(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光軸に沿って、物体側から、順次、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、負の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群と、正の屈折力を有する第５レンズ群とを配置してなり、
広角端から望遠端への変倍に伴って、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の間隔が漸次大きくなり、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の間隔が変動し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群の間隔が漸次小さくなり、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群の間隔が漸次小さくなり、そして前記第３レンズ群でフォーカシングを行うズームレンズにおいて、
前記第３レンズ群は、単一の負レンズからなり、
前記第５レンズ群は、物体側から順に正レンズ、負レンズからなり、
広角端での焦点距離をＦｗ、望遠端での焦点距離をＦｔとして、中間焦点距離Ｆｍを、Ｆｍ＝√（Ｆｗ×Ｆｔ）とし、
広角端から中間焦点距離Ｆｍまでの第１レンズ群の移動量をＴｗｍ、そして広角端から望遠端までの第１レンズ群の移動量をＴｗｔとして、
条件式：
〔１〕  ０．１＜Ｔｗｍ／Ｔｗｔ＜０．４
を満足することを特徴とするズームレンズ。
【請求項２】
光軸に沿って、物体側から、順次、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、負の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群と、正の屈折力を有する第５レンズ群とを配置してなり、
広角端から望遠端への変倍に伴って、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の間隔が漸次大きくなり、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の間隔が変動し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群の間隔が漸次小さくなり、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群の間隔が漸次小さくなり、そして前記第３レンズ群でフォーカシングを行うズームレンズにおいて、
前記第３レンズ群は、単一の負レンズからなり、
広角端での焦点距離をＦｗ、望遠端での焦点距離をＦｔとして、中間焦点距離Ｆｍを、Ｆｍ＝√（Ｆｗ×Ｆｔ）とし、
広角端から中間焦点距離Ｆｍまでの第１レンズ群の移動量をＴｗｍ、そして広角端から望遠端までの第１レンズ群の移動量をＴｗｔとして、
条件式：
〔１〕´  ０．１＜Ｔｗｍ／Ｔｗｔ≦０．２８２
を満足することを特徴とするズームレンズ。
【請求項３】
前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間に開口絞りを配置してな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１レンズ群は、広角端から望遠端への変倍に伴って、単調に移動することを特徴とする請求項１〜請求項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２レンズ群、前記第４レンズ群および前記第５レンズ群の少なくともいずれかは、レンズ群を構成する１以上のレンズに非球面を有する構成とすることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項６】
撮像用光学系として、請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載のズームレンズを具備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、焦点距離を変化させて画角を変化させる変倍機能を有するズームレンズに係り、固体撮像素子等の撮像素子を用いて被写体の画像データを取得する撮像装置に適するズームレンズであって、特に、動画を撮像するビデオカメラおよび静止画を撮像する電子スティルカメラ等に好適な小型のズームレンズおよびそのようなズームレンズを撮像光学系として用いる撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年において、普及の著しいディジタルカメラは、さらなる高性能化および小型化が要求されている。また、近年、この種のディジタルカメラにおいては、オートフォーカス（自動合焦調整：しばしば、「ＡＦ」と略称される）機能を装備することが主流となっており、このようなオートフォーカス機能を装備するディジタルカメラにあっては、自動合焦速度（ＡＦ速度）の高速化も要求されている。さらに、近年、ディジタルカメラの多くに撮像レンズとして採用されているズームレンズにも、小型化、高速化および高性能化等が要求されている。
ズームレンズの小型化の面においては、まず、使用時のレンズ全長（最も物体側のレンズ面から像面までの距離）を短縮することが必要である。また、自動合焦（ＡＦ）の高速化のためには、ピント調整のためのレンズであるフォーカシングレンズの小型化を図る必要がある。
また、ズームレンズの高性能化の面においては、ハイエンド（最上位）のディジタルカメラへの適用を考えると、少なくとも１０００万画素を超える撮像素子に対応した解像力を全ズーム域にわたって有することが必要である。
【０００３】
高変倍化等に適するズームレンズとしては、物体側から、順次、正の焦点距離を持つ第１レンズ群と、負の焦点距離を持つ第２レンズ群と、負の焦点距離を持つ第３レンズ群と、正の焦点距離を持つ第４レンズ群と、正の焦点距離を持つ第５レンズ群とを配したレンズタイプのズームレンズが広く知られている。このような正−負−負−正−正の５群構成のレンズタイプを有するズームレンズの例が、特許文献１（特許３７１６４１８号）および特許文献２（特許４４０１４５１号）等に開示されている。
特許文献１（特許３７１６４１８号）には、正−負−負−正−正の５群構成のズームレンズが開示されており、具体的な実施例には、第３レンズ群をフォーカス群として移動させてフォーカシングすることが示されているが、第３レンズ群は、負レンズと正レンズの２枚構成の接合レンズであるため、大きく且つ重くなりがちである。そのため、フォーカス群を移動するための負荷が大きく、それを駆動するモータ等も大型化し、またフォーカシング動作に要する時間も長時間になってしまう。
また、特許文献２にも、具体的な実施例(例えば実施例４)として、正−負−負−正−正の５群構成で、第３レンズ群をフォーカス群として移動させてフォーカシングするズームレンズが開示されている。この場合も、第３レンズ群は負−正−負の３枚構成のため大きく且つ重くなりがちであり、特許文献１の場合と同様にフォーカス群を移動するための負荷が大きくなり、それを駆動するモータ等も大型化し、またフォーカシング動作に要する時間も長時間になってしまう。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したように、特許文献１に開示された正−負−負−正−正の５群構成で、第３レンズ群をフォーカス群として移動させてフォーカシングするズームレンズにおいては、第３レンズ群が、負レンズと正レンズの２枚構成であるため、大きく且つ重くなりがちである。また、特許文献２に開示された正−負−負−正−正の５群構成で、第３レンズ群をフォーカス群として移動させてフォーカシングするズームレンズにおいては、第３レンズ群が、負−正−負の３枚構成であるため大きく且つ重くなりがちである。
すなわち、特許文献１および特許文献２のいずれに開示された構成も、高変倍化に適し、小型化、高速化および高性能化等が期待できるが、フォーカス群が大きく且つ重くなってしまう。そのため、フォーカス群を移動するための負荷が大きくなり、それを駆動するモータ等も大型化するとともに、フォーカシング動作に要する時間も長時間になってしまうという問題を抱えていた。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、小型で且つ高性能のディジタルカメラ等に用いるズームレンズとして好適な、自動合焦（ＡＦ）動作の高速化および自動合焦（ＡＦ）動作に要する駆動系の小型化を図ることができ、そして１０００万画素を超える撮像素子に対応する解像力を実現することを可能とするズームレンズを提供することを目的とし、さらにはそのようなズームレンズを撮像光学系として用いる小型で且つ高性能の撮像装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係るズームレンズは、上述した目的を達成するために、
光軸に沿って、物体側から、順次、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、負の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群と、正の屈折力を有する第５レンズ群とを配置してなり、
広角端から望遠端への変倍に伴って、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の間隔が漸次大きくなり、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の間隔が変動し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群の間隔が漸次小さくなり、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群の間隔が漸次小さくなり、そして前記第３レンズ群でフォーカシングを行うズームレンズにおいて、
前記第３レンズ群は、単一の負レンズからなり、
前記第５レンズ群は、物体側から順に正レンズ、負レンズからなり、
広角端での焦点距離をＦｗ、望遠端での焦点距離をＦｔとして、中間焦点距離Ｆｍを、Ｆｍ＝√（Ｆｗ×Ｆｔ）とし、
広角端から中間焦点距離Ｆｍまでの第１レンズ群の移動量をＴｗｍ、そして広角端から望遠端までの第１レンズ群の移動量をＴｗｔとして、
条件式：
〔１〕  ０．１＜Ｔｗｍ／Ｔｗｔ＜０．４
を満足することを特徴としている。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、小型で且つ高性能のディジタルカメラ等に用いるズームレンズとして好適な、自動合焦（ＡＦ）動作の高速化および自動合焦（ＡＦ）動作に要する駆動系の小型化を図ることができ、そして１０００万画素を超える撮像素子に対応する解像力を実現することを可能とするズームレンズを提供し、さらにはそのようなズームレンズを撮像光学系として用いる小型で且つ高性能の撮像装置を提供することができる。
すなわち、本発明に係るズームレンズによれば、
光軸に沿って、物体側から、順次、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、負の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群と、正の屈折力を有する第５レンズ群とを配置してなり、
広角端から望遠端への変倍に伴って、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の間隔が漸次大きくなり、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の間隔が変動し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群の間隔が漸次小さくなり、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群の間隔が漸次小さくなり、そして前記第３レンズ群でフォーカシングを行うズームレンズにおいて、
前記第３レンズ群は、単一の負レンズからなり、
前記第５レンズ群は、物体側から順に正レンズ、負レンズからなり、
広角端での焦点距離をＦｗ、望遠端での焦点距離をＦｔとして、中間焦点距離Ｆｍを、Ｆｍ＝√（Ｆｗ×Ｆｔ）とし、
広角端から中間焦点距離Ｆｍまでの第１レンズ群の移動量をＴｗｍ、そして広角端から望遠端までの第１レンズ群の移動量をＴｗｔとして、
条件式：
〔１〕  ０．１＜Ｔｗｍ／Ｔｗｔ＜０．４
を満足することにより、小型で且つ高性能のディジタルカメラ等に用いるズームレンズとして好適な、自動合焦（ＡＦ）動作の高速化および自動合焦（ＡＦ）動作に要する駆動系の小型化を図ることができ、そして１０００万画素を超える撮像素子に対応する解像力を実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る実施例１におけるズームレンズの光学系の構成およびズーミングに伴うズーム軌跡を示す図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間焦点距離および（ｃ）は望遠端のそれぞれにおける光軸に沿った断面図である。
【図２】図１に示す本発明の実施例１によるズームレンズの広角端における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差を示す収差曲線図である。
【図３】図１に示す本発明の実施例１によるズームレンズの中間焦点距離における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差を示す収差曲線図である。
【図４】図１に示す本発明の実施例１によるズームレンズの望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差を示す収差曲線図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係る実施例２におけるズームレンズの光学系の構成およびズーミングに伴うズーム軌跡を示す図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間焦点距離および（ｃ）は望遠端のそれぞれにおける光軸に沿った断面図である。
【図６】図５に示す本発明の実施例２によるズームレンズの広角端における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差を示す収差曲線図である。
【図７】図５に示す本発明の実施例２によるズームレンズの中間焦点距離における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差を示す収差曲線図である。
【図８】図５に示す本発明の実施例２によるズームレンズの望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差を示す収差曲線図である。
【図９】本発明の第１の実施の形態に係る実施例３におけるズームレンズの光学系の構成およびズーミングに伴うズーム軌跡を示す図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間焦点距離および（ｃ）は望遠端のそれぞれにおける光軸に沿った断面図である。
【図１０】図９に示す本発明の実施例３によるズームレンズの広角端における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差を示す収差曲線図である。
【図１１】図９に示す本発明の実施例３によるズームレンズの中間焦点距離における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差を示す収差曲線図である。
【図１２】図９に示す本発明の実施例３によるズームレンズの望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差を示す収差曲線図である。
【図１３】本発明の第１の実施の形態に係る実施例４におけるズームレンズの光学系の構成およびズーミングに伴うズーム軌跡を示す図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間焦点距離および（ｃ）は望遠端のそれぞれにおける光軸に沿った断面図である。
【図１４】図１３に示す本発明の実施例４によるズームレンズの広角端における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差を示す収差曲線図である。
【図１５】図１３に示す本発明の実施例４によるズームレンズの中間焦点距離における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差を示す収差曲線図である。
【図１６】図１３に示す本発明の実施例４によるズームレンズの望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差を示す収差曲線図である。
【図１７】本発明の第１の実施の形態に係る実施例５におけるズームレンズの光学系の構成およびズーミングに伴うズーム軌跡を示す図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間焦点距離および（ｃ）は望遠端のそれぞれにおける光軸に沿った断面図である。
【図１８】図１７に示す本発明の実施例５によるズームレンズの広角端における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差を示す収差曲線図である。
【図１９】図１７に示す本発明の実施例５によるズームレンズの中間焦点距離における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差を示す収差曲線図である。
【図２０】図１７に示す本発明の実施例５によるズームレンズの望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差を示す収差曲線図である。
【図２１】本発明の第１の実施の形態に係る実施例６におけるズームレンズの光学系の構成およびズーミングに伴うズーム軌跡を示す図であり、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間焦点距離および（ｃ）は望遠端のそれぞれにおける光軸に沿った断面図である。
【図２２】図２１に示す本発明の実施例６によるズームレンズの広角端における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差を示す収差曲線図である。
【図２３】図２１に示す本発明の実施例６によるズームレンズの中間焦点距離における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差を示す収差曲線図である。
【図２４】図２１に示す本発明の実施例６によるズームレンズの望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差を示す収差曲線図である。
【図２５】本発明の第２の実施の形態に係る撮像装置としてのディジタルカメラの物体側から見た外観構成を示す斜視図である。
【図２６】図２５のディジタルカメラを撮影者側から見た外観構成を模式的に示す斜視図である。
【図２７】図２５および図２６のディジタルカメラの機能構成を模式的に示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明に係る実施の形態に基づき、図面を参照して本発明に係るズームレンズおよび撮像装置を詳細に説明する。具体的な実施例について説明する前に、まず、本発明の原理的な実施の形態を説明する。
本発明の第１の実施の形態は、ズームレンズとしての実施の形態である。
すなわち、本発明の第１の実施の形態に係るズームレンズは、
光軸に沿って、物体側から、順次、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、負の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群と、正の屈折力を有する第５レンズ群とを配置してなり、
広角端（短焦点端）から望遠端（長焦点端）への変倍に伴って、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の間隔が大きくなり、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の間隔が変動し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群の間隔が小さくなり、前記第４レンズ群と第５レンズ群の間隔が小さくなり、且つ前記第３レンズ群を移動させてフォーカシングを行うズームレンズにおいて、
前記第３レンズ群は、単一の負レンズからなり、
前記第５レンズ群は、物体側から順に正レンズ、負レンズからなり、
次の条件式〔１〕を満足するようにした（請求項１に対応する）。
〔１〕  ０．１＜Ｔｗｍ／Ｔｗｔ＜０．４
ここで、Ｔｗｍは、広角端から中間焦点距離Ｆｍまでの前記第１レンズ群の移動量を、Ｔｗｔは、広角端から望遠端までの前記第１レンズ群の移動量をそれぞれあらわし、広角端での焦点距離をＦｗ、そして望遠端での焦点距離をＦｔとして、中間焦点距離Ｆｍを、
Ｆｍ＝√（Ｆｗ×Ｆｔ）
としている。
【０００９】
条件式〔１〕のＴｗｍ／Ｔｗｔが、下限値である０．１を下回ると、広角端から中間焦点距離Ｆｍまでの前記第１レンズ群の移動量が小さくなりすぎ、特に中間焦点距離Ｆｍでの収差補正が厳しくなる。また、それに伴って、高変倍化も困難になる。
一方、条件式〔１〕のＴｗｍ／Ｔｗｔが、上限値の０．４を上回ると、光学系全長が短くなり、収差補正が厳しくなる。また、望遠端における光学系全長に対して広角端の光学系全長を短くしなければならず、特に広角端での収差補正が厳しくなる。
したがって、条件式〔１〕を満足することによって、各ズームポジションにおける光学系全長と、光学特性とのバランスが良好になる。
上記のように構成することにより、小型で且つ高性能のディジタルカメラ等に用いるズームレンズとして好適な、自動合焦（ＡＦ）動作の高速化および自動合焦（ＡＦ）動作に要する駆動系の小型化を図ることができ、そして１０００万画素を超える撮像素子に対応する解像力を実現することが可能となる。また、フォーカス群としての前記第３レンズ群を１枚の負レンズで構成しても、フォーカシングによる収差劣化等が問題にならず、前記第３レンズ群を単一の負レンズで構成することによるフォーカス群の小型化および自動合焦（ＡＦ）の高速化を図ることが可能となる。
また、光軸に沿って、物体側から、順次、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、負の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群と、正の屈折力を有する第５レンズ群とを配置してなり、
広角端（短焦点端）から望遠端（長焦点端）への変倍に伴って、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の間隔が大きくなり、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の間隔が変動し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群の間隔が小さくなり、前記第４レンズ群と第５レンズ群の間隔が小さくなり、且つ前記第３レンズ群を移動させてフォーカシングを行うズームレンズにおいて、
前記第３レンズ群は、単一の負レンズからなり、
次の条件式〔１〕´を満足するようにした（請求項２に対応する）。
〔１〕´  ０．１＜Ｔｗｍ／Ｔｗｔ≦０．２８２
ここで、Ｔｗｍは、広角端から中間焦点距離Ｆｍまでの前記第１レンズ群の移動量を、Ｔｗｔは、広角端から望遠端までの前記第１レンズ群の移動量をそれぞれあらわし、広角端での焦点距離をＦｗ、そして望遠端での焦点距離をＦｔとして、中間焦点距離Ｆｍを、
Ｆｍ＝√（Ｆｗ×Ｆｔ）
としている。
条件式〔１〕のＴｗｍ／Ｔｗｔが、下限値である０．１を下回ると、広角端から中間焦点距離Ｆｍまでの前記第１レンズ群の移動量が小さくなりすぎ、特に中間焦点距離Ｆｍでの収差補正が厳しくなる。また、それに伴って、高変倍化も困難になる。
したがって、条件式〔１〕を満足することによって、各ズームポジションにおける光学系全長と、光学特性とのバランスが良好になる。
上記のように構成することにより、小型で且つ高性能のディジタルカメラ等に用いるズームレンズとして好適な、自動合焦（ＡＦ）動作の高速化および自動合焦（ＡＦ）動作に要する駆動系の小型化を図ることができ、そして１０００万画素を超える撮像素子に対応する解像力を実現することが可能となる。また、フォーカス群としての前記第３レンズ群を１枚の負レンズで構成しても、フォーカシングによる収差劣化等が問題にならず、前記第３レンズ群を単一の負レンズで構成することによるフォーカス群の小型化および自動合焦（ＡＦ）の高速化を図ることが可能となる。
また、上述したズームレンズにおいては、開口絞りを、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間に配置することが望ましい（請求項３に対応する）。開口絞りの配置をこのように規定することによって、上述したズームレンズのレンズ構成をより有効に機能させることができる。この場合、開口絞りは、前記第３レンズ群および前記第４レンズ群とは独立にこれらのレンズ群と干渉しないように単独で移動させるようにしたり、前記第３レンズ群と一体的に移動させるようにしたりしても良いが、より好ましくは、前記第４レンズ群と一体的に移動させるようにする。
【００１０】
さらに望ましくは、上述したズームレンズにおいて、前記第１レンズ群は、広角端から望遠端への変倍に伴って、単調に移動するように構成する（請求項４に対応する）。広角端から望遠端への変倍に伴う前記第１レンズ群の移動形態を、単調移動とすることにより、より効果的に変倍を行い、変倍時の各レンズ群の移動量および光学系の全長の短縮を図ることができる。
そしてさらに望ましくは、上述したズームレンズにおいて、前記第２レンズ群、前記第４レンズ群および前記第５レンズ群の少なくともいずれかのレンズ群を構成する１以上のレンズに非球面を有する構成とする（請求項５に対応する）。
【００１１】
前記第２レンズ群に非球面を設けることは、収差補正、特に歪曲収差の補正に有効であり、さらに光学系全長の短縮や、レンズの有効径の短縮による小型化、ひいてはカメラの小型化にも寄与する。また、第４レンズ群に非球面を設けることは、収差補正、特に球面収差の補正に有効である。さらには、光学系全長の短縮や、レンズの有効径の短縮による小型化、ひいてはカメラの小型化にも寄与し、さらにまた、フォーカシングによる像面湾曲の劣化を抑制することができる。そして、第５レンズ群に非球面を設けることは、収差補正、特に像面湾曲の補正に有効であり、さらには、光学系全長の短縮や、レンズの有効径の短縮による小型化、ひいてはカメラの小型化にも寄与する。
上述のように構成することにより、小型で且つ収差が充分に補正され、１０００万画素を超える画素数の受光素子に対応することが可能なズームレンズを実現することができる。
そして、本発明の第２の実施の形態は、いわゆるディジタルカメラ等の撮像装置としての実施の形態である。
すなわち、本発明の第２の実施の形態に係る撮像装置は、上述したズームレンズを、撮像用光学系として用いて構成する（請求項６に対応する）。このような構成により、小型で且つ性能良好なディジタルカメラ等の撮像装置を実現することができる。
【実施例１】
【００１２】
次に、上述した本発明の実施の形態に基づく、具体的な実施例を詳細に説明する。以下に述べる実施例１〜実施例６は、本発明の第１の実施の形態に係るズームレンズの数値例による具体的な構成の実施例である。図１〜図４は、本発明の第１の実施の形態に係る実施例１におけるズームレンズを説明するためのものであり、図５〜図８は、本発明の第１の実施の形態に係る実施例２におけるズームレンズを説明するためのものであり、図９〜図１２は、本発明の第１の実施の形態に係る実施例３におけるズームレンズを説明するためのものであり、図１３〜図１６は、本発明の第１の実施の形態に係る実施例４におけるズームレンズを説明するためのものであり、図１７〜図２０は、本発明の第１の実施の形態に係る実施例５におけるズームレンズを説明するためのものであり、そして図２１〜図２４は、本発明の第１の実施の形態に係る実施例６におけるズームレンズを説明するためのものである。
【００１３】
実施例１〜実施例６の各実施例のズームレンズにおいて、第５レンズ群の像面側に配設される平行平板からなる光学要素は、光学ローパスフィルタおよび赤外カットフィルタ等の各種光学フィルタや、ＣＭＯＳ（相補型金属酸化物半導体）イメージセンサまたはＣＣＤ（電荷結合素子）イメージセンサ等の受光撮像素子のカバーガラス（シールガラス）を想定したもので、等価的な透明平行平板として示しており、フィルタ等ＦＧと総称することにする。
また、実施例１〜実施例６において、いくつかのレンズ面を非球面としている。非球面を形成するには、いわゆるモールド非球面レンズのように、各レンズ面を直接非球面とする構成と、いわゆるハイブリッド非球面レンズのように、球面レンズのレンズ面に非球面を形成する樹脂薄膜を敷設して非球面を得る構成とがあるが、それらのいずれを用いても良い。
実施例１〜実施例６の各実施例のズームレンズにおける収差は充分に補正されており、１０００万画素を超える画素数の受光素子に対応することが可能となっている。本発明の第１の実施の形態に従ってズームレンズを構成することによって、自動合焦（ＡＦ）動作の高速化および自動合焦（ＡＦ）動作に要する駆動系の小型化を図ることができて、しかも、充分な小型化を達成しながら、非常に良好な像性能を確保し得ることは、実施例１〜実施例６の各実施例より明らかである。
【００１４】
実施例１〜実施例６に共通な記号の意味は、次の通りである。
ｆ：光学系全系の焦点距離
Ｆ：Ｆナンバ（Ｆ値）
ω：半画角（度）
Ｒ：曲率半径（非球面については近軸曲率半径）
Ｄ：面間隔
Ｎｄ：屈折率
νｄ：アッベ数
Ｋ：非球面の円錐定数
Ａ４：４次の非球面定数
Ａ６：６次の非球面定数
Ａ８：８次の非球面定数
Ａ１０：１０次の非球面定数
Ａ１２：１２次の非球面定数
Ｂｆ：バックフォーカス（光学系の最終光学面〜像面間の距離）
ここで用いられる非球面形状は、近軸曲率半径の逆数（近軸曲率）をＣ、光軸からの高さをＨ、そして円錐定数をＫとし、上述した各次数の非球面係数を用い、Ｘを光軸方向における非球面量として、次の式〔２〕で定義され、近軸曲率半径と円錐定数および非球面係数を与えて形状を特定する。
【００１５】
【数１】
0005831808.tif 000002
【００１６】
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る実施例１のズームレンズの光学系のレンズ構成および広角端から所定の中間焦点距離を経て望遠端へのズーミングに伴うズーム軌跡を模式的に示しており、（ａ）は短焦点端、すなわち広角端における断面図、（ｂ）は所定の中間焦点距離における断面図、そして（ｃ）は長焦点端、すなわち望遠端における断面図である。なお、実施例１のレンズ群配置を示す図１において、図示左側が物体（被写体）側である。
図１に示すズームレンズは、光軸に沿って、物体側から、順次、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、そして正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５とを配置し、さらに第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間に開口絞りＡＤを配置している。
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から、順次、第１レンズＬ１および第２レンズＬ２を配置してなり、第２レンズ群Ｇ２は、物体側から、順次、第３レンズＬ３、第４レンズＬ４および第５レンズＬ５を配置してなり、第３レンズ群Ｇ３は、単一の第６レンズＬ６を有してなり、第４レンズ群Ｇ４は、物体側から、順次、第７レンズＬ７、第８レンズＬ８および第９レンズＬ９を配置してなり、そして第５レンズ群Ｇ５は、物体側から、順次、第１０レンズＬ１０および第１１レンズＬ１１を配置してなる。
【００１７】
第１レンズ群Ｇ１〜第５レンズ群Ｇ５は、それぞれ各群毎に適宜なる共通の支持枠等によって支持され、ズーミング等に際しては各群毎に一体的に動作する。図１には、各光学面の面番号（Ｒ１〜Ｒ２５）も示している。なお、図１における各参照符号は、参照符号の桁数の増大による説明の煩雑化を避けるため、各実施例毎に独立に用いており、そのため他の実施例に係る図面と共通の参照符号を付していてもそれらは他の実施例とはかならずしも共通の構成ではない。
広角端（短焦点端）から望遠端（長焦点端）への変倍に伴って、第１レンズ群Ｇ１〜第５レンズ群Ｇ５の全群が移動して、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が増大し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が増大し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔が減少し、そして第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との間隔が減少する。開口絞りＡＤは、第４レンズ群Ｇ４と一体的に動作する。
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から、順次、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズからなる第１レンズＬ１と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる第２レンズＬ２とを配している。これら第１レンズＬ１と第２レンズＬ２の２枚のレンズは、互いに密接して貼り合わせられて一体に接合され、２枚接合からなる接合レンズを形成している。
【００１８】
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から、順次、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズからなる第３レンズＬ３と、像側により強い凹面を向けて両面に非球面を形成した両凹レンズからなる第４レンズＬ４と、物体側により強い凸面を向けた両凸レンズからなる第５レンズＬ５とを配している。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズからなる単一の第６レンズＬ６で構成している。
開口絞りＡＤは、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間に介挿配置しており、既に述べたように第４レンズ群Ｇ４と一体的に動作する。
第４レンズ群Ｇ４は、物体側から、順次、物体側により強い凸面を向けて両面に非球面を形成した両凸レンズからなる第７レンズＬ７と、像側により強い凸面を向けた両凸レンズからなる第８レンズＬ８と、物体側により強い凹面を向けた両凹レンズからなる第９レンズＬ９とを配している。第８レンズＬ８と第９レンズＬ９の２枚のレンズは、互いに密接して貼り合わせられて一体に接合され、２枚接合からなる接合レンズを形成している。
【００１９】
第５レンズ群Ｇ５は、物体側から、順次、物体側にわずかに強い凸面を向けて両面に非球面を形成した両凸レンズからなる第１０レンズＬ１０と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズからなる第１１レンズＬ１１とを配している。
この場合、図１に示すように、広角端（短焦点端）から望遠端（長焦点端）への変倍に際し、全群が移動し、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の間隔が増大し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の間隔が増大し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４の間隔が減少し、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５の間隔が減少し、開口絞りＡＤは、第４レンズ群Ｇ４と一体で移動する。第１レンズ群Ｇ１は、像側から物体側へほぼ単調に移動する。
この実施例１においては、全光学系の焦点距離ｆ、ＦナンバＦおよび半画角ωが、ズーミングによって、それぞれｆ＝１６．１４６〜２９．４８７〜５３．８５２、Ｆ＝３．５９〜４．６９〜５．９３およびω＝４２．８〜２５．７〜１４．５の範囲で変化する。各光学要素の光学特性は、次表の通りである。
【００２０】
【表１】
0005831808.tif 000003
【００２１】
表１において、面番号に「＊（アスタリスク）」を付して示した面番号のレンズ面が非球面である。これは、他の実施例についても同様である。
すなわち、表１においては、「＊」が付された第６面、第７面、第１３面、第１４面、第１８面および第１９面の各光学面が非球面であり、式〔２〕における各非球面のパラメータ（非球面係数）は、次の通りである。なお、非球面パラメータにおいて、「Ｅｎ」は、「１０のべき乗」すなわち「×１０ｎ」をあらわし、例えば「Ｅ−０５」は、「×１０−５」をあらわしている。他の実施例についても同様である。
非球面パラメータ
第６面
Ｋ＝    ０
Ａ４＝−１．１２５７１Ｅ−０５
Ａ６＝  １．２１８９９Ｅ−０７
Ａ８＝  ２．７６８７４Ｅ−０９
Ａ１０＝−４．５１６０Ｅ−１１
Ａ１２＝  １．３８００９Ｅ−１３
【００２２】
第７面
Ｋ＝０
Ａ４＝−４．９８７６２Ｅ−０５
Ａ６＝  ３．０２７１０Ｅ−０７
Ａ８＝−１．８３３５２Ｅ−０９
Ａ１０＝−４．９５５３Ｅ−１２
第１３面
Ｋ＝０
Ａ４＝−２．２３０３４Ｅ−０５
Ａ６＝−３．３００６１Ｅ−０８
Ａ８＝  １．９６５９６Ｅ−０９
Ａ１０＝−４．３３０７９Ｅ−１１
第１４面
Ｋ＝０
Ａ４＝−６．８６７８９Ｅ−０６
Ａ６＝  １．５９１２７Ｅ−０７
Ａ８＝−８．０５１２５Ｅ−１０
Ａ１０＝−２．４６２９１Ｅ−１１
【００２３】
第１８面
Ｋ＝−４．７６９５９
Ａ４＝−２．０６４１４Ｅ−０６
Ａ６＝−１．７１６９５Ｅ−０７
Ａ８＝−２．３３１４３Ｅ−０９
Ａ１０＝  ６．０８６４３Ｅ−１２
第１９面
Ｋ＝  ０．２５０４３
Ａ４＝  ３．７２５９１Ｅ−０５
Ａ６＝−４．１１２９１Ｅ−０８
Ａ８＝−２．０２６４８Ｅ−０９
Ａ１０＝  ３．８６７６６Ｅ−１２
この実施例１においては、全光学系の焦点距離ｆ、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間の可変間隔ＤＡ、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間の可変間隔ＤＢ、第３レンズ群Ｇ３と開口絞りＡＤとの間の可変間隔ＤＣ、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との間の可変間隔ＤＤ、第５レンズ群Ｇ５とフィルタ等ＦＧとの間の可変間隔ＤＥ、そしてフィルタ等ＦＧと像面との間のバックフォーカスＢｆ等の可変間隔は、ズーミングに伴って次表のように変化させる。
【００２４】
【表２】
0005831808.tif 000004
【００２５】
この場合、条件式〔１〕に関連する値は、それぞれ次の通りとなる。
Ｔｗｔ＝２５．６３７
Ｆｗ＝１６．１４６
Ｆｔ＝５３．８５２
Ｆｍ＝√（Ｆｗ×Ｆｔ）＝２９．４８７
また、図２、図３および図４に、それぞれ実施例１の広角端、中間焦点距離および望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差、並びにコマ収差の各収差図を示している。なお、これらの各収差図において、球面収差図における破線は正弦条件を、非点収差図における実線はサジタル、そして破線はメリディオナルをそれぞれあらわしている。また、「ｇ」および「ｄ」はそれぞれ、ｇ線およびｄ線をあらわしている。これらは、他の実施例の収差図についても同様である。
【実施例２】
【００２６】
図５は、本発明の第１の実施の形態に係る実施例２のズームレンズの光学系のレンズ構成および広角端から所定の中間焦点距離を経て望遠端へのズーミングに伴うズーム軌跡を模式的に示しており、（ａ）は短焦点端すなわち広角端における断面図、（ｂ）は所定の中間焦点距離における断面図、そして（ｃ）は長焦点端すなわち望遠端における断面図である。なお、実施例２のレンズ群配置を示す図５においても、図示左側が物体（被写体）側である。
図５に示すズームレンズは、光軸に沿って、物体側から、順次、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、そして正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５とを配置し、さらに第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間に開口絞りＡＤを配置している。
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から、順次、第１レンズＬ１および第２レンズＬ２を配置してなり、第２レンズ群Ｇ２は、物体側から、順次、第３レンズＬ３、第４レンズＬ４および第５レンズＬ５を配置してなり、第３レンズ群Ｇ３は、単一の第６レンズＬ６を有してなり、第４レンズ群Ｇ４は、物体側から、順次、第７レンズＬ７、第８レンズＬ８および第９レンズＬ９を配置してなり、そして第５レンズ群Ｇ５は、物体側から、順次、第１０レンズＬ１０および第１１レンズＬ１１を配置してなる。
【００２７】
第１レンズ群Ｇ１〜第５レンズ群Ｇ５は、それぞれ各群毎に適宜なる共通の支持枠等によって支持され、ズーミング等に際しては各群毎に一体的に動作する。図５には、各光学面の面番号Ｒ１〜Ｒ２５も示している。なお、図５における各参照符号は、参照符号の桁数の増大による説明の煩雑化を避けるため、各実施例毎に独立に用いており、そのため他の実施例に係る図面と共通の参照符号を付していてもそれらは他の実施例とはかならずしも共通の構成ではない。
広角端（短焦点端）から望遠端（長焦点端）への変倍に伴って、第１レンズ群Ｇ１〜第５レンズ群Ｇ５の全群が移動して、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が増大し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が増大し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔が減少し、そして第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との間隔が減少する。開口絞りＡＤは、第４レンズ群Ｇ４と一体的に動作する。
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から、順次、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズからなる第１レンズＬ１と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる第２レンズＬ２とを配している。これら第１レンズＬ１と第２レンズＬ２の２枚のレンズは、互いに密接して貼り合わせられて一体に接合され、２枚接合からなる接合レンズを形成している。
【００２８】
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から、順次、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズからなる第３レンズＬ３と、物体側により強い凹面を向けて両面に非球面を形成した両凹レンズからなる第４レンズＬ４と、像側により強い凸面を向けた両凸レンズからなる第５レンズＬ５とを配している。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズからなる単一の第６レンズＬ６で構成している。
開口絞りＡＤは、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間に介挿配置しており、既に述べたように第４レンズ群Ｇ４と一体的に動作する。
第４レンズ群Ｇ４は、物体側から、順次、物体側により強い凸面を向けて両面に非球面を形成した両凸レンズからなる第７レンズＬ７と、像側により強い凸面を向けた両凸レンズからなる第８レンズＬ８と、物体側により強い凹面を向けた両凹レンズからなる第９レンズＬ９とを配している。
【００２９】
第８レンズＬ８と第９レンズＬ９の２枚のレンズは、互いに密接して貼り合わせられて一体に接合され、２枚接合からなる接合レンズを形成している。
第５レンズ群Ｇ５は、物体側から、順次、物体側により強い凸面を向けて両面に非球面を形成した両凸レンズからなる第１０レンズＬ１０と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズからなる第１１レンズＬ１１とを配している。
この場合、図５に示すように、広角端（短焦点端）から望遠端（長焦点端）への変倍に伴って、第１レンズ群Ｇ１は像側から物体側へほぼ単調に移動する。
この実施例２においては、全光学系の焦点距離ｆ、ＦナンバＦおよび半画角ωが、ズーミングによって、それぞれｆ＝１６．１４６〜２９．４８６〜５３．８５１、Ｆ＝３．６〜４．６２〜５．７７およびω＝４２．９〜２５．６〜１４．５の範囲で変化する。実施例２における各光学要素の光学特性は、次表の通りである。
【００３０】
【表３】
0005831808.tif 000005
【００３１】
表３において、面番号に「＊」を付して示した面番号のレンズ面が非球面である。これは、他の実施例についても同様である。
すなわち、表３においては、「＊」が付された第６面、第７面、第１３面、第１４面、第１８面および第１９面の各光学面が非球面であり、式〔２〕における各非球面のパラメータ（非球面係数）は、次の通りである。
非球面パラメータ
第６面
Ｋ＝０
Ａ４＝−６．１３９１２Ｅ−０５
Ａ６＝  ６．０２７６４Ｅ−０７
Ａ８＝−３．６８９２７Ｅ−０９
Ａ１０＝−５．８６２８２Ｅ−１２
【００３２】
第７面
Ｋ＝０
Ａ４＝−９．５５７７１Ｅ−０５
Ａ６＝  ６．６７０２４Ｅ−０７
Ａ８＝−５．７８１５７Ｅ−０９
Ａ１０＝  ３．４４５１２Ｅ−１２
第１３面
Ｋ＝０
Ａ４＝−２．２１１９５Ｅ−０５
Ａ６＝−１．０７６７２Ｅ−０６
Ａ８＝  １．９８５４４Ｅ−０８
Ａ１０＝−３．４７０９３Ｅ−１０
第１４面
Ｋ＝０
Ａ４＝  ５．１２６７４Ｅ−０６
Ａ６＝−９．９４３１０Ｅ−０７
Ａ８＝  １．５３５８９Ｅ−０８
Ａ１０＝−２．７８９００Ｅ−１０
【００３３】
第１８面
Ｋ＝−１．２８７９
Ａ４＝−１．５７７７８Ｅ−０５
Ａ６＝−７．８０９７３Ｅ−０８
Ａ８＝−８．６９９０５Ｅ−１０
Ａ１０＝  ３．８９５５２Ｅ−１２
第１９面
Ｋ＝  ０．９８５８４
Ａ４＝  ４．４３１９５Ｅ−０５
Ａ６＝  ５．６６８７２Ｅ−０８
Ａ８＝−２．６４６０９Ｅ−０９
Ａ１０＝１．３３３８７Ｅ−１１
この実施例２においては、全光学系の焦点距離ｆ、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間の可変間隔ＤＡ、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間の可変間隔ＤＢ、第３レンズ群Ｇ３と開口絞りＡＤとの間の可変間隔ＤＣ、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との間の可変間隔ＤＤ、第５レンズ群Ｇ５とフィルタ等ＦＧとの間の可変間隔ＤＥ、そしてフィルタ等ＦＧと像面との間のバックフォーカスＢｆ等の可変間隔は、ズーミングに伴って次表のように変化させる。
【００３４】
【表４】
0005831808.tif 000006
【００３５】
この場合、条件式〔１〕に関連する値は、それぞれ次の通りとなる。
Ｔｗｍ＝８．０１８
Ｔｗｔ＝２８．４０５
Ｆｗ＝１６．１４６
Ｆｔ＝５３．８５１
Ｆｍ＝√（Ｆｗ×Ｆｔ）＝２９．４８６
また、図６、図７および図８に、それぞれ実施例２の広角端、中間焦点距離および望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差、並びにコマ収差の各収差図を示している。なお、これらの各収差図において、球面収差図における破線は正弦条件を、非点収差図における実線はサジタル、そして破線はメリディオナルをそれぞれあらわしている。また、「ｇ」および「ｄ」はそれぞれ、ｇ線およびｄ線をあらわしている。これらは、他の実施例の収差図についても同様である。
【実施例３】
【００３６】
図９は、本発明の第１の実施の形態に係る実施例３のズームレンズの光学系のレンズ構成および広角端から所定の中間焦点距離を経て望遠端へのズーミングに伴うズーム軌跡を模式的に示しており、（ａ）は短焦点端、すなわち広角端における断面図、（ｂ）は所定の中間焦点距離における断面図、そして（ｃ）は長焦点端すなわち望遠端における断面図である。なお、実施例３のレンズ群配置を示す図９においても、図示左側が物体（被写体）側である。
図９に示すズームレンズは、光軸に沿って、物体側から、順次、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、そして正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５とを配置し、さらに第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間に開口絞りＡＤを配置している。
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から、順次、第１レンズＬ１および第２レンズＬ２を配置してなり、第２レンズ群Ｇ２は、物体側から、順次、第３レンズＬ３、第４レンズＬ４および第５レンズＬ５を配置してなり、第３レンズ群Ｇ３は、単一の第６レンズＬ６を有してなり、第４レンズ群Ｇ４は、物体側から、順次、第７レンズＬ７、第８レンズＬ８および第９レンズＬ９を配置してなり、そして第５レンズ群Ｇ５は、物体側から、順次、第１０レンズＬ１０および第１１レンズＬ１１を配置してなる。
【００３７】
第１レンズ群Ｇ１〜第５レンズ群Ｇ５は、それぞれ各群毎に適宜なる共通の支持枠等によって支持され、ズーミング等に際しては各群毎に一体的に動作する。図９には、各光学面の面番号（Ｒ１〜Ｒ２５）も示している。なお、図９における各参照符号は、参照符号の桁数の増大による説明の煩雑化を避けるため、各実施例毎に独立に用いており、そのため他の実施例に係る図面と共通の参照符号を付していてもそれらは他の実施例とはかならずしも共通の構成ではない。
広角端（短焦点端）から望遠端（長焦点端）への変倍に伴って、第１レンズ群Ｇ１〜第５レンズ群Ｇ５の全群が移動して、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が増大し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が増大し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔が減少し、そして第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との間隔が減少する。開口絞りＡＤは、第４レンズ群Ｇ４と一体的に動作する。
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から、順次、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズからなる第１レンズＬ１と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる第２レンズＬ２とを配している。これら第１レンズＬ１と第２レンズＬ２の２枚のレンズは、互いに密接して貼り合わせられて一体に接合され、２枚接合からなる接合レンズを形成している。
【００３８】
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から、順次、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズからなる第３レンズＬ３と、像側により強い凹面を向けて両面に非球面を形成した両凹レンズからなる第４レンズＬ４と、像側により強い凸面を向けた両凸レンズからなる第５レンズＬ５とを配している。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズからなる単一の第６レンズＬ６で構成している。
開口絞りＡＤは、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間に介挿配置しており、既に述べたように第４レンズ群Ｇ４と一体的に動作する。
第４レンズ群Ｇ４は、物体側から、順次、物体側により強い凸面を向けて両面に非球面を形成した両凸レンズからなる第７レンズＬ７と、像側により強い凸面を向けた両凸レンズからなる第８レンズＬ８と、像側により強い凹面を向けた両凹レンズからなる第９レンズＬ９とを配している。
第８レンズＬ８と第９レンズＬ９の２枚のレンズは、互いに密接して貼り合わせられて一体に接合され、２枚接合からなる接合レンズを形成している。
第５レンズ群Ｇ５は、物体側から、順次、物体側により強い凸面を向けて両面に非球面を形成した両凸レンズからなる第１０レンズＬ１０と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズからなる第１１レンズＬ１１とを配している。
この場合、図９に示すように、広角端（短焦点端）から望遠端（長焦点端）への変倍に伴って、第１レンズ群Ｇ１は像側から物体側へほぼ単調に移動する。
この実施例３においては、全光学系の焦点距離ｆ、ＦナンバＦおよび半画角ωが、ズーミングによって、それぞれｆ＝１６．１４６〜２９．４８７〜５３．８５、Ｆ＝３．６２〜４．５９〜５．６７およびω＝４２．８〜２５．６〜１４．５の範囲で変化する。この実施例３の各光学要素の光学特性は、次表の通りである。
【００３９】
【表５】
0005831808.tif 000007
【００４０】
表５において、面番号に「＊」を付して示した面番号のレンズ面が非球面である。これは、他の実施例についても同様である。
すなわち、表５においては、「＊」が付された第６面、第７面、第１３面、第１４面、第１８面および第１９面の各光学面が非球面であり、式〔２〕における各非球面のパラメータ（非球面係数）は次の通りである。
非球面パラメータ
第６面
Ｋ＝０
Ａ４＝−８．１８１５１Ｅ−０６
Ａ６＝−２．０１８３３Ｅ−０７
Ａ８＝  ２．５３３３３Ｅ−０９
Ａ１０＝−１．２９１０７Ｅ−１１
【００４１】
第７面
Ｋ＝０
Ａ４＝−３．２３２８３Ｅ−０５
Ａ６＝−１．８８３４１Ｅ−０７
Ａ８＝  １．９６７５５Ｅ−０９
Ａ１０＝−１．４３２７３Ｅ−１１
第１３面
Ｋ＝０
Ａ４＝−３．２２００４Ｅ−０５
Ａ６＝−９．６０９９２Ｅ−０７
Ａ８＝  １．５５５８９Ｅ−０８
Ａ１０＝−２．８２６５７Ｅ−１０
第１４面
Ｋ＝０
Ａ４＝  ３．５３８１５Ｅ−０６
Ａ６＝−８．６６２１４Ｅ−０７
Ａ８＝  １．１７３７７Ｅ−０８
Ａ１０＝−２．２４４０２Ｅ−１０
【００４２】
第１８面
Ｋ＝−１．２７３３７
Ａ４＝−１．５８７６８Ｅ−０５
Ａ６＝−１．８６６２４Ｅ−０７
Ａ８＝  ６．９４７１２Ｅ−１０
Ａ１０＝−５．９７１８４Ｅ−１２
第１９面
Ｋ＝０
Ａ４＝  ３．３１６４０Ｅ−０５
Ａ６＝−１．０６０６７Ｅ−０７
Ａ８＝−６．２９７２３Ｅ−１０
Ａ１０＝０
この実施例３においては、全光学系の焦点距離ｆ、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間の可変間隔ＤＡ、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間の可変間隔ＤＢ、第３レンズ群Ｇ３と開口絞りＡＤとの間の可変間隔ＤＣ、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との間の可変間隔ＤＤ、第５レンズ群Ｇ５とフィルタ等ＦＧとの間の可変間隔ＤＥ、そしてフィルタ等ＦＧと像面との間のバックフォーカスＢｆ等の可変間隔は、ズーミングに伴って次表のように変化させる。
【００４３】
【表６】
0005831808.tif 000008
【００４４】
この場合、条件式〔１〕に関連する値は、それぞれ次の通りとなる。
Ｔｗｍ＝７．２５４
Ｔｗｔ＝２６．９０３
Ｆｗ＝１６．１４６
Ｆｔ＝５３．８５
Ｆｍ＝√（Ｆｗ×Ｆｔ）＝２９．４８７
また、図１０、図１１および図１２に、それぞれ実施例３の広角端、中間焦点距離および望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差、並びにコマ収差の各収差図を示している。なお、これらの各収差図において、球面収差図における破線は正弦条件を、非点収差図における実線はサジタル、そして破線はメリディオナルをそれぞれあらわしている。また、「ｇ」および「ｄ」はそれぞれ、ｇ線およびｄ線をあらわしている。これらは、他の実施例の収差図についても同様である。
【実施例４】
【００４５】
図１３は、本発明の第１の実施の形態に係る実施例４のズームレンズの光学系のレンズ構成および広角端から所定の中間焦点距離を経て望遠端へのズーミングに伴うズーム軌跡を模式的に示しており、（ａ）は短焦点端、すなわち広角端における断面図、（ｂ）は所定の中間焦点距離における断面図、そして（ｃ）は長焦点端、すなわち望遠端における断面図である。なお、実施例４のレンズ群配置を示す図１３においても、図示左側が物体（被写体）側である。
図１３に示すズームレンズは、光軸に沿って、物体側から、順次、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、そして正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５とを配置し、さらに第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間に開口絞りＡＤを配置している。
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から、順次、第１レンズＬ１および第２レンズＬ２を配置してなり、第２レンズ群Ｇ２は、物体側から、順次、第３レンズＬ３、第４レンズＬ４および第５レンズＬ５を配置してなり、第３レンズ群Ｇ３は、単一の第６レンズＬ６を有してなり、第４レンズ群Ｇ４は、物体側から、順次、第７レンズＬ７、第８レンズＬ８および第９レンズＬ９を配置してなり、そして第５レンズ群Ｇ５は、物体側から、順次、第１０レンズＬ１０および第１１レンズＬ１１を配置してなる。
【００４６】
第１レンズ群Ｇ１〜第５レンズ群Ｇ５は、それぞれ各群毎に適宜なる共通の支持枠等によって支持され、ズーミング等に際しては各群毎に一体的に動作する。図１３には、各光学面の面番号も示している。なお、図１３における各参照符号は、参照符号の桁数の増大による説明の煩雑化を避けるため、各実施例毎に独立に用いており、そのため他の実施例に係る図面と共通の参照符号を付していてもそれらは他の実施例とはかならずしも共通の構成ではない。
広角端（短焦点端）から望遠端（長焦点端）への変倍に伴って、第１レンズ群Ｇ１〜第５レンズ群Ｇ５の全群が移動して、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が増大し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が増大し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔が減少し、そして第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との間隔が減少する。開口絞りＡＤは、第４レンズ群Ｇ４と一体的に動作する。
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から、順次、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズからなる第１レンズＬ１と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる第２レンズＬ２とを配している。これら第１レンズＬ１と第２レンズＬ２の２枚のレンズは、互いに密接して貼り合わせられて一体に接合され、２枚接合からなる接合レンズを形成している。
【００４７】
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から、順次、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズからなる第３レンズＬ３と、物体側により強い凹面を向けて両面に非球面を形成した両凹レンズからなる第４レンズＬ４と、像側により強い凸面を向けた両凸レンズからなる第５レンズＬ５とを配している。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズからなる単一の第６レンズＬ６で構成している。
開口絞りＡＤは、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間に介挿配置しており、既に述べたように第４レンズ群Ｇ４と一体的に動作する。
第４レンズ群Ｇ４は、物体側から、順次、物体側により強い凸面を向けて両面に非球面を形成した両凸レンズからなる第７レンズＬ７と、像側により強い凸面を向けた両凸レンズからなる第８レンズＬ８と、物体側により強い凹面を向けた両凹レンズからなる第９レンズＬ９とを配している。第８レンズＬ８と第９レンズＬ９の２枚のレンズは、互いに密接して貼り合わせられて一体に接合され、２枚接合からなる接合レンズを形成している。
【００４８】
第５レンズ群Ｇ５は、物体側から、順次、物体側により強い凸面を向けて両面に非球面を形成した両凸レンズからなる第１０レンズＬ１０と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズからなる第１１レンズＬ１１とを配している。
この場合、図１３に示すように、広角端（短焦点端）から望遠端（長焦点端）への変倍に伴って、第１レンズ群Ｇ１は像側から物体側へほぼ単調に移動する。
この実施例４においては、全光学系の焦点距離ｆ、ＦナンバＦおよび半画角ωが、ズーミングによって、それぞれｆ＝１６．１９５〜２７．２２〜４５．７５、Ｆ＝３．６３〜４．９５〜５．８６およびω＝４２．７〜２７．８〜１６．９の範囲で変化する。各光学要素の光学特性は、次表の通りである。
【００４９】
【表７】
0005831808.tif 000009
【００５０】
表７において、面番号に「＊」を付して示した面番号のレンズ面が非球面である。これは、他の実施例についても同様である。
すなわち、表７においては、「＊」が付された第６面、第７面、第１３面、第１４面、第１８面および第１９面の各光学面が非球面であり、式〔２〕における各非球面のパラメータ（非球面係数）は次の通りである。
非球面パラメータ
第６面
Ｋ＝０
Ａ４＝−２．６２７９７Ｅ−０５
Ａ６＝  ２．１５０３９Ｅ−０７
Ａ８＝  １．２５８８１Ｅ−０９
Ａ１０＝−３．３７３３９Ｅ−１１
Ａ１２＝−５．９６４６６Ｅ−１４
【００５１】
第７面
Ｋ＝０
Ａ４＝−６．９４４１５Ｅ−０５
Ａ６＝  ２．９８６４７Ｅ−０７
Ａ８＝−１．８１２４５Ｅ−０９
Ａ１０＝−２．２６６７１Ｅ−１１
第１３面
Ｋ＝０
Ａ４＝−１．８４４０４Ｅ−０５
Ａ６＝−９．８６４８１Ｅ−０８
Ａ８＝  １．２１４２１Ｅ−０９
Ａ１０＝−２．３８２２７Ｅ−１１
第１４面
Ｋ＝０
Ａ４＝  ９．５０５４５Ｅ−０６
Ａ６＝  ８．２２８９５Ｅ−０８
Ａ８＝−９．４１３１９Ｅ−１０
Ａ１０＝−１．５７１７８Ｅ−１１
Ａ１２＝０
【００５２】
第１８面
Ｋ＝−４．００２１３
Ａ４＝  ５．３５２７５Ｅ−０６
Ａ６＝−６．１４５７６Ｅ−０８
Ａ８＝−３．３５７５７Ｅ−０９
Ａ１０＝  ３．６３８９２Ｅ−１１
第１９面
Ｋ＝−０．０２０３
Ａ４＝  ４．１１２０７Ｅ−０５
Ａ６＝  ６．４５７３１Ｅ−０８
Ａ８＝−４．１２９９３Ｅ−０９
Ａ１０＝  ４．１１４９Ｅ−１１
この実施例４においては、全光学系の焦点距離ｆ、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間の可変間隔ＤＡ、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間の可変間隔ＤＢ、第３レンズ群Ｇ３と開口絞りＡＤとの間の可変間隔ＤＣ、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との間の可変間隔ＤＤ、第５レンズ群Ｇ５とフィルタ等ＦＧとの間の可変間隔ＤＥ、そしてフィルタ等ＦＧと像面との間のバックフォーカスＢｆ等の可変間隔は、ズーミングに伴って次表のように変化させる。
【００５３】
【表８】
0005831808.tif 000010
【００５４】
この場合、条件式〔１〕に関連する値は、それぞれ次の通りとなる。
Ｔｗｍ＝３．３４５
Ｔｗｔ＝１７．７９９
Ｆｗ＝１６．１９５
Ｆｔ＝４５．７５
Ｆｍ＝√（Ｆｗ×Ｆｔ）＝２７．２２
また、図１４、図１５および図１６に、それぞれ実施例４の広角端、中間焦点距離および望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差、並びにコマ収差の各収差図を示している。なお、これらの各収差図において、球面収差図における破線は正弦条件を、非点収差図における実線はサジタル、そして破線はメリディオナルをそれぞれあらわしている。また、「ｇ」および「ｄ」はそれぞれ、ｇ線およびｄ線をあらわしている。これらは、他の実施例の収差図についても同様である。
【実施例５】
【００５５】
図１７は、本発明の第１の実施の形態に係る実施例５のズームレンズの光学系のレンズ構成および広角端から所定の中間焦点距離を経て望遠端へのズーミングに伴うズーム軌跡を模式的に示しており、（ａ）は短焦点端、すなわち広角端における断面図、（ｂ）は所定の中間焦点距離における断面図、そして（ｃ）は長焦点端すなわち望遠端における断面図である。なお、実施例５のレンズ群配置を示す図１７においても、図示左側が物体（被写体）側である。
図１７に示すズームレンズは、光軸に沿って、物体側から、順次、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、そして正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５とを配置し、さらに第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間に開口絞りＡＤを配置している。
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から、順次、第１レンズＬ１および第２レンズＬ２を配置してなり、第２レンズ群Ｇ２は、物体側から、順次、第３レンズＬ３、第４レンズＬ４および第５レンズＬ５を配置してなり、第３レンズ群Ｇ３は、単一の第６レンズＬ６を有してなり、第４レンズ群Ｇ４は、物体側から、順次、第７レンズＬ７、第８レンズＬ８および第９レンズＬ９を配置してなり、そして第５レンズ群Ｇ５は、物体側から、順次、第１０レンズＬ１０および第１１レンズＬ１１を配置してなる。
【００５６】
第１レンズ群Ｇ１〜第５レンズ群Ｇ５は、それぞれ各群毎に適宜なる共通の支持枠等によって支持され、ズーミング等に際しては各群毎に一体的に動作する。図１７には、各光学面の面番号（Ｒ１〜Ｒ２５）も示している。なお、図１７における各参照符号は、参照符号の桁数の増大による説明の煩雑化を避けるため、各実施例毎に独立に用いており、そのため他の実施例に係る図面と共通の参照符号を付していてもそれらは他の実施例とはかならずしも共通の構成ではない。
広角端（短焦点端）から望遠端（長焦点端）への変倍に伴って、第１レンズ群Ｇ１〜第５レンズ群Ｇ５の全群が移動して、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が増大し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が一旦減少してから増大し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔が減少し、そして第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との間隔が減少する。開口絞りＡＤは、第４レンズ群Ｇ４と一体的に動作する。
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から、順次、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズからなる第１レンズＬ１と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる第２レンズＬ２とを配している。これら第１レンズＬ１と第２レンズＬ２の２枚のレンズは、互いに密接して貼り合わせられて一体に接合され、２枚接合からなる接合レンズを形成している。
【００５７】
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から、順次、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズからなる第３レンズＬ３と、像側により強い凹面を向けて両面に非球面を形成した両凹レンズからなる第４レンズＬ４と、像側により強い凸面を向けた両凸レンズからなる第５レンズＬ５とを配している。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズからなる単一の第６レンズＬ６で構成している。
開口絞りＡＤは、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間に介挿配置しており、既に述べたように第４レンズ群Ｇ４と一体的に動作する。
第４レンズ群Ｇ４は、物体側から、順次、物体側により強い凸面を向けて両面に非球面を形成した両凸レンズからなる第７レンズＬ７と、像側により強い凸面を向けた両凸レンズからなる第８レンズＬ８と、像側により強い凹面を向けた両凹レンズからなる第９レンズＬ９とを配している。第８レンズＬ８と第９レンズＬ９の２枚のレンズは、互いに密接して貼り合わせられて一体に接合され、２枚接合からなる接合レンズを形成している。
【００５８】
第５レンズ群Ｇ５は、物体側から、順次、物体側により強い凸面を向けて両面に非球面を形成した両凸レンズからなる第１０レンズＬ１０と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズからなる第１１レンズＬ１１とを配している。
この場合、図１７に示すように、広角端（短焦点端）から望遠端（長焦点端）への変倍に伴って、第１レンズ群Ｇ１は像側から物体側へほぼ単調に移動する。
この実施例５においては、全光学系の焦点距離ｆ、ＦナンバＦおよび半画角ωが、ズーミングによって、それぞれｆ＝１６．１４６〜２９．４８４〜５３．８４３、Ｆ＝３．６３〜４．６４〜５．７４およびω＝４２．８〜２５．５〜１４．４の範囲で変化する。各光学要素の光学特性は、次表の通りである。
【００５９】
【表９】
0005831808.tif 000011
【００６０】
表９において、面番号に「＊」を付して示した面番号のレンズ面が非球面である。これは、他の実施例についても同様である。
すなわち、表９においては、「＊」が付された第６面、第７面、第１３面、第１４面、第１８面および第１９面の各光学面が非球面であり、式〔２〕における各非球面のパラメータ（非球面係数）は次の通りである。なお、非球面パラメータにおいて、「Ｅｎ」は、「１０のべき乗」すなわち「×１０ｎ」をあらわし、例えば「Ｅ−０５」は、「×１０−５」をあらわしている。他の実施例についても同様である。
非球面パラメータ
第６面
Ｋ＝０
Ａ４＝  ５．５２９７９Ｅ−０５
Ａ６＝−１．４６７２３Ｅ−０６
Ａ８＝  １．４０９５５Ｅ−０８
Ａ１０＝−５．７５２５８Ｅ−１１
【００６１】
第７面
Ｋ＝０
Ａ４＝  ３．０２０９２Ｅ−０５
Ａ６＝−１．５３９０１Ｅ−０６
Ａ８＝  １．４４７６９Ｅ−０８
Ａ１０＝−６．２６９０１Ｅ−１１
第１３面
Ｋ＝０
Ａ４＝−８．４０５４２Ｅ−０６
Ａ６＝−４．３７１５２Ｅ−０７
Ａ８＝  １．０３７４０Ｅ−０８
Ａ１０＝−２．４５２３８Ｅ−１０
第１４面
Ｋ＝０
Ａ４＝  ２．４７３６１Ｅ−０５
Ａ６＝−６．２１７２９Ｅ−０７
Ａ８＝  １．３７６９０Ｅ−０８
Ａ１０＝−２．７２８４２Ｅ−１０
【００６２】
第１８面
Ｋ＝−０．９２６７４
Ａ４＝−１．８３０５９Ｅ−０５
Ａ６＝−３．３０３４９Ｅ−０８
Ａ８＝−２．２８３２１Ｅ−０９
Ａ１０＝−６．１５８４６Ｅ−１３
第１９面
Ｋ＝０
Ａ４＝  ３．１９３７５Ｅ−０５
Ａ６＝  ３．３１５７７Ｅ−０８
Ａ８＝−２．８８９５６Ｅ−０９
Ａ１０＝０
この実施例５においては、全光学系の焦点距離ｆ、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間の可変間隔ＤＡ、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間の可変間隔ＤＢ、第３レンズ群Ｇ３と開口絞りＡＤとの間の可変間隔ＤＣ、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との間の可変間隔ＤＤ、第５レンズ群Ｇ５とフィルタ等ＦＧとの間の可変間隔ＤＥ、そしてフィルタ等ＦＧと像面との間のバックフォーカスＢｆ等の可変間隔は、ズーミングに伴って次表のように変化させる。
【００６３】
【表１０】
0005831808.tif 000012
【００６４】
この場合、条件式〔１〕に関連する値は、それぞれ次の通りとなる。
Ｔｗｍ＝７．２０３
Ｔｗｔ＝２８．２５１
Ｆｗ＝１６．１４６
Ｆｔ＝５３．８４３
Ｆｍ＝√（Ｆｗ×Ｆｔ）＝２９．４８４
また、図１８、図１９および図２０に、それぞれ実施例５の広角端、中間焦点距離および望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差、並びにコマ収差の各収差図を示している。なお、これらの各収差図において、球面収差図における破線は正弦条件を、非点収差図における実線はサジタル、そして破線はメリディオナルをそれぞれあらわしている。また、「ｇ」および「ｄ」はそれぞれ、ｇ線およびｄ線をあらわしている。これらは、他の実施例の収差図についても同様である。
【実施例６】
【００６５】
図２１は、本発明の第１の実施の形態に係る実施例６のズームレンズの光学系のレンズ構成および広角端から所定の中間焦点距離を経て望遠端へのズーミングに伴うズーム軌跡を模式的に示しており、（ａ）は短焦点端、すなわち広角端における断面図、（ｂ）は所定の中間焦点距離における断面図、そして（ｃ）は長焦点端、すなわち望遠端における断面図である。なお、実施例６のレンズ群配置を示す図２１においても、図示左側が物体（被写体）側である。
図２１に示すズームレンズは、光軸に沿って、物体側から、順次、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、そして正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５とを配置し、さらに第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間に開口絞りＡＤを配置している。
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から、順次、第１レンズＬ１および第２レンズＬ２を配置してなり、第２レンズ群Ｇ２は、物体側から、順次、第３レンズＬ３、第４レンズＬ４および第５レンズＬ５を配置してなり、第３レンズ群Ｇ３は、単一の第６レンズＬ６を有してなり、第４レンズ群Ｇ４は、物体側から、順次、第７レンズＬ７、第８レンズＬ８および第９レンズＬ９を配置してなり、そして第５レンズ群Ｇ５は、物体側から、順次、第１０レンズＬ１０および第１１レンズＬ１１を配置してなる。
【００６６】
第１レンズ群Ｇ１〜第５レンズ群Ｇ５は、それぞれ各群毎に適宜なる共通の支持枠等によって支持され、ズーミング等に際しては各群毎に一体的に動作する。図２１には、各光学面の面番号（Ｒ１〜Ｒ２５）も示している。なお、図２１における各参照符号は、参照符号の桁数の増大による説明の煩雑化を避けるため、各実施例毎に独立に用いており、そのため他の実施例に係る図面と共通の参照符号を付していてもそれらは他の実施例とはかならずしも共通の構成ではない。
広角端（短焦点端）から望遠端（長焦点端）への変倍に伴って、第１レンズ群Ｇ１〜第５レンズ群Ｇ５の全群が移動して、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が増大し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が一旦減少してから増大し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔が減少し、そして第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との間隔が減少する。開口絞りＡＤは、第４レンズ群Ｇ４と一体的に動作する。
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から、順次、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズからなる第１レンズＬ１と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる第２レンズＬ２とを配している。これら第１レンズＬ１と第２レンズＬ２の２枚のレンズは、互いに密接して貼り合わせられて一体に接合され、２枚接合からなる接合レンズを形成している。
【００６７】
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から、順次、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズからなる第３レンズＬ３と、像側により強い凹面を向けて両面に非球面を形成した両凹レンズからなる第４レンズＬ４と、両凸レンズからなる第５レンズＬ５とを配している。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズからなる単一の第６レンズＬ６で構成している。
開口絞りＡＤは、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間に介挿配置しており、既に述べたように第４レンズ群Ｇ４と一体的に動作する。
第４レンズ群Ｇ４は、物体側から、順次、物体側により強い凸面を向けて両面に非球面を形成した両凸レンズからなる第７レンズＬ７と、両面が同じ凸面の両凸レンズからなる第８レンズＬ８と、両面が同じ凹面の両凹レンズからなる第９レンズＬ９とを配している。第８レンズＬ８と第９レンズＬ９の２枚のレンズは、互いに密接して貼り合わせられて一体に接合され、２枚接合からなる接合レンズを形成している。
【００６８】
第５レンズ群Ｇ５は、物体側から、順次、物体側により強い凸面を向けて両面に非球面を形成した両凸レンズからなる第１０レンズＬ１０と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズからなる第１１レンズＬ１１とを配している。
この場合、図２１に示すように、広角端（短焦点端）から望遠端（長焦点端）への変倍に伴って、第１レンズ群Ｇ１は像側から物体側へほぼ単調に移動する。
この実施例６においては、全光学系の焦点距離ｆ、ＦナンバＦおよび半画角ωが、ズーミングによって、それぞれｆ＝１６．１４６〜２９．４８７〜５３．８５２、Ｆ＝３．６１〜４．６１〜５．７６およびω＝４２．９〜２５．４〜１４．４の範囲で変化する。各光学要素の光学特性は、次表の通りである。
【００６９】
【表１１】
0005831808.tif 000013
【００７０】
表１１において、面番号に「＊」を付して示した面番号のレンズ面が非球面である。これは、他の実施例についても同様である。
すなわち、表１１においては、「＊」が付された第６面、第７面、第１３面、第１４面、第１８面および第１９面の各光学面が非球面であり、式〔２〕における各非球面のパラメータ（非球面係数）は次の通りである。なお、非球面パラメータにおいて、「Ｅｎ」は、「１０のべき乗」すなわち「×１０ｎ」をあらわし、例えば「Ｅ−０５」は、「×１０−５」をあらわしている。他の実施例についても同様である。
非球面パラメータ
第６面
Ｋ＝０
Ａ４＝  ３．４６８７７Ｅ−０５
Ａ６＝−１．２７４４３Ｅ−０６
Ａ８＝  １．１１９２１Ｅ−０８
Ａ１０＝−４．４００４５Ｅ−１１
【００７１】
第７面
Ｋ＝０
Ａ４＝  ６．８６１７Ｅ−０６
Ａ６＝−１．３４４４７Ｅ−０６
Ａ８＝  １．１３５３７Ｅ−０８
Ａ１０＝−４．８１５６４Ｅ−１１
第１３面
Ｋ＝０
Ａ４＝−１．２５１３Ｅ−０６
Ａ６＝−４．８４０１４Ｅ−０８
Ａ８＝  ５．４０６８６Ｅ−０９
Ａ１０＝−２．０６２０Ｅ−１０
第１４面
Ｋ＝０
Ａ４＝  ２．７１７０８Ｅ−０５
Ａ６＝−２．３３７３Ｅ−０７
Ａ８＝  ９．９３９３２Ｅ−０９
Ａ１０＝−２．５４３１８Ｅ−１０
【００７２】
第１８面
Ｋ＝−０．６５０７５
Ａ４＝−１．９０４８２Ｅ−０５
Ａ６＝−３．３４７７７Ｅ−０８
Ａ８＝−１．７１６９３Ｅ−０９
Ａ１０＝−５．５６２７４Ｅ−１２
第１９面
Ｋ＝−０．２０８５４
Ａ４＝  ３．６３３４３Ｅ−０５
Ａ６＝  ２．４５３１８Ｅ−０８
Ａ８＝−２．９５００８Ｅ−０９
この実施例６においては、全光学系の焦点距離ｆ、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間の可変間隔ＤＡ、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間の可変間隔ＤＢ、第３レンズ群Ｇ３と開口絞りＡＤとの間の可変間隔ＤＣ、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との間の可変間隔ＤＤ、第５レンズ群Ｇ５とフィルタ等ＦＧとの間の可変間隔ＤＥ、そしてフィルタ等ＦＧと像面との間のバックフォーカスＢｆ等の可変間隔は、ズーミングに伴って次表のように変化させる。
【００７３】
【表１２】
0005831808.tif 000014
【００７４】
この場合、条件式〔１〕に関連する値は、それぞれ次の通りとなる。
Ｔｗｍ＝７．９０４
Ｔｗｔ＝３０．６７
Ｆｗ＝１６．１４６
Ｆｔ＝５３．８５２
Ｆｍ＝√（Ｆｗ×Ｆｔ）＝２９．４８７
また、図２２、図２３および図２４に、それぞれ実施例６の広角端、中間焦点距離および望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差、並びにコマ収差の各収差図を示している。なお、これらの各収差図において、球面収差図における破線は正弦条件を、非点収差図における実線はサジタル、そして破線はメリディオナルをそれぞれあらわしている。また、「ｇ」および「ｄ」はそれぞれ、ｇ線およびｄ線をあらわしている。これらは、他の実施例の収差図についても同様である。
したがって、上述した実施例１〜実施例６の各実施例における条件式〔１〕の値は、それぞれ次表のようになる。
【００７５】
【表１３】
0005831808.tif 000015
【００７６】
このように、実施例１〜実施例６の各ズームレンズにおいて、条件式〔１〕に係るパラメータの値は、いずれも条件式〔１〕の範囲内にある。
【００７７】
［第２の実施の形態］
次に、上述した本発明の第１の実施の形態に係る実施例１〜実施例６等のようなズームレンズを撮像用光学系として採用して構成した本発明の第２の実施の形態に係る撮像装置について図２５〜図２７を参照して説明する。図２５は、本発明の第２の実施の形態に係る撮像装置としてのディジタルカメラを物体側から見た外観構成を模式的に示す斜視図、そして図２６は、当該ディジタルカメラを撮影者側から見た外観構成を模式的に示す斜視図である。また、図２７は、当該ディジタルカメラの機能構成を模式的に示すブロック図である。なお、図２５〜図２７には、撮像装置としてのディジタルカメラについて説明しているが、ビデオカメラおよび在来の、いわゆる銀塩フィルムを用いるフィルムカメラ等を含む主として撮像専用の撮像装置だけでなく、携帯電話機や、ＰＤＡ（personal data assistant）などと称される携帯情報端末装置、さらにはこれらの機能を含む、いわゆるスマートフォンなどの携帯端末装置を含む種々の情報装置にディジタルカメラ等に相当する撮像機能が組み込まれることが多い。このような情報装置も外観は若干異にするもののディジタルカメラ等と実質的に全く同様の機能・構成を含んでおり、このような情報装置に上述した本発明の第１の実施の形態に係るズームレンズを撮像用光学系として用いることができる。
【００７８】
次に、上述した本発明の実施の形態の実施例１〜６に係るズームレンズを撮像用光学系として採用して構成した本発明の第２の実施の形態に係る撮像装置としてのディジタルカメラについて図２５〜図２７を参照して説明する。図２５は、物体側、即ち被写体側、である前面側から見たディジタルカメラの外観を模式的に示す斜視図、図２６は、撮影者側である背面側から見たディジタルカメラの外観を模式的に示す斜視図であり、図２７は、ディジタルカメラの機能構成を示す模式的ブロック図である。なお、ここでは、ディジタルカメラを例にとって撮像装置について説明しているが、在来の画像記録媒体として銀塩フィルムを用いる銀塩フィルムカメラに本発明に係るズームレンズを採用してもよい。また、いわゆるＰＤＡ（personal data assistant）や携帯電話機等の携帯情報端末装置のような情報装置にカメラ機能を組み込んだものが広く用いられている。このような情報装置も外観は若干異にするもののディジタルカメラと実質的に全く同様の機能・構成を含んでおり、このような情報装置における撮像用光学系として、本発明に係るズームレンズを採用してもよい。
【００７９】
図２５および図２６に示すように、ディジタルカメラは、カメラボディ１００に、撮像レンズ１０１、光学ファインダ１０２、ストロボ（電子フラッシュライト）１０３、シャッタボタン１０４、電源スイッチ１０５、液晶モニタ１０６、操作ボタン１０７、メモリカードスロット１０８およびズームスイッチ１０９等を装備している。さらに、図２７に示すように、ディジタルカメラは、カメラボディ１００内に、中央演算装置（ＣＰＵ）１１１、画像処理装置１１２、受光素子１１３、信号処理装置１１４、半導体メモリ１１５および通信カード等１１６を具備している。
ディジタルカメラは、撮像用光学系としての撮像レンズ１０１と、ＣＭＯＳ（相補型金属酸化物半導体）撮像素子またはＣＣＤ（電荷結合素子）撮像素子等を用いてイメージセンサとして構成された受光素子１１３とを有しており、撮像レンズ１０１によって結像される被写体光学像を受光素子１１３によって読み取る。この撮像レンズ１０１として、上述した実施例１〜実施例６等において説明したような本発明の第１の実施の形態に係るズームレンズを用いる（請求項６に対応する）。
【００８０】
受光素子１１３の出力は、中央演算装置１１１によって制御される信号処理装置１１４によって処理され、ディジタル画像情報に変換される。 信号処理装置１１４によってディジタル化された画像情報は、やはり中央演算装置１１１によって制御される画像処理装置１１２において所定の画像処理が施された後、不揮発性メモリ等の半導体メモリ１１５に記録される。この場合、半導体メモリ１１５は、メモリカードスロット１０８に装填されたメモリカードでもよく、ディジタルカメラ本体にオンボードで内蔵された半導体メモリでもよい。液晶モニタ１０６には、撮影中の画像を表示することもできるし、半導体メモリ１１５に記録されている画像を表示することもできる。また、半導体メモリ１１５に記録した画像は、通信カードスロット（明確には図示していないが、メモリカードスロット１０８と兼用しても良い）に装填した通信カード等１１６を介して外部へ送信することも可能である。
撮像レンズ１０１は、カメラの携帯時には、その対物面がレンズバリア（図示していない）により覆われており、ユーザが電源スイッチ１０５を操作して電源を投入すると、レンズバリアが開き、対物面が露出する構成とする。このとき、撮像レンズ１０１の鏡胴の内部では、ズームレンズを構成する各群の光学系が、例えば広角端（短焦点端）の配置となっており、ズームスイッチ１０９を操作することによって、各群光学系の配置が変更されて、中間焦点距離を経て望遠端（長焦点端）への変倍動作を行うことができる。なお、光学ファインダ１０２の光学系も撮像レンズ１０１の画角の変化に連動して変倍するようにすることが望ましい。
【００８１】
多くの場合、シャッタボタン１０４の半押し操作により、フォーカシングがなされる。本発明の第１の実施の形態に係るズームレンズ（請求項１〜請求項５で定義され、あるいは前述した実施例１〜実施例６に示されるズームレンズ）におけるフォーカシングは、ズームレンズを構成する複数群の光学系の一部の群の移動によって行うことができる。シャッタボタン１０４を更に押し込み全押し状態とすると撮影が行なわれ、その後に上述した通りの処理がなされる。
半導体メモリ１１５に記録した画像を液晶モニタ１０６に表示させたり、通信カード等１１６を介して外部へ送信させたりする際には、操作ボタン１０７を所定のごとく操作する。半導体メモリ１１５および通信カード等１１６は、メモリカードスロット１０８および通信カードスロット等のような、それぞれ専用または汎用のスロットに装填して使用される。
上述したディジタルカメラのような撮像装置または同様の撮像機能を有する情報装置には、既に述べた通り、第１の実施の形態（実施例１〜実施例６）のようなズームレンズを用いて構成した撮像レンズ１０１を撮像用光学系として使用することができる。したがって、１，０００万画素を超える画素数の受光素子を使用した高画質で小型のディジタルカメラのような撮像装置または同様の撮像機能を有する携帯情報端末装置等の情報装置を実現することができる。
また、本発明の第１の実施の形態に係るズームレンズの構成は、在来の銀塩フィルムカメラの撮像レンズや投影機の投射レンズとしても応用が可能である。
【符号の説明】
【００８２】
Ｇ１  第１レンズ群（正）
Ｇ２  第２レンズ群（負）
Ｇ３  第３レンズ群（負）
Ｇ４  第４レンズ群（正）
Ｇ５  第５レンズ群（正）
Ｌ１〜Ｌ１１  第１レンズ〜第１１レンズ
ＡＤ  開口絞り
ＦＧ  フィルタ等
１００  カメラボディ
１０１  撮像レンズ
１０２  光学ファインダ
１０３  ストロボ（電子フラッシュライト）
１０４  シャッタボタン
１０５  電源スイッチ
１０６  液晶モニタ
１０７  操作ボタン
１０８  メモリカードスロット
１０９  ズームスイッチ
１１１  中央演算装置（ＣＰＵ）
１１２  画像処理装置
１１３  受光素子（エリアセンサ）
１１４  信号処理装置
１１５  半導体メモリ
１１６  通信カード等
【先行技術文献】
【特許文献】
【００８３】
【特許文献１】特許３７１６４１８号公報
【特許文献２】特許４４０１４５１号公報
【図１】
0005831808.tif 000016
【図２】
0005831808.tif 000017
【図３】
0005831808.tif 000018
【図４】
0005831808.tif 000019
【図５】
0005831808.tif 000020
【図６】
0005831808.tif 000021
【図７】
0005831808.tif 000022
【図８】
0005831808.tif 000023
【図９】
0005831808.tif 000024
【図１０】
0005831808.tif 000025
【図１１】
0005831808.tif 000026
【図１２】
0005831808.tif 000027
【図１３】
0005831808.tif 000028
【図１４】
0005831808.tif 000029
【図１５】
0005831808.tif 000030
【図１６】
0005831808.tif 000031
【図１７】
0005831808.tif 000032
【図１８】
0005831808.tif 000033
【図１９】
0005831808.tif 000034
【図２０】
0005831808.tif 000035
【図２１】
0005831808.tif 000036
【図２２】
0005831808.tif 000037
【図２３】
0005831808.tif 000038
【図２４】
0005831808.tif 000039
【図２５】
0005831808.tif 000040
【図２６】
0005831808.tif 000041
【図２７】
0005831808.tif 000042