(57)【要約】    【課題】  高ズーム比で全ズーム範囲にわたり高い光学性能が容易に得られるズームレンズを得ること。    【解決手段】  物体側から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、正の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群、負の屈折力の第５レンズ群より構成され、ズーミングに際して第１レンズ群は不動であり、広角端から望遠端へのズーミングに際し、第２レンズ群は物体側から像側へ移動し、第４レンズ群及び第５レンズ群は像側から物体側へ移動し、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ズームレンズであって、第１レンズ群内に光路を折り曲げる反射面を含む反射部材を有し、第５レンズ群は２枚の負レンズを有し、そのうち１つの負レンズは最も像側に配置されていること。【選択図】    図９
2018120149.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側から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、正の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群、負の屈折力の第５レンズ群より構成され、ズーミングに際して前記第１レンズ群は不動であり、広角端から望遠端へのズーミングに際し、前記第２レンズ群は物体側から像側へ移動し、前記第４レンズ群および前記第５レンズ群は像側から物体側へ移動し、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ズームレンズであって、前記第１レンズ群に光路を折り曲げる反射面を含む反射部材を有し、前記第５レンズ群は２枚の負レンズを有し、そのうち１つの負レンズは最も像側に配置されてい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、無限遠に合焦しているときの広角端から望遠端へのズーミングに際しての前記第５レンズ群の移動量をＭ５とするとき、
２．０＜｜ｆ５｜／｜Ｍ５｜＜４．０
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１レンズ群の焦点距離をｆ１、広角端における全系の焦点距離をｆｗとするとき、
１．０＜ｆ１／ｆｗ＜２．５
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１または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、広角端における全系の焦点距離をｆｗとするとき、
０．４０＜｜ｆ２｜／ｆｗ＜０．７０
なる条件式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１レンズ群の焦点距離をｆ１、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２とするとき、
１．５＜ｆ１／｜ｆ２｜＜４．０
なる条件式を満足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５レンズ群の焦点距離をｆ５、望遠端における全系の焦点距離をｆｔとするとき、
０．３７＜｜ｆ５｜／ｆｔ＜０．７５
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】
前記第１レンズ群の物体側のレンズ面から前記第１レンズ群の像側のレンズ面までの光軸上の距離をＤ１、望遠端における全系の焦点距離をｆｔとするとき、
０．４０＜Ｄ１／ｆｔ＜０．６５
なる条件式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】
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、
１．００＜ｆ３／ｆｗ＜１．４５
なる条件式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４レンズ群の焦点距離をｆ４、広角端における全系の焦点距離をｆｗとするとき、
１．３０＜ｆ４／ｆｗ＜１．７２
なる条件式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】
フォーカシングに際して前記第５レンズ群が移動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】
請求項１乃至１０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、例えばビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、監視用カメラ、銀塩写真用のカメラ、放送用カメラ、スマートフォン、タブレット、ウェアラブル機器等に好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ウェアラブルデバイスに搭載する撮像装置に用いられる撮像光学系には、高ズーム比で全体が小型であり、撮像装置（カメラ）に用いたとき、その厚み（前後方向の厚み）を薄くできるズームレンズであることが求められている。
【０００３】
従来、高ズーム比化を図りつつ、撮像装置の厚みを薄くするために、撮像光学系の光軸（光路）を９０°折り曲げる反射部材、例えば内面反射を利用したプリズム（反射部材）を光路中に配置した屈曲式のズームレンズが知られている（特許文献１）。特許文献１は、物体側より像側へ順に配置された、正、負、正、正、負の屈折力の第１レンズ群乃至第５レンズ群より構成される５群ズームレンズにおいて、第１レンズ群中に光路折り曲げ用の反射部材を配置したズームレンズを開示している。
【０００４】
また特許文献１のズームレンズはズーミングに際して第１レンズ群を不動とし、ズーミ
ングに際して各レンズ群の間隔を変化させて高ズーム比化を図っている。また特許文献１では、第５レンズ群を正レンズと負レンズを接合した接合レンズより構成し、色収差を良好に補正した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２００８−９６６６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ウェアラブルデバイスへ搭載する撮像装置に用いられる撮像光学系はレンズユニットの体積をできるだけ多く削減できる構成をとることが重要である。前述した５群ズームレンズにおいて、第１レンズ群に反射部材を配置し、レンズユニットの体積を削減するためには、前玉有効径を小型化し、厚み方向を薄型化するとともに、レンズ全長を短縮し、撮像素子の長手方向のサイズを小型化することが重要である。
【０００７】
一般にレンズ全長の短縮化を図るには各レンズ群の屈折力を強くすれば良い。しかしながら単純に屈折力を強くすると球面収差やコマ収差等の諸収差が増加し、またズーミングに際して収差変動が増大し、ズーム全域において良好な光学性能を得ることが困難になる。
【０００８】
特許文献１では、最も像側に負の屈折力のレンズ群を配置しレンズ全長を短縮している。しかしながら特許文献１では第５レンズ群を正レンズと負レンズを接合した接合レンズのみで構成している。このため特許文献１においてレンズ全長を更に短縮しつつ良好な光学性能を得ることは第５レンズ群のレンズ構成が必ずしも適切でないため難しくなる傾向があった。
【０００９】
反射部材を用いて全系の小型化を図りつつ、高ズーム比で全ズーム範囲にわたり高い光学性能を有し、しかもズーミングに際して収差変動を少なくするためにはズームレンズのレンズ構成を適切に設定することが重要になってくる。例えば、ズームタイプやズーミングに際して移動するレンズ群の移動量等を適切に設定することが重要になってくる。
【００１０】
本発明は、高ズーム比で全ズーム範囲にわたり高い光学性能が容易に得られるズームレンズ及びそれを用いた撮像装置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】
【００１１】
本発明のズームレンズは、物体側から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、正の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群、負の屈折力の第５レンズ群より構成され、ズーミングに際して前記第１レンズ群は不動であり、広角端から望遠端へのズーミングに際し、前記第２レンズ群は物体側から像側へ移動し、前記第４レンズ群及び前記第５レンズ群は像側から物体側へ移動し、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ズームレンズであって、前記第１レンズ群内に光路を折り曲げる反射面を含む反射部材を有し、前記第５レンズ群は２枚の負レンズを有し、そのうち１つの負レンズは最も像側に配置されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、高ズーム比で全ズーム範囲にわたり高い光学性能が容易に得られる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のズームレンズが無限遠物体に合焦しているときの広角端におけるレンズ断面図
【図２】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）  実施例１のズームレンズが無限遠物体に合焦しているときの広角端、中間のズーム位置、望遠端における縦収差図
【図３】実施例２のズームレンズが無限遠物体に合焦しているときの広角端におけるレンズ断面図
【図４】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）  実施例２のズームレンズが無限遠物体に合焦しているときの広角端、中間のズーム位置、望遠端における縦収差図
【図５】実施例３のズームレンズが無限遠物体に合焦しているときの広角端におけるレンズ断面図
【図６】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）  実施例３のズームレンズが無限遠物体に合焦しているときの広角端、中間のズーム位置、望遠端における縦収差図
【図７】実施例４のズームレンズが無限遠物体に合焦しているときの広角端におけるレンズ断面図
【図８】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）  実施例４のズームレンズが無限遠物体に合焦しているときの広角端、中間のズーム位置、望遠端における縦収差図
【図９】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）  実施例４のズームレンズが無限遠物体に合焦しているときの広角端、中間のズーム位置、望遠端において光路折り曲げ部材（反射部材）で光路を折り曲げたときのレンズ断面図
【図１０】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、正の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群、負の屈折力の第５レンズ群より構成されている。そしてズーミングに際して第１レンズ群は不動で、第２レンズ群、第４レンズ群、第５レンズ群が移動し、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。なお、屈折力は焦点距離の逆数である。
【００１５】
図１（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）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）、中間のズーム位置、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）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、望遠端における収差図である。実施例１はズーム比２．８３、Ｆナンバー４．２２〜５．７２のズームレンズである。
【００１６】
図３（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は本発明の実施例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２．８３、Ｆナンバー４．０１〜４．８５のズームレンズである。
【００１７】
図５（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は本発明の実施例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２．７９、Ｆナンバー４．２２〜５．６３のズームレンズである。
【００１８】
図７（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は本発明の実施例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２．８３、Ｆナンバー４．２２〜５．５３のズームレンズである。
【００１９】
図１、図３、図５、図７のレンズ断面図では光路中にプリズム内に設けた反射面を有する反射部材（プリズム）で光路を折り曲げているが各レンズ断面図では便宜上光路を展開した状態で示している。図９（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は実施例４のズームレンズにおいて反射部材で光路を折り曲げた状態の広角端、中間のズーム位置、望遠端におけるレンズ断面図である。図１０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。
【００２０】
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像光学系である。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、Ｌ０はズームレンズである。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。
【００２１】
ＳＰはＦナンバー光束を制限する開口絞りである。ＰＲは光路折り曲げ用の反射部材であり、各実施例では反射面を有し、光路上の光路を９０度又は９０度前後（９０°±１０°）折り曲げるプリズム（ガラス材又はプラスチック材）よりなっている。ＧＢ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。
【００２２】
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。矢印は広角端から望遠端へのズーミングにおける各レンズ群の移動軌跡を示している。レンズ断面図においてｙは撮像素子の短辺方向である。ｘは撮像素子の長辺方向である。ｚは光軸方向である。
【００２３】
収差図のうち、球面収差図において、dはｄ線（波長５８７．６ｎｍ）、gはｇ線（波長４３５．８ｎｍ）である。非点収差図においてΔＭはｄ線のメリディオナル像面、ΔＳはｄ線のサジタル像面である。倍率色収差のｇはｇ線である。ωは半画角（撮影画角の半分の値）（度）、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。
【００２４】
本発明のズームレンズは、物体側から像側へ順に配置された、次のレンズ群より構成されている。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、正の屈折力の第４レンズ群Ｌ４、負の屈折力の第５レンズ群Ｌ５にて構成されている。第１レンズ群Ｌ１を正の屈折力、第２レンズ群Ｌ２を負の屈折力とするポジティブリードタイプの屈折力配置を採用し、高ズーム比化と前玉有効径の小型化を図っている。
【００２５】
また、後続する第３レンズ群Ｌ３を正の屈折力、第４レンズ群Ｌ４を正の屈折力、第５レンズ群Ｌ５を負の屈折力とした望遠型の屈折力配置とすることで、レンズ全長の短縮を図っている。
【００２６】
ズーミングに際し、第１レンズ群Ｌ１は不動である。可動レンズ群を少なくして鏡筒構造を簡略化することで、撮像装置のレンズユニットの小型化を図っている。また、ズーミングに際してレンズ全長が一定となる構成としている。これにより撮像装置を密閉構造とすることが容易となり、静音性や耐衝撃性に強い鏡筒構造を構築している。また、本発明のズームレンズでは、次の条件式を満足する構成としている。
【００２７】
また、広角端から望遠端へのズーミングに際し、第２レンズ群Ｌ２は物体側から像側へ移動し、第４レンズ群Ｌ４及び第５レンズ群Ｌ５は像側から物体側へ移動している。この構成により、変倍による像面位置の変動の補正を行いながら、ズーミングによる非点収差やコマ収差等の収差変動を良好に軽減している。
【００２８】
各実施例のズームレンズで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。また、各実施例において、ズーミングに際して第３レンズ群Ｌ３を不動又は可動な構成としている。第３レンズ群Ｌ３を可動とすると、中間のズーム位置での収差変動を良好に補正し、ズーム全域で良好な光学性能を得るのが容易となる。また、第３レンズ群Ｌ３を可動とするとは広角端において望遠端に比べて像側に位置する構成としている。
【００２９】
また、各実施例において、第１レンズ群Ｌ１に反射面を含む反射部材ＰＲを配置し、第１レンズ群Ｌ１にて光軸を略９０度屈曲する構成としている。ここで、各実施例で反射面は図示していないが、第１レンズ群Ｌ１内に全反射を利用したプリズムを配置する構成としている。
【００３０】
また、光軸の屈曲方向については、撮像面の短辺方向に光軸を屈曲する配置とすることで、撮像装置厚を薄型化してくる。また、各実施例のズームレンズは、ポジティブリードタイプの屈折力配置をとり、前玉有効径を小型化する構成をとることにより、全反射を利用したプリズム（反射部材ＰＲ）を小型化し撮像装置のユニット厚を薄型化することを容易にしている。
【００３１】
また、第５レンズ群Ｌ５は２枚の負レンズを有し、そのうち１つの負レンズは最も像側に配置している。第５レンズ群を２枚の負レンズを有する構成とし負レンズのレンズ面の曲率半径を緩くすることで、コマ収差や非点収差等の諸収差を良好に補正することを容易にしている。
【００３２】
さらに、最も像側に負レンズを配置することで第５レンズ群Ｌ５の有効径の小型化を図っている。第５レンズ群Ｌ５は負の屈折力であるため、最も像側に正レンズを配置すると第５レンズ群Ｌ５の物体側に負レンズを配置する必要がある。第５レンズ群Ｌ５の物体側に負レンズを配置すると負レンズによる軸外光束の屈折作用により、像側に配置されるレンズの有効径が大きくなる。よって、最も像側に負レンズを配置することで第５レンズ群Ｌ５の有効径の小型化を容易にしている。
【００３３】
各実施例では第５レンズ群Ｌ５を光軸上移動させてフォーカシングを行っている。第５レンズ群Ｌ５の実線の曲線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のズーム位置へのズーミングの際の像面変動を補正するための移動軌跡である。また望遠端のズーム位置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、矢印５ｃに示すように第５レンズ群Ｌ５を後方へ繰り込むことで行っている。
【００３４】
像ぶれの補正に際しては、各レンズ群の少なくとも一部、より好ましくは、第２レンズ群Ｌ２を光軸に対して垂直方向の成分を有するように移動する構成をとっている。この他、撮像素子を移動する構成などを適用してもよい。また、歪曲収差については、各種公知の手法を適用し電子的に補正しても良い。
【００３５】
以上の構成により、光学性能が良好であるとともに、撮像装置に適用したとき撮像装置の小型化が可能なズームレンズを得ている。
【００３６】
各実施例について好ましくは次の条件式のうち１つ以上を満足するのが良い。第５レンズ群Ｌ５の焦点距離をｆ５とする。無限遠に合焦時における広角端から望遠端へのズーミングに際しての第５レンズ群Ｌ５の移動量をＭ５とする。第１レンズ群Ｌ１の焦点距離をｆ１とする。広角端における全系の焦点距離をｆｗとする。第２レンズ群Ｌ２の焦点距離をｆ２とする。望遠端における全系の焦点距離をｆｔとする。
【００３７】
第１レンズ群Ｌ１の物体側のレンズ面から第１レンズ群Ｌ１の像側のレンズ面までの光軸上の距離（レンズ群厚）をＤ１とする。第３レンズ群Ｌ３の焦点距離をｆ３とする。第４レンズ群Ｌ４の焦点距離をｆ４とする。ここで広角端から望遠端へのズーミングに際してのレンズ群の移動量とは広角端と望遠端におけるレンズ群の光軸上での位置の差をいう。移動量の符号は広角端に比べて望遠端において物体側に位置するときを負、像側に位置するときを正とする。このとき次の条件式のうち１つ以上を満足するのが良い。
【００３８】
２．０＜｜ｆ５｜／｜Ｍ５｜＜４．０  ・・・（１）
１．０＜ｆ１／ｆｗ＜２．５          ・・・（２）
０．４０＜｜ｆ２｜／ｆｗ＜０．７０  ・・・（３）
１．５＜ｆ１／｜ｆ２｜＜４．０      ・・・（４）
０．３７＜｜ｆ５｜／ｆｔ＜０．７５  ・・・（５）
０．４０＜Ｄ１／ｆｔ＜０．６５      ・・・（６）
１．００＜ｆ３／ｆｗ＜１．４５      ・・・（７）
１．３０＜ｆ４／ｆｗ＜１．７２      ・・・（８）
【００３９】
次に前述の各条件式の技術的意味について説明する。条件式(１)は第５レンズ群Ｌ５の焦点距離と、広角端から望遠端へのズーミングにかけての第５レンズ群Ｌ５の移動量の比を規定している。条件式（５）は主に全系の小型化を図るためのものである。条件式（１）の下限を超えて、第５レンズ群Ｌ５の焦点距離がズーミングに際しての移動量に比して小さすぎると、広角端において射出瞳位置が像面に近づきすぎる。この結果、周辺光束の像面への入射角が大きくなりすぎて、シェーディングが増加してくる。
【００４０】
一方、上限を超えて、第５レンズ群Ｌ５の焦点距離がズーミングに際しての移動量に対して大きすぎると、第３レンズ群Ｌ３、第４レンズ群Ｌ４と第５レンズ群Ｌ５にて構成する望遠型の屈折力配置が緩まりすぎて、レンズ全長が増大してしまうのでよくない。
【００４１】
条件式（２）は第１レンズ群Ｌ１の焦点距離を規定している。条件式（２）は主に良好な光学性能を得るためのものである。条件式（２）の下限を超えて、第１レンズ群Ｌ１の焦点距離が短くなりすぎると、望遠端において軸上色収差、倍率色収差の補正が困難となる。
【００４２】
一方、上限を超えて、第１レンズ群Ｌ１の焦点距離が長くなりすぎると、ズーミングに際して第１レンズ群Ｌ１が不動であるため、前玉有効径が増大してしまうのでよくない。
【００４３】
条件式（３）は第２レンズ群Ｌ２の焦点距離に関する。条件式（３）は主に良好な光学性能を得るためのものである。条件式（３）の下限を超えて、第２レンズ群Ｌ２の負の焦点距離が短くなりすぎると（負の屈折力の絶対値が大きくなりすぎると）、ズーム全域において像面湾曲の変動の補正が困難となる。一方、上限を超えて、第２レンズ群Ｌ２の負の焦点距離が長くなりすぎると（負の屈折力の絶対値が小さくなりすぎると）、レンズ全長が増大してしまうのでよくない。
【００４４】
条件式（４）は第１レンズ群Ｌ１の焦点距離と第２レンズ群Ｌ２の焦点距離の比を規定している。条件式（４）は、主に全系を小型にしつつ良好な光学性能を得るためのものである。条件式（４）の下限を超えて、第１レンズ群Ｌ１の焦点距離が第２レンズ群Ｌ２の焦点距離と比して短くなりすぎると、望遠端における色収差の補正をしつつ、レンズ全長の短縮を図るのが困難となる。一方、上限を超えて、第１レンズ群Ｌ１の焦点距離が第２レンズ群Ｌ２の焦点距離と比して長くなりすぎると、前玉有効径を小さくしつつ、ズーム全域での像面湾曲の良好なる補正が困難となる。
【００４５】
条件式（５）は第５レンズ群Ｌ５の焦点距離を規定している。条件式（５）は主に全系を小型にしつつ良好な光学性能を得るためのものである。条件式（５）の下限を超えて、第５レンズ群Ｌ５の負の焦点距離が短くなりすぎると、ズーム全域においてコマ収差や像面湾曲の変動の補正が困難となる。一方、上限を超えて、第５レンズ群Ｌ５の負の焦点距離が長くなりすぎると、レンズ全長が増大してしまうのでよくない。
【００４６】
条件式（６）は第１レンズ群Ｌ１のレンズ群厚を規定している。条件式（６）は主に全系の小型化を図るためのものである。条件式（６）の下限を超えて、第１レンズ群Ｌ１のレンズ群厚が短くなりすぎると、広画角化及び大口径比を図るのが困難となる。一方、上限を超えて、第１レンズ群Ｌ１のレンズ群厚が長くなりすぎると、レンズ全長が増大してしまうのでよくない。
【００４７】
条件式（７）は第３レンズ群Ｌ３の焦点距離を規定している。条件式（７）は主に全系を小型にしつつ良好な光学性能を得るためのものである。条件式（７）の下限を超えて、第３レンズ群Ｌ３の正の焦点距離が短くなりすぎると、ズーム全域において球面収差やコマ収差の補正が困難となる。一方、上限を超えて、第３レンズ群Ｌ３の正の焦点距離が長くなりすぎると、レンズ全長が増大してしまうのでよくない。
【００４８】
条件式（８）は第４レンズ群Ｌ４の正の焦点距離を規定している。条件式（８）は主に全系を小型にしつつ良好な光学性能を得るためのものである。条件式（８）の下限を超えて、第４レンズ群Ｌ４の焦点距離が短くなりすぎると、ズーム全域においてコマ収差や歪曲収差の補正が困難となる。一方、上限を超えて、第４レンズ群Ｌ４の焦点距離が長くなりすぎると、レンズ全長が増大してしまうのでよくない。
【００４９】
更に好ましくは条件式（１）乃至（８）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
２．３＜｜ｆ５｜／｜Ｍ５｜＜３．５  ・・・（１ａ）
１．２＜ｆ１／ｆｗ＜２．０          ・・・（２ａ）
０．４５＜｜ｆ２｜／ｆｗ＜０．６６  ・・・（３ａ）
２．０＜ｆ１／｜ｆ２｜＜３．５      ・・・（４ａ）
０．４１＜｜ｆ５｜／ｆｔ＜０．６６  ・・・（５ａ）
０．４７＜Ｄ１／ｆｔ＜０．６０      ・・・（６ａ）
１．１０＜ｆ３／ｆｗ＜１．４３      ・・・（７ａ）
１．３３＜ｆ４／ｆｗ＜１．６８      ・・・（８ａ）
【００５０】
更に好ましくは条件式（１ａ）乃至（８ａ）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
２．６＜｜ｆ５｜／｜Ｍ５｜＜３．２  ・・・（１ｂ）
１．４＜ｆ１／ｆｗ＜１．８          ・・・（２ｂ）
０．５２＜｜ｆ２｜／ｆｗ＜０．６３  ・・・（３ｂ）
２．４＜ｆ１／｜ｆ２｜＜３．１      ・・・（４ｂ）
０．４５＜｜ｆ５｜／ｆｔ＜０．６２  ・・・（５ｂ）
０．５２＜Ｄ１／ｆｔ＜０．５８      ・・・（６ｂ）
１．２２＜ｆ３／ｆｗ＜１．４０      ・・・（７ｂ）
１．３８＜ｆ４／ｆｗ＜１．６５      ・・・（８ｂ）
【００５１】
次に、実施例１の各レンズ群のレンズ構成に関して説明する。第１レンズ群Ｌ１は、物体側から像側へ順に配置された物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズ、反射部材ＰＲ、両凸で非球面形状のレンズ面を含む正レンズにて構成している。第２レンズ群Ｌ２は、物体側から像側へ順に配置された両凹形状の負レンズ、両凹形状の負レンズ、像側に凹面を向けたメニスカス形状の正レンズにて構成している。
【００５２】
第３レンズ群Ｌ３は両凸で、物体側の面が非球面形状の正レンズにて構成している。第４レンズ群Ｌ４は、物体側から像側へ順に配置された両凸形状の正レンズと像側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズを接合した接合レンズにて構成している。第５レンズ群Ｌ５は、物体側から像側へ順に配置された両凸で非球面形状のレンズ面を含む正レンズ、両凹形状の負レンズ、像側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズにて構成している。
【００５３】
次に、実施例２の各レンズ群のレンズ構成に関して説明する。第１レンズ群Ｌ１は、物体側から像側へ順に配置された物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズ、反射部材ＰＲ、両凸で物体側の面が非球面形状の正レンズにて構成している。第２レンズ群Ｌ２は、物体側から像側へ順に配置された両凹で物体側の面が非球面形状の負レンズ、像側に凹面を向けたメニスカス形状の正レンズにて構成している。
【００５４】
第３レンズ群Ｌ３は両凸で、像側の面が非球面形状の正レンズにて構成している。第４レンズ群Ｌ４は、物体側から像側へ順に配置された両凸形状の正レンズと像側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズを接合した接合レンズにて構成している。第５レンズ群Ｌ５は、物体側から像側へ順に配置された物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズ、非球面形状のレンズ面を含む正レンズ、像側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズにて構成している。
【００５５】
次に、実施例３の各レンズ群のレンズ構成に関して説明する。第１レンズ群Ｌ１は実施例１と同じである。第２レンズ群Ｌ２は、物体側から像側へ順に配置された物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズ、両凹形状の負レンズ、像側に凹面を向けたメニスカス形状の正レンズにて構成している。
【００５６】
第３レンズ群Ｌ３、第４レンズ群Ｌ４は実施例１と同じである。第５レンズ群Ｌ５は、物体側から像側へ順に配置された両凸で非球面形状のレンズ面を含む正レンズ、像側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズ、両凹形状の負レンズ、像側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズにて構成している。
【００５７】
次に、実施例４の各レンズ群のレンズ構成に関して説明する。第１レンズ群Ｌ１は、物体側から像側へ順に配置された両凹形状の負レンズ、反射部材ＰＲ、両凸で非球面形状のレンズ面を含む正レンズにて構成している。第２レンズ群Ｌ２、第３レンズ群Ｌ３、第４レンズ群Ｌ４、第５レンズ群Ｌ５は実施例１と同じである。
【００５８】
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。
【００５９】
次に各実施例に示したような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形態を図１０を用いて説明する。図１０において、２０はカメラ本体、２１は実施例１乃至４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像光学系である。
【００６０】
ＰＲは光路折り曲げ用の反射部材である。２２はカメラ本体に内蔵され、撮像光学系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を実現している。
次に、本発明の実施例１乃至４に各々対応する数値データ１乃至４を示す。各数値データにおいて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。
【００６１】
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。
【００６２】
数値データ１乃至４において、面番号３、４は反射部材ＰＲの面である。また最後の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。各数値データにおいて、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空気換算長のバックフォーカスを加えたものである。また、各数値データにおける上述した各条件式との対応を表１に示す。  
【００６３】
（数値データ１）
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         νd       有効径
1        382.011    0.30   1.95906    17.5        6.68
2         13.915    0.37                          6.26
3          ∞       4.40   1.88300    40.8        6.25
4          ∞       0.08                          4.41
5*         5.485    1.17   1.77250    49.6        4.11
6*       -14.856  (可変)                          3.69
7       -362.421    0.30   1.88300    40.8        2.75
8          6.293    0.28                          2.39
9         -7.007    0.30   1.88300    40.8        2.28
10          2.668    0.05                          2.01
11          2.540    0.64   1.95906    17.5        2.00
12          4.617  (可変)                          1.75
13*         6.971    0.71   1.88300    40.8        1.62
14        -14.022    0.05                          1.65
15(絞り)    ∞     (可変)                          1.65
16          5.067    2.15   1.59522    67.7        3.27
17         -2.402    0.30   1.95906    17.5        3.42
18         -4.382  (可変)                          3.69
19*         9.236    1.43   1.63550    23.9        3.70
20*        -3.115    0.10                          3.57
21         -3.875    0.30   1.95375    32.3        3.27
22         18.501    0.82                          3.24
23         -2.543    0.30   1.88300    40.8        3.26
24         -4.920  (可変)                          3.69
25          ∞       0.23   1.55671    58.6        6.51
26          ∞       0.60                          6.51
像面        ∞   
【００６４】
非球面データ
第5面
K = 0.00000e+000  A 4=-1.48238e-004  A 6=-7.55967e-005  A 8= 1.42082e-005  A10=-3.35016e-007  
第6面
K = 0.00000e+000  A 4= 1.07743e-003  
第13面
K = 0.00000e+000  A 4=-1.83651e-003  A 6=-3.35820e-004  
第19面
K = 0.00000e+000  A 4= 5.51499e-004  
第20面
K = 0.00000e+000  A 4= 5.33656e-003  A 6= 4.93951e-004  
【００６５】
各種データ
ズーム比     2.83 
広角    中間      望遠
焦点距離       4.12     7.60     11.65
Fナンバー      4.22     5.30     5.72
半画角（度）  32.24    21.55    14.44
像高           2.60     3.00     3.00 
レンズ全長    20.54    20.54    20.54
BF             1.66     2.90     3.81
d 6            0.20     1.20     2.20
d12            1.71     0.74     0.19 
d15            2.11     0.81     0.08 
d18            0.81     0.84     0.21 
d24            0.91     2.15     3.06 
入射瞳位置     5.08     6.38     8.34 
射出瞳位置    -4.79    -5.33    -5.72 
前側主点位置   6.04     4.25    -1.47 
後側主点位置  -3.52    -7.00   -11.05 
【００６６】
ズームレンズ群データ
群  始面    焦点距離  レンズ構成長  前側主点位置  後側主点位置
L1    1       6.31         6.31         3.67          0.74
L2    7      -2.18         1.58         0.52         -0.40
L3   13       5.36         0.76         0.13         -0.31
L4   16       5.73         2.45         0.75         -0.90
L5   19      -6.42         2.95         2.59          0.19
GB   25       ∞           0.23         0.07         -0.07
【００６７】
単レンズデータ
レンズ  始面  焦点距離
1       1    -15.06
2       3      0.00
3       5      5.32
4       7     -7.00
5       9     -2.16
6      11      5.11
7      13      5.36
8      16      3.07
9      17     -5.99
10      19      3.84
11      21     -3.34
12      23     -6.34
13      25      0.00
【００６８】
（数値データ２）
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         νd       有効径
1         28.348    0.30   1.95906    17.5        6.73
2          9.411    0.57                          6.23
3          ∞       4.40   1.88300    40.8        6.20
4          ∞       0.08                          5.20
5*         5.636    1.35   1.77250    49.6        4.97
6        -20.342  (可変)                          4.68
7*        -5.145    0.30   1.88300    40.8        2.80
8          2.391    0.09                          2.39
9          2.559    0.68   1.95906    17.5        2.39
10          4.546  (可変)                          2.13
11          4.186    1.03   1.59522    67.7        1.80
12*        -9.731    0.05                          1.80
13(絞り)    ∞     (可変)                          1.81
14          4.305    2.15   1.49700    81.5        3.17
15         -2.801    0.30   1.95906    17.5        3.28
16         -4.685  (可変)                          3.47
17          4.859    0.30   1.88300    40.8        3.48
18          2.902    0.22                          3.30
19*         4.114    0.97   1.63550    23.9        3.33
20*        51.100    0.70                          3.34
21         -2.590    0.30   1.88300    40.8        3.33
22         -8.033  (可変)                          3.79
23          ∞       0.23   1.55671    58.6        6.51
24          ∞       0.45                          6.51
像面        ∞   
【００６９】
非球面データ
第5面
K = 0.00000e+000  A 4=-6.49691e-004  A 6=-4.50160e-005  A 8= 3.15540e-006  A10=-2.09468e-007  
第7面
K = 0.00000e+000  A 4= 5.72396e-003  A 6= 7.86515e-004  A 8=-6.75163e-004  A10= 1.48940e-004  
第12面
K = 0.00000e+000  A 4= 4.13468e-003  A 6= 1.63203e-004  
第19面
K = 0.00000e+000  A 4=-1.68566e-003  A 6= 1.56032e-004  
第20面
K = 0.00000e+000  A 4=-6.78632e-003  
【００７０】
各種データ
ズーム比     2.83 
広角    中間      望遠
焦点距離       4.12     7.13    11.65 
Fナンバー      4.01     4.60     4.85 
半画角（度）  32.24    22.83    14.44  
像高           2.60     3.00     3.00  
レンズ全長    20.53    20.53    20.53  
BF             1.44     2.32     3.20  
d 6            0.30     1.67     3.04  
d10            2.19     1.09     0.20 
d13            2.10     0.88     0.10  
d16            0.72     0.77     0.20  
d22            0.84     1.73     2.60 
入射瞳位置     5.30     7.19     9.96 
射出瞳位置    -4.25    -4.65    -5.06  
前側主点位置   5.82     4.37    -3.02  
後側主点位置  -3.67    -6.67   -11.20  
【００７１】
ズームレンズ群データ
群  始面    焦点距離  レンズ構成長  前側主点位置  後側主点位置
L1    1       7.19         6.69         4.01          0.88
L2    7      -2.59         1.07         0.23         -0.33
L3   11       5.06         1.08         0.20         -0.52
L4   14       6.70         2.45         0.64         -1.09
L5   17      -5.35         2.49         1.93          0.00
GB   23       ∞           0.23         0.07         -0.07
【００７２】
単レンズデータ
レンズ  始面  焦点距離
1       1    -14.80
2       3      0.00
3       5      5.85
4       7     -1.81
5       9      5.23
6      11      5.06
7      14      3.80
8      15     -7.88
9      17     -8.79
10      19      6.98
11      21     -4.44
12      23      0.00
【００７３】
（数値データ３）
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         νd       有効径
1        275.137    0.30   1.95906    17.5        6.47
2         11.777    0.40                          6.04
3          ∞       4.40   1.88300    40.8        6.03
4          ∞       0.08                          4.46
5*         5.202    1.20   1.77250    49.6        4.16
6*       -14.754  (可変)                          3.76
7        695.622    0.30   1.88300    40.8        2.83
8          6.245    0.29                          2.47
9         -7.551    0.30   1.88300    40.8        2.38
10          2.716    0.05                          2.12
11          2.706    0.64   1.95906    17.5        2.11
12          5.945  (可変)                          1.89
13*         6.778    0.37   1.88300    40.8        1.70
14        -21.437    0.15                          1.70
15(絞り)    ∞     (可変)                          1.70
16          5.249    1.97   1.59522    67.7        3.04
17         -2.458    0.30   1.95906    17.5        3.20
18         -4.568  (可変)                          3.43
19*        16.002    0.78   1.63550    23.9        3.48
20*       -48.641    0.10                          3.40
21        -30.536    0.99   1.78472    25.7        3.40
22         -3.625    0.10                          3.44
23         -4.797    0.30   1.95375    32.3        3.20
24         15.673    0.79                          3.17
25         -2.382    0.30   1.88300    40.8        3.19
26         -4.786  (可変)                          3.64
27          ∞       0.23   1.55671    58.6        6.51
28          ∞       0.51                          6.51
像面        ∞   
【００７４】
非球面データ
第5面
K = 0.00000e+000  A 4=-6.14472e-005  A 6=-1.08297e-005  A 8= 8.33746e-006  A10=-5.66479e-007  
第6面
K = 0.00000e+000  A 4= 1.42725e-003  
第13面
K = 0.00000e+000  A 4=-1.26578e-003  A 6=-2.80337e-004  
第19面
K = 0.00000e+000  A 4= 3.47551e-003  
第20面
K = 0.00000e+000  A 4= 7.41854e-003  A 6= 7.24419e-004  
【００７５】
各種データ
ズーム比     2.79 
広角    中間      望遠
焦点距離       4.20     7.52    11.70 
Fナンバー      4.22     5.33     5.63  
半画角（度）  31.76    21.74    14.38  
像高           2.60     3.00     3.00  
レンズ全長    20.55    20.55    20.55  
BF             1.52     3.13     3.63  
d 6            0.20     1.15     2.10  
d12            2.03     1.07     0.12  
d15            1.87     0.70     0.40  
d18            0.84     0.40     0.20  
d26            0.86     2.47     2.97 
入射瞳位置     5.06     6.27     7.56 
射出瞳位置    -4.46    -5.43    -5.75 
前側主点位置   5.71     4.27    -2.61  
後側主点位置  -3.69    -7.01   -11.19  
【００７６】
ズームレンズ群データ
群  始面    焦点距離  レンズ構成長  前側主点位置  後側主点位置
L1    1       6.12         6.38         3.74          0.91
L2    7      -2.44         1.58         0.49         -0.45
L3   13       5.87         0.52         0.05         -0.30
L4   16       5.98         2.27         0.68         -0.82
L5   19      -5.84         3.35         2.59          0.05
GB   27       ∞           0.23         0.07         -0.07
【００７７】
単レンズデータ
レンズ  始面  焦点距離
1       1    -12.84
2       3      0.00
3       5      5.11
4       7     -7.14
5       9     -2.23
6      11      4.72
7      13      5.87
8      16      3.11
9      17     -5.97
10      19     19.04
11      21      5.16
12      23     -3.82
13      25     -5.70
14      27      0.00
【００７８】
（数値データ４）
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         νd       有効径
1        -71.875    0.30   1.95906    17.5        6.26
2         18.083    0.28                          5.96
3          ∞       4.20   1.88300    40.8        5.94
4          ∞       0.08                          4.73
5*         6.029    1.27   1.77250    49.6        4.62
6*       -13.556  (可変)                          4.34
7        -41.395    0.30   1.88300    40.8        2.56
8          4.329    0.30                          2.20
9         -6.495    0.30   1.88300    40.8        2.12
10          3.096    0.06                          1.94
11          3.140    0.66   1.95906    17.5        1.94
12         10.464  (可変)                          1.76
13*         5.830    0.89   1.59522    67.7        1.76
14         -6.220    0.05                          1.83
15(絞り)    ∞     (可変)                          1.83
16          5.973    2.40   1.59522    67.7        3.78
17         -2.865    0.30   1.95906    17.5        3.89
18         -5.248  (可変)                          4.13
19*         9.854    1.44   1.63550    23.9        4.06
20*        -3.728    0.10                          3.90
21         -5.620    0.30   1.95375    32.3        3.54
22         14.102    0.93                          3.42
23         -2.528    0.30   1.88300    40.8        3.40
24         -4.981  (可変)                          3.83
25          ∞       0.23   1.55671    58.6        6.51
26          ∞       0.60                          6.51
像面        ∞   
【００７９】
非球面データ
第5面
K = 0.00000e+000  A 4=-2.66664e-004  A 6=-4.88487e-005  A 8= 9.60579e-006  A10=-5.38938e-007  
第6面
K = 0.00000e+000  A 4= 8.69406e-004  
第13面
K = 0.00000e+000  A 4=-3.82945e-003  A 6=-1.64864e-004  
第19面
K = 0.00000e+000  A 4= 4.99732e-004  
第20面
K = 0.00000e+000  A 4= 4.53840e-003  A 6= 9.87881e-005  
【００８０】
各種データ
ズーム比     2.83 
広角    中間      望遠
焦点距離       4.12     7.23    11.65  
Fナンバー      4.22     5.04     5.53 
半画角（度）  32.24    22.55    14.44  
像高           2.60     3.00     3.00  
レンズ全長    22.00    22.00    22.00  
BF             1.74     2.91     4.04  
d 6            0.20     1.39     2.59  
d12            1.69     0.78     0.20  
d15            3.11     1.56     0.51  
d18            0.80     0.90     0.21  
d24            0.99     2.16     3.29  
入射瞳位置     4.83     6.51     9.14  
射出瞳位置    -5.54    -5.84    -6.28 
前側主点位置   6.18     5.63     1.08  
後側主点位置  -3.52    -6.63   -11.05  
【００８１】
ズームレンズ群データ
群  始面    焦点距離  レンズ構成長  前側主点位置  後側主点位置
1    1       6.78         6.13         3.59          0.77
2    7      -2.21         1.63         0.35         -0.64
3   13       5.20         0.94         0.28         -0.35
4   16       6.79         2.70         0.80         -1.01
5   19      -7.19         3.07         2.91          0.34
6   25       ∞           0.23         0.07         -0.07
【００８２】
単レンズデータ
レンズ  始面  焦点距離
1       1    -15.04
2       3      0.00
3       5      5.56
4       7     -4.42
5       9     -2.34
6      11      4.48
7      13      5.20
8      16      3.62
9      17     -7.01
10      19      4.44
11      21     -4.18
12      23     -6.17
13      25      0.00
【００８３】
【表１】
2018120149.tif 000003
【符号の説明】
【００８４】
Ｌ０  ズームレンズ      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
ＰＲ  全反射プリズム（反射部材）
【図１】
2018120149.tif 000004
【図２】
2018120149.tif 000005
【図３】
2018120149.tif 000006
【図４】
2018120149.tif 000007
【図５】
2018120149.tif 000008
【図６】
2018120149.tif 000009
【図７】
2018120149.tif 000010
【図８】
2018120149.tif 000011
【図９】
2018120149.tif 000012
【図１０】
2018120149.tif 000013