(57)【要約】【課題】  高変倍比かつコンパクトであり、ズーミングやフォーカシングに際しての収差変動が低減され、高い光学性能を有するズームレンズを得ること。【解決手段】  物体側より像側へ順に配置された、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、負の屈折力の第４レンズ群、正の屈折力の第５レンズ群から構成され、ズーミングに際して前記第１レンズ群、前記第２レンズ群、前記第３レンズ群、前記第４レンズ群が移動し、隣り合うレンズ群の間隔が変化し、フォーカシングに際して第４レンズ群が移動するズームレンズにおいて、第４レンズ群の構成、焦点距離、ズーミングに際しての移動量を適切に設定する。【選択図】  図１
2017116609.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側より像側へ順に配置された、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、負の屈折力の第４レンズ群、正の屈折力の第５レンズ群から構成され、ズーミングに際して前記第１レンズ群、前記第２レンズ群、前記第３レンズ群、前記第４レンズ群が移動し、隣り合うレンズ群の間隔が変化するズームレンズであって、
無限遠から至近距離へのフォーカシングに際して、前記第４レンズ群が移動し、前記第４レンズ群は１枚の正レンズと１枚の負レンズから構成され、
広角端から望遠端へのズーミングに際しての前記第４レンズ群の移動量をＭ４、前記第４レンズ群の焦点距離をｆ４、望遠端における全系の焦点距離をｆｔ、第４レンズ群の最も物体側のレンズ面の曲率半径をＲ４ｏ、第４レンズ群の最も像側のレンズ面の曲率半径をＲ４ｉとしたとき、
０．０５０＜Ｍ４／ｆｔ＜０．２００
０．０１＜｜ｆ４｜／ｆｔ＜０．３０
１．２０＜（Ｒ４ｏ＋Ｒ４ｉ）／（Ｒ４ｏ−Ｒ４ｉ）＜１００．００
なる条件式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４レンズ群に含まれる正レンズの材料のアッベ数をν４ｐ、前記第４レンズ群に含まれる負レンズの材料のアッベ数をν４ｎとしたとき、
４．０＜ν４ｎ−ν４ｐ＜３０．０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
【請求項３】
望遠端における前記第３レンズ群と前記第４レンズ群の光軸上の間隔をＤ３４ｔ、望遠端における前記第４レンズ群と前記第５レンズ群の光軸上の間隔をＤ４５ｔとしたとき、
１．０＜Ｄ４５ｔ／Ｄ３４ｔ＜２．５
なる条件式を満足す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３レンズ群の焦点距離をｆ３としたとき、
０．１０＜ｆ３／｜ｆ４｜＜０．６０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項５】
広角端から望遠端へのズーミングに際しての前記第３レンズ群の移動量をＭ３としたとき、
１．０＜Ｍ３／Ｍ４＜３．０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至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３レンズ群は、正レンズと負レンズを有し、前記第３レンズ群に含まれる正レンズの材料のアッベ数の平均値をν３ｐ、前記第３レンズ群に含まれる負レンズの材料のアッベ数の平均値をν３ｎとしたとき、
３０．０＜ν３ｐ−ν３ｎ＜７０．０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項７】
前記第５レンズ群は、ズーミングに際して不動であり、前記第５レンズ群の焦点距離をｆ５としたとき、
０．５０＜ｆ５／｜ｆ４｜＜１．５０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項８】
第５レンズ群の最も物体側のレンズ面の曲率半径をＲ５ｏ、第５レンズ群の最も像側のレンズ面の曲率半径をＲ５ｉとしたとき、
−１０．００＜（Ｒ５ｏ＋Ｒ５ｉ）／（Ｒ５ｏ−Ｒ５ｉ）＜−０．５０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか１項に記載のズームレンズと、該ズームレンズによって形成される像を受光する撮像素子を有することを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はズームレンズ及びそれを有する撮像装置に関し、例えばデジタルスチルカメラ、ビデオカメラ、監視カメラ、放送用カメラ等の撮像素子を用いた撮像装置、或いは銀塩写真フィルムを用いたカメラ等の撮像装置に好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、固体撮像素子を用いたデジタルスチルカメラ、ビデオカメラ等の撮像装置において、装置全体の高機能化と小型化の両立が要望されている。これらの撮像装置に用いられるズームレンズは、高変倍比かつコンパクトであることが求められている。
【０００３】
特許文献１は、高変倍比であり、フォーカシングに際してのフォーカス群の移動量の低減を図ったズームレンズを開示している。特許文献１のズームレンズは、物体側より像側へ順に配置された、正、負、正、負、正の屈折力のレンズ群から構成され、フォーカシングに際して第４レンズ群が移動する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１８６４１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１のズームレンズでは、フォーカシングに際してのフォーカス群の移動量を低減させるため、フォーカス群である第４レンズ群の屈折力を強めている。しかしながら、第４レンズ群の屈折力を強めると、ズーミングやフォーカシングに際して色収差や像面湾曲の変動が大きくなりやすい。
【０００６】
本発明は、高変倍比かつコンパクトであり、ズーミングやフォーカシングに際しての収差変動が低減され、高い光学性能を有するズームレンズ及びそれを有する撮像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のズームレンズは、物体側より像側へ順に配置された、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、負の屈折力の第４レンズ群、正の屈折力の第５レンズ群から構成され、ズーミングに際して前記第１レンズ群、前記第２レンズ群、前記第３レンズ群、前記第４レンズ群が移動し、隣り合うレンズ群の間隔が変化するズームレンズであって、無限遠から至近距離へのフォーカシングに際して、前記第４レンズ群が移動し、前記第４レンズ群は１枚の正レンズと１枚の負レンズから構成され、広角端から望遠端へのズーミングに際しての前記第４レンズ群の移動量をＭ４、前記第４レンズ群の焦点距離をｆ４、望遠端における全系の焦点距離をｆｔ、第４レンズ群の最も物体側のレンズ面の曲率半径をＲ４ｏ、第４レンズ群の最も像側のレンズ面の曲率半径をＲ４ｉとしたとき、
０．０５０＜Ｍ４／ｆｔ＜０．２００
０．０１＜｜ｆ４｜／ｆｔ＜０．３０
１．２０＜（Ｒ４ｏ＋Ｒ４ｉ）／（Ｒ４ｏ−Ｒ４ｉ）＜１００．００
なる条件式を満足することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、高変倍比かつコンパクトであり、ズーミングやフォーカシングに際しての収差変動が低減され、高い光学性能を有するズームレンズが得られる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施例１のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図である。
【図２】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）実施例１のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。
【図３】実施例２のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図である。
【図４】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）実施例２のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。
【図５】実施例３のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図である。
【図６】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）実施例３のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。
【図７】実施例４のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図である。
【図８】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）実施例４のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。
【図９】実施例５のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図である。
【図１０】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）実施例５のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。
【図１１】本発明の撮像装置の要部概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明のズームレンズ及びそれを有する撮像装置について、添付の図面に基づいて詳細に説明する。本発明のズームレンズは、物体側より像側へ順に配置された、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、負の屈折力の第４レンズ群、正の屈折力の第５レンズ群から構成される。ここでレンズ群とは、ズーミングに際して一体的に移動するレンズ要素であって、１枚以上のレンズを有していればよく、必ずしも複数枚のレンズを有していなくてもよい。
【００１１】
図１は実施例１のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図である。図２（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ実施例１のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。実施例１はズーム比２３．７８、Ｆナンバー３．３０〜６．６６程度のズームレンズである。図３は実施例２のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図である。図４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ実施例２のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。実施例２はズーム比２８．４８、Ｆナンバー３．４７〜７．１０程度のズームレンズである。
【００１２】
図５は実施例３のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図である。図６（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ実施例３のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。実施例３はズーム比３７．７５、Ｆナンバー３．６０〜７．１０程度のズームレンズである。図７は実施例４のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図である。図８（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ実施例４のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。実施例４はズーム比４２．２５、Ｆナンバー３．６１〜７．１０程度のズームレンズである。
【００１３】
図９は実施例５のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図である。図１０（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ実施例５のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。実施例５はズーム比４４．９４、Ｆナンバー３．６８〜７．８３程度のズームレンズである。
【００１４】
図１１は、本発明のズームレンズを備えるデジタルスチルカメラ（撮像装置）の要部概略図である。各実施例のズームレンズはビデオカメラやデジタルスチルカメラ、銀塩フィルムカメラ、テレビカメラ等の撮像装置に用いられる撮影レンズ系である。レンズ断面図において左方が物体側（前方）で、右方が像側（後方）である。またレンズ断面図において、ｉを物体側から像側へのレンズ群の順番とするとＬｉは第ｉレンズ群を示す。
【００１５】
実施例１乃至５のズームレンズは、正の屈折力の第１レンズ群Ｌ１、負の屈折力の第２レンズ群Ｌ２、正の屈折力の第３レンズ群Ｌ３、負の屈折力の第４レンズ群Ｌ４、正の屈折力の第５レンズ群Ｌ５から構成される。実施例１乃至５は５つのレンズ群から成るポジティブリード型の５群ズームレンズである。
【００１６】
各実施例のレンズ断面図において、ＳＰは開口絞りである。開口絞りＳＰは、第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３の間に配置される。Ｇは光学フィルター、フェースプレート、ローパスフィルター、赤外カットフィルター等に相当する光学ブロックである。ＩＰは像面である。ビデオカメラやデジタルカメラの撮像光学系としてズームレンズを使用する際には、像面ＩＰはＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサといった固体撮像素子（光電変換素子）に相当する。銀塩フィルムカメラの撮像光学系としてズームレンズを使用する際には、像面ＩＰはフィルム面に相当する。
【００１７】
球面収差図においてＦｎｏはＦナンバーであり、ｄ線（波長５８７．６ｎｍ）、ｇ線（波長４３５．８ｎｍ）に対する球面収差を示している。非点収差図においてΔＳはサジタル像面、ΔＭはメリディオナル像面である。歪曲収差はｄ線について示している。色収差図ではｇ線における色収差を示している。ωは撮像半画角である。
【００１８】
各実施例では、レンズ断面図中の矢印で示すように、広角端から望遠端へのズーミングに際して第１レンズ群Ｌ１、第２レンズ群Ｌ２、第３レンズ群Ｌ３、第４レンズ群Ｌ４が移動し、隣り合うレンズ群の間隔が変化する。具体的には、各実施例において、広角端から望遠端へのズーミングに際して、第１レンズ群Ｌ１は広角端に比べて望遠端において物体側に位置するように、像側へ移動した後に物体側へ移動する。第２レンズ群Ｌ２は、広角端に比べて望遠端において像側に位置するように移動する。第３レンズ群Ｌ３、第４レンズ群Ｌ４は、広角端に比べて望遠端において物体側に位置するように移動する。なお、ズーミングに際して第５レンズ群Ｌ５は不動である。
【００１９】
また、各実施例では、広角端に比べて望遠端において、第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の間隔は広がり、第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３の間隔は狭まる。そして、第３レンズ群Ｌ３と第４レンズ群Ｌ４の間隔は狭まり、第４レンズ群Ｌ４と第５レンズ群Ｌ５の間隔は広がる。
【００２０】
各実施例のズームレンズでは、第４レンズ群Ｌ４をフォーカス群としている。無限遠から至近距離へのフォーカシングに際して第４レンズ群Ｌ４は像側へ移動する。また、各実施例のズームレンズでは、任意のレンズ群を光軸と垂直方向の成分を持つように移動させることで、像ぶれの補正を行うことができる。
【００２１】
本発明において、フォーカス群である第４レンズ群Ｌ４は、１枚の正レンズと１枚の負レンズから構成される。フォーカス群に正レンズと負レンズを配置することで、フォーカシングに際しての色収差の変動を抑制している。また、１枚の正レンズと１枚の負レンズによりフォーカス群を構成することで、フォーカス群の軽量化を実現することができ、フォーカス群を駆動するためのアクチュエータの負担を低減させることができる。
【００２２】
各実施例のズームレンズは、以下の条件式を満足している。
０．０５０＜Ｍ４／ｆｔ＜０．２００…（１）
０．０１＜｜ｆ４｜／ｆｔ＜０．３０…（２）
１．２０＜（Ｒ４ｏ＋Ｒ４ｉ）／（Ｒ４ｏ−Ｒ４ｉ）＜１００．００…（３）
【００２３】
ここで、広角端から望遠端へのズーミングに際しての第４レンズ群Ｌ４の移動量をＭ４、第４レンズ群Ｌ４の焦点距離をｆ４、望遠端における全系の焦点距離をｆｔとする。また、第４レンズ群Ｌ４の最も物体側のレンズ面の曲率半径をＲ４ｏ、第４レンズ群Ｌ４の最も像側のレンズ面の曲率半径をＲ４ｉとする。なお、移動量とは、広角端と望遠端における各レンズ群の光軸上での位置の差であり、移動量の符号は広角端に比べて望遠端で物体側に位置するときを正、像側に位置するときを負とする。
【００２４】
条件式（１）は、広角端から望遠端へのズーミングに際しての第４レンズ群Ｌ４の移動量Ｍ４と望遠端における全系の焦点距離ｆｔの比を規定した条件式である。条件式（１）の下限値を超えて、第４レンズ群Ｌ４の移動量Ｍ４が小さくなると、第４レンズ群Ｌ４の変倍作用が小さくなり、ズームレンズ全体としての高倍化を実現することが困難になるため、好ましくない。条件式（１）の上限値を超えて、第４レンズ群Ｌ４の移動量Ｍ４が大きくなると、広角端における第３レンズ群Ｌ３と第４レンズ群Ｌ４の間隔を大きくする必要が生じ、レンズ系の大型化を招くため好ましくない。
【００２５】
条件式（２）は、第４レンズ群Ｌ４の焦点距離ｆ４と、望遠端における全系の焦点距離ｆｔの比を規定した条件式である。条件式（２）の下限値を超えて、第４レンズ群Ｌ４の焦点距離ｆ４が短くなると、第４レンズ群Ｌ４の屈折力が強くなりすぎる。その結果、フォーカシングに際しての色収差や像面湾曲の変動が大きくなるため好ましくない。条件式（２）の上限値を超えて、第４レンズ群Ｌ４の焦点距離ｆ４が長くなると、第４レンズ群Ｌ４の屈折力が弱くなりすぎる。その結果、フォーカシングに際しての第４レンズ群Ｌ４の移動量が大きくなり、第３レンズ群Ｌ３と第４レンズ群Ｌ４の間隔や第４レンズ群Ｌ４と第５レンズ群Ｌ５の間隔を大きくする必要が生じ、レンズ系の大型化を招くため好ましくない。
【００２６】
条件式（３）は、第４レンズ群Ｌ４の最も物体側のレンズ面と最も像側のレンズ面の形状を規定した条件式である。条件式（３）の下限値を超えると、第４レンズ群Ｌ４の最も物体側のレンズ面の曲率半径Ｒ４ｏが長くなり過ぎて、望遠端における像面湾曲を良好に補正することが困難になるため好ましくない。条件式（３）の上限値を超えると、第４レンズ群Ｌ４の最も物体側のレンズ面と最も像側のレンズ面の曲率半径の値が近くなり過ぎて、望遠端における球面収差を良好に補正することが困難になるため好ましくない。
【００２７】
各実施例では以上説明したように、条件式（１）乃至（３）を満足するように各要素を適切に設定している。これにより高変倍比かつコンパクトであり、ズーミングやフォーカシングに際しての収差変動が低減され、高い光学性能を有するズームレンズを得ることができる。
【００２８】
なお、各実施例において、好ましくは、条件式（１）乃至（３）の数値範囲を次のように設定するのが良い。
０．０５２＜Ｍ４／ｆｔ＜０．１５０…（１ａ）
０．０５＜｜ｆ４｜／ｆｔ＜０．２０…（２ａ）
１．４０＜（Ｒ４ｏ＋Ｒ４ｉ）／（Ｒ４ｏ−Ｒ４ｉ）＜１０．００…（３ａ）
【００２９】
また、さらに好ましくは、条件式（１）乃至（３）の数値範囲を次のように設定するのが良い。
０．０５４＜Ｍ４／ｆｔ＜０．１００…（１ｂ）
０．１０＜｜ｆ４｜／ｆｔ＜０．１７…（２ｂ）
１．５０＜（Ｒ４ｏ＋Ｒ４ｉ）／（Ｒ４ｏ−Ｒ４ｉ）＜５．００…（３ｂ）
【００３０】
さらに、各実施例において、次の条件式のうち１つ以上を満足することがより好ましい。
４．０＜ν４ｎ−ν４ｐ＜３０．０…（４）
１．０＜Ｄ４５ｔ／Ｄ３４ｔ＜２．５…（５）
０．１０＜ｆ３／｜ｆ４｜＜０．６０…（６）
１．０＜Ｍ３／Ｍ４＜３．０…（７）
３０．０＜ν３ｐ−ν３ｎ＜７０．０…（８）
０．５０＜ｆ５／｜ｆ４｜＜１．５０…（９）
−１０．００＜（Ｒ５ｏ＋Ｒ５ｉ）／（Ｒ５ｏ−Ｒ５ｉ）＜−０．５０…（１０）
【００３１】
ここで、第４レンズ群Ｌ４に含まれる正レンズの材料のアッベ数をν４ｐ、第４レンズ群Ｌ４に含まれる負レンズの材料のアッベ数をν４ｎとする。また、望遠端における第３レンズ群Ｌ３と第４レンズ群Ｌ４の光軸上の間隔をＤ３４ｔ、望遠端における第４レンズ群Ｌ４と第５レンズ群Ｌ５の光軸上の間隔をＤ４５ｔ、第３レンズ群Ｌ３の焦点距離をｆ３とする。広角端から望遠端へのズーミングに際しての第３レンズ群Ｌ３の移動量をＭ３、第３レンズ群Ｌ３に含まれる正レンズの材料のアッベ数の平均値をν３ｐ、第３レンズ群Ｌ３に含まれる負レンズの材料のアッベ数の平均値をν３ｎとする。さらに、第５レンズ群Ｌ５の焦点距離をｆ５、第５レンズ群Ｌ５の最も物体側のレンズ面の曲率半径をＲ５ｏ、第５レンズ群Ｌ５の最も像側のレンズ面の曲率半径をＲ５ｉとする。
【００３２】
条件式（４）は、第４レンズ群Ｌ４に含まれる正レンズの材料と負レンズの材料を規定した条件式である。条件式（４）の下限値を超えると、第４レンズ群Ｌ４に含まれる正レンズと負レンズの材料のアッベ数の差が小さくなり過ぎて、色収差を良好に補正することが困難になるため好ましくない。条件式（４）の上限値を超えると、正レンズと負レンズの材料のアッベ数の差が大きくなり過ぎ、部分分散比の差も大きくなる傾向にある。その結果、フォーカシングに際しての色収差の２次スペクトルの変動が大きくなるため好ましくない。
【００３３】
条件式（５）は、望遠端における第３レンズ群Ｌ３と第４レンズ群Ｌ４の光軸上の間隔Ｄ３４ｔと、望遠端における第４レンズ群Ｌ４と第５レンズ群Ｌ５の光軸上の間隔Ｄ４５ｔの比を規定した条件式である。条件式（５）の下限値を超えて、望遠端における第４レンズ群Ｌ４と第５レンズ群Ｌ５光軸上の間隔Ｄ４５ｔが短くなると、無限遠から近距離へのフォーカシングに際して、第４レンズ群Ｌ４と第５レンズ群Ｌ５が干渉するおそれがあるため、好ましくない。条件式（５）の上限値を超えて、望遠端における第４レンズ群Ｌ４と第５レンズ群Ｌ５光軸上の間隔Ｄ４５ｔが長くなると、第４レンズ群Ｌ４を出射した軸外光線が第５レンズ群Ｌ５に入射する高さが高くなる。その結果、第５レンズ群Ｌ５において発生する像面湾曲を十分に補正することが困難になるため、好ましくない。
【００３４】
条件式（６）は、第３レンズ群Ｌ３の焦点距離ｆ３と第４レンズ群Ｌ４の焦点距離ｆ４の比を規定した条件式である。条件式（６）の下限値を超えて、第３レンズ群Ｌ３の焦点距離ｆ３が短くなると、第３レンズ群Ｌ３の屈折力が強くなりすぎる。その結果、各ズーム領域において軸上色収差や非点収差が多く発生するため好ましくない。条件式（６）の上限値を超えると、第３レンズ群Ｌ３の焦点距離ｆ３が長くなり、第３レンズ群Ｌ３の屈折力が弱くなりすぎる。また、第４レンズ群Ｌ４の焦点距離ｆ４が短くなり、第４レンズ群Ｌ４の屈折力が強くなりすぎる。その結果、第５レンズ群Ｌ５に入射する光線の高さが高くなり、第５レンズ群Ｌ５の径が大型化するため好ましくない。
【００３５】
条件式（７）は、広角端から望遠端へのズーミングに際しての第３レンズ群Ｌ３の移動量Ｍ３と、第４レンズ群Ｌ４の移動量Ｍ４の比を規定した条件式である。条件式（７）の下限値を超えて、第４レンズ群Ｌ４の移動量Ｍ４が大きくなると、広角端における第３レンズ群Ｌ３と第４レンズ群Ｌ４の間隔を大きくする必要が生じ、レンズ系の大型化を招くため好ましくない。条件式（７）の上限値を超えて、第３レンズ群Ｌ３の移動量Ｍ３が大きくなると、望遠端におけるレンズ全長が増大するため好ましくない。
【００３６】
条件式（８）は、第３レンズ群Ｌ３に含まれる正レンズの材料と負レンズの材料を規定した条件式である。条件式（８）の下限値を超えると、第３レンズ群Ｌ３に含まれる正レンズと負レンズの材料のアッベ数の差が小さくなり過ぎて、色収差を良好に補正することが困難になるため好ましくない。条件式（８）の上限値を超えると、第３レンズ群Ｌ３に含まれる正レンズと負レンズの材料のアッベ数の差が大きくなり過ぎ、部分分散比の差も大きくなる傾向にある。その結果、望遠端における色収差の２次スペクトルが多く発生するため好ましくない。
【００３７】
条件式（９）は、第４レンズ群Ｌ４の焦点距離ｆ４と第５レンズ群Ｌ５の焦点距離ｆ５の比を規定した条件式である。条件式（９）の下限値を超えて、第５レンズ群Ｌ５の焦点距離ｆ５が短くなると、第５レンズ群Ｌ５の屈折力が強くなりすぎる。その結果、望遠端において非点収差や像面湾曲が多く発生するため好ましくない。条件式（９）の上限値を超えて、第５レンズ群Ｌ５の焦点距離ｆ５が長くなると、第５レンズ群Ｌ５の屈折力が弱くなりすぎる。その結果、フォーカス群である第４レンズ群Ｌ４のフォーカス敏感度が低くなり、フォーカシングに際しての第４レンズ群Ｌ４の移動量が増大するため好ましくない。
【００３８】
条件式（１０）は、第５レンズ群Ｌ５の最も物体側のレンズ面と最も像側のレンズ面の形状を規定した条件式である。条件式（１０）の下限値を超えると、第５レンズ群Ｌ５の最も物体側のレンズ面と最も像側のレンズ面の曲率半径の値が近くなり過ぎて、望遠端における像面湾曲を良好に補正することが困難になるため好ましくない。条件式（１０）の上限値を超えると、第５レンズ群Ｌ５の最も像側のレンズ面の曲率半径Ｒ５ｉが長くなり過ぎて、望遠端における倍率色収差を良好に補正することが困難になるため好ましくない。
【００３９】
なお、好ましくは、条件式（４）〜（１０）の数値範囲を次のように設定するのが良い。
４．２＜ν４ｎ−ν４ｐ＜１５．０…（４ａ）
１．１＜Ｄ４５ｔ／Ｄ３４ｔ＜２．４…（５ａ）
０．３０＜ｆ３／｜ｆ４｜＜０．５９…（６ａ）
１．２＜Ｍ３／Ｍ４＜２．５…（７ａ）
３２．０＜ν３ｐ−ν３ｎ＜５０．０…（８ａ）
０．６０＜ｆ５／｜ｆ４｜＜１．２０…（９ａ）
−５．００＜（Ｒ５ｏ＋Ｒ５ｉ）／（Ｒ５ｏ−Ｒ５ｉ）＜−０．５２…（１０ａ）
【００４０】
さらに好ましくは、条件式（４）〜（１０）の数値範囲を次のように設定するのが良い。
４．３＜ν４ｎ−ν４ｐ＜１２．０…（４ｂ）
１．２＜Ｄ４５ｔ／Ｄ３４ｔ＜２．２…（５ｂ）
０．４０＜ｆ３／｜ｆ４｜＜０．５８…（６ｂ）
１．３＜Ｍ３／Ｍ４＜２．０…（７ｂ）
３５．０＜ν３ｐ−ν３ｎ＜４５．０…（８ｂ）
０．７０＜ｆ５／｜ｆ４｜＜１．１０…（９ｂ）
−２．００＜（Ｒ５ｏ＋Ｒ５ｉ）／（Ｒ５ｏ−Ｒ５ｉ）＜−０．５５…（１０ｂ）
【００４１】
続いて、各レンズ群の構成について説明する。各実施例のズームレンズにおいて、第１レンズ群Ｌ１は、物体側から像側へ順に、負レンズと正レンズの接合レンズ、正レンズから構成される。これにより、正の屈折力を分担することができ、望遠端における軸上色収差や倍率色収差を良好に補正することができる。
【００４２】
実施例１及び２のズームレンズにおいて、第２レンズ群Ｌ２は、物体側から像側へ順に、負レンズ、負レンズ、負レンズ、正レンズから構成される。実施例３乃至５のズームレンズでは、第２レンズ群Ｌ２は、物体側から像側へ順に、負レンズ、負レンズ、正レンズから構成される。負の屈折力を複数のレンズで分担することで、望遠端における短波長領域の色の球面収差を良好に補正することができる。
【００４３】
各実施例のズームレンズにおいて、第３レンズ群Ｌ３は、物体側から像側へ順に、正レンズ、負レンズと正レンズの接合レンズから構成される。正の屈折力を複数のレンズで分担することで、球面収差やコマ収差、軸上色収差を良好に補正することができる。
【００４４】
実施例１乃至４のズームレンズにおいて、第４レンズ群Ｌ４は、負レンズと正レンズの接合レンズから構成される。実施例５のズームレンズでは、第４レンズ群Ｌ４は、物体側から像側へ順に配置された、負レンズ、正レンズから構成される。
【００４５】
実施例１及び２のズームレンズにおいて、第５レンズ群Ｌ５は、１枚の正レンズから構成される。実施例３乃至５のズームレンズでは、第５レンズ群Ｌ５は、正レンズと負レンズの接合レンズから構成される。各実施例のズームレンズでは、第５レンズ群Ｌ５を構成するレンズ枚数をできる限り少なくすることで、第５レンズ群Ｌ５の軽量化と薄型化を実現している。
【００４６】
次に、本発明の実施例１から５にそれぞれ対応する数値実施例１から５を示す。各数値実施例において、ｉは物体側からの光学面の順序を示す。ｒｉは第ｉ番目の光学面（第ｉ面）の曲率半径、ｄｉは第ｉ面と第ｉ＋１面との間の間隔、ｎｄｉとνｄｉはそれぞれｄ線に対する第ｉ番目の光学部材の材料の屈折率、アッベ数を示す。
【００４７】
またＫを離心率、Ａ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０、Ａ１２を非球面係数、光軸からの高さｈの位置での光軸方向の変位を面頂点を基準にしてｘとするとき、非球面形状は、
ｘ＝（ｈ２／Ｒ）／［１＋［１−（１＋Ｋ）（ｈ／Ｒ）２］１／２］＋Ａ４ｈ４＋Ａ６ｈ６＋Ａ８ｈ８＋Ａ１０ｈ１０＋Ａ１２ｈ１２
で表示される。但しＲは近軸曲率半径である。また「ｅ−Ｚ」の表示は「１０−Ｚ」を意味する。
【００４８】
各実施例において、バックフォーカス（ＢＦ）は、レンズ系の最も像側の面から像面までの距離を、空気換算長により表したものである。また、各数値実施例における上述した条件式との対応を表１に示す。
【００４９】
なお、広角端における有効像円径（イメージサークルの直径）を、望遠端における有効像円径に比べて小さくすることができる。これは、画像処理によって画像を引き伸ばすことで、広角側において発生しやすい樽型の歪曲収差を補正することができるためである。
【００５０】
［数値実施例１］
単位  ｍｍ
面データ
面番号       r        d      nd         νd
1         35.835    0.75   1.85478    24.8
2         25.179    2.93   1.49700    81.5
3       -144.069    0.05
4         25.890    1.52   1.59282    68.6
5         49.840  (可変)
6*        44.769    0.40   1.85135    40.1
7*         6.082    2.56
8         -9.995    0.30   1.77250    49.6
9          ∞       0.24
10        -31.840    0.30   1.77250    49.6
11         43.530    0.08
12         16.322    1.11   1.95906    17.5
13        -83.903  (可変)
14(絞り)    ∞     (可変)
15*         5.970    2.38   1.58313    59.5
16*        53.775    0.27
17         11.125    0.40   1.80610    33.3
18          4.541    2.72   1.49710    81.6
19*       -55.680  (可変)
20         26.730    0.35   1.80400    46.6
21          6.879    0.90   1.58144    40.8
22         10.497  (可変)
23          8.930    2.50   1.53160    55.8
24*        67.902    1.05
25          ∞       0.80   1.51633    64.1
26          ∞       1.33
像面        ∞
非球面データ
第6面
K = 0.00000e+000  A 4= 1.31609e-003  A 6=-2.11815e-004  A 8= 1.47658e-005  A10=-4.85016e-007  A12= 6.06410e-009
第7面
K = 0.00000e+000  A 4= 1.55393e-003  A 6=-1.60813e-004  A 8= 4.64854e-007  A10= 9.56006e-007  A12=-3.75286e-008
第15面
K = 6.33701e-001  A 4=-3.99581e-004  A 6=-3.90298e-005  A 8=-1.16903e-007
第16面
K = 0.00000e+000  A 4= 3.18468e-004  A 6=-6.83308e-005  A 8= 3.38741e-006
第19面
K = 0.00000e+000  A 4= 8.11964e-004  A 6= 7.59037e-005  A 8=-1.83757e-006
第24面
K = 0.00000e+000  A 4= 4.91449e-005  A 6=-2.12153e-005  A 8= 7.02392e-007  A10=-1.02421e-008
各種データ
ズーム比     23.78 
広角     中間     望遠
焦点距離        4.63    74.00   110.10
Fナンバー      3.30     6.47     6.66
半画角         34.46     3.00     2.02
像高           3.18     3.88     3.88
レンズ全長    52.05    71.82    73.41
BF             2.91     2.91     2.91
d 5            0.39    25.92    28.23
d13           16.06     1.94     0.52
d14            3.62     0.57     0.56
d19            3.56    13.24     9.15
d22            5.47     7.21    11.99
レンズ群データ
群  始面    焦点距離
1    1      41.30
2    6      -5.66
3   15      10.01
4   20     -17.48
5   23      19.06
【００５１】
［数値実施例２］
単位  ｍｍ
面データ
面番号       r        d      nd         νd
1         39.482    0.75   1.85478    24.8
2         26.894    2.83   1.49700    81.5
3       -152.427    0.05
4         26.486    1.67   1.59282    68.6
5         60.176  (可変)
6*        38.890    0.40   1.85135    40.1
7*         5.892    2.56
8        -10.204    0.30   1.77250    49.6
9          ∞       0.24
10        -30.712    0.30   1.77250    49.6
11         36.813    0.08
12         15.341    1.09   1.95906    17.5
13        -97.436  (可変)
14(絞り)    ∞     (可変)
15*         6.013    2.38   1.58313    59.5
16*        50.325    0.27
17         10.070    0.40   1.80610    33.3
18          4.398    2.72   1.49710    81.6
19*     -1514.412  (可変)
20         27.425    0.35   1.80400    46.6
21          7.336    0.90   1.58144    40.8
22         11.234  (可変)
23          9.309    2.50   1.53160    55.8
24*        84.502    1.30
25          ∞       0.80   1.51633    64.1
26          ∞       1.09
像面        ∞
非球面データ
第6面
K = 0.00000e+000  A 4= 1.08819e-003  A 6=-1.87950e-004  A 8= 1.31237e-005  A10=-4.31866e-007  A12= 5.42581e-009
第7面
K = 0.00000e+000  A 4= 1.33658e-003  A 6=-1.48334e-004  A 8= 1.09915e-006  A10= 7.86851e-007  A12=-3.14239e-008
第15面
K = 7.18200e-001  A 4=-3.96296e-004  A 6=-4.59405e-005  A 8= 2.47236e-007
第16面
K = 0.00000e+000  A 4= 3.15828e-004  A 6=-7.78234e-005  A 8= 4.58302e-006
第19面
K = 0.00000e+000  A 4= 8.82159e-004  A 6= 8.69814e-005  A 8=-3.51609e-006
第24面
K = 0.00000e+000  A 4= 7.38561e-005  A 6=-1.95173e-005  A 8= 5.75364e-007  A10=-7.37782e-009
各種データ
ズーム比     28.48 
広角     中間     望遠
焦点距離       4.63    72.91   132.00
Fナンバー      3.47     6.75     7.10
半画角         34.43     3.04     1.68
像高           3.18     3.88     3.88
レンズ全長    53.40    73.29    74.87
BF             2.92     2.92     2.92
d 5            0.39    26.06    29.22
d13           16.60     2.55     0.25
d14            3.74     0.54     0.26
d19            3.24    14.26     8.16
d22            6.43     6.88    14.00
レンズ群データ
群  始面    焦点距離
1    1      41.32
2    6      -5.58
3   15      10.22
4   20     -19.11
5   23      19.46
【００５２】
［数値実施例３］
単位  ｍｍ
面データ
面番号       r        d      nd         νd
1         46.780    0.75   1.85478    24.8
2         32.279    3.57   1.49700    81.5
3       -271.082    0.05
4         33.765    2.16   1.59282    68.6
5         84.519  (可変)
6*        37.417    0.40   1.85135    40.1
7*         5.705    2.64
8         -9.490    0.40   1.77250    49.6
9         36.517    0.08
10         15.257    1.56   1.95906    17.5
11       -133.670  (可変)
12(絞り)    ∞     (可変)
13*         6.202    2.38   1.55332    71.7
14*      1083.765    0.27
15         11.626    0.40   1.88300    40.8
16          4.486    2.72   1.49710    81.6
17*       -72.610  (可変)
18         22.246    0.35   1.59282    68.6
19          7.049    0.90   1.51633    64.1
20          7.920  (可変)
21*         9.605    2.98   1.53160    55.8
22        -31.477    0.40   1.60737    27.0
23       -131.192    1.30
24          ∞       0.80   1.51633    64.1
25          ∞       1.08
像面        ∞
非球面データ
第6面
K = 0.00000e+000  A 4= 3.59520e-004  A 6=-8.02057e-005  A 8= 5.50909e-006  A10=-1.68327e-007  A12= 1.91904e-009
第7面
K = 0.00000e+000  A 4= 4.75317e-004  A 6=-7.23933e-005  A 8= 1.61814e-006  A10= 2.35851e-007  A12=-8.86589e-009
第13面
K = 5.48977e-001  A 4=-4.09557e-004  A 6=-2.68539e-005  A 8=-5.94120e-007
第14面
K = 0.00000e+000  A 4= 1.81798e-004  A 6=-4.39424e-005  A 8= 1.46581e-006
第17面
K = 0.00000e+000  A 4= 3.64086e-004  A 6= 4.19191e-005  A 8=-1.63179e-006
第21面
K = 0.00000e+000  A 4= 3.07252e-005  A 6= 1.13311e-005  A 8=-5.59090e-007  A10= 1.14585e-008
各種データ
ズーム比     37.75 
広角     中間     望遠
焦点距離       4.45    83.03   168.00
Fナンバー      3.60     6.21     7.10
半画角        35.53     2.67     1.32
像高           3.18     3.88     3.88
レンズ全長    59.91    86.95    89.01
BF             2.91     2.91     2.91
d 5            0.39    34.27    38.00
d11           16.92     3.91     0.25
d12            7.08     0.46     0.35
d17            4.02    14.74     8.40
d20            6.32     8.38    16.82
レンズ群データ
群  始面    焦点距離
1    1      51.06
2    6      -6.10
3   13      11.42
4   18     -20.69
5   21      17.46
【００５３】
［数値実施例４］
単位  ｍｍ
面データ
面番号       r        d      nd         νd
1         47.649    0.75   1.85478    24.8
2         33.567    4.18   1.49700    81.5
3       -332.934    0.05
4         38.192    2.21   1.59282    68.6
5         91.856  (可変)
6*        52.255    0.40   1.85135    40.1
7*         6.012    2.50
8        -10.797    0.40   1.80400    46.6
9         26.526    0.08
10         13.260    1.59   1.95906    17.5
11      -1001.850  (可変)
12(絞り)    ∞     (可変)
13*         6.066    2.38   1.49710    81.6
14*        48.478    0.27
15          9.285    0.40   1.88300    40.8
16          4.509    2.72   1.49710    81.6
17*      -354.334  (可変)
18         25.669    0.35   1.49700    81.5
19          6.753    0.90   1.48749    70.2
20          7.955  (可変)
21*        10.796    2.80   1.53160    55.8
22        -24.184    0.40   1.63540    23.9
23        -59.237    1.30
24          ∞       0.80   1.51633    64.1
25          ∞       1.08
像面        ∞  
非球面データ
第6面
K = 0.00000e+000  A 4= 6.48326e-004  A 6=-9.19929e-005  A 8= 5.55875e-006  A10=-1.58827e-007  A12= 1.72625e-009
第7面
K = 0.00000e+000  A 4= 8.59644e-004  A 6=-7.22775e-005  A 8= 1.24244e-006  A10= 2.33676e-007  A12=-8.12302e-009
第13面
K = 5.75535e-001  A 4=-3.79638e-004  A 6=-3.07492e-005  A 8=-2.04947e-007
第14面
K = 0.00000e+000  A 4= 1.17947e-004  A 6=-4.54687e-005  A 8= 2.21396e-006
第17面
K = 0.00000e+000  A 4= 6.14979e-004  A 6= 3.89707e-005  A 8=-1.34343e-006
第21面
K = 0.00000e+000  A 4= 4.90448e-005  A 6= 1.15772e-005  A 8=-6.51219e-007  A10= 1.32889e-008
各種データ
ズーム比     42.25
広角     中間     望遠
焦点距離       4.45    97.88   188.00
Fナンバー      3.61     6.90     7.10
半画角        35.53     2.27     1.18
像高           3.18     3.88     3.88
レンズ全長    63.67    94.55    96.95
BF             2.91     2.91     2.91
d 5            0.39    38.96    42.42
d11           17.71     4.07     0.80
d12            8.25     0.56     0.38
d17            3.23    15.27     8.75
d20            8.52    10.14    19.04
レンズ群データ
群  始面    焦点距離
1    1      56.07
2    6      -6.16
3   13      11.78
4   18     -23.60
5   21      18.19
【００５４】
［数値実施例５］
単位  ｍｍ
面データ
面番号       r        d      nd         νd
1         46.289    0.75   1.85478    24.8
2         33.301    4.51   1.49700    81.5
3       -452.069    0.05
4         40.128    2.26   1.59282    68.6
5         92.311  (可変)
6*        81.319    0.40   1.85135    40.1
7*         6.280    2.80
8        -10.990    0.40   1.80400    46.6
9         33.949    0.08
10         14.808    1.63   1.95906    17.5
11       -205.626  (可変)
12(絞り)    ∞     (可変)
13*         5.947    2.38   1.49710    81.6
14*        29.043    0.27
15         10.019    0.40   1.88300    40.8
16          4.703    2.72   1.49710    81.6
17*       -54.841  (可変)
18         22.432    0.35   1.49700    81.5
19          6.547    0.05
20          6.576    0.90   1.48749    70.2
21          7.601  (可変)
22*        12.781    2.54   1.53160    55.8
23        -22.620    0.40   1.63540    23.9
24        -45.533    1.30
25          ∞       0.80   1.51633    64.1
26          ∞       1.08
像面        ∞
非球面データ
第6面
K = 0.00000e+000  A 4= 5.49855e-004  A 6=-7.00565e-005  A 8= 4.25361e-006  A10=-1.19680e-007  A12= 1.24517e-009
第7面
K = 0.00000e+000  A 4= 7.10233e-004  A 6=-4.92372e-005  A 8= 1.56071e-007  A10= 2.69512e-007  A12=-9.14185e-009
第13面
K = 3.54115e-001  A 4=-2.28294e-004  A 6=-2.20541e-005  A 8= 1.63933e-007
第14面
K = 0.00000e+000  A 4= 2.07959e-004  A 6=-3.33947e-005  A 8= 1.78805e-006
第17面
K = 0.00000e+000  A 4= 5.99248e-004  A 6= 2.32350e-005  A 8= 2.15763e-007
第22面
K = 0.00000e+000  A 4= 5.64005e-005  A 6= 1.33995e-005  A 8=-7.35985e-007  A10= 1.50612e-008
各種データ
ズーム比     44.94 
広角     中間     望遠
焦点距離       4.45   109.15   200.00
Fナンバー      3.68     7.04     7.83
半画角        35.53     2.03     1.11
像高           3.18     3.88     3.88
レンズ全長    65.47    97.61   101.01
BF             2.91     2.91     2.91
d 5            0.39    40.79    43.63
d11           19.11     2.79     0.80
d12            8.21     1.52     0.26
d17            4.09    15.28    10.93
d21            7.58    11.14    19.30
レンズ群データ
群  始面    焦点距離
1    1      58.25
2    6      -6.35
3   13      12.11
4   18     -23.48
5   22      19.93
【００５５】
【表１】
2017116609.tif 000003
【００５６】
次に、各実施例に示したようなズームレンズを撮影光学系として用いたデジタルスチルカメラの実施形態について、図１１を用いて説明する。
【００５７】
図１１において、６０はカメラ本体、６１は実施例１から５で説明した、いずれかのズームレンズによって構成された撮影光学系である。６２はカメラ本体に内蔵され、撮影光学系２１によって形成された被写体像を受光するＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の撮像素子（光電変換素子）である。６３は固体撮像素子６２によって光電変換された被写体像に対応する情報を記録するメモリである。６４は液晶ディスプレイパネル等によって構成され、撮像素子６２上に形成された被写体像を観察するためのファインダである。
【００５８】
このように本発明のズームレンズをデジタルスチルカメラ等の撮像装置に適用することにより、高変倍比かつコンパクトであり、ズーミングやフォーカシングに際しての収差変動が低減され、高い光学性能を有する撮像装置を得ることができる。
【符号の説明】
【００５９】
Ｌ１  第１レンズ群
Ｌ２  第２レンズ群
Ｌ３  第３レンズ群
Ｌ４  第４レンズ群
Ｌ５  第５レンズ群
ＳＰ  開口絞り
Ｇ  ガラスブロック
ＩＰ  像面
【図１】
2017116609.tif 000004
【図２】
2017116609.tif 000005
【図３】
2017116609.tif 000006
【図４】
2017116609.tif 000007
【図５】
2017116609.tif 000008
【図６】
2017116609.tif 000009
【図７】
2017116609.tif 000010
【図８】
2017116609.tif 000011
【図９】
2017116609.tif 000012
【図１０】
2017116609.tif 000013
【図１１】
2017116609.tif 000014