(57)【要約】【課題】広画角からの高変倍ズーミングが可能であるとともに、小型で明るく、しかも近距離撮影時に優れたレンズ性能を得る。【解決手段】正−負−正−正−正の５群構成からなるズームレンズである。広角端から望遠端への変倍時に、第１レンズ群Ｇ１〜第５レンズ群Ｇ５が各レンズ群毎に動作し、広角端から望遠端への変倍に伴って、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の間隔が大きくなるように、且つ前記第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の間隔が小さくなるようにして、第１レンズ群Ｇ１および第３レンズ群Ｇ３がそれぞれ物体側へ向かって移動する。第４レンズ群Ｇ４は、変倍時に像面の特性を保つ作用を担うとともに、変倍群として作用することによって第１レンズ群Ｇ１の移動量を減らす。第４レンズ群Ｇ４および第５レンズ群Ｇ５を一体的に移動させることによって有限遠物体に合焦させる。【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、順次、正の屈折力を有する第１レンズ群、負の屈折力を有する第２レンズ群、正の屈折力を有する第３レンズ群、正の屈折力を有する第４レンズ群および正の屈折力を有する第５レンズ群を配置してなるズームレンズにおいて、
広角端から望遠端への変倍時に、前記第１レンズ群〜第５レンズ群が各レンズ群毎に動作し、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レンズ群の間隔が大きくなるように、且つ前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の間隔が小さくなるようにして、前記第１レンズ群および前記第３レンズ群がそれぞれ物体側へ向かって移動するとともに、
前記第４レンズ群および前記第５レンズ群を一体的に移動させることによって有限遠物体に合焦させることを特徴とするズームレンズ。
【請求項２】
物体側から、順次、正の屈折力を有する第１レンズ群、負の屈折力を有する第２レンズ群、正の屈折力を有する第３レンズ群、正の屈折力を有する第４レンズ群および正の屈折力を有する第５レンズ群を配置してなるズームレンズにおいて、
前記第５レンズ群は変倍時に固定され、広角端から望遠端への変倍時に、前記第１レンズ群〜第４レンズ群が各レンズ群毎に動作して、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レンズ群の間隔が大きくなるように、且つ前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の間隔が小さくなるようにして、前記第１レンズ群および前記第３レンズ群がそれぞれ物体側へ向かって移動するとともに、
前記第４レンズ群および前記第５レンズ群を一体的に移動させることによって有限遠物体に合焦させることを特徴とするズームレンズ。
【請求項３】
物体側から、順次、正の屈折力を有する第１レンズ群、負の屈折力を有する第２レンズ群、正の屈折力を有する第３レンズ群、正の屈折力を有する第４レンズ群および正の屈折力を有する第５レンズ群を配置してなるズームレンズにおいて、
前記第２レンズ群は変倍時に固定され、広角端から望遠端への変倍時に、前記第１レンズ群と前記第３〜第５レンズ群が各レンズ群毎に動作して、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レンズ群の間隔が大きくなるように、且つ前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の間隔が小さくなるようにして、前記第１レンズ群および前記第３レンズ群がそれぞれ物体側へ向かって移動するとともに、
前記第４レンズ群および前記第５レンズ群を一体的に移動させることによって有限遠物体に合焦させることを特徴とするズームレンズ。
【請求項４】
近距離撮影時には、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群とをそれぞれ独立して移動させることによって有限遠物体に合焦させることを特徴とする請求項１〜請求項３のうちのいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項５】
前記第２レンズ群が、その最も像面側に、強い凹面を物体側に向けた負レンズを含むことを特徴とする請求項１〜請求項３のうちのいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項６】
前記負レンズが、接合レンズであることを特徴とする請求項５に記載のズームレンズ。
【請求項７】
前記第３レンズ群の物体側に配置され、該第３レンズ群と一体的に構成された開口絞りをさらに含み、且つ
前記第３レンズ群が、その最も物体側に、非球面を形成する凸面を物体側に向けた正レンズを含むことを特徴とする請求項１〜請求項３のうちのいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項８】
前記第４レンズ群および前記第５レンズ群からなる一体で移動するレンズ群が、２枚の正レンズと１枚の負レンズとで構成されることを特徴とする請求項１〜請求項３のうちのいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項９】
前記第４レンズ群が、正レンズと負レンズとの接合レンズからなり、且つ
前記正レンズの屈折率およびアッベ数をそれぞれＮ４ｐおよびν４ｐとし、前記負レンズの屈折率およびアッベ数をそれぞれＮ４ｎおよびν４ｎとして、条件式：
１．４５＜Ｎ４ｐ＜１．６０              （１）
６０＜ν４ｐ＜８５                      （２）
１．６５＜Ｎ４ｎ＜１．９５              （３）
２０＜ν４ｎ＜３５                      （４）
を満足することを特徴とする請求項８に記載のズームレンズ。
【請求項１０】
広角端におけるレンズ系全体での焦点距離をｆＷとし、望遠端におけるレンズ系全体での焦点距離をｆＴとし、前記第５レンズ群の焦点距離をｆ５として、条件式：
２．５＜ｆ５／ｆＷ＜８．５            （５）
０．３＜ｆ５／ｆＴ＜２．０            （６）
を満足することを特徴とする請求項１〜請求項３のうちのいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項１１】
広角端から望遠端への変倍に伴って、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るように、第４レンズ群が物体側へ向かって移動することを特徴とする請求項１〜請求項３のうちのいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項１２】
広角端から望遠端への変倍に伴う前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔の変化量をＺＤ１２とし、広角端から望遠端への変倍に伴う前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔の変化量をＺＤ３４とし、広角端から望遠端への変倍に伴う前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔の変化量をＺＤ４５とし、広角端におけるレンズ系全体での焦点距離をｆＷとして、条件式：
２．００＜ＺＤ１２／ｆＷ＜８．００      （７）
０．３５＜ＺＤ３４／ｆＷ＜３．４５      （８）
１．００＜ＺＤ４５／ｆＷ＜５．００      （９）
を満足することを特徴とする請求項１１に記載のズームレンズ。
【請求項１３】
望遠端におけるレンズ系全体での焦点距離をｆＴとし、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１とし、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２として、条件式：
０．２０＜｜ｆ２／ｆＴ｜＜０．３５    （１０）
１．００＜｜ｆ１／ｆＴ｜＜３．５０    （１１）
を満足することを特徴とする請求項１２に記載のズームレンズ。
【請求項１４】
撮影用光学系として、前記請求項１〜請求項１２のうちのいずれか１項のズームレンズを使用してなることを特徴とするカメラ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数組のレンズ群を光軸方向へ個別に進退させることにより異なる焦点距離に設定可能としたズームレンズの改良に関し、特にディジタルスティルカメラおよびディジタルビデオカメラ等の電子的撮像手段を用いたカメラに好適な広画角で且つ高変倍のズームレンズ、並びにそのようなズームレンズを撮影光学系とするカメラに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、レンズ一体型のディジタルカメラ用撮影レンズとしては、広角端の画角を６２度程度とした３倍ズームレンズが主流である。これは、画角や変倍比をこの程度に抑えることにより、撮影レンズの前玉径やレンズ全長をコンパクトにすることができるからである。しかしながら、銀塩カメラ用撮影レンズにおいて、標準として使用されている撮影レンズが広角端の画角が７４度程度で、この画角からの４倍〜７倍程度の変倍比を有するズームレンズであることから、ディジタルカメラ用撮影レンズにも銀塩カメラ用撮影レンズと同等か、またはそれ以上の仕様を持った、広画角で且つ高変倍なズームレンズが要求されている。
物体側から、順次、正−負−正−正−正の各レンズ群を配置してなるズームレンズは、従来から種々の提案がある。古くは下記の特許文献１に記載されているような広角端の画角が６４度程度で、この画角からの３倍程度の変倍比を有するズームレンズが提案されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開昭５７−１９５２１３号公報
また、下記の特許文献２には、広角端の画角が７０度程度で、この画角からの１１倍以上の変倍比を有するズームレンズが開示され、さらに下記の特許文献３には、広角端の画角が７４度程度で、この画角からの１０倍以上の変倍比を有するズームレンズも開示されている。
【０００４】
【特許文献２】
特許第３３５２８０４号公報
【特許文献３】
特開平１０−１６１０２８号公報
さらには、特許文献４には、物体側から、順次、正−負−正−正−正の各レンズ群を配置してなるズームレンズには、７倍〜１０倍程度の変倍比を有するものが提案され、また、特許文献５には、広角端の画角が６６度程度で、５倍程度の変倍比を有するもの等が提案されている。
【０００５】
【特許文献４】
特開２００２−９８８９３号公報
【特許文献５】
特開２００２−１５６５８１号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に開示されたズームレンズは、それを構成するレンズ枚数が１８枚以上と多く、しかも、広角端の画角を６４度程度として、該広角端から３倍程度の変倍比までしかカバーしていなかった。また、特許文献２に開示されたズームレンズは、変倍時には第１レンズ群、第３レンズ群および第５レンズ群が固定されており、構成レンズ枚数が１１枚と少ないものの、どちらかといえばビデオカメラ用程度のレンズ性能しか有しておらず、ここに開示された構成と屈折力配置のままで、３００万〜５００万画素の撮像素子に対応する解像力を達成することは困難である。特許文献３に開示されたズームレンズは、７４度程度の広い画角を有する広角端から１０倍以上の変倍比を有してはいるものの、最大でＦナンバーが４．１と暗い。また、特許文献４に開示されたズームレンズは、変倍比が７倍〜１０倍でＦナンバーが２．５〜４程度と高性能であるが、構成レンズ枚数が１２〜１７枚とやや多くなりがちである。そして、特許文献５に開示されたズームレンズは、構成レンズ枚数は１０〜１２枚程度と少なめであるが、変倍時には第１レンズ群および第３レンズ群が固定的であり、第２レンズ群および第４レンズ群の移動により変倍を行ない、第４レンズ群と第５レンズ群によって変倍に伴う像面位置の移動などの補正を行ない、第５レンズ群の移動（インナーフォーカシングの場合）または全体の移動によってフォーカシングを行なう。さらに、上に挙げたいずれのレンズ系においても、近距離撮影時のレンズ構成については、ほとんど留意されてはいない。
【０００７】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、広画角からの高変倍ズーミングが可能であるとともに、小型で明るく、しかも近距離撮影時に優れたレンズ性能を得ることも可能なズームレンズおよび小型で広画角を有し且つ高画質が得られるカメラを提供することを目的としている。
本発明の請求項１の目的は、特に、少ないレンズ枚数で小型でありながら、明るく高い性能を得て、しかも近距離撮影時にも高い性能を得ることを可能とするズームレンズを提供することにある。
本発明の請求項２の目的は、特に、他の構成により、少ないレンズ枚数で高い性能を得て、しかも近距離撮影時にも高い性能を得ることを可能とするズームレンズを提供することにある。
本発明の請求項３の目的は、特に、その他の構成により、少ないレンズ枚数で高い性能を得て、しかも近距離撮影時にも高い性能を得ることを可能とするズームレンズを提供することにある。
本発明の請求項４の目的は、特に、さらに近距離で撮影する場合に、インナーフォーカスによる像面の特性の変化を補償可能として、一層良好な性能を得ることを可能とするズームレンズを提供することにある。
【０００８】
本発明の請求項５の目的は、特に、広角側での軸外収差と望遠側での軸上収差をバランス良く補正することが可能なズームレンズを提供することにある。
本発明の請求項６の目的は、特に、球面収差と共に軸上の色収差を効率良く補正することが可能なズームレンズを提供することにある。
本発明の請求項７の目的は、特に、球面収差を他の収差とは別に、ほぼ単独で補正することが可能なズームレンズを提供することにある。
本発明の請求項８の目的は、特に、少ないレンズ枚数でも効率よく良好な性能を得ることが可能なズームレンズを提供することにある。
本発明の請求項９の目的は、特に、軸上の色収差を効率良く補正することが可能なズームレンズを提供することにある。
本発明の請求項１０の目的は、特に、結像面に入射する光線をなるべく平行に近付け、固体撮像素子等のマイクロレンズアレイを用いる撮像手段により効率良く受光することが可能なズームレンズを提供することにある。
【０００９】
本発明の請求項１１の目的は、特に、変倍時における第１レンズ群の移動量を効率良く低減することが可能なズームレンズを提供することにある。
本発明の請求項１２の目的は、特に、前玉径や機構の大型化を招いたり、変倍を妨げたりすることなく、良好な収差補正を達成することが可能なズームレンズを提供することにある。
本発明の請求項１３の目的は、特に、前玉径や機構の大型化と、収差補正との適度なバランスを達成し得るズームレンズを提供することにある。
本発明の請求項１４の目的は、特に、広画角からの高変倍ズーミングによる撮影が可能であるとともに、小型で明るく、しかも近距離撮影時に優れた撮影画質を得ることも可能なカメラを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載した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、
物体側から、順次、正の屈折力を有する第１レンズ群、負の屈折力を有する第２レンズ群、正の屈折力を有する第３レンズ群、正の屈折力を有する第４レンズ群および正の屈折力を有する第５レンズ群を配置してなるズームレンズにおいて、
広角端から望遠端への変倍時に、前記第１レンズ群〜第５レンズ群が各レンズ群毎に動作し、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レンズ群の間隔が大きくなるように、且つ前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の間隔が小さくなるようにして、前記第１レンズ群および前記第３レンズ群がそれぞれ物体側へ向かって移動するとともに、
前記第４レンズ群および前記第５レンズ群を一体的に移動させることによって有限遠物体に合焦させることを特徴としている。
【００１１】
請求項２に記載した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、
物体側から、順次、正の屈折力を有する第１レンズ群、負の屈折力を有する第２レンズ群、正の屈折力を有する第３レンズ群、正の屈折力を有する第４レンズ群および正の屈折力を有する第５レンズ群を配置してなるズームレンズにおいて、
前記第５レンズ群は変倍時に固定され、広角端から望遠端への変倍時に、前記第１レンズ群〜第４レンズ群が各レンズ群毎に動作して、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レンズ群の間隔が大きくなるように、且つ前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の間隔が小さくなるようにして、前記第１レンズ群および前記第３レンズ群がそれぞれ物体側へ向かって移動するとともに、
前記第４レンズ群および前記第５レンズ群を一体的に移動させることによって有限遠物体に合焦させることを特徴としている。
【００１２】
請求項３に記載した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、
物体側から、順次、正の屈折力を有する第１レンズ群、負の屈折力を有する第２レンズ群、正の屈折力を有する第３レンズ群、正の屈折力を有する第４レンズ群および正の屈折力を有する第５レンズ群を配置してなるズームレンズにおいて、
前記第２レンズ群は変倍時に固定され、広角端から望遠端への変倍時に、前記第１レンズ群と前記第３〜第５レンズ群が各レンズ群毎に動作して、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レンズ群の間隔が大きくなるように、且つ前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の間隔が小さくなるようにして、前記第１レンズ群および前記第３レンズ群がそれぞれ物体側へ向かって移動するとともに、
前記第４レンズ群および前記第５レンズ群を一体的に移動させることによって有限遠物体に合焦させることを特徴としている。
【００１３】
請求項４に記載した本発明に係るズームレンズは、請求項１〜請求項３のうちのいずれか１項のズームレンズにおいて、近距離撮影時には、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群とをそれぞれ独立して移動させることによって有限遠物体に合焦させることを特徴としている。
請求項５に記載した本発明に係るズームレンズは、請求項１〜請求項３のうちのいずれか１項のズームレンズにおいて、前記第２レンズ群が、その最も像面側に、強い凹面を物体側に向けた負レンズを含むことを特徴としている。
請求項６に記載した本発明に係るズームレンズは、請求項５のズームレンズにおいて、前記負レンズが、接合レンズであることを特徴としている。
請求項７に記載した本発明に係るズームレンズは、請求項１〜請求項３のうちのいずれか１項のズームレンズにおいて、
前記第３レンズ群の物体側に配置され、該第３レンズ群と一体的に構成された開口絞りをさらに含み、且つ
前記第３レンズ群が、その最も物体側に、非球面を形成する凸面を物体側に向けた正レンズを含むことを特徴としている。
【００１４】
請求項８に記載した本発明に係るズームレンズは、請求項１〜請求項３のうちのいずれか１項のズームレンズにおいて、前記第４レンズ群および前記第５レンズ群からなる一体で移動するレンズ群が、２枚の正レンズと１枚の負レンズとで構成されることを特徴としている。
請求項９に記載した本発明に係るズームレンズは、請求項８のズームレンズにおいて、
前記第４レンズ群が、正レンズと負レンズとの接合レンズからなり、且つ
前記正レンズの屈折率およびアッベ数をそれぞれＮ４ｐおよびν４ｐとし、前記負レンズの屈折率およびアッベ数をそれぞれＮ４ｎおよびν４ｎとして、条件式：
１．４５＜Ｎ４ｐ＜１．６０              （１）
６０＜ν４ｐ＜８５                      （２）
１．６５＜Ｎ４ｎ＜１．９５              （３）
２０＜ν４ｎ＜３５                      （４）
を満足することを特徴としている。
【００１５】
請求項１０に記載した本発明に係るズームレンズは、請求項１〜請求項３のうちのいずれか１項のズームレンズにおいて、
広角端におけるレンズ系全体での焦点距離をｆＷとし、望遠端におけるレンズ系全体での焦点距離をｆＴとし、前記第５レンズ群の焦点距離をｆ５として、条件式：
２．５＜ｆ５／ｆＷ＜８．５              （５）
０．３＜ｆ５／ｆＴ＜２．０              （６）
を満足することを特徴としている。
請求項１１に記載した本発明に係るズームレンズは、請求項１〜請求項３のうちのいずれか１項のズームレンズにおいて、広角端から望遠端への変倍に伴って、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るように、第４レンズ群が物体側へ向かって移動することを特徴としている。
【００１６】
請求項１２に記載した本発明に係るズームレンズは、請求項１１のズームレンズにおいて、
広角端から望遠端への変倍に伴う前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔の変化量をＺＤ１２とし、広角端から望遠端への変倍に伴う前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔の変化量をＺＤ３４とし、広角端から望遠端への変倍に伴う前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔の変化量をＺＤ４５とし、広角端におけるレンズ系全体での焦点距離をｆＷとして、条件式：
２．００＜ＺＤ１２／ｆＷ＜８．００    （７）
０．３５＜ＺＤ３４／ｆＷ＜３．４５    （８）
１．００＜ＺＤ４５／ｆＷ＜５．００    （９）
を満足することを特徴としている。
【００１７】
請求項１３に記載した本発明に係るズームレンズは、請求項１２のズームレンズにおいて、
望遠端におけるレンズ系全体での焦点距離をｆＴとし、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１とし、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２として、条件式：
０．２０＜｜ｆ２／ｆＴ｜＜０．３５    （１０）
１．００＜｜ｆ１／ｆＴ｜＜３．５０    （１１）
を満足することを特徴としている。
請求項１４に記載した本発明に係るカメラは、上述した目的を達成するために、撮影用光学系として、前記請求項１〜請求項１２のうちのいずれか１項のズームレンズを使用してなることを特徴としている。
【００１８】
【作用】
すなわち、本発明の請求項１によるズームレンズは、物体側から、順次、正の屈折力を有する第１レンズ群、負の屈折力を有する第２レンズ群、正の屈折力を有する第３レンズ群、正の屈折力を有する第４レンズ群および正の屈折力を有する第５レンズ群を配置してなるズームレンズにおいて、広角端から望遠端への変倍時に、前記第１レンズ群〜第５レンズ群が各レンズ群毎に動作し、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レンズ群の間隔が大きくなるように、且つ前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の間隔が小さくなるようにして、前記第１レンズ群および前記第３レンズ群がそれぞれ物体側へ向かって移動するとともに、前記第４レンズ群および前記第５レンズ群を一体的に移動させることによって有限遠物体に合焦させる。
このような構成により、広画角からの高変倍ズーミングが可能であるとともに、小型で明るく、近距離撮影時に優れたレンズ性能を得ることができ、特に、少ないレンズ枚数で高い性能を得て、しかも近距離撮影時にも高い性能を得ることができる。
【００１９】
また、本発明の請求項２によるズームレンズは、物体側から、順次、正の屈折力を有する第１レンズ群、負の屈折力を有する第２レンズ群、正の屈折力を有する第３レンズ群、正の屈折力を有する第４レンズ群および正の屈折力を有する第５レンズ群を配置してなるズームレンズにおいて、前記第５レンズ群は変倍時に固定され、広角端から望遠端への変倍時に、前記第１レンズ群〜第４レンズ群が各レンズ群毎に動作して、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レンズ群の間隔が大きくなるように、且つ前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の間隔が小さくなるようにして、前記第１レンズ群および前記第３レンズ群がそれぞれ物体側へ向かって移動するとともに、前記第４レンズ群および前記第５レンズ群を一体的に移動させることによって有限遠物体に合焦させる。
このような構成により、特に、請求項１とは異なる構成により、少ないレンズ枚数で高い性能を得て、しかも近距離撮影時にも高い性能を得ることができる。
【００２０】
本発明の請求項３によるズームレンズは、物体側から、順次、正の屈折力を有する第１レンズ群、負の屈折力を有する第２レンズ群、正の屈折力を有する第３レンズ群、正の屈折力を有する第４レンズ群および正の屈折力を有する第５レンズ群を配置してなるズームレンズにおいて、前記第２レンズ群は変倍時に固定され、広角端から望遠端への変倍時に、前記第１レンズ群と前記第３〜第５レンズ群が各レンズ群毎に動作して、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レンズ群の間隔が大きくなるように、且つ前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の間隔が小さくなるようにして、前記第１レンズ群および前記第３レンズ群がそれぞれ物体側へ向かって移動するとともに、前記第４レンズ群および前記第５レンズ群を一体的に移動させることによって有限遠物体に合焦させる。
このような構成により、特に、請求項１および請求項２とは異なる構成により、少ないレンズ枚数で高い性能を得て、しかも近距離撮影時にも高い性能を得ることができる。
【００２１】
本発明の請求項４によるズームレンズは、請求項１〜請求項３のうちのいずれか１項のズームレンズにおいて、近距離撮影時には、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群とをそれぞれ独立して移動させることによって有限遠物体に合焦させる。
このような構成により、特に、さらに近距離で撮影する場合に、インナーフォーカスによる像面の特性の変化を補償可能として、一層良好な性能を得ることができる。
本発明の請求項５によるズームレンズは、請求項１〜請求項３のうちのいずれか１項のズームレンズにおいて、前記第２レンズ群が、その最も像面側に、強い凹面を物体側に向けた負レンズを含む。
このような構成により、特に、広角側での軸外収差と望遠側での軸上収差をバランス良く補正することができる。
本発明の請求項６によるズームレンズは、請求項５のズームレンズにおいて、前記負レンズが、接合レンズである。
このような構成により、特に、球面収差と共に軸上の色収差を効率良く補正することができる。
【００２２】
本発明の請求項７によるズームレンズは、請求項１〜請求項３のうちのいずれか１項のズームレンズにおいて、前記第３レンズ群の物体側に配置され、該第３レンズ群と一体的に構成された開口絞りをさらに含み、且つ前記第３レンズ群が、その最も物体側に、非球面を形成する凸面を物体側に向けた正レンズを含む。このような構成により、特に、球面収差を他の収差とは別に、ほぼ単独で補正することができる。
本発明の請求項８によるズームレンズは、請求項１〜請求項３のうちのいずれか１項のズームレンズにおいて、前記第４レンズ群および前記第５レンズ群からなる一体で移動するレンズ群が、２枚の正レンズと１枚の負レンズとで構成される。
このような構成により、特に、少ないレンズ枚数でも効率よく良好な性能を得ることができる。
【００２３】
本発明の請求項９によるズームレンズは、請求項８のズームレンズにおいて、前記第４レンズ群が、正レンズと負レンズとの接合レンズからなり、且つ前記正レンズの屈折率およびアッベ数をそれぞれＮ４ｐおよびν４ｐとし、前記負レンズの屈折率およびアッベ数をそれぞれＮ４ｎおよびν４ｎとして、条件式：
１．４５＜Ｎ４ｐ＜１．６０              （１）
６０＜ν４ｐ＜８５                      （２）
１．６５＜Ｎ４ｎ＜１．９５              （３）
２０＜ν４ｎ＜３５                      （４）
を満足する。
このような構成により、特に、軸上の色収差を効率良く補正することができる。
【００２４】
本発明の請求項１０によるズームレンズは、請求項１〜請求項３のうちのいずれか１項のズームレンズにおいて、広角端におけるレンズ系全体での焦点距離をｆＷとし、望遠端におけるレンズ系全体での焦点距離をｆＴとし、前記第５レンズ群の焦点距離をｆ５として、条件式：
２．５＜ｆ５／ｆＷ＜８．５            （５）
０．３＜ｆ５／ｆＴ＜２．０            （６）
を満足する。
このような構成により、特に、結像面に入射する光線をなるべく平行に近付け、固体撮像素子等のマイクロレンズアレイを用いる撮像手段により効率良く受光することができる。
【００２５】
本発明の請求項１１によるズームレンズは、請求項１〜請求項３のうちのいずれか１項のズームレンズにおいて、広角端から望遠端への変倍に伴って、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るように、第４レンズ群が物体側へ向かって移動する。
このような構成により、特に、変倍時における第１レンズ群の移動量を効率良く低減することができる。
本発明の請求項１２によるズームレンズは、請求項１１のズームレンズにおいて、広角端から望遠端への変倍に伴う前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔の変化量をＺＤ１２とし、広角端から望遠端への変倍に伴う前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔の変化量をＺＤ３４とし、広角端から望遠端への変倍に伴う前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔の変化量をＺＤ４５とし、広角端におけるレンズ系全体での焦点距離をｆＷとして、条件式：
２．００＜ＺＤ１２／ｆＷ＜８．００      （７）
０．３５＜ＺＤ３４／ｆＷ＜３．４５      （８）
１．００＜ＺＤ４５／ｆＷ＜５．００      （９）
を満足する。
このような構成により、特に、前玉径や機構の大型化を招いたり、変倍を妨げたりすることなく、良好な収差補正を達成することができる。
【００２６】
本発明の請求項１３によるズームレンズは、請求項１２のズームレンズにおいて、望遠端におけるレンズ系全体での焦点距離をｆＴとし、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１とし、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２として、条件式：
０．２０＜｜ｆ２／ｆＴ｜＜０．３５      （１０）
１．００＜｜ｆ１／ｆＴ｜＜３．５０      （１１）
を満足する。
このような構成により、特に、前玉径や機構の大型化と、収差補正との適度なバランスを達成することができる。
さらに、本発明の請求項１４によるカメラは、撮影用光学系として、前記請求項１〜請求項１２のうちのいずれか１項のズームレンズを使用してなる。
このような構成により、特に、広画角からの高変倍ズーミングによる撮影が可能であるとともに、小型で明るく、しかも近距離撮影時に優れた撮影画質を得ることもできる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る実施の形態および具体的な数値例を示す実施例に基づき、図面を参照して本発明のズームレンズおよびカメラを詳細に説明する。
本発明の第１の実施の形態は、本発明に係るズームレンズの実施の形態である。
まず、本発明の第１の実施の形態に係るズームレンズの原理的な構成を説明する。
本発明の第１の実施の形態に係るズームレンズは、物体側から像面側へ向かって、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、正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、そして、正の屈折力を有する第５レンズ群とを配置してなり、さらにそれぞれ次のような特徴を有する態様にて構成する。
ズームレンズの第１の態様は、広角端から望遠端への変倍時に、前記第１レンズ群〜第５レンズ群が各レンズ群毎に動作し、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レンズ群の間隔が大きくなるように、且つ前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の間隔が小さくなるようにして、前記第１レンズ群および前記第３レンズ群がそれぞれ物体側へ向かって移動するとともに、前記第４レンズ群および前記第５レンズ群を一体的に移動させることによって有限遠物体に合焦させる（請求項１に対応する）。
【００２８】
ズームレンズの第２の態様は、前記第５レンズ群は変倍時に固定され、広角端から望遠端への変倍時に、前記第１レンズ群〜第４レンズ群が各レンズ群毎に動作して、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レンズ群の間隔が大きくなるように、且つ前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の間隔が小さくなるようにして、前記第１レンズ群および前記第３レンズ群がそれぞれ物体側へ向かって移動するとともに、前記第４レンズ群および前記第５レンズ群を一体的に移動させることによって有限遠物体に合焦させる（請求項２に対応する）。
ズームレンズの第３の態様は、前記第２レンズ群は変倍時に固定され、広角端から望遠端への変倍時に、前記第１レンズ群と前記第３〜第５レンズ群が各レンズ群毎に動作して、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レンズ群の間隔が大きくなるように、且つ前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の間隔が小さくなるようにして、前記第１レンズ群および前記第３レンズ群がそれぞれ物体側へ向かって移動するとともに、前記第４レンズ群および前記第５レンズ群を一体的に移動させることによって有限遠物体に合焦させる（請求項３に対応する）。
【００２９】
ズームレンズの第４の態様は、第１〜第３の態様のうちのいずれかのズームレンズにおいて、近距離撮影時には、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群とをそれぞれ独立して移動させることによって有限遠物体に合焦させる（請求項４に対応する）。
ズームレンズの第５の態様は、第１〜第３の態様のうちのいずれかのズームレンズにおいて、前記第２レンズ群が、その最も像面側に、強い凹面を物体側に向けた負レンズを含む（請求項５に対応する）。
ズームレンズの第６の態様は、第５の態様のズームレンズにおいて、前記負レンズが、接合レンズである（請求項６に対応する）。
ズームレンズの第７の態様は、第１〜第３の態様のうちのいずれかのズームレンズにおいて、前記第３レンズ群の物体側に配置され、該第３レンズ群と一体的に構成された開口絞りをさらに含み、且つ前記第３レンズ群が、その最も物体側に、非球面を形成する凸面を物体側に向けた正レンズを含む（請求項７に対応する）。
【００３０】
ズームレンズの第８の態様は、第１〜第３の態様のうちのいずれかのズームレンズにおいて、前記第４レンズ群および前記第５レンズ群からなる一体で移動するレンズ群が、２枚の正レンズと１枚の負レンズとで構成される（請求項８に対応する）。
ズームレンズの第９の態様は、第８の態様のズームレンズにおいて、前記第４レンズ群が、正レンズと負レンズとの接合レンズからなり、且つ前記正レンズの屈折率およびアッベ数をそれぞれＮ４ｐおよびν４ｐとし、前記負レンズの屈折率およびアッベ数をそれぞれＮ４ｎおよびν４ｎとして、条件式：
１．４５＜Ｎ４ｐ＜１．６０            （１）
６０＜ν４ｐ＜８５                    （２）
１．６５＜Ｎ４ｎ＜１．９５            （３）
２０＜ν４ｎ＜３５                    （４）
を満足する（請求項９に対応する）。
【００３１】
ズームレンズの第１０の態様は、第１〜第３の態様のうちのいずれかのズームレンズにおいて、広角端におけるレンズ系全体での焦点距離をｆＷとし、望遠端におけるレンズ系全体での焦点距離をｆＴとし、前記第５レンズ群の焦点距離をｆ５として、条件式：
２．５＜ｆ５／ｆＷ＜８．５            （５）
０．３＜ｆ５／ｆＴ＜２．０            （６）
を満足する（請求項１０に対応する）。
ズームレンズの第１１の態様は、第１〜第３の態様のうちのいずれかのズームレンズにおいて、広角端から望遠端への変倍に伴って、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るように、第４レンズ群が物体側へ向かって移動する（請求項１１に対応する）。
【００３２】
ズームレンズの第１２の態様は、第１１の態様のズームレンズにおいて、広角端から望遠端への変倍に伴う前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔の変化量をＺＤ１２とし、広角端から望遠端への変倍に伴う前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔の変化量をＺＤ３４とし、広角端から望遠端への変倍に伴う前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔の変化量をＺＤ４５とし、広角端におけるレンズ系全体での焦点距離をｆＷとして、条件式：
２．００＜ＺＤ１２／ｆＷ＜８．００    （７）
０．３５＜ＺＤ３４／ｆＷ＜３．４５    （８）
１．００＜ＺＤ４５／ｆＷ＜５．００    （９）
を満足する（請求項１２に対応する）。
ズームレンズの第１３の態様は、第１２の態様のズームレンズにおいて、望遠端におけるレンズ系全体での焦点距離をｆＴとし、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１とし、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２として、条件式：
０．２０＜｜ｆ２／ｆＴ｜＜０．３５    （１０）
１．００＜｜ｆ１／ｆＴ｜＜３．５０    （１１）
を満足する（請求項１３に対応する）。
【００３３】
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、正−負−正−正−正の５群構成からなっており、第１〜第３の態様のズームレンズは、広角端から望遠端への変倍に際し、変倍に伴って第１レンズ群と第３レンズ群とが物体側へ移動する。また、第２レンズ群は、固定され（請求項３）、あるいは変倍を補助する役割を目的として像面側へ移動（請求項１，請求項２）する。第４レンズ群は、変倍時に像面の特性を保つ作用を担うとともに、変倍群として作用することによって第１レンズ群の移動量を減らす作用を担っている（請求項１１）。第５レンズ群に像面位置補正の役割や、像面の特性を保つ作用を割り当てることによって、性能の向上を図ることができるが、変倍比が５倍程度とそれほど大きくない場合には、これを固定してもよい（請求項２）。
【００３４】
一般に、広画角から始まるズームレンズの第２レンズ群は、主として広角端での軸外収差の補正に対して大きな役割を果たしている。しかしながら、本発明の一つの目的である大口径比化を達成するためには、第２レンズ群において、広角側での軸外収差のみならず、望遠側での軸上収差を補正する必要がある。特に、望遠側での球面収差の補正には困難が伴い、第２レンズ群の負担は増大する。これは望遠側での第１レンズ群と第２レンズ群の配置に理由がある。光軸上から離れた高さを通る光線が第１レンズ群を通過し、ここで凸の屈折を受け、光軸に近づく方向に進み、第２レンズ群に入射する。このとき、第１レンズ群と第２レンズ群が離れていればいるほど、つまり望遠側のレンズ配置である方が、そうでない場合よりも第１レンズ群と第２レンズ群を通過する光線の高さの差は大きくなり、球面収差の補正が困難になる。この特性は大口径比にすればするほど顕著にあらわれる。そこで、第２レンズ群の最も像面側に、物体側に強い凹面を向けた負レンズを設置することで広角側での軸外収差と望遠側での軸上収差をバランス良く補正することができる（請求項５）。また、この負レンズの物体側に正レンズを接合することにより、球面収差と共に軸上の色収差を効率良く補正することができる（請求項６）。
【００３５】
さらに、第３レンズ群の物体側に開口絞りを設置し、これと第３レンズ群が一体となっている場合には、第３レンズ群の最も物体側に、物体側に凸面を向けた正レンズを配置し、この凸面を非球面によって形成することで、球面収差を他の収差とは別に、ほぼ単独で補正することができるので、望ましい（請求項７）。請求項１２に係る条件式において、（７）式は広角端から望遠端への変倍による第１レンズ群と第２レンズ群の間隔の変化量を広角端におけるレンズ系全体での焦点距離ｆｗで除した値であり、（７）式の下限を下回って高変倍化を達成するには、第１レンズ群と第２レンズ群のどちらか、あるいは双方の屈折力が強くなりすぎ、収差補正上望ましくない。また、（７）式の上限を上回ると各群の屈折力が弱くても高変倍化が達成できるものの、前玉径の大型化や、変倍による群の移動量が著しく大きくなることによる機構の大型化を招くので、望ましくない。なお、請求項１３に係る（１０）式および（１１）式による第１レンズ群および第２レンズ群の屈折力範囲は、前玉径や機構の大型化と、収差補正のバランスとを適度に得ることができる範囲であり、一層望ましい。
【００３６】
また、（８）式は広角端から望遠端への変倍による第３レンズ群と第４レンズ群の間隔の変化量に関する値、即ち、この変化量を広角端におけるレンズ系全体での焦点距離ｆｗで除した値であり、これを下回りながらも、像面補正の作用や変倍群としての作用をこの間隔変化量によってもたらすには、第３レンズ群と第４レンズ群のどちらか、または双方に強い屈折力が必要となるので、収差補正上望ましくない。また、これを上回ると群の移動量が大きくなり、機構の大型化を招くので、望ましくない。
そして、（９）式は広角端から望遠端への変倍による第４レンズ群と第５レンズ群の間隔の変化量を、上記焦点距離ｆｗで除した値であり、これを下回ると第４レンズ群の変倍作用の妨げになるので、望ましくない。また、これを上回ると群の移動量が大きくなり、機構の大型化を招くので、やはり望ましくない。
【００３７】
本発明に係るズームレンズは、主としてディジタルカメラやディジタルビデオカメラ等の固体化された電子的撮像手段を用いたカメラに用いることを目的としている。したがって、ＣＣＤ（電荷結合素子）等の固体撮像素子のように、マイクロレンズアレイを備える電子撮像手段の特性上、撮像面に入射する光線はなるべく平行であった方が、撮像手段が効率よく受光することができる。請求項１０における（５）式および（６）式は、これを達成するための条件式であり、これらの条件式を下回れば第５レンズ群のパワーが強くなり過ぎ、上回れば第５レンズ群のパワーが弱くなり過ぎ、撮像面に入射する光線に角度がつき過ぎてしまうことになるので、望ましくない。
また、本発明に係るズームレンズは、近距離撮影時のレンズ性能を良好に保つことを目的として、第４レンズ群と第５レンズ群を一体で移動する。本来であれば、インナーフォーカスタイプのレンズ系におけるフォーカス群は、素早いオートフォーカス動作を可能とするために、レンズ枚数が少なくて軽いレンズ群を使用することが望ましい。しかしながら、近距離撮影時に良好な性能を得るためには、フォーカス群には必然的に複数枚のレンズが必要となり、少ないレンズ枚数で高い性能を得るという本発明の目的と矛盾してしまう。
【００３８】
そこで本発明に係るズームレンズは、変倍時には第４レンズ群と第５レンズ群に前述の作用を担わせつつ、合焦時には一体となって移動させることで近距離撮影時にも高い性能を得ることを可能としている（請求項１，請求項２，請求項３）。さらに、この第４レンズ群と第５レンズ群が一体となったフォーカス群は、その内部が２枚の正レンズと１枚の負レンズという、いわゆるトリプレットタイプの構成とすることによって、少ない枚数でも効率よく良好な性能を得ることができる（請求項８）。また、さらに近距離で撮影する場合には、第４レンズ群と第５レンズ群を独立して移動させることによって、インナーフォーカスによる像面の特性の変化を補償することが可能となり、さらに良好な性能を得ることができる（請求項４）。この時、第４レンズ群が正レンズと負レンズの接合レンズであり、（１）式〜（４）式の条件式を満足することができれば、軸上の色収差を効率良く補正することができるので、さらに望ましい（請求項９）。
次に、本発明の第２の実施の形態に係るカメラ（但し、図示省略）の原理的な構成を説明する。
本発明の第２の実施の形態に係るカメラは、撮影用光学系として、上述したズームレンズを備える（請求項１４に対応する）。このようなズームレンズを撮影用光学系として備えるカメラは、ズームレンズにおける変倍による収差変動を小さく抑え、各収差を低減し、高い解像力を達成して、充分に小型で且つ広画角でありながら高性能の撮影光学系を達成する。
【００３９】
【実施例】
次に、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の具体的な数値構成を示すいくつかの実施例について詳細に説明する。
本発明の第１の実施の形態に係るズームレンズの実施例としてその具体的な構成および数値例を示す。各実施例において、ズームレンズの収差は充分に補正されており、３００万画素〜５００万画素の受光素子に対応することが可能となっている。この第１の実施の形態のようにズームレンズを構成することで、充分な広画角化および高変倍比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、各実施例より明らかであろう。
以下の各実施例に関連する説明においては、次のような各種記号を用いている
【００４０】
ｆ：  全系の焦点距離
Ｆ：  Ｆナンバー
ω：  半画角
Ｒ：  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次の非球面係数
Ａ６：  ６次の非球面係数
Ａ８：  ８次の非球面係数
Ａ１０：  １０次の非球面係数
但し、ここで用いられる非球面は、近軸曲率半径の逆数（近軸曲率）をＣ、光軸からの高さをＨとするとき、次式で定義される。
【００４１】
【数１】
2004286960.tif 000003
【００４２】
〔第１の実施例〕
図１は、本発明の第１の実施例に係るズームレンズの光学系の構成を示している。
図１に示すズームレンズは、第１レンズＥ１、第２レンズＥ２、第３レンズＥ３、第４レンズＥ４、第５レンズＥ５、第６レンズＥ６、第７レンズＥ７、第８レンズＥ８、第９レンズＥ９、第１０レンズＥ１０、第１１レンズＥ１１、第１２レンズＥ１２、第１３レンズＥ１３、絞りＦＡおよび光学フィルタＯＦを具備している。この場合、第１レンズＥ１〜第３レンズＥ３は、第１レンズ群Ｇ１を構成し、第４レンズＥ４〜第７レンズＥ７は、第２レンズ群Ｇ２を構成し、第８レンズＥ８〜第１０レンズＥ１０は、第３レンズ群Ｇ３を構成し、第１１レンズＥ１１および第１２レンズＥ１２は、第４レンズ群Ｇ４を構成し、第１３レンズＥ１３は、第５レンズ群Ｇ５を構成しており、それぞれ各レンズ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レンズ群毎に一体的に動作する。図１には、参考のために各光学面の面番号の一部も付して示している。なお、図１に対する各参照符号は、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、そのため共通の参照符号を付していても他の実施例とかならずしも共通の構成ではない。
【００４３】
図１において、例えば被写体等の物体側から像面側に向かって、順次、第１レンズＥ１、第２レンズＥ２、第３レンズＥ３、第４レンズＥ４、第５レンズＥ５、第６レンズＥ６、第７レンズＥ７、絞りＦＡ、第８レンズＥ８、第９レンズＥ９、第１０レンズＥ１０、第１１レンズＥ１１、第１２レンズＥ１２、第１３レンズＥ１３、そして光学フィルタＯＦの順で配置されており、各種の光学フィルタリング機能を有する光学フィルタＯＦの背後に結像される。
第１レンズＥ１は、物体側に凸に形成された負メニスカスレンズ、第２レンズＥ２は、両凸レンズからなる正レンズ、そして第３レンズＥ３は、物体側に凸に形成された正メニスカスレンズであり、第１レンズＥ１と第２レンズＥ２は、密に接合された２枚接合レンズであって、これら第１レンズＥ１〜第３レンズＥ３により構成する第１レンズ群Ｇ１は、全体として正の焦点距離を呈する。第４レンズＥ４は、両凹レンズからなる負レンズ、第５レンズＥ５は、像面側に凸に形成された負メニスカスレンズ、第６レンズＥ６は、両凸レンズからなる正レンズ、そして第７レンズＥ７は、両凹レンズからなる負レンズであって、これら第４レンズＥ４〜第７レンズＥ７により構成する第２レンズ群Ｇ２は、全体として負の焦点距離を呈する。
【００４４】
第８レンズＥ８は、両凸レンズからなる正レンズ、第９レンズＥ９は、  物体側に凸に形成された正メニスカスレンズ、そして第１０レンズＥ１０は、物体側に凸に形成された負メニスカスレンズであって、これら第８レンズＥ８〜第１０レンズＥ１０により構成する第３レンズ群Ｇ３は、全体として正の焦点距離を呈する。第１１レンズＥ１１は、両凸レンズからなる正レンズ、そして第１２レンズＥ１２は、像面側に凸に形成された負メニスカスレンズであり、第１１レンズＥ１１と第１２レンズＥ１２は、密に接合された２枚接合レンズであって、これら第１１レンズＥ１１と第１２レンズＥ１２により構成する第４レンズ群Ｇ４は、全体として正の焦点距離を呈する。第１３レンズＥ１３は、両凸レンズからなる正レンズであり、この第１３レンズＥ１３のみによって、正の焦点距離を有する第５レンズ群Ｇ５を構成している。第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間に配置された絞りＦＡは、第３レンズ群Ｇ３との間の距離を一定として第３レンズ群Ｇ３に一体的に支持されている。第５レンズ群Ｇ５である第１３レンズＥ１３の像面側に配置された光学フィルタＯＦは、必要に応じて、固体撮像素子のカバーガラスを含んでいて、各種の光学フィルタリング機能を有するとともに、固体撮像素子に一体的に保持される。
【００４５】
第２レンズ群Ｇ２の最も物体側に位置する第４レンズＥ４の物体側の面である第６面、第２レンズ群Ｇ２の物体側から２番目に位置する第５レンズＥ５の物体側の面である第８面、第３レンズ群Ｇ３の最も物体側に位置する第８レンズＥ８の物体側の面である第１５面、そして第５レンズ群Ｇ５を構成する第１３レンズＥ１３の物体側の面である第２４面をそれぞれ非球面としている。
この第１の実施例においては、全系の焦点距離ｆ、ＦナンバーＦ、そして半画角ωは、ズーミングにより、それぞれｆ＝５．８〜４１．０，Ｆ＝２．５５〜３．１６，ω＝３９．０２〜６．０８の範囲で変化する。各光学面および光学素子に関連する光学特性は、次表の通りである。
【００４６】
【表１】
光学特性
2004286960.tif 000004
【００４７】
表１において「（非球面）」と記した第６面、第８面、第１５面および第２４面の各光学面が非球面であり、各非球面における先に述べた式（１２）に係るパラメータは、次の通りである。
非球面：第６面
Ｋ＝０
Ａ４＝２．０４６５３×１０−４
Ａ６＝−１．６４９１４×１０−６
Ａ８＝９．７６４８９×１０−９
Ａ１０＝−２．０２９５２×１０−１１
非球面：第８面
Ｋ＝０
Ａ４＝−６．８７８２９×１０−５
Ａ６＝−９．５０６５７×１０−７
Ａ８＝３．６０２３６×１０−８
Ａ１０＝−６．７０７４０×１０−１０
【００４８】
非球面：第１５面
Ｋ＝０
Ａ４＝−５．５２８９９×１０−５
Ａ６＝−３．８０３６７×１０−８
Ａ８＝−５．１５３９６×１０−１０
Ａ１０＝−５．４５９０２×１０−１２
非球面：第２４面
Ｋ＝０
Ａ４＝−５．０８３９８×１０−５
Ａ６＝１．４３３７９×１０−７
Ａ８＝−６．５４９４０×１０−９
Ａ１０＝６．３４８５２×１０−１１
【００４９】
第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間の間隔Ｄ５、第２レンズ群Ｇ２と絞りＦＡとの間の間隔Ｄ１３、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間の間隔Ｄ２０、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との間の間隔Ｄ２３、そして第５レンズ群Ｇ５と光学フィルタＯＦとの間の間隔Ｄ２５は、可変であり、これら可変間隔Ｄ５，Ｄ１３，Ｄ２０，Ｄ２３，Ｄ２５は、ズーミングに伴って次表のように変化させられる。
【００５０】
【表２】
可変間隔
2004286960.tif 000005
【００５１】
なお、この第１の実施例における中間域の無限遠および近距離物体についての３次収差係数値は、それぞれ次の表３および表４に示すようになる。但し、表中の各記号は、それぞれ以下をあらわしている。
ＳＡ：  球面収差係数
ＣＭ：  コマ収差係数
ＡＳ：  非点収差係数
ＤＳＴ：  歪曲収差係数
ＬＰＦ：  ローパスフィルター
【００５２】
【表３】
無限遠物体
2004286960.tif 000006
【００５３】
【表４】
０．５ｍの近距離物体
2004286960.tif 000007
【００５４】
これらの収差係数によれば、共役長０．５ｍという近距離まで近寄っているにもかかわらず、収差変動が非常に小さいことから、本発明のこの実施例に係る合焦方式が優れていることがわかる。
【００５５】
〔第２の実施例〕
図２は、本発明の第２の実施例に係るズームレンズの光学系の構成を示している。
図２に示すズームレンズは、第１レンズＥ１、第２レンズＥ２、第３レンズＥ３、第４レンズＥ４、第５レンズＥ５、第６レンズＥ６、第７レンズＥ７、第８レンズＥ８、第９レンズＥ９、第１０レンズＥ１０、第１１レンズＥ１１、第１２レンズＥ１２、第１３レンズＥ１３、絞りＦＡおよび光学フィルタＯＦを具備している。この場合、第１レンズＥ１〜第３レンズＥ３は、第１レンズ群Ｇ１を構成し、第４レンズＥ４〜第７レンズＥ７は、第２レンズ群Ｇ２を構成し、第８レンズＥ８〜第１０レンズＥ１０は、第３レンズ群Ｇ３を構成し、第１１レンズＥ１１および第１２レンズＥ１２は、第４レンズ群Ｇ４を構成し、第１３レンズＥ１３は、第５レンズ群Ｇ５を構成しており、それぞれ各レンズ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レンズ群毎に一体的に動作する。図２には、参考のために各光学面の面番号も付して示している。なお、図２に対する各参照符号は、先に述べたように、各実施例毎に独立に用いており、共通の参照符号を付していても他の実施例とかならずしも共通の構成ではない。
【００５６】
図２において、例えば被写体等の物体側から像面側に向かって、順次、第１レンズＥ１、第２レンズＥ２、第３レンズＥ３、第４レンズＥ４、第５レンズＥ５、第６レンズＥ６、第７レンズＥ７、絞りＦＡ、第８レンズＥ８、第９レンズＥ９、第１０レンズＥ１０、第１１レンズＥ１１、第１２レンズＥ１２、第１３レンズＥ１３、そして光学フィルタＯＦの順で配置されており、各種の光学フィルタリング機能を有する光学フィルタＯＦの背後に結像される。
【００５７】
第１レンズＥ１は、物体側に凸に形成された負メニスカスレンズ、第２レンズＥ２は、両凸レンズからなる正レンズ、そして第３レンズＥ３は、物体側に凸に形成された正メニスカスレンズであり、第１レンズＥ１と第２レンズＥ２は、密に接合された２枚接合レンズであって、これら第１レンズＥ１〜第３レンズＥ３により構成する第１レンズ群Ｇ１は、全体として正の焦点距離を呈する。第４レンズＥ４は、両凹レンズからなる負レンズ、第５レンズＥ５も、両凹レンズからなる負レンズ、第６レンズＥ６は、両凸レンズからなる正レンズ、そして第７レンズＥ７は、像面側に凸に形成された負メニスカスレンズであり、第６レンズＥ６と第７レンズＥ７は、密に接合された２枚接合レンズであって、これら第４レンズＥ４〜第７レンズＥ７により構成する第２レンズ群Ｇ２は、全体として負の焦点距離を呈する。
【００５８】
第８レンズＥ８は、両凸レンズからなる正レンズ、第９レンズＥ９も、両凸レンズからなる正レンズ、そして第１０レンズＥ１０は、物体側に凸に形成された負メニスカスレンズであって、これら第８レンズＥ８〜第１０レンズＥ１０により構成する第３レンズ群Ｇ３は、全体として正の焦点距離を呈する。第１１レンズＥ１１は、両凸レンズからなる正レンズ、そして第１２レンズＥ１２は、像面側に凸に形成された負メニスカスレンズであり、第１１レンズＥ１１と第１２レンズＥ１２は、密に接合された２枚接合レンズであって、これら第１１レンズＥ１１と第１２レンズＥ１２により構成する第４レンズ群Ｇ４は、全体として正の焦点距離を呈する。第１３レンズＥ１３は、両凸レンズからなる正レンズであり、この第１３レンズＥ１３のみによって、正の焦点距離を有する第５レンズ群Ｇ５を構成している。第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間に配置された絞りＦＡは、第３レンズ群Ｇ３との間の距離を一定として第３レンズ群Ｇ３に一体的に支持されている。第５レンズ群Ｇ５である第１３レンズＥ１３の像面側に配置された光学フィルタＯＦは、必要に応じて、固体撮像素子のカバーガラスを含んでいて、各種の光学フィルタリング機能を有するとともに、固体撮像素子に一体的に保持される。
【００５９】
第２レンズ群Ｇ２の最も物体側に位置する第４レンズＥ４の物体側の面である第６面、第２レンズ群Ｇ２の物体側から２番目に位置する第５レンズＥ５の物体側の面である第８面、第３レンズ群Ｇ３の最も物体側に位置する第８レンズＥ８の物体側の面である第１４面、そして第５レンズ群Ｇ５を構成する第１３レンズＥ１３の物体側の面である第２３面をそれぞれ非球面としている。
この第２の実施例においては、全系の焦点距離ｆ、ＦナンバーＦ、そして半画角ωは、ズーミングにより、それぞれｆ＝５．８〜２８．８，Ｆ＝２．１６〜３．００，ω＝３８．９４〜８．５６の範囲で変化する。各光学面および光学素子に関連する光学特性は、次表の通りである。
【００６０】
【表５】
光学特性
2004286960.tif 000008
【００６１】
表５において「（非球面）」と記した第６面、第８面、第１４面および第２３面の各光学面が非球面であり、各非球面における先に述べた式（１２）に係るパラメータは、次の通りである。
非球面：第６面
Ｋ＝０
Ａ４＝１．９１１６０×１０−４
Ａ６＝−１．６９６０５×１０−６
Ａ８＝１．１０８０９×１０−８
Ａ１０＝−３．０６５４９×１０−１１
非球面：第８面
Ｋ＝０
Ａ４＝−５．５３５１３×１０−５
Ａ６＝４．１０９４９×１０−７
Ａ８＝−３．５５１０４×１０−９
Ａ１０＝−１．１５１８６×１０−１０
【００６２】
非球面：第１４面
Ｋ＝０
Ａ４＝−７．０６７６５×１０−５
Ａ６＝−９．８４２７５×１０−８
Ａ８＝４．５５３６３×１０−１０
Ａ１０＝−１．０９６０８×１０−１０
非球面：第２３面
Ｋ＝０
Ａ４＝−３．７１７１２×１０−５
Ａ６＝４．４１２８８×１０−９
Ａ８＝−３．１６７７３×１０−９
Ａ１０＝２．７６４０４×１０−１１
【００６３】
第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間の間隔Ｄ５、第２レンズ群Ｇ２と絞りＦＡとの間の間隔Ｄ１２、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間の間隔Ｄ１９、そして第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との間の間隔Ｄ２２、は、可変であり、これら可変間隔Ｄ５，Ｄ１２，Ｄ１９，Ｄ２２は、ズーミングに伴って次表のように変化させられる。なお、この場合、第５レンズ群Ｇ５と光学フィルタＯＦとの間の間隔は固定である（請求項２）。
【００６４】
【表６】
可変間隔
2004286960.tif 000009
【００６５】
〔第３の実施例〕
図３は、本発明の第３の実施例に係るズームレンズの光学系の構成を示している。
図３に示すズームレンズは、第１レンズＥ１、第２レンズＥ２、第３レンズＥ３、第４レンズＥ４、第５レンズＥ５、第６レンズＥ６、第７レンズＥ７、第８レンズＥ８、第９レンズＥ９、第１０レンズＥ１０、第１１レンズＥ１１、第１２レンズＥ１２、第１３レンズＥ１３、絞りＦＡおよび光学フィルタＯＦを具備している。この場合、第１レンズＥ１〜第３レンズＥ３は、第１レンズ群Ｇ１を構成し、第４レンズＥ４〜第７レンズＥ７は、第２レンズ群Ｇ２を構成し、第８レンズＥ８〜第１０レンズＥ１０は、第３レンズ群Ｇ３を構成し、第１１レンズＥ１１および第１２レンズＥ１２は、第４レンズ群Ｇ４を構成し、第１３レンズＥ１３は第５レンズ群Ｇ５を構成しており、それぞれ各レンズ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レンズ群毎に一体的に動作する。図３には、参考のために各光学面の面番号も付して示している。
なお、図３に対する各参照符号は、先に述べたように、各実施例毎に独立に用いており、共通の参照符号を付していても他の実施例とかならずしも共通の構成ではない。
【００６６】
図３において、例えば被写体等の物体側から像面側に向かって、順次、第１レンズＥ１、第２レンズＥ２、第３レンズＥ３、第４レンズＥ４、第５レンズＥ５、第６レンズＥ６、第７レンズＥ７、絞りＦＡ、第８レンズＥ８、第９レンズＥ９、第１０レンズＥ１０、第１１レンズＥ１１、第１２レンズＥ１２、第１３レンズＥ１３、そして光学フィルタＯＦの順で配置されており、各種の光学フィルタリング機能を有する光学フィルタＯＦの背後に結像される。
第１レンズＥ１は、物体側に凸に形成された負メニスカスレンズ、第２レンズＥ２は、両凸レンズからなる正レンズ、そして第３レンズＥ３は、物体側に凸に形成された正メニスカスレンズであり、第１レンズＥ１と第２レンズＥ２は、密に接合された２枚接合レンズであって、これら第１レンズＥ１〜第３レンズＥ３により構成する第１レンズ群Ｇ１は、全体として正の焦点距離を呈する。
【００６７】
第４レンズＥ４は、両凹レンズからなる負レンズ、第５レンズＥ５も、両凹レンズからなる負レンズ、第６レンズＥ６は、両凸レンズからなる正レンズ、そして第７レンズＥ７は、両凹レンズからなる負レンズであり、第６レンズＥ６と第７レンズＥ７は、密に接合された２枚接合レンズであって、これら第４レンズＥ４〜第７レンズＥ７により構成する第２レンズ群Ｇ２は、全体として負の焦点距離を呈する。第８レンズＥ８は、両凸レンズからなる正レンズ、第９レンズＥ９も、両凸レンズからなる正レンズ、そして第１０レンズＥ１０は、物体側に凸に形成された負メニスカスレンズであって、これら第８レンズＥ８〜第１０レンズＥ１０により構成する第３レンズ群Ｇ３は、全体として正の焦点距離を呈する。第１１レンズＥ１１は、両凸レンズからなる正レンズ、そして第１２レンズＥ１２は、像面側に凸に形成された負メニスカスレンズであり、第１１レンズＥ１１と第１２レンズＥ１２は、密に接合された２枚接合レンズであって、これら第１１レンズＥ１１と第１２レンズＥ１２により構成する第４レンズ群Ｇ４は、全体として正の焦点距離を呈する。
【００６８】
第１３レンズＥ１３は、両凸レンズからなる正レンズであり、この第１３レンズＥ１３のみによって、正の焦点距離を有する第５レンズ群Ｇ５を構成している。第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間に配置された絞りＦＡは、第３レンズ群Ｇ３との間の距離を一定として第３レンズ群Ｇ３に一体的に支持されている。第５レンズ群Ｇ５である第１３レンズＥ１３の像面側に配置された光学フィルタＯＦは、必要に応じて、固体撮像素子のカバーガラスを含んでいて、各種の光学フィルタリング機能を有するとともに、固体撮像素子に一体的に保持される。
第２レンズ群Ｇ２の最も物体側に位置する第４レンズＥ４の物体側の面である第６面、第２レンズ群Ｇ２の物体側から２番目に位置する第５レンズＥ５の物体側の面である第８面、第３レンズ群Ｇ３の最も物体側に位置する第８レンズＥ８の物体側の面である第１４面、そして第５レンズ群Ｇ５を構成する第１３レンズＥ１３の物体側の面である第２３面をそれぞれ非球面としている。
この第３の実施例においては、全系の焦点距離ｆ、ＦナンバーＦ、そして半画角ωは、ズーミングにより、それぞれｆ＝５．８〜２８．８，Ｆ＝２．１３〜３．１０，ω＝３８．９２〜８．５５の範囲で変化する。各光学面および光学素子に関連する光学特性は、次表の通りである。
【００６９】
【表７】
光学特性
2004286960.tif 000010
【００７０】
表７において「（非球面）」と記した第６面、第８面、第１４面および第２３面の各光学面が非球面であり、各非球面における先に述べた式（１２）に係るパラメータは、次の通りである。
非球面：第６面
Ｋ＝０
Ａ４＝１．７５８０８×１０−４
Ａ６＝−１．５３４１５×１０−６
Ａ８＝１．０１５９０×１０−８
Ａ１０＝−２．６８７９０×１０−１１
非球面：第８面
Ｋ＝０
Ａ４＝−６．９３５３１×１０−５
Ａ６＝７．３８３３５×１０−７
Ａ８＝−１．５３１８４×１０−８
Ａ１０＝−５．４８６７８×１０−１１
【００７１】
非球面：第１４面
Ｋ＝０
Ａ４＝−７．２３９４４×１０−５
Ａ６＝−２．０６７７２×１０−７
Ａ８＝１．０６７４３×１０−９
Ａ１０＝−１．６１８４５×１０−１０
非球面：第２３面
Ｋ＝０
Ａ４＝−３．９４２８５×１０−５
Ａ６＝８．６９２２３×１０−８
Ａ８＝−４．８６３６５×１０−９
Ａ１０＝４．６１９９７×１０−１１
第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間の間隔Ｄ５、第２レンズ群Ｇ２と絞りＦＡとの間の間隔Ｄ１２、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間の間隔Ｄ１９、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との間の間隔Ｄ２２、そして第５レンズ群Ｇ５と光学フィルタＯＦとの間の間隔Ｄ２４は、可変であり、これら可変間隔Ｄ５，Ｄ１２，Ｄ１９，Ｄ２２，Ｄ２４は、ズーミングに伴って次表のように変化させられる。
【００７２】
【表８】
可変間隔
2004286960.tif 000011
【００７３】
〔第４の実施例〕
図４は、本発明の第４の実施例に係るズームレンズの光学系の構成を示している。
図４に示すズームレンズは、第１レンズＥ１、第２レンズＥ２、第３レンズＥ３、第４レンズＥ４、第５レンズＥ５、第６レンズＥ６、第７レンズＥ７、第８レンズＥ８、第９レンズＥ９、第１０レンズＥ１０、第１１レンズＥ１１、第１２レンズＥ１２、第１３レンズＥ１３、絞りＦＡおよび光学フィルタＯＦを具備している。この場合、第１レンズＥ１〜第３レンズＥ３は、第１レンズ群Ｇ１を構成し、第４レンズＥ４〜第７レンズＥ７は、第２レンズ群Ｇ２を構成し、第８レンズＥ８〜第１０レンズＥ１０は、第３レンズ群Ｇ３を構成し、第１１レンズＥ１１および第１２レンズＥ１２は、第４レンズ群Ｇ４を構成し、第１３レンズＥ１３は第５レンズ群Ｇ５を構成しており、それぞれ各レンズ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レンズ群毎に一体的に動作する。図４には、参考のために各光学面の面番号も付して示している。
なお、図４に対する各参照符号は、先に述べたように、各実施例毎に独立に用いており、共通の参照符号を付していても他の実施例とかならずしも共通の構成ではない。
【００７４】
図４において、例えば被写体等の物体側から像面側に向かって、順次、第１レンズＥ１、第２レンズＥ２、第３レンズＥ３、第４レンズＥ４、第５レンズＥ５、第６レンズＥ６、第７レンズＥ７、絞りＦＡ、第８レンズＥ８、第９レンズＥ９、第１０レンズＥ１０、第１１レンズＥ１１、第１２レンズＥ１２、第１３レンズＥ１３、そして光学フィルタＯＦの順で配置されており、各種の光学フィルタリング機能を有する光学フィルタＯＦの背後に結像される。
第１レンズＥ１は、物体側に凸に形成された負メニスカスレンズ、第２レンズＥ２は、物体側に凸に形成された正メニスカスレンズ、そして第３レンズＥ３は、物体側に凸に形成された正メニスカスレンズであり、第１レンズＥ１と第２レンズＥ２は、密に接合された２枚接合レンズであって、これら第１レンズＥ１〜第３レンズＥ３により構成する第１レンズ群Ｇ１は、全体として正の焦点距離を呈する。第４レンズＥ４は、両凹レンズからなる負レンズ、第５レンズＥ５も、両凹レンズからなる負レンズ、第６レンズＥ６は、両凸レンズからなる正レンズ、そして第７レンズＥ７は、像面側に凸に形成された負メニスカスレンズであり、第６レンズＥ６と第７レンズＥ７は、密に接合された２枚接合レンズであって、これら第４レンズＥ４〜第７レンズＥ７により構成する第２レンズ群Ｇ２は、全体として負の焦点距離を呈する。
【００７５】
第８レンズＥ８は、物体側に凸に形成された正メニスカスレンズ、第９レンズＥ９も、物体側に凸に形成された正メニスカスレンズ、そして第１０レンズＥ１０は、物体側に凸に形成された負メニスカスレンズであって、これら第８レンズＥ８〜第１０レンズＥ１０により構成する第３レンズ群Ｇ３は、全体として正の焦点距離を呈する。第１１レンズＥ１１は、両凸レンズからなる正レンズ、そして第１２レンズＥ１２は、像面側に凸に形成された負メニスカスレンズであり、第１１レンズＥ１１と第１２レンズＥ１２は、密に接合された２枚接合レンズであって、これら第１１レンズＥ１１と第１２レンズＥ１２により構成する第４レンズ群Ｇ４は、全体として正の焦点距離を呈する。第１３レンズＥ１３は、物体側に凸に形成された正メニスカスレンズであり、この第１３レンズＥ１３のみによって、正の焦点距離を有する第５レンズ群Ｇ５を構成している。第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間に配置された絞りＦＡは、第３レンズ群Ｇ３との間の距離を一定として第３レンズ群Ｇ３に一体的に支持されている。第５レンズ群Ｇ５である第１３レンズＥ１３の像面側に配置された光学フィルタＯＦは、必要に応じて、固体撮像素子のカバーガラスを含んでいて、各種の光学フィルタリング機能を有するとともに、固体撮像素子に一体的に保持される。
【００７６】
第２レンズ群Ｇ２の最も物体側に位置する第４レンズＥ４の物体側の面である第６面、第２レンズ群Ｇ２の物体側から２番目に位置する第５レンズＥ５の物体側の面である第８面、第３レンズ群Ｇ３の最も物体側に位置する第８レンズＥ８の物体側の面である第１４面、そして第５レンズ群Ｇ５を構成する第１３レンズＥ１３の物体側の面である第２３面をそれぞれ非球面としている。
この第４の実施例においては、全系の焦点距離ｆ、ＦナンバーＦ、そして半画角ωは、ズーミングにより、それぞれｆ＝５．８〜４１．０，Ｆ＝２．５６〜３．６２，ω＝３９．８６〜６．３６の範囲で変化する。各光学面および光学素子に関連する光学特性は、次表の通りである。
【００７７】
【表９】
光学特性
2004286960.tif 000012
【００７８】
表９において「（非球面）」と記した第６面、第８面、第１４面および第２３面の各光学面が非球面であり、各非球面における先に述べた式（１２）に係るパラメータは、次の通りである。
非球面：第６面
Ｋ＝０
Ａ４＝１．５５６１１×１０−４
Ａ６＝−１．１３０７３×１０−６
Ａ８＝５．３８０４５×１０−９
Ａ１０＝−１．３３３８０×１０−１１
非球面：第８面
Ｋ＝０
Ａ４＝−４．４７３７２×１０−５
Ａ６＝−１．５０６９２×１０−７
Ａ８＝１．０８９２３×１０−８
Ａ１０＝５．１７９９８×１０−１２
【００７９】
非球面：第１４面
Ｋ＝０
Ａ４＝−６．１８５５２×１０−５
Ａ６＝−２．１１２２５×１０−７
Ａ８＝１．８３２３４×１０−９
Ａ１０＝−４．８２６３９×１０−１１
非球面：第２３面
Ｋ＝０
Ａ４＝−６．２７９２２×１０−５
Ａ６＝−４．４０１５７×１０−８
Ａ８＝−１．８０７０８×１０−９
Ａ１０＝１．３５０９６×１０−１１
第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間の間隔Ｄ５、第２レンズ群Ｇ２と絞りＦＡとの間の間隔Ｄ１２、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間の間隔Ｄ１９、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との間の間隔Ｄ２２、そして第５レンズ群Ｇ５と光学フィルタＯＦとの間の間隔Ｄ２４は、可変であり、これら可変間隔Ｄ５，Ｄ１２，Ｄ１９，Ｄ２２，Ｄ２４は、ズーミングに伴って次表のように変化させられる。
【００８０】
【表１０】
可変間隔
2004286960.tif 000013
【００８１】
以上説明してきたところの第１の実施例〜第４の実施例における、第１レンズ群〜第５レンズ群の焦点距離ｆ１〜ｆ５、広角端におけるレンズ系全体での焦点距離ｆｗ、望遠端におけるレンズ系全体での焦点距離ｆＴの各値は、次の表１１の通りである。
【００８２】
【表１１】
2004286960.tif 000014
【００８３】
そして、本発明の第１の実施例〜第４の実施例における先に述べた本発明の条件式（１）〜（１１）に関する数値は、次の表１２および表１３の通りとなり、全ての実施例は、各条件式を満足している。
【００８４】
【表１２】
2004286960.tif 000015
【００８５】
【表１３】
2004286960.tif 000016
【００８６】
なお、図５は、第１の実施例のズームレンズの短焦点端における収差曲線図、図６は、第１の実施例のズームレンズの中間焦点距離における収差曲線図、そして図７は、第１の実施例のズームレンズの長焦点端における収差曲線図である。また、図８は、第２の実施例のズームレンズの短焦点端における収差曲線図、図９は、第２の実施例のズームレンズの中間焦点距離における収差曲線図、そして図１０は、第２の実施例のズームレンズの長焦点端における収差曲線図である。同様に図１１は、第３の実施例のズームレンズの短焦点端における収差曲線図、図１２は、第３の実施例のズームレンズの中間焦点距離における収差曲線図、そして図１３は、第３の実施例のズームレンズの長焦点端における収差曲線図である。図１４は、第４の実施例のズームレンズの短焦点端における収差曲線図、図１５は、第４の実施例のズームレンズの中間焦点距離における収差曲線図、そして図１６は、第４の実施例のズームレンズの長焦点端における収差曲線図である。これら図５〜図１６の収差曲線図中、球面収差の図における破線は正弦条件をあらわしており、非点収差の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あらわしている。これら各収差曲線図によっても、上述した各実施例により、良好な特性が得られていることがわかる。
なお、これら各実施例に示したズームレンズを撮影レンズとして用いてカメラを構成すれば、小型で且つ広画角および高画質が得られるカメラを実現することができる。
【００８７】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、広画角からの高変倍ズーミングが可能であるとともに、小型で明るく、しかも近距離撮影時に優れたレンズ性能を得ることも可能なズームレンズおよび小型で広画角を有し且つ高画質が得られるカメラを提供することができる。
すなわち、本発明の請求項１のズームレンズによれば、物体側から、順次、正の屈折力を有する第１レンズ群、負の屈折力を有する第２レンズ群、正の屈折力を有する第３レンズ群、正の屈折力を有する第４レンズ群および正の屈折力を有する第５レンズ群を配置してなるズームレンズにおいて、広角端から望遠端への変倍時に、前記第１レンズ群〜第５レンズ群が各レンズ群毎に動作し、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レンズ群の間隔が大きくなるように、且つ前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の間隔が小さくなるようにして、前記第１レンズ群および前記第３レンズ群がそれぞれ物体側へ向かって移動するとともに、前記第４レンズ群および前記第５レンズ群を一体的に移動させることによって有限遠物体に合焦させることにより、広画角からの高変倍ズーミングが可能であるとともに、小型で明るく、しかも近距離撮影時に優れたレンズ性能を得ることも可能で、特に、少ないレンズ枚数で高い性能を得て、しかも近距離撮影時にも高い性能を得ることが可能となる。
【００８８】
また、本発明の請求項２のズームレンズによれば、物体側から、順次、正の屈折力を有する第１レンズ群、負の屈折力を有する第２レンズ群、正の屈折力を有する第３レンズ群、正の屈折力を有する第４レンズ群および正の屈折力を有する第５レンズ群を配置してなるズームレンズにおいて、前記第５レンズ群は変倍時に固定され、広角端から望遠端への変倍時に、前記第１レンズ群〜第４レンズ群が各レンズ群毎に動作して、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レンズ群の間隔が大きくなるように、且つ前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の間隔が小さくなるようにして、前記第１レンズ群および前記第３レンズ群がそれぞれ物体側へ向かって移動するとともに、前記第４レンズ群および前記第５レンズ群を一体的に移動させることによって有限遠物体に合焦させることにより、特に、請求項１とは異なる構成により、少ないレンズ枚数で高い性能を得て、しかも近距離撮影時にも高い性能を得ることが可能となる。
【００８９】
本発明の請求項３のズームレンズによれば、物体側から、順次、正の屈折力を有する第１レンズ群、負の屈折力を有する第２レンズ群、正の屈折力を有する第３レンズ群、正の屈折力を有する第４レンズ群および正の屈折力を有する第５レンズ群を配置してなるズームレンズにおいて、前記第２レンズ群は変倍時に固定され、広角端から望遠端への変倍時に、前記第１レンズ群と前記第３〜第５レンズ群が各レンズ群毎に動作して、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レンズ群の間隔が大きくなるように、且つ前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の間隔が小さくなるようにして、前記第１レンズ群および前記第３レンズ群がそれぞれ物体側へ向かって移動するとともに、前記第４レンズ群および前記第５レンズ群を一体的に移動させることによって有限遠物体に合焦させることにより、特に、請求項１および請求項２とは異なる構成により、少ないレンズ枚数で高い性能を得て、しかも近距離撮影時にも高い性能を得ることが可能となる。
【００９０】
本発明の請求項４のズームレンズによれば、請求項１〜請求項３のうちのいずれか１項のズームレンズにおいて、近距離撮影時には、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群とをそれぞれ独立して移動させることによって有限遠物体に合焦させることにより、特に、さらに近距離で撮影する場合に、インナーフォーカスによる像面の特性の変化を補償可能として、一層良好な性能を得ることが可能となる。
本発明の請求項５のズームレンズによれば、請求項１〜請求項３のうちのいずれか１項のズームレンズにおいて、前記第２レンズ群が、その最も像面側に、強い凹面を物体側に向けた負レンズを含むことにより、特に、広角側での軸外収差と望遠側での軸上収差をバランス良く補正することが可能となる。
【００９１】
本発明の請求項６のズームレンズによれば、請求項５のズームレンズにおいて、前記負レンズが、接合レンズであることにより、特に、球面収差と共に軸上の色収差を効率良く補正することが可能となる。
本発明の請求項７のズームレンズによれば、請求項１〜請求項３のうちのいずれか１項のズームレンズにおいて、前記第３レンズ群の物体側に配置され、該第３レンズ群と一体的に構成された開口絞りをさらに含み、且つ前記第３レンズ群が、その最も物体側に、非球面を形成する凸面を物体側に向けた正レンズを含むことにより、特に、球面収差を他の収差とは別に、ほぼ単独で補正することが可能となる。
本発明の請求項８のズームレンズによれば、請求項１〜請求項３のうちのいずれか１項のズームレンズにおいて、前記第４レンズ群および前記第５レンズ群からなる一体で移動するレンズ群が、２枚の正レンズと１枚の負レンズとで構成されることにより、特に、少ないレンズ枚数でも効率よく良好な性能を得ることが可能となる。
【００９２】
本発明の請求項９のズームレンズによれば、請求項８のズームレンズにおいて、前記第４レンズ群が、正レンズと負レンズとの接合レンズからなり、且つ前記正レンズの屈折率およびアッベ数をそれぞれＮ４ｐおよびν４ｐとし、前記負レンズの屈折率およびアッベ数をそれぞれＮ４ｎおよびν４ｎとして、条件式：
１．４５＜Ｎ４ｐ＜１．６０
６０＜ν４ｐ＜８５
１．６５＜Ｎ４ｎ＜１．９５
２０＜ν４ｎ＜３５
を満足することにより、特に、軸上の色収差を効率良く補正することが可能となる。
【００９３】
本発明の請求項１０のズームレンズによれば、請求項１〜請求項３のうちのいずれか１項のズームレンズにおいて、広角端におけるレンズ系全体での焦点距離をｆＷとし、望遠端におけるレンズ系全体での焦点距離をｆＴとし、前記第５レンズ群の焦点距離をｆ５として、条件式：
２．５＜ｆ５／ｆＷ＜８．５
０．３＜ｆ５／ｆＴ＜２．０
を満足することにより、特に、結像面に入射する光線をなるべく平行に近付け、固体撮像素子等のマイクロレンズアレイを用いる撮像手段により効率良く受光することが可能となる。
本発明の請求項１１のズームレンズによれば、請求項１〜請求項３のうちのいずれか１項のズームレンズにおいて、広角端から望遠端への変倍に伴って、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るように、第４レンズ群が物体側へ向かって移動することにより、特に、変倍時における第１レンズ群の移動量を効率良く低減することが可能となる。
【００９４】
本発明の請求項１２のズームレンズによれば、請求項１１のズームレンズにおいて、広角端から望遠端への変倍に伴う前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔の変化量をＺＤ１２とし、広角端から望遠端への変倍に伴う前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔の変化量をＺＤ３４とし、広角端から望遠端への変倍に伴う前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔の変化量をＺＤ４５とし、広角端におけるレンズ系全体での焦点距離をｆＷとして、条件式：
２．００＜ＺＤ１２／ｆＷ＜８．００
０．３５＜ＺＤ３４／ｆＷ＜３．４５
１．００＜ＺＤ４５／ｆＷ＜５．００
を満足することにより、特に、前玉径や機構の大型化を招いたり、変倍を妨げたりすることなく、良好な収差補正を達成することが可能となる。
【００９５】
本発明の請求項１３のズームレンズによれば、請求項１２のズームレンズにおいて、望遠端におけるレンズ系全体での焦点距離をｆＴとし、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１とし、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２として、条件式：
０．２０＜｜ｆ２／ｆＴ｜＜０．３５
１．００＜｜ｆ１／ｆＴ｜＜３．５０
を満足することにより、特に、前玉径や機構の大型化と、収差補正との適度なバランスを達成することが可能となる。
さらに、本発明の請求項１４のカメラによれば、撮影用光学系として、前記請求項１〜請求項１２のうちのいずれか１項のズームレンズを使用してなることにより、特に、広画角からの高変倍ズーミングによる撮影が可能であるとともに、小型で明るく、しかも近距離撮影時に優れた撮影画質を得ることも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るズームレンズの第１の実施例の光学系の構成を示す模式図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係るズームレンズの第２の実施例の光学系の構成を示す模式図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係るズームレンズの第３の実施例の光学系の構成を示す模式図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係るズームレンズの第４の実施例の光学系の構成を示す模式図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係るズームレンズの図１に示す第１の実施例の光学系の短焦点端における収差特性を示す収差曲線図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係るズームレンズの図１に示す第１の実施例の光学系の中間焦点距離における収差特性を示す収差曲線図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態に係るズームレンズの図１に示す第１の実施例の光学系の長焦点端における収差特性を示す収差曲線図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態に係るズームレンズの図２に示す第２の実施例の光学系の短焦点端における収差特性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ズームレンズの図２に示す第２の実施例の光学系の中間焦点距離における収差特性を示す収差曲線図である。
【図１０】本発明の第１の実施の形態に係るズームレンズの図２に示す第２の実施例の光学系の長焦点端における収差特性を示す収差曲線図である。
【図１１】本発明の第１の実施の形態に係るズームレンズの図３に示す第３の実施例の光学系の短焦点端における収差特性を示す収差曲線図である。
【図１２】本発明の第１の実施の形態に係るズームレンズの図３に示す第３の実施例の光学系の中間焦点距離における収差特性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ズームレンズの図３に示す第３の実施例の光学系の長焦点端における収差特性を示す収差曲線図である。
【図１４】本発明の第１の実施の形態に係るズームレンズの図４に示す第４の実施例の光学系の短焦点端における収差特性を示す収差曲線図である。
【図１５】本発明の第１の実施の形態に係るズームレンズの図４に示す第４の実施例の光学系の中間焦点距離における収差特性を示す収差曲線図である。
【図１６】本発明の第１の実施の形態に係るズームレンズの図４に示す第４の実施例の光学系の長焦点端における収差特性を示す収差曲線図である。
【符号の説明】
Ｇ１  第１レンズ群
Ｇ２  第２レンズ群
Ｇ３  第３レンズ群
Ｇ４  第４レンズ群
ＦＡ  絞り
ＯＦ  光学フィルタ
Ｅ１  第１レンズ
Ｅ２  第２レンズ
Ｅ３  第３レンズ
Ｅ４  第４レンズ
Ｅ５  第５レンズ
Ｅ６  第６レンズ
Ｅ７  第７レンズ
Ｅ８  第８レンズ
Ｅ９  第９レンズ
Ｅ１０  第１０レンズ
Ｅ１１  第１１レンズ
Ｅ１２  第１２レンズ
Ｅ１３  第１３レンズ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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