(57)【要約】    【課題】  小型で且つ高性能のズームレンズであって、ＡＦ動作の高速化、およびＡＦ動作に要する駆動系の小型化を図り、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。    【解決手段】  光軸に沿って、物体側から、順次、正の第１レンズ群Ｇ１と、負の第２レンズ群Ｇ２と、負の第３レンズ群Ｇ３と、正の第４レンズ群Ｇ４と、正の第５レンズ群Ｇ５とを配置し、第３レンズ群Ｇ３でフォーカシングする。第１レンズ群〜第５レンズ群の各群の光軸方向の厚さの総和をＤｇとし、無限遠合焦時における広角端での歪曲収差をＤｉｓｗとし、そして像高をＹ′とするとともに、広角端での焦点距離をＦｗとし、望遠端での焦点距離をＦｔとして、中間焦点距離Ｆｍが、Ｆｍ＝√（Ｆｗ×Ｆｔ）であるとして、下記条件式〔１〕：    〔１〕  ３×１０−３＜｜（Ｄｇ×Ｄｉｓｗ）／（Ｙ′×Ｆｍ）｜＜１×１０−２を満足する。【選択図】    図１
2013210398.tif 000002
【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レンズ群の間隔が増大し、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レンズ群の間隔が減少し、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群の間隔が減少し、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１レンズ群〜第５レンズ群の各群の光軸方向の厚さの総和をＤｇとし、無限遠合焦時における広角端での歪曲収差をＤｉｓｗとし、そして像高をＹ′とするとともに、
広角端での焦点距離をＦｗとし、望遠端での焦点距離をＦｔとして、中間焦点距離Ｆｍが、Ｆｍ＝√（Ｆｗ×Ｆｔ）であるとして、
下記条件式〔１〕：
〔１〕  ３×１０−３＜｜（Ｄｇ×Ｄｉｓｗ）／（Ｙ′×Ｆｍ）｜＜１×１０−２
を満足することを特徴とするズームレンズ。
【請求項２】
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に記載のズームレンズ。
【請求項３】
接合レンズを１エレメント、そして接合されていない個々のレンズをそれぞれ１エレメントとして数えて、前記第４レンズ群および前記第５レンズ群を、合計４エレメント以下で構成してなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のズームレンズ。
【請求項４】
前記第４レンズ群および前記第５レンズ群からなるレンズ群は、少なくとも１つの接合レンズを含む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４レンズ群および前記第５レンズ群は、それぞれ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】
前記第２レンズ群は、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５のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項７】
前記第２レンズ群は、レンズ群を構成する１以上のレンズのうち、物体側から数えて２つ目以降のレンズに非球面を有することを特徴とする請求項６に記載のズームレンズ。
【請求項８】
前記第１レンズ群は、２枚のレンズからなる構成とすることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項９】
前記第３レンズ群は、１枚の負レンズからなる構成とすることを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項１０】
望遠端における光学系全長をＴｌｔとし、像高をＹ′とし、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、
下記条件式〔２〕：
〔２〕  ２＜Ｔｌｔ／（Ｙ′・（Ｆｔ／Ｆｗ））＜３
を満足することを特徴とする請求項１〜請求項９のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項１１】
撮像用光学系として、請求項１〜請求項１０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。
【請求項１２】
請求項１〜請求項１０のいずれか１項に記載のズームレンズを撮影機能部の撮影光学系として有することを特徴とする携帯情報端末装置。
【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、静止画を撮像する電子スティルカメラおよび動画を撮像するビデオカメラ等に好適な小型のズームレンズ、並びに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および携帯情報端末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、デジタルカメラの多くに撮影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レンズ群とを配置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、具体的な実施例として、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（特許３７１６４１８号）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一層図ることができ、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および携帯情報端末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レンズ群の間隔が増大し、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レンズ群の間隔が減少し、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群の間隔が減少し、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１レンズ群〜第５レンズ群の各群の光軸方向の厚さの総和をＤｇとし、無限遠合焦時における広角端での歪曲収差をＤｉｓｗとし、そして像高をＹ′とするとともに、
広角端での焦点距離をＦｗとし、望遠端での焦点距離をＦｔとして、中間焦点距離Ｆｍが、Ｆｍ＝√（Ｆｗ×Ｆｔ）であるとして、
下記条件式〔１〕：
〔１〕  ３×１０−３＜｜（Ｄｇ×Ｄｉｓｗ）／（Ｙ′×Ｆｍ）｜＜１×１０−２
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一層図ることができ、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ことで小型で且つ高性能の撮像装置および携帯情報端末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レンズ群の間隔が増大し、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レンズ群の間隔が減少し、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群の間隔が減少し、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１レンズ群〜第５レンズ群の各群の光軸方向の厚さの総和をＤｇとし、無限遠合焦時における広角端での歪曲収差をＤｉｓｗとし、そして像高をＹ′とするとともに、
広角端での焦点距離をＦｗとし、望遠端での焦点距離をＦｔとして、中間焦点距離Ｆｍが、Ｆｍ＝√（Ｆｗ×Ｆｔ）であるとして、
下記条件式〔１〕：
〔１〕  ３×１０−３＜｜（Ｄｇ×Ｄｉｓｗ）／（Ｙ′×Ｆｍ）｜＜１×１０−２
を満足することにより、小型で且つ高性能のデ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一層図ることができ、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模式的に示す図であり、（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２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模式的に示す図であり、（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３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模式的に示す図であり、（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４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模式的に示す図であり、（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５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模式的に示す図であり、（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６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模式的に示す図であり、（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７の実施の形態に係る実施例７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模式的に示す図であり、（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２６】図２５に示す本発明の実施例７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２７】図２５に示す本発明の実施例７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２８】図２５に示す本発明の実施例７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２９】本発明の第８の実施の形態に係る実施例８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模式的に示す図であり、（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３０】図２９に示す本発明の実施例８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３１】図２９に示す本発明の実施例８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３２】図２９に示す本発明の実施例８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３３】本発明の第９の実施の形態に係る撮像装置としてのデジタルカメラの物体側から見た外観構成を模式的に示す斜視図である。
【図３４】図３３のデ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３５】図３３および図３４のデジタルカメラの機能構成を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、本発明の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および携帯情報端末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〜第８の実施の形態は、いずれも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〜第８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、
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）。
【０００９】
〔１〕  ３×１０−３＜｜（Ｄｇ×Ｄｉｓｗ）／（Ｙ′×Ｆｍ）｜＜１×１０−２
ここで、Ｄｇは各群の光軸方向の厚さの総和を、Ｄｉｓｗは無限遠合焦時における広角端の歪曲収差を、そしてＹ′は像高を、それぞれあらわし、広角端での焦点距離をＦｗとし、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｜（Ｄｇ×Ｄｉｓｗ）／（Ｙ′×Ｆｍ）｜が、下限値である３×１０−３を下回ると、歪曲収差等収差補正が厳しくなるか、または、無理な小型化によって製造誤差感度が高くなり生産性に問題が生ずる。あるいは、各群を構成するエレメントを増やしつつ小型化を図ることは可能であるが、エレメントが増えることによるコスト増や、生産性の問題が発生してしまう。一方、条件式〔１〕の｜（Ｄｇ×Ｄｉｓｗ）／（Ｙ′×Ｆｍ）｜が、上限値である１×１０−２を上回ると、光学系全長が長くなり、カメラ等の撮像装置の大型化を招くか、または、歪曲収差が許容できないレベルに劣化するかしてしまう。
【００１０】
したがって、条件式〔１〕を満足するように構成することによって、光学全長と、歪曲収差等の光学特性および生産性やコストとのバランスが良好になる。
ここで、条件式〔１〕のＹ´（像高）とは、広角端における像高を示す。近年、画像処理技術が進んでおり、ある程度は歪曲収差を画像処理で補正することを前提にする場合があるため、ズームレンズの場合広角端と望遠端では光学的な像高が異なる場合があることから、条件式〔１〕の像高は、広角端の像高と定義する。しかしながら、画像処理で歪曲収差を補正する場合でも補正量が大きくなるとコントラストの低下等の副作用もあるため、極力光学的に歪曲収差を補正したほうが良いことは言うまでもない。
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２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。
【００１１】
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４レンズ群および第５レンズ群は、接合レンズを１エレメント、そして接合されていない個々のレンズをそれぞれ１エレメントとして数えて、合計で４エレメント以下で構成する（請求項３に対応する）。
上述した条件式〔１〕を満足することによって、前記第４レンズ群および前記第５レンズ群は、合計して４エレメント以下で構成することが可能となり、コストや、生産性にかかわる問題を低減することができる。
また、望ましくは、上述した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レンズ群からなるレンズ群は、少なくとも１つの接合レンズを有する構成とする（請求項４に対応する）。
前記第４レンズ群および前記第５レンズ群からなるレンズ群が接合レンズを有することによって、同じレンズ枚数であればエレメント数を低減することができ、鏡胴に組み付ける際の作業工程数や部品管理等で有利であるばかりでなく、組み付け精度についてもレンズ単体の位置精度の管理に比べて容易になり、生産性が向上する。
【００１２】
さらにまた、上述した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レンズ群の各レンズ群を構成する１以上のレンズにそれぞれ非球面を形成する構成とすることが望ましい（請求項５に対応する）。
前記第４レンズ群を構成する１以上のレンズに非球面を形成する構成とすることは、収差補正、特に球面収差の補正に有効であり、且つ光学系全長やレンズの有効径の小型化、ひいてはカメラ等の撮像装置の小型化にも寄与し、光学系のエレメント数の低減を図ることができる。さらに、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可能となる。また、前記第５レンズ群を構成する１以上のレンズに非球面を形成する構成とすることは、収差補正、特に像面湾曲の補正に有効であり、且つ光学系全長や、レンズの有効径の小型化、ひいてはカメラ等の撮像装置の小型化にも寄与し、光学系のエレメント数の低減を図ることができる。
そしてまた、上述したズームレンズにおいて、前記第２レンズ群を構成する１以上のレンズに非球面を形成する構成とすることが望ましい（請求項６に対応する）。
このような構成とすることは、歪曲収差の補正に有効であり、歪曲収差を補正するためにレンズが大型化することを防ぐことが可能となる。特に、レンズの有効径が大型化することを防ぐことができるので、レンズの小型化に寄与することが可能となる。
【００１３】
望ましくは、上述したズームレンズにおいて、前記第２レンズ群に形成する非球面は、レンズ群を構成する１以上のレンズのうち、物体側から数えて２枚目以降のレンズに形成する構成とする（請求項７に対応する）。
前記第２レンズ群の最も物体側のレンズに非球面を形成する場合に比べ、物体側から数えて２枚目以降のレンズに非球面を形成することによって、非球面レンズの有効径を小さくすることができるので、非球面の面精度の確保が容易になるとともに、球面レンズに比べてコストが高くなる傾向にある非球面レンズのコストの低減を図ることが可能となる。
また、望ましくは、上述したズームレンズにおいて、前記第１レンズ群を２枚のレンズで構成する（請求項８に対応する）。上述したズームレンズの要件を満たす構成とすることによって、前記第１レンズ群を２枚のレンズで構成しても収差劣化等が問題にならなくなり、ズームレンズのさらなる小型化を図ることが可能となる。
さらにまた、望ましくは、上述したズームレンズにおいて、前記第３レンズ群は１枚の負レンズで構成する（請求項９に対応する）。上述したズームレンズの要件を満たす構成とすることによって、フォーカス群となる前記第３レンズ群を負レンズ１枚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なくなり、フォーカス群の小型化およびＡＦ動作の高速化の少なくとも一方を図ることが可能となる。
【００１４】
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、次の条件式〔２〕を満足する構成とする（請求項１０に対応する）。
〔２〕  ２＜Ｔｌｔ／（Ｙ′・（Ｆｔ／Ｆｗ））＜３
ここで、Ｔｌｔは望遠端における光学系全長を、Ｙ′は像高を、Ｆｗは広角端での焦点距離を、そしてＦｔは望遠端での焦点距離をそれぞれあらわしている。
条件式〔２〕のＴｌｔ／（Ｙ′・（Ｆｔ／Ｆｗ））が、下限値である２を下回ると、歪曲収差等収差補正が厳しくなるか、または無理な小型化によって製造誤差感度が高くなり生産性に問題が生ずるかする。あるいは、各群を構成するエレメントを増やしつつ小型化を図ることは可能であるが、エレメントが増えることによるコスト増や、生産性の問題が発生してしまう。
一方、条件式〔２〕のＴｌｔ／（Ｙ′・（Ｆｔ／Ｆｗ））が、上限値である３を上回ると、光学系全長が長くなり、カメラ等の撮像装置の大型化を招くか、または歪曲収差が許容できないレベルに劣化するかしてしまう。
【００１５】
したがって、条件式〔２〕を満足するように構成することによって、光学系全長と、歪曲収差等の光学特性および生産性やコストとのバランスが良好になる。
ここで、条件式〔２〕のＹ´（像高）とは、広角端における像高を示す。近年、画像処理技術が進んでおり、ある程度は歪曲収差を画像処理で補正することを前提にする場合があるため、ズームレンズの場合広角端と望遠端では光学的な像高が異なる場合があることから、条件式〔２〕の像高は、広角端の像高と定義する。しかしながら、画像処理で歪曲収差を補正する場合でも補正量が大きくなるとコントラストの低下等の副作用もあるため、極力光学的に歪曲収差を補正したほうが良いことは言うまでもない。
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。
以上の説明は、第１の実施の形態〜第８の実施の形態に係るズームレンズに共通したものである。
そして、本発明の第９の実施の形態は、いわゆるデジタルカメラ等の撮像装置としての実施の形態である。
【００１６】
すなわち、本発明の第９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１１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ジタルカメラ等の撮像装置を実現することができる。また、条件式〔１〕を満足する構成のズームレンズを用いることによって、各レンズ群の光軸方向の厚さの総和Ｄｇの小型化と収差補正とのバランスを図ることが可能となるので、特に収納時にレンズが沈胴するタイプの撮像装置や撮像装置用の交換レンズにも適している。
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８は、それぞれ本発明の第１の実施の形態〜第８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。
【００１７】
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２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３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４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５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、図２１〜図２４は、本発明の第６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り、図２５〜図２８は、本発明の第７の実施の形態に係る実施例７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２９〜図３２は、本発明の第８の実施の形態に係る実施例８におけるズームレンズを説明するためのものである。
実施例１〜実施例８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。
【００１８】
また、実施例１〜実施例８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８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〜第８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８の各実施例より明らかである。
【実施例１】
【００１９】
実施例１〜実施例８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〔３〕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。
【００２０】
【数１】
2013210398.tif 000003
【００２１】
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。
【００２２】
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、各光学面の面番号も示している。
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。
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。
【００２３】
第３レンズ群Ｇ３は、物体側に強い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。
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。実施例１における各光学要素の光学特性は、次表１の通りである。
【００２４】
【表１】
2013210398.tif 000004
【００２５】
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〔３〕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。
【００２６】
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
第７面
Ｋ＝０
Ａ４＝−４．９８７６２Ｅ−０５
Ａ６＝  ３．０２７１０Ｅ−０７
Ａ８＝−１．８３３５２Ｅ−０９
Ａ１０＝−４．９５５３Ｅ−１２
【００２７】
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
第１８面
Ｋ＝−４．７６９５９
Ａ４＝−２．０６４１４Ｅ−０６
Ａ６＝−１．７１６９５Ｅ−０７
Ａ８＝−２．３３１４３Ｅ−０９
Ａ１０＝  ６．０８６４３Ｅ−１２
【００２８】
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等の間隔は、ズーミングに伴って次表２のように変化させる。
【００２９】
【表２】
2013210398.tif 000005
【００３０】
この場合、条件式〔１〕および条件式〔２〕に関連する値は、それぞれ次の通りとなる。
Ｄｇ＝３５．０２
Ｄｉｓｗ＝−４．２［％］
Ｙ′＝１４．３
Ｆｗ＝１６．１４６
Ｆｔ＝５３．８５２
Ｆｍ：√（Ｆｗ×Ｆｔ）＝２９．４８７
Ｔｌｔ＝１１９．３５
条件式〔１〕：｜（Ｄｇ×Ｄｉｓｗ）／（Ｙ′×Ｆｍ）｜＝０．００３５
条件式〔２〕：Ｔｌｔ／（Ｙ′・（Ｆｔ／Ｆｗ））＝２．５
ここで、歪曲収差Ｄｉｓｗの値は、最大像高における歪曲収差を示しており、他の実施例においても同様である。
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】
【００３１】
図５は、本発明の第２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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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３の通りである。
【００３５】
【表３】
2013210398.tif 000006
【００３６】
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〔３〕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＝−６．１３９１２Ｅ−０５
Ａ６＝  ６．０２７６４Ｅ−０７
Ａ８＝−３．６８９２７Ｅ−０９
Ａ１０＝−５．８６２８２Ｅ−１２
【００３７】
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
【００３８】
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等の間隔は、ズーミングに伴って次表４のように変化させる。
【００３９】
【表４】
2013210398.tif 000007
【００４０】
この場合、条件式〔１〕および条件式〔２〕に関連する値は、それぞれ次の通りとなる。
Ｄｇ＝３７．２９
Ｄｉｓｗ＝−４．５８［％］
Ｙ′＝１４．３
Ｆｗ＝１６．１４６
Ｆｔ＝５３．８５１
Ｆｍ：√（Ｆｗ×Ｆｔ）＝２９．４８６
Ｔｌｔ＝１２７．４
条件式〔１〕：｜（Ｄｇ×Ｄｉｓｗ）／（Ｙ’×Ｆｍ）｜＝０．００４１
条件式〔２〕：Ｔｌｔ／（Ｙ’・（Ｆｔ／Ｆｗ））＝２．６７
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。
【実施例３】
【００４１】
図９は、本発明の第３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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。実施例３における各光学要素の光学特性は、次表５の通りである。
【００４５】
【表５】
2013210398.tif 000008
【００４６】
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〔３〕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＝−８．１８１５１Ｅ−０６
Ａ６＝−２．０１８３３Ｅ−０７
Ａ８＝  ２．５３３３３Ｅ−０９
Ａ１０＝−１．２９１０７Ｅ−１１
【００４７】
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
【００４８】
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等の間隔は、ズーミングに伴って次表６のように変化させる。
【００４９】
【表６】
2013210398.tif 000009
【００５０】
この場合、条件式〔１〕および条件式〔２〕に関連する値は、それぞれ次の通りとなる。
Ｄｇ＝３８．１７
Ｄｉｓｗ＝−４．３９［％］
Ｙ′＝１４．３
Ｆｗ＝１６．１４６
Ｆｔ＝５３．８５
Ｆｍ：√（Ｆｗ×Ｆｔ）＝２９．４８７
Ｔｌｔ＝１２６．１
条件式〔１〕：｜（Ｄｇ×Ｄｉｓｗ）／（Ｙ′×Ｆｍ）｜＝０．００４
条件式〔２〕：Ｔｌｔ／（Ｙ′・（Ｆｔ／Ｆｗ））＝２．６４
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】
【００５１】
図１３は、本発明の第４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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。実施例４における各光学要素の光学特性は、次表７の通りである。
【００５５】
【表７】
2013210398.tif 000010
【００５６】
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〔３〕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＝−２．６２７９７Ｅ−０５
Ａ６＝  ２．１５０３９Ｅ−０７
Ａ８＝  １．２５８８１Ｅ−０９
Ａ１０＝−３．３７３３９Ｅ−１１
Ａ１２＝−５．９６４６６Ｅ−１４
【００５７】
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
【００５８】
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等の間隔は、ズーミングに伴って次表８のように変化させる。
【００５９】
【表８】
2013210398.tif 000011
【００６０】
この場合、条件式〔１〕および条件式〔２〕に関連する値は、それぞれ次の通りとなる。
Ｄｇ＝３５．１２
Ｄｉｓｗ＝−４．３［％］
Ｙ′＝１４．３
Ｆｗ＝１６．１９５
Ｆｔ＝４５．７５
Ｆｍ：√（Ｆｗ×Ｆｔ）＝２７．２２
Ｔｌｔ＝１１０．１９
条件式〔１〕：｜（Ｄｇ×Ｄｉｓｗ）／（Ｙ′×Ｆｍ）｜＝０．００３９
条件式〔２〕：Ｔｌｔ／（Ｙ′・（Ｆｔ／Ｆｗ））＝２．７３
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。
【実施例５】
【００６１】
図１７は、本発明の第５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。
【００６２】
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、即ち、変動し、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。
【００６３】
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。
【００６４】
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し、第２レンズ群Ｇ２はおおむね像側に凸となる軌跡を描いて物体側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３はおおむね像側に凸となる軌跡を描いて物体側へ移動し、開口絞りＡＤおよび第４レンズ群Ｇ４はおおむね像側から物体側へ移動し、そして第５レンズ群Ｇ５はおおむね像側から物体側へ移動する。
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。実施例５における各光学要素の光学特性は、次表９の通りである。
【００６５】
【表９】
2013210398.tif 000012
【００６６】
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。
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〔３〕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
【００６７】
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
【００６８】
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等の間隔は、ズーミングに伴って次表１０のように変化させる。
【００６９】
【表１０】
2013210398.tif 000013
【００７０】
この場合、条件式〔１〕および条件式〔２〕に関連する値は、それぞれ次の通りとなる。
Ｄｇ＝３７．１１
Ｄｉｓｗ＝−４．３７［％］
Ｙ′＝１４．３
Ｆｗ＝１６．１４６
Ｆｔ＝５３．８４３
Ｆｍ：√（Ｆｗ×Ｆｔ）＝２９．４８４
Ｔｌｔ＝１２６．４
条件式〔１〕：｜（Ｄｇ×Ｄｉｓｗ）／（Ｙ′×Ｆｍ）｜＝０．００３８
条件式〔２〕：Ｔｌｔ／（Ｙ′・（Ｆｔ／Ｆｗ））＝２．６５
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。
【実施例６】
【００７１】
図２１は、本発明の第６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。
【００７２】
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、即ち、変動し、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。
【００７３】
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、像側にわずかに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、両面が同じ曲率の両凸レンズからなる第８レンズＬ８と、両面が同じ曲率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。
【００７４】
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し、第２レンズ群Ｇ２はおおむね像側に凸となる軌跡を描いて移動し、第３レンズ群Ｇ３はおおむね像側に凸となる軌跡を描いて移動し、開口絞りＡＤおよび第４レンズ群Ｇ４はおおむね像側から物体側へ移動し、そして第５レンズ群Ｇ５はおおむね像側から物体側へ移動する。
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＝１６．１４６〜２９．４８６〜５３．８５２、Ｆ＝３．６２〜４．６２〜５．７７およびω＝４２．９〜２５．４〜１４．４の範囲で変化する。実施例６における各光学要素の光学特性は、次表１１の通りである。
【００７５】
【表１１】
2013210398.tif 000014
【００７６】
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。
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〔３〕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＝  ２．６３５５４Ｅ−０５
Ａ６＝−１．０９２３７Ｅ−０６
Ａ８＝  ９．８４４７Ｅ−０９
Ａ１０＝−３．４１４０９Ｅ−１１
【００７７】
第７面
Ｋ＝０
Ａ４＝  ２．９３７３８Ｅ−０６
Ａ６＝−１．１３６２４Ｅ−０６
Ａ８＝  １．０１０４３Ｅ−０８
Ａ１０＝−３．８８３０６Ｅ−１１
第１３面
Ｋ＝０
Ａ４＝  ３．２１４０２Ｅ−０７
Ａ６＝−１．０３８７２Ｅ−０７
Ａ８＝  ６．３４６２２Ｅ−０９
Ａ１０＝−１．９９９４８Ｅ−１０
第１４面
Ｋ＝０
Ａ４＝  ２．４７６９９Ｅ−０５
Ａ６＝−２．４１１５Ｅ−０７
Ａ８＝  ９．５０４５８Ｅ−０９
Ａ１０＝−２．３６１３６Ｅ−１０
【００７８】
第１８面
Ｋ＝−０．５７８５５
Ａ４＝−１．８３４８４Ｅ−０５
Ａ６＝−２．９００４４Ｅ−０８
Ａ８＝−１．９００６１Ｅ−０９
Ａ１０＝−５．５００５４Ｅ−１２
第１９面
Ｋ＝−０．０９９６１
Ａ４＝  ３．５４９７４Ｅ−０５
Ａ６＝  ３．４３４３５Ｅ−０８
Ａ８＝−３．１４８０５Ｅ−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等の間隔は、ズーミングに伴って次表１２のように変化させる。
【００７９】
【表１２】
2013210398.tif 000015
【００８０】
この場合、条件式〔１〕および条件式〔２〕に関連する値は、それぞれ次の通りとなる。
Ｄｇ＝３６．４７
Ｄｉｓｗ＝−４．３７［％］
Ｙ′＝１４．３
Ｆｗ＝１６．１４６
Ｆｔ＝５３．８５２
Ｆｍ：√（Ｆｗ×Ｆｔ）＝２９．４８６
Ｔｌｔ＝１２８．１
条件式〔１〕：｜（Ｄｇ×Ｄｉｓｗ）／（Ｙ′×Ｆｍ）｜＝０．００３８
条件式〔２〕：Ｔｌｔ／（Ｙ′・（Ｆｔ／Ｆｗ））＝２．６９
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。
【実施例７】
【００８１】
図２５は、本発明の第７の実施の形態に係る実施例７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７のレンズ群配置を示す図２５においても、図示左側が物体（被写体）側である。
図２５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。
【００８２】
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２５には、各光学面の面番号も示している。なお、図２５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、即ち、変動し、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。
【００８３】
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、両面が同じ曲率の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、両面が同じ曲率の両凸レンズからなる第８レンズＬ８と、両面が同じ曲率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。
【００８４】
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２５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し、第２レンズ群Ｇ２はおおむね像側に凸となる軌跡を描いて移動し、第３レンズ群Ｇ３はおおむね像側に凸となる軌跡を描いて移動し、開口絞りＡＤおよび第４レンズ群Ｇ４は像側から物体側へほぼ単調に移動し、そして第５レンズ群Ｇ５はおおむね像側から物体側へ移動する。
この実施例７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１３の通りである。
【００８５】
【表１３】
2013210398.tif 000016
【００８６】
表１３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１３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〔３〕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
【００８７】
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
【００８８】
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７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等の間隔は、ズーミングに伴って次表１４のように変化させる。
【００８９】
【表１４】
2013210398.tif 000017
【００９０】
この場合、条件式〔１〕および条件式〔２〕に関連する値は、それぞれ次の通りとなる。
Ｄｇ＝３６．１１
Ｄｉｓｗ＝−４．８［％］
φ＝３８．４
Ｙ′＝１４．３
Ｆｗ＝１６．１４６
Ｆｔ＝５３．８５２
Ｆｍ：√（Ｆｗ×Ｆｔ）＝２９．４８７
Ｔｌｔ＝１２８．３５
条件式〔１〕：｜（Ｄｇ×Ｄｉｓｗ）／（Ｙ′×Ｆｍ）｜＝０．００４１
条件式〔２〕：Ｔｌｔ／（Ｙ′・（Ｆｔ／Ｆｗ））＝２．６９
また、図２６、図２７および図２８に、それぞれ実施例７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。
【００９１】
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８】
【００９２】
図２９は、本発明の第８の実施の形態に係る実施例８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８のレンズ群配置を示す図２９においても、図示左側が物体（被写体）側である。
図２９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。
【００９３】
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２９には、各光学面の面番号も示している。なお、図２９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。
【００９４】
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、像面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。
【００９５】
第５レンズ群Ｇ５は、物体側から、順次、像面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。
この実施例８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＝１６．１４６〜３５．０３４〜７６．０１３、Ｆ＝３．７１〜５．２５〜５．９およびω＝４２．２〜２２．２〜１０．４の範囲で変化する。各光学要素の光学特性は、次表１５の通りである。
【００９６】
【表１５】
2013210398.tif 000018
【００９７】
表１５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１５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〔３〕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＝  −６．３９３９４Ｅ−０５
Ａ６＝    ２．４６８４７Ｅ−０６
Ａ８＝  −２．９４７０８Ｅ−０８
Ａ１０＝  １．５１５９２Ｅ−１０
Ａ１２＝−２．５００９１Ｅ−１５
【００９８】
第７面
Ｋ＝０
Ａ４＝  −７．７４００１Ｅ−０５
Ａ６＝    ２．３２６７１Ｅ−０６
Ａ８＝  −２．９８５９４Ｅ−０８
Ａ１０＝  １．４３４２７Ｅ−１０
第１３面
Ｋ＝０
Ａ４＝  −１．９７８６１Ｅ−０５
Ａ６＝  −２．１９２６７Ｅ−０７
Ａ８＝    ６．７７００９Ｅ−０９
Ａ１０＝−６．５４４３６Ｅ−１１
第１４面
Ｋ＝０
Ａ４＝    ２．１３７８２Ｅ−０５
Ａ６＝  −１．４９２７０Ｅ−０７
Ａ８＝    ５．８６７１０Ｅ−０９
Ａ１０＝−６．００６０１Ｅ−１１
【００９９】
第１８面
Ｋ＝    −５．２９４４５Ｅ＋００
Ａ４＝  −５．７３０９１Ｅ−０５
Ａ６＝  −１．３２０２９Ｅ−０７
Ａ８＝  −７．８６８５５Ｅ−０９
Ａ１０＝  １．０７９９８Ｅ−１０
第１９面
Ｋ＝    ４．８２７００Ｅ−０１
Ａ４＝  ５．０９３４８Ｅ−０５
Ａ６＝  ９．３８６９２Ｅ−０８
Ａ８＝−６．８７１６２Ｅ−０９
Ａ１０＝８．７５４１８Ｅ−１１
Ａ１２＝２．０９７２９Ｅ−１３
この実施例８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等の間隔は、ズーミングに伴って次表１６のように変化させる。
【０１００】
【表１６】
2013210398.tif 000019
【０１０１】
この場合、条件式〔１〕および条件式〔２〕に関連する値は、それぞれ次の通りとなる。
Ｄｇ＝３４．０８４
Ｄｉｓｗ＝−１１．２［％］
Ｙ´＝１３
Ｆｗ＝１６．１４６
Ｆｔ＝７５．９８６
Ｆｍ：√（Ｆｗ×Ｆｔ）＝３５．０２６
Ｔｌｔ＝１２４．０２
条件式〔１〕：｜（Ｄｇ×Ｄｉｓｗ）／（Ｙ´×Ｆｍ）｜＝０．００８４
条件式〔２〕：Ｔｌｔ／〔Ｙ´・（Ｆｔ／Ｆｗ）〕＝２．０３
また、図３０、図３１および図３２に、それぞれ実施例８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。
【０１０２】
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８の各実施例における条件式〔１〕および条件式〔２〕の値は、それぞれ次表のようになる。
したがって、上述した実施例１〜実施例８の各実施例における条件式〔１〕および条件式〔２〕の値は、それぞれ次表のようになる。
【０１０３】
【表１７】
2013210398.tif 000020
【０１０４】
このように、実施例１〜実施例８の各ズームレンズにおいて、条件式〔１〕および条件式〔２〕に係るパラメータの値は、いずれも条件式の範囲内にある。
〔第９の実施の形態〕
次に、上述した本発明の第１の実施の形態〜第８の実施の形態に係る実施例１〜実施例８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９の実施の形態に係る撮像装置について図３３〜図３５を参照して説明する。図３３は、本発明の第９の実施の形態に係る撮像装置としてのデ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３４は、当該デ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３５は、当該デ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３３〜図３５には、撮像装置としてのデ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（登録商標）やタブレット端末などの携帯情報端末装置を含む種々の情報装置にデ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〜第８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。
【０１０５】
図３３および図３４に示すように、デジタルカメラは、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３５に示すように、デジタルカメラは、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８等において説明したような本発明の第１の実施の形態〜第８の実施の形態に係るズームレンズを用いる。
【０１０６】
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の光学系も撮影レンズ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。
【０１０７】
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〜第８の実施の形態に係るズームレンズ（請求項１〜請求項１０で定義され、あるいは前述した実施例１〜実施例８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１０９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〜第８の実施の形態（実施例１〜実施例８）のようなズームレンズを用いて構成した撮影レンズ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〜第８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影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】
【０１０８】
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  レンズ
ＡＤ  開口絞り
ＦＧ  フィルタ等
１００  カメラボディ
１０１  撮影レンズ
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】
【０１０９】
【特許文献１】特許３７１６４１８号公報
【特許文献２】特許４４０１４５１号公報
【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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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