ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
【課題】 高ズーム比で、かつ全ズーム範囲にわたり高い光学性能が得られる小型の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、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レンズ群より構成され、広角端から望遠端へのズーミングに際して各レンズ群が移動し、ズーミングに際し、前記第３レンズ群と前記第５レンズ群は一体で移動し、前記第５レンズ群の光路中に開口絞りが配置されるズームレンズであって、
フォーカシングに際して前記第３レンズ群または前記第４レンズ群が移動し、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２、広角端におけるバックフォーカスをｓｋｗとするとき、
０．５＜｜ｆ２｜／ｓｋｗ＜３．０
なる条件式を満足すること。
【解決手段】 物体側より像側へ順に、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レンズ群より構成され、広角端から望遠端へのズーミングに際して各レンズ群が移動し、ズーミングに際し、前記第３レンズ群と前記第５レンズ群は一体で移動し、前記第５レンズ群の光路中に開口絞りが配置されるズームレンズであって、
フォーカシングに際して前記第３レンズ群または前記第４レンズ群が移動し、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２、広角端におけるバックフォーカスをｓｋｗとするとき、
０．５＜｜ｆ２｜／ｓｋｗ＜３．０
なる条件式を満足すること。
【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、例えばビデオカメラ、電子スチルカメラ、放送用カメラ、監視カメラ等のように固体撮像素子を用いた撮像装置、或いは銀塩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ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、放送用カメラ、監視カメラ、そして銀塩フィルムを用いたカメラ等の撮像装置は装置全体が小型化されている。そしてそれに用いる撮影光学系として、コンパクト（小型）で高ズーム比（高変倍比）で、しかも高解像力のズームレンズであることが要求されている。これらの要求に応えるズームレンズとして、物体側より像側へ順に正、負、正、負、正の屈折力（焦点距離の逆数）の５つのレンズ群より成り、このうち３つ以上のレンズ群を移動させてズーミングを行ったズームレンズが知られている（特許文献１、２）。
【０００３】
特許文献１ではズーミングに際して５つのレンズ群を移動させて、高ズーム比化を図りつつ全ズーム範囲にわたり高い光学性能を有した小型のズームレンズを開示している。特許文献２ではズーミングに際して第１レンズ群、第２レンズ群を移動させ、更に第３レンズ群の像側のレンズ群を一体で移動させることで、変倍機構を簡略化しつつ全系の小型化を図ったズームレンズを開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−７５９７５号公報
【特許文献２】特開２００８−３５１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
撮像装置に用いるズームレンズには、高ズーム比で全ズーム範囲にわたり高い光学性能を有し、かつ全系が小型であること等が要求されている。更に変倍機構やオートフォーカス機構などメカ機構部を配慮したレンズ配置やズーミング方法をとることで、撮像装置全体が小型となるズームレンズが要求されている。
【０００６】
これらの要求を満足するには、各レンズ群のレンズ構成、ズーミングに伴う各レンズ群の移動軌跡、そして各レンズ群の変倍負担等の構成を適切に設定することが重要である。これらの構成が適切でないと、ズーミングに伴う諸収差の変動が増大し、全ズーム範囲、及び画面全体にわたり高い光学性能を得るのが大変難しくなってくる。
【０００７】
一般にズームレンズにおいて、全系の小型化を図りつつ、高ズーム比化を図るには、主変倍レンズ群の屈折力を強めてズーミングの際に主変倍レンズ群の移動量を増大すれば良い。しかしながら主変倍レンズ群の屈折力を強めて、移動量を増加させると高ズーム比化は容易になるがズーミングの際の収差変動が増加し、全ズーム範囲にわたり高い光学性能を得るのが困難になる。
【０００８】
前述した５群ズームレンズにおいて、高ズーム比とレンズ系全体の小型化を図りつつ、良好な光学性能を得るには、各レンズ群の屈折力や各レンズ群のズーミングに伴う移動条件等を適切に設定することが重要となる。特に主変倍レンズ群である第２レンズ群の屈折力（焦点距離の逆数）やズーミングに伴う移動量等を適切に設定することが重要となってくる。これらの構成を適切に設定しないと全系の小型化を図り、かつ高ズーム比を確保しつつ、全ズーム範囲で高い光学性能を得るのが大変困難になってくる。
【０００９】
本発明は、高ズーム比で、かつ全ズーム範囲にわたり高い光学性能が得られる小型のズームレンズ及びそれを有する撮像装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のズームレンズは、物体側より像側へ順に、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レンズ群より構成され、広角端から望遠端へのズーミングに際して各レンズ群が移動し、ズーミングに際して、前記第３レンズ群と前記第５レンズ群が一体で移動し、前記第５レンズ群に開口絞りが配置されており、フォーカシングに際して前記第３レンズ群または前記第４レンズ群が移動し、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２、広角端におけるバックフォーカスをｓｋｗとするとき、
０．５＜｜ｆ２｜／ｓｋｗ＜３．０
なる条件式を満足することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、高ズーム比で、かつ全ズーム範囲にわたり高い光学性能が得られる小型のズームレンズが得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【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
【図２】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ） 実施例１の広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図
【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
【図４】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ） 実施例２の広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図
【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
【図６】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ） 実施例３の広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図
【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
【図８】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ） 実施例４の広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図
【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
【図１０】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ） 実施例５の広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図
【図１１】本発明の撮像装置の要部概略図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、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、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レンズ群より構成されている。広角端から望遠端へのズーミングに際して各レンズ群が移動する。ズーミングに際して第３レンズ群と第５レンズ群は一体で移動する。第５レンズ群に開口絞りが配置されている。フォーカシングに際して第３レンズ群または第４レンズ群が移動する。
【００１４】
図１は、本発明の実施例１のズームレンズの広角端（短焦点距離端）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（長焦点距離端）における収差図である。実施例１はズーム比２．８７、開口比３．６０〜５．６９程度のズームレンズである。
【００１５】
図３は、本発明の実施例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２．８７、開口比３．６０〜５．８８程度のズームレンズである。
【００１６】
図５は本発明の実施例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２．８７、開口比３．６０〜５．８８程度のズームレンズである。
【００１７】
図７は、本発明の実施例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２．８８、開口比３．６０〜５．８４程度のズームレンズである。
【００１８】
図９は、本発明の実施例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２．８７、開口比３．６０〜５．８３程度のズームレンズである。
【００１９】
図１１は本発明の撮像装置の要部概略図である。本発明のズームレンズは、デジタルカメラ、ビデオカメラ、銀塩フィルムカメラ等の撮像装置や望遠鏡、双眼鏡の観察装置、複写機、プロジェクター等の光学機器に用いられるものである。レンズ断面図において左方が前方（物体側、拡大側）で右方が後方（像側、縮小側）である。レンズ断面図において、ｉは物体側から像側への各レンズ群の順序を示し、Ｂｉは第ｉレンズ群である。
【００２０】
各実施例のレンズ断面図において、Ｂ１は正の屈折力（光学的パワー＝焦点距離の逆数）の第１レンズ群、Ｂ２は負の屈折力の第２レンズ群、Ｂ３は正の屈折力の第３レンズ群、Ｂ４は負の屈折力の第４レンズ群、Ｂ５は正の屈折力の第５レンズ群である。ＳＰは開放Ｆナンバー（Ｆｎｏ）光束を決定（制限）する開口絞りの作用をするＦナンバー決定部材（以下「開口絞り」ともいう。）であり、第５レンズ群Ｂ５中に配置されている。
【００２１】
ＦＣはフレアーカット絞りであり、第５レンズ群Ｂ５の像側に配置されている。ＧＢは光学フィルター、フェースプレート、水晶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は像面であり、ビデオカメラやデジタルスチルカメラの撮影光学系として使用する際にはＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の固体撮像素子（光電変換素子）の撮像面が置かれる。又、銀塩フィルム用カメラの撮影光学系として使用する際にはフィルム面に相当する感光面が置かれている。
【００２２】
球面収差図において、実線はｄ線、２点鎖線はｇ線である。非点収差図において、点線はメリディオナル像面、実線はサジタル像面である。倍率色収差はｇ線によって表している。レンズ断面図において、矢印は広角端から望遠端へのズーミングに際しての各レンズ群の移動軌跡を示している。各実施例のズームレンズでは、広角端から望遠端へのズーミングに際して各レンズ群が全て移動している。具体的には全てのレンズ群が物体側へ移動している。
【００２３】
このとき、各レンズ群間隔が次のように変化する。すなわち、第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の間隔が増大し、第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３との間隔が減少し、第３レンズ群と第４レンズ群Ｌ４との間隔が増大し、第４レンズ群と第５レンズ群Ｌ５の間隔が減少する。フレアーカット絞りＦＣはズーミングに際して不動である。
【００２４】
本発明は、全系が小型でありながら十分なズーム比を確保するために、物体側から像側へ順に、正、負、正、負、正の屈折力のレンズ群の５つのレンズ群を有する５群構成としている。そして各レンズ群の屈折力やズーミングに際しての移動軌跡等を適正化することで、高い光学性能を実現している。
【００２５】
レンズ群構成を、物体側と像側に対して対称な屈折力の配置にすると諸収差の補正が容易になる。また、一般に正、負、正、正の屈折力のレンズ群よりなる４群ズームレンズは、全系が小型でありながら高ズーム比が得やすいレンズ構成である。この４群ズームレンズにおいて広角端の焦点距離をより短くし、広画角化を図ろうとすると、前玉有効径が極端に大きくなってくる。
【００２６】
これに対し、本発明の正、負、正、負、正の屈折力の第１乃至第５レンズ群よりなる５群ズームレンズは、前玉有効径を決定する広角端近傍のズーム領域において第１レンズ群Ｂ１を通過する軸外光線の入射高さを低くすることが容易である。この結果、全系の小径化が容易である。
【００２７】
さらに、本発明の５群ズームレンズでは、主変倍レンズ群の負の屈折力の第２レンズ群Ｂ２とともに負の屈折力の第４レンズ群Ｂ４をズーミングに際して互いに異なる軌跡で移動させることで変倍作用を最適に分担している。そして、レンズ全長を短くしつつ高ズーム比化を実現している。更に前玉有効径の小型化とレンズ全長の短縮化を図っている。そのため、本発明の各実施例では、ズーミングに際して各レンズ群が移動することで、各レンズ群の移動スペースを有効に活用し、全系の小型を維持しつつ十分な大きさのズーム比を確保している。
【００２８】
さらにズーミングに際して第３レンズ群Ｂ３と第５レンズ群Ｂ５を一体で移動させることで、変倍機構を一体化して、駆動装置を含む鏡筒全体の小型化を実現している。また、レンズ交換式のカメラ（撮像装置）に適用した場合、ズームレンズの像面近傍にはズームレンズとカメラ本体の結合部材や電気信号接点など多数の部品が存在する。このため、像面近傍の第５レンズ群Ｂ５を個別に移動させることは困難であり、第３レンズ群Ｂ３と第５レンズ群Ｂ５を一体で移動させている。
【００２９】
フォーカス動作は、第３レンズ群Ｂ３または第４レンズ群Ｂ４を移動させることで行っている。第２レンズ群Ｂ２の像面側から開口絞りＳＰの間は軸外光線の入射高さが低い。これより、径の小さなレンズでフォーカシングすることにより、フォーカス駆動機構や電源装置などを含めた鏡筒全系の小型化を図っている。また、一般にレンズ系の小型化を図るにはバックフォーカスをより短くすることが有効だが、レンズ系を小型化しつつバックフォーカスを極端に短くすると広角端において射出瞳位置の距離が短くなりすぎる。
【００３０】
特に撮像素子にＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサを利用した撮像装置においては、像面から射出瞳位置までの距離が短いとシェーディングが生じてくるので良くない。従って、適切な長さのバックフォーカスを有して射出瞳位置までの距離をある程度長くするのが良い。そこで各実施例においては、次の構成をとっている。第２レンズ群Ｂ２の焦点距離をｆ２とする。広角端におけるバックフォーカスをｓｋｗとする。このとき、
０．５＜｜ｆ２｜／ｓｋｗ＜３．０ ・・・（１）
なる条件式を満足するようにしている。
【００３１】
条件式（１）は、主変倍作用を有する第２レンズ群Ｂ２の焦点距離とバックフォーカスの比を定めることで、全系を小型化しつつ適切な長さのバックフォーカスを確保するためのものである。条件式（１）の上限を超えて、バックフォーカスが短くなると、広角端におけるレンズ全長は短くなるが、射出瞳位置の距離が短くなり軸外主光線の像面（撮像素子）への入射角が大きくなり、シェーディングが多く発生し、画質が劣化してくる。または、第２レンズ群Ｂ２の焦点距離が長くなりすぎ、ズーミングに際しての移動量が大きくなり、装置全体の小型化が困難になる。
【００３２】
条件式（１）の下限を超えて、バックフォーカスが長くなりすぎると、広角端においてレンズ全長が増大してくる。または、第２レンズ群Ｂ２の焦点距離が短くなりすぎ、ズーミングに伴って像面湾曲の変動が増大し、補正が困難となる。
【００３３】
各実施例において、更に高い光学性能を得るには、以下の条件式のうち少なくとも一つ以上を満足することが好ましい。広角端から望遠端へのズーミングに際しての第１レンズ群Ｂ１と第２レンズ群Ｂ２の移動量を各々Ｌ１ｔｗ、Ｌ２ｔｗとする。第１レンズ群Ｂ１の焦点距離をｆ１とする。広角端において無限遠物体に合焦しているときの、第３レンズ群Ｂ３から第５レンズ群Ｂ５までの合成焦点距離をｆ３５ｗとする。広角端における全系の焦点距離をｆｗ、望遠端における全系の焦点距離をｆｔとする。
【００３４】
ここで、各レンズ群の移動量の符号は物体側から像側へ移動するときを正、像側から物体側へ移動するときを負とする。このとき、以下の諸条件のうち１以上を満足するのが良い。
【００３５】
０．３＜−Ｌ２ｔｗ／ｓｋｗ＜３．０ ・・・（２）
３．０＜ｆ１／｜ｆ２｜＜７．０ ・・・（３）
０．５＜ｆ３５ｗ／ｓｋｗ＜３．０ ・・・（４）
０．５＜｜ｆ２｜／ｆｗ＜２．０ ・・・（５）
０．５＜ｆ１／ｆｔ＜３．５ ・・・（６）
０．１＜｜ｆ２｜／√（ｆｗ・ｆｔ）＜１．５ ・・・（７）
０．５＜Ｌ１ｔｗ／Ｌ２ｔｗ＜６．０ ・・・（８）
次に各条件式の技術的意味について説明する。
【００３６】
条件式（２）は第２レンズ群Ｂ２の広角端から望遠端へのズーミングに際しての移動量と広角端のバックフォーカスの比を適切に定めたものである。条件式（２）の上限を超えて、第２レンズ群Ｂ２の広角端から望遠端へのズーミングに際して移動量が大きくなりすぎると全系の小型化が困難になる。条件式（２）の下限を超えて、広角端におけるバックフォーカスが長くなりすぎると全系の小型化が困難になる。
【００３７】
条件式（３）は第１レンズ群Ｂ１と第２レンズ群Ｂ２の焦点距離を比を適切に定めたものである。条件式（３）の上限を超えて、第１レンズ群Ｂ１の屈折力が弱くなると第１レンズ群Ｂ１の広角端から望遠端へのズーミングに際しての移動量が大きくなり全系の小型化が困難になる。条件式（３）の下限を超えて、第２レンズ群Ｂ２の負の屈折力が弱くなりすぎると第２レンズ群Ｂ２の広角端から望遠端へのズーミングに際しての移動量が大きくなり、全系の小型化が困難になる。
【００３８】
条件式（４）は、第３レンズ群Ｂ３から第５レンズ群Ｂ５までの合成焦点距離と広角端におけるバックフォーカスの比を適切に定めたものである。条件式（４）の上限を超えて、バックフォーカスが短くなりすぎると、広角端においてレンズ全長は短くなるが、射出瞳位置の距離が短くなりやすく軸外主光線の撮像素子への入射角度が大きくなり、シェーディングが多く発生して画質が劣化してくる。条件式（４）の下限を超えて、バックフォーカスが長くなりすぎると、全系の小型化が困難になる。
【００３９】
条件式（５）は第２レンズ群Ｂ２の焦点距離と広角端における全系の焦点距離の比を適切に定めたものである。条件式（５）の上限を超えて、第２レンズ群Ｂ２の屈折力が弱くなると、広角端から望遠端へのズーミングにおける第２レンズ群Ｂ２の移動量が大きくなりすぎて、全系の小型化が困難になる。条件式（５）の下限を超えて、第２レンズ群Ｂ２の焦点距離が短くなると、全系の小型化は容易になるが、ズーミングに際しての像面湾曲の変動が多くなり、この補正が困難となる。
【００４０】
条件式（６）は第１レンズ群Ｂ１の焦点距離と望遠端における全系の焦点距離の比を適切に定めたものである。条件式（６）の上限を超えて、第１レンズ群Ｂ１の屈折力が弱くなると、広角端から望遠端へのズーミングにおける第１レンズ群Ｂ１の移動量が大きくなりすぎて、全系の小型化が困難になる。条件式（６）の下限を超えて、第１レンズ群Ｂ１の焦点距離が短くなると、全系の小型化は容易になるが、望遠端において軸上色収差が多くなり、この補正が困難となる。
【００４１】
条件式（７）は、第２レンズ群Ｂ２の屈折力を適切に設定し、ズーミングに際しての収差補正を良好に行うためのものである。条件式（７）の上限を超えて、第２レンズ群Ｂ２の屈折力が弱くなると、広角端から望遠端へのズーミングにおける第２レンズ群Ｂ２の移動量が大きくなり、全系の小型化が困難となる。条件式（７）の下限を超えて、第２レンズ群Ｂ２の屈折力が強くなりすぎると、ズーミングに際して像面変動と倍率色収差変動が大きくなり、全ズーム範囲で高い光学性能を維持することが困難となる。
【００４２】
条件式（８）は広角端から望遠端へのズーミングにおける第１レンズ群Ｂ１の移動量と第２レンズ群Ｂ２の移動量の比を適切に設定したものである。条件式（８）の上限を超えると、広角端から望遠端へのズーミングにおける第２レンズ群Ｂ２の移動量が小さくなりすぎて、第２レンズ群Ｂ２の屈折力を強くしなければならない。第２レンズ群の屈折力を強くすると、ズーミング時の像面変動や倍率色収差の変動が大きくなるため、高い光学性能を維持することが困難となる。
【００４３】
条件式（８）の下限を超えると、第１レンズ群Ｂ１の移動量が小さくなりすぎて、第１レンズ群Ｂ１の屈折力を強くしなければならない。第１レンズ群Ｂ１の屈折力を強くすると、主に望遠端での軸上色収差、倍率色収差の補正が困難となり、高い光学性能を維持することが困難となる。各実施例において、更に好ましくは条件式（１）乃至（８）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
【００４４】
０．８＜｜ｆ２｜／ｓｋｗ＜２．０ ・・・（１ａ）
０．４＜−Ｌ２ｔｗ／ｓｋｗ＜２．０ ・・・（２ａ）
４．５＜ｆ１／｜ｆ２｜＜６．５ ・・・（３ａ）
１．０＜ｆ３５ｗ／ｓｋｗ＜２．５ ・・・（４ａ）
０．６＜｜ｆ２｜／ｆｗ＜１．５ ・・・（５ａ）
１．０＜ｆ１／ｆｔ＜２．５ ・・・（６ａ）
０．３＜｜ｆ２｜／√（ｆｗ・ｆｔ）＜１．０ ・・・（７ａ）
１．０＜Ｌ１ｔｗ／Ｌ２ｔｗ＜４．５ ・・・（８ａ）
更に好ましくは条件式（１ａ）乃至（８ａ）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
【００４５】
１．００＜｜ｆ２｜／ｓｋｗ＜１．３５ ・・・（１ｂ）
０．４５＜−Ｌ２ｔｗ／ｓｋｗ＜０．８０ ・・・（２ｂ）
５．０＜ｆ１／｜ｆ２｜＜６．０ ・・・（３ｂ）
１．３＜ｆ３５ｗ／ｓｋｗ＜１．６ ・・・（４ｂ）
０．８＜｜ｆ２｜／ｆｗ＜１．０ ・・・（５ｂ）
１．３＜ｆ１／ｆｔ＜２．０ ・・・（６ｂ）
０．４＜｜ｆ２｜／√（ｆｗ・ｆｔ）＜０．６ ・・・（７ｂ）
２．５＜Ｌ１ｔｗ／Ｌ２ｔｗ＜４．０ ・・・（８ｂ）
以上のように各実施例によれば、変倍機構やフォーカス機構をも含めた撮像装置全体の小型化を図りながら、高性能でかつ十分なズーム比を持ったズームレンズが得られる。
【００４６】
各実施例においては広角端から望遠端へのズーミングに際して、各レンズ群（第１乃至第５レンズ群）がいずれも物体側へ移動する。全てのレンズ群が広角端から望遠端へのズーミングに際して物体側へ移動すると、広角端においてレンズ全長が短縮される。一般的に携帯時のズーム位置は広角端であることが速射性の観点から好まれるため、広角端において、レンズ全長が最も小型となる構成が良い。各実施例においては、第３レンズ群Ｂ３または第４レンズ群Ｂ４でフォーカス動作が行われる。
【００４７】
第３レンズ群Ｂ３または第４レンズ群Ｂ４を通過する軸外光線の入射高は低く、レンズ径を小型にできるため、第３レンズ群Ｂ３または第４レンズ群Ｂ４でフォーカシングすると、フォーカス機構の小型化が容易になる。
【００４８】
各実施例において、より好ましくは、第２レンズ群Ｂ２は３枚以下のレンズで構成し、かつ少なくとも１つの非球面を含むのが良い。これによれば全系の小型化を図りつつ高い光学性能を得るのが容易となる。各実施例においてより好ましくは、第１レンズ群Ｂ１は２枚以下のレンズで構成するのが良い。これによれば全系の小型化と高い光学性能を得るのが容易になる。なお各実施例において任意のレンズ群を光軸に対し垂直な方向の成分を持つ方向に移動させてズームレンズが振動したときの像ぶれの補正を行うようにしても良い。
【００４９】
以上のように各実施例によれば、広角端における撮影画角が約７３度、ズーム比２．９程度、開口比３．６〜５．８程度と、小型なズームレンズを得ることができる。次に各レンズ群のレンズ構成について説明する。以下、特に断りがない限り物体側から像側への順である。第１レンズ群Ｂ１は負レンズと正レンズとを接合した接合レンズより構成している。
【００５０】
第２レンズ群Ｂ２は屈折力の絶対値が物体側に比べて像側に強く、像側の面が凹形状の負レンズ、両凹形状の負レンズ、物体側の面が凸形状の正レンズで構成している。第３レンズ群Ｂ３は物体側の面が凸形状の正レンズより構成している。第４レンズ群Ｂ４は物体側に凹面を向けた１つの負レンズで構成している。第５レンズ群Ｂ５は正レンズと負レンズとを接合した接合レンズ、正レンズ、負レンズ、物体側の面が凸形状のレンズ、物体側の面が凹形状の正レンズより構成している。
【００５１】
以上のように各レンズ群を構成することによって、全ズーム範囲にわたり高い光学性能を得ている。
【００５２】
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を図１１を用いて説明する。図１１において、２０はカメラ本体、２１は実施例１〜５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。２２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センサ等の固体撮像素子（光電変換素子）である。２３は固体撮像素子２２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。
【００５３】
２４は液晶ディスプレイパネル等によって構成され、固体撮像素子２２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。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、小型で高い光学性能を有する撮像装置が実現できる。
【００５４】
尚、本発明のズームレンズはクイックリターンミラーのないミラーレスの一眼レフカメラにも同様に適用することができる。
【００５５】
次に本発明の各実施例に対応する数値実施例を示す。各数値実施例において、ｉは物体側からの面の順序を示す。数値実施例においてｒｉは物体側より順に第ｉ番目のレンズ面の曲率半径である。ｄｉは物体側より順に第ｉ番目のレンズ厚及び空気間隔である。ｎｄｉとνｄｉは各々物体側より順に第ｉ番目の材料のガラスのｄ線に対する屈折率、アッベ数である。最終の４つの面はガラスブロックである。各数値実施例では便宜上ガラスブロックを第６レンズ群（焦点距離∞）として示している。
【００５６】
非球面形状は光軸方向にＸ軸、光軸と垂直方向にＨ軸、光の進行方向を正としＲを近軸曲率半径、Kを円錐定数、A4，A6，A8，A10，A12を各々非球面係数としたとき
【００５７】
【数１】
【００５８】
なる式で表している。また、［e+X］は［×10＋ｘ］を意味し、［e-X］は［×10-ｘ］を意味している。ＢＦはバックフォーカスであり、レンズ最終面から近軸像面までの距離（バックフォーカス）を空気換算したものである。レンズ全長はレンズ最前面からレンズ最終面までの距離にバックフォーカスＢＦを加えたものである。非球面は面番号の後に*を付加して示す。前述の各条件式と数値実施例における諸数値の関係を表１に示す。
【００５９】
［数値実施例１］
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1 46.669 1.70 1.84666 23.9
2 35.524 4.60 1.69680 55.5
3 204.820 (可変)
4 34.378 1.20 1.83481 42.7
5 10.658 6.37
6* -54.819 1.00 1.85135 40.1
7 40.459 0.15
8 21.274 2.60 1.92286 18.9
9 74.846 (可変)
10 16.794 1.40 1.77250 49.6
11 36.819 (可変)
12 -16.363 0.55 1.88300 40.8
13 -55.623 (可変)
14 14.081 3.80 1.69680 55.5
15 -14.081 0.80 1.84666 23.9
16 -24.638 0.80
17(絞り) ∞ 2.00
18* 23.987 2.00 1.58313 59.4
19* 82.591 2.80
20 -42.910 0.60 1.90366 31.3
21 26.991 6.00
22 25.069 2.00 1.52996 55.8
23* 25.588 1.99
24 -201.896 2.00 1.84666 23.9
25 -43.203 (可変)
26(フレアカット絞り)∞ 11.00
27 ∞ 1.21 1.51633 64.1
28 ∞ 1.10
29 ∞ 0.50 1.51633 64.1
30 ∞ 0.88
像面 ∞
非球面データ
第6面
K = 2.03284e+001 A 4= 1.34534e-005 A 6= 9.74836e-008 A 8=-5.46269e-010 A10= 7.48620e-012
第18面
K =-4.02860e+000 A 4=-1.06804e-004 A 6=-4.99512e-006 A 8=-1.13675e-008 A10=-3.18466e-009 A12= 6.43346e-011
第19面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.40820e-004 A 6=-3.17915e-006 A 8=-8.57069e-008 A10= 1.14883e-009 A12=-1.17453e-012
第23面
K =-9.67257e-001 A 4=-2.37994e-005 A 6= 1.12104e-007 A 8= 5.00265e-011
各種データ
ズーム比 2.87
広角 中間 望遠
焦点距離 18.58 26.93 53.36
Fナンバー 3.60 4.22 5.69
画角 36.33 26.90 14.36
像高 13.66 13.66 13.66
レンズ全長 77.64 84.84 104.21
BF 14.11 19.71 33.42
d 3 0.60 7.34 20.20
d 9 12.88 7.75 0.54
d11 3.21 3.95 4.67
d13 2.48 1.74 1.02
d25 0.00 5.60 19.31
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 92.79
2 4 -16.69
3 10 38.79
4 12 -26.43
5 14 16.50
6 26 ∞
【００６０】
［数値実施例２］
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1 48.069 1.70 1.84666 23.9
2 35.374 4.60 1.69680 55.5
3 249.854 (可変)
4 41.969 1.20 1.88300 40.8
5 11.389 5.83
6* -55.566 1.00 1.85135 40.1
7 41.861 0.15
8 22.454 2.60 1.92286 18.9
9 102.857 (可変)
10 18.161 1.40 1.77250 49.6
11 45.733 (可変)
12 -16.257 0.55 1.88300 40.8
13 -50.112 (可変)
14 14.456 3.80 1.69680 55.5
15 -14.456 0.80 1.84666 23.9
16 -24.556 0.80
17(絞り) ∞ 2.00
18* 26.697 2.00 1.58313 59.4
19* 60.656 2.80
20 -78.261 0.60 1.90366 31.3
21 23.143 5.91
22 24.313 2.00 1.52996 55.8
23* 27.163 1.93
24 -200.582 2.00 1.84666 23.9
25 -51.615 (可変)
26(フレアカット絞り)∞ 11.20
27 ∞ 2.10 1.51633 64.1
28 ∞ 1.10
29 ∞ 0.70 1.51633 64.1
30 ∞ 0.45
像面 ∞
非球面データ
第6面
K = 2.01454e+001 A 4= 1.61311e-005 A 6= 4.98362e-008 A 8=-2.27489e-010 A10= 6.45267e-012
第18面
K =-4.65498e+000 A 4=-1.42232e-004 A 6=-5.00314e-006 A 8= 2.05731e-009 A10=-2.40998e-009 A12= 5.18785e-011
第19面
K = 0.00000e+000 A 4= 9.04803e-005 A 6=-3.65425e-006 A 8=-6.01783e-008 A10= 1.74702e-009 A12=-1.54491e-011
第23面
K =-1.96719e-001 A 4=-2.03667e-005 A 6= 5.59434e-008 A 8= 3.37178e-010
各種データ
ズーム比 2.87
広角 中間 望遠
焦点距離 18.58 26.93 53.36
Fナンバー 3.60 4.27 5.88
画角 36.33 26.90 14.36
像高 13.66 13.66 13.66
レンズ全長 78.45 86.08 103.32
BF 14.60 20.32 35.46
d 3 0.60 7.19 18.02
d 9 12.87 8.19 0.58
d11 3.49 4.59 4.10
d13 3.22 2.13 1.50
d25 0.00 5.72 20.86
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 92.56
2 4 -16.76
3 10 38.15
4 12 -27.46
5 14 16.97
6 26 ∞
【００６１】
［数値実施例３］
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1 48.165 1.70 1.84666 23.9
2 35.033 4.60 1.69680 55.5
3 194.567 (可変)
4 38.933 1.20 1.83481 42.7
5 10.827 5.51
6* -62.765 1.00 1.85135 40.1
7 40.461 0.15
8 21.675 2.60 1.92286 18.9
9 90.996 (可変)
10 17.435 1.40 1.77250 49.6
11 40.131 (可変)
12 -15.403 0.55 1.88300 40.8
13 -50.515 (可変)
14 14.026 3.80 1.69680 55.5
15 -14.026 0.80 1.84666 23.9
16 -24.508 0.80
17(絞り) ∞ 2.00
18* 23.834 2.00 1.58313 59.4
19* 69.653 2.80
20 -49.861 0.60 1.90366 31.3
21 27.943 6.00
22 25.561 2.00 1.52996 55.8
23* 25.769 1.99
24 -202.724 2.00 1.84666 23.9
25 -47.165 (可変)
26(フレアカット絞り)∞ 11.00
27 ∞ 1.21 1.51633 64.1
28 ∞ 1.10
29 ∞ 0.50 1.51633 64.1
30 ∞ 0.51
像面 ∞
非球面データ
第6面
K = 2.11187e+001 A 4= 1.66904e-005 A 6= 4.76149e-008 A 8=-2.68862e-010 A10= 6.60931e-012
第18面
K =-3.72637e+000 A 4=-1.04797e-004 A 6=-5.22298e-006 A 8=-9.87641e-009 A10=-3.72730e-009 A12= 8.33032e-011
第19面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.44913e-004 A 6=-3.92783e-006 A 8=-8.35869e-008 A10= 1.06468e-009 A12= 6.86678e-012
第23面
K =-7.38983e-001 A 4=-2.14446e-005 A 6= 7.82317e-008 A 8= 4.06522e-010
各種データ
ズーム比 2.87
広角 中間 望遠
焦点距離 18.58 26.94 53.35
Fナンバー 3.60 4.21 5.88
画角 36.32 26.89 14.36
像高 13.66 13.66 13.66
レンズ全長 75.61 83.35 105.81
BF 13.74 19.34 33.88
d 3 0.60 7.65 21.03
d 9 10.90 5.99 0.52
d11 3.19 4.13 5.88
d13 3.68 2.74 0.99
d25 0.00 5.60 20.15
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 100.24
2 4 -17.53
3 10 38.86
4 12 -25.28
5 14 16.10
6 26 ∞
【００６２】
［数値実施例４］
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1 44.305 1.70 1.84666 23.9
2 34.771 4.60 1.69680 55.5
3 226.072 (可変)
4 38.714 1.20 1.83481 42.7
5 10.800 7.19
6* -51.794 1.00 1.85135 40.1
7 40.772 0.15
8 21.453 2.60 1.92286 18.9
9 68.226 (可変)
10 16.726 1.40 1.77250 49.6
11 38.471 (可変)
12 -16.061 0.55 1.88300 40.8
13 -50.683 (可変)
14 14.289 3.80 1.69680 55.5
15 -14.289 0.80 1.84666 23.9
16 -24.295 0.80
17(絞り) ∞ 2.00
18* 23.746 2.00 1.58313 59.4
19* 65.777 2.80
20 -45.568 0.60 1.90366 31.3
21 28.922 6.00
22 24.803 2.00 1.52996 55.8
23* 25.711 2.04
24 -202.249 2.00 1.84666 23.9
25 -50.213 (可変)
26(フレアカット絞り)∞ 11.00
27 ∞ 1.21 1.51633 64.1
28 ∞ 1.10
29 ∞ 0.50 1.51633 64.1
30 ∞ 0.94
像面 ∞
非球面データ
第6面
K = 1.91051e+001 A 4= 1.43248e-005 A 6= 3.94993e-008 A 8= 2.78213e-010 A10= 3.70816e-012
第18面
K =-3.94949e+000 A 4=-1.04422e-004 A 6=-5.13838e-006 A 8= 8.32479e-009 A10=-3.92311e-009 A12= 7.33778e-011
第19面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.52149e-004 A 6=-3.49298e-006 A 8=-6.80727e-008 A10= 1.28963e-009 A12=-1.48199e-011
第23面
K =-1.11080e+000 A 4=-2.18724e-005 A 6= 1.45827e-007 A 8=-1.06814e-010
各種データ
ズーム比 2.88
広角 中間 望遠
焦点距離 18.50 26.82 53.35
Fナンバー 3.60 4.21 5.84
画角 36.44 26.99 14.36
像高 13.66 13.66 13.66
レンズ全長 77.76 84.53 102.40
BF 14.17 19.77 34.85
d 3 0.60 6.76 16.80
d 9 12.78 7.79 0.53
d11 3.15 3.64 4.03
d13 1.83 1.34 0.95
d25 0.00 5.60 20.68
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 83.53
2 4 -15.28
3 10 37.26
4 12 -26.83
5 14 16.25
6 26 ∞
【００６３】
［数値実施例５］
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1 46.309 1.70 1.84666 23.9
2 34.780 4.60 1.69680 55.5
3 204.056 (可変)
4 35.515 1.20 1.83481 42.7
5 10.550 6.30
6* -53.241 1.00 1.85135 40.1
7 39.723 0.15
8 21.441 2.60 1.92286 18.9
9 78.265 (可変)
10 17.111 1.40 1.77250 49.6
11 41.526 (可変)
12 -16.167 0.55 1.88300 40.8
13 -47.856 (可変)
14 14.163 3.80 1.69680 55.5
15 -14.163 0.80 1.84666 23.9
16 -25.053 0.80
17(絞り) ∞ 2.00
18* 23.159 2.00 1.58313 59.4
19* 63.771 2.80
20 -41.311 0.60 1.90366 31.3
21 26.610 6.00
22 25.007 2.00 1.52996 55.8
23* 25.467 2.03
24 -198.895 2.00 1.84666 23.9
25 -42.374 (可変)
26(フレアカット絞り)∞ 12.00
27 ∞ 0.60 1.54400 60.0
28 ∞ 0.61 1.55900 58.6
29 ∞ 1.10
30 ∞ 0.50 1.54400 60.0
31 ∞ 0.50
32 ∞ 0.03
像面 ∞
非球面データ
第6面
K = 1.91462e+001 A 4= 1.59369e-005 A 6= 9.15691e-008 A 8=-6.81210e-010 A10= 1.02632e-011
第18面
K =-3.88573e+000 A 4=-1.03506e-004 A 6=-5.13791e-006 A 8=-1.07158e-008 A10=-3.10634e-009 A12= 6.52415e-011
第19面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.37818e-004 A 6=-3.69039e-006 A 8=-8.05055e-008 A10= 1.61815e-009 A12=-1.62229e-011
第23面
K =-9.54387e-001 A 4=-2.37544e-005 A 6= 9.81429e-008 A 8= 2.16017e-010
各種データ
ズーム比 2.87
焦点距離 18.58 27.00 53.35
Fナンバー 3.60 4.27 5.83
画角 36.33 26.84 14.36
像高 13.66 13.66 13.66
レンズ全長 77.71 85.24 105.65
BF 13.74 19.70 34.18
d 3 0.60 7.04 19.68
d 9 12.12 7.25 0.54
d11 4.25 5.12 5.92
d13 2.67 1.80 1.00
d25 -1.00 4.96 19.44
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 92.43
2 4 -16.02
3 10 36.76
4 12 -27.88
5 14 17.00
6 26 ∞
【００６４】
【表１】
【符号の説明】
【００６５】
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…絞り
【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、例えばビデオカメラ、電子スチルカメラ、放送用カメラ、監視カメラ等のように固体撮像素子を用いた撮像装置、或いは銀塩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ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、放送用カメラ、監視カメラ、そして銀塩フィルムを用いたカメラ等の撮像装置は装置全体が小型化されている。そしてそれに用いる撮影光学系として、コンパクト（小型）で高ズーム比（高変倍比）で、しかも高解像力のズームレンズであることが要求されている。これらの要求に応えるズームレンズとして、物体側より像側へ順に正、負、正、負、正の屈折力（焦点距離の逆数）の５つのレンズ群より成り、このうち３つ以上のレンズ群を移動させてズーミングを行ったズームレンズが知られている（特許文献１、２）。
【０００３】
特許文献１ではズーミングに際して５つのレンズ群を移動させて、高ズーム比化を図りつつ全ズーム範囲にわたり高い光学性能を有した小型のズームレンズを開示している。特許文献２ではズーミングに際して第１レンズ群、第２レンズ群を移動させ、更に第３レンズ群の像側のレンズ群を一体で移動させることで、変倍機構を簡略化しつつ全系の小型化を図ったズームレンズを開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−７５９７５号公報
【特許文献２】特開２００８−３５１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
撮像装置に用いるズームレンズには、高ズーム比で全ズーム範囲にわたり高い光学性能を有し、かつ全系が小型であること等が要求されている。更に変倍機構やオートフォーカス機構などメカ機構部を配慮したレンズ配置やズーミング方法をとることで、撮像装置全体が小型となるズームレンズが要求されている。
【０００６】
これらの要求を満足するには、各レンズ群のレンズ構成、ズーミングに伴う各レンズ群の移動軌跡、そして各レンズ群の変倍負担等の構成を適切に設定することが重要である。これらの構成が適切でないと、ズーミングに伴う諸収差の変動が増大し、全ズーム範囲、及び画面全体にわたり高い光学性能を得るのが大変難しくなってくる。
【０００７】
一般にズームレンズにおいて、全系の小型化を図りつつ、高ズーム比化を図るには、主変倍レンズ群の屈折力を強めてズーミングの際に主変倍レンズ群の移動量を増大すれば良い。しかしながら主変倍レンズ群の屈折力を強めて、移動量を増加させると高ズーム比化は容易になるがズーミングの際の収差変動が増加し、全ズーム範囲にわたり高い光学性能を得るのが困難になる。
【０００８】
前述した５群ズームレンズにおいて、高ズーム比とレンズ系全体の小型化を図りつつ、良好な光学性能を得るには、各レンズ群の屈折力や各レンズ群のズーミングに伴う移動条件等を適切に設定することが重要となる。特に主変倍レンズ群である第２レンズ群の屈折力（焦点距離の逆数）やズーミングに伴う移動量等を適切に設定することが重要となってくる。これらの構成を適切に設定しないと全系の小型化を図り、かつ高ズーム比を確保しつつ、全ズーム範囲で高い光学性能を得るのが大変困難になってくる。
【０００９】
本発明は、高ズーム比で、かつ全ズーム範囲にわたり高い光学性能が得られる小型のズームレンズ及びそれを有する撮像装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のズームレンズは、物体側より像側へ順に、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レンズ群より構成され、広角端から望遠端へのズーミングに際して各レンズ群が移動し、ズーミングに際して、前記第３レンズ群と前記第５レンズ群が一体で移動し、前記第５レンズ群に開口絞りが配置されており、フォーカシングに際して前記第３レンズ群または前記第４レンズ群が移動し、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２、広角端におけるバックフォーカスをｓｋｗとするとき、
０．５＜｜ｆ２｜／ｓｋｗ＜３．０
なる条件式を満足することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、高ズーム比で、かつ全ズーム範囲にわたり高い光学性能が得られる小型のズームレンズが得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【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
【図２】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ） 実施例１の広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図
【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
【図４】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ） 実施例２の広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図
【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
【図６】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ） 実施例３の広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図
【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
【図８】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ） 実施例４の広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図
【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
【図１０】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ） 実施例５の広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図
【図１１】本発明の撮像装置の要部概略図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、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、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レンズ群より構成されている。広角端から望遠端へのズーミングに際して各レンズ群が移動する。ズーミングに際して第３レンズ群と第５レンズ群は一体で移動する。第５レンズ群に開口絞りが配置されている。フォーカシングに際して第３レンズ群または第４レンズ群が移動する。
【００１４】
図１は、本発明の実施例１のズームレンズの広角端（短焦点距離端）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（長焦点距離端）における収差図である。実施例１はズーム比２．８７、開口比３．６０〜５．６９程度のズームレンズである。
【００１５】
図３は、本発明の実施例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２．８７、開口比３．６０〜５．８８程度のズームレンズである。
【００１６】
図５は本発明の実施例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２．８７、開口比３．６０〜５．８８程度のズームレンズである。
【００１７】
図７は、本発明の実施例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２．８８、開口比３．６０〜５．８４程度のズームレンズである。
【００１８】
図９は、本発明の実施例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２．８７、開口比３．６０〜５．８３程度のズームレンズである。
【００１９】
図１１は本発明の撮像装置の要部概略図である。本発明のズームレンズは、デジタルカメラ、ビデオカメラ、銀塩フィルムカメラ等の撮像装置や望遠鏡、双眼鏡の観察装置、複写機、プロジェクター等の光学機器に用いられるものである。レンズ断面図において左方が前方（物体側、拡大側）で右方が後方（像側、縮小側）である。レンズ断面図において、ｉは物体側から像側への各レンズ群の順序を示し、Ｂｉは第ｉレンズ群である。
【００２０】
各実施例のレンズ断面図において、Ｂ１は正の屈折力（光学的パワー＝焦点距離の逆数）の第１レンズ群、Ｂ２は負の屈折力の第２レンズ群、Ｂ３は正の屈折力の第３レンズ群、Ｂ４は負の屈折力の第４レンズ群、Ｂ５は正の屈折力の第５レンズ群である。ＳＰは開放Ｆナンバー（Ｆｎｏ）光束を決定（制限）する開口絞りの作用をするＦナンバー決定部材（以下「開口絞り」ともいう。）であり、第５レンズ群Ｂ５中に配置されている。
【００２１】
ＦＣはフレアーカット絞りであり、第５レンズ群Ｂ５の像側に配置されている。ＧＢは光学フィルター、フェースプレート、水晶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は像面であり、ビデオカメラやデジタルスチルカメラの撮影光学系として使用する際にはＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の固体撮像素子（光電変換素子）の撮像面が置かれる。又、銀塩フィルム用カメラの撮影光学系として使用する際にはフィルム面に相当する感光面が置かれている。
【００２２】
球面収差図において、実線はｄ線、２点鎖線はｇ線である。非点収差図において、点線はメリディオナル像面、実線はサジタル像面である。倍率色収差はｇ線によって表している。レンズ断面図において、矢印は広角端から望遠端へのズーミングに際しての各レンズ群の移動軌跡を示している。各実施例のズームレンズでは、広角端から望遠端へのズーミングに際して各レンズ群が全て移動している。具体的には全てのレンズ群が物体側へ移動している。
【００２３】
このとき、各レンズ群間隔が次のように変化する。すなわち、第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の間隔が増大し、第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３との間隔が減少し、第３レンズ群と第４レンズ群Ｌ４との間隔が増大し、第４レンズ群と第５レンズ群Ｌ５の間隔が減少する。フレアーカット絞りＦＣはズーミングに際して不動である。
【００２４】
本発明は、全系が小型でありながら十分なズーム比を確保するために、物体側から像側へ順に、正、負、正、負、正の屈折力のレンズ群の５つのレンズ群を有する５群構成としている。そして各レンズ群の屈折力やズーミングに際しての移動軌跡等を適正化することで、高い光学性能を実現している。
【００２５】
レンズ群構成を、物体側と像側に対して対称な屈折力の配置にすると諸収差の補正が容易になる。また、一般に正、負、正、正の屈折力のレンズ群よりなる４群ズームレンズは、全系が小型でありながら高ズーム比が得やすいレンズ構成である。この４群ズームレンズにおいて広角端の焦点距離をより短くし、広画角化を図ろうとすると、前玉有効径が極端に大きくなってくる。
【００２６】
これに対し、本発明の正、負、正、負、正の屈折力の第１乃至第５レンズ群よりなる５群ズームレンズは、前玉有効径を決定する広角端近傍のズーム領域において第１レンズ群Ｂ１を通過する軸外光線の入射高さを低くすることが容易である。この結果、全系の小径化が容易である。
【００２７】
さらに、本発明の５群ズームレンズでは、主変倍レンズ群の負の屈折力の第２レンズ群Ｂ２とともに負の屈折力の第４レンズ群Ｂ４をズーミングに際して互いに異なる軌跡で移動させることで変倍作用を最適に分担している。そして、レンズ全長を短くしつつ高ズーム比化を実現している。更に前玉有効径の小型化とレンズ全長の短縮化を図っている。そのため、本発明の各実施例では、ズーミングに際して各レンズ群が移動することで、各レンズ群の移動スペースを有効に活用し、全系の小型を維持しつつ十分な大きさのズーム比を確保している。
【００２８】
さらにズーミングに際して第３レンズ群Ｂ３と第５レンズ群Ｂ５を一体で移動させることで、変倍機構を一体化して、駆動装置を含む鏡筒全体の小型化を実現している。また、レンズ交換式のカメラ（撮像装置）に適用した場合、ズームレンズの像面近傍にはズームレンズとカメラ本体の結合部材や電気信号接点など多数の部品が存在する。このため、像面近傍の第５レンズ群Ｂ５を個別に移動させることは困難であり、第３レンズ群Ｂ３と第５レンズ群Ｂ５を一体で移動させている。
【００２９】
フォーカス動作は、第３レンズ群Ｂ３または第４レンズ群Ｂ４を移動させることで行っている。第２レンズ群Ｂ２の像面側から開口絞りＳＰの間は軸外光線の入射高さが低い。これより、径の小さなレンズでフォーカシングすることにより、フォーカス駆動機構や電源装置などを含めた鏡筒全系の小型化を図っている。また、一般にレンズ系の小型化を図るにはバックフォーカスをより短くすることが有効だが、レンズ系を小型化しつつバックフォーカスを極端に短くすると広角端において射出瞳位置の距離が短くなりすぎる。
【００３０】
特に撮像素子にＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサを利用した撮像装置においては、像面から射出瞳位置までの距離が短いとシェーディングが生じてくるので良くない。従って、適切な長さのバックフォーカスを有して射出瞳位置までの距離をある程度長くするのが良い。そこで各実施例においては、次の構成をとっている。第２レンズ群Ｂ２の焦点距離をｆ２とする。広角端におけるバックフォーカスをｓｋｗとする。このとき、
０．５＜｜ｆ２｜／ｓｋｗ＜３．０ ・・・（１）
なる条件式を満足するようにしている。
【００３１】
条件式（１）は、主変倍作用を有する第２レンズ群Ｂ２の焦点距離とバックフォーカスの比を定めることで、全系を小型化しつつ適切な長さのバックフォーカスを確保するためのものである。条件式（１）の上限を超えて、バックフォーカスが短くなると、広角端におけるレンズ全長は短くなるが、射出瞳位置の距離が短くなり軸外主光線の像面（撮像素子）への入射角が大きくなり、シェーディングが多く発生し、画質が劣化してくる。または、第２レンズ群Ｂ２の焦点距離が長くなりすぎ、ズーミングに際しての移動量が大きくなり、装置全体の小型化が困難になる。
【００３２】
条件式（１）の下限を超えて、バックフォーカスが長くなりすぎると、広角端においてレンズ全長が増大してくる。または、第２レンズ群Ｂ２の焦点距離が短くなりすぎ、ズーミングに伴って像面湾曲の変動が増大し、補正が困難となる。
【００３３】
各実施例において、更に高い光学性能を得るには、以下の条件式のうち少なくとも一つ以上を満足することが好ましい。広角端から望遠端へのズーミングに際しての第１レンズ群Ｂ１と第２レンズ群Ｂ２の移動量を各々Ｌ１ｔｗ、Ｌ２ｔｗとする。第１レンズ群Ｂ１の焦点距離をｆ１とする。広角端において無限遠物体に合焦しているときの、第３レンズ群Ｂ３から第５レンズ群Ｂ５までの合成焦点距離をｆ３５ｗとする。広角端における全系の焦点距離をｆｗ、望遠端における全系の焦点距離をｆｔとする。
【００３４】
ここで、各レンズ群の移動量の符号は物体側から像側へ移動するときを正、像側から物体側へ移動するときを負とする。このとき、以下の諸条件のうち１以上を満足するのが良い。
【００３５】
０．３＜−Ｌ２ｔｗ／ｓｋｗ＜３．０ ・・・（２）
３．０＜ｆ１／｜ｆ２｜＜７．０ ・・・（３）
０．５＜ｆ３５ｗ／ｓｋｗ＜３．０ ・・・（４）
０．５＜｜ｆ２｜／ｆｗ＜２．０ ・・・（５）
０．５＜ｆ１／ｆｔ＜３．５ ・・・（６）
０．１＜｜ｆ２｜／√（ｆｗ・ｆｔ）＜１．５ ・・・（７）
０．５＜Ｌ１ｔｗ／Ｌ２ｔｗ＜６．０ ・・・（８）
次に各条件式の技術的意味について説明する。
【００３６】
条件式（２）は第２レンズ群Ｂ２の広角端から望遠端へのズーミングに際しての移動量と広角端のバックフォーカスの比を適切に定めたものである。条件式（２）の上限を超えて、第２レンズ群Ｂ２の広角端から望遠端へのズーミングに際して移動量が大きくなりすぎると全系の小型化が困難になる。条件式（２）の下限を超えて、広角端におけるバックフォーカスが長くなりすぎると全系の小型化が困難になる。
【００３７】
条件式（３）は第１レンズ群Ｂ１と第２レンズ群Ｂ２の焦点距離を比を適切に定めたものである。条件式（３）の上限を超えて、第１レンズ群Ｂ１の屈折力が弱くなると第１レンズ群Ｂ１の広角端から望遠端へのズーミングに際しての移動量が大きくなり全系の小型化が困難になる。条件式（３）の下限を超えて、第２レンズ群Ｂ２の負の屈折力が弱くなりすぎると第２レンズ群Ｂ２の広角端から望遠端へのズーミングに際しての移動量が大きくなり、全系の小型化が困難になる。
【００３８】
条件式（４）は、第３レンズ群Ｂ３から第５レンズ群Ｂ５までの合成焦点距離と広角端におけるバックフォーカスの比を適切に定めたものである。条件式（４）の上限を超えて、バックフォーカスが短くなりすぎると、広角端においてレンズ全長は短くなるが、射出瞳位置の距離が短くなりやすく軸外主光線の撮像素子への入射角度が大きくなり、シェーディングが多く発生して画質が劣化してくる。条件式（４）の下限を超えて、バックフォーカスが長くなりすぎると、全系の小型化が困難になる。
【００３９】
条件式（５）は第２レンズ群Ｂ２の焦点距離と広角端における全系の焦点距離の比を適切に定めたものである。条件式（５）の上限を超えて、第２レンズ群Ｂ２の屈折力が弱くなると、広角端から望遠端へのズーミングにおける第２レンズ群Ｂ２の移動量が大きくなりすぎて、全系の小型化が困難になる。条件式（５）の下限を超えて、第２レンズ群Ｂ２の焦点距離が短くなると、全系の小型化は容易になるが、ズーミングに際しての像面湾曲の変動が多くなり、この補正が困難となる。
【００４０】
条件式（６）は第１レンズ群Ｂ１の焦点距離と望遠端における全系の焦点距離の比を適切に定めたものである。条件式（６）の上限を超えて、第１レンズ群Ｂ１の屈折力が弱くなると、広角端から望遠端へのズーミングにおける第１レンズ群Ｂ１の移動量が大きくなりすぎて、全系の小型化が困難になる。条件式（６）の下限を超えて、第１レンズ群Ｂ１の焦点距離が短くなると、全系の小型化は容易になるが、望遠端において軸上色収差が多くなり、この補正が困難となる。
【００４１】
条件式（７）は、第２レンズ群Ｂ２の屈折力を適切に設定し、ズーミングに際しての収差補正を良好に行うためのものである。条件式（７）の上限を超えて、第２レンズ群Ｂ２の屈折力が弱くなると、広角端から望遠端へのズーミングにおける第２レンズ群Ｂ２の移動量が大きくなり、全系の小型化が困難となる。条件式（７）の下限を超えて、第２レンズ群Ｂ２の屈折力が強くなりすぎると、ズーミングに際して像面変動と倍率色収差変動が大きくなり、全ズーム範囲で高い光学性能を維持することが困難となる。
【００４２】
条件式（８）は広角端から望遠端へのズーミングにおける第１レンズ群Ｂ１の移動量と第２レンズ群Ｂ２の移動量の比を適切に設定したものである。条件式（８）の上限を超えると、広角端から望遠端へのズーミングにおける第２レンズ群Ｂ２の移動量が小さくなりすぎて、第２レンズ群Ｂ２の屈折力を強くしなければならない。第２レンズ群の屈折力を強くすると、ズーミング時の像面変動や倍率色収差の変動が大きくなるため、高い光学性能を維持することが困難となる。
【００４３】
条件式（８）の下限を超えると、第１レンズ群Ｂ１の移動量が小さくなりすぎて、第１レンズ群Ｂ１の屈折力を強くしなければならない。第１レンズ群Ｂ１の屈折力を強くすると、主に望遠端での軸上色収差、倍率色収差の補正が困難となり、高い光学性能を維持することが困難となる。各実施例において、更に好ましくは条件式（１）乃至（８）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
【００４４】
０．８＜｜ｆ２｜／ｓｋｗ＜２．０ ・・・（１ａ）
０．４＜−Ｌ２ｔｗ／ｓｋｗ＜２．０ ・・・（２ａ）
４．５＜ｆ１／｜ｆ２｜＜６．５ ・・・（３ａ）
１．０＜ｆ３５ｗ／ｓｋｗ＜２．５ ・・・（４ａ）
０．６＜｜ｆ２｜／ｆｗ＜１．５ ・・・（５ａ）
１．０＜ｆ１／ｆｔ＜２．５ ・・・（６ａ）
０．３＜｜ｆ２｜／√（ｆｗ・ｆｔ）＜１．０ ・・・（７ａ）
１．０＜Ｌ１ｔｗ／Ｌ２ｔｗ＜４．５ ・・・（８ａ）
更に好ましくは条件式（１ａ）乃至（８ａ）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
【００４５】
１．００＜｜ｆ２｜／ｓｋｗ＜１．３５ ・・・（１ｂ）
０．４５＜−Ｌ２ｔｗ／ｓｋｗ＜０．８０ ・・・（２ｂ）
５．０＜ｆ１／｜ｆ２｜＜６．０ ・・・（３ｂ）
１．３＜ｆ３５ｗ／ｓｋｗ＜１．６ ・・・（４ｂ）
０．８＜｜ｆ２｜／ｆｗ＜１．０ ・・・（５ｂ）
１．３＜ｆ１／ｆｔ＜２．０ ・・・（６ｂ）
０．４＜｜ｆ２｜／√（ｆｗ・ｆｔ）＜０．６ ・・・（７ｂ）
２．５＜Ｌ１ｔｗ／Ｌ２ｔｗ＜４．０ ・・・（８ｂ）
以上のように各実施例によれば、変倍機構やフォーカス機構をも含めた撮像装置全体の小型化を図りながら、高性能でかつ十分なズーム比を持ったズームレンズが得られる。
【００４６】
各実施例においては広角端から望遠端へのズーミングに際して、各レンズ群（第１乃至第５レンズ群）がいずれも物体側へ移動する。全てのレンズ群が広角端から望遠端へのズーミングに際して物体側へ移動すると、広角端においてレンズ全長が短縮される。一般的に携帯時のズーム位置は広角端であることが速射性の観点から好まれるため、広角端において、レンズ全長が最も小型となる構成が良い。各実施例においては、第３レンズ群Ｂ３または第４レンズ群Ｂ４でフォーカス動作が行われる。
【００４７】
第３レンズ群Ｂ３または第４レンズ群Ｂ４を通過する軸外光線の入射高は低く、レンズ径を小型にできるため、第３レンズ群Ｂ３または第４レンズ群Ｂ４でフォーカシングすると、フォーカス機構の小型化が容易になる。
【００４８】
各実施例において、より好ましくは、第２レンズ群Ｂ２は３枚以下のレンズで構成し、かつ少なくとも１つの非球面を含むのが良い。これによれば全系の小型化を図りつつ高い光学性能を得るのが容易となる。各実施例においてより好ましくは、第１レンズ群Ｂ１は２枚以下のレンズで構成するのが良い。これによれば全系の小型化と高い光学性能を得るのが容易になる。なお各実施例において任意のレンズ群を光軸に対し垂直な方向の成分を持つ方向に移動させてズームレンズが振動したときの像ぶれの補正を行うようにしても良い。
【００４９】
以上のように各実施例によれば、広角端における撮影画角が約７３度、ズーム比２．９程度、開口比３．６〜５．８程度と、小型なズームレンズを得ることができる。次に各レンズ群のレンズ構成について説明する。以下、特に断りがない限り物体側から像側への順である。第１レンズ群Ｂ１は負レンズと正レンズとを接合した接合レンズより構成している。
【００５０】
第２レンズ群Ｂ２は屈折力の絶対値が物体側に比べて像側に強く、像側の面が凹形状の負レンズ、両凹形状の負レンズ、物体側の面が凸形状の正レンズで構成している。第３レンズ群Ｂ３は物体側の面が凸形状の正レンズより構成している。第４レンズ群Ｂ４は物体側に凹面を向けた１つの負レンズで構成している。第５レンズ群Ｂ５は正レンズと負レンズとを接合した接合レンズ、正レンズ、負レンズ、物体側の面が凸形状のレンズ、物体側の面が凹形状の正レンズより構成している。
【００５１】
以上のように各レンズ群を構成することによって、全ズーム範囲にわたり高い光学性能を得ている。
【００５２】
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を図１１を用いて説明する。図１１において、２０はカメラ本体、２１は実施例１〜５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。２２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センサ等の固体撮像素子（光電変換素子）である。２３は固体撮像素子２２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。
【００５３】
２４は液晶ディスプレイパネル等によって構成され、固体撮像素子２２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。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、小型で高い光学性能を有する撮像装置が実現できる。
【００５４】
尚、本発明のズームレンズはクイックリターンミラーのないミラーレスの一眼レフカメラにも同様に適用することができる。
【００５５】
次に本発明の各実施例に対応する数値実施例を示す。各数値実施例において、ｉは物体側からの面の順序を示す。数値実施例においてｒｉは物体側より順に第ｉ番目のレンズ面の曲率半径である。ｄｉは物体側より順に第ｉ番目のレンズ厚及び空気間隔である。ｎｄｉとνｄｉは各々物体側より順に第ｉ番目の材料のガラスのｄ線に対する屈折率、アッベ数である。最終の４つの面はガラスブロックである。各数値実施例では便宜上ガラスブロックを第６レンズ群（焦点距離∞）として示している。
【００５６】
非球面形状は光軸方向にＸ軸、光軸と垂直方向にＨ軸、光の進行方向を正としＲを近軸曲率半径、Kを円錐定数、A4，A6，A8，A10，A12を各々非球面係数としたとき
【００５７】
【数１】
【００５８】
なる式で表している。また、［e+X］は［×10＋ｘ］を意味し、［e-X］は［×10-ｘ］を意味している。ＢＦはバックフォーカスであり、レンズ最終面から近軸像面までの距離（バックフォーカス）を空気換算したものである。レンズ全長はレンズ最前面からレンズ最終面までの距離にバックフォーカスＢＦを加えたものである。非球面は面番号の後に*を付加して示す。前述の各条件式と数値実施例における諸数値の関係を表１に示す。
【００５９】
［数値実施例１］
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1 46.669 1.70 1.84666 23.9
2 35.524 4.60 1.69680 55.5
3 204.820 (可変)
4 34.378 1.20 1.83481 42.7
5 10.658 6.37
6* -54.819 1.00 1.85135 40.1
7 40.459 0.15
8 21.274 2.60 1.92286 18.9
9 74.846 (可変)
10 16.794 1.40 1.77250 49.6
11 36.819 (可変)
12 -16.363 0.55 1.88300 40.8
13 -55.623 (可変)
14 14.081 3.80 1.69680 55.5
15 -14.081 0.80 1.84666 23.9
16 -24.638 0.80
17(絞り) ∞ 2.00
18* 23.987 2.00 1.58313 59.4
19* 82.591 2.80
20 -42.910 0.60 1.90366 31.3
21 26.991 6.00
22 25.069 2.00 1.52996 55.8
23* 25.588 1.99
24 -201.896 2.00 1.84666 23.9
25 -43.203 (可変)
26(フレアカット絞り)∞ 11.00
27 ∞ 1.21 1.51633 64.1
28 ∞ 1.10
29 ∞ 0.50 1.51633 64.1
30 ∞ 0.88
像面 ∞
非球面データ
第6面
K = 2.03284e+001 A 4= 1.34534e-005 A 6= 9.74836e-008 A 8=-5.46269e-010 A10= 7.48620e-012
第18面
K =-4.02860e+000 A 4=-1.06804e-004 A 6=-4.99512e-006 A 8=-1.13675e-008 A10=-3.18466e-009 A12= 6.43346e-011
第19面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.40820e-004 A 6=-3.17915e-006 A 8=-8.57069e-008 A10= 1.14883e-009 A12=-1.17453e-012
第23面
K =-9.67257e-001 A 4=-2.37994e-005 A 6= 1.12104e-007 A 8= 5.00265e-011
各種データ
ズーム比 2.87
広角 中間 望遠
焦点距離 18.58 26.93 53.36
Fナンバー 3.60 4.22 5.69
画角 36.33 26.90 14.36
像高 13.66 13.66 13.66
レンズ全長 77.64 84.84 104.21
BF 14.11 19.71 33.42
d 3 0.60 7.34 20.20
d 9 12.88 7.75 0.54
d11 3.21 3.95 4.67
d13 2.48 1.74 1.02
d25 0.00 5.60 19.31
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 92.79
2 4 -16.69
3 10 38.79
4 12 -26.43
5 14 16.50
6 26 ∞
【００６０】
［数値実施例２］
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1 48.069 1.70 1.84666 23.9
2 35.374 4.60 1.69680 55.5
3 249.854 (可変)
4 41.969 1.20 1.88300 40.8
5 11.389 5.83
6* -55.566 1.00 1.85135 40.1
7 41.861 0.15
8 22.454 2.60 1.92286 18.9
9 102.857 (可変)
10 18.161 1.40 1.77250 49.6
11 45.733 (可変)
12 -16.257 0.55 1.88300 40.8
13 -50.112 (可変)
14 14.456 3.80 1.69680 55.5
15 -14.456 0.80 1.84666 23.9
16 -24.556 0.80
17(絞り) ∞ 2.00
18* 26.697 2.00 1.58313 59.4
19* 60.656 2.80
20 -78.261 0.60 1.90366 31.3
21 23.143 5.91
22 24.313 2.00 1.52996 55.8
23* 27.163 1.93
24 -200.582 2.00 1.84666 23.9
25 -51.615 (可変)
26(フレアカット絞り)∞ 11.20
27 ∞ 2.10 1.51633 64.1
28 ∞ 1.10
29 ∞ 0.70 1.51633 64.1
30 ∞ 0.45
像面 ∞
非球面データ
第6面
K = 2.01454e+001 A 4= 1.61311e-005 A 6= 4.98362e-008 A 8=-2.27489e-010 A10= 6.45267e-012
第18面
K =-4.65498e+000 A 4=-1.42232e-004 A 6=-5.00314e-006 A 8= 2.05731e-009 A10=-2.40998e-009 A12= 5.18785e-011
第19面
K = 0.00000e+000 A 4= 9.04803e-005 A 6=-3.65425e-006 A 8=-6.01783e-008 A10= 1.74702e-009 A12=-1.54491e-011
第23面
K =-1.96719e-001 A 4=-2.03667e-005 A 6= 5.59434e-008 A 8= 3.37178e-010
各種データ
ズーム比 2.87
広角 中間 望遠
焦点距離 18.58 26.93 53.36
Fナンバー 3.60 4.27 5.88
画角 36.33 26.90 14.36
像高 13.66 13.66 13.66
レンズ全長 78.45 86.08 103.32
BF 14.60 20.32 35.46
d 3 0.60 7.19 18.02
d 9 12.87 8.19 0.58
d11 3.49 4.59 4.10
d13 3.22 2.13 1.50
d25 0.00 5.72 20.86
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 92.56
2 4 -16.76
3 10 38.15
4 12 -27.46
5 14 16.97
6 26 ∞
【００６１】
［数値実施例３］
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1 48.165 1.70 1.84666 23.9
2 35.033 4.60 1.69680 55.5
3 194.567 (可変)
4 38.933 1.20 1.83481 42.7
5 10.827 5.51
6* -62.765 1.00 1.85135 40.1
7 40.461 0.15
8 21.675 2.60 1.92286 18.9
9 90.996 (可変)
10 17.435 1.40 1.77250 49.6
11 40.131 (可変)
12 -15.403 0.55 1.88300 40.8
13 -50.515 (可変)
14 14.026 3.80 1.69680 55.5
15 -14.026 0.80 1.84666 23.9
16 -24.508 0.80
17(絞り) ∞ 2.00
18* 23.834 2.00 1.58313 59.4
19* 69.653 2.80
20 -49.861 0.60 1.90366 31.3
21 27.943 6.00
22 25.561 2.00 1.52996 55.8
23* 25.769 1.99
24 -202.724 2.00 1.84666 23.9
25 -47.165 (可変)
26(フレアカット絞り)∞ 11.00
27 ∞ 1.21 1.51633 64.1
28 ∞ 1.10
29 ∞ 0.50 1.51633 64.1
30 ∞ 0.51
像面 ∞
非球面データ
第6面
K = 2.11187e+001 A 4= 1.66904e-005 A 6= 4.76149e-008 A 8=-2.68862e-010 A10= 6.60931e-012
第18面
K =-3.72637e+000 A 4=-1.04797e-004 A 6=-5.22298e-006 A 8=-9.87641e-009 A10=-3.72730e-009 A12= 8.33032e-011
第19面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.44913e-004 A 6=-3.92783e-006 A 8=-8.35869e-008 A10= 1.06468e-009 A12= 6.86678e-012
第23面
K =-7.38983e-001 A 4=-2.14446e-005 A 6= 7.82317e-008 A 8= 4.06522e-010
各種データ
ズーム比 2.87
広角 中間 望遠
焦点距離 18.58 26.94 53.35
Fナンバー 3.60 4.21 5.88
画角 36.32 26.89 14.36
像高 13.66 13.66 13.66
レンズ全長 75.61 83.35 105.81
BF 13.74 19.34 33.88
d 3 0.60 7.65 21.03
d 9 10.90 5.99 0.52
d11 3.19 4.13 5.88
d13 3.68 2.74 0.99
d25 0.00 5.60 20.15
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 100.24
2 4 -17.53
3 10 38.86
4 12 -25.28
5 14 16.10
6 26 ∞
【００６２】
［数値実施例４］
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1 44.305 1.70 1.84666 23.9
2 34.771 4.60 1.69680 55.5
3 226.072 (可変)
4 38.714 1.20 1.83481 42.7
5 10.800 7.19
6* -51.794 1.00 1.85135 40.1
7 40.772 0.15
8 21.453 2.60 1.92286 18.9
9 68.226 (可変)
10 16.726 1.40 1.77250 49.6
11 38.471 (可変)
12 -16.061 0.55 1.88300 40.8
13 -50.683 (可変)
14 14.289 3.80 1.69680 55.5
15 -14.289 0.80 1.84666 23.9
16 -24.295 0.80
17(絞り) ∞ 2.00
18* 23.746 2.00 1.58313 59.4
19* 65.777 2.80
20 -45.568 0.60 1.90366 31.3
21 28.922 6.00
22 24.803 2.00 1.52996 55.8
23* 25.711 2.04
24 -202.249 2.00 1.84666 23.9
25 -50.213 (可変)
26(フレアカット絞り)∞ 11.00
27 ∞ 1.21 1.51633 64.1
28 ∞ 1.10
29 ∞ 0.50 1.51633 64.1
30 ∞ 0.94
像面 ∞
非球面データ
第6面
K = 1.91051e+001 A 4= 1.43248e-005 A 6= 3.94993e-008 A 8= 2.78213e-010 A10= 3.70816e-012
第18面
K =-3.94949e+000 A 4=-1.04422e-004 A 6=-5.13838e-006 A 8= 8.32479e-009 A10=-3.92311e-009 A12= 7.33778e-011
第19面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.52149e-004 A 6=-3.49298e-006 A 8=-6.80727e-008 A10= 1.28963e-009 A12=-1.48199e-011
第23面
K =-1.11080e+000 A 4=-2.18724e-005 A 6= 1.45827e-007 A 8=-1.06814e-010
各種データ
ズーム比 2.88
広角 中間 望遠
焦点距離 18.50 26.82 53.35
Fナンバー 3.60 4.21 5.84
画角 36.44 26.99 14.36
像高 13.66 13.66 13.66
レンズ全長 77.76 84.53 102.40
BF 14.17 19.77 34.85
d 3 0.60 6.76 16.80
d 9 12.78 7.79 0.53
d11 3.15 3.64 4.03
d13 1.83 1.34 0.95
d25 0.00 5.60 20.68
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 83.53
2 4 -15.28
3 10 37.26
4 12 -26.83
5 14 16.25
6 26 ∞
【００６３】
［数値実施例５］
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1 46.309 1.70 1.84666 23.9
2 34.780 4.60 1.69680 55.5
3 204.056 (可変)
4 35.515 1.20 1.83481 42.7
5 10.550 6.30
6* -53.241 1.00 1.85135 40.1
7 39.723 0.15
8 21.441 2.60 1.92286 18.9
9 78.265 (可変)
10 17.111 1.40 1.77250 49.6
11 41.526 (可変)
12 -16.167 0.55 1.88300 40.8
13 -47.856 (可変)
14 14.163 3.80 1.69680 55.5
15 -14.163 0.80 1.84666 23.9
16 -25.053 0.80
17(絞り) ∞ 2.00
18* 23.159 2.00 1.58313 59.4
19* 63.771 2.80
20 -41.311 0.60 1.90366 31.3
21 26.610 6.00
22 25.007 2.00 1.52996 55.8
23* 25.467 2.03
24 -198.895 2.00 1.84666 23.9
25 -42.374 (可変)
26(フレアカット絞り)∞ 12.00
27 ∞ 0.60 1.54400 60.0
28 ∞ 0.61 1.55900 58.6
29 ∞ 1.10
30 ∞ 0.50 1.54400 60.0
31 ∞ 0.50
32 ∞ 0.03
像面 ∞
非球面データ
第6面
K = 1.91462e+001 A 4= 1.59369e-005 A 6= 9.15691e-008 A 8=-6.81210e-010 A10= 1.02632e-011
第18面
K =-3.88573e+000 A 4=-1.03506e-004 A 6=-5.13791e-006 A 8=-1.07158e-008 A10=-3.10634e-009 A12= 6.52415e-011
第19面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.37818e-004 A 6=-3.69039e-006 A 8=-8.05055e-008 A10= 1.61815e-009 A12=-1.62229e-011
第23面
K =-9.54387e-001 A 4=-2.37544e-005 A 6= 9.81429e-008 A 8= 2.16017e-010
各種データ
ズーム比 2.87
焦点距離 18.58 27.00 53.35
Fナンバー 3.60 4.27 5.83
画角 36.33 26.84 14.36
像高 13.66 13.66 13.66
レンズ全長 77.71 85.24 105.65
BF 13.74 19.70 34.18
d 3 0.60 7.04 19.68
d 9 12.12 7.25 0.54
d11 4.25 5.12 5.92
d13 2.67 1.80 1.00
d25 -1.00 4.96 19.44
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 92.43
2 4 -16.02
3 10 36.76
4 12 -27.88
5 14 17.00
6 26 ∞
【００６４】
【表１】
【符号の説明】
【００６５】
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…絞り
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側より像側へ順に、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レンズ群より構成され、広角端から望遠端へのズーミングに際して各レンズ群が移動し、ズーミングに際して前記第３レンズ群と前記第５レンズ群が一体で移動し、前記第５レンズ群に開口絞りが配置されており、フォーカシングに際して前記第３レンズ群または前記第４レンズ群が移動し、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２、広角端におけるバックフォーカスをｓｋｗとするとき、
０．５＜｜ｆ２｜／ｓｋｗ＜３．０
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】
広角端から望遠端へのズーミングに際して、すべてのレンズ群が物体側へ移動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】
広角端から望遠端へのズーミングにおける前記第２レンズ群の移動量をＬ２ｔｗとするとき、
０．３＜−Ｌ２ｔｗ／ｓｋｗ＜３．０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１又は２に記載のズームレンズ。
【請求項４】
前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１とするとき、
３．０＜ｆ１／｜ｆ２｜＜７．０
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】
広角端において無限遠物体に合焦しているときの、前記第３レンズ群から前記第５レンズ群までの合成焦点距離をｆ３５ｗとするとき、
０．５＜ｆ３５ｗ／ｓｋｗ＜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】
広角端における全系の焦点距離をｆｗとするとき、
０．５＜｜ｆ２｜／ｆｗ＜２．０
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１レンズ群の焦点距離をｆ１、望遠端における全系の焦点距離をｆｔとするとき、
０．５＜ｆ１／ｆｔ＜３．５
なる条件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】
広角端における全系の焦点距離をｆｗ、望遠端における全系の焦点距離をｆｔとするとき、
０．１＜｜ｆ２｜／√（ｆｗ・ｆｔ）＜１．５
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】
広角端から望遠端へのズーミングにおける前記第１レンズ群の移動量をＬ１ｔｗ、前記第２レンズ群の移動量をＬ２ｔｗとするとき、
０．５＜Ｌ１ｔｗ／Ｌ２ｔｗ＜６．０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項１０】
請求項１乃至９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た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。
【請求項１】
物体側より像側へ順に、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レンズ群より構成され、広角端から望遠端へのズーミングに際して各レンズ群が移動し、ズーミングに際して前記第３レンズ群と前記第５レンズ群が一体で移動し、前記第５レンズ群に開口絞りが配置されており、フォーカシングに際して前記第３レンズ群または前記第４レンズ群が移動し、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２、広角端におけるバックフォーカスをｓｋｗとするとき、
０．５＜｜ｆ２｜／ｓｋｗ＜３．０
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】
広角端から望遠端へのズーミングに際して、すべてのレンズ群が物体側へ移動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】
広角端から望遠端へのズーミングにおける前記第２レンズ群の移動量をＬ２ｔｗとするとき、
０．３＜−Ｌ２ｔｗ／ｓｋｗ＜３．０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１又は２に記載のズームレンズ。
【請求項４】
前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１とするとき、
３．０＜ｆ１／｜ｆ２｜＜７．０
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】
広角端において無限遠物体に合焦しているときの、前記第３レンズ群から前記第５レンズ群までの合成焦点距離をｆ３５ｗとするとき、
０．５＜ｆ３５ｗ／ｓｋｗ＜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】
広角端における全系の焦点距離をｆｗとするとき、
０．５＜｜ｆ２｜／ｆｗ＜２．０
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１レンズ群の焦点距離をｆ１、望遠端における全系の焦点距離をｆｔとするとき、
０．５＜ｆ１／ｆｔ＜３．５
なる条件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】
広角端における全系の焦点距離をｆｗ、望遠端における全系の焦点距離をｆｔとするとき、
０．１＜｜ｆ２｜／√（ｆｗ・ｆｔ）＜１．５
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】
広角端から望遠端へのズーミングにおける前記第１レンズ群の移動量をＬ１ｔｗ、前記第２レンズ群の移動量をＬ２ｔｗとするとき、
０．５＜Ｌ１ｔｗ／Ｌ２ｔｗ＜６．０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項１０】
請求項１乃至９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た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。
【図９】
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図１０】
【図１１】
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１３−１０５１３２（Ｐ２０１３−１０５１３２Ａ）
【公開日】平成２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５０４９９（Ｐ２０１１−２５０４９９）
【出願日】平成２３年１１月１６日（２０１１．１１．１６）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月１６日（２０１１．１１．１６）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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