特許 5760965 変倍光学系、光学機器、および変倍光学系の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5760965

(24)【登録日】2015年6月19日

(45)【発行日】2015年8月12日

(54)【発明の名称】変倍光学系、光学機器、および変倍光学系の製造方法

(51)【国際特許分類】

   G02B 15/20 20060101AFI20150723BHJP

【ＦＩ】

   G02B15/20

【請求項の数】16

【全頁数】28

(21)【出願番号】特願2011-242663(P2011-242663)

(22)【出願日】2011年11月4日

(65)【公開番号】特開2013-97324(P2013-97324A)

(43)【公開日】2013年5月20日

【審査請求日】2014年6月24日

(73)【特許権者】

【識別番号】000004112

【氏名又は名称】株式会社ニコン

(74)【代理人】

【識別番号】100092897

【弁理士】

【氏名又は名称】大西 正悟

(74)【代理人】

【識別番号】100097984

【弁理士】

【氏名又は名称】川野 宏

(74)【代理人】

【識別番号】100157417

【弁理士】

【氏名又は名称】並木 敏章

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 剛司

(72)【発明者】

【氏名】松尾 拓

【審査官】 堀井 康司

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０７−０２７９７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２６５６５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０２−１６７５２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−２０９１００（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２６１９９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−２３３１６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−３４４７６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０９７３２２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０２Ｂ １５／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

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、正の屈折力を有する第４レンズ群と、負の屈折力を有する第５レンズ群とにより実質的に５つのレンズ群からなる変倍光学系であって、
広角端状態から望遠端状態まで変倍する際に、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レンズ群と前記第４レンズ群との間隔が変化し、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔が変化し、
以下の条件式を満足することを特徴とする変倍光学系。
０．３５＜（−ｆ２）／ｆｗ＜０．４９
１．３０＜ｆ３／ｆ１＜３．００
３．２０＜ｆ３／（−ｆ５）＜４．３０
但し、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離、
ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離、
ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離、
ｆ５：前記第５レンズ群の焦点距離、
ｆｗ：前記変倍光学系の広角端状態における焦点距離。

【請求項2】

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、正の屈折力を有する第４レンズ群と、負の屈折力を有する第５レンズ群とにより実質的に５つのレンズ群からなる変倍光学系であって、
広角端状態から望遠端状態まで変倍する際に、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レンズ群と前記第４レンズ群との間隔が変化し、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔が変化し、
以下の条件式を満足することを特徴とする変倍光学系。
０．３５＜（−ｆ２）／ｆｗ＜０．４９
１．４２≦ｆ３／ｆ１＜３．００
但し、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離、
ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離、
ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離、
ｆｗ：前記変倍光学系の広角端状態における焦点距離。

【請求項3】

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、正の屈折力を有する第４レンズ群と、負の屈折力を有する第５レンズ群とにより実質的に５つのレンズ群からなる変倍光学系であって、
広角端状態から望遠端状態まで変倍する際に、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レンズ群と前記第４レンズ群との間隔が変化し、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔が変化し、
以下の条件式を満足することを特徴とする変倍光学系。
０．３５＜（−ｆ２）／ｆｗ＜０．４９
２．８０＜ｆ３／（−ｆ２）≦３．１８
但し、
ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離、
ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離、
ｆｗ：前記変倍光学系の広角端状態における焦点距離。

【請求項4】

以下の条件式を満足することを特徴とする請求項３に記載の変倍光学系。
１．１０＜ｆ３／ｆ１＜３．００
但し、
ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離。

【請求項5】

以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１または２に記載の変倍光学系。
２．８０＜ｆ３／（−ｆ２）＜３．８０
但し、
ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離、
ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離。

【請求項6】

以下の条件式を満足することを特徴とする請求項２または３に記載の変倍光学系。
３．００＜ｆ３／（−ｆ５）＜４．３０
但し、
ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離、
ｆ５：前記第５レンズ群の焦点距離。

【請求項7】

以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の変倍光学系。
０．５１０＜ｆ４／ｆｗ＜０．５８０
但し、
ｆ４：前記第４レンズ群の焦点距離、
ｆｗ：前記変倍光学系の広角端状態における焦点距離。

【請求項8】

前記第３レンズ群における最も物体側のレンズは、正の屈折力を有するレンズであり、
以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の変倍光学系。
０．５０＜ｆ３／ｆｔ＜０．７０
但し、
ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離、
ｆｔ：前記変倍光学系の望遠端状態における焦点距離。

【請求項9】

広角端状態から望遠端状態まで変倍する際に、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が減少し、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔が減少することを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の変倍光学系。

【請求項10】

前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間に絞りを有し、
広角端状態から望遠端状態まで変倍する際に、前記絞りが像側から物体側に移動することを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の変倍光学系。

【請求項11】

前記第２レンズ群の少なくとも一部は、光軸と直交する方向の成分を有するように移動可能であることを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項に記載の変倍光学系。

【請求項12】

前記第４レンズ群を光軸に沿って移動させることにより、無限遠物体から有限距離物体へのフォーカシングが行われることを特徴とする請求項１から１１のいずれか一項に記載の変倍光学系。

【請求項13】

広角端状態から望遠端状態まで変倍する際に、前記第５レンズ群が像側から物体側に移動することを特徴とする請求項１から１２のいずれか一項に記載の変倍光学系。

【請求項14】

以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１から１３のいずれか一項に記載の変倍光学系。
２．００＜ｆ１／（−ｆ５）＜２．９０
但し、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離、
ｆ５：前記第５レンズ群の焦点距離。

【請求項15】

請求項１から１４のいずれか一項に記載の変倍光学系を有することを特徴とする光学機器。

【請求項16】

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、正の屈折力を有する第４レンズ群と、負の屈折力を有する第５レンズ群とを配置する実質的に５つのレンズ群からなる変倍光学系の製造方法であって、
広角端状態から望遠端状態まで変倍する際に、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レンズ群と前記第４レンズ群との間隔が変化し、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔が変化し、
以下の条件式を満足するようにしたことを特徴とする変倍光学系の製造方法。
０．３５＜（−ｆ２）／ｆｗ＜０．４９
１．３０＜ｆ３／ｆ１＜３．００
３．２０＜ｆ３／（−ｆ５）＜４．３０
但し、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離、
ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離、
ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離、
ｆ５：前記第５レンズ群の焦点距離、
ｆｗ：前記変倍光学系の広角端状態における焦点距離。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、変倍光学系、光学機器、および変倍光学系の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、写真用カメラ、電子スチルカメラ、ビデオカメラ等に適した変倍光学系が種々提案されている（例えば、特許文献１を参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００３−３４４７６８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、従来の変倍光学系は、変倍時における収差変動が大きかった。

【0005】

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、良好な光学性能を有する変倍光学系、光学機器、および変倍光学系の製造方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

このような目的達成のため、第１の発明に係る変倍光学系は、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、正の屈折力を有する第４レンズ群と、負の屈折力を有する第５レンズ群とにより実質的に５つのレンズ群からなる変倍光学系であって、広角端状態から望遠端状態まで変倍する際に、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レンズ群と前記第４レンズ群との間隔が変化し、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔が変化し、以下の条件式を満足している。
０．３５＜（−ｆ２）／ｆｗ＜０．４９
１．３０＜ｆ３／ｆ１＜３．００
３．２０＜ｆ３／（−ｆ５）＜４．３０
但し、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離、
ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離、
ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離、
ｆ５：前記第５レンズ群の焦点距離、
ｆｗ：前記変倍光学系の広角端状態における焦点距離。

【0007】

また、第２の発明に係る変倍光学系は、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、正の屈折力を有する第４レンズ群と、負の屈折力を有する第５レンズ群とにより実質的に５つのレンズ群からなる変倍光学系であって、広角端状態から望遠端状態まで変倍する際に、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レンズ群と前記第４レンズ群との間隔が変化し、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔が変化し、以下の条件式を満足している。
０．３５＜（−ｆ２）／ｆｗ＜０．４９
１．４２≦ｆ３／ｆ１＜３．００
但し、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離、
ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離、
ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離、
ｆｗ：前記変倍光学系の広角端状態における焦点距離。

【0008】

また、第３の発明に係る変倍光学系は、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、正の屈折力を有する第４レンズ群と、負の屈折力を有する第５レンズ群とにより実質的に５つのレンズ群からなる変倍光学系であって、広角端状態から望遠端状態まで変倍する際に、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レンズ群と前記第４レンズ群との間隔が変化し、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔が変化し、以下の条件式を満足している。
０．３５＜（−ｆ２）／ｆｗ＜０．４９
２．８０＜ｆ３／（−ｆ２）≦３．１８
但し、
ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離、
ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離、
ｆｗ：前記変倍光学系の広角端状態における焦点距離。

【0009】

また、上述の変倍光学系において、以下の条件式を満足することが好ましい。
０．５１０＜ｆ４／ｆｗ＜０．５８０
但し、
ｆ４：前記第４レンズ群の焦点距離、
ｆｗ：前記変倍光学系の広角端状態における焦点距離。

【0010】

また、上述の変倍光学系において、前記第３レンズ群における最も物体側のレンズは、正の屈折力を有するレンズであり、以下の条件式を満足することが好ましい。
０．５０＜ｆ３／ｆｔ＜０．７０
但し、
ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離、
ｆｔ：前記変倍光学系の望遠端状態における焦点距離。

【0011】

また、上述の変倍光学系において、広角端状態から望遠端状態まで変倍する際に、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が減少し、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔が減少することが好ましい。

【0012】

また、上述の変倍光学系において、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間に絞りを有し、広角端状態から望遠端状態まで変倍する際に、前記絞りが像側から物体側に移動することが好ましい。

【0013】

また、上述の変倍光学系において、前記第２レンズ群の少なくとも一部は、光軸と直交する方向の成分を有するように移動可能であることが好ましい。

【0014】

また、上述の変倍光学系において、前記第４レンズ群を光軸に沿って移動させることにより、無限遠物体から有限距離物体へのフォーカシングが行われることが好ましい。

【0016】

また、上述の変倍光学系において、広角端状態から望遠端状態まで変倍する際に、前記第５レンズ群が像側から物体側に移動することが好ましい。

【0017】

また、上述の変倍光学系において、以下の条件式を満足することが好ましい。
２．００＜ｆ１／（−ｆ５）＜２．９０
但し、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離、
ｆ５：前記第５レンズ群の焦点距離。

【0018】

また、本発明に係る光学機器は、本発明に係る変倍光学系を有することを特徴とする。

【0019】

また、本発明に係る変倍光学系の製造方法は、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、正の屈折力を有する第４レンズ群と、負の屈折力を有する第５レンズ群とを配置する実質的に５つのレンズ群からなる変倍光学系の製造方法であって、広角端状態から望遠端状態まで変倍する際に、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レンズ群と前記第４レンズ群との間隔が変化し、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔が変化し、以下の条件式を満足するようにしている。
０．３５＜（−ｆ２）／ｆｗ＜０．４９
１．３０＜ｆ３／ｆ１＜３．００
３．２０＜ｆ３／（−ｆ５）＜４．３０
但し、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離、
ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離、
ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離、
ｆ５：前記第５レンズ群の焦点距離、
ｆｗ：前記変倍光学系の広角端状態における焦点距離。

【発明の効果】

【0020】

本発明によれば、良好な光学性能を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】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る。

【図2】（ａ）は第１実施例での広角端状態における無限遠合焦時の収差図であり、（ｂ）は広角端状態における無限遠合焦時に像ぶれ補正を行った時の収差図である。

【図3】第１実施例での中間焦点距離状態における無限遠合焦時の収差図である。

【図4】（ａ）は第１実施例での望遠端状態における無限遠合焦時の収差図であり、（ｂ）は望遠端状態における無限遠合焦時に像ぶれ補正を行った時の収差図である。

【図5】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る。

【図6】（ａ）は第２実施例での広角端状態における無限遠合焦時の収差図であり、（ｂ）は広角端状態における無限遠合焦時に像ぶれ補正を行った時の収差図である。

【図7】第２実施例での中間焦点距離状態における無限遠合焦時の収差図である。

【図8】（ａ）は第２実施例での望遠端状態における無限遠合焦時の収差図であり、（ｂ）は望遠端状態における無限遠合焦時に像ぶれ補正を行った時の収差図である。

【図9】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る。

【図10】（ａ）は第３実施例での広角端状態における無限遠合焦時の収差図であり、（ｂ）は広角端状態における無限遠合焦時に像ぶれ補正を行った時の収差図である。

【図11】第３実施例での中間焦点距離状態における無限遠合焦時の収差図である。

【図12】（ａ）は第３実施例での望遠端状態における無限遠合焦時の収差図であり、（ｂ）は望遠端状態における無限遠合焦時に像ぶれ補正を行った時の収差図である。

【図13】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る。

【図14】（ａ）は第４実施例での広角端状態における無限遠合焦時の収差図であり、（ｂ）は広角端状態における無限遠合焦時に像ぶれ補正を行った時の収差図である。

【図15】第４実施例での中間焦点距離状態における無限遠合焦時の収差図である。

【図16】（ａ）は第４実施例での望遠端状態における無限遠合焦時の収差図であり、（ｂ）は望遠端状態における無限遠合焦時に像ぶれ補正を行った時の収差図である。

【図17】デジタル一眼レフカメラの断面図である。

【図18】ズームレンズの製造方法を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下、本願の好ましい実施形態について図を参照しながら説明する。本願に係る変倍光学系であるズームレンズＺＬを備えたデジタル一眼レフカメラＣＡＭが図１７に示されている。図１７に示すデジタル一眼レフカメラＣＡＭにおいて、不図示の物体（被写体）からの光は、ズームレンズ（撮影レンズ）ＺＬで集光されて、クイックリターンミラーＭを介して焦点板Ｆ上に結像される。焦点板Ｆ上に結像された光は、ペンタプリズムＰ中で複数回反射されて接眼レンズＥへと導かれる。これにより、撮影者は、接眼レンズＥを介して物体（被写体）の像を正立像として観察することができる。

【0023】

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、クイックリターンミラーＭが光路外へ退避し、ズームレンズＺＬで集光された物体（被写体）からの光は、撮像素子Ｃ上に結像されて被写体の像を形成する。これにより、物体（被写体）からの光は、撮像素子Ｃ上に結像されて当該撮像素子Ｃにより撮像され、物体（被写体）の画像として不図示のメモリーに記録される。このようにして、撮影者はデジタル一眼レフカメラＣＡＭによる物体（被写体）の撮影を行うことができる。なお、クイックリターンミラーＭを有
しないカメラであっても、上記カメラＣＡＭと同様の効果を得ることができる。また、図１７に示すデジタル一眼レフカメラＣＡＭは、ズームレンズ（撮影レンズ）ＺＬを着脱可能に保持する構成であってもよく、ズームレンズ（撮影レンズ）ＺＬと一体に構成されるものであってもよい。

【0024】

ズームレンズＺＬは、例えば図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、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、負の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５とを有して構成される。また、広角端状態から望遠端状態への変倍（ズーミング）の際、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が変化し、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なっている。

【0025】

このような構成のズームレンズＺＬにおいて、第２レンズ群Ｇ２の焦点距離をｆ２とし、ズームレンズＺＬの広角端状態における焦点距離をｆｗとしたとき、次の条件式（１）で表される条件を満足することが好ましい。

【0026】

０．３５＜（−ｆ２）／ｆｗ＜０．４９ …（１）

【0027】

本実施形態のズームレンズＺＬは、この条件式（１）を満足することで、良好な光学性能を実現し、かつ、所定の変倍比を確保することができる。そのため、本実施形態によれば、良好な光学性能を有するズームレンズＺＬおよび、これを備えた光学機器（デジタルスチルカメラＣＡＭ）を得ることが可能になる。

【0028】

ここで、条件式（１）は、ズームレンズＺＬの広角端状態での焦点距離に対する適切な第２レンズ群Ｇ２の焦点距離を規定するものである。条件式（１）の上限値を上回る条件である場合、第２レンズ群Ｇ２の屈折力が弱くなり、所定の変倍比を確保するために第４レンズ群Ｇ４の屈折力が強くなるため、広角端状態における球面収差の補正が困難となる。一方、条件式（１）の下限値を下回る条件である場合、第２レンズ群Ｇ２の屈折力が強くなり、広角端状態におけるコマ収差の補正が困難となる。

【0029】

なお、条件式（１）の下限値を０．４０とすることで、本願の効果をより確実なものにすることができる。

【0030】

また、本実施形態のズームレンズＺＬは、第３レンズ群Ｇ３の焦点距離をｆ３とし、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離をｆ１としたとき、次の条件式（２）で表される条件を満足することが好ましい。

【0031】

１．１０＜ｆ３／ｆ１＜３．００ …（２）

【0032】

条件式（２）は、第３レンズ群Ｇ３の焦点距離に対する適切な第１レンズ群Ｇ１の焦点距離を規定するものである。条件式（２）の上限値を上回る条件である場合、第１レンズ群Ｇ１の屈折力が強くなり、望遠端状態における球面収差の補正が困難となる。一方、条件式（２）の下限値を下回る条件である場合、第３レンズ群Ｇ３の屈折力が強くなり、広角端状態における像面湾曲収差の補正が困難となる。

【0033】

なお、条件式（２）の上限値を２．００とすることで、本願の効果をより確実なものにすることができる。また、条件式（２）の下限値を１．３０とすることで、本願の効果をより確実なものにすることができる。

【0034】

また、本実施形態のズームレンズＺＬは、第３レンズ群Ｇ３の焦点距離をｆ３とし、第２レンズ群Ｇ２の焦点距離をｆ２としたとき、次の条件式（３）で表される条件を満足することが好ましい。

【0035】

２．８０＜ｆ３／（−ｆ２）＜３．８０ …（３）

【0036】

条件式（３）は、第３レンズ群Ｇ３の焦点距離に対する適切な第２レンズ群Ｇ２の焦点距離を規定するものである。条件式（３）の上限値を上回る条件である場合、第２レンズ群Ｇ２の屈折力が強くなり、望遠端状態における球面収差の補正が困難となる。一方、条件式（３）の下限値を下回る条件である場合、第２レンズ群Ｇ２の屈折力が弱くなり、広角端状態における像面湾曲収差の補正が困難となる。

【0037】

なお、条件式（３）の上限値を３．５０とすることで、本願の効果をより確実なものにすることができる。また、条件式（３）の下限値を３．００とすることで、本願の効果をより確実なものにすることができる。

【0038】

また、本実施形態のズームレンズＺＬは、第４レンズ群Ｇ４の焦点距離をｆ４とし、ズームレンズＺＬの広角端状態における焦点距離をｆｗとしたとき、次の条件式（４）で表される条件を満足することが好ましい。

【0039】

０．５１０＜ｆ４／ｆｗ＜０．５８０ …（４）

【0040】

条件式（４）は、ズームレンズＺＬの広角端状態での焦点距離に対する適切な第４レンズ群Ｇ４の焦点距離を規定するものである。条件式（４）の上限値を上回る条件である場合、第４レンズ群Ｇ４の屈折力が弱くなり、所定の変倍比を確保するために第３レンズ群Ｇ３の屈折力が強くなるため、望遠端状態における球面収差の補正が困難となる。一方、条件式（４）の下限値を下回る条件である場合、第４レンズ群Ｇ４の屈折力が強くなり、広角端状態における球面収差の補正が困難となる。

【0041】

なお、条件式（４）の上限値を０．５７０とすることで、本願の効果をより確実なものにすることができる。

【0042】

また、本実施形態のズームレンズＺＬにおいて、第３レンズ群Ｇ３における最も物体側のレンズは、正の屈折力を有するレンズであり、第３レンズ群Ｇ３の焦点距離をｆ３とし、ズームレンズＺＬの望遠端状態における焦点距離をｆｔとしたとき、次の条件式（５）で表される条件を満足することが好ましい。

【0043】

０．５０＜ｆ３／ｆｔ＜０．７０ …（５）

【0044】

第３レンズ群Ｇ３の最も物体側に正の屈折力を有するレンズを配置することにより、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２から発散された光束を速やかに収束させることができるため、像側に配置されるレンズの径の肥大化を防ぎ、且つ、広角側の球面収差を良好に補正することができる。このようなレンズ配置において、条件式（５）は、ズームレンズＺＬの望遠端状態での焦点距離に対する適切な第３レンズ群Ｇ３の焦点距離を規定するものである。条件式（５）の上限値を上回る条件である場合、第３レンズ群Ｇ３の屈折力が弱くなり、所定の変倍比を確保するために第１レンズ群Ｇ１の屈折力が強くなるため、望遠端状態における像面湾曲収差の補正が困難となる。一方、条件式（５）の下限値を下回る条件である場合、第３レンズ群Ｇ３の屈折力が強くなり、広角端状態における球面収差の補正が困難となる。

【0045】

なお、条件式（５）の上限値を０．６３とすることで、本願の効果をより確実なものにすることができる。また、条件式（５）の下限値を０．５７とすることで、本願の効果をより確実なものにすることができる。

【0046】

また、本実施形態のズームレンズＺＬは、広角端状態から望遠端状態まで変倍する際に、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が減少し、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との間隔が減少することが好ましい。このようにすれば、球面収差と像面湾曲の変動を効果的に補正しつつ、所定の変倍比を確保することができる。

【0047】

また、本実施形態のズームレンズＺＬは、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との間に絞りＳを有し、広角端状態から望遠端状態まで変倍する際に、絞りＳが像側から物体側に移動することが好ましい。このようにすれば、光学系全体のレンズ径の肥大化を防止することができ、球面収差と像面湾曲の変動を効果的に補正することができる。

【0048】

また、本実施形態のズームレンズＺＬにおいて、第２レンズ群Ｇ２の少なくとも一部は、光軸と直交する方向の成分を有するように移動可能であることが好ましい。このような移動を行うことで、望遠端状態におけるコマ収差と広角端状態における像面湾曲収差を効果的に補正しつつ、光軸と略垂直方向の所定の像面移動量を確保することができる。これにより、手ぶれ補正の問題に対応することができる。

【0049】

また、本実施形態のズームレンズＺＬは、第４レンズ群Ｇ４を光軸に沿って移動させることにより、無限遠物体から有限距離物体へのフォーカシング（合焦）が行われることが好ましい。このようにすれば、合焦時の球面収差、像面湾曲等の収差変動を効果的に補正することができる。

【0050】

また、本実施形態のズームレンズＺＬは、第３レンズ群Ｇ３の焦点距離をｆ３とし、第５レンズ群Ｇ５の焦点距離をｆ５としたとき、次の条件式（６）で表される条件を満足することが好ましい。

【0051】

３．００＜ｆ３／（−ｆ５）＜４．３０ …（６）

【0052】

条件式（６）は、第５レンズ群Ｇ５の焦点距離に対する適切な第３レンズ群Ｇ３の焦点距離を規定するものである。条件式（６）の上限値を上回る条件である場合、第５レンズ群Ｇ５の屈折力が強くなり、広角端状態における像面湾曲収差の補正が困難となる。一方、条件式（６）の下限値を下回る条件である場合、第３レンズ群Ｇ３の屈折力が強くなり、望遠端状態におけるコマ収差の補正が困難となる。

【0053】

なお、条件式（６）の上限値を４．００とすることで、本願の効果をより確実なものにすることができる。また、条件式（６）の下限値を３．２０とすることで、本願の効果をより確実なものにすることができる。

【0054】

また、本実施形態のズームレンズＺＬにおいて、広角端状態から望遠端状態まで変倍する際に、前記第５レンズ群が像側から物体側に移動することが好ましい。このようにすれば、球面収差と像面湾曲の変動を効果的に補正しつつ、所定の変倍比を確保することができる。

【0055】

また、本実施形態のズームレンズＺＬは、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離をｆ１とし、第５レンズ群Ｇ５の焦点距離をｆ５としたとき、次の条件式（７）で表される条件を満足することが好ましい。

【0056】

２．００＜ｆ１／（−ｆ５）＜２．９０ …（７）

【0057】

条件式（７）は、第５レンズ群Ｇ５の焦点距離に対する適切な第１レンズ群Ｇ１の焦点距離を規定するものである。条件式（７）の上限値を上回る条件である場合、第５レンズ群Ｇ５の屈折力が強くなり、広角端状態における像面湾曲収差の補正が困難となる。一方、条件式（７）の下限値を下回る条件である場合、第１レンズ群Ｇ１の屈折力が強くなり、望遠端状態における球面収差の補正が困難となる。

【0058】

なお、条件式（７）の上限値を２．８０とすることで、本願の効果をより確実なものにすることができる。また、条件式（７）の下限値を２．３０とすることで、本願の効果をより確実なものにすることができる。

【0059】

ここで、上述のような構成のズームレンズＺＬの製造方法について、図１８を参照しながら説明する。まず、円筒状の鏡筒内に、本実施形態の第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３、第４レンズ群Ｇ４、および第５レンズ群Ｇ５を組み込む（ステップＳ１）。このとき、上述の条件式（１）や、条件式（２）、条件式（３）等をそれぞれ満足するように、第１〜第５レンズ群Ｇ１〜Ｇ５の各レンズをそれぞれ配置する。なお、各レンズを鏡筒内に組み込む際、光軸に沿った順にレンズ群を１つずつ鏡筒内に組み込んでもよく、一部または全てのレンズ群を保持部材で一体保持してから鏡筒部材と組み立ててもよい。鏡筒内に各レンズ群を組み込んだ後、鏡筒内に各レンズ群が組み込まれた状態で物体の像が形成されるか、すなわち各レンズ群の中心が揃っているかを確認する（ステップＳ２）。そして、像が形成されるか確認した後、ズームレンズＺＬの各種動作を確認する（ステップＳ３）。

【0060】

各種動作の一例としては、変倍を行うためのレンズ群（例えば、第１〜第５レンズ群Ｇ１〜Ｇ５）が光軸方向に沿って移動する変倍動作、遠距離物体から近距離物体への合焦を行うレンズ群（例えば、第４レンズ群Ｇ４）が光軸方向に沿って移動する合焦動作、少なくとも一部のレンズが光軸と直交方向の成分を持つように移動する手ブレ補正動作などが挙げられる。なお、本実施形態においては、広角端状態から望遠端状態への変倍の際、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が変化し、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なっている。また、各種動作の確認順番は任意である。このような製造方法によれば、良好な光学性能を有するズームレンズＺＬを得ることができる。

【実施例】

【0061】

（第１実施例）
以下、本願の各実施例を添付図面に基づいて説明する。まず、本願の第１実施例について図１〜図４および表１を用いて説明する。図１は第１実施例に係るズームレンズの構成を示す断面図である。第１実施例に係るズームレンズＺＬ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、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、負の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５とを備えて構成される。そして、広角端状態から望遠端状態への変倍（ズーミング）の際、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が変化し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が変化（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（減少）するように構成されている。

【0062】

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正メ
ニスカスレンズＬ１１と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１２と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３との接合によりなる接合正レンズとから構成される。第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、光軸に対してほぼ垂直な方向にシフトさせることにより像ぶれ補正を行う前群ＧＡと、当該前群ＧＡよりも像面Ｉ側に位置する後群ＧＢとから構成される。負の屈折力を有する前群ＧＡは、両凹形状の負レンズＬ２１から構成される。後群ＧＢ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Ｌ２２と、両凹形状の負レンズＬ２３とから構成される。

【0063】

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負メニスカスレンズＬ３２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、両凸形状の正レンズＬ４１と、両凸形状の正レンズＬ４２と物体側に凹面を向けた負レンズＬ４３との接合によりなる接合正レンズとから構成される。第５レンズ群Ｇ５は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ５１と、両凹形状の負レンズＬ５２と物体側に凸面を向けた正レンズＬ５３との接合によりなる接合負レンズとから構成され、広角端状態から望遠端状態への変倍（ズーミング）の際、光軸に沿って像面Ｉ側から物体側に移動するようになっている。

【0064】

開口絞りＳは、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との間に配置され、広角端状態から望遠端状態への変倍（ズーミング）の際、光軸に沿って像面Ｉ側から物体側に移動するようになっている。また、無限遠物体から近距離物体（有限距離物体）へのフォーカシングは、第４レンズ群Ｇ４を光軸に沿って像面Ｉ側から物体側に移動させることにより行う。

【0065】

以下に、表１〜表４を示すが、これらは第１〜第４実施例に係るズームレンズの諸元の値をそれぞれ掲げた表である。各表の［全体諸元］において、ｆは焦点距離を、ＦＮＯはＦナンバーを、２ωは画角（最大入射角：単位は「°」）を、ＴＬはレンズ全長（空気換算長）をそれぞれ示す。また、［レンズデータ］において、面番号は物体側から数えたレンズ面の順番を、ｒはレンズ面の曲率半径を、ｄはレンズ面の間隔を、ｎｄはｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）に対する屈折率を、νｄはｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）に対するアッベ数をそれぞれ示す。また、曲率半径「∞」は平面を示し、空気の屈折率ｎｄ＝1.000000はその記載を省略している。

【0066】

また、［可変面間隔データ］には、各合焦位置における焦点距離fと各可変面間隔の値
をそれぞれ示す。なお、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との軸上空気間隔Ｄ５、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との軸上空気間隔Ｄ１１、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との軸上空気間隔Ｄ１５、第４レンズ群Ｇ４と開口絞りＳとの軸上空気間隔Ｄ２０、開口絞りＳと第５レンズ群Ｇ５との軸上空気間隔Ｄ２１、およびバックフォーカス（空気換算長）ＢＦが、変倍（ズーミング）の際に変化する。

【0067】

また、［ズームレンズ群データ］には各レンズ群の焦点距離をそれぞれ示す。また、［条件式対応値］には各条件式の対応値をそれぞれ示す。なお、以下の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、その他長さの単位は一般に「mm」が使われるが、光学系は、比例拡大また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、後述の第２〜第４実施例の諸元値においても、本実施例と同様の符号を用いる。

【0068】

下の表１に、第１実施例における各諸元を示す。なお、表１における面番号１〜２６は、図１における面１〜２６と対応し、表１における群番号Ｇ１〜Ｇ５は、図１における各
レンズ群Ｇ１〜Ｇ５と対応している。

【0069】

（表１）
［全体諸元］
像高＝21.60
変倍比＝2.40
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
ｆ＝200.00 〜 293.16 〜 480.00
ＦＮＯ＝3.6 〜 5.2 〜 5.6
２ω＝12.21 〜 8.32 〜 5.11
ＴＬ＝269.97 〜 280.13 〜 315.05
［レンズデータ］
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
（第１レンズ群Ｇ１）
1 115.166 8.84 70.4 1.48749
2 797.997 0.20
3 110.806 1.40 37.16 1.834
4 71.134 11.23 81.63 1.497
5 290.404 (D5)
（第２レンズ群Ｇ２）
（前群ＧＡ）
6 -269.955 1.40 35.7 1.90265
7 166.561 7.34
（後群ＧＢ）
8 60.696 5.53 23.78 1.84666
9 199.318 2.40
10 -890.691 1.40 46.62 1.816
11 76.396 (D11)
（第３レンズ群Ｇ３）
12 75.969 9.22 59.71 1.60732
13 -177.298 0.20
14 200.388 1.40 47.63 1.795268
15 63.834 (D15)
（第４レンズ群Ｇ４）
16 99.540 4.87 64.11 1.5168
17 -1589.065 0.20
18 74.866 10.92 67.9 1.59319
19 -63.278 1.40 37.16 1.834
20 5319.698 (D20)
（可変開口絞りＳ）
21 ∞ (D21)
（第５レンズ群Ｇ５）
22 52.457 1.40 49.61 1.772499
23 36.931 17.08
24 -103.993 1.40 55.52 1.696797
25 58.022 3.00 27.51 1.755199
26 1008.690 (BF)
［可変面間隔データ］
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f 200.00 293.16 480.00
D5 24.44 56.97 86.54
D11 51.98 19.03 1.5
D15 7.18 20.94 14.17
D20 47.60 1.52 1.52
D21 1.50 32.97 1.5
BF 46.44 57.88 119.00
［ズームレンズ群データ］
群番号 群初面 群焦点距離
G1 1 207.33
G2 6 -95.62
G3 12 300.54
G4 16 102.41
G5 22 -77.03
［条件式対応値］
条件式（１） （−ｆ２）／ｆｗ＝0.48
条件式（２） ｆ３／ｆ１＝1.45
条件式（３） ｆ３／（−ｆ２）＝3.14
条件式（４） ｆ４／ｆｗ＝0.512
条件式（５） ｆ３／ｆｔ＝0.63
条件式（６） ｆ３／（−ｆ５）＝3.90
条件式（７） ｆ１／（−ｆ５）＝2.69

【0070】

このように本実施例では、上記条件式（１）〜（７）が全て満たされていることが分かる。

【0071】

図２〜図４は、第１実施例に係るズームレンズＺＬの諸収差図である。すなわち、図２（ａ）は広角端状態（ｆ＝２００．００mm）における無限遠合焦時の収差図であり、図２（ｂ）は広角端状態における無限遠合焦時に像ぶれ補正（像ぶれ補正群である第２レンズ群Ｇ２の前群ＧＡのシフト量＝０．２）を行った時の収差図である。また、図３は中間焦点距離状態（ｆ＝２９３．１６mm）における無限遠合焦時の収差図である。また、図４（ａ）は望遠端状態（ｆ＝４８０．００mm）における無限遠合焦時の収差図であり、図４（ｂ）は望遠端状態における無限遠合焦時に像ぶれ補正（像ぶれ補正群である第２レンズ群Ｇ２の前群ＧＡのシフト量＝０．２）を行った時の収差図である。各収差図において、ＦＮＯはＦナンバーを、Ｙは像高をそれぞれ示す。また、各収差図において、ｄはｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）、ｇはｇ線（λ＝４３５．８ｎｍ）における収差をそれぞれ示す。また、非点収差を示す収差図において、実線はサジタル像面を示し、破線はメリディオナル像面を示している。以上、収差図の説明は他の実施例においても同様である。

【0072】

そして、各収差図より、第１実施例では、広角端状態から望遠端状態にわたっての各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた光学性能を有していることがわかる。その結果、第１実施例のズームレンズＺＬを搭載することにより、デジタル一眼レフカメラＣＡＭにおいても、優れた光学性能を確保することができる。

【0073】

（第２実施例）
以下、本願の第２実施例について図５〜図８および表２を用いて説明する。図５は第２実施例に係るズームレンズの構成を示す断面図である。なお、第２実施例のズームレンズは、第２レンズ群Ｇ２の後群ＧＢの構成を除いて第１実施例のズームレンズと同様の構成であり、各部に第１実施例の場合と同一の符号を付して詳細な説明を省略する。なお、第２実施例における第２レンズ群Ｇ２の後群ＧＢ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Ｌ２２と物体側に凸面を向けた正メニスカスレ
ンズＬ２３との接合によりなる接合正レンズと、両凹形状の負レンズＬ２４とから構成される。

【0074】

下の表２に、第２実施例における各諸元を示す。なお、表２における面番号１〜２７は、図５における面１〜２７と対応し、表２における群番号Ｇ１〜Ｇ５は、図５における各レンズ群Ｇ１〜Ｇ５と対応している。また、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との軸上空気間隔Ｄ５、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との軸上空気間隔Ｄ１２、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との軸上空気間隔Ｄ１６、第４レンズ群Ｇ４と開口絞りＳとの軸上空気間隔Ｄ２１、開口絞りＳと第５レンズ群Ｇ５との軸上空気間隔Ｄ２２、およびバックフォーカス（空気換算長）ＢＦが、変倍（ズーミング）の際に変化する。

【0075】

（表２）
［全体諸元］
像高＝21.60
変倍比＝2.40
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
ｆ＝199.99 〜 293.28 〜 480.00
ＦＮＯ＝4.1 〜 5.1 〜 5.6
２ω＝12.26 〜 8.31 〜 5.10
ＴＬ＝290.92 〜 290.90 〜 315.06
［レンズデータ］
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
（第１レンズ群Ｇ１）
1 116.447 9.11 70.4 1.48749
2 825.970 0.20
3 111.895 1.40 37.16 1.834
4 71.382 11.85 81.63 1.497
5 315.918 (D5)
（第２レンズ群Ｇ２）
（前群ＧＡ）
6 -293.270 1.40 35.7 1.90265
7 156.662 6.40
（後群ＧＢ）
8 63.083 1.40 45.29 1.794997
9 50.919 5.58 23.78 1.84666
10 142.829 2.71
11 -1198.433 1.40 46.62 1.816
12 82.795 (D12)
（第３レンズ群Ｇ３）
13 78.876 8.44 59.71 1.60732
14 -188.201 0.20
15 177.812 1.40 47.63 1.795268
16 65.726 (D16)
（第４レンズ群Ｇ４）
17 91.818 5.06 64.11 1.5168
18 -953.564 0.20
19 81.417 9.29 67.9 1.59319
20 -69.070 1.40 37.16 1.834
21 766.494 (D21)
（可変開口絞りＳ）
22 ∞ (D22)
（第５レンズ群Ｇ５）
23 50.976 1.63 49.61 1.772499
24 37.701 25.43
25 -211.820 1.40 55.52 1.696797
26 48.962 3.00 27.51 1.755199
27 192.466 (BF)
［可変面間隔データ］
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f 199.99 293.28 480.00
D5 27.69 61.90 85.17
D12 61.78 21.87 1.50
D16 6.63 23.70 15.16
D21 48.18 1.65 1.65
D22 1.53 36.02 2.34
BF 46.20 46.86 110.34
［ズームレンズ群データ］
群番号 群初面 群焦点距離
G1 1 205.30
G2 6 -86.48
G3 13 275.03
G4 17 108.92
G5 23 -84.53
［条件式対応値］
条件式（１） （−ｆ２）／ｆｗ＝0.43
条件式（２） ｆ３／ｆ１＝1.34
条件式（３） ｆ３／（−ｆ２）＝3.18
条件式（４） ｆ４／ｆｗ＝0.545
条件式（５） ｆ３／ｆｔ＝0.57
条件式（６） ｆ３／（−ｆ５）＝3.25
条件式（７） ｆ１／（−ｆ５）＝2.43

【0076】

このように本実施例では、上記条件式（１）〜（７）が全て満たされていることが分かる。

【0077】

図６〜図８は、第２実施例に係るズームレンズＺＬの諸収差図である。すなわち、図６（ａ）は広角端状態（ｆ＝１９９．９９mm）における無限遠合焦時の収差図であり、図６（ｂ）は広角端状態における無限遠合焦時に像ぶれ補正（像ぶれ補正群である第２レンズ群Ｇ２の前群ＧＡのシフト量＝０．２）を行った時の収差図である。また、図７は中間焦点距離状態（ｆ＝２９３．２８mm）における無限遠合焦時の収差図である。また、図８（ａ）は望遠端状態（ｆ＝４８０．００mm）における無限遠合焦時の収差図であり、図８（ｂ）は望遠端状態における無限遠合焦時に像ぶれ補正（像ぶれ補正群である第２レンズ群Ｇ２の前群ＧＡのシフト量＝０．２）を行った時の収差図である。そして、各収差図より、第２実施例では、広角端状態から望遠端状態にわたっての各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた光学性能を有していることがわかる。その結果、第２実施例のズームレンズＺＬを搭載することにより、デジタル一眼レフカメラＣＡＭにおいても、優れた光学性能を確保することができる。

【0078】

（第３実施例）
以下、本願の第３実施例について図９〜図１２および表３を用いて説明する。図９は第
３実施例に係るズームレンズの構成を示す断面図である。なお、第３実施例のズームレンズは、第１レンズ群Ｇ１および第４レンズ群Ｇ４の構成を除いて第１実施例のズームレンズと同様の構成であり、各部に第１実施例の場合と同一の符号を付して詳細な説明を省略する。なお、第３実施例の第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正メニスカスレンズＬ１１と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１２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。また、第３実施例の第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レンズＬ４１と、両凸形状の正レンズＬ４２と物体側に凹面を向けた負レンズＬ４３との接合によりなる接合正レンズとから構成される。

【0079】

下の表３に、第３実施例における各諸元を示す。なお、表３における面番号１〜２７は、図９における面１〜２７と対応し、表３における群番号Ｇ１〜Ｇ５は、図９における各レンズ群Ｇ１〜Ｇ５と対応している。また、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との軸上空気間隔Ｄ６、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との軸上空気間隔Ｄ１２、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との軸上空気間隔Ｄ１６、第４レンズ群Ｇ４と開口絞りＳとの軸上空気間隔Ｄ２１、開口絞りＳと第５レンズ群Ｇ５との軸上空気間隔Ｄ２２、およびバックフォーカス（空気換算長）ＢＦが、変倍（ズーミング）の際に変化する。

【0080】

（表３）
［全体諸元］
像高＝21.60
変倍比＝2.40
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
ｆ＝200.00 〜 293.02 〜 480.00
ＦＮＯ＝3.5 〜 5.4 〜 5.7
２ω＝12.21 〜 8.32 〜 5.11
ＴＬ＝276.56 〜 283.10 〜 315.01
［レンズデータ］
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
（第１レンズ群Ｇ１）
1 93.523 10.71 70.4 1.48749
2 492.877 0.20
3 102.501 2.50 37.16 1.834
4 63.325 7.51
5 65.802 11.46 81.63 1.497
6 249.064 (D6)
（第２レンズ群Ｇ２）
（前群ＧＡ）
7 -563.807 3.00 35.7 1.90265
8 127.299 3.80
（後群ＧＢ）
9 61.304 5.59 23.78 1.84666
10 250.308 2.46
11 -380.433 1.40 46.62 1.816
12 77.903 (D12)
（第３レンズ群Ｇ３）
13 95.781 8.20 59.71 1.60732
14 -127.034 0.20
15 200.101 1.40 47.63 1.795268
16 67.260 (D16)
（第４レンズ群Ｇ４）
17 83.812 4.33 64.11 1.5168
18 480.801 0.20
19 77.250 9.76 67.9 1.59319
20 -68.065 1.40 37.16 1.834
21 1240.988 (D21)
（可変開口絞りＳ）
22 ∞ (D22)
（第５レンズ群Ｇ５）
23 44.462 1.40 49.61 1.772499
24 34.224 10.79
25 -90.280 1.40 55.52 1.696797
26 68.803 3.00 27.51 1.755199
27 -3808.900 (BF)
［可変面間隔データ］
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f 200.00 293.02 480.00
D6 19.35 50.27 79.59
D12 55.71 23.63 1.97
D16 6.17 17.69 5.59
D21 45.10 1.59 1.59
D22 13.11 38.41 1.50
BF 46.40 60.79 134.04
［ズームレンズ群データ］
群番号 群初面 群焦点距離
G1 1 199.65
G2 7 -93.97
G3 13 283.68
G4 17 113.05
G5 23 -84.72
［条件式対応値］
条件式（１） （−ｆ２）／ｆｗ＝0.47
条件式（２） ｆ３／ｆ１＝1.42
条件式（３） ｆ３／（−ｆ２）＝3.02
条件式（４） ｆ４／ｆｗ＝0.565
条件式（５） ｆ３／ｆｔ＝0.59
条件式（６） ｆ３／（−ｆ５）＝3.35
条件式（７） ｆ１／（−ｆ５）＝2.36

【0081】

このように本実施例では、上記条件式（１）〜（７）が全て満たされていることが分かる。

【0082】

図１０〜図１２は、第３実施例に係るズームレンズＺＬの諸収差図である。すなわち、図１０（ａ）は広角端状態（ｆ＝２００．００mm）における無限遠合焦時の収差図であり、図１０（ｂ）は広角端状態における無限遠合焦時に像ぶれ補正（像ぶれ補正群である第２レンズ群Ｇ２の前群ＧＡのシフト量＝０．２）を行った時の収差図である。また、図１１は中間焦点距離状態（ｆ＝２９３．０２mm）における無限遠合焦時の収差図である。また、図１２（ａ）は望遠端状態（ｆ＝４８０．００mm）における無限遠合焦時の収差図であり、図１２（ｂ）は望遠端状態における無限遠合焦時に像ぶれ補正（像ぶれ補正群である第２レンズ群Ｇ２の前群ＧＡのシフト量＝０．２）を行った時の収差図である。そして
、各収差図より、第３実施例では、広角端状態から望遠端状態にわたっての各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた光学性能を有していることがわかる。その結果、第３実施例のズームレンズＺＬを搭載することにより、デジタル一眼レフカメラＣＡＭにおいても、優れた光学性能を確保することができる。

【0083】

（第４実施例）
以下、本願の第４実施例について図１３〜図１６および表４を用いて説明する。図１３は第４実施例に係るズームレンズの構成を示す断面図である。第４実施例に係るズームレンズＺＬ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、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、負の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５と、正の屈折力を有する第６レンズ群Ｇ６とを備えて構成される。そして、広角端状態から望遠端状態への変倍（ズーミング）の際、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が変化し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が変化（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（減少）するように構成されている。

【0084】

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正メニスカスレンズＬ１１と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１２と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３との接合によりなる接合正レンズとから構成される。第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、光軸に対してほぼ垂直な方向にシフトさせることにより像ぶれ補正を行う前群ＧＡと、当該前群ＧＡよりも像面Ｉ側に位置する後群ＧＢとから構成される。負の屈折力を有する前群ＧＡは、両凹形状の負レンズＬ２１から構成される。後群ＧＢ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Ｌ２２と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２３との接合によりなる接合正レンズと、両凹形状の負レンズＬ２４とから構成される。

【0085】

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負メニスカスレンズＬ３２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、両凸形状の正レンズＬ４１と、両凸形状の正レンズＬ４２と物体側に凹面を向けた負レンズＬ４３との接合によりなる接合正レンズとから構成される。第５レンズ群Ｇ５は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ５１と、両凹形状の負レンズＬ５２と物体側に凸面を向けた正レンズＬ５３との接合によりなる接合負レンズとから構成され、広角端状態から望遠端状態への変倍（ズーミング）の際、光軸に沿って像面Ｉ側から物体側に移動するようになっている。第６レンズ群Ｇ６は、両凸形状の正レンズＬ６１から構成される。

【0086】

開口絞りＳは、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との間に配置され、広角端状態から望遠端状態への変倍（ズーミング）の際、光軸に沿って像面Ｉ側から物体側に移動するようになっている。また、無限遠物体から近距離物体（有限距離物体）へのフォーカシングは、第４レンズ群Ｇ４を光軸に沿って像面Ｉ側から物体側に移動させることにより行う。

【0087】

下の表４に、第４実施例における各諸元を示す。なお、表４における面番号１〜２９は、図１３における面１〜２９と対応し、表４における群番号Ｇ１〜Ｇ６は、図１３における各レンズ群Ｇ１〜Ｇ６と対応している。また、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との軸上空気間隔Ｄ５、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との軸上空気間隔Ｄ１２、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との軸上空気間隔Ｄ１６、第４レンズ群Ｇ４と開口絞りＳとの軸上空気間隔Ｄ２１、開口絞りＳと第５レンズ群Ｇ５との軸上空気間隔Ｄ２２、第５レンズ群Ｇ５と第６レンズ群Ｇ６との軸上空気間隔Ｄ２７、およびバックフォーカス
（空気換算長）ＢＦが、変倍（ズーミング）の際に変化する。

【0088】

（表４）
［全体諸元］
像高＝21.60
変倍比＝2.40
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
ｆ＝200.00 〜 293.26 〜 480.00
ＦＮＯ＝4.1 〜 5.5 〜 6.1
２ω＝12.15 〜 8.25 〜 5.08
ＴＬ＝304.76 〜 306.48 〜 315.01
［レンズデータ］
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
（第１レンズ群Ｇ１）
1 120.266 8.70 70.4 1.48749
2 1207.573 0.20
3 116.457 1.40 37.16 1.834
4 73.308 10.75 81.63 1.497
5 319.318 (D5)
（第２レンズ群Ｇ２）
（前群ＧＡ）
6 -390.292 1.40 35.7 1.90265
7 140.927 3.00
（後群ＧＢ）
8 72.093 1.40 45.29 1.794997
9 49.426 5.77 23.78 1.846660
10 144.667 2.95
11 -555.222 1.40 46.62 1.816000
12 106.906 (D12)
（第３レンズ群Ｇ３）
13 82.313 5.94 59.71 1.607320
14 -221.243 0.58
15 140.875 1.40 47.63 1.795268
16 62.321 (D16)
（第４レンズ群Ｇ４）
17 75.194 4.92 64.11 1.51680
18 -520.254 0.20
19 93.562 6.51 67.9 1.59319
20 -80.836 1.40 37.16 1.83400
21 310.334 (D21)
（可変開口絞りＳ）
22 ∞ (D22)
（第５レンズ群Ｇ５）
23 51.444 1.63 49.61 1.772499
24 33.071 25.43
25 -212.353 1.40 55.52 1.696797
26 51.759 3.00 27.51 1.755199
27 202.381 (D27)
（第６レンズ群Ｇ６）
28 16469.671 2.00 64.11 1.516800
29 -169.335 (BF)
［可変面間隔データ］
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f 200.00 293.26 480.00
D5 39.84 65.07 87.63
D12 70.10 31.45 1.50
D16 5.78 22.49 5.61
D21 49.10 1.92 1.98
D22 6.24 42.88 13.34
D27 1.80 10.80 72.96
BF 46.35 46.32 46.42
［ズームレンズ群データ］
群番号 群初面 群焦点距離
G1 1 210.00
G2 6 -86.40
G3 13 301.00
G4 17 113.00
G5 23 -77.00
G6 28 324.34
［条件式対応値］
条件式（１） （−ｆ２）／ｆｗ＝0.43
条件式（２） ｆ３／ｆ１＝1.43
条件式（３） ｆ３／（−ｆ２）＝3.48
条件式（４） ｆ４／ｆｗ＝0.565
条件式（５） ｆ３／ｆｔ＝0.63
条件式（６） ｆ３／（−ｆ５）＝3.91
条件式（７） ｆ１／（−ｆ５）＝2.73

【0089】

このように本実施例では、上記条件式（１）〜（７）が全て満たされていることが分かる。

【0090】

図１４〜図１６は、第４実施例に係るズームレンズＺＬの諸収差図である。すなわち、図１４（ａ）は広角端状態（ｆ＝２００．００mm）における無限遠合焦時の収差図であり、図１４（ｂ）は広角端状態における無限遠合焦時に像ぶれ補正（像ぶれ補正群である第２レンズ群Ｇ２の前群ＧＡのシフト量＝０．２）を行った時の収差図である。また、図１５は中間焦点距離状態（ｆ＝２９３．２６mm）における無限遠合焦時の収差図である。また、図１６（ａ）は望遠端状態（ｆ＝４８０．００mm）における無限遠合焦時の収差図であり、図１６（ｂ）は望遠端状態における無限遠合焦時に像ぶれ補正（像ぶれ補正群である第２レンズ群Ｇ２の前群ＧＡのシフト量＝０．２）を行った時の収差図である。そして、各収差図より、第４実施例では、広角端状態から望遠端状態にわたっての各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた光学性能を有していることがわかる。その結果、第４実施例のズームレンズＺＬを搭載することにより、デジタル一眼レフカメラＣＡＭにおいても、優れた光学性能を確保することができる。

【0091】

以上、各実施例によれば、良好な結像性能を有するズームレンズおよび光学機器（デジタル一眼レフカメラ）を実現することができる。

【0092】

なお、各実施例において、第２レンズ群Ｇ２の前群ＧＡの前側（物体側）に屈折力の弱いレンズ（例えば、凸レンズ）を設けて、前群ＧＡを光軸に対してほぼ垂直な方向にシフトさせることにより像ぶれ補正を行うようにしてもよい。

【0093】

また、各実施例において、第２レンズ群Ｇ２における少なくともいずれかのレンズ面を非球面とするようにしてもよい。また、第５レンズ群Ｇ５における少なくともいずれかのレンズ面を非球面とするようにしてもよい。

【0094】

なお、上述の実施形態において、以下に記載の内容は、光学性能を損なわない範囲で適宜採用可能である。

【0095】

上述の各実施例において、ズームレンズとして主に５群構成を示したが、上述のように６群等の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、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。

【0096】

また、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レンズ群を合焦レンズ群とするのが好ましい。

【0097】

また、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よい。特に、第２レンズ群の少なくとも一部を防振レンズ群とするのが好ましい。

【0098】

また、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。

【0099】

また、開口絞りは第５レンズ群近傍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。

【0100】

また、各レンズ面には、フレアやゴーストを軽減し高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よい。

【0101】

また、本実施形態のズームレンズ（変倍光学系）は、変倍比が２〜３程度である。

【符号の説明】

【0102】

ＣＡＭ デジタル一眼レフカメラ（光学機器）
ＺＬ ズームレンズ
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
Ｓ 開口絞り Ｉ 像面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】