JP5896825B2 - ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 - Google Patents

Description

本発明はズームレンズ及びそれを有する撮像装置に関し、例えば電子スチルカメラやビデオカメラ、放送用カメラ、監視カメラ等のような固体撮像素子を用いた撮像装置、或いは銀塩写真フィルムを用いたカメラ等の撮像装置に好適なものである。

近年、固体撮像素子を用いたデジタルスチルカメラ、ビデオカメラ等の撮像装置（カメラ）の小型化及び高機能化が進み、それに用いるズームレンズも広画角で高ズーム比であるものが求められている。こうした要求に応えるズームレンズとして、物体側より像側へ順に、正、負、正の屈折力を有する第１、第２、第３レンズ群と、それに続く１つ以上のレンズ群を含む後群を有するポジティブリード型のズームレンズが知られている。

ポジティブリード型のズームレンズとして、物体側より像側へ順に、正、負、正、正の屈折力の４つのレンズ群より成るズームレンズが知られている（特許文献１）。また物体側より像側へ順に正、負、正、正、正の屈折力の５つのレンズ群より成るズームレンズが知られている（特許文献２）。さらに物体側より像側へ順に正、負、正、負、正の屈折力の５つのレンズ群より成るズームレンズが知られている（特許文献３）。

特開２０１０−２７１４６８号公報 特開２００９−０４７９０３号公報 特開２０１１−１２３３３７号公報

一般に高ズーム比を有しつつ、全系の小型化を達成したズームレンズを得るためには、ズームレンズを構成する各レンズ群の屈折力（光学的パワー、つまり焦点距離の逆数）を強めつつ、レンズ枚数を削減すればよい。しかし、こうしたズームレンズはズーミングに伴う収差変動が大きくなり、全ズーム範囲にわたり高い光学性能を得ることが難しくなる。

前述のポジティブリード型のズームレンズにおいて、高ズーム比とレンズ系全体の小型化を図りつつ、良好な光学性能を得るためには、各レンズ群の屈折力やズーミングに伴う移動条件等を適切に設定することが重要である。特に最も像側に位置する最終レンズ群の移動条件や、第２レンズ群の屈折力を適切に設定することが重要である。

本発明は、光学系全体が小型で、広画角かつ高ズーム比であり、さらに全ズーム範囲において高い光学性能が得られるズームレンズ及びそれを有する画像装置の提供を目的とする。

本発明は、物体側より像側へ順に、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、１つ以上のレンズ群を含む後群から成り、ズーミングに際して各レンズ群の間隔が変化するズームレンズにおいて、後群は、最も像側に正の屈折力の最終レンズ群を有し、ズーミングに際して少なくとも第１レンズ群と最終レンズ群が移動し、望遠端における全系の焦点距離をｆＴ、望遠端におけるバックフォーカスをＴＢｋ、第２レンズ群の焦点距離をｆ２としたとき、
３０．０ ＜ ｆＴ／ＴＢｋ ＜ ２６０．０
２５．０ ＜ ｆＴ／｜ｆ２｜ ＜ ４５．０
なる条件式を満足することを特徴としている。

本発明によれば光学系全体が小型で、高ズーム比、広画角で、かつ全ズーム範囲で高い光学性能を有するズームレンズが得られる。

実施例１のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図 （Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は実施例１の広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図 実施例２のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図 （Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は実施例２の広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図 実施例３のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図 （Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は実施例３の広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図 実施例４のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図 （Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は実施例４の広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図 実施例５のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図 （Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は実施例５の広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図 実施例６のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図 （Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は実施例６の広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図 実施例７のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図 （Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は実施例７の広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図 本発明の撮像装置の要部概略図

以下、本発明のズームレンズ及びそれを有する撮像装置について説明する。本発明のズームレンズは物体側より像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、開口絞り、正の屈折力の第３レンズ群、１つ以上のレンズ群を含む後群を有する。ズーミングに際して各レンズ群の間隔が変化し、少なくとも第１レンズ群と最も像側に位置する最終レンズ群が移動する。

具体的には広角端（短焦点距離端）から望遠端（長焦点距離端）へのズーミングに際して、広角端に比べ望遠端で第１レンズ群と第２レンズ群の間隔が大きくなり、第２レンズ群と第３レンズ群の間隔が小さくなる。また第１レンズ群は像面側へ凸状の軌跡を描いて移動し、第２レンズ群は像面側へ移動している。開口絞りは第３レンズ群との間隔が変化するように、第３レンズ群と異なる軌跡で移動する。

図１は実施例１のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図である。図２（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ実施例１のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。実施例１はズーム比６４．２、開口比２．８７〜７．０７程度のズームレンズである。図３は実施例２のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図である。図４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ実施例２のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。実施例２はズーム比９９．４、開口比３．５０〜９．００程度のズームレンズである。

図５は実施例３のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図である。図６（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ実施例３のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。実施例３はズーム比６２．８、開口比２．８７〜７．０７程度のズームレンズである。図７は実施例４のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図である。図８（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ実施例４のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。実施例４はズーム比１００．４、開口比３．５０〜９．００程度のズームレンズである。

図９は実施例５のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図である。図１０（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ実施例５のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。実施例５はズーム比９０．６、開口比３．５０〜９．００程度のズームレンズである。図１１は実施例６のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図である。図１２（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ実施例６のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。実施例６はズーム比９５．８、開口比３．５０〜９．００程度のズームレンズである。

図１３は実施例７のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図である。図１４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ実施例７のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。実施例７はズーム比１００．０、開口比３．５０〜９．００程度のズームレンズである。

図１５は本発明のズームレンズを備えるデジタルスチルカメラ（撮像装置）の要部概略図である。各実施例のズームレンズはビデオカメラやデジタルスチルカメラ、銀塩フィルムカメラ、テレビカメラ等の撮像装置に用いられる撮像レンズ系である。また各実施例のズームレンズは投射装置（プロジェクタ）用の投射光学系としても用いることができる。レンズ断面図において左方が物体側（前方）で、右方が像側（後方）である。またレンズ断面図において、ｉを物体側から像側へのレンズ群の順番とするとＬｉは第ｉレンズ群を示す。さらに最も像側に位置するレンズ群を最終レンズ群ＬＦとする。

図１、図３の実施例１、２のズームレンズは物体側より像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群Ｌ１、負の屈折力の第２レンズ群Ｌ２、開口絞りＳＰ、正の屈折力の第３レンズ群Ｌ３、正の屈折力の第４レンズ群Ｌ４から構成されている。実施例１、２は４つのレンズ群から成るポジティブリード型の４群ズームレンズである。図５、図７の実施例３、４のズームレンズは物体側より像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群Ｌ１、負の屈折力の第２レンズ群Ｌ２、開口絞りＳＰ、正の屈折力の第３レンズ群Ｌ３、正の屈折力の第４レンズ群Ｌ４、正の屈折力の第５レンズ群Ｌ５から構成される。実施例３、４は５つのレンズ群から成るポジティブリード型の５群ズームレンズである。図９、１１、１３の実施例５、６、７のズームレンズは物体側より像側へ順に正の屈折力の第１レンズ群Ｌ１、負の屈折力の第２レンズ群Ｌ２、開口絞りＳＰ、正の屈折力の第３レンズ群Ｌ３、負の屈折力の第４レンズ群Ｌ４、正の屈折力の第５レンズ群Ｌ５から成る。実施例５、６、７は５つのレンズ群から成るポジティブリード型の５群ズームレンズである。

各実施例において、ＳＰは開口絞りであり、第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３の間に配置されている。Ｇは光学フィルター、フェースプレート、ローパスフィルター、赤外カットフィルター等に相当する光学ブロックである。ＩＰは像面である。ビデオカメラやデジタルカメラの撮像光学系としてズームレンズを使用する際には、像面ＩＰはＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサといった固体撮像素子（光電変換素子）に相当する。銀塩フィルムカメラの撮像光学系としてズームレンズを使用する際には、像面ＩＰはフィルム面に相当する。レンズ断面図中の矢印は広角端から望遠端へのズーミング（変倍）又はフォーカシングに際しての各レンズ群の移動軌跡を示している。

球面収差図においてＦｎｏはＦナンバーである。また実線はｄ線（波長５８７．６ｎｍ）、２点鎖線はｇ線（波長４３５．８ｎｍ）を示している。非点収差図において実線はｄ線におけるサジタル像面、点線はメリディオナル像面である。歪曲収差はｄ線について示している。倍率色収差図において２点鎖線はｇ線である。ωは撮像半画角である。なお以下の各実施例において広角端と望遠端はそれぞれ、機構上の制約の下、変倍用のレンズ群が光軸上を移動可能な範囲の両端に位置したときの各ズーム位置をいう。

実施例１、２のズームレンズでは広角端から望遠端へのズーミングに際して、第１レンズ群Ｌ１は像側に凸状の軌跡を描いて移動する。第２レンズ群Ｌ２は像側に移動する。第３レンズ群Ｌ３は物体側に移動する。第４レンズ群Ｌ４は非直線的に移動して変倍に伴う像面変動を補正している。開口絞りＳＰは他のレンズ群とは独立に物体側に移動する。

フォーカシングに関しては、第４レンズ群Ｌ４が光軸上を移動することでフォーカシングを行うリヤフォーカス方式を採用している。望遠端において無限遠物体から近距離物体へフォーカスを行う場合には、レンズ断面図である図１、図３中の矢印４ｃに示すように、第４レンズ群Ｌ４を前方に繰り出すことによって行っている。図１、図３中の曲線４ａは、無限遠物体にフォーカスしているときの、広角端から望遠端へのズーミングに伴う像面変動を補正するための移動軌跡を示す。曲線４ｂは近距離物体にフォーカスしているときの、広角端から望遠端へのズーミングに伴う像面変動を補正するための移動軌跡を示す。

実施例３、４、５、６、７のズームレンズでは広角端から望遠端へのズーミングに際して、第１レンズ群Ｌ１は像側に凸状の軌跡を描いて移動する。第２レンズ群Ｌ２は像側に移動する。第３レンズ群Ｌ３は物体側に移動し、第４レンズ群Ｌ４は物体側に移動する。第５レンズ群Ｌ５は非直線的に移動して変倍に伴う像面変動を補正している。開口絞りＳＰは他のレンズ群とは独立に物体側に移動する。

フォーカシングに関しては、第５レンズ群Ｌ５が光軸上を移動することで変倍に伴う像面変動の補正と共にフォーカシングを行う、リヤフォーカス方式を採用している。望遠端において無限遠物体から近距離物体へフォーカスを行う場合には、レンズ断面図中の矢印５ｃに示すように、第５レンズ群Ｌ５を前方に繰り出すことによって行っている。レンズ断面図中の曲線５ａは、無限遠物体にフォーカスしているときの、広角端から望遠端へのズーミングに伴う像面変動を補正するための移動軌跡を示す。曲線５ｂは近距離物体にフォーカスしているときの、広角端から望遠端へのズーミングに伴う像面変動を補正するための移動軌跡を示す。

フォーカシングとしては、第５レンズ群Ｌ５が光軸上を移動することでフォーカシングを行う方法に限定されず、第４レンズ群Ｌ４が光軸上を移動することによりフォーカシングを行ってもよい。また第５レンズ群Ｌ５でのフォーカシングに際して、レンズ製造誤差に起因するバックフォーカスの光軸方向のずれを、第４レンズ群Ｌ４を光軸方向に移動させることにより補正する構成としてもよい。バックフォーカスの光軸方向のずれを第５レンズ群Ｌ５で補正しようとすると、像面と第５レンズ群Ｌ５が干渉してしまう可能性があるため好ましくない。

また各実施例では、ズーミングに際し、広角端に比べて望遠端において最終レンズ群ＬＦを極力像側に近付けることにより、最終レンズ群ＬＦに大きな変倍負担を持たせている。また第２レンズ群Ｌ２の屈折力を大きくすることにより、第２レンズ群Ｌ２に大きな変倍負担を持たせている。これにより第１レンズ群Ｌ１の変倍負担が相対的に減少し、第１レンズ群Ｌ１の物体側への移動量の増加を抑制することができる。結果としてズームレンズの大型化を抑制することができる。

ポジティブリード型のズームレンズにおいて、高いズーム比を得るには、変倍作用の大きい第２レンズ群Ｌ２及び第３レンズ群Ｌ３のズーミングにおける移動量を大きくするのが良い。しかし、この方法では広角端において第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３との間隔が増大する。このため、開口絞りＳＰを第３レンズ群Ｌ３と一体で移動させる構成にした場合、広角端において前玉（第１レンズ群Ｌ１）から開口絞りＳＰまでの間隔が大きくなり、第１レンズ群Ｌ１を構成するレンズが大型化してしまう。これを回避するために、広角端に比べて望遠端で開口絞りＳＰと第３レンズ群Ｌ３の間隔が小さくなるように、開口絞りＳＰを他のレンズ群とは異なる軌跡で移動させている。このようにすることにより、開口絞りＳＰを第３レンズ群Ｌ３近傍に配置して第３レンズ群Ｌ３と一体で移動させる場合に比べて、入射瞳位置を物体側に移動させることができる。そのため第１レンズ群Ｌ１や第２レンズ群Ｌ２を通過する軸外光線の入射高を低くすることができる。その結果レンズの有効径の小型化を達成できる。

各実施例において望遠端における全系の焦点距離をｆＴ、望遠端におけるバックフォーカスをＴＢｋ、第２レンズ群Ｌ２の焦点距離をｆ２としたとき、
３０．０ ＜ ｆＴ／ＴＢｋ ＜ ２６０．０ ・・・ （１）
２５．０ ＜ ｆＴ／｜ｆ２｜ ＜ ４５．０ ・・・ （２）
なる条件式を満足している。ここでバックフォーカスＴＢｋは、フィルターブロック等を除いた状態での最終レンズ群から像面までの値であり、空気換算長の値である。

条件式（１）は望遠端におけるバックフォーカスＴＢｋと望遠端における全系の焦点距離の比を規定するものである。条件式（１）の上限値を超えて望遠端のバックフォーカスＴＢｋが短くなると、最終レンズ群ＬＦと固体撮像素子（光電変換素子）の間のガラスブロックとレンズが干渉してしまい、ズームレンズのズーム動作が制限されてしまう。条件式（１）の下限値を超えてバックフォーカスＴＢｋが大きくなると、構造上の干渉を防ぐことは可能であるが、望遠端における所望の焦点距離を確保することができなくなり、高ズーム比を得ることが困難となる。

条件式（２）は第２レンズ群Ｌ２の焦点距離ｆ２と望遠端における全系の焦点距離ｆＴとの比を規定したものである。条件式（２）の上限値を超えて第２レンズ群Ｌ２の屈折力が強くなると、広角端における像面湾曲、望遠端における球面収差が大きく発生するため好ましくない。これらの収差を補正するためにはレンズ枚数の増加が必要であり、結果としてレンズ全長の大型化を招き、好ましくない。条件式（２）の下限値を超えて第２レンズ群Ｌ２の屈折力が弱くなると、第２レンズ群Ｌ２の光軸上の移動量が大きくなる。その結果、レンズ全長の大型化につながるため好ましくない。

各実施例では上記の如く、条件式（１）、（２）を満足するように各要素を適切に設定している。これにより光学系全体が小型で、広画角かつ高ズーム比で、さらに全ズーム範囲で軸上色収差、倍率色収差、球面収差、及び像面湾曲等の諸収差が十分に補正された高い光学性能を有するズームレンズが得られる。なお各実施例において、好ましくは条件式（１）の数値範囲を次のようにするのがよい。
３０．５ ＜ ｆＴ／ＴＢｋ ＜ ２５５．０ ・・・ （１ａ）
２７．０ ＜ ｆＴ／｜ｆ２｜ ＜ ４３．０ ・・・ （２ａ）
また、さらに好ましくは条件式（１）の数値範囲を次のように設定するのがよい。
３１．０ ＜ ｆＴ／ＴＢｋ ＜ ２５０．０ ・・・ （１ｂ）
２８．０ ＜ ｆＴ／｜ｆ２｜ ＜ ４１．０ ・・・ （２ｂ）

各実施例では以上の如く構成することにより、広画角かつ高ズーム比で全ズーム範囲において高い光学性能を有するズームレンズを得ることができる。

各実施例において更に好ましくは次の条件式のうち１つ以上を満足することがより好ましい。ここで広角端から望遠端へのズーミングに際して、第１レンズ群Ｌ１の光軸方向の移動量をＭ１、第３レンズ群Ｌ３の光軸方向の移動量をＭ３、開口絞りＳＰの光軸方向の移動量をＭＳ、最終レンズ群ＬＦの光軸方向の移動量をＭＦとする。ここで移動量とは、広角端と望遠端における、各レンズ群の光軸上での位置の差であり、移動量の符号は広角端に比べて望遠端で像側に位置するときを正とする。さらに広角端における最終レンズ群の横倍率をβＦＷ、望遠端における最終レンズ群の横倍率をβＦＴ、第１レンズ群Ｌ１の焦点距離をｆ１、広角端における全系の焦点距離をｆＷとする。また第３レンズ群Ｌ３の焦点距離をｆ３、第４レンズ群Ｌ４の焦点距離をｆ４、最終レンズ群の焦点距離をｆＦとする。

このとき
０．４０ ＜ ＭＳ／Ｍ３ ＜ ０．７０ ・・・ （３）
−５５．０ ＜ Ｍ１／ＭＦ ＜ −６．０ ・・・ （４）
０．６０ ＜ βＦＷ／βＦＴ ＜ １．００ ・・・ （５）
１８．０ ＜ ｆ１／ｆＷ ＜ ３０．０ ・・・ （６）
９．０ ＜ ｆＴ／ｆ３ ＜ ２５．０ ・・・ （７）
６．０ ＜ ｆＴ／ｆＦ ＜１３．０ ・・・ （８）
なる条件式のうち１つ以上を満足するのがよい。

また実施例３、実施例４の５群ズームレンズにおいては
０５ ＜ ｆＦ／ｆ４ ＜ ０．５０ ・・・ （９）
なる条件式を満足することが好ましい。

実施例５、実施例６、実施例７の５群ズームレンズにおいては
−０．８ ＜ ｆＦ／ｆ４ ＜ −０．４ ・・・ （１０）
なる条件式を満足することが好ましい。

条件式（３）は第３レンズ群Ｌ３の光軸方向の移動量Ｍ３と開口絞りＳＰの光軸方向の移動量ＭＳとの比を規定したものである。条件式（３）の上限値を超えて開口絞りＳＰの移動量ＭＳが大きくなると、広角端にて開口絞りＳＰと第１レンズ群Ｌ１の距離が大きくなり、その結果として第１レンズ群の有効径が大きくなるため、好ましくない。条件式（３）の下限値を超えて移動量ＭＳが小さくなると、広角端にて開口絞りＳＰと第３レンズ群Ｌ３の距離が大きくなり、その結果として第３レンズ群の有効径が大きくなるため、好ましくない。

条件式（４）は最終レンズ群ＬＦの移動量ＭＦと第１レンズ群Ｌ１の移動量Ｍ１との比を規定したものである。条件式（４）の上限値を超えて移動量Ｍ１が大きくなると、望遠端でのレンズ全長が増加してしまい好ましくない。条件式（４）の下限値を超えて移動量Ｍ１が小さくなると、小型化には有利であるが、所望の焦点距離を確保することが困難となる。

条件式（５）は最終レンズ群ＬＦの望遠端における横倍率βＦＴと広角端における横倍率βＦＷとの比を規定したものである。条件式（５）の上限値を超えて最終レンズ群ＬＦの広角端における横倍率βＦＷが大きくなると、最終レンズ群ＬＦの変倍効果が小さくなる。すると所望の焦点距離を確保するために、第１レンズ群Ｌ１の移動量Ｍ１を増加させることや、各群の屈折力を強めることが必要となる。各群の屈折力を強めるためには群を構成するレンズの枚数を増加させる必要があるため、移動量Ｍ１の増加、レンズの枚数の増加のいずれの場合もレンズ全長の増加を招くため好ましくない。条件式（５）の下限値を超えて最終レンズ群ＬＦの広角端における横倍率βＦＷが小さくなると、最終レンズ群ＬＦの変倍効果が大きくなり所望の焦点距離を確保することはできるが、レンズがガラスブロックと干渉してしまう。結果としてズームレンズのズーム動作が制限されてしまい、好ましくない。

条件式（６）は広角端における全系の焦点距離ｆＷと第１レンズ群Ｌ１の焦点距離ｆ１との比を規定したものである。条件式（６）の上限値を超えて焦点距離ｆ１が大きくなると、ズーミングにおける第１レンズ群Ｌ１の移動量が大きくなり、望遠端におけるレンズ全長が大きくなり好ましくない。望遠端におけるレンズ全長を増加させないためには、第３レンズ群Ｌ３の屈折力を強めることが考えられるが、球面収差やコマ収差が大きく発生するため好ましくない。収差の補正にはレンズの枚数を増加させることが考えられるが、レンズ全長の増加を招くため好ましくない。条件式（６）の下限値を超えて焦点距離ｆ１が小さくなると、望遠端において球面収差が大きく発生し、その補正のためのレンズが必要となる。レンズ枚数の増加はレンズ全長の増加につながるため好ましくない。

条件式（７）は第３レンズ群Ｌ３の焦点距離ｆ３と望遠端における全系の焦点距離ｆＴとの比を規定したものである。条件式（７）の上限値を超えて第３レンズ群Ｌ３の屈折力が強くなると、望遠端における球面収差やコマ収差が大きく発生するため好ましくない。これらの収差を補正するためにはレンズ枚数の増加が必要であり、レンズ全長の増加を招き、好ましくない。条件式（７）の下限値を超えて第３レンズ群Ｌ３の屈折力が弱くなると、第３レンズ群Ｌ３の移動量が大きくなり、レンズ全長の増加につながるため好ましくない。

条件式（８）は最終レンズ群の焦点距離ｆＦと望遠端における全系の焦点距離ｆＴとの比を規定したものである。条件式（８）の上限値を超えて最終レンズ群の屈折力が強くなると、最終レンズ群の移動量が小さくなるため、レンズ全長の短縮には有利である。しかし一方で屈折力が強くなるためにズーミングにおける像面湾曲の変動が大きくなり好ましくない。像面湾曲の変動を抑えるためにはレンズ枚数の増加が必要となり、レンズ全長の増加を招き、好ましくない。条件式（８）の下限値を超えて最終レンズ群の屈折力が弱くなると、ズーミングにおける最終レンズ群の移動量が大きくなる。するとレンズ全長の増加につながるため好ましくない。

条件式（９）は物体側より像側へ順に正、負、正、正、正の屈折力のレンズ群より成る５群ズームレンズに関して、最終レンズ群の焦点距離ｆＦと第４レンズ群Ｌ４の焦点距離ｆ４との比を規定したものである。条件式（９）の上限値を超えて最終レンズ群ＬＦの焦点距離ｆＦが長くなると、最終レンズ群の位置敏感度が小さくなるため、フォーカシングにおける移動量が増加してしまい、レンズ全長が大型化するため好ましくない。また、条件式（９）の下限値を超えて最終レンズ群ＬＦの焦点距離ｆＦが短くなると、フォーカスにおける移動量は減少するため、小型化には有利であるが、非点収差が増大するため、好ましくない。

条件式（１０）は物体側より像側へ順に正、負、正、負、正の屈折力のレンズ群より成る５群ズームレンズに関して、最終レンズ群ＬＦの焦点距離ｆＦと第４レンズ群Ｌ４の焦点距離ｆ４との比を規定したものである。条件式（１０）の上限値を超えて最終レンズ群ＬＦの焦点距離ｆＦが長くなると、最終レンズ群ＬＦの位置敏感度が小さくなるため、フォーカシングにおける移動量が増加してしまい、レンズ全長が大型化するため好ましくない。また、条件式（１０）の下限値を超えて最終レンズ群ＬＦの焦点距離ｆＦが短くなると、フォーカスにおける移動量は減少するため、小型化には有利であるが、非点収差が増大するため、好ましくない。

なお好ましくは条件式（３）〜条件式（１０）の数値範囲を次の如く設定するのがよい。
０．４５ ＜ ＭＳ／Ｍ３ ＜ ０．６５ ・・・ （３ａ）
−５２．０ ＜ Ｍ１／ＭＦ ＜ −６．５ ・・・ （４ａ）
０．６５ ＜ βＦＷ／βＦＴ ＜ ０．９８ ・・・ （５ａ）
１８．５ ＜ ｆ１／ｆＷ ＜ ２９．０ ・・・ （６ａ）
１０．０ ＜ ｆＴ／ｆ３ ＜ ２２．０ ・・・ （７ａ）
７．０ ＜ ｆＴ／ｆＦ ＜１２．５ ・・・ （８ａ）
０．０６ ＜ ｆＦ／ｆ４ ＜ ０．４５ ・・・ （９ａ）
−０．７ ＜ ｆＦ／ｆ４ ＜ −０．５ ・・・ （１０ａ）

またさらに好ましくは条件式（３）〜条件式（１０）の数値範囲を次の如く設定すると、上記の各条件式がもたらす効果を最大限に得られる。
０．４８ ＜ ＭＳ／Ｍ３ ＜ ０．６０ ・・・ （３ｂ）
−５０．０ ＜ Ｍ１／ＭＦ ＜ −７．０ ・・・ （４ｂ）
０．６７ ＜ βＦＷ／βＦＴ ＜ ０．９７ ・・・ （５ｂ）
１８．７ ＜ ｆ１／ｆＷ ＜ ２８．０ ・・・ （６ｂ）
１０．５ ＜ ｆＴ／ｆ３ ＜ ２０．０ ・・・ （７ｂ）
７．３ ＜ ｆＴ／ｆＦ ＜ １２．３ ・・・ （８ｂ）
０．０７ ＜ ｆＦ／ｆ４ ＜ ０．４０ ・・・ （９ｂ）
−０．６５ ＜ ｆＦ／ｆ４ ＜ −０．５５ ・・・ （１０ｂ）

各実施例では以上のように各要素を構成することにより、光学系全体が小型で、広画角かつ高ズーム比で、さらに全ズーム範囲で軸上色収差、倍率色収差、球面収差、及び像面湾曲等の諸収差を十分に補正した高い光学性能を有するズームレンズが得られる。

各実施例において第１レンズ群Ｌ１の有効レンズ径を小型化するためには、第１レンズ群Ｌ１を構成するレンズの枚数が少ない方が好ましい。一方で高ズーム比化を図るためには、第１レンズ群Ｌ１の構成レンズ枚数が少なすぎると、球面収差や軸上色収差を良好に補正することが困難となる。そこで第１レンズ群Ｌ１は物体側から像側へ順に、負レンズ、正レンズ、正レンズの３枚のレンズより構成することが好ましい。具体的に各実施例においては、負レンズと正レンズを接合した接合レンズと、正レンズにより第１レンズ群Ｌ１を構成している。

ズーミングに伴う倍率色収差の変動を抑制するために、第２レンズ群Ｌ２を物体側から像側へ順に、負レンズ、負レンズ、正レンズの３枚のレンズより構成することが好ましい。

後群のレンズ有効径を小型化するためには、第３レンズ群Ｌ３は正の屈折力を有することが好ましい。広角端において、軸上光束は負の屈折力の第２レンズ群Ｌ２を通過して発散光束となる。そこで第２レンズ群Ｌ２に続くレンズ群の中で最も物体側に位置するレンズ群を正の屈折力とすることにより、光束に対して収斂作用を及ぼすことができる。その結果として後群のレンズ有効径を小さくすることができる。

また、第３レンズ群Ｌ３は物体側より像側へ順に、正レンズと、負レンズと、正レンズと負レンズの接合レンズとを有することが好ましい。このような構成はトリプレットにレンズが１枚追加された、所謂テッサータイプと呼ばれ、ペッツバール和を微調整することが可能になる。

最終レンズ群ＬＦは物体側より像側へ順に、正レンズと負レンズの接合レンズを有することが好ましい。こうした構成によりズーミングに伴う倍率色収差の変動を抑制することができる。

次に各実施例の具体的なレンズ構成について説明する。

［実施例１］
実施例１は物体側より像側へ順に正、負、正、正の屈折力のレンズ群より成る４群ズームレンズである。第１レンズ群Ｌ１は、物体側が凸面でメニスカス形状の負レンズと正レンズとを接合した接合レンズ、物体側が凸面でメニスカス形状の正レンズより構成している。第１レンズ群Ｌ１を３枚のレンズで構成することで、高ズーム比ながら球面収差と、軸上色収差および倍率色収差の補正を良好に行っている。第２レンズ群Ｌ２は、物体側より像側へ順に物体側が凸面でメニスカス形状の負レンズと、両面が凹面の負レンズと、物体側が凸面でメニスカス形状の正レンズにより構成し、ズーミングに伴う収差変動を抑制している。

第３レンズ群Ｌ３は、両面が凸面の正レンズと、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メニスカス形状の負レンズと両面が凸形状の正レンズとを接合した接合レンズと、両面が凹面の負レンズにより構成している。第４レンズ群Ｌ４は、両面が凸面の正レンズと、像側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズとを接合した接合レンズにより構成している。以上の構成により、広角端における半画角３７．９°、ズーム比６４．２３を達成している。なお、第３レンズ群Ｌ３の全部または一部を光軸に対して垂直方向の成分を持つように移動させて、ズームレンズが振動したときの撮影画像のブレを補正するようにしても良い。

［実施例２］
実施例２は物体側より像側へ順に正、負、正、正の屈折力のレンズ群より成る４群ズームレンズである。第３レンズ群Ｌ３は、両面が凸面の正レンズと、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メニスカス形状の負レンズと両面が凸形状の正レンズとの接合レンズと、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズにより構成している。その他のレンズ群の構成は実施例１と同じである。以上の構成により、広角端における半画角３７．９°、ズーム比６４．２３を達成している。なお、第３レンズ群Ｌ３の全部または一部を光軸に対して垂直方向の成分を持つように移動させて、ズームレンズが振動したときの撮影画像のブレを補正するようにしても良い。

［実施例３］
実施例３は物体側より像側へ順に正、負、正、正、正の屈折力のレンズ群より成る５群ズームレンズである。第１レンズ群Ｌ１は、物体側が凸面でメニスカス形状の負レンズと正レンズとを接合した接合レンズと、物体側が凸面でメニスカス形状の正レンズにより構成している。第１レンズ群Ｌ１を３枚のレンズで構成することで、高ズーム比ながら球面収差と、軸上色収差および倍率色収差の補正を良好に行っている。第２レンズ群Ｌ２は、物体側より像側へ順に物体側が凸面でメニスカス形状の負レンズと、両面が凹面の負レンズと、物体側が凸面でメニスカス形状の正レンズにより構成し、ズーミングに伴う収差変動を抑制している。

第３レンズ群Ｌ３は、両面が凸面の正レンズと、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メニスカス形状の負レンズと両面が凸形状の正レンズとを接合した接合レンズと、両面が凹面の負レンズにより構成している。第４レンズ群Ｌ４は、物体側に凸面を向けた正レンズにより構成している。第５レンズ群Ｌ５は、両面が凸面の正レンズと、像側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズとを接合した接合レンズにより構成している。以上の構成により、広角端における半画角３７．８°、ズーム比６２．７４を達成している。なお、第３レンズ群Ｌ３の全部または一部を光軸に対して垂直方向の成分を持つように移動させて、ズームレンズが振動したときの撮影画像のブレを補正するようにしても良い。

［実施例４］
実施例４は物体側より像側へ順に正、負、正、正、正の屈折力のレンズ群より成る５群ズームレンズである。第３レンズ群Ｌ３は、両面が凸面の正レンズと、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メニスカス形状の負レンズと両面が凸形状の正レンズとの接合レンズと、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズにより構成している。その他のレンズ群の構成は実施例３と同じである。以上の構成により、広角端における半画角４２．２°、ズーム比１００．３６を達成している。なお、第３レンズ群Ｌ３の全部または一部を光軸に対して垂直方向の成分を持つように移動させて、ズームレンズが振動したときの撮影画像のブレを補正するようにしても良い。

［実施例５］
実施例５は物体側より像側へ順に正、負、正、負、正の屈折力のレンズ群より成る５群ズームレンズである。第１レンズ群Ｌ１は、物体側が凸面でメニスカス形状の負レンズと正レンズとを接合した接合レンズと、物体側が凸面でメニスカス形状の正レンズにより構成している。第１レンズ群Ｌ１を３枚のレンズで構成することで、高ズーム比ながら球面収差と、軸上色収差および倍率色収差の補正を良好に行っている。第２レンズ群Ｌ２は、物体側より像側へ順に物体側が凸面でメニスカス形状の負レンズと、両面が凹面の負レンズと、物体側が凸面でメニスカス形状の正レンズにより構成し、ズーミングに伴う収差変動を抑制している。

第３レンズ群Ｌ３は、両面が凸面の正レンズと、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メニスカス形状の負レンズと両面が凸形状の正レンズとを接合した接合レンズとにより構成している。第４レンズ群Ｌ４は、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズにより構成している。第５レンズ群Ｌ５は、両面が凸面の正レンズと、像側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズとを接合した接合レンズにより構成している。以上の構成により、広角端における半画角４２．１°、ズーム比９０．６２を達成している。なお、第３レンズ群Ｌ３の全部または一部を光軸に対して垂直方向の成分を持つように移動させて、ズームレンズが振動したときの撮影画像のブレを補正するようにしても良い。

［実施例６］
実施例６は物体側より像側へ順に正、負、正、負、正の屈折力のレンズ群より成る５群ズームレンズである。各レンズ群の構成は実施例５と同じである。以上の構成により、広角端における半画角４２．０°、ズーム比９５．７８を達成している。なお、第３レンズ群Ｌ３の全部または一部を光軸に対して垂直方向の成分を持つように移動させて、ズームレンズが振動したときの撮影画像のブレを補正するようにしても良い。

［実施例７］
実施例７は物体側より像側へ順に正、負、正、負、正の屈折力のレンズ群より成る５群ズームレンズである。各レンズ群の構成は実施例５と同じである。以上の構成により、広角端における半画角４２．１°、ズーム比９９．９８を達成している。なお、第３レンズ群Ｌ３の全部または一部を光軸に対して垂直方向の成分を持つように移動させて、ズームレンズが振動したときの撮影画像のブレを補正するようにしても良い。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。また得られた画像情報は固体撮像素子（光電変換素子）の画像データを処理する信号処理回路により、歪曲を電気的に補正することで歪曲の少ない画像を出力することも可能である。

次に本発明のズームレンズを撮影光学系として用いたデジタルスチルカメラの実施例について図１５を用いて説明する。図１５において、２０はカメラ本体、２１は実施例１〜７で説明したいずれかのズームレンズによって構成された撮影光学系である。２２はカメラ本体に内蔵され、撮影光学系２１によって形成された被写体像を受光するＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の固体撮像素子（光電変換素子）である。２３は固体撮像素子２２によって光電変換された被写体像に対応する情報を記憶するメモリである。２４は液晶ディスプレイパネル等によって構成され、固体撮像素子２２上に形成された被写体像を観察するためのファインダである。このように本発明のズームレンズをデジタルスチルカメラ等の撮像装置に適用することにより、小型で高い光学性能を有する撮像装置が実現できる。

次に、本発明の実施例１〜７にそれぞれ対応する数値実施例１〜７を示す。各数値実施例において、ｉは物体側からの光学面の順序を示す。ｒｉは第ｉ番目の光学面（第ｉ面）の曲率半径、ｄｉは第ｉ面と第ｉ＋１面との間の間隔、ｎｄｉ、νｄｉはそれぞれｄ線に対する第ｉ番目の光学部材の材料の屈折率、アッベ数を示す。またｋを離心率、Ａ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０、Ａ１２を非球面係数、光軸からの高さｈの位置での光軸方向の変位を面頂点を基準にしてｘとするとき、非球面形状は
ｘ＝（ｈ^２／Ｒ）／［１＋｛１−（１＋ｋ）（ｈ／Ｒ）^２｝^１／２］＋Ａ４ｈ^４＋Ａ６ｈ^６＋Ａ８ｈ^８＋Ａ１０ｈ^１０＋Ａ１２ｈ^１２で表される。但しＲは近軸曲率半径である。

数値実施例において最も像側の２つの面はフィルター、フェースプレート等の光学ブロックの面である。ＳＰは開口絞り（あるいは虹彩絞り）、Ｇは水晶ローパスフィルターや赤外カットフィルター等のガラスブロックである。ＩＰはＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサなどの固体撮像素子（光電変換素子）の感光面が位置する像面である。また各数値実施例の上述した条件式との対応を表１に示す。

［数値実施例１］
単位 ｍｍ

面データ
面番号 r d nd νd
1 119.103 1.00 1.83400 37.2
2 54.356 5.65 1.43875 94.9
3 -173.579 0.18
4 46.407 3.60 1.59282 68.6
5 155.193 (可変)
6* 267.755 0.70 1.88300 40.8
7* 8.506 4.86
8 -40.613 0.50 1.80400 46.6
9 27.443 0.20
10 17.349 2.00 1.94595 18.0
11 98.109 (可変)
12(絞り) ∞ (可変)
13* 10.061 3.05 1.55332 71.7
14* -71.895 1.99
15 36.081 0.50 1.64769 33.8
16 13.818 0.31
17 17.451 0.50 1.80400 46.6
18 7.868 2.50 1.45600 90.3
19 -20.651 0.30
20 -54.396 0.50 1.43875 94.9
21 26.301 (可変)
22 28.434 2.50 1.74950 35.3
23 -28.169 0.50 1.94595 18.0
24 -97.811 (可変)
25 ∞ 0.50 1.51633 64.1
26 ∞ (可変)
像面 ∞

非球面データ
第6面
K =-3.34491e+003 A4=-2.17989e-005 A6= 9.01720e-007 A8=-1.00895e-008 A10= 3.97994e-011 A12=-1.87452e-014

第7面
K = 6.91861e-002 A4=-7.80232e-005 A6= 3.72674e-007 A8= 2.99884e-008 A10=-9.42027e-010 A12= 2.34033e-012

第13面
K =-2.44066e-001 A4=-4.63765e-005 A6= 2.57777e-006 A8=-2.26231e-008 A10= 2.62605e-010

第14面
K = 1.12630e+002 B= 1.08342e-004 C= 3.09688e-006

各種データ
ズーム比 64.23
広角 中間 望遠
焦点距離 4.28 13.56 275.00
Fナンバー 2.87 5.00 7.07
画角 37.90 15.95 0.81
レンズ全長 98.16 100.29 150.50
BF 12.52 21.67 8.83

d 5 0.56 20.38 71.46
d11 35.00 13.35 0.90
d12 12.70 5.55 -0.50
d21 5.87 7.83 38.30
d24 11.69 20.84 8.00
d26 0.50 0.50 0.50

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 88.23
2 6 -9.49
3 12 ∞
4 13 23.82
5 22 34.59
6 25 ∞

［数値実施例２］
単位 ｍｍ

面データ
面番号 r d nd νd
1 111.661 0.50 1.88300 40.8
2 49.118 6.30 1.59282 68.6
3 -1160.516 0.18
4 46.268 4.30 1.43875 94.9
5 222.289 (可変)
6* ∞ 0.50 1.88300 40.8
7* 8.280 5.31
8 -41.572 0.50 1.88300 40.8
9 36.262 0.20
10 19.127 1.50 2.10205 16.8
11 66.589 (可変)
12(絞り) ∞ (可変)
13* 10.065 3.00 1.55332 71.7
14* -90.910 0.96
15 27.040 0.50 1.60342 38.0
16 11.176 0.23
17 13.673 0.50 1.72000 50.2
18 8.015 2.50 1.43875 94.9
19* -40.571 3.30
20 63.148 0.70 1.48749 70.2
21 16.850 (可変)
22 28.572 1.90 1.80440 39.6
23 -21.346 0.50 1.92286 18.9
24 -95.217 (可変)
25 ∞ 0.30 1.51633 64.1
26 ∞ (可変)
像面 ∞

非球面データ
第6面
K = 1.69470e+008 A4= 4.35834e-005 A6=-4.56911e-007 A8= 2.39468e-009

第7面
K = 1.39784e-001 A4=-1.72226e-005 A6= 4.73737e-007 A8=-5.25208e-008

第13面
K =-8.26574e-001 A4=-1.43463e-004 A6= 1.97430e-006 A8=-9.18257e-008 A10= 2.62605e-010

第14面
K = 2.18247e+002 A4=-1.89457e-004 A6= 1.69940e-006

第19面
K =-1.55295e+001 A4= 1.49082e-004 A6= 2.26594e-006 A8=-1.61408e-007

各種データ
ズーム比 99.38
広角 中間 望遠
焦点距離 3.62 13.72 360.00
Fナンバー 3.50 5.00 9.00
画角 41.94 15.77 0.62
レンズ全長 93.22 94.51 162.51
BF 10.63 21.44 1.44

d 5 0.50 18.11 81.90
d11 29.35 10.06 1.15
d12 16.68 3.91 0.60
d21 2.58 7.51 43.95
d24 9.93 20.75 0.74
d26 0.50 0.50 0.50

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 99.82
2 6 -8.88
3 12 ∞
4 13 20.91
5 22 31.14
6 25 ∞

［数値実施例３］
単位 ｍｍ

面データ
面番号 r d nd νｄ
1 119.553 1.00 1.83400 37.2
2 51.614 6.51 1.43875 94.9
3 -150.118 0.18
4 44.372 3.98 1.59282 68.6
5 176.192 (可変)
6* 183.075 0.70 1.88300 40.8
7* 8.308 4.63
8 -35.246 0.50 1.80400 46.6
9 26.227 0.20
10 16.890 2.00 1.94595 18.0
11 98.186 (可変)
12(絞り) ∞ (可変)
13* 10.061 3.79 1.55332 71.7
14* -71.895 2.18
15 32.324 0.50 1.64769 33.8
16 11.207 0.23
17 13.082 0.50 1.80400 46.6
18 8.047 3.14 1.43875 94.9
19 -26.875 0.30
20 -33.039 0.50 1.43875 94.9
21 25.401 (可変)
22 73.490 1.50 1.48749 70.2
23 -180.825 (可変)
24 24.353 2.50 1.74950 35.3
25 -33.439 0.50 1.94595 18.0
26 -417.280 (可変)
27 ∞ 0.30 1.51633 64.1
28 ∞ (可変)
像面 ∞

非球面データ
第6面
K =-1.19804e+002 A4=-5.96909e-006 A6= 4.28097e-007 A8=-8.59009e-009 A10= 4.10200e-011 A12= 1.76525e-014

第7面
K =-3.85222e-002 A4=-1.45218e-005 A6= 5.89347e-007 A8= 1.00622e-008 A10=-4.41030e-010 A12=-3.19446e-012

第13面
K =-1.13672e-001 A4=-7.12472e-005 A6= 3.98996e-006 A8=-2.35725e-008 A10= 2.62605e-010

第14面
K = 7.94862e+001 A4= 8.52205e-005 A6= 5.16878e-006

各種データ
ズーム比 62.74
広角 中間 望遠
焦点距離 4.30 13.16 270.00
Fナンバー 2.87 5.00 7.07
画角 37.75 16.41 0.82
レンズ全長 102.21 103.41 150.50
BF 10.64 21.28 2.47

d 5 0.78 17.65 63.97
d11 34.51 17.14 0.85
d12 13.94 2.66 -0.50
d21 2.63 3.21 2.70
d23 5.25 8.72 39.35
d26 8.96 17.88 7.98
d28 0.50 0.50 0.50

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 80.76
2 6 -9.06
3 12 ∞
4 13 24.84
5 22 107.40
6 24 36.61
7 27 ∞

［数値実施例４］
単位 ｍｍ

面データ
面番号 r d nd νd
1 111.694 0.50 1.88300 40.8
2 49.199 6.30 1.59282 68.6
3 -1164.237 0.18
4 46.280 4.30 1.43875 94.9
5 221.522 (可変)
6* ∞ 0.50 1.88300 40.8
7* 8.206 5.16
8 -42.375 0.50 1.88300 40.8
9 35.812 0.20
10 18.937 1.50 2.10205 16.8
11 66.118 (可変)
12(絞り) ∞ (可変)
13* 10.022 3.00 1.55332 71.7
14* -90.148 0.49
15 27.075 0.50 1.60342 38.0
16 11.200 0.25
17 13.701 0.50 1.72000 50.2
18 8.031 2.60 1.43875 94.9
19* -41.159 3.42
20 64.022 0.50 1.48749 70.2
21 16.364 (可変)
22 -944.491 1.20 1.48749 70.2
23 -169.100 (可変)
24 27.739 1.90 1.80440 39.6
25 -22.772 0.50 1.92286 18.9
26 -109.286 (可変)
27 ∞ 0.30 1.51633 64.1
28 ∞ (可変)
像面 ∞

非球面データ
第6面
K = 1.69470e+008 A4= 6.24472e-005 A6=-7.85331e-007 A8= 3.44504e-009

第7面
K = 1.20149e-003 A4= 3.73272e-005 A6= 4.51406e-007 A8=-4.87575e-008

第13面
K =-7.06855e-001 A4=-1.18111e-004 A6= 4.21064e-006 A8= 7.30153e-009 A10= 2.62605e-010

第14面
K = 2.46250e+002 A4=-1.33153e-004 A6= 8.21718e-006

第19面
K =-1.06556e+002 A4=-3.15216e-005

各種データ
ズーム比 100.36
広角 中間 望遠
焦点距離 3.59 13.49 360.00
Fナンバー 3.50 5.00 9.00
画角 42.22 16.03 0.62
レンズ全長 93.30 94.57 162.51
BF 9.66 18.58 8.68

d 5 0.50 18.10 82.13
d11 29.20 12.20 0.48
d12 16.66 1.51 0.19
d21 1.54 4.87 9.31
d23 0.65 2.52 33.82
d26 9.95 20.58 1.77
d28 0.50 0.50 0.50

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 99.85
2 6 -8.88
3 12 ∞
4 13 21.35
5 22 422.31
6 24 31.16
7 27 ∞

［数値実施例５］
単位 ｍｍ

面データ
面番号 r d nd νd
1 111.807 0.50 1.88300 40.8
2 49.167 6.30 1.59282 68.6
3 -1163.308 0.18
4 46.270 4.30 1.43875 94.9
5 221.373 (可変)
6* ∞ 0.50 1.88300 40.8
7* 8.230 5.27
8 -43.519 0.50 1.88300 40.8
9 36.456 0.20
10 19.071 1.50 2.10205 16.8
11 67.046 (可変)
12(絞り) ∞ (可変)
13* 10.168 3.00 1.55332 71.7
14* -89.933 0.50
15 27.736 0.50 1.60342 38.0
16 10.970 0.34
17 13.809 0.50 1.72000 50.2
18 8.005 3.05 1.43875 94.9
19* -42.796 (可変)
20 62.520 1.30 1.48749 70.2
21 16.842 (可変)
22 28.003 1.90 1.80440 39.6
23 -22.183 0.50 1.92286 18.9
24 -81.159 (可変)
25 ∞ 0.80 1.51633 64.1
26 ∞ (可変)
像面 ∞

非球面データ
第6面
K = 1.69470e+008 A 4= 3.93703e-005 A 6=-2.70901e-007 A 8= 8.33394e-010

第7面
K =-7.82139e-002 A 4= 2.47945e-005 A 6= 2.71210e-007 A 8=-1.15536e-008

第13面
K =-1.91650e-001 A 4=-1.12921e-004 A 6=-4.13231e-007 A 8=-2.61706e-008 A10= 2.62605e-010

第14面
K = 5.68312e+001 A 4=-5.79492e-005 A 6=-5.21127e-007

第19面
K =-6.92402e+000 A 4= 6.29629e-005 A 6= 6.36923e-007 A 8=-2.38274e-008

各種データ
ズーム比 90.62
広角 中間 望遠
焦点距離 3.60 13.36 326.33
Fナンバー 3.50 5.00 9.00
画角 42.11 16.18 0.68
レンズ全長 97.01 98.29 166.27
BF 11.52 20.20 7.25

d 5 0.50 18.14 81.47
d11 30.17 13.34 0.70
d12 18.07 2.00 0.22
d19 2.33 5.07 8.35
d21 3.31 8.43 37.18
d24 10.49 19.17 6.22
d26 0.50 0.50 0.50

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 99.95
2 6 -9.00
3 12 ∞
4 13 18.30
5 20 -47.73
6 22 28.98
7 25 ∞

［数値実施例６］
単位 ｍｍ

面データ
面番号 r d nd νd
1 111.807 0.50 1.88300 40.8
2 49.170 6.30 1.59282 68.6
3 -1159.990 0.18
4 46.263 4.30 1.43875 94.9
5 222.214 (可変)
6* ∞ 0.50 1.88300 40.8
7* 8.230 5.24
8 -43.546 0.50 1.88300 40.8
9 36.479 0.20
10 19.075 1.50 2.10205 16.8
11 66.825 (可変)
12(絞り) ∞ (可変)
13* 10.124 3.00 1.55332 71.7
14* -93.235 0.49
15 27.725 0.50 1.60342 38.0
16 10.971 0.36
17 13.807 0.50 1.72000 50.2
18 7.995 3.05 1.43875 94.9
19* -42.735 (可変)
20 61.901 1.30 1.48749 70.2
21 16.821 (可変)
22 28.151 1.90 1.80440 39.6
23 -22.722 0.50 1.92286 18.9
24 -83.221 (可変)
25 ∞ 0.80 1.51633 64.1
26 ∞ (可変)
像面 ∞

非球面データ
第6面
K = 1.69470e+008 A 4= 3.86764e-005 A 6=-2.68985e-007 A 8= 8.09358e-010

第7面
K =-8.16622e-002 A 4= 2.41458e-005 A 6= 3.93815e-007 A 8=-1.34703e-008

第13面
K =-1.94134e-001 A 4=-1.12889e-004 A 6=-4.14852e-007 A 8=-2.58527e-008 A10= 2.62605e-010

第14面
K = 5.90873e+001 A 4=-5.62487e-005 A 6=-5.67233e-007

第19面
K =-6.96700e+000 A 4= 6.27812e-005 A 6= 6.08327e-007 A 8=-2.37438e-008

各種データ
ズーム比 95.78
広角 中間 望遠
焦点距離 3.61 13.47 345.82
Fナンバー 3.50 5.00 9.00
画角 42.04 16.05 0.64
レンズ全長 96.84 98.12 166.13
BF 11.58 20.32 5.75

d 5 0.50 18.14 81.50
d11 30.09 13.28 0.70
d12 18.05 2.00 0.23
d19 2.35 5.21 7.91
d21 3.17 8.08 38.94
d24 10.55 19.29 4.72
d26 0.50 0.50 0.50

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 99.85
2 6 -9.00
3 12 ∞
4 13 18.30
5 20 -47.83
6 22 29.24
7 25 ∞

［数値実施例７］
単位 ｍｍ

面データ
面番号 r d nd νd
1 111.806 0.50 1.88300 40.8
2 49.170 6.30 1.59282 68.6
3 -1159.660 0.18
4 46.262 4.30 1.43875 94.9
5 222.233 (可変)
6* ∞ 0.50 1.88300 40.8
7* 8.231 5.25
8 -43.553 0.50 1.88300 40.8
9 36.482 0.20
10 19.075 1.50 2.10205 16.8
11 66.823 (可変)
12(絞り) ∞ (可変)
13* 10.123 3.00 1.55332 71.7
14* -93.152 0.50
15 27.726 0.50 1.60342 38.0
16 10.972 0.33
17 13.807 0.50 1.72000 50.2
18 7.996 3.05 1.43875 94.9
19* -42.707 (可変)
20 61.925 1.30 1.48749 70.2
21 16.827 (可変)
22 28.267 1.90 1.80440 39.6
23 -22.521 0.50 1.92286 18.9
24 -84.707 (可変)
25 ∞ 0.30 1.51633 64.1
26 ∞ (可変)
像面 ∞

非球面データ
第6面
K = 1.69470e+008 A 4= 3.90719e-005 A 6=-2.67253e-007 A 8= 8.07925e-010

第7面
K =-8.18942e-002 A4= 2.43706e-005 A6= 4.00972e-007 A8=-1.32277e-008

第13面
K =-1.94076e-001 A4=-1.12677e-004 A6=-4.12678e-007 A8=-2.57512e-008 A10= 2.62605e-010

第14面
K = 5.90873e+001 A4=-5.62860e-005 A6=-5.50372e-007

第19面
K =-6.96700e+000 A4= 6.45099e-005 A6= 6.17412e-007 A8=-2.48086e-008

各種データ
ズーム比 99.98
広角 中間 望遠
焦点距離 3.60 13.48 360.00
Fナンバー 3.50 5.00 9.00
画角 42.11 16.04 0.62
レンズ全長 96.53 97.80 165.82
BF 11.72 20.41 4.31

d 5 0.50 18.14 81.53
d11 30.11 13.35 0.70
d12 18.06 2.00 0.40
d19 2.33 5.15 7.77
d21 2.89 7.83 40.20
d24 11.02 19.71 3.62
d26 0.50 0.50 0.50

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 99.84
2 6 -9.00
3 12 ∞
4 13 18.28
5 20 -47.85
6 22 29.54
7 25 ∞

Ｌ１ 第１レンズ群
Ｌ２ 第２レンズ群
Ｌ３ 第３レンズ群
Ｌ４ 第４レンズ群
Ｌ５ 第５レンズ群
ＳＰ 開口絞り
Ｇ フェースプレートやローパスフィルター等のガラスブロック
ＩＰ 像面
ｄ ｄ線
ｇ ｇ線
Ｓ サジタル像面
Ｍ メリディオナル像面
ω 半画角
Ｆｎｏ Ｆナンバー

Claims (16)

1. 物体側より像側へ順に、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、１つ以上のレンズ群を含む後群から成り、ズーミングに際して各レンズ群の間隔が変化するズームレンズにおいて、
   前記後群は、最も像側に正の屈折力の最終レンズ群を有し、ズーミングに際して少なくとも前記第１レンズ群と前記最終レンズ群が移動し、望遠端における全系の焦点距離をｆＴ、望遠端におけるバックフォーカスをＴＢｋ、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２としたとき、
   ３０．０ ＜ ｆＴ／ＴＢｋ ＜ ２６０．０
   ２５．０ ＜ ｆＴ／｜ｆ２｜ ＜ ４５．０
   なる条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
2. 前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の間に開口絞りを有し、広角端から望遠端へのズーミングにおける前記第３レンズ群の光軸方向の移動量をＭ３、前記開口絞りの光軸方向の移動量をＭＳとしたとき、
   ０．４０ ＜ ＭＳ／Ｍ３ ＜ ０．７０
   なる条件式を満足することを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
3. 広角端から望遠端へのズーミングにおける前記第１レンズ群の光軸方向の移動量をＭ１、前記最終レンズ群の光軸方向の移動量をＭＦとしたとき、
   −５５．０ ＜ Ｍ１／ＭＦ ＜ −６．０
   なる条件式を満足することを特徴とする請求項１または２に記載のズームレンズ。
4. 広角端での前記最終レンズ群の横倍率をβＦＷ、望遠端での前記最終レンズ群の横倍率をβＦＴとしたとき、
   ０．６０＜ βＦＷ／βＦＴ ＜ １．００
   なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のズームレンズ。
5. 広角端での全系の焦点距離をｆＷ、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１としたとき、
   ２０．０ ＜ ｆ１／ｆＷ ＜ ３０．０
   なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のズームレンズ。
6. 前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３としたとき、
   ９．０ ＜ ｆＴ／ｆ３ ＜ ２５．０
   なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のズームレンズ。
7. 前記最終レンズ群の焦点距離をｆＦとしたとき、
   ６．０ ＜ ｆＴ／ｆＦ ＜ １３．０
   なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のズームレンズ。
8. 前記後群は、正の屈折力の第４レンズ群からなることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のズームレンズ。
9. 前記後群は、物体側から像側へ順に、正の屈折力の第４レンズ群と正の屈折力の第５レンズ群より構成されることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のズームレンズ。
10. 前記最終レンズ群の焦点距離をｆＦ、前記第４レンズ群の焦点距離をｆ４としたとき、
    ０．０５０ ＜ ｆＦ／ｆ４ ＜ ０．５０
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項９に記載のズームレンズ。
11. 前記後群は、物体側から像側へ順に、負の屈折力の第４レンズ群と正の屈折力の第５レンズ群より構成されることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のズームレンズ。
12. 前記第４レンズ群の焦点距離をｆ４としたとき、
    −０．８０ ＜ ｆＦ／ｆ４ ＜ −０．４０
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項１１に記載のズームレンズ。
13. 無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングに際して、前記最終レンズ群が移動することを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載のズームレンズ。
14. 無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングに際して、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群が移動することを特徴とする請求項９乃至１２のいずれか１項に記載のズームレンズ。
15. 無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングに際して、前記第４レンズ群が移動することを特徴とする請求項９乃至１２のいずれか１項に記載のズームレンズ。
16. 請求項１乃至１５のいずれか１項に記載のズームレンズと、該ズームレンズによって形成される像を受光する固体撮像素子とを有することを特徴とする撮像装置。

Images