JP4742645B2 - ズームレンズ - Google Patents
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Description
本発明は、固体撮像素子等を撮像素子としたビデオカメラや電子スチルカメラなどに用いられる小型のズームレンズに関する。
従来、固体撮像素子等を撮像素子としたビデオカメラや電子スチルカメラなどに適したズームレンズは数多く提案されてきた。その中で、変倍比が４倍程度以上の高変倍比を持つズームレンズは、レンズ群数が５群以上で、最も物体側のレンズ群が正の屈折力を持つタイプが多々提案されている。しかし、高変倍比のズームになると、望遠側で撮影者による手ブレが発生し易くなるという問題があり、手ブレによる撮影像の劣化を回避する手段として、光学系の一部を光軸に略垂直な方向に移動させることによって像面上の像を移動させ、手ブレによる像ブレをキャンセルする方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００４−２５２１９６号公報
近年、固体撮像素子等を撮像素子としたビデオカメラや電子スチルカメラなど高画素化が進み撮影レンズに対する高い光学性能、撮影の利便性から高変倍比、携帯の利便性から小型化への要求も高まり、それらを同時に満たすことが求められている。また、撮影者の撮影表現の可能性を広げる上で、広角端状態の画角が７０度を越えるような広画角を有するズームレンズへの要求も高まっている。さらに、手ブレをキャンセルする機能に対する要求も高まっている。
このような状況の中、特許文献１に開示された実施例では、手ブレをキャンセルする機能を持つことができるように光学系の一部を光軸に略垂直な方向に移動させた状態での光学性能は保持されているが、広角端状態の画角が６５度程度であり、広角端状態の画角が７０度を越えるような広画角に対する要望を満たしていないと言う問題がある。
本発明は、上記問題に鑑みて行われたものであり、固体撮像素子等を撮影媒体としたビデオカメラや電子スチルカメラなどに適し、変倍比が４倍程度以上の高変倍比を持ち、光学系の一部を光軸に略垂直な方向に移動させた状態でも高い光学性能を有し、広角端状態の画角が７０度を越える小型のズームレンズを提供することを目的としている。
上記目的を達成するために、本発明は、光軸に沿って物体側から順に、正屈折力を有する第１レンズ群と、負屈折力を有する第２レンズ群と、正屈折力を有する第３レンズ群と、正屈折力を有する第４レンズ群と、正屈折力を有する第５レンズ群とからなり、広角端状態から望遠端状態までズーミングする際に、無限遠合焦状態において、光軸に沿って、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との空気間隔は増加し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との空気間隔は減少し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との空気間隔は変化し、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との空気間隔は増加するように、前記第１レンズ群は像面に対して移動し、前記第２レンズ群は像面側に移動した後、物体側に移動するような軌跡で移動し、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３レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第３ａレンズ群と開口絞りと第３ｂレンズ群を有し、前記第３ａレンズ群を光軸に略垂直な方向に移動させることによって像面上の像を移動させることが可能であり、以下の条件を満足することを特徴とするズームレンズを提供する。
７．９３≦ｆ１／ｆＷ＜１２．８
但し、ｆＷは広角端状態における前記ズームレンズ全系の焦点距離、ｆ１は前記第１レンズ群の焦点距離を表す。
７．９３≦ｆ１／ｆＷ＜１２．８
但し、ｆＷは広角端状態における前記ズームレンズ全系の焦点距離、ｆ１は前記第１レンズ群の焦点距離を表す。
また、本発明にかかるズームレンズは、無限遠合焦状態において、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群の空気間隔は、光軸に沿って少なくとも広角端状態よりも望遠端状態の方が小さくなることが好ましい。
また、本発明にかかるズームレンズは、広角端状態から望遠端状態までズーミングする際に、無限遠合焦状態において、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との空気間隔は、光軸に沿って減少することが好ましい。
また、本発明にかかるズームレンズは、広角端状態から望遠端状態までズーミングする際に、無限遠合焦状態において、前記第５レンズ群は、像面に対して光軸に沿って移動することが好ましい。
また、本発明にかかるズームレンズでは、無限遠合焦状態において、前記第５レンズ群は、少なくとも広角端状態よりも望遠端状態の方が光軸に沿って物体側にあることが好ましい。
また、本発明にかかるズームレンズは、以下の条件を満足することが好ましい。
３．０＜ｆ５／ｆＷ＜１０．０
但し、ｆ５は前記第５レンズ群の焦点距離を表す。
３．０＜ｆ５／ｆＷ＜１０．０
但し、ｆ５は前記第５レンズ群の焦点距離を表す。
また、本発明にかかるズームレンズは、以下の条件を満足することが好ましい。
５．８＜ｆ１／（−ｆ２）＜１０．０
但し、ｆ２は前記第２レンズ群の焦点距離を表す。
５．８＜ｆ１／（−ｆ２）＜１０．０
但し、ｆ２は前記第２レンズ群の焦点距離を表す。
また、本発明にかかるズームレンズは、以下の条件を満足することが好ましい。
０．２＜（１−β３ａＴ）βＲＴ＜３．０
但し、β３ａＴは望遠端状態における前記第３ａレンズ群の使用横倍率、βＲＴは望遠端状態における前記第３ａレンズ群と像面との間にある光学系全系での使用横倍率を表す。
０．２＜（１−β３ａＴ）βＲＴ＜３．０
但し、β３ａＴは望遠端状態における前記第３ａレンズ群の使用横倍率、βＲＴは望遠端状態における前記第３ａレンズ群と像面との間にある光学系全系での使用横倍率を表す。
また、本発明にかかるズームレンズでは、光軸に沿って物体側から順に、前記第３ａレンズ群は負屈折力を有するレンズと正屈折力を有するレンズから成る接合レンズのみで構成され、前記第３ｂレンズ群は正屈折力を有するレンズと負屈折力を有するレンズから成る接合レンズのみで構成されることが好ましい。
また、本発明にかかるズームレンズは、以下の条件を満足することが好ましい。
−０．５０＜ｆ３ａ／ｆ３ｂ＜０．８０
但し、ｆ３ａは前記第３ａレンズ群の焦点距離、ｆ３ｂは前記第３ｂレンズ群の焦点距離を表す。
−０．５０＜ｆ３ａ／ｆ３ｂ＜０．８０
但し、ｆ３ａは前記第３ａレンズ群の焦点距離、ｆ３ｂは前記第３ｂレンズ群の焦点距離を表す。
また、本発明にかかるズームレンズでは、前記第２レンズ群は非球面レンズを含むことが好ましい。
また、本発明にかかるズームレンズは、前記第４レンズ群は非球面レンズを含むことが好ましい。
本発明によれば、固体撮像素子等を撮影媒体としたビデオカメラや電子スチルカメラなどに適し、変倍比が４倍程度以上の高変倍比を持ち、光学系の一部を光軸に略垂直な方向に移動させた状態でも高い光学性能を有し、広角端状態の画角が７０度を越える小型のズームレンズを提供することができる。
以下、本発明の実施の形態にかかるズームレンズに関し説明する。
固体撮像素子等を撮像素子としたビデオカメラや電子スチルカメラなどでは、固体撮像素子の特性上の要求として、ズームレンズの射出瞳位置を像面から遠くする必要がある。このため像面側に近いレンズ群は全体として正の屈折力を持つことが好ましい。
本発明の実施の形態にかかるズームレンズは、光軸に沿って物体側から順に、正屈折力を有する第１レンズ群と、負屈折力を有する第２レンズ群と、正屈折力を有する第３レンズ群と、正屈折力を有する第４レンズ群と、正屈折力を有する第５レンズ群とを有する構成とすることで、射出瞳位置を像面から遠くしている。
また、広角端状態から望遠端状態までズーミングする際に、無限遠合焦状態において、光軸に沿って、第１レンズ群と第２レンズ群との空気間隔は増加し、第２レンズ群と第３レンズ群との空気間隔は減少し、第３レンズ群と第４レンズ群との空気間隔は変化し、第４レンズ群と第５レンズ群との空気間隔は増加するように、第１レンズ群は像面に対して移動し、第２レンズ群は像面側に移動した後、物体側に移動するような軌跡で移動し、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することによって、効率的な変倍効果を得て、４倍以上の高変倍比を保ちながら小型化や高い光学性能を得ている。
また、本実施の形態にかかるズームレンズは、光軸に沿って物体側から順に、第３レンズ群は正屈折力を有する第３ａレンズ群と開口絞りと第３ｂレンズ群を有し、第３ａレンズ群を光軸に略垂直な方向に移動させることによって像面上における像ぶれ補正を可能にし、さらに第３ａレンズ群を光軸に略垂直な方向に移動させた状態でも良好な収差補正ができて高い光学性能を得ることができる構成となっている。
また、本実施の形態にかかるズームレンズは、以下の条件式（１）を満足することによって、さらに高い光学性能を持ちながら、広角端状態の画角が７０度を越え、変倍比が４倍程度以上の高変倍比を確保した小型ズームレンズを得ることができる。
（１） ７．０＜ｆ１／ｆＷ＜１２．８
但し、ｆＷは広角端状態におけるズームレンズ全系の焦点距離、ｆ１は第１レンズ群の焦点距離を表す。
（１） ７．０＜ｆ１／ｆＷ＜１２．８
但し、ｆＷは広角端状態におけるズームレンズ全系の焦点距離、ｆ１は第１レンズ群の焦点距離を表す。
条件式（１）は、第１レンズ群の最適な焦点距離の範囲を規定するための条件式である。
条件式（１）の上限値を上回った場合、第１レンズ群の焦点距離が相対的に長くなるため、第１レンズ群が変倍に対し効率的に寄与できなくなり、変倍比が４倍程度以上の高変倍比を確保できない。また、第１レンズ群の移動量が大きくなることによってズーミングの際に第１レンズ群で発生する収差の変動が大きくなって広角端状態から望遠端状態までの全ズーム範囲において収差を低く抑えることが困難となる。また、第１レンズ群の移動量が大きいために小型化できない。
条件式（１）の下限値を下回った場合、第１レンズ群の焦点距離が相対的に短くなるため、広角端状態における第１レンズ群への入射軸外光線と光軸との成す角が小さくなり、広角端状態で７０度を越えた画角を実現しようとすると、第１レンズ群の径が過度に大きくなって小型化できない。また、第１レンズ群で発生する収差が大きくなりすぎて高い光学性能を得ることができない。
なお、本発明の効果を確実にする為に、条件式（１）の上限値を１２．０にすることが好ましい。また、本発明の効果を確実にする為に、条件式（１）の下限値を７．５にすることが好ましい。
また、本実施の形態にかかるズームレンズは、無限遠合焦状態において、第３レンズ群と第４レンズ群の空気間隔は、少なくとも広角端状態よりも望遠端状態の方が光軸に沿って小さくなることが望ましい。
第３レンズ群と第４レンズ群をこのように移動することで、第３レンズ群と第４レンズ群の合成主点位置を広角端状態と望遠端状態との間で大きく移動させることが可能となり、効率的に変倍効果を得ることができる。
また、本実施の形態にかかるズームレンズは、広角端状態から望遠端状態までズーミングする際に、無限遠合焦状態において、第３レンズ群と第４レンズ群との空気間隔は光軸に沿って減少することが望ましい。
第３レンズ群と第４レンズ群をこのように移動することで、第３レンズ群と第４レンズ群の合成主点位置を大きく移動させることが可能となり、効率的に変倍効果を得ることができる。
また、本実施の形態にかかるズームレンズは、広角端状態から望遠端状態までズーミングする際に、無限遠合焦状態において、第５レンズ群は、像面に対して光軸に沿って移動することが望ましい。
第５レンズ群をこのように移動することで、効率的な変倍効果を得ることが可能になるばかりでなく、広角端状態から望遠端状態までズーミングする際に第５レンズ群を通る軸外光線の位置を最適化することが可能となり、軸外収差をズーム全域に渡って補正することができ、高い光学性能を得ることができる。
また、本実施の形態にかかるズームレンズは、無限遠合焦状態において、第５レンズ群は、少なくとも広角端状態よりも望遠端状態の方が光軸に沿って物体側にあることが望ましい。
本実施の形態では、広角端状態から望遠端状態へのズーミングに際し、効率的な変倍を行うために第４レンズ群と第５レンズ群の間隔は増大している。すると、広角端状態に比べ望遠端状態の方が第５レンズ群を通る軸外光線の光軸からの高さが高くなるため、第５レンズ群の正屈折力のためにレンズ系全体の射出瞳位置が像面に対して急激に遠くなって射出瞳位置の変動が大きくなり、固体撮像素子の特性上の要求を満たすことが難しくなる。第５レンズ群をこのように構成することで、射出瞳位置の変動を小さくでき固体撮像素子の特性上の要求を満たすことができる。
また、本実施の形態にかかるズームレンズは、以下の条件式（２）を満足することが望ましい。
（２） ３．０＜ｆ５／ｆＷ＜１０．０
但し、ｆＷは広角端状態における前記ズームレンズ全系の焦点距離、ｆ５は前記第５レンズ群の焦点距離を表す。
（２） ３．０＜ｆ５／ｆＷ＜１０．０
但し、ｆＷは広角端状態における前記ズームレンズ全系の焦点距離、ｆ５は前記第５レンズ群の焦点距離を表す。
条件式（２）は、第５レンズ群の最適な焦点距離の範囲を規定するための条件式である。
条件式（２）の上限値を上回った場合、第５レンズ群の焦点距離は相対的に長くなるため、第５レンズ群は効率的に射出瞳位置を像面から遠くすることができなくなり、固体撮像素子の特性上の要求を満たせなくなる。また、第４レンズ群より物体側のレンズ群で発生する収差を第５レンズ群で補正することが困難となり、高い光学特性を得ることができない。
条件式（２）の下限値を下回った場合、第５レンズ群の屈折力が相対的に強くなりすぎ、固体撮像素子の適した特性範囲の要求を満たすための射出瞳位置の変動を抑えつつ、広角端状態から望遠端状態までの全域に亘って像面湾曲を補正することが困難となり、高い光学性能を得ることができない。
なお、本発明の効果を確実にする為に、条件式（２）上限値を９．０にすることが好ましい。また、本発明の効果をより確実にする為に、条件式（２）の上限値を８．０にすることがさらに好ましい。また、本発明の効果を確実にする為に、条件式（２）の下限値を４．０にすることが好ましい。
また、本実施の形態にかかるズームレンズは、以下の条件式（３）を満足することが望ましい。
（３） ５．８＜ｆ１／（−ｆ２）＜１０．０
但し、ｆ１は第１レンズ群の焦点距離、ｆ２は第２レンズ群の焦点距離を表す。
（３） ５．８＜ｆ１／（−ｆ２）＜１０．０
但し、ｆ１は第１レンズ群の焦点距離、ｆ２は第２レンズ群の焦点距離を表す。
条件式（３）は、第１レンズ群と第２レンズ群の最適な焦点距離比を規定するための条件式である。
条件式（３）の上限値を上回った場合、第１レンズ群の焦点距離が相対的に長くなるため、第１レンズ群が変倍に対し効率的に寄与できなくなり、変倍比が４倍程度以上の高変倍比を確保できない。また、第１レンズ群の移動量が大きくなることによって広角端状態から望遠端状態までの全ズーム範囲において収差を低く抑えることが困難となる。また、第１レンズ群の移動量が大きいために小型化できない。さらに、第２レンズ群の焦点距離が相対的に短くなるため、軸外収差が過度に大きくなってしまい、高い光学性能を得ることができない。
条件式（３）の下限値を下回った場合、第１レンズ群の焦点距離が相対的に短くなるため、広角端状態における第１レンズ群への入射軸外光線と光軸との成す角が小さくなり、広角端状態で７０度を越えた画角を実現しようとすると、第１レンズ群の径が過度に大きくなり小型化できない。また、第１レンズ群で発生する収差が大きくなりすぎて高い光学性能を得ることができない。さらに第２レンズ群の焦点距離が相対的に長くなるため、第２レンズ群が変倍に対し効率的に寄与できなくなり、変倍比が４倍程度以上の高変倍比を確保できない。また、第２レンズ群の移動量が大きくなり小型化できない。
また、本実施の形態にかかるズームレンズは、以下の条件式（４）を満足することが望ましい。
（４）０．２＜（１−β３ａＴ）βＲＴ＜３．０
但し、β３ａＴは望遠端状態における第３ａレンズ群の使用横倍率、βＲＴは望遠端状態における第３ａレンズ群と像面との間にある光学系全系での使用横倍率を表す。
（４）０．２＜（１−β３ａＴ）βＲＴ＜３．０
但し、β３ａＴは望遠端状態における第３ａレンズ群の使用横倍率、βＲＴは望遠端状態における第３ａレンズ群と像面との間にある光学系全系での使用横倍率を表す。
条件式（４）は、所謂ブレ補正係数と呼ばれ、望遠端状態における第３ａレンズ群の光軸からの移動量に対する像の移動量の光軸に垂直な方向の成分の最適な範囲を規定する条件式である。
条件式（４）の上限値を上回ると、第３ａレンズ群の光軸からの移動量に対する像の移動量が大きくなり過ぎるため、第３ａレンズ群の要求制御精度が高くなりすぎて、制御誤差による微小な像ぶれが発生する。
条件式（４）の下限値を下回ると、第３ａレンズ群の光軸からの移動量に対する像の移動量が相対的に小さくなるため、手ブレによる像ブレをキャンセルするために必要な像移動量を確保するには、第３ａレンズ群の光軸からの移動量を大きく確保しなければならず、偏心コマ収差が悪化する。また、防振機構が大型化しズームレンズを小型化できない。
なお、本発明の効果を確実にする為に、条件式（４）の上限値を２．２にすることが好ましい。また、本発明の効果を確実にする為に、条件式（４）の下限値を０．４５にすることが好ましい。
また、本実施の形態にかかるズームレンズは、光軸に沿って物体側から順に、第３ａレンズ群は負屈折力を有するレンズと正屈折力を有するレンズから成る接合レンズのみで構成され、第３ｂレンズ群は正屈折力を有するレンズと負屈折力を有するレンズから成る接合レンズのみで構成されることが望ましい。
開口絞りの物体側の第３ａレンズ群と、開口絞りの像側の第３ｂレンズ群をこのような構成とすることで、開口絞りを挟んだ所謂対称型の構成となって軸上収差を効果的に補正できるため、ズームレンズ全体としても収差補正が良好にでき、高い光学性能を得ることができる。
また、本実施の形態にかかるズームレンズは、以下の条件式（５）を満足することが望ましい。
（５）−０．５０＜ｆ３ａ／ｆ３ｂ＜０．８０
但し、ｆ３ａは第３ａレンズ群の焦点距離、ｆ３ｂは第３ｂレンズ群の焦点距離を表す。
（５）−０．５０＜ｆ３ａ／ｆ３ｂ＜０．８０
但し、ｆ３ａは第３ａレンズ群の焦点距離、ｆ３ｂは第３ｂレンズ群の焦点距離を表す。
条件式（５）は、第３ａレンズ群の焦点距離と第３ｂレンズ群の焦点距離の最適な比を規定するための条件式である。
条件式（５）の上限値を上回った場合、第３ａレンズ群の屈折力に対して第３ｂレンズ群の屈折力が相対的に強くなるため、第３ｂレンズ群の像側にある正屈折力の第４レンズ群と合わせると、開口絞りの像側の正屈折力が物体側の正屈折力より強くなりすぎて軸外収差の補正が困難となり、高い光学性能を得ることができない。
条件式（５）の下限値を下回った場合、第３レンズ群全体の屈折力が弱くなるため変倍に効率的に寄与できなくなり、４倍程度以上の高変倍比を確保できない。また、第３レンズ群の移動量が大きくなることによってズーミングの際に第３レンズ群で発生する収差の変動が大きくなり、広角端状態から望遠端状態までの全ズーム範囲において収差を低く抑えることが困難となる。また、第３レンズ群の移動量が大きいために小型化できない。
なお、本発明の効果を確実にする為に、条件式（５）の上限値を０．７０とすることが好ましい。また、本発明の効果を確実にする為に、条件式（５）の下限値を０．００とすることが好ましい。さらに、本発明の効果をより確実にする為に、条件式（５）の下限値を０．３８とすることがさらに好ましい。
また、本実施の形態にかかるズームレンズでは、第２レンズ群は非球面レンズを含むことが望ましい。
第２レンズ群に非球面レンズを含むことで、第２レンズ群で発生する軸外収差を効率的に補正できるため、高い光学性能を得ることができる。
また、本実施の形態にかかるズームレンズは、第４レンズ群は非球面レンズを含むことが望ましい。
第４レンズ群に非球面レンズを含むことで、第４レンズ群で発生する球面収差を効率的に補正することできるため、高い光学性能を得ることができる。
（実施例）
以下に、本発明の実施の形態にかかる各実施例について添付図面に基づいて説明する。なお、各実施例において非球面は以下の式で表される。
ｘ＝ｃｙ２／｛１＋（１−κｃ２ｙ２）１／２｝
＋Ｃ4ｙ４＋Ｃ6ｙ６＋Ｃ8ｙ８＋Ｃ10ｙ１０
なお、ｙは光軸からの高さ、ｘはサグ量、ｃは基準曲率（頂点曲率）で曲率は曲率半径の逆数、κは円錐定数、Ｃ4，Ｃ6，Ｃ8，Ｃ10は非球面係数である。また、｛Ｅｎ｝は｛×１０ｎ｝を表す。
以下に、本発明の実施の形態にかかる各実施例について添付図面に基づいて説明する。なお、各実施例において非球面は以下の式で表される。
ｘ＝ｃｙ２／｛１＋（１−κｃ２ｙ２）１／２｝
＋Ｃ4ｙ４＋Ｃ6ｙ６＋Ｃ8ｙ８＋Ｃ10ｙ１０
なお、ｙは光軸からの高さ、ｘはサグ量、ｃは基準曲率（頂点曲率）で曲率は曲率半径の逆数、κは円錐定数、Ｃ4，Ｃ6，Ｃ8，Ｃ10は非球面係数である。また、｛Ｅｎ｝は｛×１０ｎ｝を表す。
［第１実施例］
図１は、本発明の第１実施例にかかるズームレンズの無限遠合焦状態でのレンズ構成の断面図を示し、（Ｗ）は広角端状態を、（Ｍ）は中間焦点距離状態を、（Ｔ）は望遠端状態をそれぞれ示す。
図１は、本発明の第１実施例にかかるズームレンズの無限遠合焦状態でのレンズ構成の断面図を示し、（Ｗ）は広角端状態を、（Ｍ）は中間焦点距離状態を、（Ｔ）は望遠端状態をそれぞれ示す。
図１において、本第１実施例にかかるズームレンズは、光軸に沿って物体側から順に、正屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、正屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５とから構成され、広角端状態Ｗから望遠端状態Ｔまでズーミングする際に、無限遠合焦状態において、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との空気間隔は増加し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との空気間隔は減少し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との空気間隔は変化しながら減少し、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との空気間隔は増加するように、第１レンズ群Ｇ１は像面Ｉに対して移動し、第２レンズ群Ｇ２は像面Ｉ側に移動した後、物体側に移動するような軌跡で移動し、第３レンズ群Ｇ３は物体側に移動し、第４レンズ群Ｇ４は物体側に移動し、第５レンズ群Ｇ５は像面Ｉに対して移動し広角端状態Ｗよりも望遠端状態Ｔの方が物体側にある。
第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとの接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとから構成され、全体として正屈折力を有している。
第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に、像側の面が非球面の負メニスカスレンズと、像側の面の曲率が強い両凹形状の負レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとから構成され、全体として負屈折力を有している。
第３レンズ群Ｇ３は、光軸に沿って物体側から順に、第３ａレンズ群Ｇ３ａと開口絞りＳと第３ｂレンズ群Ｇ３ｂとから構成され、第３ａレンズ群Ｇ３ａは物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと物体側の面の曲率が強い両凸形状の正レンズとの接合レンズで構成され全体として正屈折力を有し、第３ｂレンズ群Ｇ３ｂはほぼ同曲率面の両凸形状の正レンズと物体側の面の曲率が強い両凹形状の負レンズとの接合レンズとから構成され全体として正屈折力を有している。また、像を光軸と垂直な方向に移動するために、第３ａレンズ群Ｇ３ａは光軸と垂直な方向に移動可能である。
第４レンズ群Ｇ４は、光軸に沿って物体側から順に、物体側の面が非球面の両凸形状の正レンズと、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズと物体側の面の曲率が強い両凹形状の負レンズとの接合レンズとから構成され、全体として正屈折力を有している。
第５レンズ群Ｇ５は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズで構成され、全体として正屈折力を有している。
第５レンズ群Ｇ５の像側には、固体撮像素子の略ナイキスト周波数以上の解像力をカットするための光学ローパスフィルタＯＬＰＦが配置され、その像側には、撮像素子表面を保護するためのカバーガラスＣＧが配置されている。
以下の表１に本第１実施例にかかるズームレンズの諸元の値を掲げる。表中、[全体諸元]のｆはレンズ系全体の焦点距離（ｍｍ）、ＦＮｏはＦナンバー、２ωは画角（単位：度）、ＴＬは全長（ｍｍ）で最も物体側のレンズ面から像面までの距離をそれぞれ表す。[レンズデータ]のｎｄはｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）における屈折率、νはｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）におけるアッベ数、(Bf)はバックフォーカスをそれぞれ表す。なお、空気の屈折率１．０００００は記載を省略し、曲率半径の「∞」は平面を表す。[可変間隔データ]には、焦点距離ｆと、可変間隔の値をそれぞれ示す。[条件式対応値]には、各条件式の値をそれぞれ示す。
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、面間隔その他の長さ等は、特記の無い場合一般に「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、単位は「ｍｍ」に限定されること無く他の適当な単位を用いることもできる。さらに、これらの記号の説明は、以降の他の実施例においても同様とする。
（表１）
［全体諸元］
レンズ状態 広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f 7.30 24.00 48.70
ＦＮｏ 2.9 3.9 4.8
２ω 76.8 25.7 12.8
ＴＬ 93.8 103.0 114.0
[レンズデータ]
面番号 曲率半径 面間隔 ｎｄ ν
1 57.0839 1.2000 1.85026 32.35
2 31.9927 8.2500 1.49782 82.52
3 229.0922 0.1000
4 32.5008 5.5000 1.62041 60.29
5 180.7580 (D5)
6 348.6512 2.2500 1.79668 45.37
7 8.4204 6.7600
8 -22.6529 0.9000 1.51633 64.14
9 13.9142 0.3000
10 14.8081 3.2000 1.84666 23.78
11 137.4384 (D11)
12 35.9124 0.9000 1.80100 34.96
13 18.8088 2.5000 1.49782 82.52
14 -31.7991 1.2000
15 ∞ 1.2000 (開口絞りＳ)
16 10.4440 3.6000 1.60562 43.73
17 -10.6282 1.8000 1.72342 37.95
18 15.3008 (D18)
19 40.4812 2.8500 1.79668 45.37
20 -12.7297 0.2000
21 -37.4296 3.0000 1.49782 82.52
22 -8.1540 1.0000 1.80100 34.96
23 63.9580 (D23)
24 19.8524 2.6000 1.51633 64.14
25 1344.6027 (D25)
26 ∞ 2.7600 1.51680 64.20 (OLPF)
27 ∞ 1.4410
28 ∞ 0.5000 1.51680 64.20 (CG)
29 ∞ (Bf)
［非球面データ］
面番号 κ Ｃ4 Ｃ6 Ｃ8 Ｃ10
7 0.7000 1.0988E-06 -7.2334E-07 1.1607E-08 -1.2470E-10
19 1.0000 -1.0498E-04 -4.3631E-07 1.7227E-08 -4.4410E-10
［可変間隔データ］
レンズ状態 広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f 7.30 24.00 48.70
D5 1.8000 17.8458 25.5276
D11 24.6785 8.2615 3.2000
D18 3.3239 1.5579 1.5000
D23 6.3759 15.2556 24.6538
D25 2.6222 5.0974 4.1067
［条件式対応値］
（１）ｆ１／ｆＷ＝７．９３
（２）ｆ５／ｆＷ＝５．３４
（３）ｆ１／（−ｆ２）＝５．９９
（４）（１−β３ａＴ）βＲＴ＝０．８３２
（５）ｆ３ａ／ｆ３ｂ＝０．４４３
［全体諸元］
レンズ状態 広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f 7.30 24.00 48.70
ＦＮｏ 2.9 3.9 4.8
２ω 76.8 25.7 12.8
ＴＬ 93.8 103.0 114.0
[レンズデータ]
面番号 曲率半径 面間隔 ｎｄ ν
1 57.0839 1.2000 1.85026 32.35
2 31.9927 8.2500 1.49782 82.52
3 229.0922 0.1000
4 32.5008 5.5000 1.62041 60.29
5 180.7580 (D5)
6 348.6512 2.2500 1.79668 45.37
7 8.4204 6.7600
8 -22.6529 0.9000 1.51633 64.14
9 13.9142 0.3000
10 14.8081 3.2000 1.84666 23.78
11 137.4384 (D11)
12 35.9124 0.9000 1.80100 34.96
13 18.8088 2.5000 1.49782 82.52
14 -31.7991 1.2000
15 ∞ 1.2000 (開口絞りＳ)
16 10.4440 3.6000 1.60562 43.73
17 -10.6282 1.8000 1.72342 37.95
18 15.3008 (D18)
19 40.4812 2.8500 1.79668 45.37
20 -12.7297 0.2000
21 -37.4296 3.0000 1.49782 82.52
22 -8.1540 1.0000 1.80100 34.96
23 63.9580 (D23)
24 19.8524 2.6000 1.51633 64.14
25 1344.6027 (D25)
26 ∞ 2.7600 1.51680 64.20 (OLPF)
27 ∞ 1.4410
28 ∞ 0.5000 1.51680 64.20 (CG)
29 ∞ (Bf)
［非球面データ］
面番号 κ Ｃ4 Ｃ6 Ｃ8 Ｃ10
7 0.7000 1.0988E-06 -7.2334E-07 1.1607E-08 -1.2470E-10
19 1.0000 -1.0498E-04 -4.3631E-07 1.7227E-08 -4.4410E-10
［可変間隔データ］
レンズ状態 広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f 7.30 24.00 48.70
D5 1.8000 17.8458 25.5276
D11 24.6785 8.2615 3.2000
D18 3.3239 1.5579 1.5000
D23 6.3759 15.2556 24.6538
D25 2.6222 5.0974 4.1067
［条件式対応値］
（１）ｆ１／ｆＷ＝７．９３
（２）ｆ５／ｆＷ＝５．３４
（３）ｆ１／（−ｆ２）＝５．９９
（４）（１−β３ａＴ）βＲＴ＝０．８３２
（５）ｆ３ａ／ｆ３ｂ＝０．４４３
図２は、本第１実施例にかかるズームレンズの広角端状態（Ｗ）での諸収差図を示し、（ａ）は非防振時の諸収差図を、（ｂ）は第３ａレンズ群Ｇ３ａを０．５ｍｍ光軸と垂直方向に移動させた時のコマ収差図をそれぞれ示す。図３は、本第１実施例にかかるズームレンズの中間焦点距離状態（Ｍ）での諸収差図を示し、（ａ）は非防振時の諸収差図を、（ｂ）は第３ａレンズ群Ｇ３ａを０．５ｍｍ光軸と垂直方向に移動させた時のコマ収差図をそれぞれ示す。図４は、本第１実施例にかかるズームレンズの望遠端状態（Ｔ）での諸収差図を示し、（ａ）は非防振時の諸収差図を、（ｂ）は第３ａレンズ群Ｇ３ａを０．５ｍｍ光軸と垂直方向に移動させた時のコマ収差図をそれぞれ示す。
収差図において、ＦＮｏはＦナンバー、Ａは光線入射角（単位：度）、非点収差図中の実線はサジタル像面、破線はメリディオナル像面を示し、コマ収差図は各光線入射角Ａでのコマ収差を表す。なお、これらの記号は、以降の他の実施例においても同様とする。
各収差図から、本第１実施例にかかるズームレンズは高い光学性能を有していることが明らかである。また、ズームレンズ全長が９３．８ｍｍ〜１１４．０ｍｍと小型であることが明らかである。
［第２実施例］
図５は、本発明の第２実施例にかかるズームレンズの無限遠合焦状態でのレンズ構成の断面図を示し、（Ｗ）は広角端状態を、（Ｍ）は中間焦点距離状態を、（Ｔ）は望遠端状態をそれぞれ示す。
図５は、本発明の第２実施例にかかるズームレンズの無限遠合焦状態でのレンズ構成の断面図を示し、（Ｗ）は広角端状態を、（Ｍ）は中間焦点距離状態を、（Ｔ）は望遠端状態をそれぞれ示す。
図５において、本第２実施例にかかるズームレンズは、光軸に沿って物体側から順に、正屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、正屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５とから構成され、広角端状態Ｗから望遠端状態Ｔまでズーミングする際に、無限遠合焦状態において、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との空気間隔は増加し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との空気間隔は減少し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との空気間隔は変化しながら減少し、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との空気間隔は増加するように、第１レンズ群Ｇ１は像面Ｉに対して移動し、第２レンズ群Ｇ２は像面Ｉ側に移動した後、物体側に移動するような軌跡で移動し、第３レンズ群Ｇ３は物体側に移動し、第４レンズ群Ｇ４は物体側に移動し、第５レンズ群Ｇ５は像面Ｉに対して移動し広角端状態Ｗよりも望遠端状態Ｔの方が物体側にある。
第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとの接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとから構成され、全体として正屈折力を有している。
第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に、像側の面が非球面の負メニスカスレンズと、像側の面の曲率が強い両凹形状の負レンズと、物体側の面の曲率が強い両凸形状の正レンズと物体側の曲率が強い両凹形状の負レンズとの接合レンズとから構成され、全体として負屈折力を有している。
第３レンズ群Ｇ３は、光軸に沿って物体側から順に、第３ａレンズ群Ｇ３ａと開口絞りＳと第３ｂレンズ群Ｇ３ｂとから構成され、第３ａレンズ群Ｇ３ａは物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと物体側の面の曲率が強い両凸形状の正レンズとの接合レンズで構成され全体として正屈折力を有し、第３ｂレンズ群Ｇ３ｂはほぼ同曲率面の両凸形状の正レンズと物体側の面の曲率が強い両凹形状の負レンズとの接合レンズとから構成され全体として正屈折力を有している。また、像を光軸と垂直な方向に移動するために、第３ａレンズ群Ｇ３ａは光軸と垂直な方向に移動可能である。
第４レンズ群Ｇ４は、光軸に沿って物体側から順に、物体側の面が非球面の両凸形状の正レンズと、像側の面の曲率が強い両凸形状の正レンズと物体側の面の曲率が強い両凹形状の負レンズとの接合レンズとから構成され、全体として正屈折力を有している。
第５レンズ群Ｇ５は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズで構成され、全体として正屈折力を有している。
第５レンズ群Ｇ５の像側には、固体撮像素子の略ナイキスト周波数以上の解像力をカットするための光学ローパスフィルタＯＬＰＦが配置され、その像側には、撮像素子表面を保護するためのカバーガラスＣＧが配置されている。
以下の表２に本第２実施例にかかるズームレンズの諸元の値を掲げる。
（表２）
［全体諸元］
レンズ状態 広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f 7.30 24.00 48.70
ＦＮｏ 2.9 4.0 5.0
２ω 76.2 25.3 12.7
ＴＬ 89.4 103.2 117.0
[レンズデータ]
面番号 曲率半径 面間隔 ｎｄ ν
1 68.7733 1.2000 1.84666 23.78
2 44.6048 6.0000 1.62041 60.29
3 502.6841 0.1000
4 39.2284 4.5500 1.49700 81.61
5 179.0209 (D5)
6 231.9477 2.2500 1.79668 45.37
7 8.1352 6.4000
8 -24.3449 0.9000 1.62041 60.29
9 19.8092 0.1000
10 16.7821 3.4000 1.84666 23.78
11 -112.6407 0.9000 1.67790 55.34
12 129.3558 (D12)
13 45.0022 0.9000 1.80100 34.96
14 22.0792 2.5000 1.49782 82.52
15 -27.9147 1.2000
16 ∞ 1.5000 (開口絞りＳ)
17 11.6350 3.7000 1.60738 56.82
18 -11.2356 1.6000 1.71700 47.93
19 19.1180 (D19)
20 42.2272 3.5000 1.67790 54.89
21 -13.6179 0.1000
22 104.8201 2.6000 1.48749 70.24
23 -18.2010 1.0000 1.80100 34.96
24 23.5017 (D24)
25 16.0661 2.5000 1.48749 70.24
26 53.8612 (D26)
27 ∞ 1.7200 1.51680 64.20 (OLPF)
28 ∞ 1.4410
29 ∞ 0.5000 1.51680 64.20 (CG)
30 ∞ (Bf)
［非球面データ］
面番号 κ Ｃ4 Ｃ6 Ｃ8 Ｃ10
7 0.8300 -1.1807E-05 -2.8221E-07 9.6728E-10 -3.6526E-11
20 1.0000 -1.6050E-04 -4.4980E-07 1.2616E-08 -3.1336E-10
［可変間隔データ］
レンズ状態 広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f 7.30 24.00 48.70
D5 2.2068 19.9136 28.5702
D12 21.2565 6.7047 2.4000
D19 4.4227 2.0462 1.6990
D24 5.4752 16.2164 27.1884
D26 4.5105 6.7630 5.5814
［条件式対応値］
（１）ｆ１／ｆＷ＝８．６８
（２）ｆ５／ｆＷ＝６．３０
（３）ｆ１／（−ｆ２）＝６．９２
（４）（１−β３ａＴ）βＲＴ＝０．８６２
（５）ｆ３ａ／ｆ３ｂ＝０．５５９
［全体諸元］
レンズ状態 広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f 7.30 24.00 48.70
ＦＮｏ 2.9 4.0 5.0
２ω 76.2 25.3 12.7
ＴＬ 89.4 103.2 117.0
[レンズデータ]
面番号 曲率半径 面間隔 ｎｄ ν
1 68.7733 1.2000 1.84666 23.78
2 44.6048 6.0000 1.62041 60.29
3 502.6841 0.1000
4 39.2284 4.5500 1.49700 81.61
5 179.0209 (D5)
6 231.9477 2.2500 1.79668 45.37
7 8.1352 6.4000
8 -24.3449 0.9000 1.62041 60.29
9 19.8092 0.1000
10 16.7821 3.4000 1.84666 23.78
11 -112.6407 0.9000 1.67790 55.34
12 129.3558 (D12)
13 45.0022 0.9000 1.80100 34.96
14 22.0792 2.5000 1.49782 82.52
15 -27.9147 1.2000
16 ∞ 1.5000 (開口絞りＳ)
17 11.6350 3.7000 1.60738 56.82
18 -11.2356 1.6000 1.71700 47.93
19 19.1180 (D19)
20 42.2272 3.5000 1.67790 54.89
21 -13.6179 0.1000
22 104.8201 2.6000 1.48749 70.24
23 -18.2010 1.0000 1.80100 34.96
24 23.5017 (D24)
25 16.0661 2.5000 1.48749 70.24
26 53.8612 (D26)
27 ∞ 1.7200 1.51680 64.20 (OLPF)
28 ∞ 1.4410
29 ∞ 0.5000 1.51680 64.20 (CG)
30 ∞ (Bf)
［非球面データ］
面番号 κ Ｃ4 Ｃ6 Ｃ8 Ｃ10
7 0.8300 -1.1807E-05 -2.8221E-07 9.6728E-10 -3.6526E-11
20 1.0000 -1.6050E-04 -4.4980E-07 1.2616E-08 -3.1336E-10
［可変間隔データ］
レンズ状態 広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f 7.30 24.00 48.70
D5 2.2068 19.9136 28.5702
D12 21.2565 6.7047 2.4000
D19 4.4227 2.0462 1.6990
D24 5.4752 16.2164 27.1884
D26 4.5105 6.7630 5.5814
［条件式対応値］
（１）ｆ１／ｆＷ＝８．６８
（２）ｆ５／ｆＷ＝６．３０
（３）ｆ１／（−ｆ２）＝６．９２
（４）（１−β３ａＴ）βＲＴ＝０．８６２
（５）ｆ３ａ／ｆ３ｂ＝０．５５９
図６は、本第２実施例にかかるズームレンズの広角端状態（Ｗ）での諸収差図を示し、（ａ）は非防振時の諸収差図を、（ｂ）は第３ａレンズ群Ｇ３ａを０．５ｍｍ光軸と垂直方向に移動させた時のコマ収差図をそれぞれ示す。図７は、本第２実施例にかかるズームレンズの中間焦点距離状態（Ｍ）での諸収差図を示し、（ａ）は非防振時の諸収差図を、（ｂ）は第３ａレンズ群Ｇ３ａを０．５ｍｍ光軸と垂直方向に移動させた時のコマ収差図をそれぞれ示す。図８は、本第２実施例にかかるズームレンズの望遠端状態（Ｔ）での諸収差図を示し、（ａ）は非防振時の諸収差図を、（ｂ）は第３ａレンズ群Ｇ３ａを０．５ｍｍ光軸と垂直方向に移動させた時のコマ収差図をそれぞれ示す。
各収差図から、本第２実施例にかかるズームレンズは高い光学性能を有していることが明らかである。また、ズームレンズ全長が８９．４ｍｍ〜１１７．０ｍｍと小型であることが明らかである。
［第３実施例］
図９は、本発明の第３実施例にかかるズームレンズの無限遠合焦状態でのレンズ構成の断面図を示し、（Ｗ）は広角端状態を、（Ｍ）は中間焦点距離状態を、（Ｔ）は望遠端状態をそれぞれ示す。
図９は、本発明の第３実施例にかかるズームレンズの無限遠合焦状態でのレンズ構成の断面図を示し、（Ｗ）は広角端状態を、（Ｍ）は中間焦点距離状態を、（Ｔ）は望遠端状態をそれぞれ示す。
図９において、本第３実施例にかかるズームレンズは、光軸に沿って物体側から順に、正屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、正屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５とから構成され、広角端状態Ｗから望遠端状態Ｔまでズーミングする際に、無限遠合焦状態において、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との空気間隔は増加し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との空気間隔は減少し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との空気間隔は変化しながら減少し、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との空気間隔は増加するように、第１レンズ群Ｇ１は像面Ｉに対して移動し、第２レンズ群Ｇ２は像面Ｉ側に移動した後、物体側に移動するような軌跡で移動し、第３レンズ群Ｇ３は物体側に移動し、第４レンズ群Ｇ４は物体側に移動し、第５レンズ群Ｇ５は像面Ｉに対して移動し広角端状態Ｗよりも望遠端状態Ｔの方が物体側にある。
第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとの接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとから構成され、全体として正屈折力を有している。
第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に、像側の面が非球面の負メニスカスレンズと、像側の面の曲率が強い両凹形状の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の接合レンズと、物体側の面の曲率が強い両凸形状の正レンズとから構成され、全体として負屈折力を有している。
第３レンズ群Ｇ３は、光軸に沿って物体側から順に、第３ａレンズ群Ｇ３ａと開口絞りＳと第３ｂレンズ群Ｇ３ｂとから構成され、第３ａレンズ群Ｇ３ａは物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと物体側の面の曲率が強い両凸形状の正レンズとの接合レンズで構成され全体として正屈折力を有し、第３ｂレンズ群Ｇ３ｂは物体側の面の曲率が強い両凸形状の正レンズと物体側の面の曲率が強い両凹形状の負レンズとの接合レンズとから構成され全体として正屈折力を有している。また、像を光軸と垂直な方向に移動するために、第３ａレンズ群Ｇ３ａは光軸と垂直な方向に移動可能である。
第４レンズ群Ｇ４は、光軸に沿って物体側から順に、物体側の面が非球面の両凸形状の正レンズと、像側の面の曲率が強い両凸形状の正レンズと像側の面の曲率が強い両凹形状の負レンズとの接合レンズとから構成され、全体として正屈折力を有している。
第５レンズ群Ｇ５は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズで構成され、全体として正屈折力を有している。
第５レンズ群Ｇ５の像側には、固体撮像素子の略ナイキスト周波数以上の解像力をカットするための光学ローパスフィルタＯＬＰＦが配置され、その像側には、撮像素子表面を保護するためのカバーガラスＣＧが配置されている。
以下の表３に本第３実施例にかかるズームレンズの諸元の値を掲げる。
（表３）
［全体諸元］
レンズ状態 広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f 6.28 20.00 33.30
ＦＮｏ 2.9 4.1 4.7
２ω 85.1 30.5 18.4
ＴＬ 89.1 101.7 115.0
[レンズデータ]
面番号 曲率半径 面間隔 ｎｄ ν
1 94.9248 1.2000 1.84666 23.78
2 50.5101 6.0000 1.81600 46.63
3 181.5798 0.1000
4 40.5566 5.0000 1.49700 81.61
5 187.2247 (D5)
6 154.5189 2.3000 1.79668 45.37
7 7.7128 6.5500
8 -27.8647 0.9000 1.80400 46.58
9 13.4648 2.3000 1.84666 23.78
10 21.8957 0.2000
11 19.3217 3.1000 1.84666 23.78
12 -133.2414 (D12)
13 55.5404 1.3000 1.80100 34.96
14 24.2673 2.3000 1.49700 81.61
15 -25.0156 1.2000
16 ∞ 1.2000 (開口絞りＳ)
17 10.7357 4.1000 1.56384 60.69
18 -11.8874 1.1000 1.72000 50.24
19 19.9745 (D19)
20 35.0436 3.8000 1.67790 54.89
21 -13.3593 0.1000
22 29.1998 2.3000 1.48749 70.24
23 -23.6547 0.9000 1.80100 34.96
24 15.3609 (D24)
25 15.0119 2.5000 1.48749 70.24
26 46.5577 (D26)
27 ∞ 1.7200 1.51680 64.20 (OLPF)
28 ∞ 1.4410
29 ∞ 0.5000 1.51680 64.20 (CG)
30 ∞ (Bf)
［非球面データ］
面番号 κ Ｃ4 Ｃ6 Ｃ8 Ｃ10
7 0.7000 -7.4797E-06 -1.3581E-07 -4.3349E-09 4.8790E-11
20 1.0000 -1.9526E-04 -3.6202E-07 2.1862E-09 -1.5049E-10
［可変間隔データ］
レンズ状態 広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f 6.28 20.00 33.30
D5 2.2000 20.0116 30.1865
D12 20.7197 4.6820 2.4000
D19 3.8511 1.4736 1.3000
D24 7.2599 16.5136 23.1922
D26 2.0000 5.9210 4.7838
［条件式対応値］
（１）ｆ１／ｆＷ＝１１．８９
（２）ｆ５／ｆＷ＝７．０５
（３）ｆ１／（−ｆ２）＝８．５２
（４）（１−β３ａＴ）βＲＴ＝０．７７５
（５）ｆ３ａ／ｆ３ｂ＝０．５１１
［全体諸元］
レンズ状態 広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f 6.28 20.00 33.30
ＦＮｏ 2.9 4.1 4.7
２ω 85.1 30.5 18.4
ＴＬ 89.1 101.7 115.0
[レンズデータ]
面番号 曲率半径 面間隔 ｎｄ ν
1 94.9248 1.2000 1.84666 23.78
2 50.5101 6.0000 1.81600 46.63
3 181.5798 0.1000
4 40.5566 5.0000 1.49700 81.61
5 187.2247 (D5)
6 154.5189 2.3000 1.79668 45.37
7 7.7128 6.5500
8 -27.8647 0.9000 1.80400 46.58
9 13.4648 2.3000 1.84666 23.78
10 21.8957 0.2000
11 19.3217 3.1000 1.84666 23.78
12 -133.2414 (D12)
13 55.5404 1.3000 1.80100 34.96
14 24.2673 2.3000 1.49700 81.61
15 -25.0156 1.2000
16 ∞ 1.2000 (開口絞りＳ)
17 10.7357 4.1000 1.56384 60.69
18 -11.8874 1.1000 1.72000 50.24
19 19.9745 (D19)
20 35.0436 3.8000 1.67790 54.89
21 -13.3593 0.1000
22 29.1998 2.3000 1.48749 70.24
23 -23.6547 0.9000 1.80100 34.96
24 15.3609 (D24)
25 15.0119 2.5000 1.48749 70.24
26 46.5577 (D26)
27 ∞ 1.7200 1.51680 64.20 (OLPF)
28 ∞ 1.4410
29 ∞ 0.5000 1.51680 64.20 (CG)
30 ∞ (Bf)
［非球面データ］
面番号 κ Ｃ4 Ｃ6 Ｃ8 Ｃ10
7 0.7000 -7.4797E-06 -1.3581E-07 -4.3349E-09 4.8790E-11
20 1.0000 -1.9526E-04 -3.6202E-07 2.1862E-09 -1.5049E-10
［可変間隔データ］
レンズ状態 広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f 6.28 20.00 33.30
D5 2.2000 20.0116 30.1865
D12 20.7197 4.6820 2.4000
D19 3.8511 1.4736 1.3000
D24 7.2599 16.5136 23.1922
D26 2.0000 5.9210 4.7838
［条件式対応値］
（１）ｆ１／ｆＷ＝１１．８９
（２）ｆ５／ｆＷ＝７．０５
（３）ｆ１／（−ｆ２）＝８．５２
（４）（１−β３ａＴ）βＲＴ＝０．７７５
（５）ｆ３ａ／ｆ３ｂ＝０．５１１
図１０は、本第３実施例にかかるズームレンズの広角端状態（Ｗ）での諸収差図を示し、（ａ）は非防振時の諸収差図を、（ｂ）は第３ａレンズ群Ｇ３ａを０．５ｍｍ光軸と垂直方向に移動させた時のコマ収差図をそれぞれ示す。図１１は、本第３実施例にかかるズームレンズの中間焦点距離状態（Ｍ）での諸収差図を示し、（ａ）は非防振時の諸収差図を、（ｂ）は第３ａレンズ群Ｇ３ａを０．５ｍｍ光軸と垂直方向に移動させた時のコマ収差図をそれぞれ示す。図１２は、本第３実施例にかかるズームレンズの望遠端状態（Ｔ）での諸収差図を示し、（ａ）は非防振時の諸収差図を、（ｂ）は第３ａレンズ群Ｇ３ａを０．５ｍｍ光軸と垂直方向に移動させた時のコマ収差図をそれぞれ示す。
各収差図から、本第３実施例にかかるズームレンズは高い光学性能を有していることが明らかである。また、ズームレンズ全長が８９．１ｍｍ〜１１５．０ｍｍと小型であることが明らかである。
［第４実施例］
図１３は、本発明の第４実施例にかかるズームレンズの無限遠合焦状態でのレンズ構成の断面図を示し、（Ｗ）は広角端状態を、（Ｍ）は中間焦点距離状態を、（Ｔ）は望遠端状態をそれぞれ示す。
図１３は、本発明の第４実施例にかかるズームレンズの無限遠合焦状態でのレンズ構成の断面図を示し、（Ｗ）は広角端状態を、（Ｍ）は中間焦点距離状態を、（Ｔ）は望遠端状態をそれぞれ示す。
図１３において、本第４実施例にかかるズームレンズは、光軸に沿って物体側から順に、正屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、正屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５とから構成され、広角端状態Ｗから望遠端状態Ｔまでズーミングする際に、無限遠合焦状態において、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との空気間隔は増加し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との空気間隔は減少し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との空気間隔は変化しながら減少し、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との空気間隔は増加するように、第１レンズ群Ｇ１は像面Ｉに対して移動し、第２レンズ群Ｇ２は像面Ｉ側に移動した後、物体側に移動するような軌跡で移動し、第３レンズ群Ｇ３は物体側に移動し、第４レンズ群Ｇ４は物体側に移動し、第５レンズ群Ｇ５は像面Ｉに対して移動し広角端状態Ｗよりも望遠端状態Ｔの方が物体側にある。
第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとの接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとから構成され、全体として正屈折力を有している。
第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に、像側の面が非球面の両凹形状の負レンズと、像側の面の曲率が強い両凹形状の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の接合レンズと、物体側の曲率が強い両凸形状の正レンズとから構成され、全体として負屈折力を有している。
第３レンズ群Ｇ３は、光軸に沿って物体側から順に、第３ａレンズ群Ｇ３ａと開口絞りＳと第３ｂレンズ群Ｇ３ｂとから構成され、第３ａレンズ群Ｇ３ａは物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと物体側の面の曲率が強い両凸形状の正レンズとの接合レンズで構成され全体として正屈折力を有し、第３ｂレンズ群Ｇ３ｂは物体側の面の曲率が強い両凸形状の正レンズと物体側の面の曲率が強い両凹形状の負レンズとの接合レンズとから構成され全体として正屈折力を有している。また、像を光軸と垂直な方向に移動するために、第３ａレンズ群Ｇ３ａは光軸と垂直な方向に移動可能である。
第４レンズ群Ｇ４は、光軸に沿って物体側から順に、物体側の面が非球面の両凸形状の正レンズと、像側の面の曲率が強い両凸形状の正レンズと物体側の面の曲率が強い両凹形状の負レンズとの接合レンズとから構成され、全体として正屈折力を有している。
第５レンズ群Ｇ５は、物体側の面の曲率が強い両凸形状の正レンズと像側の面の曲率が強い両凹形状の負レンズとの接合レンズで構成され、全体として正屈折力を有している。
第５レンズ群Ｇ５の像側には、固体撮像素子の略ナイキスト周波数以上の解像力をカットするための光学ローパスフィルタＯＬＰＦが配置され、その像側には、撮像素子表面を保護するためのカバーガラスＣＧが配置されている。
以下の表４に本第４実施例にかかるズームレンズの諸元の値を掲げる。
（表４）
［全体諸元］
レンズ状態 広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f 7.30 32.00 74.00
ＦＮｏ 2.9 4.4 5.8
２ω 76.6 19.3 8.3
ＴＬ 98.7 111.2 128.0
[レンズデータ]
面番号 曲率半径 面間隔 ｎｄ ν
1 91.6356 1.2000 1.84666 23.78
2 43.7716 7.1000 1.78800 47.38
3 747.0564 0.1000
4 38.7003 4.3000 1.49700 81.61
5 157.8453 (D5)
6 -18910.9160 2.2000 1.77377 47.18
7 9.0966 6.1000
8 -25.1060 0.9000 1.77250 49.61
9 14.6234 2.5000 1.75520 27.51
10 42.2604 0.1000
11 25.5677 2.9000 1.84666 23.78
12 -321.7062 (D12)
13 41.3021 0.9000 1.85026 32.35
14 21.8613 2.5500 1.49700 81.61
15 -27.2167 1.200
16 ∞ 1.2000 (開口絞りＳ)
17 12.2623 3.7000 1.60738 56.82
18 -14.9954 0.9000 1.74320 49.32
19 19.6395 (D19)
20 22.6189 3.5000 1.60602 57.44
21 -18.2518 0.6000
22 28.7503 2.9000 1.48749 70.24
23 -26.2714 1.0000 1.80440 39.59
24 12.5700 (D24)
25 18.6304 3.4000 1.75500 52.32
26 -181.4509 0.9000 1.84666 23.78
27 66.4720 (D27)
28 ∞ 1.7200 1.51680 64.20 (OLPF)
29 ∞ 1.4410
30 ∞ 0.5000 1.51680 64.20 (CG)
31 ∞ (Bf)
［非球面データ］
面番号 κ Ｃ4 Ｃ6 Ｃ8 Ｃ10
7 0.9000 -2.0162E-05 -4.4138E-07 5.9139E-09 -1.1983E-10
20 1.0000 -1.1033E-04 -3.3050E-07 6.1431E-09 -1.0856E-10
［可変間隔データ］
レンズ状態 広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f 7.30 32.00 74.00
D5 2.2000 22.0532 30.5865
D12 27.4585 6.9401 2.4000
D19 6.3397 1.5162 1.3000
D24 5.5885 18.4195 34.5624
D27 2.2607 7.5000 4.3401
［条件式対応値］
（１）ｆ１／ｆＷ＝８．３６
（２）ｆ５／ｆＷ＝４．７９
（３）ｆ１／（−ｆ２）＝６．１６
（４）（１−β３ａＴ）βＲＴ＝１．１１９
（５）ｆ３ａ／ｆ３ｂ＝０．３９０
［全体諸元］
レンズ状態 広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f 7.30 32.00 74.00
ＦＮｏ 2.9 4.4 5.8
２ω 76.6 19.3 8.3
ＴＬ 98.7 111.2 128.0
[レンズデータ]
面番号 曲率半径 面間隔 ｎｄ ν
1 91.6356 1.2000 1.84666 23.78
2 43.7716 7.1000 1.78800 47.38
3 747.0564 0.1000
4 38.7003 4.3000 1.49700 81.61
5 157.8453 (D5)
6 -18910.9160 2.2000 1.77377 47.18
7 9.0966 6.1000
8 -25.1060 0.9000 1.77250 49.61
9 14.6234 2.5000 1.75520 27.51
10 42.2604 0.1000
11 25.5677 2.9000 1.84666 23.78
12 -321.7062 (D12)
13 41.3021 0.9000 1.85026 32.35
14 21.8613 2.5500 1.49700 81.61
15 -27.2167 1.200
16 ∞ 1.2000 (開口絞りＳ)
17 12.2623 3.7000 1.60738 56.82
18 -14.9954 0.9000 1.74320 49.32
19 19.6395 (D19)
20 22.6189 3.5000 1.60602 57.44
21 -18.2518 0.6000
22 28.7503 2.9000 1.48749 70.24
23 -26.2714 1.0000 1.80440 39.59
24 12.5700 (D24)
25 18.6304 3.4000 1.75500 52.32
26 -181.4509 0.9000 1.84666 23.78
27 66.4720 (D27)
28 ∞ 1.7200 1.51680 64.20 (OLPF)
29 ∞ 1.4410
30 ∞ 0.5000 1.51680 64.20 (CG)
31 ∞ (Bf)
［非球面データ］
面番号 κ Ｃ4 Ｃ6 Ｃ8 Ｃ10
7 0.9000 -2.0162E-05 -4.4138E-07 5.9139E-09 -1.1983E-10
20 1.0000 -1.1033E-04 -3.3050E-07 6.1431E-09 -1.0856E-10
［可変間隔データ］
レンズ状態 広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f 7.30 32.00 74.00
D5 2.2000 22.0532 30.5865
D12 27.4585 6.9401 2.4000
D19 6.3397 1.5162 1.3000
D24 5.5885 18.4195 34.5624
D27 2.2607 7.5000 4.3401
［条件式対応値］
（１）ｆ１／ｆＷ＝８．３６
（２）ｆ５／ｆＷ＝４．７９
（３）ｆ１／（−ｆ２）＝６．１６
（４）（１−β３ａＴ）βＲＴ＝１．１１９
（５）ｆ３ａ／ｆ３ｂ＝０．３９０
図１４は、本第４実施例にかかるズームレンズの広角端状態（Ｗ）での諸収差図を示し、（ａ）は非防振時の諸収差図を、（ｂ）は第３ａレンズ群Ｇ３ａを０．５ｍｍ光軸と垂直方向に移動させた時のコマ収差図をそれぞれ示す。図１５は、本第４実施例にかかるズームレンズの中間焦点距離状態（Ｍ）での諸収差図を示し、（ａ）は非防振時の諸収差図を、（ｂ）は第３ａレンズ群Ｇ３ａを０．５ｍｍ光軸と垂直方向に移動させた時のコマ収差図をそれぞれ示す。図１６は、本第４実施例にかかるズームレンズの望遠端状態（Ｔ）での諸収差図を示し、（ａ）は非防振時の諸収差図を、（ｂ）は第３ａレンズ群Ｇ３ａを０．５ｍｍ光軸と垂直方向に移動させた時のコマ収差図をそれぞれ示す。
各収差図から、本第４実施例にかかるズームレンズは高い光学性能を有していることが明らかである。また、ズームレンズ全長が９８．７ｍｍ〜１２８．０ｍｍと小型であることが明らかである。
なお、本発明の実施例として、５群構成のレンズ系を示したが、該５群に付加レンズ群を加えただけのレンズ系も本発明の効果を内在した同等のレンズ系であることは言うまでもない。また、各レンズ群内の構成においても、実施例の構成に付加レンズを加えただけのレンズ群も本発明の効果を内在した同等のレンズ群であることは言うまでもない。
また、上述の実施の形態は例に過ぎず、上述の構成や形状に限定されるものではなく、本発明の範囲内において適宜修正、変更が可能である。
Ｗ ・・・ 広角端状態
Ｍ ・・・ 中間状態
Ｔ ・・・ 望遠端状態
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Ｓ
Ｉ ・・・ 像面
Ｇ３ａ ・・・ 第３ａレンズ群
Ｇ３ｂ ・・・ 第３ｂレンズ群
ＯＬＰＦ・・・ 光学ローパスフィルタ
ＣＧ ・・・ カバーガラス
Ｍ ・・・ 中間状態
Ｔ ・・・ 望遠端状態
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Ｓ
Ｉ ・・・ 像面
Ｇ３ａ ・・・ 第３ａレンズ群
Ｇ３ｂ ・・・ 第３ｂレンズ群
ＯＬＰＦ・・・ 光学ローパスフィルタ
ＣＧ ・・・ カバーガラス
Claims (12)
- 光軸に沿って物体側から順に、正屈折力を有する第１レンズ群と、負屈折力を有する第２レンズ群と、正屈折力を有する第３レンズ群と、正屈折力を有する第４レンズ群と、正屈折力を有する第５レンズ群とからなり、
広角端状態から望遠端状態までズーミングする際に、無限遠合焦状態において、光軸に沿って、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との空気間隔は増加し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との空気間隔は減少し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との空気間隔は変化し、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との空気間隔は増加するように、前記第１レンズ群は像面に対して移動し、前記第２レンズ群は像面側に移動した後、物体側に移動するような軌跡で移動し、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３レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第３ａレンズ群と開口絞りと第３ｂレンズ群を有し、前記第３ａレンズ群を光軸に略垂直な方向に移動させることによって像面上の像を移動させることが可能であり、
以下の条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
７．９３≦ｆ１／ｆＷ＜１２．８
但し、
ｆＷは広角端状態における前記ズームレンズ全系の焦点距離、
ｆ１は前記第１レンズ群の焦点距離を表す。 - 無限遠合焦状態において、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群の空気間隔は、光軸に沿って少なくとも広角端状態よりも望遠端状態の方が小さくなることを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
- 広角端状態から望遠端状態までズーミングする際に、無限遠合焦状態において、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との空気間隔は、光軸に沿って減少することを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
- 広角端状態から望遠端状態までズーミングする際に、無限遠合焦状態において、前記第５レンズ群は、像面に対して光軸に沿って移動することを特徴とする請求項１から３のいずれか1項に記載のズームレンズ。
- 無限遠合焦状態において、前記第５レンズ群は、少なくとも広角端状態よりも望遠端状態の方が光軸に沿って物体側にあることを特徴とする請求項４に記載のズームレンズ。
- 以下の条件を満足することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のズームレンズ。
３．０＜ｆ５／ｆＷ＜１０．０
但し、ｆ５は前記第５レンズ群の焦点距離を表す。 - 以下の条件を満足することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のズームレンズ。
５．８＜ｆ１／（−ｆ２）＜１０．０
但し、ｆ２は前記第２レンズ群の焦点距離を表す。 - 以下の条件を満足することを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載のズームレンズ。
０．２＜（１−β３ａＴ）βＲＴ＜３．０
但し、
β３ａＴは望遠端状態における前記第３ａレンズ群の使用横倍率、
βＲＴは望遠端状態における前記第３ａレンズ群と像面との間にある光学系全系での使用横倍率を表す。 - 光軸に沿って物体側から順に、前記第３ａレンズ群は負屈折力を有するレンズと正屈折力を有するレンズから成る接合レンズのみで構成され、前記第３ｂレンズ群は正屈折力を有するレンズと負屈折力を有するレンズから成る接合レンズのみで構成されることを特徴とする請求項１から８のいずれか1項に記載のズームレンズ。
- 以下の条件を満足することを特徴とする請求項１から９のいずれか1項に記載のズームレンズ。
−０．５０＜ｆ３ａ／ｆ３ｂ＜０．８０
但し、
ｆ３ａは前記第３ａレンズ群の焦点距離、
ｆ３ｂは前記第３ｂレンズ群の焦点距離を表す。 - 前記第２レンズ群は非球面レンズを含むことを特徴とする請求項１から１０のいずれか1項に記載のズームレンズ。
- 前記第４レンズ群は非球面レンズを含むことを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項に記載のズームレンズ。
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