ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
【課題】 高ズーム比でレンズ全長が短く、かつ全ズーム範囲にわたり高い光学性能が得られ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、正の屈折力の第１、負の屈折力の第２、正の屈折力の第３、負の屈折力の第４、正の屈折力の第５レンズ群より構成され、広角端に対して望遠端において第１レンズ群と第２レンズ群の間隔が増大し、第２レンズ群と第３レンズ群の間隔が減少し、第３レンズ群と第４レンズ群の間隔が増大し、第４レンズ群と第５レンズ群の間隔が増大するように各レンズ群が移動するズームレンズであり、第３レンズ群と第４レンズ群との間隔Ｄ３４ｗ、Ｄ３４ｔ、第４レンズ群と第５レンズ群との間隔Ｄ４５ｗ、Ｄ４５ｔ、全系の焦点距離ｆｗ、ｆｔ、第１レンズ群および第４レンズ群の焦点距離ｆ１、ｆ４を各々適切に設定すること。
【解決手段】物体側より像側へ順に、正の屈折力の第１、負の屈折力の第２、正の屈折力の第３、負の屈折力の第４、正の屈折力の第５レンズ群より構成され、広角端に対して望遠端において第１レンズ群と第２レンズ群の間隔が増大し、第２レンズ群と第３レンズ群の間隔が減少し、第３レンズ群と第４レンズ群の間隔が増大し、第４レンズ群と第５レンズ群の間隔が増大するように各レンズ群が移動するズームレンズであり、第３レンズ群と第４レンズ群との間隔Ｄ３４ｗ、Ｄ３４ｔ、第４レンズ群と第５レンズ群との間隔Ｄ４５ｗ、Ｄ４５ｔ、全系の焦点距離ｆｗ、ｆｔ、第１レンズ群および第４レンズ群の焦点距離ｆ１、ｆ４を各々適切に設定すること。
【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高機能化され、又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レンズ全長が短く、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。
【０００３】
これらの要求に応えるズームレンズとして、物体側に正の屈折力のレンズ群を配置したポジティブリード型のズームレンズが知られている。ポジティブリード型のズームレンズとして、物体側より像側へ順に正、負、正、負、正の屈折力の５つのレンズ群より成る５群ズームレンズが知られている（特許文献１〜３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１９４５９０号公報
【特許文献２】特開２００３−２５５２２８号公報
【特許文献３】特開２００７−２１９０４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【０００７】
特にズーミングに際しての第３レンズ群と第４レンズ群の空気間隔の変動や、第４レンズ群と第５レンズ群の空気間隔の変動、そして第１、第４レンズ群の屈折力（焦点距離の逆数）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前玉有効径の小型化を図り、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。
【０００８】
特許文献１，２，３の５群ズームレンズはいずれも広角端から望遠端へのズーミングに際して第１レンズ群と第２レンズ群との間隔が広がり、第２レンズ群と第３レンズ群との間隔は狭まる。更に、第３レンズ群と第４レンズ群との間隔が広がり、第４レンズ群と第５レンズ群との間隔が広がるように各レンズ群を移動させてズーミングを行っている。特許文献１，２，３はいずれも変倍比が１０倍程度であり、ズーム比が必ずしも十分でない。また広角端の最も物体側のレンズ面から像面までのレンズ全長は広角端の焦点距離の１３倍から１６倍程度と比較的長く、レンズ全長が長くなる傾向があった。
【０００９】
本発明は、高ズーム比でレンズ全長が短く、かつ全ズーム範囲にわたり高い光学性能が得られる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、
広角端に対して望遠端において前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の間隔が増大し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の間隔が減少し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群の間隔が増大し、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群の間隔が増大するように各レンズ群が移動するズームレンズであって、
広角端および望遠端における前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔をＤ３４ｗ、Ｄ３４ｔ、広角端および望遠端における前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔をＤ４５ｗ、Ｄ４５ｔ、広角端および望遠端における全系の焦点距離を各々ｆｗ、ｆｔ、前記第１レンズ群および前記第４レンズ群の焦点距離を各々ｆ１、ｆ４とするとき、
４．０＜（Ｄ３４ｔ＋Ｄ４５ｔ）／（Ｄ３４ｗ＋Ｄ４５ｗ）＜１５．０
１．０＜（Ｄ３４ｔ−Ｄ３４ｗ）／ｆｗ＜６．０
−０．９＜ｆ４／ｆｔ＜−０．１
−２．０＜ｆ１／ｆ４＜−０．５
なる条件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、高ズーム比でレンズ全長が短く、かつ全ズーム範囲にわたり高い光学性能が得られるズームレンズが得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）本発明の実施例１の広角端、中間のズーム位置、望遠端におけるレンズ断面図
【図２】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）本発明の実施例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
【図３】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）本発明の実施例２の広角端、中間のズーム位置、望遠端におけるレンズ断面図
【図４】Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）本発明の実施例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
【図５】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）本発明の実施例３の広角端、中間のズーム位置、望遠端におけるレンズ断面図
【図６】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）本発明の実施例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
【図７】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）本発明の実施例４の広角端、中間のズーム位置、望遠端におけるレンズ断面図
【図８】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）本発明の実施例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
【図９】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。ズーミングに際しては、広角端に対して望遠端において第１レンズ群と第２レンズ群の間隔が増大し、第２レンズ群と第３レンズ群の間隔が減少し、第３レンズ群と第４レンズ群の間隔が増大する。更に第４レンズ群と第５レンズ群の間隔が増大するように各レンズ群が移動する。
【００１４】
図１（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）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）、中間のズーム位置、望遠端（長焦点距離端）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、望遠端における収差図である。実施例１はズーム比１８．９６、開口比３．６１〜７．００程度のズームレンズである。
【００１５】
図３（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、本発明の実施例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２９．１２、開口比３．６１〜１０．００程度のズームレンズである。
【００１６】
図５（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、本発明の実施例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１５．３２、開口比３．５７〜７．９２程度のズームレンズである。
【００１７】
図７（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、本発明の実施例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１９．０２、開口比３．６１〜７．００程度のズームレンズである。
【００１８】
図９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、Ｌｉは第ｉレンズ群である。
【００１９】
次に各実施例のズームレンズの特徴について説明する。各実施例のレンズ断面図において、Ｌ１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、Ｌ２は負の屈折力の第２レンズ群、Ｌ３は正の屈折力の第３レンズ群、Ｌ４は負の屈折力の第４レンズ群、Ｌ５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。）である。Ｇ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。
【００２０】
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。収差図において、球面収差の実線はｄ線、二点鎖線はｇ線を、非点収差の実線はメリディオナル像面、破線はサジタル像面を、倍率色収差はｇ線によって表している。
【００２１】
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移動しており、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の間隔が増大する。
【００２２】
このとき、広角端に比べて望遠端において、第１レンズ群Ｌ１、第３レンズ群Ｌ３、第４レンズ群Ｌ４は物体側に位置している。また、広角端から望遠端へのズーミングに際して第２レンズ群Ｌ２は像側に凸状の軌跡を描いて移動しており、第５レンズ群Ｌ５は物体側に凸状の軌跡を描いて移動している。Ｆナンバー決定部材ＳＰは、光軸方向に関して、第３レンズ群Ｌ３内に配置している。
【００２３】
開口絞りＳＰをこのように配置することにより望遠端における第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３の間隔が詰められるため、ズーミングのための第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３との間隔変化量を十分確保することができる。これにより高ズーム比のズームレンズを得ている。尚、開口絞りＳＰは第３レンズ群Ｌ３内に限定されるものではなく、第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３との間、もしくは第３レンズ群Ｌ３と第４レンズ群Ｌ４との間において第３レンズ群Ｌ３に近い位置であればよい。
【００２４】
各実施例のズームレンズでは複数のレンズ群の間隔の変化により変倍作用を得て高ズーム比化を達成している。まず、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を物体側に移動させ、第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２との間隔を広角端に比べて望遠端で増大する（広げる）ことで変倍作用を得ている。さらに広角端から望遠端へのズーミングに際して第３レンズ群Ｌ３を物体側に移動させ第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３との間隔を広角端に比べて望遠端で減少する（狭める）ことで変倍作用を得ている。以上が開口絞りＳＰより物体側のレンズ群間隔の変化による変倍作用である。
【００２５】
さらに各実施例のズームレンズでは第３レンズ群Ｌ３と第４レンズ群Ｌ４との間隔を広角端に比べて望遠端において増大させて変倍作用を得ている。さらに第４レンズ群Ｌ４と第５レンズ群Ｌ５との間隔を広角端に比べて望遠端において増大させて変倍作用を得ている。以上が開口絞りＳＰより像面側のレンズ群間隔の変化による変倍作用である。
【００２６】
このように変倍作用を複数のレンズ群間隔の変化で分担することにより、高ズーム比化とズーミングに際しての移動ストロークの増大を軽減している。さらに望遠端においてレンズ全長の短縮を図っている。特に、第３レンズ群Ｌ３と第４レンズ群Ｌ４との間隔、第４レンズ群Ｌ４と第５レンズ群Ｌ５との間隔を後述する条件式（１）を満足するように適切に広げることで開口絞りＳＰより像面側の変倍作用を高め、高ズーム比化を実現している。また開口絞りＳＰより像側のレンズ群の変倍分担を高めることで開口絞りＳＰより物体側のレンズ群の変倍分担を低減している。
【００２７】
これにより後述する条件式（５）を満足するように第１レンズ群Ｌ１のズーミングに際しての移動ストロークを短縮し、望遠端におけるレンズ全長（第１レンズ面から像面までの距離）の短縮を図りつつ、前玉有効径が増大するのを軽減している。
【００２８】
各実施例のズームレンズでは、後述する条件式（４），（７）を満足するように第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の屈折力をある程度強めることで広角端において第１レンズ群Ｌ１と開口絞りＳＰとの距離を小さくしている。これにより第１レンズ群Ｌ１のレンズ有効径を小型にしている。更に広角端においてレンズ全長を短縮している。また後述する条件式（８）を満足するように第３レンズ群Ｌ３の屈折力をある程度強めることで開口絞りＳＰから像面ＩＰまでの距離を小さくしている。これにより広角端においてレンズ全長を短縮している。
【００２９】
また後述する条件式（３），（９）を満足するように第４レンズ群Ｌ４、第５レンズ群Ｌ５の屈折力をある程度強めることにより開口絞りＳＰより像側の変倍作用を高めている。フォーカシングについては任意のレンズ群を光軸方向に移動させて行っている。例えば第１レンズ群Ｌ１もしくは第５レンズ群Ｌ５を物体側に移動させるもしくは第４レンズ群Ｌ４を像側に移動させることで無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングを行っている。
【００３０】
以上のようなレンズ構成とすることで広角端および望遠端においてレンズ全長の増大を軽減しつつ高ズーム比化を図っている。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よう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。
【００３１】
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Ｌ１は負レンズ１１と正レンズ１２とを接合した接合レンズ１４、物体側の面が凸でメニスカス形状の正レンズ１３で構成している。各実施例のズームレンズでは小型で高ズーム比とするために第１レンズ群Ｌ１の屈折力を強めている。このとき第１レンズ群Ｌ１内で発生する諸収差、特に望遠側において球面収差が多く発生してくる。そこで第１レンズ群Ｌ１の正の屈折力を接合レンズ１４と正レンズ１３で分担しこれらの諸収差の発生を低減している。
【００３２】
尚、正レンズ１２にはアッベ数が８０を越える低分散材料を用いている。これにより望遠側において軸上色収差と倍率色収差を良好に補正している。第２レンズ群Ｌ２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２１、両凹形状の負レンズ２２、物体側の面が凸形状の正レンズ２３で構成している。各実施例のズームレンズでは広角端において広い画角を得ながら第１レンズ群Ｌ１の有効径を小型にするために第２レンズ群Ｌ２の屈折力を強めている。このとき第２レンズ群Ｌ２で発生する諸収差、特に広角側において像面彎曲、望遠側において球面収差が多く発生してくる。
【００３３】
各実施例では第２レンズ群Ｌ２の負の屈折力を２つの負レンズで分担しこれら諸収差の発生を低減している。このようなレンズ構成により広画角化を図りながら前玉有効径の小型化と高い光学性能を得ている。尚、正レンズ２３にアッベ数が20より小さい高分散材料を用いることで色消しのために必要な第２レンズ群Ｌ２の各レンズの屈折力をなるべく小さくなるようにしている。これによりレンズ枚数を抑えて小型化を図っている。
【００３４】
第３レンズ群Ｌ３は物体側の面が凸形状の正レンズ３１、像側の面が凹形状の負レンズ３２、正レンズ３３で構成している。第３レンズ群Ｌ３の変倍作用を強めるとともに広角端においてレンズ全長を短縮するために第３レンズ群Ｌ３の屈折力を強めている。このとき第３レンズ群Ｌ３で発生する諸収差、特にズーム全域に渡り球面収差、コマ収差、軸上色収差が多く発生してくる。
【００３５】
そこで第３レンズ群Ｌ３の正の屈折力を２枚の正レンズで分担することによりこれらの諸収差の発生を低減している。なお負レンズ３２にアッベ数が３０より小さい高分散材料を用いることで色消しのために必要な第３レンズ群Ｌ３の各レンズの屈折力を抑えている。これによりレンズ枚数を抑えて小型化を図っている。
【００３６】
第４レンズ群Ｌ４は１つの負レンズ４１のみで構成している。各実施例では少ないレンズ枚数で第４レンズ群Ｌ４を構成することで薄型化、軽量化を図っている。第５レンズ群Ｌ５は正レンズ５１と負レンズ５２とを接合した接合レンズ５３で構成している。接合レンズ５３とすることで第５レンズ群Ｌ５の屈折力を強めた場合でもズーム全域にて倍率色収差の発生を良好に抑えている。
【００３７】
各実施例において広角端および望遠端における第３レンズ群Ｌ３と第４レンズ群Ｌ４との間隔をＤ３４ｗ、Ｄ３４ｔとする。広角端および望遠端における第４レンズ群Ｌ４と第５レンズ群Ｌ５との間隔をＤ４５ｗ、Ｄ４５ｔとする。広角端および望遠端における全系の焦点距離を各々ｆｗ、ｆｔ、第１レンズ群Ｌ１および第４レンズ群Ｌ４の焦点距離を各々ｆ１、ｆ４とする。
【００３８】
このとき、
４．０＜（Ｄ３４ｔ＋Ｄ４５ｔ）／（Ｄ３４ｗ＋Ｄ４５ｗ）＜１５．０ ・・・（１）
１．０＜（Ｄ３４ｔ−Ｄ３４ｗ）／ｆｗ＜６．０ ・・・（２）
−０．９＜ｆ４／ｆｔ＜−０．１ ・・・（３）
−２．０＜ｆ１／ｆ４＜−０．５ ・・・（４）
なる条件を満足している。
【００３９】
条件式（１）はズーミングに伴う第３レンズ群Ｌ３と第４レンズ群Ｌ４の間隔変化、そして第４レンズ群Ｌ４と第５レンズ群Ｌ５との間隔変化を規定している。条件式（１）の上限を超えて間隔変化が大きすぎると第３レンズ群Ｌ３の物体側への移動量が大きくなりすぎる。この場合は第３レンズ群Ｌ３内もしくはその近傍にある開口絞りＳＰのズーミングに伴う移動量が大きくなりすぎ広角端と望遠端における射出瞳距離の変化が大きくなる。
【００４０】
これにより軸外光束が固体撮像素子へ入射する入射角度の変化が大きくなりズーム全域に渡りシェーディングを良好に補正することが難しくなる。条件式（１）の下限を超えて間隔変化が小さすぎると開口絞りＳＰよりも像側の変倍作用が弱まり所望のズーム比を得るのが困難となる。もしくは所望のズーム比を得るために開口絞りＳＰよりも物体側の変倍作用を強めると前玉有効径が増大してくる。
【００４１】
条件式（２）はズーミングに伴う第３レンズ群Ｌ３と第４レンズ群Ｌ４との間隔変化を規定している。上限を超えて間隔変化が大きすぎると望遠端における開口絞りＳＰと第４レンズ群Ｌ４との間隔が大きくなりすぎ第４レンズ群Ｌ４の有効径が増大してくる。また下限を超えて間隔変化が小さすぎると開口絞りＳＰよりも像側のレンズ群による変倍作用が弱まり所望のズーム比を得るのが困難になる。もしくは所望のズーム比を得るために開口絞りＳＰよりも物体側のレンズ群による変倍作用を強めると前玉有効径が増大してくる。
【００４２】
条件式（３）は第４レンズ群Ｌ４の焦点距離すなわち屈折力を規定する式である。下限を超えて第４レンズ群Ｌ４の焦点距離が大きすぎるとすなわち屈折力が弱すぎると変倍作用が弱まり高ズーム比化が困難になる。そこで、ズーミングに際して第３レンズ群Ｌ３および第４レンズ群Ｌ４の移動量を増大させて変倍比を補おうとすると望遠端においてレンズ全長が増大してくるので良くない。条件式（３）の上限を超えて第４レンズ群Ｌ４の焦点距離が小さすぎるとすなわち屈折力が強すぎるとズーム全域に渡り球面収差、軸上色収差等が多く発生してくる。このときの収差補正のためにレンズ枚数を増やすと全系の小型化が困難になる。
【００４３】
条件式（１）、（２）、（３）をともに満足することで諸収差を良好に補正しながら開口絞りＳＰより像側のレンズ群による変倍作用が特に強められる。これにより第２レンズ群Ｌ２の変倍作用が弱められ、第１レンズ群Ｌ１のズーミングに際しての移動ストロークが短縮され望遠端におけるレンズ全長の短縮化および前玉有効径の増大を軽減することができる。
【００４４】
条件式（４）は第１レンズ群Ｌ１の焦点距離すなわち屈折力を規定する式である。下限を超えて第１レンズ群Ｌ１の焦点距離が大きすぎるとすなわち屈折力が弱すぎると広角端におけるレンズ全長が長くなってくる。また第１レンズ群Ｌ１と開口絞りＳＰとの距離が長くなるので前玉有効径が増大してくる。上限を超えて第１レンズ群Ｌ１の焦点距離が小さすぎるとすなわち屈折力が強すぎると望遠端において第１レンズ群Ｌ１より球面収差が多く発生してくる。収差補正のためにレンズ枚数を増加すると第１レンズ群が大型化し、また前玉有効径が増大してくるので良くない。
【００４５】
条件式（１）、（２）、（３）に加えて条件式（４）を満たすことで諸収差を補正しながら前玉有効径の小型化が更に容易となる。特に高ズーム比化と前玉有効径の小型化を図るには条件式（１）、（２）、（３）、（４）を満たすのが好ましい。
【００４６】
更に好ましくは条件式（１）乃至（４）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
【００４７】
５．０＜（Ｄ３４ｔ＋Ｄ４５ｔ）／（Ｄ３４ｗ＋Ｄ４５ｗ）＜１３．０・・・（１ａ）
１．５＜（Ｄ３４ｔ−Ｄ３４ｗ）／ｆｗ＜５．０ ・・・（２ａ）
−０．８０＜ｆ４／ｆｔ＜−０．１５ ・・・（３ａ）
−１．８＜ｆ１／ｆ４＜−０．７ ・・・（４ａ）
以上のように各実施例によれば、ポジティブリード型のズームレンズにおいて、レンズ全長が短く前玉有効径が小型で、さらに高ズーム比としながらズーム全域に渡り諸収差が良好に補正され高い光学性能が得られる。各実施例において更に好ましくは次の諸条件のうちの１以上を満足するのが良い。第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の広角端から望遠端へのズーミングにおける移動距離をＭ１、Ｍ２とする。第２レンズ群Ｌ２、第３レンズ群Ｌ３、第５レンズ群Ｌ５の焦点距離をｆ２、ｆ３、ｆ５とする。広角端における第ｉレンズ群（ｉ＝２〜５）の横倍率をβｉｗとする。
【００４８】
望遠端における第ｉレンズ群（ｉ＝２〜５）の横倍率をβｉｔとする。第４レンズ群Ｌ４は１つの負の屈折力の第４１レンズからなり、第４１レンズの物体側および像側のレンズ面の曲率半径を各々Ｒ４ａ、Ｒ４ｂとする。広角端において最も物体側のレンズ面から像面までの光軸上の距離をＴＤｗとする。このとき、次の条件式のうち１以上を満足するのが良い。
【００４９】
−１０．０＜Ｍ１／ｆｗ＜−４．０ ・・・（５）
−３．０＜Ｍ２／ｆｗ＜−０．１ ・・・（６）
−０．１０＜ｆ２／ｆｔ＜−０．０３ ・・・（７）
０．０５＜ｆ３／ｆｔ＜０．２０ ・・・（８）
０．１０＜ｆ５／ｆｔ＜０．３０ ・・・（９）
０．４＜｛（β３ｔ×β４ｔ×β５ｔ）／（β３ｗ×β４ｗ×β５ｗ）｝／（β２ｔ／β２ｗ）＜１．５ ・・・（１０）
０．１０＜（Ｒ４ａ＋Ｒ４ｂ）／（Ｒ４ａ−Ｒ４ｂ）＜１．５０ ・・・（１１）
８．０＜ＴＤｗ／ｆｗ＜１２．０ ・・・（１２）
なお、移動量Ｍ１、Ｍ２の符号は物体側への移動量をマイナスと定義する。
【００５０】
条件式（５）は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Ｌ１の移動量を規定する式である。上限を超えて物体側への移動量が小さすぎる場合は第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の間隔を変えることによる変倍作用が弱まる。第１レンズ群Ｌ１の屈折力を強めて変倍作用を補おうとすると望遠側において球面収差が多く発生してくる。また第２レンズ群Ｌ２の屈折力を強めて変倍作用を補おうとすると広角側において像面湾曲、望遠側において球面収差が多く発生してくる。下限を超えて物体側への移動量が大きすぎる場合は望遠端におけるレンズ全長が増大し全系の小型化が困難になる。
【００５１】
条件式（６）は広角端から望遠端へのズーミングに際しての第２レンズ群Ｌ２の移動量を規定する式である。条件式（１）を満たしかつ広角端におけるレンズ全長を短縮しようとすると第２レンズ群Ｌ２は必然的に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なる。よって条件式（１）を満たした上で条件式（６）の上限を超える場合には広角端におけるレンズ全長が増大してくる。また第２レンズ群Ｌ２を構成するレンズ有効径が増大してくる。下限を超えて物体側への移動量が大きすぎる場合は望遠端におけるレンズ全長が増大し全系の小型化が困難になる。
【００５２】
条件式（７）は第２レンズ群Ｌ２の焦点距離すなわち屈折力を規定する式である。下限を超えて焦点距離が大きすぎるとすなわち屈折力が弱すぎると第２レンズ群Ｌ２の変倍作用が薄れ、所望のズーム比を得るのが困難になる。上限を超えて焦点距離が小さすぎるとすなわち屈折力が強すぎると広角側において第２レンズ群Ｌ２より像面湾曲、望遠側において第２レンズ群Ｌ２より球面収差が多く発生してくる。
【００５３】
条件式（８）は第３レンズ群Ｌ３の焦点距離すなわち屈折力を規定する式である。上限を超えて第３レンズ群Ｌ３の焦点距離が大きすぎるとすなわち屈折力が弱すぎると第３レンズ群Ｌ３の変倍作用が薄れ高ズーム比が困難となる。そこで、ズーミングに際して第３レンズ群の移動量を増大させて変倍比を補おうとすると望遠端においてレンズ全長が増大してくるので良くない。条件式（８）の下限を超えて第３レンズ群Ｌ３の焦点距離が小さすぎるとすなわち屈折力が強すぎるとズーム全域において第３レンズ群Ｌ３より球面収差、コマ収差、軸上色収差等が多く発生してくるので良くない。
【００５４】
条件式（９）は第５レンズ群Ｌ５の焦点距離すなわち屈折力を規定する式である。上限を超えて第５レンズ群Ｌ５の焦点距離が大きすぎるとすなわち屈折力が弱すぎると第５レンズ群Ｌ５でフォーカスするときのピント変動を補正する効果が薄れフォーカシングのための移動量が長くなってくる。これにより迅速なフォーカシングが困難になってくる。条件式（９）の下限を超えて第５レンズ群Ｌ５の焦点距離が小さすぎるとすなわち屈折力が強すぎるとペッツバール和が増大しズーム全域にて像面彎曲が増大してくる。
【００５５】
レンズ枚数を増やせば像面彎曲の発生を抑えることはできるが、この場合はレンズ重量が増大するため第５レンズ群Ｌ５を駆動するための駆動力が増大してくるので良くない。
【００５６】
条件式（１０）は第３レンズ群Ｌ３から第５レンズ群Ｌ５までの各レンズ群と第２レンズ群Ｌ２との変倍作用との比を規定したものである。すなわち開口絞りＳＰより像側のレンズ群の変倍作用と、物体側のレンズ群の変倍作用との比を規定したものである。上限を越えるのは第２レンズ群Ｌ２と比べ第３レンズ群Ｌ３から第５レンズ群Ｌ５までの各レンズ群の変倍比が大きすぎる場合である。
【００５７】
この場合は第３レンズ群Ｌ３内もしくはその近傍にある開口絞りＳＰのズーミングに伴う移動距離が大きくなりすぎ広角端と望遠端における射出瞳距離の変化が大きくなる。これにより軸外光束が固体撮像素子へ入射する入射角度の変化が大きくなりズーム全域に渡りシェーディングを良好に補正することが難しくなる。下限を超えて変倍分担が小さすぎる場合には第２レンズ群Ｌ２の変倍分担が大きくなる。この場合第２レンズ群Ｌ２の屈折力を強めて変倍作用を強めようとすると広角側において像面湾曲と、非点隔差が多く発生してくる。
【００５８】
条件式（１１）は第４レンズ群の負レンズのレンズ形状因子を規定する式である。条件式（１１）の下限を超えて物体側のレンズ面の曲率が強まりすぎるとズーム全域に渡り球面収差が多く発生してくる。条件式（１１）にて１を越えると像側に凹面を向けたメニスカス形状となる。上限を超えてメニスカスの度合いが強まりすぎると第４レンズ群Ｌ４の前側主点位置が像側によりすぎ広角端において第３レンズ群Ｌ３との空気間隔を確保するのが困難となる。
【００５９】
条件式（１２）は広角端におけるレンズ全長（第１レンズ面から像面までの長さ）を規定する式である。上限値を超えてレンズ全長が長すぎると各レンズ群の屈折力は緩められるため諸収差の補正が容易になる。しかしながら開口絞りＳＰからの距離が遠いレンズ群、特に第１レンズ群Ｌ１の有効径が増大してくる。下限値を超えてレンズ全長が短すぎると各レンズ群の屈折力が強くなりすぎ諸収差の発生が多くなる。例えば、第１レンズ群Ｌ１の屈折力が強すぎると望遠側において球面収差が多く発生してくる。
【００６０】
第２レンズ群Ｌ２の屈折力が強すぎると広角側において像面湾曲、望遠側において球面収差が多く発生してくる。第３レンズ群Ｌ３の屈折力が強すぎるとズーム全域に渡り球面収差、コマ収差、軸上色収差が多く発生してくる。第４レンズ群Ｌ４の屈折力が強すぎるとズーム全域に渡り球面収差、軸上色収差が多く発生してくる。第５レンズ群Ｌ５の屈折力が強すぎるとズーム全域に渡り像面湾曲が多く発生してくる。更に好ましくは条件式（５）乃至（１２）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
【００６１】
−８．０＜Ｍ１／ｆｗ＜−５．０ ・・・（５ａ）
−２．６＜Ｍ２／ｆｗ＜−０．３ ・・・（６ａ）
−０．０９５＜ｆ２／ｆｔ＜−０．０３５ ・・・（７ａ）
０．０７＜ｆ３／ｆｔ＜０．１８ ・・・（８ａ）
０．１２＜ｆ５／ｆｔ＜０．２７ ・・・（９ａ）
０．５＜｛（β３ｔ×β４ｔ×β５ｔ）／（β３ｗ×β４ｗ×β５ｗ）｝／（β２ｔ／β２ｗ）＜１．３ ・・・（１０ａ）
０．３＜（Ｒ４ａ＋Ｒ４ｂ）／（Ｒ４ａ−Ｒ４ｂ）＜１．２ ・・・（１１ａ）
９．０＜ＴＤｗ／ｆｗ＜１１．５ ・・・（１２ａ）
以上のように各実施例によれば、前述した構成の５群ズームレンズにおいて、高ズーム比でかつ全系を小型としながらズーム全域に渡り諸収差が良好に補正された高い光学性能のズームレンズが得られる。
【００６２】
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９を用いて説明する。図９において、２０はカメラ本体、２１は実施例１〜４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。
【００６３】
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。また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一眼レフカメラにも適用できる。
【００６４】
次に本発明の各実施例の数値実施例を示す。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。
【００６５】
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
【００６６】
【数１】
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。
【００６７】
ＢＦは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。又前述の各条件式と数値実施例の関係を表１に示す。
【００６８】
［数値実施例１］
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1 41.874 0.78 1.84666 23.9
2 24.876 2.96 1.49700 81.5
3 513.659 0.13
4 26.874 2.02 1.71300 53.9
5 128.875 (可変)
6 307.352 0.42 1.88300 40.8
7 5.486 2.88
8 -19.279 0.40 1.80400 46.6
9 28.912 0.10
10 11.512 1.29 1.95906 17.5
11 49.666 (可変)
12* 8.573 1.30 1.62263 58.2
13* -29.438 1.10
14(絞り) ∞ 1.30
15 14.644 0.50 1.84666 23.9
16 6.806 0.47
17* 53.895 1.40 1.55332 71.7
18* -10.041 (可変)
19 -130.475 0.40 1.88300 40.8
20 25.866 (可変)
21 15.924 2.54 1.77250 49.6
22 -28.071 0.50 1.92286 18.9
23 -74.466 (可変)
24 ∞ 0.80 1.51633 64.1
25 ∞ 1.33
像面 ∞
【００６９】
非球面データ
第12面
K =-2.76285e-001 A 4=-4.17389e-005 A 6= 7.15648e-005 A 8=-1.02976e-005 A10= 6.45194e-007
第13面
K = 0.00000e+000 A 4= 5.39512e-004 A 6= 8.38651e-005 A 8=-1.42897e-005 A10= 9.41810e-007
第17面
K = 0.00000e+000 A 4= 7.94891e-004 A 6= 6.27415e-005 A 8=-2.10515e-005 A10= 1.50759e-006
第18面
K =-6.21032e+000 A 4=-5.14792e-004 A 6= 7.07635e-005 A 8=-1.56716e-005 A10= 9.30629e-007
各種データ
ズーム比 18.96
広角 中間 望遠
焦点距離 4.63 24.06 87.75
Fナンバー 3.61 5.16 7.00
画角 35.76 9.15 2.53
像高 3.33 3.88 3.88
レンズ全長 50.12 64.70 77.36
BF 8.23 14.52 5.74
d 5 0.70 15.18 24.42
d11 16.69 3.65 0.45
d18 1.75 6.93 11.02
d20 2.25 3.94 15.24
d23 6.37 12.66 3.89
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 38.34
2 6 -6.09
3 12 11.17
4 19 -24.42
5 21 18.21
6 24 ∞
【００７０】
［数値実施例２］
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1 41.396 0.80 1.84666 23.9
2 24.872 3.00 1.49700 81.5
3 529.769 0.10
4 28.044 2.20 1.71300 53.9
5 137.149 (可変)
6 2506.984 0.42 1.88300 40.8
7 5.554 2.90
8 -19.557 0.40 1.80400 46.6
9 29.885 0.10
10 11.622 1.29 1.95906 17.5
11 46.749 (可変)
12* 8.696 1.30 1.62263 58.2
13* -21.805 1.65
14(絞り) ∞ 0.75
15 17.409 0.50 2.00069 25.5
16 8.296 0.33
17* -92.160 1.40 1.55332 71.7
18* -9.683 (可変)
19 -124.437 0.40 1.88300 40.8
20 24.151 (可変)
21 15.690 2.80 1.77250 49.6
22 -28.965 0.50 1.95906 17.5
23 -89.958 (可変)
24 ∞ 0.80 1.51633 64.1
25 ∞ 1.33
像面 ∞
【００７１】
非球面データ
第12面
K = 7.21454e-001 A 4=-3.04318e-004 A 6= 3.12925e-005 A 8=-9.52299e-007 A10= 5.44742e-007
第13面
K = 0.00000e+000 A 4= 4.92584e-004 A 6= 6.28861e-005 A 8=-4.23438e-006 A10= 8.80236e-007
第17面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.64464e-003 A 6= 1.66400e-004 A 8=-1.34793e-005 A10= 2.40701e-006
第18面
K =-9.60867e+000 A 4=-1.37845e-004 A 6= 1.43501e-004 A 8=-5.45282e-006 A10= 1.61494e-006
各種データ
ズーム比 29.12
広角 中間 望遠
焦点距離 4.64 26.13 135.00
Fナンバー 3.61 5.73 10.00
画角 35.72 8.43 1.64
像高 3.33 3.88 3.88
レンズ全長 51.29 67.73 83.27
BF 9.23 16.73 2.80
d 5 0.73 16.38 26.06
d11 17.71 4.35 0.45
d18 1.15 5.39 9.57
d20 1.64 4.04 23.55
d23 7.37 14.87 0.94
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 39.10
2 6 -6.03
3 12 11.28
4 19 -22.88
5 21 18.86
6 24 ∞
【００７２】
［数値実施例３］
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1 42.706 0.80 1.84666 23.9
2 23.739 3.00 1.49700 81.5
3 342.471 0.10
4 26.171 2.00 1.71300 53.9
5 213.110 (可変)
6 237.490 0.42 1.88300 40.8
7 5.440 3.20
8 -18.921 0.40 1.80400 46.6
9 46.680 0.10
10 11.836 1.29 1.95906 17.5
11 37.257 (可変)
12* 8.940 1.30 1.62263 58.2
13* -21.027 1.65
14(絞り) ∞ 0.75
15 17.664 0.50 2.00069 25.5
16 8.138 0.40
17* -107.353 1.40 1.55332 71.7
18* -9.947 (可変)
19 -560.775 0.40 1.88300 40.8
20 21.218 (可変)
21 13.896 2.30 1.77250 49.6
22 -26.822 0.50 1.95906 17.5
23 -98.165 (可変)
24 ∞ 0.80 1.51633 64.1
25 ∞ 1.33
像面 ∞
【００７３】
非球面データ
第12面
K = 1.20295e+000 A 4=-3.13497e-004 A 6= 3.30163e-005 A 8=-4.62191e-006 A10= 5.33639e-007
第13面
K = 0.00000e+000 A 4= 5.57248e-004 A 6= 5.10380e-005 A 8=-6.93990e-006 A10= 7.43809e-007
第17面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.31763e-003 A 6= 1.18715e-004 A 8=-1.60305e-005 A10= 1.80456e-006
第18面
K =-8.47047e+000 A 4=-2.95153e-004 A 6= 1.25583e-004 A 8=-1.28080e-005 A10= 1.42877e-006
各種データ
ズーム比 15.32
広角 中間 望遠
焦点距離 4.63 24.88 71.00
Fナンバー 3.57 5.75 7.92
画角 35.72 8.85 3.12
像高 3.33 3.88 3.88
レンズ全長 50.94 64.81 78.18
BF 9.62 12.75 5.94
d 5 0.61 13.49 20.63
d11 17.43 4.26 1.47
d18 1.15 12.96 21.73
d20 1.64 0.84 7.91
d23 7.76 10.89 4.08
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 36.56
2 6 -6.10
3 12 11.74
4 19 -23.15
5 21 17.22
6 24 ∞
【００７４】
［数値実施例４］
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1 36.151 0.80 1.84666 23.9
2 22.520 3.20 1.49700 81.5
3 515.629 0.10
4 26.169 2.00 1.71300 53.9
5 132.397 (可変)
6 391.184 0.40 1.88300 40.8
7 5.455 3.00
8 -18.834 0.40 1.80400 46.6
9 24.814 0.10
10 11.418 1.29 1.95906 17.5
11 51.209 (可変)
12* 8.390 1.30 1.62263 58.2
13* -32.244 1.10
14(絞り) ∞ 1.30
15 15.471 0.50 1.84666 23.9
16 6.858 0.46
17* 49.184 1.40 1.55332 71.7
18* -10.061 (可変)
19 -228.017 0.40 1.88300 40.8
20 30.607 (可変)
21 15.069 2.50 1.77250 49.6
22 -49.627 0.50 1.92286 18.9
23 -294.250 (可変)
24 ∞ 0.80 1.51633 64.1
25 ∞ 1.33
像面 ∞
【００７５】
非球面データ
第12面
K =-3.66538e-001 A 4=-3.98545e-006 A 6= 6.99669e-005 A 8=-8.71255e-006 A10= 5.68608e-007
第13面
K = 0.00000e+000 A 4= 5.34427e-004 A 6= 8.74582e-005 A 8=-1.24782e-005 A10= 8.26184e-007
第17面
K = 0.00000e+000 A 4= 7.93569e-004 A 6= 4.38395e-005 A 8=-1.11448e-005 A10= 6.07158e-007
第18面
K =-8.36986e+000 A 4=-7.24864e-004 A 6= 4.26216e-005 A 8=-3.08174e-006 A10=-1.50666e-007
各種データ
ズーム比 19.02
広角 中間 望遠
焦点距離 4.61 21.13 87.75
Fナンバー 3.61 5.03 7.00
画角 35.84 10.39 2.53
像高 3.33 3.88 3.88
レンズ全長 50.49 63.82 75.97
BF 7.68 13.23 5.38
d 5 0.69 12.67 21.97
d11 16.42 4.35 0.45
d18 1.74 6.58 9.68
d20 3.21 6.25 17.74
d23 5.82 11.37 3.52
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 35.00
2 6 -5.80
3 12 11.30
4 19 -30.54
5 21 19.48
6 24 ∞
【００７６】
【表１】
【符号の説明】
【００７７】
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、ＩＰ…結像面、Ｇ…ＣＣＤのフォースプレートやローパスフィルター等のガラスブロック
【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高機能化され、又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レンズ全長が短く、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。
【０００３】
これらの要求に応えるズームレンズとして、物体側に正の屈折力のレンズ群を配置したポジティブリード型のズームレンズが知られている。ポジティブリード型のズームレンズとして、物体側より像側へ順に正、負、正、負、正の屈折力の５つのレンズ群より成る５群ズームレンズが知られている（特許文献１〜３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１９４５９０号公報
【特許文献２】特開２００３−２５５２２８号公報
【特許文献３】特開２００７−２１９０４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【０００７】
特にズーミングに際しての第３レンズ群と第４レンズ群の空気間隔の変動や、第４レンズ群と第５レンズ群の空気間隔の変動、そして第１、第４レンズ群の屈折力（焦点距離の逆数）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前玉有効径の小型化を図り、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。
【０００８】
特許文献１，２，３の５群ズームレンズはいずれも広角端から望遠端へのズーミングに際して第１レンズ群と第２レンズ群との間隔が広がり、第２レンズ群と第３レンズ群との間隔は狭まる。更に、第３レンズ群と第４レンズ群との間隔が広がり、第４レンズ群と第５レンズ群との間隔が広がるように各レンズ群を移動させてズーミングを行っている。特許文献１，２，３はいずれも変倍比が１０倍程度であり、ズーム比が必ずしも十分でない。また広角端の最も物体側のレンズ面から像面までのレンズ全長は広角端の焦点距離の１３倍から１６倍程度と比較的長く、レンズ全長が長くなる傾向があった。
【０００９】
本発明は、高ズーム比でレンズ全長が短く、かつ全ズーム範囲にわたり高い光学性能が得られる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、
広角端に対して望遠端において前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の間隔が増大し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の間隔が減少し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群の間隔が増大し、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群の間隔が増大するように各レンズ群が移動するズームレンズであって、
広角端および望遠端における前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔をＤ３４ｗ、Ｄ３４ｔ、広角端および望遠端における前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔をＤ４５ｗ、Ｄ４５ｔ、広角端および望遠端における全系の焦点距離を各々ｆｗ、ｆｔ、前記第１レンズ群および前記第４レンズ群の焦点距離を各々ｆ１、ｆ４とするとき、
４．０＜（Ｄ３４ｔ＋Ｄ４５ｔ）／（Ｄ３４ｗ＋Ｄ４５ｗ）＜１５．０
１．０＜（Ｄ３４ｔ−Ｄ３４ｗ）／ｆｗ＜６．０
−０．９＜ｆ４／ｆｔ＜−０．１
−２．０＜ｆ１／ｆ４＜−０．５
なる条件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、高ズーム比でレンズ全長が短く、かつ全ズーム範囲にわたり高い光学性能が得られるズームレンズが得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）本発明の実施例１の広角端、中間のズーム位置、望遠端におけるレンズ断面図
【図２】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）本発明の実施例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
【図３】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）本発明の実施例２の広角端、中間のズーム位置、望遠端におけるレンズ断面図
【図４】Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）本発明の実施例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
【図５】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）本発明の実施例３の広角端、中間のズーム位置、望遠端におけるレンズ断面図
【図６】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）本発明の実施例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
【図７】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）本発明の実施例４の広角端、中間のズーム位置、望遠端におけるレンズ断面図
【図８】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）本発明の実施例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
【図９】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。ズーミングに際しては、広角端に対して望遠端において第１レンズ群と第２レンズ群の間隔が増大し、第２レンズ群と第３レンズ群の間隔が減少し、第３レンズ群と第４レンズ群の間隔が増大する。更に第４レンズ群と第５レンズ群の間隔が増大するように各レンズ群が移動する。
【００１４】
図１（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）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）、中間のズーム位置、望遠端（長焦点距離端）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、望遠端における収差図である。実施例１はズーム比１８．９６、開口比３．６１〜７．００程度のズームレンズである。
【００１５】
図３（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、本発明の実施例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２９．１２、開口比３．６１〜１０．００程度のズームレンズである。
【００１６】
図５（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、本発明の実施例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１５．３２、開口比３．５７〜７．９２程度のズームレンズである。
【００１７】
図７（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、本発明の実施例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１９．０２、開口比３．６１〜７．００程度のズームレンズである。
【００１８】
図９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、Ｌｉは第ｉレンズ群である。
【００１９】
次に各実施例のズームレンズの特徴について説明する。各実施例のレンズ断面図において、Ｌ１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、Ｌ２は負の屈折力の第２レンズ群、Ｌ３は正の屈折力の第３レンズ群、Ｌ４は負の屈折力の第４レンズ群、Ｌ５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。）である。Ｇ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。
【００２０】
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。収差図において、球面収差の実線はｄ線、二点鎖線はｇ線を、非点収差の実線はメリディオナル像面、破線はサジタル像面を、倍率色収差はｇ線によって表している。
【００２１】
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移動しており、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の間隔が増大する。
【００２２】
このとき、広角端に比べて望遠端において、第１レンズ群Ｌ１、第３レンズ群Ｌ３、第４レンズ群Ｌ４は物体側に位置している。また、広角端から望遠端へのズーミングに際して第２レンズ群Ｌ２は像側に凸状の軌跡を描いて移動しており、第５レンズ群Ｌ５は物体側に凸状の軌跡を描いて移動している。Ｆナンバー決定部材ＳＰは、光軸方向に関して、第３レンズ群Ｌ３内に配置している。
【００２３】
開口絞りＳＰをこのように配置することにより望遠端における第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３の間隔が詰められるため、ズーミングのための第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３との間隔変化量を十分確保することができる。これにより高ズーム比のズームレンズを得ている。尚、開口絞りＳＰは第３レンズ群Ｌ３内に限定されるものではなく、第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３との間、もしくは第３レンズ群Ｌ３と第４レンズ群Ｌ４との間において第３レンズ群Ｌ３に近い位置であればよい。
【００２４】
各実施例のズームレンズでは複数のレンズ群の間隔の変化により変倍作用を得て高ズーム比化を達成している。まず、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を物体側に移動させ、第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２との間隔を広角端に比べて望遠端で増大する（広げる）ことで変倍作用を得ている。さらに広角端から望遠端へのズーミングに際して第３レンズ群Ｌ３を物体側に移動させ第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３との間隔を広角端に比べて望遠端で減少する（狭める）ことで変倍作用を得ている。以上が開口絞りＳＰより物体側のレンズ群間隔の変化による変倍作用である。
【００２５】
さらに各実施例のズームレンズでは第３レンズ群Ｌ３と第４レンズ群Ｌ４との間隔を広角端に比べて望遠端において増大させて変倍作用を得ている。さらに第４レンズ群Ｌ４と第５レンズ群Ｌ５との間隔を広角端に比べて望遠端において増大させて変倍作用を得ている。以上が開口絞りＳＰより像面側のレンズ群間隔の変化による変倍作用である。
【００２６】
このように変倍作用を複数のレンズ群間隔の変化で分担することにより、高ズーム比化とズーミングに際しての移動ストロークの増大を軽減している。さらに望遠端においてレンズ全長の短縮を図っている。特に、第３レンズ群Ｌ３と第４レンズ群Ｌ４との間隔、第４レンズ群Ｌ４と第５レンズ群Ｌ５との間隔を後述する条件式（１）を満足するように適切に広げることで開口絞りＳＰより像面側の変倍作用を高め、高ズーム比化を実現している。また開口絞りＳＰより像側のレンズ群の変倍分担を高めることで開口絞りＳＰより物体側のレンズ群の変倍分担を低減している。
【００２７】
これにより後述する条件式（５）を満足するように第１レンズ群Ｌ１のズーミングに際しての移動ストロークを短縮し、望遠端におけるレンズ全長（第１レンズ面から像面までの距離）の短縮を図りつつ、前玉有効径が増大するのを軽減している。
【００２８】
各実施例のズームレンズでは、後述する条件式（４），（７）を満足するように第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の屈折力をある程度強めることで広角端において第１レンズ群Ｌ１と開口絞りＳＰとの距離を小さくしている。これにより第１レンズ群Ｌ１のレンズ有効径を小型にしている。更に広角端においてレンズ全長を短縮している。また後述する条件式（８）を満足するように第３レンズ群Ｌ３の屈折力をある程度強めることで開口絞りＳＰから像面ＩＰまでの距離を小さくしている。これにより広角端においてレンズ全長を短縮している。
【００２９】
また後述する条件式（３），（９）を満足するように第４レンズ群Ｌ４、第５レンズ群Ｌ５の屈折力をある程度強めることにより開口絞りＳＰより像側の変倍作用を高めている。フォーカシングについては任意のレンズ群を光軸方向に移動させて行っている。例えば第１レンズ群Ｌ１もしくは第５レンズ群Ｌ５を物体側に移動させるもしくは第４レンズ群Ｌ４を像側に移動させることで無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングを行っている。
【００３０】
以上のようなレンズ構成とすることで広角端および望遠端においてレンズ全長の増大を軽減しつつ高ズーム比化を図っている。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よう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。
【００３１】
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Ｌ１は負レンズ１１と正レンズ１２とを接合した接合レンズ１４、物体側の面が凸でメニスカス形状の正レンズ１３で構成している。各実施例のズームレンズでは小型で高ズーム比とするために第１レンズ群Ｌ１の屈折力を強めている。このとき第１レンズ群Ｌ１内で発生する諸収差、特に望遠側において球面収差が多く発生してくる。そこで第１レンズ群Ｌ１の正の屈折力を接合レンズ１４と正レンズ１３で分担しこれらの諸収差の発生を低減している。
【００３２】
尚、正レンズ１２にはアッベ数が８０を越える低分散材料を用いている。これにより望遠側において軸上色収差と倍率色収差を良好に補正している。第２レンズ群Ｌ２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２１、両凹形状の負レンズ２２、物体側の面が凸形状の正レンズ２３で構成している。各実施例のズームレンズでは広角端において広い画角を得ながら第１レンズ群Ｌ１の有効径を小型にするために第２レンズ群Ｌ２の屈折力を強めている。このとき第２レンズ群Ｌ２で発生する諸収差、特に広角側において像面彎曲、望遠側において球面収差が多く発生してくる。
【００３３】
各実施例では第２レンズ群Ｌ２の負の屈折力を２つの負レンズで分担しこれら諸収差の発生を低減している。このようなレンズ構成により広画角化を図りながら前玉有効径の小型化と高い光学性能を得ている。尚、正レンズ２３にアッベ数が20より小さい高分散材料を用いることで色消しのために必要な第２レンズ群Ｌ２の各レンズの屈折力をなるべく小さくなるようにしている。これによりレンズ枚数を抑えて小型化を図っている。
【００３４】
第３レンズ群Ｌ３は物体側の面が凸形状の正レンズ３１、像側の面が凹形状の負レンズ３２、正レンズ３３で構成している。第３レンズ群Ｌ３の変倍作用を強めるとともに広角端においてレンズ全長を短縮するために第３レンズ群Ｌ３の屈折力を強めている。このとき第３レンズ群Ｌ３で発生する諸収差、特にズーム全域に渡り球面収差、コマ収差、軸上色収差が多く発生してくる。
【００３５】
そこで第３レンズ群Ｌ３の正の屈折力を２枚の正レンズで分担することによりこれらの諸収差の発生を低減している。なお負レンズ３２にアッベ数が３０より小さい高分散材料を用いることで色消しのために必要な第３レンズ群Ｌ３の各レンズの屈折力を抑えている。これによりレンズ枚数を抑えて小型化を図っている。
【００３６】
第４レンズ群Ｌ４は１つの負レンズ４１のみで構成している。各実施例では少ないレンズ枚数で第４レンズ群Ｌ４を構成することで薄型化、軽量化を図っている。第５レンズ群Ｌ５は正レンズ５１と負レンズ５２とを接合した接合レンズ５３で構成している。接合レンズ５３とすることで第５レンズ群Ｌ５の屈折力を強めた場合でもズーム全域にて倍率色収差の発生を良好に抑えている。
【００３７】
各実施例において広角端および望遠端における第３レンズ群Ｌ３と第４レンズ群Ｌ４との間隔をＤ３４ｗ、Ｄ３４ｔとする。広角端および望遠端における第４レンズ群Ｌ４と第５レンズ群Ｌ５との間隔をＤ４５ｗ、Ｄ４５ｔとする。広角端および望遠端における全系の焦点距離を各々ｆｗ、ｆｔ、第１レンズ群Ｌ１および第４レンズ群Ｌ４の焦点距離を各々ｆ１、ｆ４とする。
【００３８】
このとき、
４．０＜（Ｄ３４ｔ＋Ｄ４５ｔ）／（Ｄ３４ｗ＋Ｄ４５ｗ）＜１５．０ ・・・（１）
１．０＜（Ｄ３４ｔ−Ｄ３４ｗ）／ｆｗ＜６．０ ・・・（２）
−０．９＜ｆ４／ｆｔ＜−０．１ ・・・（３）
−２．０＜ｆ１／ｆ４＜−０．５ ・・・（４）
なる条件を満足している。
【００３９】
条件式（１）はズーミングに伴う第３レンズ群Ｌ３と第４レンズ群Ｌ４の間隔変化、そして第４レンズ群Ｌ４と第５レンズ群Ｌ５との間隔変化を規定している。条件式（１）の上限を超えて間隔変化が大きすぎると第３レンズ群Ｌ３の物体側への移動量が大きくなりすぎる。この場合は第３レンズ群Ｌ３内もしくはその近傍にある開口絞りＳＰのズーミングに伴う移動量が大きくなりすぎ広角端と望遠端における射出瞳距離の変化が大きくなる。
【００４０】
これにより軸外光束が固体撮像素子へ入射する入射角度の変化が大きくなりズーム全域に渡りシェーディングを良好に補正することが難しくなる。条件式（１）の下限を超えて間隔変化が小さすぎると開口絞りＳＰよりも像側の変倍作用が弱まり所望のズーム比を得るのが困難となる。もしくは所望のズーム比を得るために開口絞りＳＰよりも物体側の変倍作用を強めると前玉有効径が増大してくる。
【００４１】
条件式（２）はズーミングに伴う第３レンズ群Ｌ３と第４レンズ群Ｌ４との間隔変化を規定している。上限を超えて間隔変化が大きすぎると望遠端における開口絞りＳＰと第４レンズ群Ｌ４との間隔が大きくなりすぎ第４レンズ群Ｌ４の有効径が増大してくる。また下限を超えて間隔変化が小さすぎると開口絞りＳＰよりも像側のレンズ群による変倍作用が弱まり所望のズーム比を得るのが困難になる。もしくは所望のズーム比を得るために開口絞りＳＰよりも物体側のレンズ群による変倍作用を強めると前玉有効径が増大してくる。
【００４２】
条件式（３）は第４レンズ群Ｌ４の焦点距離すなわち屈折力を規定する式である。下限を超えて第４レンズ群Ｌ４の焦点距離が大きすぎるとすなわち屈折力が弱すぎると変倍作用が弱まり高ズーム比化が困難になる。そこで、ズーミングに際して第３レンズ群Ｌ３および第４レンズ群Ｌ４の移動量を増大させて変倍比を補おうとすると望遠端においてレンズ全長が増大してくるので良くない。条件式（３）の上限を超えて第４レンズ群Ｌ４の焦点距離が小さすぎるとすなわち屈折力が強すぎるとズーム全域に渡り球面収差、軸上色収差等が多く発生してくる。このときの収差補正のためにレンズ枚数を増やすと全系の小型化が困難になる。
【００４３】
条件式（１）、（２）、（３）をともに満足することで諸収差を良好に補正しながら開口絞りＳＰより像側のレンズ群による変倍作用が特に強められる。これにより第２レンズ群Ｌ２の変倍作用が弱められ、第１レンズ群Ｌ１のズーミングに際しての移動ストロークが短縮され望遠端におけるレンズ全長の短縮化および前玉有効径の増大を軽減することができる。
【００４４】
条件式（４）は第１レンズ群Ｌ１の焦点距離すなわち屈折力を規定する式である。下限を超えて第１レンズ群Ｌ１の焦点距離が大きすぎるとすなわち屈折力が弱すぎると広角端におけるレンズ全長が長くなってくる。また第１レンズ群Ｌ１と開口絞りＳＰとの距離が長くなるので前玉有効径が増大してくる。上限を超えて第１レンズ群Ｌ１の焦点距離が小さすぎるとすなわち屈折力が強すぎると望遠端において第１レンズ群Ｌ１より球面収差が多く発生してくる。収差補正のためにレンズ枚数を増加すると第１レンズ群が大型化し、また前玉有効径が増大してくるので良くない。
【００４５】
条件式（１）、（２）、（３）に加えて条件式（４）を満たすことで諸収差を補正しながら前玉有効径の小型化が更に容易となる。特に高ズーム比化と前玉有効径の小型化を図るには条件式（１）、（２）、（３）、（４）を満たすのが好ましい。
【００４６】
更に好ましくは条件式（１）乃至（４）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
【００４７】
５．０＜（Ｄ３４ｔ＋Ｄ４５ｔ）／（Ｄ３４ｗ＋Ｄ４５ｗ）＜１３．０・・・（１ａ）
１．５＜（Ｄ３４ｔ−Ｄ３４ｗ）／ｆｗ＜５．０ ・・・（２ａ）
−０．８０＜ｆ４／ｆｔ＜−０．１５ ・・・（３ａ）
−１．８＜ｆ１／ｆ４＜−０．７ ・・・（４ａ）
以上のように各実施例によれば、ポジティブリード型のズームレンズにおいて、レンズ全長が短く前玉有効径が小型で、さらに高ズーム比としながらズーム全域に渡り諸収差が良好に補正され高い光学性能が得られる。各実施例において更に好ましくは次の諸条件のうちの１以上を満足するのが良い。第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の広角端から望遠端へのズーミングにおける移動距離をＭ１、Ｍ２とする。第２レンズ群Ｌ２、第３レンズ群Ｌ３、第５レンズ群Ｌ５の焦点距離をｆ２、ｆ３、ｆ５とする。広角端における第ｉレンズ群（ｉ＝２〜５）の横倍率をβｉｗとする。
【００４８】
望遠端における第ｉレンズ群（ｉ＝２〜５）の横倍率をβｉｔとする。第４レンズ群Ｌ４は１つの負の屈折力の第４１レンズからなり、第４１レンズの物体側および像側のレンズ面の曲率半径を各々Ｒ４ａ、Ｒ４ｂとする。広角端において最も物体側のレンズ面から像面までの光軸上の距離をＴＤｗとする。このとき、次の条件式のうち１以上を満足するのが良い。
【００４９】
−１０．０＜Ｍ１／ｆｗ＜−４．０ ・・・（５）
−３．０＜Ｍ２／ｆｗ＜−０．１ ・・・（６）
−０．１０＜ｆ２／ｆｔ＜−０．０３ ・・・（７）
０．０５＜ｆ３／ｆｔ＜０．２０ ・・・（８）
０．１０＜ｆ５／ｆｔ＜０．３０ ・・・（９）
０．４＜｛（β３ｔ×β４ｔ×β５ｔ）／（β３ｗ×β４ｗ×β５ｗ）｝／（β２ｔ／β２ｗ）＜１．５ ・・・（１０）
０．１０＜（Ｒ４ａ＋Ｒ４ｂ）／（Ｒ４ａ−Ｒ４ｂ）＜１．５０ ・・・（１１）
８．０＜ＴＤｗ／ｆｗ＜１２．０ ・・・（１２）
なお、移動量Ｍ１、Ｍ２の符号は物体側への移動量をマイナスと定義する。
【００５０】
条件式（５）は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Ｌ１の移動量を規定する式である。上限を超えて物体側への移動量が小さすぎる場合は第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の間隔を変えることによる変倍作用が弱まる。第１レンズ群Ｌ１の屈折力を強めて変倍作用を補おうとすると望遠側において球面収差が多く発生してくる。また第２レンズ群Ｌ２の屈折力を強めて変倍作用を補おうとすると広角側において像面湾曲、望遠側において球面収差が多く発生してくる。下限を超えて物体側への移動量が大きすぎる場合は望遠端におけるレンズ全長が増大し全系の小型化が困難になる。
【００５１】
条件式（６）は広角端から望遠端へのズーミングに際しての第２レンズ群Ｌ２の移動量を規定する式である。条件式（１）を満たしかつ広角端におけるレンズ全長を短縮しようとすると第２レンズ群Ｌ２は必然的に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なる。よって条件式（１）を満たした上で条件式（６）の上限を超える場合には広角端におけるレンズ全長が増大してくる。また第２レンズ群Ｌ２を構成するレンズ有効径が増大してくる。下限を超えて物体側への移動量が大きすぎる場合は望遠端におけるレンズ全長が増大し全系の小型化が困難になる。
【００５２】
条件式（７）は第２レンズ群Ｌ２の焦点距離すなわち屈折力を規定する式である。下限を超えて焦点距離が大きすぎるとすなわち屈折力が弱すぎると第２レンズ群Ｌ２の変倍作用が薄れ、所望のズーム比を得るのが困難になる。上限を超えて焦点距離が小さすぎるとすなわち屈折力が強すぎると広角側において第２レンズ群Ｌ２より像面湾曲、望遠側において第２レンズ群Ｌ２より球面収差が多く発生してくる。
【００５３】
条件式（８）は第３レンズ群Ｌ３の焦点距離すなわち屈折力を規定する式である。上限を超えて第３レンズ群Ｌ３の焦点距離が大きすぎるとすなわち屈折力が弱すぎると第３レンズ群Ｌ３の変倍作用が薄れ高ズーム比が困難となる。そこで、ズーミングに際して第３レンズ群の移動量を増大させて変倍比を補おうとすると望遠端においてレンズ全長が増大してくるので良くない。条件式（８）の下限を超えて第３レンズ群Ｌ３の焦点距離が小さすぎるとすなわち屈折力が強すぎるとズーム全域において第３レンズ群Ｌ３より球面収差、コマ収差、軸上色収差等が多く発生してくるので良くない。
【００５４】
条件式（９）は第５レンズ群Ｌ５の焦点距離すなわち屈折力を規定する式である。上限を超えて第５レンズ群Ｌ５の焦点距離が大きすぎるとすなわち屈折力が弱すぎると第５レンズ群Ｌ５でフォーカスするときのピント変動を補正する効果が薄れフォーカシングのための移動量が長くなってくる。これにより迅速なフォーカシングが困難になってくる。条件式（９）の下限を超えて第５レンズ群Ｌ５の焦点距離が小さすぎるとすなわち屈折力が強すぎるとペッツバール和が増大しズーム全域にて像面彎曲が増大してくる。
【００５５】
レンズ枚数を増やせば像面彎曲の発生を抑えることはできるが、この場合はレンズ重量が増大するため第５レンズ群Ｌ５を駆動するための駆動力が増大してくるので良くない。
【００５６】
条件式（１０）は第３レンズ群Ｌ３から第５レンズ群Ｌ５までの各レンズ群と第２レンズ群Ｌ２との変倍作用との比を規定したものである。すなわち開口絞りＳＰより像側のレンズ群の変倍作用と、物体側のレンズ群の変倍作用との比を規定したものである。上限を越えるのは第２レンズ群Ｌ２と比べ第３レンズ群Ｌ３から第５レンズ群Ｌ５までの各レンズ群の変倍比が大きすぎる場合である。
【００５７】
この場合は第３レンズ群Ｌ３内もしくはその近傍にある開口絞りＳＰのズーミングに伴う移動距離が大きくなりすぎ広角端と望遠端における射出瞳距離の変化が大きくなる。これにより軸外光束が固体撮像素子へ入射する入射角度の変化が大きくなりズーム全域に渡りシェーディングを良好に補正することが難しくなる。下限を超えて変倍分担が小さすぎる場合には第２レンズ群Ｌ２の変倍分担が大きくなる。この場合第２レンズ群Ｌ２の屈折力を強めて変倍作用を強めようとすると広角側において像面湾曲と、非点隔差が多く発生してくる。
【００５８】
条件式（１１）は第４レンズ群の負レンズのレンズ形状因子を規定する式である。条件式（１１）の下限を超えて物体側のレンズ面の曲率が強まりすぎるとズーム全域に渡り球面収差が多く発生してくる。条件式（１１）にて１を越えると像側に凹面を向けたメニスカス形状となる。上限を超えてメニスカスの度合いが強まりすぎると第４レンズ群Ｌ４の前側主点位置が像側によりすぎ広角端において第３レンズ群Ｌ３との空気間隔を確保するのが困難となる。
【００５９】
条件式（１２）は広角端におけるレンズ全長（第１レンズ面から像面までの長さ）を規定する式である。上限値を超えてレンズ全長が長すぎると各レンズ群の屈折力は緩められるため諸収差の補正が容易になる。しかしながら開口絞りＳＰからの距離が遠いレンズ群、特に第１レンズ群Ｌ１の有効径が増大してくる。下限値を超えてレンズ全長が短すぎると各レンズ群の屈折力が強くなりすぎ諸収差の発生が多くなる。例えば、第１レンズ群Ｌ１の屈折力が強すぎると望遠側において球面収差が多く発生してくる。
【００６０】
第２レンズ群Ｌ２の屈折力が強すぎると広角側において像面湾曲、望遠側において球面収差が多く発生してくる。第３レンズ群Ｌ３の屈折力が強すぎるとズーム全域に渡り球面収差、コマ収差、軸上色収差が多く発生してくる。第４レンズ群Ｌ４の屈折力が強すぎるとズーム全域に渡り球面収差、軸上色収差が多く発生してくる。第５レンズ群Ｌ５の屈折力が強すぎるとズーム全域に渡り像面湾曲が多く発生してくる。更に好ましくは条件式（５）乃至（１２）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
【００６１】
−８．０＜Ｍ１／ｆｗ＜−５．０ ・・・（５ａ）
−２．６＜Ｍ２／ｆｗ＜−０．３ ・・・（６ａ）
−０．０９５＜ｆ２／ｆｔ＜−０．０３５ ・・・（７ａ）
０．０７＜ｆ３／ｆｔ＜０．１８ ・・・（８ａ）
０．１２＜ｆ５／ｆｔ＜０．２７ ・・・（９ａ）
０．５＜｛（β３ｔ×β４ｔ×β５ｔ）／（β３ｗ×β４ｗ×β５ｗ）｝／（β２ｔ／β２ｗ）＜１．３ ・・・（１０ａ）
０．３＜（Ｒ４ａ＋Ｒ４ｂ）／（Ｒ４ａ−Ｒ４ｂ）＜１．２ ・・・（１１ａ）
９．０＜ＴＤｗ／ｆｗ＜１１．５ ・・・（１２ａ）
以上のように各実施例によれば、前述した構成の５群ズームレンズにおいて、高ズーム比でかつ全系を小型としながらズーム全域に渡り諸収差が良好に補正された高い光学性能のズームレンズが得られる。
【００６２】
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９を用いて説明する。図９において、２０はカメラ本体、２１は実施例１〜４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。
【００６３】
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。また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一眼レフカメラにも適用できる。
【００６４】
次に本発明の各実施例の数値実施例を示す。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。
【００６５】
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
【００６６】
【数１】
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。
【００６７】
ＢＦは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。又前述の各条件式と数値実施例の関係を表１に示す。
【００６８】
［数値実施例１］
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1 41.874 0.78 1.84666 23.9
2 24.876 2.96 1.49700 81.5
3 513.659 0.13
4 26.874 2.02 1.71300 53.9
5 128.875 (可変)
6 307.352 0.42 1.88300 40.8
7 5.486 2.88
8 -19.279 0.40 1.80400 46.6
9 28.912 0.10
10 11.512 1.29 1.95906 17.5
11 49.666 (可変)
12* 8.573 1.30 1.62263 58.2
13* -29.438 1.10
14(絞り) ∞ 1.30
15 14.644 0.50 1.84666 23.9
16 6.806 0.47
17* 53.895 1.40 1.55332 71.7
18* -10.041 (可変)
19 -130.475 0.40 1.88300 40.8
20 25.866 (可変)
21 15.924 2.54 1.77250 49.6
22 -28.071 0.50 1.92286 18.9
23 -74.466 (可変)
24 ∞ 0.80 1.51633 64.1
25 ∞ 1.33
像面 ∞
【００６９】
非球面データ
第12面
K =-2.76285e-001 A 4=-4.17389e-005 A 6= 7.15648e-005 A 8=-1.02976e-005 A10= 6.45194e-007
第13面
K = 0.00000e+000 A 4= 5.39512e-004 A 6= 8.38651e-005 A 8=-1.42897e-005 A10= 9.41810e-007
第17面
K = 0.00000e+000 A 4= 7.94891e-004 A 6= 6.27415e-005 A 8=-2.10515e-005 A10= 1.50759e-006
第18面
K =-6.21032e+000 A 4=-5.14792e-004 A 6= 7.07635e-005 A 8=-1.56716e-005 A10= 9.30629e-007
各種データ
ズーム比 18.96
広角 中間 望遠
焦点距離 4.63 24.06 87.75
Fナンバー 3.61 5.16 7.00
画角 35.76 9.15 2.53
像高 3.33 3.88 3.88
レンズ全長 50.12 64.70 77.36
BF 8.23 14.52 5.74
d 5 0.70 15.18 24.42
d11 16.69 3.65 0.45
d18 1.75 6.93 11.02
d20 2.25 3.94 15.24
d23 6.37 12.66 3.89
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 38.34
2 6 -6.09
3 12 11.17
4 19 -24.42
5 21 18.21
6 24 ∞
【００７０】
［数値実施例２］
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1 41.396 0.80 1.84666 23.9
2 24.872 3.00 1.49700 81.5
3 529.769 0.10
4 28.044 2.20 1.71300 53.9
5 137.149 (可変)
6 2506.984 0.42 1.88300 40.8
7 5.554 2.90
8 -19.557 0.40 1.80400 46.6
9 29.885 0.10
10 11.622 1.29 1.95906 17.5
11 46.749 (可変)
12* 8.696 1.30 1.62263 58.2
13* -21.805 1.65
14(絞り) ∞ 0.75
15 17.409 0.50 2.00069 25.5
16 8.296 0.33
17* -92.160 1.40 1.55332 71.7
18* -9.683 (可変)
19 -124.437 0.40 1.88300 40.8
20 24.151 (可変)
21 15.690 2.80 1.77250 49.6
22 -28.965 0.50 1.95906 17.5
23 -89.958 (可変)
24 ∞ 0.80 1.51633 64.1
25 ∞ 1.33
像面 ∞
【００７１】
非球面データ
第12面
K = 7.21454e-001 A 4=-3.04318e-004 A 6= 3.12925e-005 A 8=-9.52299e-007 A10= 5.44742e-007
第13面
K = 0.00000e+000 A 4= 4.92584e-004 A 6= 6.28861e-005 A 8=-4.23438e-006 A10= 8.80236e-007
第17面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.64464e-003 A 6= 1.66400e-004 A 8=-1.34793e-005 A10= 2.40701e-006
第18面
K =-9.60867e+000 A 4=-1.37845e-004 A 6= 1.43501e-004 A 8=-5.45282e-006 A10= 1.61494e-006
各種データ
ズーム比 29.12
広角 中間 望遠
焦点距離 4.64 26.13 135.00
Fナンバー 3.61 5.73 10.00
画角 35.72 8.43 1.64
像高 3.33 3.88 3.88
レンズ全長 51.29 67.73 83.27
BF 9.23 16.73 2.80
d 5 0.73 16.38 26.06
d11 17.71 4.35 0.45
d18 1.15 5.39 9.57
d20 1.64 4.04 23.55
d23 7.37 14.87 0.94
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 39.10
2 6 -6.03
3 12 11.28
4 19 -22.88
5 21 18.86
6 24 ∞
【００７２】
［数値実施例３］
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1 42.706 0.80 1.84666 23.9
2 23.739 3.00 1.49700 81.5
3 342.471 0.10
4 26.171 2.00 1.71300 53.9
5 213.110 (可変)
6 237.490 0.42 1.88300 40.8
7 5.440 3.20
8 -18.921 0.40 1.80400 46.6
9 46.680 0.10
10 11.836 1.29 1.95906 17.5
11 37.257 (可変)
12* 8.940 1.30 1.62263 58.2
13* -21.027 1.65
14(絞り) ∞ 0.75
15 17.664 0.50 2.00069 25.5
16 8.138 0.40
17* -107.353 1.40 1.55332 71.7
18* -9.947 (可変)
19 -560.775 0.40 1.88300 40.8
20 21.218 (可変)
21 13.896 2.30 1.77250 49.6
22 -26.822 0.50 1.95906 17.5
23 -98.165 (可変)
24 ∞ 0.80 1.51633 64.1
25 ∞ 1.33
像面 ∞
【００７３】
非球面データ
第12面
K = 1.20295e+000 A 4=-3.13497e-004 A 6= 3.30163e-005 A 8=-4.62191e-006 A10= 5.33639e-007
第13面
K = 0.00000e+000 A 4= 5.57248e-004 A 6= 5.10380e-005 A 8=-6.93990e-006 A10= 7.43809e-007
第17面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.31763e-003 A 6= 1.18715e-004 A 8=-1.60305e-005 A10= 1.80456e-006
第18面
K =-8.47047e+000 A 4=-2.95153e-004 A 6= 1.25583e-004 A 8=-1.28080e-005 A10= 1.42877e-006
各種データ
ズーム比 15.32
広角 中間 望遠
焦点距離 4.63 24.88 71.00
Fナンバー 3.57 5.75 7.92
画角 35.72 8.85 3.12
像高 3.33 3.88 3.88
レンズ全長 50.94 64.81 78.18
BF 9.62 12.75 5.94
d 5 0.61 13.49 20.63
d11 17.43 4.26 1.47
d18 1.15 12.96 21.73
d20 1.64 0.84 7.91
d23 7.76 10.89 4.08
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 36.56
2 6 -6.10
3 12 11.74
4 19 -23.15
5 21 17.22
6 24 ∞
【００７４】
［数値実施例４］
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1 36.151 0.80 1.84666 23.9
2 22.520 3.20 1.49700 81.5
3 515.629 0.10
4 26.169 2.00 1.71300 53.9
5 132.397 (可変)
6 391.184 0.40 1.88300 40.8
7 5.455 3.00
8 -18.834 0.40 1.80400 46.6
9 24.814 0.10
10 11.418 1.29 1.95906 17.5
11 51.209 (可変)
12* 8.390 1.30 1.62263 58.2
13* -32.244 1.10
14(絞り) ∞ 1.30
15 15.471 0.50 1.84666 23.9
16 6.858 0.46
17* 49.184 1.40 1.55332 71.7
18* -10.061 (可変)
19 -228.017 0.40 1.88300 40.8
20 30.607 (可変)
21 15.069 2.50 1.77250 49.6
22 -49.627 0.50 1.92286 18.9
23 -294.250 (可変)
24 ∞ 0.80 1.51633 64.1
25 ∞ 1.33
像面 ∞
【００７５】
非球面データ
第12面
K =-3.66538e-001 A 4=-3.98545e-006 A 6= 6.99669e-005 A 8=-8.71255e-006 A10= 5.68608e-007
第13面
K = 0.00000e+000 A 4= 5.34427e-004 A 6= 8.74582e-005 A 8=-1.24782e-005 A10= 8.26184e-007
第17面
K = 0.00000e+000 A 4= 7.93569e-004 A 6= 4.38395e-005 A 8=-1.11448e-005 A10= 6.07158e-007
第18面
K =-8.36986e+000 A 4=-7.24864e-004 A 6= 4.26216e-005 A 8=-3.08174e-006 A10=-1.50666e-007
各種データ
ズーム比 19.02
広角 中間 望遠
焦点距離 4.61 21.13 87.75
Fナンバー 3.61 5.03 7.00
画角 35.84 10.39 2.53
像高 3.33 3.88 3.88
レンズ全長 50.49 63.82 75.97
BF 7.68 13.23 5.38
d 5 0.69 12.67 21.97
d11 16.42 4.35 0.45
d18 1.74 6.58 9.68
d20 3.21 6.25 17.74
d23 5.82 11.37 3.52
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 35.00
2 6 -5.80
3 12 11.30
4 19 -30.54
5 21 19.48
6 24 ∞
【００７６】
【表１】
【符号の説明】
【００７７】
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、ＩＰ…結像面、Ｇ…ＣＣＤのフォースプレートやローパスフィルター等のガラスブロック
【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、
広角端に対して望遠端において前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の間隔が増大し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の間隔が減少し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群の間隔が増大し、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群の間隔が増大するように各レンズ群が移動するズームレンズであって、
広角端および望遠端における前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔をＤ３４ｗ、Ｄ３４ｔ、広角端および望遠端における前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔をＤ４５ｗ、Ｄ４５ｔ、広角端および望遠端における全系の焦点距離を各々ｆｗ、ｆｔ、前記第１レンズ群および前記第４レンズ群の焦点距離を各々ｆ１、ｆ４とするとき、
４．０＜（Ｄ３４ｔ＋Ｄ４５ｔ）／（Ｄ３４ｗ＋Ｄ４５ｗ）＜１５．０
１．０＜（Ｄ３４ｔ−Ｄ３４ｗ）／ｆｗ＜６．０
−０．９＜ｆ４／ｆｔ＜−０．１
−２．０＜ｆ１／ｆ４＜−０．５
なる条件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１レンズ群の広角端から望遠端へのズーミングにおける移動距離をＭ１とするとき、
−１０．０＜Ｍ１／ｆｗ＜−４．０
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】
前記第２レンズ群の広角端から望遠端へのズーミングにおける移動距離をＭ２とするとき、
−３．０＜Ｍ２／ｆｗ＜−０．１
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２レンズ群の焦点距離をｆ２とするとき、
−０．１０＜ｆ２／ｆｔ＜−０．０３
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】
前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３とするとき、
０．０５＜ｆ３／ｆｔ＜０．２０
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５レンズ群の焦点距離をｆ５とするとき、
０．１０＜ｆ５／ｆｔ＜０．３０
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】
広角端における前記第ｉレンズ群（ｉ＝２〜５）の横倍率をβｉｗ、望遠端における前記第ｉレンズ群（ｉ＝２〜５）の横倍率をβｉｔとするとき、
０．４＜｛（β３ｔ×β４ｔ×β５ｔ）／（β３ｗ×β４ｗ×β５ｗ）｝／（β２ｔ／β２ｗ）＜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４レンズ群は１つの負の屈折力の第４１レンズからなり、前記第４１レンズの物体側および像側のレンズ面の曲率半径を各々Ｒ４ａ、Ｒ４ｂとするとき、
０．１０＜（Ｒ４ａ＋Ｒ４ｂ）／（Ｒ４ａ−Ｒ４ｂ）＜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】
広角端における最も物体側のレンズ面から像面までの光軸上の距離をＴＤｗとするとき、
８．０＜ＴＤｗ／ｆｗ＜１２．０
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】
広角端から望遠端へのズーミングに際して前記第１レンズ群、前記第３レンズ群、前記第４レンズ群は物体側へ移動し、前記第２レンズ群は像側へ凸状の軌跡を描いて移動し、前記第５レンズ群は物体側へ凸状の軌跡を描いて移動することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項１１】
請求項１乃至１０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固体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、
広角端に対して望遠端において前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の間隔が増大し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の間隔が減少し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群の間隔が増大し、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群の間隔が増大するように各レンズ群が移動するズームレンズであって、
広角端および望遠端における前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔をＤ３４ｗ、Ｄ３４ｔ、広角端および望遠端における前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔をＤ４５ｗ、Ｄ４５ｔ、広角端および望遠端における全系の焦点距離を各々ｆｗ、ｆｔ、前記第１レンズ群および前記第４レンズ群の焦点距離を各々ｆ１、ｆ４とするとき、
４．０＜（Ｄ３４ｔ＋Ｄ４５ｔ）／（Ｄ３４ｗ＋Ｄ４５ｗ）＜１５．０
１．０＜（Ｄ３４ｔ−Ｄ３４ｗ）／ｆｗ＜６．０
−０．９＜ｆ４／ｆｔ＜−０．１
−２．０＜ｆ１／ｆ４＜−０．５
なる条件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１レンズ群の広角端から望遠端へのズーミングにおける移動距離をＭ１とするとき、
−１０．０＜Ｍ１／ｆｗ＜−４．０
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】
前記第２レンズ群の広角端から望遠端へのズーミングにおける移動距離をＭ２とするとき、
−３．０＜Ｍ２／ｆｗ＜−０．１
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２レンズ群の焦点距離をｆ２とするとき、
−０．１０＜ｆ２／ｆｔ＜−０．０３
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】
前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３とするとき、
０．０５＜ｆ３／ｆｔ＜０．２０
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５レンズ群の焦点距離をｆ５とするとき、
０．１０＜ｆ５／ｆｔ＜０．３０
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】
広角端における前記第ｉレンズ群（ｉ＝２〜５）の横倍率をβｉｗ、望遠端における前記第ｉレンズ群（ｉ＝２〜５）の横倍率をβｉｔとするとき、
０．４＜｛（β３ｔ×β４ｔ×β５ｔ）／（β３ｗ×β４ｗ×β５ｗ）｝／（β２ｔ／β２ｗ）＜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４レンズ群は１つの負の屈折力の第４１レンズからなり、前記第４１レンズの物体側および像側のレンズ面の曲率半径を各々Ｒ４ａ、Ｒ４ｂとするとき、
０．１０＜（Ｒ４ａ＋Ｒ４ｂ）／（Ｒ４ａ−Ｒ４ｂ）＜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】
広角端における最も物体側のレンズ面から像面までの光軸上の距離をＴＤｗとするとき、
８．０＜ＴＤｗ／ｆｗ＜１２．０
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】
広角端から望遠端へのズーミングに際して前記第１レンズ群、前記第３レンズ群、前記第４レンズ群は物体側へ移動し、前記第２レンズ群は像側へ凸状の軌跡を描いて移動し、前記第５レンズ群は物体側へ凸状の軌跡を描いて移動することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項１１】
請求項１乃至１０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固体撮像素子を有することを特徴とする撮像装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１３−８８７３７（Ｐ２０１３−８８７３７Ａ）
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２３１３３９（Ｐ２０１１−２３１３３９）
【出願日】平成２３年１０月２１日（２０１１．１０．２１）
【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１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月２１日（２０１１．１０．２１）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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