2022-125480 ズームレンズ及びそれを有する撮像装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022125480

(43)【公開日】2022-08-29

(54)【発明の名称】ズームレンズ及びそれを有する撮像装置

(51)【国際特許分類】

   G02B 15/20 20060101AFI20220822BHJP

   G02B 13/18 20060101ALN20220822BHJP

【ＦＩ】

G02B15/20

G02B13/18

【審査請求】未請求

【請求項の数】13

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021023078

(22)【出願日】2021-02-17

(71)【出願人】

【識別番号】000001007

【氏名又は名称】キヤノン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100110412

【弁理士】

【氏名又は名称】藤元 亮輔

(74)【代理人】

【識別番号】100104628

【弁理士】

【氏名又は名称】水本 敦也

(74)【代理人】

【識別番号】100121614

【弁理士】

【氏名又は名称】平山 倫也

(72)【発明者】

【氏名】時田 知樹

【テーマコード（参考）】

2H087

【Ｆターム（参考）】

2H087KA01

2H087MA16

2H087NA07

2H087PA08

2H087PA09

2H087PA20

2H087PB11

2H087PB12

2H087QA02

2H087QA06

2H087QA12

2H087QA22

2H087QA25

2H087QA34

2H087QA39

2H087QA41

2H087QA42

2H087QA45

2H087QA46

2H087RA04

2H087RA05

2H087RA12

2H087RA44

2H087SA43

2H087SA47

2H087SA49

2H087SA52

2H087SA56

2H087SA57

2H087SA62

2H087SA64

2H087SA65

2H087SA66

2H087SA73

2H087SB04

2H087SB13

2H087SB23

2H087SB33

2H087SB43

(57)【要約】

【課題】全ズーム範囲で高い光学性能を有し、十分なズーム比の確保と軽量化の両立が可能なズームレンズ及びそれを有する撮像装置を提供すること。
【解決手段】ズームレンズは、物体側から像側へ順に配置された、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、正の屈折力の第４レンズ群、負の屈折力の第５レンズ群を有し、広角端から望遠端へのズーミングに際して、隣り合うレンズ群の間隔が変化し、第１レンズ群は移動し、第３レンズ群と第４レンズ群との間隔は狭まり、第４レンズ群と第５レンズ群との間隔は狭まるズームレンズであって、広角端から望遠端へのズーミングに際しての第４レンズ群と第５レンズ群との間隔の変化量、広角端から望遠端へのズーミングに際しての第３レンズ群と第４レンズ群との間隔の変化量、第５レンズ群の焦点距離を各々適切に設定すること。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

物体側から像側へ順に配置された、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、正の屈折力の第４レンズ群、負の屈折力の第５レンズ群を有し、広角端から望遠端へのズーミングに際して、隣り合うレンズ群の間隔が変化し、前記第１レンズ群は移動し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔は狭まり、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔は狭まるズームレンズであって、
広角端から望遠端へのズーミングに際しての前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔の変化量をＭ４５、広角端から望遠端へのズーミングに際しての前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔の変化量をＭ３４、前記第５レンズ群の焦点距離をｆ５とするとき、
２．２＜Ｍ４５／Ｍ３４＜５．０
－３．１＜ｆ５／Ｍ４５＜－１．０
なる条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。

【請求項2】

前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３、第４レンズ群の焦点距離をｆ４とするとき
１．６＜ｆ３／ｆ４＜２．０
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】

広角端から望遠端へのズーミングに際しての前記第１レンズ群の移動量をＭ１とするとき、
－１１．０＜Ｍ１／Ｍ３４＜－７．０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１又は２に記載のズームレンズ。

【請求項4】

広角端における前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔をＤ４５、広角端における前記第３レンズ群と前記第４レンズ群の間隔をＤ３４とするとき、
１．６＜Ｄ４５／Ｄ３４＜５．０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載のズームレンズ。

【請求項5】

前記第１レンズ群は、広角端から望遠端へのズーミングに際して物体側に移動することを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載のズームレンズ。

【請求項6】

前記第４レンズ群は、２枚以下のレンズからなることを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載のズームレンズ。

【請求項7】

前記第５レンズ群は、２枚以下のレンズからなることを特徴とする請求項１乃至６の何れか一項に記載のズームレンズ。

【請求項8】

開口絞りを更に有し、
前記開口絞りより像側に配置されたフォーカスレンズ群を移動させることで無限遠から至近距離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乃至７の何れか一項に記載のズームレンズ。

【請求項9】

前記フォーカスレンズ群は、２枚以下のレンズからなることを特徴とする請求項８に記載のズームレンズ。

【請求項10】

前記第２レンズ群を光軸に垂直な方向の成分を含む方向へ移動させることで像ぶれ補正が行われることを特徴とする請求項１乃至９の何れか一項に記載のズームレンズ。

【請求項11】

物体側から像側へ順に配置された、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、正の屈折力の第４レンズ群、負の屈折力の第５レンズ群からなることを特徴とする請求項１乃至１０の何れか一項に記載のズームレンズ。

【請求項12】

物体側から像側へ順に配置された、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、正の屈折力の第４レンズ群、負の屈折力の第５レンズ群、正の屈折力の第６レンズ群からなることを特徴とする請求項１乃至１０の何れか一項に記載のズームレンズ。

【請求項13】

請求項１乃至１２の何れか一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る像を受光する撮像素子とを有することを特徴とする撮像装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ズームレンズに関し、デジタルビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、放送用カメラ、銀塩フィルム用カメラ、監視用カメラ等に好適なものである。

【背景技術】

【0002】

撮像装置に用いられるズームレンズは、高い光学性能を有し、十分なズーム比を確保し、軽量であることが求められている。これらの要求に応えるズームレンズとして、特許文献１には、物体側から像側へ順に配置された、正、負、正、正、負の屈折力の第１乃至第５レンズ群を有し、ズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化するズームレンズが開示されている。また、特許文献２には、物体側から順へ順に配置された、正、負、正、正、負、正の屈折力の第１乃至第６レンズ群を有し、ズーミングに際して、第１レンズ群は不動であると共に、隣り合うレンズ群の間隔が変化するズームレンズを開示している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１４－１４５９６０号公報

【特許文献2】特開２０１２－４２８６４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ズームレンズにおいて、十分なズーム比を確保するためには、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単位移動量あたりの横倍率変化量を大きくする必要がある。そのためには、各レンズ群の屈折力を強くする必要があり、その際に発生する諸収差を補正するためにレンズ枚数を増やす必要がある。しかしながら、各レンズ群のレンズ枚数を増やすとズームレンズが大型化してしまう。十分なズーム比の確保と軽量化を両立するためには、ズーミングに際しての各レンズ群の移動量を大きくすることが重要となる。

【0005】

特許文献１のズームレンズでは、第３及び第４レンズ群のレンズ枚数を３枚とし、屈折力を強くすることで十分なズーム比を確保しているが、第３及び第４レンズ群のレンズ枚数が多いため軽量化が困難である。

【0006】

特許文献２のズームレンズでは、十分なズーム比を確保するためにズーミングに際して第４レンズ群と第５レンズ群との間隔を大きく変化させる。しかしながら、ズーミングに際して第１レンズ群は固定されるため、広角端でのレンズ全長が長くなり軽量化が困難である。また、第２レンズ群の変倍比分担割合が低くなり、所望のズーム比を確保するために第４及び第５レンズ群のレンズ枚数を増やし屈折力を強くするため、軽量化が困難である。

【0007】

本発明は、全ズーム範囲で高い光学性能を有し、十分なズーム比の確保と軽量化の両立が可能なズームレンズ及びそれを有する撮像装置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】

【0008】

本発明の一側面としてのズームレンズは、物体側から像側へ順に配置された、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、正の屈折力の第４レンズ群、負の屈折力の第５レンズ群を有し、広角端から望遠端へのズーミングに際して、隣り合うレンズ群の間隔が変化し、第１レンズ群は移動し、第３レンズ群と第４レンズ群との間隔は狭まり、第４レンズ群と第５レンズ群との間隔は狭まるズームレンズであって、広角端から望遠端へのズーミングに際しての第４レンズ群と第５レンズ群との間隔の変化量をＭ４５、広角端から望遠端へのズーミングに際しての第３レンズ群と第４レンズ群との間隔の変化量をＭ３４、第５レンズ群の焦点距離をｆ５とするとき、
２．２＜Ｍ４５／Ｍ３４＜５．０
－３．１＜ｆ５／Ｍ４５＜－１．０
なる条件式を満足することを特徴とする。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、全ズーム範囲で高い光学性能を有し、十分なズーム比の確保と軽量化の両立が可能なズームレンズ及びそれを有する撮像装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】実施例１のズームレンズの断面図である。

【図2】実施例１のズームレンズの縦収差図である。

【図3】実施例１のズームレンズの横収差図である。

【図4】実施例２のズームレンズの断面図である。

【図5】実施例２のズームレンズの縦収差図である。

【図6】実施例２のズームレンズの横収差図である。

【図7】実施例３のズームレンズの断面図である。

【図8】実施例３のズームレンズの縦収差図である。

【図9】実施例３のズームレンズの横収差図である。

【図10】実施例４のズームレンズの断面図である。

【図11】実施例４のズームレンズの縦収差図である。

【図12】実施例４のズームレンズの横収差図である。

【図13】撮像装置の概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。

【0012】

図１（Ａ），４（Ａ），７（Ａ），１０（Ａ）はそれぞれ、実施例１乃至４のズームレンズＬＯの広角端における無限遠合焦時の断面図である。図１（Ｂ），４（Ｂ），７（Ｂ），１０（Ｂ）はそれぞれ、実施例１乃至４のズームレンズＬＯの望遠端における無限遠合焦時の断面図である。各実施例のズームレンズＬＯは、デジタルビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、放送用カメラ、銀塩フィルム用カメラ、監視用カメラ等の撮像装置に用いられる。

【0013】

各断面図において左方が物体側で、右方が像側である。各実施例のズームレンズＬＯは、複数のレンズ群を有して構成されている。本願明細書においてレンズ群とは、ズーミングに際して一体的に移動又は静止するレンズのまとまりである。すなわち、各実施例のズームレンズＬＯでは、広角端から望遠端へのズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化する。なお、レンズ群は１枚のレンズから構成されていてもよいし、複数のレンズから成っていてもよい。また、レンズ群は開口絞りを含んでいてもよい。

【0014】

各断面図において、Ｌｉはレンズ群のうち物体側から数えてｉ番目（ｉは自然数）のレンズ群を表している。

【0015】

また、ＳＰは開口絞りである。ＩＰは像面であり、各実施例のズームレンズＬＯをデジタルスチルカメラやデジタルビデオ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）の撮像面が配置される。各実施例のズームレンズＬＯを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像面ＩＰにはフィルム面に相当する感光面が置かれる。

【0016】

各実施例のズームレンズＬＯでは、広角端から望遠端へのズーミングに際して、各断面図の実線矢印で示されるように各レンズ群を移動させる。また、無限遠から至近距離へのフォーカシングに際して、点線矢印で示されるように各レンズ群を移動させる。

【0017】

図２，５，８，１１はそれぞれ、実施例１乃至４のズームレンズＬＯの縦収差図である。各縦収差図において、（Ａ）は無限遠合焦時の収差図、（Ｂ）は至近距離に合焦したときの収差図である。球面収差図においてＦｎｏはＦナンバーであり、ｄ線（波長５８７．５６ｎｍ）、ｇ線（波長４３５．８３５ｎｍ）に対する球面収差量を示している。非点収差図においてＳはサジタル像面、Ｍはメリディオナル像面を示している。歪曲収差図においてｄ線に対する歪曲収差量を示している。色収差図ではｇ線における倍率色収差量を示している。ωは近軸計算による半画角（°）である。

【0018】

図３，６，９，１２はそれぞれ、実施例１乃至４のズームレンズＬＯの横収差図である。各横収差図において、（Ａ）は無限遠合焦時の収差図、（Ｂ）は至近距離に合焦したときの収差図である。上から順に像高の１０割、像高の８割、像高の７割、像高の５割、中心におけるｄ線及びｇ線の収差図を示している。破線はｄ線のサジタル像面、実線はｄ線のメリディオナル像面、二点鎖線はｇ線のメリディオナル像面を表している。

【0019】

次に、各実施例のズームレンズＬＯにおける特徴的な構成について述べる。

【0020】

各実施例のズームレンズＬＯは、物体側から像側へ順に配置された正の屈折力の第１レンズ群Ｌ１、負の屈折力の第２レンズ群Ｌ２、正の屈折力の第３レンズ群Ｌ３、正の屈折力の第４レンズ群Ｌ４、負の屈折力の第５レンズ群Ｌ５を有する。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は移動し、第３レンズ群Ｌ３と第４レンズ群Ｌ４との間隔は狭まり、第４レンズ群Ｌ４と第５レンズ群Ｌ５との間隔は狭まる。このような構成により、各実施例のズームレンズＬＯは望遠端においてテレフォト型のパワー配置をとり、ズームレンズＬＯの全長（レンズ全長）の短縮化が容易となる。

【0021】

各実施例のズームレンズＬＯは、以下の条件式（１）を満足する。

【0022】

２．２＜Ｍ４５／Ｍ３４＜５．０ （１）
ここで、Ｍ４５は、広角端から望遠端へのズーミングに際しての第４レンズ群Ｌ４と第５レンズ群Ｌ５との間隔の変化量である。Ｍ３４は、広角端から望遠端へのズーミングに際しての第３レンズ群Ｌ３と第４レンズ群Ｌ４との間隔の変化量である。広角端から望遠端へのズーミングに際しての第３乃至第５レンズ群Ｌ３～Ｌ５の移動量をそれぞれＭ３，Ｍ４，Ｍ５とするとき、変化量Ｍ３４，Ｍ４５は以下の式で表される。

【0023】

Ｍ３４＝Ｍ３－Ｍ４
Ｍ４５＝Ｍ４－Ｍ５
ここで、Ｍ３，Ｍ４，Ｍ５は、広角端における各レンズ群の位置を基準とする移動量である。また、各レンズ群の移動量の符号は、像側から物体側への移動量を負とする。

【0024】

条件式（１）は、広角端から望遠端へのズーミングに際しての第４レンズ群Ｌ４と第５レンズ群Ｌ５との間隔の変化量Ｍ４５と、広角端から望遠端へのズーミングに際しての第３レンズ群Ｌ３と第４レンズ群Ｌ４との間隔の変化量Ｍ３４との比を規定している。条件式（１）を満足することで、広角端から望遠端へのズーミングに際しての第４レンズ群Ｌ４と第５レンズ群Ｌ５の合成横倍率のズーミングによる変化割合｜β４５ｔ／β４５ｗ｜を大きくすることができる。ここで、β４５ｗは広角端における第４レンズ群Ｌ４と第５レンズ群Ｌ５の合成横倍率、β４５ｔは望遠端における第４レンズ群Ｌ４と第５レンズ群Ｌ５の合成横倍率である。結果として、第４レンズ群Ｌ４のレンズ枚数を増やすことなく、十分なズーム比を確保することが可能となる。

【0025】

条件式（１）の上限値を上回って変化量Ｍ４５が大きくなると、広角端でのレンズ全長が長くなり、ズームレンズＬＯの軽量化が困難になる。また、条件式（１）の上限値を上回って変化量Ｍ３４が小さくなると、ズーミングに伴う球面収差等の諸収差の変動を抑制することが困難になり、第４レンズ群Ｌ４のレンズ枚数を増やす必要があるため、ズームレンズＬＯの軽量化が困難になる。

【0026】

条件式（１）の下限値を下回って変化量Ｍ４５が小さくなると、所望のズーム比を十分に確保することが困難になる。また、条件式（１）の下限値を下回って変化量Ｍ３４が大きくなると、広角端でのレンズ全長が長くなり、ズームレンズＬＯの軽量化が困難になる。

【0027】

各実施例のズームレンズＬＯは、以下の条件式（２）を満足する。

【0028】

－３．１＜ｆ５／Ｍ４５＜－１．０ （２）
ここで、ｆ５は、第５レンズ群Ｌ５の焦点距離である。

【0029】

条件式（２）は、広角端から望遠端へのズーミングに際しての第４レンズ群Ｌ４と第５レンズ群Ｌ５の間隔の変化量Ｍ４５と第５レンズ群Ｌ５の焦点距離ｆ５との比を規定している。条件式（２）を満足することで、ズーミングに際しての第４レンズ群Ｌ４及び第５レンズ群Ｌ５の単位移動量あたりの第４レンズ群Ｌ４と第５レンズ群Ｌ５の合成横倍率の変化量を大きくすることができる。結果として、十分なズーム比の確保と広角端でのレンズ全長の短縮化を両立することが容易になる。

【0030】

条件式（２）の上限値を上回って焦点距離ｆ５の絶対値が小さくなると、ズーミングに伴う像面湾曲等の諸収差の変動の抑制が困難になり、第５レンズ群Ｌ５のレンズ枚数を増やす必要があるため、ズームレンズＬＯの軽量化が困難になる。また、条件式（２）の上限値を上回って変化量Ｍ４５が大きくなると、広角端でのレンズ全長が長くなり、ズームレンズＬＯの軽量化が困難になる。

【0031】

条件式（２）の下限値を下回って焦点距離ｆ５の絶対値が大きくなると、望遠端における第４レンズ群Ｌ４と第５レンズ群Ｌ５の合成横倍率を十分に大きくすることができず、所望のズーム比を確保しにくい。また、条件式（２）の下限値を下回って変化量Ｍ４５が小さくなると、所望のズーム比を確保しにくくなり、第４レンズ群Ｌ４及び第５レンズ群Ｌ５のレンズ枚数を増やして屈折力を強くする必要があるため、ズームレンズＬＯの軽量化が困難になる。

【0032】

以上説明した構成によれば、全ズーム範囲で高い光学性能を有し、十分なズーム比の確保と軽量化の両立が可能なズームレンズを提供することができる。

【0033】

なお、条件式（１），（２）の数値範囲を以下の条件式（１ａ），（２ａ）の数値範囲とすることが好ましい。

【0034】

２．２５＜Ｍ４５／Ｍ３４＜４．９０ （１ａ）
－３．０５＜ｆ５／Ｍ４５＜－１．１０ （２ａ）
また、条件式（１），（２）の数値範囲を以下の条件式（１ｂ），（２ｂ）の数値範囲とすることが更に好ましい。

【0035】

２．２９＜Ｍ４５／Ｍ３４＜４．８５ （１ｂ）
－３．０＜ｆ５／Ｍ４５＜－１．２ （２ｂ）
次に、各実施例のズームレンズＬＯにおいて、満足することが好ましい構成について述べる。

【0036】

第１レンズ群Ｌ１は、広角端から望遠端へのズーミングに際して物体側に移動することが好ましい。これにより、広角端でのレンズ全長を短くし、ズームレンズＬＯの軽量化を図ることが可能となる。

【0037】

第４レンズ群Ｌ４は、２枚以下のレンズからなることが好ましい。これにより、第４レンズ群Ｌ４の軽量化を図ることが容易となる。

【0038】

第５レンズ群Ｌ５は、２枚以下のレンズからなることが好ましい。これにより、第５レンズ群Ｌ５の軽量化を図ることが容易となる。

【0039】

開口絞りＳＰより像側に配置されたレンズ群は光束の有効径が小さくなりやいため、開口絞りＳＰより像側に配置されたフォーカスレンズ群を移動させることで無限遠から至近距離へのフォーカシングが行われることが好ましい。これにより、保持機構及び駆動機構を簡素化可能であると共にズームレンズＬＯのレンズ有効径を小さくすることができ、ズームレンズＬＯの軽量化が容易となる。また、開口絞りＳＰより像側は比較的変倍作用が小さくなるため、無限遠から至近距離へのフォーカシングに際して像倍率変化を小さくすることができる。これにより、無限遠から至近距離へのフォーカシングに際しての画角変化、所謂ブリージングを小さくすることができるため、動画撮影を適切に実行することができる。

【0040】

フォーカシングレンズ群は、２枚以下のレンズからなることが好ましい。これにより、フォーカシングレンズ群の軽量化を図ることが容易となる。

【0041】

ズーミングに際して不動である第２レンズ群Ｌ２を光軸に垂直な方向の成分を含む方向へ移動させることで像ぶれ補正を行い、手振れによる画質劣化を低減させることが好ましい。これにより、像ぶれ補正時の第２レンズ群Ｌ２の移動量を小さくすることができ、ズームレンズＬＯの軽量化を図ることが容易となる。

【0042】

次に、各実施例のズームレンズＬＯが満足することが好ましい条件について述べる。各実施例のズームレンズＬＯは、以下の条件式（３）乃至（５）のうち１つ以上を満足することが好ましい。

【0043】

１．６＜ｆ３／ｆ４＜２．０ （３）
－１１．０＜Ｍ１／Ｍ３４＜－７．０ （４）
１．６＜Ｄ４５／Ｄ３４＜５．０ （５）
ここで、ｆ３は、第３レンズ群Ｌ３の焦点距離である。ｆ４は、第４レンズ群Ｌ４の焦点距離である。Ｍ１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の移動量である。Ｄ４５は、広角端における第４レンズ群Ｌ４と第５レンズ群Ｌ５との間隔である。Ｄ３４は、広角端における第３レンズ群Ｌ３と第４レンズ群Ｌ４との間隔である。なお、第１レンズ群Ｌ１の移動量の符号は、像側から物体側への移動量を負とする。

【0044】

条件式（３）は、第３レンズ群Ｌ３の焦点距離と第４レンズ群Ｌ４の焦点距離との比を規定している。条件式（３）を満足することで、第３レンズ群Ｌ３のレンズ枚数を少なくし、第３レンズ群Ｌ３を軽量化することができる。

【0045】

条件式（３）の上限値を上回って第３レンズ群Ｌ３の焦点距離が長くなると、広角端から望遠端へのズーミングに際しての第３レンズ群Ｌ３の移動量が大きくなり、望遠端でのレンズ全長が長くなるため、ズームレンズＬＯの軽量化が困難になる。また、条件式（３）の上限値を上回って第４レンズ群Ｌ４の焦点距離が短くなると、ズーミングに伴う球面収差等の諸収差の変動を抑制することが困難になる。

【0046】

条件式（３）の下限値を下回って第３レンズ群Ｌ３の焦点距離が短くなると、球面収差等の諸収差補正のために第３レンズ群Ｌ３のレンズ枚数が多くなり、ズームレンズＬＯの軽量化が困難になる。また、条件式（３）の下限値を下回って第４レンズ群Ｌ４の焦点距離が長くなると、第４レンズ群Ｌ４と第５レンズ群Ｌ５の合成横倍率が小さくなり、所望のズーム比を確保することが困難になる。

【0047】

条件式（４）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Ｍ１と、広角端から望遠端へのズーミングに際しての第３レンズ群Ｌ３と第４レンズ群Ｌ４との間隔の変化量Ｍ３４との比を規定している。条件式（４）を満足することで、広角端でのレンズ全長を短くすることができ、ズームレンズＬＯの軽量化が容易になる。また、第２レンズ群Ｌ２の変倍比分担割合が高くなり、所望のズーム比を確保しやすくなる。

【0048】

条件式（４）の上限値を上回って移動量Ｍ１の絶対値が小さくなると、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の変倍比分担割合が低くなり、所望のズーム比が確保しにくくなる。また、条件式（４）の上限値を上回って変化量Ｍ３４が小さくなると、ズーミングに伴う球面収差等の諸収差の変動を抑制することが困難になり、第４レンズ群Ｌ４のレンズ枚数を増やす必要があるため、ズームレンズＬＯの軽量化が困難になる。

【0049】

条件式（４）の下限値を下回って移動量Ｍ１の絶対値が大きくなると、望遠端でのレンズ全長が大きくなり、ズームレンズＬＯの軽量化が困難になる。また、条件式（４）の下限値を下回って変化量Ｍ３４が大きくなると、広角端でのレンズ全長が長くなり、軽量化が困難になる。

【0050】

条件式（５）は、広角端における第４レンズ群Ｌ４と第５レンズ群Ｌ５との間隔Ｄ４５と、広角端における第３レンズ群Ｌ３と第４レンズ群Ｌ４との間隔Ｄ３４との比を規定している。条件式（５）を満足することで、広角端から望遠端へのズーミングに際しての第４レンズ群Ｌ４と第５レンズ群Ｌ５との間隔の変化量Ｍ４５を大きくすることができるため、十分なズーム比を確保しやすくなる。

【0051】

条件式（５）の上限値を上回って間隔Ｄ４５が長くなると、広角端でのレンズ全長が長くなり、ズームレンズＬＯの軽量化が困難になる。また、条件式（５）の上限値を上回って間隔Ｄ３４が短くなると、変化量Ｍ４５を大きくすることができず、ズーミングに伴う球面収差等の諸収差の変動を抑制することが困難になる。

【0052】

条件式（５）の下限値を下回って間隔Ｄ４５が短くなると、変化量Ｍ４５を大きくすることができず、十分なズーム比を確保しにくくなる。また、条件式（５）の下限値を下回って間隔Ｄ３４が長くなると、広角端でのレンズ全長が長くなり、ズームレンズＬＯの軽量化が困難になる。

【0053】

なお、条件式（３）乃至（５）の数値範囲を以下の条件式（３ａ）乃至（５ａ）の数値範囲とすることが好ましい。

【0054】

１．６３＜ｆ３／ｆ４＜１．９５ （３ａ）
－１０．９＜Ｍ１／Ｍ３４＜－７．１ （４ａ）
１．６５＜Ｄ４５／Ｄ３４＜４．５０ （５ａ）
また、条件式（３）乃至（５）の数値範囲を以下の条件式（３ｂ）乃至（５ｂ）の数値範囲とすることが更に好ましい。

【0055】

１．６５＜ｆ３／ｆ４＜１．９０ （３ｂ）
－１０．８１＜Ｍ１／Ｍ３４＜－７．１９ （４ｂ）
１．６９＜Ｄ４５／Ｄ３４＜４．００ （５ｂ）
次に、各実施例のズームレンズＬＯについて詳細に述べる。

【0056】

実施例１乃至３のズームレンズＬＯは、物体側から像側へ順に配置された、正、負、正、正、負の屈折力の第１レンズ群Ｌ１乃至第５レンズ群Ｌ５からなる。第５レンズ群Ｌ５を像側に移動させることで、無限遠から至近距離へのフォーカシングを行うことができる。また、第２レンズ群Ｌ２を光軸に垂直な方向の成分を含む方向へ移動させることで像ぶれ補正が行われ、手振れによる画質劣化を低減させることができる。

【0057】

実施例４のズームレンズＬＯは、正、負、正、正、負、正の屈折力の第１レンズ群Ｌ１乃至第６レンズ群Ｌ６からなる。第５レンズ群Ｌ５を像側に移動させることで、無限遠から至近距離へのフォーカシングを行うことができる。また、第２レンズ群Ｌ２を光軸に垂直な方向を含む方向へ移動させることで像ぶれ補正が行われ、手振れによる画質劣化を低減させることができる。

【0058】

なお、本発明の効果を得るためのレンズ群構成としては５つ以上のレンズ群であればよく、例えば実施例４の構成において第６レンズ群Ｌ６の像側に更に他のレンズ群を設けてもよい。

【0059】

以下に、実施例１乃至４にそれぞれ対応する数値実施例１乃至４を示す。

【0060】

各数値実施例の面データにおいて、ｒ（ｍｍ）は各光学面の曲率半径、ｄ（ｍｍ）は第ｍ面と第（ｍ＋１）面との間の軸上間隔（光軸上の距離）を表わしている。ただし、ｍは光入射側から数えた面の番号である。また、ｎｄは各光学部材のｄ線に対する屈折率、νｄは光学部材のアッベ数を表わしている。なお、ある材料のアッベ数νｄは、フラウンホーファ線のｄ線（５８７．５６ｎｍ）、Ｆ線（４８６．１３ｎｍ）、Ｃ線（６５６．２７ｎｍ）における屈折率をＮｄ、ＮＦ、ＮＣとするとき、
νｄ＝（Ｎｄ－１）／（ＮＦ－ＮＣ）
で表される。

【0061】

なお、各数値実施例において、ｄ（ｍｍ）、焦点距離（ｍｍ）、Ｆナンバー、近軸計算による半画角（°）は全て各実施例のズームレンズＬＯが無限遠物体に焦点を合わせたときの値である。バックフォーカス（ＢＦ）は、ズームレンズＬＯの最終面（最も像側のレンズ面）から近軸像面までの光軸上の距離を空気換算長により表記したものである。レンズ全長は、ズームレンズＬＯの最前面（最も物体側のレンズ面）から最終面までの光軸上の距離にバックフォーカスを加えた長さである。

【0062】

また、光学面が非球面の場合は、面番号の右側に、＊の符号を付している。非球面形状は、Ｘを光軸方向の面頂点からの変位量、ｈを光軸に垂直な方向の光軸からの高さ、Ｒを近軸曲率半径、Ｋを円錐定数、Ａ４，Ａ６，Ａ８，Ａ１０，Ａ１２を各次数の非球面係数とするとき、
Ｘ＝（ｈ²／Ｒ）／［１＋｛１－（１＋Ｋ）（ｈ／Ｒ）²｝^1/2 ＋Ａ４×ｈ⁴＋Ａ６×ｈ⁶
＋Ａ８×ｈ⁸＋Ａ１０×ｈ¹⁰＋Ａ１２×ｈ¹²
で表している。なお、各非球面係数における「ｅ±ＸＸ」は「×１０±^ＸＸ」を意味している。

【0063】

［数値実施例１］
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 68.571 2.95 1.48749 70.2
2 2543.066 0.10
3 110.864 1.30 1.61340 44.3
4 34.334 4.77 1.49700 81.5
5 886.733 (可変)
6 -71.642 0.63 1.77250 49.6
7 19.632 2.75 2.05090 26.9
8 37.393 (可変)
9(絞り) ∞ 6.36
10 22.024 3.21 1.48749 70.2
11 -35.115 3.63
12 -20.889 0.82 2.00100 29.1
13 -44.670 (可変)
14 96.450 2.85 1.48749 70.2
15 -21.769 1.45
16* 32.275 2.47 1.53110 55.9
17* 24.972 (可変)
18 206.174 2.31 1.84666 23.9
19 -40.148 1.00 1.80400 46.5
20 22.832 (可変)
像面 ∞

非球面データ
第16面
K = 0.00000e+000 A 4=-6.95247e-005 A 6=-4.34323e-007 A 8= 1.54811e-010

第17面
K = 0.00000e+000 A 4=-4.62835e-005 A 6=-4.58615e-007 A 8= 9.39351e-010

各種データ
ズーム比 3.42

焦点距離 56.65 194.00
Ｆナンバー 5.00 7.10
半画角(°) 13.56 4.03
像高 13.66 13.66
レンズ全長 105.29 156.70
BF 20.49 57.43

d 5 2.41 53.82
d 8 16.53 3.15
d13 10.84 3.70
d17 18.42 2.00
d20 20.49 57.43

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 117.17
2 6 -40.60
3 9 69.55
4 14 41.45
5 18 -33.59


［数値実施例２］
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 69.796 3.35 1.48749 70.2
2 3330.519 0.22
3 111.937 1.23 1.61340 44.3
4 35.897 4.35 1.49700 81.5
5 851.576 (可変)
6 -61.996 0.92 1.77250 49.6
7 19.333 1.80 2.05090 26.9
8 37.733 (可変)
9(絞り) ∞ 1.37
10 24.519 3.05 1.48749 70.2
11 -40.527 3.63
12 -21.848 3.17 2.00100 29.1
13 -44.268 (可変)
14 80.394 2.70 1.48749 70.2
15 -22.812 0.10
16* 79.528 1.92 1.53110 55.9
17* 37.804 (可変)
18 164.272 1.67 1.84666 23.9
19 -56.463 0.60 1.80400 46.5
20 28.025 (可変)
像面 ∞

非球面データ
第16面
K = 0.00000e+000 A 4=-1.06616e-005 A 6=-2.17496e-007 A 8= 7.42087e-011

第17面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.57900e-005 A 6=-1.85005e-007 A 8= 1.59519e-010

各種データ
ズーム比 4.41

焦点距離 56.65 249.98
Ｆナンバー 5.59 8.00
半画角(°) 13.56 3.13
像高 13.66 13.66
レンズ全長 120.22 175.57
BF 23.43 75.75

d 5 2.54 57.89
d 8 28.57 3.99
d13 7.13 2.00
d17 28.48 5.85
d20 23.43 75.75

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 117.42
2 6 -38.54
3 9 82.83
4 14 48.72
5 18 -44.26

［数値実施例３］
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 65.858 2.96 1.48749 70.2
2 5705.771 0.15
3 119.912 1.23 1.61340 44.3
4 33.785 4.64 1.49700 81.5
5 3690.535 (可変)
6 -61.940 0.63 1.77250 49.6
7 19.902 2.10 2.05090 26.9
8 39.001 (可変)
9(絞り) ∞ -0.76
10 19.443 4.52 1.48749 70.2
11 -38.581 3.63
12 -20.304 0.82 2.00100 29.1
13 -48.081 (可変)
14 64.722 3.27 1.48749 70.2
15 -21.678 2.94
16* 24.236 2.12 1.53110 55.9
17* 19.420 (可変)
18 341.571 2.15 1.84666 23.9
19 -30.228 0.60 1.80400 46.5
20 22.800 (可変)
像面 ∞

非球面データ
第16面
K = 0.00000e+000 A 4=-1.13088e-004 A 6=-1.03233e-006 A 8= 1.68697e-009

第17面
K = 0.00000e+000 A 4=-8.47077e-005 A 6=-1.12940e-006 A 8= 3.81755e-009

各種データ
ズーム比 3.42

焦点距離 56.65 194.00
Ｆナンバー 4.29 6.30
半画角(°) 13.56 6.86
像高 13.66 13.66
レンズ全長 105.07 146.47
BF 24.12 61.37

d 5 4.15 45.55
d 8 26.34 5.06
d13 6.19 1.51
d17 13.28 2.00
d20 24.12 61.37

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 112.78
2 6 -39.30
3 9 70.14
4 14 37.54
5 18 -32.02


［数値実施例４］
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 51.268 3.43 1.48749 70.2
2 298.882 0.10
3 77.101 1.30 1.61340 44.3
4 28.143 5.73 1.49700 81.5
5 365.152 (可変)
6 -80.132 0.63 1.77250 49.6
7 15.606 1.62 2.05090 26.9
8 27.787 (可変)
9(絞り) ∞ 9.92
10 19.631 3.42 1.48749 70.2
11 -40.823 3.63
12 -20.975 2.26 2.00100 29.1
13 -50.685 (可変)
14 -97.525 2.43 1.48749 70.2
15 -19.273 0.01
16* 22.939 4.16 1.53110 55.9
17* 23.604 (可変)
18 -137.931 2.47 1.84666 23.9
19 -27.063 1.00 1.80400 46.5
20 26.629 (可変)
21 154.800 2.89 1.51633 64.1
22 -81.977 (可変)
像面 ∞

非球面データ
第16面
K = 0.00000e+000 A 4=-1.02550e-005 A 6=-1.48849e-007 A 8=-1.95166e-009

第17面
K = 0.00000e+000 A 4= 2.54563e-005 A 6=-1.07452e-007 A 8=-2.70592e-009

各種データ
ズーム比 3.48

焦点距離 56.65 197.24
Ｆナンバー 5.00 7.10
半画角(°) 13.56 3.96
像高 13.66 13.66
レンズ全長 109.21 154.84
BF 13.00 29.33

d 5 2.04 47.67
d 8 14.35 2.59
d13 6.57 2.00
d17 23.94 2.00
d20 4.31 26.25
d22 13.00 29.33

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 95.72
2 6 -33.97
3 9 74.38
4 14 41.95
5 18 -28.52
6 21 104.23

各数値実施例における種々の値を、以下の表１に示す。

【0064】

【表1】

【0065】

［撮像装置］
次に、各実施例のズームレンズＬＯを撮像光学系として用いたデジタルスチルカメラ（撮像装置）の実施例について、図１３を用いて説明する。図１３において、１０はカメラ本体、１１は実施例１乃至４で説明した何れかのズームレンズＬＯによって構成された撮影光学系である。１２はカメラ本体に内蔵され、撮影光学系１１によって形成された光学像を受光して光電変換する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。カメラ本体１０はクイックターンミラーを有する所謂一眼レフカメラでもよいし、クイックターンミラーを有さない所謂ミラーレスカメラでもよい。

【0066】

このように各実施例のズームレンズＬＯ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、レンズが小型である撮像装置を得ることができる。

【0067】

以上、本発明の好ましい実施形態及び実施例について説明したが、本発明はこれらの実施形態及び実施例に限定されず、その要旨の範囲内で種々の組合せ、変形及び変更が可能である。

【符号の説明】

【0068】

ＬＯ ズームレンズ
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

【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】