(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側より像側へ順に配置された、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、開口絞り、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レンズ群より構成され、ズーミングに際して、前記第１レンズ群と前記開口絞りは不動であり、前記第２、第３、第４レンズ群は互いに異なる軌跡で移動し、隣り合うレンズ群の間隔が変化するズームレンズであって、
前記第１レンズ群は、物体側より像側へ順に配置された、負レンズと正レンズを接合した接合レンズ、正レンズから構成され、
広角端と望遠端における前記第２レンズ群の横倍率を各々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各々β３ｗ、β３ｔとするとき、
０．８＜（β２ｔ／β２ｗ）／（β３ｔ／β３ｗ）＜５．０
なる条件式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２レンズ群の焦点距離をｆ２、広角端における全系の焦点距離をｆｗとするとき、
−２．５＜ｆ２／ｆｗ＜−１．５
なる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。
【請求項３】
前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３、広角端における全系の焦点距離をｆｗとするとき、
２．５＜ｆ３／ｆｗ＜５．５
なる条件式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３レンズ群に含まれる正レンズの材料のアッベ数をνｐ３とするとき、前記第３レンズ群は、
６５．０＜νｐ３
なる条件式を満足する正レンズを有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３レンズ群に含まれる負レンズの材料のアッベ数と屈折率を各々νｎ３、Ｎｎ３とするとき、前記第３レンズ群は、
νｎ３＜３５．０
１．８＜Ｎｎ３
なる条件式を満足する負レンズを有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】
前記第４レンズ群はフォーカシングに際して移動する１枚のレンズよりなり、前記第４レンズ群の焦点距離をｆ４、望遠端における全系の焦点距離をｆｔとするとき、
−０．４＜ｆ４／ｆｔ＜−０．１
なる条件式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】
請求項１乃至６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撮像素子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、特にスチルカメラ、ビデオカメラ、デジタルスチルカメラそして監視用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、そして銀塩フィルムを用いた銀塩写真用カメラ等の撮像装置に用いる撮影光学系には、明るいFナンバーであること、広画角であることが要求されている。更に高い光学性能を有すること、全系が小型なズームレンズであること等が要求されている。
【０００３】
これらの要求に応えるズームレンズとして、物体側に正の屈折力のレンズ群を配置したポジティブリード型のズームレンズが知られている。ポジティブリード型のズームレンズとして、物体側より像側へ順に正、負、正、負、正の屈折力の第１〜第５レンズ群の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、２）。
【０００４】
特許文献１、２には、ズーミングに際して第１レンズ群を固定とし、それより像側の複数のレンズ群を移動させることによってズーミングを行い、また第１レンズ群以外のレンズ群でフォーカスを行うことで、広画角かつ小型なズームレンズが提案されている。特許文献１では、広角端の撮影画角が約８０度程度、ズーム比約５倍程度、また広角端でのＦナンバーは３．６程度のズームレンズを開示している。また、特許文献２では、広角端での撮影画角が約６３度程度、ズーム比２５〜３０、広角端でのＦナンバー１．４５程度のズームレンズを開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−１６４１９４号公報
【特許文献２】特開２０００−１８０７２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
撮像装置に用いるズームレンズには、明るいＦナンバー（Ｆナンバーが小さい）でありながら広画角で、高い光学性能を有しかつ小型であることが要求されている。同時に、ズーミングの際に必要な駆動源の省力化やズーミングの際の微小な像ブレの抑制、さらにはレンズ鏡筒の強度を高めるため第１レンズ群をズーミングの際に固定とすること等が要望されている。
【０００７】
ポジティブリード型のズームレンズにおいて、第１レンズ群をズーミングの際に固定にして、所定のＦナンバーや光学性能を良好に維持しつつ広画角化を図ろうとすると、第１レンズ群の有効径が極端に大きくなり、レンズ鏡筒全体が大型化してくる。また全系の小型化を図りつつ、広画角化を図るため各レンズ群の屈折力を強くすると諸収差の発生が多くなり、これらを良好に補正することが困難となる。
【０００８】
前述した５群ズームレンズは、広画角化で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のが容易なズームタイプである。しかしながら、これらの特徴を得るには、例えば各レンズ群の屈折力や各レンズ群の結像倍率（変倍分担）等を適切に設定することが重要となる。特にズームレンズ全系の小型化を図るには、広角端と望遠端における第２、第３レンズ群の結像倍率（変倍分担）を適切に設定することが重要となる。
【０００９】
また、ズームレンズの多くは開口絞りが配置されている開口絞り付近に光量を制御する駆動機構や、減光フィルターなどが配置される。このため、ズーミングに際して開口絞りは不動であることが鏡筒全系の小型化のために重要となる。これらの構成が適切でないと、広画角化かつ高ズーム比化を図る際にズームレンズ全体及び鏡筒全系が大型化し又ズーミングに伴う諸収差の変動が増大し、全ズーム範囲及び画面全体にわたり高い光学性能を得るのが大変難しくなってくる。
【００１０】
本発明は、広画角、高ズーム比、大口径比で全系が小型の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】
【００１１】
本発明のズームレンズは、物体側より像側へ順に配置された、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、開口絞り、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レンズ群より構成され、ズーミングに際して、前記第１レンズ群と前記開口絞りは不動であり、前記第２、第３、第４レンズ群は互いに異なる軌跡で移動し、隣り合うレンズ群の間隔が変化するズームレンズであって、
前記第１レンズ群は、物体側より像側へ順に配置された、負レンズと正レンズを接合した接合レンズ、正レンズから構成され、
広角端と望遠端における前記第２レンズ群の横倍率を各々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各々β３ｗ、β３ｔとするとき、
０．８＜（β２ｔ／β２ｗ）／（β３ｔ／β３ｗ）＜５．０
なる条件式を満足することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、広画角、高ズーム比、大口径比で全系が小型のズームレンズが得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施例１のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図
【図２】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）  実施例１のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図
【図３】実施例２のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図
【図４】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）  実施例２のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図
【図５】実施例３のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図
【図６】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）  実施例３のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図
【図７】実施例４のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図
【図８】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）  実施例４のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図
【図９】実施例５のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図
【図１０】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）  実施例５のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図
【図１１】実施例１において第３レンズ群を防振動作させた時の望遠端における横収差図
【図１２】本発明の撮像装置の要部概略図
【図１３】本発明の撮像装置の要部概略図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。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、開口絞り、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レンズ群より構成されている。ズーミングに際しては第１レンズ群と前記開口絞りが不動であり、第２レンズ群乃至第４レンズ群が互いに異なる軌跡で移動し、隣り合うレンズ群の間隔が変化する。第１レンズ群は物体側から像側へ順に配置された、負レンズと正レンズを接合した接合レンズ、正レンズから構成されている。第１レンズ群の物体側又は第５レンズ群の像側の少なくとも一方に屈折力のあるレンズ群が配置される場合もある。
【００１５】
図１は本発明の実施例１のズームレンズの広角端（短焦点距離端）におけるレンズ断面図である。図２（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ実施例１のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端（長焦点距離端）における収差図である。実施例１はズーム比２９．５４、開口比（Ｆナンバー）１．８５〜３．５０、撮影画角７２．６６°〜３．３６°のズームレンズである。
【００１６】
図３は本発明の実施例２のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図である。図４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ実施例２のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。実施例２はズーム比２９．４９、開口比（Ｆナンバー）１．８５〜３．５０、撮影画角７３．７６°〜３．４２°のズームレンズである。
【００１７】
図５は本発明の実施例３のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図である。図６（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ実施例３のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。実施例３はズーム比２４．９２、開口比（Ｆナンバー）１．８５〜３．５０、撮影画角７２．６６°〜３．９８°のズームレンズである。
【００１８】
図７は本発明の実施例４のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図である。図８（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ実施例４のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。実施例４はズーム比２４．８８、開口比（Ｆナンバー）１．８５〜３．５０、撮影画角７７．１°〜４．３２°のズームレンズである。
【００１９】
図９は本発明の実施例５のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図である。図１０（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ実施例５のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。実施例５はズーム比１０．００、開口比（Ｆナンバー）１．８５〜３．００、撮影画角６７．６６°〜９．０２°のズームレンズである。図１１は実施例１において第３レンズ群を防振動作させたときの望遠端における横収差図である。図１２、図１３は各々本発明の撮像装置の要部概略図である。
【００２０】
本発明のズームレンズは、デジタルカメラ、ビデオカメラ、銀塩フィルムカメラ等の撮像装置や望遠鏡、双眼鏡の観察装置、複写機、プロジェクター等の光学機器に用いられるものである。レンズ断面図において左方が前方（物体側、拡大側）で右方が後方（像側、縮小側）である。レンズ断面図において、ｉは物体側から像側への各レンズ群の順序を示し、Ｂｉは第ｉレンズ群である。
【００２１】
次に各実施例のズームレンズについて説明する。各実施例のレンズ断面図において、Ｂ１は正の屈折力（光学的パワー＝焦点距離の逆数）の第１レンズ群、Ｂ２は負の屈折力の第２レンズ群、Ｂ３は正の屈折力の第３レンズ群、Ｂ４は負の屈折力の第４レンズ群、Ｂ５は正の屈折力の第５レンズ群である。ＳＰは開放Ｆナンバー（Ｆｎｏ）光束を決定（制限）する開口絞りの作用をするＦナンバー決定部材（以下「開口絞り」ともいう。）であり、第２レンズ群Ｂ２と第３レンズ群Ｂ３との間に位置している。
【００２２】
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センサ等の撮像素子（光電変換素子）の撮像面が置かれる。又、銀塩フィルム用カメラの撮影光学系として使用する際にはフィルム面に相当する感光面が置かれている。
【００２３】
球面収差図において、実線はｄ線、２点鎖線はｇ線である。非点収差図において点線はメリディオナル像面、実線はサジタル像面、倍率色収差はｇ線によって表している。ＦｎｏはＦナンバー、ωは半画角である。レンズ断面図において、矢印は広角端から望遠端へのズーミングに際しての各レンズ群の移動軌跡を示している。尚、以下の各実施例において広角端と望遠端は変倍レンズ群が機構上光軸上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。
【００２４】
各実施例は、広角端における撮影画角２ωは７３〜６７度であり、ズーム比２０〜１０程度、開口比１．８〜３．０程度と、広画角、高ズーム比、大口径比のズームレンズである。
【００２５】
各実施例では、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２レンズ群Ｂ２を像側に移動させて主たる変倍を行っている。また第３レンズ群Ｂ３を移動させて変倍を行っている。第４レンズ群Ｂ４を非直線的に移動させて変倍に伴う像面変動を補正している。第１レンズ群Ｂ１、第５レンズ群Ｂ５、開口絞りＳＰはズーミングに際して不動である。以上のように各実施例のズームレンズはズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化する。
【００２６】
各実施例では第２レンズ群Ｂ２の屈折力を後述する条件式（２）を満足する程度にある程度強めつつ、第３レンズ群と適切な変倍分担を行うことで、広画角でありながら高い変倍量を実現しつつ高性能を維持している。
【００２７】
第５レンズ群Ｂ５は、ズーミングの機構の簡略化し、鏡筒機構を含めた小型化のためズーミングに際して不動としている。また、第４レンズ群Ｂ４を光軸上移動させてフォーカシングを行うリアフォーカス式を採用している。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、第４レンズ群Ｌ４を後方に繰り込むことで行っている。また第３レンズ群Ｂ３の全部若しくは一部を光軸に対して垂直方向の成分を持つように移動させて、結像位置を光軸に対して垂直方向に移動させても良い。即ち防振を行っても良い。
【００２８】
各実施例のズームレンズは広画角化、高ズーム比、大口径比化を確保し、諸収差を良好に補正するために、物体側から像側へ順に、正、負の屈折力のレンズ群、開口絞り、正、負、正の屈折力のレンズ群を有する構成としている。物体側から像側へ順に、正と負の屈折力のレンズ群を交互に配置し、集光作用と拡散作用を順次組み合わせることで広画角化、高ズーム比化、大口径比化を図る際に発生する諸収差を容易に補正している。
【００２９】
第２レンズ群Ｂ２を主変倍レンズ群とし、さらに第３レンズ群Ｂ３に適切な変倍分担を行わせることで、明るいＦナンバー（小さなＦナンバー）でありながらズーミングの際の収差変動を良好に補正している。また、第４レンズ群Ｂ４によってズーミングの際の像面変動を補正している。開口絞りＳＰをズーミングに際して不動とすることで、開口絞りの駆動装置等を移動する必要がなくなり、鏡筒全体として小型化を容易にしている。
【００３０】
各実施例において、広角端と望遠端における第２レンズ群Ｂ２の横倍率を各々β２ｗ、β２ｔ、広角端と望遠端における第３レンズ群Ｂ３の横倍率を各々β３ｗ、β３ｔとする。このとき、
０．８＜（β２ｔ／β２ｗ）／（β３ｔ／β３ｗ）＜５．０      ・・・（１）
なる条件式を満足している。
【００３１】
条件式（１）は広画角かつ高ズーム比化を実現するためのものである。条件式（１）は、副変倍レンズ群である第３レンズ群Ｂ３の広角端と望遠端における横倍率の比を、主変倍レンズ群である第２レンズ群Ｂ２の広角端と望遠端における横倍率の比によって適切に定めるものである。
【００３２】
条件式（１）を満足することで、主変倍レンズ群である第２レンズ群Ｂ２と副変倍レンズ群で第３レンズ群Ｂ３の変倍分担比を適切に設定している。条件式（１）の上限値を超えて、第３レンズ群Ｂ３の変倍分担が小さくなりすぎると、第２レンズ群Ｂ２の変倍分担を大きくしなければならず、高ズーム比化を実現するためには第２レンズ群Ｂ２のズーミングに際しての移動量を増やさなければならなくなる。そして全系の小型化が困難になる。
【００３３】
条件式（１）の下限値を超えて、第３レンズ群Ｂ３の変倍分担が大きくなりすぎると、所望の広画角や変倍量は確保しやすくなるが、広画角化に伴い諸収差が増加し、特に球面収差やコマ収差が増加し、これらの補正が困難となり、高性能化が難くなる。更に好ましくは条件式（１）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
【００３４】
０．９＜（β２ｔ／β２ｗ）／（β３ｔ／β３ｗ）＜４．５      ・・・（１ａ）
更に好ましくは条件式（１ａ）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
【００３５】
１．０＜（β２ｔ／β２ｗ）／（β３ｔ／β３ｗ）＜４．２      ・・・（１ｂ）
以上のように各実施例によれば、明るいＦナンバーを維持しつつ広画角化を図っている。それと共に、第１レンズ群Ｂ１と開口絞りＳＰをズーミングに際して不動としながら前玉有効径の小型化を維持して、広角端から望遠端に至る全ズーム範囲にわたり良好なる光学性能を得ている。
【００３６】
各実施例において更に好ましくは次の諸条件のうち１つ以上を満足するのが良い。第２レンズ群Ｂ２の焦点距離をｆ２とする。第３レンズ群Ｂ３の焦点距離をｆ３とする。第４レンズ群Ｂ４の焦点距離をｆ４とする。広角端における全系の焦点距離をｆｗ、望遠端における全系の焦点距離をｆｔとする。第３レンズ群Ｂ３に含まれる少なくとも１枚の正レンズの材料のアッベ数をνｐ３とする。第３レンズ群Ｂ３に含まれる少なくとも１枚の負レンズの材料のアッベ数と屈折率を各々νｎ３、Ｎｎ３とする。このとき、次の条件式のうち１以上を満足するのが良い。
【００３７】
−２．５＜ｆ２／ｆｗ＜−１．５      ・・・（２）
２．５＜ｆ３／ｆｗ＜５．５          ・・・（３）
６５．０＜νｐ３                    ・・・（４）
νｎ３＜３５．０                    ・・・（５）
１．８＜Ｎｎ３                      ・・・（６）
−０．４＜ｆ４／ｆｔ＜−０．１      ・・・（７）
次に前述の各条件式の技術的意味について説明する。
【００３８】
条件式（２）は、主変倍レンズ群である第２レンズ群Ｂ２の焦点距離を広角端の焦点距離との比によって適切に定めるものである。
【００３９】
条件式（２）の上限値を超えて、第２レンズ群Ｂ２の焦点距離が短くなりすぎると、所望の画角や変倍量は確保しやすくなるが諸収差が増大する。特にズーミングに際しての像面湾曲の変動が大きくなり、ズーム全域にわたって像面湾曲を良好に補正することが困難になる。条件式（２）の下限値を超えて、第２レンズ群Ｂ２の焦点距離が長くなりすぎると、所望の画角や変倍量を確保するために第２レンズ群Ｂ２のズーミングに際しての移動量を増大させなければならず、全系の小型化が困難になってくる。
【００４０】
条件式（３）は、副変倍レンズ群である第３レンズ群Ｂ３の焦点距離を広角端の焦点距離との比によって適切に定めるものである。条件式（３）の上限値を超えて、第３レンズ群Ｂ３の焦点距離が長くなりすぎると、所望の変倍量を確保するには第３レンズ群Ｂ３のズーミングに際しての移動量を増大させなければならず、全系の小型化が困難になってくる。条件式（３）の下限値を超えて、第３レンズ群Ｂ３の焦点距離が短くなりすぎると、諸収差が増大し、特に広角端においてコマ収差が増大し、これを良好に補正することが困難になる。
【００４１】
条件式（４）は、第３レンズ群Ｂ３に含まれるいずれか１つの正レンズの材料のアッベ数の好ましい範囲を定めるものである。条件式（４）の下限値を超えた場合、望遠端において軸上色収差の補正が困難となる。さらに好ましくは、第３レンズ群Ｂ３は、２つ以上の正の屈折力のレンズを備え、それぞれの正レンズの材料が条件式（４）を満足することが良い。
【００４２】
条件式（５）、（６）は、第３レンズ群Ｂ３に含まれる少なくとも１つの負レンズの材料の屈折率とアッベ数の好ましい範囲を定めるものである。条件式（５）の上限値を超えた場合、高ズーム比化に伴って望遠端において軸上色収差が増加し、この補正が困難となる。条件式（６）の下限値を超えた場合、広画角化にともなって広角端において倍率色収差が増大し、この補正が困難となる。
【００４３】
条件式（７）は、第４レンズ群Ｂ４を１枚のレンズで構成し、フォーカシングを行うときの好ましい条件式である。条件式（７）は、第４レンズ群Ｂ４の焦点距離を望遠端の焦点距離との比によって適切に定めるものである。条件式（７）の上限値を超えて、第４レンズ群Ｂ４の焦点距離が短くなりすぎると、第４レンズ群Ｂ４でフォーカシングするときの移動量は短くできるものの、微細な移動機構や制御が必要となり、駆動部を含む鏡筒全系が大型化するため好ましくない。
【００４４】
条件式（７）の下限値を超えて、第４レンズ群Ｂ４の焦点距離が長くなりすぎると、フォーカシングに際して第４レンズ群Ｂ４の移動量が大きくなりすぎ、レンズ全系の小型化が困難になる。更に好ましくは条件式（２）乃至（７）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
【００４５】
−２．３＜ｆ２／ｆｗ＜−１．７      ・・・（２ａ）
２．８＜ｆ３／ｆｗ＜５．０          ・・・（３ａ）
６８．０＜νｐ３                    ・・・（４ａ）
νｎ３＜３２．０                    ・・・（５ａ）
１．９＜Ｎｎ３                      ・・・（６ａ）
−０．３５＜ｆ４／ｆｔ＜−０．１３  ・・・（７ａ）
更に好ましくは条件式（２ａ）乃至（７ａ）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
【００４６】
−２．１＜ｆ２／ｆｗ＜−１．８      ・・・（２ｂ）
３．０＜ｆ３／ｆｗ＜４．５          ・・・（３ｂ）
８０．０＜νｐ３＜９６．０          ・・・（４ｂ）
２４＜νｎ３＜３０．０              ・・・（５ｂ）
１．９５＜Ｎｎ３＜２．０５          ・・・（６ｂ）
−０．３０＜ｆ４／ｆｔ＜−０．１５  ・・・（７ｂ）
尚、条件式（４ｂ）の上限値を超えた場合、一般に低分散の硝材の屈折率は低いため広角端において球面収差やコマ収差が増加し、これらの補正が困難となる。以上のように各実施例によれば、各レンズ群の屈折力や変倍分担等を適切に設定している。
【００４７】
これにより明るいＦナンバーを維持しつつ広画角化かつ高ズーム比化を図ると共に、第１レンズ群Ｂ１と絞りＳＰをズーミングに際して不動とし、前玉有効径の小型化を維持している。そして広角端から望遠端に至る全ズーム範囲にわたり良好なる光学性能を有するズームレンズを得ている。
【００４８】
各実施例において、第４レンズ群Ｂ４には１つ以上の非球面形状のレンズ面を備えることが好ましい。これによれば少ないレンズ枚数で軽量化を図りつつ、諸収差の良好な補正が容易になる。各実施例において、第１レンズ群Ｂ１は物体側より像側へ順に、負レンズと正レンズを接合した接合レンズ、正レンズよりなっている。
【００４９】
第２レンズ群Ｂ２は物体側より像側へ順に、２枚又は３枚の負レンズと正レンズよりなっている。第３レンズ群Ｂ３は物体側より像側へ順に、正レンズ、負レンズ、正レンズよりなっている。第５レンズ群Ｂ５は正レンズと負レンズとを接合した接合レンズよりなっている。
【００５０】
各レンズ群を以上のように構成することにより、明るいＦナンバーでありながら広画角かつ高ズーム比を容易に実現している。近年の撮像装置に用いられるズームレンズには光学系全体が振動（傾動）した時の画像ぶれを補正する機構が求められ、かつぶれ補正時にも高い光学性能を維持することが要求されている。
【００５１】
各実施例のズームレンズでは、第３レンズ群Ｂ３を光軸に対して垂直方向の成分を持つ方向に移動させることで、高い光学性能を維持しつつ画像ぶれを補正している。第３レンズ群Ｂ３は有効径が小さいため、光軸方向に対し垂直方向の成分を持つ方向に移動させる手段を設けることが容易であり、また駆動源の小型化による鏡筒の全体の小型化も容易となる。
【００５２】
図１１には実施例１のズームレンズにおいて、第３レンズ群Ｂ３を光軸に対して垂直方向の成分を持つ方向に移動させ、ズームレンズが振動（傾動）したときの撮影画像のぶれを補正する防振動作を行った時の横収差図である。図１１はズームレンズが０．３度傾いた状態のブレを補正するよう動作させた時の望遠端におけるｄ線の横収差図を示しており、中央部の収差図は軸上（Ｙ＝０．０）、上下のグラフは最大像高を１０割としたきの像高Ｙの上側７割、像高の下側７割を示している。
【００５３】
各実施例において、より好ましくは、第３レンズ群Ｂ３が１つ以上の非球面形状のレンズ面を備え、第３レンズ群Ｂ３の全部または一部を光軸方向に対し垂直方向の成分を持つ方向に移動させて、画像ぶれを補正することが好ましい。開口絞りＳＰ近傍にある第３レンズ群Ｂ３は画像ぶれの補正時に発生する偏芯コマ収差の抑制が容易になる。
【００５４】
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ビデオカメラ装置の実施例について図１２を用いて説明する。図１２において、１０はカメラ本体、１１は実施例１〜５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。１２はカメラ本体に内蔵され、撮影光学系１１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。また、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装置（一眼レフカメラ）の実施例を図１３を用いて説明する。
【００５５】
図１３において、２０はカメラ本体、２１は実施例１〜５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。また本発明のズームレンズはレンズシャッターカメラにも同様に適用である。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。
【００５６】
尚、各実施例のズームレンズは投射装置（プロジェクタ）用の投射光学系として用いることもできる。
【００５７】
本発明の撮像装置は、上記のいずれかのズームレンズと、歪曲収差又は倍率色収差の少なくとも一方を電気的に補正する回路とを備えている。このようにズームレンズの歪曲収差を許容することのできる構成にすれば、ズームレンズのレンズ枚数の削減や小型化がしやすくなる。また、倍率色収差を電気的に補正することにより、撮影画像の色にじみを軽減し、また、解像力の向上を図ることが容易になる。
【００５８】
次に本発明の各実施例に対応する数値実施例を示す。各数値実施例において、ｉは物体側からの面の順序を示す。数値実施例においてｒｉは物体側より順に第ｉ番目のレンズ面の曲率半径である。ｄｉは物体側より順に第ｉ番目のレンズ厚及び空気間隔である。ｎｄｉとνｄｉは各々物体側より順に第ｉ番目の材料のガラスのｄ線に対する屈折率、アッベ数である。最終の２つの面はガラスブロックである。非球面形状は光軸方向にＸ軸、光軸と垂直方向にＨ軸、光の進行方向を正としＲを近軸曲率半径、Ｋを円錐定数、Ａ４，Ａ６，Ａ８，Ａ１０、Ａ１２を各々非球面係数としたとき
【００５９】
【数１】
0005907616.tif 000002
【００６０】
なる式で表している。また、［ｅ＋Ｘ］は［×１０＋ｘ］を意味し、［ｅ−Ｘ］は［×１０−ｘ］を意味している。ＢＦはバックフォーカスであり、レンズ最終面から近軸像面までの距離（バックフォーカス）を空気換算したものである。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ＢＦを加えたものである。非球面は面番号の後に＊を付加して示す。開口絞りＳＰとガラスブロックＧは各々１つの群として示している。このため各実施例では７つの群より成っているとしている。前述の各条件式と数値実施例における諸数値の関係を表１に示す。
【００６１】
［数値実施例１］
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         νd
1         55.857    1.20   1.85478    24.8           
2         23.237    4.00   1.63854    55.4           
3       1162.831    0.15                             
4         28.334    2.50   1.80400    46.6           
5        133.766  (可変)                             
6       6397.449    0.80   1.88300    40.8           
7          6.289    1.90                             
8        118.048    0.60   1.83481    42.7           
9         11.645    1.20                             
10        -18.132    0.60   1.80400    46.6           
11        119.045    0.30                             
12         16.494    2.00   1.95906    17.5           
13       -329.988  (可変)                             
14(絞り)    ∞     (可変)                             
15*         9.896    2.80   1.55332    71.7           
16*       -23.448    2.60                             
17         15.263    0.60   2.00100    29.1           
18          7.609    0.50                             
19          8.864    2.50   1.49700    81.5           
20        -11.963  (可変)                             
21*     -2329.977    0.60   1.55332    71.7           
22*         6.609  (可変)                             
23          8.155    2.73   1.59522    67.7           
24         -9.260    0.65   1.84666    23.8           
25        -17.795    1.87                            
26          ∞       1.78   1.54400    60.0           
27          ∞       1.20                           
像面        ∞   
【００６２】
非球面データ
第15面
K =-3.31466e-001  A 4=-9.40085e-005  A 6= 3.91165e-007  A 8= 6.00236e-009  A10= 3.75997e-010  A12=-6.47418e-011  
第16面
K =-1.03245e+001  A 4= 1.37361e-004  A 6= 3.10899e-007  A 8= 3.75177e-009  A10=-3.13924e-010  A12=-6.89459e-011  
第21面
K = 6.49081e+005  A 4=-4.46534e-005  A 6= 2.64254e-005  A 8=-7.40796e-007  A10=-1.81608e-007  
第22面
K =-3.97997e-001  A 4= 1.04662e-004  A 6= 1.91884e-005  A 8=-1.34853e-006  A10= 5.06561e-007  A12=-8.45556e-008  
各種データ
ズーム比     29.54 
広角     中間     望遠
焦点距離       2.60    20.61    76.82  
Fナンバー      1.85     3.07     3.50  
半画角（度）   36.33     6.23     1.68  
像高           1.91     2.25     2.25  
レンズ全長    73.07    73.07    73.07  
BF             4.23     4.23     4.23  
d 5            0.66    18.92    25.33  
d13           25.05     6.79     0.38  
d14            6.73     1.44     0.38  
d20            0.97     6.05     5.99  
d22            7.21     7.40     8.54  
ズームレンズ群データ
群  始面    焦点距離  
1    1      36.20  
2    6      -5.05  
3   14       ∞    
4   15      10.67  
5   21     -11.91  
6   23      11.11  
7   26       ∞    
【００６３】
［数値実施例２］
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         νd
1         51.787    1.20   1.85478    24.8           
2         24.448    4.00   1.59522    67.7           
3      -5084.796    0.15                             
4         28.688    2.50   1.80400    46.6           
5        127.204  (可変)                             
6      -1293.624    0.80   1.88300    40.8           
7          6.262    1.90                             
8        118.048    0.60   1.83481    42.7           
9         11.281    1.20                             
10        -17.887    0.60   1.80400    46.6           
11        128.375    0.30                             
12         16.494    2.00   1.95906    17.5           
13       -153.819  (可変)                             
14(絞り)    ∞     (可変)                             
15*         9.963    2.80   1.55332    71.7           
16*       -21.228    2.60                             
17         15.014    0.60   2.00100    29.1           
18          7.609    0.50                             
19          8.956    2.50   1.43875    94.9           
20        -10.000  (可変)                             
21*     -2344.892    0.60   1.55332    71.7           
22*         6.609  (可変)                             
23          8.056    2.73   1.59522    67.7           
24         -9.731    0.65   1.84666    23.8           
25        -17.795    1.87                           
26          ∞       1.78   1.54400    60.0           
27          ∞       1.20                             
像面        ∞   
【００６４】
非球面データ
第15面
K =-3.29101e-001  A 4=-9.89697e-005  A 6= 7.19183e-007  A 8=-1.87197e-008  A10= 3.15287e-010  A12=-4.65304e-011  
第16面
K =-1.06201e+001  A 4= 1.37361e-004  A 6= 3.10899e-007  A 8= 3.75177e-009  A10=-6.14276e-011  A12=-6.89459e-011  
第21面
K = 6.49081e+005  A 4=-4.03975e-005  A 6= 2.52915e-005  A 8=-1.04384e-006  A10=-1.60646e-007  
第22面
K =-3.97997e-001  A 4= 1.04662e-004  A 6= 1.91884e-005  A 8=-1.34853e-006  A10= 5.06561e-007  A12=-8.45556e-008  
各種データ
ズーム比     29.49 
広角     中間     望遠
焦点距離       2.55    21.11    75.18  
Fナンバー      1.85     3.07     3.50  
半画角（度）   36.88     6.09     1.71  
像高           1.91     2.25     2.25  
レンズ全長    72.84    72.84    72.84  
BF             4.23     4.23     4.23  
d 5            0.30    18.76    25.25  
d13           25.22     6.75     0.26  
d14            6.85     0.95     0.27  
d20            0.97     6.51     6.57  
d22            7.05     7.41     8.03  
ズームレンズ群データ
群  始面    焦点距離  
1    1      36.32  
2    6      -5.11  
3   14       ∞    
4   15      10.78  
5   21     -11.91  
6   23      10.87  
7   26       ∞    
【００６５】
［数値実施例３］
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         νd
1         55.991    1.20   1.85478    24.8           
2         23.239    4.00   1.63854    55.4           
3       1347.216    0.15                             
4         28.018    2.50   1.80400    46.6           
5        128.365  (可変)                             
6       4563.454    0.80   1.88300    40.8           
7          6.330    1.90                             
8        118.048    0.60   1.83481    42.7           
9         11.659    1.20                             
10        -18.905    0.60   1.80400    46.6           
11        134.353    0.30                             
12         16.494    2.00   1.95906    17.5           
13       -316.248  (可変)                             
14(絞り)    ∞     (可変)                             
15*         9.901    2.80   1.55332    71.7           
16*       -21.070    2.60                             
17         13.882    0.60   2.00069    25.5           
18          7.609    0.50                             
19          9.354    2.50   1.49700    81.5           
20        -11.963  (可変)                             
21*     -2325.097    0.60   1.55332    71.7           
22*         6.609  (可変)                             
23          7.977    2.73   1.59522    67.7           
24        -10.769    0.65   1.84666    23.8           
25        -17.795    0.50                           
26          ∞       1.78   1.54400    60.0           
27          ∞       1.35                           
像面        ∞   
【００６６】
非球面データ
第15面
K =-3.15922e-001  A 4=-9.19978e-005  A 6= 3.60900e-007  A 8= 6.56282e-009  A10= 4.26809e-010  A12=-7.62147e-011  
第16面
K =-9.79463e+000  A 4= 1.37361e-004  A 6= 3.10899e-007  A 8= 3.75177e-009  A10=-4.85642e-010  A12=-6.89459e-011  
第21面
K = 6.49081e+005  A 4=-6.20723e-005  A 6= 2.40292e-005  A 8=-8.53404e-007  A10=-1.57777e-007  
第22面
K =-3.97997e-001  A 4= 1.04662e-004  A 6= 1.91884e-005  A 8=-1.34853e-006  A10= 5.06561e-007  A12=-8.45556e-008  
各種データ
ズーム比     24.92 
広角     中間     望遠
焦点距離       2.60    20.51    64.79  
Fナンバー      1.85     3.07     3.50  
半画角（度）   36.33     6.26     1.99  
像高           1.91     2.25     2.25  
レンズ全長    70.88    70.88    70.88  
BF             3.00     3.00     3.00  
d 5            0.56    18.45    24.74  
d13           24.74     6.85     0.57  
d14            6.57     0.95     0.99  
d20            0.97     5.25     5.07  
d22            6.81     8.15     8.29  
ズームレンズ群データ
群  始面    焦点距離  
1    1      36.05  
2    6      -5.19  
3   14       ∞    
4   15      10.21  
5   21     -11.91  
6   23      10.54  
7   26       ∞    
【００６７】
［数値実施例４］
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         νd
1         53.202    1.20   1.85478    24.8           
2         22.380    4.50   1.63854    55.4           
3        408.497    0.15                             
4         27.806    2.50   1.80400    46.6           
5        131.602  (可変)                             
6        116.924    0.80   1.88300    40.8           
7          5.926    1.90                             
8        118.048    0.60   1.83481    42.7           
9         12.128    1.20                             
10        -17.591    0.60   1.80400    46.6           
11         49.248    0.30                             
12         16.494    2.00   1.95906    17.5           
13       -166.768  (可変)                             
14(絞り)    ∞     (可変)                             
15*         9.961    2.80   1.55332    71.7           
16*       -23.259    2.60                             
17         15.053    0.60   2.00100    29.1           
18          7.609    0.50                             
19          8.721    2.50   1.49700    81.5           
20        -11.963  (可変)                             
21*     -2331.827    0.60   1.55332    71.7           
22*         6.609  (可変)                             
23          7.416    2.73   1.59522    67.7           
24         -8.243    0.65   1.84666    23.8           
25        -17.795    1.00                           
26          ∞       1.78   1.54400    60.0           
27          ∞       1.75                           
像面        ∞   
【００６８】
非球面データ
第15面
K =-3.19035e-001  A 4=-9.33622e-005  A 6= 4.00122e-007  A 8= 4.62197e-009  A10= 7.92491e-010  A12=-1.02473e-010  
第16面
K =-1.08600e+001  A 4= 1.37361e-004  A 6= 3.10899e-007  A 8= 3.75177e-009  A10=-7.95334e-010  A12=-6.89459e-011  
第21面
K = 6.49081e+005  A 4=-7.14004e-005  A 6= 3.01942e-005  A 8=-8.79423e-007  A10=-1.77019e-007  
第22面
K =-3.97997e-001  A 4= 1.04662e-004  A 6= 1.91884e-005  A 8=-1.34853e-006  A10= 5.06561e-007  A12=-8.45556e-008  
各種データ
ズーム比     24.88 
広角     中間     望遠
焦点距離       2.40    17.91    59.71  
Fナンバー      1.85     3.07     3.50  
半画角（度）   38.55     7.16     2.16  
像高           1.91     2.25     2.25  
レンズ全長    72.60    72.60    72.60  
BF             3.91     3.91     3.91  
d 5            0.27    18.28    24.60  
d13           24.97     6.96     0.64  
d14            6.63     1.48     0.80  
d20            0.97     6.25     8.72  
d22            7.13     6.99     5.20  
ズームレンズ群データ
群  始面    焦点距離  
1    1      36.48  
2    6      -4.83  
3   14       ∞    
4   15      10.55  
5   21     -11.91  
6   23      10.63  
7   26       ∞    
【００６９】
［数値実施例５］
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         νd
1         54.157    1.50   1.84666    23.9           
2         33.403    5.43   1.48749    70.2           
3        810.417    0.20                             
4         35.032    3.35   1.60311    60.6           
5        181.969  (可変)                             
6       -435.202    0.49   1.88300    40.8           
7          8.122    3.20                             
8        -22.785    0.80   1.69680    55.5           
9         26.186    0.26                             
10         16.247    2.00   1.92286    18.9           
11         64.624  (可変)                             
12(絞り)    ∞     (可変)                             
13*        13.293    3.00   1.58313    59.4           
14*       -25.604    4.33                             
15         26.018    0.50   1.84666    23.9           
16          8.703    0.76                             
17         10.465    3.27   1.71300    53.9           
18        -20.104  (可変)                             
19*       -31.746    0.50   1.58313    59.4           
20*         7.996  (可変)                             
21         11.605    0.50   1.84666    23.9           
22          7.213    3.66   1.69680    55.5           
23        -26.484    2.50                         
24          ∞       2.38   1.54400    60.0           
25          ∞       1.73                        
像面        ∞   
【００７０】
非球面データ
第13面
K =-2.94588e+000  A 4= 1.17484e-004  A 6= 6.71350e-008  A 8= 1.46270e-008  A10= 2.63374e-011  A12=-9.12649e-013  
第14面
K = 3.54980e+000  A 4= 1.55804e-004  A 6= 3.98572e-007  A 8= 1.97233e-008  A10=-2.51494e-010  A12= 1.11981e-012  
第19面
K =-5.40403e+001  A 4= 3.06317e-005  A 6=-8.47953e-007  A 8=-1.67404e-007  A10=-1.40973e-009  A12= 1.73863e-010  
第20面
K =-6.28974e-001  A 4= 3.39396e-004  A 6=-3.81974e-006  A 8=-2.47412e-007  A10= 4.00993e-010  A12= 1.70105e-010  
各種データ
ズーム比     10.00 
広角     中間     望遠
焦点距離       3.80    17.83    38.04  
Fナンバー      1.85     2.69     3.00  
半画角（度）   33.83     9.55     4.51  
像高           2.55     3.00     3.00  
レンズ全長    86.94    86.94    86.94  
BF             5.78     5.78     5.78  
d 5            0.85    21.07    30.63  
d11           31.46    11.24     1.68  
d12            7.49     0.85     2.68  
d18            0.97     4.68     7.81  
d20            6.63     9.56     4.61  
ズームレンズ群データ
群  始面    焦点距離  
1    1      55.44  
2    6      -7.75  
3   12       ∞    
4   13      12.07  
5   19     -10.90  
6   21      13.26  
7   24       ∞    
【００７１】
【表１】
0005907616.tif 000003
【符号の説明】
【００７２】
Ｂ１…第１レンズ群      Ｂ２…第２レンズ群      Ｂ３…第３レンズ群
Ｂ４…第４レンズ群      Ｂ５…第５レンズ群      ＳＰ…開口絞り
【図１】
0005907616.tif 000004
【図２】
0005907616.tif 000005
【図３】
0005907616.tif 000006
【図４】
0005907616.tif 000007
【図５】
0005907616.tif 000008
【図６】
0005907616.tif 000009
【図７】
0005907616.tif 000010
【図８】
0005907616.tif 000011
【図９】
0005907616.tif 000012
【図１０】
0005907616.tif 000013
【図１１】
0005907616.tif 000014
【図１２】
0005907616.tif 000015
【図１３】
0005907616.tif 000016