(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側から、順次、正の焦点距離を持つ第１群光学系と、負の焦点距離を持つ第２群光学系と、正の焦点距離を持つ第３群光学系と、負の焦点距離を持つ第４群光学系と、正の焦点距離を持つ第５群光学系とを配置してなり、且つ前記第１群光学系は偏向光学素子を含み、前記第３群光学系の物体側に絞りを備えてなり、
短焦点端から長焦点端への変倍に際して、前記第１群光学系と前記第２群光学系の間隔は増大し、前記第２群光学系と前記絞りの間隔は減少し、前記絞りと前記第３群光学系の間隔は減少し、前記第３群光学系と前記第４群光学系の間隔は増大し、前記第４群光学系と前記第５群光学系の間隔が変化する構成のズームレンズであって、
前記第５群光学系は正レンズ１枚で構成され、
短焦点端における前記第２群光学系と前記第３群光学系の間隔をＴ２３ｗ、最大像高をＹ′、長焦点端の焦点距離をｆｔ、短焦点端の焦点距離をｆｗとして、
条件式：０．５＜（Ｔ２３ｗ／Ｙ′）／（ｆｔ／ｆｗ）＜１．０
を満足す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、正の焦点距離を持つ第１群光学系と、負の焦点距離を持つ第２群光学系と、正の焦点距離を持つ第３群光学系と、負の焦点距離を持つ第４群光学系と、正の焦点距離を持つ第５群光学系と、負の焦点距離を持つ第６群光学系を配置してなり、且つ前記第１群光学系は偏向光学素子を含み、前記第３群光学系の物体側に絞りを備えてなり、
短焦点端から長焦点端への変倍に際して、前記第１群光学系と前記第２群光学系の間隔は増大し、前記第２群光学系と前記絞りの間隔は減少し、前記絞りと前記第３群光学系の間隔は減少し、前記第３群光学系と前記第４群光学系の間隔は増大し、前記第４群光学系と前記第５群光学系の間隔が変化する構成のズームレンズであって、
前記第５群光学系は正レンズ１枚で構成され、
短焦点端における前記第２群光学系と前記第３群光学系の間隔をＴ２３ｗ、最大像高をＹ′、長焦点端の焦点距離をｆｔ、短焦点端の焦点距離をｆｗとして、
条件式：０．５＜（Ｔ２３ｗ／Ｙ′）／（ｆｔ／ｆｗ）＜１．０
を満足することを特徴とするズームレンズ。
【請求項３】
短焦点端における前記絞りと前記第３群光学系の間隔をＴｓ３ｗ、前記第２群光学系と前記絞りの間隔をＴ２ｓｗとして、
条件式： ０．２＜Ｔｓ３ｗ／Ｔ２ｓｗ＜１．５
を満足す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】
長焦点端における最大絞り径が、短焦点端における最大絞り径よりも大きい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】
長焦点端における最大絞り径をＤｔ、短焦点端における最大絞り径をＤｗとして、
条件式： ２．０＞Ｄｔ／Ｄｗ＞１．１
を満足することを特徴とする請求項４に記載のズームレンズ。
【請求項６】
前記第２群光学系の焦点距離をｆ２、前記第３群光学系の焦点距離をｆ３として、
条件式：−３．０＜ｆ２／Ｙ′＜−１．２
２．０＜ｆ３／Ｙ′＜ ４．０
を満足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４群光学系は、短焦点端から長焦点端への変倍に際して、移動せずに位置が固定されていることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項８】
前記第２群光学系の長焦点端における横倍率をｂ２ｔ、前記第２群光学系の短焦点端における横倍率をｂ２ｗ、前記第３群光学系の長焦点端における横倍率をｂ３ｔ、前記第３群光学系の短焦点端における横倍率をｂ３ｗとして、
条件式： ３．５＞ｂ２ｔ／ｂ２ｗ＞２．０
３．０＞ｂ３ｔ／ｂ３ｗ＞１．５
を満足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２群光学系の長焦点端における横倍率をｂ２ｔ、前記第２群光学系の短焦点端における横倍率をｂ２ｗ、前記第３群光学系の長焦点端における横倍率をｂ３ｔ、前記第３群光学系の短焦点端における横倍率をｂ３ｗとして、
条件式： １．０＞（ｂ３ｔ／ｂ３ｗ）／（ｂ２ｔ／ｂ２ｗ）＞０．５
を満足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】
撮像用光学系として、請求項１〜請求項９のうちのいずれか１項のズームレンズを含むことを特徴とする撮像装置。
【請求項１１】
撮像画像をディジタル情報とする手段を含む請求項１０に記載の撮像装置。
【請求項１２】
撮像機能部の撮像用光学系として、請求項１〜請求項９のうちのいずれか１項のズームレンズを含む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、所定の焦点距離範囲において焦点距離を所望に応じて選択設定し得るズームレンズであって、高変倍比化に加えて高画質化および小型化、さらには広画角化および大口径化を図ったズームレンズに係り、銀塩フィルムを用いる銀塩カメラにも利用可能であるが、特にディジタルカメラおよびビデオカメラ等のように電子的撮像手段を用いて撮像画像をディジタル情報とする撮像装置にも好適なズームレンズ、並びにそのようなズームレンズを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、ディジタルカメラは、高画質化、小型化、広角化および高変倍比化等のニーズが強くなっており、このような要望に応える製品を開発することが必要とされている。そのため、撮影レンズとしては５倍以上のズームレンズが必要とされ、しかも画素数が１０００万画素を超えるような受光素子に対応するための高画質化、そして小型化、広角化および大口径化が求められる。
物体側から、順次、正の焦点距離を持つ第１群光学系と、負の焦点距離を持つ第２群光学系と、正の焦点距離を持つ第３群光学系と、負の焦点距離を持つ第４群光学系と、正の焦点距離を持つ第５群光学系とを配置し、前記第１群光学系に反射部材等の偏向光学素子を含むズームレンズが、例えば、特許文献１（特開２００５−２１５１６５号）、特許文献２（特開２００５−３５２３４８号）、特許文献３（特開２００７−１７１４５６号）および特許文献４（特開２００７−３５９８号）等に開示されている。
特許文献１（特開２００５−２１５１６５号）には、第２の実施の形態の数値実施例２として、ズーム比が７倍である高変倍ズームズームレンズの例が記載されている。しかしながら、この場合、絞りと第３群光学系（第３レンズ群）が一体に構成されているため、広角化すると、絞りよりも物体側の光学系群が大型化し、収差補正をすることが困難となってくる。そのため、この例においても３８°以上の広画角化ができていない。
【０００３】
特許文献２（特開２００５−３５２３４８号）には、第３の実施の形態の数値実施例３として、ズーム比が３５倍程度で、３８°以上の広画角が得られる広角高変倍ズームレンズの例が記載されている。しかしながら、この場合、絞りと第３群光学系（第３レンズ群）が一体に構成されていることもあり、大型化し過ぎてしまう。また、この場合、歪曲収差が非常に大きくなり、高性能とはいえなくなってしまう。
特許文献３（特開２００７−１７１４５６号）には、実施例３として、ズーム比が７倍で、３８°以上の広画角が得られる広角高変倍ズームレンズが記載されている。しかしながら、この場合も、絞りと第３群光学系（第３レンズ群）が一体であるため、偏向光学素子としての反射部材により撮像素子の短辺方向にしか光路を折り曲げることができない。そのため、カメラのレイアウトが困難となる。このような構成で、長辺方向に折り曲げるためには反射部材であるプリズムを大きくする必要があり、第１群光学系（第１レンズ群）が大型化し、そのため収差補正が困難になってくる。
特許文献４（特開２００７−３５９８号）の各実施例には、短焦点端から長焦点端への変倍において、絞りと第３群光学系（第３レンズ群）の間隔が減少する構成が示されているが、３８°以上の広画角および５倍以上の高変倍比は達成できていない。さらに、このような構成で、広画角化し、高変倍比化するためには、この特許文献４（特開２００７−３５９８号）の請求項１に記載された条件を満足することが必要である。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２１５１６５号公報
【特許文献２】特開２００５−３５２３４８号公報
【特許文献３】特開２００７−１７１４５６号公報
【特許文献４】特開２００７−３５９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、高性能で、しかも広い画角を得ていながら、充分に小型で、高い変倍比を得ることを可能とするズームレンズ、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。
本発明の請求項１の目的は、特に、高性能を得て、しかも半画角３８°以上の広画角を達成しながら、充分に小型で、且つ５倍以上の変倍比を得られ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、高性能を得て、しかも半画角３８°以上の広画角を達成しながら、充分に小型で、且つ５倍以上の変倍比を得られ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、さらなる小型化および高性能化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および請求項５の目的は、特に、さらに長焦点端を大口径化して口径比、すなわちＦ値（Ｆナンバ）、を小さくし、一層高性能化す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６の目的は、特に、さらに高性能化す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７の目的は、特に、製造誤差による画質への影響を小さくす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。
【０００６】
本発明の請求項８および請求項９の目的は、特に、一層高性能化す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１０の目的は、特に、高性能を得て、しかも半画角３８°以上の広画角を達成しながら、充分に小型で、且つ５倍以上の高変倍比を得ることのできるズームレンズを撮像光学系とした、小型でしかも高画質を得ることができる撮像装置を提供することにある。
本発明の請求項１１の目的は、特に、撮像画像の処理および利用の範囲を一層拡げることを可能とする撮像装置を提供することにある。
本発明の請求項１２の目的は、特に、高性能を得て、しかも半画角３８°以上の広画角を達成しながら、充分に小型で、且つ５倍以上の高変倍比を得ることのできるズームレンズを撮像光学系とした、小型でしかも高画質を得ることができる携帯情報端末装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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、正の焦点距離を持つ第１群光学系と、負の焦点距離を持つ第２群光学系と、正の焦点距離を持つ第３群光学系と、負の焦点距離を持つ第４群光学系と、正の焦点距離を持つ第５群光学系とを配置してなり、且つ前記第１群光学系は偏向光学素子を含み、前記第３群光学系の物体側に絞りを備えてなり、
短焦点端から長焦点端への変倍に際して、前記第１群光学系と前記第２群光学系の間隔は増大し、前記第２群光学系と前記絞りの間隔は減少し、前記絞りと前記第３群光学系の間隔は減少し、前記第３群光学系と前記第４群光学系の間隔は増大し、前記第４群光学系と前記第５群光学系の間隔が変化する構成のズームレンズであって、
前記第５群光学系は正レンズ１枚で構成され、
短焦点端における前記第２群光学系と前記第３群光学系の間隔をＴ２３ｗ、最大像高をＹ′、長焦点端の焦点距離をｆｔ、短焦点端の焦点距離をｆｗとして、
条件式：０．５＜（Ｔ２３ｗ／Ｙ′）／（ｆｔ／ｆｗ）＜１．０
を満足することを特徴としている。
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、正の焦点距離を持つ第１群光学系と、負の焦点距離を持つ第２群光学系と、正の焦点距離を持つ第３群光学系と、負の焦点距離を持つ第４群光学系と、正の焦点距離を持つ第５群光学系と、負の焦点距離を持つ第６群光学系を配置してなり、且つ前記第１群光学系は偏向光学素子を含み、前記第３群光学系の物体側に絞りを備えてなり、
短焦点端から長焦点端への変倍に際して、前記第１群光学系と前記第２群光学系の間隔は増大し、前記第２群光学系と前記絞りの間隔は減少し、前記絞りと前記第３群光学系の間隔は減少し、前記第３群光学系と前記第４群光学系の間隔は増大し、前記第４群光学系と前記第５群光学系の間隔が変化する構成のズームレンズであって、
前記第５群光学系は正レンズ１枚で構成され、
短焦点端における前記第２群光学系と前記第３群光学系の間隔をＴ２３ｗ、最大像高をＹ′、長焦点端の焦点距離をｆｔ、短焦点端の焦点距離をｆｗとして、
条件式：０．５＜（Ｔ２３ｗ／Ｙ′）／（ｆｔ／ｆｗ）＜１．０
を満足することを特徴としている。
【０００８】
請求項３に記載した本発明に係るズームレンズは、請求項１または請求項２のズームレンズであって、
短焦点端における前記絞りと前記第３群光学系の間隔をＴｓ３ｗ、前記第２群光学系と前記絞りの間隔をＴ２ｓｗとして、
条件式：
０．２＜Ｔｓ３ｗ／Ｔ２ｓｗ＜１．５
を満足することを特徴としている。
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のいずれか１項のズームレンズであって、
長焦点端における最大絞り径が、短焦点端における最大絞り径よりも大きい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４のズームレンズであって、
長焦点端における最大絞り径をＤｔ、短焦点端における最大絞り径をＤｗとして、
条件式：
２．０＞Ｄｔ／Ｄｗ＞１．１
を満足することを特徴としている。
【０００９】
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１〜請求項５のいずれか１項のズームレンズであって、
前記第２群光学系の焦点距離をｆ２、前記第３群光学系の焦点距離をｆ３として、
条件式：
−３．０＜ｆ２／Ｙ′＜−１．２
２．０＜ｆ３／Ｙ′＜  ４．０
を満足す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６のいずれか１項のズームレンズであって、
前記第４群光学系は、短焦点端から長焦点端への変倍に際して、移動せずに位置が固定されていることを特徴としている。
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７のいずれか１項のズームレンズであって、
前記第２群光学系の長焦点端における横倍率をｂ２ｔ、前記第２群光学系の短焦点端における横倍率をｂ２ｗ、前記第３群光学系の長焦点端における横倍率をｂ３ｔ、前記第３群光学系の短焦点端における横倍率をｂ３ｗとして、
条件式：
３．５＞ｂ２ｔ／ｂ２ｗ＞２．０
３．０＞ｂ３ｔ／ｂ３ｗ＞１．５
を満足することを特徴としている。
【００１０】
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１〜請求項８のいずれか１項のズームレンズであって、
前記第２群光学系の長焦点端における横倍率をｂ２ｔ、前記第２群光学系の短焦点端における横倍率をｂ２ｗ、前記第３群光学系の長焦点端における横倍率をｂ３ｔ、前記第３群光学系の短焦点端における横倍率をｂ３ｗとして、
条件式：
１．０＞（ｂ３ｔ／ｂ３ｗ）／（ｂ２ｔ／ｂ２ｗ）＞０．５
を満足することを特徴としている。
請求項１０に記載した本発明に係る撮像装置は、
撮像用光学系として、請求項１〜請求項９のうちのいずれか１項のズームレンズを含む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撮像装置は、請求項１０の撮像装置であって、
撮像画像をディジタル情報とする手段を含むことを特徴としている。
請求項１２に記載した本発明に係る携帯情報端末装置は、
撮像機能部の撮像用光学系として、請求項１〜請求項９のうちのいずれか１項のズームレンズを含むことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、高性能で、しかも広い画角を得ていながら、充分に小型で、高い変倍比を得ることを可能とするズームレンズ、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、正の焦点距離を持つ第１群光学系と、負の焦点距離を持つ第２群光学系と、正の焦点距離を持つ第３群光学系と、負の焦点距離を持つ第４群光学系と、正の焦点距離を持つ第５群光学系とを配置してなり、且つ前記第１群光学系は偏向光学素子を含み、前記第３群光学系の物体側に絞りを備えてなり、
短焦点端から長焦点端への変倍に際して、前記第１群光学系と前記第２群光学系の間隔は増大し、前記第２群光学系と前記絞りの間隔は減少し、前記絞りと前記第３群光学系の間隔は減少し、前記第３群光学系と前記第４群光学系の間隔は増大し、前記第４群光学系と前記第５群光学系の間隔が変化する構成のズームレンズであって、
前記第５群光学系は正レンズ１枚で構成され、
短焦点端における前記第２群光学系と前記第３群光学系の間隔をＴ２３ｗ、最大像高をＹ′、長焦点端の焦点距離をｆｔ、短焦点端の焦点距離をｆｗとして、
条件式：
０．５＜（Ｔ２３ｗ／Ｙ′）／（ｆｔ／ｆｗ）＜１．０
を満足することにより、特に、高性能を得て、しかも半画角３８°以上の広画角を達成しながら、充分に小型で、且つ５倍以上の変倍比を得ることができる。
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、正の焦点距離を持つ第１群光学系と、負の焦点距離を持つ第２群光学系と、正の焦点距離を持つ第３群光学系と、負の焦点距離を持つ第４群光学系と、正の焦点距離を持つ第５群光学系と、負の焦点距離を持つ第６群光学系を配置してなり、且つ前記第１群光学系は偏向光学素子を含み、前記第３群光学系の物体側に絞りを備えてなり、
短焦点端から長焦点端への変倍に際して、前記第１群光学系と前記第２群光学系の間隔は増大し、前記第２群光学系と前記絞りの間隔は減少し、前記絞りと前記第３群光学系の間隔は減少し、前記第３群光学系と前記第４群光学系の間隔は増大し、前記第４群光学系と前記第５群光学系の間隔が変化する構成のズームレンズであって、
前記第５群光学系は正レンズ１枚で構成され、
短焦点端における前記第２群光学系と前記第３群光学系の間隔をＴ２３ｗ、最大像高をＹ′、長焦点端の焦点距離をｆｔ、短焦点端の焦点距離をｆｗとして、
条件式： ０．５＜（Ｔ２３ｗ／Ｙ′）／（ｆｔ／ｆｗ）＜１．０
を満足することにより、特に、高性能を得て、しかも半画角３８°以上の広画角を達成しながら、充分に小型で、且つ５倍以上の変倍比を得ることができる。
【００１２】
また、本発明の請求項３のズームレンズによれば、請求項１または請求項２のズームレンズにおいて、
短焦点端における前記絞りと前記第３群光学系の間隔をＴｓ３ｗ、前記第２群光学系と前記絞りの間隔をＴ２ｓｗとして、
条件式：
０．２＜Ｔｓ３ｗ／Ｔ２ｓｗ＜１．５
を満足することにより、特に、さらなる小型化および高性能化が可能となる。
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のいずれか１項のズームレンズにおいて、
長焦点端における最大絞り径が、短焦点端における最大絞り径よりも大きいことにより、特に、さらに長焦点端を大口径化して口径比、すなわちＦ値（Ｆナンバ）、を小さくし、一層高性能化す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４のズームレンズにおいて、
長焦点端における最大絞り径をＤｔ、短焦点端における最大絞り径をＤｗとして、
条件式：
２．０＞Ｄｔ／Ｄｗ＞１．１
を満足することにより、特に、さらに長焦点端を大口径化して口径比、すなわちＦ値、を小さくし、一層高性能化することが可能となる。
【００１３】
本発明の請求項６のズームレンズによれば、請求項１〜請求項５のいずれか１項のズームレンズにおいて、
前記第２群光学系の焦点距離をｆ２、前記第３群光学系の焦点距離をｆ３として、
条件式：
−３．０＜ｆ２／Ｙ′＜−１．２
２．０＜ｆ３／Ｙ′＜  ４．０
を満足することにより、特に、さらに高性能化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６のいずれか１項のズームレンズにおいて、
前記第４群光学系は、短焦点端から長焦点端への変倍に際して、移動せずに位置が固定されていることにより、特に、製造誤差による画質への影響を小さくすることが可能となる。
【００１４】
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７のいずれか１項のズームレンズにおいて、
前記第２群光学系の長焦点端における横倍率をｂ２ｔ、前記第２群光学系の短焦点端における横倍率をｂ２ｗ、前記第３群光学系の長焦点端における横倍率をｂ３ｔ、前記第３群光学系の短焦点端における横倍率をｂ３ｗとして、
条件式：
３．５＞ｂ２ｔ／ｂ２ｗ＞２．０
３．０＞ｂ３ｔ／ｂ３ｗ＞１．５
を満足することにより、特に、一層高性能化することが可能となる。
本発明の請求項９のズームレンズによれば、請求項１〜請求項８のいずれか１項のズームレンズにおいて、
前記第２群光学系の長焦点端における横倍率をｂ２ｔ、前記第２群光学系の短焦点端における横倍率をｂ２ｗ、前記第３群光学系の長焦点端における横倍率をｂ３ｔ、前記第３群光学系の短焦点端における横倍率をｂ３ｗとして、
条件式：
１．０＞（ｂ３ｔ／ｂ３ｗ）／（ｂ２ｔ／ｂ２ｗ）＞０．５
を満足することにより、特に、一層高性能化することが可能となる。
【００１５】
さらに、本発明の請求項１０の撮像装置によれば、
撮像用光学系として、請求項１〜請求項９のうちのいずれか１項のズームレンズを含むことにより、特に、高性能を得て、しかも半画角３８°以上の広画角を達成しながら、充分に小型で、且つ５倍以上の高変倍比を得ることのできるズームレンズを撮像光学系として、小型でしかも高画質とすることができる。
本発明の請求項１１の撮像装置によれば、請求項１０の撮像装置において、
撮像画像をディジタル情報とする手段を含むことにより、特に、撮像画像の処理および利用の範囲を一層拡げることが可能となる。
また、本発明の請求項１２の携帯情報端末装置によれば、
請求項１２に記載した本発明に係る携帯情報端末装置は、
撮像機能部の撮像用光学系として、請求項１〜請求項９のうちのいずれか１項のズームレンズを含むことにより、特に、高性能を得て、しかも半画角３８°以上の広画角を達成しながら、充分に小型で、且つ５倍以上の高変倍比を得ることのできるズームレンズを撮像光学系として、小型でしかも高画質とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
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、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、本発明の第１の実施の形態に係るズームレンズを説明する。
現在、ディジタルカメラは、高画質化、小型化および広角化のニーズが強くなっており、これらの要望に応えるために、撮像光学系として負群先行型のズームレンズが注目されている。さらに、携帯性やデザインの観点から、カメラ全体の薄型化を可能とする撮像光学系が切望されており、ズームレンズの光路上に光束を反射偏向する反射面を設け、この反射面で光路を屈曲させたズームレンズが採用されるようになってきている。
例えば、物体側から、順次、正の焦点距離を持つ第１群光学系と、負の焦点距離を持つ第２群光学系と、正の焦点距離を持つ第３群光学系と、正の焦点距離を持つ第４群光学系と、負の焦点距離を持つ第５群光学系と、正の焦点距離を持つ第６群光学系とを配置し、第１群光学系は偏向光学素子を含むズームレンズが提案されている。しかしながら、このタイプのズームレンズにおいては、第３群光学系と第４群光学系のレンズ群の偏心感度による影響が大きくなりがちであり、製造が困難である。
【００１７】
そこで、本発明の第１の実施の形態に係るズームレンズにおいては、正の焦点距離を持つ第１群光学系と、負の焦点距離を持つ第２群光学系と、正の焦点距離を持つ第３群光学系と、負の焦点距離を持つ第４群光学系と、正の焦点距離を持つ第５群光学系とを、物体側から、順次配置する構成とした。また、短焦点端から長焦点端への変倍に際して、第１群光学系と第２群光学系の間隔は増大し、第２群光学系と絞りの間隔は減少し、絞りと第３群光学系の間隔は減少し、第３群光学系と第４群光学系の間隔は増大し、第４群光学系と第５群光学系の間隔が変化するようにした。
絞りを第３群光学系の物体側に一体にせず、短焦点端において、絞りを第３群光学系から離して第２群光学系に近づけることで、広角化により第１群光学系を通る軸外光線が高くなることを防ぐことができ、小型化を可能にし、軸外の収差補正を容易にしている。このようなタイプにおいては、第２群光学系と第３群光学系が主な変倍レンズ群となる。そのため、高変倍化するためには、第２群光学系と第３群光学系の間隔が重要となってくる。半画角３８°以上の広画角を達成しながら、充分に小型として、５倍以上の変倍比を確保するためには、次の条件式を満足することが望ましい（請求項１に対応）。
０．５＜（Ｔ２３ｗ／Ｙ′）／（ｆｔ／ｆｗ）＜１．０        （１）
ここで、Ｔ２３ｗは短焦点端における第２群光学系と第３群光学系の間隔、Ｙ′は最大像高、ｆｔは長焦点端の焦点距離、そしてｆｗは短焦点端の焦点距離である。
また、本発明の第１の実施の形態に係るズームレンズにおいては、正の焦点距離を持つ第１群光学系と、負の焦点距離を持つ第２群光学系と、正の焦点距離を持つ第３群光学系と、負の焦点距離を持つ第４群光学系と、正の焦点距離を持つ第５群光学系と、負の焦点距離を持つ第６群光学系を配置してなり、且つ前記第１群光学系は偏向光学素子を含み、前記第３群光学系の物体側に絞りを備える構成としてもよい（請求項２に対応）。
この場合、上記条件式（１）を満足することにより、半画角３８°以上の広画角を達成しながら、充分に小型として、５倍以上の変倍比を確保することが可能となる。
【００１８】
（１）式の下限値未満となると、第２群光学系と第３群光学系の間隔が短すぎるため、高変倍にしようとすると、第２群光学系や第３群光学系のパワーが強くなりすぎ、ズーム全域における収差補正が困難となってくる。また、（１）式の上限値を超えると、第２群光学系と第３群光学系の間隔が長くなりすぎるため、短焦点端において第２群光学系や第３群光学系を通る軸外光線が高くなり、軸外の収差補正が困難となってくる。
そして、さらに小型化および高性能化するためには、次の条件式を満足することが望ましい（請求項３に対応）。
０．２＜Ｔｓ３ｗ／Ｔ２ｓｗ＜１．５        （２）
ここで、Ｔｓ３ｗは短焦点端における絞りと第３群光学系の間隔であり、そしてＴ２ｓｗは第２群光学系と絞りの間隔である。
（２）式の下限値未満では、絞りが第２群光学系から大きく離れるため、短焦点端において絞りより物体側にあるレンズ群を通る軸外光線が高くなり、第１群光学系や第２群光学系の軸外収差を補正することが困難になる。一方、（２）式の上限値を超えると、絞りが第３群光学系から大きく離れるため、第３群光学系の軸外光線が高くなり、第３群光学系の軸外収差を補正することが困難になる。
【００１９】
また、長焦点端における最大絞り径を、短焦点端における最大絞り径よりも大きくしても良い（請求項４に対応）。本発明に従ったこの実施の形態の構成において、絞り径が同じであるならば、長焦点端におけるＦ値（Ｆナンバ）は、短焦点端におけるＦ値よりも大きくなる。そのため、長焦点端おける最大絞り径を、短焦点端における最大絞り径よりも大きくすることで、開放Ｆ値を小さくすることができる。もしも、短焦点端から長焦点端への変倍に際して、最大絞り径を同じにして、長焦点端のＦ値を小さくすると、短焦点端におけるＦ値が小さくなりすぎてしまい、短焦点端において、球面収差およびコマ収差等を補正することが困難となる。
さらに、次の条件式を満足することが望ましい（請求項５に対応）。
２．０＞Ｄｔ／Ｄｗ＞１．１        （３）
ここで、Ｄｔは長焦点端における最大絞り径、そしてＤｗは短焦点端における最大絞り径である。
（３）式の下限値未満では、長焦点端におけるＦ値を小さくすると、短焦点端におけるＦ値が小さくなりすぎてしまい、短焦点端において、球面収差およびコマ収差等を補正することが困難となる。一方、（３）式の上限値を超えると、長焦点端のＦ値が小さくなりすぎてしまい、長焦点端において、球面収差およびコマ収差等を補正することが困難となる。
【００２０】
そして、高変倍比を達成しつつ、高性能化するために、次の条件式を満足することが望ましい（請求項６に対応）。
−３．０＜ｆ２／Ｙ′＜−１．２        （４）
２．０＜ｆ３／Ｙ′＜  ４．０        （５）
ここで、ｆ２は第２群光学系の焦点距離、そしてｆ３は第３群光学系の焦点距離である。
（４）式の下限値未満においては、第２群光学系のパワーが強すぎるため、第２群光学系内の収差補正が困難となる。一方、（４）式の上限値を超えると、第２群光学系のパワーが弱すぎるので、第２群光学系で変倍するためには第２群光学系の移動量が大きくなり、短焦点端において第１群光学系や第２群光学系を通る軸外光線が高くなりすぎ、大型化して、軸外収差の補正が困難になる。
また、（５）式の下限値未満においては、第３群光学系のパワーが強すぎるため、第３群光学系内の収差補正が困難となる。一方、（５）式の上限値を超えると、第３群光学系のパワーが弱すぎるので、第３群光学系で変倍するためには第３群光学系の移動量が大きくなり、短焦点端において第３群光学系に入る軸外光線が高くなりすぎるため、軸外収差の補正が困難になる。
【００２１】
また、短焦点端から長焦点端まで変倍する際に、第４群光学系を移動せずに位置を固定することが望ましい（請求項７に対応）。変倍に際して、第４群光学系を移動させることなく固定位置を保持させるようにすることによって、鏡胴構成の簡素化および群間偏心精度の確保にも配慮している。もちろん、収差補正を優先すれば全てのレンズ群を移動させるようにしたほうが有利ではあるが、そのようにすると、鏡胴の構成が複雑になり、製造誤差も生じ易くなる。
第２群光学系と第３群光学系が主に変倍に寄与する変倍群であるため、高変倍比を達成しつつ、より高性能とするには、次の条件式を満足することが望ましい（請求項８に対応）。
３．５＞ｂ２ｔ／ｂ２ｗ＞２．０        （６）
３．０＞ｂ３ｔ／ｂ３ｗ＞１．５        （７）
ここで、ｂ２ｔは第２群光学系の長焦点端における横倍率、ｂ２ｗは第２群光学系の短焦点端における横倍率、ｂ３ｔは第３群光学系の長焦点端における横倍率、ｂ３ｗは第３群光学系の短焦点端における横倍率である。
【００２２】
（６）式の上限値を超えると、第２群光学系により大きく変倍しすぎるため、第２群光学系の移動量が大きくなって、大型化し、短焦点端において第１群光学系や第２群光学系を通る軸外光線が高くなるため、軸外収差の補正が困難になる。（６）式の下限値未満においては、第２群光学系による変倍が小さいため、他の光学系群での大きな変倍が必要となり、ズーム全域で収差補正が困難になる。
また、（７）式の上限値を超えると、第３群光学系により大きく変倍しすぎるため、第３群光学系の移動量が大きくなり大型化し、短焦点端において第３群光学系を通る軸外光線が高くなるため、軸外収差の補正が困難になる。（７）式の下限値未満においては、第３群光学系による変倍が小さいため、第２群光学系での大きな変倍が必要となり、ズーム全域で収差補正が困難になる。
高変倍比を達成しつつ、さらに高性能にするには、次の条件式を満足することが望ましい（請求項９に対応）。
１．０＞（ｂ３ｔ／ｂ３ｗ）／（ｂ２ｔ／ｂ２ｗ）＞０．５        （８）
ここで、ｂ２ｔは第２群光学系の長焦点端における横倍率、ｂ２ｗは第２群光学系の短焦点端における横倍率、ｂ３ｔは第３群光学系の長焦点端における横倍率、ｂ３ｗは第３群光学系の短焦点端における横倍率である。
【００２３】
（８）式の上限値を超えると、第３群光学系による変倍が大きくなりすぎ、第３群光学系を通る軸外光線が高くなり過ぎるため、軸外収差の補正が困難になる。（８）式の下限値未満においては、第２群光学系による変倍が大きくなりすぎ、第２群光学系を通る軸外光線が高くなり過ぎるため、軸外収差の補正が困難になる。
上述においては、本発明の第１の実施の形態に係るズームレンズの基本的な構成について説明したが、この実施の形態に従ったズームレンズの詳細な構成については、後述する実施例において、具体的な数値例に基づき、図１〜図１６を参照して、詳細に説明する。
【実施例１】
【００２４】
次に、上述した本発明の第１の実施の形態に基づく、具体的なズームレンズの実施例を詳細に説明する。実施例１、実施例２、実施例３および実施例４は、本発明に係るズームレンズの具体的数値例による具体的構成の実施例である。本発明に係るズームレンズの実施例１〜実施例４においては、ズームレンズの構成およびその具体的な数値例を示している。
実施例１〜実施例４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・赤外カットフィルタ等の光学フィルタや、ＣＣＤセンサ等の受光素子のカバーガラス（シールガラス）を想定したものであり、ここではフィルタ等と称することにする。
また、実施例１〜実施例４において、第１レンズ群の最も物体側のレンズの像側の面、第２レンズ群の最も物体側の面と最も像側の面の双方および第３レンズ群の最も物体側の面をそれぞれ非球面としている。なお、実施例１〜実施例４における非球面は、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ものとして説明しているが、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同等の非球面を得るいわゆるハイブリッド非球面等により非球面レンズを構成してもよい。
【００２５】
実施例１〜実施例４における収差は充分に補正されており、１，０００万画素以上の画素数の受光素子に対応することが可能となっている。本発明に従ってズームレンズを構成することによって、半画角３８°以上の広画角を達成しながら、充分に小型であり、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４より明らかである。
実施例１〜実施例４における記号の意味は、以下の通りである。
ｆ：全系の焦点距離
Ｆ：Ｆ値（Ｆナンバ）
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
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。
【００２６】
【数１】
0005101262.tif 000002
【００２７】
図１は、本発明の実施例１に係るズームレンズの光学系の構成を示しており、（ａ）は、短焦点端つまり広角端（Ｗｉｄｅ）、（ｂ）は、中間焦点距離（Ｍｅａｎ）、そして（ｃ）は、長焦点端つまり望遠端（Ｔｅｌｅ）における各レンズ群の位置をそれぞれ示し、ズーミングに伴う各レンズ群の概略的な移動軌跡を模式的にあらわしている。
図１に示すズームレンズは、第１レンズＬ１、第２レンズＬ２、第３レンズＬ３、第４レンズＬ４、第５レンズＬ５、第６レンズＬ６、第７レンズＬ７、第８レンズＬ８、第９レンズＬ９、第１０レンズＬ１０、第１１レンズＬ１１、第１２レンズＬ１２、プリズムＰＲ、絞りＦＡおよびフィルタ等ＯＦを具備している。この場合、第１レンズＬ１、プリズムＰＲ、第２レンズＬ２および第３レンズＬ３は、第１群光学系Ｇ１を構成し、第４レンズＬ４〜第６レンズＬ６は、第２群光学系Ｇ２を構成し、第７レンズＬ７〜第１０レンズＬ１０は、第３群光学系Ｇ３を構成し、第１１レンズＬ１１は、単独で第４群光学系Ｇ４を構成し、そして第１２レンズＬ１２は、単独で第５群光学系Ｇ５を構成しており、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し、第１群光学系Ｇ１、第２群光学系Ｇ２、絞りＦＡ、第３群光学系Ｇ３、第４群光学系Ｇ４、第５群光学系Ｇ５およびフィルタ等ＯＦの相対間隔が変化する。図１には、各光学面の面番号も示している。
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、そのため図５、図９および図１３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。
【００２８】
図１において、ズームレンズの光学系を構成する各光学要素は、例えば被写体等の物体側から、第１レンズＬ１、プリズムＰＲ、第２レンズＬ２、第３レンズＬ３、第４レンズＬ４、第５レンズＬ５、第６レンズＬ６、絞りＦＡ、第７レンズＬ７、第８レンズＬ８、第９レンズＬ９、第１０レンズＬ１０、第１１レンズＬ１１、第１２レンズＬ１２、そしてフィルタ等ＯＦの順で、順次、配列されており、フィルタ等ＯＦの背後に結像される。
第１レンズＬ１は、像側の面を非球面として物体側に凸に形成された負メニスカスレンズである。プリズムＰＲは、光路を偏向する偏向光学素子として用いられており、例えば光路を９０°反射偏向する。第２レンズＬ２は、両凸レンズからなる正レンズである。第３レンズＬ３は、両凸レンズからなる正レンズである。これら第１レンズＬ１、プリズムＰＲ、第２レンズＬ２および第３レンズＬ３により正の焦点距離を持つ第１群光学系Ｇ１を構成し、ズーミングに際して一群として動作する。この場合、第１群光学系Ｇ１は、ズーミングに際し、位置が固定されていて移動しない。
【００２９】
第４レンズＬ４は、像側の面を非球面として形成された両凹レンズからなる負レンズである。第５レンズＬ５は、両凹レンズからなる負レンズ、そして第６レンズＬ６は、両凸レンズからなる正レンズであり、これら第５レンズＬ５および第６レンズＬ６の２枚のレンズは、互いに密接して貼り合わされて一体に接合され、２枚接合レンズからなる接合レンズを形成している。これら第４レンズＬ４〜第６レンズＬ６により負の焦点距離を持つ第２群光学系Ｇ２を構成し、ズーミングに際して一群として動作する。
絞りＦＡは、ズーミングに際して単独で動作するが、この場合、絞りＦＡは、ズーミングに際し、位置が固定されていて移動しない。
第７レンズＬ７は、物体側の面を非球面として形成された両凸レンズからなる正レンズである。第８レンズＬ８は、両凸レンズからなる正レンズ、そして第９レンズＬ９は、両凹レンズからなる負レンズであり、これら第８レンズＬ８および第９レンズＬ９の２枚のレンズは、互いに密接して貼り合わされて一体に接合され、２枚接合レンズからなる接合レンズを形成している。第１０レンズＬ１０は、像側の面を非球面として形成された両凸レンズからなる正レンズである。これら第７レンズＬ７〜第１０レンズＬ１０により正の焦点距離を持つ第３群光学系Ｇ３を構成し、ズーミングに際して一群として動作する。
【００３０】
第１１レンズＬ１１は、像側の面を非球面とした両凹レンズからなる負レンズである。  この第１１レンズＬ１１のみにより単独で負の焦点距離を持つ第４群光学系Ｇ４を構成し、ズーミングに際して一群として動作する。この場合、第４群光学系Ｇ４は、ズーミングに際し、位置が固定されていて移動しない。
第１２レンズＬ１２は、物体側の面を非球面とした両凸レンズからなる正レンズである。この第１２レンズＬ１２のみにより単独で正の焦点距離を持つ第５群光学系Ｇ５を構成し、ズーミングに際して一群として動作する。
短焦点端（広角端）、と長焦点端（望遠端）との間の変倍に際しては、各群間の可変間隔、すなわち、第１群光学系Ｇ１の最も像側の面、つまり第３レンズＬ３の像側の面（面番号９）と、第２群光学系Ｇ２の最も物体側の面、つまり第４レンズＬ４の物体側の面（面番号１０）との間隔ＤＡ、第２群光学系Ｇ２の最も像側の面、つまり第６レンズＬ６の像側の面（面番号１４）と、絞りＦＡの面（面番号１５）との間隔ＤＢ、絞りＦＡの面（面番号１５）と、第３群光学系Ｇ３の最も物体側の面、つまり第７レンズＬ７の物体側の面（面番号１６）との間隔ＤＣ、第３群光学系Ｇ３の最も像側の面、つまり第１０レンズＬ１０の像側の面（面番号２２）と、第４群光学系Ｇ４の最も物体側の面、つまり第１１レンズＬ１１の物体側の面（面番号２３）との間隔ＤＤ、第４群光学系Ｇ４の最も像側の面、つまり第１１レンズＬ１１の像側の面（面番号２４）と、第５群光学系Ｇ５の最も物体側の面、つまり第１２レンズＬ１２の物体側の面（面番号２５）との間隔ＤＥ、そして第５群光学系Ｇ５の最も像側の面、つまり第１２レンズＬ１２の像側の面（面番号２６）と、フィルタ等ＯＦの最も物体側の面（面番号２７）との間隔ＤＦが変化して、広角端から望遠端への変倍に伴って、第１群光学系Ｇ１と第２群光学系Ｇ２との間隔ＤＡが漸次増大し、第２群光学系Ｇ２と絞りＦＡとの間隔ＤＢが漸次減少し、絞りＦＡと第３群光学系Ｇ３との間隔ＤＣが漸次減少し、第３群光学系Ｇ３と第４群光学系Ｇ４との間隔ＤＤが漸次増大し、第４群光学系Ｇ４と第５群光学系Ｇ５との間隔ＤＥが漸次増大し、第５群光学系Ｇ５とフィルタ等ＯＦとの間隔ＤＦが漸次減少するように、この場合、第２群光学系Ｇ２、第３群光学系Ｇ３および第５群光学系Ｇ５が移動する。
【００３１】
この広角端から望遠端への変倍に伴う移動においては、第２群光学系Ｇ２が像側に向かってほぼ単調に移動し、第３群光学系Ｇ３が物体側に向かってほぼ単調に移動するとともに、第５群光学系Ｇ５が像側に向かってほぼ単調に移動する。
この実施例１においては、全系の焦点距離ｆおよびＦ値Ｆが、ズーミングによって、それぞれｆ＝５．２０〜３４．９３およびＦ＝３．６９〜５．４０の範囲で変化する。各光学要素の光学特性は、次表の通りである。
【００３２】
【表１】
0005101262.tif 000003
【００３３】
表１において面番号に「＊（アスタリスク）」を付して示した第２面、第１１面、第１６面、第２２面、第２４面および第２５面の各光学面が非球面であり、各非球面の（９）式におけるパラメータは次の通りである。
非球面：第２面
Ｋ＝−２．６６３１８Ｅ−０５（＝−２．６６３１８×１０−５）
Ａ４＝−３．７３５４２Ｅ−０７
Ａ６＝３．４６４５６Ｅ−０９
Ａ８＝−３．５４１３０Ｅ−１１
非球面：第１１面
Ｋ＝−１．１６００８Ｅ−０５
Ａ４＝１．７５７０９Ｅ−０６
Ａ６＝−５．１３１７０Ｅ−０８
Ａ８＝２．３０６３３Ｅ−０９
【００３４】
非球面：第１６面
Ｋ＝−７．６４６００Ｅ−０５
Ａ４＝１．１８８３２Ｅ−０６
Ａ６＝−７．００９６４Ｅ−０８
Ａ８＝１．３５２４４Ｅ−０９
非球面：第２２面
Ｋ＝−５．９７８０７Ｅ−０５
Ａ４＝５．８６４３３Ｅ−０６
Ａ６＝−８．４０４００Ｅ−０７
Ａ８＝２．０９６１０Ｅ−０８
非球面：第２４面
Ｋ＝１．５１０２４Ｅ−０４
Ａ４＝９．３３９８７Ｅ−０６
Ａ６＝−３．９２０２５Ｅ−０７
Ａ８＝６．１８２１１Ｅ−０９
非球面：第２５面
Ｋ＝９．３８５４９Ｅ−０５
Ａ４＝１．４１０７０Ｅ−０５
Ａ６＝−６．６４２２９Ｅ−０７
Ａ８＝１．２０２４２Ｅ−０８
【００３５】
第１群光学系Ｇ１と第２群光学系Ｇ２との間の可変間隔ＤＡ、第２群光学系Ｇ２と絞りＦＡとの間の可変間隔ＤＢ、絞りＦＡと第３群光学系Ｇ３との間の可変間隔ＤＣ、第３群光学系Ｇ３と第４群光学系Ｇ４との間の可変間隔ＤＤ、第４群光学系Ｇ４と第５群光学系Ｇ５との間の可変間隔ＤＥ、そして第５群光学系Ｇ５とフィルタ等ＯＦとの間の可変間隔ＤＦは、ズーミングに伴って次表のように変化させられる。
【００３６】
【表２】
0005101262.tif 000004
【００３７】
また、この実施例１における先に述べた各条件式に係る値は、次の通りとなる。
条件式に用いる数値
Ｄｗ    ＝    ２．４０
Ｄｔ    ＝    ３．５０
ｂ２ｔ  ＝  −１．４５３
ｂ２ｗ  ＝  −０．５１０
ｂ３ｔ  ＝  −０．９６２
ｂ３ｗ  ＝  −０．５２８
ｆ２    ＝  −９．７２０
ｆ３    ＝  １４．３５８
条件式の値
（Ｔ２３ｗ／Ｙ′）／（ｆｔ／ｆｗ）      ＝    ０．７９５
（Ｔｓ３ｗ／Ｔ２ｓｗ）                  ＝    ０．７４１
Ｄｔ／Ｄｗ                              ＝    １．４５８
ｆ２／Ｙ′                              ＝  −２．３１４
ｆ３／Ｙ′                              ＝    ３．４１９
ｂ２ｔ／ｂ２ｗ                          ＝    ２．８４９
ｂ３ｔ／ｂ３ｗ                          ＝    １．８２２
（ｂ３ｔ／ｂ３ｗ）／（ｂ２ｔ／ｂ２ｗ）  ＝    ０．６４０
【００３８】
したがって、この実施例１における先に述べた各条件式に係る数値は、条件式の範囲内である。
図２〜図４は、上述した実施例１に係る図１に示したズームレンズおける球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の収差曲線図を示しており、図２は、短焦点端（広角端）における収差曲線図、図３は、中間焦点距離における収差曲線図、そして図４は、長焦点端（望遠端）における収差曲線図である。各収差曲線図中、球面収差図における破線は正弦条件をあらわし、非点収差図における実線はサジタル、破線はメリディオナルをあらわし、そして太線はｄ線、細線はｇ線をあらわしている。
これら図２〜図４の収差曲線図によれば、上述した本発明の実施例１に係る図１に示した構成のズームレンズでは、収差が良好に補正されあるいは抑制されていることがわかる。
【実施例２】
【００３９】
図５は、本発明の実施例２に係るズームレンズの光学系の構成を示しており、（ａ）は、短焦点端（Ｗｉｄｅ）、（ｂ）は、中間焦点距離（Ｍｅａｎ）、そして（ｃ）は、長焦点端（Ｔｅｌｅ）における各レンズ群の位置をそれぞれ示し、ズーミングに伴う各レンズ群の概略的な移動軌跡を模式的にあらわしている。
図５に示すズームレンズは、第１レンズＬ１、第２レンズＬ２、第３レンズＬ３、第４レンズＬ４、第５レンズＬ５、第６レンズＬ６、第７レンズＬ７、第８レンズＬ８、第９レンズＬ９、第１０レンズＬ１０、第１１レンズＬ１１、第１２レンズＬ１２、プリズムＰＲ、絞りＦＡおよびフィルタ等ＯＦを具備している。この場合、第１レンズＬ１、プリズムＰＲ、第２レンズＬ２および第３レンズＬ３は、第１群光学系Ｇ１を構成し、第４レンズＬ４〜第６レンズＬ６は、第２群光学系Ｇ２を構成し、第７レンズＬ７〜第１０レンズＬ１０は、第３群光学系Ｇ３を構成し、第１１レンズＬ１１は、単独で第４群光学系Ｇ４を構成し、そして第１２レンズＬ１２は、単独で第５群光学系Ｇ５を構成しており、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し、第１群光学系Ｇ１、第２群光学系Ｇ２、絞りＦＡ、第３群光学系Ｇ３、第４群光学系Ｇ４、第５群光学系Ｇ５およびフィルタ等ＯＦの相対間隔が変化する。  図５にも、各光学面の面番号を示している。なお、図５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、そのため図１、図９および図１３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。
【００４０】
図５において、ズームレンズの光学系を構成する各光学要素は、例えば被写体等の物体側から、第１レンズＬ１、プリズムＰＲ、第２レンズＬ２、第３レンズＬ３、第４レンズＬ４、第５レンズＬ５、第６レンズＬ６、絞りＦＡ、第７レンズＬ７、第８レンズＬ８、第９レンズＬ９、第１０レンズＬ１０、第１１レンズＬ１１、第１２レンズＬ１２、そしてフィルタ等ＯＦの順で、順次、配列されており、フィルタ等ＯＦの背後に結像される。
第１レンズＬ１は、像側の面を非球面として物体側に凸に形成された負メニスカスレンズである。プリズムＰＲは、光路を偏向する偏向光学素子として用いられており、例えば光路を９０°反射偏向する。第２レンズＬ２は、両凸レンズからなる正レンズである。第３レンズＬ３は、両凸レンズからなる正レンズである。これら第１レンズＬ１、プリズムＰＲ、第２レンズＬ２および第３レンズＬ３により正の焦点距離を持つ第１群光学系Ｇ１を構成し、ズーミングに際して一群として動作する。この場合も、第１群光学系Ｇ１は、ズーミングに際し、位置が固定されていて移動しない。
【００４１】
第４レンズＬ４は、像側の面を非球面として形成された両凹レンズからなる負レンズである。第５レンズＬ５は、両凹レンズからなる負レンズ、そして第６レンズＬ６は、両凸レンズからなる正レンズであり、これら第５レンズＬ５および第６レンズＬ６の２枚のレンズは、互いに密接して貼り合わされて一体に接合され、２枚接合レンズからなる接合レンズを形成している。これら第４レンズＬ４〜第６レンズＬ６により負の焦点距離を持つ第２群光学系Ｇ２を構成し、ズーミングに際して一群として動作する。
絞りＦＡは、ズーミングに際して単独で動作する。
第７レンズＬ７は、物体側の面を非球面として形成された両凸レンズからなる正レンズである。第８レンズＬ８は、両凸レンズからなる正レンズ、そして第９レンズＬ９は、両凹レンズからなる負レンズであり、これら第８レンズＬ８および第９レンズＬ９の２枚のレンズは、互いに密接して貼り合わされて一体に接合され、２枚接合レンズからなる接合レンズを形成している。第１０レンズＬ１０は、像側の面を非球面として形成された両凸レンズからなる正レンズである。これら第７レンズＬ７〜第１０レンズＬ１０により正の焦点距離を持つ第３群光学系Ｇ３を構成し、ズーミングに際して一群として動作する。
【００４２】
第１１レンズＬ１１は、像側の面を非球面とした両凹レンズからなる負レンズである。この第１１レンズＬ１１のみにより単独で負の焦点距離を持つ第４群光学系Ｇ４を構成し、ズーミングに際して一群として動作する。この場合、第４群光学系Ｇ４は、ズーミングに際し、位置が固定されていて移動しない。
第１２レンズＬ１２は、物体側の面を非球面とした両凸レンズからなる正レンズである。この第１２レンズＬ１２のみにより単独で正の焦点距離を持つ第５群光学系Ｇ５を構成し、ズーミングに際して一群として動作する。
短焦点端（広角端）、と長焦点端（望遠端）との間の変倍に際しては、各群間の可変間隔、すなわち、第１群光学系Ｇ１の最も像側の面、つまり第３レンズＬ３の像側の面（面番号９）と、第２群光学系Ｇ２の最も物体側の面、つまり第４レンズＬ４の物体側の面（面番号１０）との間隔ＤＡ、第２群光学系Ｇ２の最も像側の面、つまり第６レンズＬ６の像側の面（面番号１４）と、絞りＦＡの面（面番号１５）との間隔ＤＢ、絞りＦＡの面（面番号１５）と、第３群光学系Ｇ３の最も物体側の面、つまり第７レンズＬ７の物体側の面（面番号１６）との間隔ＤＣ、第３群光学系Ｇ３の最も像側の面、つまり第１０レンズＬ１０の像側の面（面番号２２）と、第４群光学系Ｇ４の最も物体側の面、つまり第１１レンズＬ１１の物体側の面（面番号２３）との間隔ＤＤ、第４群光学系Ｇ４の最も像側の面、つまり第１１レンズＬ１１の像側の面（面番号２４）と、第５群光学系Ｇ５の最も物体側の面、つまり第１２レンズＬ１２の物体側の面（面番号２５）との間隔ＤＥ、そして第５群光学系Ｇ５の最も像側の面、つまり第１２レンズＬ１２の像側の面（面番号２６）と、フィルタ等ＯＦの最も物体側の面（面番号２７）との間隔ＤＦが変化する。
【００４３】
この広角端から望遠端への変倍に伴って、第１群光学系Ｇ１と第２群光学系Ｇ２との間隔ＤＡが漸次増大し、第２群光学系Ｇ２と絞りＦＡとの間隔ＤＢが漸次減少し、絞りＦＡと第３群光学系Ｇ３との間隔ＤＣが漸次減少し、第３群光学系Ｇ３と第４群光学系Ｇ４との間隔ＤＤが漸次増大し、第４群光学系Ｇ４と第５群光学系Ｇ５との間隔ＤＥが漸次増大し、第５群光学系Ｇ５とフィルタ等ＯＦとの間隔ＤＦが漸次減少するように、この場合、第２群光学系Ｇ２、絞りＦＡ、第３群光学系Ｇ３および第５群光学系Ｇ５が移動する。この広角端から望遠端への変倍に伴う移動においては、第２群光学系Ｇ２が像側に向かってほぼ単調に移動し、絞りＦＡが一旦物体側に向かって移動した後像側に向かって移動し、第３群光学系Ｇ３が物体側に向かって移動するとともに、第５群光学系Ｇ５が像側に向かってほぼ単調に移動する。
この実施例２においては、全系の焦点距離ｆおよびＦ値Ｆが、ズーミングによって、それぞれｆ＝５．１９〜３５．０５およびＦ＝３．８２〜５．７１の範囲で変化する。各光学要素の光学特性は、次表の通りである。
【００４４】
【表３】
0005101262.tif 000005
【００４５】
表３においても面番号に「＊（アスタリスク）」を付して示した第２面、第１１面、第１６面、第２２面、第２４面および第２５面の各光学面が非球面であり、各非球面の（９）式におけるパラメータは次の通りである。
非球面：第２面
Ｋ＝−２．９５８０２Ｅ−０５
Ａ４＝−４．１４５７１Ｅ−０７
Ａ６＝３．４４６２２Ｅ−０９
Ａ８＝−３．４１５０２Ｅ−１１
非球面：第１１面
Ｋ＝−３．８５６７４Ｅ−０５
Ａ４＝１．３７９１６Ｅ−０６
Ａ６＝−４．０３７８３Ｅ−０８
Ａ８＝４．３４２４３Ｅ−１０
非球面：第１６面
Ｋ＝−５．３９２４６Ｅ−０５
Ａ４＝７．８６３２２Ｅ−０７
Ａ６＝−４．４６７９０Ｅ−０８
Ａ８＝８．１３９３７Ｅ−１０
【００４６】
非球面：第２２面
Ｋ＝２．３１０１９Ｅ−０５
Ａ４＝１．４２９８２Ｅ−０６
Ａ６＝−３．６７６８９Ｅ−０７
Ａ８＝７．１９６４１Ｅ−０９
非球面：第２４面
Ｋ＝１．６３０１０Ｅ−０４
Ａ４＝４．２９２１３Ｅ−０６
Ａ６＝−１．９３３９７Ｅ−０８
Ａ８＝１．７６０９４Ｅ−０９
非球面：第２５面
Ｋ＝１．１５１９８Ｅ−０４
Ａ４＝７．３９３１４Ｅ−０６
Ａ６＝−２．３８５９８Ｅ−０７
Ａ８＝３．９８６４３Ｅ−０９
第１群光学系Ｇ１と第２群光学系Ｇ２との間の可変間隔ＤＡ、第２群光学系Ｇ２と絞りＦＡとの間の可変間隔ＤＢ、絞りＦＡと第３群光学系Ｇ３との間の可変間隔ＤＣ、第３群光学系Ｇ３と第４群光学系Ｇ４との間の可変間隔ＤＤ、第４群光学系Ｇ４と第５群光学系Ｇ５との間の可変間隔ＤＥ、そして第５群光学系Ｇ５とフィルタ等ＯＦとの間の可変間隔ＤＦは、ズーミングに伴って次表のように変化させられる。
【００４７】
【表４】
0005101262.tif 000006
【００４８】
また、この実施例２における先に述べた各条件式に係る値は、次の通りとなる。
条件式に用いる数値
Ｄｗ    ＝      ２．８０
Ｄｔ    ＝      ３．５０
ｂ２ｔ  ＝    −１．３７７
ｂ２ｗ  ＝    −０．４８２
ｂ３ｔ  ＝    −０．９０７
ｂ３ｗ  ＝    −０．４９７
ｆ２    ＝  −１０．６４０
ｆ３    ＝    １５．００２
【００４９】
条件式の値
（Ｔ２３ｗ／Ｙ′）／（ｆｔ／ｆｗ）      ＝    ０．８５２
（Ｔｓ３ｗ／Ｔ２ｓｗ）                  ＝    ０．３０４
Ｄｔ／Ｄｗ                              ＝    １．２５０
ｆ２／Ｙ′                              ＝  −２．５３３
ｆ３／Ｙ′                              ＝    ３．５７２
ｂ２ｔ／ｂ２ｗ                          ＝    ２．８５８
ｂ３ｔ／ｂ３ｗ                          ＝    １．８２６
（ｂ３ｔ／ｂ３ｗ）／（ｂ２ｔ／ｂ２ｗ）  ＝    ０．６３９
したがって、この実施例２における先に述べた各条件式に係る数値は、条件式の範囲内である。
【００５０】
図６〜図８は、上述した実施例２に係る図５に示したズームレンズおける球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の収差曲線図を示しており、図６は、短焦点端（広角端）における収差曲線図、図７は、中間焦点距離における収差曲線図、そして図８は、長焦点端（望遠端）における収差曲線図である。この場合も、各収差曲線図中、球面収差図における破線は正弦条件をあらわし、非点収差図における実線はサジタル、破線はメリディオナルをあらわし、そして太線はｄ線、細線はｇ線をあらわしている。
これら図６〜図８の収差曲線図によれば、上述した本発明の実施例２に係る図５に示した構成のズームレンズでは、収差が良好に補正されあるいは抑制されていることがわかる。
【実施例３】
【００５１】
図９は、本発明の実施例３に係るズームレンズの光学系の構成を示しており、（ａ）は、短焦点端（Ｗｉｄｅ）、（ｂ）は、中間焦点距離（Ｍｅａｎ）、そして（ｃ）は、長焦点端（Ｔｅｌｅ）における各レンズ群の位置をそれぞれ示し、ズーミングに伴う各レンズ群の概略的な移動軌跡を模式的にあらわしている。
図９に示すズームレンズも、第１レンズＬ１、第２レンズＬ２、第３レンズＬ３、第４レンズＬ４、第５レンズＬ５、第６レンズＬ６、第７レンズＬ７、第８レンズＬ８、第９レンズＬ９、第１０レンズＬ１０、第１１レンズＬ１１、第１２レンズＬ１２、プリズムＰＲ、絞りＦＡおよびフィルタ等ＯＦを具備している。この場合も、第１レンズＬ１、プリズムＰＲ、第２レンズＬ２および第３レンズＬ３は、第１群光学系Ｇ１を構成し、第４レンズＬ４〜第６レンズＬ６は、第２群光学系Ｇ２を構成し、第７レンズＬ７〜第１０レンズＬ１０は、第３群光学系Ｇ３を構成し、第１１レンズＬ１１は、単独で第４群光学系Ｇ４を構成し、そして第１２レンズＬ１２は、単独で第５群光学系Ｇ５を構成しており、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し、第１群光学系Ｇ１、第２群光学系Ｇ２、絞りＦＡ、第３群光学系Ｇ３、第４群光学系Ｇ４、第５群光学系Ｇ５およびフィルタ等ＯＦの相対間隔が変化する。
【００５２】
図９にも、各光学面の面番号を示している。図９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、そのため図１、図５および図１３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。
図９において、ズームレンズの光学系を構成する各光学要素は、例えば被写体等の物体側から、第１レンズＬ１、プリズムＰＲ、第２レンズＬ２、第３レンズＬ３、第４レンズＬ４、第５レンズＬ５、第６レンズＬ６、絞りＦＡ、第７レンズＬ７、第８レンズＬ８、第９レンズＬ９、第１０レンズＬ１０、第１１レンズＬ１１、第１２レンズＬ１２、そしてフィルタ等ＯＦの順で、順次、配列されており、フィルタ等ＯＦの背後に結像される。
第１レンズＬ１は、像側の面を非球面として物体側に凸に形成された負メニスカスレンズである。プリズムＰＲは、光路を偏向する偏向光学素子として用いられており、例えば光路を９０°反射偏向する。第２レンズＬ２は、両凸レンズからなる正レンズである。第３レンズＬ３は、物体側に凸に形成された正メニスカスレンズである。これら第１レンズＬ１、プリズムＰＲ、第２レンズＬ２および第３レンズＬ３により正の焦点距離を持つ第１群光学系Ｇ１を構成し、ズーミングに際して一群として動作する。この場合も、第１群光学系Ｇ１は、ズーミングに際し、位置が固定されていて移動しない。
【００５３】
第４レンズＬ４は、像側の面を非球面として形成された両凹レンズからなる負レンズである。第５レンズＬ５は、両凹レンズからなる負レンズ、そして第６レンズＬ６は、両凸レンズからなる正レンズであり、これら第５レンズＬ５および第６レンズＬ６の２枚のレンズは、互いに密接して貼り合わされて一体に接合され、２枚接合レンズからなる接合レンズを形成している。これら第４レンズＬ４〜第６レンズＬ６により負の焦点距離を持つ第２群光学系Ｇ２を構成し、ズーミングに際して一群として動作する。
絞りＦＡは、ズーミングに際して単独で動作するが、この場合、絞りＦＡは、ズーミングに際し、位置が固定されていて移動しない。
第７レンズＬ７は、物体側の面を非球面として物体側に凸に形成された正メニスカスレンズである。第８レンズＬ８は、両凸レンズからなる正レンズ、そして第９レンズＬ９は、両凹レンズからなる負レンズであり、これら第８レンズＬ８および第９レンズＬ９の２枚のレンズは、互いに密接して貼り合わされて一体に接合され、２枚接合レンズからなる接合レンズを形成している。第１０レンズＬ１０は、像側の面を非球面として形成された両凸レンズからなる正レンズである。これら第７レンズＬ７〜第１０レンズＬ１０により正の焦点距離を持つ第３群光学系Ｇ３を構成し、ズーミングに際して一群として動作する。
【００５４】
第１１レンズＬ１１は、像側の面を非球面として物体側に凸に形成された負メニスカスレンズである。この第１１レンズＬ１１のみにより単独で負の焦点距離を持つ第４群光学系Ｇ４を構成し、ズーミングに際して一群として動作する。この場合、第４群光学系Ｇ４は、ズーミングに際し、位置が固定されていて移動しない。
第１２レンズＬ１２は、物体側の面を非球面とした両凸レンズからなる正レンズである。この第１２レンズＬ１２のみにより単独で正の焦点距離を持つ第５群光学系Ｇ５を構成し、ズーミングに際して一群として動作する。
短焦点端（広角端）、と長焦点端（望遠端）との間の変倍に際しては、各群間の可変間隔、すなわち、第１群光学系Ｇ１の最も像側の面、つまり第３レンズＬ３の像側の面（面番号９）と、第２群光学系Ｇ２の最も物体側の面、つまり第４レンズＬ４の物体側の面（面番号１０）との間隔ＤＡ、第２群光学系Ｇ２の最も像側の面、つまり第６レンズＬ６の像側の面（面番号１４）と、絞りＦＡの面（面番号１５）との間隔ＤＢ、絞りＦＡの面（面番号１５）と、第３群光学系Ｇ３の最も物体側の面、つまり第７レンズＬ７の物体側の面（面番号１６）との間隔ＤＣ、第３群光学系Ｇ３の最も像側の面、つまり第１０レンズＬ１０の像側の面（面番号２２）と、第４群光学系Ｇ４の最も物体側の面、つまり第１１レンズＬ１１の物体側の面（面番号２３）との間隔ＤＤ、第４群光学系Ｇ４の最も像側の面、つまり第１１レンズＬ１１の像側の面（面番号２４）と、第５群光学系Ｇ５の最も物体側の面、つまり第１２レンズＬ１２の物体側の面（面番号２５）との間隔ＤＥ、そして第５群光学系Ｇ５の最も像側の面、つまり第１２レンズＬ１２の像側の面（面番号２６）と、フィルタ等ＯＦの最も物体側の面（面番号２７）との間隔ＤＦが変化して、広角端から望遠端への変倍に伴って、第１群光学系Ｇ１と第２群光学系Ｇ２との間隔ＤＡが漸次増大し、第２群光学系Ｇ２と絞りＦＡとの間隔ＤＢが漸次減少し、絞りＦＡと第３群光学系Ｇ３との間隔ＤＣが漸次減少し、第３群光学系Ｇ３と第４群光学系Ｇ４との間隔ＤＤが漸次増大し、第４群光学系Ｇ４と第５群光学系Ｇ５との間隔ＤＥが漸次増大し、第５群光学系Ｇ５とフィルタ等ＯＦとの間隔ＤＦが漸次減少するように、この場合、第２群光学系Ｇ２、第３群光学系Ｇ３および第５群光学系Ｇ５が移動する。
【００５５】
この広角端から望遠端への変倍に伴う移動においては、第２群光学系Ｇ２が像側に向かってほぼ単調に移動し、第３群光学系Ｇ３が物体側に向かってほぼ単調に移動するとともに、第５群光学系Ｇ５が像側に向かってほぼ単調に移動する。
この実施例３においては、全系の焦点距離ｆおよびＦ値Ｆが、ズーミングによって、それぞれｆ＝５．２０〜３４．９８およびＦ＝３．６２〜５．７９の範囲で変化する。各光学要素の光学特性は、次表の通りである。
【００５６】
【表５】
0005101262.tif 000007
【００５７】
表５においても面番号に「＊（アスタリスク）」を付して示した第２面、第１１面、第１６面、第２２面、第２４面および第２５面の各光学面が非球面であり、各非球面の（９）式におけるパラメータは次の通りである。
非球面：第２面
Ｋ＝−２．７３９４１Ｅ−０５
Ａ４＝−５．５６９９０Ｅ−０７
Ａ６＝５．７７３１４Ｅ−０９
Ａ８＝−４．１０１５１Ｅ−１１
非球面：第１１面
Ｋ＝−５．２３７７１Ｅ−０６
Ａ４＝１．２７３４５Ｅ−０６
Ａ６＝６．１２９６４Ｅ−０８
Ａ８＝−１．６７１４８Ｅ−０９
非球面：第１６面
Ｋ＝−２．７６１７８Ｅ−０５
Ａ４＝１．０３３５７Ｅ−０６
Ａ６＝−２．９５２５４Ｅ−０８
Ａ８＝６．４６２８８Ｅ−１０
【００５８】
非球面：第２２面
Ｋ＝１．７７８３５Ｅ−０４
Ａ４＝８．９２３０６Ｅ−０６
Ａ６＝−８．９４２５９Ｅ−０７
Ａ８＝１．８５２５１Ｅ−０８
非球面：第２４面
Ｋ＝６．５６４７１Ｅ−０５
Ａ４＝１．６０９９８Ｅ−０５
Ａ６＝−７．６６１２２Ｅ−０７
Ａ８＝１．４６０９１Ｅ−０８
非球面：第２５面
Ｋ＝−２．３２３８３Ｅ−０５
Ａ４＝２．５００４５Ｅ−０５
Ａ６＝−１．０３９４１Ｅ−０６
Ａ８＝１．６５５０８Ｅ−０８
【００５９】
第１群光学系Ｇ１と第２群光学系Ｇ２との間の可変間隔ＤＡ、第２群光学系Ｇ２と絞りＦＡとの間の可変間隔ＤＢ、絞りＦＡと第３群光学系Ｇ３との間の可変間隔ＤＣ、第３群光学系Ｇ３と第４群光学系Ｇ４との間の可変間隔ＤＤ、第４群光学系Ｇ４と第５群光学系Ｇ５との間の可変間隔ＤＥ、そして第５群光学系Ｇ５とフィルタ等ＯＦとの間の可変間隔ＤＦは、ズーミングに伴って次表のように変化させられる。
【００６０】
【表６】
0005101262.tif 000008
【００６１】
また、この実施例３における先に述べた各条件式に係る値は、次の通りとなる。
条件式に用いる数値
Ｄｗ    ＝      ２．５０
Ｄｔ    ＝      ３．８０
ｂ２ｔ  ＝    −１．４４６
ｂ２ｗ  ＝    −０．５５４
ｂ３ｔ  ＝    −１．１５７
ｂ３ｗ  ＝    −０．５６８
ｆ２    ＝    −９．９６７
ｆ３    ＝    １５．３１１
条件式の値
（Ｔ２３ｗ／Ｙ′）／（ｆｔ／ｆｗ）      ＝    ０．８３５
（Ｔｓ３ｗ／Ｔ２ｓｗ）                  ＝    １．０３５
Ｄｔ／Ｄｗ                              ＝    １．５２０
ｆ２／Ｙ′                              ＝  −２．３７３
ｆ３／Ｙ′                              ＝    ３．６４５
ｂ２ｔ／ｂ２ｗ                          ＝    ２．６０８
ｂ３ｔ／ｂ３ｗ                          ＝    ２．０３６
（ｂ３ｔ／ｂ３ｗ）／（ｂ２ｔ／ｂ２ｗ）  ＝    ０．７８０
【００６２】
したがって、この実施例３における先に述べた各条件式に係る数値は、条件式の範囲内である。
図１０〜図１２は、上述した実施例３に係る図９に示したズームレンズおける球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の収差曲線図を示しており、図１０は、短焦点端（広角端）における収差曲線図、図１１は、中間焦点距離における収差曲線図、そして図１２は、長焦点端（望遠端）における収差曲線図である。この場合も、各収差曲線図中、球面収差図における破線は正弦条件をあらわし、非点収差図における実線はサジタル、破線はメリディオナルをあらわし、そして太線はｄ線、細線はｇ線をあらわしている。
これら図１０〜図１２の収差曲線図によれば、上述した本発明の実施例３に係る図９に示した構成のズームレンズでは、収差が良好に補正されあるいは抑制されていることがわかる。
【実施例４】
【００６３】
図１３は、本発明の実施例４に係るズームレンズの光学系の構成を示しており、（ａ）は、短焦点端（Ｗｉｄｅ）、（ｂ）は、中間焦点距離（Ｍｅａｎ）、そして（ｃ）は、長焦点端（Ｔｅｌｅ）における各レンズ群の位置をそれぞれ示し、ズーミングに伴う各レンズ群の概略的な移動軌跡を模式的にあらわしている。
図１３に示すズームレンズは、第１レンズＬ１、第２レンズＬ２、第３レンズＬ３、第４レンズＬ４、第５レンズＬ５、第６レンズＬ６、第７レンズＬ７、第８レンズＬ８、第９レンズＬ９、第１０レンズＬ１０、第１１レンズＬ１１、第１２レンズＬ１２、第１３レンズＬ１３、プリズムＰＲ、絞りＦＡおよびフィルタ等ＯＦを具備している。この場合も、第１レンズＬ１、プリズムＰＲ、第２レンズＬ２および第３レンズＬ３は、第１群光学系Ｇ１を構成し、第４レンズＬ４〜第６レンズＬ６は、第２群光学系Ｇ２を構成し、第７レンズＬ７〜第１０レンズＬ１０は、第３群光学系Ｇ３を構成し、第１１レンズＬ１１は、単独で第４群光学系Ｇ４を構成し、第１２レンズＬ１２は、単独で第５群光学系Ｇ５を構成し、そして第１３レンズＬ１３は、単独で第６群光学系Ｇ６を構成しており、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し、第１群光学系Ｇ１、第２群光学系Ｇ２、絞りＦＡ、第３群光学系Ｇ３、第４群光学系Ｇ４、第５群光学系Ｇ５、第６群光学系Ｇ６およびフィルタ等ＯＦの相対間隔が変化する。
【００６４】
図１３にも、各光学面の面番号を示している。図１３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、そのため図１、図５および図９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。
図１３において、ズームレンズの光学系を構成する各光学要素は、例えば被写体等の物体側から、第１レンズＬ１、プリズムＰＲ、第２レンズＬ２、第３レンズＬ３、第４レンズＬ４、第５レンズＬ５、第６レンズＬ６、絞りＦＡ、第７レンズＬ７、第８レンズＬ８、第９レンズＬ９、第１０レンズＬ１０、第１１レンズＬ１１、第１２レンズＬ１２、第１３レンズＬ１３、そしてフィルタ等ＯＦの順で、順次、配列されており、フィルタ等ＯＦの背後に結像される。
第１レンズＬ１は、像側の面を非球面として物体側に凸に形成された負メニスカスレンズである。プリズムＰＲは、光路を偏向する偏向光学素子として用いられており、例えば光路を９０°反射偏向する。第２レンズＬ２は、両凸レンズからなる正レンズである。第３レンズＬ３は、物体側に凸に形成された正メニスカスレンズである。
【００６５】
これら第１レンズＬ１、プリズムＰＲ、第２レンズＬ２および第３レンズＬ３により正の焦点距離を持つ第１群光学系Ｇ１を構成し、ズーミングに際して一群として動作する。この場合も、第１群光学系Ｇ１は、ズーミングに際し、位置が固定されていて移動しない。
第４レンズＬ４は、像側の面を非球面として形成された両凹レンズからなる負レンズである。第５レンズＬ５は、両凹レンズからなる負レンズ、そして第６レンズＬ６は、両凸レンズからなる正レンズであり、これら第５レンズＬ５および第６レンズＬ６の２枚のレンズは、互いに密接して貼り合わされて一体に接合され、２枚接合レンズからなる接合レンズを形成している。これら第４レンズＬ４〜第６レンズＬ６により負の焦点距離を持つ第２群光学系Ｇ２を構成し、ズーミングに際して一群として動作する。
絞りＦＡは、ズーミングに際して単独で動作するが、この場合、絞りＦＡは、ズーミングに際し、位置が固定されていて移動しない。
【００６６】
第７レンズＬ７は、物体側の面を非球面として形成された両凸レンズからなる正レンズである。第８レンズＬ８は、両凸レンズからなる正レンズ、そして第９レンズＬ９は、両凹レンズからなる負レンズであり、これら第８レンズＬ８および第９レンズＬ９の２枚のレンズは、互いに密接して貼り合わされて一体に接合され、２枚接合レンズからなる接合レンズを形成している。第１０レンズＬ１０は、像側の面を非球面として形成された両凸レンズからなる正レンズである。これら第７レンズＬ７〜第１０レンズＬ１０により正の焦点距離を持つ第３群光学系Ｇ３を構成し、ズーミングに際して一群として動作する。
第１１レンズＬ１１は、像側の面を非球面として形成された両凹レンズからなる負レンズである。この第１１レンズＬ１１のみにより単独で負の焦点距離を持つ第４群光学系Ｇ４を構成し、ズーミングに際して一群として動作する。この場合、第４群光学系Ｇ４は、ズーミングに際し、位置が固定されていて移動しない。
第１２レンズＬ１２は、物体側の面を非球面とした両凸レンズからなる正レンズである。この第１２レンズＬ１２のみにより単独で正の焦点距離を持つ第５群光学系Ｇ５を構成し、ズーミングに際して一群として動作する。
【００６７】
第１３レンズＬ１３は、物体側の面を非球面として像側に凸に形成された負メニスカスレンズである。この第１３レンズＬ１３のみにより単独で負の焦点距離を持つ第６群光学系Ｇ６を構成し、ズーミングに際して一群として動作する。この場合、第６群光学系Ｇ６は、フィルタ等ＯＦと一体に設けられており、ズーミングに際し、位置が固定されていて移動しない。
短焦点端（広角端）、と長焦点端（望遠端）との間の変倍に際しては、各群間の可変間隔、すなわち、第１群光学系Ｇ１の最も像側の面、つまり第３レンズＬ３の像側の面（面番号９）と、第２群光学系Ｇ２の最も物体側の面、つまり第４レンズＬ４の物体側の面（面番号１０）との間隔ＤＡ、第２群光学系Ｇ２の最も像側の面、つまり第６レンズＬ６の像側の面（面番号１４）と、絞りＦＡの面（面番号１５）との間隔ＤＢ、絞りＦＡの面（面番号１５）と、第３群光学系Ｇ３の最も物体側の面、つまり第７レンズＬ７の物体側の面（面番号１６）との間隔ＤＣ、第３群光学系Ｇ３の最も像側の面、つまり第１０レンズＬ１０の像側の面（面番号２２）と、第４群光学系Ｇ４の最も物体側の面、つまり第１１レンズＬ１１の物体側の面（面番号２３）との間隔ＤＤ、第４群光学系Ｇ４の最も像側の面、つまり第１１レンズＬ１１の像側の面（面番号２４）と、第５群光学系Ｇ５の最も物体側の面、つまり第１２レンズＬ１２の物体側の面（面番号２５）との間隔ＤＥ、そして第５群光学系Ｇ５の最も像側の面、つまり第１２レンズＬ１２の像側の面（面番号２６）と、第６群光学系Ｇ６の最も物体側の面、つまり第１３レンズＬ１３の物体側の面（面番号２７）との間隔ＤＦが変化して、広角端から望遠端への変倍に伴って、第１群光学系Ｇ１と第２群光学系Ｇ２との間隔ＤＡが漸次増大し、第２群光学系Ｇ２と絞りＦＡとの間隔ＤＢが漸次減少し、絞りＦＡと第３群光学系Ｇ３との間隔ＤＣが漸次減少し、第３群光学系Ｇ３と第４群光学系Ｇ４との間隔ＤＤが漸次増大し、第４群光学系Ｇ４と第５群光学系Ｇ５との間隔ＤＥが漸次増大し、第５群光学系Ｇ５と第６群光学系Ｇ６との間隔ＤＦが漸次減少するように、この場合、第２群光学系Ｇ２、第３群光学系Ｇ３および第５群光学系Ｇ５が移動する。
【００６８】
この広角端から望遠端への変倍に伴う移動においては、第２群光学系Ｇ２が像側に向かってほぼ単調に移動し、第３群光学系Ｇ３が物体側に向かってほぼ単調に移動するとともに、第５群光学系Ｇ５が像側に向かってほぼ単調に移動する。
この実施例４においては、全系の焦点距離ｆおよびＦ値Ｆが、ズーミングによって、それぞれｆ＝５．２１〜３５．０１およびＦ＝３．５８〜５．８５の範囲で変化する。各光学要素の光学特性は、次表の通りである。
【００６９】
【表７】
0005101262.tif 000009
【００７０】
表７においても面番号に「＊（アスタリスク）」を付して示した第２面、第１１面、第１６面、第２２面、第２４面、第２５面および第２７面の各光学面が非球面であり、各非球面の（９）式におけるパラメータは、次の通りである。
非球面：第２面
Ｋ＝−２．７１７２８Ｅ−０６
Ａ４＝−３．５８９００Ｅ−０７
Ａ６＝１．７０３９２Ｅ−０９
Ａ８＝４．１１９３１Ｅ−１３
非球面：第１１面
Ｋ＝−１．２４３６９Ｅ−０４
Ａ４＝１．１７０４０Ｅ−０６
Ａ６＝−９．３６０６１Ｅ−０８
Ａ８＝−１．９４５３７Ｅ−０９
【００７１】
非球面：第１６面
Ｋ＝−５．０３９８６Ｅ−０５
Ａ４＝１．８８８１９Ｅ−０７
Ａ６＝−４．０４２５８Ｅ−０９
Ａ８＝４．０５２０２Ｅ−１１
非球面：第２２面
Ｋ＝２．３５７２１Ｅ−０４
Ａ４＝１．５６１５６Ｅ−０６
Ａ６＝−１．４５６３５Ｅ−０７
Ａ８＝２．７５９１５Ｅ−０９
非球面：第２４面
Ｋ＝３．７７７９４Ｅ−０４
Ａ４＝１．１６８０７Ｅ−０５
Ａ６＝６．５８９４２Ｅ−０７
Ａ８＝−４．４７２８０Ｅ−０８
【００７２】
非球面：第２５面
Ｋ＝１．７０３９９Ｅ−０４
Ａ４＝２．６８３６７Ｅ−０５
Ａ６＝１．０９８３４Ｅ−０８
Ａ８＝−３．０７４６４Ｅ−０８
非球面：第２７面
Ｋ＝３．５９４６０Ｅ−０４
Ａ４＝−５．０８９９８Ｅ−０５
Ａ６＝１．６２１３１Ｅ−０６
Ａ８＝０．０００００Ｅ＋００
第１群光学系Ｇ１と第２群光学系Ｇ２との間の可変間隔ＤＡ、第２群光学系Ｇ２と絞りＦＡとの間の可変間隔ＤＢ、絞りＦＡと第３群光学系Ｇ３との間の可変間隔ＤＣ、第３群光学系Ｇ３と第４群光学系Ｇ４との間の可変間隔ＤＤ、第４群光学系Ｇ４と第５群光学系Ｇ５との間の可変間隔ＤＥ、そして第５群光学系Ｇ５と第６群光学系Ｇ６との間の可変間隔ＤＦは、ズーミングに伴って次表のように変化させられる。
【００７３】
【表８】
0005101262.tif 000010
【００７４】
また、この実施例４における先に述べた各条件式に係る値は、次の通りとなる。
条件式に用いる数値
Ｄｗ    ＝      ２．５０
Ｄｔ    ＝      ３．６０
ｂ２ｔ  ＝    −１．５５０
ｂ２ｗ  ＝    −０．５６２
ｂ３ｔ  ＝    −１．３２８
ｂ３ｗ  ＝    −０．６２７
ｆ２    ＝    −７．００１
ｆ３    ＝    １３．９０８
条件式の値
（Ｔ２３ｗ／Ｙ′）／（ｆｔ／ｆｗ）      ＝    ０．７００
（Ｔｓ３ｗ／Ｔ２ｓｗ）                  ＝    １．３０６
Ｄｔ／Ｄｗ                              ＝    １．４４０
ｆ２／Ｙ′                              ＝  −１．６６７
ｆ３／Ｙ′                              ＝    ３．３１１
ｂ２ｔ／ｂ２ｗ                          ＝    ２．７５７
ｂ３ｔ／ｂ３ｗ                          ＝    ２．１１９
（ｂ３ｔ／ｂ３ｗ）／（ｂ２ｔ／ｂ２ｗ）  ＝    ０．７６８
【００７５】
したがって、この実施例４における先に述べた各条件式に係る数値は、条件式の範囲内である。
図１４〜図１６は、上述した実施例４に係る図１３に示したズームレンズおける球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差の収差曲線図を示しており、図１４は、短焦点端（広角端）における収差曲線図、図１５は、中間焦点距離における収差曲線図、そして図１６は、長焦点端（望遠端）における収差曲線図である。この場合も、各収差曲線図中、球面収差図における破線は正弦条件をあらわし、非点収差図における実線はサジタル、破線はメリディオナルをあらわし、そして太線はｄ線、細線はｇ線をあらわしている。
これら図１４〜図１６の収差曲線図によれば、上述した本発明の実施例４に係る図１３に示した構成のズームレンズでは、収差が良好に補正されあるいは抑制されていることがわかる。
【００７６】
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を撮影光学系として採用して構成した本発明の第２の実施の形態に係る撮像装置としてのカメラについて図１７〜図１９を参照して説明する。図１７は、物体側、すなわち被写体側、である前面側から見たカメラの外観を模式的に示す斜視図、図１８は、撮影者側である背面側から見たカメラの外観を模式的に示す斜視図であり、図１９は、カメラの機能構成を示すブロック図である。なお、ここでは、ディジタルカメラを例にとってカメラについて説明しているが、在来の画像記録媒体として銀塩フィルムを用いる銀塩フィルムカメラに本発明に係るズームレンズを採用してもよい。また、いわゆるＰＤＡ（personal data assistant）や携帯電話機等の携帯情報端末装置にカメラ機能を組み込んだものが広く用いられている。このような携帯情報端末装置も外観は若干異にするもののディジタルカメラと実質的に全く同様の機能・構成を含んでおり、このような携帯情報端末装置に本発明に係るズームレンズを採用してもよい。
【００７７】
図１７および図１８に示すように、ディジタルカメラは、撮影レンズ１０１、ファインダ１０２、フラッシュライト（ストロボ）１０３、シャッタボタン１０４、カメラボディ（筐体）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およびズームスイッチ１１０等を具備している。さらに、図１９に示すように、ディジタルカメラは、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を備えている。
ディジタルカメラは、撮像用光学系としての撮影レンズ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、撮影レンズ１０１によって形成される被写体（物体）像を受光素子１１３によって読み取る。この撮影レンズ１０１として、上述した第１の実施の形態において説明したような本発明に係るズームレンズを用いる（請求項１０または請求項１２に対応）。
【００７８】
受光素子１１３の出力は、中央演算装置１１１によって制御される信号処理装置１１４によって処理され、ディジタル画像情報に変換される。すなわち、このようなディジタルカメラは、撮像された画像（被写体光学像）をディジタル画像情報に変換する手段を含んでおり（請求項１１に対応）、この手段は、実質的に、受光素子１１３、信号処理装置１１４およびこれらを制御する中央演算装置１１１等により構成される。
信号処理装置１１４によってディジタル化された画像情報は、やはり中央演算装置１１４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１０９に装填されたメモリカードでもよく、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１０７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（図示していない）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。
【００７９】
撮影レンズ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１０６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、撮影レンズ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、例えば広角端の配置となっており、ズームスイッチ１１０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、望遠端への変倍動作を行うことができる。なお、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。
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。本発明に係るズームレンズ（請求項１〜請求項９で定義され、あるいは後述する実施例１〜実施例４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、または受光素子の移動などによって行うことができる。シャッタボタン１０４をさら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。
【００８０】
半導体メモリ１１５に記録した画像を液晶モニタ１０７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る際には、操作ボタン１０８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。
上述のようなカメラ（撮像装置）または携帯情報端末装置には、既に述べた通り、第１の実施の形態に示された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、画素数が１，０００万画素を超える受光素子を使用した高画質で小型のカメラまたは携帯情報端末装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明の第１の実施の形態の実施例１に係るズームレンズの光学系の構成を模式的に示す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短焦点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長焦点端における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差を示す収差曲線図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態の実施例２に係るズームレンズの光学系の構成を模式的に示す光軸に沿った断面図である。
【図６】図５に示す本発明の実施例２によるズームレンズの広角端における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差を示す収差曲線図である。
【図７】図５に示す本発明の実施例２によるズームレンズの中間焦点距離における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差を示す収差曲線図である。
【図８】図５に示す本発明の実施例２によるズームレンズの望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差を示す収差曲線図である。
【図９】本発明の第１の実施の形態の実施例３に係るズームレンズの光学系の構成を模式的に示す光軸に沿った断面図である。
【図１０】図９に示す本発明の実施例３によるズームレンズの広角端における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差を示す収差曲線図である。
【図１１】図９に示す本発明の実施例３によるズームレンズの中間焦点距離における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差を示す収差曲線図である。
【図１２】図９に示す本発明の実施例３によるズームレンズの望遠端における球面収差、非点収差、歪曲収差およびコマ収差を示す収差曲線図である。
【図１３】本発明の第１の実施の形態の実施例４に係るズームレンズの光学系の構成を模式的に示す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２の実施の形態に係る撮像装置としてのディジタルカメラの外観構成を模式的に示す物体側から見た斜視図である。
【図１８】図１７のディジタルカメラの外観構成を模式的に示す撮影者側から見た斜視図である。
【図１９】図１７のディジタルカメラの機能構成を模式的に示すブロック図である。
【符号の説明】
【００８２】
Ｇ１  第１群光学系
Ｇ２  第２群光学系
Ｇ３  第３群光学系
Ｇ４  第４群光学系
Ｇ５  第５群光学系
Ｇ６  第６群光学系
Ｌ１  第１レンズ
Ｌ２  第２レンズ
Ｌ３  第３レンズ
Ｌ４  第４レンズ
Ｌ５  第５レンズ
Ｌ６  第６レンズ
Ｌ７  第７レンズ
Ｌ８  第８レンズ
Ｌ９  第９レンズ
Ｌ１０  第１０レンズ
Ｌ１１  第１１レンズ
Ｌ１２  第１２レンズ
ＰＲ  プリズム
ＦＡ  絞り
ＯＦ  フィルタ等
１０１  撮影レンズ（撮像用光学系）
１０２  ファインダ
１０３    フラッシュライト（ストロボ）
１０４  シャッタボタン
１０５  カメラボディ（筐体）
１０６  電源スイッチ
１０７  液晶モニタ
１０８  操作ボタン
１０９  メモリカードスロット
１１０  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（イメージセンサ）
１１４  信号処理装置
１１５  半導体メモリ
１１６  通信カード等
【図１】
0005101262.tif 000011
【図２】
0005101262.tif 000012
【図３】
0005101262.tif 000013
【図４】
0005101262.tif 000014
【図５】
0005101262.tif 000015
【図６】
0005101262.tif 000016
【図７】
0005101262.tif 000017
【図８】
0005101262.tif 000018
【図９】
0005101262.tif 000019
【図１０】
0005101262.tif 000020
【図１１】
0005101262.tif 000021
【図１２】
0005101262.tif 000022
【図１３】
0005101262.tif 000023
【図１４】
0005101262.tif 000024
【図１５】
0005101262.tif 000025
【図１６】
0005101262.tif 000026
【図１７】
0005101262.tif 000027
【図１８】
0005101262.tif 000028
【図１９】
0005101262.tif 000029