、（ａ）は広角端状態における諸収差図及び防振補正時の横収差図であり、（ｂ）は中間焦点距離状態における諸収差図及び防振補正時の横収差図であり、（ｃ）は望遠端状態における諸収差図及び防振補正時の横収差図である。 第３実施例によるズームレンズの構成を示す断面図であり、（ａ）は広角焦点距離、（ｂ）は中間焦点距離、（ｃ）は望遠焦点距離の無限遠合焦状態における各レンズ群の位置を示す。 第３実施例の無限遠合焦状態の諸収差図であり、（ａ）は広角端状態における諸収差図であり、（ｂ）は中間焦点距離状態における諸収差図であり、（ｃ）は望遠端状態における諸収差図である。 第３実施例の至近撮影距離合焦状態の諸収差図であり、（ａ）は広角端状態における諸収差図であり、（ｂ）は中間焦点距離状態における諸収差図であり、（ｃ）は望遠端状態における諸収差図である。 第４実施例によるズームレンズの構成を示す断面図であり、（ａ）は広角焦点距離、（ｂ）は中間焦点距離、（ｃ）は望遠焦点距離の無限遠合焦状態における各レンズ群の位置を示す。 第４実施例の無限遠合焦状態の諸収差図であり、（ａ）は広角端状態における諸収差図であり、（ｂ）は中間焦点距離状態における諸収差図であり、（ｃ）は望遠端状態における諸収差図である。 第４実施例の至近撮影距離合焦状態の諸収差図であり、（ａ）は広角端状態における諸収差図であり、（ｂ）は中間焦点距離状態における諸収差図であり、（ｃ）は望遠端状態における諸収差図である。 本発明に係るズームレンズを搭載するデジタル一眼レフカメラの断面図を示す。 本発明に係るズームレンズの製造方法を説明するためのフローチャートである。

符号の説明

ＺＬ（ＺＬ１〜ＺＬ４） ズームレンズ
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
Ｓ 開口絞り
１ 電子スチルカメラ（光学機器）

Claims (12)

1. 物体側から順に、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、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レンズ群との実質的に５個のレンズ群からなり、
   広角端状態から望遠端状態までレンズ位置状態が変化する際に、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変化し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔が変化し、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔が変化し、
   前記第１レンズ群は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、正レンズとからなり、
   前記第２レンズ群は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、両凹レンズと、正レンズと、を有し、
   前記第２レンズ群に含まれる前記負メニスカスレンズの物体側レンズ面を非球面とし、さらに、
   前記第２レンズ群に含まれる前記正レンズのレンズ面のうち、少なくとも１面を非球面とし、
   前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１とし、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２としたとき、次式
   ０．０５０ ＜ （−ｆ２）／ｆ１ ≦ ０．０９１
   の条件を満足するズームレンズ。
2. 物体側から順に、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、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レンズ群との実質的に５個のレンズ群からなり、
   広角端状態から望遠端状態までレンズ位置状態が変化する際に、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変化し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔が変化し、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔が変化し、
   前記第１レンズ群は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、正レンズとからなり、
   前記第２レンズ群は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、両凹レンズと、正レンズと、を有し、
   前記第２レンズ群に含まれる前記負メニスカスレンズの物体側レンズ面を非球面とし、さらに、
   前記第２レンズ群に含まれる前記正レンズのレンズ面のうち、少なくとも１面を非球面とし、
   前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１とし、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２とし、前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３とし、前記第４レンズ群の焦点距離をｆ４としたとき、次式
   ０．０５０ ＜ （−ｆ２）／ｆ１ ≦ ０．１１０
   ０．１０ ＜ ｆ３／（−ｆ４） ＜ ０．４５
   の条件を満足するズームレンズ。
3. 前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１とし、前記第５レンズ群の焦点距離をｆ５としたとき、次式
   ０．５７ ＜ ｆ５／ｆ１ ＜ １．３０
   の条件を満足する請求項１または２に記載のズームレンズ。
4. 前記第１レンズ群に含まれる前記負メニスカスレンズの媒質のｄ線に対する屈折率をｎ１１としたとき、次式
   １．８５ ＜ ｎ１１ ＜ ２．３０
   の条件を満足する請求項１〜３のいずれか一項に記載のズームレンズ。
5. 前記第１レンズ群は、前記負メニスカスレンズと前記正レンズとの接合レンズとして構成され、
   前記第２レンズ群は、全てのレンズが空気間隔を空けて配置された請求項１〜４のいずれか一項に記載のズームレンズ。
6. 前記第３レンズ群の少なくとも一部は、光軸に対して垂直方向の成分を持つように移動する請求項１〜５のいずれか一項に記載のズームレンズ。
7. 前記第２レンズ群の少なくとも一部は、光軸に対して垂直方向の成分を持つように移動する請求項１〜６のいずれか一項に記載のズームレンズ。
8. 前記第５レンズ群は、物体側レンズ面が物体側に凸形状で像側レンズ面より曲率半径の小さい正レンズとして構成され、
   撮像物体が有限距離にある場合の合焦に際しては、前記第５レンズ群を光軸に沿って物体側に移動させる請求項１〜７のいずれか一項に記載のズームレンズ。
9. 撮影物体が無限遠にあるときに、広角端状態から望遠端状態までレンズ位置状態が変化する際に、
   前記第１レンズ群及び前記第３レンズ群は、物体側へ移動し、
   前記第２レンズ群は、前記広角端状態から所定の中間焦点距離状態までは光軸に沿って像側に移動し、前記所定の中間焦点距離状態から前記望遠端状態までは光軸に沿って物体側に移動する請求項１〜８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、物体側から順に、
    物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、
    像側レンズ面が非球面の両凸レンズと、を有し、
    前記第４レンズ群は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズを有する請求項１〜９のいずれか一項に記載のズームレンズ。
11. 前記第３レンズ群は、物体側から順に、
    物体側レンズ面が物体側に凸形状の非球面である正レンズと、
    物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、
    像側レンズ面が非球面の両凸レンズと、を有し、
    前記第４レンズ群は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズを有する請求項１〜９のいずれか一項に記載のズームレンズ。
12. 請求項１〜１１のいずれか一項に記載のズームレンズを有する光学機器。

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