(57)【要約】      （修正有）【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全系が小型のズームレンズを提供する。【解決手段】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Ｌ１、負の屈折力の第２レンズ群Ｌ２、正の屈折力の第３レンズ群Ｌ３、負の屈折力の第４レンズ群Ｌ４、正の屈折力の第５レンズ群Ｌ５から構成され、広角端から望遠端へのズーミングに際し、第５レンズ群Ｌ５は物体側に移動した後に像側に移動し、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において、第１レンズ群Ｌ１は３枚以上の正レンズを有し、第５レンズ群Ｌ５が最も物体側に位置するズーム位置における第５レンズ群Ｌ５の横倍率β５ｍ、第５レンズ群Ｌ５の望遠端における横倍率β５ｔを各々適切に設定する。【選択図】図１
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【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、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レンズ群から構成され、
広角端から望遠端へのズーミングに際し、前記第５レンズ群は物体側に移動した後に像側に移動し、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において、
前記第１レンズ群は３枚以上の正レンズを有し、
前記第５レンズ群が最も物体側に位置するズーム位置における前記第５レンズ群の横倍率をβ５ｍ、前記第５レンズ群の望遠端における横倍率をβ５ｔとするとき、
３．０＜β５ｔ／β５ｍ＜８０．０
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５レンズ群は正レンズを有し、前記第５レンズ群に含まれる正レンズの材料のアッベ数をνｄ５ｐとするとき、前記第５レンズ群は、
６０．０＜νｄ５ｐ
なる条件式を満足する材料から構成される正レンズを含む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２レンズ群は正レンズと負レンズが接合された接合レンズを有し、前記接合レンズに含まれる正レンズの材料のアッベ数をνｄ２ｐ、前記接合レンズに含まれる負レンズの材料のアッベ数をνｄ２ｎとするとき、
１５．０＜νｄ２ｎ−νｄ２ｐ＜５０．０
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、望遠端における全系の焦点距離をｆｔとするとき、
−０．１０＜ｆ２／ｆｔ＜−０．０３
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、
３．２＜ｆ３／ｆｗ＜６．０
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、正レンズ、正レンズ、正レンズからな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３レンズ群には正レンズＧ３ｐと負レンズＧ３ｎを接合した、全体として正の屈折力の接合レンズＧ３ａを有し、
前記第４レンズ群は正レンズＧ４ｐと負レンズＧ４ｎを接合した、全体として負の屈折力の接合レンズＧ４ａを有し、
前記正レンズＧ３ｐの材料のアッベ数をνｄ３ｐ、前記正レンズＧ３ｐの材料の部分分散比をθｇＦ３ｐ、前記負レンズＧ３ｎの材料のアッベ数をνｄ３ｎ、前記負レンズＧ３ｎの材料の部分分散比をθｇＦ３ｎ、前記正レンズＧ４ｐの材料のアッベ数をνｄ４ｐ、前記正レンズＧ４ｐの材料の部分分散比をθｇＦ４ｐ、前記負レンズＧ４ｎの材料のアッベ数をνｄ４ｎ、前記負レンズＧ４ｎの材料の部分分散比をθｇＦ４ｎとし、
ｄθｇＦ３＝（θｇＦ３ｐ−θｇＦ３ｎ）／（νｄ３ｐ−νｄ３ｎ）
ｄθｇＦ４＝（θｇＦ４ｐ−θｇＦ４ｎ）／（νｄ４ｐ−νｄ４ｎ）
とするとき、
１．２＜ｄθｇＦ３／ｄθｇＦ４＜４．５
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】
広角端から望遠端へのズーミングに際して、前記第１レンズ群は像側へ移動した後に物体側へ移動し、前記第２レンズ群は像側へ移動し、前記第３レンズ群は物体側へ移動し、前記第４レンズ群は物体側へ移動した後に像側へ移動することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項９】
前記第１レンズ群は、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、正レンズから構成され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】
前記第２レンズ群は、物体側から像側へ順に配置された、負レンズ、正レンズと負レンズを接合した接合レンズ、正レンズより構成され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】
前記第３レンズ群は、物体側から像側へ順に配置された、正レンズ、正レンズと負レンズを接合した接合レンズより構成されることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項１２】
前記第４レンズ群は、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、正レンズより構成されることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項１３】
前記第５レンズ群は、正レンズと負レンズを接合した接合レンズより構成されることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項１４】
請求項１乃至１３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た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に関するものであり、例えばデジタルスチルカメラ、ビデオカメラ、監視カメラ、放送用カメラ、銀塩フィルム用カメラ等の撮像装置に用いる撮像光学系として好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、固体撮像素子を用いた撮像装置は、高機能化され、又装置全体が小型化されている。そしてそれに用いる撮像光学系として広画角かつ高ズーム比で、しかも全ズーム範囲にわたり高い光学性能を有したズームレンズであること等が要求されている。これらの要求を満足するズームレンズの１つとして、物体側より像側へ順に、正、負、正、負、正の屈折力の第１レンズ群乃至第５レンズ群よりなるズームレンズが知られている（特許文献１、２）。
【０００３】
特許文献１、２では各レンズ群を移動させてズーミングを行い、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たズームレンズを開示している。このうち特許文献１では、第１レンズ群を物体側から像側へ順に、負レンズ、正レンズ、正レンズ、正レンズより構成し、フォーカシングに際して第５レンズ群を移動させた広角端の撮像画角が約７６度、ズーム比２６程度のズームレンズを開示している。
【０００４】
特許文献２では、第１レンズ群を物体側から像側へ順に負レンズ、正レンズ、正レンズ、正レンズより構成し、フォーカシングに際して第３レンズ群を移動させた広角端の撮像画角が約４３度、ズーム比５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２０１１−０５３２９７号公報
【特許文献２】特開２０１１−０９０１８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前述した屈折力配置のズームレンズは全系の小型化を図りつつ、高ズーム比化を図りつつ高い光学性能を得ることが比較的容易である。しかしながら更に全系の小型化を図りつつ高ズーム比化を図ろうとするとズーミングに際して収差変動が増大し、全ズーム範囲にわたり高い光学性能を得るのが困難になってくる。例えば各レンズ群の屈折力を強めて全系の小型化を図ろうとすると、望遠側のズーム領域において球面収差や軸上色収差が多く発生し、高い光学性能を得るのが困難になってくる。
【０００７】
前述したズームレンズにおいて、高ズーム比化を図りつつ全ズーム範囲にわたり高い光学性能を得るには各レンズ群の屈折力やレンズ構成、そして各レンズ群のズーミングに伴う移動条件等を適切に設定することが重要となる。例えば、第５レンズ群のズーミングの際の移動条件、レンズ構成、結像倍率、第２レンズ群のレンズ構成等を適切に設定することが重要となる。これらの要素を適切に設定しないと全系の小型化を図り、かつ高ズーム比で、全ズーム範囲で高い光学性能を得るのが大変困難になってくる。
【０００８】
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】
【０００９】
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、負の屈折力の第４レンズ群、正の屈折力の第５レンズ群から構成され、
広角端から望遠端へのズーミングに際し、前記第５レンズ群は物体側に移動した後に像側に移動し、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において、
前記第１レンズ群は３枚以上の正レンズを有し、
前記第５レンズ群が最も物体側に位置するズーム位置における前記第５レンズ群の横倍率をβ５ｍ、前記第５レンズ群の望遠端における横倍率をβ５ｔとするとき、
３．０＜β５ｔ／β５ｍ＜８０．０
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】
【００１０】
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】
【００１１】
【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、望遠端における諸収差図
【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、望遠端における諸収差図
【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、望遠端における諸収差図
【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、望遠端における諸収差図
【図９】撮像装置の一例としての要部概略図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
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、負の屈折力の第４レンズ群、正の屈折力の第５レンズ群から構成されている。広角端から望遠端へのズーミングに際し、第５レンズ群は物体側に移動した後に像側に移動し、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。
【００１３】
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、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。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、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。
【００１４】
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、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。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、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。図９は本発明の撮像装置の要部概略図である。
【００１５】
各実施例のズームレンズは、ビデオカメラ、デジタルカメラ、監視用カメラ、ＴＶ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、Ｌ１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、Ｌ２は負の屈折力の第２レンズ群、Ｌ３は正の屈折力の第３レンズ群、Ｌ４は負の屈折力の第４レンズ群、Ｌ５は正の屈折力の第５レンズ群である。
【００１６】
各実施例のレンズ断面図において、ＳＰは解放Ｆナンバーの光束を決定する開口絞りであり、第３レンズ群Ｌ３の物体側に位置している。ＧＢは光学フィルター、フェースプレート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カメラの撮影光学系として使用する際にはＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の固体撮像素子（光電変換素子）の撮像面に相当し、銀塩フィルム用カメラの撮像光学系として使用する際にはフィルム面に相当する。
【００１７】
収差図において、ＦｎｏはＦナンバー、ωは半画角（度）である。球面収差において、ｄはｄ線（波長５８７．６ｎｍ）、ｇはｇ線（波長４３５．８ｎｍ）、ＣはＣ線（波長６５６．３ｎｍ）、ＦはＦ線（波長４８６．１ｎｍ）である。非点収差において、Ｍはｄ線におけるメリジオナル像面、Ｓはｄ線におけるサジタル像面を表示し、歪曲収差においてはｄ線を表示し、倍率色収差においてはｄ線に対するｇ線、Ｃ線、Ｆ線を表示している。
【００１８】
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と開口絞りの移動軌跡と無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングをするときの移動方向を示している。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。
【００１９】
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１レンズ群Ｌ１は、像側へ移動した後に物体側に移動する。即ち、像側へ凸状の軌跡で移動する。第２レンズ群Ｌ２は像側に移動する。第３レンズ群Ｌ３は物体側に移動する。第４レンズ群Ｌ４は物体側へ移動した後に像側へ移動する。即ち、物体側に凸状の軌跡で移動する。また、第５レンズ群Ｌ５は物体側に凸状の軌跡で移動する。
【００２０】
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うリアフォーカス式を採用している。第５レンズ群Ｌ５に関する実線の曲線５ａと点線の曲線５ｂは各々無限遠物体と近距離物体にフォーカスしているときの変倍に伴う像面変動を補正するための移動軌跡である。望遠端において無限遠物体から近距離物体へフォーカスを行う場合には、矢印５ｃに示すように第５レンズ群Ｂ５を物体側へ繰り出すことで行っている。
【００２１】
本発明のズームレンズにおいて、第１レンズ群Ｌ１は３枚以上の正レンズを有する。ズーミングに際して第５レンズ群Ｌ５が最も物体側に位置するズーム位置での横倍率をβ５ｍ、第５レンズ群Ｌ５の望遠端における横倍率をβ５ｔとする。このとき、
３．０＜β５ｔ／β５ｍ＜８０．０    ・・・（１）
なる条件式を満足する。
【００２２】
本発明のズームレンズは高ズーム比化を図りつつ、全系が小型で良好な光学性能を得るため、第１レンズ群Ｌ１を３枚以上の正レンズを有する構成としている。このように正の屈折力を３枚以上の正レンズに適切に分担させることで、特に望遠端において軸上色収差の発生量を小さくしている。さらに上記の条件式（１）を満足することにより、高ズーム比かつ全系が小型でありながら、ズーム全域にわたって良好な光学性能を得ている。
【００２３】
また条件式（１）を満たすことで高ズーム比化を図りつつ、良好な光学性能を得ることが容易になる。条件式（１）の下限値を超えて第５レンズ群Ｌ５の変倍作用が小さくなりすぎると、高ズーム比化が困難となる。一方、条件式（１）の上限値を越えて第５レンズ群Ｌ５の変倍作用が大きくなりすぎると、高ズーム比化は容易となるが、ズーミングによる像面変動が大きくなってくるため好ましくない。
【００２４】
各実施例では上記の如く、条件式（１）を満足することにより高ズーム比でありながら良好な光学性能を得ている。なお、各実施例において、好ましくは条件式（１）の数値範囲を次のようにするのがよい。
４．０＜β５ｔ／β５ｍ＜７０．０    ・・・（１ａ）
本発明のズームレンズにおいて好ましくは、次の条件式のうち１つ以上を満足するのが良い。
【００２５】
第５レンズ群Ｌ５は正レンズを有し、第５レンズ群Ｌ５に含まれる正レンズの材料のアッベ数をνｄ５ｐとする。第２レンズ群Ｌ２は正レンズと負レンズが接合された接合レンズを有し、接合レンズに含まれる正レンズの材料のアッベ数をνｄ２ｐとする。接合レンズに含まれる負レンズの材料のアッベ数をνｄ２ｎとする。第２レンズ群Ｌ２の焦点距離をｆ２、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Ｌ３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。
【００２６】
第３レンズ群Ｌ３には正レンズＧ３ｐと負レンズＧ３ｎを接合した、全体として正の屈折力の接合レンズＧ３ａを有する。第４レンズ群Ｌ４は正レンズＧ４ｐと負レンズＧ４ｎを接合した、全体として負の屈折力の接合レンズＧ４ａを有する。正レンズＧ３ｐの材料のアッベ数をνｄ３ｐ、正レンズＧ３ｐの材料の部分分散比をθｇＦ３ｐとする。負レンズＧ３ｎの材料のアッベ数をνｄ３ｎ、負レンズＧ３ｎの材料の部分分散比をθｇＦ３ｎとする。
【００２７】
正レンズＧ４ｐの材料のアッベ数をνｄ４ｐ、正レンズＧ４ｐの材料の部分分散比をθｇＦ４ｐとする。負レンズＧ４ｎの材料のアッベ数をνｄ４ｎ、負レンズＧ４ｎの材料の部分分散比をθｇＦ４ｎとする。そして
ｄθｇＦ３＝（θｇＦ３ｐ−θｇＦ３ｎ）／（νｄ３ｐ−νｄ３ｎ）
ｄθｇＦ４＝（θｇＦ４ｐ−θｇＦ４ｎ）／（νｄ４ｐ−νｄ４ｎ）
とする。
【００２８】
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。
６０．０＜νｄ５ｐ                      ・・・（２）
１５．０＜νｄ２ｎ−νｄ２ｐ＜５０．０  ・・・（３）
−０．１０＜ｆ２／ｆｔ＜−０．０３      ・・・（４）
３．２＜ｆ３／ｆｗ＜６．０              ・・・（５）
１．２＜ｄθｇＦ３／ｄθｇＦ４＜４．５  ・・・（６）
【００２９】
ここで、各実施例で用いている光学材料のアッベ数νｄと部分分散比θｇＦは次の通りである。フラウンフォーファ線のｇ線（４３５．８ｎｍ）、Ｆ線（４８６．１ｎｍ）、ｄ線（５８７．６ｎｍ）、Ｃ線（６５６．３ｎｍ）に対する材料の屈折率をそれぞれＮｇ、ＮＦ、Ｎｄ、ＮＣとする。アッベ数νｄ及び、ｇ線とＦ線に関する部分分散比θｇＦは、以下の式の通りに与えられる。
νｄ＝（Ｎｄ−１）／（ＮＦ−ＮＣ）
θｇＦ＝（Ｎｇ−ＮＦ）／（ＮＦ−ＮＣ）
【００３０】
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（２）は第５レンズ群Ｌ５中に含まれる１つの正レンズの材料のアッベ数を規定している。条件式（２）を満たすことで高ズーム比でありながらズーム全域において倍率色収差を効果的に補正している。条件式（２）の下限値を超えて第５レンズ群Ｌ５に含まれる正レンズの材料のアッベ数が小さくなりすぎると、ズーム全域で倍率色収差の発生量が大きくなってくるため好ましくない。
【００３１】
条件式（３）は第２レンズ群Ｌ２に含まれる１つの接合レンズを構成する正レンズと負レンズの材料のアッベ数差を規定している。条件式（３）を満たすことで全ズーム領域において良好な光学性能を得ている。条件式（３）の下限値を超えてアッベ数の差が小さくなりすぎると、広角端において倍率色収差の補正に必要な各レンズの屈折力が大きくなりすぎる。この結果、特に広角端において像面湾曲が大きく発生してくるため好ましくない。
【００３２】
一方、条件式（３）の上限値を超えてアッベ数の差が大きくなりすぎると広角端において倍率色収差の補正に必要な各レンズの屈折力を小さくすることができ、レンズを薄くすることができる。しかし、このとき正レンズは高分散な材料となり部分分散比も大きくなってしまい、２次スペクトルが増大してしまうため好ましくない。
【００３３】
条件式（４）は第２レンズ群Ｌ２の焦点距離を規定している。条件式（４）を満たすことで高ズーム比でありながら全系が小型で良好な光学性能を容易に得ている。条件式（４）の上限値を超えて第２レンズ群Ｌ２の焦点距離が短くなりすぎると（負の焦点距離の絶対値が小さくなりすぎると）、倍率色収差のズーム変動が大きくなってくるため好ましくない。また、特に広角端において像面湾曲の補正が困難となる。
【００３４】
一方、条件式（４）の下限値を超えて第２レンズ群Ｌ２の負の焦点距離が長くなりすぎると（負の焦点距離の絶対値が大きくなりすぎると）、変倍における第２レンズ群Ｌ２のストローク（移動量）が大きくなる。そしてレンズ全長が長くなってしてしまうため、好ましくない。
【００３５】
条件式（５）は第３レンズ群Ｌ３の焦点距離を規定している。条件式（５）を満たすことでレンズ系の小型化を図りつつ、良好な光学性能を得ている。条件式（５）の下限値を超えて第３レンズ群Ｌ３の焦点距離が短くなりすぎると、広角端から中間のズーム位置において軸上色収差が大きくなってくるため好ましくない。一方、条件式（５）の上限値を超えて第３レンズ群Ｌ３の焦点距離が長くなりすぎると、変倍時の移動量が長くなりレンズ全長が長くなってくるため好ましくない。
【００３６】
条件式（６）は第３レンズ群Ｌ３に含まれる接合レンズＧ３ａと第４レンズ群Ｌ４に含まれる接合レンズＧ４ａを各々構成する正レンズの材料と負レンズの材料の部分分散比を規定している。条件式（６）を満たすことで特に広角端において軸上色収差の２次スペクトルを良好に補正している。条件式（６）の下限値を超えて第４レンズ群Ｌ４に含まれる負レンズの材料の部分分散比が大きくなりすぎると、広角端において第３レンズ群Ｌ３で生ずる軸上色収差の補正残りを第４レンズ群Ｌ４において過剰に補正してしまうため好ましくない。
【００３７】
一方、条件式（６）の上限値を超えて第４レンズ群Ｌ４に含まれる負レンズの材料の部分分散比が小さくなりすぎると、広角端において第３レンズ群Ｌ３より発生した軸上色収差の補正残りを第４レンズ群Ｌ４で補正しきれなくなってしまうため好ましくない。
【００３８】
なお、各実施例において、好ましくは条件式（２）乃至（６）の数値範囲を次のようにするのがよい。
６５．０＜νｄ５ｐ                      ・・・（２ａ）
１８．０＜νｄ２ｎ−νｄ２ｐ＜４５．０  ・・・（３ａ）
−０．０９＜ｆ２／ｆｔ＜−０．０４      ・・・（４ａ）
３．５＜ｆ３／ｆｗ＜５．５              ・・・（５ａ）
１．４＜ｄθｇＦ４／ｄθｇＦ３＜４．０  ・・・（６ａ）
【００３９】
各実施例では以上のように各要素を構成することにより、高ズーム比かつ全系が小型であり全ズーム範囲にわたり高い光学性能を有するズームレンズを得ている。また以上の条件式は任意に複数組み合わせることにより、さらに本発明の効果を高めることができる。尚、各実施例においてこの開口絞りＳＰの開口径はズーミングに際して一定とすることも、変化させることもできる。開口絞りＳＰの開口径を変化させて、望遠端において発生する軸外光束による下線コマフレアをカットすることができ、より良好な光学性能を得ることができる。
【００４０】
各実施例において、第１レンズ群Ｌ１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、正レンズから構成される。第２レンズ群Ｌ２は物体側から像側へ順に配置された、負レンズ、正レンズと負レンズを接合した接合レンズ、正レンズより構成される。第３レンズ群Ｌ３は物体側から像側へ順に配置された、正レンズ、正レンズと負レンズを接合した接合レンズより構成される。第４レンズ群Ｌ４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、正レンズより構成される。第５レンズ群Ｌ５は正レンズと負レンズを接合した接合レンズより構成される。
【００４１】
このように各レンズ群を構成することにより、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全系が小型のズームレンズを得ている。次に各実施例のレンズ構成について説明する。以下、各レンズ群を構成する各レンズは特に断りがない限り、物体側から像側へ順に配置されているものとする。
【００４２】
［実施例１］
第１レンズ群Ｌ１は像側が凹面でメニスカス形状の負レンズと物体側が凸面でメニスカス形状の正レンズとを接合した接合レンズ、物体側が凸面でメニスカス形状の正レンズ、物体側が凸面でメニスカス形状の正レンズで構成している。このレンズ構成により、レンズ全系の小型化を図りつつ、望遠端において色収差の補正を効果的に行っている。第２レンズ群Ｌ２は、像側が凹面の負レンズ、物体側が凹面の正レンズと負レンズとを接合した接合レンズ、正レンズで構成している。このレンズ構成により広角端において像面湾曲を良好に補正し、かつズーム全域において倍率色収差の変動を軽減している。
【００４３】
開口絞りＳＰは、ズーミングに際して第３レンズ群Ｌ３と同じ軌跡で移動する。第３レンズ群Ｌ３は、正レンズＧ３１、正レンズＧ３ｐと負レンズＧ３ｎとを接合した接合レンズＧ３ａで構成している。最も物体側の正レンズＧ３１は両面を非球面形状としている。このレンズ構成とすることで、特に広角端から中間のズーム位置において球面収差と軸上色収差の補正を効果的に行っている。第４レンズ群Ｌ４は、負レンズＧ４ｎと正レンズＧ４ｐとを接合した接合レンズＧ４ａ、正レンズＧ４３で構成している。
【００４４】
このレンズ構成とすることで第３レンズ群Ｌ３で補正しきれなかった広角端から中間のズーム位置における軸上色収差と、像面湾曲を効果的に補正している。第５レンズ群Ｌ５は、正レンズと負レンズとを接合した接合レンズで構成している。このレンズ構成によりフォーカシングによる倍率色収差の変動を軽減している。
【００４５】
［実施例２］
各レンズ群のレンズ構成は実施例１と同様である。開口絞りＳＰは、ズーミングに際して不動である。
【００４６】
［実施例３］
各レンズ群の構成は実施例１と同様である。開口絞りＳＰは、ズーミングに際して不動である。
【００４７】
［実施例４］
各レンズ群の構成は実施例１と同様である。開口絞りＳＰは、ズーミングに際して不動である。
【００４８】
次に本発明のズームレンズを撮像光学系として用いたビデオカメラ（撮像装置）の実施例を図９を用いて説明する。図９において、１０はビデオカメラ本体、１１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。１２はカメラ本体に内蔵され、撮像光学系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センサ等の撮像素子（光電変換素子）である。１３は撮像素子１２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。１４は不図示の表示素子に表示された被写体像を観察するためのファインダである。
【００４９】
上記表示素子は液晶パネル等によって構成され、撮像素子１２上に形成された被写体像が表示される。本発明の撮像装置は、上記のいずれかのズームレンズとともに、歪曲収差と倍率色収差のどちらか、もしくは両方を電気的に補正する回路（補正手段）を有していても良い。
【００５０】
このようにズームレンズの歪曲収差等を許容することができる構成にすれば、ズームレンズ全体のレンズ枚数を少なくでき、全系の小型化が容易になる。また倍率色収差を補正手段で電気的に補正しても良く、これによれば撮影した画像の色にじみを軽減し、解像力の向上を図ることが容易になる。
【００５１】
本発明のズームレンズは一眼レフカメラ等のスチルカメラにも同様に適用できる。以上本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
以下に本発明の各実施例に対応する数値データを示す。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番目の光学面の曲率半径、ｄｉは第ｉ番目の面間隔、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とアッベ数を示す。θｇＦｉは第ｉ番目の光学部材の材料の部分分散比である。バックフォーカス（ＢＦ）は、最終レンズ面から近軸像面までの空気換算での距離である。レンズ全長は、第１レンズ面から最終レンズ面までの距離にバックフォーカス（ＢＦ）を加えた値である。
【００５２】
数値データにおいて最後の２つの面はフィルター、フェースプレート等の光学ブロックの面である。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、
【００５３】
【数１】
2018004981.tif 000003
【００５４】
で表示される。但しＲは曲率半径である。また例えば「ｅ−Ｚ」の表示は「１０−Ｚ」を意味する。また、各数値データにおける上述した条件式との対応を表１に示す。半画角（度）は光線トレースにより求めた値である。非球面は面番号の後に＊を付加して示す。前述の各条件式と数値データにおける諸数値の関係を表１に示す。 
【００５５】
［数値データ１］
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         νd      θgF
1        111.323    2.60   1.90366    31.3    0.5947       
2         64.868    7.60   1.43700    95.1    0.5334       
3        523.753    0.15                             
4         67.937    6.15   1.49700    81.5    0.5375       
5        798.642    0.15                             
6         71.387    3.63   1.59522    67.7    0.5442       
7        166.957  (可変)                             
8        788.839    1.30   1.88300    40.8    0.5667      
9         14.435    8.37                             
10        -28.340    2.03   1.95906    17.5    0.6598       
11        -20.339    1.00   1.69680    55.5    0.5434       
12        215.394    0.15                             
13         33.222    2.11   1.84666    23.9    0.6205       
14         80.174  (可変)                             
15(絞り)    ∞       1.50                             
16*        20.383    6.43   1.58313    59.4    0.5423       
17*       -41.706    0.13                             
18         15.221    5.55   1.59282    68.6    0.5441       
19       -169.080    1.00   1.90366    31.3    0.5947       
20         12.157  (可変)                             
21        -64.941    0.80   1.83481    42.7    0.5648       
22         13.835    2.01   2.00100    29.1    0.5994       
23         35.178    2.34                             
24         81.423    2.59   1.49700    81.5    0.5375       
25        -25.170  (可変)                             
26         22.084    7.17   1.43700    95.1    0.5334       
27        -19.080    0.70   1.80400    46.6    0.5573       
28        -34.968  (可変)                             
29          ∞       5.81   1.51633    64.1    0.5353       
30          ∞       3.00                             
像面        ∞   
【００５６】
非球面データ
第16面
K =-3.86238e-001  A 4=-2.76284e-006  A 6= 3.62126e-009  A 8= 9.12467e-011  
第17面
K = 0.00000e+000  A 4= 1.73848e-005  A 6= 3.76237e-010  A 8= 1.87652e-011  
【００５７】
各種データ
ズーム比    24.26 
広角     中間     望遠
焦点距離       8.08    49.78   195.90  
Fナンバー      1.85     3.48     4.00  
半画角（度）  37.96     8.06     2.06  
像高           6.30     7.05     7.05  
レンズ全長   152.42   159.78   173.96  
BF            14.59    33.90    12.42  
d 7            0.89    39.25    60.14  
d14           63.28    14.09     4.98  
d20            3.35     3.47     4.38  
d25            4.85     3.61    26.56  
d28            7.76    27.06     5.59  
【００５８】
ズームレンズ群データ
群  始面    焦点距離  
1    1      87.34  
2    8     -14.11  
3   15      32.13  
4   21   -1189.59  
5   26      43.19  
【００５９】
［数値データ２］
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         νd      θgF
1        114.056    2.60   1.90366    31.3    0.5947      
2         65.641    8.52   1.43700    95.1    0.5334      
3       1330.006    0.15                             
4         67.552    5.77   1.49700    81.5    0.5375       
5        327.024    0.15                             
6         75.825    4.03   1.59522    67.7    0.5442       
7        228.196  (可変)                             
8      -2612.110    1.30   1.88300    40.8    0.5667       
9         14.835    7.35                             
10        -32.789    2.77   1.80809    22.8    0.6307       
11        -18.624    1.00   1.77250    49.6    0.5520       
12         94.948    0.15                             
13         36.371    2.54   1.84666    23.9    0.6205       
14        487.370  (可変)                             
15(絞り)    ∞     (可変)                             
16*        19.734    6.02   1.58313    59.4    0.5423       
17*       -38.259    0.15                             
18         14.649    4.06   1.59282    68.6    0.5441       
19        118.546    1.00   1.90366    31.3    0.5947       
20         11.889  (可変)                             
21        -62.361    0.80   1.83481    42.7    0.5648       
22         12.927    2.43   2.00100    29.1    0.5994       
23         31.677    3.88                             
24        102.107    3.08   1.49700    81.5    0.5375       
25        -22.940  (可変)                             
26         23.471    7.46   1.43700    95.1    0.5334       
27        -18.683    0.70   1.64769    33.8    0.5938       
28        -36.853  (可変)                             
29          ∞       5.81   1.51633    64.1    0.5353       
30          ∞       3.00                            
像面        ∞   
【００６０】
非球面データ
第16面
K =-4.55646e-001  A 4=-4.33846e-006  A 6=-8.69153e-009  A 8= 2.73416e-010  A10=-5.36926e-013  
第17面
K = 0.00000e+000  A 4= 2.30864e-005  A 6=-1.87481e-008  A 8= 1.23597e-010  
【００６１】
各種データ
ズーム比    24.37 
広角     中間     望遠
焦点距離       8.04    47.17   195.90  
Fナンバー      1.85     3.49     4.00  
半画角（度）  38.08     8.50     2.06  
像高           6.30     7.05     7.05  
レンズ全長   150.84   158.28   172.56  
BF            15.33    32.64    11.79  
d 7            1.02    39.47    60.48  
d14           40.36     9.34     2.62  
d15           19.91     2.24    -0.19  
d20            3.48     4.37     3.61  
d25            4.85     4.31    28.36  
d28            8.49    25.81     4.96  
【００６２】
ズームレンズ群データ
群  始面    焦点距離  
1    1      87.40  
2    8     -14.25  
3   16      31.24  
4   21    -960.48  
5   26      41.25  
【００６３】
［数値データ３］
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         νd      θgF
1        111.538    2.60   1.90366    31.3    0.5947       
2         66.592    9.64   1.43700    95.1    0.5334      
3       2974.924    0.15                             
4         67.287    6.71   1.43700    95.1    0.5334       
5        343.696    0.15                             
6         68.243    5.20   1.59282    68.6    0.5441       
7        201.496  (可変)                             
8        425.584    1.30   1.88300    40.8    0.5667       
9         13.758    6.97                             
10        -40.745    4.08   1.80809    22.8    0.6307       
11        -15.925    1.00   1.83481    42.7    0.5648       
12         76.012    0.15                             
13         31.863    2.28   1.84666    23.9    0.6205       
14        144.317  (可変)                             
15(絞り)    ∞     (可変)                             
16*        19.394    6.49   1.58313    59.4    0.5423       
17*       -44.388    0.15                             
18         15.588    4.42   1.59282    68.6    0.5441       
19         97.543    0.80   1.90366    31.3    0.5947       
20         12.182  (可変)                             
21        -96.313    0.80   1.83481    42.7    0.5648       
22         14.162    2.02   2.00100    29.1    0.5994       
23         33.330    3.02                             
24         89.724    3.34   1.43700    95.1    0.5334       
25        -25.156  (可変)                             
26         24.536    7.55   1.49700    81.5    0.5375       
27        -20.358    0.85   1.80610    33.3    0.5883       
28        -37.484  (可変)                             
29          ∞       5.81   1.51633    64.1    0.5353       
30          ∞      3.00                             
像面        ∞   
【００６４】
非球面データ
第16面
K =-4.34811e-001  A 4=-3.20376e-006  A 6=-6.02650e-009  A 8= 1.91853e-010  A10= 8.65437e-013  
第17面
K = 0.00000e+000  A 4= 2.08815e-005  A 6=-2.78807e-008  A 8= 3.43979e-010  
【００６５】
各種データ
ズーム比    29.81 
広角     中間     望遠
焦点距離       8.05    49.99   240.00  
Fナンバー      1.85     3.49     4.00  
半画角（度）  38.05     8.03     1.68  
像高           6.30     7.05     7.05  
レンズ全長   157.81   165.59   179.11  
BF            15.78    35.54     8.91  
d 7            0.86    39.07    58.71  
d14           39.41     8.98     2.86  
d15           21.56     4.21     2.50  
d20            5.67     5.24     5.85  
d25            4.85     2.88    30.61  
d28            8.95    28.71     2.08  
【００６６】
ズームレンズ群データ
群  始面    焦点距離  
1    1      85.00  
2    8     -13.01  
3   16      33.34  
4   21    -500.00  
5   26      38.66  
【００６７】
［数値データ４］
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         νd      θgF
1        173.674    3.99   1.90366    31.3    0.5947      
2        107.082   12.28   1.43700    95.1    0.5334       
3       1243.616    0.23                             
4        111.718   10.15   1.43700    95.1    0.5334       
5        757.229    0.23                             
6         94.613    9.03   1.59282    68.6    0.5441       
7        265.076  (可変)                             
8        545.855    2.00   2.00100    29.1    0.5994       
9         23.304   11.35                             
10        -59.518    8.02   1.80809    22.8    0.6307       
11        -22.721    1.53   1.72000    50.2    0.5521       
12        109.364    0.23                             
13         49.256    2.74   1.84666    23.9    0.6205       
14        128.549  (可変)                             
15(絞り)    ∞     (可変)                             
16*        31.288   13.23   1.58313    59.4    0.5423       
17*       -68.234    0.23                             
18         21.817    7.16   1.43700    95.1    0.5334       
19        195.966    1.23   1.90366    31.3    0.5947       
20         20.935  (可変)                             
21       -226.132    1.23   1.83400    37.2    0.5776       
22         23.799    6.28   2.00069    25.5    0.6135       
23         52.685    3.09                             
24        119.403    8.43   1.43700    95.1    0.5334       
25        -46.594  (可変)                             
26         39.788   10.35   1.59282    68.6    0.5441       
27        -35.061    1.30   1.80610    33.3    0.5883       
28        -90.006  (可変)                             
29          ∞       8.92   1.51633    64.1    0.5353       
30          ∞       4.60                             
像面        ∞   
【００６８】
非球面データ
第16面
K = 8.68513e-002  A 4=-2.13661e-006  A 6= 3.47615e-009  A 8= 1.00217e-011  A10= 3.08947e-014  
第17面
K = 0.00000e+000  A 4= 6.59355e-006  A 6= 2.31146e-009  A 8= 3.61095e-011  
【００６９】
各種データ
ズーム比    32.08 
広角     中間     望遠
焦点距離      12.00    74.99   385.00  
Fナンバー      1.85     3.49     4.00  
半画角（度）  39.06     8.21     1.61  
像高           9.74    10.82    10.82  
レンズ全長   254.88   265.12   280.86  
BF            24.11    47.46    11.01  
d 7            0.82    60.90    86.51  
d14           62.82    12.99     3.11  
d15           40.44    12.57     4.73  
d20            4.94     5.88    23.28  
d25            7.45    11.03    37.92  
d28           13.62    36.98     0.52  
【００７０】
ズームレンズ群データ
群  始面    焦点距離  
1    1     128.40  
2    8     -21.18  
3   16      54.51  
4   21    -766.00  
5   26      57.36  
【００７１】
【表１】
2018004981.tif 000004
【符号の説明】
【００７２】
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
【図１】
2018004981.tif 000005
【図２】
2018004981.tif 000006
【図３】
2018004981.tif 000007
【図４】
2018004981.tif 000008
【図５】
2018004981.tif 000009
【図６】
2018004981.tif 000010
【図７】
2018004981.tif 000011
【図８】
2018004981.tif 000012
【図９】
2018004981.tif 000013