JP6645531B2 - ズームレンズおよび光学機器 - Google Patents

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Description

本発明は、ズームレンズおよび光学機器に関する。
従来から、写真用カメラ、電子スチルカメラ、ビデオカメラ等に適用可能であって、大きな変倍比を有したズームレンズが種々提案されている（例えば、特許文献１を参照）。
特開２０１２−９８６９９号公報
しかしながら、従来のズームレンズでは、光学系全体の小型化を図りながら、変倍比を大きくすることが困難であった。
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、小型でありながら大きな変倍比を有し、良好な光学性能を備えたズームレンズおよび光学機器を提供することを目的とする。
第１の本発明に係るズームレンズは、光軸に沿って物体側から順に並んだ、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レンズ群とにより実質的に５個のレンズ群からなり、広角端状態から望遠端状態への変倍の際、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔、および前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔がそれぞれ変化するように、前記第１レンズ群、前記第２レンズ群、前記第３レンズ群、前記第４レンズ群、および前記第５レンズ群がそれぞれ光軸に沿って移動し、前記第２レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、第１負レンズと、第２負レンズと、正レンズと、第３負レンズとからなり、前記正レンズと前記第３負レンズとが接合され、前記第５レンズ群は、１枚の正レンズと１枚の負レンズとの接合レンズからなり、以下の条件式を満足する。
−０．１８０＜ｆ４／ｆｔ＜−０．１４０
但し、
ｆｔ：前記ズームレンズの望遠端状態における焦点距離、
ｆ４：前記第４レンズ群の焦点距離。
るようになっている。
第２の本発明に係るズームレンズは、光軸に沿って物体側から順に並んだ、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レンズ群とにより実質的に５個のレンズ群からなり、広角端状態から望遠端状態への変倍の際、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔、および前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔がそれぞれ変化するように、前記第１レンズ群、前記第２レンズ群、前記第３レンズ群、前記第４レンズ群、および前記第５レンズ群がそれぞれ光軸に沿って移動し、前記第２レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、第１負レンズと、第２負レンズと、正レンズと、第３負レンズとからなり、前記正レンズと前記第３負レンズとが接合され、前記第１レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、負レンズと第１正レンズとの接合レンズと、第２正レンズと、第３正レンズとからなり、前記第３レンズ群は、少なくとも２枚の正レンズを有し、以下の条件式を満足する。
−０．１８０＜ｆ４／ｆｔ＜−０．１４０
但し、
ｆｔ：前記ズームレンズの望遠端状態における焦点距離、
ｆ４：前記第４レンズ群の焦点距離。
本発明に係る光学機器は、物体の像を所定の面上に結像させるズームレンズを備えた光学機器であって、前記ズームレンズとして第１または第２の本発明に係るズームレンズを用いている。
いずれかの本発明によれば、小型でありながら大きな変倍比を有し、良好な光学性能を備えたズームレンズおよび光学機器を提供することができる。
（ａ）は第１実施例に係るズームレンズの広角端状態におけるレンズ構成図であり、（ｂ）は中間焦点距離状態におけるレンズ構成図であり、（ｃ）は望遠端状態におけるレンズ構成図である。 （ａ）は第１実施例に係るズームレンズの広角端状態における無限遠合焦時の諸収差図であり、（ｂ）は中間焦点距離状態における無限遠合焦時の諸収差図であり、（ｃ）は望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。 （ａ）は第２実施例に係るズームレンズの広角端状態におけるレンズ構成図であり、（ｂ）は中間焦点距離状態におけるレンズ構成図であり、（ｃ）は望遠端状態におけるレンズ構成図である。 （ａ）は第２実施例に係るズームレンズの広角端状態における無限遠合焦時の諸収差図であり、（ｂ）は中間焦点距離状態における無限遠合焦時の諸収差図であり、（ｃ）は望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。 （ａ）は第３実施例に係るズームレンズの広角端状態におけるレンズ構成図であり、（ｂ）は中間焦点距離状態におけるレンズ構成図であり、（ｃ）は望遠端状態におけるレンズ構成図である。 （ａ）は第３実施例に係るズームレンズの広角端状態における無限遠合焦時の諸収差図であり、（ｂ）は中間焦点距離状態における無限遠合焦時の諸収差図であり、（ｃ）は望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。 （ａ）はデジタルスチルカメラの正面図であり、（ｂ）はデジタルスチルカメラの背面図である。 図７（ａ）中の矢印Ａ−Ａ´に沿った断面図である。 第１の実施形態に係るズームレンズの製造方法を示すフローチャートである。 第２の実施形態に係るズームレンズの製造方法を示すフローチャートである。 第３の実施形態に係るズームレンズの製造方法を示すフローチャートである。
発明を実施するための形態（第１〜第３の実施形態）
以下、第１の実施形態について図を参照しながら説明する。第１の実施形態に係るズームレンズを備えた第１の実施形態デジタルスチルカメラＣＡＭが図７および図８に示されている。図７において、（ａ）はデジタルスチルカメラＣＡＭの正面図を、（ｂ）はデジタルスチルカメラＣＡＭの背面図をそれぞれ示す。図８は図７（ａ）中の矢印Ａ−Ａ´に沿った断面図を示す。
図７に示すデジタルスチルカメラＣＡＭは、不図示の電源釦を押すと、撮影レンズ（ＺＬ）の不図示のシャッタが開放されて、撮影レンズ（ＺＬ）で被写体（物体）からの光が
集光され、図８に示す像面Ｉに配置された撮像素子Ｃ（例えば、ＣＣＤやＣＭＯＳ等）に結像される。撮像素子Ｃに結像された被写体像は、デジタルスチルカメラＣＡＭの背後に配置された液晶モニターＭに表示される。撮影者は、液晶モニターＭを見ながら被写体像の構図を決めた後、レリーズ釦Ｂ１を押し下げて被写体像を撮像素子で撮影し、不図示のメモリーに記録保存する。
撮影レンズは、後述の第１の実施形態に係るズームレンズＺＬで構成されている。また、デジタルスチルカメラＣＡＭには、被写体が暗い場合に補助光を発光する補助光発光部ＤＬ、撮影レンズ（ズームレンズＺＬ）を広角端状態（Ｗ）から望遠端状態（Ｔ）にズーミング（変倍）する際のワイド（Ｗ）−テレ（Ｔ）釦Ｂ２、およびデジタルスチルカメラＣＡＭの種々の条件設定等に使用するファンクション釦Ｂ３等が配置されている。
第１の実施形態に係るズームレンズＺＬは、例えば図１に示すように、光軸に沿って物体側から順に並んだ、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とを備えて構成される。広角端状態から望遠端状態への変倍（ズーミング）の際、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔、および第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との間隔がそれぞれ変化するように、第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３、第４レンズ群Ｇ４、および第５レンズ群Ｇ５がそれぞれ光軸に沿って移動する。そして、ズームレンズＺＬは、次の条件式（１）で表される条件を満足する。
０．２５＜ｆ１／ｆｔ＜０．３８ …（１）
但し、
ｆ１：第１レンズ群Ｇ１の焦点距離、
ｆｔ：ズームレンズＺＬの望遠端状態における焦点距離。
条件式（１）は、ズームレンズＺＬ全系の望遠端状態における焦点距離に対し、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離を規定する条件式である。条件式（１）を満足することにより、望遠端状態における望遠比を小さくしてズームレンズＺＬの全長を短くすることができる。これにより、小型でありながら大きな変倍比を有し、良好な光学性能を備えたズームレンズＺＬを実現することができる。なお、条件式（１）の上限値を上回る条件である場合、ズームレンズＺＬの大型化を招く。条件式（１）の上限値を上回る条件で、ズームレンズＺＬの小型化を図ると、第１レンズ群Ｇ１の屈折力が小さくなるので、第３レンズ群Ｇ３の屈折力を大きくする必要があり、変倍域全域において球面収差がマイナス側に大きく発生するため好ましくない。一方、条件式（１）の下限値を下回る条件である場合、第１レンズ群Ｇ１の屈折力が大きくなり、望遠端状態において球面収差と像面湾曲がマイナス側に大きく発生するため好ましくない。
第１の実施形態の効果をより確実にするために、条件式（１）の上限値を０．３４に設定することが望ましい。また、条件式（１）の上限値を０．３３に設定することがより望ましい。一方、第１の実施形態の効果をより確実にするために、条件式（１）の下限値を０．３０に設定することが望ましい。
第１の実施形態に係るズームレンズＺＬにおいて、次の条件式（２）で表される条件を満足することが好ましい。
−０．１８０＜（ｆ１×ｆｗ）／（ｆ２×ｆｔ）＜−０．１６０ …（２）
但し、
ｆｗ：ズームレンズＺＬの広角端状態における焦点距離、
ｆ２：第２レンズ群Ｇ２の焦点距離。
条件式（２）は、第２レンズ群Ｇ２の焦点距離に対する第１レンズ群Ｇ１の焦点距離を規定する条件式である。条件式（２）を満足することにより、高い結像性能を有する小型のズームレンズＺＬを達成することができる。なお、条件式（２）の上限値を上回る条件である場合、望遠端状態において球面収差がマイナス側に大きく発生するため好ましくない。一方、条件式（２）の下限値を下回る条件である場合、望遠端状態において球面収差がプラス側に大きく発生するため好ましくない。
第１の実施形態の効果をより確実にするために、条件式（２）の上限値を−０．１６７に設定することが望ましい。一方、第１の実施形態の効果をより確実にするために、条件式（２）の下限値を−０．１７６に設定することが望ましい。
第１の実施形態に係るズームレンズＺＬにおいて、第１レンズ群Ｇ１は、３枚の正レンズを有することが好ましい。この構成により、望遠端状態において球面収差とコマ収差を良好に補正することができる。
第１の実施形態に係るズームレンズＺＬにおいて、第１レンズ群Ｇ１は、正レンズと負レンズとの接合レンズを有し、次の条件式（３）および条件式（４）で表される条件を満足することが好ましい。
０．３６７＜ｎＮ１−ｎＰ１ …（３）
８０＜νＰ１ …（４）
但し、
ｎＮ１：第１レンズ群Ｇ１の接合レンズを構成する負レンズのｄ線に対する屈折率、
ｎＰ１：第１レンズ群Ｇ１の接合レンズを構成する正レンズのｄ線に対する屈折率、
νＰ１：第１レンズ群Ｇ１の接合レンズを構成する正レンズのアッベ数。
条件式（３）は、第１レンズ群Ｇ１の接合レンズを構成する正レンズと負レンズにおける屈折率の差を規定する条件式である。条件式（３）を満足することにより、第１レンズ群Ｇ１で発生する球面収差を良好に補正することができる。条件式（３）の下限値を下回る条件である場合、第１レンズ群Ｇ１の接合レンズを構成する正レンズと負レンズにおける屈折率差が小さくなりすぎて、望遠端状態において球面収差の曲りが大きくなるため好ましくない。
第１の実施形態の効果をより確実にするために、条件式（３）の下限値を０．３７０に設定することが望ましい。
条件式（４）は、第１レンズ群Ｇ１の接合レンズを構成する正レンズのアッベ数を規定する条件式である。条件式（４）を満足することにより、望遠端状態における軸上色収差と倍率色収差を良好に補正することができる。なお、条件式（４）の下限値を下回る条件である場合、望遠端状態において軸上色収差がマイナス側に大きく発生し、倍率色収差がプラス側に大きく発生するため、好ましくない。
第１の実施形態の効果をより確実にするために、条件式（４）の下限値を９０に設定することが望ましい。なお、条件式（４）を満足する正レンズは柔らかくて傷つきやすいため、当該正レンズの物体側に負レンズを配置して接合することが好ましい。この構成により、正レンズの物体側のレンズ面が負レンズに覆われるため、条件式（４）を満足する正レンズの物体側のレンズ面に傷がつきにくくなる。
第１の実施形態に係るズームレンズＺＬにおいて、次の条件式（５）で表される条件を満足することが好ましい。
−０．１８＜ｆ４／ｆｔ＜−０．１４ …（５）
但し、
ｆ４：第４レンズ群４の焦点距離。
条件式（５）は、ズームレンズＺＬ全系の望遠端状態における焦点距離に対し、第４レンズ群Ｇ４の焦点距離を規定する条件式である。条件式（５）を満足することにより、ズームレンズＺＬの前玉径を縮小することができる。なお、条件式（５）の上限値を上回る条件である場合、広角端状態において球面収差がプラス側に大きく発生するため好ましくない。一方、条件式（５）の下限値を下回る条件である場合、開口絞りＳより像側の負レンズの効果が小さくなり、ズームレンズＺＬの前玉径を十分に縮小することが困難になる。
第１の実施形態の効果をより確実にするために、条件式（５）の上限値を−０．１５に設定することが望ましい。一方、第１の実施形態の効果をより確実にするために、条件式（５）の下限値を−０．１７に設定することが望ましい。
第１の実施形態に係るズームレンズＺＬにおいて、第４レンズ群Ｇ４は、１枚の正レンズと１枚の負レンズとの接合レンズからなることが好ましい。この構成により、第４レンズ群Ｇ４単体での軸上色収差を良好に補正することができ、ズームレンズＺＬ全系での軸上色収差の補正が容易になる。また、第４レンズ群Ｇ４が偏芯したときの性能劣化を小さくすることができる。なお、第５レンズ群Ｇ５が、１枚の正レンズと１枚の負レンズとの接合レンズから構成されてもよく、この構成により、第４レンズ群Ｇ４の場合と同様の効果を得ることができる。
第１の実施形態に係るズームレンズＺＬにおいて、第３レンズ群Ｇ３の物体側近傍に開口絞りＳが配設され、次の条件式（６）で表される条件を満足することが好ましい。
０．０８４＜ΔＺｗｔ／ｆｔ＜０．０９０ …（６）
但し、
ΔＺｗｔ：広角端状態から望遠端状態への変倍の際における、開口絞りＳの物体側への光軸上の移動距離。
条件式（６）は、ズームレンズＺＬ全系の望遠端状態における焦点距離に対し、広角端状態から望遠端状態への変倍の際における、開口絞りＳの物体側への光軸上の移動距離を規定する条件式である。一般的に、開口絞りＳの光軸上の移動距離が大きくなるほど、変倍によるＦナンバーの変化量は大きくなる。そこで、条件式（６）を満足することにより、広角端状態から望遠端状態への変倍によるＦナンバーの変化量を適切な範囲に設定しつつ、望遠端状態での全系の焦点距離を大きくして大きな変倍比を確保することができる。なお、条件式（６）の上限値を上回る条件である場合、望遠端状態でのＦナンバーが必要以上に大きくなるか、広角端状態でのＦナンバーが小さくなり球面収差の補正が困難となるため好ましくない。一方、条件式（６）の下限値を下回る条件である場合、広角端状態でのＦナンバーを小さくしようとすると望遠端状態でのＦナンバーも小さくなり球面収差の補正が困難となるため好ましくない。
第１の実施形態の効果をより確実にするために、条件式（６）の上限値を０．０８８に設定することが望ましい。一方、第１の実施形態の効果をより確実にするために、条件式
（６）の下限値を０．０８６に設定することが望ましい。
ここで、第１の実施形態に係るズームレンズＺＬの製造方法について、図９を参照しながら説明する。まず、円筒状の鏡筒内に、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とを組み込む（ステップＳＴ１０）。そして、第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３、第４レンズ群Ｇ４、および第５レンズ群Ｇ５を光軸に沿って移動させることにより、広角端状態から望遠端状態への変倍（ズーミング）が行われるように、第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３、第４レンズ群Ｇ４、および第５レンズ群Ｇ５を駆動可能に構成する（ステップＳＴ２０）。
レンズの組み込みを行うステップＳＴ１０において、前述の条件式（１）等を満足するように、第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３、第４レンズ群Ｇ４、および第５レンズ群Ｇ５を配置する。このような製造方法によれば、小型でありながら大きな変倍比を有し、良好な光学性能を備えたズームレンズＺＬを得ることができる。
次に、第２の実施形態について、図を参照しながら説明する。後述の第２の実施形態に係るズームレンズＺＬを備えたデジタルスチルカメラＣＡＭが図７および図８に示されている。このデジタルスチルカメラＣＡＭは、第１の実施形態のものと同一であり、既にその構成説明を行っているので、ここでの説明は省略する。
第２の実施形態に係るズームレンズＺＬは、例えば図１に示すように、光軸に沿って物体側から順に並んだ、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とを備えて構成される。広角端状態から望遠端状態への変倍（ズーミング）の際、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔、および第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との間隔がそれぞれ変化するように、第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３、第４レンズ群Ｇ４、および第５レンズ群Ｇ５がそれぞれ光軸に沿って移動する。
そして、第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、第１負レンズと、第２負レンズと、正レンズと、第３負レンズとからなり、正レンズと第３負レンズとが接合されるようになっている。この構成により、広角端状態における倍率色収差を良好に補正することができ、また、広角端状態から望遠端状態への変倍の際の色収差の変動を小さくすることができる。これにより、小型でありながら大きな変倍比を有し、良好な光学性能を備えたズームレンズＺＬを実現することができる。
第２の実施形態に係るズームレンズＺＬにおいて、次の条件式（７）で表される条件を満足することが好ましい。
−０．１８０＜（ｆ１×ｆｗ）／（ｆ２×ｆｔ）＜−０．１６０ …（７）
但し、
ｆｗ：ズームレンズＺＬの広角端状態における焦点距離、
ｆｔ：ズームレンズＺＬの望遠端状態における焦点距離、
ｆ１：第１レンズ群Ｇ１の焦点距離、
ｆ２：第２レンズ群Ｇ２の焦点距離。
条件式（７）は、第２レンズ群Ｇ２の焦点距離に対する第１レンズ群Ｇ１の焦点距離を
規定する条件式である。条件式（７）を満足することにより、高い結像性能を有する小型のズームレンズＺＬを達成することができる。なお、条件式（７）の上限値を上回る条件である場合、望遠端状態において球面収差がマイナス側に大きく発生するため好ましくない。一方、条件式（７）の下限値を下回る条件である場合、望遠端状態において球面収差がプラス側に大きく発生するため好ましくない。
第２の実施形態の効果をより確実にするために、条件式（７）の上限値を−０．１６７に設定することが望ましい。一方、第２の実施形態の効果をより確実にするために、条件式（７）の下限値を−０．１７６に設定することが望ましい。
第２の実施形態に係るズームレンズＺＬにおいて、次の条件式（８）で表される条件を満足することが好ましい。
−０．１８０＜ｆ４／ｆｔ＜−０．１４０ …（８）
但し、
ｆｔ：ズームレンズＺＬの望遠端状態における焦点距離、
ｆ４：第４レンズ群Ｇ４の焦点距離。
条件式（８）は、ズームレンズＺＬ全系の望遠端状態における焦点距離に対し、第４レンズ群Ｇ４の焦点距離を規定する条件式である。条件式（８）を満足することにより、ズームレンズＺＬの前玉径を縮小することができる。なお、条件式（８）の上限値を上回る条件である場合、広角端状態において球面収差がプラス側に大きく発生するため好ましくない。一方、条件式（８）の下限値を下回る条件である場合、開口絞りＳより像側の負レンズの効果が小さくなり、ズームレンズＺＬの前玉径を十分に縮小することが困難になる。
第２の実施形態の効果をより確実にするために、条件式（８）の上限値を−０．１５０に設定することが望ましい。一方、第２の実施形態の効果をより確実にするために、条件式（８）の下限値を−０．１７０に設定することが望ましい。
第２の実施形態に係るズームレンズＺＬにおいて、第４レンズ群Ｇ４は、１枚の正レンズと１枚の負レンズとの接合レンズからなることが好ましい。この構成により、第４レンズ群Ｇ４単体での軸上色収差を良好に補正することができ、ズームレンズＺＬ全系での軸上色収差の補正が容易になる。また、第４レンズ群Ｇ４が偏芯したときの性能劣化を小さくすることができる。なお、第５レンズ群Ｇ５が、１枚の正レンズと１枚の負レンズとの接合レンズから構成されてもよく、この構成により、第４レンズ群Ｇ４の場合と同様の効果を得ることができる。
ここで、第２の実施形態に係るズームレンズＺＬの製造方法について、図１０を参照しながら説明する。まず、円筒状の鏡筒内に、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とを組み込む（ステップＳＴ１０）。そして、第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３、第４レンズ群Ｇ４、および第５レンズ群Ｇ５を光軸に沿って移動させることにより、広角端状態から望遠端状態への変倍（ズーミング）が行われるように、第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３、第４レンズ群Ｇ４、および第５レンズ群Ｇ５を駆動可能に構成する（ステップＳＴ２０）。
レンズの組み込みを行うステップＳＴ１０において、第２レンズ群Ｇ２として、光軸に沿って物体側から順に、第１負レンズと、第２負レンズと、正レンズと、第３負レンズと
を配置し、正レンズと第３負レンズとを接合するようにする。このような製造方法によれば、小型でありながら大きな変倍比を有し、良好な光学性能を備えたズームレンズＺＬを得ることができる。
次に、第３の実施形態について、図を参照しながら説明する。後述の第３の実施形態に係るズームレンズＺＬを備えたデジタルスチルカメラＣＡＭが図７および図８に示されている。このデジタルスチルカメラＣＡＭは、第１の実施形態のものと同一であり、既にその構成説明を行っているので、ここでの説明は省略する。
第３の実施形態に係るズームレンズＺＬは、例えば図１に示すように、光軸に沿って物体側から順に並んだ、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とを備えて構成される。広角端状態から望遠端状態への変倍（ズーミング）の際、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔、および第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との間隔がそれぞれ変化するように、第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３、第４レンズ群Ｇ４、および第５レンズ群Ｇ５がそれぞれ光軸に沿って移動する。そして、ズームレンズＺＬは、次の条件式（９）〜（１０）で表される条件を満足する。
−０．９０＜ｆ２／ＴＬ２＜−０．６０ …（９）
−０．１８０＜ｆ４／ｆｔ＜−０．１４０ …（１０）
但し、
ｆ２：第２レンズ群Ｇ２の焦点距離、
ＴＬ２：第２レンズ群Ｇ２の光軸上の長さ、
ｆ４：第４レンズ群Ｇ４の焦点距離、
ｆｔ：ズームレンズＺＬの望遠端状態における焦点距離。
条件式（９）〜（１０）を満足することにより、小型でありながら大きな変倍比を有し、良好な光学性能を備えたズームレンズＺＬを実現することができる。
条件式（９）は、第２レンズ群Ｇ２の光軸上の長さに対し、第２レンズ群Ｇ２の焦点距離を規定する条件式である。条件式（９）を満足することにより、第２レンズ群Ｇ２の光軸上の長さを短くすることにより、ズームレンズＺＬの全長を長くすることなく、第２レンズ群Ｇ２の変倍時の移動量を確保することができる。なお、条件式（９）の下限値を下回る条件である場合、第２レンズ群Ｇ２の光軸上の長さが長くなり、光学全長が長くなる、または第２レンズ群Ｇ２の主点距離が短くなり、望遠端状態において球面収差がプラス側に大きく発生するため好ましくない。一方、条件式（９）の上限値を上回る条件である場合、第２レンズ群Ｇ２の焦点距離が長くなり、変倍比を確保するために第２レンズ群Ｇ２の移動量が大きくなってしまい、ズームレンズＺＬの大型化を招く。条件式（９）の上限値を上回る条件で、ズームレンズＺＬの小型化を図ると、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４の屈折力を大きくし、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４での望遠比を小さくする必要があり、変倍域全域において球面収差がマイナス側に大きく発生するため好ましくない。
第３の実施形態の効果をより確実にするために、条件式（９）の上限値を−０．６９に設定することが望ましい。また、条件式（９）の上限値を−０．７２に設定することがより望ましい。一方、第３の実施形態の効果をより確実にするために、条件式（９）の下限値を−０．８１に設定することが望ましい。また、条件式（９）の下限値を−０．７７に設定することがより望ましい。
条件式（１０）は、ズームレンズＺＬ全系の望遠端状態における焦点距離に対し、第４レンズ群Ｇ４の焦点距離を規定する条件式である。条件式（１０）を満足することにより、ズームレンズＺＬの前玉径を縮小することができる。なお、条件式（１０）の上限値を上回る条件である場合、広角端状態において球面収差がプラス側に大きく発生するため好ましくない。一方、条件式（１０）の下限値を下回る条件である場合、開口絞りＳより像側の負レンズの効果が小さくなり、ズームレンズＺＬの前玉径を十分に縮小することが困難になる。
第３の実施形態の効果をより確実にするために、条件式（１０）の上限値を−０．１５０に設定することが望ましい。一方、第３の実施形態の効果をより確実にするために、条件式（１０）の下限値を−０．１７０に設定することが望ましい。
第３の実施形態に係るズームレンズＺＬにおいて、次の条件式（１１）で表される条件を満足することが好ましい。
−０．１８０＜（ｆ１×ｆｗ）／（ｆ２×ｆｔ）＜−０．１６０ …（１１）
但し、
ｆ１：第１レンズ群Ｇ１の焦点距離、
ｆｗ：ズームレンズＺＬの広角端状態における焦点距離。
条件式（１１）は、第２レンズ群Ｇ２の焦点距離に対する第１レンズ群Ｇ１の焦点距離を規定する条件式である。条件式（３）を満足することにより、高い結像性能を有する小型のズームレンズＺＬを達成することができる。なお、条件式（１１）の上限値を上回る条件である場合、望遠端状態において球面収差がマイナス側に大きく発生するため好ましくない。一方、条件式（１１）の下限値を下回る条件である場合、望遠端状態において球面収差がプラス側に大きく発生するため好ましくない。
第３の実施形態の効果をより確実にするために、条件式（１１）の上限値を−０．１６７に設定することが望ましい。一方、第３の実施形態の効果をより確実にするために、条件式（１１）の下限値を−０．１７６に設定することが望ましい。
第３の実施形態に係るズームレンズＺＬにおいて、第４レンズ群Ｇ４は、１枚の正レンズと１枚の負レンズとの接合レンズからなることが好ましい。この構成により、第４レンズ群Ｇ４単体での軸上色収差を良好に補正することができ、ズームレンズＺＬ全系での軸上色収差の補正が容易になる。また、第４レンズ群Ｇ４が偏芯したときの性能劣化を小さくすることができる。なお、第５レンズ群Ｇ５が、１枚の正レンズと１枚の負レンズとの接合レンズから構成されてもよく、この構成により、第４レンズ群Ｇ４の場合と同様の効果を得ることができる。
第３の実施形態に係るズームレンズＺＬにおいて、次の条件式（１２）で表される条件を満足することが好ましい。
０．２０＜（ｎ２ｆ×ｆｔ）／（ν２ｆ×ｒ２ｆ）＜１．００ …（１２）
但し、
ｎ２ｆ：第２レンズ群Ｇ２における最も像側のレンズのｄ線に対する屈折率、
ｆｔ：ズームレンズＺＬの望遠端状態における焦点距離、
ν２ｆ：第２レンズ群Ｇ２における最も像側のレンズのアッベ数、
ｒ２ｆ：第２レンズ群Ｇ２における最も像側のレンズ面の曲率半径。
条件式（１２）は、第２レンズ群Ｇ２における最も像側のレンズのｄ線に対する屈折率と、第２レンズ群Ｇ２における最も像側のレンズ面の曲率半径を規定する条件式である。条件式（１２）を満足することにより、良好な光学性能を維持しつつ望遠端状態におけるズームレンズＺＬの全長を短くすることができる。なお、条件式（１２）の上限値を上回る条件である場合、第２レンズ群Ｇ２における最も像側のレンズ面の曲率半径が小さくなる。この場合、望遠端状態における第２レンズ群Ｇ２と開口絞りＳとの間隔を広げる必要があり、望遠端状態におけるズームレンズＺＬの全長が長くなるため好ましくない。一方、条件式（１２）の下限値を下回る条件である場合、広角端状態において像面湾曲がプラス側に大きく発生するため好ましくない。
第３の実施形態の効果をより確実にするために、条件式（１２）の上限値を０．７３に設定することが望ましい。また、条件式（１２）の上限値を０．５０に設定することがより望ましい。一方、第３の実施形態の効果をより確実にするために、条件式（１２）の下限値を０．２９に設定することが望ましい。また、条件式（１２）の下限値を０．３５に設定することがより望ましい。
ここで、第３の実施形態に係るズームレンズＺＬの製造方法について、図１１を参照しながら説明する。まず、円筒状の鏡筒内に、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とを組み込む（ステップＳＴ１０）。そして、第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３、第４レンズ群Ｇ４、および第５レンズ群Ｇ５を光軸に沿って移動させることにより、広角端状態から望遠端状態への変倍（ズーミング）が行われるように、第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３、第４レンズ群Ｇ４、および第５レンズ群Ｇ５を駆動可能に構成する（ステップＳＴ２０）。
レンズの組み込みを行うステップＳＴ１０において、前述の条件式（９）〜（１０）等を満足するように、第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３、第４レンズ群Ｇ４、および第５レンズ群Ｇ５を配置する。このような製造方法によれば、小型でありながら大きな変倍比を有し、良好な光学性能を備えたズームレンズＺＬを得ることができる。
第１〜第３の実施形態に係る実施例
（第１実施例）
以下、本願の各実施例を添付図面に基づいて説明する。まず、本願の第１実施例について図１〜図２および表１を用いて説明する。図１（ａ）は第１実施例に係るズームレンズＺＬ（ＺＬ１）の広角端状態におけるレンズ構成図であり、図１（ｂ）は中間焦点距離状態におけるレンズ構成図であり、図１（ｃ）は望遠端状態におけるレンズ構成図である。第１実施例に係るズームレンズＺＬ１は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、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とを備えて構成される。そして、広角端状態から望遠端状態への変倍（ズーミング）の際、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との間隔が変化するように、第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３、第４レンズ群Ｇ４、および第５レンズ群Ｇ５がそれぞれ光軸に沿って移動するようになっている。
第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズＬ１１と、両凸形状の第１の正レンズＬ１２と、物体側に凸面を向
けたメニスカス形状の第２の正レンズＬ１３と、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の第３の正レンズＬ１４とから構成される。第１レンズ群Ｇ１において、負レンズＬ１１と第１の正レンズＬ１２は互いに接合された接合レンズとなっている。
第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、像面Ｉ側に凹面を向けた第１の負レンズＬ２１と、両凹形状の第２の負レンズＬ２２と、両凸形状の正レンズＬ２３と、両凹形状の第３の負レンズＬ２４とから構成される。第２レンズ群Ｇ２において、正レンズＬ２３と第３の負レンズＬ２４は互いに接合された接合レンズとなっている。
第３レンズ群Ｇ３は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の第１の正レンズＬ３１と、両凸形状の第２の正レンズＬ３２と、両凹形状の負レンズＬ３３と、両凸形状の第３の正レンズＬ３４とから構成される。第３レンズ群Ｇ３において、第２の正レンズＬ３２と負レンズＬ３３は互いに接合された接合レンズとなっている。また、第１の正レンズＬ３１における両側のレンズ面が非球面となっている。
第４レンズ群Ｇ４は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ４１と、両凹形状の負レンズＬ４２とから構成される。第４レンズ群Ｇ４において、正レンズＬ４１と負レンズＬ４２は互いに接合された接合レンズとなっている。
第５レンズ群Ｇ５は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ５１と、像面Ｉ側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズＬ５２とから構成される。第５レンズ群Ｇ５において、正レンズＬ５１と負レンズＬ５２は互いに接合された接合レンズとなっている。また、正レンズＬ５１における物体側のレンズ面が非球面となっている。
開口絞りＳは、第３レンズ群Ｇ３の物体側近傍に配設され、広角端状態から望遠端状態への変倍（ズーミング）の際、第３レンズ群Ｇ３と同一軌道で移動するようになっている。なお、無限遠物体から至近距離物体（有限距離物体）へのフォーカシングは、第５レンズ群Ｇ５を光軸に沿って物体側へ移動させることにより行う。また、第５レンズ群Ｇ５と像面Ｉとの間に配置されたフィルタ群ＦＬは、ローパスフィルタや赤外カットフィルタ等から構成されている。
以下に、表１〜表３を示すが、これらは第１〜第３実施例に係るズームレンズの諸元の値をそれぞれ掲げた表である。各表の［全体諸元］には、広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態の各状態におけるズームレンズＺＬの焦点距離ｆ、ＦナンバーＦＮＯ、半画角ω、像高Ｙの値をそれぞれ示す。また、［レンズ諸元］において、第１カラム（面番号）は物体側から数えた際のレンズ面の番号を、第２カラムＲはレンズ面の曲率半径を、第３カラムＤはレンズ面の光軸上の間隔を、第４カラムνｄはｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）に対するアッベ数を、第５カラムｎｄはｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）に対する屈折率をそれぞれ示している。なお、第１カラム（面番号）の右に付した*は、そのレンズ
面が非球面であることを示す。また、曲率半径「0.0000」は平面を示し、空気の屈折率ｎｄ＝1.000000はその記載を省略している。
［非球面データ］において示す非球面係数は、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Ｘ（ｙ）とし、近軸曲率半径（基準球面の曲率半径）をＲとし、円錐定数をκとし、ｎ次（ｎ＝４，６，８，１０）の非球面係数をＡnとしたとき、次式（Ａ）で表される。なお、
各実施例において、２次の非球面係数Ａ2は０であり、記載を省略している。また、［非
球面データ］において、「E-n」は「×10-n」を示す。
Ｘ（ｙ）＝（ｙ2／Ｒ）／｛１＋（１−κ×ｙ2／Ｒ2）1/2｝
＋Ａ4×ｙ4＋Ａ6×ｙ6＋Ａ8×ｙ8＋Ａ10×ｙ10 …（Ａ）
［可変間隔データ］には、広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態の各状態（無限遠合焦時）におけるズームレンズＺＬの焦点距離ｆ、可変間隔、バックフォーカスＢＦ、全長ＴＬ（ズームレンズＺＬの最初の光学面から最終の光学面（像面Ｉ）までの長さ）の値をそれぞれ示す。［レンズ群焦点距離］には、各レンズ群の焦点距離の値をそれぞれ示す。［条件式対応値］には、各条件式の対応値を示す。
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Ｒ、その他の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。また、後述の第２〜第３実施例の諸元値においても、本実施例と同様の符号を用いる。
下の表１に、第１実施例における各諸元を示す。なお、表１における第１面〜第２８面の曲率半径Ｒは、図１（ａ）における第１面〜第２８面に付した符号Ｒ１〜Ｒ２８に対応している。また、第２９面〜第３２面は平面であり、図１（ａ）において対応する面の図示を省略する。また、表１における群番号Ｇ１〜Ｇ５は、図１における各レンズ群Ｇ１〜Ｇ５に対応している。また、第１実施例において、第１６面、第１７面、および第２６面の各レンズ面は非球面形状に形成されている。
（表１）
［全体諸元］
ズーム比＝56.905
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
ｆ 4.40 33.00 250.30
ＦＮＯ 3.29 5.24 6.80
ω 43.91° 6.98° 0.91°
Ｙ 3.43 4.05 4.05
［レンズ諸元］
面番号 Ｒ Ｄ νｄ ｎｄ
1 232.0166 1.8000 39.61 1.804400
2 64.8025 5.6500 95.00 1.437000
3 -368.2363 0.2000
4 72.6782 4.0500 82.57 1.497820
5 795.4829 0.2000
6 57.5710 4.1000 82.57 1.497820
7 320.3057 D7
8 949.5174 1.0000 40.66 1.883000
9 8.6239 4.5000
10 -26.4521 0.9000 40.66 1.883000
11 286.6814 0.2000
12 17.3116 3.0000 20.88 1.922860
13 -35.6212 0.9000 35.25 1.910820
14 33.3143 D14
15 0.0000 0.7500 （開口絞り）
16* 7.9259 2.5000 71.67 1.553320
17* -57.9778 0.2000
18 15.5668 2.1000 67.90 1.593190
19 -158.2026 0.8000 40.66 1.883000
20 7.1185 0.6500
21 12.8425 1.9000 70.31 1.487490
22 -33.1659 D22
23 38.7655 1.2000 28.69 1.795040
24 -77.0801 0.6000 42.09 1.799520
25 16.5271 d25
26* 16.0820 3.0500 58.28 1.622630
27 -14.0205 0.8000 37.18 1.834000
28 -106.3282 D28
29 0.0000 0.2100 63.88 1.516800
30 0.0000 1.3480
31 0.0000 0.5000 63.88 1.516800
32 0.0000 BF
［非球面データ］
第１６面
κ=-0.3575,A4=1.79600E-04,A6=4.41968E-07,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
第１７面
κ=1.0000,A4=4.43002E-05,A6=-4.79298E-08,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
第２６面
κ=1.0000,A4=2.13923E-05,A6=1.24506E-07,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
［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
（無限遠） （無限遠） （無限遠）
ｆ 4.40 33.00 250.30
Ｄ７ 0.78796 39.29867 63.11146
Ｄ１４ 43.22595 12.48438 2.08709
Ｄ２２ 0.58671 8.53209 7.30074
Ｄ２５ 7.16472 7.43038 26.40747
Ｄ２８ 6.13849 14.70884 2.42338
ＢＦ 0.53000 0.53000 0.53000
ＴＬ 101.54184 126.09236 144.96814
［レンズ群焦点距離］
群番号 群初面 群焦点距離（ｆ１〜ｆ５）
G1 1 81.00000
G2 8 -8.50000
G3 16 16.68966
G4 23 -37.13123
G5 26 31.32288
［条件式対応値］
条件式（１） ｆ１／ｆｔ＝0.32
条件式（２）、（７）、（１１） （ｆ１×ｆｗ）／（ｆ２×ｆｔ）＝-0.167
条件式（３） ｎＮ１−ｎＰ１＝0.367
条件式（４） νＰ１＝95.00
条件式（５）、（８）、（１０） ｆ４／ｆｔ＝-0.148
条件式（６） ΔＺｗｔ／ｆｔ＝0.089
条件式（９） ｆ２／ＴＬ２＝-0.810
条件式（１２） （ｎ２ｆ×ｆｔ）／（ν２ｆ×ｒ２ｆ）＝0.407
このように本実施例では、上記条件式（１）〜（１２）が全て満たされていることが分かる。
図２（ａ）〜（ｃ）は、第１実施例に係るズームレンズＺＬ１の諸収差図である。ここで、図２（ａ）は広角端状態（ｆ＝４．４０mm）における無限遠合焦時の諸収差図であり、図２（ｂ）は中間焦点距離状態（ｆ＝３３．００mm）における無限遠合焦時の諸収差図であり、図２（ｃ）は望遠端状態（ｆ＝２５０．３０mm）における無限遠合焦時の諸収差図である。各収差図において、ＦＮＯはＦナンバーを、Ｙは像高をそれぞれ示す。また、各収差図において、ｄはｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）、ｇはｇ線（λ＝４３５．８ｎｍ）における収差をそれぞれ示す。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。以上、収差図の説明は他の実施例においても同様である。
そして、各収差図より、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、優れた光学性能を有していることがわかる。その結果、第１実施例のズームレンズＺＬ１を搭載することにより、デジタルスチルカメラＣＡＭにおいても、優れた光学性能を確保することができる。
（第２実施例）
以下、本願の第２実施例について図３〜図４および表２を用いて説明する。図３（ａ）は第２実施例に係るズームレンズＺＬ（ＺＬ２）の広角端状態におけるレンズ構成図であり、図３（ｂ）は中間焦点距離状態におけるレンズ構成図であり、図３（ｃ）は望遠端状態におけるレンズ構成図である。第２実施例に係るズームレンズＺＬ２は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、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とを備えて構成される。そして、広角端状態から望遠端状態への変倍（ズーミング）の際、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との間隔が変化するように、第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３、第４レンズ群Ｇ４、および第５レンズ群Ｇ５がそれぞれ光軸に沿って移動するようになっている。
第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズＬ１１と、両凸形状の第１の正レンズＬ１２と、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の第２の正レンズＬ１３と、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の第３の正レンズＬ１４とから構成される。第１レンズ群Ｇ１において、負レンズＬ１１と第１の正レンズＬ１２は互いに接合された接合レンズとなっている。
第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、像面Ｉ側に凹面を向けた第１の負レンズＬ２１と、両凹形状の第２の負レンズＬ２２と、両凸形状の正レンズＬ２３と、両凹形状の第３の負レンズＬ２４とから構成される。第２レンズ群Ｇ２において、正レンズＬ２３と第３の負レンズＬ２４は互いに接合された接合レンズとなっている。
第３レンズ群Ｇ３は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の第１の正レンズＬ３１と、物体側に凸面を向けた第２の正レンズＬ３２と、像面Ｉ側に凹面を向けた負レンズＬ３３と、両凸形状の第３の正レンズＬ３４とから構成される。第３レンズ群Ｇ３において、第２の正レンズＬ３２と負レンズＬ３３は互いに接合された接合レンズとなっている。また、第１の正レンズＬ３１における両側のレンズ面が非球面となっている。
第４レンズ群Ｇ４は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ４１と、両凹形状の負レンズＬ４２とから構成される。第４レンズ群Ｇ４において、正レンズＬ４１と負レンズＬ４２は互いに接合された接合レンズとなっている。
第５レンズ群Ｇ５は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ５１と、像面Ｉ側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズＬ５２とから構成される。第５レンズ群Ｇ５において、正レンズＬ５１と負レンズＬ５２は互いに接合された接合レンズとなっている。また、正レンズＬ５１における物体側のレンズ面が非球面となっている。
開口絞りＳは、第３レンズ群Ｇ３の物体側近傍に配設され、広角端状態から望遠端状態への変倍（ズーミング）の際、第３レンズ群Ｇ３と同一軌道で移動するようになっている。なお、無限遠物体から至近距離物体（有限距離物体）へのフォーカシングは、第５レンズ群Ｇ５を光軸に沿って物体側へ移動させることにより行う。また、第５レンズ群Ｇ５と像面Ｉとの間に配置されたフィルタ群ＦＬは、ローパスフィルタや赤外カットフィルタ等から構成されている。
下の表２に、第２実施例における各諸元を示す。なお、表２における第１面〜第２８面の曲率半径Ｒは、図３（ａ）における第１面〜第２８面に付した符号Ｒ１〜Ｒ２８に対応している。また、第２９面〜第３２面は平面であり、図３（ａ）において対応する面の図示を省略する。また、表２における群番号Ｇ１〜Ｇ５は、図３における各レンズ群Ｇ１〜Ｇ５に対応している。また、第２実施例において、第１６面、第１７面、および第２６面の各レンズ面は非球面形状に形成されている。
（表２）
［全体諸元］
ズーム比＝56.96
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
ｆ 4.40 33.20 250.61
ＦＮＯ 3.41 5.34 6.69
ω 43.90° 6.94° 0.91°
Ｙ 3.43 4.05 4.05
［レンズ諸元］
面番号 Ｒ Ｄ νｄ ｎｄ
1 283.8635 1.8000 39.61 1.804400
2 66.0031 5.6500 95.00 1.437000
3 -244.4056 0.2000
4 70.1583 4.0500 82.57 1.497820
5 640.8571 0.2000
6 56.2115 4.1000 82.57 1.497820
7 286.2808 D7
8 -1400.8161 1.0000 47.35 1.788000
9 7.9433 4.5000
10 -23.9387 0.9000 42.73 1.834810
11 54.6102 0.2000
12 17.2566 3.0000 20.88 1.922860
13 -46.1324 0.9000 35.25 1.910820
14 46.1324 D14
15 0.0000 0.7500 （開口絞り）
16* 9.5535 2.5000 71.67 1.553320
17* -72.3929 0.2000
18 10.5738 2.1000 82.57 1.497820
19 -811.9421 0.8000 40.66 1.883000
20 8.1310 0.6500
21 21.2521 1.9000 70.31 1.487490
22 -21.2521 D22
23 40.5152 1.2000 25.45 1.805180
24 -90.5269 0.6000 40.97 1.806100
25 16.4742 D25
26* 16.1274 3.0500 58.28 1.622630
27 -12.9457 0.8000 37.18 1.834000
28 -90.6714 D28
29 0.0000 0.2100 63.88 1.516800
30 0.0000 1.2180
31 0.0000 0.5000 63.88 1.516800
32 0.0000 BF
［非球面データ］
第１６面
κ=0.5602,A4=-1.97251E-05,A6=4.63015E-07,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
第１７面
κ=1.0000,A4=5.07627E-05,A6=2.26946E-07,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
第２６面
κ=1.0000,A4=2.10907E-05,A6=1.90396E-07,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
［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
（無限遠） （無限遠） （無限遠）
ｆ 4.40 33.20 250.61
Ｄ７ 0.78856 38.98294 62.22136
Ｄ１４ 42.46359 11.70181 2.04839
Ｄ２２ 1.08941 9.00658 8.04140
Ｄ２５ 9.07755 7.64986 26.11914
Ｄ２８ 5.45698 15.81339 3.54723
ＢＦ 0.53000 0.53000 0.53000
ＴＬ 102.38408 126.66256 145.48551
［レンズ群焦点距離］
群番号 群初面 群焦点距離（ｆ１〜ｆ５）
G1 1 79.47658
G2 8 -8.04863
G3 16 16.53205
G4 23 -35.58931
G5 26 31.34725
［条件式対応値］
条件式（１） ｆ１／ｆｔ＝0.32
条件式（２）、（７）、（１１） （ｆ１×ｆｗ）／（ｆ２×ｆｔ）＝-0.173
条件式（３） ｎＮ１−ｎＰ１＝0.367
条件式（４） νＰ１＝95.00
条件式（５）、（８）、（１０） ｆ４／ｆｔ＝-0.142
条件式（６） ΔＺｗｔ／ｆｔ＝0.088
条件式（９） ｆ２／ＴＬ２＝-0.767
条件式（１２） （ｎ２ｆ×ｆｔ）／（ν２ｆ×ｒ２ｆ）＝0.294
このように本実施例では、上記条件式（１）〜（１２）が全て満たされていることが分かる。
図４（ａ）〜（ｃ）は、第２実施例に係るズームレンズＺＬ２の諸収差図である。ここで、図４（ａ）は広角端状態（ｆ＝４．４０mm）における無限遠合焦時の諸収差図であり、図４（ｂ）は中間焦点距離状態（ｆ＝３３．２０mm）における無限遠合焦時の諸収差図であり、図４（ｃ）は望遠端状態（ｆ＝２５０．６１mm）における無限遠合焦時の諸収差図である。そして、各収差図より、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、優れた光学性能を有していることがわかる。その結果、第２実施例のズームレンズＺＬ２を搭載することにより、デジタルスチルカメラＣＡＭにおいても、優れた光学性能を確保することができる。
（第３実施例）
以下、本願の第３実施例について図５〜図６および表３を用いて説明する。図５（ａ）は第３実施例に係るズームレンズＺＬ（ＺＬ３）の広角端状態におけるレンズ構成図であり、図５（ｂ）は中間焦点距離状態におけるレンズ構成図であり、図５（ｃ）は望遠端状態におけるレンズ構成図である。第３実施例に係るズームレンズＺＬ３は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、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とを備えて構成される。そして、広角端状態から望遠端状態への変倍（ズーミング）の際、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との間隔が変化するように、第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３、第４レンズ群Ｇ４、および第５レンズ群Ｇ５がそれぞれ光軸に沿って移動するようになっている。
第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズＬ１１と、両凸形状の第１の正レンズＬ１２と、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の第２の正レンズＬ１３と、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の第３の正レンズＬ１４とから構成される。第１レンズ群Ｇ１において、負レンズＬ１１と第１の正レンズＬ１２は互いに接合された接合レンズとなっている。
第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、像面Ｉ側に凹面を向けた第１の負レンズＬ２１と、像面Ｉ側に凸面を向けたメニスカス形状の第２の負レンズＬ２２と、両凸形状の正レンズＬ２３と、両凹形状の第３の負レンズＬ２４とから構成される。第２レンズ群Ｇ２において、正レンズＬ２３と第３の負レンズＬ２４は互いに接合された接合レンズとなっている。
第３レンズ群Ｇ３は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の第１の正レンズＬ３１と、両凸形状の第２の正レンズＬ３２と、両凹形状の負レンズＬ３３と、両凸形状の第３の正レンズＬ３４とから構成される。第３レンズ群Ｇ３において、第２の正レンズＬ３２と負レンズＬ３３は互いに接合された接合レンズとなっている。また、第１の正レンズＬ３１における両側のレンズ面が非球面となっている。
第４レンズ群Ｇ４は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズＬ４１と、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズＬ４２とから構成される。第４レンズ群Ｇ４において、正レンズＬ４１と負レンズＬ４２は互いに接合された接合レンズとなっている。
第５レンズ群Ｇ５は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ５１と、像面Ｉ側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズＬ５２とから構成される。第５レンズ群Ｇ５において、正レンズＬ５１と負レンズＬ５２は互いに接合された接合レンズと
なっている。また、正レンズＬ５１における物体側のレンズ面が非球面となっている。
開口絞りＳは、第３レンズ群Ｇ３の物体側近傍に配設され、広角端状態から望遠端状態への変倍（ズーミング）の際、第３レンズ群Ｇ３と同一軌道で移動するようになっている。なお、無限遠物体から至近距離物体（有限距離物体）へのフォーカシングは、第５レンズ群Ｇ５を光軸に沿って物体側へ移動させることにより行う。また、第５レンズ群Ｇ５と像面Ｉとの間に配置されたフィルタ群ＦＬは、ローパスフィルタや赤外カットフィルタ等から構成されている。
下の表３に、第３実施例における各諸元を示す。なお、表３における第１面〜第２８面の曲率半径Ｒは、図５（ａ）における第１面〜第２８面に付した符号Ｒ１〜Ｒ２８に対応している。また、第２９面〜第３２面は平面であり、図５（ａ）において対応する面の図示を省略する。また、表３における群番号Ｇ１〜Ｇ５は、図５における各レンズ群Ｇ１〜Ｇ５に対応している。また、第３実施例において、第１６面、第１７面、および第２６面の各レンズ面は非球面形状に形成されている。
（表３）
［全体諸元］
ズーム比＝56.835
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
ｆ 4.40 33.00 250.00
ＦＮＯ 3.41 4.49 6.48
ω 43.91° 6.98° 0.91°
Ｙ 3.43 4.05 4.05
［レンズ諸元］
面番号 Ｒ Ｄ νｄ ｎｄ
1 205.6164 1.8000 40.66 1.883000
2 61.6090 5.6500 95.00 1.437000
3 -324.2007 0.2000
4 70.4934 4.0500 82.57 1.497820
5 867.8172 0.2000
6 52.0955 4.1000 82.57 1.497820
7 362.4668 D7
8 -1680.9225 1.0000 40.66 1.883000
9 8.3884 4.5000
10 -22.8207 0.9000 46.59 1.816000
11 -209.0345 0.2000
12 14.1862 3.0000 20.88 1.922860
13 -81.1634 0.9000 35.25 1.910820
14 18.6274 D14
15 0.0000 0.7500 （開口絞り）
16* 10.1147 2.5000 71.67 1.553320
17* -50.0000 0.2000
18 108.8627 2.1000 63.34 1.618000
19 -13.3036 0.8000 46.59 1.816000
20 11.7659 0.8000
21 16.6753 1.9000 63.88 1.516800
22 -14.6420 D22
23 28.0885 1.2000 28.69 1.795040
24 44.8967 0.6000 42.09 1.799520
25 15.4924 D25
26* 18.5168 3.0500 65.44 1.603000
27 -11.3088 0.8000 37.18 1.834000
28 -34.8472 D28
29 0.0000 0.2100 63.88 1.516800
30 0.0000 1.3480
31 0.0000 0.5000 63.88 1.516800
32 0.0000 BF
［非球面データ］
第１６面
κ=0.5886,A4=-8.28313E-06,A6=4.41968E-07,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
第１７面
κ=1.0000,A4=7.83065E-05,A6=-4.79298E-08,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
第２６面
κ=1.0000,A4=2.13923E-05,A6=1.24506E-07,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
［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
（無限遠） （無限遠） （無限遠）
ｆ 4.40 33.00 250.00
Ｄ７ 0.78753 39.66023 60.10680
Ｄ１４ 40.75983 9.95274 2.08714
Ｄ２２ 2.04196 10.00538 9.28399
Ｄ２５ 12.03913 7.11125 28.13863
Ｄ２８ 7.11966 20.94668 5.17139
ＢＦ 0.53000 0.53000 0.53000
ＴＬ 106.53610 131.46428 148.57595
［レンズ群焦点距離］
群番号 群初面 群焦点距離（ｆ１〜ｆ５）
G1 1 76.00000
G2 8 -7.60000
G3 16 18.50000
G4 23 -46.00000
G5 26 28.00000
［条件式対応値］
条件式（１） ｆ１／ｆｔ＝0.30
条件式（２）、（７）、（１１） （ｆ１×ｆｗ）／（ｆ２×ｆｔ）＝-0.176
条件式（３） ｎＮ１−ｎＰ１＝0.446
条件式（４） νＰ１＝95.00
条件式（５）、（８）、（１０） ｆ４／ｆｔ＝-0.184
条件式（６） ΔＺｗｔ／ｆｔ＝0.086
条件式（９） ｆ２／ＴＬ２＝-0.724
条件式（１２） （ｎ２ｆ×ｆｔ）／（ν２ｆ×ｒ２ｆ）＝0.728
このように本実施例では、上記条件式（１）〜（１２）が全て満たされていることが分かる。
図６（ａ）〜（ｃ）は、第３実施例に係るズームレンズＺＬ３の諸収差図である。ここで、図６（ａ）は広角端状態（ｆ＝４．４０mm）における無限遠合焦時の諸収差図であり、図６（ｂ）は中間焦点距離状態（ｆ＝３３．００mm）における無限遠合焦時の諸収差図であり、図６（ｃ）は望遠端状態（ｆ＝２５０．００mm）における無限遠合焦時の諸収差
図である。そして、各収差図より、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、優れた光学性能を有していることがわかる。その結果、第３実施例のズームレンズＺＬ３を搭載することにより、デジタルスチルカメラＣＡＭにおいても、優れた光学性能を確保することができる。
以上、各実施例によれば、小型でありながら大きな変倍比を有し、良好な光学性能を備えたズームレンズおよび光学機器（デジタルスチルカメラ）を実現することができる。
なお、上述の実施形態において、以下に記載の内容は、光学性能を損なわない範囲で適宜採用可能である。
上述の各実施例において、ズームレンズとして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。
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よい。この合焦レンズ群は、オートフォーカスにも適用することができ、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レンズ群を合焦レンズ群とするのが好ましい。
また、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、または、光軸を含む面内方向に回転移動（揺動）させて、手ブレによって生じる像ブレを補正する防振レンズ群としてもよい。特に、第３レンズ群を防振レンズ群とするのが好ましい。
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、レンズ加工および組立調整が容易になり、加工およ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。
また、開口絞りは第３レンズ群に配置されるのが好ましいが、開口絞り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よい。また、上述の各実施例において、開口絞りは、広角端状態から望遠端状態への変倍（ズーミング）の際、第３レンズ群と同一軌道で移動するようになっているが、第３レンズ群と別軌道で移動するようにしてもよい。
また、各レンズ面には、フレアやゴーストを軽減し高コントラストの高い光学性能を達成するために、広い波長域で高い透過率を有する反射防止膜を施してもよい。
また、本実施形態のズームレンズは、変倍比が５０〜７０程度である。
また、本実施形態のズームレンズをデジタルスチルカメラに使用しているが、これに限られるものではなく、デジタルビデオカメラ等の光学機器にも使用することができる。
ＣＡＭ デジタルスチルカメラ（光学機器）
ＺＬ 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
Ｉ 像面

Claims (5)

  1. 光軸に沿って物体側から順に並んだ、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レンズ群とにより実質的に５個のレンズ群からなり、
    広角端状態から望遠端状態への変倍の際、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔、および前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔がそれぞれ変化するように、前記第１レンズ群、前記第２レンズ群、前記第３レンズ群、前記第４レンズ群、および前記第５レンズ群がそれぞれ光軸に沿って移動し、
    前記第２レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、第１負レンズと、第２負レンズと、正レンズと、第３負レンズとからなり、
    前記正レンズと前記第３負レンズとが接合され、
    前記第５レンズ群は、１枚の正レンズと１枚の負レンズとの接合レンズからなり、以下の条件式を満足するズームレンズ。
    −０．１８０＜ｆ４／ｆｔ＜−０．１４０
    但し、
    ｆｔ：前記ズームレンズの望遠端状態における焦点距離、
    ｆ４：前記第４レンズ群の焦点距離。
  2. 光軸に沿って物体側から順に並んだ、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レンズ群とにより実質的に５個のレンズ群からなり、
    広角端状態から望遠端状態への変倍の際、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔、および前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔がそれぞれ変化するように、前記第１レンズ群、前記第２レンズ群、前記第３レンズ群、前記第４レンズ群、および前記第５レンズ群がそれぞれ光軸に沿って移動し、
    前記第２レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、第１負レンズと、第２負レンズと、正レンズと、第３負レンズとからなり、
    前記正レンズと前記第３負レンズとが接合され、
    前記第１レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、負レンズと第１正レンズとの接合レンズと、第２正レンズと、第３正レンズとからなり、
    前記第３レンズ群は、少なくとも２枚の正レンズを有し、以下の条件式を満足するズームレンズ。
    −０．１８０＜ｆ４／ｆｔ＜−０．１４０
    但し、
    ｆｔ：前記ズームレンズの望遠端状態における焦点距離、
    ｆ４：前記第４レンズ群の焦点距離。
  3. 前記第４レンズ群は、１枚の正レンズと１枚の負レンズとの接合レンズからなる請求項１または２に記載のズームレンズ。
  4. 以下の条件式を満足する請求項１〜３のいずれかに記載のズームレンズ。
    −０．１８０＜（ｆ１×ｆｗ）／（ｆ２×ｆｔ）＜−０．１６０
    但し、
    ｆｗ：前記ズームレンズの広角端状態における焦点距離、
    ｆｔ：前記ズームレンズの望遠端状態における焦点距離、
    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。
  5. 物体の像を所定の面上に結像させるズームレンズを備えた光学機器であって、
    前記ズームレンズが請求項１〜４のいずれかに記載のズームレンズである光学機器。
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