JP6354137B2 - ズームレンズ及び光学機器 - Google Patents

Description

本発明は、ズームレンズ及び光学機器に関する。

写真用カメラ、電子スチルカメラ、ビデオカメラ等に用いられる撮像レンズとして、大口径比のズームレンズが提案されている（例えば、特許文献１を参照）。

特開昭６０−２０８７２３号公報

近年、ズームレンズにおいては、口径比を大きく維持しつつ、より高い光学性能を備えることが従来にも増して求められている。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、口径比が大きく、高い光学性能を備えたズームレンズ及び光学機器を提供することを目的とする。

このような目的を達成するため、本発明に係る第１のズームレンズは、物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、開口絞りと、正の屈折力を有する後群とを有し、実質的に４個のレンズ群からなり、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が変化し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が変化し、前記第３レンズ群と前記後群との間隔が変化し、前記第１レンズ群、前記開口絞りおよび前記後群は像面に対して光軸方向に固定され、以下の条件式を満足する。
０．３０ ＜ ｆＲ／（−ｆＦｗ） ＜ ０．８０
０．２０ ＜ （−ｆＢ）／ΔＺＢ ＜ ０．４０
但し、
ｆＲ：前記後群の焦点距離、
ｆＦｗ：前記第１レンズ群、前記第２レンズ群および前記第３レンズ群からなる前群の広角端状態における焦点距離、
ｆＢ：前記第２レンズ群の焦点距離、
ΔＺＢ：前記第２レンズ群の広角端状態から望遠端状態までの光軸上の移動距離。

上記目的を達成するため、本発明に係る第２のズームレンズは、物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、開口絞りと、正の屈折力を有する後群とを有し、実質的に４個のレンズ群からなり、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が変化し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が変化し、前記第３レンズ群と前記後群との間隔が変化し、前記第１レンズ群は像面に対して光軸方向に固定され、以下の条件式を満足する。
０．３０ ＜ ｆＲ／（−ｆＦｗ） ＜ ０．８０
０．２０ ＜ （−ｆＢ）／ΔＺＢ ＜ ０．３０
但し、
ｆＲ：前記後群の焦点距離、
ｆＦｗ：前記第１レンズ群、前記第２レンズ群および前記第３レンズ群からなる前群の広角端状態における焦点距離、
ｆＢ：前記第２レンズ群の焦点距離、
ΔＺＢ：前記第２レンズ群の広角端状態から望遠端状態までの光軸上の移動距離。
また、本発明に係る第３のズームレンズは、物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、開口絞りと、正の屈折力を有する後群とを有し、実質的に４個のレンズ群からなり、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が変化し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が変化し、前記第３レンズ群と前記後群との間隔が変化し、前記第１レンズ群は像面に対して光軸方向に固定され、
前記後群は、像側に凹面を向けた前側レンズ成分と、前記凹面に対向する位置に配置されて物体側に凹面を向けた後側レンズ成分と、を有し、以下の条件式を満足する。
０．３０ ＜ ｆＲ／（−ｆＦｗ） ＜ ０．８０
但し、
ｆＲ：前記後群の焦点距離、
ｆＦｗ：前記第１レンズ群、前記第２レンズ群および前記第３レンズ群からなる前群の広角端状態における焦点距離。

本発明に係る光学機器は、上述のいずれかのズームレンズを搭載する。

本発明によれば、口径比が大きく、高い光学性能を備えたズームレンズ及び光学機器を
提供することができる。

第１実施例に係るズームレンズの構成を示す断面図であり、（Ｗ）は広角端状態、（Ｍ）は中間焦点距離状態、（Ｔ）は望遠端状態における各レンズ群の位置を示す。 第１実施例に係るズームレンズの諸収差図であり、（ａ）は広角端状態における撮影距離無限遠での諸収差図、（ｂ）は中間焦点距離状態における撮影距離無限遠での諸収差図、（ｃ）は望遠端状態における撮影距離無限遠での諸収差図である。 第２実施例に係るズームレンズの構成を示す断面図であり、（Ｗ）は広角端状態、（Ｍ）は中間焦点距離状態、（Ｔ）は望遠端状態における各レンズ群の位置を示す。 第２実施例に係るズームレンズの諸収差図であり、（ａ）は広角端状態における撮影距離無限遠での諸収差図、（ｂ）は中間焦点距離状態における撮影距離無限遠での諸収差図、（ｃ）は望遠端状態における撮影距離無限遠での諸収差図である。 第３実施例に係るズームレンズの構成を示す断面図であり、（Ｗ）は広角端状態、（Ｍ）は中間焦点距離状態、（Ｔ）は望遠端状態における各レンズ群の位置を示す。 第３実施例に係るズームレンズの諸収差図であり、（ａ）は広角端状態における撮影距離無限遠での諸収差図、（ｂ）は中間焦点距離状態における撮影距離無限遠での諸収差図、（ｃ）は望遠端状態における撮影距離無限遠での諸収差図である。 第４実施例に係るズームレンズの構成を示す断面図であり、（Ｗ）は広角端状態、（Ｍ）は中間焦点距離状態、（Ｔ）は望遠端状態における各レンズ群の位置を示す。 第４実施例に係るズームレンズの諸収差図であり、（ａ）は広角端状態における撮影距離無限遠での諸収差図、（ｂ）は中間焦点距離状態における撮影距離無限遠での諸収差図、（ｃ）は望遠端状態における撮影距離無限遠での諸収差図である。 本実施形態に係るズームレンズを搭載したカメラの構成を示す図である。 本実施形態に係るズームレンズの製造方法を示すフローチャートである。

以下、実施形態について、図面を参照しながら説明する。本実施形態に係るズームレンズＺＬは、図１に示すように、光軸に沿って物体側から順に並んだ、変倍群であり負の屈折力を有する前群ＧＦと、開口絞りＳと、リレーレンズ群であり正の屈折力を有する後群ＧＲとを有し、前群ＧＦは、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２とを有し、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、第１レンズ群Ｇ１は像面Ｉに対して光軸方向に固定され、次の条件式（１）を満足する。

０．３０ ＜ ｆＲ／（−ｆＦｗ） ＜ ０．８０ …（１）
但し、
ｆＲ：後群ＧＲの焦点距離、
ｆＦｗ：前群ＧＦの広角端状態における焦点距離。

この構成により、口径比を大きく維持しながら、高い光学性能を備えたズームレンズを実現することができる。

条件式（１）は、前群ＧＦの広角端状態における焦点距離に対する、後群ＧＲの焦点距離を規定するものである。本実施形態に係るズームレンズＺＬは、条件式（１）を満足することにより、球面収差を良好に補正することができ、大口径化を容易にする。条件式（１）の上限値を上回ると、前群ＧＦの広角端状態における屈折力が大きくなり、前群ＧＦで発生する球面収差がプラスに大きく発生するため、後群ＧＲでの球面収差が補正困難となり、好ましくない。条件式（１）の下限値を下回ると、前群ＧＦの広角端状態における屈折力が小さくなり、前群ＧＦで球面収差がマイナスに大きく発生し、後群ＧＲでの球面収差の補正が困難となるため、好ましくない。

本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（１）の上限値を０．６０とすることが好ましい。本実施形態の効果をより確実なものとするために、条件式（１）の上限値を０．５５とすることが好ましい。

本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（１）の下限値を０．４０とすることが好ましい。本実施形態の効果をより確実なものとするために、条件式（１）の下限値を０．４４とすることが好ましい。

本実施形態に係るズームレンズＺＬは、次の条件式（２）を満足することが好ましい。

０．２０ ＜ （−ｆＢ）／ΔＺＢ ＜ ０．４０ …（２）
但し、
ｆＢ：第２レンズ群Ｇ２の焦点距離、
ΔＺＢ：第２レンズ群Ｇ２の広角端状態から望遠端状態までの光軸上の移動距離。

条件式（２）は、第２レンズ群Ｇ２の広角端状態から望遠端状態までの移動距離に対する焦点距離を規定するものである。本実施形態に係るズームレンズＺＬは、条件式（２）を満足することにより、適切な光学系の大きさを維持しつつ、ズーム倍率を大きくすることができる。条件式（２）の対応値が上限値を上回ると、ズーミングによる変倍群Ｇ２の移動量が小さくなり、ズーム倍率の確保が困難となる。条件式（２）の上限状態でズーム倍率を確保すると、望遠端状態におけるコマ収差がプラスに大きく発生する。条件式（２）の下限値を下回ると、ズーミングによる変倍群Ｇ２の移動量が大きくなり、光学系全体の大型化を招くので不適当である。条件式（２）の下限状態で大型化しないようにすると、球面収差がマイナスに大きく発生する。

本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（２）の上限値を０．３０とすることが好ましい。本実施形態の効果をより確実なものとするために、条件式（２）の上限値を０．２７とすることが好ましい。

本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（２）の下限値を０．２２とすることが好ましい。

本実施形態に係るズームレンズＺＬにおいて、第２レンズ群Ｇ２は、物体側より順に並んだ、第１の負レンズ成分と、第２の負レンズ成分と、正レンズ成分とを有し、次の条件式（３）を満足することが好ましい。

ここで「レンズ成分」とは、１枚の単レンズ、若しくは、２枚以上の単レンズを接合した接合レンズを指すものとし、以下での説明を省略する。

０．１０ ＜ （−ｆＢ２）／ｆＢ３ ＜ １．００ …（３）
但し、
ｆＢ２：第２レンズ群Ｇ２内の第２の負レンズ成分の焦点距離、
ｆＢ３：第２レンズ群Ｇ２内の正レンズ成分の焦点距離。

条件式（３）は、第２レンズ群Ｇ２内の、正レンズ成分の焦点距離に対する第２の負レンズ成分の焦点距離を規定するものである。本実施形態に係るズームレンズＺＬは、条件式（３）を満足することにより、球面収差とコマ収差を小さくすることができる。条件式（３）の上限値を上回ると、望遠側の球面収差がマイナスに発生し、コマ収差がプラスに発生する。条件式（３）の下限値を下回ると、望遠側の球面収差がプラスに発生し、コマ収差がマイナスに発生する。

本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（３）の上限値を０．９０とすることが好ましい。

本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（３）の下限値を０．１５とすることが好ましい。

本実施形態に係るズームレンズＺＬにおいて、次の条件式（４）を満足することが好ましい。

−０．９０ ＜（ｒＢ12−ｒＢ11）／（ｒＢ12＋ｒＢ11）＜ −０．４０ …（４）
但し、
ｒＢ11：第２レンズ群Ｇ２内の第１の負レンズ成分の物体側レンズ面の曲率半径、
ｒＢ12：第２レンズ群Ｇ２内の第１の負レンズ成分の像側レンズ面の曲率半径。

条件式（４）は、第２レンズ群Ｇ２内の第１の負レンズ成分の形状を規定するものである。本実施形態に係るズームレンズＺＬは、条件式（４）を満足することにより、歪曲収差と像面湾曲を同時に小さくすることができる。条件式（４）の上限値を上回ると、広角端状態における像面湾曲がマイナスに大きく発生する。条件式（４）の下限値を下回ると、広角端状態における歪曲収差がマイナスに大きく発生する。

本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（４）の上限値を−０．５０とすることが好ましい。本実施形態の効果をより確実なものとするために、条件式（４）の上限値を−０．５５とすることが好ましい。

本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（４）の下限値を−０．８０とすることが好ましい。本実施形態の効果をより確実なものとするために、条件式（４）の下限値を−０．７５とすることが好ましい。

本実施形態に係るズームレンズＺＬにおいて、後群ＧＲは、２つのレンズ群を有し、後群ＧＲを構成するレンズ群のうち最も物体側に配置されたレンズ群は、物体側から順に並んだ、少なくとも１つの正レンズ成分と、後群ＧＲ内で最も物体側に配置された負レンズ成分とからなり、次の条件式（５）を満足することが好ましい。

具体的には、後群ＧＲは、物体側から順に並んだ、第４レンズ群Ｇ４と、第５レンズ群ＧＲとの２つのレンズ群からなり、（上述の後群ＧＲを構成するレンズ群のうち最も物体側に配置されたレンズ群に該当する）第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に並んだ、正レンズ成分１つと、後群ＧＲ内で最も物体側に配置された負レンズ成分とから構成され、（後述の後群ＧＲを構成するレンズ群のうち物体側から２番目に配置されたレンズ群に該当する）第５レンズ群Ｇ５は、後群ＧＲ内で最も物体側に配置された負レンズ成分よりも像側に配置された複数のレンズ成分で構成されている。

０．４０ ＜ （−ｆＤ２）／ｆＤ１ ＜ ０．８０ …（５）
但し、
ｆＤ１：後群ＧＲを構成するレンズ群のうち最も物体側に配置されたレンズ群（第４レンズ群Ｇ４）内の正レンズ成分の焦点距離、
ｆＤ２：後群ＧＲを構成するレンズ群のうち最も物体側に配置されたレンズ群（第４レンズ群Ｇ４）内の負レンズ成分の焦点距離。

条件式（５）は、後群ＧＲを構成するレンズ群のうち最も物体側に配置されたレンズ群（第４レンズ群Ｇ４）内の、正レンズ成分の焦点距離に対する負レンズ成分の焦点距離を規定するものである。本実施形態に係るズームレンズＺＬは、条件式（５）を満足することにより、球面収差を小さくすることができる。条件式（５）の上限値を上回ると、球面収差がマイナスに大きく発生する。条件式（５）の対応値が下限値を下回ると、球面収差がプラスに大きく発生する。

本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（５）の上限値を０．７０とすることが好ましい。本実施形態の効果をより確実なものとするために、条件式（５）の上限値を０．６５とすることが好ましい。

本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（５）の下限値を０．５０とすることが好ましい。本実施形態の効果をより確実なものとするために、条件式（５）の下限値を０．６０とすることが好ましい。

本実施形態に係るズームレンズＺＬにおいて、次の条件式（６）を満足することが好ましい。

０．１０ ＜ ｜ｆＥ／ｆＤ｜ ＜ ０．５０ …（６）
但し、
ｆＤ：後群ＧＲを構成するレンズ群のうち最も物体側に配置されたレンズ群（第４レンズ群Ｇ４）の焦点距離、
ｆＥ：後群ＧＲを構成するレンズ群のうち物体側から２番目に配置されたレンズ群（第５レンズ群Ｇ５）の焦点距離。

条件式（６）は、後群ＧＲを構成するレンズ群のうち最も物体側に配置されたレンズ群（第４レンズ群Ｇ４）の焦点距離に対する、後群ＧＲを構成するレンズ群のうち物体側から２番目に配置されたレンズ群（第５レンズ群Ｇ５）の焦点距離を規定するものである。本実施形態に係るズームレンズＺＬは、条件式（６）を満足することにより、光学系の全長を短くすることができる。条件式（６）の上限値を上回ると、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５とのレンズ群間隔を確保することが困難となる。条件式（６）の上限状態で第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５とのレンズ群間隔を確保すると、球面収差がプラスに大きく発生する。条件式（６）の下限値を下回ると、光学系の全長が長くなる。条件式（６）の下限状態で光学系の全長を短くすると、球面収差がマイナスに大きく発生する。

本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（６）の上限値を０．４０とすることが好ましい。本実施形態の効果をより確実なものとするために、条件式（６）の下限値を０．３０とすることが好ましい。

本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（６）の下限値を０．１５とすることが好ましい。

本実施形態に係るズームレンズＺＬにおいて、後群ＧＲは、正レンズ成分を有し、次の条件式（７）及び（８）を満足することが好ましい。

１．７０＜ ｎｐ ＜ １．８０ …（７）
４５．００ ＜ νｄｐ ＜ ６０．００ …（８）
但し、
ｎｐ：後群ＧＲ内の正レンズ成分のｄ線における屈折率、
νｄｐ：後群ＧＲ内の正レンズ成分のｄ線におけるアッベ数。

条件式（７）は、後群ＧＲ内の正レンズ成分のｄ線における屈折率を規定するものである。条件式（８）は、後群ＧＲ内の正レンズ成分のｄ線におけるアッベ数を規定するものである。本実施形態に係るズームレンズＺＬは、条件式（７）及び（８）を満足することにより、ｄ線の球面収差と色収差を同時に良好に補正することができる。

条件式（７）の上限値を上回ると、後群ＧＲ内の正レンズ成分にアッベ数の小さい硝材しか使うことができなくなり、軸上色収差のｇ線がマイナスに大きく発生するので好ましくない。条件式（７）の下限値を下回ると、球面収差がマイナスに大きくなり、補正が困難となる。

本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（７）の上限値を１．７９とすることが好ましい。

本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（７）の下限値を１．７１とすることが好ましい。

条件式（８）の上限値を上回ると、後群ＧＲ内の正レンズ成分に屈折率の小さい硝材しか使うことができなくなり、球面収差がマイナスに大きくなり、補正が困難となるので好ましくない。条件式（８）の下限値を下回ると、軸上色収差のｇ線がマイナスに大きく発生するので好ましくない。

本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（８）の上限値を５５．００とすることが好ましい。
本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（８）の下限値を４６．００とすることが好ましい。

本実施形態のズームレンズＺＬにおいて、後群ＧＲは、物体側から順に並んだ、第４レンズ群Ｇ４と、第５レンズ群Ｇ５とを有し、第４レンズ群Ｇ４は、最も像側に、像側に凹面を向けたレンズ成分を配置し、第５レンズ群Ｇ５は、最も物体側に、物体側に凹面を向けたレンズ成分を配置することが好ましい。このように第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５とは互いに凹面を向かい合わせることにより、球面収差を良好に補正することができる。なお、第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に、正レンズと、負レンズとから構成するのが好ましい。また、第５レンズ群Ｇ５は、物体側から順に、負レンズと、正レンズと、少なくとも一つのレンズとから構成するのが好ましい。

本実施形態に係るズームレンズＺＬは、次の条件式（９）を満足することが好ましい。

０．４０ ＜ φＡ／ｆＡ ＜ ０．８０ …（９）
但し、
φＡ：第１レンズ群Ｇ１の最大有効径、
ｆＡ：第１レンズ群Ｇ１の焦点距離。

条件式（９）は、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離に対する、第１レンズ群Ｇ１の最大有効径を規定するものである。本実施形態に係るズームレンズＺＬは、条件式（９）を満足することにより、ズーム倍率を大きくすることができる。条件式（９）の上限値を上回ると、望遠端状態におけるコマ収差がプラスに大きく発生する。条件式（９）の下限値を下回ると、光学系の全長が長くなり、好ましくない。条件式（９）の下限状態で光学系の全長を短くすると、望遠端状態におけるコマ収差がマイナスに大きく発生する。

本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（９）の上限値を０．７０とすることが好ましい。本実施形態の効果をより確実なものとするために、条件式（９）の上限値を０．６０とすることが好ましい。

本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（９）の下限値を０．４５とすることが好ましい。

以上の構成を備える本実施形態に係るズームレンズＺＬによれば、口径比が大きく、高い光学性能を備えたズームレンズを実現することができる。

次に、図９を参照しながら、上述のズームレンズＺＬを備えたカメラ（光学機器）について説明する。カメラ１は、図９に示すように、撮影レンズ２として上述のズームレンズＺＬを備えたレンズ交換式のカメラである。このカメラ１において、不図示の物体（被写体）からの光は、撮影レンズ２で集光されて、不図示のＯＬＰＦ（Optical low pass filter：光学ローパスフィルタ）を介して撮像部３の撮像面上に被写体像を形成する。そして、撮像部３に設けられた光電変換素子によって被写体像が光電変換されて被写体の画像が生成される。この画像は、カメラ１に設けられたＥＶＦ（Electronic view finder：電子ビューファインダ）４に表示される。これにより撮影者は、ＥＶＦ４を介して被写体を観察することができる。また、撮影者によって不図示のレリーズボタンが押されると、撮像部３で生成された被写体の画像が不図示のメモリに記憶される。このようにして、撮影者は本カメラ１による被写体の撮影を行うことができる。

ここで、本カメラ１に撮影レンズ２として搭載した上述のズームレンズＺＬは、口径比が大きく、高い光学性能を備えている。したがって、本カメラ１によれば、口径化が大きく、高い光学性能を実現することができる。なお、クイックリターンミラーを有し、ファインダ光学系によって被写体を観察する一眼レフタイプのカメラに、上述のズームレンズＺＬを搭載した場合でも、上記カメラ１と同様の効果を奏することができる。また、ビデオカメラに、上述のズームレンズＺＬを搭載した場合でも、上記カメラ１と同様の効果を奏することができる。

続いて、図１０を参照しながら、上述のズームレンズＺＬの製造方法について概説する。まず、レンズ鏡筒内に、光軸に沿って物体側から順に並んだ、負の屈折力を有する前群ＧＦと、開口絞りＳと、正の屈折力を有する後群ＧＲとを有するように、各レンズを配置する（ステップＳＴ１０）。このとき、前群ＧＦは、物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２とを有するように、各レンズを鏡筒内に配置する（ステップＳＴ２０）。また、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、第１レンズ群Ｇ１は像面に対して光軸方向に固定されるように、各レンズを鏡筒内に配置する（ステップＳＴ３０）。そして、次の条件式（１）を満足するように、各レンズを鏡筒内に配置する（ステップＳＴ４０）。

０．３０ ＜ ｆＲ／（−ｆＦｗ） ＜ ０．８０ …（１）
但し、
ｆＲ：後群ＧＲの焦点距離、
ｆＦｗ：前群ＧＦの広角端状態における焦点距離。

ここで、本実施形態におけるレンズ配置の一例を挙げると、図１に示すように、第１レンズ群Ｇ１として、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と両凸形状の正レンズＬ１２との接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとを配置し、全体として正の屈折力を有するように構成している。第２レンズ群Ｇ２として、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２１と、両凹形状の負レンズＬ２２と、両凸形状の正レンズＬ２３と両凹形状の負レンズＬ２４との接合レンズとを配置し、全体として負の屈折力を有するように構成している。第３レンズ群Ｇ３として、物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ３１と像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３２との接合レンズを配置している。これにより、前群ＧＦは全体として負の屈折力を有するようになっている。また、第４レンズ群Ｇ４として、物体側から順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４１と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ４２とを配置している。第５レンズ群Ｇ５として、物体側から順に、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ５１と、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ５２と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ５３とを配置している。これにより、後群ＧＲは全体として正の屈折力を有するようになっている。開口絞りＳは、前群ＧＦ（第３レンズ群Ｇ３）と、後群ＧＲ（第４レンズ群Ｇ４）との間に配置している。変倍に際し、第１レンズ群Ｇ１が像面Ｉに対して光軸方向に固定されるように、各レンズを配置している。また、上記条件式（１）を満足するように、各レンズを配置している（条件式（１）の対応値は0.526）。

本実施形態に係るズームレンズの製造方法によれば、口径比が大きく、高い光学性能を備えたズームレンズを製造することができる。

これより本実施形態に係る各実施例について、図面に基づいて説明する。以下に、表１〜表４を示すが、これらは第１実施例〜第４実施例における各諸元の表である。

なお、第１実施例に係る図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、実施例ごとに独立して用いている。ゆえに、他の実施例に係る図面と共通の参照符号を付していても、それらは他の実施例とは必ずしも共通の構成ではない。

各実施例では収差特性の算出対象として、ｄ線（波長587.5620nm）、ｇ線（波長435.8350nm）を選んでいる。

表中の［レンズ諸元］において、面番号は光線の進行する方向に沿った物体側からの光学面の順序、Ｒは各光学面の曲率半径、Ｄは各光学面から次の光学面（又は像面）までの光軸上の距離である面間隔、ｎｄは光学部材の材質のｄ線における屈折率、νｄは光学部材の材質のｄ線を基準とするアッベ数、φＡは第１レンズ群Ｇ１の最大有効径を示す。また、物面は物体面、（可変）は可変の面間隔、曲率半径の「∞」は平面又は開口、（絞りＳ）は開口絞りＳ、像面は像面Ｉを示す。空気の屈折率「1.000000」の記載は省略する。

表中の［全体諸元］において、ｆはレンズ全系の焦点距離、ＦＮｏはＦナンバー、ωは半画角（最大入射角、単位：°）、Ｙは像高、Ｂｆは光軸上でのレンズ最終面から近軸像面までの距離、ＴＬは光学全長（光軸上での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）を示す。

表中の［可変間隔データ］において、撮影距離無限遠における広角端、中間焦点距離、望遠端の各状態での可変間隔の値Ｄｉを示す。なお、Ｄｉは、第ｉ面と第（ｉ＋１）面の可変間隔を示す。

表中の［レンズ群データ］において、Ｇは群番号、群初面は各群の最も物体側の面番号、群焦点距離は各群の焦点距離、レンズ構成長は各群の最も物体側のレンズ面から最も像面側のレンズ面までの光軸上での距離を示す。

表中の［条件式］には、上記の条件式（１）〜（９）に対応する値を示す。

以下、全ての諸元値において、掲載されている焦点距離、曲率半径、面間隔、その他の長さ等は、特記のない場合一般に「ｍｍ」が使われるが、ズームレンズは比例拡大又は比例縮小しても同等の光学性能が得られるので、これに限られるものではない。また、単位は「ｍｍ」に限定されることなく、他の適当な単位を用いることが可能である。

ここまでの表の説明は全ての実施例において共通であり、以下での説明を省略する。

（第１実施例）
第１実施例について、図１，図２及び表１を用いて説明する。第１実施例に係るズームレンズＺＬ（ＺＬ１）は、図１に示すように、光軸に沿って物体側から順に並んだ、負の屈折力を有する前群ＧＦと、光量を調節するために開口絞りＳと、正の屈折力を有する後群ＧＲとから構成される。

前群ＧＦは、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３とから構成される。

第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と両凸形状の正レンズＬ１２との接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３とから構成される。第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２１と、両凹形状の負レンズＬ２２と、両凸形状の正レンズＬ２３と両凹形状の負レンズＬ２４との接合レンズとから構成される。第３レンズ群Ｇ３は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ３１と像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３２との接合レンズから構成される。

後群ＧＲは、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５とから構成される。

第４レンズ群Ｇ４は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４１と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ４２とから構成される。第５レンズ群Ｇ５は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ５１と、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ５２と、物体側に凸面を向けた平凸レンズＬ５３とから構成される。

本実施例に係るズームレンズＺＬ１は、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、第１レンズ群Ｇ１は像面Ｉに対して光軸方向に固定し、第２レンズ群Ｇ２及び第３レンズ群Ｇ３はそれぞれ像面側へ移動させ、開口絞りＳ、第４レンズ群Ｇ４及び第５レンズ群Ｇ５は像面Ｉに対して光軸方向に固定する。このとき、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が増加し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が変化し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔が減少する。

下記の表１に、第１実施例における各諸元の値を示す。表１における面番号１〜２６が、図１に示すｍ１〜ｍ２６の各光学面に対応している。

（表１）
［レンズ諸元］
面番号 Ｒ Ｄ νｄ ｎｄ 最大有効径
物面 ∞
1 824.7128 5.0000 49.62 1.772500 φＡ=128.60
2 99.2443 27.0000 67.90 1.593190
3 -581.7281 0.5000
4 100.9913 19.0000 70.31 1.487490
5 373.9725 D5(可変)
6 270.5323 3.0000 40.66 1.883000
7 46.5270 10.0000
8 -228.7009 3.0000 40.66 1.883000
9 171.1354 1.0000
10 61.8861 11.0000 20.88 1.922860
11 -118.1101 3.0000 47.86 1.757000
12 46.6743 D12(可変)
13 123.5440 6.0000 67.90 1.593190
14 -150.0000 3.0000 22.74 1.808090
15 -475.7816 D15(可変)
16 ∞ 5.0000 (絞りＳ)
17 21.4176 5.0000 52.34 1.755000
18 133.8099 3.0000
19 936.7581 2.0000 27.57 1.755200
20 15.7325 12.0000
21 -13.0585 3.0000 22.74 1.808090
22 -17.5617 2.0000
23 -421.7556 5.0000 52.34 1.755000
24 -27.6957 2.0000
25 32.5864 5.0000 82.57 1.497820
26 ∞ Bf
像面 ∞

［全体諸元］
ズーム比 6.50
広角端 中間焦点 望遠端
ｆ 10.00 25.00 65.00
Ｆｎｏ 1.9 1.9 1.9
ω 23.18699 9.61495 3.72602
Ｙ 4.05 4.05 4.05
Ｂｆ 40.15837 40.15837 40.15837
ＴＬ 367.46869 367.46869 367.46869

［ズーミングデータ］
可変間隔 広角端 中間焦点 望遠端
ｆ 10.00000 25.00001 65.00000
D5 7.03993 91.49088 153.34441
D12 6.23467 41.01198 37.13903
D15 178.53573 59.30747 1.32689

［レンズ群データ］
群番号 群初面 群焦点距離 レンズ構成長
Ｇ１ １ 262.0300 51.5000
Ｇ２ ６ -37.1610 31.0000
Ｇ３ 13 197.9079 9.0000
Ｇ４ 17 -158.1806 22.0000
Ｇ５ 21 27.9923 17.0000
前群ＧＦ(Ｇ１〜Ｇ３)の広角端状態における焦点距離 -72.3244
後群ＧＲ(Ｇ４，Ｇ５)の広角端状態における焦点距離 38.0500

［条件式］
条件式（１） ｆＲ／（−ｆＦｗ） ＝ 0.526
条件式（２） （−ｆＢ）／ΔＺＢ ＝ 0.254
条件式（３） （−ｆＢ２）／ｆＢ３ ＝ 0.20
条件式（４） （ｒＢ12−ｒＢ11）／（ｒＢ12＋ｒＢ11） ＝ -0.707
条件式（５） （−ｆＤ２）／ｆＤ１ ＝ 0.640
条件式（６） ｜ｆＥ／ｆＤ｜ ＝ 0.177
条件式（７） ｎｐ ＝ 1.755000
条件式（８） νｄｐ ＝ 52.34
条件式（９） φＡ／ｆＡ ＝ 0.491

表１から、本実施例に係るズームレンズＺＬ１は、条件式（１）〜（９）を満たすことが分かる。

図２は、第１実施例に係るズームレンズの諸収差図（球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、コマ収差図及び倍率色収差図）であり、図２（ａ）は本実施例の広角端状態における撮影距離無限遠での諸収差図であり、図２（ｂ）は本実施例の中間焦点距離状態における撮影距離無限遠での諸収差図であり、図２（ｃ）は望遠端状態における撮影距離無限遠での諸収差図である。

各収差図において、ＦＮＯはＦナンバー、Ｙは像高を示す。ｄはｄ線、ｇはｇ線における収差を示す。また、記載のないものは、ｄ線における収差を示す。球面収差図において、実線は球面収差を、破線は正弦条件を示す。非点収差図において、実線はサジタル像面、破線はメリジオナル像面を示す。コマ収差図において、実線はメリジオナルコマを示す。これら収差図に関する説明は全ての実施例において共通であり、以下での説明を省略する。

図２に示す各収差図から明らかなように、第１実施例に係るズームレンズＺＬ１は、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において、諸収差が良好に補正され、高い光学性能を備えたことが分かる。

（第２実施例）
第２実施例について、図３，図４及び表２を用いて説明する。第２実施例に係るズームレンズＺＬ（ＺＬ２）は、図３に示すように、光軸に沿って物体側から順に並んだ、負の屈折力を有する前群ＧＦと、光量を調節するために開口絞りＳと、正の屈折力を有する後群ＧＲとから構成される。

前群ＧＦは、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３とから構成される。

第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と両凸形状の正レンズＬ１２との接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３とから構成される。第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２１と、両凹形状の負レンズＬ２２と、両凸形状の正レンズＬ２３とから構成される。第３レンズ群Ｇ３は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ３１と像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３２との接合レンズから構成される。

後群ＧＲは、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５とから構成される。

第４レンズ群Ｇ４は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４１と、両凹形状の負レンズＬ４２とから構成される。第５レンズ群Ｇ５は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ５１と、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ５２と、物体側に凸面を向けた平凸レンズＬ５３とから構成される。

本実施例に係るズームレンズＺＬ２は、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、第１レンズ群Ｇ１は像面Ｉに対して光軸方向に固定し、第２レンズ群Ｇ２及び第３レンズ群Ｇ３はそれぞれ像面側へ移動させ、開口絞りＳ、第４レンズ群Ｇ４及び第５レンズ群Ｇ５は像面Ｉに対して光軸方向に固定する。このとき、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が増加し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が変化し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔が減少する。

下記の表２に、第２実施例における各諸元の値を示す。表２における面番号１〜２５が、図３に示すｍ１〜ｍ２５の各光学面に対応している。

（表２）
［レンズ諸元］
面番号 Ｒ Ｄ νｄ ｎｄ 最大有効径
物面 ∞
1 309.5274 5.0000 49.62 1.772500 φＡ=143.18
2 120.0659 28.0000 67.90 1.593190
3 -689.8330 0.5000
4 105.3469 15.0000 70.31 1.487490
5 174.4478 D5(可変)
6 130.2649 3.0000 40.66 1.883000
7 25.9097 13.0000
8 -41.8316 3.0000 40.66 1.883000
9 431.6841 1.0000
10 107.4189 8.0000 20.88 1.922860
11 -83.7288 D11(可変)
12 800.0000 8.0000 67.90 1.593190
13 -66.1197 3.0000 22.74 1.808090
14 -107.0847 D14(可変)
15 ∞ 5.0000 (絞りＳ)
16 25.1973 5.0000 52.34 1.755000
17 379.4920 3.0000
18 -211.4899 2.0000 27.57 1.755200
19 18.7420 12.0000
20 -13.8370 3.0000 22.74 1.808090
21 -17.9771 2.0000
22 -2665.5385 5.0000 52.34 1.755000
23 -30.2820 2.0000
24 35.7769 5.0000 82.57 1.497820
25 ∞ Bf
像面 ∞

［全体諸元］
ズーム比 6.50
広角端 中間焦点 望遠端
ｆ 10.38 26.29 92.76
Ｆｎｏ 1.9 1.9 1.9
ω 23.20274 9.33445 3.61855
Ｙ 4.05 4.05 4.05
Ｂｆ 43.31102 43.31102 43.31102
ＴＬ 375.56027 375.56027 375.56027

［ズーミングデータ］
可変間隔 広角端 中間焦点 望遠端
ｆ 10.37536 26.28778 92.75948
D5 30.05662 120.82350 180.38764
D11 38.08344 60.91532 51.83080
D14 229.70652 116.10775 65.62813

［レンズ群データ］
群番号 群初面 群焦点距離 レンズ構成長
Ｇ１ １ 262.0300 48.5000
Ｇ２ ６ -37.1610 28.0000
Ｇ３ 12 197.9079 11.0000
Ｇ４ 16 -140.5051 22.0000
Ｇ５ 20 29.0539 17.0000
前群ＧＦ(Ｇ１〜Ｇ３)の広角端状態における焦点距離 -85.5879
後群ＧＲ(Ｇ４，Ｇ５)の広角端状態における焦点距離 38.7800

［条件式］
条件式（１） ｆＲ／（−ｆＦｗ） ＝ 0.453
条件式（２） （−ｆＢ）／ΔＺＢ ＝ 0.245
条件式（３） （−ｆＢ２）／ｆＢ３ ＝ 0.83
条件式（４） （ｒＢ12−ｒＢ11）／（ｒＢ12＋ｒＢ11） ＝ -0.668
条件式（５） （−ｆＤ２）／ｆＤ１ ＝ 0.639
条件式（６） ｜ｆＥ／ｆＤ｜ ＝ 0.207
条件式（７） ｎｐ ＝ 1.755000
条件式（８） νｄｐ ＝ 52.34
条件式（９） φＡ／ｆＡ ＝ 0.546

表２から、本実施例に係るズームレンズＺＬ２は、条件式（１）〜（９）を満たすことが分かる。

図４は、第２実施例に係るズームレンズの諸収差図（球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、コマ収差図及び倍率色収差図）であり、図４（ａ）は本実施例の広角端状態における撮影距離無限遠での諸収差図であり、図４（ｂ）は本実施例の中間焦点距離状態における撮影距離無限遠での諸収差図であり、図４（ｃ）は望遠端状態における撮影距離無限遠での諸収差図である。

図４に示す各収差図から明らかなように、第２実施例に係るズームレンズＺＬ２は、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において、諸収差が良好に補正され、高い光学性能を備えたことが分かる。

（第３実施例）
第３実施例について、図５，図６及び表３を用いて説明する。第３実施例に係るズームレンズＺＬ（ＺＬ３）は、図５に示すように、光軸に沿って物体側から順に並んだ、負の屈折力を有する前群ＧＦと、光量を調節するために開口絞りＳと、正の屈折力を有する後群ＧＲとから構成される。

前群ＧＦは、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３とから構成される。

第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と両凸形状の正レンズＬ１２との接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３とから構成される。第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２１と、両凹形状の負レンズＬ２２と、両凸形状の正レンズＬ２３と両凹形状の負レンズＬ２４との接合レンズとから構成される。第３レンズ群Ｇ３は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ３１と像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３２との接合レンズから構成される。

後群ＧＲは、光軸に沿って物体側から順に並んだ、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５とから構成される。

第４レンズ群Ｇ４は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４１と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ４２とから構成される。第５レンズ群Ｇ５は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ５１と、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ５２と、物体側に凸面を向けた平凸レンズＬ５３とから構成される。

本実施例に係るズームレンズＺＬ３は、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、第１レンズ群Ｇ１は像面Ｉに対して光軸方向に固定し、第２レンズ群Ｇ２及び第３レンズ群Ｇ３はそれぞれ像面側へ移動させ、開口絞りＳ、第４レンズ群Ｇ４及び第５レンズ群Ｇ５は像面Ｉに対して光軸方向に固定する。このとき、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が増加し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が変化し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔が減少する。

下記の表３に、第３実施例における各諸元の値を示す。表３における面番号１〜２６が、図５に示すｍ１〜ｍ２６の各光学面に対応している。

（表３）
［レンズ諸元］
面番号 Ｒ Ｄ νｄ ｎｄ 最大有効径
物面 ∞
1 824.7128 5.0000 49.62 1.772500 φＡ=128.620
2 99.2443 27.0000 67.90 1.593190
3 -581.7281 0.5000
4 100.9913 19.0000 70.31 1.487490
5 373.9725 D5(可変)
6 270.5323 3.0000 40.66 1.883000
7 46.5270 10.0000
8 -228.7009 3.0000 40.66 1.883000
9 169.7549 1.0000
10 61.8334 11.0000 20.88 1.922860
11 -132.6601 3.0000 47.86 1.757000
12 47.2183 D12(可変)
13 123.9415 6.0000 67.90 1.593190
14 -167.7321 3.0000 22.74 1.808090
15 -517.2677 D15(可変)
16 ∞ 5.0000 (絞りＳ)
17 21.8045 5.0000 52.34 1.755000
18 114.6008 3.0000
19 400.6941 2.0000 27.57 1.755200
20 16.0672 12.0000
21 -13.0756 3.0000 22.74 1.808090
22 -17.3957 2.0000
23 -583.3978 5.0000 54.61 1.729160
24 -27.7763 2.0000
25 32.6982 5.0000 82.57 1.497820
26 ∞ Bf
像面 ∞

［全体諸元］
ズーム比 6.50
広角端 中間焦点 望遠端
ｆ 10.00 25.00 65.00
Ｆｎｏ 1.9 1.9 1.9
ω 23.18313 9.61627 3.72614
Ｙ 4.05 4.05 4.05
Ｂｆ 40.46418 40.46418 40.46418
ＴＬ 368.01327 368.01327 368.01327

［ズーミングデータ］
可変間隔 広角端 中間焦点 望遠端
ｆ 10.00000 25.00001 65.00000
D5 7.05612 91.50707 153.36060
D12 6.24523 41.02254 37.14959
D15 178.74774 59.51947 1.53889

［レンズ群データ］
群番号 群初面 群焦点距離 レンズ構成長
Ｇ１ １ 262.0300 51.5000
Ｇ２ ６ -37.1610 31.0000
Ｇ３ 13 197.9079 9.0000
Ｇ４ 17 -154.3800 22.0000
Ｇ５ 21 28.1733 17.0000
前群ＧＦの広角端状態における焦点距離 -72.3244
後群ＧＲの広角端状態における焦点距離 38.0500

［条件式］
条件式（１） ｆＲ／（−ｆＦｗ） ＝ 0.526
条件式（２） （−ｆＢ）／ΔＺＢ ＝ 0.254
条件式（３） （−ｆＢ２）／ｆＢ３ ＝ 0.20
条件式（４） （ｒＢ12−ｒＢ11）／（ｒＢ12＋ｒＢ11） ＝ -0.707
条件式（５） （−ｆＤ２）／ｆＤ１ ＝ 0.637
条件式（６） ｜ｆＥ／ｆＤ｜ ＝ 0.182
条件式（７） ｎｐ ＝ 1.729160
条件式（８） νｄｐ ＝ 54.61
条件式（９） φＡ／ｆＡ ＝ 0.491

表３から、本実施例に係るズームレンズＺＬ３は、条件式（１）〜（９）を満たすことが分かる。

図６は、第３実施例に係るズームレンズの諸収差図（球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、コマ収差図及び倍率色収差図）であり、図６（ａ）は本実施例の広角端状態における撮影距離無限遠での諸収差図であり、図６（ｂ）は本実施例の中間焦点距離状態における撮影距離無限遠での諸収差図であり、図６（ｃ）は望遠端状態における撮影距離無限遠での諸収差図である。

図６に示す各収差図から明らかなように、第３実施例に係るズームレンズＺＬ３は、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において、諸収差が良好に補正され、高い光学性能を備えたことが分かる。

（第４実施例）
第４実施例について、図７，図８及び表４を用いて説明する。第４実施例に係るズームレンズＺＬ（ＺＬ４）は、図７に示すように、光軸に沿って物体側から順に並んだ、負の屈折力を有する前群ＧＦと、光量を調節するために開口絞りＳと、正の屈折力を有する後群ＧＲとから構成される。

前群ＧＦは、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３とから構成される。

第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と両凸形状の正レンズＬ１２との接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３とから構成される。第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２１と、両凹形状の負レンズＬ２２と、両凸形状の正レンズＬ２３と両凹形状の負レンズＬ２４との接合レンズとから構成される。第３レンズ群Ｇ３は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ３１と像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３２との接合レンズから構成される。

後群ＧＲは、光軸に沿って物体側から順に並んだ、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５とから構成される。

第４レンズ群Ｇ４は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４１と、両凹形状の負レンズＬ４２とから構成される。第５レンズ群Ｇ５は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ５１と、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ５２と、物体側に凸面を向けた平凸レンズＬ５３とから構成される。

本実施例に係るズームレンズＺＬ４は、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、第１レンズ群Ｇ１は像面Ｉに対して光軸方向に固定し、第２レンズ群Ｇ２及び第３レンズ群Ｇ３はそれぞれ像面側へ移動させ、開口絞りＳ、第４レンズ群Ｇ４及び第５レンズ群Ｇ５は像面Ｉに対して光軸方向に固定する。このとき、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が増加し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が変化し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔が減少する。

下記の表４に、第４実施例における各諸元の値を示す。表４における面番号１〜２６が、図７に示すｍ１〜ｍ２６の各光学面に対応している。

（表４）
［レンズ諸元］
面番号 Ｒ Ｄ νｄ ｎｄ 最大有効径
物面 ∞
1 604.8674 5.0000 49.62 1.772500 φＡ=128.030
2 96.0276 27.0000 67.90 1.593190
3 -910.6294 0.5000
4 101.1785 19.0000 70.31 1.487490
5 416.5879 D5(可変)
6 150.0000 3.0000 40.66 1.883000
7 37.0125 10.0000
8 -248.1000 3.0000 40.66 1.883000
9 175.8904 1.0000
10 58.5655 11.0000 20.88 1.922860
11 -200.5104 3.0000 47.86 1.757000
12 50.3791 D12(可変)
13 110.0000 6.0000 67.90 1.593190
14 -475.0172 3.0000 22.74 1.808090
15 -7589.6660 D15(可変)
16 ∞ 3.0000 (絞りＳ)
17 20.4158 5.0000 52.34 1.755000
18 668.6378 3.0000
19 -189.6622 2.0000 27.57 1.755200
20 14.5946 12.0000
21 -12.7148 3.0000 22.74 1.808090
22 -17.5005 2.0000
23 -155.8818 5.0000 47.35 1.788000
24 -25.9092 2.0000
25 30.2358 5.0000 82.57 1.497820
26 ∞ Bf
像面 ∞

［全体諸元］
ズーム比 6.50
広角端 中間焦点 望遠端
ｆ 10.00 25.00 65.00
Ｆｎｏ 1.9 1.9 1.9
ω 23.18313 9.61627 3.72614
Ｙ 4.05 4.05 4.05
Ｂｆ 39.42953 39.42953 39.42953
ＴＬ 364.39786 364.39786 364.39786

［ズーミングデータ］
可変間隔 広角端 中間焦点 望遠端
ｆ 10.00000 25.00001 65.00000
D5 6.90426 91.35520 153.20873
D12 6.24560 41.02291 37.14997
D15 178.31848 59.09021 1.10963

［レンズ群データ］
群番号 群初面 群焦点距離 レンズ構成長
Ｇ１ １ 262.0300 51.5000
Ｇ２ ６ -37.1610 31.0000
Ｇ３ 13 197.9079 9.0000
Ｇ４ 17 -168.5000 22.0000
Ｇ５ 21 27.3405 17.0000
前群ＧＦの広角端状態における焦点距離 -72.3244
後群ＧＲの広角端状態における焦点距離 38.0500

［条件式］
条件式（１） ｆＲ／（−ｆＦｗ） ＝ 0.526
条件式（２） （−ｆＢ）／ΔＺＢ ＝ 0.254
条件式（３） （−ｆＢ２）／ｆＢ３ ＝ 0.38
条件式（４） （ｒＢ12−ｒＢ11）／（ｒＢ12＋ｒＢ11） ＝ -0.604
条件式（５） （−ｆＤ２）／ｆＤ１ ＝ 0.643
条件式（６） ｜ｆＥ／ｆＤ｜ ＝ 0.162
条件式（７） ｎｐ ＝ 1.788000
条件式（８） νｄｐ ＝ 47.35
条件式（９） φＡ／ｆＡ ＝ 0.489

表４から、本実施例に係るズームレンズＺＬ４は、条件式（１）〜（９）を満たすことが分かる。

図８は、第４実施例に係るズームレンズの諸収差図（球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、コマ収差図及び倍率色収差図）であり、図８（ａ）は本実施例の広角端状態における撮影距離無限遠での諸収差図であり、図８（ｂ）は本実施例の中間焦点距離状態における撮影距離無限遠での諸収差図であり、図８（ｃ）は望遠端状態における撮影距離無限遠での諸収差図である。

図８に示す各収差図から明らかなように、第４実施例に係るズームレンズＺＬ４は、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において、諸収差が良好に補正され、高い光学性能を備えたことが分かる。

以上のような各実施例によれば、口径比が大きく、高い光学性能を備えたズームレンズを提供することができる。

ここまで本発明を分かりやすくするために、実施形態の構成要件を付して説明したが、本発明がこれに限定されるものではないことは言うまでもない。

例えば、上記実施例では、５群構成を示したが、他の群構成にも適用可能である。また、最も物体側にレンズまたはレンズ群を追加した構成や、最も像側にレンズまたはレンズ群を追加した構成でも構わない。また、上記実施例では、カメラ１は、レンズ交換式のカメラとして説明したが、この限りではなく、ズームレンズＺＬは、ビデオカム用レンズとしても用いることができる。

本実施形態に係るズームレンズＺＬにおいて、単独または複数のレンズ群、または部分レンズ群を光軸方向に移動させて、無限遠物体から近距離物体への合焦を行う合焦レンズ群としてもよい。この合焦レンズ群は、オートフォーカスにも適用することができ、オートフォーカス用の（超音波モーター等を用いた）モーター駆動にも適している。特に、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５とを同時に動かして合焦を行うことが好ましい。第２レンズ群Ｇ２〜第５レンズ群Ｇ５のうち、いずれか一つの群を合焦レンズ群としてもよい。また、ズームレンズＺＬ全体を動かして合焦を行うことも可能である。

本実施形態に係るズームレンズＺＬにおいて、第１レンズ群Ｇ１〜第５レンズ群Ｇ５のいずれかのレンズ群、またはレンズ群中の一部のレンズを、光軸に垂直な方向の成分を持つように移動させるか、或いは光軸を含む面内方向に回転移動（揺動）させて、手ブレによって生じる像ブレを補正する防振レンズ群としてもよい。

本実施形態に係るズームレンズＺＬを構成する各レンズ面は、球面または平面で形成されても、非球面で形成されても構わない。レンズ面が球面または平面の場合、レンズ加工および組立調整が容易になり、加工および組立調整の誤差による光学性能の劣化を防げるので好ましい。また、像面がずれた場合でも描写性能の劣化が少ないので好ましい。レンズ面が非球面の場合、非球面は、研削加工による非球面、ガラスを型で非球面形状に形成したガラスモールド非球面、ガラスの表面に樹脂を非球面形状に形成した複合型非球面のいずれの非球面でも構わない。また、レンズ面は回折面としてもよく、レンズを屈折率分布型レンズ（ＧＲＩＮレンズ）あるいはプラスチックレンズとしてもよい。

開口絞りＳは、前群ＧＦの第３レンズ群Ｇ３と、後群ＧＲの第４レンズ群Ｇ４との間に配置されるのが好ましいが、開口絞りとしての部材を設けずにレンズの枠でその役割を代用してもよい。

本実施形態に係るズームレンズＺＬを構成する各レンズ面に、フレアやゴーストを軽減しコントラストの高い光学性能を達成するために、広い波長域で高い透過率を有する反射防止膜を設けてもよい。

本実施形態に係るズームレンズＺＬは、Ｆナンバーを１．８−２．８と小さくすることができる。

また、本実施形態に係るズームレンズＺＬは、開口絞りＳを固定とすることにより、変倍時にＦナンバーを一定にすることができる。

本実施形態に係るズームレンズＺＬは、焦点距離が３５ｍｍ換算で、５０−３５０ｍｍ程度のズームレンズに適用可能である。

ＺＬ（ＺＬ１〜ＺＬ４） ズームレンズ
ＧＦ 前群
Ｇ１ 第１レンズ群
Ｇ２ 第２レンズ群
Ｇ３ 第３レンズ群
Ｓ 開口絞り
ＧＲ 後群
Ｇ４ 第４レンズ群
Ｇ５ 第５レンズ群
Ｉ 像面
１ カメラ（光学機器）

Claims (12)

1. 物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、開口絞りと、正の屈折力を有する後群とを有し、実質的に４個のレンズ群からなり、
   広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が変化し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が変化し、前記第３レンズ群と前記後群との間隔が変化し、前記第１レンズ群、前記開口絞りおよび前記後群は像面に対して光軸方向に固定され、
   以下の条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
   ０．３０ ＜ ｆＲ／（−ｆＦｗ） ＜ ０．８０
   ０．２０ ＜ （−ｆＢ）／ΔＺＢ ＜ ０．４０
   但し、
   ｆＲ：前記後群の焦点距離、
   ｆＦｗ：前記第１レンズ群、前記第２レンズ群および前記第３レンズ群からなる前群の広角端状態における焦点距離、
   ｆＢ：前記第２レンズ群の焦点距離、
   ΔＺＢ：前記第２レンズ群の広角端状態から望遠端状態までの光軸上の移動距離。
2. 物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、開口絞りと、正の屈折力を有する後群とを有し、実質的に４個のレンズ群からなり、
   広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が変化し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が変化し、前記第３レンズ群と前記後群との間隔が変化し、前記第１レンズ群は像面に対して光軸方向に固定され、
   以下の条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
   ０．３０ ＜ ｆＲ／（−ｆＦｗ） ＜ ０．８０
   ０．２０ ＜ （−ｆＢ）／ΔＺＢ ＜ ０．３０
   但し、
   ｆＲ：前記後群の焦点距離、
   ｆＦｗ：前記第１レンズ群、前記第２レンズ群および前記第３レンズ群からなる
   前群の広角端状態における焦点距離、
   ｆＢ：前記第２レンズ群の焦点距離、
   ΔＺＢ：前記第２レンズ群の広角端状態から望遠端状態までの光軸上の移動距離。
3. 物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、開口絞りと、正の屈折力を有する後群とを有し、実質的に４個のレンズ群からなり、
   広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が変化し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が変化し、前記第３レンズ群と前記後群との間隔が変化し、前記第１レンズ群は像面に対して光軸方向に固定され、
   前記後群は、像側に凹面を向けた前側レンズ成分と、前記凹面に対向する位置に配置されて物体側に凹面を向けた後側レンズ成分と、を有し、
   以下の条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
   ０．３０ ＜ ｆＲ／（−ｆＦｗ） ＜ ０．８０
   但し、
   ｆＲ：前記後群の焦点距離、
   ｆＦｗ：前記第１レンズ群、前記第２レンズ群および前記第３レンズ群からなる前群の広角端状態における焦点距離。
4. 広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記開口絞りと前記後群は像面に対して光軸方向に固定されることを特徴とする請求項２もしくは３に記載のズームレンズ。
5. 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項２〜４のいずれか一項に記載のズームレンズ。
   ０．２０ ＜（−ｆＢ）／ΔＺＢ ＜ ０．４０
   但し、
   ｆＢ：前記第２レンズ群の焦点距離、
   ΔＺＢ：前記第２レンズ群の広角端状態から望遠端状態までの光軸上の移動距離。
6. 前記第２レンズ群は、物体側より順に並んだ、第１の負レンズ成分と、第２の負レンズ成分と、正レンズ成分とを有し、以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のズームレンズ。
   ０．１０ ＜（−ｆＢ２）／ｆＢ３ ＜ １．００
   但し、
   ｆＢ２：前記第２レンズ群内の前記第２の負レンズ成分の焦点距離、
   ｆＢ３：前記第２レンズ群内の前記正レンズ成分の焦点距離。
7. 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項６に記載のズームレンズ。
   −０．９０ ＜ （ｒＢ12−ｒＢ11）／（ｒＢ12＋ｒＢ11） ＜ −０．４０
   但し、
   ｒＢ11：前記第２レンズ群内の前記第１の負レンズ成分の物体側レンズ面の曲率半径、
   ｒＢ12：前記第２レンズ群内の前記第１の負レンズ成分の像側レンズ面の曲率半径。
8. 前記後群は、像側に凹面を向けた前側レンズ成分と、前記凹面に対向する位置に配置されて物体側に凹面を向けた後側レンズ成分と、を有することを特徴とする請求項１、２および４〜７のいずれか一項に記載のズームレンズ。
9. 前記前側レンズ成分は、前記後群に含まれる負レンズ成分のうち最も物体側に配置された負レンズ成分であり、
   前記後群は、前記前側レンズ成分より物体側に配置された正レンズ成分を有し、
   以下の条件式を満足することを特徴とする請求項８に記載のズームレンズ。
   ０．４０ ＜（−ｆＤ２）／ｆＤ１ ＜ ０．８０
   但し、
   ｆＤ１：前記後群に含まれる正レンズ成分のうち最も物体側に配置された正レンズ成分の焦点距離、
   ｆＤ２：前記前側レンズ成分の焦点距離。
10. 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項８または９に記載のズームレンズ。
    ０．１０ ＜｜ｆＥ／ｆＤ｜ ＜ ０．５０
    但し、
    ｆＤ： 前記後群に含まれるレンズ成分のうち、最も物体側に配置されたレンズ
    成分から前記前側レンズ成分までの間に含まれるレンズ成分の合成焦点距離、
    ｆＥ： 前記後群に含まれるレンズ成分のうち、前記後側レンズ成分から最も像
    側に配置されたレンズ成分までの間に含まれるレンズ成分の合成焦点距離。
11. 前記後群は、正レンズ成分を有し、
    以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載のズームレンズ。
    １．７０＜ ｎｐ＜ １．８０
    ４５．００ ＜νｄｐ ＜ ６０．００
    但し、
    ｎｐ：前記後群内の前記正レンズ成分のｄ線における屈折率、
    νｄｐ：前記後群内の前記正レンズ成分のｄ線におけるアッベ数。
12. 請求項１〜１１のいずれか一項に記載のズームレンズを搭載することを特徴とする光学機器。

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