特許 7577438 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】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-10-25

(45)【発行日】2024-11-05

(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 20060101AFI20241028BHJP

   G02B 13/18 20060101ALI20241028BHJP

   G02B 15/16 20060101ALI20241028BHJP

【ＦＩ】

G02B15/20

G02B13/18

G02B15/16

【請求項の数】 21

(21)【出願番号】P 2019177968

(22)【出願日】2019-09-27

(65)【公開番号】P2021056320

(43)【公開日】2021-04-08

【審査請求日】2022-09-14

【前置審査】

(73)【特許権者】

【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】木村 公平

【審査官】岡田 弘

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－１８９７６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１８９７６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－１４５６３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１７４７１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１０６６６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１７００５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－２６６５７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－０１３４６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－０５３６６３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０２Ｂ ９／００－１７／０８

Ｇ０２Ｂ ２１／０２－２１／０４

Ｇ０２Ｂ ２５／００－２５／０４

(57)【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、負の屈折力の第１レンズ群と、一つ以上のレンズ群を有し全体として正の屈折力の後群とから成り、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であって、
前記第１レンズ群は、物体側に向かって凸形状である負の屈折力のメニスカスレンズを少なくとも３枚有し、
前記少なくとも３枚のメニスカスレンズのうち、最も物体側に配置されたメニスカスレンズの少なくとも１面は、正の非球面量を有する非球面であり、
前記第１レンズ群の最も物体側の面から最も像側の面までの光軸上の距離をＤ１、広角端におけるバックフォーカスをｓｋｗ、広角端における前記ズームレンズの最も物体側の面から像面までの光学全長をＴＴＤｗ、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１、前記ズームレンズの最も物体側のレンズの焦点距離をｆｇ１とするとき、
３．１０＜Ｄ１／ｓｋｗ＜１０．００
－２０．０＜ＴＴＤｗ／ｆ１＜－６．２
２．０＜ｆｇ１／ｆ１＜６．０
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】

広角端における前記ズームレンズの焦点距離をｆｗとするとき、
－４．０＜ｆ１／ｆｗ＜－１．０
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】

広角端における前記後群の焦点距離をｆｒｗ、広角端における前記ズームレンズの焦点距離をｆｗとするとき、
１．５＜ｆｒｗ／ｆｗ＜６．０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１または２に記載のズームレンズ。

【請求項4】

前記後群において最も物体側に配置される正の屈折力のレンズ群の焦点距離をｆｒｐ、広角端における前記ズームレンズの焦点距離をｆｗとするとき、
１．５＜ｆｒｐ／ｆｗ＜２０．０
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のいずれか一項に記載のズームレンズ。

【請求項5】

広角端における像面から射出瞳までの距離をＰＯｗ、広角端における前記ズームレンズの焦点距離をｆｗとするとき、
２．０＜ＰＯｗ／ｆｗ＜１５．０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のズームレンズ。

【請求項6】

前記少なくとも３枚のメニスカスレンズのうち、物体側からｉ番目のメニスカスレンズの非球面量をＡｓｐｉ、屈折率をＮｄｉとするとき、
０．０１＜（ΣＡｓｐｉ×Ｎｄｉ）／Ｄ１＜０．５
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載のズームレンズ。

【請求項7】

前記後群は、フォーカシングに際して移動する第２レンズ群を有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載のズームレンズ。

【請求項8】

物体側から像側へ順に配置された、負の屈折力の第１レンズ群と、一つ以上のレンズ群を有し全体として正の屈折力の後群とから成り、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であって、
前記第１レンズ群は、物体側に向かって凸形状である負の屈折力のメニスカスレンズを少なくとも３枚有し、
前記後群は、前記後群において最も物体側に配置された第２レンズ群を有し、該第２レンズ群はフォーカシングに際して移動し、
前記少なくとも３枚のメニスカスレンズのうち、最も物体側に配置されたメニスカスレンズの少なくとも１面は、正の非球面量を有する非球面であり、
前記第１レンズ群の最も物体側の面から最も像側の面までの光軸上の距離をＤ１、広角端におけるバックフォーカスをｓｋｗ、広角端における前記ズームレンズの最も物体側の面から像面までの光学全長をＴＴＤｗ、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１、前記ズームレンズの最も物体側のレンズの焦点距離をｆｇ１とするとき、
２．８５＜Ｄ１／ｓｋｗ＜１０．００
－２０．０＜ＴＴＤｗ／ｆ１＜－６．２
２．０＜ｆｇ１／ｆ１＜６．０
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9】

前記少なくとも３枚のメニスカスレンズは、物体側から連続して配置される３枚のメニスカスレンズを含むことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載のズームレンズ。

【請求項10】

前記少なくとも３枚のメニスカスレンズのうち、最も物体側に配置されたメニスカスレンズの像側の面は、正の非球面量を有する非球面であることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載のズームレンズ。

【請求項11】

前記ズームレンズは、物体側から像側へ順に配置された、前記第１レンズ群、正の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、および、正の屈折力の第４レンズ群から成ることを特徴とする請求項１乃至１０のいず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、負の屈折力の第１レンズ群と、一つ以上のレンズ群を有し全体として正の屈折力の後群とから成り、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であって、
前記後群は、物体側から像側へ順に配置された、正の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、および、正の屈折力の第４レンズ群から成り、
前記第１レンズ群は、物体側に向かって凸形状である負の屈折力のメニスカスレンズを少なくとも３枚有し、
前記少なくとも３枚のメニスカスレンズのうち、最も物体側に配置されたメニスカスレンズの少なくとも１面は、正の非球面量を有する非球面であり、
前記第１レンズ群の最も物体側の面から最も像側の面までの光軸上の距離をＤ１、広角端におけるバックフォーカスをｓｋｗ、広角端における前記ズームレンズの最も物体側の面から像面までの光学全長をＴＴＤｗ、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１とするとき、
３．１０＜Ｄ１／ｓｋｗ＜１０．００
－２０．０＜ＴＴＤｗ／ｆ１＜－６．２
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13】

物体側から像側へ順に配置された、負の屈折力の第１レンズ群と、一つ以上のレンズ群を有し全体として正の屈折力の後群とから成り、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であって、
前記後群は、物体側から像側へ順に配置された、正の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、および、正の屈折力の第４レンズ群から成り、
前記第１レンズ群は、物体側に向かって凸形状である負の屈折力のメニスカスレンズを少なくとも３枚有し、
前記後群は、前記後群において最も物体側に配置された第２レンズ群を有し、該第２レンズ群はフォーカシングに際して移動し、
前記少なくとも３枚のメニスカスレンズのうち、最も物体側に配置されたメニスカスレンズの少なくとも１面は、正の非球面量を有する非球面であり、
前記第１レンズ群の最も物体側の面から最も像側の面までの光軸上の距離をＤ１、広角端におけるバックフォーカスをｓｋｗ、広角端における前記ズームレンズの最も物体側の面から像面までの光学全長をＴＴＤｗ、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１とするとき、
２．８５＜Ｄ１／ｓｋｗ＜１０．００
－２０．０＜ＴＴＤｗ／ｆ１＜－６．２
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14】

前記ズームレンズは、物体側から像側へ順に配置された、前記第１レンズ群、正の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、負の屈折力の第４レンズ群、および、正の屈折力の第５レンズ群から成ることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項に記載のズームレンズ。

【請求項15】

前記後群において最も物体側に配置されたレンズ群は、負レンズを２枚以上有することを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか一項に記載のズームレンズ。

【請求項16】

物体側から像側へ順に配置された、負の屈折力の第１レンズ群と、一つ以上のレンズ群を有し全体として正の屈折力の後群とから成り、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であって、
前記第１レンズ群は、物体側に向かって凸形状である負の屈折力のメニスカスレンズを少なくとも３枚有し、
前記少なくとも３枚のメニスカスレンズのうち、最も物体側に配置されたメニスカスレンズの少なくとも１面は、正の非球面量を有する非球面であり、
前記後群において最も物体側に配置されたレンズ群は、負レンズを２枚以上し、
前記第１レンズ群の最も物体側の面から最も像側の面までの光軸上の距離をＤ１、広角端におけるバックフォーカスをｓｋｗ、広角端における前記ズームレンズの最も物体側の面から像面までの光学全長をＴＴＤｗ、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１とするとき、
３．１０＜Ｄ１／ｓｋｗ＜１０．００
－２０．０＜ＴＴＤｗ／ｆ１＜－６．２
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17】

物体側から像側へ順に配置された、負の屈折力の第１レンズ群と、一つ以上のレンズ群を有し全体として正の屈折力の後群とから成り、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であって、
前記第１レンズ群は、物体側に向かって凸形状である負の屈折力のメニスカスレンズを少なくとも３枚有し、
前記後群は、前記後群において最も物体側に配置された第２レンズ群を有し、該第２レンズ群はフォーカシングに際して移動し、
前記少なくとも３枚のメニスカスレンズのうち、最も物体側に配置されたメニスカスレンズの少なくとも１面は、正の非球面量を有する非球面であり、
前記後群において最も物体側に配置されたレンズ群は、負レンズを２枚以上し、
前記第１レンズ群の最も物体側の面から最も像側の面までの光軸上の距離をＤ１、広角端におけるバックフォーカスをｓｋｗ、広角端における前記ズームレンズの最も物体側の面から像面までの光学全長をＴＴＤｗ、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１とするとき、
２．８５＜Ｄ１／ｓｋｗ＜１０．００
－２０．０＜ＴＴＤｗ／ｆ１＜－６．２
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18】

前記後群において最も物体側から２番目に配置されたレンズ群は、負レンズを２枚以上有することを特徴とする請求項１乃至１７のいずれか一項に記載のズームレンズ。

【請求項19】

物体側から像側へ順に配置された、負の屈折力の第１レンズ群と、一つ以上のレンズ群を有し全体として正の屈折力の後群とから成り、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であって、
前記第１レンズ群は、物体側に向かって凸形状である負の屈折力のメニスカスレンズを少なくとも３枚有し、
前記少なくとも３枚のメニスカスレンズのうち、最も物体側に配置されたメニスカスレンズの少なくとも１面は、正の非球面量を有する非球面であり、
前記後群において最も物体側から２番目に配置されたレンズ群は、負レンズを２枚以上有し、
前記第１レンズ群の最も物体側の面から最も像側の面までの光軸上の距離をＤ１、広角端におけるバックフォーカスをｓｋｗ、広角端における前記ズームレンズの最も物体側の面から像面までの光学全長をＴＴＤｗ、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１とするとき、
３．１０＜Ｄ１／ｓｋｗ＜１０．００
－２０．０＜ＴＴＤｗ／ｆ１＜－６．２
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20】

物体側から像側へ順に配置された、負の屈折力の第１レンズ群と、一つ以上のレンズ群を有し全体として正の屈折力の後群とから成り、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であって、
前記第１レンズ群は、物体側に向かって凸形状である負の屈折力のメニスカスレンズを少なくとも３枚有し、
前記後群は、前記後群において最も物体側に配置された第２レンズ群を有し、該第２レンズ群はフォーカシングに際して移動し、
前記少なくとも３枚のメニスカスレンズのうち、最も物体側に配置されたメニスカスレンズの少なくとも１面は、正の非球面量を有する非球面であり、
前記後群において最も物体側から２番目に配置されたレンズ群は、負レンズを２枚以上有し、
前記第１レンズ群の最も物体側の面から最も像側の面までの光軸上の距離をＤ１、広角端におけるバックフォーカスをｓｋｗ、広角端における前記ズームレンズの最も物体側の面から像面までの光学全長をＴＴＤｗ、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１とするとき、
２．８５＜Ｄ１／ｓｋｗ＜１０．００
－２０．０＜ＴＴＤｗ／ｆ１＜－６．２
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21】

請求項１乃至２０のいずれか一項に記載のズームレンズと、該ズームレンズからの光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、例えばデジタルカメラ、ビデオカメラ、放送用カメラ、監視用カメラ、銀塩写真用カメラなどの撮像装置に好適なものである。

【背景技術】

【0002】

近年、撮像装置に用いられる撮像光学系として、広画角であって高い光学性能を有するズームレンズが要求されている。また、広角端において広画角であるズームレンズとしてネガティブリードレンズが知られている。

【0003】

特許文献１には、物体側から像側へ順に配置された、負、正の屈折力の第１レンズ群および第２レンズ群からなり、ズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が狭まるズームレンズが開示されている。特許文献２には、物体側から像側へ順に配置された、負、正、正、正の屈折力の第１レンズ群乃至第４レンズ群からなり、ズーミングに際して各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。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】国際公開第２０１２／１５３５０５号

【文献】特開２０１７－１２２７４４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１に開示されたズームレンズでは、広角化のために第１レンズ群の焦点距離を小さく設定しているため、広角端における歪曲収差の補正が十分でない。特許文献２に開示されたズームレンズでは、第１レンズ群の屈折力に対する非球面レンズの屈折力とその位置が適切でないため、歪曲収差の補正が十分でない。また、第１レンズ群の群厚みが大きく、小型化が十分でない。 そこで本発明は、広画角であり、全ズーム領域において高い光学性能を有する小型のズームレンズおよび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】

【0006】

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、負の屈折力の第１レンズ群と、一つ以上のレンズ群を有し全体として正の屈折力の後群とから成り、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であって、前記第１レンズ群は、物体側に向かって凸形状である負の屈折力のメニスカスレンズを少なくとも３枚有し、前記少なくとも３枚のメニスカスレンズのうち、最も物体側に配置されたメニスカスレンズの少なくとも１面は、正の非球面量を有する非球面であり、前記第１レンズ群の最も物体側の面から最も像側の面までの光軸上の距離をＤ１、広角端におけるバックフォーカスをｓｋｗ、広角端における前記ズームレンズの最も物体側の面から像面までの光学全長をＴＴＤｗ、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１、前記ズームレンズの最も物体側のレンズの焦点距離をｆｇ１とするとき、所定の条件式を満足する。

【0007】

本発明の他の側面としての撮像装置は、ズームレンズと、該ズームレンズからの光を受光する撮像素子とを有する。

【0008】

本発明の他の目的及び特徴は、以下の実施例において説明される。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、広画角であり、全ズーム領域において高い光学性能を有する小型のズームレンズおよび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における広角端でのズームレンズの断面図である。

【図2】実施例１における広角端、中間ズーム位置、望遠端でのズームレンズの収差図である。

【図3】実施例２における広角端でのズームレンズの断面図である。

【図4】実施例２における広角端、中間ズーム位置、望遠端でのズームレンズの収差図である。

【図5】実施例３における広角端でのズームレンズの断面図である。

【図6】実施例３における広角端、中間ズーム位置、望遠端でのズームレンズの収差図である。

【図7】実施例４における広角端でのズームレンズの断面図である。

【図8】実施例４における広角端、中間ズーム位置、望遠端でのズームレンズの収差図である。

【図9】実施例５における広角端でのズームレンズの断面図である。

【図10】実施例５における広角端、中間ズーム位置、望遠端でのズームレンズの収差図である。

【図11】各実施例における非球面量の定義の説明図である。

【図12】各実施例におけるズームレンズを備えた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、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。各実施例のズームレンズ（撮像光学系）は、物体側から像側へ順に配置された、負の屈折力の第１レンズ群と、正の屈折力の後群（全体として正の屈折力を持つ１つ以上の後群）とを有し、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。

【0012】

図１は、本発明の実施例１におけるズームレンズ１ａの無限遠合焦時の断面図である。図２（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ、ズームレンズ１ａの広角端、中間ズーム位置、望遠端での縦収差図である。ズームレンズ１ａは、ズーム比１．８倍、Ｆナンバー４．１２程度のズームレンズである。ズームレンズ１ａの広角端での全画角は１３４度、望遠端での全画角は１０２度である。

【0013】

図３は、本発明の実施例２におけるズームレンズ１ｂの無限遠合焦時の断面図である。図４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ、ズームレンズ１ｂの広角端、中間ズーム位置、望遠端での縦収差図である。ズームレンズ１ｂは、ズーム比２．０倍、Ｆナンバー４．１２程度のズームレンズである。ズームレンズ１ｂの広角端での全画角は１３９度、望遠端での全画角は１０７度である。

【0014】

図５は、本発明の実施例３におけるズームレンズ１ｃの無限遠合焦時の断面図である。図６（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ、ズームレンズ１ｃの広角端、中間ズーム位置、望遠端での縦収差図である。ズームレンズ１ｃは、ズーム比１．７５、Ｆナンバー４．１２程度のズームレンズである。ズームレンズ１ｃの広角端での全画角は１３０度、望遠端での全画角は１０２度である。

【0015】

図７は、本発明の実施例４におけるズームレンズ１ｄの無限遠合焦時の断面図である。図８（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ、ズームレンズ１ｄの広角端、中間ズーム位置、望遠端での縦収差図である。ズームレンズ１ｄは、ズーム比１．８８、Ｆナンバー４．１２程度のズームレンズである。ズームレンズ１ｄの広角端での全画角は１３４度、望遠端での全画角は１０２度である。

【0016】

図９は、本発明の実施例５におけるズームレンズ１ｅの無限遠合焦時の断面図である。図１０（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ、ズームレンズ１ｅの広角端、中間ズーム位置、望遠端での縦収差図である。ズームレンズ１ｅは、ズーム比２．６６、Ｆナンバー４．１２程度のズームレンズである。ズームレンズ１ｅの広角端での全画角は１３５度、望遠端での全画角は８４度である。

【0017】

各実施例のズームレンズ１ａ～１ｅは、デジタルカメラやビデオカメラ、放送用カメラ、監視用カメラ、銀塩写真用カメラなどの撮像装置に用いられるズームレンズである。なお各実施例のズームレンズ１ａ～１ｅは、投射装置（プロジェクタ）用の投射光学系として用いることもできる。

【0018】

図１、図３、図５、図７、図９の断面図において、左方が物体側（前方）で、右方が像側（後方）である。また、ｉ（＝１、２、…）を物体側からのレンズ群の順番とすると、Ｌｉは第ｉレンズ群を示す。ＬＲは一つ以上のレンズ群を有し全体として正の屈折力の後群（第１レンズ群Ｌ１よりも像側に配置される全ての後群）である。Ｇｍｉ（ｉ＝１、２、…）は、物体側から数えてｉ番目の物体側へ向かって凸形状の負メニスカスレンズである。

【0019】

ＳＰは開口絞り（絞り群）である。ＩＰは像面である。像面ＩＰは、デジタルカメラやビデオカメラなどの撮像装置としてズームレンズを使用する際には、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサなどの固体撮像素子（光電変換素子）の撮像面に相当する。銀塩フィルムカメラの撮像装置としてズームレンズを使用する際には、フィルム面に相当する。広角端から望遠端へのズーミングに際して、矢印で示されるように各レンズ群を移動させる。また、開口絞りＳＰは、ズーミングに際して矢印で示されるように、移動させる。フォーカス（ＦＯＣＵＳ）に関する矢印は、無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングに際する移動方向を示している。

【0020】

図２、図４、図６、図８、図１０中の球面収差図において、ＦｎｏはＦナンバーである。また実線のｄはｄ線（波長５８７．６ｎｍ）、二点鎖線のｇはｇ線（波長４３５．８ｎｍ）である。非点収差図において、点線のΔＭはｄ線におけるメリディオナル像面、実線のΔＳはｄ線におけるサジタル像面である。歪曲収差図はｄ線について示している。倍率色収差図はｇ線について示している。ωは半画角（度）である。

【0021】

次に、各実施例のレンズ構成について説明する。

【0022】

実施例１のズームレンズ１ａおよび実施例２のズームレンズ１ｂは、物体側から像側へ順に配置された、負、正、正、正の屈折力の第１レンズ群Ｌ１～第４レンズ群Ｌ４からなる４群ズームレンズである。またズームレンズ１ａ、１ｂにおいて、第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２との間には、開口絞りＳＰが配置されている。

【0023】

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は像側に向かって凸形状の軌跡で像側へ移動する。開口絞りＳＰ、第２レンズ群Ｌ２、および、第３レンズ群Ｌ３は、物体側に向かって凸状の軌跡で物体側へ移動する。開口絞りＳＰおよび第２レンズ群Ｌ２はズーミングに際し間隔が狭まり、第２レンズ群Ｌ２および第３レンズ群Ｌ３はズーミングに際し間隔が広がるように移動する。最終群の第４レンズ群Ｌ４は、ズーミングに際し不動である。また、開口絞りＳＰおよび第３レンズ群Ｌ３は一体的に（同じ軌跡）で移動する。また、フォーカシングに際し第２レンズ群Ｌ２が移動する。

【0024】

実施例３のズームレンズ１ｃは、物体側から像側へ順に配置された、負、正の屈折力の第１レンズ群Ｌ１および第２レンズ群Ｌ２（後群ＬＲ）からなる２群ズームレンズである。また、第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２との間に、開口絞りＳＰが配置されている。

【0025】

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は像側へ向かって凸形状の軌跡で像側へ移動し、第２レンズ群Ｌ２は第１レンズ群Ｌ１との間隔が狭まるように物体側へ向かって凸形状の軌跡で物体側へ移動する。また、開口絞りＳＰおよび第２レンズ群Ｌ２は、ズーミングに際し、広がるように開口絞りＳＰが物体側へ移動する。また、フォーカシングに際し、第２レンズ群Ｌ２の物体側の４枚のレンズ（２つの接合レンズ）が移動する。

【0026】

実施例４のズームレンズ１ｄおよび実施例５のズームレンズ１ｅは、物体側から像側へ順に配置された、負、正、正、負、正の屈折力の第１レンズ群Ｌ１～第５レンズ群Ｌ５からなる５群ズームレンズである。また、第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２との間に、開口絞りＳＰが配置されている。

【0027】

広角端から望遠端へのズーミングに際し、第１レンズ群Ｌ１は像側へ向かって凸形状の軌跡で像側へ移動する。開口絞りＳＰ、第２レンズ群Ｌ２、および、第３レンズ群Ｌ３は、物体側へ向かって凸形状の軌跡で物体側へ移動する。開口絞りＳＰと第２レンズ群Ｌ２はズーミングに際し間隔が狭まり、第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３はズーミングに際し間隔が広がるように移動する。第４レンズ群Ｌ４は、物体側へ向かって凸形状の軌跡で物体側へ移動する。第３レンズ群Ｌ３と第４レンズ群Ｌ４との間隔は、ズーミングに際し広がる。最終群の第５レンズ群Ｌ５は、ズーミングに際し不動である。開口絞りＳＰと第３レンズ群Ｌ３は一体的に（同じ軌跡）で移動する。また、フォーカシングに際し第２レンズ群Ｌ２が移動する。

【0028】

次に、図１１を参照して、各実施例のズームレンズにおける非球面レンズの非球面量の定義について説明する。図１１は、非球面量の定義を説明する説明図である。非球面量Ａｒは、図１１に示されるように、非球面Ｒａの参照球面Ｒｒｅｆからの乖離量の最大値である。参照球面Ｒｒｅｆの半径（曲率半径）は、面頂点と面の光線有効径より決定される球面の半径である。非球面Ｒａの参照球面Ｒｒｅｆからの乖離方向が、参照球面Ｒｒｅｆに対して媒質を盛る方向を正の非球面量、媒質を削る方向を負の非球面量と定義する。例えば、図１１に示される非球面Ｒａは、正の非球面量を有する。また、両レンズ面が非球面形状の非球面レンズの場合、各レンズ面の非球面量を足し合わせたものが、該非球面レンズの非球面量となる。

【0029】

次に、公知の文献のレンズデータや、レンズの実物から非球面量の正負の値を判別する方法、また、具体的に非球面量を算出する方法を示す。非球面量の正負の値の判別、また非球面量の算出には、まず参照球面の半径（曲率半径）を求める必要があり、その参照球面の半径を得るためには、光線有効径を得る必要がある。

【0030】

文献のレンズデータには、有効径が記載されていない場合がある。その場合、最も簡単に光線有効径を得る方法は、ズームレンズの断面図の描画上のレンズ全長の実寸と、数値データで示される既知のレンズ全長から描画倍率を求め、描画の曲面部径の実寸に描画倍率を掛けることで得られる。レンズ描画の曲面部の径は、光学ツールによっては実際の光線有効径に対し、やや大きく設定されるが、非球面量の正負の値の判別や、大まかな非球面量を知るには、この方法で十分である。

【0031】

次に、より高精度に光線有効径を得るためには、負の屈折力の第１レンズ群Ｌ１で、マージナルコンタクトを行っている部分や、両凸形状のレンズから算出する方法がある。広画角の撮影レンズの負の屈折力の第１レンズ群は、複数連なる負レンズのレンズ間隔を狭める程、ズームレンズの全系の小型化と像面湾曲の補正が容易である。このため、殆どの広画角の撮影レンズでは、負レンズ同志のレンズ周辺部を接触させる、マージナルコンタクトを行うレンズペアが含まれている。

【0032】

また、両凸形状のレンズのレンズ周辺においても、通常、レンズ周辺厚を加工可能な限り薄くすることで、全系の小型化と像面湾曲の補正が容易となる。このことから、第１レンズ群Ｌ１の全てのレンズ面で、レンズ面同志が交差するポイントを仮の有効径とした上で、光線追跡を行う。その結果、前記仮の有効径のうち、いずれか１点で最周辺光束が決定され、その光線の各レンズ面での高さが光線有効径となる。

【0033】

次に、レンズの実物から光線有効径を算出する方法について説明する。最も簡単に光線有効径を得る方法は、各レンズの研磨面部の径を測る方法である。多くのレンズでは、本体重量を軽量化するため、有効径に対し、研磨面の最外周の径までの余裕量を極力小さくする。そのため、研磨面径自体を測定すれば、ある程度正確な光線有効径が得られ、非球面量の正負の値の判別や、大まかな非球面量を知ることが十分可能である。

【0034】

次に、より正確に光線有効径を知る方法は、負の屈折力の第１レンズ群Ｌ１中に、殆どの場合で存在する遮光部材の内径を測る方法である。通常、研磨面と粗擦り面との境界のエッジ部に強い光が当たると、そのエッジ部で光が乱反射し、ゴースト光が発生してしまう。そのため、研磨面と粗擦り面との境界に不要光が当たらないよう、遮光部材を光線有効径に合わせて配置し、不要光をカットする方法が広く用いられている。その遮光部材を仮の有効径とした上で、光線追跡を行う。

【0035】

その結果、前記仮の有効径のうち、いずれか１点で最周辺光束が決定され、その光線の各レンズ面での高さが光線有効径となる。また、別側面から正確な光線有効径を得る方法を説明する。それは、レンズ系を撮像装置や投影装置との組み合わせで使用し、レンズ系の最前面において、遮光部材を少しずつレンズ外周部から中心に向かって挿入して行く方法である。撮影画像や投影像に陰りが出始める寸前の遮光部材の位置が、レンズ系の最前面での光線有効径となる。そこから光線追跡を行うことで、第１レンズ群Ｌ１の最前面以外の光線有効径も知ることができる。

【0036】

各実施例において、第１レンズ群Ｌ１には、物体側へ向かって凸形状で負の屈折力を有するメニスカスレンズを少なくとも３枚有する（負メニスカスレンズＧｍ１、Ｇｍ２、Ｇｍ３）。これにより、第１レンズ群Ｌ１の負の屈折力を稼ぎながらも、歪曲収差を極力出さない構成としている。また、負メニスカスレンズＧｍ１～Ｇｍ３のいずれか１つ以上の少なくとも１面は、正の非球面量の非球面を有する。この非球面により、広角端で発生する樽型の歪曲を補正している。一般的に、歪曲収差は軸外光線の高い位置、つまり第１レンズ群Ｌ１の物体側に近い面に正の非球面によって補正することが効果的であり、各実施例はその原理に倣っている。

【0037】

各実施例のズームレンズ１ａ～１ｅは、所謂ネガティブリード型のズームレンズである。ポジティブリード型のズームレンズは、高いズーム比を実現するには有利ではあるが、広角端の全画角が１００度を超えるような広角化には不利である。

【0038】

各実施例において、第１レンズ群Ｌ１の厚さ（総厚）をＤ１、広角端におけるバックフォーカスをｓｋｗ、広角端におけるズームレンズの最も物体側の面（第１レンズ面）から像面ＩＰまでの光学全長をＴＴＤｗ、第１レンズ群Ｌ１の焦点距離をｆ１とする。このとき各実施例のズームレンズは、以下の条件式（１）、（２）を満足する。

【0039】

２．８５＜Ｄ１／ｓｋｗ＜１０．００ ・・・（１）
－２０．０＜ＴＴＤｗ／ｆ１＜－６．２ ・・・（２）
ここで、第１レンズ群Ｌ１の厚さＤ１とは、最も物体側の面から最も像側面までの長さである。また、広角端における光学全長ＴＴＤｗとは、物体側の第１レンズ面から最終レンズ面までの距離に空気換算長のバックフォーカスの値を加えた長さである。バックフォーカスは、最終レンズ面から像面ＩＰまでの空気換算での長さである。

【0040】

本実施例において、広角端におけるズームレンズの焦点距離をｆｗ、第１レンズ群Ｌ１よりも像側に配置されるレンズ群の広角端における合成焦点距離（広角端における後群ＬＲの焦点距離）をｆｒｗとする。また、後群ＬＲにおいて最も物体側に配置される正の屈折力のレンズ群の焦点距離をｆｒｐとする。また、広角端における像面ＩＰから射出瞳までの距離をＰＯｗ、ズームレンズの最も物体側のレンズ（第１レンズ、例えば負メニスカスレンズＧｍ１）の焦点距離をｆｇ１とする。また、第１レンズ群Ｌ１における物体側に向かって凸形状の３つの負メニスカスレンズＧｍ１～Ｇｍ３のうち、物体側からｉ番目の負メニスカスレンズの非球面量をＡｓｐｉ（ｉ＝１、２、３）、屈折率をＮｄｉ（ｉ＝１、２、３）とする。

【0041】

このとき各実施例のズームレンズは、以下の条件式（３）～（７）のうち少なくとも１つを満足することが好ましい。

【0042】

－４．０＜ｆ１／ｆｗ＜－１．０ ・・・（３）
１．５＜ｆｒｗ／ｆｗ＜６．０ ・・・（４）
１．５＜ｆｒｐ／ｆｗ＜２０．０ ・・・（５）
２．０＜ＰＯｗ／ｆｗ＜１５．０ ・・・（６）
１．３＜ｆｇ１／ｆ１＜６．０ ・・・（７）
０．０１＜（ΣＡｓｐｉ×Ｎｄｉ）／Ｄ１＜０．５０ ・・・（８）
射出瞳の位置は、像面ＩＰからの距離である。射出瞳の位置の距離の符号は、像面ＩＰよりも物体側に位置するときを負、像側に位置するときを正とする。ｉ番目の負メニスカスレンズの非球面の非球面量Ａｓｐｉは、ｉ番目メニスカスレンズの物体側と像側の非球面量との合計である。Σは、１番目の負メニスカスレンズから３番目の負メニスカスレンズまでの各パラメータの値の合計を表す。

【0043】

次に、前述の各条件式の技術的意味について説明する。

【0044】

条件式（１）は、レンズ全長を小型化しつつ、広角端における歪曲収差を良好に補正するために、第１レンズ群Ｌ１の厚さＤ１と、バックフォーカスｓｋｗとの関係を規定している。条件式（１）の上限を超えて、第１レンズ群Ｌ１の厚さＤ１が大きくなると、歪曲収差の補正のために負メニスカスレンズを多く配置することができ、光学性能では有利ではあるものの、レンズ全長の大型化を招く。また、第１レンズ群Ｌ１が厚くなることで第１レンズ群Ｌ１から入射瞳位置までの距離が長くなり、前玉径の大型化を招き好ましくない。または、バックフォーカスｓｋｗが小さくなると、ズームレンズ（撮像光学系）とカメラ本体との接続部の機械的なレイアウトが困難となる。一方、条件式（１）の下限を超えて、第１レンズ群Ｌ１の厚さＤ１が小さくなると、レンズ全長小型には有利であるものの、広画界を保ったまま歪曲収差を補正することが困難となる。また、第１レンズ群Ｌ１の厚さを小さいまま、広画界を確保すると、第１レンズ群の各屈折力を上げる必要があるため、像面歪曲収差や倍率色収差が悪化し好ましくない。または、バックフォーカスｓｋｗが大きくなると、不必要にバックフォーカスの空間を確保することになり、レンズ全長小型化の観点から好ましくない。

【0045】

条件式（２）は、レンズ全長の小型化のために、広角端における光学全長ＴＴＤｗと第１レンズ群Ｌ１の焦点距離ｆ１との関係を規定している。条件式（２）の下限を超えて、広角端のレンズ全長ＴＴＤｗが大きくなると、レンズ全長の小型化を実現することができなくなる。または、第１レンズ群Ｌ１の焦点距離ｆ１が小さくなると、ズームレンズの全系の負の屈折力が強くなりすぎ、ペッツバール和のコントロールが困難となる。その結果、所望の光学性能、特に広角端における像面湾曲と非点収差が悪化し、好ましくない。一方、条件式（２）の上限を超えて、広角端のレンズ全長が短くなると、全長短縮の観点では好ましいが、後群ＬＲの正の屈折力を極端に強める必要があるため、球面収差や軸上色収差などの抑制が困難となり好ましくない。または、第１レンズ群Ｌ１の焦点距離が長くなると、所望の広角な画角を得る事が困難となる。

【0046】

条件式（３）は、広角化における適切な第１レンズ群Ｌ１の屈折力を規定するために、第１レンズ群Ｌ１の焦点距離ｆ１と広角端でのズームレンズの焦点距離ｆｗとの関係を規定している。条件式（３）の上限を超えて、第１レンズ群Ｌ１の焦点距離ｆ１が小さくなると、ズームレンズの全系のペッツバール和が負の方向に大きくなりすぎ、像面湾曲や非点収差が悪化する。また、広角端における倍率色収差補正のために、第１レンズ群Ｌ１に正レンズを増やす必要があり、第１レンズ群Ｌ１の厚みが大きくなりすぎ、レンズ全長の小型化やレンズ径の小型化の観点から好ましくない。または、広角端での焦点距離ｆｗが大きくなりすぎ、広角化を実現できない。一方、条件式（３）の下限を超えて、第１レンズ群Ｌ１の焦点距離ｆ１が大きくなると、歪曲収差や像面湾曲などの収差補正には有利になるが、広画角を実現することが困難となる。または、広角端での焦点距離ｆｗが短くなりすぎ、広角化としては目的を果たすものの、歪曲収差などの光学性能を維持することが困難となる。

【0047】

条件式（４）は、レンズ全長の小型化のために、第１レンズ群Ｌ１よりも像側の全てのレンズ群である後群ＬＲの広角端における合成焦点距離ｆｒｗと広角端での焦点距離ｆｗとの関係を規定している。条件式（４）の上限を超えて後群ＬＲの焦点距離ｆｒｗが大きくなると、第１レンズ群Ｌ１で発散した光束を収斂させる作用が小さくなり、結果としてバックフォーカスが長くなり、レンズ全長の小型化の観点から好ましくない。または、広角端での焦点距離ｆｗが小さくなりすぎ、広角化を実現することはできるが、歪曲収差などの光学性能を維持することが困難となる。一方、条件式（４）の下限を超えて、後群ＬＲの合成焦点距離ｆｒｗが小さくなると、レトロフォーカス配置が強まるために、レンズ全長の短縮の観点では好ましいが、後群ＬＲの正の屈折力が強すぎる。このため、全ズーム領域における光学性能、特に像面湾曲収差のズーム変動を制御することが困難となる。また、十分なバックフォーカスを確保することが困難となる傾向にあり、好ましくない。または、広角端での焦点距離ｆｗが大きくなりすぎ、広角化を実現することができない。

【0048】

条件式（５）は、適切な広角端における適切な光線射出角度を設定するために、ズームレンズにおける最も物体側に配置される正の屈折力のレンズ群の焦点距離ｆｒｐと広角端での焦点距離ｆｗとの関係を規定している。条件式（５）の上限を超えて、最も物体側の正レンズ群の焦点距離ｆｒｐが大きくなると、像面ＩＰに配置される撮像素子などへ入射する周辺光束の入射角度が大きくなる傾向にあり、所謂シェーディングの観点から好ましくない。または、広角端での焦点距離ｆｗが大きくなり、所望の広角化を実現できない。一方、条件式（５）の下限を超えて、最も物体側の正レンズ群の焦点距離ｆｒｐが小さくなると、シェーディングの観点からは好ましいが、広角端における負の像面湾曲収差が悪化する。または、広角端での焦点距離ｆｗが小さくなりすぎ、広角化を実現することはできるが、歪曲収差などの光学性能を維持することが困難となる。

【0049】

条件式（６）は、高テレセントリック性を確保するために、広角端の射出瞳位置ＰＯｗと広角端でのズームレンズの全系の焦点距離ｆｗとの関係を規定している。条件式（６）の下限を超えて射出瞳ＰＯｗが大きくなると、最終レンズ群の屈折力が強まる傾向にあり、像面湾曲を十分に抑制することが難しくなり、好ましくない。一方、条件式（６）の上限を超えて、射出瞳ＰＯｗが小さくなると、周辺像高の光線の像面入射角度が大きくなりすぎ、シェーディングの観点から好ましくない。または、広角端での焦点距離ｆｗが大きくなり、所望の広角化を実現することが困難となり、好ましくない。

【0050】

条件式（７）は、前玉径小型化のために、最も物体側のレンズ（第１レンズ）の焦点距離ｆｇ１と第１レンズ群Ｌ１の焦点距離ｆ１との関係を規定している。条件式（７）の上限を超えて、焦点距離ｆｇ１が大きくなると、第１レンズ群の主点位置が物体側へ繰り出してくるため、レトロフォーカス配置が弱まり、広角端でのレンズ全長の大型化を招く。または、第１レンズ群Ｌ１の負の焦点距離ｆ１が小さくなり、第１レンズ群Ｌ１の屈折力が強くなりすぎるために、ズームレンズの全系の負のペッツバール和が大きくなる。その結果、像面湾曲や非点収差が悪化し、光学性能が劣化するため、好ましくない。一方、条件式（７）の下限を超えて、第１レンズの焦点距離ｆ１ｇが小さくなると、第１レンズの屈折力が強くなり、歪曲収差が大きく発生するため、これを補正するための各負メニスカスレンズの正の非球面量を大きくする必要がある。このため、レンズ厚が大きくなる傾向にあり、レンズ全長およびレンズ径小型化の観点から好ましくない。または、第１レンズ群Ｌ１の焦点距離ｆ１が大きくなると、所望の広角化を実現することが困難となる。

【0051】

条件式（８）は、第１レンズ群Ｌ１で発生する歪曲収差を効果的に補正するための条件式である。条件式（８）は、第１レンズ群Ｌ１に配置される物体側から数えて３つ目までの物体側に向かって凸形状の負メニスカスレンズＧｍ１～Ｇｍ３の非球面量Ａｓｐｉと屈折率Ｎｄｉと厚さＤ１との関係を規定している。条件式（８）の上限を超えて、正の非球面量Ａｓｐｉが大きくなると、広角端における歪曲収差の補正が過剰になり、ズーミングによる軸外光束の高さが変化したときに、非球面効果の変動が大きくなりすぎるため、全ズーム領域における光学性能が悪化する。一方、条件式（８）の下限を超えて、正の非球面量Ａｓｐｉが小さくなると、歪曲収差補正が不足する。

【0052】

好ましくは、各実施例において、条件式（１）～（８）の数値範囲をそれぞれ、以下の条件式（１ａ）～（８ａ）のように設定する。

【0053】

２．９５＜Ｄ１／ｓｋｗ＜７．００ ・・・（１ａ）
－１２．０＜ＴＴＤｗ／ｆ１＜－６．８ ・・・（２ａ）
－３．０＜ｆ１／ｆｗ＜－１．４ ・・・（３ａ）
２．０＜ｆｒｗ／ｆｗ＜５．０ ・・・（４ａ）
２．０＜ｆｒｐ／ｆｗ＜１５．０ ・・・（５ａ）
３．０＜ＰＯｗ／ｆｗ＜１０．０ ・・・（６ａ）
２．０＜ｆｇ１／ｆ１＜５．０ ・・・（７ａ）
０．０５＜（ΣＡｓｐｉ×Ｎｄｉ）／Ｄ１＜０．２５ ・・・（８ａ）
より好ましくは、各実施例において、条件式（１）～（８）の数値範囲をそれぞれ、以下の条件式（１ｂ）～（８ｂ）のように設定する。

【0054】

３．１０＜Ｄ１／ｓｋｗ＜５．０ ０ ・・・（１ｂ）
－９．０＜ＴＴＤｗ／ｆ１＜－６．９ ・・・（２ｂ）
－２．０＜ｆ１／ｆｗ＜－１．６ ・・・（３ｂ）
２．４＜ｆｒｗ／ｆｗ＜４．０ ・・・（４ｂ）
２．５＜ｆｒｐ／ｆｗ＜１１．０ ・・・（５ｂ）
４．０＜ＰＯｗ／ｆｗ＜８．５ ・・・（６ｂ）
２．９＜ｆｇ１／ｆ１＜４．０ ・・・（７ｂ）
０．０７＜（ΣＡｓｐｉ×Ｎｄｉ）／Ｄ１＜０．１５ ・・・（８ｂ）
また各実施例のズームレンズは、フォーカシングに際して第２レンズ群Ｌ２が移動するように構成されることが好ましい。軸外光束の入射角および射出角が比較的小さい第２レンズ群Ｌ２においてフォーカシングを行うことで、全ズーム領域における像面湾曲などのフォーカス変動を抑制することができる。

【0055】

また各実施例において、より広角端における歪曲収差を効果的に補正するには、第１レンズに正の非球面を採用することが好ましい。また、レンズ径を小型化しつつ歪曲収差を補正するため、第１レンズの像側を正の非球面量を有する非球面とすることが好ましい。また、各実施例において、第１レンズ群Ｌ１の厚みを抑制しつつ、歪曲収差を抑制するには、物体側から像側へ順に配置された負メニスカスレンズが３枚連続して配置されることが好ましい。また、広角端の歪曲収差と像面湾曲収差を両立させるには、第１レンズ群Ｌ１に負の屈折力のレンズを４枚以上有することが好ましい。各実施例によれば、広画角であり、ズーム領域において高い光学性能を有する小型のズームレンズが得られる。

【0056】

以下、実施例１～５にそれぞれ対応する数値実施例について説明する。各数値実施例の面データにおいて、ｒ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（５８７．６ｎｍ）、Ｆ線（４８６．１ｎｍ）、Ｃ線（６５６．３ｎｍ）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。

【0057】

なお、各数値実施例において、ｄ、焦点距離（ｍｍ）、Ｆナンバー、半画角（°）は全て各実施例のズームレンズが無限遠物体に焦点を合わせた時の値である。「ＢＦ」（バックフォーカス）は、レンズ最終面（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。「レンズ群」は、複数のレンズから構成される場合に限らず、１枚のレンズから構成される場合も含むものとする。非球面形状は、光軸方向にＸ軸、光軸と垂直方向にＨ軸、光の進行方向を正としＲを近軸曲率半径、Ｋを円錐定数、Ａ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０を各々非球面係数とするとき、以下の式で表される。

【0058】

【数1】

【0059】

＊は、非球面形状を有する面を意味している。「ｅ－ｘ」は、１０^－ｘを意味している。ＢＦは、空気換算のバックフォーカスである。レンズ全長は、第１レンズ面から最終レンズ面までの距離にバックフォーカスＢＦの値を加えた値である。また、前述の各条件式と各実施例との関係を表１に示す。また、各実施例における非球面レンズの非球面量と条件式の関係を表２に示す。

【0060】

（数値実施例１）
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 44.458 2.90 1.80400 46.6 75.00
2* 21.248 9.83 63.13
3 38.785 2.30 1.49700 81.5 54.65
4 26.035 6.13 42.69
5* 31.722 2.10 2.00069 25.5 40.87
6 18.751 6.88 30.75
7 67.844 1.30 2.05090 26.9 29.96
8 21.412 7.04 26.28
9 -40.538 1.15 1.59522 67.7 26.17
10 113.373 0.15 26.47
11 41.751 5.82 1.85478 24.8 26.89
12 -54.444 (可変) 26.55
13(絞り) ∞ (可変) 14.30
14 29.425 0.65 1.95906 17.5 14.89
15 12.383 5.58 1.85025 30.1 14.63
16 -479.967 0.63 14.48
17 -43.276 0.65 1.88300 40.8 14.47
18 15.694 4.25 1.92286 20.9 14.77
19 -144.898 (可変) 14.94
20 15.094 0.95 2.05090 26.9 15.58
21 11.832 6.44 1.49700 81.5 15.14
22 -58.021 0.15 15.78
23 17.203 0.95 2.05090 26.9 16.24
24 9.945 8.78 1.49700 81.5 15.15
25 -41.419 0.77 16.03
26 -22.608 1.39 1.90043 37.4 16.04
27 18.717 8.38 1.49700 81.5 18.15
28* -31.438 (可変) 22.59
29 -53.451 4.29 1.80400 46.6 35.32
30 -31.058 (可変) 36.44
像面 ∞

非球面データ
第2面
K =-6.42079e-001 A 4=-1.67651e-006 A 6=-1.30501e-008 A 8= 4.21956e-011 A10=-1.01055e-013 A12= 9.31274e-017 A14=-3.11450e-020

第5面
K = 0.00000e+000 A 4=-1.26600e-005 A 6= 1.72150e-008 A 8=-1.25479e-010 A10= 3.20866e-013 A12=-3.46049e-016 A14= 1.22670e-019

第28面
K = 0.00000e+000 A 4= 3.41130e-005 A 6= 2.90832e-008 A 8= 6.35358e-010 A10=-1.40125e-011 A12= 7.64931e-014 A14=-1.99974e-016

各種データ
ズーム比 1.88
広角 中間 望遠
焦点距離 9.27 15.01 17.46
Ｆナンバー 4.12 4.12 4.12
半画角 66.80 55.25 51.10
像高 21.64 21.64 21.64
レンズ全長 137.08 131.94 133.25
BF 13.49 13.49 13.49

d12 26.03 9.30 5.63
d13 1.74 1.50 1.29
d19 2.57 2.81 3.02
d28 3.78 15.38 20.36
d30 13.49 13.49 13.49

入射瞳位置 23.74 22.69 22.37
射出瞳位置 -56.16 -99.61 -127.53
前側主点位置 31.78 35.71 37.67
後側主点位置 4.22 -1.51 -3.97

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 -16.28 45.59 11.05 -31.60
絞り13 ∞ 0.00 0.00 -0.00
2 14 66.60 11.77 -1.63 -8.15
3 20 51.94 27.81 -12.24 -27.25
4 29 84.95 4.29 5.23 3.04

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -53.61
2 3 -169.51
3 5 -49.87
4 7 -30.20
5 9 -50.03
6 11 28.44
7 14 -22.72
8 15 14.27
9 17 -12.98
10 18 15.54
11 20 -61.22
12 21 20.40
13 23 -24.05
14 24 17.11
15 26 -11.19
16 27 24.99
17 29 84.95

（数値実施例２）
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1* 54.891 2.90 1.77250 49.6 78.00
2* 21.099 11.54 63.08
3 47.796 2.30 1.43875 94.7 59.67
4 25.806 5.18 42.35
5* 27.639 2.10 2.00069 25.5 40.71
6 19.073 7.22 31.28
7 78.241 1.30 2.05090 26.9 30.32
8 21.050 6.98 26.19
9 -42.212 1.15 1.59522 67.7 26.06
10 97.173 0.15 26.14
11 40.667 6.91 1.85478 24.8 26.43
12 -56.230 (可変) 25.75
13(絞り) ∞ (可変) 13.40
14 28.464 0.65 1.95906 17.5 13.96
15 11.436 4.80 1.85025 30.1 13.72
16 -350.486 0.62 13.62
17 -37.382 0.65 1.88300 40.8 13.62
18 14.136 4.39 1.92286 20.9 13.98
19 -134.377 (可変) 14.20
20 13.687 0.95 2.05090 26.9 14.57
21 10.662 6.39 1.49700 81.5 13.77
22 -51.948 0.15 14.59
23 16.159 0.95 2.05090 26.9 15.16
24 9.292 9.56 1.49700 81.5 14.17
25 -36.546 0.92 15.53
26 -19.039 1.20 1.90043 37.4 15.55
27 20.738 7.01 1.49700 81.5 17.99
28* -30.499 (可変) 21.98
29 -85.830 5.19 1.80400 46.6 36.77
30 -34.699 (可変) 37.92
像面 ∞

非球面データ
第1面
K = 0.00000e+000 A 4= 3.53571e-006 A 6=-5.06204e-009 A 8= 4.88628e-012 A10=-1.85300e-015 A12= 2.73266e-020 A14= 2.02336e-022

第2面
K =-6.70065e-001 A 4= 5.33306e-007 A 6=-7.83132e-009 A 8= 3.85625e-013 A10=-7.53499e-015 A12= 8.79029e-018 A14=-3.67394e-021

第5面
K = 0.00000e+000 A 4=-1.36163e-005 A 6= 8.77109e-009 A 8=-1.12972e-010 A10= 2.77577e-013 A12=-2.79925e-016 A14= 7.55759e-020

第28面
K = 0.00000e+000 A 4= 4.97175e-005 A 6= 9.95061e-008 A 8= 6.20192e-010 A10=-2.21474e-011 A12= 1.43368e-013 A14=-3.74149e-016

各種データ
ズーム比 2.00
広角 中間 望遠
焦点距離 8.00 14.67 16.00
Ｆナンバー 4.12 4.12 4.12
半画角 69.70 55.87 53.52
像高 21.64 21.64 21.64
レンズ全長 132.89 126.29 127.00
BF 10.00 10.00 10.00

d12 24.41 4.57 2.62
d13 1.52 1.34 1.27
d19 2.31 2.48 2.55
d28 3.49 16.74 19.40
d30 10.00 10.00 10.00

入射瞳位置 22.60 21.42 21.25
射出瞳位置 -54.70 -121.62 -144.66
前側主点位置 29.61 34.45 35.60
後側主点位置 1.99 -4.67 -6.00

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 -15.09 47.73 10.65 -33.01
絞り 13 ∞ 0.00 0.00 -0.00
2 14 72.87 11.11 -1.83 -7.99
3 20 43.13 27.13 -13.22 -26.04
4 29 69.31 5.19 4.62 1.87

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -46.09
2 3 -132.05
3 5 -70.09
4 7 -27.73
5 9 -49.29
6 11 28.55
7 14 -20.31
8 15 13.10
9 17 -11.55
10 18 14.06
11 20 -54.72
12 21 18.42
13 23 -22.40
14 24 16.02
15 26 -10.87
16 27 26.02
17 29 69.31

（数値実施例３）
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 48.757 2.90 1.80400 46.6 74.24
2* 21.728 9.56 61.52
3 58.586 2.30 1.49700 81.5 61.01
4 26.194 8.01 42.44
5* 43.199 2.10 2.00069 25.5 40.24
6 20.025 6.81 31.18
7 101.582 1.30 2.05090 26.9 30.81
8 50.077 4.36 29.65
9 -62.903 1.15 1.59522 67.7 29.53
10 78.309 0.15 29.37
11 41.742 6.07 1.85478 24.8 29.63
12 -76.743 (可変) 29.13
13(絞り) ∞ (可変) 12.12
14 32.120 0.65 1.95906 17.5 13.05
15 11.507 4.35 1.85025 30.1 12.87
16 -521.297 0.72 12.83
17 -31.863 0.65 1.88300 40.8 12.82
18 16.110 5.30 1.92286 20.9 13.27
19 -56.286 2.65 13.75
20 15.555 0.95 2.05090 26.9 16.02
21 12.417 7.40 1.49700 81.5 15.58
22 -68.881 0.15 16.34
23 18.720 0.95 2.05090 26.9 16.74
24 10.177 11.14 1.49700 81.5 15.62
25 -23.164 0.98 17.18
26 -20.472 1.20 1.90043 37.4 17.18
27 20.450 7.71 1.49700 81.5 19.59
28* -51.355 0.77 24.06
29 66.644 2.30 1.89286 20.4 29.12
30 186.394 (可変) 29.63
像面 ∞

非球面データ
第2面
K =-6.31584e-001 A 4=-1.31185e-006 A 6=-1.75654e-008 A 8= 4.57968e-011 A10=-1.01078e-013 A12= 9.23023e-017 A14=-3.08376e-020

第5面
K = 0.00000e+000 A 4=-1.10225e-005 A 6= 1.66949e-008 A 8=-1.14210e-010 A10= 3.21300e-013 A12=-4.00887e-016 A14= 1.82668e-019

第28面
K = 0.00000e+000 A 4= 2.88197e-005 A 6= 7.61765e-008 A 8=-5.11020e-010 A10=-3.27489e-012 A12= 3.11603e-014 A14=-1.19975e-016

各種データ
ズーム比 1.75
広角 中間 望遠
焦点距離 10.00 15.00 17.46
Ｆナンバー 4.12 4.12 4.12
半画角 65.19 55.27 51.10
像高 21.64 21.64 21.64
レンズ全長 135.49 124.63 123.10
BF 14.19 21.45 25.02

d12 28.13 5.98 1.95
d13 0.60 4.64 3.56
d30 14.19 21.45 25.02

入射瞳位置 23.29 21.52 21.05
射出瞳位置 -30.47 -35.98 -34.32
前側主点位置 31.05 32.60 33.37
後側主点位置 4.19 6.45 7.56

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 -19.35 44.69 8.59 -33.03
絞り 13 ∞ 0.00 0.00 -0.00
3 14 28.09 47.87 1.33 -28.41

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -51.20
2 3 -97.63
3 5 -39.07
4 7 -95.21
5 9 -58.43
6 11 32.39
7 14 -18.99
8 15 13.29
9 17 -12.04
10 18 14.07
11 20 -69.33
12 21 21.83
13 23 -22.50
14 24 16.00
15 26 -11.21
16 27 30.52
17 29 115.14

（数値実施例４）
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 46.195 2.90 1.80400 46.6 75.00
2* 20.910 9.99 62.20
3 45.691 2.30 1.49700 81.5 57.13
4 25.472 7.15 41.83
5* 35.102 2.10 2.00069 25.5 39.74
6 18.117 7.58 29.77
7 123.627 1.30 2.05090 26.9 29.16
8 37.943 4.91 27.48
9 -48.272 1.15 1.59522 67.7 27.36
10 73.233 0.15 27.43
11 43.010 7.09 1.85478 24.8 27.73
12 -57.937 (可変) 27.17
13(絞り) ∞ (可変) 14.07
14 29.794 0.65 1.95906 17.5 14.65
15 12.196 5.09 1.85025 30.1 14.40
16 -105.431 0.33 14.30
17 -47.199 0.65 1.88300 40.8 14.30
18 13.556 4.24 1.92286 20.9 14.44
19 329.999 (可変) 14.47
20 14.025 0.95 2.05090 26.9 15.07
21 11.028 6.23 1.49700 81.5 14.58
22 -98.460 0.15 15.19
23 19.288 0.95 2.05090 26.9 15.64
24 10.122 7.73 1.49700 81.5 14.77
25 -217.247 (可変) 16.11
26 -42.602 1.19 1.90043 37.4 16.76
27 27.449 4.61 1.49700 81.5 18.25
28* -35.506 (可変) 20.06
29 -37.450 3.91 1.80400 46.6 33.33
30 -26.117 (可変) 34.57
像面 ∞

非球面データ
第2面
K =-6.50224e-001 A 4=-2.26253e-006 A 6=-1.36539e-008 A 8= 4.17689e-011 A10=-1.02121e-013 A12= 9.61672e-017 A14=-3.27635e-020

第5面
K = 0.00000e+000 A 4=-1.45366e-005 A 6= 2.33063e-008 A 8=-1.47648e-010 A10= 4.06536e-013 A12=-4.94409e-016 A14= 2.18700e-019

第28面
K = 0.00000e+000 A 4= 5.70397e-005 A 6= 1.80760e-007 A 8= 3.46568e-010 A10=-2.14812e-011 A12= 1.34782e-013 A14=-3.65589e-016

各種データ
ズーム比 1.88
広角 中間 望遠
焦点距離 9.27 15.01 17.46
Ｆナンバー 4.12 4.12 4.12
半画角 66.80 55.24 51.10
像高 21.64 21.64 21.64
レンズ全長 137.95 129.32 129.39
BF 13.49 13.49 13.49

d12 27.53 8.91 4.73
d13 1.78 1.41 1.28
d19 2.61 2.98 3.11
d25 2.21 3.26 3.63
d28 7.05 15.99 19.87
d30 13.49 13.49 13.49

入射瞳位置 23.13 21.99 21.62
射出瞳位置 -55.50 -85.94 -103.07
前側主点位置 31.16 34.73 36.46
後側主点位置 4.21 -1.53 -3.97

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 -16.50 46.61 10.20 -32.36
絞り 13 ∞ 0.00 0.00 -0.00
2 14 71.73 10.96 -3.43 -9.04
3 20 29.42 16.01 0.14 -10.38
4 26 -49.28 5.81 -2.12 -6.13
5 29 93.04 3.91 6.21 4.33

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -50.07
2 3 -120.37
3 5 -39.88
4 7 -52.50
5 9 -48.71
6 11 29.84
7 14 -21.93
8 15 13.12
9 17 -11.87
10 18 15.22
11 20 -58.63
12 21 20.34
13 23 -21.40
14 24 19.68
15 26 -18.39
16 27 31.93
17 29 93.04

（数値実施例５）
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 50.321 2.90 1.61544 44.6 84.94
2* 20.976 12.69 72.32
3* 82.349 2.30 1.53775 74.7 67.92
4 29.492 6.15 47.48
5* 31.456 2.10 2.00069 25.5 45.17
6 22.861 5.20 35.66
7 44.414 1.30 2.05090 26.9 35.18
8 21.405 9.21 30.36
9 -45.664 1.15 1.59522 67.7 30.17
10 56.056 0.15 29.84
11 39.931 6.34 1.85478 24.8 30.10
12 -77.347 (可変) 29.61
13(絞り) ∞ (可変) 17.64
14 31.834 0.65 1.95906 17.5 18.46
15 14.000 6.09 1.85025 30.1 18.15
16 -240.881 0.87 18.07
17 -41.593 0.65 1.88300 40.8 18.06
18 20.971 4.77 1.92286 20.9 18.61
19 -109.959 (可変) 18.88
20 16.014 0.95 2.05090 26.9 19.34
21 12.492 7.56 1.49700 81.5 18.20
22 -77.792 0.15 17.38
23 19.037 0.95 2.05090 26.9 16.12
24 10.689 6.81 1.49700 81.5 15.31
25 210.395 (可変) 16.37
26 -67.490 1.18 1.90043 37.4 17.08
27 23.987 4.37 1.49700 81.5 18.38
28* -72.489 (可変) 20.21
29 -96.572 5.85 1.80400 46.6 41.09
30 -37.459 (可変) 42.06
像面 ∞

非球面データ
第2面
K =-7.37337e-001 A 4=-2.31563e-006 A 6=-5.26130e-009 A 8= 1.69229e-011 A10=-4.97111e-014 A12= 4.36407e-017 A14=-1.23662e-020

第3面
K = 0.00000e+000 A 4=-1.18734e-006 A 6= 1.78311e-008 A 8=-4.10347e-011 A10= 5.59043e-014 A12=-4.29720e-017 A14= 1.38568e-020

第5面
K = 0.00000e+000 A 4=-9.31815e-006 A 6=-1.44590e-009 A 8=-7.95301e-011 A10= 2.28290e-013 A12=-2.26814e-016 A14= 5.83121e-020

第28面
K = 0.00000e+000 A 4= 5.12114e-005 A 6= 2.76391e-008 A 8= 2.27567e-009 A10=-5.39353e-011 A12= 4.15420e-013 A14=-1.25628e-015

各種データ
ズーム比 2.66
広角 中間 望遠
焦点距離 9.01 18.07 24.00
Ｆナンバー 4.12 4.12 4.12
半画角 67.40 50.13 42.04
像高 21.64 21.64 21.64
レンズ全長 146.16 138.36 143.68
BF 11.45 11.45 11.45

d12 31.10 6.48 0.73
d13 0.94 1.07 0.93
d19 2.75 2.62 2.75
d25 2.22 3.31 3.67
d28 7.33 23.06 33.77
d30 11.45 11.45 11.45

入射瞳位置 25.89 24.29 23.68
射出瞳位置 -61.99 -159.11 -372.77
前側主点位置 33.79 40.45 46.18
後側主点位置 2.45 -6.62 -12.54

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 -16.54 49.50 12.85 -30.67
絞り 13 ∞ 0.00 0.00 -0.00
2 14 63.72 13.04 -0.81 -8.24
3 20 32.05 16.43 -0.19 -10.67
4 26 -43.90 5.55 -0.62 -4.25
5 29 72.90 5.85 5.07 1.97

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -60.73
2 3 -86.76
3 5 -95.26
4 7 -40.49
5 9 -42.10
6 11 31.60
7 14 -26.53
8 15 15.73
9 17 -15.71
10 18 19.42
11 20 -62.71
12 21 22.28
13 23 -24.63
14 24 22.40
15 26 -19.54
16 27 36.82
17 29 72.90

【0061】

【表1】

【0062】

【表2】

【0063】

（撮像装置）
次に、図１２を参照して、各実施例のズームレンズ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１０）の一例を説明する。図１２は、各実施例のズームレンズを備えた撮像装置１０の概略図である。

【0064】

図１２において、１１３はカメラ本体、１１１は実施例１～５のズームレンズ１ａ～１ｅのいずれかにより構成された撮像光学系である。１１２は、カメラ本体１１３に内蔵され、撮像光学系１１１からの光（撮像光学系１１１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センサ等の撮像素子（光電変換素子）である。カメラ本体１１３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良いし、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良い。

【0065】

各実施例によれば、広画角であり、全ズーム領域において高い光学性能を有する小型のズームレンズおよび撮像装置を提供することができる。

【0066】

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

【符号の説明】

【0067】

１ａ～１ｅ ズームレンズ
Ｌ１ 第１レンズ群
ＬＲ 後群
Ｇｍ１、Ｇｍ２、Ｇｍ３ 負メニスカスレンズ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】