(57)【要約】【課題】高い変倍比を得ながら、広角端から望遠端で明るいレンズ性能を維持しつつ収差性能が良好で、かつ、動作時及び収納時のレンズ全長を抑えたコンパクトな形状のズームレンズ及びそれを有する撮像装置を提供する。【解決手段】物体側から順に、正屈折力の第１レンズ群と、負屈折力の第２レンズ群と、正屈折力の第３レンズ群と、負屈折力の第４レンズ群と、正屈折力の第５レンズ群とからなるズームレンズにおいて、広角端から望遠端への変倍に際し、第１レンズ群は移動し、第５レンズ群は移動し、以下の条件式（１）、（２）、（３）を満たす。  ｆt／ｆw＞６．０  （１）  Ｆｎｏ(T)＜３．５  （２）  Σd／ｆt＜０．６  （３）【選択図】図１
2014178478.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側から順に、
正屈折力の第１レンズ群と、
負屈折力の第２レンズ群と、
正屈折力の第３レンズ群と、
負屈折力の第４レンズ群と、
正屈折力の第５レンズ群とからなるズームレンズにおいて、
広角端から望遠端への変倍に際し、
前記第１レンズ群は移動し、
前記第５レンズ群は移動し、
以下の条件式（１）、（２）、（３）を満たすことを特徴とするズームレンズ。
ｆt／ｆw＞６．０      （１）
Ｆｎｏ(T)＜３．５      （２）
Σd／ｆt＜０．６      （３）
ここで、
ｆtはズームレンズ全系の望遠端での焦点距離、
ｆwはズームレンズ全系の広角端での焦点距離、
Ｆｎｏ(T)はズームレンズ全系の望遠端におけるＦナンバー、
Σdはズームレンズ各群において、群内の最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの光軸上の距離を前記第１レンズ群から前記第５レンズ群まで足し合わせた値
である。
【請求項２】
物体側から順に、
正屈折力の第１レンズ群と、
負屈折力の第２レンズ群と、
正屈折力の第３レンズ群と、
負屈折力の第４レンズ群と、
正屈折力の第５レンズ群とからなるズームレンズにおいて、
前記第２レンズ群は３枚のレンズからなり、
前記第５レンズ群は１枚のレンズからなり、
広角端から望遠端への変倍に際し、前記第１レンズ群は移動し、
以下の条件式（１）、（２）、（３）を満たすことを特徴とするズームレンズ。
ｆt／ｆw＞６．０      （１）
Ｆｎｏ(T)＜３．５      （２）
Σd／ｆt＜０．６      （３）
ここで、
ｆtはズームレンズ全系の望遠端での焦点距離、
ｆwはズームレンズ全系の広角端での焦点距離、
Ｆｎｏ(T)はズームレンズ全系の望遠端におけるＦナンバー、
Σdはズームレンズ各群において、群内の最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの光軸上の距離を前記第１レンズ群から前記第５レンズ群まで足し合わせた値
である。
【請求項３】
広角端から望遠端への変倍に際し、前記第２レンズ群は移動し、前記第３レンズ群は移動し、
以下の条件式（４）を満たすことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のズームレンズ。
２＜Δ2G/|Δ3G|＜５      （４）
ここで、
Δ2Gは前記第２レンズ群の広角端から望遠端までの移動量、
Δ3Gは前記第３レンズ群の広角端から望遠端までの移動量であり、
前記移動量の算出は広角端の位置を基準として行い、前記移動量は像面に向かう方向を正とする。
【請求項４】
広角端から望遠端への変倍に際し、前記第２レンズ群は移動し、以下の条件式（５）を満たすことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のズームレンズ。
０．１５≦Δ2G／Ｌt≦０．５      （５）
ここで、
Δ2Gは前記ズームレンズのうち前記第２レンズ群の広角端から望遠端までの移動量であり、像面側への移動を正の値とし、
Ｌtはズームレンズ全系の望遠端における全長
である。
【請求項５】
広角端から望遠端への変倍に際し、前記第３レンズ群は移動し、以下の条件式（６）を満たすことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のズームレンズ。
０．０５≦｜Δ3G｜／Ｌt≦０．２      （６）
ここで、
Δ3Gは前記ズームレンズのうち前記第３レンズ群の広角端から望遠端までの移動量であり、像面側への移動を正の値とし、
Ｌtはズームレンズ全系の望遠端における全長
である。
【請求項６】
以下の条件式（７）を満たすことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のズームレンズ。
０．２＜（β2T／β2w）／（ｆt／ｆw）＜０．６      （７）
ここで、
β2Tは前記ズームレンズの望遠端における前記第２レンズ群の横倍率、
β2wは前記ズームレンズの広角端における前記第２レンズ群の横倍率
である。
【請求項７】
以下の条件式（８）を満たすことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のズームレンズ。
０．１＜（β3T／β3w）／（ｆt／ｆw）＜０．３      （８）
ここで、
β3Tは前記ズームレンズの望遠端における前記第３レンズ群の横倍率、
β3wは前記ズームレンズの広角端における前記第３レンズ群の横倍率
である。
【請求項８】
以下の条件式（９）を満たすことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のズームレンズ。
０．０５＜｜ｆ2｜／ｆt＜０．２      （９）
ここで、
ｆ2は前記第２レンズ群の焦点距離
である。
【請求項９】
以下の条件式（１０）を満たすことを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載のズームレンズ。
０．０５＜ｆ3／ｆt＜０．３      （１０）
ここで、
ｆ3は前記第３レンズ群の焦点距離
である。
【請求項１０】
以下の条件式（１１）を満たすことを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか１項に記載のズームレンズ。
０．１＜ｆ5／ｆt＜０．８      （１１）
ここで、
ｆ5は前記第５レンズ群の焦点距離
である。
【請求項１１】
前記第４レンズ群は、１枚のレンズで構成されていることを特徴とする請求項１から請求項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、変倍時に移動することを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項１３】
ズームレンズと、前記ズームレンズの像側に配置され前記ズームレンズによって形成される像を受光する撮像面を備えた撮像素子とを有し、
前記ズームレンズが請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載のズームレンズであ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するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年では、銀塩フィルムカメラに代わり、ＣＣＤやＣＭＯＳのような固体撮像素子を用いて被写体を撮影するようにしたデジタルカメラが主流となっている。更にそれは業務用高機能タイプからコンパクトな普及タイプまで幅広い範囲でいくつものカテゴリーを有するようになってきている。
【０００３】
このような普及タイプのデジタルカメラのユーザーは、いつでもどこでも手軽に幅広いシーンで撮影を楽しみたいという要望をもっている。そのため、小型な商品、特に服やカバンのポケット等への収納性がよく持ち運びが便利な、厚み方向のサイズが薄型であるタイプのデジタルカメラが好まれるようになっており、撮影レンズ系にもより一層の小型化が要望されている。
一方、撮像素子の画素数が増加の傾向にあるため、撮像素子の高画素化に対応した高い光学性能が求められている。また、撮影領域を広げるという観点から変倍比が１０倍を超える高変倍ズームも一般化してきており、更なる高変倍化も期待されている。
【０００４】
さらに、明暗度の大きな状態でも撮影を行えるよう、ダイナミックレンジの感度域を広げるなど画像処理を行うデジタルカメラなども提案され、撮影条件を選ばない撮影が可能となってきている。
【０００５】
このような暗所を含む撮影においてはある程度明暗度の電子補正は可能ではあるが、レンズ口径の大きなレンズ、すなわち明るいレンズを採用することにより、より暗所での撮影にも対応でき、撮影できる条件の可能性を広げてくれる。
【０００６】
さらに、レンズ口径の明るいレンズにおいては、少ない入射光量でも明瞭な撮影が可能であるため、動く被写体への連続撮影等においてシャッター速度をより高速に上げることが可能など、撮影者に多くの選択肢を与えてくれるため、近年レンズ口径の大きなレンズが注目を浴びている。
【０００７】
このような比較的高変倍比で広角端から望遠端まで口径の明るいズームレンズを構成した先行技術としては、物体側より正の第１レンズ群、負の第２レンズ群、正の第３レンズ群、負の第４レンズ群、正の第５レンズ群を有するタイプが知られている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００８−３０４７０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１に記載されているズームレンズは、物体側より像側へ順に、正屈折力の第１レンズ群、負屈折力の第２レンズ群、正屈折力の第３レンズ群、負屈折力の第４レンズ群、正屈折力の第５レンズ群から構成され、変倍比が１１倍、広角端のＦナンバーが２．８５で望遠端のＦナンバー３．６８であって、比較的高変倍で広角端から望遠端までＦナンバーの小さな明るいレンズを達成している。しかしながら、特許文献１に記載のズームレンズであっても、依然望遠端でのＦナンバーが大きく、ズームレンズ全系としても長大な構成となってしまっている。
【００１０】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、その目的は、高い変倍比を得ながら、広角端から望遠端までの全域で明るいレンズ性能を維持しつつ収差性能が良好で、かつ、動作時及び収納時のレンズ全長を抑えたコンパクトな形状のズームレンズを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の第１の態様に係るズームレンズは、物体側から順に、正屈折力の第１レンズ群と、負屈折力の第２レンズ群と、正屈折力の第３レンズ群と、負屈折力の第４レンズ群と、正屈折力の第５レンズ群とからなるズームレンズにおいて、広角端から望遠端への変倍に際し、第１レンズ群は移動し、第５レンズ群は移動し、以下の条件式（１）、（２）、（３）を満たすことを特徴としている。
ｆt／ｆw＞６．０      （１）
Ｆｎｏ(T)＜３．５      （２）
Σd／ｆt＜０．６      （３）
ここで、
ｆtはズームレンズ全系の望遠端での焦点距離、
ｆwはズームレンズ全系の広角端での焦点距離、
Ｆｎｏ(T)はズームレンズ全系の望遠端におけるＦナンバー、
Σdはズームレンズ各群において、群内の最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの光軸上の距離を第１レンズ群から第５レンズ群まで足し合わせた値
である。
【００１２】
本発明の第２の態様に係るズームレンズは、物体側から順に、正屈折力の第１レンズ群と、負屈折力の第２レンズ群と、正屈折力の第３レンズ群と、負屈折力の第４レンズ群と、正屈折力の第５レンズ群とからなるズームレンズにおいて、第２レンズ群は３枚のレンズからなり、第５レンズ群は１枚のレンズからなり、広角端から望遠端への変倍に際し、第１レンズ群は移動し、以下の条件式（１）、（２）、（３）を満たすことを特徴としている。
ｆt／ｆw＞６．０      （１）
Ｆｎｏ(T)＜３．５      （２）
Σd／ｆt＜０．６      （３）
ここで、
ｆtはズームレンズ全系の望遠端での焦点距離、
ｆwはズームレンズ全系の広角端での焦点距離、
Ｆｎｏ(T)はズームレンズ全系の望遠端におけるＦナンバー、
Σdはズームレンズ各群において、群内の最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの光軸上の距離を第１レンズ群から第５レンズ群まで足し合わせた値
である。
【００１３】
本発明に係る撮像装置は、ズームレンズと、このズームレンズの像側に配置されズームレンズによって形成される像を受光する撮像面を備えた撮像素子とを有し、このズームレンズが上述のいずれかのズームレンズであることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、６倍以上の高い変倍比を得ながら、広角端から望遠端で明るいレンズ性能を維持しつつ収差性能が良好で、かつレンズ全長（起動時及び収納時）を抑えたコンパクトな形状のズームレンズを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明のズームレンズの実施例１の無限遠物点合焦時の広角端（ａ）、中間状態（ｂ）、望遠端（ｃ）でのレンズ断面図である。
【図２】本発明のズームレンズの実施例２の無限遠物点合焦時の広角端（ａ）、中間状態（ｂ）、望遠端（ｃ）でのレンズ断面図である。
【図３】本発明のズームレンズの実施例３の無限遠物点合焦時の広角端（ａ）、中間状態（ｂ）、望遠端（ｃ）でのレンズ断面図である。
【図４】本発明のズームレンズの実施例４の無限遠物点合焦時の広角端（ａ）、中間状態（ｂ）、望遠端（ｃ）でのレンズ断面図である。
【図５】本発明のズームレンズの実施例５の無限遠物点合焦時の広角端（ａ）、中間状態（ｂ）、望遠端（ｃ）でのレンズ断面図である。
【図６】実施例１の無限遠物点合焦時の収差図である。
【図７】実施例２の無限遠物点合焦時の収差図である。
【図８】実施例３の無限遠物点合焦時の収差図である。
【図９】実施例４の無限遠物点合焦時の収差図である。
【図１０】実施例５の無限遠物点合焦時の収差図である。
【図１１】本発明のズームレンズを用い、撮像素子として小型のＣＣＤ又はＣＭＯＳなどを用いた撮像装置としてのコンパクトカメラの断面図である。
【図１２】撮像装置としてのデジタルカメラの外観を示す前方斜視図である。
【図１３】撮像装置としてのデジタルカメラの外観を示す後方斜視図である。
【図１４】デジタルカメラの主要部の内部回路を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に、本発明に係るズームレンズ及びそれを有する撮像装置の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。
まず、実施例の説明に先立ち、本実施形態のズームレンズの作用効果について説明する。
【００１７】
本発明の実施形態に係るズームレンズは、
物体側から順に、
正屈折力の第１レンズ群と、
負屈折力の第２レンズ群と、
正屈折力の第３レンズ群と、
負屈折力の第４レンズ群と、
正屈折力の第５レンズ群とからなるズームレンズにおいて、
広角端から望遠端への変倍に際し、
第１レンズ群は移動し、
第５レンズ群は移動し、
以下の条件式（１）、（２）、（３）を満たすことを特徴としている。
ｆt／ｆw＞６．０      （１）
Ｆｎｏ(T)＜３．５      （２）
Σd／ｆt＜０．６      （３）
ここで、
ｆtはズームレンズ全系の望遠端での焦点距離、
ｆwはズームレンズ全系の広角端での焦点距離、
Ｆｎｏ(T)はズームレンズ全系の望遠端におけるＦナンバー、
Σdはズームレンズ各群において、群内の最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの光軸上の距離を第１レンズ群から第５レンズ群まで足し合わせた値
である。
【００１８】
本実施形態に係るズームレンズでは、物体側から順に、正屈折力の第１レンズ群と、負屈折力の第２レンズ群と、正屈折力の第３レンズ群と、負屈折力の第４レンズ群と、正屈折力の第５レンズ群とからなるズームレンズにおいて、広角端から望遠端への変倍に際し、第１レンズ群は移動し、第５レンズ群が移動する構成が採用されている。
このような構成をとることにより、各群に変倍の負担を効率的に分担させることで変倍時の収差変動を小さく抑えつつ、また、各群の移動量が大きくなることを防ぎズームレンズ全長のコンパクト化を達成しながら、高い変倍比の光学系を提供することができる。
【００１９】
また、条件式（１）はズームレンズの変倍比に関する規定であり、条件式（１）を満たすことにより高い変倍比を確保できる。
条件式（２）は望遠端におけるＦナンバーに関する規定であり、条件式（２）を満たすことにより、望遠端における明るいレンズ性能を確保することができる。
条件式（３）はズームレンズ各群において、群内の最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの光軸上の距離を第１レンズ群から第５レンズ群まで足し合わせた値を、望遠端での焦点距離で規格化したものであり、ズームレンズ全長をコンパクトに構成するための規定である。
条件式（３）の上限を上回ると、ズームレンズ各群において、群内の最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの光軸上の距離を第１レンズ群から第５レンズ群まで足し合わせた値が大きくなることで、ズームレンズ全長が長くなり、また、ズームレンズ収納時（以下沈胴状態という）の収納性が悪くなり、ズームレンズ全長をコンパクトに構成できなくなる。
【００２０】
また、本実施形態のズームレンズは、別の側面においては、
物体側から順に、
正屈折力の第１レンズ群と、
負屈折力の第２レンズ群と、
正屈折力の第３レンズ群と、
負屈折力の第４レンズ群と、
正屈折力の第５レンズ群とからなるズームレンズにおいて、
第２レンズ群は３枚のレンズからなり、
第５レンズ群は１枚のレンズからなり、
広角端から望遠端への変倍に際し、第１レンズ群は移動し、
以下の条件式（１）、（２）、（３）を満たすことを特徴としている。
ｆt／ｆw＞６．０      （１）
Ｆｎｏ(T)＜３．５      （２）
Σd／ｆt＜０．６      （３）
ここで、
ｆtはズームレンズ全系の望遠端での焦点距離、
ｆwはズームレンズ全系の広角端での焦点距離、
Ｆｎｏ(T)はズームレンズ全系の望遠端におけるＦナンバー、
Σdはズームレンズ各群において、群内の最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの光軸上の距離を第１レンズ群から第５レンズ群まで足し合わせた値
である。
【００２１】
この実施形態に係るズームレンズでは、物体側から順に、正屈折力の第１レンズ群と、負屈折力の第２レンズ群と、正屈折力の第３レンズ群と、負屈折力の第４レンズ群と、正屈折力の第５レンズ群とからなるズームレンズにおいて、第２レンズ群が３枚のレンズからなり、第５レンズ群が１枚のレンズからなり、広角端から望遠端への変倍に際し、第１レンズ群は物体側に移動する構成が採用されている。
このような構成をとることにより、各群に変倍の負担を効率的に分担させることで変倍時の収差変動を小さく抑えつつ、また、各群の移動量が大きくなることを防ぎ光学系のコンパクト化を達成しながら、高い変倍比の光学系を提供することができる。
さらに、第２レンズ群、第５レンズ群の構成を最小限に抑え、レンズ群の厚みを抑えることで、光学系をコンパクトに構成できる。
【００２２】
また、本実施形態のズームレンズは、広角端から望遠端への変倍に際し、第２レンズ群は移動し、第３レンズ群は移動し、以下の条件式（４）を満たすことが好ましい。
２＜Δ2G/|Δ3G|＜５      （４）
ここで、
Δ2Gは第２レンズ群の広角端から望遠端までの移動量、
Δ3Gは第３レンズ群の広角端から望遠端までの移動量であり、
移動量の算出は広角端の位置を基準として行い、移動量は像面に向かう方向を正とする。
【００２３】
条件式（４）は、第２レンズ群の移動量と第３レンズ群の移動量の比について規定したものであり、条件式（４）の下限を下回ると、変倍時に第３レンズ群のズーム移動量が大きくなりすぎ、ズームレンズ全長をコンパクトに構成できなくなる。
また、第３レンズ群が変倍時に移動する移動量が大きくなり、望遠端での明るさを維持するように設計すると、絞り径が大きくなるため、第３レンズ群のレンズ径が大きくなってしまう。
さらに、第３レンズ群のレンズ径が大きくなることで、レンズ厚を大きく確保する必要があり、コンパクトな構成を取ることが困難となる。
また、第３レンズ群のレンズ径が大きくなると、第３レンズ群の体積及び重さが大きくなるため、第３レンズ群を手振れ補正時の駆動群に設定した際に、駆動に大きな外力が必要となり、構成上好ましくない。
また、条件式（４）の上限を上回ると、変倍時に第２レンズ群のズーム移動量が大きくなりすぎ、同様にズームレンズ全長をコンパクトに構成できなくなる。
【００２４】
本実施形態のズームレンズは、広角端から望遠端への変倍に際し、第２レンズ群は移動し、以下の条件式（５）を満たすことが好ましい。
０．１５≦Δ2G／Ｌt≦０．５      （５）
ここで、
Δ2Gはズームレンズのうち第２レンズ群の広角端から望遠端までの移動量であり、像面側への移動を正の値とし、
Ｌtはズームレンズ全系の望遠端における全長
である。
【００２５】
条件式（５）は、第２レンズ群の移動量について規定したものであり、ズームレンズ全系の望遠端における全長で規格化したものである。
条件式（５）の下限を下回ると、変倍時に第２レンズ群のズーム移動量が小さくなり充分な変倍比を確保することが難しくなる。
条件式（５）の上限を上回ると、変倍時に第２レンズ群のズーム移動量が大きくなりすぎ、ズームレンズ全長をコンパクトに構成するのが困難になる。
【００２６】
本実施形態のズームレンズは、広角端から望遠端への変倍に際し、第３レンズ群は移動し、以下の条件式（６）を満たすことが好ましい。
０．０５≦｜Δ3G｜／Ｌt≦０．２      （６）
ここで、
Δ3Gはズームレンズのうち第３レンズ群の広角端から望遠端までの移動量であり、像面側への移動を正の値とし、
Ｌtはズームレンズ全系の望遠端における全長
である。
【００２７】
条件式（６）は、第３レンズ群の移動量について規定したものであり、ズームレンズ全系の望遠端における全長で規格化したものである。
条件式（６）の下限を下回ると、変倍時に第３レンズ群のズーム移動量が小さくなり充分な変倍比を確保することが難しくなる。
条件式（６）の上限を上回ると、変倍時に第３レンズ群のズーム移動量が大きくなりすぎ、ズームレンズ全長をコンパクトに構成するのが困難になる。また、第３レンズ群が変倍時に移動する移動量が大きくなり、望遠端での明るさを維持するように設計すると、絞り径が大きくなるため、第３レンズ群のレンズ径が大きくなってしまう。
さらに、第３レンズ群のレンズ径が大きくなることで、レンズ厚を大きく確保する必要があり、コンパクトな構成を取ることが困難となる。
また、第３レンズ群のレンズ径が大きくなると、第３レンズ群の体積及び重さが大きくなるため、第３レンズ群を手振れ補正時の駆動群に設定した際に、駆動に大きな外力が必要となり、構成上好ましくない。
【００２８】
本実施形態のズームレンズは以下の条件式（７）を満たすことが好ましい。
０．２＜（β2T／β2w）／（ｆt／ｆw）＜０．６      （７）
ここで、
β2Tはズームレンズの望遠端における第２レンズ群の横倍率、
β2wはズームレンズの広角端における第２レンズ群の横倍率
である。
【００２９】
条件式（７）は、変倍を担う各レンズ群のうち、第２レンズ群における変倍の負担割合を規定したものである。
条件式（７）の下限を下回ると、第２レンズ群における変倍の負担割合が小さくなり、他のレンズにおける変倍の負担割合が大きくなるため、球面収差やコマ収差などの発生が増大し好ましくない。
条件式（７）の上限を上回ると、広角端近傍における像面湾曲や倍率色収差などの発生が増大し好ましくない。
【００３０】
本実施形態のズームレンズは以下の条件式（８）を満たすことが好ましい。
０．１＜（β3T／β3w）／（ｆt／ｆw）＜０．３      （８）
ここで、
β3Tはズームレンズの望遠端における第３レンズ群の横倍率、
β3wはズームレンズの広角端における第３レンズ群の横倍率
である。
【００３１】
条件式（８）は、変倍を担う各レンズ群のうち、第３レンズ群における変倍の負担割合を規定したものである。
条件式（８）の下限を下回ると、第３レンズ群における変倍の負担割合が小さくなり、他のレンズにおける変倍の負担割合が大きくなるため、像面湾曲や倍率色収差などの発生が増大し好ましくない。
条件式（８）の上限を上回ると、球面収差やコマ収差などの発生が増大し好ましくない。
【００３２】
本実施形態のズームレンズは以下の条件式（９）を満たすことが好ましい。
０．０５＜｜ｆ2｜／ｆt＜０．２      （９）
ここで、
ｆ2は第２レンズ群の焦点距離
である。
【００３３】
条件式（９）は、望遠端におけるズームレンズ全系の焦点距離と第２レンズ群の焦点距離との適切な比を規定している。
条件式（９）の上限を上回ると、第２レンズ群の屈折力が小さくなる。このため、ズームレンズの全長が長くなる。したがって、小型化が困難になる。
条件式（９）の下限を下回ると、第２レンズ群の屈折力が過剰に大きくなり、広角端近傍におけるペッツバール和のバランスが崩れ、像面湾曲の平坦性が保てなくなるため像面湾曲が大きく発生してしまう。また、第２レンズ群の屈折力が過剰に大きくなることで、広角端近傍における倍率色収差が大きく発生し、性能が悪化してしまう。
【００３４】
本実施形態のズームレンズは以下の条件式（１０）を満たすことが好ましい。
０．０５＜ｆ3／ｆt＜０．３      （１０）
ここで、
ｆ3は第３レンズ群の焦点距離
である。
【００３５】
条件式（１０）は、望遠端におけるズームレンズ全系の焦点距離と第３レンズ群の焦点距離との適切な比を規定している。
条件式（１０）の上限を上回ると、第３レンズ群の屈折力が小さくなる。このため、ズームレンズの全長が長くなる。したがって、小型化が困難になる。
条件式（１０）の下限を下回ると、第３レンズ群の屈折力が過剰に大きくなり、球面収差やコマ収差が大きく発生してしまう。また、この収差発生量を抑制するためにレンズ枚数を増やすと、第３レンズ群の厚み方向の大きさが大きくなり、コンパクトな構成とするのが困難となる。
【００３６】
本実施形態のズームレンズは以下の条件式（１１）を満たすことが好ましい。
０．１＜ｆ5／ｆt＜０．８      （１１）
ここで、
ｆ5は第５レンズ群の焦点距離
である。
【００３７】
条件式（１１）は、望遠端におけるズームレンズ全系の焦点距離と第５レンズ群の焦点距離との適切な比を規定している。
条件式（１１）の上限を上回ると、第５レンズ群の屈折力が小さくなる。このため、ズームレンズの全長が長くなる。したがって、小型化が困難になる。
条件式（１１）の下限を下回ると、像面湾曲、倍率色収差が大きく発生してしまう。
【００３８】
本実施形態のズームレンズは、第４レンズ群が１枚のレンズで構成されていることが好ましい。
第４レンズ群を１枚で構成することで、第４レンズ群の構成を最小限に抑え、レンズ群の厚みを抑えることで、光学系をコンパクトに構成できる。
【００３９】
本実施形態のズームレンズは、第４レンズ群が変倍時に移動することが好ましい。
第４レンズ群を変倍時に移動させることで、像面湾曲や球面収差等の収差補正や変倍の負担割合を効率的に担うことができる。それにより、各群が変倍の負担割合を効率的に分担することができるため、変倍時の収差変動を小さく抑えつつ、また、各群の移動量が大きくなることを防ぎ光学系のコンパクト化を達成しながら、高い変倍比の光学系を提供することができる。
【００４０】
本実施形態の撮像装置は、ズームレンズと、このズームレンズの像側に配置されズームレンズによって形成される像を受光する撮像面を備えた撮像素子とを有し、ズームレンズが上述のいずれかのズームレンズであることを特徴としている。
このような構成をとることにより、各群に変倍の負担割合を効率的に分担させることで変倍時の収差変動を小さく抑えつつ、また、各群の移動量が大きくなることを防ぎ光学系のコンパクト化を達成しながら、高い変倍比の光学系を有する撮像装置を提供することができる。
【００４１】
上述の各構成は複数を同時に満足することがより好ましい。
各条件式について、以下のように下限値、上限値の一方又は双方を特定することでその効果をより確実にできる。
条件式（１）については、下限値を８．０とすることが好ましい。
条件式（２）については、上限値を３．０とすることがより好ましい。
条件式（３）については、上限値を０．５とすることがより好ましい。
条件式（４）については、上限値を３、下限値を２．１とすることが好ましい。
条件式（５）については、上限値を０．４、下限値を０．１８とすることが好ましい。
条件式（６）については、上限値を０．１５、下限値を０．０７とすることが好ましい。
条件式（７）については、上限値を０．５、下限値を０．２５とすることが好ましい。
条件式（８）については、上限値を０．２５、下限値を０．１１とすることが好ましい。
条件式（９）については、上限値を０．１８、下限値を０．１とすることが好ましい。
条件式（１０）については、上限値を０．２５、下限値を０．１とすることが好ましい。
条件式（１１）については、上限値を０．６、下限値を０．２とすることが好ましい。
【実施例】
【００４２】
以下、本発明のズームレンズの実施例１〜５について説明する。実施例１〜５の無限遠物点合焦時の広角端（ａ）、中間焦点距離状態（ｂ）、望遠端（ｃ）のレンズ断面図をそれぞれ図１〜図５に示す。図１〜図５中、第１レンズ群はＧ１、第２レンズ群はＧ２、第３レンズ群はＧ３、第４レンズ群はＧ４、第５レンズ群はＧ５、明るさ（開口）絞りはＳ、赤外光を制限する波長域制限コートを施したローパスフィルタを構成する平行平板はＦ、電子撮像素子のカバーガラスの平行平板はＣ、像面はＩで示してある。なお、カバーガラスＣの表面に波長域制限用の多層膜を施してもよい。また、そのカバーガラスＣにローパスフィルタ作用を持たせるようにしてもよい。平行平板Ｆは、ローパスフィルタの機能を持たないようにしてもよい。
【００４３】
また、各実施例において、明るさ絞りＳは第３レンズ群Ｇ３と一体で移動する。数値データはいずれも無限遠の被写体に合焦した状態でのデータである。各数値の長さの単位はｍｍ、角度の単位は°（度）である。さらに、ズームデータは広角端（広角）、中間焦点距離状態（中間）、望遠端（望遠）での値である。
【００４４】
ピント調節を行うためのフォーカシングは、第５レンズ群Ｇ５又は第４レンズ群Ｇ４で行うことが望ましい。第５レンズ群Ｇ５又は第４レンズ群Ｇ４でフォーカシングを行うとレンズ重量が軽量なためモータにかかる負荷が少ない。なお、第５レンズ群Ｇ５及び第４レンズ群Ｇ４以外のレンズ群でフォーカシングを行っても良い。また、複数のレンズ群を移動してフォーカシングを行っても良い。また、レンズ系全体を繰り出してフォーカスを行っても良いし、一部のレンズを繰り出し、又は繰り込みしてフォーカスしても良い。
また、手振れ補正を行うためのレンズ移動群としては、第３レンズ群Ｇ３が望ましい。
【００４５】
実施例１のズームレンズは、図１に示すように、物体側から順に、正の屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、明るさ（開口）絞りＳと、正の屈折力の第３レンズ群Ｇ３と、負の屈折力の第４レンズ群Ｇ４と、正の屈折力の第５レンズ群Ｇ５とを配置している。
【００４６】
広角端から望遠端への変倍に際して、第１レンズ群Ｇ１は物体側へ移動する。第２レンズ群Ｇ２は像側へ移動する。第３レンズ群Ｇ３は物体側へ移動する。第４レンズ群Ｇ４は像側へ移動した後に物体側へ移動する。第５レンズ群Ｇ５は像側へ移動する。明るさ絞りＳは、第３レンズ群Ｇ３とともに移動する。
【００４７】
物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１と両凸正レンズＬ２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Ｌ３とからなる。第２レンズ群Ｇ２は、両凹負レンズＬ４と、両凹負レンズＬ５と、両凸正レンズＬ６とからなる。第３レンズ群Ｇ３は、両凸正レンズＬ７と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ８と物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ９の接合レンズと、両凸正レンズＬ１０とからなる。第４レンズ群Ｇ４は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１からなる。第５レンズ群Ｇ５は、両凸正レンズＬ１２からなる。
【００４８】
非球面は、両凹負レンズＬ５の両面と、両凸正レンズＬ７の両面と、両凸正レンズＬ１０の像側の面と、負メニスカスレンズＬ１１の両面と、両凸正レンズＬ１２の両面との９面に設けられている。
【００４９】
実施例２のズームレンズは、図２に示すように、物体側から順に、正の屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、明るさ（開口）絞りＳと、正の屈折力の第３レンズ群Ｇ３と、負の屈折力の第４レンズ群Ｇ４と、正の屈折力の第５レンズ群Ｇ５とを配置している。
【００５０】
広角端から望遠端への変倍に際して、第１レンズ群Ｇ１は物体側へ移動する。第２レンズ群Ｇ２は像側へ移動する。第３レンズ群Ｇ３は物体側へ移動する。第４レンズ群Ｇ４は像側へ移動した後に物体側へ移動する。第５レンズ群Ｇ５は像側へ移動する。明るさ絞りＳは、第３レンズ群Ｇ３とともに移動する。
【００５１】
物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１と両凸正レンズＬ２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Ｌ３とからなる。第２レンズ群Ｇ２は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ４と、両凹負レンズＬ５と、両凸正レンズＬ６とからなる。第３レンズ群Ｇ３は、両凸正レンズＬ７と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ８と物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ９の接合レンズと、両凸正レンズＬ１０とからなる。第４レンズ群Ｇ４は、両凹負レンズＬ１１からなる。第５レンズ群Ｇ５は、両凸正レンズＬ１２からなる。
【００５２】
非球面は、両凸正レンズＬ６の物体側の面と、両凸正レンズＬ７の両面と、両凹負レンズＬ１１の像側の面と、両凸正レンズＬ１２の像側の面との５面に設けられている。
【００５３】
実施例３のズームレンズは、図３に示すように、物体側から順に、正の屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、明るさ（開口）絞りＳと、正の屈折力の第３レンズ群Ｇ３と、負の屈折力の第４レンズ群Ｇ４と、正の屈折力の第５レンズ群Ｇ５とを配置している。
【００５４】
広角端から望遠端への変倍に際して、第１レンズ群Ｇ１は像側へ移動した後に物体側へ移動する。第２レンズ群Ｇ２は像側へ移動する。第３レンズ群Ｇ３は物体側へ移動する。第４レンズ群Ｇ４は物体側へ移動する。第５レンズ群Ｇ５は像側へ移動する。明るさ絞りＳは、第３レンズ群Ｇ３とともに移動する。
【００５５】
物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１と両凸正レンズＬ２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Ｌ３とからなる。第２レンズ群Ｇ２は、両凹負レンズＬ４と、両凹負レンズＬ５と、両凸正レンズＬ６とからなる。第３レンズ群Ｇ３は、両凸正レンズＬ７と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ８と物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ９の接合レンズと、両凸正レンズＬ１０とからなる。第４レンズ群Ｇ４は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１からなる。第５レンズ群Ｇ５は、両凸正レンズＬ１２からなる。
【００５６】
非球面は、両凹負レンズＬ５の像側の面と、両凸正レンズＬ７の両面と、両凸正レンズＬ１２の像側の面との４面に設けられている。
【００５７】
実施例４のズームレンズは、図４に示すように、物体側から順に、正の屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、明るさ（開口）絞りＳと、正の屈折力の第３レンズ群Ｇ３と、負の屈折力の第４レンズ群Ｇ４と、正の屈折力の第５レンズ群Ｇ５とを配置している。
【００５８】
広角端から望遠端への変倍に際して、第１レンズ群Ｇ１は像側へ移動した後に物体側へ移動する。第２レンズ群Ｇ２は像側へ移動する。第３レンズ群Ｇ３は物体側へ移動する。第４レンズ群Ｇ４は物体側へ移動する。第５レンズ群Ｇ５は像側へ移動する。明るさ絞りＳは、第３レンズ群Ｇ３とともに移動する。
【００５９】
物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１と両凸正レンズＬ２の接合レンズからなる。第２レンズ群Ｇ２は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３と、両凹負レンズＬ４と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ５とからなる。第３レンズ群Ｇ３は、両凸正レンズＬ６と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ７と物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ８の接合レンズと、両凸正レンズＬ９とからなる。第４レンズ群Ｇ４は、両凹負レンズＬ１０からなる。第５レンズ群Ｇ５は、両凸正レンズＬ１１からなる。
【００６０】
非球面は、両凸正レンズＬ２の像側の面と、両凹負レンズＬ４の物体側の面と、両凸正レンズＬ６の両面と、両凸正レンズＬ１１の両面との６面に設けられている。
【００６１】
実施例５のズームレンズは、図５に示すように、物体側から順に、正の屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、明るさ（開口）絞りＳと、正の屈折力の第３レンズ群Ｇ３と、負の屈折力の第４レンズ群Ｇ４と、正の屈折力の第５レンズ群Ｇ５とを配置している。
【００６２】
広角端から望遠端への変倍に際して、第１レンズ群Ｇ１は物体側へ移動する。第２レンズ群Ｇ２は像側へ移動する。第３レンズ群Ｇ３は物体側へ移動する。第４レンズ群Ｇ４は像側へ移動した後に物体側へ移動する。第５レンズ群Ｇ５は像側へ移動する。明るさ絞りＳは、第３レンズ群Ｇ３とともに移動する。
【００６３】
物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１と両凸正レンズＬ２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Ｌ３とからなる。第２レンズ群Ｇ２は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ４と、両凹負レンズＬ５と、両凸正レンズＬ６とからなる。第３レンズ群Ｇ３は、両凸正レンズＬ７と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ８と、両凸正レンズＬ９とからなる。第４レンズ群Ｇ４は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１０からなる。第５レンズ群Ｇ５は、両凸正レンズＬ１１からなる。
【００６４】
非球面は、両凸正レンズＬ６の物体側の面と、両凸正レンズＬ７の両面と、負メニスカスレンズＬ１０の像側の面と、両凸正レンズＬ１１の像側の面との５面に設けられている。
【００６５】
以下に、上記各実施例の数値データを示す。記号は上記の外、ｆｂはバックフォーカス、ｆ１、ｆ２…は各レンズ群の焦点距離、Ｆｎｏ．はＦナンバー、ωは半画角、ｒは各レンズ面の曲率半径、ｄは各レンズ面間の間隔、ｎｄは各レンズのｄ線の屈折率、νｄは各レンズのｄ線におけるアッベ数である。後述するレンズ全長は、レンズ最前面からレンズ最終面までの距離にバックフォーカスを加えたものである。ｆｂ（バックフォーカス）は、レンズ最終面から近軸像面までの距離を空気換算して表したものである。
【００６６】
また、各非球面形状は、各実施例における各非球面係数を用いて、以下の式（Ｉ）で表される。
ここで、光軸方向の座標をＺ、光軸と垂直な方向の座標をＹとする。
Ｚ＝（Ｙ２／ｒ）／［１＋｛１−（１＋Ｋ）・（Ｙ／ｒ）２｝１／２］＋Ａ4×Ｙ４＋Ａ6×Ｙ６＋Ａ8×Ｙ８＋Ａ10×Ｙ10      （Ｉ）
ここで、
ｒは近軸曲率半径、
Ｋは円錐係数、
Ａ4、Ａ6、Ａ8、Ａ10はそれぞれ４次、６次、８次、１０次の非球面係数である。
また、非球面係数において、「ｅ−ｎ」（ｎは整数）は、「１０−ｎ」を示している。
【００６７】
数値実施例１
単位ｍｍ
面データ
面番       r          d         nd        νd 
1      46.380      1.10     1.84666    23.78
2      34.460      4.50     1.49700    81.54
3    -733.704      0.18
4      30.693      2.68     1.49700    81.54
5      73.339      可変 
6    -232.961      0.40     1.88300    40.76
7       9.734      4.14
8*    -18.836      0.50     1.74156    49.21
9*    137.632      0.10
10      34.325      1.71     1.94595    17.98
11     -69.795      可変
12(絞り)  ∞        0.00
13*      9.782      3.00     1.74156    49.21
14*   -123.245      0.10
15      12.882      2.24     1.59282    68.63
16      36.663      0.50     1.84666    23.78
17       7.155      1.75
18      18.641      1.96     1.58233    59.30
19*    -23.188      可変
20*    118.843      0.50     1.53071    55.69
21*     11.107      可変
22*     80.000      1.69     1.53071    55.69
23*    -16.169      可変
24        ∞        0.30     1.51633    64.14
25        ∞        0.59
26        ∞        0.50     1.51633    64.14
27        ∞        0.53
像面       ∞
(撮像面)
非球面データ
第８面
K=0.000
A4=3.46605e-05, A6=-4.20407e-07
第９面
K=0.000
A4=-3.63877e-06, A6=-5.38516e-07
第１３面
K=0.000
A4=-9.77271e-05, A6=-3.43776e-07, A8=-3.77130e-09
第１４面
K=0.000
A4=7.41385e-05, A6=-4.92054e-07, A8=6.96740e-09
第１９面
K=0.000
A4=2.32344e-06
第２０面
K=0.000
A4=-1.29535e-05
第２１面
K=0.000
A4=5.60767e-05
第２２面
K=0.000
A4=-1.59700e-04, A6=1.49990e-06
第２３面
K=0.000
A4=-5.51926e-05, A6=1.57462e-06, A8=-1.18405e-08
ズームデータ
広角      中間      望遠
焦点距離        6.10     18.56     62.92
Ｆｎｏ．        2.80      2.80      2.85
画角２ω       76.12     27.42      8.18
fb (in air)     8.07      5.69      4.36
全長 (in air)  68.02     70.48     79.74
d5              0.99     15.88     31.89  
d11            27.98     11.23      2.28  
d19             1.29      5.68      4.81  
d21             2.63      4.96      9.34  
d23             6.41      4.02      2.69  
群焦点距離
f1=54.84   f2=-10.41   f3=12.83   f4=-23.11   f5=25.48   
【００６８】
数値実施例２
単位ｍｍ
面データ
面番       r          d         nd        νd 
1      42.307      1.00     1.84666    23.78
2      30.737      4.28     1.49700    81.54
3    -401.369      0.18
4      26.342      2.83     1.49700    81.54
5      65.920      可変  
6     116.602      0.40     1.88300    40.76
7       8.895      3.15
8     -12.156      0.40     1.77250    49.60
9      36.438      0.25
10*     24.562      1.21     2.10300    18.05
11    -110.435      可変
12(絞り)  ∞        0.66
13*     11.124      3.08     1.72903    54.04
14*    -32.464      0.12
15      18.451      1.81     1.51633    64.14
16      45.329      0.71     1.84666    23.78
17       9.344      1.14
18      21.264      3.34     1.49700    81.54
19     -11.666      可変
20    -226.200      0.40     1.53071    55.60
21*      8.496      可変
22      21.305      2.40     1.53071    55.60
23*    -19.973      可変
24        ∞        0.30     1.51633    64.14
25        ∞        0.40
26        ∞        0.50     1.51633    64.14
27        ∞        0.53
像面       ∞
(撮像面)
非球面データ
第１０面
K=0.000
A4=-1.13920e-05, A6=-2.03573e-07
第１３面
K=0.000
A4=-8.31293e-05, A6=5.94132e-07
第１４面
K=0.000
A4=1.87727e-04, A6=2.01285e-07
第２１面
K=0.000
A4=1.93076e-05
第２３面
K=0.000
A4=3.46753e-05, A6=-1.57350e-06, A8=5.60450e-09
ズームデータ
広角      中間      望遠
焦点距離           6.07     19.63     63.12
Ｆｎｏ．           2.83      2.84      2.84
画角２ω          77.37     25.82      8.08
fb (in air)        8.14      5.39      3.15
全長 (in air)     63.30     66.04     74.48
d5                 1.00     13.85     26.11  
d11               22.02      7.85      1.62  
d19                1.24      6.79      7.84  
d21                3.54      4.79      8.40  
d23                6.66      3.90      1.66  
群焦点距離
f1=47.05   f2=-8.00   f3=11.39   f4=-15.42   f5=19.82   
【００６９】
数値実施例３
単位ｍｍ
面データ
面番       r          d         nd        νd 
1      38.959      0.83     1.92286    20.88
2      27.869      4.00     1.49700    81.61
3    -351.994      0.15
4      21.575      2.40     1.59282    68.63
5      71.413      可変  
6    -172.991      0.40     1.88300    40.76
7       9.158      3.20
8     -17.425      0.40     1.74330    49.33
9*     19.511      0.30
10      19.020      1.65     1.94595    17.98
11    -130.076      可変
12(絞り)  ∞        0.66
13*     10.945      2.58     1.74330    49.33
14*    -36.192      0.10
15      10.654      1.70     1.51633    64.14
16      36.952      0.40     1.80810    22.76
17       7.957      1.70
18      64.297      1.96     1.49700    81.54
19     -11.420      可変
20     200.000      0.40     1.51633    64.14
21       8.050      可変
22      41.283      2.00     1.53071    55.60
23*    -14.148      可変
24        ∞        0.30     1.51633    64.14
25        ∞        0.40
26        ∞        0.50     1.51633    64.14
27        ∞        0.53
像面       ∞
(撮像面)
非球面データ
第９面
K=0.000
A4=-3.95226e-05, A6=3.66462e-07 
第１３面
K=0.000
A4=-6.71053e-05, A6=4.99533e-07, A8=-1.73747e-09
第１４面
K=0.000
A4=1.98622e-04
第２３面
K=0.000
A4=3.86035e-04, A6=-3.40258e-07, A8=-3.89880e-08
ズームデータ
広角      中間      望遠
焦点距離           5.04     16.25     52.41
Ｆｎｏ．           2.85      2.85      2.84
画角２ω          76.78     25.51      7.99
fb (in air)        5.64      4.18      2.73
全長 (in air)     63.21     60.35     61.26
d5                 0.84      9.68     17.33  
d11               26.87     10.97      1.35  
d19                2.25      4.97      6.32  
d21                2.79      5.73      8.71  
d23                4.17      2.71      1.30  
群焦点距離
f1=34.60   f2=-7.81   f3=11.09   f4=-16.26   f5=20.11   
【００７０】
数値実施例４
単位ｍｍ
面データ
面番       r          d         nd        νd 
1      28.506      0.80     1.84666    23.78
2      23.303      6.00     1.49700    81.54
3*   -204.148      可変  
4     756.690      0.40     1.88300    40.76
5      10.501      4.50
6*    -32.838      0.40     1.74320    49.34
7      28.837      0.10
8      20.002      2.10     1.94595    17.98
9     115.191      可変  
10(絞り)  ∞        0.80
11*     10.793      3.10     1.74320    49.34
12*   -116.505      0.15
13      11.023      1.75     1.51633    64.14
14      21.086      0.45     1.80810    22.76
15       7.460      1.60
16      14.808      2.80     1.49700    81.54
17     -17.892      可変 
18    -106.972      0.45     1.51633    64.14
19       6.455      可変
20*     27.027      3.30     1.49700    81.54
21*    -11.885      可変
22        ∞        0.30     1.51633    64.14
23        ∞        0.40
24        ∞        0.50     1.51633    64.14
25        ∞        0.53
像面       ∞
(撮像面)
非球面データ
第３面
K=0.000
A4=3.37875e-06, A6=-1.49575e-09
第６面
K=0.000
A4=1.24551e-05, A6=8.70362e-08
第１１面
K=0.000
A4=-4.07065e-05
第１２面
K=0.000
A4=1.24748e-04
第２０面
K=0.000
A4=-1.46734e-04
第２１面
K=0.000
A4=8.52527e-05, A6=-4.72599e-06
ズームデータ
広角      中間      望遠
焦点距離           5.23     18.12     62.92
Ｆｎｏ．           2.85      2.85      2.85
画角２ω          82.88     27.25      8.08
fb (in air)        5.97      4.76      2.03
全長 (in air)     76.95     73.14     79.43
d3                 0.30     16.56     31.09  
d9                37.01     12.75      1.65  
d17                2.01      5.11      7.54  
d19                2.96      5.25      8.42  
d21                4.47      3.29      0.55  
群焦点距離
f1=58.31   f2=-10.47   f3=11.94   f4=-11.77   f5=17.08   
【００７１】
数値実施例５
単位ｍｍ
面データ
面番       r          d         nd        νd 
1      42.309      1.00     1.84666    23.78
2      30.655      4.41     1.49700    81.54
3    -315.262      0.18
4      25.604      2.96     1.49700    81.54
5      63.431      可変  
6     204.249      0.40     1.88300    40.76
7       9.295      3.07
8     -13.077      0.40     1.77250    49.60
9      32.863      0.35
10*     23.126      1.21     2.10300    18.05
11    -218.634      可変
12(絞り)  ∞        0.66
13*     10.479      2.95     1.76802    49.24
14*    -44.326      1.37
15      42.445      0.40     1.84666    23.78
16       9.322      0.84
17      15.027      3.64     1.49700    81.54
18     -12.418      可変
19      47.678      0.40     1.53071    55.60
20*      9.948      可変
21      39.823      2.18     1.53071    55.60
22*    -19.956      可変
23        ∞        0.30     1.51633    64.14
24        ∞        0.40
25        ∞        0.50     1.51633    64.14
26        ∞        0.53
像面       ∞
(撮像面)
非球面データ
第１０面
K=0.000
A4=-1.43277e-05, A6=-2.93628e-07
第１３面
K=0.000
A4=-8.11392e-05, A6=4.69104e-07
第１４面
K=0.000
A4=1.73834e-04
第２０面
K=0.000
A4=9.08553e-05
第２２面
K=0.000
A4=6.54949e-05, A6=-3.14591e-06, A8=4.77055e-08
ズームデータ
広角      中間      望遠
焦点距離           6.07     19.53     63.12
Ｆｎｏ．           2.83      2.87      2.80
画角２ω          77.63     26.02      8.08
fb (in air)        7.64      5.13      3.05
全長 (in air)     62.79     66.56     73.63
d5                 1.14     13.75     25.87  
d11               21.95      8.33      1.62  
d18                2.23      8.06      8.27  
d20                3.43      4.89      8.42  
d22                6.15      3.65      1.58  
群焦点距離
f1=45.81   f2=-8.09   f3=12.13   f4=-23.77   f5=25.37   
【００７２】
以上の実施例１〜５の無限遠物点合焦時の収差図をそれぞれ図６〜図１０に示す。これらの収差図において、（ａ）〜（ｄ）は広角端、（ｅ）〜（ｈ）は中間焦点距離状態、（ｉ）〜（ｌ）は望遠端における、球面収差（ＳＡ）、非点収差（ＡＳ）、歪曲収差（ＤＴ）、倍率色収差（ＣＣ）を示す。各図中、“ω”は半画角を示す。
【００７３】
次に、各実施例における条件式の値を掲げる。
実施例１  実施例２  実施例３  実施例４  実施例５
条件式（１）    ft/fw            10.31     10.39     10.41     12.03     10.40 
条件式（２）    Fno(T)            2.85      2.84      2.84      2.85      2.80 
条件式（３）    Σd/ft            0.43      0.42      0.46      0.44      0.41 
条件式（４）    Δ2G/|Δ3G|       2.94      2.15      2.60      4.02      2.16 
条件式（５）    Δ2G/Lt           0.24      0.19      0.30      0.36      0.19 
条件式（６）    |Δ3G|/Lt         0.08      0.09      0.12      0.09      0.09 
条件式（７）    (β2T/β2w)/(ft/fw)
0.47      0.40      0.37      0.30      0.45
条件式（８）    (β3T/β3w)/(ft/fw)
0.17      0.20      0.21      0.22      0.18
条件式（９）    |f2|/ft           0.17      0.13      0.15      0.17      0.13 
条件式（１０）  f3/ft             0.20      0.18      0.21      0.19      0.19 
条件式（１１）  f5/ft             0.40      0.31      0.38      0.27      0.40
【００７４】
ゴースト、フレア等の不要光をカットするために、明るさ絞り以外にフレア絞りを配置してもかまわない。第１レンズ群の物体側、第１・第２レンズ群間、第２・第３レンズ群間、第３・第４レンズ群間、第４・第５レンズ群間、第５レンズ群と像面の間のいずれの場所に配置しても良い。枠部材によりフレア光線をカットするように構成しても良いし、別の部材を構成しても良い。また、光学系に直接印刷しても塗装してもシールなどを接着してもかまわない。また、その形状は円形、楕円形、矩形、多角形、関数曲線で囲まれる範囲等、いかなる形状でもかまわない。また、有害光束をカットするだけでなく画面周辺のコマフレア等の光束をカットしても良い。
また、各レンズには反射防止コートを行い、ゴースト、フレアを軽減してもかまわない。マルチコートであれば効果的にゴースト、フレアを軽減できるので望ましい。また、赤外カットコートをレンズ面、カバーガラス等に行ってもかまわない。
【００７５】
ゴースト・フレアの発生を防止するためにレンズの空気接触面に反射防止コートを施すことは一般的に行われている。一方、接合レンズの接合面では接着材の屈折率が空気の屈折率よりも十分高い。そのため、元々単層コート並み、あるいはそれ以下の反射率となっていることが多く、あえてコートを施すことは少ない。しかしながら、接合面にも積極的に反射防止コートを施せばさらに、ゴースト・フレアを軽減でき、なお良好な画像を得ることができるようになる。
特に最近では高屈折率硝材が普及し収差補正効果が高いためカメラ光学系に多用されるようになってきているが、高屈折率硝材を接合レンズとして用いた場合、接合面での反射も無視できなくなってくる。そのような場合、接合面に反射防止コートを施しておくことは特に効果的である。
【００７６】
接合面コートの効果的な使用法に関しては、特開平２−２７３０１号、特開２００１−３２４６７６号、特開２００５−９２１１５号、米国特許第７１１６４８２号等に開示されている。これらの文献では特に正先行ズームレンズの第１レンズ群内の接合レンズ面コートについて述べられており、本実施形態の正屈折力の第１レンズ群Ｇ１内の接合レンズ面についてもこれら文献に開示されているごとく実施すればよい。使用するコート材としては、基盤となるレンズの屈折率と接着材の屈折率に応じて、比較的高屈折率なＴａ２Ｏ５、ＴｉＯ２、Ｎｂ２Ｏ５、ＺｒＯ２、ＨｆＯ２、ＣｅＯ２、ＳｎＯ２、Ｉｎ２Ｏ３、ＺｎＯ、Ｙ２Ｏ３などのコート材、比較的低屈折率なＭｇＦ２、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３などのコート材、などを適宜選択し、位相条件を満たすような膜厚に設定すれば良い。
【００７７】
当然のことながら、レンズの空気接触面へのコーティング同様、接合面コートをマルチコートとしても良い。２層あるいはそれ以上の膜数のコート材や膜厚を適宜組み合わせることで、更なる反射率の低減や、反射率の分光特性・角度特性等のコントロールなどを行うことが可能となる。
また、第１レンズ群Ｇ１以外のレンズ接合面についても、同様の思想に基づいて接合面コートを行うことが効果的なのは言うまでもない。
【００７８】
図１１は、本発明のズームレンズを用い、撮像素子として小型のＣＣＤ又はＣＭＯＳなどを用いた撮像装置としてのコンパクトカメラ１の断面図である。コンパクトカメラ１の鏡筒内には撮像レンズ系２が配置され、ボディには、撮像素子面４、バックモニタ５が配置されている。
ここで、鏡筒にマウント部を設けて、撮像レンズ系２を一眼ミラーレスカメラのボディに対して着脱可能とすることもできる。このマウント部は、例えばスクリュータイプやバヨネットタイプ等のマウントを用いる。
【００７９】
このような構成のコンパクトカメラ１の撮像レンズ系２として、例えば上記実施例１〜５に示した本発明のズームレンズが用いられる。
【００８０】
図１２、図１３は、ズームレンズを撮影光学系４１に組み込んだ、本発明に係る撮像装置の構成の概念図を示す。図１２は撮像装置としてのデジタルカメラ４０の外観を示す前方斜視図、図１３は同後方斜視図である。
【００８１】
この実施形態のデジタルカメラ４０は、撮影用光路４２上に位置する撮影光学系４１、シャッターボタン４５、液晶表示モニター４７等を含み、デジタルカメラ４０の上部に配置されたシャッターボタン４５を押圧すると、それに連動して撮影光学系４１、例えば実施例１のズームレンズを通して撮影が行われる。撮影光学系４１によって形成された物体像が、結像面近傍に設けられた撮像素子（光電変換面）上に形成される。この撮像素子で受光された物体像は、処理手段によって電子画像としてカメラ背面に設けられた液晶表示モニター４７に表示される。また、撮影された電子画像は記録手段に記録することができる。
【００８２】
（内部回路構成）
図１４は、デジタルカメラ４０の主要部の内部回路を示すブロック図である。なお、以下の説明では、前述した処理手段は、例えばＣＤＳ／ＡＤＣ部２４、一時記憶メモリ１７、画像処理部１８等で構成され、記憶手段は、記憶媒体部等で構成される。
【００８３】
図１４に示すように、デジタルカメラ４０は、操作部１２と、この操作部１２に接続された制御部１３と、この制御部１３の制御信号出力ポートにバス１４及び１５を介して接続された撮像駆動回路１６並びに一時記憶メモリ１７、画像処理部１８、記憶媒体部１９、表示部２０、及び設定情報記憶メモリ部２１を備えている。
【００８４】
上記の一時記憶メモリ１７、画像処理部１８、記憶媒体部１９、表示部２０、及び設定情報記憶メモリ部２１は、バス２２を介して相互にデータの入力、出力が可能とされている。また、撮像駆動回路１６には、ＣＣＤ４９とＣＤＳ／ＡＤＣ部２４が接続されている。
【００８５】
操作部１２は、各種の入力ボタンやスイッチを備え、これらを介して外部（カメラ使用者）から入力されるイベント情報を制御部１３に通知する。制御部１３は、例えばＣＰＵなどからなる中央演算処理装置であって、不図示のプログラムメモリを内蔵し、プログラムメモリに格納されているプログラムにしたがって、デジタルカメラ４０全体を制御する。
【００８６】
ＣＣＤ４９は、撮像駆動回路１６により駆動制御され、撮像光学系４１を介して形成された物体像の画素ごとの光量を電気信号に変換し、ＣＤＳ／ＡＤＣ部２４に出力する撮像素子である。
【００８７】
ＣＤＳ／ＡＤＣ部２４は、ＣＣＤ４９から入力する電気信号を増幅し、かつ、アナログ／デジタル変換を行って、この増幅とデジタル変換を行っただけの映像生データ（ベイヤーデータ、以下ＲＡＷデータという。）を一時記憶メモリ１７に出力する回路である。
【００８８】
一時記憶メモリ１７は、例えばＳＤＲＡＭ等からなるバッファであり、ＣＤＳ／ＡＤＣ部２４から出力されるＲＡＷデータを一時的に記憶するメモリ装置である。画像処理部１８は、一時記憶メモリ１７に記憶されたＲＡＷデータ又は記憶媒体部１９に記憶されているＲＡＷデータを読み出して、制御部１３にて指定された画質パラメータに基づいて歪曲収差補正を含む各種画像処理を電気的に行う回路である。
【００８９】
記録媒体部１９は、例えばフラッシュメモリ等からなるカード型又はスティック型の記録媒体を着脱自在に装着して、これらのフラッシュメモリに、一時記憶メモリ１７から転送されるＲＡＷデータや画像処理部１８で画像処理された画像データを記録して保持する。
【００９０】
表示部２０は、液晶表示モニター４７などにて構成され、撮影したＲＡＷデータ、画像データや操作メニューなどを表示する。設定情報記憶メモリ部２１には、予め各種の画質パラメータが格納されているＲＯＭ部と、操作部１２の入力操作によってＲＯＭ部から読み出された画質パラメータを記憶するＲＡＭ部が備えられている。
【００９１】
このように構成されたデジタルカメラ４０は、撮影光学系４１として本発明のズームレンズを採用することで、ズーミングが可能であり、かつ、無限遠を含むフォーカシングを可能とする第１のモードと大きい撮影倍率を得ることを可能とする第２のモードとが設定可能であって、小型化と高性能化の両立に有利な撮像装置とすることが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００９２】
以上のように、本発明に係るズームレンズ及びそれを有する撮像装置は、高変倍比を有しながら光学性能の確保や小型化する場合に有用である。
【符号の説明】
【００９３】
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…明るさ絞り
Ｆ…光量低減フィルター
Ｃ…カバーガラス
Ｉ…像面
１…コンパクトカメラ
２…撮像レンズ系
４…撮像素子面
５…バックモニタ
１２…操作部
１３…制御部
１４、１５…バス
１６…撮像駆動回路
１７…一時記憶メモリ
１８…画像処理部
１９…記憶媒体部
２０…表示部
２１…設定情報記憶メモリ部
２２…バス
２４…ＣＤＳ／ＡＤＣ部
４０…デジタルカメラ
４１…撮影光学系
４２…撮影用光路
４５…シャッターボタン
４７…液晶表示モニター
４９…ＣＣＤ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【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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