JP6938843B2 - ズームレンズおよび光学機器 - Google Patents

Description

本発明は、ズームレンズおよび光学機器に関する。

従来から、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力の第１レンズ群と、負の屈折力の第２レンズ群と、正の屈折力の第３レンズ群と、負の屈折力の第４レンズ群と、正の屈折力の第５レンズ群とからなり、少なくとも４つのレンズ群を移動させて変倍を行うズームレンズが提案されている（例えば、特許文献１参照）。なお、従来のズームレンズでは、変倍比３０倍程度が限界であり、それ以上の高変倍では、サイズを維持しつつ良好な性能を保持することが困難であった。

特開２０１１-１８６４１７号公報

本発明に係るズームレンズは、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折率を有する第１レンズ群と、負の屈折率を有する第２レンズ群と、正の屈折率を有する第３レンズ群と、負の屈折率を有する第４レンズ群と、正の屈折力を有する第５レンズ群との実質的に５個のレンズ群からなり、前記第１レンズ群は、３枚以上のレンズを有し、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、隣り合う各レンズ群の間隔が変化し、前記第５レンズ群が、変倍時に固定保持され、下記の条件式を満足する。
１．７５０ ＜νｄ１Av／（ｆｔ／ｆｗ）＜ １．９００
２．８００ ＜Ｍ３／Ｍ４＜ ４．１００
但し、νｄ１Av：前記第１レンズ群内のレンズのｄ線のアッベ数の平均
ｆｗ：広角端でのズームレンズ全体の焦点距離
ｆｔ：望遠端でのズームレンズ全体の焦点距離
Ｍ３：前記第３レンズ群の広角端から望遠端における移動量
Ｍ４：前記第４レンズ群の広角端から望遠端における移動量
（各移動量は物体側への移動を正とする）

本発明に係る光学機器は、上記のズームレンズを搭載して構成される。

本実施形態の第１実施例に係るズームレンズのレンズ構成を示す断面図である。 図２（ａ）、図２（ｂ）および図２（ｃ）はそれぞれ、第１実施例に係るズームレンズの広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における諸収差図である。 本実施形態の第２実施例に係るズームレンズのレンズ構成を示す断面図である。 図４（ａ）、図４（ｂ）および図４（ｃ）はそれぞれ、第２実施例に係るズームレンズの広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における諸収差図である。 本実施形態の第３実施例に係るズームレンズのレンズ構成を示す断面図である。 図６（ａ）、図６（ｂ）および図６（ｃ）はそれぞれ、第３実施例に係るズームレンズの広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における諸収差図である。 本実施形態の第４実施例に係るズームレンズのレンズ構成を示す断面図である。 図８（ａ）、図８（ｂ）および図８（ｃ）はそれぞれ、第４実施例に係るズームレンズの広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における諸収差図である。 本実施形態に係るズームレンズを備えたカメラの構成を示す概略図である。 本実施形態に係るズームレンズの製造方法の概略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の一例としてのズームレンズＺＬ（１）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、正の屈折率を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折率を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折率を有する第３レンズ群Ｇ３と、負の屈折率を有する第４レンズ群Ｇ４と、１群以上のレンズ群を含む後群レンズ群ＧＲとを有し、第１レンズ群Ｇ１は、３枚以上のレンズを有し、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、隣り合う各レンズ群の間隔が変化し、下記の条件式（１）を満足する。

１．７５０ ＜ νｄ１Av／（ｆｔ／ｆｗ） ＜ １．９００ ・・・（１）
但し、νｄ１Av：第１レンズ群Ｇ１内のレンズのｄ線のアッベ数の平均
ｆｗ：広角端でのズームレンズ全体の焦点距離
ｆｔ：望遠端でのズームレンズ全体の焦点距離

本実施形態に係るズームレンズＺＬは、図３に示すズームレンズＺＬ（２）、図５に示すズームレンズＺＬ（３）、図７に示すズームレンズＺＬ（４）でも良い。

本実施形態のズームレンズＺＬを上述のように構成することにより、高変倍で高い光学性能を有するズームレンズを実現することができる。条件式（１）は、望遠端に対する広角端での焦点距離の比：ｆｔ／ｆｗ（すなわち、鏡筒の倍率MagWT）に対する第１レンズ
群Ｇ１内のレンズの平均アッベ数の比を規定したものである。条件式（１）を満足することにより、変倍時における軸上色収差、倍率色収差、球面収差、コマ収差を小さくできる。

条件式（１）の下限値を下回ると、広角端から望遠端における変倍に対して第１レンズ群Ｇ１の平均アッベ数が小さくて屈折率が強くなるため、望遠端における軸上色収差や倍率色収差を抑えるのが困難となる。本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（１）の下限値を１．７６０とすることが好ましい。

一方、条件式（１）の上限値を超えると、広角端から望遠端における変倍に対して第１レンズ群Ｇ１の屈折率が弱くなるため、鏡筒サイズを長くすることが必要となる。なお、第１レンズ群Ｇ１の各レンズの曲率を小さくして第１レンズ群の屈折力を強くすると、鏡筒サイズが長くなるのを抑えることは可能であるが、球面収差やコマ収差を抑えるのが困難となる。また、第３レンズ群Ｇ３の屈折力を強くし鏡筒サイズを抑えることも考えられ
るが、このときにも球面収差やコマ収差を抑えるのが困難となる。なお、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１．８７０とすることが好ましい。また、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１．８５０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、下記の条件式（２）を満足することが好ましい。
３．８００ ＜ ｆ４／ｆ２ ＜ ４．２５０ ・・・（２）
但し、ｆ２：第２レンズ群Ｇ２の焦点距離
ｆ４：第４レンズ群Ｇ４の焦点距離

条件式（２）は、第２レンズ群Ｇ１と第４レンズ群Ｇ４の焦点距離の比を規定しており、この比を上記範囲内に収めることにより球面収差および偏芯敏感度を小さくできる。なお、偏芯敏感度とは、レンズ偏芯量に対するコマ収差等の光学性能の劣化の割合を示す。

条件式（２）の下限値を下回った場合を説明する。条件式（２）の下限値を下回るということは、第２レンズ群Ｇ２の焦点距離ｆ２が大きくなるか、第４レンズ群Ｇ４の焦点距離ｆ４が小さくなることを意味する。第２レンズ群Ｇ２の焦点距離ｆ２が大きくなると、第２レンズ群Ｇ２の球面収差補正能力が低下し、特に望遠端の球面収差が悪化する。それを補うために第２レンズ群Ｇ２の移動距離を長くすることが考えられるが、そうすると鏡筒サイズが長くなる。また、第４レンズ群Ｇ４の焦点距離ｆ４が小さくなると、第４レンズ群Ｇ４の偏芯敏感度が高くなり、製造時の組立ばらつきなどによる光学性能劣化が起きやすくなる。本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（２）の下限値を３．８４とすることが好ましい。

一方、条件式（２）の上限値を上回る場合には、第２レンズ群Ｇ２の焦点距離ｆ２が小さくなるか、第４レンズ群Ｇ４の焦点距離ｆ４が大きくなる。第２レンズ群Ｇ２の焦点距離ｆ２が小さくなると、第２レンズ群Ｇ２の球面収差補正能力が強すぎることとなり、特に望遠端の球面収差が悪化する。更に、第２レンズ群Ｇ２の偏芯敏感度が高くなり、製造時の組立ばらつきなどによる光学性能劣化が起きやすくなる。また、第４レンズ群Ｇ４の焦点距離ｆ４が大きくなると、合焦時の第４レンズ群Ｇ４の移動量が増えるため、鏡筒サイズが長くなる。本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（２）の上限値を４．２１０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、下記の条件式（３）を満足することが好ましい。
０．３６０ ＜ ｆ１／ｆｔ ＜ ０．４００ ・・・（３）
但し、ｆ１：第１レンズ群Ｇ１の焦点距離

条件式（３）は、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離ｆ１と、望遠端でのズームレンズ群全体の焦点距離ｆｔの比を規定しており、この比を上記範囲内に収めることにより、ズームレンズの望遠端状態における球面収差・コマ収差を抑えることができる。

条件式（３）の下限値を下回った場合、望遠端状態での第１レンズ群Ｇ１の屈折力が強すぎる構成となる。このため、第１レンズ群Ｇ１で発生する球面収差が強くなり、望遠端での球面収差・コマ収差の補正が困難になる。本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（３）の下限値を０．３６４とすることが好ましい。

条件式（３）の上限値を上回ると、望遠端状態での第１レンズ群Ｇ１の屈折力が弱すぎる構成となる。このため、望遠端における鏡筒全長を長くする必要が出てくる。これに対
応して、第３レンズ群Ｇ３の屈折力を強くして全長を維持するということが考えられるが、この場合には第３レンズ群Ｇ３の屈折力を強くすることにより第３レンズ群Ｇ３で発生する球面収差・コマ収差の補正が困難になる。本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（３）の上限値を０．３９６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、下記の条件式（４）を満足することが好ましい。
３．６００ ＜ （１−β3t）×βRt ＜ ３．９００ ・・・（４）
但し、β3t：第３レンズ群Ｇ３の望遠端での横倍率
βRt：第３レンズ群Ｇ３より像面側に配置されたレンズ群の望遠端での合成横倍率

条件式（４）は、望遠端状態で第３レンズ群Ｇ３のブレ感度係数（＝（１−β3t）×βRt）の適正範囲を規定するものであり、条件式（４）を満足するようにブレ感度係数を設定すると、第３レンズ群Ｇ３により防振を行うときに、手振れ補正を効果的に行う事ができる。なお、ブレ感度係数とは、レンズ偏芯量に対して、光軸と垂直方向の像移動量の割合を示す。

条件式（４）の下限値を下回る場合としては、第３レンズ群Ｇ３の横倍率が小さくて、第３レンズ群より像面側に配置されたレンズ群（例えば、第４レンズ群Ｇ４および後群レンズ群ＧＲ（第５レンズ群Ｇ５））の合成横倍率が大きい場合が考えられる。この場合には、第４レンズ群Ｇ４および後群レンズ群ＧＲ（第５レンズ群Ｇ５）で強い球面収差が発生し、望遠端における球面収差やコマ収差が悪化してしまう。また、第３レンズ群Ｇ３の横倍率が大きくて、第４レンズ群Ｇ４および後群レンズ群ＧＲ（第５レンズ群Ｇ５）の横倍率が小さい場合も考えられるが、この場合には、第３レンズ群Ｇ３の倍率を強くする必要があるため、望遠端状態における球面収差やコマ収差が悪化してしまう。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３．６４０とすることが好ましい。

一方、条件式（４）の上限値を上回る場合としては、第３レンズ群Ｇ３の横倍率が大きくて、第３レンズ群より像面側に配置された第４レンズ群Ｇ４および後群レンズ群ＧＲ（第５レンズ群Ｇ５）の合成横倍率が小さい場合が考えられる。この場合には、第４レンズ群および後群レンズ群ＧＲ（第５レンズ群Ｇ５）の球面収差補正能力が小さくなり、望遠端状態における球面収差やコマ収差が悪化してしまう。逆に、第３レンズ群Ｇ３の横倍率が小さくて、第４レンズ群Ｇ４および後群レンズ群ＧＲ（第５レンズ群Ｇ５）の合成横倍率が大きい場合が考えられるが、この場合には、第３レンズ群Ｇ３の横倍率を小さくする必要があり、球面収差やコマ収差が悪化してしまう。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３．８６０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、下記の条件式（５）を満足することが好ましい。
２．８００ ＜ Ｍ３／Ｍ４ ＜ ４．１００ ・・・（５）
但し、Ｍ３：第３レンズ群Ｇ３の広角端から望遠端における移動量
Ｍ４：第４レンズ群Ｇ４の広角端から望遠端における移動量
（各移動量は物体側への移動を正とする）

条件式（５）は、広角端から望遠端における第３および第４レンズ群Ｇ３，Ｇ４の移動量の比を規定する物である。この比（Ｍ３／Ｍ４）が上記の範囲内になる構成とすることにより、変倍時における球面収差変動やコマ収差変動を小さくすることができる。

条件式（５）の下限値を下回る場合としては第３レンズ群Ｇ３の移動量が小さい場合および第４レンズ群Ｇ４の移動量が大きい場合が考えられる。第３レンズ群Ｇ３の移動量が小さい場合、第３レンズ群Ｇ３の変倍作用を強める必要があり、第３レンズ群Ｇ３の倍率が強くなり、第３レンズ群Ｇ３での球面収差が大きくなり、変倍全域における球面収差やコマ収差が悪化する。また、第４レンズ群Ｇ４の移動量が大きい場合、第４レンズ群Ｇ４の変倍作用を弱める必要があり、全系の球面収差の補正不足となり、球面収差やコマ収差が悪化する。本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（５）の下限値を２．８５０とすることが好ましい。

一方、条件式（５）の上限値を上回る場合としては、第３レンズ群Ｇ３の移動量が大きい場合および第４レンズ群Ｇ４の移動量が小さい場合が考えられる。第３レンズ群Ｇ３の移動量が大きい場合、望遠端における鏡筒サイズが長くなり、鏡筒サイズを維持しようとすると、変倍全域における球面収差やコマ収差が悪化する。また、第４レンズ群Ｇ４の移動量が小さい場合、第４レンズ群Ｇ４の変倍作用を強める必要があり、第４レンズ群Ｇ４の偏芯敏感度が高くなり、製造時の組立ばらつきなどによる光学性能劣化が起きやすくなる。本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（５）の上限値を４．０００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、下記の条件式（６）を満足することが好ましい。
１５．０ ＜ ωｗ ＜ ６５．０ ・・・（６）
但し、ωｗ：広角端でのズームレンズ全体の半画角（単位：度）

条件式（６）は、広角端での半画角の最適な値を規定する条件式である。条件式（６）を満足することにより、広い半画角を有しつつ、コマ収差、像面湾曲、歪曲収差等の諸収差を良好に補正することができる。

本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（６）の下限値を２０．０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２５．０とすることが好ましい。また、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３０．０とすることが好ましい。また、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３５．０とすることが好ましい。また、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３８．０とすることが好ましい。また、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４０．０とすることが好ましい。

一方、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６０．０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）の上限値を５５．０とすることが好ましい。また、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）の上限値を５０．０とすることが好ましい。また、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）の上限値を４７．０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、下記の条件式（７）を満足することが好ましい。
０．５ ＜ ωｔ ＜ ７．０ ・・・（７）
但し、ωｔ：望遠端でのズームレンズ全体の半画角（単位：度）

条件式（７）は、望遠端での半画角の最適な値を規定する条件式である。条件式（７）を満足することにより、コマ収差、像面湾曲、歪曲収差等の諸収差を良好に補正すること
ができる。

本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（７）の下限値を０．７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（７）の下限値を１．０とすることが好ましい。また、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（７）の下限値を１．２とすることが好ましい。また、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（７）の下限値を１．３とすることが好ましい。

一方、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６．０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（７）の上限値を５．０とすることが好ましい。また、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（７）の上限値を４．０とすることが好ましい。また、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（７）の上限値を３．０とすることが好ましい。また、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（７）の上限値を２．５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においては、後群レンズ群ＧＲのうちの最も像側に位置するレンズ群（例えば、第５レンズ群Ｇ５）は、変倍時に固定保持されるのが好ましい。これにより変倍時における球面収差、歪曲収差等の変動を抑えることができる。

本実施形態に係るズームレンズＺＬにおいて、前記第３レンズ群Ｇ３は少なくとも１枚の非球面レンズを有することが好ましい。これによりズームレンズＺＬの光学性能をより高めることができる。

本実施形態に係るズームレンズＺＬにおいて、第４レンズ群Ｇ４の少なくとも一部を合焦レンズとするのが好ましい。これにより、合焦時における球面収差、コマ収差等の諸収差の変動を小さくすることができる。なお、無限遠から近距離物体への合焦の際に、合焦レンズを構成する第４レンズ群Ｇ４の少なくとも一部が、光軸方向における像側へ移動する構成である。

本実施形態に係るズームレンズＺＬにおいて、第３レンズ群Ｇ３の少なくとも一部が光軸と垂直方向の変位成分を有する防振レンズ群を構成するのが好ましい。これにより、手振れ補正時におけるコマ収差等の諸収差の変動を小さくすることができる。

以上のような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、高変倍でありながら、良好な光学性能を有するズームレンズを実現することができる。

本実施形態の光学機器は、上述した構成のズームレンズＺＬを備えて構成される。その具体例として、上記ズームレンズＺＬを備えたカメラ（光学機器）を図９に基づいて説明する。このカメラ１は、図９に示すように撮影レンズ２として上記実施形態に係るズームレンズＺＬを備えたデジタルカメラである。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、撮像素子３へ到達する。これにより被写体からの光は、当該撮像素子３によって撮像されて、被写体画像として不図示のメモリに記録される。このようにして、撮影者はカメラ１による被写体の撮影を行うことができる。なお、このカメラは、ミラーレスカメラでも、クイックリターンミラーを有した一眼レフタイプのカメラであっても良い。カメラ１には、図示しないが、被写体が暗い場合に補助光を発光する補助光発光部、デジタルスチルカメラの種々の条件設定等に使用するファンクションボタン等も配置されている。

ここでは、カメラ１とズームレンズＺＬとが一体に成形されたコンパクトタイプのカメ
ラを例示したが、光学機器としては、ズームレンズＺＬを有するレンズ鏡筒とカメラボディ本体とが着脱可能な一眼レフカメラでも良い。

以上のような構成を備える本実施形態に係るカメラ１によれば、撮影レンズとして上述のズームレンズＺＬを搭載することにより、高変倍でありながら、良好な光学性能を有するカメラを実現することができる。

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説明する。まず、鏡筒内に、光軸に沿って物体側から順に、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、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、１群以上のレンズ群を含む後群レンズ群ＧＲとを、鏡筒内に並べて配置する（ステップＳＴ１）。このとき、第１レンズ群Ｇ１は、３枚以上のレンズを有するように構成する。次に、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、隣り合う各レンズ群の間隔が変化するように構成する（ステップＳＴ２）。さらに、上記条件式（１）を満足するように構成する（ステップＳＴ３）。

以上のような本実施形態に係る製造方法によれば、高変倍でありながら、良好な光学性能を有するズームレンズＺＬを製造することができる。

以下、本実施形態の実施例に係るズームレンズＺＬを図面に基づいて説明する。図１、図３、図５、図７は第１〜第４実施例に係るズームレンズＺＬ｛ＺＬ（１）〜ＺＬ（４）｝の構成等を示す断面図である。各断面図には、広角端状態（Ｗ）から中間焦点距離（中間画角）状態（Ｍ）を経て望遠端状態（Ｔ）に変倍する際の、各レンズ群の位置が記載されている。これらの図の中間部に示す矢印は、広角端状態から中間焦点距離状態を経て望遠端状態にズーミング（変倍動作）するときにおける第１〜第４レンズ群Ｇ１〜Ｇ４の移動方向を示している。なお、第５レンズ群Ｇ５は静止保持される。

これらの図において、各レンズ群を符号Ｇと数字の組み合わせにより、各レンズを符号Ｌと数字の組み合わせにより、それぞれ表している。この場合において、符号、数字の種類および数が大きくなって煩雑化するのを防止するため、実施例毎にそれぞれ独立して符号と数字の組み合わせを用いてレンズ群等を表している。このため、実施例間で同一の符号と数字の組み合わせが用いられていても、同一の構成であることを意味するものでは無い。

以下に表１〜表４を示すが、これは第１〜第４実施例における各諸元データを示す表である。

［レンズ諸元］の表において、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を示し、Ｒは各光学面の曲率半径（曲率中心が像側に位置する面を正の値としている）、Ｄは各光学面から次の光学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（波長587.6nm）に対する屈折率、νｄは光学部材の材質のｄ線を基準とす
るアッベ数を、それぞれ示す。面番号は、光線の進行する方向に沿った物体側からのレンズ面の順序を示す。曲率半径の「∞」は平面又は開口を、（絞りＳ）は開口絞りＳを、それぞれ示す。空気の屈折率ｎｄ＝1.00000の記載は省略している。レンズ面が非球面であ
る場合には面番号に＊印を付して曲率半径Ｒの欄には近軸曲率半径を示している。

［可変間隔データ］の表は、［レンズ諸元］を示す表において面間隔が「可変」となっている面番号ｉにおける次の面までの面間隔Ｄｉを示す。例えば、第１実施例では、面番号５，１３，２１，２３での面間隔Ｄ５，Ｄ１３，Ｄ２１，Ｄ２３を示す。これらの値は
、広角端状態（Ｗide）、中間焦点距離（Ｍiddle）、望遠端状態（Ｔele）の各変倍状態
におけるそれぞれについて示している。

［非球面データ］の表には、［レンズ諸元］に示した非球面について、その形状を次式（ａ）で示す。Ｘ（ｙ）は非球面の頂点における接平面から高さｙにおける非球面上の位置までの光軸方向に沿った距離（ザグ量）を、Ｒは基準球面の曲率半径（近軸曲率半径）を、κは円錐定数を、Ａｉは第ｉ次の非球面係数を示す。「Ｅ-n」は、「×１０^-n」を示す。例えば、1.234E-05＝1.234×10^-5である。なお、２次の非球面係数Ａ２は０であり、その記載を省略している。

Ｘ（ｙ）＝（ｙ²／Ｒ）／｛１＋（１−κ×ｙ²／Ｒ²）^1/2｝＋Ａ4×ｙ⁴＋Ａ6×ｙ⁶＋Ａ8×ｙ⁸＋Ａ10×ｙ¹⁰ ・・・（ａ）

［全体諸元］の表にはズームレンズ全体の諸元を示し、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、単位は「°（度）」）を示す。Ｂｆは無限
遠合焦時の光軸上でのレンズ最終面から像面Ｉまでの距離（バックフォーカス）を示し、ＴＬはレンズ全長で、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を加えた距離を示す。これらの値は、広角端状態（Ｗide）、中間焦点距離（Ｍiddle）、望遠端状態（Ｔele）の各変倍状態におけるそれぞれについて示している。

［レンズ群データ］の表においては、第１〜第５レンズ群における群初面（最も物体側の面）の面番号と、各群の焦点距離と、レンズ構成長を示す。

［条件式対応値］の表には、上記の条件式（１）〜（７）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ｆ、曲率半径Ｒ、面間隔Ｄ、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、光学系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。

以上、全ての実施例に共通する事項の説明であり、以下における各実施例での重複する説明は省略する。

なお、以下に記載する第１〜第４実施例によれば、優れた光学性能を維持しつつ、カメラ未使用時にレンズ鏡筒をカメラ内に沈胴させることが可能であり、カメラ未使用時のレンズ鏡筒を薄くしてカメラの薄型化を達成できる。なお、各実施例は本願発明の一具体例を示しているものであり、本願発明はこれらに限定されるものではない。

（第１実施例）
第１実施例について、図１および図２並びに表１を用いて説明する。図１は、本実施形態の第１実施例に係るズームレンズＺＬ（１）のレンズ構成を示す図である。このズームレンズＺＬ（１）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、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（後群レンズ群ＧＲ）とを有して構成される。各レンズ群記号に付けている符号（＋）もしくは（−）は各レンズ群の屈折力を示す。

第３レンズ群Ｇ３の物体側に、明るさを決定する開口絞りＳが配置されている。開口絞りＳは、第３レンズ群Ｇ３とは独立して配置されているが第３レンズ群Ｇ３と一緒に光軸方向に移動する。第５レンズ群Ｇ５より像側で像面Ｉに近接して、フィルタ群ＦＬが配置されている。フィルタ群ＦＬは、像面Ｉに配設されるＣＣＤ等の、固体撮像素子の限界解
像以上の空間周波数をカットするためのローパスフィルタや赤外カットフィルタ等のガラスブロックで構成されている。

変倍時には、第１〜第４レンズ群Ｇ１〜Ｇ４が、図１において矢印で示すように、それぞれ軸方向に移動する。このため、面間隔Ｄ５，Ｄ１３，Ｄ２１，Ｄ２３が可変であり、その値を［可変間隔データ］の表に示している。

第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ１１および両凸形状の正レンズＬ１２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、像側に凹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、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２４とから構成される。負メニスカスレンズＬ２１は、物体側の面、像側の面がともに非球面である。

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、両凸形状の正レンズＬ３２および両凹形状の負レンズＬ３３の接合レンズと、両凸形状の正レンズＬ３４とから構成される。両凸形状の正レンズＬ３１は、物体側の面、像側の面がともに非球面である。

第４レンズ群Ｇ４は、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ４１から構成される。

第５レンズ群Ｇ５は、両凸形状の正レンズＬ５１から構成される。この両凸形状の正レンズＬ５１は、物体側の面が非球面である。

ズームレンズＺＬ（１）においては、第４レンズ群Ｇ４を像面方向へ移動させることにより、無限遠（遠距離物体）から近距離物体への合焦が行われる。なお、第５レンズ群Ｇ５を用いて合焦を行わせても良く、さらに、第４および第５レンズ群Ｇ４，Ｇ５を用いて合焦を行わせても良い。

ズームレンズＺＬ（１）においては、第３レンズ群Ｇ３の全部もしくは少なくとも一部（第３レンズ群Ｇ３全体であっても、これを構成するレンズＬ３１〜Ｌ３４のどれかもしくはこれらの組み合わせであっても良い）が光軸と垂直な方向の変位成分を有する防振レンズ群を構成し、像面Ｉ上の像ブレ補正（防振、手ブレ補正）を行うようになっている。

ズームレンズＺＬ（１）においては、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との間隔が減少し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔が変化し、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との間隔が変化するように、４つのレンズ群Ｇ１〜Ｇ４を移動させる。具体的には、図中に矢印で示すように、上記変倍に際し、各レンズ群Ｇ１〜Ｇ４を移動させる。このとき開口絞りＳは、第３レンズ群Ｇ３と一体的に移動させる。なお、変倍に際して第５レンズ群Ｇ５は静止保持される。

以下の表１に、第１実施例に係る光学系の諸元の値を掲げる。

（表１）
［レンズ諸元］
面番号 R D nd νd
1 84.081 0.950 1.801 34.922
2 33.297 3.635 1.497 81.729
3 -232.129 0.100
4 34.268 2.703 1.603 65.440
5 308.971 可変
6＊ 351.644 0.500 1.791 44.984
7＊ 6.626 3.930
8 -13.076 0.500 1.835 42.733
9 124.029 0.100
10 18.305 2.150 1.923 20.883
11 -20.722 0.420
12 -12.284 0.500 1.786 44.169
13 -209.190 可変
14 ∞ 0.700 （絞りＳ）
15＊ 6.418 2.512 1.619 63.854
16＊ -26.152 0.100
17 21.083 1.997 1.497 81.729
18 -20.585 0.400 1.881 40.138
19 5.244 0.380
20 6.337 2.185 1.487 70.318
21 -13.197 可変
22 15.302 0.700 1.497 81.558
23 6.691 可変
24＊ 15.000 2.103 1.531 55.905
25 -30.343 0.600
26 ∞ 0.210 1.517 63.880
27 ∞ 0.450
28 ∞ 0.500 1.517 63.880
29 ∞ 0.400
30 ∞ （像面Ｉ）

[可変間隔データ]
Wide Middle Tele
D5 0.700 20.990 40.398
D13 25.959 7.333 1.700
D21 1.922 14.927 13.627
D23 9.890 7.476 13.849

［非球面データ］
面番号 κ A4 A6 A8 A10
6 1.0000 2.42E-04 -7.54E-06 1.02E-07 -5.96E-10
7 0.6792 3.51E-04 9.75E-08 0.00E+00 0.00E+00
15 0.5299 9.62E-06 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00
16 1.0000 3.32E-04 -5.40E-06 0.00E+00 0.00E+00
24 -11.1227 5.12E-04 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00

［全体諸元］
Wide Middle Tele
ｆ 4.230 23.547 139.309
Ｆno 3.50595 5.49782 7.1755
ω 44.96 9.36 1.62
TL 67.1964 79.4505 98.2998
Ｂf 0.400 0.400 0.400

［レンズ群データ］
群番号 群初面 群焦点距離
Ｇ１ 1 55.000
Ｇ２ 6 -5.850
Ｇ３ 15 11.688
Ｇ４ 22 -24.580
Ｇ５ 24 19.209

［条件式対応値］
条件式（１） νｄ１Av／(ft/fw) ＝ １．８４３
条件式（２） f4／f2 ＝ ４．２０２
条件式（３） f1／ft ＝ ０．３９５
条件式（４） (1-β3t)×βRt ＝ ３．７４３
条件式（５） M3／M4 ＝ ３．９５７
条件式（６） ωｗ ＝ ４４．９６
条件式（７） ωｔ ＝ １．６２
但し、νｄ１Av 60.697 １群レンズの平均アッベ数
ft/fw (=MagWT) 32.936 鏡筒の変倍率
f1 55.000 １群の焦点距離
f2 -5.850 ２群の焦点距離
f4 -24.580 ４群の焦点距離
ft 139.309 望遠端でのズームレンズ全体の焦点距離
(1-β3t)×βRt (=VRt3) 3.743 望遠端での３群ブレ感度係数
M3 15.664 広角端〜望遠端での３群移動量
M4 3.959 広角端〜望遠端での４群移動量
（各移動量M3,M4は物体側への移動を正とする。以降の実施例においても同様。）

上記［条件式対応値］の表に示すように、図１に示す第１実施例に係るズームレンズＺＬ（１）は、上記条件式（１）〜（７）の全てを満たしている。

図２（ａ）、図２（ｂ）および図２（ｃ）はそれぞれ、第１実施例に係るズームレンズＺＬ（１）の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図（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）である。各諸収差図から分かるように、第１実施例に係るズームレンズＺＬ（１）は、広角端状態から望遠端状態にわたって諸収差を良好に補正しており、優れた結像性能を有している。なお、歪曲収差は撮像後の画像処理により補正可能であり、光学的な補正は必要としない。

図２において、ＦＮＯはＦナンバー、ωは各像高に対する半画角（単位は「°」）をそれぞれ示す。ｄはｄ線（波長587.6nm）、ｇはｇ線（波長435.8nm）、ＣはＣ線（波長656.3nm）、ＦはＦ線（波長486.1nm）における収差をそれぞれ示す。球面収差図、非点収差図およびコマ収差図において実線はサジタル像面、破線はメリディオナル像面の収差を示す。この説明については、以下の各実施例の収差図全て同様であり、以下における重複する説明は省略する。

（第２実施例）
第２実施例について、図３および図４並びに表２を用いて説明する。図３は、本実施形
態の第２実施例に係るズームレンズＺＬ（２）のレンズ構成を示す図である。このズームレンズＺＬ（２）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、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（後群レンズ群ＧＲ）とを有して構成される。第３レンズ群Ｇ３の物体側に開口絞りＳが配置され、第３レンズ群Ｇ３と一緒に光軸方向に移動する。第５レンズ群Ｇ５と像面Ｉとの間に、フィルタ群ＦＬが配置されている。

変倍時には、第１〜第４レンズ群Ｇ１〜Ｇ４が、図３において矢印で示すように、それぞれ軸方向に移動する。このため、面間隔Ｄ５，Ｄ１３，Ｄ２１，Ｄ２３が可変であり、その値を［可変間隔データ］の表に示している。

第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ１１および両凸形状の正レンズＬ１２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、像側に凹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、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２４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、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３２および像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３３の接合レンズと、両凸形状の正レンズＬ３４とから構成される。両凸形状の正レンズＬ３１は、物体側の面、像側の面がともに非球面である。

第４レンズ群Ｇ４は、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ４１から構成される。

第５レンズ群Ｇ５は、両凸形状の正レンズＬ５１から構成される。この両凸形状の正レンズＬ５１は、物体側の面が非球面である。

ズームレンズＺＬ（２）においては、第４レンズ群Ｇ４を像面方向へ移動させることにより、無限遠（遠距離物体）から近距離物体への合焦が行われる。なお、第５レンズ群Ｇ５を用いて合焦を行わせても良く、さらに、第４および第５レンズ群Ｇ４，Ｇ５を用いて合焦を行わせても良い。

ズームレンズＺＬ（２）においては、第３レンズ群Ｇ３の全部もしくは少なくとも一部が光軸と垂直な方向の変位成分を有する防振レンズ群を構成し、像面Ｉ上の像ブレ補正（防振、手ブレ補正）を行うようになっている。

ズームレンズＺＬ（２）においては、図中に矢印で示すように４つのレンズ群Ｇ１〜Ｇ４を移動させる。このとき開口絞りＳは、第３レンズ群Ｇ３と一体的に移動させる。なお、変倍に際して第５レンズ群Ｇ５は静止保持される。

以下の表２に、第２実施例に係る光学系の諸元の値を掲げる。

（表２）
［レンズ諸元］
面番号 R D nd νd
1 100.769 0.950 1.801 34.922
2 35.364 3.700 1.497 81.729
3 -157.214 0.100
4 35.936 2.600 1.603 65.440
5 464.361 可変
6 142.278 0.500 1.773 49.619
7 6.625 3.500
8 -13.778 0.550 1.850 32.352
9 52.636 0.100
10 15.649 2.550 1.923 20.880
11 -15.649 0.456
12 -11.089 0.550 1.834 37.183
13 -19904.544 可変
14 ∞ 0.700 （絞りＳ）
15＊ 7.439 2.200 1.497 81.558
16＊ -25.999 0.100
17 7.999 2.200 1.517 52.203
18 67.195 0.400 1.911 35.249
19 6.199 0.800
20 17.204 1.650 1.497 81.729
21 -17.204 可変
22 12.947 0.600 1.497 81.729
23 6.243 可変
24＊ 13.300 2.200 1.531 56.138
25 -81.348 0.600
26 ∞ 0.210 1.517 63.880
27 ∞ 0.450
28 ∞ 0.500 1.517 63.880
29 ∞ 0.400
30 ∞ （像面Ｉ）

[可変間隔データ]
Wide Middle Tele
D5 0.700 21.699 40.629
D13 26.500 7.485 1.700
D21 3.062 17.414 14.453
D23 8.772 5.391 14.489

［非球面データ］
面番号 κ A4 A6 A8 A10
15 0.5354 -8.82E-05 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00
16 1.0000 1.68E-04 -1.05E-06 0.00E+00 0.00E+00
24 5.0990 3.17E-05 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00

［全体諸元］
Wide Middle Tele
ｆ 4.430 24.62 145.505
Ｆno 3.53248 5.50955 7.19932
ω 43.64 8.95 1.57
TL 67.6000 80.5542 99.8367
Ｂf 0.400 0.400 0.400

［レンズ群データ］
群番号 群初面 群焦点距離
Ｇ１ 1 55.500
Ｇ２ 6 -6.200
Ｇ３ 15 12.066
Ｇ４ 22 -25.000
Ｇ５ 24 21.698

［条件式対応値］
条件式（１） νｄ１Av／(ft/fw) ＝ １．８４８
条件式（２） f4／f2 ＝ ４．０３２
条件式（３） f1／ft ＝ ０．３８１
条件式（４） (1-β3t)×βRt ＝ ３．８０３
条件式（５） M3／M4 ＝ ２．９９３
条件式（６） ωｗ ＝ ４３．６４
条件式（７） ωｔ ＝ １．５７
但し、νｄ１Av 60.697
ft/fw 32.845
f1 55.500
f2 -6.200
f4 -25.000
ft 145.505
(1-β3t)×βRt 3.803
M3 17.108
M4 5.716

上記［条件式対応値］の表に示すように、図３に示す第２実施例に係るズームレンズＺＬ（２）は、上記条件式（１）〜（７）の全てを満たしている。

図４（ａ）、図４（ｂ）および図４（ｃ）はそれぞれ、第２実施例に係るズームレンズＺＬ（２）の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図（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）である。各諸収差図から分かるように、第２実施例に係るズームレンズＺＬ（２）は、広角端状態から望遠端状態にわたって諸収差を良好に補正しており、優れた結像性能を有している。

（第３実施例）
第３実施例について、図５および図６並びに表３を用いて説明する。図５は、本実施形態の第３実施例に係るズームレンズＺＬ（３）のレンズ構成を示す図である。このズームレンズＺＬ（３）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、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（後群レンズ群ＧＲ）とを有して構成される。第３レンズ群Ｇ３の物体側に開口絞りＳが配置され、第３レンズ群Ｇ３と一緒に光軸方向に移動する。第５レンズ群Ｇ５と像面Ｉとの間に、フィルタ群ＦＬが配置されている。

変倍時には、第１〜第４レンズ群Ｇ１〜Ｇ４が、図５において矢印で示すように、それぞれ軸方向に移動する。このため、面間隔Ｄ５，Ｄ１３，Ｄ２１，Ｄ２３が可変であり、その値を［可変間隔データ］の表に示している。

第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ１１および両凸形状の正レンズＬ１２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、像側に凹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とから構成される。負メニスカスレンズＬ２１は、物体側の面が非球面である。

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、両凸形状の正レンズＬ３２および両凹形状の負レンズＬ３３の接合レンズと、両凸形状の正レンズＬ３４とから構成される。両凸形状の正レンズＬ３１は、物体側の面、像側の面がともに非球面である。

第４レンズ群Ｇ４は、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ４１から構成される。

第５レンズ群Ｇ５は、両凸形状の正レンズＬ５１から構成される。この両凸形状の正レンズＬ５１は、物体側の面が非球面である。

ズームレンズＺＬ（３）においては、第４レンズ群Ｇ４を像面方向へ移動させることにより、無限遠（遠距離物体）から近距離物体への合焦が行われる。なお、第５レンズ群Ｇ５を用いて合焦を行わせても良く、さらに、第４および第５レンズ群Ｇ４，Ｇ５を用いて合焦を行わせても良い。

ズームレンズＺＬ（３）においては、第３レンズ群Ｇ３の全部もしくは少なくとも一部が光軸と垂直な方向の変位成分を有する防振レンズ群を構成し、像面Ｉ上の像ブレ補正（防振、手ブレ補正）を行うようになっている。

ズームレンズＺＬ（３）においては、図中に矢印で示すように４つのレンズ群Ｇ１〜Ｇ４を移動させる。このとき開口絞りＳは、第３レンズ群Ｇ３と一体的に移動させる。なお、変倍に際して第５レンズ群Ｇ５は静止保持される。

以下の表３に、第３実施例に係る光学系の諸元の値を掲げる。

（表３）
［レンズ諸元］
面番号 R D nd νd
1 75.680 0.950 1.850 32.352
2 34.368 3.900 1.497 81.729
3 -200.301 0.100
4 34.679 2.950 1.589 61.219
5 348.366 可変
6＊ 166.354 0.557 1.851 40.104
7 6.347 3.550
8 -13.756 0.562 1.741 52.765
9 64.108 0.100
10 15.386 2.017 1.923 20.880
11 -29.910 0.350
12 -16.800 0.600 1.835 42.733
13 285.381 可変
14 ∞ 0.600 （絞りＳ）
15＊ 6.988 2.318 1.589 61.250
16＊ -27.897 0.307
17 13.734 1.718 1.497 81.729
18 -19.677 0.554 1.881 40.138
19 6.602 0.229
20 10.163 1.990 1.497 81.729
21 -12.964 可変
22 14.274 0.861 1.497 81.729
23 6.157 可変
24＊ 12.935 1.850 1.531 56.138
25 -56.448 0.600
26 ∞ 0.210 1.517 63.880
27 ∞ 0.450
28 ∞ 0.500 1.517 63.880
29 ∞ 0.400
30 ∞ （像面Ｉ）

[可変間隔データ]
Wide Middle Tele
D5 0.700 20.800 39.500
D13 25.138 7.262 1.580
D21 3.068 15.898 12.398
D23 9.003 6.895 14.026

［非球面データ］
面番号 κ A4 A6 A8 A10
6 1.0000 5.47E-06 -5.12E-07 4.17E-09 -6.61E-11
15 0.6989 -1.13E-04 8.67E-07 0.00E+00 0.00E+00
16 1.0000 2.00E-04 -3.48E-07 0.00E+00 0.00E+00
24 0.5521 1.51E-04 9.50E-06 1.16E-07 0.00E+00

［全体諸元］
Wide Middle Tele
ｆ 4.430 24.628 145.505
Ｆno 3.53248 5.50955 7.19932
ω 43.79 8.93 1.55
TL 67.6000 80.5542 99.8367
Ｂf 0.400 0.400 0.400

［レンズ群データ］
群番号 群初面 群焦点距離
Ｇ１ 1 53.468
Ｇ２ 6 -5.868
Ｇ３ 15 11.675
Ｇ４ 22 -22.580
Ｇ５ 24 19.999

［条件式対応値］
条件式（１） νｄ１Av／(ft/fw) ＝ １．７６９
条件式（２） f4／f2 ＝ ３．８４８
条件式（３） f1／ft ＝ ０．３６５
条件式（４） (1-β3t)×βRt ＝ ３．６４９
条件式（５） M3／M4 ＝ ２．８５８
条件式（６） ωｗ ＝ ４３．７９
条件式（７） ωｔ ＝ １．５５
但し、νｄ１Av 58.433
ft/fw 33.026
f1 53.468
f2 -5.868
f4 -22.580
ft 146.340
(1-β3t)×βRt 3.649
M3 14.353
M4 5.023

上記［条件式対応値］の表に示すように、図５に示す第３実施例に係るズームレンズＺＬ（３）は、上記条件式（１）〜（７）の全てを満たしている。

図６（ａ）、図６（ｂ）および図６（ｃ）はそれぞれ、第３実施例に係るズームレンズＺＬ（３）の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図（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）である。各諸収差図から分かるように、第３実施例に係るズームレンズＺＬ（３）は、広角端状態から望遠端状態にわたって諸収差を良好に補正しており、優れた結像性能を有している。

（第４実施例）
第４実施例について、図７および図８並びに表４を用いて説明する。図７は、本実施形態の第４実施例に係るズームレンズＺＬ（４）のレンズ構成を示す図である。このズームレンズＺＬ（４）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、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（後群レンズ群ＧＲ）とを有して構成される。第３レンズ群Ｇ３の物体側に開口絞りＳが配置され、第３レンズ群Ｇ３と一緒に光軸方向に移動する。第５レンズ群Ｇ５と像面Ｉとの間に、フィルタ群ＦＬが配置されている。

変倍時には、第１〜第４レンズ群Ｇ１〜Ｇ４が、図７において矢印で示すように、それぞれ軸方向に移動する。このため、面間隔Ｄ５，Ｄ１３，Ｄ２１，Ｄ２３が可変であり、その値を［可変間隔データ］の表に示している。

第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ１１および両凸形状の正レンズＬ１２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、像側に凹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とから構成される。負メニスカスレンズＬ２１は、物体側面、像側面がともに非球面である。

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、両凸形状の正レンズＬ３２および両凹形状の負レンズＬ３３の接合レンズと、両凸形状の正レンズＬ３４とから構成される。両凸形状の正レンズＬ３１は、物体側の面、像側の面がともに非球面である。

第４レンズ群Ｇ４は、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ４１から構成される。

第５レンズ群Ｇ５は、両凸形状の正レンズＬ５１から構成される。この両凸形状の正レンズＬ５１は、物体側の面が非球面である。

ズームレンズＺＬ（４）においては、第４レンズ群Ｇ４を像面方向へ移動させることにより、無限遠（遠距離物体）から近距離物体への合焦が行われる。なお、第５レンズ群Ｇ５を用いて合焦を行わせても良く、さらに、第４および第５レンズ群Ｇ４，Ｇ５を用いて合焦を行わせても良い。

ズームレンズＺＬ（４）においては、第３レンズ群Ｇ３の全部もしくは少なくとも一部が光軸と垂直な方向の変位成分を有する防振レンズ群を構成し、像面Ｉ上の像ブレ補正（防振、手ブレ補正）を行うようになっている。

ズームレンズＺＬ（４）においては、図中に矢印で示すように４つのレンズ群Ｇ１〜Ｇ４を移動させる。このとき開口絞りＳは、第３レンズ群Ｇ３と一体的に移動させる。なお、変倍に際して第５レンズ群Ｇ５は静止保持される。

以下の表４に、第４実施例に係る光学系の諸元の値を掲げる。

（表４）
［レンズ諸元］
面番号 R D nd νd
1 74.440 0.950 1.850 32.352
2 35.259 3.650 1.497 81.729
3 -245.979 0.100
4 35.839 2.732 1.603 65.440
5 273.702 可変
6＊ 66.947 0.600 1.791 44.984
7＊ 5.877 3.500
8 -16.856 0.500 1.835 42.733
9 75.894 0.100
10 13.917 2.350 1.923 20.883
11 -34.608 0.527
12 -13.472 0.500 1.744 44.803
13 150.000 可変
14 ∞ 0.700 （絞りＳ）
15＊ 6.976 2.452 1.619 63.854
16＊ -29.782 0.100
17 14.837 1.984 1.497 81.729
18 -23.014 0.400 1.881 40.138
19 6.393 0.380
20 10.402 1.950 1.497 81.729
21 -13.933 可変
22 14.917 0.700 1.497 81.558
23 6.674 可変
24＊ 14.393 2.268 1.531 56.138
25 -31.025 0.732
26 ∞ 0.210 1.517 63.880
27 ∞ 0.450
28 ∞ 0.500 1.517 63.880
29 ∞ 0.400
30 ∞ （像面Ｉ）

[可変間隔データ]
Wide Middle Tele
D5 0.700 21.236 40.322
D13 25.663 7.582 1.700
D21 2.441 15.576 14.676
D23 9.617 7.469 14.327

［非球面データ］
面番号 κ A4 A6 A8 A10
6 1.0000 5.48E-05 -5.82E-06 1.02E-07 -6.72E-10
7 0.4812 3.09E-04 -1.44E-06 0.00E+00 0.00E+00
15 0.3196 3.54E-05 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00
16 1.0000 2.06E-04 -3.00E-06 0.00E+00 0.00E+00
24 5.4724 -2.36E-05 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00

［全体諸元］
Wide Middle Tele
ｆ 4.430 24.635 145.609
Ｆno 3.5278 5.655 7.14372
ω 43.19 8.99 1.57
TL 67.1574 80.5986 99.7598
Ｂf 0.400 0.400 0.400

［レンズ群データ］
群番号 群初面 群焦点距離
Ｇ１ 1 55.500
Ｇ２ 6 -6.000
Ｇ３ 15 11.814
Ｇ４ 22 -25.000
Ｇ５ 24 18.838

［条件式対応値］
条件式（１） νｄ１Av／(ft/fw) ＝ １．８２１
条件式（２） f4／f2 ＝ ４．１６７
条件式（３） f1／ft ＝ ０．３８１
条件式（４） (1-β3t)×βRt ＝ ３．８２６
条件式（５） M3／M4 ＝ ３．５９８
条件式（６） ωｗ ＝ ４３．１９
条件式（７） ωｔ ＝ １．５７
但し、νｄ１Av 59.841
ft/fw 32.867
f1 55.500
f2 -6.000
f4 -25.000
ft 145.609
(1-β3t)×βRt 3.826
M3 16.944
M4 4.710

上記［条件式対応値］の表に示すように、図７に示す第４実施例に係るズームレンズＺＬ（４）は、上記条件式（１）〜（７）の全てを満たしている。

図８（ａ）、図８（ｂ）および図８（ｃ）はそれぞれ、第４実施例に係るズームレンズＺＬ（４）の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図（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）である。各諸収差図から分かるように、第４実施例に係るズームレンズＺＬ（４）は、広角端状態から望遠端状態にわたって諸収差を良好に補正しており、優れた結像性能を有している。

上記各実施例は本願発明の一具体例を示しているものであり、本願発明はこれらに限定されるものではない。

以下の内容は、本実施形態のズームレンズの光学性能を損なわない範囲で適宜採用することが可能である。

本実施形態のズームレンズの実施例として５群構成のものを示したが、本願はこれに限られず、その他の群構成（例えば、６群等）のズームレンズを構成することもできる。特に第４レンズ群の像面側に少なくとも１群のレンズ群からなる後群レンズ群ＧＲを設ける構成が本願発明であり、後群レンズ群として上記実施例に示したように第５レンズ群からなる構成のみならず、第５レンズ群に加えて第６レンズ群以上のレンズ群を設ける構成でも良い。さらに、本実施形態のズームレンズの最も物体側や最も像面側にレンズ又はレンズ群を追加した構成でも構わない。なお、レンズ群とは、変倍時に変化する空気間隔で分離された、少なくとも１枚のレンズを有する部分を示す。

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良い。合焦レンズ群は、オートフォーカスにも適用でき、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。

レンズ群または部分レンズ群を光軸に垂直な方向の成分を持つように移動させ、または、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良い。

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でも構わない。また、レンズ面は回折面としても良く、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良い。

開口絞りは第３レンズ群近傍又は中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良い。

各レンズ面には、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施しても良い。

Ｇ１ 第１レンズ群 Ｇ２ 第２レンズ群
Ｇ３ 第３レンズ群 Ｇ４ 第４レンズ群
Ｇ５ 第５レンズ群 ＧＲ 後群レンズ群
ＦＬ フィルタ群 Ｉ 像面
Ｓ 開口絞り

Claims (8)

1. 光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折率を有する第１レンズ群と、負の屈折率を有する第２レンズ群と、正の屈折率を有する第３レンズ群と、負の屈折率を有する第４レンズ群と、正の屈折力を有する第５レンズ群との実質的に５個のレンズ群からなり、
   前記第１レンズ群は、３枚以上のレンズを有し、
   広角端状態から望遠端状態への変倍時に、隣り合う各レンズ群の間隔が変化し、
   前記第５レンズ群が、変倍時に固定保持され、
   下記の条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
   １．７５０ ＜νｄ１Av／（ｆｔ／ｆｗ）＜ １．９００
   ２．８００ ＜Ｍ３／Ｍ４＜ ４．１００
   但し、νｄ１Av：前記第１レンズ群内のレンズのｄ線のアッベ数の平均
   ｆｗ：広角端でのズームレンズ全体の焦点距離
   ｆｔ：望遠端でのズームレンズ全体の焦点距離
   Ｍ３：前記第３レンズ群の広角端から望遠端における移動量
   Ｍ４：前記第４レンズ群の広角端から望遠端における移動量
   （各移動量は物体側への移動を正とする）
2. 下記の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。
   ０．３６０ ＜ｆ１／ｆｔ＜ ０．４００
   但し、ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
3. 下記の条件式を満足することを特徴とする請求項１もしくは２に記載のズームレンズ。
   １５．０ ＜ωｗ＜ ６５．０
   但し、ωｗ：広角端でのズームレンズ全体の半画角（単位：度）
4. 下記の条件式を満足することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のズームレンズ。
   ０．５ ＜ωｔ＜ ７．０
   但し、ωｔ：望遠端でのズームレンズ全体の半画角（単位：度）
5. 前記第３レンズ群は少なくとも１枚の非球面レンズを有することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のズームレンズ。
6. 前記第４レンズ群の少なくとも一部を合焦レンズとすることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のズームレンズ。
7. 前記第３レンズ群の少なくとも一部が光軸と垂直方向の変位成分を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のズームレンズ。
8. 請求項１〜７のいずれかに記載のズームレンズを搭載して構成される光学機器。

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