【手続補正書】
【提出日】平成28年1月19日(2016.1.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側から像側へ順に、変倍のためには不動で正の屈折力の第１レンズ群と、広角端から望遠端への変倍に際して像側へ移動する負の屈折力の第２レンズ群と、広角端から望遠端への変倍に際して像側へ移動する正の屈折力の第３レンズ群と、広角端から望遠端への変倍に際して物体側へ移動する正の屈折力の第４レンズ群と、変倍のためには不動の正の屈折力の第５レンズ群とを有するズームレンズであって、
広角端における前記ズームレンズの焦点距離をｆｗ、ズーム比をＺとし、中間のズーム位置の焦点距離ｆｍを
ｆｍ  ＝  ｆｗ  ×  （Ｚ）1/2
とし、広角端における第２レンズ群と第３レンズ群の間隔をＬ２Ｗ、広角端から焦点距離ｆｍまでのズーム範囲のうち、最大像高の軸外主光線が最も光軸から離れるズーム位置での第２レンズ群と第３レンズ群の間隔をＬ２fm、第１レンズ群の焦点距離をｆ１、第２レンズ群の焦点距離をｆ２、第３レンズ群の焦点距離をｆ３、広角端における第２レンズ群と第３レンズ群の合成焦点距離をｆ２３Ｗとするとき、
１．５＜Ｌ２fm／Ｌ２Ｗ＜５００
−３０＜ｆ３／ｆ２＜−３
−１５＜ｆ１／ｆ２３Ｗ＜−８
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】
物体側から像側へ順に、変倍のためには不動で正の屈折力の第１レンズ群と、広角端から望遠端への変倍に際して像側へ移動する負の屈折力の第２レンズ群と、広角端から望遠端への変倍に際して像側へ移動する正の屈折力の第３レンズ群と、広角端から望遠端への変倍に際して物体側へ移動する正の屈折力の第４レンズ群と、広角端から望遠端への変倍に際して移動する正の屈折力の第５レンズ群と、変倍のためには不動の正の屈折力の第６群を有するズームレンズであって、
広角端における前記ズームレンズの焦点距離をｆｗ、ズーム比をＺとし、中間のズーム位置の焦点距離ｆｍを、
ｆｍ  ＝  ｆｗ  ×  （Ｚ）1/2
とし、広角端における第２レンズ群と第３レンズ群の間隔をＬ２Ｗ、広角端から焦点距離ｆｍまでのズーム範囲のうち、最大像高の軸外主光線が最も光軸から離れるズーム位置での第２レンズ群と第３レンズ群の間隔をＬ２fm、第１レンズ群の焦点距離をｆ１、第２レンズ群の焦点距離をｆ２、第３レンズ群の焦点距離をｆ３、広角端における第２レンズ群と第３レンズ群の合成焦点距離をｆ２３Ｗとするとき、
１．５＜Ｌ２fm／Ｌ２Ｗ＜５００
−３０＜ｆ３／ｆ２＜−３
−１５＜ｆ１／ｆ２３Ｗ＜−８
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３】
広角端における第１レンズ群と第２レンズ群の間隔をＬ１Ｗ、広角端から焦点距離ｆｍまでのズーム範囲のうち、最大像高の軸外主光線が最も光軸から離れるズーム位置での第２レンズ群と第３レンズ群の合成焦点距離をｆ２３ｗｍ、第１レンズ群と第２レンズ群の間隔をＬ１fm、としたとき、
−２．２＜（Ｌ１fm−Ｌ１Ｗ）／ｆ２３ｗｍ＜−０．５
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】
第３レンズ群は、１枚の凸レンズで構成され、凸レンズのｄ線の屈折率をＮｄ、凸レンズのｄ線のアッベ数をνｄとするとき、
１．４０＜Ｎｄ＜１．８５
４０＜νd＜９６
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】
第３レンズ群は、少なくとも１枚の凸レンズと少なくとも１枚の凹レンズで構成され、凸レンズのｄ線の屈折率の平均値をＮｄｐ、凹レンズのｄ線の屈折率の平均値をＮｄｎ、凸レンズのｄ線のアッベ数の平均値をνｄｐ、凹レンズのｄ線のアッベ数の平均値をνｄｎとするとき、
−０．４３＜Ｎｄｐ−Ｎｄｎ＜−０．１
１０＜νｄｐ−νｄｎ＜４０
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６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載のズームレンズと前記ズームレンズによって形成された像を受光する固体撮像素子を有することを特徴とする撮像装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本発明のズームレンズは、物体側から像側へ順に、変倍のためには不動で正の屈折力の第１レンズ群と、広角端から望遠端への変倍に際して像側へ移動する負の屈折力の第２レンズ群と、広角端から望遠端への変倍に際して像側へ移動する正の屈折力の第３レンズ群と、広角端から望遠端への変倍に際して像側へ移動する正の屈折力の第４レンズ群と、変倍のためには不動の正の屈折力の第５群を有する５群ズームレンズにおいて、広角端における前記ズームレンズの焦点距離をｆｗ、ズーム比をＺとし、中間のズーム位置の焦点距離ｆｍを
ｆｍ  ＝  ｆｗ  ×  （Ｚ）1/2
とし、広角端における第２レンズ群と第３レンズ群の間隔をＬ２Ｗ、広角端から焦点距離ｆｍまでのズーム範囲のうち、最大像高の軸外主光線が最も光軸から離れるズーム位置での第２レンズ群と第３レンズ群の間隔をＬ２fm、第１レンズ群の焦点距離をｆ１、第２レンズ群の焦点距離をｆ２、第３レンズ群の焦点距離をｆ３、広角端における第２レンズ群と第３レンズ群の合成焦点距離をｆ２３Ｗとするとき、
１．５＜Ｌ２fm／Ｌ２Ｗ＜５００
−３０＜ｆ３／ｆ２＜−３
−１５＜ｆ１／ｆ２３Ｗ＜−８
なる条件を満足することを特徴としている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
また、本発明のズームレンズは、物体側から像側へ順に、変倍のためには不動で正の屈折力の第１レンズ群と、広角端から望遠端への変倍に際して像側へ移動する負の屈折力の第２レンズ群と、広角端から望遠端への変倍に際して像側へ移動する正の屈折力の第３レンズ群と、広角端から望遠端への変倍に際して物体側へ移動する正の屈折力の第４レンズ群と、広角端から望遠端への変倍に際して移動する正の屈折力の第５レンズ群と、変倍のためには不動の正の屈折力の第６レンズ群を有するズームレンズにおいて、広角端における前記ズームレンズの焦点距離をｆｗ、ズーム比をＺとし、中間のズーム位置の焦点距離ｆｍを
ｆｍ  ＝  ｆｗ  ×  （Ｚ）1/2
とし、広角端における第２レンズ群と第３レンズ群の間隔をＬ２Ｗ、広角端から焦点距離ｆｍまでのズーム範囲のうち、最大像高の軸外主光線が最も光軸から離れるズーム位置での第２レンズ群と第３レンズ群の間隔をＬ２fm、第１レンズ群の焦点距離をｆ１、第２レンズ群の焦点距離をｆ２、第３レンズ群の焦点距離をｆ３、広角端における第２レンズ群と第３レンズ群の合成焦点距離をｆ２３Ｗとするとき、
１．５＜Ｌ２fm／Ｌ２Ｗ＜５００
−３０＜ｆ３／ｆ２＜−３
−１５＜ｆ１／ｆ２３Ｗ＜−８
なる条件を満足することを特徴としている。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４３】
６０倍を超えるような高倍率レンズでは、高倍率化し易いことから物体側から順に正負正正で構成され、負の第２群と正の第３群で変倍系を構成する４群ズームが広く用いられている。このような４群ズームレンズの場合、広角端から焦点距離ｆｍのズーム領域において、変倍比に対して第２群の移動量が大きい。図１１は、変倍による光路の変化を示す光路図である。図１１（ａ）は広角端、図１１（ｂ）は、最大像高の軸外主光線が最も高くなる焦点位置、図１１（ｃ）は焦点距離ｆｍ、図１１（ｄ）は望遠端の光路を示している。図１１に示すように広角端から望遠端への変倍に際し、特に広角端から焦点距離ｆｍのズーム領域で撮影画角が小さくなる前に第１群と第２群の間隔が大きくなる。
また、図１１に示すように広角端から焦点距離ｆｍのズーム領域において、第１レンズ群Ｕ１に入射する最大像高の軸外主光線が最も高くなるズーム位置が存在する。（図１１（ｂ））
広角端から焦点距離ｆｍのズーム領域において、同じ画角を包括し、且つ第１レンズ群Ｕ１に入射する最大像高の軸外主光線を下げるためには、第１群と第２群がより近接した状態で変倍比を確保すればよい。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４４】
各実施例では、物体側から順に正負正正正の５群ズーム、又は正負正正正正の６群ズームとし、第２群と第３群のズーミングに伴う移動軌跡を適切に設定している。これにより、広角端から焦点距離ｆｍのズーム領域において、第１レンズ群Ｕ１に入射する最大像高の軸外主光線高さを下げ、第１レンズ群Ｕ１のレンズ径が増大しないようにしている。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４５】
具体的には、第２レンズ群Ｕ２は広角端から望遠端への変倍に伴って、光軸上を像面側へ単調に移動する。第３レンズ群Ｕ３は変倍に伴って光軸上を像面側へ第２レンズ群Ｕ２と第３レンズ群Ｕ３の間隔が広がるように非直線的に（曲線を描いて）移動する。第３レンズ群Ｕ３は、正の横倍率β３を有するため、撮像面側に移動することで全系の焦点距離を拡大する。そのため、第１レンズ群Ｕ１と第２レンズ群Ｕ２の間隔Ｌ１を短く保ちながら、第２レンズ群Ｕ２と第３レンズ群Ｕ３の間隔Ｌ２を拡大することで、全系の焦点距離を拡大している。これにより第１レンズ群Ｕ１の軸外光線の入射高の高さを下げ、第１レンズ群Ｕ１のレンズ径が増大しないようにしている。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４６】
条件式（１）の上限値を上回ると広角端から焦点距離ｆｍのズーム領域において、第２レンズ群Ｕ２と第３レンズ群Ｕ３の間隔が大きくなり、第３レンズ群Ｕ３の軸上光線の入射高が増大する。このため、広角端から焦点距離ｆｍのズーム領域でズーミングによる球面収差、コマ収差等の変動が増大して良好な光学性能を得ることが困難となる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４７】
条件式（１）の下限値を下回ると広角端から焦点距離ｆｍのズーム領域において、第２レンズ群Ｕ２と第３レンズ群Ｕ３の間隔が小さいため、第１レンズ群Ｕ１の軸外光線の入射高を下げる効果が小さくなり、第１レンズ群Ｕ１の小型・軽量化が困難となる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４８】
条件式（２）は、第２レンズ群Ｕ２の焦点距離と第３レンズ群Ｕ３の焦点距離の比を規定するものである。条件式（２）の上限を上回ると第３レンズ群Ｕ３の屈折力が小さくなるため、第１レンズ群Ｕ１の軸外光線の入射高を下げる効果が小さくなり、第１レンズ群Ｕ１の小型・軽量化が困難となる。条件式（２）の下限値を下回ると第３レンズ群Ｕ３の屈折力が大きくなり、広角端から焦点距離ｆｍのズーム領域でズーミングによる球面収差、コマ収差等の変動が増大して良好な光学性能を得ることが困難となる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４９】
条件式（３）は、第１レンズ群Ｕ１の焦点距離と第２レンズ群Ｕ２、第３レンズ群Ｕ３の合成焦点距離の比を規定するものである。条件式（３）の上限を上回ると第１レンズ群Ｕ１の屈折力に対して第２レンズ群Ｕ２、第３レンズ群Ｕ３の合成屈折力が大きくなるため、ズーミングに伴う諸収差の変動が増大し、良好な光学性能を得ることが困難となる。条件式（３）の下限値を下回ると第１レンズ群Ｕ１の屈折力に対して第２レンズ群Ｕ２、第３レンズ群Ｕ３の合成屈折力が小さくなる。そのため、変倍に必要な第２レンズ群Ｕ２、第３レンズ群Ｕ３の移動量が増大して全長が長くなるため、高ズーム比と小型・軽量化の両立が困難となる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５２】
条件式（４）は、広角端から焦点距離ｆｍのズーム領域で第１レンズ群Ｕ１の軸外光線の入射高が最も高くなるズーム位置までの第１レンズ群Ｕ１と第２レンズ群Ｕ２の間隔変化とそのズーム位置の第２レンズ群と第３レンズ群の合成焦点距離の比を規定している。条件式（４）の上限を上回ると第１レンズ群Ｕ１と第２レンズ群Ｕ２の間隔変化が大きくなるため、第１レンズ群Ｕ１の軸外光線の入射高を下げる効果が小さくなり、第１レンズ群Ｕ１の小型・軽量化が困難となる。条件式（４）の下限値を下回ると第２レンズ群Ｕ２、第３レンズ群Ｕ３の屈折力が大きくなるため、ズーミングに伴う諸収差の変動が増大し、良好な光学性能を得ることが困難となる。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５３】
更に好ましくは、条件式（４）の数値範囲を以下のごとく設定するのが良い。
−２．０＜（Ｌ１fm−Ｌ１Ｗ）／ｆｗｍ＜−０．７  ・・・（４ａ）
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５４】
更に、実施例２〜４のように第３レンズ群Ｕ３を１枚の凸レンズで構成する場合、更に好ましくは、以下の条件式（５）、条件式（６）を満足するのが良い。
１．４０＜ｎｄ＜１．８５  ・・・（５）
４０＜νｄ＜９６        ・・・（６）
ここで、ｎｄは凸レンズのｄ線の屈折率、νｄは凸レンズのｄ線のアッベ数である。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５５】
条件式（５）、条件式（６）は、第３レンズ群を１枚の凸レンズで構成するとき、硝材のｄ線の屈折率とアッベ数を規定している。広角端から焦点距離ｆｍのズーム領域において、第２レンズ群Ｕ２と第３レンズ群Ｕ３の間隔が広がり、第３レンズ群Ｕ３の軸上光線の入射高が高くなると、球面収差と軸上色収差の変動が増大する。条件式（５）及び条件式（６）の上限値、下限値を超えると球面収差の変動補正と軸上色収差の変動補正の両立が困難となるため、良好な光学性能が得られない。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５６】
第３レンズ群Ｕ３を１枚の凸レンズで構成するとき、更に好ましくは条件式（５）、条件式（６）を以下のごとく設定するのが良い。
１．４３＜ｎｄ＜１．８０  ・・・（５ａ）
４５＜νｄ＜９５．５      ・・・（６ａ）
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５７】
更に、実施例１、実施例５のように第３レンズ群Ｕ３を少なくとも１枚の凸レンズと少なくとも１枚の凹レンズで構成するとき、更に好ましくは、以下の条件式（７）、条件式（８）を満足するのが良い。
−０．４３＜Ｎｄｐ−Ｎｄｎ＜−０．１  ・・・（７）
１０＜νｄｐ−νｄｎ＜４５            ・・・（８）
ここで、Ｎｄｐは第３レンズ群Ｕ３を構成する凸レンズのｄ線の屈折率の平均値、Ｎｄｎは凹レンズのｄ線の屈折率の平均値、νｄｐは凸レンズのアッベ数の平均値、νｄｎは凹レンズのアッベ数の平均値である。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５８】
条件式（７）、条件式（８）は、第３レンズ群を少なくとも１枚の凸レンズと少なくとも１枚の凹レンズで構成するときの硝材の条件を規定している。条件式（７）及び条件式（８）の上限値、下限値を超えると第３レンズ群Ｕ３を１枚の凸レンズで構成する場合と同様に球面収差の変動補正と軸上色収差の変動補正の両立が困難となるため、良好な光学性能が得られない。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５９】
第３レンズ群Ｕ３を少なくとも１枚の凸レンズと少なくとも１枚の凹レンズで構成するとき、更に好ましくは、条件式（７）、条件式（８）を以下のごとく設定するのが良い。
−０．３９＜Ｎｄｐ−Ｎｄｎ＜−０．１５  ・・・（７ａ）
１５＜νｄｐ−νｄｎ＜３５              ・・・（８ａ）
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７６】
＜数値実施例３＞
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         vd       焦点距離  有効径
1        601.710   18.63   1.49700    81.5      644.22    204.01
2       -681.514    1.09                                  202.66
3       -757.946    5.00   1.83481    42.7     -293.90    200.34
4        366.888    3.61                                  196.83
5        387.822   23.63   1.43387    95.1      586.08    198.02
6       -730.150   19.99                                  198.43
7        323.116   22.65   1.43387    95.1      644.34    199.64
8      -2068.334    0.25                                  198.86
9        258.092   19.76   1.43387    95.1      663.88    192.55
10       2373.511    0.25                                  191.19
11        171.734   14.21   1.49700    81.5      780.42    177.10
12        299.011  (可変)                                  174.93
13        205.037    1.85   1.81600    46.6      -84.05     52.06
14         51.382    8.19                                   46.05
15       -199.814    1.76   1.75500    52.3     -123.15     44.37
16        176.048    5.63                                   42.56
17        -69.165    1.76   1.81600    46.6      -49.77     42.62
18        100.741    7.85   1.92286    21.3       44.23     45.10
19        -67.278    0.78                                   45.47
20        -67.542    2.04   1.88300    40.8      -57.35     45.36
21        210.073  (可変)                                   47.26
22        310.699    2.73   1.77250    49.6      522.50     48.19
23       1323.130  (可変)                                   48.85
24        483.432    8.60   1.59240    68.3      172.27     68.16
25       -129.075    0.20                                   69.04
26        211.548   11.12   1.48749    70.2      174.24     70.58
27       -140.273    2.38                                   70.65
28       -101.177    2.50   1.72047    34.7     -681.79     70.52
29       -128.521    0.20                                   71.21
30        110.493    3.07   1.84666    23.9     -177.53     70.05
31         63.127    0.12                                   67.47
32         61.503   15.77   1.49700    81.5      116.25     67.68
33       -916.634    0.20                                   66.79
34        138.855    8.37   1.48749    70.2      328.25     65.36
35       1006.675  (可変)                                   63.55
36(絞り)    ∞       4.50                                   30.23
37        -68.512    1.80   1.81600    46.6      -37.69     28.68
38         57.005    0.20                                   28.30
39         35.952    6.11   1.80809    22.8       55.31     28.71
40        162.931    5.06                                   27.84
41        -53.106    2.00   1.88300    40.8      -36.18     27.07
42         82.782   21.49   1.80518    25.4       94.61     27.57
43       -953.879    4.85                                   29.98
44       5505.229    6.77   1.62041    60.3      114.30     30.94
45        -72.095    0.20                                   31.51
46       -372.556    2.10   1.83400    37.2      -48.47     31.37
47         45.784    7.60   1.62041    60.3       37.87     31.31
48        -45.562    0.20                                   31.48
49        113.998    6.99   1.48749    70.2       58.33     30.15
50        -37.292    2.10   1.83400    37.2      -64.33     29.26
51       -123.641    0.20                                   29.38
52        117.711    3.26   1.62041    60.3      135.50     29.09
53       -295.058    2.00                                   28.72
54          ∞      55.50   1.51633    64.2        0.00     27.85
55          ∞       9.56                                   14.51
像面        ∞   
各種データ
ズーム比     66.00 
焦点距離       9.80    13.50    65.35    646.80  
Fナンバー      1.80     1.80     1.80      3.25  
半画角        29.30    22.17     4.81      0.49  
像高           5.50     5.50     5.50      5.50  
レンズ全長   606.59   606.59   606.59    606.59  
BF             9.56     9.56     9.56      9.56  
d12            2.61    30.97   117.61    160.16  
d21            1.60     3.85     1.64      1.60  
d23          243.58   210.20   105.47      1.22  
d35            2.14     4.91    25.22     86.96  
入射瞳位置    155.42   218.01   787.24   7283.11  
射出瞳位置  -1013.49 -1013.49 -1013.49  -1013.49  
前側主点位置  165.13   231.33   848.42   7520.98  
後側主点位置   -0.24    -3.94   -55.79   -637.24  
各レンズ群の結像倍率
ズーム比     1.00      1.38      6.67      66.00
β１         0         0         0         0
β２        -0.1474   -0.1764   -0.4400   -1.6555 
β３         1.0869    1.0937    1.1041    1.1814 
β４        -0.2851   -0.3262   -0.6270   -1.5416
β５         0.9047    0.9047    0.9047    0.9047
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     237.11       129.06        69.10        -26.56
2   13     -25.50        29.86         9.49        -11.37
3   22     522.50         2.73        -0.47         -2.01
4   24      67.50        52.53        13.29        -23.50
5   36      58.13       132.92        54.98          4.02