(57)【要約】      （修正有）【課題】小型、広角、高ズーム比、および全ズーム範囲にわたる高い光学性能の点で有利なズームレンズを提供する。【解決手段】物体側から像側へ順に、変倍時不動の正の第１群Ｌ１と、広角端から望遠端への変倍時、像側への移動量が最大の第２Ａ群を含み、１又は２のレンズ群からなる変倍時移動の第２群Ｌ２と、正のレンズ群の中で広角端から望遠端への変倍時に物体側への移動量が最大の第３Ａ群を含み、１又は２のレンズ群から構成される第３群Ｌ３と、変倍時及び合焦時移動する負の第４群Ｌ４と、広角端に対して望遠端で像側に位置する正の第５群とを有し、いずれの隣接するレンズ群の間隔も変倍時に変化し、第５群Ｌ５は正と負のレンズを含み、第２Ａ群及び第３Ａ群の広角端から望遠端への変倍における移動量、第３Ａ群の広角端から望遠端への変倍における移動量、無限遠合焦時の広角端及び望遠端における第４群Ｌ４と第５群Ｌ５の間隔を適切に設定する。【選択図】図１
2019200254.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側から像側へ順に、変倍のためには移動しない正の屈折力の第１レンズ群と、広角端から望遠端への変倍のための物体側から像側への移動量が最も大きい負の屈折力の第２Ａレンズ群を含み、１つ又は２つのレンズ群から構成される第２レンズ群と、広角端から望遠端への変倍のための像側から物体側への移動量が最も大きい正の屈折力の第３Ａレンズ群を含み、１つ又は２つのレンズ群から構成される第３レンズ群と、変倍および合焦のために移動する負の屈折力の第４レンズ群と、広角端から望遠端への変倍のために物体側から像側へ移動する正の屈折力の第５レンズ群とを有し、
いずれの隣接する２つのレンズ群の間隔も、変倍のために変化し、
前記第５レンズ群は、正レンズと負レンズとを含み、
前記第２Ａレンズ群の広角端から望遠端への変倍における移動量をｍ２とし、前記第３Ａレンズ群の広角端から望遠端への変倍における移動量をｍ３とし、無限遠に合焦している状態および広角端での前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔をｄ４５ｗとし、無限遠に合焦している状態および望遠端での前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔をｄ４５ｔとして、
−８．０＜ｍ２／ｍ３＜−１．５
０．９＜ｄ４５ｔ／ｄ４５ｗ＜１０．０
なる条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
但し、前記移動量は、広角端での前記第２Ａレンズ群の位置より望遠端での前記第２Ａレンズ群の位置のほうが像側にある場合を正とした、広角端での前記第２Ａレンズ群の位置と望遠端での前記第２Ａレンズ群の位置との差とする。
【請求項２】
前記第４レンズ群の焦点距離をｆ４とし、前記第５レンズ群の焦点距離をｆ５として、
−０．９５＜ｆ４／ｆ５＜−０．４５
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とし、前記第２レンズ群の広角端での焦点距離をｆ２ｗとして、
−６．５＜ｆ１／ｆ２ｗ＜−４．０
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に記載のズームレンズ。
【請求項４】
前記第５レンズ群に含まれる正レンズのアッベ数の平均値をνｄ５ｐとし、前記第５レンズ群に含まれる負レンズのアッベ数の平均をνｄ５ｎとして、
２０＜νｄ５ｐ−νｄ５ｎ＜６０
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のうちいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項５】
前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間に開口絞りを有することを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項６】
前記第５レンズ群は、非球面を含むことを特徴とする請求項１乃至５のうちいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項７】
無限遠に合焦している状態および広角端での前記第５レンズ群の横倍率をβ５ｗとし、無限遠に合焦している状態および望遠端での前記第５レンズ群の横倍率をβ５ｔとして、
１．０５＜β５ｔ／β５ｗ＜１．７０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至６のうちいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項８】
前記第１レンズ群は、少なくとも３枚のレンズを含むことを特徴とする請求項１乃至７のうちいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項９】
請求項１乃至８のうちいずれか１項に記載のズームレンズと、
前記ズームレンズの像面に配された撮像素子と、
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、ズームレンズ及び撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、固体撮像素子を用いたデジタルスチルカメラやビデオカメラ等の撮像装置の小型化が進んできた。当該撮像装置に用いる光学系には、明るさ、高ズーム比、および全ズーム範囲にわたる高い光学性能が要求されている。また、高画質および浅い被写界深度のため、固体撮像素子の大型化も望まれている。そして、ズームレンズは、固体撮像素子の大型化に対応しつつも小型なものが求められている。
【０００３】
従来から、物体側から像側へ順に、正・負・正・負・正の屈折力をそれぞれ有する第１乃至第５レンズ群からなる５群ズームレンズが知られている。また、当該５群ズームレンズの系統のズームレンズとして、特許文献１及び特許文献２は、物体側から像側へ順に、正・負・正・正・負・正の屈折力をそれぞれ有する第１乃至第６レンズ群を配し、ズーミングのために第２乃至第５レンズ群が移動する構成を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−１３９１２５号公報
【特許文献２】特開２００６−１７８２４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の構成は、高ズーム比化を行う場合、ズームに伴う倍率色収差の変動が大きくなるものであり、全ズーム範囲で高い光学性能を得ることが難しい。特許文献２の構成は、例えばズーム比５を超える高ズーム比化を行う場合、レンズ全長が長くなるものであり、小型軽量とすることが難しい。また、そのような上述した系統のズームレンズにおいて、小型、広角、高ズーム比、および全ズーム範囲にわたる高い光学性能の点で有利なものを得るのは、更に難しい。
【０００６】
本発明は、例えば、小型、広角、高ズーム比、および全ズーム範囲にわたる高い光学性能の点で有利なズームレンズ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】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明のズームレンズは、物体側から像側へ順に、変倍のためには移動しない正の屈折力の第１レンズ群と、広角端から望遠端への変倍のための物体側から像側への移動量が最も大きい負の屈折力の第２Ａレンズ群を含み、１つ又は２つのレンズ群から構成される第２レンズ群と、広角端から望遠端への変倍のための像側から物体側への移動量が最も大きい正の屈折力の第３Ａレンズ群を含み、１つ又は２つのレンズ群から構成される第３レンズ群と、変倍および合焦のために移動する負の屈折力の第４レンズ群と、広角端から望遠端への変倍のために物体側から像側へ移動する正の屈折力の第５レンズ群とを有し、いずれの隣接する２つのレンズ群の間隔も、変倍のために変化し、前記第５レンズ群は、正レンズと負レンズとを含み、前記第２Ａレンズ群の広角端から望遠端への変倍における移動量をｍ２とし、前記第３Ａレンズ群の広角端から望遠端への変倍における移動量をｍ３とし、無限遠に合焦している状態および広角端での前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔をｄ４５ｗとし、無限遠に合焦している状態および望遠端での前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔をｄ４５ｔとして、
−８．０＜ｍ２／ｍ３＜−１．５
０．９＜ｄ４５ｔ／ｄ４５ｗ＜１０．０
なる条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。但し、前記移動量は、広角端での前記第２Ａレンズ群の位置より望遠端での前記第２Ａレンズ群の位置のほうが像側にある場合を正とした、広角端での前記第２Ａレンズ群の位置と望遠端での前記第２Ａレンズ群の位置との差とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、例えば、小型、高ズーム比、および全ズーム範囲にわたる高い光学性能の点で有利なズームレンズを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】数値実施例１の広角端において無限遠合焦時のレンズ断面図
【図２】数値実施例１の広角端（ａ）、ズーム中間（ｂ）、望遠端（ｃ）で無限遠合焦時の収差図
【図３】数値実施例２の広角端において無限遠合焦時のレンズ断面図
【図４】数値実施例２の広角端（ａ）、ズーム中間（ｂ）、望遠端（ｃ）で無限遠合焦時の収差図
【図５】数値実施例３の広角端において無限遠合焦時のレンズ断面図
【図６】数値実施例３の広角端（ａ）、ズーム中間（ｂ）、望遠端（ｃ）で無限遠合焦時の収差図
【図７】数値実施例４の広角端において無限遠合焦時のレンズ断面図
【図８】数値実施例４の広角端（ａ）、ズーム中間（ｂ）、望遠端（ｃ）で無限遠合焦時の収差図
【図９】数値実施例５の広角端において無限遠合焦時のレンズ断面図
【図１０】数値実施例５の広角端（ａ）、ズーム中間（ｂ）、望遠端（ｃ）で無限遠合焦時の収差図
【図１１】数値実施例６の広角端において無限遠合焦時のレンズ断面図
【図１２】数値実施例６の広角端（ａ）、ズーム中間（ｂ）、望遠端（ｃ）で無限遠合焦時の収差図
【図１３】本発明のズームレンズを搭載するビデオカメラ（撮像装置）の要部概略図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明の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、物体側より順に、変倍のためには移動しない正の屈折力の第１レンズ群と、変倍のために移動し、広角端から望遠端への変倍に際して物体側から像側への移動量が最も大きい第２Ａレンズ群を含み、１つ又は２つのレンズ群から構成される第２レンズ群と、正の屈折力を有するレンズ群の中で広角端から望遠端への変倍に際して像側から物体側への移動量が最も大きい第３Ａレンズ群を含み、１つ又は２つのレンズ群から構成される第３レンズ群と、変倍及び合焦のために移動する負の屈折力の第４レンズ群と、広角端に対して望遠端で像側に位置する正の屈折力の第５レンズ群とを有する。
【００１１】
図１は本発明の実施例１としての数値実施例１の広角端で無限遠物体合焦時におけるレンズ断面図である。図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、数値実施例１の広角端、焦点距離５７ｍｍ、望遠端における無限遠物体合焦時における縦収差図である。
【００１２】
各実施例のズームレンズは撮像装置に用いられる撮影光学系であり、レンズ断面図において、左方が被写体側（物体側）で、右方が像側である。断面図において、Ｌ１は正の第１レンズ群、Ｌ２は第２レンズ群、Ｌ３は第３レンズ群、Ｌ４は負の第４レンズ群、Ｌ５は正の第５レンズ群、である。ＳＰは開口絞りであり、第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３の間に位置している。Ｌ２Ａは広角端から望遠端への変倍に際して物体側から像側への移動量が最も大きい第２Ａレンズ群、Ｌ３Ａは正の屈折力を有するレンズ群の中で広角端から望遠端への変倍に際して像側から物体側への移動量が最も大きい第３Ａレンズ群である。各実施例では開口絞りＳＰをズーミングに際して不動とし、撮像装置を簡素化している。Ｐは光学フィルタ、フェースプレート等に相当する光学ブロックである。Ｉは像面であり、デジタルスチルカメラやビデオ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の撮像面が、銀塩フィルム用カメラのときはフィルム面に相当する。
【００１３】
収差図のうち、球面収差においてｄはｄ線、ｇはｇ線である。非点収差図においてΔＭ，ΔＳは各々メリジオナル像面、サジタル像面である。倍率色収差はｇ線によって表している。また、ＦｎｏはＦナンバーである。ωは半画角（度）である。尚、以下の各実施例において広角端と望遠端は第２レンズ群が機構上光軸方向において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。
【００１４】
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、第２Ａレンズ群Ｌ２Ａが像側に単調移動する。また第３Ａレンズ群Ｌ３Ａは広角端に比べて望遠端において物体側に位置するようにして変倍を行っている。また、第４レンズ群Ｌ４を物体側に非線形に移動させることで変倍に伴う像面変動を補正している。また、各実施例では、第４レンズ群Ｌ４を光軸上に移動させてフォーカシング（フォーカス）を行うリヤーフォーカス式を採用している。また、各実施例では、第４レンズ群Ｌ４を像側に繰り出すことで、望遠端において無限遠から近距離へフォーカスを行っている。
【００１５】
尚、各実施例においては撮影時に、第３レンズ群Ｌ３の全体又は一部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事によってズームレンズが振動したときに生ずる撮影画像のブレを補正するようにしても良い。即ち像ぶれ補正を行っても良い。
【００１６】
各実施例のズームレンズは、物体側から像側へ順に、変倍のためには移動しない正の屈折力の第１レンズ群と、変倍のために移動し、広角端から望遠端への変倍に際して物体側から像側への移動量が最も大きい第２Ａレンズ群を含み、１つ又は２つのレンズ群から構成される第２レンズ群と、正の屈折力を有するレンズ群の中で広角端から望遠端への変倍に際して像側から物体側への移動量が最も大きい第３Ａレンズ群を含み、１つ又は２つのレンズ群から構成される第３レンズ群と、変倍及び合焦のために移動する負の屈折力の第４レンズ群と、広角端に対して望遠端で像側に位置する正の屈折力の第５レンズ群とを有する。
【００１７】
いずれの隣接する２つのレンズ群の間隔も変倍のために変化するように構成される。前記第５レンズ群は正レンズと負レンズをふくむ。前記第２Ａレンズ群の広角端から望遠端への変倍における移動量をｍ２とし、前記第３Ａレンズ群の広角端から望遠端への変倍における移動量をｍ３とし、無限遠に合焦している状態の広角端における前記第４レンズ群と前記第５レンズ群の間隔をｄ４５ｗ、無限遠に合焦している状態の望遠端における前記第４レンズ群と前記第５レンズ群の間隔をｄ４５ｔ、として、
−８．０＜ｍ２／ｍ３＜−１．５  ・・・（１）
０．９＜ｄ４５ｔ／ｄ４５ｗ＜１０  ・・・（２）
なる条件式を満足する。
【００１８】
ここで、ズーミングに際して移動するレンズ群の移動量の符号は広角端に比べて望遠端においてレンズ群が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。尚、位置の差ｍ２、ｍ３は単調に移動するときは移動量に相当する。往復移動するときは、往復距離は含まず広角端における位置と望遠端における光軸方向の位置の差である。
【００１９】
本発明のズームレンズは前述の如く構成して全系が小型で高ズーム比化を確保するのに適した構成としている。第１レンズ群Ｌ１は偏芯すると望遠端において像面湾曲が回転対称でなくなり、例えば画面の左右で合焦する被写体距離が異なってしまい好ましくない。そのため、第１レンズ群Ｌ１はズーミングに際して不動としている。第２Ａレンズ群Ｌ２Ａ、第３Ａレンズ群Ｌ３Ａ及び第５レンズ群Ｌ５を移動させる事で変倍を行なっている。第３Ａレンズ群Ｌ３Ａを移動させて中間のズーム位置において入射瞳位置を短くして前玉有効径の小型化も図っている。第４レンズ群Ｌ４は変倍に伴う像面変動の補正とフォーカシングのために移動させている。そして前述の条件式（１）、（２）を満足している。
【００２０】
次に条件式（１）、（２）の技術的意味について説明する。
条件式（１）は、広角端から望遠端へのズーミングにおける第２Ａレンズ群の移動量と、広角端から望遠端へのズーミングにおける移動方向が第２Ａレンズ群と逆方向のレンズ群の中で最も移動量の大きいレンズ群である第３Ａレンズ群の移動量の関係を規定している。条件式（１）の上限を超えると、第２レンズ群の移動量が大きくなり、第１レンズ群から開口絞りまでの距離が長くなり、第１レンズ群が大型化するため、小型化が困難となる。逆に条件式（１）の下限を超えると、主変倍群である第２Ａレンズ群以外でズーム比を多く稼ぐ必要があるため、第２Ａレンズ群以外のズーミングにおける移動量が増大するため、レンズ全長が長くなり易く、小型化が困難となる。
【００２１】
条件式（２）は、広角端、無限遠に合焦している状態における第４レンズ群と第５レンズ群の間隔と、望遠端、無限遠に合焦している状態における第４レンズ群と第５レンズ群の間隔との比を規定している。第４レンズ群はフォーカス群であり、無限遠被写体の合焦時に対して至近側被写体の合焦時に、物体側から像側へ移動する。フォーカシングに伴う第４レンズ群の移動量は、広角端に対して望遠端で大きくなる。第４レンズ群と第５レンズ群の間隔が広角端に対して望遠端で広くなる場合、その間隔をフォーカシングに使うことが可能となるため、レンズ全長を短縮することが容易となる。
【００２２】
条件式（２）の上限を超えると、第４レンズ群と第５レンズ群の望遠端における間隔が広くなりすぎるため、レンズ全長を短縮することが困難となる。逆に条件式（２）の下限を超えると、望遠端にて第４レンズ群がフォーカシングで移動することができる間隔が少なくなるため、フォーカス可能な至近撮影距離を短くすることが困難となる。
【００２３】
更に好ましくは、条件式（１）、条件式（２）は次の如く設定するのが良い。
−７．０＜ｍ２／ｍ３＜−１．８  ・・・（１ａ）
１．０＜ｄ４５ｔ／ｄ４５ｗ＜８．０  ・・・（２ａ）
【００２４】
更なる本発明のズームレンズの態様として、以下の条件式を満足するのが望ましい。
−０．９５＜ｆ４／ｆ５＜−０．４５  ・・・（３）
但し、前記第４レンズ群の焦点距離をｆ４とし、第５レンズ群の焦点距離をｆ５とする。
【００２５】
条件式（３）は、第４レンズ群の焦点距離と第５レンズ群の焦点距離の比を規定している。
条件式（３）の上限を超えると、ズーミング及びフォーカシングに際して第４レンズ群が移動する際の像面位置変動が大きくなりすぎ、精度よく像面補正を行うことが困難となる。逆に条件式（３）の下限を超えると、ズーミング及びフォーカシングに際して第４レンズ群の移動量が大きくなり、レンズ全長が増加してしまう。
【００２６】
更に好ましくは、条件式（３）は次の如く設定するのが良い。
−０．９０＜ｆ４／ｆ５＜−０．５０  ・・・（３ａ）
【００２７】
更なる本発明のズームレンズの態様として、以下の条件式を満足するのが望ましい。
−６．５０＜ｆ１／ｆ２ｗ＜−４．００  ・・・（４）
但し、第１レンズ群の焦点距離をｆ１とし、広角端、無限遠に合焦している状態における前側レンズ群の合成焦点距離をｆ２ｗとする。
【００２８】
条件式（４）は、第１レンズ群の焦点距離と、広角端、無限遠に合焦している状態における前側レンズ群の合成焦点距離の比を規定している。
条件式（４）の上限を超えると、望遠側のズームポジションにおいて、球面収差やコマ収差の補正が困難となる。逆に条件式（４）の下限を超えると、広角側のズームポジションにおいて、非点収差の補正が困難となる。
【００２９】
更に好ましくは、条件式（４）は次の如く設定するのが良い。
−６．００＜ｆ１／ｆ２ｗ＜−４．５０  ・・・（４ａ）
【００３０】
更なる本発明のズームレンズの態様として、以下の条件式を満足するのが望ましい。
２０＜νｄ５ｐ−νｄ５ｎ＜６０  ・・・（５）
但し、第５レンズ群の正レンズのアッベ数の平均値をνｄ５ｐ、第５レンズ群の負レンズのアッベ数の平均値をνｄ５ｎとする。
【００３１】
条件式（５）は、第５レンズ群の正レンズのアッベ数の平均値νｄ５ｐと第５レンズ群の負レンズのアッベ数の平均値νｄ５ｎの比を規定している。
条件式（５）の上限を超えると、第５レンズ群がズームで移動する際の倍率色収差の補正効果が過剰となり、望遠側での倍率色収差の補正が過剰となる。逆に条件式（５）の下限を超えると、第５レンズ群がズームで移動する際の倍率色収差の補正効果が弱くなり、全ズーム域での倍率色収差の変動を良好に補正することが困難となる。
【００３２】
更に好ましくは、条件式（５）は次の如く設定するのが良い。
２５＜νｄ５ｐ−νｄ５ｎ＜５５  ・・・（５ａ）
【００３３】
更なる本発明のズームレンズの態様として、第２レンズ群と第３レンズ群の間に開口絞りが配置されることが好ましい。ズーミングで移動する第２レンズ群と第３レンズ群の間に配置し、それぞれの移動量を適切に割り振ることで、第１レンズ群から開口絞りまでの距離を制御し、第１レンズ群の有効径を小さくすることが容易にできる。
【００３４】
更なる本発明のズームレンズの態様として、第５レンズ群に少なくとも１面の非球面を有することが好ましい。第５レンズ群を通る光線は、センサの周辺部に結像する光線が、光軸から離れた位置を通過するため、像面湾曲を効果的に補正することが可能である。
【００３５】
更なる本発明のズームレンズの態様として、以下の条件式を満足するのが望ましい。
１．０５＜β５ｔ／β５ｗ＜１．７０  ・・・（６）
【００３６】
条件式（６）は、広角端、無限遠に合焦している状態の第５レンズ群の横倍率β５ｗと、望遠端、無限遠に合焦している状態の第５レンズ群の横倍率β５ｔの比を規定している。
条件式（６）の上限を超えると、ズーミングに際して第５レンズ群の移動量が大きくなりすぎ、ズーミングによる倍率色収差や像面湾曲の変動が大きくなる。逆に条件式（６）の下限を超えると、第５レンズ群による変倍効果が得られなくなるため、所定の変倍比を得るため他のレンズ群の移動量が大きくなり、レンズ全長が長くなってしまう。
【００３７】
更に好ましくは、条件式（６）は次の如く設定するのが良い。
１．１５＜β５ｔ／β５ｗ＜１．６３  ・・・（６ａ）
【００３８】
更なる本発明のズームレンズの態様として、第１レンズ群は３枚以上のレンズから構成される。第１レンズ群の有効径を下げるためには、第１レンズ群を構成する正レンズの中の最も像側のレンズの正レンズの材料の屈折率を高くすることが有効である。しかしながら屈折率が高い硝材は、アッベ数も大きくなる傾向にあるため、屈折率の高い材料を正レンズに用いる場合、特に望遠端の軸上色収差の補正が困難となる。そこで、正レンズを追加し、材料に分散が小さい材料を使うことで、望遠端の軸上色収差の補正を良好に行いながら、第１レンズ群の有効径を下げることができる。加えて、第１レンズ群を構成するレンズの各面の曲率を緩くする効果も得られるため、望遠側のズームポジションでコマ収差や球面収差を良好に補正することが可能となる。
【００３９】
更なる本発明のズームレンズの態様として、以下の条件式を満足するのが望ましい。
１０＜ｆｔ／ｆｗ  ・・・（７）
但し、広角端、無限遠に合焦している状態における焦点距離をｆｗとし、望遠端、無限遠に合焦している状態における焦点距離をｆｔとする。条件式（７）はズーム比を規定している。
【００４０】
条件式（７）が満たされない場合、本発明と同様の効果を得るために必要となる手段が増えるため、本発明を適用する範囲として好ましくない。
【００４１】
更に好ましくは、条件式（７）は次の如く設定するのが良い。
１５＜ｆｔ／ｆｗ  ・・・（７ａ）
【００４２】
以下に本発明のズームレンズの具体的な構成について、実施例１〜６に対応する数値実施例１〜６のレンズ構成の特徴により説明する。
【実施例１】
【００４３】
図１は本発明の実施例１（数値実施例１）の広角端で無限遠に合焦しているときのレンズ断面図である。図２において（ａ）は広角端、（ｂ）は焦点距離５７ｍｍ、（ｃ）は望遠端における無限遠に合焦しているときの縦収差図である。
【００４４】
図１に示すように、ズームレンズは、物体側から順に、正の第１レンズ群Ｌ１、負の第２レンズ群Ｌ２、正の第３レンズ群Ｌ３、負の第４レンズ群Ｌ４、正の第５レンズ群Ｌ５を有する。ＳＰは開口絞りであり、第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３の間に位置している。
【００４５】
本実施例においては、第２レンズ群Ｌ２は１つのレンズ群で構成され、広角端から望遠端への変倍に際して像側へ移動する。本実施例においては、第２レンズ群Ｌ２が、広角端から望遠端への変倍に際して物体側から像側への移動量が最も大きい第２Ａレンズ群Ｌ２Ａである。
【００４６】
本実施例においては、第３レンズ群Ｌ３は１つのレンズ群で構成される。本実施例においては、第３レンズ群Ｌ３が、正の屈折力を有するレンズ群の中で広角端から望遠端への変倍に際して像側から物体側への移動量が最も大きい第３Ａレンズ群Ｌ３Ａである。
【００４７】
第４レンズ群Ｌ４は物体側に非線形に移動させることで変倍に伴う像面変動を補正する。また、第４レンズ群Ｌ４を像側に繰り出すことで、望遠端において無限遠から近距離へフォーカスを行う。更に、第５レンズ群は、変倍に際して広角端に対して望遠端で像側に位置するように移動する。ＳＰは開口絞り、Ｐは光学フィルタ、フェースプレート等に相当する光学ブロック、Ｉは像面である。
【００４８】
本実施例における第１レンズ群Ｌ１について説明する。第１レンズ群Ｌ１は第１面から第７面に対応する。第１レンズ群Ｌ１は、物体側に凸面のメニスカス凹レンズと両凸レンズの接合レンズ、物体側に凸面のメニスカス凸レンズ、物体側に凸面のメニスカス凸レンズで構成される。
【００４９】
第２レンズ群Ｌ２は、第８面から第１３面に対応し、両凹レンズ、両凹レンズ、両凸レンズで構成される。また、第１０面、１１面は非球面形状で、主に変倍に伴う像面湾曲、周辺像高におけるコマ収差の変動を補正している。
第３レンズ群Ｌ３は１つのレンズ群（第３Ａレンズ群Ｌ３Ａ）で構成される。第３レンズ群Ｌ３は、第１５面から第２３面に対応し、両凸レンズ、物体側に凸面のメニスカス凹レンズ、両凸レンズ、物体側に凸面のメニスカス凹レンズと両凸レンズの接合レンズで構成される。また、第１５面、１６面、２３面は非球面形状で、主に変倍に伴う球面収差の変動を補正している。第３レンズ群Ｌ３のうち第２１面から第２３面に対応する接合レンズは、光軸と直交する方向に移動することで、手振れなどによる像ブレを補正する防振群としても良い。第２３面の非球面は、防振時のコマ収差の変動の抑制に効果的である。
【００５０】
第４レンズ群Ｌ４は、第２４面から第２６面に対応し、両凸レンズと両凹レンズの接合レンズで構成される。また、第４レンズ群Ｌ４は、無限遠側から至近側への合焦時に像側へ移動する合焦群である。
【００５１】
第５レンズ群Ｌ５は、第２７面から第３１面に対応し、像側に凸面のメニスカス凸レンズと像側が凸面のメニスカス凹レンズの接合レンズと両凸レンズで構成される。第３０面は非球面であり、主に変倍に伴う像面湾曲の変動を補正している。
【００５２】
上記実施例１に対応する数値実施例１について説明する。数値実施例１に限らず全数値実施例において、ｉは物体側からの面（光学面）の順序を示し、ｒｉは物体側より第ｉ番目の面の曲率半径、ｄｉは物体側より第ｉ番目の面と第ｉ＋１番目の面の間隔（光軸上）を示している。また、ｎｄｉ、νｄｉは、第ｉ番目の面と第ｉ＋１番目の面との間の媒質（光学部材）の屈折率、アッベ数を、ＢＦは空気換算のバックフォーカスを表している。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を円錐常数、Ａ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０、Ａ１２をそれぞれ非球面係数としたとき、次式で表している。また、「ｅ−Ｚ」は「×１０−Ｚ」を意味する。半画角は光線追跡で求めた値である。
【数１】
2019200254.tif 000003
【００５３】
本実施例の各条件式対応値を表１に示す。本実施例は（１）〜（７）式を満足しており、全系の小型化を図りながら、広角且つ高ズーム比で、全ズーム範囲で高い光学性能を有するズームレンズを達成している。本発明のズームレンズは、（１）〜（２）式を満足することは必須であるが、（３）〜（７）式については満足していなくても構わない。但し、（３）〜（７）式について少なくとも１つでも満足していれば更に良い効果を奏することができる。これは他の実施例についても同様である。
【００５４】
図１３は各実施例のズームレンズを撮影光学系として用いた撮像装置（テレビカメラシステム）の概略図である。図１３において１０１は実施例１〜６のいずれかのズームレンズである。１２４はカメラである。ズームレンズ１０１はカメラ１２４に対して着脱可能となっている。１２５はカメラ１２４にズームレンズ１０１を装着することで構成される撮像装置である。
【００５５】
ズームレンズ１０１は第１レンズ群Ｆ、変倍部ＬＺを有している。変倍部ＬＺには合焦用レンズ群が含まれている。変倍部ＬＺは変倍のために光軸上を移動する第２レンズ群、第３レンズ群及び第５レンズ群と、変倍に伴う像面変動を補正するために光軸上を移動する第４レンズ群が含まれている。第４レンズ群は、無限遠側から至近側への合焦時に像側へ移動する合焦群を兼ねる。ＳＰは開口絞りである。１１５は変倍部ＬＺを光軸方向に駆動するヘリコイドやカム等の駆動機構である。１１７、１１８は駆動機構１１５及び開口絞りＳＰを電動駆動するモータ（駆動手段）である。１２０、１２１は、変倍部ＬＺの光軸上の位置や、開口絞りＳＰの絞り径を検出するためのエンコーダやポテンショメータ、あるいはフォトセンサ等の検出器である。
【００５６】
カメラ１２４において、１０９はカメラ１２４内の光学フィルタや色分解光学系に相当するガラスブロック、１１０はズームレンズ１０１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。尚、電子撮像素子を用いる場合、電子的に収差補正をすることで出力画像を更に高画質化することができる。また、１１１、１２２はカメラ１２４及びズームレンズ１０１の各種の駆動を制御するＣＰＵである。
【００５７】
このように、本発明のズームレンズをデジタルビデオカメラやテレビカメラやシネマ用カメラに適用することにより、高い光学性能を有する撮像装置を実現している。
【実施例２】
【００５８】
図３は本発明の実施例２（数値実施例２）であるズームレンズにおいて、広角端で無限遠に合焦しているときのレンズ断面図である。図４において、（ａ）は広角端、（ｂ）は焦点距離６３ｍｍ、（ｃ）は望遠端の縦収差図を示している。いずれの収差図も、無限遠に合焦しているときの縦収差図である。
【００５９】
図３において、物体側から順に、正の屈折力の第１レンズ群Ｌ１を有している。第２レンズ群Ｌ２は１つのレンズ群（第２Ａレンズ群Ｌ２Ａ）で構成される。第２レンズ群Ｌ２は、負の屈折力を有し、広角端から望遠端への変倍に際して像側へ移動する。本実施例においては、第２レンズ群Ｌ２が、広角端から望遠端への変倍に際して物体側から像側への移動量が最も大きい第２Ａレンズ群Ｌ２Ａである。第３レンズ群Ｌ３は１つのレンズ群（第３Ａレンズ群Ｌ３Ａ）で構成される。第３レンズ群Ｌ３は、正の屈折力を有し、広角端から望遠端への変倍に際して光軸上を移動する。本実施例においては、第３レンズ群Ｌ３が、正の屈折力を有するレンズ群の中で広角端から望遠端への変倍に際して像側から物体側への移動量が最も大きい第３Ａレンズ群Ｌ３Ａである。
【００６０】
更に、第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３の移動に連動して光軸上を非直線的に移動し、変倍に伴う像面変動を補正する負の第４レンズ群Ｌ４を有している。更に第４レンズ群Ｌ４は無限遠側から至近側への合焦時に像側へ移動する。第５レンズ群Ｌ５は、変倍に際して広角端に対して望遠端で像側に位置するように移動する。ＳＰは開口絞り、Ｉは像面である。
【００６１】
本実施例における第１レンズ群Ｌ１について説明する。第１レンズ群Ｌ１は第１面から第７面に対応する。第１レンズ群Ｌ１は、物体側に凸面のメニスカス凹レンズと両凸レンズの接合レンズ、物体側に凸面のメニスカス凸レンズ、物体側に凸面のメニスカス凸レンズで構成される。
【００６２】
第２レンズ群Ｌ２は、第８面から第１３面に対応し、両凹レンズ、両凹レンズ、両凸レンズで構成される。また、第１０面、１１面は非球面形状で、主に変倍に伴う像面湾曲、周辺像高におけるコマ収差の変動を補正している。
【００６３】
第３レンズ群Ｌ３は、第１５面から第２３面に対応し、両凸レンズ、物体側に凸面のメニスカス凹レンズ、物体側に凸面のメニスカス凸レンズ、物体側に凸面のメニスカス凹レンズと両凸レンズの接合レンズで構成される。また、第１５面、１６面、２３面は非球面形状で、主に変倍に伴う球面収差の変動を補正している。第３レンズ群Ｌ３のうち第２１面から第２３面に対応する接合レンズは、光軸と直交する方向に移動することで、手振れなどによる像ブレを補正する防振群としても良い。第２３面の非球面は、防振時のコマ収差の変動の抑制に効果的である。
【００６４】
第４レンズ群Ｌ４は、第２４面から第２６面に対応し、両凸レンズと両凹レンズの接合レンズで構成される。また、第４レンズ群Ｌ４は、無限遠側から至近側への合焦時に像側へ移動する合焦群である。
【００６５】
第５レンズ群Ｌ５は、第２７面から第３１面に対応し、像側が凸面のメニスカス凹レンズと像側に凸面のメニスカス凸レンズとの接合レンズと両凸レンズで構成される。第３０面、３１面は非球面であり、主に変倍に伴う像面湾曲の変動を補正している。
【００６６】
本実施例の各条件式対応値を表１に示す。本実施例は（１）〜（７）式を満足しており、全系の小型化を図りながら、広角且つ高ズーム比で、全ズーム範囲で高い光学性能を有するズームレンズを達成している。
【実施例３】
【００６７】
図５は本発明の実施例３（数値実施例３）であるズームレンズにおいて、広角端で無限遠に合焦しているときのレンズ断面図である。図６において、（ａ）は広角端、（ｂ）は焦点距離６０ｍｍ、（ｃ）は望遠端の縦収差図を示している。いずれの収差図も、無限遠に合焦しているときの縦収差図である。
【００６８】
図５において、物体側から順に、正の屈折力の第１レンズ群Ｌ１を有している。第２レンズ群Ｌ２は１つのレンズ群（第２Ａレンズ群Ｌ２Ａ）で構成される。第２レンズ群Ｌ２は、負の屈折力を有し、広角端から望遠端への変倍に際して像側へ移動する。本実施例においては、第２レンズ群Ｌ２が、広角端から望遠端への変倍に際して物体側から像側への移動量が最も大きい第２Ａレンズ群Ｌ２Ａである。第３レンズ群Ｌ３は、広角端から望遠端への変倍に際して、変倍のために光軸上を移動する正の屈折力の第３１レンズ群Ｌ３１と、変倍のために光軸上を移動する正の屈折力の第３２レンズ群Ｌ３２を有している。本実施例においては、第３１レンズ群Ｌ３１が、正の屈折力を有するレンズ群の中で広角端から望遠端への変倍に際して像側から物体側への移動量が最も大きい第３Ａレンズ群である。
【００６９】
更に、第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３の移動に連動して光軸上を非直線的に移動し、変倍に伴う像面変動を補正する負の第４レンズ群Ｌ４を有している。更に第４レンズ群Ｌ４は無限遠側から至近側への合焦時に像側へ移動する。更に、第５レンズ群はＬ５、変倍に際して広角端に対して望遠端で像側に位置するように移動する。ＳＰは開口絞り、Ｐはプリズムやフィルタ、Ｉは像面である。
【００７０】
本実施例における第１レンズ群Ｌ１について説明する。第１レンズ群Ｌ１は第１面から第７面に対応する。第１レンズ群Ｌ１は、物体側に凸面のメニスカス凹レンズと両凸レンズの接合レンズ、物体側に凸面のメニスカス凸レンズ、物体側に凸面のメニスカス凸レンズで構成される。
【００７１】
第２レンズ群Ｌ２は、第８面から第１３面に対応し、両凹レンズ、両凹レンズ、両凸レンズで構成される。また、第９面は非球面形状で、主に変倍に伴う像面湾曲、周辺像高におけるコマ収差の変動を補正している。
【００７２】
第３１レンズ群Ｌ３１は、第１５面から第２０面に対応し、両凸レンズ、物体側に凸面のメニスカス凹レンズ、両凸レンズで構成される。また、第１５面、１６面は非球面形状で、主に変倍に伴う球面収差の変動を補正している。第３２レンズ群Ｌ３２は、第２１面から第２３面に対応し、両凸レンズと像側に凸面のメニスカス凹レンズの接合レンズで構成される。第３２レンズ群Ｌ３２は、光軸と直交する方向に移動することで、手振れなどによる像ブレを補正する防振群としても良い。
【００７３】
第４レンズ群Ｌ４は、第２４面から第２６面に対応し、像側が凸面のメニスカス凸レンズと両凹レンズの接合レンズで構成される。また、第４レンズ群Ｌ４は、無限遠側から至近側への合焦時に像側へ移動する合焦群である。
【００７４】
第５レンズ群Ｌ５は、第２７面から第３１面に対応し、物体側が凸面のメニスカス凹レンズと両凸レンズとの接合レンズと両凸レンズで構成される。第３０面、３１面は非球面であり、主に変倍に伴う像面湾曲の変動を補正している。
【００７５】
本実施例の各条件式対応値を表１に示す。本実施例は（１）〜（７）式を満足しており、全系の小型化を図りながら、広角且つ高ズーム比で、全ズーム範囲で高い光学性能を有するズームレンズを達成している。
【実施例４】
【００７６】
図７は本発明の実施例４（数値実施例４）であるズームレンズにおいて、広角端で無限遠に合焦しているときのレンズ断面図である。図８において、（ａ）は広角端、（ｂ）は焦点距離６３ｍｍ、（ｃ）は望遠端の縦収差図を示している。いずれの収差図も、無限遠に合焦しているときの縦収差図である。
【００７７】
図７において、物体側から順に、正の屈折力の第１レンズ群Ｌ１を有している。更に、第２レンズ群Ｌ２は、広角端から望遠端への変倍に際して像側へ移動する変倍用の負の屈折力の第２１レンズ群Ｌ２１と、広角端から望遠端への変倍に際して像側へ移動する変倍用の正の屈折力の第２２レンズ群Ｌ２２から構成される。本実施例においては、第２１レンズ群Ｌ２１が、広角端から望遠端への変倍に際して物体側から像側への移動量が最も大きい第２Ａレンズ群である。更に、第３レンズ群Ｌ３は、広角端から望遠端への変倍に際して光軸上を移動する変倍用の正の屈折力の第３１レンズ群Ｌ３１と、広角端から望遠端への変倍に際して光軸上を移動する変倍用の正の屈折力の第３２レンズ群Ｌ３２から構成される。本実施例においては、第３１レンズ群Ｌ３１が、正の屈折力を有するレンズ群の中で広角端から望遠端への変倍に際して像側から物体側への移動量が最も大きい第３Ａレンズ群である。
【００７８】
更に、第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３の移動に連動して光軸上を非直線的に移動し、変倍に伴う像面変動を補正する負の第４レンズ群Ｌ４を有している。更に第４レンズ群Ｌ４は無限遠側から至近側への合焦時に像側へ移動する。更に、第５レンズ群は、変倍に際して広角端に対して望遠端で像側に位置するように移動する。ＳＰは開口絞り、Ｉは像面である。
【００７９】
本実施例における第１レンズ群Ｌ１について説明する。第１レンズ群Ｌ１は第１面から第７面に対応する。第１レンズ群Ｌ１は、物体側に凸面のメニスカス凹レンズと両凸レンズの接合レンズ、両凸レンズ、物体側に凸面のメニスカス凸レンズで構成される。
【００８０】
第２１レンズ群Ｌ２１は、第８面から第１３面に対応し、両凹レンズ、両凹レンズ、両凹レンズで構成される。また、第１０面、１１面は非球面形状で、主に変倍に伴う像面湾曲、周辺像高におけるコマ収差の変動を補正している。第２２レンズ群Ｌ２２は、第１３面から第１４面に対応し、両凸レンズで構成される。
【００８１】
第３１レンズ群Ｌ３１は、第１７面から第２２面に対応し、両凸レンズ、物体側に凸面のメニスカス凹レンズ、両凸レンズで構成される。また、第１７面、１８面は非球面形状で、主に変倍に伴う球面収差の変動を補正している。第３２レンズ群Ｌ３２は、第２３面から第２５面に対応し、物体側に凸面のメニスカス凹レンズと物体側に凸面のメニスカス凸レンズの接合レンズで構成される。第３２レンズ群は、光軸と直交する方向に移動することで、手振れなどによる像ブレを補正する防振群としても良い。
【００８２】
第４レンズ群Ｌ４は、第２６面から第２８面に対応し、両凸レンズと両凹レンズの接合レンズで構成される。また、第４レンズ群Ｌ４は、無限遠側から至近側への合焦時に像側へ移動する合焦群である。
【００８３】
第５レンズ群Ｌ５は、第２９面から第３３面に対応し、像側が凸面のメニスカス凸レンズと像側が凸面のメニスカス凹レンズとの接合レンズと両凸レンズで構成される。第３２面、３３面は非球面であり、主に変倍に伴う像面湾曲の変動を補正している。
【００８４】
本実施例の各条件式対応値を表１に示す。本実施例は（１）〜（７）式を満足しており、全系の小型化を図りながら、広角且つ高ズーム比で、全ズーム範囲で高い光学性能を有するズームレンズを達成している。
【実施例５】
【００８５】
図９は本発明の実施例５（数値実施例５）であるズームレンズにおいて、広角端で無限遠に合焦しているときのレンズ断面図である。図１０において、（ａ）は広角端、（ｂ）は焦点距離５７ｍｍ、（ｃ）は望遠端の縦収差図を示している。いずれの収差図も、無限遠に合焦しているときの縦収差図である。
【００８６】
図９において、物体側から順に、正の屈折力の第１レンズ群Ｌ１を有している。第２レンズ群Ｌ２は１つのレンズ群（第２Ａレンズ群Ｌ２Ａ）で構成される。第２レンズ群Ｌ２は、負の屈折力を有し、広角端から望遠端への変倍に際して像側へ移動する。本実施例においては、第２レンズ群Ｌ２が、広角端から望遠端への変倍に際して物体側から像側への移動量が最も大きい第２Ａレンズ群Ｌ２Ａである。第３レンズ群Ｌ３は１つのレンズ群（第３Ａレンズ群Ｌ３Ａ）で構成される。第３レンズ群Ｌ３は、正の屈折力を有し、広角端から望遠端への変倍に際して光軸上を非直線的に移動する。本実施例においては、第３レンズ群Ｌ３が、正の屈折力を有するレンズ群の中で広角端から望遠端への変倍に際して像側から物体側への移動量が最も大きい第３Ａレンズ群Ｌ３Ａである。
【００８７】
更に、第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３の移動に連動して光軸上を非直線的に移動し、変倍に伴う像面変動を補正する負の第４レンズ群Ｌ４を有している。更に第４レンズ群は無限遠側から至近側への合焦時に像側へ移動する。更に、第５レンズ群は、変倍に際して広角端に対して望遠端で像側に位置するように移動する。ＳＰは開口絞り、Ｐはプリズムやフィルタ、Ｉは像面である。
【００８８】
本実施例における第１レンズ群Ｌ１について説明する。第１レンズ群Ｌ１は第１面から第７面に対応する。第１レンズ群Ｌ１は、物体側に凸面のメニスカス凹レンズと両凸レンズの接合レンズ、物体側に凸面のメニスカス凸レンズ、物体側に凸面のメニスカス凸レンズで構成される。
【００８９】
第２レンズ群Ｌ２は、第８面から第１３面に対応し、両凹レンズ、両凹レンズ、両凸レンズで構成される。また、第１０面、１１面は非球面形状で、主に変倍に伴う像面湾曲、周辺像高におけるコマ収差の変動を補正している。
【００９０】
第３レンズ群Ｌ３は、第１５面から第２３面に対応し、両凸レンズ、物体側に凸面のメニスカス凹レンズ、両凸レンズ、物体側に凸面のメニスカス凹レンズと両凸レンズの接合レンズで構成される。また、第１５面、１６面、２３面は非球面形状で、主に変倍に伴う球面収差の変動を補正している。第３レンズ群のうち第２１面から第２３面に対応する接合レンズは、光軸と直交する方向に移動することで、手振れなどによる像ブレを補正する防振群としても良い。第２３面の非球面は、防振時のコマ収差の変動の抑制に効果的である。
【００９１】
第４レンズ群Ｌ４は、第２４面から第２６面に対応し、両凸レンズと両凹レンズの接合レンズで構成される。また、第４レンズ群Ｌ４は、無限遠側から至近側への合焦時に像側へ移動する合焦群である。
【００９２】
第５レンズ群Ｌ５は、第２７面から第３１面に対応し、像側が凸面のメニスカス凸レンズと像側に凸面のメニスカス凹レンズとの接合レンズと両凸レンズで構成される。第３０面は非球面であり、主に変倍に伴う像面湾曲の変動を補正している。
【００９３】
本実施例の各条件式対応値を表１に示す。本実施例は（１）〜（７）式を満足しており、全系の小型化を図りながら、広角且つ高ズーム比で、全ズーム範囲で高い光学性能を有するズームレンズを達成している。
【実施例６】
【００９４】
図１１は本発明の実施例６（数値実施例６）であるズームレンズにおいて、広角端で無限遠に合焦しているときのレンズ断面図である。図１２において、（ａ）は広角端、（ｂ）は焦点距離５２ｍｍ、（ｃ）は望遠端の縦収差図を示している。いずれの収差図も、無限遠に合焦しているときの縦収差図である。
【００９５】
図１１において、物体側から順に、正の屈折力の第１レンズ群Ｌ１を有している。第２レンズ群Ｌ２は１つのレンズ群（第２Ａレンズ群Ｌ２Ａ）で構成される。第２レンズ群Ｌ２は、負の屈折力を有し、広角端から望遠端への変倍に際して像側へ移動する。本実施例においては、第２レンズ群Ｌ２が、広角端から望遠端への変倍に際して物体側から像側への移動量が最も大きい第２Ａレンズ群Ｌ２Ａである。第３レンズ群Ｌ３は１つのレンズ群（第３Ａレンズ群Ｌ３Ａ）で構成される。第３レンズ群Ｌ３は、正の屈折力を有し、広角端から望遠端への変倍に際して光軸上を移動する。本実施例においては、第３レンズ群Ｌ３が、正の屈折力を有するレンズ群の中で広角端から望遠端への変倍に際して像側から物体側への移動量が最も大きい第３Ａレンズ群Ｌ３Ａである。
【００９６】
更に、第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３の移動に連動して光軸上を非直線的に移動し、変倍に伴う像面変動を補正する負の第４レンズ群Ｌ４を有している。更に第４レンズ群Ｌ４は無限遠側から至近側への合焦時に像側へ移動する。更に、第５レンズ群Ｌ５は、変倍に際して広角端に対して望遠端で像側に位置するように移動する。ＳＰは開口絞り、Ｉは像面である。
【００９７】
本実施例における第１レンズ群Ｌ１について説明する。第１レンズ群Ｌ１は第１面から第７面に対応する。第１レンズ群Ｌ１は、物体側に凸面のメニスカス凹レンズと物体側に凸面のメニスカス凸レンズの接合レンズ、両凸レンズ、物体側に凸面のメニスカス凸レンズで構成される。
【００９８】
第２レンズ群Ｌ２は、第８面から第１５面に対応し、両凹レンズ、両凹レンズ、両凸レンズ、両凸レンズで構成される。また、第１０面、１１面は非球面形状で、主に変倍に伴う像面湾曲、周辺像高におけるコマ収差の変動を補正している。
【００９９】
第３レンズ群Ｌ３は、第１７面から第２５面に対応し、両凸レンズ、物体側に凸面のメニスカス凹レンズ、両凸レンズ、物体側に凸面のメニスカス凹レンズと両凸レンズの接合レンズで構成される。また、第１７面、１８面、２５面は非球面形状で、主に変倍に伴う球面収差の変動を補正している。第３レンズ群Ｌ３のうち第２３面から第２５面に対応する接合レンズは、光軸と直交する方向に移動することで、手振れなどによる像ブレを補正する防振群としても良い。第２５面の非球面は、防振時のコマ収差の変動の抑制に効果的である。
【０１００】
第４レンズ群Ｌ４は、第２６面から第２８面に対応し、像側が凸面のメニスカス凸レンズと両凹レンズの接合レンズで構成される。また、第４レンズ群Ｌ４は、無限遠側から至近側への合焦時に像側へ移動する合焦群である。
【０１０１】
第５レンズ群Ｌ５は、第２９面から第３３面に対応し、像側が凸面のメニスカス凸レンズと像側に凸面のメニスカス凹レンズとの接合レンズと両凸レンズで構成される。第３３面は非球面であり、主に変倍に伴う像面湾曲の変動を補正している。
【０１０２】
本実施例の各条件式対応値を表１に示す。本実施例は（１）〜（７）式を満足しており、全系の小型化を図りながら、広角且つ高ズーム比で、全ズーム範囲で高い光学性能を有するズームレンズを達成している。
【０１０３】
（数値実施例１）
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         vd
1        229.860    1.62   1.91082    35.3           
2         46.425    6.56   1.49700    81.5           
3       -341.001    0.17                             
4         53.681    3.88   1.49700    81.5           
5        260.533    0.17                             
6         60.062    3.56   1.76385    48.5           
7        542.179  (可変)                             
8       -313.126    0.90   1.83481    42.7           
9         12.000    6.44                             
10*       -16.987    1.00   1.58313    59.4           
11*        58.173    0.66                             
12        108.295    2.63   1.89286    20.4           
13        -38.695  (可変)                             
14(絞り)    ∞     (可変)                             
15*        16.377    4.77   1.58313    59.4           
16*       -75.354    4.52                             
17        240.353    0.63   1.83481    42.7           
18         15.868    0.38                             
19         20.395    2.63   1.43875    94.7           
20       -129.753    0.54                             
21         16.340    0.60   2.00069    25.5           
22         11.928    4.20   1.55332    71.7           
23*       -44.145  (可変)                             
24        296.005    1.41   1.84666    23.8           
25        -21.925    0.82   1.79952    42.2           
26         15.250  (可変)                             
27        -36.599    3.91   1.48749    70.2           
28        -10.337    0.73   1.83481    42.7           
29        -25.098    0.17                             
30*       118.944    4.42   1.55332    71.7           
31        -16.833  (可変)                             
32          ∞       2.00   1.51633    64.1           
33          ∞     (可変)                             
像面        ∞   
非球面データ
第10面
K =-9.99466e-001  A 4=-1.74461e-005  A 6=-1.76532e-007  A 8=-9.00824e-010  
第11面
K =-2.58899e+000  A 4=-3.88173e-005  A 6=-1.17638e-007  A 8= 3.93426e-010  
第15面
K =-1.02141e+000  A 4= 1.37942e-005  A 6=-9.19690e-010  A 8= 6.92650e-012  
第16面
K =-1.31620e+000  A 4= 1.77135e-005  A 6=-6.12719e-008  A 8= 8.82871e-011  
第23面
K =-1.30764e+000  A 4= 1.46688e-005  A 6=-2.08326e-008  A 8=-1.27278e-010  
第30面
K =-5.06438e+001  A 4=-1.37923e-005  A 6=-1.67057e-008  A 8= 1.08519e-010  
各種データ
ズーム比     20.00 
広角     中間     望遠
焦点距離       8.50    57.08   170.00  
Fナンバー      2.80     3.99     4.50  
半画角        37.18     7.40     2.50  
像高           6.45     7.41     7.41  
レンズ全長   140.53   140.53   140.53  
BF            19.78    13.42    12.59  
d 7            1.09    31.21    44.12  
d13           43.89    13.77     0.86  
d14           12.09     1.00     0.78  
d23            1.51    11.00     9.16  
d26            4.84    12.81    15.69  
d31           10.00     3.63     2.81  
d33            8.46     8.46     8.46  
ズームレンズ群データ
群  始面    焦点距離  
1    1      64.65  
2    8     -12.06  
3   14       ∞    
sp   15      21.07  
4   24     -21.19  
5   27      36.53  
P   32       ∞    
【０１０４】
（数値実施例２）
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         vd
1        192.439    1.62   1.91082    35.3           
2         52.710    6.93   1.43875    94.9           
3       -360.132    0.17                             
4         57.639    4.50   1.49700    81.5           
5        340.073    0.17                             
6         72.120    3.54   1.76385    48.5           
7        573.161  (可変)                             
8       -152.272    0.90   1.83481    42.7           
9         13.424    7.43                             
10*       -19.986    1.00   1.58313    59.4           
11*        67.051    0.13                             
12        110.584    2.96   1.89286    20.4           
13        -40.627  (可変)                             
14(絞り)    ∞     (可変)                             
15*        16.402    4.87   1.58313    59.4           
16*       -82.930    4.39                             
17        118.192    0.63   1.83481    42.7           
18         14.441    0.14                             
19         16.509    2.55   1.43875    94.7           
20        137.500    0.57                             
21         17.597    0.60   2.00069    25.5           
22         12.953    3.99   1.55332    71.7           
23*       -48.350  (可変)                             
24         76.918    1.61   1.84666    23.9           
25        -38.604    0.82   1.83481    42.7           
26         16.334  (可変)                             
27        -16.929    0.73   1.83481    42.7           
28       -119.656    1.84   1.48749    70.2           
29        -24.653    0.15                             
30*        49.297    4.75   1.55332    71.7           
31*       -16.761  (可変)                             
像面        ∞   
非球面データ
第10面
K =-1.03109e+000  A 4=-6.14255e-006  A 6=-3.37820e-008  A 8=-6.75811e-010  
第11面
K =-1.00860e+000  A 4=-2.77492e-005  A 6=-3.21566e-008  A 8=-2.96028e-010  
第15面
K =-1.02909e+000  A 4= 1.59677e-005  A 6= 1.71624e-008  A 8= 5.03587e-011  
第16面
K =-6.87054e+001  A 4= 3.30576e-006  A 6= 2.46695e-008  A 8=-1.22398e-010  
第23面
K =-6.14349e-001  A 4= 1.36909e-005  A 6=-8.13698e-009  A 8=-1.53402e-010  
第30面
K =-4.75221e+000  A 4=-1.53913e-005  A 6= 8.21843e-008  A 8=-1.25964e-009  
第31面
K =-3.02663e+000  A 4=-5.94055e-005  A 6= 2.39509e-007  A 8=-1.83873e-009  
各種データ
ズーム比     25.00 
広角     中間     望遠
焦点距離       8.50    63.31   212.50  
Fナンバー      2.80     4.34     5.00  
半画角        37.18     6.68     2.00  
像高           6.45     7.41     7.41  
レンズ全長   153.44   153.44   153.44  
BF            20.78    13.56    12.80  
d 7            1.45    36.43    51.42  
d13           50.99    16.01     1.02  
d14           15.98     2.73     0.83  
d23            1.43    10.88     7.41  
d26            5.83    16.85    22.98  
d31           20.78    13.56    12.80  
ズームレンズ群データ
群  始面    焦点距離  
1    1      73.31  
2    8     -13.56  
3   14       ∞    
sp   15      22.84  
4   24     -25.61  
5   27      41.55  
【０１０５】
（数値実施例３）
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         vd
1        235.765    1.71   1.91082    35.3           
2         59.823    7.89   1.43875    94.9           
3       -263.656    0.15                             
4         61.039    5.32   1.43875    94.9           
5       1048.824    0.15                             
6         65.722    4.18   1.76385    48.5           
7        273.064  (可変)                             
8      -1040.122    0.89   1.88300    40.8           
9*        13.767    7.62                             
10        -20.527    0.68   1.59522    67.7           
11        103.436    0.15                             
12         50.849    2.70   1.95906    17.5           
13       -147.489  (可変)                             
14(絞り)    ∞     (可変)                             
15*        15.694    4.81   1.58313    59.4           
16*       -76.551    3.14                             
17        355.591    0.89   1.80610    40.9           
18         14.851    0.52                             
19         19.003    3.98   1.43875    94.9           
20        -42.363  (可変)                             
21         31.722    3.67   1.53775    74.7           
22        -23.166    0.60   1.74077    27.8           
23        -51.589  (可変)                             
24      -2047.847    1.85   1.95906    17.5           
25        -37.738    0.85   1.83481    42.7           
26         18.670  (可変)                             
27        265.043    0.76   2.00100    29.1           
28         39.948    2.70   1.48749    70.2           
29       -218.481    0.10                             
30*        30.827    3.50   1.49700    81.5           
31*       -36.926  (可変)                             
32          ∞       2.00   1.51633    64.1           
33          ∞     (可変)                             
像面        ∞   
非球面データ
第9面
K =-6.87216e-001  A 4= 1.54311e-005  A 6= 4.67764e-008  A 8= 8.13783e-010  A10=-4.88459e-012  A12= 2.78728e-014  
第15面
K = 5.17960e-001  A 4=-3.05597e-005  A 6=-1.42033e-007  A 8=-2.02945e-010  A10=-2.52913e-012  A12=-3.40317e-014  
第16面
K = 1.44330e+001  A 4= 2.51292e-005  A 6=-6.55589e-008  A 8= 8.54556e-010  A10=-8.55492e-012  A12= 3.53815e-014  
第30面
K = 3.80783e+000  A 4=-4.90627e-007  A 6=-3.24867e-007  A 8= 5.16029e-009  
第31面
K =-1.44605e+001  A 4= 8.00319e-007  A 6=-2.80164e-007  A 8= 5.90058e-009  
各種データ
ズーム比     30.00 
広角     中間     望遠
焦点距離       8.30    59.93   249.00  
Fナンバー      2.80     4.76     5.60  
半画角        37.80     7.04     1.70  
像高           6.44     7.40     7.40  
レンズ全長   159.32   159.32   159.32  
BF            16.53    12.90    10.55  
d 7            0.95    37.34    52.93  
d13           53.46    17.07     1.48  
d14           17.70     4.44     1.26  
d20            4.90     3.51     0.86  
d23            1.83    11.52     5.95  
d26            5.14    13.73    27.47  
d31            7.98     4.35     2.00  
d33            7.23     7.23     7.23  
ズームレンズ群データ
群  始面    焦点距離  
1    1      73.92  
2    8     -13.00  
sp   14       ∞    
3   15      33.65  
3’ 21      44.89  
4   24     -23.89  
5   27      43.58  
P   32       ∞    
【０１０６】
（数値実施例４）
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         vd
1        276.821    1.62   1.91082    35.3           
2         49.164    5.94   1.49700    81.5           
3       -743.123    0.17                             
4         57.518    4.06   1.49700    81.5           
5       -817.239    0.17                             
6         54.463    2.44   1.76385    48.5           
7        230.181  (可変)                             
8      -1211.866    0.90   1.83481    42.7           
9         14.937    5.08                             
10*       -44.266    1.00   1.58313    59.4           
11*       106.763    2.53                             
12        -23.109    0.60   1.48749    70.2           
13         35.997  (可変)                             
14         39.104    3.05   1.80810    22.8           
15        -68.622  (可変)                             
16(絞り)    ∞     (可変)                             
17*        18.912    3.55   1.55332    71.7           
18*      -120.113    6.92                             
19        204.751    0.63   1.89190    37.1           
20         22.820    0.69                             
21         48.572    2.88   1.43875    94.9           
22        -23.162  (可変)                             
23         15.260    0.60   1.95375    32.3           
24         11.627    2.97   1.48749    70.2           
25         90.841  (可変)                             
26        551.459    1.66   1.89286    20.4           
27        -23.442    0.82   1.85150    40.8           
28         20.336  (可変)                             
29        -19.362    2.59   1.48749    70.2           
30        -12.168    0.73   2.00100    29.1           
31        -20.361    0.17                             
32*        52.647    5.52   1.48749    70.2           
33*       -15.291  (可変)                             
像面        ∞   
非球面データ
第10面
K =-2.48662e+001  A 4= 4.06423e-007  A 6=-5.71638e-007  A 8= 3.17499e-009  
第11面
K = 3.60562e+001  A 4= 2.13754e-005  A 6=-7.65502e-007  A 8= 4.17109e-009  
第17面
K = 1.89579e-001  A 4=-1.02876e-005  A 6=-2.97295e-008  A 8= 1.63058e-010  
第18面
K =-1.26325e+002  A 4= 1.01457e-005  A 6= 1.51859e-008  A 8= 1.47278e-010  
第32面
K =-9.30034e+000  A 4=-4.17318e-006  A 6=-7.93777e-009  A 8= 1.53054e-010  
第33面
K =-1.03132e+000  A 4=-1.28628e-006  A 6=-4.97259e-008  A 8= 2.22294e-010  
各種データ
ズーム比     20.00 
広角     中間     望遠
焦点距離       8.50    62.67   170.05  
Fナンバー      2.70     4.80     5.60  
半画角        37.17     6.74     2.50  
像高           6.45     7.41     7.41  
レンズ全長   152.49   152.49   152.49  
BF            23.63    19.03    14.87  
d 7            1.00    28.96    40.95  
d13            1.06     0.79     0.57  
d15           40.28    12.59     0.82  
d16           22.48     1.91     2.70  
d22            0.48     0.64     0.48  
d25            2.06    16.16    15.02  
d28            4.22    15.13    19.79  
d33           23.63    19.03    14.87  
ズームレンズ群データ
群  始面    焦点距離  
1    1      63.13  
2    8      -7.42  
2’ 14      31.22  
sp   16       ∞    
3   17      35.50  
3’ 23      55.08  
4   26     -26.06  
5   29      35.41  
【０１０７】
（数値実施例５）
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         vd
1        200.160    1.62   1.91082    35.3           
2         49.830    6.67   1.43875    94.9           
3       -346.975    0.17                             
4         56.280    4.47   1.49700    81.5           
5        353.544    0.17                             
6         63.512    3.72   1.76385    48.5           
7        536.426  (可変)                             
8       -276.123    0.90   1.83481    42.7           
9         12.146    6.43                             
10*       -16.949    1.00   1.58313    59.4           
11*        52.504    0.68                             
12         96.608    3.03   1.89286    20.4           
13        -40.813  (可変)                             
14(絞り)    ∞     (可変)                             
15*        16.601    5.15   1.58313    59.4           
16*       -85.273    4.22                             
17       1376.882    0.63   1.83481    42.7           
18         16.257    0.41                             
19         20.327    2.99   1.43875    94.7           
20        -91.194    0.56                             
21         17.513    0.60   2.00069    25.5           
22         13.037    4.36   1.55332    71.7           
23*       -44.474  (可変)                             
24        176.669    1.46   1.84666    23.8           
25        -23.360    0.82   1.79952    42.2           
26         15.915  (可変)                             
27        -47.179    4.58   1.48749    70.2           
28        -10.397    0.73   1.83481    42.7           
29        -29.309    0.17                             
30*       100.513    4.96   1.55332    71.7           
31        -16.222  (可変)                             
32          ∞       2.00   1.51633    64.1           
33          ∞     (可変)                             
像面        ∞   
非球面データ
第10面
K =-8.20999e-001  A 4=-1.12225e-005  A 6=-2.37643e-007  A 8=-1.27317e-010  
第11面
K =-5.05902e+000  A 4=-3.52345e-005  A 6=-1.27851e-007  A 8= 6.14536e-010  
第15面
K =-9.53633e-001  A 4= 1.41187e-005  A 6= 1.53126e-008  A 8=-1.58031e-011  
第16面
K =-2.37547e+000  A 4= 1.81523e-005  A 6=-4.83346e-008  A 8= 2.57254e-011  
第23面
K =-9.50529e-001  A 4= 1.49634e-005  A 6= 2.23430e-009  A 8=-1.33166e-010  
第30面
K =-5.34241e+001  A 4=-1.52436e-005  A 6=-4.17505e-008  A 8= 1.60379e-010  
各種データ
ズーム比     20.00 
広角     中間     望遠
焦点距離       8.70    56.79   174.00  
Fナンバー      2.80     3.99     4.50  
半画角        36.54     7.43     2.44  
像高           6.45     7.41     7.41  
レンズ全長   150.48   150.48   150.48  
BF            19.01    12.77    12.58  
d 7            1.16    33.73    47.69  
d13           47.63    15.05     1.10  
d14           10.25     1.70     2.52  
d23            1.35    11.52     9.62  
d26           10.57    15.19    16.47  
d31           10.00     3.76     3.56  
d33            7.69     7.69     7.69  
ズームレンズ群データ
群  始面    焦点距離  
1    1      68.15  
2    8     -11.89  
sp   14       ∞    
3   15      21.98  
4   24     -23.21  
5   27      36.00  
p   32       ∞    
【０１０８】
（数値実施例６）
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         vd
1        155.757    1.50   1.90366    31.3           
2         44.188    5.52   1.49700    81.5           
3        487.330    0.30                             
4        108.306    3.12   1.49700    81.5           
5       -329.509    0.20                             
6         39.517    3.76   1.77250    49.6           
7        193.793  (可変)                             
8       -447.877    1.00   1.88300    40.8           
9         11.713    6.11                             
10*       -18.266    1.00   1.58313    59.4           
11*        26.306    0.56                             
12         66.806    1.00   1.43875    94.9           
13       -582.755    0.96                             
14         72.122    2.22   1.92286    18.9           
15        -66.408  (可変)                             
16(絞り)    ∞     (可変)                             
17*        22.631    3.76   1.58313    59.4           
18*       -74.416    5.25                             
19        137.585    1.00   1.83400    37.2           
20         19.050    0.05                             
21         19.495    4.66   1.43700    95.1           
22        -25.499    0.50                             
23         26.259    0.70   1.95375    32.3           
24         18.438    2.97   1.48749    70.2           
25*      -233.237  (可変)                             
26        -73.486    1.74   1.85478    24.8           
27        -15.840    0.70   1.80400    46.5           
28         29.275  (可変)                             
29       -531.192    3.78   1.49700    81.5           
30        -17.988    1.00   2.00069    25.5           
31        -40.740    0.17                             
32         47.443    4.86   1.48749    70.2           
33*       -20.117  (可変)                             
像面        ∞   
非球面データ
第10面
K = 0.00000e+000  A 4= 2.05821e-005  A 6=-3.51251e-007  A 8= 5.72479e-010  
第11面
K = 0.00000e+000  A 4=-4.94096e-005  A 6=-2.36657e-007  A 8= 1.48851e-009  
第17面
K = 0.00000e+000  A 4=-5.51869e-006  A 6= 6.94676e-008  A 8=-7.16481e-010  
第18面
K = 0.00000e+000  A 4= 1.99184e-005  A 6= 7.35516e-008  A 8=-8.86932e-010  
第25面
K = 0.00000e+000  A 4=-2.56536e-006  A 6=-6.16050e-008  A 8= 7.83911e-010  
第33面
K = 0.00000e+000  A 4= 3.47185e-005  A 6=-2.68467e-008  A 8= 1.23044e-010  
各種データ
ズーム比     15.00 
広角     中間     望遠
焦点距離       8.40    51.73   126.00  
Fナンバー      2.85     4.10     4.60  
画角          37.50     8.15     3.37  
像高           6.45     7.41     7.41  
レンズ全長   147.68   147.68   147.68  
BF            18.09    15.63    13.10  
d 7            1.21    25.37    35.72  
d15           35.78    11.62     1.26  
d16           16.21     1.78     3.55  
d25            2.52    17.75    19.01  
d28           15.49    17.14    16.65  
d33           18.09    15.63    13.10  
ズームレンズ群データ
群  始面    焦点距離  
1    1      56.70  
2    8     -10.58  
sp   16       ∞    
3   17      23.64  
4   26     -27.59  
5   29      32.70  
【０１０９】
【表１】
2019200254.tif 000004
【符号の説明】
【０１１０】
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
Ｌ２Ａ  第２Ａレンズ群
Ｌ３Ａ  第３Ａレンズ群
【図１】
2019200254.tif 000005
【図２】
2019200254.tif 000006
【図３】
2019200254.tif 000007
【図４】
2019200254.tif 000008
【図５】
2019200254.tif 000009
【図６】
2019200254.tif 000010
【図７】
2019200254.tif 000011
【図８】
2019200254.tif 000012
【図９】
2019200254.tif 000013
【図１０】
2019200254.tif 000014
【図１１】
2019200254.tif 000015
【図１２】
2019200254.tif 000016
【図１３】
2019200254.tif 000017