JP6880544B2 - ズームレンズおよび光学機器 - Google Patents

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本発明は、ズームレンズおよび光学機器に関する。
従来、高変倍比のズームレンズとして、光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力の第１レンズ群と、負の屈折力の第２レンズ群と、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レンズ群とからなり、各レンズ群を移動させて変倍を行うズームレンズが提案されている（例えば、特許文献１を参照）。
従来の技術では、十分な光学性能を得られないという問題があった。
特開２０１１−７５９８５号公報
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より順に並んだ、正の屈折力を持つ第１レンズ群と、負の屈折力を持つ第２レンズ群と、正の屈折力を持つ第３レンズ群と、負の屈折力を持つ第４レンズ群と、正の屈折力を持つ第５レンズ群とを有し、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、各レンズ群の間隔が変化し、前記第１レンズ群は、負レンズを有し、前記第４レンズ群は、プラスチック負レンズを有し、次の条件式を満足する。
０．０２０＜｛β５2（１−β４）2・ｆ１・（−ｆ４）｝／ｆｔ2＜０．０３５
２５．８＜νdn1＜３４．２
１．８０＜（ｒ41＋ｒ42）／（ｒ41−ｒ42）＜３．５０
１．００＜ｆ１／（−ｆ４）＜４．００
但し、
ｆｔ：望遠端状態における全系の焦点距離、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離、
ｆ４：前記第４レンズ群の焦点距離、
β４：望遠端状態における前記第４レンズ群の倍率、
β５：望遠端状態における前記第４レンズ群よりも像側に配置されるレンズ群の合成倍率、
νdn1：前記第１レンズ群が有する負レンズのアッベ数の平均値、
ｒ41：前記第４レンズ群の最も物体側の面の曲率半径、
ｒ42：前記第４レンズ群の最も像側の面の曲率半径。
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より順に並んだ、正の屈折力を持つ第１レンズ群と、負の屈折力を持つ第２レンズ群と、正の屈折力を持つ第３レンズ群と、負の屈折力を持つ第４レンズ群と、正の屈折力を持つ第５レンズ群とを有し、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、各レンズ群の間隔が変化し、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記第１レンズ群〜前記第５レンズ群が移動し、前記第１レンズ群は、負レンズを有し、前記第４レンズ群は、プラスチック負レンズを有し、次の条件式を満足する。
０．０２０＜｛β５2（１−β４）2・ｆ１・（−ｆ４）｝／ｆｔ2＜０．０２９
２８．５＜νdn1＜３４．２
１．５０＜ｆ３／（−ｆ２）＜１．８９
但し、
ｆｔ：望遠端状態における全系の焦点距離、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離、
ｆ４：前記第４レンズ群の焦点距離、
β４：望遠端状態における前記第４レンズ群の倍率、
β５：望遠端状態における前記第４レンズ群よりも像側に配置されるレンズ群の合成倍率、
νdn1：前記第１レンズ群が有する負レンズのアッベ数の平均値、
ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離、
ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離。
第３の本発明に係るズームレンズは、光軸に沿って物体側より順に並んだ、正の屈折力を持つ第１レンズ群と、負の屈折力を持つ第２レンズ群と、正の屈折力を持つ第３レンズ群と、負の屈折力を持つ第４レンズ群と、正の屈折力を持つ第５レンズ群とを有し、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、各レンズ群の間隔が変化し、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記第１レンズ群〜前記第５レンズ群が移動し、前記第１レンズ群は、負レンズを有し、前記第４レンズ群は、プラスチック負レンズからなり、次の条件式を満足する。
０．０２０＜｛β５2（１−β４）2・ｆ１・（−ｆ４）｝／ｆｔ2＜０．０３５
２３．０＜νdn1＜３４．２
２３．５＜（β3t・β2t）／（β3w・β2w）＜３２．０
但し、
ｆｔ：望遠端状態における全系の焦点距離、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離、
ｆ４：前記第４レンズ群の焦点距離、
β４：望遠端状態における前記第４レンズ群の倍率、
β５：望遠端状態における前記第４レンズ群よりも像側に配置されるレンズ群の合成倍率、
νdn1：前記第１レンズ群が有する負レンズのアッベ数の平均値、
β2w：広角端状態における前記第２レンズ群の倍率
β2t：望遠端状態における前記第２レンズ群の倍率、
β3w：広角端状態における前記第３レンズ群の倍率、
β3t：望遠端状態における前記第３レンズ群の倍率。
第４の本発明に係るズームレンズは、光軸に沿って物体側より順に並んだ、正の屈折力を持つ第１レンズ群と、負の屈折力を持つ第２レンズ群と、正の屈折力を持つ第３レンズ群と、負の屈折力を持つ第４レンズ群と、正の屈折力を持つ第５レンズ群とを有し、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、各レンズ群の間隔が変化し、前記第４レンズ群は、プラスチック負レンズを有し、以下の条件式を満足する。
０．０２０＜｛β５2（１−β４）2・ｆ１・（−ｆ４）｝／ｆｔ2＜０．０２９
１．８０＜（ｒ41＋ｒ42）／（ｒ41−ｒ42）＜３．５０
１．５０＜ｆ３／（−ｆ２）＜１．８９
１．００＜ｆ１／（−ｆ４）＜３．２５
但し、
ｆｔ：望遠端状態における全系の焦点距離、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離、
ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離、
ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離、
ｆ４：前記第４レンズ群の焦点距離、
β４：望遠端状態における前記第４レンズ群の倍率、
β５：望遠端状態における前記第４レンズ群よりも像側に配置されるレンズ群の合成倍率、
ｒ41：前記第４レンズ群の最も物体側の面の曲率半径、
ｒ42：前記第４レンズ群の最も像側の面の曲率半径。
第５の本発明に係るズームレンズは、光軸に沿って物体側より順に並んだ、正の屈折力を持つ第１レンズ群と、負の屈折力を持つ第２レンズ群と、正の屈折力を持つ第３レンズ群と、負の屈折力を持つ第４レンズ群と、正の屈折力を持つ第５レンズ群とを有し、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、各レンズ群の間隔が変化し、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記第１レンズ群〜前記第５レンズ群が移動し、前記第４レンズ群は、プラスチック負レンズを有し、以下の条件式を満足する。
０．０２０＜｛β５2（１−β４）2・ｆ１・（−ｆ４）｝／ｆｔ2＜０．０２９
１．５０＜（ｒ41＋ｒ42）／（ｒ41−ｒ42）＜３．５０
２２．０＜（β3t・β2t）／（β3w・β2w）＜３２．０
１．５０＜ｆ３／（−ｆ２）＜１．８９
但し、
ｆｔ：望遠端状態における全系の焦点距離、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離、
ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離、
ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離、
ｆ４：前記第４レンズ群の焦点距離、
β４：望遠端状態における前記第４レンズ群の倍率、
β５：望遠端状態における前記第４レンズ群よりも像側に配置されるレンズ群の合成倍率、
ｒ41：前記第４レンズ群の最も物体側の面の曲率半径、
ｒ42：前記第４レンズ群の最も像側の面の曲率半径、
β2w：広角端状態における前記第２レンズ群の倍率、
β2t：望遠端状態における前記第２レンズ群の倍率、
β3w：広角端状態における前記第３レンズ群の倍率、
β3t：望遠端状態における前記第３レンズ群の倍率。
第６の本発明に係るズームレンズは、光軸に沿って物体側より順に並んだ、正の屈折力を持つ第１レンズ群と、負の屈折力を持つ第２レンズ群と、正の屈折力を持つ第３レンズ群と、負の屈折力を持つ第４レンズ群と、正の屈折力を持つ第５レンズ群とを有し、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、各レンズ群の間隔が変化し、前記第４レンズ群は、プラスチック負レンズからなり、以下の条件式を満足する。
０．０２０＜｛β５2（１−β４）2・ｆ１・（−ｆ４）｝／ｆｔ2＜０．０３５
２．４９＜ｆｔ／ｆ１＜２．９０
２２．０＜（β3t・β2t）／（β3w・β2w）＜３２．０
１．００＜ｆ１／（−ｆ４）＜４．００
但し、
ｆｔ：望遠端状態における全系の焦点距離、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離、
ｆ４：前記第４レンズ群の焦点距離、
β４：望遠端状態における前記第４レンズ群の倍率、
β５：望遠端状態における前記第４レンズ群よりも像側に配置されるレンズ群の合成倍率、
β2w：広角端状態における前記第２レンズ群の倍率、
β2t：望遠端状態における前記第２レンズ群の倍率、
β3w：広角端状態における前記第３レンズ群の倍率、
β3t：望遠端状態における前記第３レンズ群の倍率。
本発明に係る光学機器は、上記のズームレンズを搭載して構成される。
第１実施例に係るズームレンズの構成及び広角端状態（Ｗ）から望遠端状態（Ｔ）までの各群の移動軌跡（矢印）を示す図である。 第１実施例に係るズームレンズの撮影距離無限遠における諸収差図であり、（ａ）は広角端状態、（ｂ）は中間焦点距離状態、（ｃ）は望遠端状態を示す。 第２実施例に係るズームレンズの構成及び広角端状態（Ｗ）から望遠端状態（Ｔ）までの各群の移動軌跡（矢印）を示す図である。 第２実施例に係るズームレンズの撮影距離無限遠における諸収差図であり、（ａ）は広角端状態、（ｂ）は中間焦点距離状態、（ｃ）は望遠端状態を示す。 第３実施例に係るズームレンズの構成及び広角端状態（Ｗ）から望遠端状態（Ｔ）までの各群の移動軌跡（矢印）を示す図である。 第３実施例に係るズームレンズの撮影距離無限遠における諸収差図であり、（ａ）は広角端状態、（ｂ）は中間焦点距離状態、（ｃ）は望遠端状態を示す。 本実施形態に係るズームレンズを搭載したカメラの構成を示す図である。 本実施形態に係るズームレンズの製造方法の概略を示す図である。
以下、実施形態について、図面を参照しながら説明する。本実施形態に係るズームレンズＺＬは、図１に示すように、光軸に沿って物体側より順に並んだ、正の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ３と、負の屈折力を持つ第４レンズ群Ｇ４と、正の屈折力を持つ第５レンズ群Ｇ５とを有し、第４レンズ群Ｇ４は、プラスチック負レンズ（図１では、レンズＬ４１）を有する。
本実施形態では、ズームレンズＺＬを構成するレンズとして、（プラスチックレンズと規定されているものを除き、）ガラスレンズを用いても、プラスチックレンズを用いても、どちらでも構わない。
上記構成のように、複数のレンズ群を有することで、高変倍比の光学系を容易に構成することができる。また、プラスチックレンズを使用することで、低コスト化を図ることができる。しかしながら、高変倍化するほど、温度変化による光学性能の変化（例えば、焦点距離や収差変動）が大きくなる。そこで、本実施形態では、第４レンズ群Ｇ４の負レンズをプラスチック化し、次の条件式（１）を満足することにより、温度変化時の焦点距離や収差変動を緩和し、より高い光学性能が得られるようにしている。
０．０２０＜｛β５2（１−β４）2・ｆ１・（−ｆ４）｝／ｆｔ2＜０．０３５…（１）
但し、
ｆｔ：望遠端状態における全系の焦点距離、
ｆ１：第１レンズ群Ｇ１の焦点距離、
ｆ４：第４レンズ群Ｇ４の焦点距離、
β４：望遠端状態における第４レンズ群Ｇ４の倍率、
β５：望遠端状態における第４レンズ群Ｇ４よりも像側に配置されるレンズ群の合成倍率。
条件式（１）の上限値を上回ると、温度変化時の球面収差、非点収差等の諸収差の補正が困難となる。
本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（１）の上限値を０．０３２とすることが好ましい。本実施形態の効果をより確実なものとするために、条件式（１）の上限値を０．０２９とすることが好ましい。
条件式（１）の下限値を下回ると、温度変化時の球面収差、非点収差等の諸収差の補正が困難となる。
本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（１）の下限値を０．０２１とすることが好ましい。
本実施形態に係るズームレンズＺＬは、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、各レンズ群の間隔が変化することが好ましい。この構成を満たすことにより、良好な光学性能を維持しつつ、高変倍化が可能となる。
本実施形態に係るズームレンズＺＬは、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、記第１レンズ群Ｇ１〜第４レンズ群Ｇ４が移動することが好ましい。この構成を満たすことにより、良好な光学性能を維持しつつ、高変倍化が可能となる。
本実施形態に係るズームレンズＺＬは、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、第１レンズ群Ｇ１〜第５レンズ群Ｇ５が移動することが好ましい。この構成を満たすことにより、良好な光学性能を維持しつつ、高変倍化が可能となる。
本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、正レンズを有し、次の条件式（２）を満足することが好ましい。
６５．０＜νdp1＜１００．０…（２）
但し、
νdp1：第１レンズ群Ｇ１が有する正レンズのアッベ数の平均値。
条件式（２）は、第１レンズ群Ｇ１が有する正レンズの適切なアッベ数を規定している。
条件式（２）の上限値を上回ると、軸上色収差、倍率色収差が悪化し、温度変化時の性能変化も大きくなるため、好ましくない。
本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（２）の上限値を９２．１とすることが好ましい。本実施形態の効果をより確実なものとするために、条件式（２）の上限値を８４．３とすることが好ましい。
条件式（２）の下限値を下回ると、軸上色収差、倍率色収差が悪化し、温度変化時の性能変化も大きくなるため、好ましくない。
本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（２）の下限値を６７．８とすることが好ましい。本実施形態の効果をより確実なものとするために、条件式（２）の下限値を７０．７とすることが好ましい。
本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、負レンズを有し、次の条件式（３）を満足することが好ましい。
２３．０＜νdn1＜３８．０…（３）
但し、
νdn1：第１レンズ群Ｇ１が有する負レンズのアッベ数の平均値。
条件式（３）は、第１レンズ群Ｇ１が有する負レンズの適切なアッベ数を規定している。
条件式（３）の上限値を上回ると、軸上色収差、倍率色収差が悪化する。
本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（３）の上限値を３６．１とすることが好ましい。本実施形態の効果をより確実なものとするために、条件式（３）の上限値を３４．２とすることが好ましい。
条件式（３）の下限値を下回ると、軸上色収差、倍率色収差が悪化する。
本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（３）の下限値を２５．８とすることが好ましい。本実施形態の効果をより確実なものとするために、条件式（３）の下限値を２８．５とすることが好ましい。
本実施形態に係るズームレンズＺＬは、次の条件式（４）を満足することが好ましい。
５．０＜β2t／β2w＜１３．０…（４）
但し、
β2w：広角端状態における第２レンズ群Ｇ２の倍率、
β2t：望遠端状態における第２レンズ群Ｇ２の倍率。
条件式（４）は、広角端状態における第２レンズ群Ｇ２の倍率と、望遠端状態における第２レンズ群Ｇ２の倍率との適切な比率を規定している。
条件式（４）の上限値を上回ると、コマ収差等の諸収差が悪化する。
本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（４）の上限値を１１．８とすることが好ましい。本実施形態の効果をより確実なものとするために、条件式（４）の上限値を１０．６とすることが好ましい。
条件式（４）の下限値を下回ると、コマ収差、非点収差等の諸収差の補正が困難となる。
本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（４）の下限値を６．０とすることが好ましい。本実施形態の効果をより確実なものとするために、条件式（４）の下限値を７．１とすることが好ましい。
本実施形態に係るズームレンズＺＬは、次の条件式（５）を満足することが好ましい。
１．５０＜（ｒ41＋ｒ42）／（ｒ41−ｒ42）＜３．５０…（５）
但し、
ｒ41：第４レンズ群Ｇ４の最も物体側の面の曲率半径、
ｒ42：第４レンズ群Ｇ４の最も像側の面の曲率半径。
条件式（５）は、第４レンズ群Ｇ４を一つのレンズと見なしたときに、好ましい形状を規定している。
条件式（５）の上限値を上回ると、近距離時の球面収差、像面湾曲等の諸収差が悪化する。
本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（５）の上限値を３．３７とすることが好ましい。本実施形態の効果をより確実なものとするために、条件式（５）の上限値を３．２４とすることが好ましい。
条件式（５）の下限値を下回ると、近距離時の球面収差、像面湾曲等の諸収差が悪化する。
本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（５）の下限値を１．６５とすることが好ましい。本実施形態の効果をより確実なものとするために、条件式（５）の下限値を１．８０とすることが好ましい。
本実施形態に係るズームレンズＺＬは、次の条件式（６）を満足することが好ましい。
１．００＜ｆ１／（−ｆ４）＜４．００…（６）
条件式（６）は、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離と、第４レンズ群Ｇ４の焦点距離との適切な比率を規定している。
条件式（６）の上限値を上回ると、倍率色収差、像面湾曲等の諸収差が悪化する。
本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（６）の上限値を３．２５とすることが好ましい。本実施形態の効果をより確実なものとするために、条件式（６）の上限値を２．５１とすることが好ましい。
条件式（６）の下限値を下回ると、倍率色収差、像面湾曲等の諸収差が悪化する。
本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（６）の下限値を１．１３とすることが好ましい。本実施形態の効果をより確実なものとするために、条件式（６）の下限値を１．２５とすることが好ましい。
本実施形態に係るズームレンズＺＬは、次の条件式（７）を満足することが好ましい。
１．５０＜β4＜２．００…（７）
条件式（７）は、第４レンズ群Ｇ４の適切な倍率を規定している。
条件式（７）の上限値を上回ると、軸上色収差、倍率色収差等の諸収差が悪化する。
本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（７）の上限値を１．９０とすることが好ましい。本実施形態の効果をより確実なものとするために、条件式（７）の上限値を１．７９とすることが好ましい。
条件式（７）の下限値を下回ると、軸上色収差、倍率色収差等の諸収差が悪化する。
本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（７）の下限値を１．５４とすることが好ましい。本実施形態の効果をより確実なものとするために、条件式（７）の下限値を１．５９とすることが好ましい。
本実施形態に係るズームレンズＺＬは、次の条件式（８）を満足することが好ましい。
２．２０＜ｆｔ／ｆ１＜２．９０…（８）
条件式（８）は、望遠端状態における全系の焦点距離と、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離との適切な比率を規定している。
条件式（８）の上限値を上回ると、倍率色収差、像面湾曲等の諸収差が悪化する。
本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（８）の上限値を２．８６とすることが好ましい。本実施形態の効果をより確実なものとするために、条件式（８）の上限値を２．８２とすることが好ましい。
条件式（８）の下限値を下回ると、倍率色収差、像面湾曲等の諸収差が悪化する。
本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（８）の下限値を２．３５とすることが好ましい。本実施形態の効果をより確実なものとするために、条件式（８）の下限値を２．４９とすることが好ましい。
本実施形態に係るズームレンズＺＬは、次の条件式（９）を満足することが好ましい。
１．５０＜ｆ３／（−ｆ２）＜２．００…（９）
但し、
ｆ２：第２レンズ群Ｇ２の焦点距離、
ｆ３：第３レンズ群Ｇ３の焦点距離。
条件式（９）は、第２レンズ群Ｇ２の焦点距離と、第３レンズ群Ｇ３の焦点距離との適切な比率を規定している。
条件式（９）の上限値を上回ると、軸上色収差、球面収差等の諸収差が悪化する。
本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（９）の上限値を１．９５とすることが好ましい。本実施形態の効果をより確実なものとするために、条件式（９）の上限値を１．８９とすることが好ましい。
条件式（９）の下限値を下回ると、軸上色収差、球面収差等の諸収差が悪化する。
本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（９）の下限値を１．５９とすることが好ましい。本実施形態の効果をより確実なものとするために、条件式（９）の下限値を１．６７とすることが好ましい。
本実施形態に係るズームレンズＺＬは、次の条件式（１０）を満足することが好ましい。
２２．０＜（β3t・β2t）／（β3w・β2w）＜３２．０…（１０）
但し、
β2w：広角端状態における第２レンズ群Ｇ２の倍率
β2t：望遠端状態における第２レンズ群Ｇ２の倍率、
β3w：広角端状態における第３レンズ群Ｇ３の倍率、
β3t：望遠端状態における第３レンズ群Ｇ３の倍率。
条件式（１０）は、変倍時における、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との適切な倍率変化の積を規定している。
条件式（１０）の上限値を上回ると、軸上色収差、倍率色収差、非点収差等の諸収差が悪化する。
本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（１０）の上限値を３１．０とすることが好ましい。本実施形態の効果をより確実なものとするために、条件式（１０）の上限値を３０．１とすることが好ましい。
条件式（１０）の下限値を下回ると、軸上色収差、倍率色収差、非点収差等の諸収差が悪化する。
本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（１０）の下限値を２２．７とすることが好ましい。本実施形態の効果をより確実なものとするために、条件式（１０）の下限値を２３．５とすることが好ましい。
本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、プラスチック負レンズからなることが好ましい。この構成を満たすことにより、光学系の小型化を図ることができる。また、コストを抑えることができる。
本実施形態に係るズームレンズＺＬは、次の条件式（１１）を満足することが好ましい。
０．１０°＜ωｔ＜１０.００°…（１１）
但し、
ωｔ：望遠端状態における半画角。
条件式（１１）は、望遠端状態における画角の最適な値を規定する条件である。この条件式（１１）を満足することにより、コマ収差、歪曲収差、像面湾曲を良好に補正することができる。
本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（１１）の上限値を８．００°とすることが好ましい。本実施形態の効果をより確実なものとするために、条件式（１１）の上限値を６．００°とすることが好ましい。本実施形態の効果をより確実なものとするために、条件式（１１）の上限値を４．００°とすることが好ましい。本実施形態の効果をさらに確実なものとするために、条件式（１１）の上限値を２．００°とすることが好ましい。
本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（１１）の下限値を０．３０°とすることが好ましい。本実施形態の効果をより確実なものとするために、条件式（１１）の下限値を０．５０°とすることが好ましい。
本実施形態に係るズームレンズＺＬは、次の条件式（１２）を満足することが好ましい。
２０．００°＜ωｗ＜８０.００°…（１２）
但し、
ωｗ：広角端状態における半画角。
条件式（１２）は、広角端状態における画角の最適な値を規定する条件である。この条件式（１２）を満足することにより、広い画角を有しつつ、コマ収差、歪曲収差、像面湾曲を良好に補正することができる。
本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（１２）の上限値を７０．００°とすることが好ましい。本実施形態の効果をより確実なものとするために、条件式（１２）の上限値を６０．００°とすることが好ましい。本実施形態の効果をさらに確実なものとするために、条件式（１２）の上限値を５０．００°とすることが好ましい。
本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（１２）の下限値を２２．００°とすることが好ましい。本実施形態の効果をより確実なものとするために、条件式（１２）の下限値を２５．００°とすることが好ましい。本実施形態の効果をより確実なものとするために、条件式（１２）の下限値を３０．００°とすることが好ましい。本実施形態の効果をさらに確実なものとするために、条件式（１２）の下限値を３５．００°とすることが好ましい。
以上のような構成を備える本実施形態に係るズームレンズＺＬによれば、高変倍でありながら、良好な光学性能を有するズームレンズを実現することができる。
次に、図７を参照しながら、上述のズームレンズＺＬを備えたカメラ（光学機器）について説明する。カメラ１は、図７に示すように、撮影レンズ２として上述のズームレンズＺＬを備えたレンズ交換式のカメラ（所謂ミラーレスカメラ）である。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で集光されて、不図示のＯＬＰＦ（Optical low pass filter：光学ローパスフィルタ）を介して撮像部３の撮像面上に
被写体像を形成する。そして、撮像部３に設けられた光電変換素子によって被写体像が光電変換されて被写体の画像が生成される。この画像は、カメラ１に設けられたＥＶＦ（Electronic view finder：電子ビューファインダ）４に表示される。これにより撮影者は、ＥＶＦ４を介して被写体を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、撮像部３で生成された被写体の画像が不図示のメモリーに記憶される。このようにして、撮影者は本カメラ１による被写体の撮影を行うことができる。
本カメラ１に撮影レンズ２として搭載した本実施形態に係るズームレンズＺＬは、後述の各実施例からも分かるようにその特徴的なレンズ構成によって、高変倍でありながら、良好な光学性能を有している。したがって、本カメラ１によれば、高変倍でありながら、良好な光学性能を有する光学機器を実現することができる。
なお、本実施形態では、ミラーレスカメラの例を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、カメラ本体にクイックリターンミラーを有し、ファインダ光学系によって被写体を観察する一眼レフタイプのカメラに、上述のズームレンズＺＬを搭載した場合でも、上記カメラ１と同様の効果を奏することができる。
続いて、図８を参照しながら、上述のズームレンズＺＬの製造方法について概説する。まず、レンズ鏡筒内に、光軸に沿って物体側より順に、正の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ３と、負の屈折力を持つ第４レンズ群Ｇ４と、正の屈折力を持つ第５レンズ群Ｇ５とを有するように、各レンズを配置する（ステップＳＴ１０）。第４レンズ群Ｇ４は、プラスチック負レンズを有するように、鏡筒内に各レンズを配置する（ステップＳＴ２０）。上記条件式のうち、少なくとも条件式（１）を満足するように、鏡筒内に各レンズを配置する（ステップＳＴ３０）。
本実施形態におけるレンズ配置の一例を挙げると、図１に示すように、光軸に沿って物体側から順に、像側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズＬ１１と両凸形状の正レンズＬ１２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正レンズＬ１３とを配置して第１レンズ群Ｇ１とし、像側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズＬ２１と、両凹形状の負レンズＬ２２と、両凸形状の正レンズＬ２３とを配置して第２レンズ群Ｇ２とし、両凸形状の正レンズＬ３１と、両凸形状の正レンズＬ３２と両凹形状の負レンズＬ３３との接合レンズと、両凸形状の正レンズＬ３４とを配置して第３レンズ群Ｇ３とし、像側に凹面を向けたメニスカス形状のプラスチック負レンズＬ４１を配置して第４レンズ群Ｇ４とし、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズＬ５１と、像側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズＬ５２とを配置して第５レンズ群Ｇ５とする。このように準備した各レンズ群を、上述の手順で配置してズームレンズＺＬを製造する。
本実施形態に係る製造方法によれば、高変倍でありながら、良好な光学性能を有するズームレンズＺＬを製造することができる。
これより本実施形態に係る各実施例について、図面に基づいて説明する。図１、図３、図５は、各実施例に係るズームレンズＺＬ（ＺＬ１〜ＺＬ３）の構成及び屈折力配分を示す断面図である。ズームレンズＺＬ１〜ＺＬ３の断面図の下部には、広角端状態（Ｗ）から望遠端状態（Ｔ）に変倍する際の各レンズ群の光軸に沿った移動方向を矢印で示す。
第１実施例に係る図１に対する各参照符号は、参照符号の桁数の増大による説明の煩雑化を避けるため、実施例ごとに独立して用いている。ゆえに、他の実施例に係る図面と共通の参照符号を付していても、それらは他の実施例とは必ずしも共通の構成ではない。
また、以下に表１〜表３を示すが、これらは第１実施例〜第３実施例における各諸元の表である。
レンズの材質は、プラスチックと明記したもの以外は、全てガラスである。
各実施例では収差特性の算出対象として、ｄ線（波長587.6nm）、ｇ線（波長435.8nm）を選んでいる。
表中の［レンズ諸元］において、面番号は光線の進行する方向に沿った物体側からの光学面の順序、Ｒは各光学面の曲率半径、Ｄは各光学面から次の光学面（又は像面）までの光軸上の距離である面間隔、ｎｄは光学部材の材質のｄ線に対する屈折率、νｄは光学部材の材質のｄ線を基準とするアッベ数をそれぞれ示す。また、物面は物体面、Ｄｉは面間隔（第ｉ面と第（ｉ＋１）面との面間隔）、曲率半径の「∞」は平面又は開口、（絞りＳ）は開口絞りＳ、像面は像面Ｉをそれぞれ示す。空気の屈折率「1.0000」は省略する。光学面が非球面である場合には、面番号に＊印を付し、曲率半径Ｒの欄には近軸曲率半径を示す。
表中の［全体諸元］において、ｆはレンズ全系の焦点距離、φは開口絞り径、ＦｎｏはＦナンバー、２ωは画角（単位：°）、ＢＦは光軸上でのレンズ最終面から近軸像面までの距離、ＢＦ（空気）は光軸上でのレンズ最終面から近軸像面までの距離を空気換算長により表記したもの、ＴＬは光軸上でのレンズ最前面から近軸像面までの距離、ＴＬ（空気）は光軸上でのレンズ最前面からレンズ最終面までの距離にＢＦ（空気）を加えたものを示す。
表中の［非球面データ］には、［レンズ諸元］に示した非球面について、その形状を次
式（ａ）で示す。Ｘ（ｙ）は非球面の頂点における接平面から高さｙにおける非球面上の位置までの光軸方向に沿った距離を、Ｒは基準球面の曲率半径（近軸曲率半径）を、κは円錐定数を、Ａｉは第ｉ次の非球面係数を示す。「Ｅ-n」は、「×１０-n」を示す。例えば、1.234E-05＝1.234×10-5である。なお、２次の非球面係数Ａ2は０であり、記載を省
略する。
Ｘ（ｙ）＝（ｙ2／Ｒ）／｛１＋（１−κ×ｙ2／Ｒ2）1/2｝＋Ａ4×ｙ4＋Ａ6×ｙ6
…（ａ）
表中の［可変間隔データ］において、広角端、中間焦点距離、望遠端の各状態における面間隔の値Ｄｉを示す。なお、Ｄｉは、第ｉ面と第（ｉ＋１）面の面間隔を示す。
表中の［レンズ群データ］において、Ｇは群番号、群初面は各群の最も物体側の面番号、群焦点距離は各群の焦点距離、レンズ構成長は各群の最も物体側のレンズ面から最も像面側のレンズ面までの光軸上での距離を示す。
表中の［条件式］には、上記の条件式（１）〜（１２）に対応する値を示す。
以下、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、面間隔Ｄ、その他の長さ等は、特記のない場合一般に「ｍｍ」が使われるが、光学系は比例拡大又は比例縮小しても同等の光学性能が得られるので、これに限られるものではない。また、単位は「ｍｍ」に限定されることなく、他の適当な単位を用いることが可能である。
ここまでの表の説明は全ての実施例において共通であり、以下での説明を省略する。
（第１実施例）
第１実施例について、図１、図２及び表１を用いて説明する。第１実施例に係るズームレンズＺＬ（ＺＬ１）は、図１に示すように、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ３と、負の屈折力を持つ第４レンズ群Ｇ４と、正の屈折力を持つ第５レンズ群Ｇ５とから構成される。
第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、像側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズＬ１１と両凸形状の正レンズＬ１２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正レンズＬ１３とから構成される。
第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、像側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズＬ２１と、両凹形状の負レンズＬ２２と、両凸形状の正レンズＬ２３とから構成される。
第３レンズ群Ｇ３は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ３１と、両凸形状の正レンズＬ３２と両凹形状の負レンズＬ３３との接合レンズと、両凸形状の正レンズＬ３４とから構成される。正レンズＬ３１は、両側の面が非球面である。
第４レンズ群Ｇ４は、像側に凹面を向けたメニスカス形状のプラスチック負レンズＬ４１から構成される。
第５レンズ群Ｇ５は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズＬ５１と、像側に凹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２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間に、光量を調節することを目的とした開口絞りＳが配置されている。
第５レンズ群Ｇ５の像側に、像面Ｉに配設されるＣＣＤ等、固体撮像素子の限界解像以上の空間周波数をカットするためのローパスフィルタＬＰＦが配置されている。
本実施例に係るズームレンズＺＬ１は、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、各レンズ群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、開口絞りＳ、第３レンズ群Ｇ３、第４レンズ群Ｇ４、および第５レンズ群Ｇ５を移動させる。
下記の表１に、第１実施例における各諸元の値を示す。表１における面番号１〜２７が、図１に示すｍ１〜ｍ２７の各光学面に対応している。
（表１）
［レンズ諸元］
面番号 Ｒ Ｄ ｎｄ νｄ
物面 ∞
1 113.374 2.17 1.9037 31.3
2 69.405 7.60 1.4978 82.6
3 -2184.641 0.22
4 71.364 5.86 1.4875 70.3
5 647.012 (D5 )
6 1087.437 1.52 1.8348 42.7
7 15.039 8.46
8 -33.637 1.30 1.8348 42.7
9 153.075 0.43
10 42.629 3.47 1.9460 18.0
11 -375.399 (D11)
12 ∞ 0.91 (絞りＳ)
＊13 14.517 4.99 1.5920 67.1
＊14 -155.641 0.22
15 21.062 4.34 1.5168 63.9
16 -41.568 0.87 1.8830 40.7
17 12.453 1.74
18 27.029 3.26 1.5182 58.8
19 -40.191 (D19)
20 91.941 1.30 1.5311 55.9
21 29.519 (D21)
22 23.334 3.91 1.4875 70.3
23 555.193 0.43
24 112.042 1.09 1.9020 25.3
25 59.119 (D25)
26 ∞ 1.99 1.5168 63.9
27 ∞ (BF )
像面 ∞

［全体諸元］
ズーム比 33.14
広角端 中間焦点 望遠端
ｆ 10.0 53.2 331.4
φ 15.6 15.6 15.6
Fno 3.1 4.7 6.7
２ω 84.0 18.6 3.0
BF 2.07 2.07 2.07
BF(空気) 11.60 28.24 10.55
TL 156.79 179.84 216.36
TL(空気) 156.11 179.16 215.68

［非球面データ］
面番号 κ A4 A6
13 0.7008 -8.09E-06 0.00E+00
14 1.0000 1.76E-06 0.00E+00

［可変間隔データ］
可変間隔 広角端 中間焦点 望遠端
D5 1.77 46.47 83.48
D11 70.17 22.33 1.55
D19 7.13 18.15 27.06
D21 11.36 9.89 38.96
D25 8.22 24.86 7.17

［レンズ群データ］
群番号 群初面 群焦点距離 レンズ構成長
Ｇ１ １ 119.4 15.84
Ｇ２ ６ -16.6 15.19
Ｇ３ 13 30.6 15.41
Ｇ４ 20 -82.5 1.30
Ｇ５ 22 73.8 5.43

［条件式］
条件式（１） ｛β５2（１−β４）2・ｆ１・（−ｆ４）｝／ｆｔ2 ＝ 0.026
条件式（２） νdp1 ＝ 76.4
条件式（３） νdn1 ＝ 31.3
条件式（４） β2t／β2w ＝ 8.1
条件式（５） （ｒ41＋ｒ42）／（ｒ41−ｒ42） ＝ 1.95
条件式（６） ｆ１／（−ｆ４） ＝ 1.45
条件式（７） β4 ＝ 1.69
条件式（８） ｆｔ／ｆ１ ＝ 2.78
条件式（９） ｆ３／（−ｆ２） ＝ 1.84
条件式（１０） （β3t・β2t）／（β3w・β2w） ＝ 26.5
条件式（１１） ωｔ ＝ 1.5°
条件式（１２） ωｗ ＝ 42.0°
表１から、本実施例に係るズームレンズＺＬ１は、条件式（１）〜（１２）を満たすことが分かる。
図２は、第１実施例に係るズームレンズＺＬ１の撮影距離無限遠における諸収差図（球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、コマ収差図及び倍率色収差図）であり、（ａ）は広角端状態、（ｂ）は中間焦点距離状態、（ｃ）は望遠端状態をそれぞれ示す。
各収差図において、ＦＮＯはＦナンバー、Ａは各像高に対する半画角（単位：°）を示す。ｄはｄ線、ｇはｇ線における収差を示す。また、これらの記載がないものは、ｄ線における収差を示す。球面収差図において、実線は球面収差を、破線は正弦条件を示す。非点収差図において、実線はサジタル像面、破線はメリディオナル像面を示す。コマ収差図において、実線は各入射角又は物体高のｄ線及びｇ線に対するメリディオナルコマ収差、原点より右側の破線はｄ線に対してメリディオナル方向に発生するサジタルコマ収差、原点より左側の破線はｄ線に対してサジタル方向に発生するサジタルコマ収差を示す。なお、後述する各実施例の収差図においても、本実施例と同様の符号を用いる。
図２に示す各収差図から明らかなように、第１実施例に係るズームレンズＺＬ１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することが分かる。歪曲収差については、撮像後の画像処理により十分補正可能であるため、光学的な補正は必要ない。
（第２実施例）
第２実施例について、図３、図４及び表２を用いて説明する。第２実施例に係るズームレンズＺＬ（ＺＬ２）は、図３に示すように、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ３と、負の屈折力を持つ第４レンズ群Ｇ４と、正の屈折力を持つ第５レンズ群Ｇ５と、負の屈折力を持つ第６レンズ群Ｇ６とから構成される。
第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、像側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズＬ１１と両凸形状の正レンズＬ１２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正レンズＬ１３とから構成される。
第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、像側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズＬ２１と、両凹形状の負レンズＬ２２と、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズＬ２３とから構成される。
第３レンズ群Ｇ３は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズＬ３１と、両凸形状の正レンズＬ３２と両凹形状の負レンズＬ３３の接合レンズと、両凸形状の正レンズＬ３４とから構成される。正レンズＬ３１は、両側の面が非球面である。
第４レンズ群Ｇ４は、物体側に凸面を向けたメニスカス形状のプラスチック負レンズＬ４１から構成される。
第５レンズ群Ｇ５は、両凸形状の正レンズＬ５１から構成される。
第６レンズ群Ｇ６は、両凹形状の負レンズＬ６１から構成される。
第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間に、光量を調節することを目的とした開口絞りＳが配置されている。
第６レンズ群Ｇ６の像側に、像面Ｉに配設されるＣＣＤ等、固体撮像素子の限界解像以上の空間周波数をカットするためのローパスフィルタＬＰＦが配置されている。
本実施例に係るズームレンズＺＬ２は、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、各レンズ群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、開口絞りＳ、
第３レンズ群Ｇ３、第４レンズ群Ｇ４、第５レンズ群Ｇ５、および第６レンズ群を移動させる。
下記の表２に、第２実施例における各諸元の値を示す。表２における面番号１〜２７が、図３に示すｍ１〜ｍ２７の各光学面に対応している。
（表２）
［レンズ諸元］
面番号 Ｒ Ｄ ｎｄ νｄ
物面 ∞
1 169.269 2.73 1.9538 32.3
2 85.245 9.55 1.4970 81.6
3 -364.120 0.23
4 72.803 5.45 1.6030 65.4
5 308.721 (D5 )
6 503.678 1.14 1.8348 42.7
7 15.299 8.86
8 -45.343 1.14 1.8348 42.7
9 81.009 0.45
10 35.726 4.09 1.9460 18.0
11 475.694 (D11)
12 ∞ 1.70 (絞りＳ)
＊13 13.057 4.09 1.5920 67.1
＊14 442.624 0.23
15 21.120 3.41 1.4970 81.6
16 -594.967 0.91 1.8830 40.7
17 11.443 1.82
18 25.329 3.18 1.5182 58.8
19 -39.665 (D19)
20 101.362 1.36 1.5311 55.9
21 32.551 (D21)
22 33.364 4.55 1.5311 55.9
23 -52.401 (D23)
24 -220.194 0.91 1.9229 20.9
25 100.129 (D25)
26 ∞ 1.94 1.5168 63.9
27 ∞ (BF )
像面 ∞

［全体諸元］
ズーム比 32.99
広角端 中間焦点 望遠端
ｆ 10.0 57.4 329.9
φ 13.64 13.64 13.64
Fno 3.41 5.57 9.91
２ω 86.68 18.28 3.12
BF 2.26 2.26 2.26
BF(空気) 4.78 22.38 4.63
TL 158.1 193.9 219.2
TL(空気) 157.4 193.2 218.6

［非球面データ］
面番号 κ A4 A6
13 0.701 -7.04E-06 0.00E+00
14 1.000 6.79E-06 0.00E+00

［可変間隔データ］
可変間隔 広角端 中間焦点 望遠端
D5 1.31 47.04 90.60
D11 68.79 17.97 0.50
D19 11.02 14.64 16.12
D21 13.32 30.76 50.16
D23 2.37 4.65 0.78
D25 1.24 18.84 1.09

［レンズ群データ］
群番号 群初面 群焦点距離 レンズ構成長
Ｇ１ 1 125.0 17.95
Ｇ２ 6 -17.4 15.68
Ｇ３ 13 30.7 13.64
Ｇ４ 20 -90.9 1.36
Ｇ５ 22 39.1 4.55
Ｇ６ 24 -74.5 0.91

［条件式］
条件式（１） ｛β５2（１−β４）2・ｆ１・（−ｆ４）｝／ｆｔ2 ＝ 0.026
条件式（２） νdp1 ＝ 73.5
条件式（３） νdn1 ＝ 32.3
条件式（４） β2t／β2w ＝ 9.4
条件式（５） （ｒ41＋ｒ42）／（ｒ41−ｒ42） ＝ 1.95
条件式（６） ｆ１／（−ｆ４） ＝ 1.38
条件式（７） β4 ＝ 1.66
条件式（８） ｆｔ／ｆ１ ＝ 2.64
条件式（９） ｆ３／（−ｆ２） ＝ 1.76
条件式（１０） （β3t・β2t）／（β3w・β2w） ＝ 24.2
条件式（１１） ωｔ ＝ 1.56°
条件式（１２） ωｗ ＝ 43.34°
表２から、本実施例に係るズームレンズＺＬ２は、条件式（１）〜（１２）を満たすことが分かる。
図４は、第２実施例に係るズームレンズＺＬ２の撮影距離無限遠における諸収差図（球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、コマ収差図及び倍率色収差図）であり、（ａ）は広角端状態、（ｂ）は中間焦点距離状態、（ｃ）は望遠端状態をそれぞれ示す。
図４に示す各収差図から明らかなように、第２実施例に係るズームレンズＺＬ２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することが分かる。歪曲収差については、撮像後の画像処理により十分補正可能であるため、光学的な補正は必要ない。
（第３実施例）
第３実施例について、図５、図６及び表３を用いて説明する。第３実施例に係るズームレンズＺＬ（ＺＬ３）は、図５に示すように、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ３と、負の屈折力を持つ第４レンズ群Ｇ４と、正の屈折力を持つ第５レンズ群Ｇ５とから構成される。
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と両凸形状の正レンズＬ１２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正レンズＬ１３とから構成される。
第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凹形状の負レンズＬ２１と、両凹形状の負レンズＬ２２と、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズＬ２３とから構成される。
第３レンズ群Ｇ３は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ３１と、両凸形状の正レンズＬ３２と両凹形状の負レンズＬ３３との接合レンズと、両凸形状の正レンズＬ３４とから構成される。正レンズＬ３１は、両側の面が非球面である。
第４レンズ群Ｇ４は、物体側に凸面を向けたメニスカス形状のプラスチック負レンズＬ４１から構成される。
第５レンズ群Ｇ５は、両凸形状の正レンズＬ５１から構成される。正レンズＬ５１は、物体側の面が非球面である。
第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間に、光量を調節することを目的とした開口絞りＳが配置されている。
第５レンズ群Ｇ５の像側に、像面Ｉに配設されるＣＣＤ等、固体撮像素子の限界解像以上の空間周波数をカットするためのローパスフィルタＬＰＦが配置されている。
本実施例に係るズームレンズＺＬ３は、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、各レンズ群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、開口絞りＳ、第３レンズ群Ｇ３、第４レンズ群Ｇ４を移動させる。第５レンズ群Ｇ５は、変倍に際し、像面に対して固定されている。
下記の表３に、第３実施例における各諸元の値を示す。表３における面番号１〜２５が、図５に示すｍ１〜ｍ２５の各光学面に対応している。
（表３）
［レンズ諸元］
面番号 Ｒ Ｄ ｎｄ νｄ
物面 ∞
1 176.828 2.94 1.9538 32.3
2 86.780 9.71 1.4970 81.6
3 -336.741 0.23
4 78.084 7.45 1.6030 65.4
5 495.346 (D5 )
6 -750.737 1.13 1.8348 42.7
7 16.612 9.26
8 -36.440 1.13 1.6968 55.5
9 83.552 0.45
10 39.164 4.29 1.9460 18.0
11 334.476 (D11)
12 ∞ 1.58 (絞りＳ)
＊13 16.733 4.52 1.6226 58.2
＊14 -193.590 0.23
15 19.195 4.74 1.4875 70.3
16 -87.927 0.90 1.8340 37.2
17 13.094 2.26
18 40.381 2.71 1.4970 81.6
19 -39.406 (D19)
20 34.285 1.35 1.5311 55.9
21 17.592 (D21)
＊22 25.885 4.74 1.5311 55.9
23 -873.790 (D23)
24 ∞ 2.12 1.5168 63.9
25 ∞ (BF )
像面 ∞

［全体諸元］
ズーム比 32.99
広角端 中間焦点 望遠端
ｆ 10.0 52.9 329.9
φ 14.9 14.9 14.9
Fno 3.53 5.37 6.81
２ω 88.5 18.8 3.1
BF 2.12 2.12 2.12
BF(空気) 4.85 4.85 4.85
TL 172.3 183.2 214.9
TL(空気) 171.6 182.5 214.2

［非球面データ］
面番号 κ A4 A6
13 0.8277 -4.92E-06 0.00E+00
14 1.0000 1.05E-05 0.00E+00
22 1.0000 1.16E-05 7.71E-08

［可変間隔データ］
可変間隔 広角端 中間焦点 望遠端
D5 1.03 46.82 87.81
D11 77.89 22.54 0.48
D19 6.19 36.21 26.15
D21 22.00 12.48 35.28
D23 1.33 1.33 1.33

［レンズ群データ］
群番号 群初面 群焦点距離 レンズ構成長
Ｇ１ 1 123.0 20.32
Ｇ２ 6 -16.9 16.26
Ｇ３ 13 30.5 15.36
Ｇ４ 20 -70.0 1.35
Ｇ５ 22 47.4 4.74

［条件式］
条件式（１） ｛β５2（１−β４）2・ｆ１・（−ｆ４）｝／ｆｔ2 ＝ 0.022
条件式（２） νdp1 ＝ 73.5
条件式（３） νdn1 ＝ 32.3
条件式（４） β2t／β2w ＝ 9.3
条件式（５） （ｒ41＋ｒ42）／（ｒ41−ｒ42） ＝ 3.11
条件式（６） ｆ１／（−ｆ４） ＝ 1.76
条件式（７） β4 ＝ 1.63
条件式（８） ｆｔ／ｆ１ ＝ 2.68
条件式（９） ｆ３／（−ｆ２） ＝ 1.81
条件式（１０） （β3t・β2t）／（β3w・β2w） ＝ 29.1
条件式（１１） ωｔ ＝ 1.55°
条件式（１２） ωｗ ＝ 44.25°
表３から、本実施例に係るズームレンズＺＬ３は、条件式（１）〜（１２）を満たすことが分かる。
図６は、第３実施例に係るズームレンズＺＬ３の撮影距離無限遠における諸収差図（球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、コマ収差図及び倍率色収差図）であり、（ａ）は広角端状態、（ｂ）は中間焦点距離状態、（ｃ）は望遠端状態をそれぞれ示す。
図６に示す各収差図から明らかなように、第３実施例に係るズームレンズＺＬ３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することが分かる。歪曲収差については、撮像後の画像処理により十分補正可能であるため、光学的な補正は必要ない。
上記の各実施例によれば、高変倍でありながら、良好な光学性能を有するズームレンズを実現することができる。
ここまで本発明を分かりやすくするために、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。以下の内容は、本願のズームレンズＺＬの光学性能を損なわない範囲で適宜採用することが可能である。
本実施形態に係るズームレンズＺＬの数値実施例として、５群、６群構成のものを示したが、これに限定されず、他の群構成（例えば、７群等）にも適用可能である。具体的には、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、変倍時または合焦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。
本実施形態に係るズームレンズＺＬにおいて、無限遠から近距離物体への合焦を行うために、レンズ群の一部、１つのレンズ群全体、或いは複数のレンズ群を合焦レンズ群として、光軸方向へ移動させる構成としてもよい。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４レンズ群Ｇ４又は第５レンズ群Ｇ５の少なくとも一部を合焦レンズ群とすることが好ましい。
本実施形態に係るズームレンズＺＬにおいて、いずれかのレンズ群全体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るか、或いは光軸を含む面内方向に回転移動（揺動）させて、手ブレ等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Ｇ３の少なくとも一部を防振レンズ群とするのが好ましい。
本実施形態に係るズームレンズＺＬにおいて、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。
本実施形態に係るズームレンズＺＬにおいて、開口絞りＳは、第２レンズ群Ｇ２〜第４レンズ群Ｇ４の間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。
本実施形態に係るズームレンズＺＬにおいて、各レンズ面に、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。
本実施形態に係るズームレンズＺＬは、変倍比が１５〜８０倍程度である。
ＺＬ（ＺＬ１〜ＺＬ３） 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
Ｇ６ 第６レンズ群
Ｓ 開口絞り
ＬＰＦ ローパスフィルタ
Ｉ 像面
１ カメラ（光学機器）

Claims (19)

  1. 光軸に沿って物体側より順に並んだ、正の屈折力を持つ第１レンズ群と、負の屈折力を持つ第２レンズ群と、正の屈折力を持つ第３レンズ群と、負の屈折力を持つ第４レンズ群と、正の屈折力を持つ第５レンズ群とを有し、
    広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、各レンズ群の間隔が変化し、
    前記第１レンズ群は、負レンズを有し、
    前記第４レンズ群は、プラスチック負レンズを有し、
    以下の条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
    ０．０２０＜｛β５2（１−β４）2・ｆ１・（−ｆ４）｝／ｆｔ2＜０．０３５
    ２５．８＜νdn1＜３４．２
    １．８０＜（ｒ41＋ｒ42）／（ｒ41−ｒ42）＜３．５０
    １．００＜ｆ１／（−ｆ４）＜４．００
    但し、
    ｆｔ：望遠端状態における全系の焦点距離、
    ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離、
    ｆ４：前記第４レンズ群の焦点距離、
    β４：望遠端状態における前記第４レンズ群の倍率、
    β５：望遠端状態における前記第４レンズ群よりも像側に配置されるレンズ群の合成倍率、
    νdn1：前記第１レンズ群が有する負レンズのアッベ数の平均値、
    ｒ41：前記第４レンズ群の最も物体側の面の曲率半径、
    ｒ42：前記第４レンズ群の最も像側の面の曲率半径。
  2. 光軸に沿って物体側より順に並んだ、正の屈折力を持つ第１レンズ群と、負の屈折力を持つ第２レンズ群と、正の屈折力を持つ第３レンズ群と、負の屈折力を持つ第４レンズ群と、正の屈折力を持つ第５レンズ群とを有し、
    広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、各レンズ群の間隔が変化し、
    広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記第１レンズ群〜前記第５レンズ群が移動し、
    前記第１レンズ群は、負レンズを有し、
    前記第４レンズ群は、プラスチック負レンズを有し、
    以下の条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
    ０．０２０＜｛β５2（１−β４）2・ｆ１・（−ｆ４）｝／ｆｔ2＜０．０２９
    ２８．５＜νdn1＜３４．２
    １．５０＜ｆ３／（−ｆ２）＜１．８９
    但し、
    ｆｔ：望遠端状態における全系の焦点距離、
    ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離、
    ｆ４：前記第４レンズ群の焦点距離、
    β４：望遠端状態における前記第４レンズ群の倍率、
    β５：望遠端状態における前記第４レンズ群よりも像側に配置されるレンズ群の合成倍率、
    νdn1：前記第１レンズ群が有する負レンズのアッベ数の平均値、
    ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離、
    ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離。
  3. 光軸に沿って物体側より順に並んだ、正の屈折力を持つ第１レンズ群と、負の屈折力を持つ第２レンズ群と、正の屈折力を持つ第３レンズ群と、負の屈折力を持つ第４レンズ群と、正の屈折力を持つ第５レンズ群とを有し、
    広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、各レンズ群の間隔が変化し、
    広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記第１レンズ群〜前記第５レンズ群が移動し、
    前記第１レンズ群は、負レンズを有し、
    前記第４レンズ群は、プラスチック負レンズからなり、
    以下の条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
    ０．０２０＜｛β５2（１−β４）2・ｆ１・（−ｆ４）｝／ｆｔ2＜０．０２９
    ２３．０＜νdn1＜３４．２
    ２３．５＜（β3t・β2t）／（β3w・β2w）＜３２．０
    但し、
    ｆｔ：望遠端状態における全系の焦点距離、
    ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離、
    ｆ４：前記第４レンズ群の焦点距離、
    β４：望遠端状態における前記第４レンズ群の倍率、
    β５：望遠端状態における前記第４レンズ群よりも像側に配置されるレンズ群の合成倍率、
    νdn1：前記第１レンズ群が有する負レンズのアッベ数の平均値、
    β2w：広角端状態における前記第２レンズ群の倍率
    β2t：望遠端状態における前記第２レンズ群の倍率、
    β3w：広角端状態における前記第３レンズ群の倍率、
    β3t：望遠端状態における前記第３レンズ群の倍率。
  4. 光軸に沿って物体側より順に並んだ、正の屈折力を持つ第１レンズ群と、負の屈折力を持つ第２レンズ群と、正の屈折力を持つ第３レンズ群と、負の屈折力を持つ第４レンズ群と、正の屈折力を持つ第５レンズ群とを有し、
    広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、各レンズ群の間隔が変化し、
    前記第４レンズ群は、プラスチック負レンズを有し、
    以下の条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
    ０．０２０＜｛β５2（１−β４）2・ｆ１・（−ｆ４）｝／ｆｔ2＜０．０２９
    １．８０＜（ｒ41＋ｒ42）／（ｒ41−ｒ42）＜３．５０
    １．５０＜ｆ３／（−ｆ２）＜１．８９
    １．００＜ｆ１／（−ｆ４）＜３．２５
    但し、
    ｆｔ：望遠端状態における全系の焦点距離、
    ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離、
    ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離、
    ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離、
    ｆ４：前記第４レンズ群の焦点距離、
    β４：望遠端状態における前記第４レンズ群の倍率、
    β５：望遠端状態における前記第４レンズ群よりも像側に配置されるレンズ群の合成倍率、
    ｒ41：前記第４レンズ群の最も物体側の面の曲率半径、
    ｒ42：前記第４レンズ群の最も像側の面の曲率半径。
  5. 光軸に沿って物体側より順に並んだ、正の屈折力を持つ第１レンズ群と、負の屈折力を持つ第２レンズ群と、正の屈折力を持つ第３レンズ群と、負の屈折力を持つ第４レンズ群と、正の屈折力を持つ第５レンズ群とを有し、
    広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、各レンズ群の間隔が変化し、
    広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記第１レンズ群〜前記第５レンズ群が移動し、
    前記第４レンズ群は、プラスチック負レンズを有し、
    以下の条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
    ０．０２０＜｛β５2（１−β４）2・ｆ１・（−ｆ４）｝／ｆｔ2＜０．０２９
    １．５０＜（ｒ41＋ｒ42）／（ｒ41−ｒ42）＜３．５０
    ２２．０＜（β3t・β2t）／（β3w・β2w）＜３２．０
    １．５０＜ｆ３／（−ｆ２）＜１．８９
    但し、
    ｆｔ：望遠端状態における全系の焦点距離、
    ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離、
    ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離、
    ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離、
    ｆ４：前記第４レンズ群の焦点距離、
    β４：望遠端状態における前記第４レンズ群の倍率、
    β５：望遠端状態における前記第４レンズ群よりも像側に配置されるレンズ群の合成倍率、
    ｒ41：前記第４レンズ群の最も物体側の面の曲率半径、
    ｒ42：前記第４レンズ群の最も像側の面の曲率半径、
    β2w：広角端状態における前記第２レンズ群の倍率、
    β2t：望遠端状態における前記第２レンズ群の倍率、
    β3w：広角端状態における前記第３レンズ群の倍率、
    β3t：望遠端状態における前記第３レンズ群の倍率。
  6. 光軸に沿って物体側より順に並んだ、正の屈折力を持つ第１レンズ群と、負の屈折力を持つ第２レンズ群と、正の屈折力を持つ第３レンズ群と、負の屈折力を持つ第４レンズ群と、正の屈折力を持つ第５レンズ群とを有し、
    広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、各レンズ群の間隔が変化し、
    前記第４レンズ群は、プラスチック負レンズからなり、
    以下の条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
    ０．０２０＜｛β５2（１−β４）2・ｆ１・（−ｆ４）｝／ｆｔ2＜０．０３５
    ２．４９＜ｆｔ／ｆ１＜２．９０
    ２２．０＜（β3t・β2t）／（β3w・β2w）＜３２．０
    １．００＜ｆ１／（−ｆ４）＜４．００
    但し、
    ｆｔ：望遠端状態における全系の焦点距離、
    ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離、
    ｆ４：前記第４レンズ群の焦点距離、
    β４：望遠端状態における前記第４レンズ群の倍率、
    β５：望遠端状態における前記第４レンズ群よりも像側に配置されるレンズ群の合成倍率、
    β2w：広角端状態における前記第２レンズ群の倍率、
    β2t：望遠端状態における前記第２レンズ群の倍率、
    β3w：広角端状態における前記第３レンズ群の倍率、
    β3t：望遠端状態における前記第３レンズ群の倍率。
  7. 前記第１レンズ群は、負レンズを有し、
    以下の条件式を満足することを特徴とする請求項４、５および６のいずれか一項に記載のズームレンズ。
    ２３．０＜νdn1＜３８．０
    但し、
    νdn1：前記第１レンズ群が有する負レンズのアッベ数の平均値。
  8. 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のズームレンズ。
    ２．２０＜ｆｔ／ｆ１＜２．９０
    但し、
    ｆｔ：望遠端状態における全系の焦点距離、
    ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離。
  9. 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１、３および６のいずれか一項に記載のズームレンズ。
    １．５０＜ｆ３／（−ｆ２）＜２．００
    但し、
    ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離、
    ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離。
  10. 広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記第１レンズ群〜前記第５レンズ群が移動することを特徴とする請求項１、４および６のいずれか一項に記載のズームレンズ。
  11. 前記第４レンズ群は、プラスチック負レンズからなることを特徴とする請求項１、２、４および５のいずれか一項に記載のズームレンズ。
  12. 広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記第１レンズ群〜前記第４レンズ群が移動することを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載のズームレンズ。
  13. 前記第１レンズ群は、正レンズを有し、
    以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一項に記載のズームレンズ。
    ６５．０＜νdp1＜１００．０
    但し、
    νdp1：前記第１レンズ群が有する正レンズのアッベ数の平均値。
  14. 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一項に記載のズームレンズ。
    ５．０＜β2t／β2w＜１３．０
    但し、
    β2w：広角端状態における前記第２レンズ群の倍率、
    β2t：望遠端状態における前記第２レンズ群の倍率。
  15. 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１〜１４のいずれか一項に記載のズームレンズ。
    １．００＜ｆ１／（−ｆ４）＜４．００
  16. 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１〜１５のいずれか一項に記載のズームレンズ。
    １．５０＜β4＜２．００
  17. 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１〜１６のいずれか一項に記載のズームレンズ。
    ０．１０°＜ωｔ＜１０．００°
    但し、
    ωｔ：望遠端状態における半画角。
  18. 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１〜１７のいずれか一項に記載のズームレンズ。
    ２０．００°＜ωｗ＜８０.００°
    但し、
    ωｗ：広角端状態における半画角。
  19. 請求項１〜１８のいずれか一項に記載のズームレンズを搭載することを特徴とする光学機器。
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