JP5695497B2

JP5695497B2 - ズームレンズおよびそれを用いた撮像装置

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Publication number: JP5695497B2
Application number: JP2011118208A
Authority: JP
Inventors: 真優三木; 剛細谷; 彰訓西尾; 校之左部; 上田　稔; 稔上田; 哲也矢内; 彰子内藤
Original assignee: Olympus Imaging Corp
Current assignee: Olympus Imaging Corp
Priority date: 2011-05-26
Filing date: 2011-05-26
Publication date: 2015-04-08
Anticipated expiration: 2031-05-26
Also published as: JP2012247562A

Description

本発明は、ズームレンズおよびそれを用いた撮像装置に関するものである。

近年では、銀塩フィルムを用いたカメラに代わり、ＣＣＤやＣＭＯＳといった個体撮像素子を用いて被写体を撮影するデジタルカメラが主流となっている。更に、デジタルカメラは、業務用高機能タイプからコンパクトな普及タイプまで幅広い範囲でいくつものカテゴリーを有するようになってきている。

このうち、普及タイプのデジタルカメラに対しては、いつでもどこでも手軽に幅広いシーンで撮影を楽しみたいというユーザーの要望がある。特に、薄型のデジタルカメラは、服やカバンのポケット等への収納性がよく、持ち運びが便利なことから、このようなタイプのデジタルカメラが好まれるようになっている。そのため、撮影レンズ系にもより一層の小型化が要求されている。

また、撮像素子の画素数が増加の傾向にあるため、高画素数化に対応した高い光学性能が光学系に求められている。また撮影領域を広げるという観点から、変倍比が１０倍を超えるズームレンズも一般化してきているが、更なる高変倍化が期待されている。その一方で、画角についても広角化の期待もある。

こういった要求に応えるべく様々なタイプのズームレンズ系が提案されている。比較的高変倍比でコンパクトなズームレンズとしては、物体側より順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第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、正の屈折力の第５レンズ群を有するズームレンズが知られている（特許文献１、特許文献２、特許文献３）。

特開２０１０−２７６６５５号公報特開２０１１−３３８６８号公報特開２００９−１８６９８３号公報

特許文献１及び特許文献２に開示されているズームレンズは、変倍比が４０倍前後のズームレンズである。このズームレンズでは、変倍比の負担割合が第２レンズ群及び第３レンズ群で大きくなっている。そのため、第２レンズ群及び第３レンズ群で発生する収差量が大きくなる。その結果、この第２レンズ群及び第３レンズ群で収差を補正することが難しい。また、望遠端での全長が長くなるので、コンパクトな光学系を設計するのに困難な構成である。

一方、特許文献３に開示されているズームレンズは、変倍比の負担割合が各レンズ群に比較的バランスよく配分されている。しかしながら、変倍比は１０倍前後であり、さらなる高変倍比への要望に応えるには不十分であった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、高い変倍比を得ながら、レンズ径が小さく光学系全長の短いコンパクトなズームレンズおよびそれを用いた撮像装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明のズームレンズは、物体側から順に、正の屈折力の第１レンズ群と、負の屈折力の第２レンズ群を、正の屈折力の第３レンズ群と、負の屈折力の第４レンズ群と、正の屈折力の第５レンズ群からなるズームレンズにおいて、
広角端から望遠端への変倍に際し、第１レンズ群は物体側に移動し、第３レンズ群は物体側に移動し、第４レンズ群は物体側に移動し、第５レンズ群は移動し、第１レンズ群と第２レンズ群との間隔が増加し、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変化し、第４レンズ群と第５レンズ群との間隔が増加し、
以下の条件式（１）、（２）、（３）を満たすことを特徴とする。
１．５４＜β_４Ｔ／β_４ｗ＜３．０・・・（１）
１．０＜β_３Ｔ／β_３ｗ＜５．０・・・（２）
１．０＜β_５Ｔ／β_５ｗ＜３．０・・・（３）
但し、
β_４Ｔは、望遠端における第４レンズ群の横倍率、
β_４ｗは、広角端における第４レンズ群の横倍率、
β_３Ｔは、望遠端における第３レンズ群の横倍率、
β_３ｗは、広角端における第３レンズ群の横倍率、
β_５Ｔは、望遠端における第５レンズ群の横倍率、
β_５ｗは、広角端における第５レンズ群の横倍率、
である。

本発明のズームレンズでは、物体側から順に、正の屈折力の第１レンズ群と、負の屈折力の第２レンズ群を、正の屈折力の第３レンズ群と、負の屈折力の第４レンズ群と、正の屈折力の第５レンズ群で光学系を構成している。そして、広角端から望遠端への変倍に際し、第１レンズ群は物体側に移動し、第３レンズ群は物体側に移動し、第４レンズ群は物体側に移動し、これにより、第１レンズ群と第２レンズ群との間隔が増加し、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変化し、第４レンズ群と第５レンズ群との間隔が増加する。

このようにすることで、本発明のズームレンズでは、変倍の負担割合を各レンズ群に効率的に（バランス良く）配分することができる。そのため、変倍時に発生する収差変動量を、各レンズ群で小さく抑えることができる。また、各レンズ群の移動量が大きくなることを防止することができる。その結果、光学系のコンパクト化を達成しながら、高い変倍比を持つズームレンズを実現することが出来る。

そして、本発明のズームレンズは、条件式（１）、（２）、（３）を満たすことで、各レンズ群における変倍の負担割合をより適切に配分している。

条件式（１）は、第４レンズ群の変倍作用に関する条件式である。条件式（１）の下限を上回ることで、第４レンズ群の変倍作用を大きく確保できる。この場合、第２レンズ群と第３レンズ群における変倍の負担割合の増大が抑制されるので、第２レンズ群と第３レンズ群で発生する収差を抑えることができる。その結果、所望の光学性能を確保しつつ、コンパクトなズームレンズを実現できる。
また、条件式（１）の上限を上回ると、第４レンズ群の屈折力が大きくなりすぎる。そのため、第４レンズ群内で発生する収差の補正が困難となる。

条件式（２）は第３レンズ群の変倍作用に関する条件式、条件式（３）は第５レンズ群の変倍作用に関する条件式である。条件式（２）、（３）の各々の下限を上回ることで、第３レンズ群と第５レンズ群に変倍（増倍）作用を持たせることができる。これにより、第２レンズ群と第４レンズ群における変倍の負担割合が過度になることを防ぐことができる。その結果、各レンズ群における収差変動を抑え、かつ望遠端における望遠比を小さくできる。また、第１レンズ群などのレンズ径を小さくでき、かつ全長の短いコンパクトな光学系を設計できる。
また、条件式（２）、（３）の上限を上回ると、第３レンズ群や第５レンズ群の持つ変倍（増倍）作用が大きくなりすぎる。そのため、各々のレンズ群内で発生する収差の補正が難しくなる。

また、本発明のズームレンズは、以下の条件式（４）を満たすことが好ましい。
１．０≦Δ３Ｇ／Δ４Ｇ≦１．９・・・（４）
但し、
Δ３Ｇは、第３レンズ群の広角端位置から望遠端位置までの移動量、
Δ４Ｇは、第４レンズ群の広角端位置から望遠端位置までの移動量、
である。

条件式（４）は、第３レンズの移動量を、第４レンズ群の移動量で規格化したものである。条件式（４）の上限を上回ると、変倍時における第４レンズ群の移動量に対する第３レンズ群の移動量が多くなりすぎる。そのため、第４レンズ群が第５レンズ群に、より近づくことになる。ここで、第４レンズ群と第５レンズ群では、像面湾曲の補正が行われている。そのため、第４レンズ群が第５レンズ群に近づくと、第４レンズ群と第５レンズ群との間で偏芯が発生した際に、像面湾曲が補正しきれなくなる。その結果、光学系の性能が著しく低下する。

また、条件式（４）の下限を下回ると、変倍時における第４レンズ群の移動量に対する第３レンズ群の移動量が少なくなりすぎる。そのため、第４レンズ群が第３レンズ群に、より近づくことになる。ここで、第３レンズ群と第４レンズ群では、球面収差の補正が行われている。そのため、第４レンズ群が第３レンズ群に近づくと、第３レンズ群と第４レンズ群との間で偏芯が発生した際に、球面収差が補正しきれなくなる。その結果、光学系の性能が著しく低下する。

また、本発明のズームレンズは、以下の条件式（５）を満たすことが好ましい。
０．０５＜｜ｆ_４｜／ｆ_ｔ＜０．１４・・・（５）
但し、
ｆ_４は、第４レンズ群の焦点距離、
ｆ_ｔは、望遠端におけるズームレンズ全系の焦点距離、
である。

条件式（５）は、第４レンズ群の焦点距離を、望遠端におけるズームレンズ全系の焦点距離で規格化したものである。条件式（５）の上限を上回ると、第４レンズ群の屈折力が弱くなる。この場合、第４レンズ群における変倍の負担割合が小さくなる。そのため、高い変倍比を得ようとすると、変倍時における第４レンズ群の移動量を大きくする必要がある。そうすると、ズームレンズの全長が長くなるので、コンパクトなズームレンズを実現することが困難になる。
また、条件式（５）の下限を下回ると、第４レンズ群の屈折力が強くなる。この場合、第４レンズ群内の球面収差や像面湾曲の発生量が大きくなるので、これらの収差補正が困難になる。また、レンズ群の偏芯による影響（収差の発生）も大きくなる。

また、本発明のズームレンズは、以下の条件式（６）を満たすことが好ましい。
０．０５＜｜ｆ_５｜／ｆ_ｔ＜０．３・・・（６）
但し、
ｆ_５は、第５レンズ群の焦点距離、
ｆ_ｔは、望遠端におけるズームレンズ全系の焦点距離、
である。

条件式（６）は、第５レンズ群の焦点距離を、望遠端におけるズームレンズ全系の焦点距離で規格化したものである。条件式（６）の上限を上回ると、第５レンズ群の屈折力が弱くなる。この場合、第５レンズ群における変倍の負担割合が小さくなるので、変倍比の高いズームレンズを実現することが難しくなる。また、変倍比を大きくしようとすると、ズームレンズをコンパクトな構成にすることが困難になる。
また、条件式（６）の下限を下回ると、第５レンズ群の屈折力が強くなる。この場合、第５レンズ群内の像面湾曲の発生量が大きくなるので、像面湾曲の補正が困難になる。

また、本発明のズームレンズは、以下の条件式（７）を満たすことが好ましい。
０．０５＜｜ｆ_３｜／ｆ_ｔ＜０．１５・・・（７）
但し、
ｆ_３は、第３レンズ群の焦点距離、
ｆ_ｔは、望遠端におけるズームレンズ全系の焦点距離、
である。

条件式（７）は、第３レンズ群の焦点距離を、望遠端におけるズームレンズ全系の焦点距離で規格化したものである。条件式（７）の上限を上回ると、第３レンズ群の屈折力が弱くなる。この場合、第３レンズ群における変倍の負担割合が小さくなる。そのため、高い変倍比を得ようとすると、変倍時における第３レンズ群の移動量を大きくする必要がある。そうすると、ズームレンズの全長が長くなるので、コンパクトなズームレンズを実現することが困難になる。
また、条件式（７）の下限を下回ると、第３レンズ群の屈折力が強くなる。この場合、第３レンズ群内の球面収差や像面湾曲の発生量が大きくなるので、これらの収差補正が困難になる。また、レンズ群の偏芯による影響も大きくなる。

また、本発明のズームレンズは、以下の条件式（８）を満たすことが好ましい。
０．０２＜｜ｆ_２｜／ｆ_ｔ＜０．１５・・・（８）
但し、
ｆ_２は、第２レンズ群の焦点距離、
ｆ_ｔは、望遠端におけるズームレンズ全系の焦点距離、
である。

条件式（８）は、第２レンズ群の焦点距離を、望遠端におけるズームレンズ全系の焦点距離で規格化したものである。条件式（８）の上限を上回ると、第２レンズ群の屈折力が弱くなる。この場合、第２レンズ群における変倍の負担割合が小さくなる。そのため、高い変倍比を得ようとすると、変倍時における第２レンズ群の移動量を大きくする必要がある。そうすると、ズームレンズの全長が長くなるので、コンパクトなズームレンズを実現することが困難になる。
また、条件式（８）の下限を下回ると、第２レンズ群の屈折力が強くなる。この場合、第２レンズ群内の像面湾曲の発生量が大きくなるので、像面湾曲の補正が困難になる。また、レンズ群の偏芯による影響も大きくなる。

また、本発明のズームレンズは、以下の条件式（９）を満たすことが好ましい。
０．２＜｜ｆ_１｜／ｆ_ｔ＜０．６・・・（９）
但し、
ｆ_１は、第１レンズ群の焦点距離、
ｆ_ｔは、望遠端におけるズームレンズ全系の焦点距離、
である。

条件式（９）は、第１レンズ群の焦点距離を、望遠端におけるズームレンズ全系の焦点距離で規格化したものである。条件式（９）の上限を上回ると、第１レンズ群の屈折力が弱くなる。この場合、第１レンズ群における変倍の負担割合が小さくなる。そのため、高い変倍比を得ようとすると、変倍時における第１レンズ群の移動量を大きくする必要がある。そうすると、ズームレンズの全長が長くなるので、コンパクトなズームレンズを実現することが困難になる。
また、条件式（９）の下限を下回ると、第１レンズ群の屈折力が強くなる。この場合、第１レンズ群内の球面収差の発生量が大きくなるので、球面収差の補正が困難になる。

また、本発明のズームレンズは、以下の条件式（１０）を満たすことが好ましい。
−０．７≦Δ５Ｇ／Δ４Ｇ≦０・・・（１０）
但し、
Δ４Ｇは、第４レンズ群の広角端位置から望遠端位置までの移動量、
Δ５Ｇは、第５レンズ群の広角端位置から望遠端位置までの移動量、
である。

条件式（１０）は、第５レンズの移動量を、第４レンズ群の移動量で規格化したものである。条件式（１０）の上限を上回ると、変倍時に第５レンズ群が物体側に移動することになる。そのため、第５レンズ群の変倍作用が小さくなるので、高変倍なズームレンズを実現することが困難になる。

また、条件式（１０）の下限を下回ると、変倍時における第４レンズ群の移動量に対する第５レンズ群の移動量が大きくなる。この場合、第５レンズ群での像面湾曲や色収差などは、変倍時の変動が大きくなるので、これらの収差補正が困難となる。また、第５レンズ群の移動量に対する第４レンズ群の移動量が小さくなる。ここで、第４レンズ群と第５レンズ群では、像面湾曲の補正が行われている。そのため、第４レンズ群と第５レンズ群との間で偏芯が発生した際に、像面湾曲が補正しきれなくなる。その結果、光学系の性能が著しく低下する。

また、本発明のズームレンズは、以下の条件式（１１）を満たすことが好ましい。
−１．５≦Δ５Ｇ／ｆ_ｗ≦０・・・（１１）
但し、
Δ５Ｇは、第５レンズ群の広角端位置から望遠端位置までの移動量、
ｆ_ｗは、広角端におけるズームレンズ全系の焦点距離、
である。

条件式（１１）は、第５レンズ群の移動量を、広角端におけるズームレンズ全系の焦点距離で規格化したものである。条件式（１１）の上限を上回ると、第５レンズ群での変倍作用（増倍効果）が得られなくなる。この場合、他のレンズ群での変倍の負担割合が大きくなるので、各レンズ群の収差発生量が増加する。
また、条件式（１１）の下限を下回ると、第５レンズ群での像面湾曲や色収差などは、変倍時の変動が大きくなるので、これらの収差補正が困難となる。

また、本発明のズームレンズは、第３レンズ群が絞りと一体移動し、以下の条件式（１２）を満たすことが好ましい。
Δ３Ｇ／ｆ_ｔ≦０．２・・・（１２）
但し、
Δ３Ｇは、第３レンズ群の広角端位置から望遠端位置までの移動量、
ｆ_ｔは、望遠端におけるズームレンズ全系の焦点距離、
である。

条件式（１２）は、第３レンズの移動量を、望遠端におけるズームレンズ全系の焦点距離で規格化したものである。条件式（１２）を満たすことで、第３レンズ群の移動量を抑制することができる。これにより、変倍時のＦナンバーの変動や、諸収差の変動を抑えることができる。

また、本発明のズームレンズは、以下の条件式（１３）を満たすことが好ましい。
（β_２Ｔ／β_２Ｗ）／（ｆ_ｔ／ｆ_ｗ）≦０．４５・・・（１３）
但し、
β_２Ｔは、望遠端における第２レンズ群の横倍率、
β_２ｗは、広角端における第２レンズ群の横倍率、
ｆ_ｔは、望遠端におけるズームレンズ全系の焦点距離、
ｆ_ｗは、広角端におけるズームレンズ全系の焦点距離、
である。

条件式（１３）は第２レンズ群の変倍負担比に関する規定である。条件式（１３）を満たすことにより、ズームレンズ全体の変倍比に対する第２レンズ群の変倍比の割合を抑えることができる。その結果、第２レンズ群で発生する諸収差を、効率的に抑制することができる。また、ズーム変倍に伴う収差の変動量が抑制されるため、ズーム全域で良好な光学性能（収差が良好に補正された状態）を確保できる。

また、本発明のズームレンズは、以下の条件式（１４）を満たすことが好ましい。
｜β_２Ｔ｜≧０．８・・・（１４）
但し、
β_２Ｔは、望遠端における第２レンズ群の横倍率、
である。

条件式（１４）は、望遠端における第２レンズ群の横倍率に関する規定である。条件式（１４）の下限を下回ると、第３レンズ群への入射軸上光束の発散する度合いが大きくなるため、第５レンズ群での有効径が大きくなる。その結果、コンパクトなズームレンズを実現することが困難となる。

また、本発明のズームレンズは、第１レンズ群が、正の屈折力の第１レンズと正の屈折力の第２レンズを含み、以下の条件式（１５）、（１６）を満たすことが好ましい。
−２．０≦（Ｒ_１ｒ＋Ｒ_１ｌ）／（Ｒ_１ｒ−Ｒ_１ｌ）≦−０．３・・・（１５）
−２．０≦（Ｒ_２ｒ＋Ｒ_２ｌ）／（Ｒ_２ｒ−Ｒ_２ｌ）≦−０．９・・・（１６）
但し、
Ｒ_１ｒは、第１レンズ群中の第１レンズの物体側面の曲率半径、
Ｒ_１ｌは、第１レンズ群中の第１レンズの像側面の曲率半径、
Ｒ_２ｒは、第１レンズ群中の第２レンズの物体側面の曲率半径、
Ｒ_２ｌは、第１レンズ群中の第２レンズの像側面の曲率半径、
である。

条件式（１５）、（１６）は、第１レンズ群を構成する正の屈折力のレンズ、より詳しくは正の屈折力の第１レンズ及び正の屈折力の第２レンズについてのシェイプファクターである。条件式（１５）および（１６）を満たすことにより、各レンズで、物体側面の屈折力が像側面の屈折力よりも強くなる。そのため、コマ収差の発生を抑制できる。その結果、第１レンズ群と第２レンズ群との間に群偏芯が生じても、収差の悪化を抑制できる。

また、本発明のズームレンズは、第１レンズ群が、負の屈折力のレンズと正の屈折力のレンズとの接合レンズを含み、以下の条件式（１７）を満たすことが好ましい。
０．４≦Ｒ_１ｃ／ｆ_１≦０．７・・・（１７）
但し、
ｆ_１は、第１レンズ群の焦点距離、
Ｒ_１ｃは、第１レンズ群中の接合レンズにおける、接合面の曲率半径である。

条件式（１７）は、第１レンズ群中の接合レンズの接合面の曲率半径を、第１レンズ群の焦点距離で規格化したものである。条件式（１７）の上限を上回ると、接合面の曲率半径が大きくなる（曲率がゆるくなる）ので、軸上色収差などの発生が大きくなる。
条件式（１７）の下限を下回ると、接合面の曲率半径が小さくなる（曲率がきつくなる）ので、色コマ収差などの諸収差の発生量が大きくなる。

また、本発明のズームレンズは、第４レンズ群は１枚のレンズで構成され、第５レンズは１枚のレンズで構成されていることが好ましい。第４レンズ群と第５レンズ群を、それぞれ最小のレンズ枚数で構成とすることで、ズームレンズをコンパクトな構成とすることができる。

また、本発明のズームレンズは、第４レンズを構成する１枚のレンズは負レンズであり、以下の条件式（１８）を満たすことが好ましい。
ν_ｄ４≧６０・・・（１８）
但し、
ν_ｄ４は、第４レンズ群中の１枚の負レンズのアッベ数、
である。

条件式（１８）は第４レンズ群を構成する負レンズに関する規定である。条件式（１８）を満たすことにより、第４レンズ群が担う変倍比が大きくなることで第４レンズ群の移動量が大きくなっても、色収差の変動を抑える事ができる。

また、本発明のズームレンズは、以下の条件式（１９）を満たすことが好ましい。
ν_ｄ１Ｇ≧７０・・・（１９）
但し、
ν_ｄ１Ｇは、第１レンズ群内の正レンズのアッベ数の平均値、
である。

条件式（１９）は、第１レンズ群を構成する正レンズに関する規定である。条件式（１９）を満たすことにより、第１レンズ群で発生する色収差を抑えることができる。

また、本発明のズームレンズは、以下の条件式（２０）を満たすことが好ましい。
ｆ_ｔ／ｆ_ｗ＞１１・・・（２０）
但し、
ｆ_ｔは、望遠端におけるズームレンズ全系の焦点距離、
ｆ_ｗは、広角端におけるズームレンズ全系の焦点距離、
である。

条件式（２０）は、ズームレンズ全系の変倍比に関する規定である。条件式（２０）を満たすことにより、高い変倍比を確保できる。

また、本発明のズームレンズは、以下の条件式（２１）を満たすことが好ましい。
ｄ_ｔ／ｆ_ｔ＜１．０・・・（２１）
但し、
ｄ_ｔは、望遠端におけるズームレンズの全長、
ｆ_ｔは、望遠端におけるズームレンズ全系の焦点距離、
である。

条件式（２１）は、望遠端におけるズームレンズ全系の全長を、望遠端におけるズームレンズの焦点距離で規格化したものである。条件式（２１）を満たすことにより、望遠端でのズームレンズ全長を抑える事が出来る。

また、本発明の撮像装置は、上記のズームレンズと、このズームレンズの像側に配置され、ズームレンズにより形成される光学像を電気信号に変換する撮像素子とを有することを特徴とする。このようにすることで、広画角で高い変倍比を持つ薄型の撮像装置を実現できる。

また、上述の各条件式については、更に以下のようにすることが好ましい。なお、各条件式の上限値のみ、もしくは下限値のみを新たな上限値、下限値としても良い。このようにすることで、各条件式で説明した効果をより有効に得ることができる。

また以下のように条件式を変更する事で、より好ましい構成となる。
１．５４＜β_４Ｔ／β_４ｗ＜２．５・・・（１）'
１．５４＜β_４Ｔ／β_４ｗ＜２．１・・・（１）''
１．０＜β_３Ｔ／β_３ｗ＜４．０・・・（２）'
１．０＜β_５Ｔ／β_５ｗ＜２．０・・・（３）'
１．０３≦Δ３Ｇ／Δ４Ｇ≦１．８・・・（４）'
１．０５≦Δ３Ｇ／Δ４Ｇ≦１．７・・・（４）''
０．０５＜｜ｆ_４｜／ｆ_ｔ＜０．１２・・・（５）'
０．０５＜｜ｆ_４｜／ｆ_ｔ＜０．１０・・・（５）''
０．０５＜｜ｆ_５｜／ｆ_ｔ＜０．２０・・・（６）'
０．０５＜｜ｆ_５｜／ｆ_ｔ＜０．１６・・・（６）''
０．０６＜｜ｆ_３｜／ｆ_ｔ＜０．１３・・・（７）'
０．０６＜｜ｆ_３｜／ｆ_ｔ＜０．１１・・・（７）''
０．０３＜｜ｆ_２｜／ｆ_ｔ＜０．１０・・・（８）'
０．０３＜｜ｆ_２｜／ｆ_ｔ＜０．０９５・・・（８）''
０．３＜｜ｆ_１｜／ｆ_ｔ＜０．５５・・・（９）'
−０．６≦Δ５Ｇ／Δ４Ｇ≦０・・・（１０）'
−０．２≦Δ５Ｇ／Δ４Ｇ≦０・・・（１０）''
−０．１９≦Δ５Ｇ／Δ４Ｇ≦０・・・（１０）'''
−１．３≦Δ５Ｇ／ｆ_ｗ≦０・・・（１１）'
−１．１≦Δ５Ｇ／ｆ_ｗ≦０・・・（１１）''
−０．９≦Δ５Ｇ／ｆ_ｗ≦０・・・（１１）'''
Δ３Ｇ／ｆ_ｔ≦０．１６・・・（１２）'
（β_２Ｔ／β_２Ｗ）／（ｆ_ｔ／ｆ_ｗ）≦０．４・・・（１３）'
（β_２Ｔ／β_２Ｗ）／（ｆ_ｔ／ｆ_ｗ）≦０．３５・・・（１３）''
（β_２Ｔ／β_２Ｗ）／（ｆ_ｔ／ｆ_ｗ）≦０．３４・・・（１３）'''
｜β_２Ｔ｜≧１．０・・・（１４）'
−１．８≦（Ｒ_１ｒ＋Ｒ_１ｌ）／（Ｒ_１ｒ−Ｒ_１ｌ）≦−０．７・・・（１５）'
−１．６≦（Ｒ_１ｒ＋Ｒ_１ｌ）／（Ｒ_１ｒ−Ｒ_１ｌ）≦−１．０・・・（１５）''
−１．８≦（Ｒ_２ｒ＋Ｒ_２ｌ）／（Ｒ_２ｒ−Ｒ_２ｌ）≦−１．０・・・（１６）'
−１．５≦（Ｒ_２ｒ＋Ｒ_２ｌ）／（Ｒ_２ｒ−Ｒ_２ｌ）≦−１．１・・・（１６）''
−１．５≦（Ｒ_２ｒ＋Ｒ_２ｌ）／（Ｒ_２ｒ−Ｒ_２ｌ）≦−１．２・・・（１６）'''
０．４≦Ｒ_１ｃ／ｆ_１≦０．６５・・・（１７）'
０．４≦Ｒ_１ｃ／ｆ_１≦０．５６・・・（１７）''
ν_ｄ４≧６４・・・（１８）'
ν_ｄ１Ｇ≧７５・・・（１９）'
ν_ｄ１Ｇ≧８０・・・（１９）''
ｆ_ｔ／ｆ_ｗ＞１３・・・（２０）'
ｆ_ｔ／ｆ_ｗ＞１５・・・（２０）''
ｄ_ｔ／ｆ_ｔ＜０．９・・・（２１）'

本発明によれば、高い変倍比を得ながら、レンズ径が小さく光学系全長の短いコンパクトなズームレンズおよびそれを用いた撮像装置を提供することができる。

本発明のズームレンズの実施例１の無限遠物点合焦時の広角端（ａ）、中間状態（ｂ）、望遠端（ｃ）でのレンズ断面図である。本発明のズームレンズの実施例２の図１と同様の図である。本発明のズームレンズの実施例３の図１と同様の図である。本発明のズームレンズの実施例４の図１と同様の図である。本発明のズームレンズの実施例５の図１と同様の図である。本発明のズームレンズの実施例６の図１と同様の図である。本発明のズームレンズの実施例７の図１と同様の図である。実施例１の無限遠物点合焦時の収差図である。実施例２の無限遠物点合焦時の収差図である。実施例３の無限遠物点合焦時の収差図である。実施例４の無限遠物点合焦時の収差図である。実施例５の無限遠物点合焦時の収差図である。実施例６の無限遠物点合焦時の収差図である。実施例７の無限遠物点合焦時の収差図である。歪曲収差の補正を説明する図である。本発明によるズームレンズを組み込んだデジタルカメラの外観を示す前方斜視図である。上記デジタルカメラの後方図である。上記デジタルカメラの断面図である。デジタルカメラの主要部の内部回路の構成ブロック図である。

本実施形態のズームレンズ及び撮像装置の構成による作用効果を説明する。なお、この実施形態によって本発明は限定されるものではない。すなわち、実施形態の説明に当たって、例示のために特定の詳細な内容が多く含まれるが、これらの詳細な内容に色々なバリエーションや変更を加えても、本発明の範囲を超えない。従って、以下で説明する本発明の例示的な実施形態は、権利請求された発明に対して、一般性を失わせることなく、また、何ら限定をすることもなく、述べられたものである。

以下、本実施形態のズームレンズの実施例１〜７について説明する。実施例１〜７の無限遠物点合焦時の広角端（ａ）、中間焦点距離状態（ｂ）、望遠端（ｃ）のレンズ断面図をそれぞれ図１〜図７に示す。図１〜図７中、第１レンズ群はＧ１、第２レンズ群はＧ２、明るさ（開口）絞りはＳ、第３レンズ群はＧ３、第４レンズ群はＧ４、第５レンズ群はＧ５、赤外光を制限する波長域制限コートを施したローパスフィルタを構成する平行平板はＦ、電子撮像素子のカバーガラスの平行平板はＣ、像面はＩで示してある。なお、カバーガラスＣの表面に波長域制限用の多層膜を施してもよい。また、そのカバーガラスＣにローパスフィルタ作用を持たせるようにしてもよい。

また、各実施例において、明るさ絞りＳは第３レンズ群Ｇ３と一体で移動する。数値データはいずれも無限遠の被写体に合焦した状態でのデータである。各数値の長さの単位はｍｍ、角度の単位は°（度）である。フォーカシングはいずれの実施例も最も像側のレンズ群の移動により行う。さらに、ズームデータは広角端、中間焦点距離状態、望遠端での値である。また、屈折力の正負は、近軸曲率半径に基づく。

また、ゴーストやフレア等の不要光をカットするために、明るさ絞り以外にフレア絞りを配置してもかまわない。フレア絞りは、第１レンズ群の物体側、第１レンズ群と２レンズ群の間、第２レンズ群と３レンズ群の間、第３レンズ群と４レンズ群の間、第４レンズ群と５レンズ群の間、第５レンズ群と像面の間のいずれの場所に配置しても良い。枠部材によりフレア光線をカットするように構成しても良いし、別の部材を構成しても良い。また光学系に直接印刷しても塗装してもシールなどを接着してもかまわない。またその形状は円形、楕円形、矩形、多角形、関数曲線で囲まれる範囲等、いかなる形状でもかまわない。また有害光束をカットするだけでなく画面周辺のコマフレア等の光束をカットしても良い。

また、各レンズには反射防止コートを行い、ゴーストやフレアを軽減してもかまわない。反射防止コートがマルチコートであれば、効果的にゴーストやフレアを軽減できる。ゴーストやフレアの発生を防止するためにレンズの空気接触面に反射防止コートを施すことは一般的に行われている。また赤外カットコートをレンズ面やカバーガラスの表面に施してもかまわない。

一方、接合レンズの接合面では、接着材の屈折率が空気の屈折率よりも十分高い。そのため、接合面での反射率は、もともと単層コート並みか、あるいはそれ以下となっていることが多い。そのため、接合レンズの接合面にあえて反射防止コートを施すことは少ない。しかしながら、接合面にも積極的に反射防止コートを施せば、さらにゴーストやフレアを軽減することができる。その結果、より良好な画像を得ることができるようになる。

特に、最近になって普及してきた高屈折率硝材は、収差補正効果が高い。そのため、高屈折率硝材はカメラ光学系に多用されるようになってきている。ただし、高屈折率硝材を接合レンズとして用いた場合、接合面での反射も無視できなくなってくる。そのような場合、接合面に反射防止コートを施しておくことは特に効果的である。接合面コートの効果的な使用法に関しては、特開平２−２７３０１号公報、特開２００１−３２４６７６号公報、特開２００５−９２１１５号公報、米国特許第７１１６４８２号明細書等の特許文献に開示されている。

これらの特許文献のズームレンズは正先行型のズームレンズで、第１レンズ群内の接合レンズ面コートについて述べられている。本実施形態の正屈折力の第１レンズ群内の接合レンズ面についてもこれら文献に開示されているごとく実施すればよい。使用するコート材としては、基盤となるレンズの屈折率と接着材の屈折率に応じて、比較的高屈折率なTa₂O₅、TiO₂、Nb₂O₅、ZrO₂、HfO₂、CeO₂、SnO₂、In₂O₃、ZnO、Y₂O₃などのコート材、比較的低屈折率なMgF₂、SiO₂、Al₂O₃などのコート材、などを適宜選択し、位相条件を満たすような膜厚に設定すれば良い。

当然のことながら、レンズの空気接触面へのコーティング同様、接合面コートをマルチコートとしても良い。２層あるいはそれ以上の膜数のコート材や膜厚を適宜組み合わせることで、更なる反射率の低減や、反射率の分光特性・角度特性等のコントロールなどを行うことが可能となる。また第１レンズ群以外のレンズ接合面についても、同様の思想に基づいて接合面コートを行うことが効果的なのは言うまでもない。

またピント調節を行うためのフォーカシングは第５レンズ群、もしくは第４レンズ群が望ましい。この群でフォーカシングを行うとレンズ重量が軽量なためモータにかかる負荷が少ない。他レンズ群でフォーカシングを行っても良い。また複数のレンズ群を移動してフォーカシングを行っても良い。またレンズ系全体を繰り出してフォーカスを行っても良いし、一部のレンズを繰り出し、もしくは繰り込みしてフォーカスしても良い。

実施例１のズームレンズは、図１に示すように、物体側から順に、正の屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、明るさ絞りＳと、正の屈折力の第３レンズ群Ｇ３と、負の屈折力の第４レンズ群Ｇ４と、正の屈折力の第５レンズ群Ｇ５とを有している。

広角端から望遠端にかけての変倍時、第１レンズ群Ｇ１は物体側へ移動する。第２レンズ群Ｇ２は像側に移動する。第３レンズ群Ｇ３は物体側へ移動する。第４レンズ群Ｇ４は物体側に移動する。第５レンズ群Ｇ５は物体側に移動した後、像側に移動する。よって、レンズ群の間隔は、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が増加し、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との間隔が変化し、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との間隔が増加する。

物体側から順に、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と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズの接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとからなる。第２レンズ群Ｇ２は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、両凹負レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとからなる。第３レンズ群Ｇ３は、両凸正レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと両凸正レンズの接合レンズとからなる。第４レンズ群Ｇ４は、両凹負レンズからなる。第５レンズ群Ｇ５は、両凸正レンズからなる。

非球面は、第３レンズ群の両凸正レンズの両面と、第５レンズ群Ｇ５の両凸正レンズの像側面との３面に用いている。

実施例２のズームレンズは、図２に示すように、物体側から順に、正の屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、明るさ絞りＳと、正の屈折力の第３レンズ群Ｇ３と、負の屈折力の第４レンズ群Ｇ４と、正の屈折力の第５レンズ群Ｇ５とを有している。

物体側から順に、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と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズの接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとからなる。第２レンズ群Ｇ２は、両凹負レンズと、両凹負レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとからなる。第３レンズ群Ｇ３は、両凸正レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと両凸正レンズの接合レンズとからなる。第４レンズ群Ｇ４は、両凹負レンズからなる。第５レンズ群Ｇ５は、両凸正レンズからなる。

実施例３のズームレンズは、図３に示すように、物体側から順に、正の屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、明るさ絞りＳと、正の屈折力の第３レンズ群Ｇ３と、負の屈折力の第４レンズ群Ｇ４と、正の屈折力の第５レンズ群Ｇ５とを有している。

実施例４のズームレンズは、図４に示すように、物体側から順に、正の屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、明るさ絞りＳと、正の屈折力の第３レンズ群Ｇ３と、負の屈折力の第４レンズ群Ｇ４と、正の屈折力の第５レンズ群Ｇ５とを有している。

実施例５のズームレンズは、図５に示すように、物体側から順に、正の屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、明るさ絞りＳと、正の屈折力の第３レンズ群Ｇ３と、負の屈折力の第４レンズ群Ｇ４と、正の屈折力の第５レンズ群Ｇ５とを有している。

実施例６のズームレンズは、図６に示すように、物体側から順に、正の屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、明るさ絞りＳと、正の屈折力の第３レンズ群Ｇ３と、負の屈折力の第４レンズ群Ｇ４と、正の屈折力の第５レンズ群Ｇ５とを有している。

広角端から望遠端にかけての変倍時、第１レンズ群Ｇ１は物体側へ移動する。第２レンズ群Ｇ２は像側に移動した後、物体側に移動する。第３レンズ群Ｇ３は物体側へ移動する。第４レンズ群Ｇ４は物体側に移動する。第５レンズ群Ｇ５は像側に移動する。よって、レンズ群の間隔は、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が増加し、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との間隔が変化し、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との間隔が増加する。

物体側から順に、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と両凸正レンズの接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとからなる。第２レンズ群Ｇ２は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、両凹負レンズと、両凸正レンズとからなる。第３レンズ群Ｇ３は、両凸正レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと両凸正レンズの接合レンズとからなる。第４レンズ群Ｇ４は、両凹負レンズからなる。第５レンズ群Ｇ５は、両凸正レンズからなる。

実施例７のズームレンズは、図７に示すように、物体側から順に、正の屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、明るさ絞りＳと、正の屈折力の第３レンズ群Ｇ３と、負の屈折力の第４レンズ群Ｇ４と、正の屈折力の第５レンズ群Ｇ５とを有している。

広角端から望遠端にかけての変倍時、第１レンズ群Ｇ１は物体側へ移動する。第２レンズ群Ｇ２は像側に移動した後、物体側へ移動する。第３レンズ群Ｇ３は物体側へ移動する。第４レンズ群Ｇ４は物体側に移動する。第５レンズ群Ｇ５は像側に移動する。よって、レンズ群の間隔は、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が増加し、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との間隔が変化し、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との間隔が増加する。

物体側から順に、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と両凸正レンズの接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとからなる。第２レンズ群Ｇ２は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、両凹負レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとからなる。第３レンズ群Ｇ３は、両凸正レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと両凸正レンズの接合レンズとからなる。第４レンズ群Ｇ４は、両凹負レンズからなる。第５レンズ群Ｇ５は、両凸正レンズからなる。

以下に、上記各実施例の数値データを示す。記号は上記の外、ｆは全系焦点距離、ｆｂはバックフォーカス、ｆ１、ｆ２…は各レンズ群の焦点距離、ＩＨ（FIY）は像高、Ｆno.はＦナンバー、ωは半画角、広角は広角端、中間は中間焦点距離状態、望遠は望遠端、ｒは各レンズ面の曲率半径、ｄは各レンズ面間の間隔、ｎｄは各レンズのｄ線の屈折率、νｄは各レンズのアッベ数である。後述する全長は、レンズ最前面からレンズ最終面までの距離にバックフォーカスを加えたものである。ｆｂ（バックフォーカス）は、レンズ最終面から近軸像面までの距離を空気換算して表したものである。

なお、非球面形状は、ｘを光の進行方向を正とした光軸とし、ｙを光軸と直交する方向にとると、下記の式にて表される。

ｘ＝（ｙ^２／ｒ）／［１＋｛１−（Ｋ＋１）（ｙ／ｒ）^２｝^１／２］
＋Ａ_４ｙ^４＋Ａ_６ｙ^６＋Ａ_８ｙ^８＋Ａ_１０ｙ^１０＋Ａ_１２ｙ^１２
ただし、ｒは近軸曲率半径、Ｋは円錐係数、Ａ_４、Ａ_６、Ａ_８、Ａ_１０、Ａ_１２はそれぞれ４次、６次、８次、１０次、１２次の非球面係数である。また、非球面係数において、「ｅ−ｎ」（ｎは整数）は、「１０^−ｎ」を示している。

数値実施例１
単位ｍｍ

面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 29.178 0.83 1.80100 34.97
2 18.031 3.00 1.49700 81.54
3 170.790 0.15
4 19.566 2.23 1.49700 81.54
5 101.299 可変
6 11894.827 0.40 1.88300 40.76
7 5.702 2.37
8 -23.961 0.40 1.72916 54.68
9 16.197 0.20
10 10.678 1.13 1.94595 17.98
11 39.196 可変
12(絞り) ∞ 0.66
13* 6.275 2.98 1.58313 59.38
14* -18.669 0.78
15 20.888 0.40 1.90366 31.31
16 4.562 2.79 1.51633 64.14
17 -7.103 可変
18 -6.039 0.40 1.51633 64.14
19 8.557 可変
20 136.416 2.34 1.53071 55.60
21* -6.448 可変
22 ∞ 0.30 1.51633 64.14
23 ∞ 0.40
24 ∞ 0.50 1.51633 64.14
25 ∞ 可変
像面(撮像面) ∞

非球面データ
第１３面
k=0.000
A4=-7.53708e-04,A6=-2.07762e-05,A8=-1.93232e-06
第１４面
k=0.000
A4=2.83429e-04,A6=-2.64067e-05,A8=-1.88441e-06
第２１面
k=0.000
A4=1.07927e-03,A6=-1.41822e-05,A8=4.15097e-07

ズームデータ
広角中間望遠
焦点距離 4.34 13.16 70.83
Ｆno. 2.93 4.45 5.76
画角２ω 85.58 31.35 6.14
fb (in air) 3.47 3.85 3.05
全長 (in air) 44.78 50.78 61.12

d5 0.46 8.23 21.65
d11 15.75 7.58 0.54
d17 3.21 3.74 4.00
d19 0.82 6.30 10.81
d21 2.00 2.49 1.50
d25 0.54 0.44 0.62

群焦点距離
f1=35.72 f2=-5.97 f3=7.71 f4=-6.79 f5=11.67

数値実施例２
単位ｍｍ

面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 27.097 0.83 1.80100 34.97
2 17.249 3.00 1.49700 81.54
3 111.151 0.15
4 19.580 2.23 1.49700 81.54
5 100.640 可変
6 -347.813 0.40 1.88300 40.76
7 5.878 2.34
8 -24.308 0.40 1.72916 54.68
9 17.062 0.20
10 10.971 1.13 1.94595 17.98
11 40.238 可変
12(絞り) ∞ 0.66
13* 6.146 2.96 1.58313 59.38
14* -18.801 0.74
15 20.683 0.40 1.90366 31.31
16 4.568 2.72 1.51633 64.14
17 -7.182 可変
18 -5.206 0.40 1.51633 64.14
19 9.484 可変
20 144.745 2.16 1.53071 55.60
21* -6.167 可変
22 ∞ 0.30 1.51633 64.14
23 ∞ 0.40
24 ∞ 0.50 1.51633 64.14
25 ∞ 可変
像面(撮像面) ∞

非球面データ
第１３面
k=0.000
A4=-8.87758e-04,A6=-1.88845e-05,A8=-2.83426e-06
第１４面
k=0.000
A4=1.44309e-04,A6=-2.85426e-05,A8=-2.32488e-06
第２１面
k=0.000
A4=1.22391e-03,A6=-1.76446e-05,A8=6.07832e-07

ズームデータ
広角中間望遠
焦点距離 4.33 13.24 70.64
Ｆno. 2.87 4.44 5.74
画角２ω 87.78 31.35 6.17
fb (in air) 3.13 3.67 2.96
全長 (in air) 44.20 50.06 60.49

d5 0.46 8.08 21.66
d11 15.80 7.60 0.54
d17 3.37 3.75 3.92
d19 0.72 6.24 10.69
d21 1.70 2.20 1.50
d25 0.50 0.54 0.53

群焦点距離
f1=36.03 f2=-6.09 f3=7.61 f4=-6.45 f5=11.20

数値実施例３
単位ｍｍ

面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 24.835 0.83 1.80100 34.97
2 16.341 3.00 1.49700 81.54
3 76.979 0.15
4 21.495 2.23 1.49700 81.54
5 144.658 可変
6 679.580 0.40 1.88300 40.76
7 5.895 2.39
8 -26.792 0.40 1.72916 54.68
9 17.687 0.20
10 11.217 1.13 1.94595 17.98
11 39.935 可変
12(絞り) ∞ 0.66
13* 6.045 2.87 1.58313 59.38
14* -17.330 0.73
15 20.695 0.40 1.90366 31.31
16 4.515 2.76 1.51633 64.14
17 -7.253 可変
18 -4.714 0.40 1.51633 64.14
19 9.195 可変
20 51.514 2.17 1.53071 55.60
21* -6.371 可変
22 ∞ 0.30 1.51633 64.14
23 ∞ 0.40
24 ∞ 0.50 1.51633 64.14
25 ∞ 可変
像面(撮像面) ∞

非球面データ
第１３面
k=0.000
A4=-1.01518e-03,A6=-2.23928e-05,A8=-4.02266e-06
第１４面
k=0.000
A4=1.85402e-05,A6=-3.64816e-05,A8=-2.82883e-06
第２１面
k=0.000
A4=1.20763e-03,A6=-1.62921e-05,A8=4.76270e-07

ズームデータ
広角中間望遠
焦点距離 4.52 13.27 69.30
Ｆno. 2.86 4.51 6.13
画角２ω 82.40 31.14 6.31
fb (in air) 2.71 3.29 2.37
全長 (in air) 43.46 48.95 60.37

d5 0.46 7.50 21.62
d11 15.40 7.53 0.54
d17 3.41 3.67 4.05
d19 0.76 6.25 11.07
d21 1.20 1.80 1.00
d25 0.59 0.56 0.44

群焦点距離
f1=37.43 f2=-6.37 f3=7.48 f4=-5.98 f5=10.82

数値実施例４
単位ｍｍ

面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 29.605 0.83 1.80100 34.97
2 17.880 3.00 1.49700 81.54
3 188.328 0.15
4 19.808 2.23 1.49700 81.54
5 132.819 可変
6 -117.028 0.40 1.88300 40.76
7 5.980 2.47
8 -16.680 0.40 1.72916 54.68
9 17.120 0.20
10 11.441 1.13 1.94595 17.98
11 72.766 可変
12(絞り) ∞ 0.66
13* 5.494 2.84 1.58313 59.38
14* -40.404 0.63
15 15.696 0.40 1.90366 31.31
16 4.160 3.14 1.51633 64.14
17 -8.145 可変
18 -4.424 0.40 1.51633 64.14
19 19.387 可変
20 33.604 3.04 1.53071 55.60
21* -6.305 可変
22 ∞ 0.30 1.51633 64.14
23 ∞ 0.40
24 ∞ 0.50 1.51633 64.14
25 ∞ 可変
像面(撮像面) ∞

非球面データ
第１３面
k=0.000
A4=-8.60497e-04,A6=-1.99413e-05,A8=-2.00308e-06
第１４面
k=0.000
A4=4.63011e-05,A6=-1.65346e-05,A8=-2.22887e-06
第２１面
k=0.000
A4=1.86983e-03,A6=-5.15517e-05,A8=1.14256e-06

ズームデータ
広角中間望遠
焦点距離 4.41 12.24 88.38
Ｆno. 2.93 4.55 6.71
画角２ω 87.26 34.09 5.03
fb (in air) 2.43 2.81 2.21
全長 (in air) 43.53 50.82 64.10

d5 0.46 7.61 22.03
d11 14.39 8.30 0.54
d17 3.90 3.99 3.97
d19 0.41 6.19 13.44
d21 1.00 1.33 0.75
d25 0.51 0.55 0.53

群焦点距離
f1=35.07 f2=-5.73 f3=7.88 f4=-6.94 f5=10.28

数値実施例５
単位ｍｍ

面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 28.671 0.83 1.80100 34.97
2 17.550 3.00 1.49700 81.54
3 160.357 0.15
4 19.520 2.23 1.49700 81.54
5 118.212 可変
6 -177.924 0.40 1.88300 40.76
7 5.950 2.46
8 -16.543 0.40 1.72916 54.68
9 15.575 0.20
10 11.548 1.13 1.94595 17.98
11 79.158 可変
12(絞り) ∞ 0.66
13* 5.486 2.84 1.58313 59.38
14* -39.378 0.63
15 15.425 0.40 1.90366 31.31
16 4.190 3.13 1.51633 64.14
17 -8.177 可変
18 -4.463 0.40 1.51633 64.14
19 18.084 可変
20 38.070 3.07 1.53071 55.60
21* -6.331 可変
22 ∞ 0.30 1.51633 64.14
23 ∞ 0.40
24 ∞ 0.50 1.51633 64.14
25 ∞ 可変
像面(撮像面) ∞

非球面データ
第１３面
k=0.000
A4=-8.34408e-04,A6=-2.05634e-05,A8=-2.11872e-06
第１４面
k=0.000
A4=1.00116e-04,A6=-2.12976e-05,A8=-2.06386e-06
第２１面
k=0.000
A4=1.40798e-03,A6=-2.06580e-05,A8=5.58190e-07

ズームデータ
広角中間望遠
焦点距離 4.39 12.18 91.52
Ｆno. 2.95 4.53 6.83
画角２ω 87.03 34.22 4.86
fb (in air) 2.86 3.02 2.08
全長 (in air) 43.72 50.88 64.10

d5 0.46 7.66 22.02
d11 14.40 8.24 0.54
d17 3.57 3.88 3.99
d19 0.49 6.15 13.53
d21 1.42 1.58 0.64
d25 0.51 0.51 0.51

群焦点距離
f1=35.03 f2=-5.60 f3=7.80 f4=-6.89 f5=10.48

数値実施例６
単位ｍｍ

面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 45.206 1.00 1.88300 40.76
2 25.345 4.07 1.43700 95.10
3 -485.800 0.15
4 24.539 3.33 1.49700 81.54
5 230.426 可変
6 250.000 0.40 1.88300 40.76
7 7.782 3.56
8* -11.908 0.45 1.67790 54.89
9* 23.948 0.25
10 17.898 1.77 1.94595 17.98
11 -361.806 可変
12(絞り) ∞ 0.30
13* 7.323 2.12 1.55332 71.68
14* -32.960 1.27
15 28.799 0.92 1.90366 31.32
16 5.744 2.57 1.51742 52.43
17 -11.326 可変
18 -33.381 0.40 1.59201 67.02
19 6.761 可変
20 54.355 2.73 1.58913 61.15
21* -7.762 可変
22 ∞ 0.30 1.51633 64.14
23 ∞ 0.40
24 ∞ 0.50 1.51633 64.14
25 ∞ 可変
像面(撮像面) ∞

非球面データ
第８面
k=0.000
A4=-1.36479e-04,A6=3.73634e-06,A8=-6.40571e-09
第９面
k=0.000
A4=-1.08550e-04,A6=5.62375e-06
第１３面
k=0.000
A4=-1.88539e-04,A6=1.11154e-06
第１４面
k=0.000
A4=3.56276e-04,A6=1.24325e-06
第２１面
k=0.000
A4=1.05000e-03,A6=-1.78207e-05,A8=2.43867e-07

ズームデータ
広角中間望遠
焦点距離 4.55 23.00 140.00
Ｆno. 2.78 4.60 7.00
画角２ω 81.83 17.73 3.09
fb (in air) 4.10 3.22 2.25
全長 (in air) 60.41 70.53 85.22

D5 0.40 17.55 32.05
D11 23.46 8.41 0.90
D17 5.62 9.45 8.80
D19 1.54 6.61 15.93
D21 2.68 1.77 0.80
D25 0.49 0.53 0.52

群焦点距離
f1=47.84 f2=-6.83 f3=10.60 f4=-9.46 f5=11.72

数値実施例７
単位ｍｍ

面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 48.170 1.00 1.88300 40.76
2 26.183 4.13 1.43700 95.10
3 -214.568 0.15
4 24.404 2.97 1.49700 81.54
5 196.706 可変
6 250.000 0.40 1.88300 40.76
7 7.698 3.53
8* -13.017 0.45 1.67790 54.89
9* 20.154 0.25
10 15.549 1.81 1.94595 17.98
11 440.974 可変
12(絞り) ∞ 0.30
13* 6.882 1.92 1.55332 71.68
14* -37.736 0.79
15 25.954 1.62 1.90366 31.32
16 5.263 2.42 1.51742 52.43
17 -10.993 可変
18 -54.334 0.40 1.59201 67.02
19 7.896 可変
20 207.451 2.27 1.58913 61.15
21* -9.652 可変
22 ∞ 0.30 1.51633 64.14
23 ∞ 0.40
24 ∞ 0.50 1.51633 64.14
25 ∞ 可変
像面(撮像面) ∞

非球面データ
第８面
k=0.000
A4=-4.77476e-05,A6=2.76876e-06,A8=-4.11745e-09
第９面
k=0.000
A4=-2.19248e-05,A6=3.99206e-06
第１３面
k=0.000
A4=-2.02438e-04,A6=3.20022e-06
第１４面
k=0.000
A4=4.01470e-04,A6=3.66199e-06
第２１面
k=0.000
A4=5.16276e-04,A6=1.78992e-06,A8=-1.94839e-07

ズームデータ
広角中間望遠
焦点距離 4.55 23.00 140.00
ＦＮＯ． 3.03 4.91 7.00
画角２ω 82.04 17.87 3.08
fb (in air) 5.52 3.99 2.72
全長 (in air) 58.36 68.59 85.23

d5 0.40 17.68 32.87
d11 22.29 7.46 0.90
d17 4.19 8.07 4.72
d19 1.56 6.99 19.61
d21 4.07 2.53 1.26
d25 0.52 0.53 0.53

群焦点距離
f1=47.24 f2=-6.93 f3=10.19 f4=-11.62 f5=15.72

以上の実施例１〜７の無限遠物点合焦時の収差図をそれぞれ図８〜図１４に示す。これらの収差図において、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間焦点距離状態、（ｃ）は望遠端における球面収差（ＳＡ）、非点収差（ＡＳ）、歪曲収差（ＤＴ）、倍率色収差（ＣＣ）を示す。各図中、”ＦＩＹ”は最大像高を示す。

次に、各実施例における条件式の値を掲げる。
実施例１実施例２実施例３実施例４
(1) β4T/β4W 1.641 1.732 1.802 1.966
(2) β3T/β3W 1.737 1.708 1.760 1.584
(3) β5T/β5W 1.052 1.022 1.044 1.031
(4) Δ3G/Δ４G 1.082 1.057 1.064 1.005
(5) |f4|/ft 0.096 0.091 0.086 0.078
(6) |f5|/ft 0.165 0.159 0.156 0.116
(7) |f3|/ft 0.109 0.108 0.108 0.089
(8) |f2|/ft 0.084 0.086 0.092 0.065
(9) |f1|/ft 0.504 0.510 0.540 0.397
(10) Δ5G/Δ4G -0.044 -0.018 -0.035 -0.018
(11) Δ5G/fw -0.097 -0.041 -0.077 -0.053
(12) Δ3G/ft 0.146 0.146 0.153 0.145
(13) (β2T/β2W)/(ft/fw) 0.334 0.331 0.302 0.312
(14) |β2T| 1.253 1.265 1.094 1.397
(15) (R1r+R1l)/(R1r-R1l) -1.236 -1.367 -1.539 -1.210
(16) (R2r+R2l)/(R2r-R2l) -1.479 -1.483 -1.349 -1.351
(17) R1c/f1 0.505 0.479 0.437 0.510
(18) νd4 64.14 64.14 64.14 64.14
(19) νd1G 81.54 81.54 81.54 81.54
(20) ft/fw 16.314 16.326 15.332 20.070
(21) dt/ft 0.863 0.856 0.871 0.725

実施例５実施例６実施例７
(1) β4T/β4W 1.836 1.550 1.550
(2) β3T/β3W 1.622 2.156 1.649
(3) β5T/β5W 1.107 1.251 1.277
(4) Δ3G/Δ４G 1.034 1.254 1.035
(5) |f4|/ft 0.075 0.068 0.083
(6) |f5|/ft 0.114 0.084 0.112
(7) |f3|/ft 0.085 0.076 0.073
(8) |f2|/ft 0.061 0.049 0.049
(9) |f1|/ft 0.383 0.342 0.337
(10) Δ5G/Δ4G -0.064 -0.148 -0.184
(11) Δ5G/fw -0.179 -0.408 -0.617
(12) Δ3G/ft 0.138 0.112 0.113
(13) (β2T/β2W)/(ft/fw) 0.303 0.239 0.306
(14) |β2T| 1.382 1.375 1.799
(15) (R1r+R1l)/(R1r-R1l) -1.246 -0.901 -0.782
(16) (R2r+R2l)/(R2r-R2l) -1.396 -1.238 -1.283
(17) R1c/f1 0.501 0.530 0.554
(18) νd4 64.14 67.02 67.02
(19) νd1G 81.54 88.32 88.32
(20) ft/fw 20.834 30.780 30.779
(21) dt/ft 0.700 0.608 0.609

（歪曲収差の補正）
ところで、本発明のズームレンズを用いたときに、像の歪曲は電気的にデジタル補正する。そのため、広角端付近での像高ＩＨを小さくし、広角端付近での有効撮像領域をたる型にしている。
以下に、像の歪曲をデジタル補正するための基本的概念について説明する。

例えば、図１５に示すように、光軸と撮像面との交点を中心として有効撮像面の長辺に内接する半径Ｒの円周上（像高）での倍率を固定し、この円周を補正の基準とする。そして、それ以外の任意の半径ｒ（ω）の円周上（像高）の各点を略放射方向に移動させて、半径ｒ'（ω）となるように同心円状に移動させることで補正する。

例えば、図１５において、半径Ｒの円の内側に位置する任意の半径ｒ₁（ω）の円周上の点Ｐ₁は、円の中心に向けて補正すべき半径ｒ₁'（ω）円周上の点Ｐ₂に移動させる。また、半径Ｒの円の外側に位置する任意の半径ｒ₂（ω）の円周上の点Ｑ₁は、円の中心から離れる方向に向けて補正すべき半径ｒ₂'（ω）円周上の点Ｑ₂に移動させる。

ここで、ｒ'（ω）は次のように表すことができる。
ｒ'（ω）＝α・ｆ・ｔａｎω （０≦α≦１）
ただし、
ωは被写体半画角、ｆは結像光学系（本発明では、ズームレンズ）の焦点距離、
αは０以上１以下、
である。

ここで、前記半径Ｒの円上（像高）に対応する理想像高をＹとすると、
α＝Ｒ／Ｙ＝Ｒ／（ｆ・ｔａｎω）
となる。

光学系は、理想的には、光軸に対して回転対称であり、すなわち歪曲収差も光軸に対して回転対称に発生する。したがって、上述のように、光学的に発生した歪曲収差を電気的に補正する場合には、再現画像上で光軸と撮像面との交点を中心とした有効撮像面の長辺に内接する半径Ｒの円の円周上（像高）の倍率を固定して、それ以外の半径ｒ（ω）の円周上（像高）の各点を略放射方向に移動させて、半径ｒ'（ω）となるように同心円状に移動させることで補正することができれば、データ量や演算量の点で有利と考えられる。

ところが、光学像は、電子撮像素子で撮像された時点で（サンプリングのため）連続量ではなくなる。したがって、厳密には光学像上に描かれる上記半径Ｒの円も、電子撮像素子上の画素が放射状に配列されていない限り正確な円ではなくなる。

つまり、離散的座標点毎に表される画像データの形状補正においては、上記倍率を固定できる円は存在しない。そこで、各画素（Ｘi，Ｙj）毎に、移動先の座標（Ｘi'，Ｙj' ）を決める方法を用いるのがよい。なお、座標（Ｘi'，Ｙj'）に（Ｘi，Ｙj）の２点以上が移動してきた場合には、各画素が有する値の平均値をとる。また、移動してくる点がない場合には、周囲のいくつかの画素の座標（Ｘi'，Ｙj'）の値を用いて補間すればよい。

このような方法は、特にズームレンズを有する電子撮像装置において光学系や電子撮像素子の製造誤差等のために光軸に対して歪みが著しく、前記光学像上に描かれる上記半径Ｒの円が非対称になった場合の補正に有効である。また、撮像素子あるいは各種出力装置において信号を画像に再現する際に幾何学的歪み等が発生する場合等の補正に有効である。

本発明の電子撮像装置では、補正量ｒ’（ω）−ｒ（ω）を計算するために、ｒ（ω）すなわち半画角と像高との関係、あるいは、実像高ｒと理想像高ｒ’／αとの関係が、電子撮像装置に内蔵された記録媒体に記録されている構成としてもよい。

なお、歪曲補正後の画像が短辺方向の両端において光量が極端に不足することのないようにするには、前記半径Ｒが、次の条件式を満足するのがよい。

０≦Ｒ≦０．６Ｌs
ただし、Ｌsは有効撮像面の短辺の長さである。

好ましくは、前記半径Ｒは、次の条件式を満足するのがよい。
０．３Ｌs≦Ｒ≦０．６Ｌs
さらには、半径Ｒは、略有効撮像面の短辺方向の内接円の半径に一致させるのが最も有利である。なお、半径Ｒ＝０の近傍、すなわち、軸上近傍において倍率を固定した補正の場合は、画質の面で若干の不利があるが、広画角化しても小型化にするための効果は確保できる。

なお、補正が必要な焦点距離区間については、いくつかの焦点ゾーンに分割する。そして、該分割された焦点ゾーン内の望遠端近傍で略、
ｒ’（ω）＝α・ｆ・ｔａｎω
を満足する補正結果が得られる場合と同じ補正量で補正してもよい。

ただし、その場合、分割された焦点ゾーン内の広角端において樽型歪曲量がある程度残存してしまう。また、分割ゾーン数を増加させてしまうと、補正のために必要な固有データを記録媒体に余計に保有する必要が生じあまり好ましくない。そこで、分割された焦点ゾーン内の各焦点距離に関連した１つ又は数個の係数を予め算出しておく。この係数は、シミュレーションや実機による測定に基づいて決定しておけばよい。

そして、前記分割されたゾーン内の望遠端近傍で略、
ｒ’（ω）＝α・ｆ・ｔａｎω
を満足する補正結果が得られる場合の補正量を算出し、この補正量に対して焦点距離毎に前記係数を一律に掛けて最終的な補正量にしてもよい。

ところで、無限遠物体を結像させて得られた像に歪曲がない場合は、
ｆ＝ｙ／ｔａｎω
が成立する。
ただし、ｙは像点の光軸からの高さ（像高）、ｆは結像系（本発明ではズームレンズ）の焦点距離、ωは撮像面上の中心からｙの位置に結ぶ像点に対応する物点方向の光軸に対する角度（被写体半画角）である。

結像系に樽型の歪曲収差がある場合は、
ｆ＞ｙ／ｔａｎω
となる。つまり、結像系の焦点距離ｆと、像高ｙとを一定とすると、ωの値は大きくなる。

（デジタルカメラ）
図１６〜図１８は、以上のようなズームレンズを撮影光学系１４１に組み込んだ本発明によるデジタルカメラの構成の概念図を示す。図１６はデジタルカメラ１４０の外観を示す前方斜視図、図１７は同後方正面図、図１８はデジタルカメラ１４０の構成を示す模式的な断面図である。ただし、図１６と図１８においては、撮影光学系１４１の非沈胴時を示している。デジタルカメラ１４０は、この例の場合、撮影用光路１４２を有する撮影光学系１４１、ファインダー用光路１４４を有するファインダー光学系１４３、シャッターボタン１４５、フラッシュ１４６、液晶表示モニター１４７、焦点距離変更ボタン１６１、設定変更スイッチ１６２等を含み、撮影光学系１４１の沈胴時には、カバー１６０をスライドすることにより、撮影光学系１４１とファインダー光学系１４３とフラッシュ１４６はそのカバー１６０で覆われる。そして、カバー１６０を開いてカメラ１４０を撮影状態に設定すると、撮影光学系１４１は図１８の非沈胴状態になり、カメラ１４０の上部に配置されたシャッターボタン１４５を押圧すると、それに連動して撮影光学系１４１、例えば実施例１のズームレンズを通して撮影が行われる。撮影光学系１４１によって形成された物体像が、波長域制限コートを施したローパスフィルタＦとカバーガラスＣを介してＣＣＤ１４９の撮像面上に形成される。このＣＣＤ１４９で受光された物体像は、処理手段１５１を介し、電子画像としてカメラ背面に設けられた液晶表示モニター１４７に表示される。また、この処理手段１５１には記録手段１５２が接続され、撮影された電子画像を記録することもできる。なお、この記録手段１５２は処理手段１５１と別体に設けてもよいし、フレキシブルディスクやメモリーカード、ＭＯ等により電子的に記録書込を行うように構成してもよい。また、ＣＣＤ１４９に代わって銀塩フィルムを配置した銀塩カメラとして構成してもよい。

さらに、ファインダー用光路１４４上にはファインダー用対物光学系１５３が配置してある。ファインダー用対物光学系１５３は、複数のレンズ群（図の場合は３群）と２つのプリズムからなり、撮影光学系１４１のズームレンズに連動して焦点距離が変化するズーム光学系からなり、このファインダー用対物光学系１５３によって形成された物体像は、像正立部材である正立プリズム１５５の視野枠１５７上に形成される。この正立プリズム１５５の後方には、正立正像にされた像を観察者眼球Ｅに導く接眼光学系１５９が配置されている。なお、接眼光学系１５９の射出側にカバー部材１５０が配置されている。

このように構成されたデジタルカメラ１４０は、撮影光学系１４１が本発明により、沈胴時に厚みを極めて薄く、高変倍で全変倍域において結像性能が極めて安定的であるので、高性能・小型化・広画角化が実現できる。

また、撮像素子を保持するカメラ本体から、ズームレンズを分離可能に構成し、ズームレンズを交換レンズとして構成しても良い。最近では、カメラ本体内にクイックリターンミラーを備えた一眼レフレックスカメラの他に、クイックリターンミラーを排除したレンズ交換式のカメラが人気を集めているが、各実施例のズームレンズは、バックフォーカスが適度に短いので、このようなクイックリターンミラーの無いカメラの交換レンズとして用いることが好ましい。

（内部回路構成）
図１９は、上記デジタルカメラ１４０の主要部の内部回路の構成ブロック図である。なお、以下の説明では、上記の処理手段は、例えばＣＤＳ／ＡＤＣ部１２４、一時記憶メモリ１１７、画像処理部１１８等からなり、記憶手段は、例えば記憶媒体部１１９等からなる。

図１９に示すように、デジタルカメラ１４０は、操作部１１２と、この操作部１１２に接続された制御部１１３と、この制御部１１３の制御信号出力ポートにバス１１４及び１１５を介して接続された撮像駆動回路１１６並びに一時記憶メモリ１１７、画像処理部１１８、記憶媒体部１１９、表示部１２０、及び設定情報記憶メモリ部１２１を備えている。

上記の一時記憶メモリ１１７、画像処理部１１８、記憶媒体部１１９、表示部１２０、及び設定情報記憶メモリ部１２１は、バス１２２を介して相互にデータの入力又は出力が可能なように構成され、また、撮像駆動回路１１６には、ＣＣＤ１４９とＣＤＳ／ＡＤＣ部１２４が接続されている。

操作部１１２は各種の入力ボタンやスイッチを備え、これらの入力ボタンやスイッチを介して外部（カメラ使用者）から入力されるイベント情報を制御部に通知する回路である。

制御部１１３は、例えばＣＰＵ等からなる中央演算処理装置であり、不図示のプログラムメモリを内蔵し、そのプログラムメモリに格納されているプログラムにしたがって、操作部１１２を介してカメラ使用者から入力される指示命令を受けてデジタルカメラ１４０全体を制御する回路である。

ＣＣＤ１４９は、本発明による撮影光学系１４１を介して形成された物体像を受光する。ＣＣＤ１４９は、撮像駆動回路１１６により駆動制御され、その物体像の各画素ごとの光量を電気信号に変換してＣＤＳ／ＡＤＣ部１２４に出力する撮像素子である。

ＣＤＳ／ＡＤＣ部１２４は、ＣＣＤ１４９から入力する電気信号を増幅しかつアナログ／デジタル変換を行って、この増幅とデジタル変換を行っただけの映像生データ（ベイヤーデータ、以下ＲＡＷデータという。）を一時記憶メモリ１１７に出力する回路である。

一時記憶メモリ１１７は、例えばＳＤＲＡＭ等からなるバッファであり、ＣＤＳ／ＡＤＣ部１２４から出力される上記ＲＡＷデータを一時的に記憶するメモリ装置である。画像処理部１１８は、一時記憶メモリ１１７に記憶されたＲＡＷデータ又は記憶媒体部１１９に記憶されているＲＡＷデータを読み出して、制御部１１３から指定された画質パラメータに基づいて歪曲収差補正を含む各種画像処理を電気的に行う回路である。

記録媒体部１１９は、例えばフラッシュメモリ等からなるカード型又はスティック型の記録媒体を着脱自在に装着して、それらカード型又はスティック型のフラッシュメモリに、一時記憶メモリ１１７から転送されるＲＡＷデータや画像処理部１１８で画像処理された画像データを記録して保持する装置の制御回路である。

表示部１２０は、液晶表示モニターを備え、その液晶表示モニターに画像や操作メニュー等を表示する回路である。設定情報記憶メモリ部１２１には、予め各種の画質パラメータが格納されているＲＯＭ部と、そのＲＯＭ部から読み出された画質パラメータの中から操作部１１２の入力操作によって選択された画質パラメータを記憶するＲＡＭ部が備えられている。設定情報記憶メモリ部１２１は、それらのメモリへの入出力を制御する回路である。

このように構成されたデジタルカメラ１４０は、撮影光学系１４１が、本発明により、十分な広角域を有し、コンパクトな構成としながら、高変倍で全変倍域において結像性能が極めて安定的であるので、高性能・小型化・広画角化が実現できる。そして、広角側、望遠側での速い合焦動作が可能となる。

以上のように、本発明にかかるズームレンズは、広画角で高い変倍比を持ちながら、諸収差を良好に補正する光学系に有用であり、特に、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の電子撮像素子を備える撮像装置の光学系に適している。

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
Ｓ…明るさ絞り
Ｆ…ローパスフィルタ
Ｃ…カバーガラス
Ｉ…像面
１１２…操作部
１１３…制御部
１１４…バス
１１５…バス
１１６…撮像駆動回路
１１７…一時記憶メモリ
１１８…画像処理部
１１９…記憶媒体部
１２０…表示部
１２１…設定情報記憶メモリ部
１２２…バス
１２４…ＣＤＳ／ＡＤＣ部
１４０…デジタルカメラ
１４１…撮影光学系
１４２…撮影用光路
１４３…ファインダー光学系
１４４…ファインダー用光路
１４５…シャッターボタン
１４６…フラッシュ
１４７…液晶表示モニター
１４９…ＣＣＤ
１５０…カバー部材
１５１…処理手段
１５２…記録手段
１５３…ファインダー用対物光学系
１５５…正立プリズム
１５７…視野枠
１５９…接眼光学系
１６０…カバー
１６１…焦点距離変更ボタン
１６２…設定変更スイッチ

Claims

物体側から順に、正の屈折力の第１レンズ群と、負の屈折力の第２レンズ群を、正の屈折力の第３レンズ群と、負の屈折力の第４レンズ群と、正の屈折力の第５レンズ群からなるズームレンズにおいて、
広角端から望遠端への変倍に際し、
前記第１レンズ群は物体側に移動し、
前記第３レンズ群は物体側に移動し、
前記第４レンズ群は物体側に移動し、
前記第５レンズ群は移動し、
前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が増加し、
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増加し、
以下の条件式（１）、（２）、（３）を満たすことを特徴とするズームレンズ。
１．５４＜β_４Ｔ／β_４ｗ＜３．０・・・（１）
１．０＜β_３Ｔ／β_３ｗ＜５．０・・・（２）
１．０＜β_５Ｔ／β_５ｗ＜３．０・・・（３）
但し、
β_４Ｔは、望遠端における前記第４レンズ群の横倍率、
β_４ｗは、広角端における前記第４レンズ群の横倍率、
β_３Ｔは、望遠端における前記第３レンズ群の横倍率、
β_３ｗは、広角端における前記第３レンズ群の横倍率、
β_５Ｔは、望遠端における前記第５レンズ群の横倍率、
β_５ｗは、広角端における前記第５レンズ群の横倍率、
である。
以下の条件式（４）を満たすことを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
１．０≦Δ３Ｇ／Δ４Ｇ≦１．９・・・（４）
但し、
Δ３Ｇは、前記第３レンズ群の広角端位置から望遠端位置までの移動量、
Δ４Ｇは、前記第４レンズ群の広角端位置から望遠端位置までの移動量、
である。
ここで、前記移動量は、物体側への移動を正の値とする。
以下の条件式（５）を満たすことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のズームレンズ。
０．０５＜｜ｆ_４｜／ｆ_ｔ＜０．１４・・・（５）
但し、
ｆ_４は、前記第４レンズ群の焦点距離、
ｆ_ｔは、望遠端における前記ズームレンズ全系の焦点距離、
である。
以下の条件式（６）を満たすことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のズームレンズ。
０．０５＜｜ｆ_５｜／ｆ_ｔ＜０．３・・・（６）
但し、
ｆ_５は、前記第５レンズ群の焦点距離、
ｆ_ｔは、望遠端における前記ズームレンズ全系の焦点距離、
である。
以下の条件式（７）を満たすことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のズームレンズ。
０．０５＜｜ｆ_３｜／ｆ_ｔ＜０．１５・・・（７）
但し、
ｆ_３は、前記第３レンズ群の焦点距離、
ｆ_ｔは、望遠端における前記ズームレンズ全系の焦点距離、
である。
以下の条件式（８）を満たすことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載のズームレンズ。
０．０２＜｜ｆ_２｜／ｆ_ｔ＜０．１５・・・（８）
但し、
ｆ_２は、前記第２レンズ群の焦点距離、
ｆ_ｔは、望遠端における前記ズームレンズ全系の焦点距離、
である。
以下の条件式（９）を満たすことを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載のズームレンズ。
０．２＜｜ｆ_１｜／ｆ_ｔ＜０．６・・・（９）
但し、
ｆ_１は、前記第１レンズ群の焦点距離、
ｆ_ｔは、望遠端における前記ズームレンズ全系の焦点距離、
である。
以下の条件式（１０−１）を満たすことを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載のズームレンズ。
−０．７≦Δ５Ｇ／Δ４Ｇ＜０・・・（１０−１）
但し、
Δ４Ｇは、前記第４レンズ群の広角端位置から望遠端位置までの移動量、
Δ５Ｇは、前記第５レンズ群の広角端位置から望遠端位置までの移動量、
である。
ここで、前記移動量は、物体側への移動を正の値とする。
以下の条件式（１１−１）を満たすことを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載のズームレンズ。
−１．５≦Δ５Ｇ／ｆ_ｗ＜０・・・（１１−１）
但し、
Δ５Ｇは、前記第５レンズ群の広角端位置から望遠端位置までの移動量、
ｆ_ｗは、広角端における前記ズームレンズ全系の焦点距離、
である。
ここで、前記移動量は、物体側への移動を正の値とする。
前記第３レンズ群は絞りと一体移動し、以下の条件式（１２）を満たすことを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載のズームレンズ。
Δ３Ｇ／ｆ_ｔ≦０．２・・・（１２）
但し、
Δ３Ｇは、前記第３レンズ群の広角端位置から望遠端位置までの移動量、
ｆ_ｔは、望遠端における前記ズームレンズ全系の焦点距離、
である。
ここで、前記移動量は、物体側への移動を正の値とする。
以下の条件式（１３）を満たすことを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれか１項に記載のズームレンズ。
（β_２Ｔ／β_２Ｗ）／（ｆ_ｔ／ｆ_ｗ）≦０．４５・・・（１３）
但し、
β_２Ｔは、望遠端における前記第２レンズ群の横倍率、
β_２ｗは、広角端における前記第２レンズ群の横倍率、
ｆ_ｔは、望遠端における前記ズームレンズ全系の焦点距離、
ｆ_ｗは、広角端における前記ズームレンズ全系の焦点距離、
である。
以下の条件式（１４）を満たすことを特徴とする請求項１乃至請求項１１のいずれか１項に記載のズームレンズ。
｜β_２Ｔ｜≧０．８・・・（１４）
但し、
β_２Ｔは、望遠端における前記第２レンズ群の横倍率、
である。
前記第１レンズ群が、正の屈折力の第１レンズと正の屈折力の第２レンズを含み、
以下の条件式（１５）、（１６）を満たすことを特徴とする請求項１乃至請求項１２のいずれか１項に記載のズームレンズ。
−２．０≦（Ｒ_１ｒ＋Ｒ_１ｌ）／（Ｒ_１ｒ−Ｒ_１ｌ）≦−０．３・・・（１５）
−２．０≦（Ｒ_２ｒ＋Ｒ_２ｌ）／（Ｒ_２ｒ−Ｒ_２ｌ）≦−０．９・・・（１６）
但し、
Ｒ_１ｒは、前記第１レンズ群中の前記第１レンズの物体側面の曲率半径、
Ｒ_１ｌは、前記第１レンズ群中の前記第１レンズの像側面の曲率半径、
Ｒ_２ｒは、前記第１レンズ群中の前記第２レンズの物体側面の曲率半径、
Ｒ_２ｌは、前記第１レンズ群中の前記第２レンズの像側面の曲率半径、
である。
前記第１レンズ群が、負の屈折力のレンズと正の屈折力のレンズとの接合レンズを含み、
以下の条件式（１７）を満たすことを特徴とする請求項１乃至請求項１２のいずれか１項に記載のズームレンズ。
０．４≦Ｒ_１ｃ／ｆ_１≦０．７・・・（１７）
但し、
ｆ_１は、前記第１レンズ群の焦点距離、
Ｒ_１ｃは、前記第１レンズ群中の接合レンズにおける、接合面の曲率半径である。
前記第４レンズ群は１枚のレンズで構成され、
前記第５レンズ群は１枚のレンズで構成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項１４のいずれか１項に記載のズームレンズ。
前記第４レンズ群は、１枚のレンズのみを有し、
前記１枚のレンズは負レンズであり、以下の条件式（１８）を満たすことを特徴とする請求項１乃至請求項１５のいずれか１項に記載のズームレンズ。
ν_ｄ４≧６０・・・（１８）
但し、
ν_ｄ４は、前記第４レンズ群中の１枚の負レンズのアッベ数、
である。
以下の条件式（１９）を満たすことを特徴とする請求項１３に記載のズームレンズ。
ν_ｄ１Ｇ≧７０・・・（１９）
但し、
ν_ｄ１Ｇは、前記第１レンズ群内の正レンズのアッベ数の平均値、
である。
以下の条件式（２０）を満たすことを特徴とする請求項１乃至請求項１７のいずれか１項に記載のズームレンズ。
ｆ_ｔ／ｆ_ｗ＞１１・・・（２０）
但し、
ｆ_ｔは、望遠端における前記ズームレンズ全系の焦点距離、
ｆ_ｗは、広角端における前記ズームレンズ全系の焦点距離、
である。
以下の条件式（２１）を満たすことを特徴とする請求項１乃至請求項１８のいずれか１項に記載のズームレンズ。
ｄ_ｔ／ｆ_ｔ＜１．０・・・（２１）
但し、
ｄ_ｔは、望遠端における前記ズームレンズの全長、
ｆ_ｔは、望遠端における前記ズームレンズ全系の焦点距離、
である。
請求項１乃至請求項１９のいずれか１項に記載のズームレンズと、
前記ズームレンズの像側に配置され、前記ズームレンズにより形成される光学像を電気信号に変換する撮像素子と、を有することを特徴とする撮像装置。