(57)【特許請求の範囲】
【請求項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、負の屈折力の第４レンズ群、正の屈折力の第５レンズ群を有し、広角端から望遠端へのズーミングに際し、広角端に比べて望遠端において前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の間隔が拡大し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の間隔が縮小し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群の間隔が変化するように前記第１レンズ群乃至第４レンズ群が移動し、前記第１レンズ群はズーミングに際して像側に凸状の軌跡を描いて移動し、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１、広角端と望遠端における全系の焦点距離をそれぞれｆｗ、ｆｔ、広角端から望遠端へのズーミングに伴う前記第１レンズ群の移動量をｍ１、広角端から望遠端へのズーミングに伴う前記第３レンズ群の移動量をｍ３、広角端から前記第１レンズ群が最も像側に位置するズーム位置までの前記第１レンズ群の移動量をｍ１ｍｉｄとするとき、
８．０＜ｆ１／ｆｗ＜２５．０
０．３５＜ｆ１／ｆｔ＜０．７０
０．０５＜ｍ１ｍｉｄ／｜ｍ１｜＜０．６０
１．５７≦ｍ１／ｍ３＜２．３
なる条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
【請求項２】
前記第５レンズ群の焦点距離をｆ５とするとき、
５．０＜ｆ５／ｆｗ＜１５．０
なる条件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。
【請求項３】
広角端から望遠端へのズーミングに伴う前記第４レンズ群の移動量をｍ４とするとき、
０．４＜ｍ４／ｍ３＜１．５
なる条件を満足することを特徴とする請求項１又は２に記載のズームレンズ。
【請求項４】
前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２とするとき、
−１２．０＜ｆ１／ｆ２＜−４．０
なる条件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。
【請求項５】
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、ズーミングに際して、前記開口絞りが前記第３レンズ群とは異なる軌跡で移動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。
【請求項６】
広角端と望遠端における前記第２レンズ群の横倍率をそれぞれβ２ｗ、β２ｔ、広角端と望遠端における前記第３レンズ群の横倍率をそれぞれβ３ｗ、β３ｔとするとき、
１０＜（β２ｔ・β３ｔ）／（β２ｗ・β３ｗ）＜４０
なる条件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。
【請求項７】
前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２とするとき、
−２．８＜ｆ２／ｆｗ＜−１．５
なる条件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。
【請求項８】
広角端と望遠端における前記第４レンズ群の横倍率をそれぞれβ４ｗ、β４ｔとするとき、
１．０＜β４ｔ／β４ｗ＜３．０
なる条件を満足す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。
【請求項９】
前記第１レンズ群は正レンズと負レンズとを接合した接合レンズを有し、該接合レンズを構成する正レンズの材料のアッベ数をνｄ１ｐ、部分分散比をθｇＦ１ｐとするとき、
−０．００１６νｄ１ｐ＋０．６４１＜θｇＦ１ｐ
なる条件を満足することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項１０】
望遠端において、前記第１レンズ群の最も物体側に位置するレンズ面から像面までの距離をＬｔとするとき、
０．７＜Ｌｔ／ｆｔ＜１．４
なる条件を満足することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項１１】
広角端と望遠端における前記第２レンズ群の横倍率をそれぞれβ２ｗ、β２ｔ、広角端と望遠端における前記第３レンズ群の横倍率をそれぞれβ３ｗ、β３ｔとするとき、
１．５＜（β２ｔ／β２ｗ）／（β３ｔ／β３ｗ）＜５．０
なる条件を満足することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項１２】
前記第４レンズ群は１つのレンズ成分により構成されていることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項１３】
前記第５レンズ群は、１つのレンズ成分により構成されてい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。
【請求項１４】
前記第５レンズ群の像側に正又は負の屈折力の第６レンズ群を有することを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項のズームレンズ。
【請求項１５】
固体撮像素子に像を形成することを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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、特にビデオカメラ、電子スチルカメラ、放送用カメラ、監視カメラ等のように固体撮像素子を用いた撮像装置、或いは銀塩写真用のカメラ等に好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、固体撮像素子を用いたビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、放送用カメラ、監視カメラ、そして銀塩フィルムを用いたカメラ等の撮像装置は高機能化され、又装置全体が小型化されている。そしてそれに用いる撮影光学系としてレンズ全長が短く、コンパクトで高ズーム比を有し、しかも高解像力のズームレンズが要求されている。これらの要求に応えるズームレンズの１つとして、物体側の第１レンズ群以外のレンズ群を移動させてフォーカシングを行う、所謂リヤーフォーカス式のズームレンズが知られている。
【０００３】
一般にリヤーフォーカス式のズームレンズは第１レンズ群を移動させてフォーカシングを行うズームレンズに比べて第１レンズ群の有効径が小さくなり、レンズ系全体の小型化が容易になる。また近接撮影、特に極至近撮影が容易となり、さらに小型軽量のレンズ群を移動させているので、レンズ群の駆動力が小さくて済み迅速な焦点合わせが出来る等の特徴がある。リヤーフォーカス式のズームレンズとして、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、およびそれに続く１以上のレンズ群を有するズームレンズが知られている。このうち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５群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、負、正、負の６つのレンズ群より成る６群ズームレンズが知られている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２５５２２８号公報
【特許文献２】特開平０７−２６１０７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般に所定のズーム比を有しつつ、全系が小型化の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＝焦点距離の逆数）を強めつつ、レンズ枚数を削減すれば良い。しかしながら、このようにしたズームレンズは、ズーミングに伴う収差変動が多くなり、全ズーム範囲にわたり高い光学性能を得るのが難しくなってくる。特に望遠端において色収差などの諸収差の補正が困難になってくる。前述した５群ズームレンズや６群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には各レンズ群の屈折力やレンズ構成、そして各レンズ群の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となる。特に第１レンズ群の屈折力やズーミングに際しての第１、第３、第４レンズ群の移動条件等を適切に設定することが重要になってくる。これらの構成を適切に設定しないと、全系の小型化を図りつつ、広画角かつ高ズーム比で高い光学性能のズームレンズを得るのが難しくなってくる。
【０００６】
本発明は、光学系全体が小型で、広画角かつ高ズーム比で、しかも全ズーム範囲にわたり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撮像装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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、正の屈折力の第３レンズ群、負の屈折力の第４レンズ群、正の屈折力の第５レンズ群を有し、広角端から望遠端へのズーミングに際し、広角端に比べて望遠端において前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の間隔が拡大し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の間隔が縮小し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群の間隔が変化するように前記第１レンズ群乃至第４レンズ群が移動し、前記第１レンズ群はズーミングに際して像側に凸状の軌跡を描いて移動し、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１、広角端と望遠端における全系の焦点距離をそれぞれｆｗ、ｆｔ、広角端から望遠端へのズーミングに伴う前記第１レンズ群の移動量をｍ１、広角端から望遠端へのズーミングに伴う前記第３レンズ群の移動量をｍ３、広角端から前記第１レンズ群が最も像側に位置するズーム位置までの前記第１レンズ群の移動量をｍ１ｍｉｄとするとき、
８．０＜ｆ１／ｆｗ＜２５．０
０．３５＜ｆ１／ｆｔ＜０．７０
０．０５＜ｍ１ｍｉｄ／｜ｍ１｜＜０．６０
１．５７≦ｍ１／ｍ３＜２．３
なる条件を満足することを特徴としている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、光学系全体が小型で、広画角かつ高ズーム比で、しかも全ズーム範囲にわたり高い光学性能が得られるズームレンズが得られる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）  本発明の実施例１の広角端、第１の中間ズーム位置、第２の中間ズーム位置、望遠端におけるレンズ断面図
【図２】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）  本発明の実施例１の広角端、第１の中間ズーム位置、第２の中間ズーム位置、望遠端における収差図
【図３】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）  本発明の参考例１の広角端、第１の中間ズーム位置、第２の中間ズーム位置、望遠端におけるレンズ断面図
【図４】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）  本発明の参考例１の広角端、第１の中間ズーム位置、第２の中間ズーム位置、望遠端における収差図
【図５】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）  本発明の参考例２の広角端、第１の中間ズーム位置、第２の中間ズーム位置、望遠端におけるレンズ断面図
【図６】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）  本発明の参考例２の広角端、第１の中間ズーム位置、第２の中間ズーム位置、望遠端における収差図
【図７】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）  本発明の実施例２の広角端、第１の中間ズーム位置、第２の中間ズーム位置、望遠端におけるレンズ断面図
【図８】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）  本発明の実施例２の広角端、第１の中間ズーム位置、第２の中間ズーム位置、望遠端における収差図
【図９】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）  本発明の参考例３の広角端、第１の中間ズーム位置、第２の中間ズーム位置、望遠端におけるレンズ断面図
【図１０】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）  本発明の参考例３の広角端、第１の中間ズーム位置、第２の中間ズーム位置、望遠端における収差図
【図１１】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）  本発明の実施例３の広角端、第１の中間ズーム位置、第２の中間ズーム位置、望遠端におけるレンズ断面図
【図１２】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）  本発明の実施例３の広角端、第１の中間ズーム位置、第２の中間ズーム位置、望遠端における収差図
【図１３】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）  本発明の実施例４の広角端、第１の中間ズーム位置、第２の中間ズーム位置、望遠端におけるレンズ断面図
【図１４】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）  本発明の実施例４の広角端、第１の中間ズーム位置、第２の中間ズーム位置、望遠端における収差図
【図１５】本発明のズームレンズをデジタルカメラに適用したときの要部概略図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
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、正の屈折力の第３レンズ群、負の屈折力の第４レンズ群、正の屈折力の第５レンズ群の少なくとも５つのレンズ群を有している。ズーミングに際して第１レンズ群乃至第４レンズ群が移動する。具体的には広角端から望遠端へのズーミングに際し、広角端に比べ望遠端で第１レンズ群と第２レンズ群の間隔は拡大し、第２レンズ群と第３レンズ群の間隔は縮小するように、第１、第２、第３レンズ群が移動する。更に第４レンズ群は第３レンズ群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。
【００１１】
図１（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）はそれぞれ本発明の実施例１のズームレンズの広角端（短焦点距離端）、第１の中間ズーム位置、第２の中間ズーム位置、望遠端（長焦点距離端）におけるレンズ断面図である。図２（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）はそれぞれ実施例１のズームレンズの広角端、第１の中間ズーム位置、第２の中間ズーム位置、望遠端における収差図である。図３（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）はそれぞれ本発明の参考例１のズームレンズの広角端、第１の中間ズーム位置、第２の中間ズーム位置、望遠端におけるレンズ断面図である。図４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）はそれぞれ参考例１のズームレンズの広角端、第１の中間ズーム位置、第２の中間ズーム位置、望遠端における収差図である。図５（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）はそれぞれ本発明の参考例２のズームレンズの広角端、第１の中間ズーム位置、第２の中間ズーム位置、望遠端におけるレンズ断面図である。
【００１２】
図６（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）はそれぞれ参考例２のズームレンズの広角端、第１の中間ズーム位置、第２の中間ズーム位置、望遠端における収差図である。図７（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）はそれぞれ本発明の実施例２のズームレンズの広角端、第１の中間ズーム位置、第２の中間ズーム位置、望遠端におけるレンズ断面図である。図８（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）はそれぞれ実施例２のズームレンズの広角端、第１の中間ズーム位置、第２の中間ズーム位置、望遠端における収差図である。図９（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）はそれぞれ本発明の参考例３のズームレンズの広角端、第１の中間ズーム位置、第２の中間ズーム位置、望遠端におけるレンズ断面図である。図１０（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）はそれぞれ参考例３のズームレンズの広角端、第１の中間ズーム位置、第２の中間ズーム位置、望遠端における収差図である。
【００１３】
図１１（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）はそれぞれ本発明の実施例３のズームレンズの広角端、第１の中間ズーム位置、第２の中間ズーム位置、望遠端におけるレンズ断面図である。図１２（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）はそれぞれ実施例３のズームレンズの広角端、第１の中間ズーム位置、第２の中間ズーム位置、望遠端における収差図である。図１３（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）はそれぞれ本発明の実施例４のズームレンズの広角端、第１の中間ズーム位置、第２の中間ズーム位置、望遠端におけるレンズ断面図である。図１４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）はそれぞれ実施例４のズームレンズの広角端、第１の中間ズーム位置、第２の中間ズーム位置、望遠端における収差図である。
【００１４】
図１５は本発明のズームレンズを備えるカメラ（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カメラそして銀塩フィルムカメラ等の撮像装置に用いられる撮影レンズ系である。レンズ断面図において、左方が被写体側（物体側）（前方）で、右方が像側（後方）である。レンズ断面図において、ｉは物体側からのレンズ群の順番を示し、Ｌｉは第ｉレンズ群である。図１、図３、図７、図１１、図１３の実施例１、参考例１、実施例２、３、４のレンズ断面図において、Ｌ１は正の屈折力の第１レンズ群、Ｌ２は負の屈折力の第２レンズ群、Ｌ３は正の屈折力の第３レンズ群である。Ｌ４は負の屈折力の第４レンズ群、Ｌ５は正の屈折力の第５レンズ群である。これらの各実施例はポジティブリード型の５群ズームレンズである。
【００１５】
図５の参考例２のレンズ断面図において、Ｌ１は正の屈折力の第１レンズ群、Ｌ２は負の屈折力の第２レンズ群、Ｌ３は正の屈折力の第３レンズ群である。Ｌ４は負の屈折力の第４レンズ群、Ｌ５は正の屈折力の第５レンズ群、Ｌ６は負の屈折力の第６レンズ群である。参考例２はポジティブリード型の６群ズームレンズである。図９の参考例３のレンズ断面図において、Ｌ１は正の屈折力の第１レンズ群、Ｌ２は負の屈折力の第２レンズ群、Ｌ３は正の屈折力の第３レンズ群である。Ｌ４は負の屈折力の第４レンズ群、Ｌ５は正の屈折力の第５レンズ群、Ｌ６は正の屈折力の第６レンズ群である。参考例３はポジティブリード型の６群ズームレンズである。
【００１６】
各実施例と各参考例において、ＳＰは開口絞りであり、第３レンズ群Ｌ３の物体側に配置している。Ｇは光学フィルター、フェースプレート、水晶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は像面であり、ビデオカメラやデジタルスチルカメラの撮影光学系として使用する際にはＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の固体撮像素子（光電変換素子）の撮像面に、銀塩フィルム用カメラのときはフィルム面に相当する感光面が置かれる。球面収差はｄ線、ｇ線、Ｃ線、Ｆ線について示している。非点収差図においてΔＭ,ΔＳはメリディオナル像面、サジタル像面である。倍率色収差はｇ線、Ｃ線、Ｆ線によって表している。ωは半画角（撮影画角の半分の値）、ＦｎｏはＦナンバーである。尚、以下の各実施例において広角端と望遠端は変倍用レンズ群が機構上光軸上を移動可能な範囲の両端に位置したときのズーム位置をいう。各実施例において矢印は、広角端から望遠端へのズーミング又はフォーカスに際しての移動軌跡を示している。
【００１７】
各実施例と各参考例ではズーミングに際して少なくとも第１レンズ群Ｌ１乃至第４レンズ群Ｌ４が移動する。このとき広角端に比べ望遠端で第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の間隔は拡大し、第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３の間隔は縮小するようにしている。具体的には広角端から望遠端へのズーミングに際して矢印のように第１レンズ群Ｌ１は像側へ凸状の軌跡を描いて移動している。ここで第１レンズ群Ｌ１がズーミング中最も像面側に位置するズーム位置を第１の中間ズーム位置としている。広角端と望遠端における全系の焦点距離をそれぞれｆｗ、ｆｔとする。このとき、全系の焦点距離をｆｍ２としたとき、
ｆｍ２＝（ｆｗ・ｆｔ）１／２      ・・・（Ａ）
なる焦点距離ｆｍ２のズーム位置を第２の中間ズーム位置としている。
【００１８】
第２レンズ群Ｌ２は像側へ、非直線的に移動している。第３レンズ群Ｌ３は物体側へ移動している。第４レンズ群Ｌ４は第３レンズ群Ｌ３と異なる軌跡で物体側へ単調移動又は物体側へ凸状の軌跡を描いて移動している。第４レンズ群Ｌ４の移動軌跡を、物体側へ凸状の軌跡とすることで、第３レンズ群Ｌ３と第４レンズ群Ｌ４との空間の有効利用を図り、レンズ全長の短縮化を効果的に達成している。第５レンズ群は物体側へ凸状の軌跡を描いて移動して変倍に伴う像面変動を補正している。また、第５レンズ群Ｌ５を光軸上移動させてフォーカシングを行うリヤーフォーカス式を採用している。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各レンズ断面図の矢印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。第５レンズ群Ｌ５に関する実線の曲線５ａと点線の曲線５ｂは各々無限遠物体と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際の像面変動を補正するための移動軌跡を示している。なおフォーカシングは、第４レンズ群Ｌ４を移動させて行っても良い。図５、図９の参考例２，３では第６レンズ群Ｌ６はズーミングのためには不動である。各実施例において開口絞りＳＰは他のレンズ群と独立に移動している。
【００１９】
各実施例と各参考例のズームレンズでは、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、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の少なくとも５つのレンズ群を有している。このように、開口絞りＳＰより像面側に負の屈折力の第４レンズ群Ｌ４を配置することで、正、負、正、正の屈折力のレンズ群より成る４群構成のズームレンズに比べ前玉有効径を小さくすることができ、広画角化を容易にしている。その理由は以下の如くである。軸外光線は、開口絞りＳＰを挟んで物体側と像面側で、光軸に対する光線高さは反転する。軸外光線は、開口絞りＳＰより像面側に配置された負の屈折力のレンズ群を通過する際に発散作用を受けるが、光線高さが反転する開口絞りＳＰより物体側の軸外光線では収斂作用となる。そのため、開口絞りＳＰより像面側に負の屈折力の第４レンズ群Ｌ４を有するレンズ構成は、前玉（第１レンズ群Ｌ１）を通過する軸外光線の入射高さをより低くすることができる。また各実施例と各参考例では、第１レンズ群Ｌ１、第２レンズ群Ｌ２、第３レンズ群Ｌ３を移動して、ズーミングを行っている。
【００２０】
その際、広角端に比べ望遠端で第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２との間隔を拡大することで、第２レンズ群Ｌ２の変倍比を大きくしている。そして第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３との間隔を縮小するように各レンズ群を移動することで、第３レンズ群Ｌ３に変倍効果を持たせて、ズーミングに伴う球面収差や像面湾曲の変動を効果的に抑制している。また第４レンズ群Ｌ４を第３レンズ群Ｌ３と異なる軌跡で移動させて、第４レンズ群Ｌ４にも変倍分担を付与することで、ズームレンズ全系として高いズーム比を得ている。前述した５群ズームレンズや６群ズームレンズにおいて、ズーム比２０以上の高ズーム比化を図ろうとすると、望遠端において軸上色収差が多く発生してくる。これを回避するためには、変倍比に比例して第１レンズ群Ｌ１の屈折力を弱くするのが良い。
【００２１】
しかしながら第１レンズ群Ｌ１の屈折力を弱くすると、広角端から望遠端でのズーミングに伴い第１レンズ群の移動量が大きくなり、望遠端においてレンズ全長が増大してくる。レンズ全長の長大化は撮影時の撮影レンズの取り回しが困難となるばかりでなく、レンズ鏡筒を構成する部品のわずかなガタで、第１レンズ群とそれより像面側の各レンズ群との相対偏心が発生しやすくなる。この結果、結像性能や周辺光量落ちが容易に起きやすくなる。また第１レンズ群Ｌ１の屈折力を弱くしながら、広角端において半画角が３５°程度以上の広画角化を達成しようとすると、第３レンズ群と第４レンズ群の屈折力が強くなりすぎ、ズーミング時の周辺像面変動やフレアを十分に補正することが困難になってくる。そこで各実施例において第１レンズ群Ｌ１の焦点距離をｆ１、広角端と望遠端における全系の焦点距離をｆｗ、ｆｔとする。このとき、
８．０＜ｆ１／ｆｗ＜２５．０          ・・・（１）
０．３５＜ｆ１／ｆｔ＜０．７０        ・・・（２）
なる条件を満足するようにしている。
【００２２】
次に、条件式（１）および条件式（２）の技術的意味について説明する。条件式（１）および条件式（２）は、それぞれ広角端と望遠端における全系の焦点距離に対する第１レンズ群Ｌ１の屈折力を規定するものである。条件式（１）の上限値を超えて、第１レンズ群Ｌ１の屈折力が小さくなりすぎると、広角端における半画角（撮影半画角）が３５°程度以上の広画角化を達成するには、第３レンズ群Ｌ３および第４レンズ群Ｌ４の屈折力が大きくなりすぎるので良くない。その結果、ズーミング時の画面周辺での像面変動やフレアを十分に補正するのが難しくなる。またズーミング時の第１レンズ群Ｌ１の移動量が大きくなり、レンズ全長および前玉有効径が大型化してしまう。逆に条件式（１）の下限値を超えて、第１レンズ群Ｌ１の屈折力が大きくなりすぎると、第１レンズ群Ｌ１で軸外光線の入射高さが高くなる。広角端において倍率色収差が多く発生してきて、これを他のレンズ群で補正するのが難しくなる。
【００２３】
条件式（２）の上限値を超えて、第１レンズ群Ｌ１の屈折力が小さくなりすぎると、ズーミング時の第１レンズ群Ｌ１の移動量が大きくなり、レンズ全長および前玉有効径が大型化してしまう。逆に条件式（２）の下限値を超えて、第１レンズ群Ｌ１の屈折力が大きくなりすぎると、望遠端において軸上色収差が多く発生してきて、ズーム全域で良好な光学性能を達成することが困難となる。好ましくは条件式（１）、（２）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
【００２４】
１０．０＜ｆ１／ｆｗ＜２３．０        ・・・（１ａ）
０．４＜ｆ１／ｆｔ＜０．７            ・・・（２ａ）
更に好ましくは条件式（１ａ）、（２ａ）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
【００２５】
１２．０＜ｆ１／ｆｗ＜２２．０        ・・・（１ｂ）
０．４５＜ｆ１／ｆｔ＜０．７０        ・・・（２ｂ）
各実施例と各参考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、しかも全ズーム範囲で軸上色収差、倍率色収差、球面収差、およ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を得ている。各実施例においてさらに好ましくは次の諸条件のうちの１以上を満足するのが良い。第２レンズ群Ｌ２と第５レンズ群Ｌ５の焦点距離をそれぞれｆ２、ｆ５とする。第１レンズ群Ｌ１、第３レンズ群Ｌ３、第４レンズ群Ｌ４の広角端から望遠端へのズーミングに伴う移動量をそれぞれｍ１、ｍ３、ｍ４とする。但し移動量の符号は、広角端に比べ望遠端での光軸方向の像面に対するレンズ群の変位量（位置の差）において像面側に位置するときを正、物体側に位置するときを負と定義する。第１レンズ群Ｌ１がズーミング中最も像面側に位置するズーム位置を第１の中間ズーム位置とするとき、第１レンズ群Ｌ１の広角端から第１の中間ズーム位置までの移動量をｍ１midとする。移動量の符号は前述と同様であり、広角端に比べ第１の中間ズーム位置においてレンズ群が像面側に位置するときを正、物体側に位置するときを負と定義する。
【００２６】
広角端と望遠端における、第２レンズ群Ｌ２の横倍率をそれぞれβ２ｗとβ２ｔとする。広角端と望遠端における第３レンズ群Ｌ３の横倍率をそれぞれβ３ｗとβ３ｔとする。広角端と望遠端における第４レンズ群Ｌ４の横倍率をそれぞれβ４ｗとβ４ｔとする。第１レンズ群Ｌ１は負レンズＧ１１と正レンズＧ１２とを接合した接合レンズを有し、接合レンズを構成する正レンズＧ１２の材料のアッベ数をνｄ１ｐ、部分分散比をθｇＦ１ｐとする。ここで部分分散比θｇＦは、Ｃ線、Ｆ線、ｇ線における屈折率をＮＣ、ＮＦ、Ｎｇとするとき、
θｇＦ＝（Ｎｇ−ＮＦ）／（ＮＦ−ＮＣ）
なる式で表される。望遠端において、第１レンズ群Ｌ１の最も物体側に位置する第１レンズ面から像面までの距離をＬｔとする。
【００２７】
このとき、
５．０＜ｆ５／ｆｗ＜１５．０                            ・・・（３）
０．４＜ｍ４／ｍ３＜１．５                              ・・・（４）
−１２．０＜ｆ１／ｆ２＜−４．０                        ・・・（５）
１．５７≦ｍ１／ｍ３＜２．３                            ・・・（６）
０．０５＜ｍ１mid／｜ｍ１｜＜０．６０                  ・・・（７）
１０＜（β２ｔ・β３ｔ）／（β２ｗ・β３ｗ）＜４０      ・・・（８）
−２．８＜ｆ２／ｆｗ＜−１．５                          ・・・（９）
１．０＜β４ｔ／β４ｗ＜３．０                        ・・・（１０）
−０．００１６νｄ１ｐ＋０．６４１＜θｇＦ１ｐ        ・・・（１１）
０．７＜Ｌｔ／ｆｔ＜１．４                            ・・・（１２）
１．５＜（β２ｔ／β２ｗ）／（β３ｔ／β３ｗ）＜５．０・・・（１３）
なる条件式のうち１以上を満足するのが良い。
【００２８】
次に前述した条件式の技術的意味について説明する。条件式（３）は、第５レンズ群Ｌ５の屈折力について規定するものである。条件式（３）の上限値を超えて第５レンズ群Ｌ５の屈折力が小さくなりすぎると、特に第５レンズ群Ｌ５の望遠端近傍のズーム範囲において変倍に伴う像面変動の像面補正能力が不足となる。この結果、ズーミング時の第５レンズ群Ｌ５の移動量が大きくなりすぎレンズ全長が大型化してくるので良くない。また望遠端近傍のズーム範囲においてフォーカシングに伴う第５レンズ群Ｌ５の移動量が大きくなりすぎ、撮影可能な至近物体距離を短く設定することが困難となる。逆に条件式（３）の下限値を超えて第５レンズ群Ｌ５の屈折力が大きくなりすぎると、フォーカシングに伴う軸上色収差、倍率色収差、像面湾曲等の諸収差の変動が大きくなりすぎて、至近物体における光学性能が低下してしまう。
【００２９】
条件式（４）は第３レンズ群Ｌ３に対する第４レンズ群Ｌ４のズーミングに伴う移動量を規定するものである。条件式（４）の上限値を超えて第４レンズ群Ｌ４のズーミングに伴う移動量ｍ４が大きくなりすぎると、ズーミングに伴う第４レンズ群Ｌ４で発生する像面湾曲の変動量が大きくなりすぎて、これを他のレンズ群で補正するのが難しくなる。逆に条件式（４）の下限値を超えて第４レンズ群Ｌ４のズーミングに伴う移動量ｍ４が小さくなりすぎると、第４レンズ群Ｌ４に十分な変倍比を付与することができず、高いズーム比を得るのが困難となる。条件式（５）は第１レンズ群Ｌ１の屈折力と第２レンズ群Ｌ２の屈折力の比を規定するものである。条件式（５）の上限値を超えて第２レンズ群Ｌ２の屈折力が小さくなりすぎると、必要な変倍比を確保するための第２レンズ群Ｌ２の移動量が大きくなり、レンズ全長と前玉有効径が大型化してしまう。逆に条件式（５）の下限値を超えて第２レンズ群Ｌ２の屈折力が大きくなりすぎると、第２レンズ群Ｌ２からズーミングに伴って倍率色収差が多く発生してくる。また像面湾曲の変動が大きくなりすぎて、これを他のレンズ群で補正するのが難しくなる。
【００３０】
条件式（６）は第１レンズ群Ｌ１と第３レンズ群Ｌ３のズーミング時の移動量を規定するものである。条件式（６）の上限値を超えて第１レンズ群Ｌ１のズーミングの際の移動量が大きくなりすぎると、レンズ全長が大型化してしまう。また逆に条件式（６）の下限値を超えて第１レンズ群Ｌ１の移動量が小さくなりすぎると、第２レンズ群Ｌ２で十分な変倍比を得ることが難しくなり高いズーム比を得るのが困難となる。条件式（７）は第１レンズ群Ｌ１のズーミングに伴う移動軌跡を規定するものである。第１レンズ群Ｌ１はズーミングに際して像面側に凸形状の軌跡を描いて移動することで、広角端から第１の中間ズーム位置近傍において入射瞳距離を短くして、前玉有効系の小型化を実現している。条件式（７）の上限値を超えて、広角端から第１の中間ズーム位置までの第１レンズ群Ｌ１の移動量が大きくなりすぎると、移動軌跡の変曲点である第１の中間ズーム位置近傍での像面湾曲の変動が大きくなりすぎる。そしてこれを他のレンズ群で補正するのが難しくなる。逆に条件式（７）の下限値を超えて、第１レンズ群Ｌ１の像面側への移動量が小さくなりすぎると、第１の中間ズーム位置近傍で前玉（第１レンズ群Ｌ１）を通過する軸外光線の入射高さが高くなり、前玉有効径が大型化してしまうので良くない。
【００３１】
条件式（８）は第２レンズ群Ｌ２および第３レンズ群Ｌ３の変倍比を規定するものである。条件式（８）の上限値を超えて第２レンズ群Ｌ２および第３レンズ群Ｌ３の変倍比が大きくなりすぎると、ズーミングに伴う倍率色収差、球面収差、像面湾曲変動等が大きくなりすぎ、これらを他のレンズ群で補正するのが難しくなる。条件式（８）の下限値を超えて第２レンズ群Ｌ２および第３レンズ群Ｌ３の変倍比が小さくなりすぎると、高いズーム比を得るのが困難となる。条件式（９）は第２レンズ群Ｌ２の屈折力を規定するものである。条件式（９）の上限値を超えて第２レンズ群Ｌ２の屈折力が大きくなりすぎると、第２レンズ群Ｌ２より広角端において倍率色収差や像面湾曲が大きく発生し、これらを他のレンズ群で補正するのが難しくなる。逆に条件式（９）の下限値を超えて第２レンズ群Ｌ２の屈折力が小さくなりすぎると、必要な変倍比を確保するための第２レンズ群Ｌ２の移動量が大きくなり、レンズ全長と前玉有効径が大型化してしまう。
【００３２】
条件式（１０）は第４レンズ群Ｌ４の変倍比を規定するものである。条件式（１０）の上限値を超えて第４レンズ群Ｌ４の変倍比が大きくなりすぎると、第４レンズ群Ｌ４で発生する像面湾曲の変動量が大きくなりすぎて、これを他のレンズ群で補正するのが難しくなる。逆に条件式（１０）の下限値を超えて第４レンズ群Ｌ４の変倍比が小さくなりすぎると、高いズーム比を得るのが困難となる。条件式（１１）は第１レンズ群Ｌ１に含まれる接合レンズを構成する正レンズＧ１２の材料を規定するものである。正レンズＧ１２の材料の部分分散比θｇＦ１ｐが条件式（１１）の左辺を超えて小さくなりすぎると、接合レンズを構成する負レンズＧ１１から発生する二次スペクトルの補正が難しくなる。特に望遠端において軸上色収差および倍率色収差の二次スペクトルが増大してくる。その結果、特に望遠端において撮影画像の輪郭への色付きや解像度が低下し、高い光学性能が得るのが難しくなる。
【００３３】
条件式（１２）は望遠端におけるレンズ全長と望遠端における全系の焦点距離の比（テレ比）を規定するものである。条件式（１２）の上限値を超えてテレ比が大きくなりすぎると、ズームレンズの小型化が困難になる。逆に条件式（１２）の下限値を超えてテレ比が小さくなりすぎると、第１レンズ群Ｌ１や第２レンズ群Ｌ２の屈折力が大きくなりすぎる。この結果ズーミングに伴う球面収差、色収差、像面湾曲等の諸収差の変動が大きくなりすぎ、これらを他のレンズ群で補正するのが難しくなる。条件式（１３）は第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３の変倍比の比を規定するものである。条件式（１３）の上限値を超えて第２レンズ群Ｌ２の変倍比が大きくなりすぎると、ズーミングに伴う第２レンズ群Ｌ２から発生する倍率色収差や像面湾曲等の諸収差の変動が大きくなりすぎて、これらを他のレンズ群で補正するのが難しくなる。逆に条件式（１３）の下限値を超えて第３レンズ群Ｌ３の変倍比が大きくなりすぎると、ズーミングに伴う第３レンズ群Ｌ３から発生する球面収差の変動が大きくなりすぎて、これを他のレンズ群で補正するのが難しくなる。なお、好ましくは条件式（３）〜（１０）、（１２）、（１３）の数値範囲を次のごとく設定するのが良い。
【００３４】
５．５＜ｆ５／ｆｗ＜１３．０                      
・・・（３ａ）
０．５＜ｍ４／ｍ３＜１．３                              ・・・（４ａ）
−１０．０＜ｆ１／ｆ２＜−５．０                        ・・・（５ａ）
１．５７≦ｍ１／ｍ３＜２．３                            ・・・（６ａ）
０．１０＜ｍ１mid／｜ｍ１｜＜０．４５                  ・・・（７ａ）
１２＜（β２ｔ・β３ｔ）／（β２ｗ・β３ｗ）＜３２      ・・・（８ａ）
−２．６＜ｆ２／ｆｗ＜−１．７                          ・・・（９ａ）
１．１＜β４ｔ／β４ｗ＜２．５                        ・・・（１０ａ）
０．７５＜Ｌｔ／ｆｔ＜１．３０                        ・・・（１２ａ）
１．８＜（β２ｔ／β２ｗ）／（β３ｔ／β３ｗ）＜４．０・・・（１３ａ）
また、さらに好ましくは条件式（３ａ）〜（１０ａ）、（１２ａ）、（１３ａ）の数値範囲を次のごとく設定すると、先に述べた各条件式が意味する効果を最大限に得られる。
【００３５】
６．０＜ｆ５／ｆｗ＜１２．０                                ・・・（３ｂ）
０．６＜ｍ４／ｍ３＜１．１                                  ・・・（４ｂ）
−９．０＜ｆ１／ｆ２＜−６．０                          ・・・（５ｂ）
１．５７≦ｍ１／ｍ３＜２．０                            ・・・（６ｂ）
０．１５＜ ｍ１mid／｜ｍ１｜＜０．３５                  ・・・（７ｂ）
１５＜（β２ｔ・β３ｔ）／（β２ｗ・β３ｗ）＜２７      ・・・（８ｂ）
−２．５＜ｆ２／ｆｗ＜−１．８                          ・・・（９ｂ）
１．１５＜β４ｔ／β４ｗ＜２．００                    ・・・（１０ｂ）
０．８＜Ｌｔ／ｆｔ＜１．２                            ・・・（１２ｂ）
２．０＜（β２ｔ／β２ｗ）／（β３ｔ／β３ｗ）＜３．２・・・（１３ｂ）
各実施例によれば以上の如く構成することにより、光学系全体が小型で、広画角かつズーム比３０倍程度の高ズーム比で、しかも全ズーム範囲にわたり高い光学性能を有したズームレンズが得られる。
【００３６】
各実施例においてズーミングに際し、開口絞りＳＰは第３レンズ群Ｌ３と異なる軌跡で移動することが望ましい。開口絞りＳＰをズーミングに際して第３レンズ群Ｌ３と独立に移動させることで、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、入射瞳位置を短くしている。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さを小さくすることができ、レンズ群を構成するレンズの有効径の小型化と肉厚を短縮することができるという効果がある。また開口絞りＳＰを第３レンズ群Ｌ３と一体で移動させる場合、広角端から第２の中間ズーム位置にかけて画面周辺の光量を十分多く確保しようとすると、画面の周辺で急激に周辺光量が落ちてくる。一方、開口絞りＳＰを広角端から第１の中間ズーム位置にかけて、第３レンズ群Ｌ３と独立に適切な量だけ移動させると、軸上の光束は発散であるために絞り径を小さくすることができる。絞り径を小さくすることと開口絞りＳＰを第３レンズ群Ｌ３の物体側に配置することで、周辺画角の低い像高に達する軸外光線の一部を遮断することができ、周辺光量の低下をなだらかにし、周辺光量の低下を目立ちにくくすることができる。また第１の中間ズーム位置から望遠端にかけて開口絞りＳＰを物体側に移動させることで、軸外光束のフレア成分をカットする効果が得られる。なお開口絞りＳＰの絞り径は、各ズーム位置で固定としても可変としても良い。固定とすれば開口絞りＳＰの制御が易しくなる。
【００３７】
一方、開口絞りＳＰの絞り径を第１の中間ズーム位置から望遠端にかけて小さくなるように可変とすることで、第１の中間ズーム位置から望遠端にかけて軸外光線のフレア成分をカットすることができる。更に、軸外光束の前玉を通過する入射高の高さを下げて、前玉有効径の小型化を図ることができる。第４レンズ群Ｌ４は１つのレンズ成分で構成することが望ましい。１つのレンズ成分とすることでレンズ全長の小型化が容易になると共に、第４レンズ群Ｌ４を軽量化できズーム時の駆動にも有利となる。ここで１つのレンズ成分とは、１枚の単レンズで構成される他、１以上の正レンズと負レンズとを接合した接合レンズを含む。接合レンズにすると、ズームレンズを広画角化する際に、広角端において倍率色収差を良好に補正することが容易となる。第５レンズ群Ｌ５は、１つのレンズ成分で構成することが望ましい。第５レンズ群Ｌ５はズーミングに伴う像面変動の補正とフォーカシングのために移動させるため、移動量が多く駆動する頻度も高い。そのため１つのレンズ成分で構成して軽量化させることが、駆動トルクを少なくできるので好ましい。次に各実施例のレンズ構成について説明する。
【００３８】
［実施例１］
実施例１は物体側から像側へ順に正、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Ｇ１１と正レンズＧ１２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Ｇ１３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各色の補正を良好に行っている。第２レンズ群Ｌ２は物体側から像側へ順に、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズ、像面側に凹面を向けた負レンズ、物体側に凸面を向けた正レンズの３枚で構成し、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、物体側に凸面を向けた正レンズ、像面側に凹面を向けた負レンズ、像面側に凸面を向けた正レンズから構成している。第３レンズ群Ｌ３をこのように構成にすると、第３レンズ群Ｌ３の物体側主点を第３レンズ群Ｌ３の最も物体側のレンズ面の近傍に配置することができ、前玉径の小型化に有利である。第４レンズ群Ｌ４と第５レンズ群Ｌ５はいずれも前述したように１つのレンズ成分より構成している。以上の構成により、広角端での半画角ω＝３７．９°とズーム比２６．８を達成している。なお、第３レンズ群Ｌ３の全部または一部、又は第４レンズ群Ｌ４を光軸に対し、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。
【００３９】
［参考例１］
参考例１のズームレンズは実施例１と同様の５群ズームレンズである。参考例１のズームレンズにおける各レンズ群の構成は、実施例１と同じである。第４レンズ群Ｌ４を広角端から望遠端へのズーミングに際し、物体側に凸形状の軌跡で移動することで、テレ比を小さくしている。参考例１では広角端での半画角ω＝３７．８°とズーム比２６．８を達成している。
【００４０】
［参考例２］
参考例２のズームレンズは物体側から像側へ順に正、負、正、負、正、負の屈折力のレンズ群より成る６群ズームレンズである。参考例２は実施例１、参考例１に比べてレンズ群を１つ追加することで、より高度な収差補正を容易にしている。第６レンズ群Ｌ６はズーミングのためには不動で、像面に近い位置に配置しており、第６レンズ群Ｌ６を撮像デバイスのすぐ前方で固定すれば良いので、実施例１，参考例１の鏡筒構造に対してそれほど複雑にせずに実現することができる。第６レンズ群Ｌ６を構成するレンズの物体側のレンズ面を非球面形状とすることで、像面湾曲を良好に補正している。非球面は像側のレンズ面に設定しても同様の効果が得られる。参考例２では広角端での半画角ω＝３７．８°とズーム比２０を達成している。
【００４１】
［実施例２］
実施例２のズームレンズは実施例１と同様の５群ズームレンズである。各レンズ群のレンズ構成は実施例１と同じである。実施例２では広角端での半画角ω＝４２．０°とズーム比３０を達成している。広角端での画角を大きくするためには、第２レンズ群Ｌ２の屈折力を大きくする必要があるが、それに伴い広角端において第２レンズ群Ｌ２で大きなオーバー方向の像面湾曲が発生する。そこで第２レンズ群Ｌ２の最も物体側のレンズの像面側のレンズ面を、レンズ周辺で局所的に曲率半径が大きくなる（よりパワーが弱くなる）ような非球面形状とし、広角端において像面湾曲を補正して像面の平坦性を良好にしている。
【００４２】
［参考例３］
参考例３のズームレンズは物体側から像側へ順に正、負、正、負、正、正の屈折力のレンズ群より成る６群ズームレンズである。参考例３では広角端での半画角ω＝４４．９°とズーム比３０を達成している。第６レンズ群Ｌ６の物体側のレンズには参考例２と同じ理由から物体側のレンズ面を非球面形状としている。広角端において広画角化と高ズーム比化を同時に達成しようとすると、第２レンズ群Ｌ２を通過する周辺光束の入射角と光線の入射高さが広角端と望遠端で大きく異なる。このため、これらのレンズ群より倍率色収差と像面湾曲等が多く発生してくる。又これらの収差のズーミングによる変動が大きくなる。そこで、第２レンズ群Ｌ２を負レンズ、負レンズ、負レンズ、正レンズの４枚構成にして、ズーミングに伴う前記収差の変動を小さく抑制している。それと共に１つのレンズ面を非球面形状とすることで特に広角端においてオーバー方向となる像面湾曲を良好に補正している。
【００４３】
［実施例３］
実施例３のズームレンズは実施例１と同様の５群ズームレンズである。各レンズ群のレンズ構成は実施例１と同じである。実施例３では広角端での半画角ω＝４５．７°とズーム比３０を達成するために、第４レンズ群Ｌ４を正レンズと負レンズとからなる接合レンズとし、ズーミングに伴う倍率色収差や像面湾曲変動を良好に補正している。また第２レンズ群Ｌ２を構成するレンズは、高屈折率の硝材を使用し、広画角、高ズーム比化に伴う第２レンズ群Ｌ２の屈折力の増大に伴うペッツバール和がマイナス方向に大きくなることを抑制している。
【００４４】
［実施例４］
実施例４のズームレンズは実施例１と同様の５群ズームレンズである。実施例４では広角端でのさらに広画角を実現するために、第２レンズ群Ｌ２を非球面を含む４つのレンズから構成して、広角端での倍率色収差と像面湾曲等の諸収差を良好に補正している。その他のレンズ群の構成は実施例１と同じである。実施例４では広角端での半画角ω＝４７．１°とズーム比３０を達成している。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。
【００４５】
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を図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１〜４、参考例１〜３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録するメモリである。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やビデオ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。各実施例においては、広角端で負の歪曲を大きく発生させて、前記固体撮像素子の撮像範囲をそれ以外のズーム位置より小さい範囲に設定している。得られた画像情報は、固体撮像素子の信号を処理する信号処理回路で、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。
【００４６】
次に、本発明の実施例１、参考例１、２、実施例２、参考例３、実施例３、４に各々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と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＝（ｈ２／Ｒ）／［１＋［１−（１＋ｋ）（ｈ／Ｒ）２］１／２］＋Ａ４ｈ４＋Ａ６ｈ６＋Ａ８ｈ８＋Ａ１０ｈ１０
で表示される。但しＲは近軸曲率半径である。また例えば「Ｅ−Ｚ」の表示は「１０−Ｚ」を意味する。数値実施例において最後の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。各実施例において、バックフォーカス（ＢＦ）は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したものである。レンズ全長は最も物体側のレンズ面から最終レンズ面までの距離にバックフォーカスを加えたものである。また、各数値実施例における上述した条件式との対応を表１に示す。半画角は光線とレースにより求めた値である。
【００４７】
［数値実施例１］
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         νd
1        121.799    1.60   1.80610    33.3           
2         49.556    4.62   1.49700    81.5           
3       -194.668    0.18                             
4         42.248    3.00   1.60311    60.6           
5        133.383  (可変)                             
6         84.974    1.00   1.88300    40.8           
7          8.369    4.26                             
8        -24.608    0.70   1.77250    49.6           
9         58.741    0.22                             
10         18.926    2.07   1.94595    18.0           
11        102.403  (可変)                             
12(絞り)    ∞     (可変)                             
13*        10.353    2.80   1.58313    59.4           
14*      -109.462    2.90                             
15         23.498    0.70   1.84666    23.9           
16          9.540    0.66                             
17         18.598    1.97   1.48749    70.2           
18        -25.104  (可変)                             
19        782.644    0.70   1.48749    70.2           
20         24.650  (可変)                             
21         17.657    1.65   1.48749    70.2           
22      -1178.697  (可変)                             
23          ∞       0.80   1.51633    64.1           
24          ∞       0.50                             
像面        ∞   
非球面データ
第13面
K = 5.51145e-001  A 4=-1.38948e-004  A 6=-8.42963e-007  A 8=-1.89369e-008  
第14面
K =-1.00023e+001  A 4= 4.54336e-005  
各種データ
ズーム比     26.79 
焦点距離       5.15     8.68    26.98   137.95  
Fナンバー      2.87     3.56     4.75     5.76  
半画角（度）   37.9     24.9     8.16     1.60  
像高           3.49     3.88     3.88     3.88  
レンズ全長    90.92    85.01   103.56   127.20  
BF            10.18    12.52    20.94    10.73  
d 5            0.78     6.37    31.22    57.27  
d11           31.79    22.02    10.64     2.46  
d12           10.87     4.78     1.08     0.80  
d18            2.59     4.26     6.26     8.71  
d20            5.68     6.01     4.38    18.20  
d22            9.15    11.50    19.92     9.70  
ズームレンズ群データ
群  始面    焦点距離  
1    1      78.27  
2    6     -10.23  
3   13      18.01  
4   19     -52.23  
5   21      35.70  
【００４８】
［数値実施例２］
面データ
面番号       r        d      nd         νd
1         80.182    1.30   1.80610    33.3           
2         40.624    4.45   1.49700    81.5           
3       -170.485    0.15                             
4         34.906    3.03   1.48749    70.2           
5        119.592  (可変)                             
6        173.754    0.80   1.88300    40.8           
7          8.185    4.05                             
8        -27.621    0.65   1.71300    53.9           
9         38.562    0.15                             
10         16.494    1.88   1.94595    18.0           
11         60.078  (可変)                             
12(絞り)    ∞     (可変)                             
13*         9.219    2.84   1.58313    59.4           
14*      -108.583    2.30                             
15         20.560    0.70   1.84666    23.9           
16          8.647    0.81                             
17         25.715    1.83   1.48749    70.2           
18        -20.447  (可変)                             
19       -484.878    0.70   1.48749    70.2           
20         21.397  (可変)                             
21         15.939    1.60   1.48749    70.2           
22        420.512  (可変)                             
23          ∞       0.80   1.51633    64.1           
24          ∞       0.50                             
像面        ∞   
非球面データ
第13面
K =-2.92836e-001  A 4=-6.68119e-005  A 6=-4.40175e-009  A 8=-2.63210e-009  
第14面
K =-1.00023e+001  A 4= 5.42174e-005  
各種データ
ズーム比     26.79 
焦点距離       5.15     8.75    26.81   137.95  
Fナンバー      2.87     3.34     3.87     5.36  
半画角（度）   37.8     24.7     8.17     1.59  
像高           3.49     3.88     3.88     3.88  
レンズ全長    86.60    80.76    97.88   111.23  
BF            10.00    13.85    23.54    10.17  
d 5            0.70     5.22    27.37    47.09  
d11           31.03    18.99     4.99     1.71  
d12           10.04     7.04     8.20     1.31  
d18            4.14     4.11     1.74     7.15  
d20            3.44     4.33     4.81    16.58  
d22            8.97    12.82    22.51     9.14  
ズームレンズ群データ
群  始面    焦点距離  
1    1      65.50  
2    6      -9.49  
3   13      17.37  
4   19     -42.02  
5   21      33.94  
【００４９】
［数値実施例３］
面データ
面番号       r        d      nd         νd
1         78.086    1.60   1.90366    31.3           
2         39.847    3.67   1.59282    68.6           
3        418.743    0.18                             
4         45.410    2.94   1.60311    60.6           
5        366.835  (可変)                             
6         86.051    1.00   1.88300    40.8           
7          8.932    4.86                             
8        -23.483    0.70   1.71300    53.9           
9         79.273    0.16                             
10         20.553    2.14   1.94595    18.0           
11         91.399  (可変)                             
12(絞り)    ∞     (可変)                             
13*         9.821    2.95   1.58313    59.4           
14*      -100.820    2.81                             
15         21.920    0.70   1.84666    23.9           
16          8.977    0.65                             
17         18.440    2.03   1.48749    70.2           
18        -21.144  (可変)                             
19       -213.307    0.70   1.48749    70.2           
20         21.591  (可変)                             
21         15.322    1.65   1.48749    70.2           
22        137.623  (可変)                             
23*      -362.086    0.80   1.55332    71.7           
24        132.929    1.00                             
25          ∞       0.80   1.51633    64.1           
26          ∞       0.50                             
像面        ∞   
非球面データ
第13面
K = 5.27858e-001  A 4=-1.60043e-004  A 6=-1.04638e-006  A 8=-2.61534e-008  
第14面
K =-1.00023e+001  A 4= 5.73948e-005  
第23面
K =-2.64122e+005  A 4=-9.88034e-005  A 6= 3.99352e-006  
各種データ
ズーム比     20.00 
焦点距離       5.15     8.79    23.03   103.00  
Fナンバー      2.87     3.38     3.85     5.35  
半画角（度）   37.8     24.7     9.53     2.14  
像高           3.49     3.88     3.88     3.88  
レンズ全長    90.30    83.46    95.23   113.13  
BF             2.03     2.03     2.03     2.03  
d 5            0.78     6.11    25.69    48.39  
d11           34.34    21.31     7.83     1.87  
d12           10.03     6.37     5.76     1.40  
d18            2.00     1.79     2.68     7.04  
d20            4.20     6.10     5.91    14.77  
d22            7.38    10.22    15.80     8.09  
ズームレンズ群データ
群  始面    焦点距離  
1    1      71.83  
2    6     -10.88  
3   13      16.85  
4   19     -40.18  
5   21      35.21  
6   23    -175.62  
【００５０】
［数値実施例４］
面データ
面番号       r        d      nd         νd
1        122.347    1.60   1.80610    33.3           
2         49.639    4.89   1.49700    81.5           
3       -177.205    0.18                             
4         42.896    3.00   1.60311    60.6           
5        138.111  (可変)                             
6         93.418    1.00   1.84862    40.0           
7*         7.704    5.02                             
8        -30.312    0.70   1.77250    49.6           
9         36.110    0.30                             
10         18.112    2.00   1.94595    18.0           
11         95.392  (可変)                             
12(絞り)    ∞     (可変)                             
13*        10.384    2.91   1.58313    59.4           
14*       -93.636    3.16                             
15         29.195    0.70   1.84666    23.9           
16          9.894    0.45                             
17         17.618    1.81   1.48749    70.2           
18        -19.844  (可変)                             
19        367.114    0.70   1.48749    70.2           
20         22.067  (可変)                             
21         17.549    1.65   1.48749    70.2           
22      -2151.908  (可変)                             
23          ∞       0.80   1.51633    64.1           
24          ∞     (可変)                             
像面        ∞   
非球面データ
第7面
K =-7.87705e-002  A 4=-2.08842e-005  A 6=-6.77575e-008  A 8= 5.93737e-009  A10=
-3.42438e-010  
第13面
K = 6.61411e-001  A 4=-1.47276e-004  A 6=-9.84917e-007  A 8=-2.08424e-008  
第14面
K =-1.00023e+001  A 4= 6.40118e-005  
各種データ
ズーム比     29.89 
焦点距離       4.42     7.59    23.90   132.00  
Fナンバー      2.87     3.42     4.30     5.76  
半画角（度）   42.0     27.7     9.11     1.67  
像高           3.49     3.88     3.88     3.88  
レンズ全長    91.50    85.29   102.05   127.23  
BF            10.12    11.63    19.58    10.66  
d 5            0.78     6.57    30.23    56.61  
d11           33.41    22.40     8.31     1.73  
d12           10.41     5.12     3.39     1.35  
d18            2.00     3.67     5.89     9.81  
d20            4.72     5.84     4.59    17.00  
d22            9.09    10.60    18.55     9.64  
ズームレンズ群データ
群  始面    焦点距離  
1    1      77.27  
2    6      -9.53  
3   13      17.28  
4   19     -48.19  
5   21      35.72  
【００５１】
［数値実施例５］
面データ
面番号       r        d      nd         νd
1         85.200    1.60   1.80000    29.8           
2         41.164    6.05   1.49700    81.5           
3       1981.992    0.18                             
4         42.972    3.38   1.71300    53.9           
5        163.523  (可変)                             
6        120.140    1.00   1.80400    46.6           
7          8.988    3.38                             
8         21.988    0.80   1.85960    40.4           
9*        11.179    2.96                             
10       -121.625    0.70   1.81600    46.6           
11         30.103    0.30                             
12         16.537    2.12   1.92286    18.9           
13         73.840  (可変)                             
14(絞り)    ∞     (可変)                             
15*         7.856    2.62   1.58313    59.4           
16*        21.340    3.07                             
17         17.051    0.70   1.80518    25.4           
18          8.004    0.32                             
19          9.507    2.79   1.48749    70.2           
20         -9.954  (可変)                             
21         -7.647    0.70   1.77250    49.6           
22        -16.822  (可変)                             
23         28.147    1.70   1.48749    70.2           
24        -96.067  (可変)                             
25*        68.321    1.00   1.55332    71.7           
26        153.178    1.00                             
27          ∞       0.80   1.51633    64.1           
28          ∞       0.50                             
像面        ∞   
非球面データ
第9面
K =-8.45926e-001  A 4= 3.70989e-005  A 6=-1.14391e-007  
第15面
K = 7.23287e-002  A 4=-1.12090e-004  A 6=-1.00884e-006  A 8=-3.88181e-008  
第16面
K =-1.00023e+001  A 4= 2.35114e-004  
第25面
K =-4.82923e+001  A 4=-1.50317e-004  A 6= 2.85996e-006  
各種データ
ズーム比     29.86 
焦点距離       3.95     7.34    21.44   117.99  
Fナンバー      2.77     3.34     4.34     5.76  
半画角（度）   44.9     28.2     10.1     1.86  
像高           3.49     3.88     3.88     3.88  
レンズ全長    91.75    85.38   101.15   126.62  
BF             2.03     2.03     2.03     2.03  
d 5            0.78     6.46    25.81    50.32  
d13           30.98    16.87     5.76     1.57  
d14           11.13     8.04     5.60     1.32  
d20            1.90     1.91     1.93     1.96  
d22            2.69     5.91     8.63    24.05  
d24            6.88     8.79    16.03    10.00  
ズームレンズ群データ
群  始面    焦点距離  
1    1      71.32  
2    6      -8.80  
3   15      12.65  
4   21     -18.77  
5   23      44.86  
6   25     221.96  
【００５２】
［数値実施例６］
面データ
面番号       r        d      nd         νd
1         79.548    1.40   2.00069    25.5           
2         48.163    4.93   1.49700    81.5           
3       46140.146    0.15                             
4         47.433    3.21   1.77250    49.6           
5        153.622  (可変)                             
6        180.621    1.10   1.88300    40.8           
7          9.363    4.17                             
8         77.921    1.00   1.85960    40.4           
9*        10.888    2.59                             
10         18.975    2.23   1.94595    18.0           
11        105.900  (可変)                             
12(絞り)    ∞     (可変)                             
13*         7.739    2.90   1.58313    59.4           
14*        19.349    3.62                             
15         16.658    0.70   1.80518    25.4           
16          7.512    0.22                             
17          8.191    2.59   1.48749    70.2           
18         -9.227  (可変)                             
19         -7.147    0.55   1.77250    49.6           
20        -22.848    1.00   1.48749    70.2           
21        -16.607  (可変)                             
22         29.150    1.70   1.48749    70.2           
23        -37.230  (可変)                             
24          ∞       0.80   1.51633    64.1           
25          ∞       0.80                             
像面        ∞   
非球面データ
第9面
K =-8.88155e-001  A 4=-5.86626e-005  A 6=-2.32149e-007  A 8=-3.41828e-009  
第13面
K =-2.16367e-001  A 4=-6.54315e-006  A 6= 2.96112e-007  A 8=-2.57814e-008  
第14面
K =-1.00023e+001  A 4= 3.61034e-004  
各種データ
ズーム比     29.87 
焦点距離       3.85     7.40    21.13   114.99  
Fナンバー      2.87     3.78     4.65     5.76  
半画角（度）   45.7     28.4     10.3     1.93  
像高           3.49     3.88     3.88     3.88  
レンズ全長    90.07    80.37   101.14   126.73  
BF             9.13    10.88    16.70     9.94  
d 5            0.78     4.47    26.76    53.64  
d11           37.08    21.57     7.65     1.59  
d12            5.42     1.25     2.59     1.34  
d18            1.95     2.03     2.03     2.06  
d21            1.63     6.10    11.34    24.09  
d23            7.81     9.55    15.37     8.61  
ズームレンズ群データ
群  始面    焦点距離  
1    1      74.39  
2    6      -9.18  
3   13      12.39  
4   19     -15.88  
5   22      33.82  
【００５３】
［数値実施例７］
面データ
面番号       r        d      nd         νd
1         88.341    1.40   2.00069    25.5           
2         51.711    4.76   1.49700    81.5           
3       -533.545    0.15                             
4         47.021    3.21   1.77250    49.6           
5        134.387  (可変)                             
6        222.276    1.00   1.88300    40.8           
7          9.418    3.74                             
8         33.065    1.00   1.85960    40.4           
9*         9.308    1.94                             
10         24.992    1.00   1.48749    70.2           
11         18.144    0.84                             
12         16.663    2.28   1.92286    18.9           
13         75.945  (可変)                             
14(絞り)    ∞     (可変)                             
15*         7.809    2.51   1.55332    71.7           
16*        33.977    3.17                             
17         15.741    0.70   1.80518    25.4           
18          8.129    0.42                             
19         11.872    2.28   1.48749    70.2           
20        -10.484  (可変)                             
21         -7.560    0.55   1.80400    46.6           
22         78.309    1.25   1.48749    70.2           
23        -11.119  (可変)                             
24         27.138    1.70   1.48749    70.2           
25        -33.257  (可変)                             
26          ∞       0.80   1.51633    64.1           
27          ∞       1.00                             
像面        ・BR>・  
非球面データ
第9面
K =-2.37707e+000  A 4= 1.61662e-004  A 6=-1.57508e-006  
第15面
K =-3.51719e-001  A 4=-9.49961e-006  A 6=-4.43262e-007  A 8= 5.01439e-009  
第16面
K =-1.00023e+001  A 4= 1.75529e-004  
各種データ
ズーム比     29.56 
焦点距離       3.65     7.07    19.95   108.00  
Fナンバー      2.87     3.70     4.56     5.76  
半画角（度）   47.1     28.7     10.9     1.96  
像高           3.49     3.88     3.88     3.70  
レンズ全長    89.74    83.62    99.91   127.25  
BF             8.51     9.88    16.60     9.33  
d 5            0.70     7.53    27.32    54.61  
d13           34.88    21.32     7.34     1.60  
d14            7.78     2.89     2.71     2.38  
d20            2.61     2.72     2.72     2.79  
d23            1.36     5.38     9.31    22.64  
d25            6.98     8.35    15.08     7.81  
ズームレンズ群データ
群  始面    焦点距離  
1    1      75.11  
2    6      -8.94  
3   15      12.48  
4   21     -16.34  
5   24      30.94 
【００５４】
【表１】
0005541663.tif 000002
【符号の説明】
【００５５】
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、Ｌ６‥第６レンズ群、ｄ‥ｄ線、ｇ‥ｇ線、Ｃ‥Ｃ線、Ｆ‥Ｆ線、ΔＭ‥メリディオナル像面、ΔＳ‥サジタル像面、ＳＰ‥絞り、ＩＰ‥結像面、Ｇ‥ＣＣＤの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、ω‥半画角、Ｆｎｏ‥Ｆナンバー
【図１】
0005541663.tif 000003
【図２】
0005541663.tif 000004
【図３】
0005541663.tif 000005
【図４】
0005541663.tif 000006
【図５】
0005541663.tif 000007
【図６】
0005541663.tif 000008
【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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