JP5245320B2

JP5245320B2 - ズームレンズ、これを用いた光学機器及び結像方法

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Publication number: JP5245320B2
Application number: JP2007210654A
Authority: JP
Inventors: 俊典武
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2007-08-13
Filing date: 2007-08-13
Publication date: 2013-07-24
Anticipated expiration: 2027-08-13
Also published as: US20090046366A1; EP2026114A1; EP2402809A1; US8411361B2; JP2009042699A; CN101369048A; CN101369048B; EP2402809B1

Description

本発明は、デジタルスチルカメラ等の光学機器に用いられるズームレンズに関する。

今日、デジタルスチルカメラ等の光学機器において携帯性が非常に重視されるようになり、カメラ本体の小型化、薄型化、軽量化のため、撮影レンズであるズームレンズの小型化及び軽量化が図られている。しかしながら、このようなカメラではホールディングが難しく、撮影時に発生する微小なカメラのブレ（例えば、撮影者がレリーズボタンを押す際に発生するカメラのブレ）により、露光中に像ブレが引き起こされて画質が劣化するという問題があった。そこで、カメラのブレを検出する検出系と、検出系より出力される値に従ってシフトレンズ群を制御する演算系と、シフトレンズ群をシフトさせる駆動系とを組み合わせ、カメラのブレに起因する像ブレを補償させるようにシフトレンズ群を駆動させて像ブレを補正するズームレンズが開示されている（例えば、特許文献１を参照）。
特開２００５−１２８１８６号公報

ところで、カメラ等のブレによる画質低下の軽減及びより安定した画像記録を求めるユーザーニーズに応えるため、従来の光学系では、より明るいレンズ系を用いて、より速いシャッタースピードを用いようとしていた。しかしながら、明るいレンズ系を用いようとすると、大口径化のためにレンズ系が大型化しやすく、大口径化を図るとカメラの小型化・薄型化とは相反することになる。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、像シフト可能でありながら、小型で高い結像性能を得ることができるズームレンズ、これを用いた光学機器及び結像方法を提供することを目的とする。

このような目的を達成するため、本発明に係るズームレンズは、光軸に沿って物体側から順に並んだ複数のレンズ群を備えて構成され、前記複数のレンズ群のうち、最も物体側に並ぶ第１レンズ群は、正の屈折力を有するとともに、光路を折り曲げる光路折り曲げ素子及び前記光路折り曲げ素子よりも物体側に配置された複数のレンズを有して構成されており、前記複数のレンズは、物体側より順に、物体側に凸面を向けた負のメニスカスレンズと、物体側に凸面を向けた正のメニスカスレンズとを有して構成され、前記複数のレンズは、ｄ線に対するアッベ数をνｄとしたとき、次式νｄ＞５０の条件を満足する正レンズを少なくとも１つ含み、前記第１レンズ群より像側に並ぶレンズ群のうち少なくとも一つが、シフトレンズ群もしくはこのレンズ群を構成する一部のレンズとして、光軸に対し略直角な方向へ移動可能であることを特徴とする。

なお、本発明においては、広角端状態における前記シフトレンズ群の使用横倍率をβａｗとし、広角端状態における前記シフトレンズ群と像面との間にあるレンズ系全系での使用横倍率をβｂｗとしたとき、次式０．７＜βｂｗ×（１−βａｗ）＜１．４の条件を満足することが好ましい。

また、本発明においては、前記複数のレンズは、２枚のレンズであることが好ましい。

また、本発明においては、前記複数のレンズは、物体側より順に、負レンズと正レンズであることが好ましい。

また、本発明においては、前記シフトレンズ群は、広角端から望遠端へのズーミングの際に固定されることが好ましい。

また、本発明においては、前記シフトレンズ群は、複数のレンズを有して構成されることが好ましい。

また、本発明においては、前記シフトレンズ群は接合レンズを有して構成されることが望ましい。

また、本発明においては、広角端状態におけるレンズ系全体での焦点距離をｆｗとし、前記シフトレンズ群の焦点距離をｆｓとしたとき、次式０．３＜ｆｗ／ｆｓ＜０．５の条件を満足することが好ましい。

また、本発明においては、広角端における画角が７５度以上であることが好ましい。

また、本発明においては、前記シフトレンズ群の近傍に、開口絞りが設けられていることが好ましい。

また、本発明においては、前記複数のレンズ群のうち、前記シフトレンズ群を含むレンズ群における最も物体側にあるレンズの物体側の近傍に、開口絞りが設けられていることが好ましい。

また、本発明においては、前記複数のレンズのうち最も物体側の負レンズのｄ線に対するアッベ数をνｄ１としたとき、次式νｄ１＜５０の条件を満足するが好ましい。

また、本発明においては、前記複数のレンズのうち最も像側の正レンズのｄ線に対するアッベ数をνｄ２としたとき、次式νｄ２＞５０の条件を満足することが好ましい。

また、本発明においては、前記複数のレンズのうち最も物体側の負レンズのｄ線に対する屈折率をｎｄ１としたとき、次式ｎｄ１＞１．７５の条件を満足することが好ましい。

また、本発明においては、前記複数のレンズのうち最も像側の正レンズのｄ線に対する屈折率をｎｄ２としたとき、次式ｎｄ２＜１．６５の条件を満足することが好ましい。

また、本発明においては、前記複数のレンズ群のうち前記第１レンズ群の像側に並ぶ第２レンズ群は負の屈折率を有しており、広角端状態におけるレンズ系全体での焦点距離をｆｗとし、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２としたとき、次式０．４＜（−ｆ２）／ｆｗ＜１．９の条件を満足することが好ましい。

また、本発明においては、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１とし、前記複数のレンズ群のうち前記第１レンズ群の像側に並ぶ第２レンズ群の焦点距離をｆ２としたとき、次式２．４＜ｆ１／（−ｆ２）＜３．７の条件を満足することが好ましい。

また、本発明においては、前記複数のレンズ群が、少なくとも、光軸に沿って物体側から順に並んだ、前記第１レンズ群と、第２レンズ群と、第３レンズ群から構成され、前記第３レンズ群が前記シフトレンズ群であることが好ましい。

また、本発明においては、前記複数のレンズ群が、光軸に沿って物体側から順に並んだ、前記第１レンズ群と、第２レンズ群と、第３レンズ群と、第４レンズ群と、第５レンズ群から構成され、前記第３レンズ群が前記シフトレンズ群であることが好ましい。

また、本発明においては、前記第２レンズ群が負の屈折力を有し、前記第３レンズ群が正の屈折力を有し、前記第４レンズ群が正の屈折力を有し、前記第５レンズ群が負の屈折力を有し、前記第３レンズ群が前記シフトレンズ群であることが好ましい。

また、本発明は、物体の像を所定の像面上に結像させるズームレンズを備えた光学機器において、前記ズームレンズが請求項１から請求項２０のうちいずれか一項に記載のズームレンズであることを特徴とする。

本発明に係る結像方法は、光軸に沿って物体側から順に並んだ複数のレンズ群を備えたズームレンズを用いて、前記物体の像を所定の像面上に結像させる結像方法であって、前記複数のレンズ群のうち最も物体側に並ぶ第１レンズ群に、正の屈折力を持たせるとともに、光路を折り曲げる光路折り曲げ素子及び前記光路折り曲げ素子よりも物体側に複数のレンズを配置し、前記複数のレンズは、物体側より順に、物体側に凸面を向けた負のメニスカスレンズと、物体側に凸面を向けた正のメニスカスレンズとを有して構成され、前記複数のレンズは、ｄ線に対するアッベ数をνｄとしたとき、次式νｄ＞５０の条件を満足する正レンズを少なくとも１つ含み、前記第１レンズ群より像側に並ぶレンズ群のうち少なくとも一つが、シフトレンズ群もしくはこのレンズ群を構成する一部のレンズとして、光軸に対し略直角な方向へ移動可能であることを特徴とする。

以上説明したように、本発明によれば、像シフトが可能でありながら、小型で高い結像性能を得ることができるズームレンズ、これを用いた光学機器及び結像方法を実現することができる。

以下、本願の好ましい実施形態について、図面を参照しながら説明する。本願に係るズームレンズＺＬを備えたデジタルスチルカメラＣＡＭが図１に示されている。なお、図１において、（ａ）はデジタルスチルカメラの正面図を、（ｂ）は背面図をそれぞれ示す。また図２は、図１（ａ）中の矢印ＩＩ−ＩＩに沿った断面図であり、後述するズームレンズＺＬの概要を示している。

図１及び図２に示すデジタルスチルカメラＣＡＭは、不図示の電源釦を押すと、撮影レンズ（ＺＬ）の不図示のシャッタが開放されて、撮影レンズ（ＺＬ）で被写体（物体）からの光が集光され、像面Ｉに配置された撮像素子Ｃに結像される。撮像素子Ｃに結像された被写体像は、デジタルスチルカメラＣＡＭの背後に配置された液晶モニターＭに表示される。撮影者は、液晶モニターＭを見ながら被写体像の構図を決めた後、レリーズ釦Ｂ１を押し下げて被写体像を撮像素子Ｃで撮影し、不図示のメモリーに記録保存する。

撮影レンズは、本願に係るズームレンズＺＬで構成されており、デジタルスチルカメラＣＡＭの正面から入射した光は、ズームレンズＺＬ内の光路折り曲げ素子Ｐで略９０度下方（図２の紙面下方）へ光路が折り曲げられるため、デジタルスチルカメラＣＡＭを薄型化することが可能になる。また、デジタルスチルカメラＣＡＭには、被写体が暗い場合に補助光を発光する補助光発光部Ｄ、ズームレンズＺＬを広角端状態（Ｗ）から望遠端状態（Ｔ）にズーミングする際のワイド（Ｗ）−テレ（Ｔ）釦Ｂ２、及びデジタルスチルカメラＣＡＭの種々の条件設定等に使用するファンクション釦Ｂ３等が配置されている。

本願のズームレンズＺＬは、光軸に沿って物体側から順に並んだ、光路折り曲げ素子Ｐを備えて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とから構成され、第３レンズ群Ｇ３全体をシフトレンズ群として光軸に略垂直方向にシフトさせることによって、像面Ｉ上の画像をシフトできるようになっている。

また、広角端状態から望遠端状態まで焦点距離が変化する（ズーミング）際に、第１レンズ群Ｇ１、第３レンズ群Ｇ３及び第５レンズ群Ｇ５は像面Ｉに対して固定され、第２レンズ群Ｇ２及び第４レンズ群Ｇ４が光軸に沿って移動することで、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が増大し、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との間隔が減少し、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との間隔が増大するようになっている（図３参照）。なお、ズームレンズＺＬと像面Ｉとの間には、ローパスフィルタや赤外カットフィルタ等から構成されるフィルタ群ＦＬが配設される。

第１レンズ群Ｇ１は、上記のように光軸に沿って物体側から順に並んだ複数のレンズ群のうち最も物体側に並び、光路を折り曲げる光路折り曲げ素子Ｐ及びこの光路折り曲げ素子Ｐよりも物体側に配置された複数のレンズを有して構成されており、光路を略９０度折り曲げる作用を有し、かつ光束を収斂する作用を有する。広角端状態から望遠端状態へのズーミングの際、第１レンズ群Ｇ１を常に固定とすることで、各レンズ群の中で一番大きく、重量を有するレンズ群を可動させる必要がなくなり、構造的に簡素化することが可能である。

第２レンズ群Ｇ２は、第１レンズ群Ｇ１により形成される被写体（物体）の像を拡大する作用をなし、広角端状態から望遠端状態に向かうに従い、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔を広げることにより拡大率を高めて、焦点距離を変化させている。

第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた正レンズと、物体側に凸面を向けた正レンズと像面に凹面を向けた負レンズとからなる負の屈折力を有する接合レンズからなり、このレンズ群Ｇ３全体をシフトレンズ群として光軸に対して略直角方向にシフト（移動）することで、本願のズームレンズＺＬでは像シフトを行うようになっている。なお、第３レンズ群Ｇ３は、レンズ群全体ではなく、レンズ群を構成する一部のレンズだけを、光軸に対し略直角な方向へシフトさせてもよい。このような構成の第３レンズ群Ｇ３は、第２レンズ群Ｇ２によって拡大された光束を収斂させる作用をなしている。なお、第３レンズ群Ｇ３は、レンズシフト時の画質を向上させるため、複数のレンズ群で構成して、球面収差及びサインコンディション、ペッツバール和を良好に補正した状態にすることが好ましい。球面収差及びサインコンディションの補正をすることで、シフトレンズ群を光軸にほぼ垂直にシフトさせた際に、画面中心部で発生する偏心コマ収差を抑えることができる。また、ペッツバール和の補正をすることで、シフトレンズ群を光軸にほぼ垂直にシフトさせた際に、画面周辺部で発生する像面湾曲を抑えることができる。

第４レンズ群Ｇ４は、第３レンズ群Ｇ３によって収斂される光束をより収斂させる作用を有し、広角端状態から望遠端状態へのズーミングの際に、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４の間隔を積極的に変化させることで、焦点距離の変化に対する像面の変動を抑えることができる。

第５レンズ群Ｇ５は、負の屈折力を有することで、第１レンズ群Ｇ１から第４レンズ群Ｇ４に至るまでの屈折力を強めることができる。これによりレンズ系全長を短縮することができる。また、高性能化を達成するには、第５レンズ群Ｇ５を複数のレンズ群で構成することが好ましい。

このような複数のレンズ群を備えたズームレンズＺＬにおいて、広画角化を図るため、光路折り曲げ素子Ｐよりも物体側に配置された複数のレンズを有して構成し、前記複数のレンズは、ｄ線に対するアッベ数をνｄとしたとき、次式（１）を満足する正レンズを少なくとも１つ含んでいることが好ましい。

νｄ＞５０ …（１）

上記のように第１レンズ群Ｇ１を構成することで、構造的に簡素化でき、第１レンズ群Ｇ１単独で発生するコマ収差及び倍率色収差を良好に補正することができる。なお、条件式（１）の条件を満たさない場合、第１レンズ群Ｇ１中で発生する倍率色収差が悪化してしまい好ましくない。なお、本願の効果を確実にするために、条件式（１）の下限値を５５．０にすることが好ましい。また、本願の効果を更に確実にするために、条件式（１）の下限値を６０．０にすることが更に好ましい。

また、本願のズームレンズＺＬにおいて、レンズシフト時の結像性能変化を最低限に抑えるために、広角端状態におけるシフトレンズ群の使用横倍率をβａｗとし、広角端状態におけるシフトレンズ群と像面との間にあるレンズ系全系での使用横倍率をβｂｗとしたとき、次式（２）を満足することが好ましい。

０．７＜βｂｗ×（１−βａｗ）＜１．４ …（２）

条件式（２）の分子は、所謂ブレ係数と呼ばれるもので、広角端状態におけるシフトレンズ群の光軸から略直角方向への移動量に対する、像面Ｉ上における像の光軸から直角方向への移動量について適切な範囲を規定している。ここで、ブレ係数について説明すると、一般に、シフトレンズ群を光軸に対し略直角方向に移動させて像面上の像をシフトさせる場合、シフトレンズ群の移動量δに対する像のシフト量Δは以下の式（Ａ）で表される。

Δ＝δ×（１−βａ）×βｂ …（Ａ）

この（Ａ）式を変形し、シフトレンズ群の横倍率をβａとし、フトレンズ群よりも像側に配置されたレンズ群による横倍率をβｂとしたとき、以下の式（Ｂ）が得られる。

Δ／δ＝（１−βａ）×βｂ …（Ｂ）

上記の式（Ｂ）の右辺にある（１−βａ）×βｂをブレ係数と呼ぶ。

条件式（２）の上限値を上回った場合、シフトレンズ群の光軸からの移動量に対する像の移動量が大きくなりすぎてしまい、シフトレンズ群が微小量移動しただけで、像が大きく移動してしまうので、シフトレンズ群の位置制御が困難になってしまい、十分な精度を得ることができなくなってしまう。また、コマ収差と像面湾曲が悪化してしまい好ましくない。一方、条件式（２）の下限値を下回った場合、シフトレンズ群の光軸からの移動量に対する像の移動量が相対的に小さくなってしまい、手ぶれ等による像ぶれをキャンセルするために必要なシフトレンズ群の移動量が極端に大きくなってしまう。その結果、シフトレンズ群を移動させる駆動機構が大型化してしまい、レンズ径の小型化を図ることができなくなってしまう。また、コマ収差が悪化してしまい好ましくない。

なお、本願の効果を確実にするために、条件式（２）の上限値を１．３５にすることが好ましい。また、本願の効果を更に確実にするために、条件式（２）の上限値を１．３０にすることが好ましい。また、本願の効果を確実にするために、条件式（２）の下限値を０．７５にすることが好ましい。また、本願の効果を更に確実にするために、条件式（２）の下限値を０．８０にすることが好ましい。

また、本願のズームレンズＺＬは、広画角化と高性能化を図るために、第１レンズ群Ｇ１中の複数のレンズは、２枚のレンズで構成されることが好ましい。第１レンズ群Ｇ１を上記構成とすることで、構造的に簡素化でき、最小限の構成枚数で、第１レンズ群Ｇ１単独で発生する球面収差を良好に補正することができる。

また、本願のズームレンズＺＬは、高性能化と小型化の両立を図るために、第１レンズ群Ｇ１中の複数のレンズは、物体側より順に、負レンズと、正レンズで構成されることが好ましい。第１レンズ群Ｇ１の複数のレンズを上記構成とすることで、構造的に簡素化でき、最小限の構成枚数で、第１レンズ群Ｇ１単独で発生する球面収差及びコマ収差を良好に補正することができる。また、負レンズと、負レンズの窪みに近づけることができる径の小さい正レンズとを組み合わせることで、第１レンズ群Ｇ１を薄くすることができ、レンズ系全体として小型化を図ることができる。

また、本願のズームレンズＺＬは、更なる高性能化と小型化の両立を図るため、第１レンズ群Ｇ１中の複数のレンズは、光軸に沿って物体側から順に、負メニスカスレンズと、正メニスカスレンズで構成されることが好ましい。第１レンズ群Ｇ１の複数のレンズを上記構成とすることで、構造的に簡素化でき、最小限の構成枚数で、第１レンズ群単独で発生する球面収差及びコマ収差を良好に補正することができる。

また、本願のズームレンズＺＬは、シフトレンズ群が広角端から望遠端へのズーミングの際に固定されることが好ましい。この構成によれば、シフトレンズ群を移動させる駆動機構の複雑化を回避することができる。

また、本願のズームレンズＺＬは、シフトレンズ群（本実施形態では第３レンズ群Ｇ３）が複数のレンズを有して構成されることが好ましい。この構成によれば、シフトレンズ群単独で発生する球面収差を良好に補正するとともに、射出瞳位置を像面Ｉからなるべく遠くに離すことができる。

また、本願のズームレンズＺＬは、シフトレンズ群は、シフトレンズ群単独で発生する球面収差及び軸上色収差等を良好に補正するために、接合レンズを有して構成されることが好ましい。

更に、前記シフトレンズ群は、正レンズが付加されていることが好ましい。これにより球面収差を良好に補正することができる。

また、本願のズームレンズＺＬは、広角端状態におけるレンズ系全体での焦点距離をｆｗとし、前記シフトレンズ群の焦点距離をｆｓとしたとき、次式（３）を満足することが好ましい。

０．３＜ｆｗ／ｆｓ＜０．５ …（３）

条件式（３）は、シフトレンズ群の適切な焦点距離を規定している。条件式（３）の上限値を上回った場合、シフトレンズ群の屈折力が強くなってしまい、シフトレンズ群単体で発生する球面収差が大きくなってしまう。一方、条件式（３）の下限値を下回った場合、シフトレンズ群の屈折力が弱くなってしまい、アフォーカルでなくなってしまうので、レンズシフトさせた際に像面湾曲の変化が大きくなってしまう。

なお、本願の効果を確実にするために、条件式（３）の上限値を０．４９にすることが好ましい。また、本願の効果を更に確実にするために、条件式（３）の上限値を０．４６にすることが更に好ましい。また、本願の効果を確実にするために、条件式（３）の下限値を０．３１にすることが好ましい。また、本願の効果を更に確実にするために、条件式（３）の下限値を０．３２にすることが更に好ましい。

また、本願のズームレンズＺＬは、広角端状態における画角が７５度以上であることが好ましく、８０度以上であることがより好ましい。このようにすれば、画角を広範囲にすることができ、撮影の自由度を向上させることが可能になる。

また、本願のズームレンズＺＬは、更なる高性能化とレンズシフト時の性能劣化とのバランスを取るために、シフトレンズ群の近傍、より好ましくはシフトレンズ群を含むレンズ群における最も物体側にあるレンズの物体側の近傍に、開口絞りを配置することが好ましい。一般に像シフト可能なレンズ群は、レンズシフト時の性能劣化を最低限に抑えるために、ズーミングの際に、軸外光束が光軸の近くを通過する絞りに近いレンズ群でレンズシフトを行うことで結像性能を良好に保つことが可能である。このため、本願のズームレンズＺＬでは、第３レンズ群Ｇ３をシフトレンズ群としているが、これに限定されるものではない。

また、本願のズームレンズＺＬは、複数のレンズのうち最も物体側の負レンズのｄ線に対するアッベ数をνｄ１としたとき、次式（４）を満足することが好ましい。

νｄ１＜５０ …（４）

条件式（４）は、第１レンズ群Ｇ１中の光路折り曲げ素子Ｐよりも物体側にある複数のレンズのうち、最も物体側にある負レンズの光学材料特性を規定し、良好な倍率色収差を達成するための条件式である。条件式（４）の条件を満たさない場合、第１レンズ群Ｇ１中で発生する倍率色収差が悪化してしまい好ましくない。なお、本願の効果を確実にするために、条件式（４）の上限値を４５．０にすることが好ましい。また、本願の効果を更に確実にするために、条件式（４）の上限値を４０．０にすることが更に好ましい。また、本願の効果を更に確実にするために、条件式（４）の上限値を３５．０にすることが更に好ましい。

また、本願のズームレンズＺＬは、複数のレンズのうち最も像側の正レンズのｄ線に対するアッベ数をνｄ２としたとき、次式（５）を満足することが好ましい。

νｄ２＞５０ …（５）

条件式（５）は、第１レンズ群Ｇ１中の光路折り曲げ素子Ｐよりも物体側にある複数のレンズのうち、最も像側にある正レンズの光学材料特性を規定し、良好な倍率色収差を達成するための条件式である。条件式（５）の条件を満たさない場合、第１レンズ群Ｇ１中で発生する倍率色収差が悪化してしまい好ましくない。なお、本願の効果を確実にするために、条件式（５）の下限値を５５．０にすることが好ましい。また、本願の効果を更に確実にするために、条件式（５）の下限値を６０．０にすることが更に好ましい。

また、本願のズームレンズＺＬは、複数のレンズのうち最も物体側の負レンズのｄ線に対する屈折率をｎｄ１としたとき、次式（６）を満足することが好ましい。

ｎｄ１＞１．７５ …（６）

条件式（６）は、第１レンズ群Ｇ１中の光路折り曲げ素子Ｐよりも物体側にある、最も物体側にある負レンズの光学材料特性を規定している。

条件式（６）の条件を満たさない場合、第１レンズ群Ｇ１中の負レンズの有効径及び外径の大きさが大きくなり、カメラ本体が大きくなってしまい好ましくない。また、コマ収差の補正が困難となってしまい、高い光学性能が得られなくなってしまう。なお、本願の効果を確実にするために、条件式（６）の下限値を１．７７にすることが更に好ましい。また、本願の効果を更に確実にするために、条件式（６）の下限値を１．８０にすることが更に好ましい。

また、本願のズームレンズＺＬは、複数のレンズのうち最も像側の正レンズのｄ線に対する屈折率をｎｄ２としたとき、次式（７）を満足することが好ましい。

ｎｄ２＜１．６５ …（７）

条件式（７）は、第１レンズ群Ｇ１中の光路折り曲げ素子Ｐよりも物体側にある、最も像側にある正レンズの光学材料特性を規定している。条件式（７）の条件を満たさない場合、第１レンズ群Ｇ１中で発生するコマ収差及び倍率色収差が悪化してしまい好ましくない。なお、本願の効果を確実にするために、条件式（７）の下限値を１．６３にすることが好ましい。また、本願の効果を更に確実にするために、条件式（７）の下限値を１．５９にすることが更に好ましい。また、本願の効果を更に確実にするために、条件式（７）の下限値を１．５５にすることが更に好ましい。

また、本願のズームレンズＺＬは、広角端状態におけるレンズ系全体での焦点距離をｆｗとし、第２レンズ群の焦点距離をｆ２としたとき、次式（８）を満足することが好ましい。

０．４＜（−ｆ２）／ｆｗ＜１．９ …（８）

条件式（８）は、第２レンズ群Ｇ２の適切な焦点距離の範囲を規定している。条件式（８）の上限値を上回った場合、第２レンズ群Ｇ２の屈折力が強まり、第２レンズ群Ｇ２単独で発生するコマ収差及び非点収差が大きくなりすぎて、近距離撮影時の性能変化が大きくなってしまい好ましくない。結果として最短撮影距離を短縮することが困難となってしまう。一方、条件式（８）の下限値を下回った場合、第２レンズ群Ｇ２の屈折力が弱まり、焦点調節時の移動量が大きくなってしまい、移動する際に必要な駆動系の部材等が大型化してしまい、他の部材と干渉する恐れがある。また、小型化しようとすると球面収差が悪化してしまい好ましくない。結果的にカメラ本体内に格納する時に省スペース化が図れなくなってしまう。

なお、本願の効果を確実にするために、条件式（８）の上限値を１．７５にすることが好ましい。また、本願の効果を更に確実にするために、条件式（８）の上限値を１．５５にすることが更に好ましい。また、本願の効果を更に確実にするために、条件式（８）の上限値を１．４５にすることが更に好ましい。また、本願の効果を確実にするために、条件式（８）の下限値を０．６０にすることが好ましい。また、本願の効果を更に確実にするために、条件式（８）の下限値を０．７０にすることが更に好ましい。また、本願の効果を更に確実にするために、条件式（８）の下限値を０．８０にすることが更に好ましい。

また、本願のズームレンズＺＬにおいて、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離をｆ１とし、第２レンズ群の焦点距離をｆ２としたとき、次式（９）を満足することが好ましい。

２．４＜ｆ１／（−ｆ２）＜３．７ …（９）

条件式（９）は、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の焦点距離比について適切な範囲を規定している。条件式（９）の上限値を上回った場合、第１レンズ群Ｇ１の屈折力が相対的に弱くなってしまい、第１レンズ群Ｇ１全体のレンズ外径が大きくなってしまい小型化に寄与できなくなってしまう。また、第２レンズ群Ｇ２の屈折力が相対的に強くなってしまうため、コマ収差の発生を抑えられなくなってしまい、高い光学性能が得られなくなってしまう。一方、条件式（９）の下限値を下回った場合、第１レンズ群Ｇ１の屈折力が相対的に強くなってしまい、小型化には有利であるが、ズーミングの際に球面収差及び像面湾曲の変動が大きくなってしまい好ましくない。また、第２レンズ群Ｇ２の屈折力が相対的に弱くなるため、第２レンズ群Ｇ２が変倍に対して効率的に寄与できなくなってしまい、変倍に必要な移動量を確保できなくなってしまう。

なお、本願の効果を確実にするために、条件式（９）の上限値を３．５５にすることが好ましい。また、本願の効果を更に確実にするために、条件式（９）の上限値を３．４にすることが更に好ましい。また、本願の効果を確実にするために、条件式（９）の下限値を２．５にすることが好ましい。また、本願の効果を更に確実にするために、条件式（９）の下限値を２．６にすることが更に好ましい。また、本願の効果を更に確実にするために、条件式（９）の下限値を２．７にすることが更に好ましい。

なお、本実施形態において、高変倍ズームレンズで発生しがちな手ブレ等に起因する像ブレによる撮影の失敗を防ぐために、レンズ系のブレを検出するブレ検出系と駆動手段とをレンズ系に組み合わせ、レンズ系を構成するレンズ群のうち１つのレンズ群の全体または一部をシフトレンズ群として光軸に対して偏心させてもよい。ブレ検出系により検出されたレンズ系のブレに起因する像ブレ（像面位置の変動）を補正するように、駆動手段によりシフトレンズ群を駆動させて、像面上の像をシフトさせることで、像ブレを補正することが可能である。このように本実施形態のズームレンズＺＬは、いわゆる防振光学系として機能させることが可能である。

また、本実施形態のズームレンズＺＬは、５つのレンズ群から構成されているが、各レンズ群の間に他のレンズ群を付加したり、あるいはレンズ群の像側または物体側に隣接させて他のレンズ群を付加したりすることも可能である。

以下、本願の各実施例を添付図面に基づいて説明する。各実施例に係るズームレンズＺＬは、前述したように、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、第５レンズ群Ｇ５と像面Ｉとの間には、ローパスフィルタや赤外カットフィルタ等から構成されるフィルタ群ＦＬが配置される。

なお、第３レンズ群Ｇ３は、レンズ群全体をシフトレンズ群として光軸に対し略直角な方向へ移動可能であり、ズームレンズＺＬにおける像シフトを可能にしている。但し、これに限定されるものではなく、第３レンズ群Ｇ３は、レンズ群全体ではなく、レンズ群を構成する一部のレンズだけを、光軸に対し略直角な方向へシフトさせることも可能である。

また、ズームレンズＺＬは、図３に示すように、広角端から望遠端へのズーミングの際、第２レンズ群Ｇ２及び第４レンズ群Ｇ４が光軸に沿って移動し、第１レンズ群Ｇ１、第３レンズ群Ｇ３及び第５レンズ群Ｇ５が像面Ｉに対して固定されるようになっている。このとき、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が増大し、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との間隔が増大する。なお、図３は、各実施例に係るズームレンズＺＬにおける、屈折力配分及び広角端状態（Ｗ）から望遠端状態（Ｔ）への焦点距離状態の変化（ズーミング）の際の各レンズ群の移動の様子を示す図である。

以下に、表１〜表４を示すが、これらは第１〜第４実施例における各諸元の表である。いずれの表においても、ｆは焦点距離を、ＦＮＯはＦナンバーを、２ωは画角を、Ｂｆはバックフォーカスを表している。また、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（以下、面番号と称する）を、面間隔は各光学面から次の光学面（又は像面）までの光軸上の距離を、屈折率及びアッベ数はｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対する値を示している。

なお、表中において、焦点距離ｆ、曲率半径、面間隔、その他の長さの単位は、一般に「ｍｍ」が使われている。但し、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、単位は「ｍｍ」に限定されることなく、他の適当な単位を用いることが可能である。また、表中において、曲率半径の「0.0000」は平面を示し、空気の屈折率「1.00000」の記載は省略している。

また、表中において＊印が付される非球面は、光軸に垂直な方向の高さをｙとし、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に沿った距離（サグ量）をＳ（ｙ）とし、基準球面の曲率半径（近軸曲率半径）をｒとし、円錐係数をＫとし、ｎ次の非球面係数をＡｎとしたとき、以下の式（ｃ）で表される。なお、各実施例において、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。また、Ｅｎは、×１０^ｎを表す。例えば、1.234E-05＝1.234×10^-5である。

Ｓ（ｙ）＝（ｙ^２／ｒ）／｛１＋（１−Ｋ・y^２／ｒ^２）^１／２｝
＋Ａ２×ｙ^２＋Ａ４×ｙ^４＋Ａ６×ｙ^６＋Ａ８×ｙ^８＋Ａ１０×ｙ^１０ …（ｃ）

（第１実施例）
本願の第１実施例について、図４〜図７及び表１を用いて説明する。図４は、第１実施例に係るズームレンズＺＬの構成（広角端状態）を示す図である（但し、光路折り曲げ素子Ｐは展開した状態で示している）。

図４のズームレンズＺＬにおいて、第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２と、光路を約９０度に折り曲げることを目的とした直角プリズム等の光路折り曲げ素子Ｐと、両面に非球面を備えた両凸形状の正レンズＬ１３とから構成される。第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に並んだ、像側に非球面を備えた両凹形状の負レンズＬ２１と、両凹形状の負レンズと両凸形状の正レンズとの貼り合わせからなる負の接合レンズＬ２２とから構成される。第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に並んだ、物体側に非球面を備えた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及び像側に凹面を向けた負メニスカスレンズとの貼り合わせからなる負の接合レンズＬ３２とから構成される。なお、手ぶれ補正は、上述したように、第３レンズ群Ｇ３を光軸に対し略直角方向へ移動（シフト）させることにより、手ぶれ発生時の像面Ｉ上における像シフトを行うことで達成している。第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に並んだ、物体側に非球面を備えた両凸形状の正レンズと像側に凸面を向けた負メニスカスレンズとの貼り合わせからなる正の接合レンズＬ４１で構成される。第５レンズ群Ｇ５は、両凸形状の正レンズと物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズとの貼り合わせからなる負の接合レンズＬ５１で構成される。第５レンズ群Ｇ５と像面Ｉとの間には、フィルタ群ＦＬが配置される。

なお、像面Ｉは、不図示の撮像素子上に形成され、該撮像素子はＣＣＤやＣＭＯＳ等から構成されている（以降の実施例についても同様である）。また、開口絞りＳは、第３レンズ群Ｇ３中に配置され、広角端状態から望遠端状態へのズーミングの際、像面Ｉに対して固定されている。

表１に第１実施例における各諸元の表を示す。なお、表１における面番号１〜２９は、図４に示す面１〜２９に対応している。また、第１実施例において、第７面、第８面、第１０面、第１５面及び第２０面の各レンズ面は、いずれも非球面形状に形成されている。

また、表中において、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との軸上空気間隔をｄ８とし、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との軸上空気間隔をｄ１３とし、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との軸上空気間隔をｄ１９とし、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との軸上空気間隔をｄ２２とする。これらの軸上空気間隔、すなわちｄ８、ｄ１３、ｄ１９及びｄ２２はズーミングに際して変化する。また、表中において、上記の条件式（１）〜（９）に対応する値、すなわち条件対応値も示している。

（表１）
［全体諸元］
広角端中間焦点距離望遠端
ｆ＝ 5.17 〜 11.05 〜 17.25
ＦＮＯ＝ 3.79 〜 4.20 〜 4.98
２ω＝80.07 〜 39.64 〜 25.73
像高＝ 4.05 〜 4.05 〜 4.05
レンズ全長＝55.40 〜 55.40 〜 55.40
［レンズ諸元］
面番号曲率半径面間隔屈折率アッベ数
１ 53.1535 0.85 1.84666 23.78
２ 9.0578 1.14
３ 13.4761 1.81 1.49700 81.54
４ 28.2319 0.83
５ 0.0000 8.20 1.83481 42.71
６ 0.0000 0.20
７* 17.0331 2.40 1.76802 49.24
８* -18.1329 (d8)
９ -252.7177 0.80 1.83441 37.28
１０* 6.1877 1.17
１１ -9.5427 0.80 1.75500 52.32
１２ 10.0818 1.32 1.92286 18.90
１３ -96.4453 (d13)
１４ 0.0000 0.20 （開口絞りＳ）
１５* 8.6457 1.45 1.74330 49.32
１６ -21.2915 0.20
１７ 6.7323 1.82 1.58313 59.37
１８ -6.1296 0.80 1.88300 40.76
１９ 6.7554 (d19)
２０* 12.9217 3.00 1.59201 67.02
２１ -5.7000 0.80 1.84666 23.78
２２ -9.4333 (d22)
２３ 23.5838 2.23 1.48749 70.23
２４ -6.7713 1.20 1.90366 31.31
２５ -177.2712 0.60
２６ 0.0000 0.60 1.54437 70.51
２７ 0.0000 1.50
２８ 0.0000 0.50 1.51633 64.14
２９ 0.0000 (Bf)
［各レンズ群の焦点距離］
群始面焦点距離
１１ 14.6088
２９ -5.1081
３１５ 11.9087
４２０ 11.5198
５２３ -29.5649
［非球面データ］
第７面
K=+2.1186,A4=-1.2250E-04,A6=+2.4800E-06,A8=-1.0975E-07,A10=-2.2767E-09
第８面
K=-6.6722,A4=-1.7284E-04,A6=+3.8696E-06,A8=-1.1935E-07,A10=+2.2733E-09
第１０面
K=-7.5870,A4=+4.1078E-03,A6=-2.6754E-04,A8=+1.2906E-05,A10=-1.1196E-07
第１５面
K=-8.9260,A4=+1.9632E-03,A6=-8.5037E-05,A8=+5.8409E-06,A10=-2.3851E-07
第２０面
K=-2.4156,A4=-9.4016E-05,A6=+1.0613E-05,A8=-7.4403E-07,A10=+2.1518E-08
［可変間隔］
広角端中間焦点距離望遠端
f 5.1700 11.0537 17.2500
d8 0.8000 5.5036 7.1424
d13 7.5424 2.8387 1.2000
d19 7.9283 3.6819 1.0248
d22 4.1114 8.3578 11.0146
Bf 0.5999 0.5999 0.6003
［条件対応値］
νｄ＝81.54
βａｗ＝-9.4502
βｂｗ＝0.1048
νｄ１＝23.78
νｄ２＝81.54
ｎｄ１＝1.84666
ｎｄ２＝1.49700
ｆｗ＝ 5.1700
ｆ１＝14.6088
ｆ２＝-5.1081
ｆｓ＝11.9087
条件式（１）νｄ（＝νｄ２）＝81.54
条件式（２）βｂｗ×（１−βａｗ）＝1.0953
条件式（３）ｆｗ／ｆｓ＝0.4341
条件式（４）νｄ１＝23.78
条件式（５）νｄ２＝81.54
条件式（６）ｎｄ１＝1.84666
条件式（７）ｎｄ２＝1.49700
条件式（８）（−ｆ２）／ｆｗ＝0.9880
条件式（９）ｆ１／（−ｆ２）＝2.8599

表１に示す諸元の表から分かるように、本実施例に係るズームレンズＺＬでは、上記条件式（１）〜（９）を全て満たすことが分かる。

図５〜図７は、ｄ線（波長５８７．６ｎｍ）及びｇ線（波長４３５．８ｎｍ）に対する第１実施例の諸収差図である。すなわち、図５（ａ）は広角端状態（ｆ＝５．１７ｍｍ）における無限遠合焦状態での諸収差図であり、図５（ｂ）は広角端状態（ｆ＝５．１７ｍｍ）におけるレンズシフト時の横収差図であり、図６（ａ）は中間焦点距離状態（ｆ＝１１．０５ｍｍ）における無限遠合焦状態での諸収差であり、図６（ｂ）は中間焦点距離状態（ｆ＝１１．０５ｍｍ）におけるレンズシフト時の横収差図であり、図７（ａ）は望遠端状態（ｆ＝１７．２５ｍｍ）における無限遠合焦状態での諸収差であり、図７（ｂ）は望遠端状態（ｆ＝１７．２５ｍｍ）におけるレンズシフト時の横収差図である。

各収差図において、ＦＮＯはＦナンバーを、Ｙは像高を、Ａは各像高に対する半画角をそれぞれ示している。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。更に、球面収差を示す収差図において、実線は球面収差を示し、破線はサインコンディション（正弦条件）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。

各収差図から明らかなように、第１実施例では、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することが分かる。

また、第１実施例のズームレンズＺＬを搭載することにより、本願に係るデジタルスチルカメラ（光学機器。図１及び図２参照）及び結像方法においても、優れた光学性能を確保することができる。

（第２実施例）
本願の第２実施例について、図８〜図１１及び表２を用いて説明する。図８は、第２実施例に係るズームレンズＺＬの構成（広角端状態）を示す図である。なお、第２実施例のズームレンズＺＬは、第１実施例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。

表２に第２実施例における各諸元の表を示す。なお、表２における面番号１〜２９は、図８に示す面１〜２９に対応している。また、第２実施例において、第７面、第８面、第１０面、第１５面及び第２０面の各レンズ面は、いずれも非球面形状に形成されている。

（表２）
［全体諸元］
広角端中間焦点距離望遠端
ｆ＝ 5.17 〜 11.21 〜 17.25
ＦＮＯ＝ 3.76 〜 4.16 〜 4.94
２ω＝80.08 〜 39.15 〜 25.73
像高＝4.05 〜 4.05 〜 4.05
レンズ全長＝55.00 〜 55.00 〜 55.00
［レンズ諸元］
面番号曲率半径面間隔屈折率アッベ数
１ 50.9922 0.85 1.84666 23.78
２ 9.1552 0.97
３ 12.3231 1.84 1.48749 70.23
４ 22.7877 1.00
５ 0.0000 7.80 1.83400 37.16
６ 0.0000 0.20
７* 15.8341 2.43 1.76802 49.24
８* -19.4682 (d8)
９ -224.1818 0.80 1.83441 37.28
１０* 6.1045 1.17
１１ -9.7846 0.80 1.75500 52.32
１２ 9.5561 1.32 1.92286 18.90
１３ -172.7064 (d13)
１４ 0.0000 0.20 （開口絞りＳ）
１５* 9.1281 1.43 1.74330 49.32
１６ -20.0318 0.20
１７ 6.9066 1.76 1.58313 59.37
１８ -7.0083 0.80 1.88300 40.76
１９ 6.9729 (d19)
２０* 12.6494 3.00 1.59201 67.02
２１ -5.7000 0.80 1.84666 23.78
２２ -9.4395 (d22)
２３ 37.3111 2.17 1.48749 70.23
２４ -6.3001 1.18 1.90366 31.31
２５ -54.4048 1.00
２６ 0.0000 0.60 1.54437 70.51
２７ 0.0000 1.10
２８ 0.0000 0.50 1.51633 64.14
２９ 0.0000 (Bf)
［各レンズ群の焦点距離］
群始面焦点距離
１１ 14.8895
２９ -4.9811
３１５ 11.9300
４２０ 11.4136
５２３ -28.6508
［非球面データ］
第７面
K=+3.5697,A4=-1.8926E-04,A6=+2.5173E-06,A8=-1.4034E-07,A10=+2.4381E-09
第８面
K=-8.3113,A4=-1.8575E-04,A6=+4.9028E-06,A8=-1.5810E-07,A10=+2.7804E-09
第１０面
K=-9.0000,A4=+5.0868E-03,A6=-4.3832E-04,A8=+3.0880E-05,A10=-9.0219E-07
第１５面
K=-0.3576,A4=+1.8906E-04,A6=+2.7660E-05,A8=-3.5720E-06,A10=+2.0181E-07
第２０面
K=+0.4383,A4=-2.3841E-04,A6=+5.9719E-06,A8=-1.4096E-07,A10=+2.2681E-10
［可変間隔］
広角端中間焦点距離望遠端
f 5.1700 11.2098 17.2492
d8 0.8000 5.5202 7.0423
d13 7.4419 2.7214 1.2000
d19 7.9695 3.6539 1.0129
d22 4.2568 8.5720 11.2124
Bf 0.5977 0.5980 0.5975
［条件対応値］
νｄ＝70.23
βａｗ＝-9.8459
βｂｗ＝0.1018
νｄ１＝23.78
νｄ２＝70.23
ｎｄ１＝1.84666
ｎｄ２＝1.48749
ｆｗ＝ 5.1700
ｆ１＝14.8895
ｆ２＝-4.9811
ｆｓ＝11.9300
条件式（１）νｄ（＝νｄ２）＝70.23
条件式（２）βｂｗ×（１−βａｗ）＝1.1043
条件式（３）ｆｗ／ｆｓ＝0.4334
条件式（４）νｄ１＝23.78
条件式（５）νｄ２＝70.23
条件式（６）ｎｄ１＝1.84666
条件式（７）ｎｄ２＝1.48749
条件式（８）（−ｆ２）／ｆｗ＝0.9635
条件式（９）ｆ１／（−ｆ２）＝2.9892

表２に示す諸元の表から分かるように、本実施例に係るズームレンズＺＬでは、上記条件式（１）〜（９）を全て満たすことが分かる。

図９〜図１１は、ｄ線（波長５８７．６ｎｍ）及びｇ線（波長４３５．８ｎｍ）に対する第２実施例の諸収差図である。すなわち、図９（ａ）は広角端状態（ｆ＝５．１７ｍｍ）における無限遠合焦状態での諸収差図であり、図９（ｂ）は広角端状態（ｆ＝５．１７ｍｍ）におけるレンズシフト時の横収差図であり、図１０（ａ）は中間焦点距離状態（ｆ＝１１．２１ｍｍ）における無限遠合焦状態での諸収差であり、図１０（ｂ）は中間焦点距離状態（ｆ＝１１．２１ｍｍ）におけるレンズシフト時の横収差図であり、図１１（ａ）は望遠端状態（ｆ＝１７．２５ｍｍ）における無限遠合焦状態での諸収差であり、図１１（ｂ）は望遠端状態（ｆ＝１７．２５ｍｍ）におけるレンズシフト時の横収差図である。

各収差図から明らかなように、第２実施例では、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することが分かる。

また、第２実施例のズームレンズＺＬを搭載することにより、本願に係るデジタルスチルカメラ（光学機器。図１及び図２参照）及び結像方法においても、優れた光学性能を確保することができる。

（第３実施例）
本願の第３実施例について、図１２〜図１５及び表３を用いて説明する。図１２は、第３実施例に係るズームレンズＺＬの構成（広角端状態）を示す図である。なお、第３実施例のズームレンズＺＬは、第２レンズ群Ｇ２の構成を除いて、第１実施例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。第３実施例の第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に並んだ、像側に非球面を備えた両凹形状の負レンズＬ２１と、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズと物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとの貼り合わせからなる負の接合レンズＬ２２とから構成される。なお、本実施例において、開口絞りＳは、第３レンズ群Ｇ３中に配置され、広角端から望遠端へのズーミングの際、光軸に沿って移動する。

表３に第３実施例における各諸元の表を示す。なお、表３における面番号１〜２９は、図１２に示す面１〜２９に対応している。また、第３実施例において、第７面、第８面、第１０面、第１５面及び第２０面の各レンズ面は、いずれも非球面形状に形成されている。

また、表中において、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との軸上空気間隔をｄ８とし、第２レンズ群Ｇ２と開口絞りＳとの軸上空気間隔をｄ１３とし、開口絞りＳと第３レンズ群Ｇ３との軸上空気間隔をｄ１４とし、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との軸上空気間隔をｄ１９とし、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との軸上空気間隔をｄ２２とする。これらの軸上空気間隔、すなわちｄ８、ｄ１３、ｄ１４、ｄ１９及びｄ２２はズーミングに際して変化する。また、表中において、上記の条件式（１）〜（９）に対応する値、すなわち条件対応値も示している。

（表３）
［全体諸元］
広角端中間焦点距離望遠端
ｆ＝ 5.17 〜 12.54 〜 18.20
ＦＮＯ＝ 3.63 〜 4.18 〜 5.04
２ω＝79.76 〜 35.45 〜 24.64
像高＝4.05 〜 4.05 〜 4.05
レンズ全長＝53.50 〜 53.50 〜 53.50
［レンズ諸元］
面番号曲率半径面間隔屈折率アッベ数
１ 64.4293 0.80 2.00069 25.46
２ 9.6002 0.80
３ 12.2387 2.07 1.48749 70.23
４ 46.9835 0.60
５ 0.0000 8.00 2.00069 25.46
６ 0.0000 0.20
７* 14.7058 2.31 1.76802 49.24
８* -17.3539 (d8)
９ -43.1345 0.80 1.77377 47.17
１０* 5.4668 1.08
１１ -27.7417 0.80 1.80400 46.57
１２ 5.0000 1.10 2.00069 25.46
１３ 18.4084 (d13)
１４ 0.0000 (d14) （開口絞りＳ）
１５* 7.4404 1.40 1.58313 59.46
１６ -40.7751 0.20
１７ 6.5502 1.43 1.69895 30.13
１８ -12.1745 0.80 1.90366 31.31
１９ 6.0889 (d19)
２０* 12.0526 3.00 1.59201 67.05
２１ -5.7161 0.80 1.94594 17.98
２２ -8.4537 (d22)
２３ 30.5102 1.44 1.49700 81.54
２４ -7.6670 0.80 1.88300 40.76
２５ -597.2878 2.43
２６ 0.0000 0.65 1.54437 70.51
２７ 0.0000 1.50
２８ 0.0000 0.50 1.51633 64.14
２９ 0.0000 (Bf)
［各レンズ群の焦点距離］
群始面焦点距離
１１ 12.9715
２９ -4.5816
３１５ 13.2297
４２０ 10.5490
５２３ -31.4554
［非球面データ］
第７面
K=+4.5892,A4=-2.4132E-04,A6=-6.2762E-07,A8=-5.2322E-10,A10=-1.9329E-09
第８面
K=-8.9672,A4=-2.1107E-04,A6=+5.7745E-06,A8=-1.2164E-07,A10=+9.9942E-10
第１０面
K=-6.3099,A4=+5.0196E-03,A6=-3.6752E-04,A8=+2.0484E-05,A10=-4.1136E-07
第１５面
K=+1.0268,A4=-2.9219E-04,A6=-3.1370E-06,A8=-7.4243E-07,A10=+1.1479E-07
第２０面
K=-9.0000,A4=+2.5999E-04,A6=-5.9107E-06,A8=-2.5634E-07,A10=+1.0806E-08
［可変間隔］
広角端中間焦点距離望遠端
f 5.1700 12.5387 18.2000
d8 0.8000 5.1318 6.2305
d13 6.5431 1.9500 1.2000
d14 0.2872 0.5486 0.1999
d19 7.0787 3.0106 1.0000
d22 4.6779 8.7456 10.7556
Bf 0.5992 0.5996 0.6003
［条件対応値］
νｄ＝70.23
βａｗ＝9.0777
βｂｗ＝-0.1127
νｄ１＝25.46
νｄ２＝70.23
ｎｄ１＝2.00069
ｎｄ２＝1.48749
ｆｗ＝5.1700
ｆ１＝12.9715
ｆ２＝-4.5816
ｆｓ＝13.2297
条件式（１）νｄ（＝νｄ２）＝70.23
条件式（２）βｂｗ×（１−βａｗ）＝0.9104
条件式（３）ｆｗ／ｆｓ＝0.3908
条件式（４）νｄ１＝25.46
条件式（５）νｄ２＝70.23
条件式（６）ｎｄ１＝2.00069
条件式（７）ｎｄ２＝1.48749
条件式（８）（−ｆ２）／ｆｗ＝0.8862
条件式（９）ｆ１／（−ｆ２）＝2.8312

表３に示す諸元の表から分かるように、本実施例に係るズームレンズＺＬでは、上記条件式（１）〜（９）を全て満たすことが分かる。

図１３〜図１５は、ｄ線（波長５８７．６ｎｍ）及びｇ線（波長４３５．８ｎｍ）に対する第３実施例の諸収差図である。すなわち、図１３（ａ）は広角端状態（ｆ＝５．１７ｍｍ）における無限遠合焦状態での諸収差図であり、図１３（ｂ）は広角端状態（ｆ＝５．１７ｍｍ）におけるレンズシフト時の横収差図であり、図１４（ａ）は中間焦点距離状態（ｆ＝１２．５４ｍｍ）における無限遠合焦状態での諸収差であり、図１４（ｂ）は中間焦点距離状態（ｆ＝１２．５４ｍｍ）におけるレンズシフト時の横収差図であり、図１５（ａ）は望遠端状態（ｆ＝１８．２０ｍｍ）における無限遠合焦状態での諸収差であり、図１５（ｂ）は望遠端状態（ｆ＝１８．２０ｍｍ）におけるレンズシフト時の横収差図である。

各収差図から明らかなように、第３実施例では、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することが分かる。

また、第３実施例のズームレンズＺＬを搭載することにより、本願に係るデジタルスチルカメラ（光学機器。図１及び図２参照）及び結像方法においても、優れた光学性能を確保することができる。

（第４実施例）
本願の第４実施例について、図１６〜図１９及び表４を用いて説明する。図１６は、第４実施例に係るズームレンズＺＬの構成（広角端状態）を示す図である。なお、第４実施例のズームレンズＺＬは、第１実施例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。

表４に第４実施例における各諸元の表を示す。なお、表４における面番号１〜２９は、図１６に示す面１〜２９に対応している。また、第４実施例において、第７面、第８面、第１０面、第１５面及び第２０面の各レンズ面は、いずれも非球面形状に形成されている。

（表４）
［全体諸元］
広角端中間焦点距離望遠端
ｆ＝ 5.17 〜 11.21 〜 17.25
ＦＮＯ＝ 3.79 〜 4.20 〜 4.98
２ω＝80.04 〜 39.12 〜 25.73
像高＝4.05 〜 4.05 〜 4.05
レンズ全長＝55.00 〜 55.00 〜 55.00
［レンズ諸元］
面番号曲率半径面間隔屈折率アッベ数
１ 55.5588 0.85 1.84666 23.78
２ 9.1410 0.93
３ 12.0609 1.87 1.48749 70.23
４ 22.6706 1.00
５ 0.0000 7.80 1.83400 37.16
６ 0.0000 0.20
７* 15.9080 2.43 1.76802 49.24
８* -19.2882 (d8)
９ 1405.3136 0.80 1.83441 37.28
１０* 6.0514 1.20
１１ -9.3219 0.80 1.75500 52.32
１２ 9.8308 1.32 1.92286 18.90
１３ -110.1293 (d13)
１４ 0.0000 0.20 （開口絞りＳ）
１５* 8.7802 1.45 1.74330 49.32
１６ -20.2367 0.20
１７ 6.9464 1.81 1.58313 59.37
１８ -6.0891 0.80 1.88300 40.76
１９ 7.0138 (d19)
２０* 12.8450 3.00 1.59201 67.02
２１ -5.7031 0.80 1.84666 23.78
２２ -9.3039 (d22)
２３ 27.6756 2.21 1.48749 70.23
２４ -6.4806 1.20 1.90366 31.31
２５ -100.2856 0.60
２６ 0.0000 0.60 1.54437 70.51
２７ 0.0000 1.50
２８ 0.0000 0.50 1.51633 64.14
２９ 0.0000 (Bf)
［各レンズ群の焦点距離］
群始面焦点距離
１１ 14.9270
２９ -5.0500
３１５ 11.9370
４２０ 11.3374
５２３ -27.8616
［非球面データ］
第７面
K=+1.9260,A4=-1.2657E-04,A6=+1.0474E-06,A8=-4.4623E-08,A10=+1.0028E-09
第８面
K=-7.8335,A4=-1.7200E-04,A6=+2.7826E-06,A8=-6.0027E-08,A10=+1.0538E-09
第１０面
K=-8.4402,A4=+4.9173E-03,A6=-3.8781E-04,A8=+2.4980E-05,A10=-6.0664E-07
第１５面
K=-8.3597,A4=+1.7672E-03,A6=-6.4980E-05,A8=+4.0000E-06,A10=-1.5423E-07
第２０面
K=-2.3220,A4=-1.0102E-04,A6=+9.0886E-06,A8=-6.0404E-07,A10=+1.6984E-08
［可変間隔］
広角端中間焦点距離望遠端
f 5.1700 11.2100 17.2499
d8 0.8000 5.5718 7.1202
d13 7.5202 2.7484 1.2000
d19 7.9043 3.6209 1.0205
d22 4.1170 8.4003 11.0004
Bf 0.5999 0.5999 0.6003
［条件対応値］
νｄ＝70.23
βａｗ＝-9.9348
βｂｗ＝0.0997
νｄ１＝23.78
νｄ２＝70.23
ｎｄ１＝1.84666
ｎｄ２＝1.48749
ｆｗ＝5.1700
ｆ１＝14.9270
ｆ２＝-5.0500
ｆｓ＝11.9370
条件式（１）νｄ（＝νｄ２）＝70.23
条件式（２）βｂｗ×（１−βａｗ）＝1.0903
条件式（３）ｆｗ／ｆｓ＝0.4331
条件式（４）νｄ１＝23.78
条件式（５）νｄ２＝70.23
条件式（６）ｎｄ１＝1.84666
条件式（７）ｎｄ２＝1.48749
条件式（８）（−ｆ２）／ｆｗ＝0.9768
条件式（９）ｆ１／（−ｆ２）＝2.9558

表４に示す諸元の表から分かるように、本実施例に係るズームレンズＺＬでは、上記条件式（１）〜（９）を全て満たすことが分かる。

図１７〜図１９は、ｄ線（波長５８７．６ｎｍ）及びｇ線（波長４３５．８ｎｍ）に対する第４実施例の諸収差図である。すなわち、図１７（ａ）は広角端状態（ｆ＝５．１７ｍｍ）における無限遠合焦状態での諸収差図であり、図１７（ｂ）は広角端状態（ｆ＝５．１７ｍｍ）におけるレンズシフト時の横収差図であり、図１８（ａ）は中間焦点距離状態（ｆ＝１１．２１ｍｍ）における無限遠合焦状態での諸収差であり、図１８（ｂ）は中間焦点距離状態（ｆ＝１１．２１ｍｍ）におけるレンズシフト時の横収差図であり、図１９（ａ）は望遠端状態（ｆ＝１７．２５ｍｍ）における無限遠合焦状態での諸収差であり、図１９（ｂ）は望遠端状態（ｆ＝１７．２５ｍｍ）におけるレンズシフト時の横収差図である。

各収差図から明らかなように、第４実施例では、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することが分かる。

また、第４実施例のズームレンズＺＬを搭載することにより、本願に係るデジタルスチルカメラ（光学機器。図１及び図２参照）及び結像方法においても、優れた光学性能を確保することができる。

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。

上述の各実施例では、ズームレンズとして５群構成を示したが、４群、６群等の他の群構成にも適用可能である。

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でき、オートフォーカス用の（超音波モータ等による）モータ駆動にも適している。特に第２または第３レンズ群を合焦レンズ群とするのが好ましい。

また、レンズ群または部分レンズ群を光軸に垂直な方向に振動させて、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３レンズ群を防振レンズ群とするのが好ましい。但し、第２レンズ群または第５レンズ群でも構わない。

また、各レンズ面を非球面としても構わない。また、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。

開口絞りはシフト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、レンズ枠でその役割を代用してもよい。

各レンズ面には、広い波長域で高い透過率を有する反射防止膜が施され、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できる。

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

（ａ）はデジタルスチルカメラの正面図であり、（ｂ）はデジタルスチルカメラの背面図である。図１（ａ）中のＩＩ−ＩＩに沿った断面図である。ズームレンズの屈折力配置を示す説明図である。第１実施例に係るズームレンズの構成を示す断面図である。（ａ）は第１実施例での無限遠合焦状態の広角端状態における諸収差図であり、（ｂ）は広角端状態におけるレンズシフト時の横収差図である。（ａ）は第１実施例での無限遠合焦状態の中間焦点距離状態における諸収差図であり、（ｂ）は中間焦点距離状態におけるレンズシフト時の横収差図である。（ａ）は第１実施例での無限遠合焦状態の望遠端状態における諸収差図であり、（ｂ）は望遠端状態におけるレンズシフト時の横収差図である。第２実施例に係るズームレンズの構成を示す断面図である。（ａ）は第２実施例での無限遠合焦状態の広角端状態における諸収差図であり、（ｂ）は広角端状態におけるレンズシフト時の横収差図である。（ａ）は第２実施例での無限遠合焦状態の中間焦点距離状態における諸収差図であり、（ｂ）は中間焦点距離状態におけるレンズシフト時の横収差図である。（ａ）は第２実施例での無限遠合焦状態の望遠端状態における諸収差図であり、（ｂ）は望遠端状態におけるレンズシフト時の横収差図である。第３実施例に係るズームレンズの構成を示す断面図である。（ａ）は第３実施例での無限遠合焦状態の広角端状態における諸収差図であり、（ｂ）は広角端状態におけるレンズシフト時の横収差図である。（ａ）は第３実施例での無限遠合焦状態の中間焦点距離状態における諸収差図であり、（ｂ）は中間焦点距離状態におけるレンズシフト時の横収差図である。（ａ）は第３実施例での無限遠合焦状態の望遠端状態における諸収差図であり、（ｂ）は望遠端状態におけるレンズシフト時の横収差図である。第４実施例に係るズームレンズの構成を示す断面図である。（ａ）は第４実施例での無限遠合焦状態の広角端状態における諸収差図であり、（ｂ）は広角端状態におけるレンズシフト時の横収差図である。（ａ）は第４実施例での無限遠合焦状態の中間焦点距離状態における諸収差図であり、（ｂ）は中間焦点距離状態におけるレンズシフト時の横収差図である。（ａ）は第４実施例での無限遠合焦状態の望遠端状態における諸収差図であり、（ｂ）は望遠端状態におけるレンズシフト時の横収差図である。

符号の説明

ＣＡＭデジタルスチルカメラ（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ＦＬフィルタ群
Ｐ光路折り曲げ素子Ｓ開口絞りＩ像面

Claims

光軸に沿って物体側から順に並んだ複数のレンズ群を備えて構成され、
前記複数のレンズ群のうち、最も物体側に並ぶ第１レンズ群は、正の屈折力を有するとともに、光路を折り曲げる光路折り曲げ素子及び前記光路折り曲げ素子よりも物体側に配置された複数のレンズを有して構成されており、
前記複数のレンズは、物体側より順に、物体側に凸面を向けた負のメニスカスレンズと、物体側に凸面を向けた正のメニスカスレンズとを有して構成され、
前記複数のレンズは、ｄ線に対するアッベ数をνｄとしたとき、次式
νｄ＞５０
の条件を満足する正レンズを少なくとも１つ含み、
前記第１レンズ群より像側に並ぶレンズ群のうち少なくとも一つが、シフトレンズ群もしくはこのレンズ群を構成する一部のレンズとして、光軸に対し略直角な方向へ移動可能であることを特徴とするズームレンズ。
広角端状態における前記シフトレンズ群の使用横倍率をβａｗとし、広角端状態における前記シフトレンズ群と像面との間にあるレンズ系全系での使用横倍率をβｂｗとしたとき、次式
０．７＜βｂｗ×（１−βａｗ）＜１．４
の条件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。
前記複数のレンズは、２枚のレンズであることを特徴とする請求項１もしくは請求項２に記載のズームレンズ。
前記複数のレンズは、物体側より順に、負レンズと正レンズであることを特徴とする請求項１から請求項３のうちいずれか一項に記載のズームレンズ。
前記シフトレンズ群は、広角端から望遠端へのズーミングの際に固定されることを特徴とする請求項１から請求項４のうちいずれか一項に記載のズームレンズ。
前記シフトレンズ群は、複数のレンズを有して構成されることを特徴とする請求項１から請求項５のうちいずれか一項に記載のズームレンズ。
前記シフトレンズ群は接合レンズを有して構成されることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のズームレンズ。
広角端状態におけるレンズ系全体での焦点距離をｆｗとし、前記シフトレンズ群の焦点距離をｆｓとしたとき、次式
０．３＜ｆｗ／ｆｓ＜０．５
の条件を満足することを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載のズームレンズ。
広角端における画角が７５度以上であることを特徴とする請求項１から請求項８のうちいずれか一項に記載のズームレンズ。
前記シフトレンズ群の近傍に、開口絞りが設けられていることを特徴とする請求項１から請求項９のうちいずれか一項に記載のズームレンズ。
前記複数のレンズ群のうち、前記シフトレンズ群を含むレンズ群における最も物体側にあるレンズの物体側の近傍に、開口絞りが設けられていることを特徴とする請求項１から請求項１０のうちいずれか一項に記載のズームレンズ。
前記複数のレンズのうち最も物体側の負レンズのｄ線に対するアッベ数をνｄ１としたとき、次式
νｄ１＜５０
の条件を満足することを特徴とする請求項１から請求項１１のうちいずれか一項に記載のズームレンズ。
前記複数のレンズのうち最も像側の正レンズのｄ線に対するアッベ数をνｄ２としたとき、次式
νｄ２＞５０
の条件を満足することを特徴とする請求項１から請求項１２のうちいずれか一項に記載のズームレンズ。
前記複数のレンズのうち最も物体側の負レンズのｄ線に対する屈折率をｎｄ１としたとき、次式
ｎｄ１＞１．７５
の条件を満足することを特徴とする請求項１から請求項１３のうちいずれか一項に記載のズームレンズ。
前記複数のレンズのうち最も像側の正レンズのｄ線に対する屈折率をｎｄ２としたとき、次式
ｎｄ２＜１．６５
の条件を満足することを特徴とする請求項１から請求項１４のうちいずれか一項に記載のズームレンズ。
前記複数のレンズ群のうち前記第１レンズ群の像側に並ぶ第２レンズ群は負の屈折率を有しており、広角端状態におけるレンズ系全体での焦点距離をｆｗとし、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２としたとき、次式
０．４＜（−ｆ２）／ｆｗ＜１．９
の条件を満足することを特徴とする請求項１から請求項１５のうちいずれか一項に記載のズームレンズ。
前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１とし、前記複数のレンズ群のうち前記第１レンズ群の像側に並ぶ第２レンズ群の焦点距離をｆ２としたとき、次式
２．４＜ｆ１／（−ｆ２）＜３．７
の条件を満足することを特徴とする請求項１から請求項１６のうちいずれか一項に記載のズームレンズ。
前記複数のレンズ群が、少なくとも、光軸に沿って物体側から順に並んだ、前記第１レンズ群と、第２レンズ群と、第３レンズ群から構成され、前記第３レンズ群が前記シフトレンズ群であることを特徴とする請求項１から請求項１７のうちいずれか一項に記載のレンズ。
前記複数のレンズ群が、光軸に沿って物体側から順に並んだ、前記第１レンズ群と、第２レンズ群と、第３レンズ群と、第４レンズ群と、第５レンズ群から構成され、前記第３レンズ群が前記シフトレンズ群であることを特徴とする請求項１から請求項１８のうちいずれか一項に記載のレンズ。
前記第２レンズ群が負の屈折力を有し、前記第３レンズ群が正の屈折力を有し、前記第４レンズ群が正の屈折力を有し、前記第５レンズ群が負の屈折力を有し、前記第３レンズ群が前記シフトレンズ群であることを特徴とする請求項１９に記載のレンズ。
物体の像を所定の像面上に結像させるズームレンズを備えた光学機器において、前記ズームレンズが請求項１から請求項２０のうちいずれか一項に記載のズームレンズであることを特徴とする光学機器。
光軸に沿って物体側から順に並んだ複数のレンズ群を備えたズームレンズを用いて、前記物体の像を所定の像面上に結像させる結像方法であって、
前記複数のレンズ群のうち最も物体側に並ぶ第１レンズ群に、正の屈折力を持たせるとともに、光路を折り曲げる光路折り曲げ素子及び前記光路折り曲げ素子よりも物体側に複数のレンズを配置し、
前記複数のレンズは、物体側より順に、物体側に凸面を向けた負のメニスカスレンズと、物体側に凸面を向けた正のメニスカスレンズとを有して構成され、
前記複数のレンズは、ｄ線に対するアッベ数をνｄとしたとき、次式
νｄ＞５０
の条件を満足する正レンズを少なくとも１つ含み、
前記第１レンズ群より像側に並ぶレンズ群のうち少なくとも一つが、シフトレンズ群もしくはこのレンズ群を構成する一部のレンズとして、光軸に対し略直角な方向へ移動可能であることを特徴とする結像方法。