(57)【要約】【課題】  明るく、高変倍で、高画質なズームレンズ、光学機器及びズームレンズの製造方法を提供する。【解決手段】  光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を持つ第４レンズ群Ｇ４と、第５レンズ群Ｇ５とを有し、第４レンズ群Ｇ４は１枚の正レンズＬ４１からなり、第５レンズ群Ｇ５は変倍中に像面に対して固定された１枚のレンズＬ５１からなり、次の条件式（１）を満足する。  ０．９  ＜  β２ｔ・β３ｗ／（β２ｗ・β３ｔ）  ＜  １．７  …（１）  但し、β２ｗ：広角端状態における第２レンズ群Ｇ２の倍率、β３ｗ：広角端状態における第３レンズ群Ｇ３の倍率、β２ｔ：望遠端状態における第２レンズ群Ｇ２の倍率、β３ｔ：望遠端状態における第３レンズ群Ｇ３の倍率。【選択図】  図１
2014026074.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を持つ第１レンズ群と、負の屈折力を持つ第２レンズ群と、正の屈折力を持つ第３レンズ群と、正の屈折力を持つ第４レンズ群と、第５レンズ群とを有し、
前記第４レンズ群は、１枚の正レンズからなり、
前記第５レンズ群は、変倍中に像面に対して固定された１枚のレンズからなり、
以下の条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
０．９  ＜  β２ｔ・β３ｗ／（β２ｗ・β３ｔ）  ＜  １．７
但し、
β２ｗ：広角端状態における前記第２レンズ群の倍率、
β３ｗ：広角端状態における前記第３レンズ群の倍率、
β２ｔ：望遠端状態における前記第２レンズ群の倍率、
β３ｔ：望遠端状態における前記第３レンズ群の倍率。
【請求項２】
以下の条件式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。
４．０  ＜  β２ｔ・β３ｔ／（β２ｗ・β３ｗ）  ＜  １０．０
【請求項３】
前記第３レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を持つ単レンズと、負の屈折力を持つ第１の接合レンズと、第２の接合レンズとを有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】
以下の条件式を満足することを特徴とする請求項３に記載のズームレンズ
−０．４  ＜  ｆ３／ｆ３Ｌ  ＜  ０．４
但し、
ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離、
ｆ３Ｌ：前記第３レンズ群を構成する前記第２の接合レンズの焦点距離。
【請求項５】
以下の条件式を満足することを特徴とする請求項３又は４に記載のズームレンズ。
０．０  ＜  （Ｒ２＋Ｒ１）／（Ｒ２−Ｒ１）  ＜  １．５
但し、
Ｒ１：前記第３レンズ群を構成する前記第１の接合レンズの最も像側のレンズ面の曲率半径、
Ｒ２：前記第３レンズ群を構成する前記第２の接合レンズの最も物体側のレンズ面の曲率半径。
【請求項６】
前記第２レンズ群は、物体側から順に並んだ、第１の負レンズと、第２の負レンズとを有し、
以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のズームレンズ。
１．２  ＜  ｆ２２／ｆ２１  ＜  ５．０
但し、
ｆ２１：前記第２レンズ群を構成する前記第１の負レンズの焦点距離、
ｆ２２：前記第２レンズ群を構成する前記第２の負レンズの焦点距離。
【請求項７】
以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のズームレンズ。
０．８５  ＜  β５  ＜  １．１５
但し、
β５：前記第５レンズ群の倍率。
【請求項８】
前記第５レンズ群は、プラスチックレンズで構成されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のズームレンズ。
【請求項９】
広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、前記第１レンズ群は広角端状態よりも望遠端状態の方が物体側にあるように移動し、前記第２レンズ群は像側に凸の軌跡を描いて移動し、前記第３レンズ群は物体側へ移動し、前記第４レンズ群は物体側に凸の軌跡を描いて移動することを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載のズームレンズ。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか一項に記載のズームレンズを搭載することを特徴とする光学機器。
【請求項１１】
光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を持つ第１レンズ群と、負の屈折力を持つ第２レンズ群と、正の屈折力を持つ第３レンズ群と、正の屈折力を持つ第４レンズ群と、第５レンズ群とを有するズームレンズの製造方法であって、
前記第４レンズ群は、１枚の正レンズからなり、
前記第５レンズ群は、変倍中に像面に対して固定された１枚のレンズからなり、
以下の条件式を満足するように、レンズ鏡筒内に各レンズを組み込むことを特徴とするズームレンズの製造方法。
０．９  ＜  β２ｔ・β３ｗ／（β２ｗ・β３ｔ）  ＜  １．７
但し、
β２ｗ：広角端状態における前記第２レンズ群の倍率、
β３ｗ：広角端状態における前記第３レンズ群の倍率、
β２ｔ：望遠端状態における前記第２レンズ群の倍率、
β３ｔ：望遠端状態における前記第３レンズ群の倍率。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ズームレンズ、光学機器及びズームレンズの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、高変倍比のズームレンズとして、光軸に沿って物体側から順に並んだ、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、正の屈折力の第４レンズ群とから構成され、各レンズ群を移動させることにより変倍を行うズームレンズが提案されている。(例えば、特許文献１を参照)
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２１７４７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のズームレンズでは、明るさは確保されているものの、変倍比は十分とは言えなかった。
【０００５】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、明るく、高変倍で、高画質なズームレンズ、光学機器及びズームレンズの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このような目的を達成するため、本発明に係るズームレンズは、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を持つ第１レンズ群と、負の屈折力を持つ第２レンズ群と、正の屈折力を持つ第３レンズ群と、正の屈折力を持つ第４レンズ群と、第５レンズ群とを有し、前記第４レンズ群は、１枚の正レンズからなり、前記第５レンズ群は、変倍中に像面に対して固定された１枚のレンズからなり、次の条件式を満足する。
【０００７】
０．９  ＜  β２ｔ・β３ｗ／（β２ｗ・β３ｔ）  ＜  １．７
但し、
β２ｗ：広角端状態における前記第２レンズ群の倍率、
β３ｗ：広角端状態における前記第３レンズ群の倍率、
β２ｔ：望遠端状態における前記第２レンズ群の倍率、
β３ｔ：望遠端状態における前記第３レンズ群の倍率。
【０００８】
本発明に係るズームレンズは、次の条件式を満足することが好ましい。
【０００９】
４．０  ＜  β２ｔ・β３ｔ／（β２ｗ・β３ｗ）  ＜  １０．０
【００１０】
本発明に係るズームレンズにおいて、前記第３レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を持つ単レンズと、負の屈折力を持つ第１の接合レンズと、第２の接合レンズとを有することが好ましい。
【００１１】
本発明に係るズームレンズは、次の条件式を満足することが好ましい。
【００１２】
−０．４  ＜  ｆ３／ｆ３Ｌ  ＜  ０．４
但し、
ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離、
ｆ３Ｌ：前記第３レンズ群を構成する前記第２の接合レンズの焦点距離。
【００１３】
本発明に係るズームレンズは、次の条件式を満足することが好ましい。
【００１４】
０．０  ＜  （Ｒ２＋Ｒ１）／（Ｒ２−Ｒ１）  ＜  １．５
但し、
Ｒ１：前記第３レンズ群を構成する前記第１の接合レンズの最も像側のレンズ面の曲率半径、
Ｒ２：前記第３レンズ群を構成する前記第２の接合レンズの最も物体側のレンズ面の曲率半径。
【００１５】
本発明に係るズームレンズにおいて、前記第２レンズ群は、物体側から順に並んだ、第１の負レンズと、第２の負レンズとを有し、次の条件式を満足することが好ましい。
【００１６】
１．２  ＜  ｆ２２／ｆ２１  ＜  ５．０
但し、
ｆ２１：前記第２レンズ群を構成する前記第１の負レンズの焦点距離、
ｆ２２：前記第２レンズ群を構成する前記第２の負レンズの焦点距離。
【００１７】
本発明に係るズームレンズは、次の条件式を満足することが好ましい。
【００１８】
０．８５  ＜  β５  ＜  １．１５
但し、
β５：前記第５レンズ群の倍率。
【００１９】
本発明に係るズームレンズにおいて、前記第５レンズ群は、プラスチックレンズで構成されていることが好ましい。
【００２０】
本発明に係るズームレンズは、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、前記第１レンズ群は広角端状態よりも望遠端状態の方が物体側にあるように移動し、前記第２レンズ群は像側に凸の軌跡を描いて移動し、前記第３レンズ群は物体側へ移動し、前記第４レンズ群は物体側に凸の軌跡を描いて移動することが好ましい。
【００２１】
本発明に係る光学機器は、上述のズームレンズのいずれかを備えて構成される。
【００２２】
本発明に係るズームレンズの製造方法は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を持つ第１レンズ群と、負の屈折力を持つ第２レンズ群と、正の屈折力を持つ第３レンズ群と、正の屈折力を持つ第４レンズ群と、第５レンズ群とを有するズームレンズの製造方法であって、前記第４レンズ群は、１枚の正レンズからなり、前記第５レンズ群は、変倍中に像面に対して固定された１枚のレンズからなり、次の条件式を満足するように、レンズ鏡筒内に各レンズを組み込む。
【００２３】
０．９  ＜  β２ｔ・β３ｗ／（β２ｗ・β３ｔ）  ＜  １．７
但し、
β２ｗ：広角端状態における前記第２レンズ群の倍率、
β３ｗ：広角端状態における前記第３レンズ群の倍率、
β２ｔ：望遠端状態における前記第２レンズ群の倍率、
β３ｔ：望遠端状態における前記第３レンズ群の倍率。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、明るく、高変倍で、高画質なズームレンズ、光学機器及びズームレンズの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】第１実施例に係るレンズ構成及び広角端状態から望遠端状態までの移動軌跡を示す図である。
【図２】第１実施例に係るズームレンズの諸収差図であり、（ａ）は広角端状態における無限遠合焦状態での諸収差図、（ｂ）は中間焦点距離状態における無限遠合焦状態での諸収差図、（ｃ）は望遠端状態における無限遠合焦状態での諸収差図をそれぞれ示す。
【図３】第２実施例に係るレンズ構成及び広角端状態から望遠端状態までの移動軌跡を示す図である。
【図４】第２実施例に係るズームレンズの諸収差図であり、（ａ）は広角端状態における無限遠合焦状態での諸収差図、（ｂ）は中間焦点距離状態における無限遠合焦状態での諸収差図、（ｃ）は望遠端状態における無限遠合焦状態での諸収差図をそれぞれ示す。
【図５】本実施形態に係るズームレンズを搭載するデジタルカメラ（光学機器）を説明する図であり、（ａ）は正面図であり、（ｂ）は背面図である。
【図６】図５（ａ）のＡ−Ａ´線に沿った断面図である。
【図７】本実施形態に係るズームレンズの製造方法を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、実施形態について、図面を参照しながら説明する。本実施形態に係るズームレンズＺＬは、図１に示すように、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を持つ第４レンズ群Ｇ４と、第５レンズ群Ｇ５とを有し、第４レンズ群Ｇ４は１枚の正レンズＬ４１からなり、第５レンズ群Ｇ５は変倍中に像面Ｉに対して固定された１枚のレンズＬ５１からなる。この構成により、レンズ全体のサイズを大型化させずに、非点収差を維持したままで、高変倍化が可能となる。
【００２７】
そして、本実施形態に係るズームレンズＺＬは、上記構成を踏まえた上で、次の条件式（１）を満足するように構成されている。
【００２８】
０．９  ＜  β２ｔ・β３ｗ／（β２ｗ・β３ｔ）  ＜  １．７  …（１）
但し、
β２ｗ：広角端状態における第２レンズ群Ｇ２の倍率、
β３ｗ：広角端状態における第３レンズ群Ｇ３の倍率、
β２ｔ：望遠端状態における第２レンズ群Ｇ２の倍率、
β３ｔ：望遠端状態における第３レンズ群Ｇ３の倍率。
【００２９】
条件式（１）は、広角端状態から望遠端状態への変倍時における、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の適切な倍率変化の比率を規定している。条件式（１）の下限値を下回ると、コマ収差が悪化するため、好ましくない。同様に、条件式（１）の上限値を上回ると、コマ収差が悪化するため、好ましくない。
【００３０】
本実施形態の効果をより確実なものとするために、条件式（１）の下限値を１．０とすることが好ましい。本実施形態の効果をより確実なものとするために、条件式（１）の上限値を１．５とすることが好ましい。
【００３１】
本実施形態に係るズームレンズＺＬは、次の条件式（２）を満足することが好ましい。
【００３２】
４．０  ＜  β２ｔ・β３ｔ／（β２ｗ・β３ｗ）  ＜  １０．０  …（２）
【００３３】
条件式（２）は、広角端状態から望遠端状態への変倍時における、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の適切な倍率変化の積を規定している。条件式（２）の下限値を下回ると、コマ収差が悪化するため、好ましくない。同様に、条件式（２）の上限値を上回ると、コマ収差が悪化するため、好ましくない。
【００３４】
本実施形態の効果をより確実なものとするために、条件式（２）の下限値を５．０とすることが好ましい。本実施形態の効果をより確実なものとするために、条件式（２）の上限値を８．５とすることが好ましい。
【００３５】
本実施形態に係るズームレンズＺＬにおいて、第３レンズ群Ｇ３は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を持つ単レンズと、負の屈折力を持つ第１の接合レンズと、第２の接合レンズとを有することが好ましい。この構成により、球面収差を効率良く補正することができる。また、大口径化が容易となる。
【００３６】
本実施形態に係るズームレンズＺＬは、次の条件式（３）を満足することが好ましい。
【００３７】
−０．４  ＜  ｆ３／ｆ３Ｌ  ＜  ０．４  …（３）
但し、
ｆ３：第３レンズ群Ｇ３の焦点距離、
ｆ３Ｌ：第３レンズ群Ｇ３を構成する第２の接合レンズの焦点距離。
【００３８】
条件式（３）は、第３レンズ群Ｇ３を構成する第２の接合レンズと、第３レンズ群Ｇ３との適切な焦点距離比を規定している。条件式（３）の下限値を下回ると、球面収差とコマ収差が悪化するため、好ましくない。条件式（３）の上限値を上回ると、光学系全体が大型化するとともに、製造誤差によるコマ収差と非点収差の変動が大きくなるため、好ましくない。
【００３９】
本実施形態の効果をより確実なものとするために、条件式（３）の下限値を−０．３とすることが好ましい。本実施形態の効果をより確実なものとするために、条件式（３）の上限値を０．３とすることが好ましい。
【００４０】
本実施形態に係るズームレンズＺＬは、次の条件式（４）を満足することが好ましい。
【００４１】
０．０  ＜  （Ｒ２＋Ｒ１）／（Ｒ２−Ｒ１）  ＜  １．５  …（４）
但し、
Ｒ１：第３レンズ群Ｇ３を構成する第１の接合レンズの最も像側のレンズ面の曲率半径、
Ｒ２：第３レンズ群Ｇ３を構成する第２の接合レンズの最も物体側のレンズ面の曲率半径。
【００４２】
条件式（４）は、第３レンズ群Ｇ３を構成する２つの接合レンズ間、すなわち第１の接合レンズと第２の接合レンズとの間に形成される空気レンズの好ましい形状を規定している。条件式（４）の下限値を下回ると、コマ収差と球面収差が悪化するため、好ましくない。同様に、条件式（４）の上限値を上回ると、コマ収差と球面収差が悪化するため、好ましくない。
【００４３】
本実施形態の効果をより確実なものとするために、条件式（４）の下限値を０．４とす
ることが好ましい。本実施形態の効果をより確実なものとするために、条件式（４）の上限値を１．２とすることが好ましい。
【００４４】
本実施形態に係るズームレンズＺＬにおいて、第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に並んだ、第１の負レンズと、第２の負レンズとを有し、次の条件式（５）を満足することが好ましい。
【００４５】
１．２  ＜  ｆ２２／ｆ２１  ＜  ５．０  …（５）
但し、
ｆ２１：第２レンズ群Ｇ２を構成する第１の負レンズの焦点距離、
ｆ２２：第２レンズ群Ｇ２を構成する第２の負レンズの焦点距離。
【００４６】
条件式（５）は、第２レンズ群Ｇ２を構成する２つの負レンズ、すなわち第１の負レンズと第２の負レンズとの適切な焦点距離比を規定している。条件式（５）の下限値を下回ると、コマ収差と球面収差が悪化するため、好ましくない。同様に、条件式（５）の上限値を下回ると、コマ収差と球面収差が悪化するため、好ましくない。
【００４７】
本実施形態の効果をより確実なものとするために、条件式（５）の下限値を１．５とすることが好ましい。本実施形態の効果をより確実なものとするために、条件式（５）の上限値を４．５とすることが好ましい。
【００４８】
本実施形態に係るズームレンズＺＬは、次の条件式（６）を満足することが好ましい。
０．８５  ＜  β５  ＜  １．１５  …（６）
但し、
β５：第５レンズ群Ｇ５の倍率。
【００４９】
条件式（６）は、第５レンズ群Ｇ５の適切な倍率を規定している。条件式（６）の下限値を下回ると、光学系が大型化するとともに、像面湾曲が悪化するため、好ましくない。同様に、条件式（６）の上限値を上回ると、光学系が大型化するとともに、像面湾曲が悪化するため、好ましくない。
【００５０】
本実施形態の効果をより確実なものとするために、条件式（６）の下限値を０．９０とすることが好ましい。本実施形態の効果をより確実なものとするために、条件式（６）の上限値を１．１０とすることが好ましい。
【００５１】
本実施形態に係るズームレンズＺＬにおいて、第５レンズ群Ｇ５は、プラスチックレンズで構成されていることが好ましい。一般に、プラスチックレンズは温度変化による諸性能の変動が問題となりやすいが、本実施形態に係るズームレンズＺＬにおいては、像面Ｉに近い第５レンズ群Ｇ５に使用するため、温度変化による性能変化はほぼ無視することができる。よって、製造コストの観点から、第５レンズ群Ｇ５には、プラスチックレンズを使用することがより好ましい。
【００５２】
本実施形態に係るズームレンズＺＬは、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、第１レンズ群Ｇ１は広角端状態よりも望遠端状態の方が物体側にあるように移動することが好ましい。その際、第１レンズ群Ｇ１は、物体側へ単調に移動してもよいし、像側に凸の軌跡を描いて移動してもよい。第２レンズ群Ｇ２は、像側に凸の軌跡を描いて移動するのが好ましい。第３レンズ群Ｇ３は、物体側へ単調に移動するのが好ましい。第４レンズ群Ｇ４は、物体側に凸の軌跡を描いて移動することが好ましい。この構成により、変倍時に球面収差等の諸収差の変動を小さく抑えつつ、各レンズ群の移動量が大きくなりすぎることを防いで、レンズ全体の小型化を図ることができる。
【００５３】
図５及び図６に、撮影レンズとして上述のズームレンズＺＬを備える光学機器として、デジタルスチルカメラＣＡＭ（光学機器）の構成を示す。このデジタルスチルカメラＣＡＭは、不図示の電源釦を押すと、撮影レンズ（ズームレンズＺＬ）の不図示のシャッタが開放されて、ズームレンズＺＬで被写体（物体）からの光が集光され、像面Ｉ（図１参照）に配置された撮像素子Ｃ（例えば、ＣＣＤやＣＭＯＳ等）に結像される。撮像素子Ｃに結像された被写体像は、デジタルスチルカメラＣＡＭの背後に配置された液晶モニターＭに表示される。撮影者は、液晶モニターＭを見ながら被写体像の構図を決めた後、レリーズ釦Ｂ１を押し下げて被写体像を撮像素子Ｃで撮影し、不図示のメモリーに記録保存する。また、カメラＣＡＭには、被写体が暗い場合に補助光を発光する補助光発光部ＥＦ、デジタルスチルカメラＣＡＭの種々の条件設定等に使用するファンクションボタンＢ２等が配置されている。
【００５４】
ここでは、カメラＣＡＭとズームレンズＺＬとが一体に成形されたコンパクトタイプのカメラを例示したが、光学機器としては、ズームレンズＺＬを有するレンズ鏡筒とカメラボディ本体とが着脱可能な一眼レフカメラでも良い。
【００５５】
上記構成のカメラＣＡＭによれば、撮影レンズとして本実施形態に係るズームレンズＺＬを搭載することにより、明るく、高変倍で、高画質なカメラを実現することができる。
【００５６】
続いて、図７を参照しながら、上述のズームレンズＺＬの製造方法について説明する。まず、鏡筒内に、物体側から順に、正の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を持つ第４レンズ群Ｇ４と、第５レンズ群Ｇ５とが並ぶように、各レンズを組み込む（ステップＳＴ１０）。このとき、第４レンズ群Ｇ４として、１枚の正レンズＬ４１を組み込む（ステップＳＴ２０）。また、第５レンズ群Ｇ５として、変倍中に像面Ｉに対して固定された１枚のレンズＬ５１を組み込む（ステップＳＴ３０）。そして、次の条件式（１）を満足するように、鏡筒内に各レンズを組み込む（ステップＳＴ４０）。
【００５７】
０．９  ＜  β２ｔ・β３ｗ／（β２ｗ・β３ｔ）  ＜  １．７  …（１）
但し、
β２ｗ：広角端状態における第２レンズ群Ｇ２の倍率、
β３ｗ：広角端状態における第３レンズ群Ｇ２の倍率、
β２ｔ：望遠端状態における第２レンズ群Ｇ３の倍率、
β３ｔ：望遠端状態における第３レンズ群Ｇ３の倍率。
【００５８】
ここで、本実施形態におけるレンズ配置の一例を挙げると、図１に示すように、ズームレンズＺＬでは、第１レンズ群Ｇ１として、光軸に沿って物体側から順に、像側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズＬ１１と物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズＬ１２との接合レンズと、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズＬ１３とを組み込み、全体として正の屈折力を持つように構成した。第２レンズ群Ｇ２として、光軸に沿って物体側から順に、像側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズＬ２１と、両凹形状の負レンズＬ２２と、両凸形状の正レンズＬ２３とを組み込み、全体として負の屈折力を持つように構成した。第３レンズ群Ｇ３として、光軸に沿って物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ３１と、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズＬ３２と像側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズＬ３３との接合レンズと、両凹形状の負レンズＬ３４と両凸形状の正レンズＬ３５との接合レンズとを組み込み、全体として正の屈折力を持つように構成した。第４レンズ群Ｇ４として、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズＬ４１を組み込み、全体として正の屈折力を持つように構成した。第５レンズ群Ｇ５として、物体側に凹面を向けたメニスカス形状の正レンズＬ５１を組み込み、全体
として正の屈折力を持つように構成した。なお、条件式（１）に対応する値が１．１８となるように、各レンズを組み込んでいる。
【００５９】
上述の製造方法によれば、明るく、高変倍で、高画質なズームレンズＺＬを得ることができる。
【実施例】
【００６０】
これより本実施形態に係る実施例について、図面に基づいて説明する。以下に、表１，表２を示すが、これらは第１実施例，第２実施例における各諸元の表である。
【００６１】
なお、第１実施例に係る図１に対する各参照符号は、参照符号の桁数の増大による説明の煩雑化を避けるため、実施例ごとに独立して用いている。ゆえに、他の実施例に係る図面と共通の参照符号を付していても、それらは他の実施例とは必ずしも共通の構成ではない。
【００６２】
各実施例では収差特性の算出対象として、ｄ線（波長587.5620nm）、ｇ線（波長435.8350nm）を選んでいる。
【００６３】
表中の［レンズ諸元］において、面番号は光線の進行する方向に沿った物体側からの光学面の順序、Ｒは各光学面の曲率半径、Ｄは各光学面から次の光学面（又は像面）までの光軸上の距離である面間隔、ｎｄは光学部材の材質のｄ線に対する屈折率、νｄは光学部材の材質のｄ線を基準とするアッベ数をそれぞれ示す。物面は物体面、（可変）は可変の面間隔、曲率半径の「∞」は平面又は開口、(絞りＳ)は開口絞りＳ、像面は像面Ｉをそれぞれ示す。空気の屈折率「1.00000」は省略する。光学面が非球面である場合には、面番
号に＊印を付し、曲率半径Ｒの欄には近軸曲率半径を示す。
【００６４】
表中の［非球面データ］には、［レンズ諸元］に示した非球面について、その形状を次式（ａ）で示す。Ｘ（ｙ）は非球面の頂点における接平面から高さｙにおける非球面上の位置までの光軸方向に沿った距離を、Ｒは基準球面の曲率半径（近軸曲率半径）を、κは円錐定数を、Ａｉは第ｉ次の非球面係数を示す。「Ｅ-n」は、「×１０-n」を示す。例えば、1.234E-05＝1.234×10-5である。
【００６５】
Ｘ（ｙ）＝（ｙ2／Ｒ）／｛１＋（１−κ×ｙ2／Ｒ2）1/2｝
＋Ａ4×ｙ4＋Ａ6×ｙ6  …（ａ）
【００６６】
表中の［全体諸元］において、βは撮影倍率、ｆはレンズ全系の焦点距離、ＦＮＯはＦナンバー、ωは半画角（単位：°）、Ｙは像高、ＴＬはレンズ全長、ＢＦは最も像側に配置されている光学部材の像側の面から近軸像面までの距離、ＢＦ（空気換算）は最終光学面から近軸像面までの空気換算距離をそれぞれ示す。ここでＴＬは、最終光学面から近軸像面までの空気換算距離により表記している。
【００６７】
表中の［可変間隔データ］において、広角端状態、中間焦点距離状態及び望遠端状態のそれぞれにおけるＤｉを示す。なお、Ｄｉは第ｉ面と第（ｉ＋１）面の可変間隔を示す。
【００６８】
表中の［レンズ群データ］において、Ｇは群番号、群初面は各群の最も物体側の面番号を、群焦点距離は各群の焦点距離を示す。
【００６９】
表中の［条件式］において、上記の条件式（１）〜（６）に対応する値を示す。
【００７０】
以下、全ての諸元値において、掲載されている焦点距離ｆ、曲率半径Ｒ、面間隔Ｄ、そ
の他の長さ等は、特記のない場合一般に「mm」が使われるが、光学系は比例拡大又は比例縮小しても同等の光学性能が得られるので、これに限られるものではない。また、単位は「mm」に限定されることなく、他の適当な単位を用いることが可能である。
【００７１】
ここまでの表の説明は全ての実施例において共通であり、以下での説明を省略する。
【００７２】
（第１実施例）
第１実施例について、図１，図２及び表１を用いて説明する。第１実施例に係るズームレンズＺＬ（ＺＬ１）は、図１に示すように、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を持つ第４レンズ群Ｇ４と、正の屈折力を持つ第５レンズ群Ｇ５とから構成される。
【００７３】
第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、像側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズＬ１１と物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズＬ１２との接合レンズと、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズＬ１３とからなる。
【００７４】
第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、像側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズＬ２１と、両凹形状の負レンズＬ２２と、両凸形状の正レンズＬ２３とからなる。負レンズ２１の両側のレンズ面には、非球面が形成されている。
【００７５】
第３レンズ群Ｇ３は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ３１と、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズＬ３２と像側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズＬ３３との接合レンズと、両凹形状の負レンズＬ３４と両凸形状の正レンズＬ３５との接合レンズとからなる。正レンズＬ３１の両側のレンズ面には、非球面が形成されている。
【００７６】
第４レンズ群Ｇ４は、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズＬ４１からなる。
【００７７】
第５レンズ群Ｇ５は、物体側に凹面を向けたメニスカス形状の正レンズＬ５１からなる。負レンズＬ５１の像側のレンズ面には、非球面が形成されている。
【００７８】
第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間には、光量を調節することを目的とした開口絞りＳが配置されている。第５レンズ群Ｇ５と像面Ｉとの間には、像面Ｉに配設されるＣＣＤ等の固体撮像素子の限界解像以上の空間周波数をカットするためのローパスフィルタＬＰＦが配置されている。
【００７９】
上記構成の本実施例では、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、第１レンズ群Ｇ１は広角端状態よりも望遠端状態の方が物体側にあるように移動し、第２レンズ群Ｇ２は像側に凸の軌跡を描いて移動し、第３レンズ群Ｇ３は物体側へ単調に移動し、第４レンズ群Ｇ４は物体側に凸の軌跡を描いて移動する。また、第５レンズ群Ｇ５は像面Ｉに対して常に固定とする。開口絞りＳは、第３レンズ群Ｇ３と共に移動する。
【００８０】
下記の表１に、第１実施例における各諸元の値を示す。表１における面番号１〜２８が、図１に示す曲率半径Ｒ１〜Ｒ２８の各光学面に対応している。第１実施例では、第６面、第７面、第１３面、第１４面及び第２４面が非球面形状に形成されている。
【００８１】
（表１）
［レンズ諸元］
面番号            Ｒ         Ｄ        ｎｄ        νｄ
物面              ∞
1            40.0406      1.00      1.84666      23.8
2            28.1663      3.20      1.60300      65.4 
3            95.7899      0.10
4            27.9170      2.80      1.59319      67.9
5            95.7810      D5(可変)
*6(非球面)     48.2050      1.10      1.85135      40.1
*7(非球面)      5.9983      5.20
8           -18.5000      0.90      1.60300      65.4
9            59.7963      0.10
10            20.4465      1.90      1.92286      20.9
11          -459.9230      D11(可変)
12(絞りＳ)       ∞        0.70
*13(非球面)    10.1948      2.55      1.69350      53.2
*14(非球面)   -35.4141      0.50
15             9.1807      2.00      1.60000      65.4
16           132.3288      0.60      1.74951      35.3
17             6.8378      1.35
18           -31.9343      0.60      1.74951      35.3
19             7.5503      2.60      1.48749      70.3
20           -10.2389      D20(可変)
21            13.7079      2.10      1.49782      82.6
22           104.3223      D22(可変)
23          -167.6500      1.20      1.53153      56.0
*24(非球面)   -33.3219      0.50
25               ∞        0.50      1.51680      63.9
26               ∞        0.50
27               ∞        0.50      1.51680      63.9
28               ∞        BF
像面              ∞
［非球面データ］
第６面
κ=1.0000,A4=-7.104E-05,A6=2.104E-07
第７面
κ=0.3441,A4=8.035E-05,A6=0.000E+00
第１３面
κ=0.9724,A4=-7.996E-05,A6=0.000E+00
第１４面
κ=1.0000,A4=1.092E-04,A6=0.0000E+00
第２４面
κ=1.0000,A4=3.729E-04,A6=-7.079E-06
［全体諸元］
広角端     中間      望遠端
f              6.17      16.00      41.54
開口絞り径     9.2        7.3        7.3
Fno            2.0        3.1        4.1
ω            39.7       16.4        6.5
BF             0.357      0.357      0.357
BF(空気換算)   2.016      2.016      2.016
［可変間隔データ］
f       6.17      16.00      41.54
D5      0.46      10.95      21.98
D11    19.07       5.98       2.02
D20     3.70       5.51      19.07
D22     5.53      10.09       5.77
［レンズ群データ］
群番号    群初面    群焦点距離
Ｇ１         1         46.9
Ｇ２         6         -9.0
Ｇ３        13         15.6
Ｇ４        21         31.5
Ｇ５        23         78.0
［条件式］
条件式（１）  β２ｔ・β３ｗ／（β２ｗ・β３ｔ）  ＝  1.18
条件式（２）  β２ｔ・β３ｔ／（β２ｗ・β３ｗ）  ＝  6.80
条件式（３）  ｆ３／ｆ３Ｌ  ＝0.09
条件式（４）  （Ｒ２＋Ｒ１）／（Ｒ２−Ｒ１）  ＝0.65
条件式（５）  ｆ２２／ｆ２１  ＝  2.86
条件式（６）  β５  ＝0.98
【００８２】
表１から、本実施例に係るズームレンズＺＬ１は、条件式（１）〜（６）を満たすことが分かる。
【００８３】
図２は、第１実施例の諸収差図（球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差及びコマ収差）であり、（ａ）は広角端状態における無限遠合焦状態での諸収差図、（ｂ）は中間焦点距離状態における無限遠合焦状態での諸収差図、（ｃ）は望遠端状態における無限遠合焦状態での諸収差図をそれぞれ示す。
【００８４】
各収差図において、ＦＮＯはＦナンバー、ωは半画角（単位：°）をそれぞれ示す。球面収差図において、実線は球面収差、破線は正弦条件をそれぞれ示す。非点収差図において、実線はサジタル像面、破線はメリジオナル像面をそれぞれ示す。コマ収差図においては、メリジオナルコマを示す。ｄはｄ線に対する諸収差、ｇはｇ線に対する諸収差、記載のないものはｄ線に対する諸収差をそれぞれ示す。以上の収差図の説明は、他の実施例においても同様とし、その説明を省略する。
【００８５】
各収差図から明らかなように、第１実施例では、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において、諸収差が良好に補正され、優れた光学性能を有することが分かる。
【００８６】
（第２実施例）
第２実施例について、図３，図４及び表２を用いて説明する。第２実施例に係るズームレンズＺＬ（ＺＬ２）は、図３に示すように、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を持つ第４レンズ群Ｇ４と、負の屈折力を持つ第５レンズ群Ｇ５とから構成される。
【００８７】
第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、像側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズＬ１１と物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズＬ１２との接合レンズと、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズＬ１３とからなる。
【００８８】
第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、像側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズＬ２１と、両凹形状の負レンズＬ２２と、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズＬ２３とからなる。負レンズ２１の両側のレンズ面には、非球面が形成されている。
【００８９】
第３レンズ群Ｇ３は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ３１と、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズＬ３２と像側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズＬ３３との接合レンズと、両凹形状の負レンズＬ３４と両凸形状の正レンズＬ３５との接合レンズとからなる。正レンズＬ３１の両側のレンズ面には、非球面が形成されている。
【００９０】
第４レンズ群Ｇ４は、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズＬ４１からなる。
【００９１】
第５レンズ群Ｇ５は、物体側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズＬ５１からなる。負レンズＬ５１の像側のレンズ面には、非球面が形成されている。
【００９２】
第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間には、光量を調節することを目的とした開口絞りＳが配置されている。第５レンズ群Ｇ５と像面Ｉとの間には、像面Ｉに配設されるＣＣＤ等の固体撮像素子の限界解像以上の空間周波数をカットするためのローパスフィルタＬＰＦが配置されている。
【００９３】
上記構成の本実施例では、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、第１レンズ群Ｇ１は広角端状態よりも望遠端状態の方が物体側にあるように移動し、第２レンズ群Ｇ２は像側に凸の軌跡を描いて移動し、第３レンズ群Ｇ３は物体側へ単調に移動し、第４レンズ群Ｇ４は物体側に凸の軌跡を描いて移動する。また、第５レンズ群Ｇ５は像面Ｉに対して常に固定とする。開口絞りＳは、第３レンズ群Ｇ３と共に移動する。
【００９４】
下記の表２に、第２実施例における各諸元の値を示す。表２における面番号１〜２８が、図３に示す曲率半径Ｒ１〜Ｒ２８の各光学面に対応している。第２実施例では、第６面、第７面、第１３面、第１４面及び第２４面が非球面形状に形成されている。
【００９５】
（表２）
［レンズ諸元］
面番号            Ｒ         Ｄ        ｎｄ        νｄ
物面              ∞
1            42.5763      1.00      1.84666      23.80
2            29.1423      3.20      1.59319      67.90
3           100.4970      0.10
4            24.8831      2.85      1.60300      65.44
5            69.9033      D5(可変)
*6(非球面)     58.8322      1.10      1.80139      45.46
*7(非球面)      5.7793      5.20
8           -19.0000      0.70      1.60300      65.44
9           162.1080      0.30
10            20.7314      1.70      1.92286      20.88
11           208.7749      D11(可変)
12(絞りＳ)       ∞        0.70
*13(非球面)     9.5179      2.45      1.69350      53.22
*14(非球面)   -38.1787      0.50
15            11.4039      2.10      1.48749      70.31
16           305.4914      0.60      1.90265      35.73
17             9.7755      1.00
18           248.7610      0.60      1.74951      35.33
19             6.9238      2.50      1.48749      70.31
20           -10.3196      D20(可変)
21            14.7422      2.10      1.49782      82.57
22           598.6161      D22(可変)
23           -36.5173      1.00      1.53153      55.95
*24(非球面)   -86.2360      0.60
25               ∞        0.40      1.51680      63.88
26               ∞        0.50
27               ∞        0.50      1.51680      63.88
28               ∞        BF
像面             ∞
［非球面データ］
第６面
κ=0.0000,A4=-4.02E-05,A6=8.10E-08,A8=0.00E+00,A10=0.00E+00
第７面
κ=-0.656,A4=-1.10E-05,A6=0.000E+00,A8=0.000E+00,A10=-8.34E-10
第１３面
κ=-0.506,A4=-8.67E-05,A6=0.000E+00,A8=0.000E+00,A10=0.000E+00
第１４面
κ=0.011,A4=1.42E-04,A6=0.000E+00,A8=0.000E+00,A10=0.000E+00
第２４面
κ=0.000,A4=1.78E-04,A6=-5.19E-06,A8=0.000E+00,A10=0.000E+00
［全体諸元］
広角端     中間      望遠端
f              6.17      16.10      41.56
開口絞り径     8.8        7.1        7.1
Fno            2.1        3.2        4.1
ω            39.7       16.6        6.6
BF             0.6        0.6        0.6
BF(空気換算)   2.292      2.292      2.292
［可変間隔データ］
f       6.17       16.10       41.56
D5      0.450      10.749      21.977
D11    17.796       4.740       1.093
D20     3.272       5.492      18.866
D22     5.577       9.748       5.471
［レンズ群データ］
群番号    群初面    群焦点距離
Ｇ１         1         47.40
Ｇ２         6         -8.95
Ｇ３        13         15.16
Ｇ４        21         29.88
Ｇ５        23       -120.00
［条件式］
条件式（１）  β２ｔ・β３ｗ／（β２ｗ・β３ｔ）  ＝  1.14
条件式（２）  β２ｔ・β３ｔ／（β２ｗ・β３ｗ）  ＝  6.70
条件式（３）  ｆ３／ｆ３Ｌ  ＝0.15
条件式（４）  （Ｒ２＋Ｒ１）／（Ｒ２−Ｒ１）  ＝0.92
条件式（５）  ｆ２２／ｆ２１  ＝  3.49
条件式（６）  β５  ＝1.03
【００９６】
表２から、本実施例に係るズームレンズＺＬ２は、条件式（１）〜（６）を満たすことが分かる。
【００９７】
図４は、第２実施例の諸収差図（球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差及びコマ収差）であり、（ａ）は広角端状態における無限遠合焦状態での諸収差図、（ｂ）は中間焦点距離状態における無限遠合焦状態での諸収差図、（ｃ）は望遠端状態における無限遠合焦状態での諸収差図をそれぞれ示す。
【００９８】
各収差図から明らかなように、第２実施例では、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において、諸収差が良好に補正され、優れた光学性能を有することが分かる。
【００９９】
以上のように、各実施例によれば、Ｆ値が２程度と明るく、６倍以上の高い変倍比を確保しながら、高画質なズームレンズを実現することができる。
【０１００】
上述の実施形態において、以下に記載の内容は、光学性能を損なわない範囲で適宜採用可能である。
【０１０１】
各実施例では、ズームレンズとして５群構成を示したが、６群等の他の群構成にも適用可能である。また、最も物体側にレンズまたはレンズ群を追加した構成や、最も像側にレンズまたはレンズ群を追加した構成でも構わない。また、レンズ群とは、変倍時に変化する空気間隔で分離された、少なくとも１枚のレンズを有する部分を示す。
【０１０２】
本実施形態のズームレンズＺＬにおいては、単独または複数のレンズ群、または部分レンズ群を光軸方向に移動させて、無限遠物体から近距離物体への合焦を行う合焦レンズ群としてもよい。前記合焦レンズ群は、オートフォーカスにも適用でき、オートフォーカス用の（超音波モーター等を用いた）モーター駆動にも適している。特に、第４レンズ群Ｇ４を合焦レンズ群とするのが好ましい。
【０１０３】
本実施形態のズームレンズＺＬにおいて、レンズ群または部分レンズ群を光軸に垂直な方向に振動させ、または光軸を含む面内方向に回転移動（揺動）させて、手ブレによって生じる像ブレを補正する防振レンズ群としてもよい。特に、第３レンズ群Ｇ３の少なくとも一部を防振レンズ群とするのが好ましい。
【０１０４】
本実施形態のズームレンズＺＬにおいて、レンズ面は、球面または平面で形成されても、非球面で形成されても構わない。レンズ面が球面または平面の場合、レンズ加工及び組
立調整が容易になり、加工及び組立調整の誤差による光学性能の劣化を防げるので好ましい。また、像面がずれた場合でも描写性能の劣化が少ないので好ましい。レンズ面が非球面の場合、非球面は、研削加工による非球面、ガラスを型で非球面形状に形成したガラスモールド非球面、ガラスの表面に樹脂を非球面形状に形成した複合型非球面のいずれの非球面でも構わない。また、レンズ面は回折面としてもよく、レンズを屈折率分布型レンズ（ＧＲＩＮレンズ）あるいはプラスチックレンズとしてもよい。
【０１０５】
本実施形態のズームレンズＺＬにおいて、開口絞りＳは第３レンズ群Ｇ３の中又は近傍に配置されるのが好ましいが、開口絞りとしての部材を設けずにレンズ枠でその役割を代用してもよい。
【０１０６】
本実施形態のズームレンズＺＬにおいて、各レンズ面には、フレアやゴーストを軽減し高コントラストの高い光学性能を達成するために、広い波長域で高い透過率を有する反射防止膜を施してもよい。
【０１０７】
本実施形態のズームレンズＺＬは、変倍比が３〜１０倍程度である。
【０１０８】
ここまで本発明を分かりやすくするために、実施形態の構成要件を付して説明したが、本発明がこれに限定されるものではないことは言うまでもない。
【符号の説明】
【０１０９】
ＺＬ（ＺＬ１，ＺＬ２）  ズームレンズ
ＣＡＭ  デジタルスチルカメラ（光学機器）
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
ＬＰＦ  ローパスフィルタ
Ｉ    像面
【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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