(57)【要約】【課題】全物体距離にわたり高い光学性能が得られる小型な標準ズームレンズの提供する。【解決手段】光学系は、物体側から順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、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レンズ群を有し、ズームで１・２群間隔は広がり、２・３群間隔は狭まり、３・４群間隔は広がり、４・５群間隔は狭まり、フォーカシングに際して前記第４レンズ群と前記第５レンズ群を物体側へ移動させ、第５レンズ群の焦点距離をｆ５とし、広角端における全系焦点距離をｆｗとするとき、  ０．８０＜｜ｆ５／ｆｗ｜＜１．７なる条件式を満足する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側から順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、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レンズ群を有し、ズームで１・２群間隔は広がり、２・３群間隔は狭まり、３・４群間隔は広がり、４・５群間隔は狭まり、フォーカシングに際して前記第４レンズ群と前記第５レンズ群を物体側へ移動させ、第５レンズ群の焦点距離をｆ５とし、広角端における全系焦点距離をｆｗとするとき、
０．８０＜｜ｆ５／ｆｗ｜＜１．７
なる条件式を満足することを特徴とする光学系。
【請求項２】
前記第４レンズ群の焦点距離をｆ４とするとき、
１．０＜｜ｆ４／ｆ５｜＜５．０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１に記載の光学系。
【請求項３】
望遠端における無限遠から最至近距離へのフォーカシングに際して、前記第４レンズ群の移動量をＭ４、前記第５レンズ群の移動量をＭ５とするとき（移動量の符号は無限遠から至近距離へのフォーカシングに際して物体側から像側への移動量を正、像側から物体側への移動量を負とする。）、
１．０＜Ｍ４／Ｍ５＜３．０
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に記載の光学系。
【請求項４】
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、
４．０＜｜ｆ１／ｆ２｜＜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３のいずれか１項に記載の光学系。
【請求項５】
望遠端における全系焦点距離をｆｔとするとき、
０．８＜｜ｆ１／ｆｔ｜＜１．５
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の光学系。
【請求項６】
前記第５レンズ群について、望遠端におけるレンズ全長をＬｔとしたとき、
５．０＜｜Ｌｔ／ｆ５｜＜１５．０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の光学系。
【請求項７】
前記第２レンズ群について、
７．０＜｜Ｌｔ／ｆ２｜＜１０．０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の光学系。
【請求項８】
前記第４レンズ群について、
１．８＜｜Ｌｔ／ｆ４｜＜２０．０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の光学系。
【請求項９】
前記第１レンズ群と前記第２レンズ群と前記第３レンズ群はフォーカシングに際して不動であることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の光学系。
【請求項１０】
負の屈折力の第６レンズ群を有し、この第６レンズ群の焦点距離をｆ６としたとき、
−１０．０＜ｆ６／ｆｗ＜−１．０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の光学系。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の光学系と、該光学系によって形成される像を受光する光電変換素子とを備え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、光学系及びそれを有する撮像装置に関し、例えば、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、ＴＶカメラ、監視用カメラ、銀塩フィルム用カメラ等の撮像装置に用いられる撮像光学系として好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
撮像装置に用いられる撮像光学系にはレンズ全長の短縮と、無限遠から近距離までのフォーカシングに際して、収差変動が少なく全物体距離にわたり高い光学性能を有することが要望されている。撮像光学系におけるフォーカシングタイプとして、撮像光学系のバリエーター群でフォーカシングを行うバリエーターフォーカスタイプがある。
【０００３】
特許文献１では、物体側から像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、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レンズ群の５つのレンズ群からなる標準ズームレンズを開示している。無限遠から近距離へのフォーカシングに際して、バリエーターである第２レンズ群を像面側に移動させている。このタイプは撮像光学系全系を移動させるフォーカシングタイプに比べ、フォーカシング用のレンズ群（フォーカシングレンズ群）の小型化と軽量化が容易であるため、フォーカシングを高速に行うことができる。しかし、一般に撮影距離が短くなると諸収差の発生が多くなってくる。特に望遠端の最至近撮影では諸収差が多く発生し、光学性能が大きく低下してくる。
【０００４】
無限遠から至近距離に至るフォーカシングに際しての収差変動を軽減するために、フォーカシングに際して２つ以上のレンズ群を移動させるフローティングタイプを用いた撮像光学系が知られている。
【０００５】
特許文献２では物体側から像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、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、負の屈折力の第６レンズ群からなる望遠ズームレンズを開示している。無限遠から近距離へのフォーカシングに際して、第４レンズ群と第５レンズ群を物体側に移動させている。このタイプは、第５レンズ群の移動で発生した収差変動を第４レンズ群の移動によって補正しており、全物体距離にわたり良好な光学性能を有している。しかし、第５レンズ群の屈折力が強く、製造誤差による諸収差の変動が大きくなり光学性能を良好に保つことが困難となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−３５００９５号公報
【特許文献２】特開平１０−１３３１０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
フローティングタイプを用いると、フォーカシングに際しての収差変動を軽減し、無限遠から至近距離に至る全物体距離にわたり高い光学性能を得ることが容易になる。一般にフローティングタイプを用いるとき、撮像光学系を構成する各レンズ群の屈折力やレンズ構成、特にフローティングに際しての移動させる複数のレンズ群の選択等を適切に設定することが重要になってくる。これらの構成が適切でないと、レンズ全長の短縮を図りつつ、フォーカシングに際しての収差変動を軽減し、無限遠から至近距離に至る全物体距離にわたり高い光学性能を得るのが困難になる。
【０００８】
本発明は、小型で全物体距離にわたり高い光学性能が得られるズームレンズの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の光学系は、物体側から順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、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レンズ群を有し、広角端から望遠端へのズームで１・２群間隔は広がり、２・３群間隔は狭まり、３・４群間隔は広がり、４・５群間隔は狭まり、フォーカシングに際して前記第４レンズ群と前記第５レンズ群を物体側へ移動させ、第５レンズ群の焦点距離と広角端における全系焦点距離をｆ５、ｆｗとするとき、
０．８０＜｜ｆ５／ｆｗ｜＜１．７
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、小型で全物体距離にわたり高い光学性能が得られるズームレンズが得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】（Ａ）は本発明の数値実施例１の広角端、物体距離無限遠でのレンズ断面図、（Ｂ）は本発明の数値実施例１の中間焦点距離、物体距離無限遠でのレンズ断面図、（Ｃ）は本発明の数値実施例１の望遠端、物体距離無限遠でのレンズ断面図。
【図２】（Ａ）は本発明の数値実施例１の広角端、物体距離至近でのレンズ断面図、（Ｂ）は本発明の数値実施例１の中間焦点距離、物体距離至近でのレンズ断面図、（Ｃ）は本発明の数値実施例１の望遠端、物体距離至近でのレンズ断面図。
【図３】（Ａ）は本発明の数値実施例１の広角端、物体距離無限遠での収差図、（Ｂ）は本発明の数値実施例１の中間焦点距離、物体距離無限遠での収差図、（Ｃ）は本発明の数値実施例１の望遠端、物体距離無限遠での収差図。
【図４】（Ａ）は本発明の数値実施例１の広角端、物体距離至近での収差図、（Ｂ）は本発明の数値実施例１の中間焦点距離、物体距離至近での収差図、（Ｃ）は本発明の数値実施例１の望遠端、物体距離至近での収差図。
【図５】（Ａ）は本発明の数値実施例２の広角端、物体距離無限遠でのレンズ断面図、（Ｂ）は本発明の数値実施例２の中間焦点距離、物体距離無限遠でのレンズ断面図、（Ｃ）は本発明の数値実施例２の望遠端、物体距離無限遠でのレンズ断面図。
【図６】（Ａ）は本発明の数値実施例２の広角端、物体距離至近でのレンズ断面図、（Ｂ）は本発明の数値実施例２の中間焦点距離、物体距離至近でのレンズ断面図、（Ｃ）は本発明の数値実施例２の望遠端、物体距離至近でのレンズ断面図。
【図７】（Ａ）は本発明の数値実施例２の広角端、物体距離無限遠での収差図、（Ｂ）は本発明の数値実施例２の中間焦点距離、物体距離無限遠での収差図、（Ｃ）は本発明の数値実施例２の望遠端、物体距離無限遠での収差図。
【図８】（Ａ）は本発明の数値実施例２の広角端、物体距離至近での収差図、（Ｂ）は本発明の数値実施例２の中間焦点距離、物体距離至近での収差図、（Ｃ）は本発明の数値実施例２の望遠端、物体距離至近での収差図。
【図９】（Ａ）は本発明の数値実施例３の広角端、物体距離無限遠でのレンズ断面図、（Ｂ）は本発明の数値実施例３の中間焦点距離、物体距離無限遠でのレンズ断面図、（Ｃ）は本発明の数値実施例３の望遠端、物体距離無限遠でのレンズ断面図。
【図１０】（Ａ）は本発明の数値実施例３の広角端、物体距離至近でのレンズ断面図、（Ｂ）は本発明の数値実施例３の中間焦点距離、物体距離至近でのレンズ断面図、（Ｃ）は本発明の数値実施例３の望遠端、物体距離至近でのレンズ断面図。
【図１１】（Ａ）は本発明の数値実施例３の広角端、物体距離無限遠での収差図、（Ｂ）は本発明の数値実施例３の中間焦点距離、物体距離無限遠での収差図、（Ｃ）は本発明の数値実施例３の望遠端、物体距離無限遠での収差図。
【図１２】（Ａ）は本発明の数値実施例３の広角端、物体距離至近での収差図、（Ｂ）は本発明の数値実施例３の中間焦点距離、物体距離至近での収差図、（Ｃ）は本発明の数値実施例３の望遠端、物体距離至近での収差図。
【図１３】（Ａ）は本発明の数値実施例４の広角端、物体距離無限遠でのレンズ断面図、（Ｂ）は本発明の数値実施例４の中間焦点距離、物体距離無限遠でのレンズ断面図、（Ｃ）は本発明の数値実施例４の望遠端、物体距離無限遠でのレンズ断面図。
【図１４】（Ａ）は本発明の数値実施例４の広角端、物体距離至近でのレンズ断面図、（Ｂ）は本発明の数値実施例４の中間焦点距離、物体距離至近でのレンズ断面図、（Ｃ）は本発明の数値実施例４の望遠端、物体距離至近でのレンズ断面図。
【図１５】（Ａ）は本発明の数値実施例４の広角端、物体距離無限遠での収差図、（Ｂ）は本発明の数値実施例４の中間焦点距離、物体距離無限遠での収差図、（Ｃ）は本発明の数値実施例４の望遠端、物体距離無限遠での収差図。
【図１６】（Ａ）は本発明の数値実施例４の広角端、物体距離至近での収差図、（Ｂ）は本発明の数値実施例４の中間焦点距離、物体距離至近での収差図、（Ｃ）は本発明の数値実施例４の望遠端、物体距離至近での収差図。
【図１７】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】
【００１２】
以下、本発明の光学系及びそれを有する撮像装置について説明する。本発明の光学系は、物体側から順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、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レンズ群を有し、ズームで１・２群間隔は広がり、２・３群間隔は狭まり、３・４群間隔は広がり、４・５群間隔は狭まり、フォーカシングに際して前記第４レンズ群と前記第５レンズ群を物体側へ移動させている。
【００１３】
図１（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は実施例１で広角端、中間焦点距離、望遠端の無限遠にフォーカスしたときのレンズ断面図である。図２（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は実施例１で広角端、中間焦点距離、望遠端の至近端にフォーカスしたときのレンズ断面図である。図３（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は実施例１で広角端、中間焦点距離、望遠端の無限遠にフォーカスしたときの収差図である。図４（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は実施例１で広角端、中間焦点距離、望遠端の至近端にフォーカスしたときの収差図である。実施例１の広角端における撮影画角４１．２度、中間焦点距離における撮影画角２３．５度、望遠端における撮影画角１２度。実施例１の広角端、中間焦点距離、望遠端におけるＦナンバーは４．１２である。
【００１４】
図５（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は実施例２で広角端、中間焦点距離、望遠端の無限遠にフォーカスしたときのレンズ断面図である。図６（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は実施例２で広角端、中間焦点距離、望遠端の至近端にフォーカスしたときのレンズ断面図である。図７（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は実施例２で広角端、中間焦点距離、望遠端の無限遠にフォーカスしたときの収差図である。図８（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は実施例２で広角端、中間焦点距離、望遠端の至近端にフォーカスしたときの収差図である。実施例２の広角端における撮影画角４１．２度、中間焦点距離における撮影画角２３．５度、望遠端における撮影画角１２度である。実施例２の広角端、中間焦点距離、望遠端におけるＦナンバーは４．１２である。
【００１５】
図９（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は実施例３で広角端、中間焦点距離、望遠端の無限遠にフォーカスしたときのレンズ断面図である。図１０（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は実施例３で広角端、中間焦点距離、望遠端の至近端にフォーカスしたときのレンズ断面図である。図１１（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は実施例３で広角端、中間焦点距離、望遠端の無限遠にフォーカスしたときの収差図である。図１２（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は実施例３で広角端、中間焦点距離、望遠端の至近端にフォーカスしたときの収差図である。実施例３の広角端における撮影画角４１．２度、中間焦点距離における撮影画角２３．５度、望遠端における撮影画角１２度である。実施例３の広角端、中間焦点距離、望遠端におけるＦナンバーは４．１２である。
【００１６】
図１３（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は実施例４で広角端、中間焦点距離、望遠端の無限遠にフォーカスしたときのレンズ断面図である。図１４（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は実施例４で広角端、中間焦点距離、望遠端の至近端にフォーカスしたときのレンズ断面図である。図１５（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は実施例４で広角端、中間焦点距離、望遠端の無限遠にフォーカスしたときの収差図である。図１６（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は実施例４で広角端、中間焦点距離、望遠端の至近端にフォーカスしたときの収差図である。実施例４の広角端における撮影画角４１．２度、中間焦点距離における撮影画角２３．４度、望遠端における撮影画角１２度である。実施例４の広角端、中間焦点距離、望遠端におけるＦナンバーは４．１２である。
【００１７】
図１７は本発明の撮像装置の要部概略図である。レンズ断面図において左側が物体側（前方、拡大側）、右側が像側（後方、縮小側）である。Ｌ１は正の屈折力の第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、Ｌ６は負の屈折力の第６レンズ群である。ここでレンズ群とはフォーカシングの際に変化する光軸に沿ったレンズ間隔によって分けられる１以上のレンズを含むレンズ集合体をいう。
【００１８】
ＳＰは開口絞りである。ＳＳＰは補助絞り（フレアーカット絞り）である。focusに関する矢印は無限遠から至近へのフォーカシングに際してのレンズ群の移動軌跡を示している。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用いる際には像面はＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の固体撮像素子（光電変換素子）の撮像面に相当する。また銀塩フィルムカメラ用として用いる際には、像面はフィルム面に相当する。球面収差図において、ｄはｄ線、ｇはｇ線、ＣはＣ線、ＦはＦ線を表わしている。
【００１９】
非点収差図において、Ｍはｄ線のメリディオナル像面、Ｓはｄ線のサジタル像面を表わす。倍率色収差図においてｇはｇ線を表わす。ＦｎｏはＦナンバーである。
【００２０】
各実施例においてフォーカシングに際しては負の屈折力を持つ第４レンズ群Ｌ４と正の屈折力を持つ第５レンズ群Ｌ５が移動する。このときのフォーカシングレンズ群Ｌ５の焦点距離をｆ５とし、広角端における全系焦点距離をｆｗとするとき、
０．８＜｜ｆ５／ｆｗ｜＜１．７  ・・・（１）
なる条件式を満足する。
【００２１】
条件式（１）は正の屈折力のフォーカスレンズ群Ｌ５の焦点距離に関するものである。条件式（１）の上限を超えてフォーカスレンズ群Ｌ５の屈折力が小さくなると、フォーカシングに際してのレンズ群の移動量が増え、レンズ全長が大型化してくる。また条件式（１）の下限を超えてフォーカスレンズ群Ｌ５の屈折力が大きくなると、諸収差の変動が大きくなり光学性能を良好に保つことが困難となる。
【００２２】
本発明において更に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。
各レンズ群Ｌ１、Ｌ２、Ｌ４、Ｌ６の焦点距離をｆ１、ｆ２、ｆ４、ｆ６とする。望遠端における無限遠から最至近距離へのフォーカシングに際して、フォーカシングレンズ群Ｌ４，Ｌ５の移動量をＭ４、Ｍ５とする。望遠端におけるレンズ全長をＬｔとする。
【００２３】
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。
１．０＜｜ｆ４／ｆ５｜＜５．０  ・・・（２）
１．０＜Ｍ４／Ｍ５＜３．０  ・・・（３）
０．８＜｜ｆ１／ｆｔ｜＜１．５  ・・・（４）
４．０＜｜ｆ１／ｆ２｜＜６．０  ・・・（５）
５．０＜｜Ｌｔ／ｆ５｜＜１５．０  ・・・（６）
７．０＜｜Ｌｔ／ｆ２｜＜１０．０  ・・・（７）
１．８＜｜Ｌｔ／ｆ４｜＜１０．０  ・・・（８）
−１０．０＜ｆ６／ｆｗ＜−１．０  ・・・（９）
【００２４】
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）は負の屈折力のフォーカスレンズ群Ｌ４と正の屈折力のフォーカスレンズ群Ｌ５の焦点距離に関するものである。条件式（２）の上限を超えてフォーカスレンズ群Ｌ４の屈折力が小さくなると、フローティングによる収差補正効果が小さくなり、近距離撮影時の光学性能を良好に保つことが困難となる。また条件式（２）の下限を超えてフォーカスレンズ群Ｌ４の屈折力が大きくなると、諸収差の変動が大きくなり光学性能を良好に保つことが困難となる。
【００２５】
条件式（３）は無限遠から最至近距離へのフォーカシングに際して、２つのフォーカスレンズ群Ｌ４，Ｌ５の移動量の比に関するものである。条件式（３）の上限を超えると、フォーカスによって生じる像面湾曲の補正が過剰となる。条件式（３）の下限を超えると、フォーカスによる像面湾曲が補正不足となる。
【００２６】
条件式（４）は正の屈折力の第１レンズ群Ｌ１の焦点距離に関するものである。条件式（４）の上限を超えて第１レンズ群Ｌ１の屈折力が小さくなると、レンズ全長の大型化につながる。また条件式（４）の下限を超えて第１レンズ群Ｌ１の屈折力が大きくなると、諸収差の変動が大きくなり光学性能を良好に保つことが困難となる。条件式（５）は正の屈折力の第１レンズ群Ｌ１と負の屈折力の第２レンズ群Ｌ２の焦点距離に関するものである。条件式（５）の上限を超えて第２レンズ群Ｌ２の屈折力が大きいと、諸収差の変動が大きくなり光学性能を良好に保つことが困難となる。また条件式（５）の下限を超えて第２レンズ群Ｌ２の屈折力が小さくなると、レンズ全長の大型化につながる。
【００２７】
条件式（６）は第５レンズ群Ｌ５の焦点距離と、望遠端におけるレンズ全長に関するものである。条件式（６）の上限を超えて第５レンズ群Ｌ５の屈折力が大きいと、諸収差の変動が大きくなり光学性能を良好に保つことが困難となる。また条件式（６）の下限を超えて第５レンズ群Ｌ５の屈折力が小さくなると、レンズ全長の大型化につながる。
【００２８】
条件式（７）は第２レンズ群Ｌ２の焦点距離と、望遠端におけるレンズ全長に関するものである。条件式（７）の上限を超えて第２レンズ群Ｌ２の屈折力が大きいと、諸収差の変動が大きくなり光学性能を良好に保つことが困難となる。また条件式（７）の下限を超えて第２レンズ群Ｌ２の屈折力が小さくなると、レンズ全長の大型化につながる。
【００２９】
条件式（８）は第４レンズ群Ｌ４の焦点距離と、望遠端におけるレンズ全長に関するものである。条件式（８）の上限を超えて第４レンズ群Ｌ４の屈折力が大きいと、諸収差の変動が大きくなり光学性能を良好に保つことが困難となる。また条件式（８）の下限を超えて第４レンズ群Ｌ４の屈折力が小さくなると、レンズ全長の大型化につながる。条件式（９）は第６レンズ群Ｌ６の焦点距離に関するものである。条件式（９）の上限を超えて第６レンズ群Ｌ６の屈折力が小さいと、諸収差の変動が大きくなり光学性能を良好に保つことが困難となる。また条件式（９）の下限を超えて第６レンズ群Ｌ６の屈折力が小さくなると、フォーカス敏感度の確保が難しくレンズ全長の大型化につながる。
【００３０】
更に、好ましくは条件式（１）乃至（９）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
１．０＜｜ｆ５／ｆｗ｜＜１．４  ・・・（１）
１．４＜｜ｆ４／ｆ５｜＜１．９  ・・・（２）
１．６＜Ｍ４／Ｍ５＜２．８  ・・・（３）
１．０＜｜ｆ１／ｆｔ｜＜１．３  ・・・（４）
４．５＜｜ｆ１／ｆ２｜＜５．５  ・・・（５）
６．０＜｜Ｌｔ／ｆ５｜＜７．１  ・・・（６）
８．５＜｜Ｌｔ／ｆ２｜＜９．５  ・・・（７）
３．０＜｜Ｌｔ／ｆ４｜＜７．０  ・・・（８）
−４．５＜ｆ６／ｆｗ＜−１．０  ・・・（９）
【００３１】
以上のように各実施例によれば、小型で全物体距離にわたり高い光学性能が得られる。各実施例の光学系は、物体側から像側へ順に、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と、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を有している。広角端から望遠端へのズームで１・２群間隔は広がり、２・３群間隔は狭まり、３・４群間隔は広がり、４・５群間隔は狭まる。第４レンズ群Ｌ４と第５レンズ群Ｌ５は２つのフォーカシングレンズ群であり、無限遠から近距離へのフォーカシングに際して第４レンズ群Ｌ４と第５レンズ群Ｌ５は物体側へ移動する。
【００３２】
本発明の光学系の各実施例のレンズ構成の特徴について説明する。各実施例では負の屈折力の第４レンズ群Ｌ４と正の屈折力の第５レンズ群Ｌ５を物体側へ移動させて無限遠から近距離にフォーカシングを行うフォーカスタイプを採用している。広角端から望遠端へのズームによって３・４群間隔広がるため、望遠端におけるフォーカシングの繰り出しスペースが確保でき、全長の小型化を容易にしている。さらに、無限遠から近距離へのフォーカシングに際して、第５レンズ群Ｌ５の移動で発生した収差を第４レンズ群Ｌ４の移動で補正しており、全物体距離にわたり高い光学性能の確保が可能となる。そして、第５レンズ群Ｌ５が条件式（１）を満足するようにしている。
【００３３】
実施例１乃至３では、負の屈折力の第６レンズ群Ｌ６を有しており、フォーカシングに際して第１レンズ群Ｌ１、第２レンズ群Ｌ２、第３レンズ群Ｌ３、第６レンズ群Ｌ６は不動である。無限遠から至近距離へのフォーカシングに際して第４レンズ群Ｌ４と第５レンズ群Ｌ５は物体側へ移動する。実施例４はフォーカシングに際して第１レンズ群Ｌ１、第２レンズ群Ｌ２、第３レンズ群Ｌ３は不動である。無限遠から至近距離へのフォーカシングに際して第４レンズ群Ｌ４と第５レンズ群Ｌ５は物体側へ移動する。本実施例は、フォーカスの際に２つのレンズ群が移動しているが、更なるフォーカス時の収差変動の低減のために、２つ以上のレンズ群をフォーカスレンズ群として移動させてもよい。
【００３４】
次に、本発明の光学系を用いた一眼レフカメラシステム（撮像装置）の実施例を図１７を用いて説明する。図１７において、１０は一眼レフカメラ本体、１１は本発明による光学系を搭載した交換レンズである。１２は交換レンズ１１を通して形成される被写体像を記録（受光）するフィルムや撮像素子などの記録手段である。１３は交換レンズ１１からの被写体像を観察するファインダー光学系、１４は交換レンズ１１からの被写体像を記録手段１２とファインダー光学系１３に切り替えて伝送するための回動するクイックリターンミラーである。
【００３５】
ファインダーで被写体像を観察する場合は、クイックリターンミラー１４を介してピント板１５に結像した被写体像をペンタプリズム１６で正立像としたのち、接眼光学系１７で拡大して観察する。撮影時にはクイックリターンミラー１４が矢印方向に回動して被写体像は記録手段１２に結像して記録される。１８はサブミラー、１９は焦点検出装置である。
【００３６】
このように本発明の光学系を一眼レフカメラ交換レンズ等の撮像装置に適用することにより、全物体距離にわたり高い光学性能の画像が容易に得られる撮像装置が実現できる。尚、本発明はクイックリターンミラーのないカメラにも同様に適用することができる。
【００３７】
次に本発明の光学系の実施例１〜４に対応する数値実施例１〜４を示す。数値実施例において、ｉは物体側から数えた面番号を示す。ｒｉは物体側より順に、第ｉ番目のレンズ面の曲率半径、ｄｉは第ｉ番目のレンズ厚または空気間隔、ｎｄｉとνｄｉは第ｉ番目のレンズの材質のｄ線の屈折率とアッベ数である。間隔が可変のところはズームが変化したときの値である。
【００３８】
また、非球面形状は、光の進行方向を正、ｘを光軸方向の面頂点からの変位量として、ｈを光軸と垂直な方向の光軸からの高さ、ｒを近軸曲率半径、Ｋを円錐定数、Ａ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０を非球面係数とするとき、  ｘ＝（ｈ2／ｒ）／［１＋｛１−（１＋Ｋ）×（ｈ／ｒ）2｝1/2］＋Ａ４×ｈ4＋Ａ６×ｈ6＋Ａ８×ｈ8＋Ａ１０×ｈ10なる式で表している。なお、数値の「Ｅ±ＸＸ」は「×１０±XX」を意味している。また、前述の各条件式と数値実施例との関係を表１に示す。
【００３９】
【表１】
2019219595.tif 000003
【００４０】
（数値実施例１）
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         vd       有効径
1        614.700    1.50   1.84666    23.9       74.96
2         80.380   10.52   1.80400    46.6       70.02
3       -679.547    0.15                         69.61
4         63.085    5.76   1.83481    42.7       64.03
5        115.730  (可変)                         62.87
6*        69.747    0.05   1.51640    52.2       38.29
7         56.567    1.15   1.74100    52.6       37.83
8         16.316   10.15                         27.48
9        -41.629    1.00   1.77250    49.6       26.99
10         54.446    0.12                         25.74
11         38.623    5.53   1.75520    27.5       25.67
12        -50.748    0.99                         25.05
13        -36.029    0.90   1.69680    55.5       24.54
14        -84.966  (可変)                         23.95
15          ∞       1.20                         20.08
16(絞り)    ∞       0.51                         20.59
17         61.434    2.82   1.48749    70.2       21.21
18       -604.088    0.05                         21.50
19*        47.850    7.89   1.58313    59.4       21.81
20        -16.278    1.00   1.54814    45.8       21.76
21       -388.059  (可変)                         21.47
22        -64.082    2.33   1.57501    41.5       19.39
23        -31.077    0.80   1.80400    46.6       19.78
24      -4733.608  (可変)                         20.76
25*        49.326    6.37   1.58313    59.4       31.26
26        -48.857    0.05                         31.78
27        335.395    0.80   1.64769    33.8       32.18
28         26.722    9.17   1.65160    58.5       32.43
29       -109.635  (可変)                         32.52
30*      4970.435    1.00   1.65412    39.7       32.12
31         70.775  (可変)                         32.07
像面        ∞   
【００４１】
非球面データ
第6面
K = 0.00000e+000  A 4= 5.29908e-006  A 6=-6.40703e-009  A 8=-1.99657e-013  A10= 3.53310e-015  
第19面
K = 0.00000e+000  A 4=-2.73932e-006  A 6= 7.61042e-010  A 8=-5.38457e-011  A10= 2.51918e-014  
第25面
K = 0.00000e+000  A 4=-6.14750e-006  A 6=-2.78085e-010  A 8= 1.35471e-012  A10= 8.96410e-016  
第30面
K = 0.00000e+000  A 4=-6.08535e-006  A 6= 9.79907e-010  A 8= 7.87708e-012  A10=-1.13704e-014  
【００４２】
各種データ
ズーム比      4.13 
広角     中間     望遠
焦点距離      24.71    49.84   101.97  
Fナンバー      4.12     4.12     4.12  
画角          41.21    23.47    11.98  
像高          21.64    21.64    21.64  
レンズ全長   161.26   178.84   207.08  
BF            40.76    54.15    68.44
d 5            0.95    22.02    44.51  
d14           26.95    10.08     1.54  
d21            8.39    11.64    17.80  
d24           10.25     6.09     0.95  
d29            2.15     3.06     2.04  
d31           40.76    54.15    68.44  
入射瞳位置    34.01    69.68   135.44  
射出瞳位置   -73.68   -61.90   -53.49  
前側主点位置  53.39    98.12   152.14  
後側主点位置  16.05     4.31   -33.52  
【００４３】
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     119.79        17.92         3.34         -6.46
2    6     -22.10        19.89         2.60        -13.16
3   15      41.94        13.46         3.82         -5.59
4   22     -61.48         3.13         0.65         -1.26
5   25      33.43        16.40         3.83         -6.71
6   30    -109.77         1.00         0.61          0.01
【００４４】
単レンズデータ
レンズ  始面  焦点距離
1       1   -109.36
2       2     89.96
3       4    158.25
4       6   -580.43
5       7    -31.33
6       9    -30.40
7      11     29.84
8      13    -90.46
9      17    114.55
10      19     21.82
11      20    -31.03
12      22    102.30
13      23    -38.91
14      25     43.12
15      27    -44.88
16      28     33.87
17      30   -109.77
【００４５】
（数値実施例２）
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         vd       有効径
1        284.340    1.50   1.84666    23.9       68.93
2         75.261   10.91   1.48749    70.2       66.50
3       -328.500    0.15                         66.21
4         62.656    6.69   1.88300    40.8       62.24
5        171.571  (可変)                         61.39
6*        98.322    1.50   1.83481    42.7       35.04
7*        17.134    8.24                         26.46
8        -43.231    1.00   1.77250    49.6       26.04
9         55.633    0.12                         25.07
10         42.119    6.47   1.75978    29.6       25.05
11        -28.705    0.41                         24.54
12        -26.043    0.90   1.61800    63.3       23.93
13        -96.936  (可変)                         22.85
14          ∞       1.20                         21.65
15(絞り)    ∞       0.51                         22.19
16         42.034    3.82   1.73618    37.8       23.14
17        210.118    0.46                         23.15
18*        39.121    6.18   1.58313    59.4       23.31
19        -51.919    1.00   1.80518    25.4       22.74
20        723.041  (可変)                         22.51
21        -46.683    1.87   1.84666    23.8       20.21
22        -34.650    0.80   1.85400    40.4       20.38
23      -1983.350  (可変)                         20.66
24*        37.940    7.86   1.49700    81.5       26.42
25        -38.160    0.10                         27.48
26        123.145    7.21   1.77244    49.6       27.90
27        -30.273    0.80   1.90270    31.0       27.81
28       -181.665  (可変)                         27.97
29*       -62.321    1.00   1.65303    47.4       27.79
30       58582.828  (可変)                         28.47
像面        ∞   
【００４６】
非球面データ
第6面
K = 0.00000e+000  A 4=-2.04021e-006  A 6= 1.07549e-008  A 8=-2.91038e-011  A10= 3.90641e-014  
第7面
K = 0.00000e+000  A 4=-7.53757e-006  A 6=-3.06996e-008  A 8= 1.15144e-010  A10=-7.30228e-013  
第18面
K = 0.00000e+000  A 4= 1.81037e-006  A 6=-1.40305e-008  A 8= 1.03749e-010  A10=-3.03795e-013  
第24面
K = 0.00000e+000  A 4=-7.46895e-006  A 6=-1.84824e-009  A 8= 2.30821e-012  A10=-3.51489e-015  
第29面
K = 0.00000e+000  A 4=-1.04500e-005  A 6=-4.22399e-009  A 8= 2.99413e-011  A10=-2.91929e-014  
【００４７】
各種データ
ズーム比      4.12 
広角     中間     望遠
焦点距離      24.72    49.96   101.86  
Fナンバー      4.12     4.12     4.12  
画角          41.19    23.42    11.99  
像高          21.64    21.64    21.64  
レンズ全長   157.05   173.98   200.00  
BF            38.75    52.15    68.87
d 5            0.70    20.39    39.09  
d13           26.98    10.82     1.42  
d20            5.25     9.66    15.71  
d23           10.21     5.87     0.78  
d28            4.49     4.42     3.45  
d30           38.75    52.15    68.87  
入射瞳位置    32.89    64.61   112.24  
射出瞳位置   -57.55   -51.31   -44.97  
前側主点位置  51.27    90.45   122.96  
後側主点位置  14.03     2.20   -32.99  
【００４８】
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     110.94        19.25         7.40         -4.31
2    6     -23.13        18.63         0.75        -14.24
3   14      41.94        13.17         1.57         -7.11
4   21     -55.83         2.67        -0.02         -1.47
5   24      31.72        15.97         3.48         -6.63
6   29     -95.33         1.00         0.00         -0.60
【００４９】
単レンズデータ
レンズ  始面  焦点距離
1       1   -121.29
2       2    126.73
3       4    108.65
4       6    -25.07
5       8    -31.35
6      10     23.39
7      12    -57.90
8      16     70.70
9      18     39.24
10      19    -60.13
11      21    148.23
12      22    -41.30
13      24     39.64
14      26     32.12
15      27    -40.34
16      29    -95.33
【００５０】
（数値実施例３）
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         vd       有効径
1        185.624    1.50   1.84666    23.9       72.44
2         55.317   10.54   1.81600    46.6       65.86
3        282.963    0.15                         64.86
4         63.372    6.11   1.80400    46.6       59.02
5        163.772  (可変)                         57.58
6*        86.006    0.05   1.51421    51.4       38.93
7         66.782    1.15   1.83481    42.7       38.81
8         17.003   10.30                         28.14
9        -40.369    1.00   1.64000    60.1       27.66
10         67.558    0.12                         26.23
11         41.342    6.69   1.69895    30.1       26.01
12        -34.132    0.86                         25.11
13        -27.984    0.90   1.65160    58.5       23.89
14       -197.918  (可変)                         22.75
15          ∞       1.20                         22.39
16(絞り)    ∞       0.51                         23.00
17         39.832    2.79   1.65160    58.5       24.21
18         85.629    0.10                         24.27
19         31.134    1.00   1.72047    34.7       24.72
20         15.697    8.53   1.58313    59.4       23.85
21*      -124.919    1.45                         23.73
22       -162.741    2.85   1.84666    23.8       23.42
23        -31.192    0.80   1.70154    41.2       23.38
24        -94.138  (可変)                         23.12
25        -41.200    2.80   1.80518    25.4       20.02
26        -20.738    0.80   1.90270    31.0       20.06
27        105.340  (可変)                         20.36
28*        60.877    5.25   1.58913    61.2       26.08
29        -35.697    0.10                         26.83
30         47.711    5.72   1.72916    54.7       28.52
31        -64.072  (可変)                         28.38
32*      -124.802    1.00   1.84666    23.8       27.36
33         41.469  (可変)                         26.94
像面        ∞   
【００５１】
非球面データ
第6面
K = 0.00000e+000  A 4= 6.12626e-006  A 6=-5.59388e-009  A 8=-2.76178e-012  A10= 1.70425e-014  
第21面
K = 0.00000e+000  A 4= 2.20177e-006  A 6=-7.32105e-009  A 8= 1.03767e-011  A10=-2.20449e-013  
第28面
K = 0.00000e+000  A 4=-7.95637e-006  A 6=-4.66344e-009  A 8= 2.28433e-011  A10=-1.46249e-014  
第32面
K = 0.00000e+000  A 4=-6.53419e-006  A 6= 7.44947e-009  A 8= 4.29668e-012  A10=-4.91166e-014  
【００５２】
各種データ
ズーム比      4.13 
広角     中間     望遠
焦点距離      24.71    50.06   101.95  
Fナンバー      4.12     4.12     4.12  
画角          41.21    23.37    11.98  
像高          21.64    21.64    21.64  
レンズ全長   153.21   171.24   194.17  
BF            41.49    53.28    71.18
d 5            0.90    20.95    35.96  
d14           25.69    11.88     1.89  
d24            3.44     6.26     8.81  
d27            5.99     3.35     0.74  
d31            1.45     1.27     1.33  
d33           41.49    53.28    71.18  
入射瞳位置    34.54    72.67   114.17  
射出瞳位置   -43.56   -37.64   -32.14  
前側主点位置  52.07    95.17   115.52  
後側主点位置  16.78     3.22   -30.77  
【００５３】
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     111.18        18.30         1.96         -8.12
2    6     -20.57        21.05         2.52        -13.70
3   15      31.35        19.22         5.74         -8.09
4   25     -30.03         3.60         0.73         -1.22
5   28      20.05        11.07         3.58         -3.37
6   32     -36.66         1.00         0.41         -0.13
【００５４】
単レンズデータ
レンズ  始面  焦点距離
1       1    -93.56
2       2     82.54
3       4    125.18
4       6   -581.55
5       7    -27.61
6       9    -39.34
7      11     27.76
8      13    -50.12
9      17    111.62
10      19    -45.17
11      20     24.46
12      22     45.13
13      23    -66.85
14      25     48.88
15      26    -19.14
16      28     38.98
17      30     38.33
18      32    -36.66
【００５５】
（数値実施例４）
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         vd       有効径
1        313.504    1.50   1.84666    23.9       78.95
2         87.564   10.72   1.75500    52.3       75.10
3      -1004.748    0.15                         74.61
4         66.448    6.29   1.75500    52.3       68.21
5        128.339  (可変)                         67.07
6*        65.684    0.05   1.51421    51.4       39.34
7         60.217    1.15   1.81600    46.6       39.27
8         17.041   10.73                         28.59
9        -39.214    1.00   1.67790    55.3       28.15
10         58.904    0.12                         26.81
11         37.809    5.73   1.76182    26.5       26.69
12        -55.759    0.56                         26.01
13        -40.883    0.90   1.75500    52.3       26.06
14       -104.665  (可変)                         25.42
15          ∞       1.20                         19.59
16(絞り)    ∞       0.51                         20.04
17         26.836    1.00   1.84666    23.8       21.03
18         18.062    6.63   1.48749    70.2       20.62
19*       -40.939    0.05                         20.80
20         35.089    2.22   1.74950    35.3       20.42
21         65.525    3.51                         19.93
22        -49.043    2.68   1.84666    23.8       19.30
23        -18.932    0.80   1.72342    38.0       19.30
24        111.706  (可変)                         18.97
25        -26.383    0.99   1.72916    54.7       18.72
26       -138.356  (可変)                         20.47
27*       430.604    6.72   1.59522    67.7       30.19
28*       -24.986    0.05                         31.34
29         45.221    8.43   1.53775    74.7       35.13
30        -54.454    1.00   1.84666    23.8       35.06
31       2299.629  (可変)                         35.39
像面        ∞   
【００５６】
非球面データ
第6面
K = 0.00000e+000  A 4= 4.38933e-006  A 6=-6.26731e-009  A 8=-3.04554e-013  A10= 1.13737e-015  
第19面
K = 0.00000e+000  A 4= 9.41922e-008  A 6=-3.14558e-009  A 8=-4.01200e-011  A10= 2.34897e-013  
第27面
K = 0.00000e+000  A 4=-6.95323e-006  A 6= 8.24373e-009  A 8=-4.89655e-011  A10= 8.67498e-014  
第28面
K = 0.00000e+000  A 4= 2.30363e-006  A 6= 5.31559e-009  A 8=-1.92351e-011  A10= 2.98561e-014  
【００５７】
各種データ
ズーム比      4.13 
広角     中間     望遠
焦点距離      24.71    50.02   101.97  
Fナンバー      4.12     4.12     4.12  
画角          41.21    23.39    11.98  
像高          21.64    21.64    21.64  
レンズ全長   163.83   185.67   217.89  
BF            47.32    62.43    77.00
d 5            0.80    23.62    46.64  
d14           27.34    10.38     1.47  
d24            6.67    10.29    17.14  
d26            7.02     4.28     0.96  
d31           47.32    62.43    77.00  
入射瞳位置    35.35    75.21   145.19  
射出瞳位置  -100.70   -86.67   -81.32  
前側主点位置  55.93   108.44   181.48  
後側主点位置  22.62    12.41   -24.97  
【００５８】
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     123.52        18.67         2.94         -7.60
2    6     -23.72        20.23         2.03        -14.17
3   15      50.24        18.59        -2.14        -14.15
4   25     -44.87         0.99        -0.13         -0.71
5   27      31.15        16.20         3.02         -7.06
【００５９】
単レンズデータ
レンズ  始面  焦点距離
1       1   -143.94
2       2    107.13
3       4    174.85
4       6   -1411.46
5       7    -29.48
6       9    -34.58
7      11     30.38
8      13    -89.40
9      17    -68.84
10      18     26.69
11      20     97.74
12      22     34.99
13      23    -22.32
14      25    -44.87
15      27     39.89
16      29     47.34
17      30    -62.82
【符号の説明】
【００６０】
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
Ｌ６    第６レンズ群
ＳＳＰ  補助絞り
ＳＰ    開口絞り
ＩＰ    像面
【図１】
2019219595.tif 000004
【図２】
2019219595.tif 000005
【図３】
2019219595.tif 000006
【図４】
2019219595.tif 000007
【図５】
2019219595.tif 000008
【図６】
2019219595.tif 000009
【図７】
2019219595.tif 000010
【図８】
2019219595.tif 000011
【図９】
2019219595.tif 000012
【図１０】
2019219595.tif 000013
【図１１】
2019219595.tif 000014
【図１２】
2019219595.tif 000015
【図１３】
2019219595.tif 000016
【図１４】
2019219595.tif 000017
【図１５】
2019219595.tif 000018
【図１６】
2019219595.tif 000019
【図１７】
2019219595.tif 000020