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JP7601082B2 - ズームレンズおよび光学機器 - Google Patents

ズームレンズおよび光学機器 Download PDF

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Description

本発明は、ズームレンズおよびこれを用いた光学機器に関する。
従来、ズーム比が４倍程度の広角ズームレンズとして、光軸に沿って物体側から順に、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、負の屈折力の第４レンズ群から構成され、各レンズ群を移動させて変倍を行うズームレンズが提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１で提案されているズームレンズは、第１～第４レンズ群を変倍中に可動させることで、４倍程度の変倍比で、Ｆ値が２．８～６程度の口径比を達成しているが、更なる大口径化と高変倍化が求められている。特に、固体撮像素子等を用いたビデオカメラ、電子スチルカメラ等に好適な高変倍比のズームレンズが求められている。
特開２０１４－２４７７５８号公報
第１の態様に係るズームレンズは、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第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、負の屈折力を有する第４レンズ群と、正の屈折力を有する第５レンズ群との実質的に５個のレンズ群からなり、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、隣り合う各レンズ群の間隔が変化し、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第１レンズ群は物体側に移動し、前記第１レンズ群は光軸に沿って物体側から順に並んだ、負レンズ及び正レンズの接合レンズを有し、前記第３レンズ群は正の単レンズを少なくとも２枚有し、物体側から順に並んだ、負レンズ及び正レンズの接合レンズを有し、最も物体側に正の単レンズを配置し、前記第４レンズ群は負の単レンズを有し、前記第５レンズ群は正の単レンズを有し、下記の条件式を満足する。
２．９０＜｜ＭＶ５／ＭＶ２｜＜１１．５０
０．１０＜（β2t×β4w）／（β2w×β4t）＜２．４０
但し、ＭＶ５：広角端状態から望遠端状態まで変倍するときにおける、像面を基準とする前記第５レンズ群の移動する量（なお、前記第５レンズ群の移動する量とは、広角端状態での前記第５レンズ群の位置と望遠端状態での前記第５レンズ群の位置との間の距離に相当する）
ＭＶ２：広角端状態から望遠端状態まで変倍するときにおける、像面を基準とする前記第２レンズ群の移動する量（なお、前記第２レンズ群の移動する量とは、広角端状態での前記第２レンズ群の位置と望遠端状態での前記第２レンズ群の位置との間の距離に相当する）
β2t：前記第２レンズ群の望遠端状態における倍率
β2w：前記第２レンズ群の広角端状態における倍率
β4t：前記第４レンズ群の望遠端状態における倍率
β4w：前記第４レンズ群の広角端状態における倍率
第２の態様に係るズームレンズは、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第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、負の屈折力を有する第４レンズ群と、正の屈折力を有する第５レンズ群との実質的に５個のレンズ群からなり、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、隣り合う各レンズ群の間隔が変化し、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第１レンズ群は物体側に移動し、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、望遠端状態における前記第２レンズ群の位置は、広角端状態における前記第２レンズ群の位置よりも像面側であり、望遠端状態における前記第５レンズ群の位置は、広角端状態における前記第５レンズ群の位置よりも像面側であり、前記第１レンズ群は光軸に沿って物体側から順に並んだ、負レンズ及び正レンズの接合レンズを有し、前記第３レンズ群は正の単レンズを少なくとも２枚有し、最も物体側に正の単レンズを配置し、前記第５レンズ群は正の単レンズを有し、下記の条件式を満足する。
３．７８≦｜ＭＶ５／ＭＶ２｜≦７．９４
但し、ＭＶ５：広角端状態から望遠端状態まで変倍するときにおける、像面を基準とする前記第５レンズ群の移動する量（なお、前記第５レンズ群の移動する量とは、広角端状態での前記第５レンズ群の位置と望遠端状態での前記第５レンズ群の位置との間の距離に相当する）
ＭＶ２：広角端状態から望遠端状態まで変倍するときにおける、像面を基準とする前記第２レンズ群の移動する量（なお、前記第２レンズ群の移動する量とは、広角端状態での前記第２レンズ群の位置と望遠端状態での前記第２レンズ群の位置との間の距離に相当する）
第３の態様に係る光学機器は、上記ズームレンズを搭載して構成される。
本実施形態の第１実施例に係るズームレンズのレンズ構成を示す断面図である。 図２（ａ）、図２（ｂ）および図２（ｃ）はそれぞれ、第１実施例に係るズームレンズの広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における諸収差図である。 本実施形態の第２実施例に係るズームレンズのレンズ構成を示す断面図である。 図４（ａ）、図４（ｂ）および図４（ｃ）はそれぞれ、第２実施例に係るズームレンズの広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における諸収差図である。 本実施形態の第３実施例に係るズームレンズのレンズ構成を示す断面図である。 図６（ａ）、図６（ｂ）および図６（ｃ）はそれぞれ、第３実施例に係るズームレンズの広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における諸収差図である。 本実施形態の第４実施例に係るズームレンズのレンズ構成を示す断面図である。 図８（ａ）、図８（ｂ）および図８（ｃ）はそれぞれ、第４実施例に係るズームレンズの広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における諸収差図である。 本実施形態に係るズームレンズを備えたカメラの構成を示す概略図である。 本実施形態に係るズームレンズの製造方法の概略を示すフローチャートである。
以下、本願第１及び第２実施形態のズームレンズ、光学機器について図を参照して説明する。本願第１実施形態に係るズームレンズＺＬの一例としてのズームレンズＺＬ（１）は、図１に示すように、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５とを有して構成される。本願第１実施形態に係るズームレンズＺＬにおいては、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、隣り合う各レンズ群（すなわち、第１～第５レンズ群Ｇ１～Ｇ５）がそれぞれ図１に矢印で示すように光軸方向に移動する。本願第１実施形態に係るズームレンズＺＬは、このような構成の下、下記の条件式（１）を満足する。
２．９０＜｜ＭＶ５／ＭＶ２｜＜１１．５０ ・・・（１）
但し、ＭＶ５：広角端状態から望遠端状態まで変倍するときにおける、像面を基準とする前記第５レンズ群の移動する量
ＭＶ２：広角端状態から望遠端状態まで変倍するときにおける、像面を基準とする前記第２レンズ群の移動する量
本願第１実施形態に係るズームレンズＺＬは、図３に示すズームレンズＺＬ（２）、図
５に示すズームレンズＺＬ（３）、図７に示すズームレンズＺＬ（４）でも良い。
本願第１実施形態のズームレンズＺＬを上述のように構成することにより、レンズ全体のサイズと、コマ収差および非点収差を維持したまま、広角化および高倍率化を達成することができる。本願第１実施形態によれば、固体撮像素子等を用いたビデオカメラ、電子スチルカメラ等に好適なズームレンズを得ることができる。
上記条件式（１）は、広角端から望遠端へ変倍する際の、第２レンズ群と第５レンズ群の移動量の比の適正範囲を規定している。この条件式を上回った場合、下回った場合共に、コマ収差、非点収差が悪化するため、好ましくない。
本願第１実施形態の効果を確実にするために、条件式（１）の下限値を３．１０とすることが好ましい。本願第１実施形態の効果をより確実にするために、条件式（１）の下限値を３．３０とすることが好ましい。また、本願第１実施形態の効果をより確実にするために、条件式（１）の下限値を３．５０とすることが好ましい。本願第１実施形態の効果を確実にするために、条件式（１）の上限値を１１．００とすることが好ましい。本願第１実施形態の効果をより確実にするために、条件式（１）の上限値を１０．５０とすることが好ましい。また、本願第１実施形態の効果をより確実にするために、条件式（１）の上限値を１０．００とすることが好ましい。
本願第１実施形態に係るズームレンズＺＬは、下記の条件式（３）を満足することが好ましい。
６．００＜｜ＭＶ４／ＭＶ２｜＜１５．００ ・・・（３）
但し、ＭＶ４：広角端状態から望遠端状態まで変倍するときにおける、像面を基準とする前記第４レンズ群の移動する量
条件式（３）は、広角端から望遠端へ変倍する際の、第２レンズ群と第４レンズ群の移動量の比の適正範囲を規定している。この条件式を上回った場合、下回った場合共に、コマ収差、非点収差が悪化するため、好ましくない。
本願第１実施形態の効果を確実にするために、条件式（３）の下限値を７．００とすることが好ましい。本願第１実施形態の効果をより確実にするために、条件式（３）の下限値を８．００とすることが好ましい。また、本願第１実施形態の効果をより確実にするために、条件式（３）の下限値を９．００とすることが好ましい。本願第１実施形態の効果を確実にするために、条件式（３）の上限値を１４．５０とすることが好ましい。本願第１実施形態の効果をより確実にするために、条件式（３）の上限値を１４．００とすることが好ましい。また、本願第１実施形態の効果をより確実にするために、条件式（３）の上限値を１３．４０とすることが好ましい。
本願第１実施形態に係るズームレンズＺＬは、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第５レンズ群Ｇ５が光軸に沿って像（Ｉ）側に移動することが好ましい。これにより、高倍率化が達成でき、非点収差等の諸収差を少なくすることができる。
本願第１実施形態に係るズームレンズＺＬは、下記の条件式（２）を満足することが好ましい。
１．２０＜β2t／β2w＜２．５０ ・・・（２）
但し、β2t：前記第２レンズ群の望遠端状態における倍率
β2w：前記第２レンズ群の広角端状態における倍率
条件式（２）は、第２レンズ群の、広角端と望遠端における倍率の比の適正範囲を規定
している。この条件式を上回った場合、下回った場合共に、コマ収差、非点収差が悪化するため、好ましくない。
本願第１実施形態の効果を確実にするために、条件式（２）の下限値を１．２５とすることが好ましい。本願第１実施形態の効果をより確実にするために、条件式（２）の下限値を１．３０とすることが好ましい。また、本願第１実施形態の効果をより確実にするために、条件式（２）の下限値を１．３５とすることが好ましい。本願第１実施形態の効果を確実にするために、条件式（２）の上限値を２．１０とすることが好ましい。本願第１実施形態の効果をより確実にするために、条件式（２）の上限値を２．３０とすることが好ましい。また、本願第１実施形態の効果をより確実にするために、条件式（２）の上限値を１．９０とすることが好ましい。
本願第１実施形態に係るズームレンズＺＬは、下記の条件式（４）を満足することが好ましい。
０．１０＜（β2t×β4w）／（β2w×β4t）＜２．４０ ・・・（４）
但し、β4t：前記第４レンズ群の望遠端状態における倍率
β4w：前記第４レンズ群の広角端状態における倍率
条件式（４）は、広角端から望遠端へ変倍した際に、第２レンズ群と第４レンズ群の倍率変化比の適正範囲を規定している。この条件式を上回った場合、下回った場合共に、コマ収差、非点収差が悪化するため、好ましくない。
本願第１実施形態の効果を確実にするために、条件式（４）の下限値を０．４０とすることが好ましい。本願第１実施形態の効果をより確実にするために、条件式（４）の下限値を０．７０とすることが好ましい。また、本願第１実施形態の効果をより確実にするために、条件式（４）の下限値を１．００とすることが好ましい。本願第１実施形態の効果を確実にするために、条件式（４）の上限値を２．２０とすることが好ましい。本願第１実施形態の効果をより確実にするために、条件式（４）の上限値を２．００とすることが好ましい。また、本願第１実施形態の効果をより確実にするために、条件式（４）の上限値を１．８０とすることが好ましい。
本願第１実施形態に係るズームレンズＺＬは、下記の条件式（５）を満足することが好ましい。
１．５０＜ＴＬｔ／ｆｔ＜５．００ ・・・（５）
但し、ＴＬｔ：望遠端状態におけるズームレンズの全長
ｆｔ：望遠端状態におけるズームレンズ全体の焦点距離
条件式（５）は、望遠端における全長と焦点距離の比の適正範囲を規定している。この条件式を上回った場合、下回った場合共に、球面収差、コマ収差、非点収差が悪化するため、好ましくない。
本願第１実施形態の効果を確実にするために、条件式（５）の下限値を１．７０とすることが好ましい。本願第１実施形態の効果をより確実にするために、条件式（５）の下限値を１．９０とすることが好ましい。また、本願第１実施形態の効果をより確実にするために、条件式（５）の下限値を２．１０とすることが好ましい。本願第１実施形態の効果を確実にするために、条件式（５）の上限値を４．６０とすることが好ましい。本願第１実施形態の効果をより確実にするために、条件式（５）の上限値を４．２０とすることが好ましい。また、本願第１実施形態の効果をより確実にするために、条件式（５）の上限値を３．７０とすることが好ましい。
本願第１実施形態のズームレンズは、以下の条件式(６)を満足することが望ましい。
２８．０＜ωｗ＜６５．０ ・・・（６）
但し、ωｗ：広角端状態におけるズームレンズ全体の半画角（単位：度）
条件式（６）は広角端における半画角の最適な値を規定する条件式である。この条件式を満足することにより、広い半画角を有しつつ、コマ収差、像面湾曲、歪曲収差等の諸収差を良好に補正することができる。
本願第１実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（６）の下限値を３０．０とすることが好ましい。本願第１実施形態の効果をより確実なものとするために、条件式（６）の下限値を３２．０とすることが好ましい。また、本願第１実施形態の効果をより確実なものとするために、条件式（６）の下限値を３５．０とすることが好ましい。また、本願第１実施形態の効果をより確実なものとするために、条件式（６）の下限値を３８．０とすることが好ましい。また、本願第１実施形態の効果をより確実なものとするために、条件式（６）の下限値を４０．０とすることが好ましい。本願第１実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（６）の上限値を６０．０とすることが好ましい。本願第１実施形態の効果をより確実なものとするために、条件式（６）の上限値を５５．０とすることが好ましい。また、本願第１実施形態の効果をより確実なものとするために、条件式（６）の上限値を５０．０とすることが好ましい。また、本願第１実施形態の効果をより確実なものとするために、条件式（６）の上限値を４６．０とすることが好ましい。
本願第１実施形態のズームレンズは、以下の条件式(７)を満足することが望ましい。
５．０＜ωｔ＜２５．０ ・・・（７）
但し、ωｔ：望遠端状態におけるズームレンズ全体の半画角（単位：度）
条件式（７）は望遠端における半画角の最適な値を規定する条件式である。この条件式を満足することにより、コマ収差、像面湾曲、歪曲収差等の諸収差を良好に補正することができる。
本願第１実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（７）の下限値を７．０とすることが好ましい。本願第１実施形態の効果をより確実なものとするために、条件式（７）の下限値を９．０とすることが好ましい。また、本願第１実施形態の効果をより確実なものとするために、条件式（７）の下限値を１０．０とすることが好ましい。また、本願第１実施形態の効果をより確実なものとするために、条件式（７）の下限値を１２．０とすることが好ましい。
本願第１実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（７）の上限値を２３．０とすることが好ましい。本願第１実施形態の効果をより確実なものとするために、条件式（７）の上限値を２１．０とすることが好ましい。また、本願第１実施形態の効果をより確実なものとするために、条件式（７）の上限値を１９．０とすることが好ましい。また、本願第１実施形態の効果をより確実なものとするために、条件式（７）の上限値を１７．０とすることが好ましい。また、本願第１実施形態の効果をより確実なものとするために、条件式（７）の上限値を１６．０とすることが好ましい。
本願第１実施形態に係るズームレンズＺＬにおいて、第４レンズ群の少なくとも一部を合焦レンズとするのが好ましい。これにより、合焦時における球面収差、コマ収差等の諸収差の変動を小さくすることができる。なお、無限遠から近距離物体への合焦の際に、合焦レンズを構成する第４レンズ群の少なくとも一部が、光軸方向における像側へ移動する構成である。
本願第１実施形態に係るズームレンズＺＬにおいて、第３レンズ群の少なくとも一部が光軸と垂直方向の変位成分を有する防振レンズ群を構成するのが好ましい。これにより、手振れ補正時におけるコマ収差等の諸収差の変動を小さくすることができる。
本願第１実施形態に係る光学機器は、上述した本願第１実施形態に係るズームレンズＺＬを備えて構成される。その具体例として、上記ズームレンズＺＬを備えたカメラ（光学機器）を図９に基づいて説明する。このカメラ１は、図９に示すように撮影レンズ２として上記本願第１実施形態に係るズームレンズＺＬを備えたデジタルカメラである。カメラ１において、不図示の物体（被写体）からの光は、撮影レンズ２で集光されて、撮像素子３へ到達する。これにより被写体からの光は、当該撮像素子３によって撮像されて、被写体画像として不図示のメモリに記録される。このようにして、撮影者はカメラ１による被写体の撮影を行うことができる。なお、このカメラは、ミラーレスカメラでも、クイックリターンミラーを有した一眼レフタイプのカメラであっても良い。
以上の構成により、上記本願第１実施形態に係るズームレンズＺＬを撮影レンズ２として搭載したカメラ１は、固体撮像素子等を用いたビデオカメラ、電子スチルカメラ等に好適であり、レンズ全体のサイズを抑え、非点収差および色収差を維持したまま、広角で高倍率な性能を得ることができる。
続いて、図１０を参照しながら、上述の本願第１実施形態に係るズームレンズＺＬの製造方法について概説する。まず、光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５とを、鏡筒内に並べて配置する（ステップＳＴ１）。次に、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、隣り合う各レンズ群Ｇ１～Ｇ５の間隔が変化するように構成する（ステップＳＴ２）。さらに、所定の条件式、すなわち、上記条件式（１）を満足するように構成する（ステップＳＴ３）。
本願第１実施形態に係る製造方法によれば、諸収差を良好に補正でき、広角大口径で優れた光学性能を有するズームレンズを製造することができる。
続いて本願第２実施形態について説明する。本願第２実施形態に係るズームレンズＺＬの一例としてのズームレンズＺＬ（１）は、図１に示すように、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５とを有して構成される。本実施形態に係るズームレンズＺＬにおいては、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、隣り合う各レンズ群（すなわち、第１～第５レンズ群Ｇ１～Ｇ５）がそれぞれ図１に矢印で示すように光軸方向に移動する。本願第２実施形態に係るズームレンズＺＬは、このような構成の下、下記の条件式（３）を満足する。
６．００＜｜ＭＶ４／ＭＶ２｜＜１５．００ ・・・（３）
但し、ＭＶ４：広角端状態から望遠端状態まで変倍するときにおける、像面を基準とする前記第４レンズ群の移動する量
ＭＶ２：広角端状態から望遠端状態まで変倍するときにおける、像面を基準とする前記第２レンズ群の移動する量
条件式（３）は、広角端から望遠端へ変倍する際の、第２レンズ群と第４レンズ群の移動量の比の適正範囲を規定している。この条件式を上回った場合、下回った場合共に、コマ収差、非点収差が悪化するため、好ましくない。
本願第２実施形態の効果を確実にするために、条件式（３）の下限値を７．００とすることが好ましい。本願第２実施形態の効果をより確実にするために、条件式（３）の下限値を８．００とすることが好ましい。また、本願第２実施形態の効果をより確実にするために、条件式（３）の下限値を９．００とすることが好ましい。本願第２実施形態の効果を確実にするために、条件式（３）の上限値を１４．５０とすることが好ましい。本願第２実施形態の効果をより確実にするために、条件式（３）の上限値を１４．００とすることが好ましい。また、本願第２実施形態の効果をより確実にするために、条件式（３）の上限値を１３．４０とすることが好ましい。
本願第２実施形態に係るズームレンズＺＬは、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第５レンズ群Ｇ５が光軸に沿って像（Ｉ）側に移動することが好ましい。これにより、高倍率化が達成でき、非点収差等の諸収差を少なくすることができる。
本願第２実施形態に係るズームレンズＺＬは、下記の条件式（２）を満足することが好ましい。
１．２０＜β2t／β2w＜２．５０ ・・・（２）
但し、β2t：前記第２レンズ群の望遠端状態における倍率
β2w：前記第２レンズ群の広角端状態における倍率
条件式（２）は、第２レンズ群の、広角端と望遠端における倍率の比の適正範囲を規定している。この条件式を上回った場合、下回った場合共に、コマ収差、非点収差が悪化するため、好ましくない。
本願第２実施形態の効果を確実にするために、条件式（２）の下限値を１．２５とすることが好ましい。本願第２実施形態の効果をより確実にするために、条件式（２）の下限値を１．３０とすることが好ましい。また、本願第２実施形態の効果をより確実にするために、条件式（２）の下限値を１．３５とすることが好ましい。本願第２実施形態の効果を確実にするために、条件式（２）の上限値を２．１０とすることが好ましい。本願第２実施形態の効果をより確実にするために、条件式（２）の上限値を２．３０とすることが好ましい。また、本願第２実施形態の効果をより確実にするために、条件式（２）の上限値を１．９０とすることが好ましい。
本願第２実施形態に係るズームレンズＺＬは、下記の条件式（４）を満足することが好ましい。
０．１０＜（β2t×β4w）／（β2w×β4t）＜２．４０ ・・・（４）
但し、β4t：前記第４レンズ群の望遠端状態における倍率
β4w：前記第４レンズ群の広角端状態における倍率
条件式（４）は、広角端から望遠端へ変倍した際に、第２レンズ群と第４レンズ群の倍率変化比の適正範囲を規定している。この条件式を上回った場合、下回った場合共に、コマ収差、非点収差が悪化するため、好ましくない。
本願第２実施形態の効果を確実にするために、条件式（４）の下限値を０．４０とすることが好ましい。本願第２実施形態の効果をより確実にするために、条件式（４）の下限値を０．７０とすることが好ましい。また、本願第２実施形態の効果をより確実にするために、条件式（４）の下限値を１．００とすることが好ましい。本願第２実施形態の効果を確実にするために、条件式（４）の上限値を２．２０とすることが好ましい。本願第２実施形態の効果をより確実にするために、条件式（４）の上限値を２．００とすることが好ましい。また、本願第２実施形態の効果をより確実にするために、条件式（４）の上限
値を１．８０とすることが好ましい。
本願第２実施形態に係るズームレンズＺＬは、下記の条件式（５）を満足することが好ましい。
１．５０＜ＴＬｔ／ｆｔ＜５．００ ・・・（５）
但し、ＴＬｔ：望遠端状態におけるズームレンズの全長
ｆｔ：望遠端状態におけるズームレンズ全体の焦点距離
条件式（５）は、望遠端における全長と焦点距離の比の適正範囲を規定している。この条件式を上回った場合、下回った場合共に、球面収差、コマ収差、非点収差が悪化するため、好ましくない。
本願第２実施形態の効果を確実にするために、条件式（５）の下限値を１．７０とすることが好ましい。本願第２実施形態の効果をより確実にするために、条件式（５）の下限値を１．９０とすることが好ましい。また、本願第２実施形態の効果をより確実にするために、条件式（５）の下限値を２．１０とすることが好ましい。本願第２実施形態の効果を確実にするために、条件式（５）の上限値を４．６０とすることが好ましい。本願第２実施形態の効果をより確実にするために、条件式（５）の上限値を４．２０とすることが好ましい。また、本願第２実施形態の効果をより確実にするために、条件式（５）の上限値を３．７０とすることが好ましい。
本願第２実施形態のズームレンズは、以下の条件式(６)を満足することが望ましい。
２８．０＜ωｗ＜６５．０ ・・・（６）
但し、ωｗ：広角端状態におけるズームレンズ全体の半画角（単位：度）
条件式（６）は広角端における半画角の最適な値を規定する条件式である。この条件式を満足することにより、広い半画角を有しつつ、コマ収差、像面湾曲、歪曲収差等の諸収差を良好に補正することができる。
本願第２実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（６）の下限値を３０．０とすることが好ましい。本願第２実施形態の効果をより確実なものとするために、条件式（６）の下限値を３２．０とすることが好ましい。また、本願第２実施形態の効果をより確実なものとするために、条件式（６）の下限値を３５．０とすることが好ましい。また、本願第２実施形態の効果をより確実なものとするために、条件式（６）の下限値を３８．０とすることが好ましい。また、本願第２実施形態の効果をより確実なものとするために、条件式（６）の下限値を４０．０とすることが好ましい。本願第２実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（６）の上限値を６０．０とすることが好ましい。本願第２実施形態の効果をより確実なものとするために、条件式（６）の上限値を５５．０とすることが好ましい。また、本願第２実施形態の効果をより確実なものとするために、条件式（６）の上限値を５０．０とすることが好ましい。また、本願第２実施形態の効果をより確実なものとするために、条件式（６）の上限値を４６．０とすることが好ましい。
本願第２実施形態のズームレンズは、以下の条件式(７)を満足することが望ましい。
５．０＜ωｔ＜２５．０ ・・・（７）
但し、ωｔ：望遠端状態におけるズームレンズ全体の半画角（単位：度）
条件式（７）は望遠端における半画角の最適な値を規定する条件式である。この条件式を満足することにより、コマ収差、像面湾曲、歪曲収差等の諸収差を良好に補正することができる。
本願第２実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（７）の下限値を７．０とすることが好ましい。本願第２実施形態の効果をより確実なものとするために、条件式（７）の下限値を９．０とすることが好ましい。また、本願第２実施形態の効果をより確実なものとするために、条件式（７）の下限値を１０．０とすることが好ましい。また、本願第２実施形態の効果をより確実なものとするために、条件式（７）の下限値を１２．０とすることが好ましい。
本願第２実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（７）の上限値を２３．０とすることが好ましい。本願第２実施形態の効果をより確実なものとするために、条件式（７）の上限値を２１．０とすることが好ましい。また、本願第２実施形態の効果をより確実なものとするために、条件式（７）の上限値を１９．０とすることが好ましい。また、本願第２実施形態の効果をより確実なものとするために、条件式（７）の上限値を１７．０とすることが好ましい。また、本願第２実施形態の効果をより確実なものとするために、条件式（７）の上限値を１６．０とすることが好ましい。
本願第２実施形態に係るズームレンズＺＬにおいて、第４レンズ群の少なくとも一部を合焦レンズとするのが好ましい。これにより、合焦時における球面収差、コマ収差等の諸収差の変動を小さくすることができる。なお、無限遠から近距離物体への合焦の際に、合焦レンズを構成する第４レンズ群の少なくとも一部が、光軸方向における像側へ移動する構成である。
本願第２実施形態に係るズームレンズＺＬにおいて、第３レンズ群の少なくとも一部が光軸と垂直方向の変位成分を有する防振レンズ群を構成するのが好ましい。これにより、手振れ補正時におけるコマ収差等の諸収差の変動を小さくすることができる。
本願第２実施形態に係る光学機器は、上述した本願第２実施形態に係るズームレンズＺＬを備えて構成される。その具体例として、上記ズームレンズＺＬを備えたカメラ（光学機器）カメラ１は、図９に示したカメラと同様な構成で、撮影レンズ２として上記本願第２実施形態に係るズームレンズＺＬを備えたデジタルカメラである。その構成は、本願第１実施形態に係るズームレンズＺＬを備えたカメラと同様であるのでその詳細説明は省略する。
以上の構成により、上記本願第２実施形態に係るズームレンズＺＬを撮影レンズ２として搭載したカメラ１は、固体撮像素子等を用いたビデオカメラ、電子スチルカメラ等に好適であり、レンズ全体のサイズを抑え、非点収差および色収差を維持したまま、広角で高倍率な性能を得ることができる。
続いて、図１０を参照しながら、上述の本願第２実施形態に係るズームレンズＺＬの製造方法について概説する。図１０は、本願第１実施形態の製造方法の説明にも用いたが、本願第２実施形態の製造方法についてもこの図を参照して説明する。まず、光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５とを、鏡筒内に並べて配置する（ステップＳＴ１）。次に、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、隣り合う各レンズ群Ｇ１～Ｇ５の間隔が変化するように構成する（ステップＳＴ２）。さらに、所定の条件式、すなわち、上記条件式（３）を満足するように構成する（ステップＳＴ３）。
本願第２実施形態に係る製造方法によれば、諸収差を良好に補正でき、広角大口径で優れた光学性能を有するズームレンズを製造することができる。
以下、本願第１及び第２実施形態の実施例に係るズームレンズＺＬを図面に基づいて説明する。図１、図３、図５、図７は第１～第４実施例に係るズームレンズＺＬ｛ＺＬ（１）～ＺＬ（４）｝の構成等を示す断面図である。これらの図の下部に示す矢印は、広角端状態から望遠端状態にズーミング（変倍動作）するときにおける第１～第５レンズ群Ｇ１～Ｇ５および開口絞りＳの移動方向を示している。
なお、第４レンズ群Ｇ４が合焦レンズとして用いられ、図において、この合焦レンズが無限遠から近距離物体に合焦する際の移動方向を「∞」という記号とともに矢印で示している。また、第３レンズ群Ｇ３の全部もしくは少なくとも一部が光軸と垂直な変位成分を有する防振レンズとして用いられる。
これらの図において、各レンズ群を符号Ｇと数字の組み合わせにより、各レンズを符号Ｌと数字の組み合わせにより、それぞれ表している。この場合において、符号、数字の種類および数が大きくなって煩雑化するのを防止するため、実施例毎にそれぞれ独立して符号と数字の組み合わせを用いてレンズ群等を表している。このため、実施例間で同一の符号と数字の組み合わせが用いられていても、同一の構成であることを意味するものでは無い。
以下に表１～表４を示すが、これは第１～第４実施例における各諸元データを示す表である。
［レンズ諸元］の表において、面番号は光線の進行する方向に沿った物体側からの光学面の順序を示し、Ｒは各光学面の曲率半径（曲率中心が像側に位置する面を正の値としている）、Ｄは各光学面から次の光学面までの光軸上の距離である面間隔、ｎｄは光学部材の材質のｄ線（波長587.6nm）に対する屈折率、νｄは光学部材の材質のｄ線を基準とす
るアッベ数を、それぞれ示す。面番号は、光線の進行する方向に沿った物体側からのレンズ面の順序を示す。曲率半径の「∞」は平面又は開口を、（絞りＳ）は開口絞りＳを、それぞれ示す。空気の屈折率ｎｄ＝１．０００００の記載は省略している。レンズ面が非球面である場合には面番号に＊印を付して曲率半径Ｒの欄には近軸曲率半径を示している。
［全体諸元］の表にはズームレンズ全体の諸元を示し、ｆはレンズ全系の焦点距離、Ｆno.はＦナンバー、ωは半画角（最大入射角、単位は「°(度)」）を示す。ＢＦは無限遠
合焦時の光軸上でのレンズ最終面から像面Ｉまでの距離（バックフォーカス）を示し、ＴＬはレンズ全長で、光軸上でのレンズ最前面からレンズ最終面までの距離にＢＦを加えた距離を示す。なお、これらの値は、広角端状態（Ｗide）、中間焦点距離（Ｍiddle）、望遠端状態（Ｔele）の各変倍状態におけるそれぞれについて示している。
［非球面データ］の表には、［レンズ諸元］に示した非球面について、その形状を次式（ａ）で示す。Ｘ（ｙ）は非球面の頂点における接平面から高さｙにおける非球面上の位置までの光軸方向に沿った距離（ザグ量）を、Ｒは基準球面の曲率半径（近軸曲率半径）を、κは円錐定数を、Ａｉは第ｉ次の非球面係数を示す。「Ｅ-n」は、「×１０-n」を示す。例えば、1.234E-05＝1.234×10-5である。なお、２次の非球面係数Ａ２は０であり、その記載を省略している。
Ｘ（ｙ）＝（ｙ2／Ｒ）／｛１＋（１－κ×ｙ2／Ｒ2）1/2｝＋Ａ4×ｙ4＋Ａ6×ｙ6＋Ａ8×ｙ8＋Ａ10×ｙ10＋Ａ12×ｙ12 ・・・（ａ）
［可変間隔データ］の表は、［レンズ諸元］を示す表において面間隔が「可変」となっている面番号ｉにおける次の面までの面間隔Ｄｉを示す。例えば、第１実施例では、面番
号３，９，１９，２１，２３での面間隔Ｄ３，Ｄ９，Ｄ１９，Ｄ２１，Ｄ２３を示す。ｆはズームレンズ全系の焦点距離を示す。
［レンズ群データ］の表においては、第１～第４（もしくは第５）レンズ群における群初面（最も物体側の面）の面番号と、各群の焦点距離と、レンズ構成長を示す。
［条件式対応値］の表には、上記の条件式（１）～（７）に対応する値を示す。
以下、全ての諸元値において、掲載されている焦点距離ｆ、曲率半径Ｒ、面間隔Ｄ、その他の長さ等は、特記のない場合一般に「mm」が使われるが、光学系は比例拡大又は比例縮小しても同等の光学性能が得られるので、これに限られるものではない。
以上、全ての実施例に共通する事項の説明であり、以下における各実施例での重複する説明は省略する。
（第１実施例）
第１実施例について、図１および図２並びに表１を用いて説明する。図１は、本実施形態の第１実施例に係るズームレンズＺＬ（１）のレンズ構成を示す図である。このズームレンズＺＬ（１）は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５とを有して構成される。各レンズ群記号に付けている符号（＋）もしくは（－）は各レンズ群の屈折力を示す。第５レンズ群Ｇ５より像側で像面Ｉに近接して、フィルターＦＬが設けられている。フィルターＦＬは、ローパスフィルタや赤外線カットフィルタ等から構成される。なお、第３レンズ群Ｇ３の物体側に位置して開口絞りＳが配置されている。この開口絞りＳは、第３レンズ群Ｇ３とは独立して構成されているが、第３レンズ群Ｇ３と一緒に光軸方向に移動する。
変倍時には、第１～第５レンズ群Ｇ１～Ｇ５が、図１において矢印で示すように、それぞれ軸方向に移動する。このため、これらの面間隔Ｄ３，Ｄ９，Ｄ１９，Ｄ２１，Ｄ２３が可変であり、その値を［可変間隔データ］の表に示している。
第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面（第１面）を向けた負メニスカスレンズＬ１１および物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２の接合レンズから構成される。
第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２１と、両凹形状の負レンズＬ２２と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２３と、から構成される。なお、負メニスカスレンズＬ２１の両側面が非球面である。
第３レンズ群は、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、両凹形状の負レンズＬ３３および両凸形状の正レンズのＬ３４との接合レンズと、両凸形状の正レンズＬ３５と、から構成される。なお、正レンズＬ３１の両側面が非球面である。
第４レンズ群Ｇ４は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ４１から構成される。
第５レンズ群Ｇ５は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ５１から構成される
。なお、この正メニスカスレンズＬ５１の物体側の面が非球面である。
ズームレンズＺＬ（１）においては、第４レンズ群Ｇ４を像面方向へ移動させることにより、無限遠（遠距離物体）から近距離物体への合焦が行われる。また、第３レンズ群Ｇ３の全部もしくは少なくとも一部（第３レンズ群Ｇ３全体であっても、これを構成するレンズＬ３１～Ｌ３５のどれかもしくはこれらの組み合わせであっても良い）が光軸と垂直な方向の変位成分を有する防振レンズ群を構成し、像面Ｉ上の像ブレ補正（防振、手ブレ補正）を行うようになっている。
以下の表１に、第１実施例に係る光学系の諸元の値を掲げる。
（表１）
［レンズデータ］
R D nd νd
1 39.599 0.940 1.9459 18.0
2 28.320 5.372 1.8348 42.7
3 161.160 (可変)
4＊ 121.431 1.074 1.7738 47.2
5＊ 11.074 6.715
6 -34.223 0.672 1.6968 55.5
7 76.259 0.134
8 30.756 2.283 1.9459 18.0
9 284.646 (可変)
10 ∞ 1.343 （絞りＳ）
11＊ 14.154 3.828 1.8208 42.7
12＊ -49.429 0.134
13 36.789 0.940 1.6666 30.4
14 11.416 3.895
15 -16.584 0.672 1.9962 28.3
16 32.543 3.828 1.5928 68.6
17 -15.861 0.134
18 142.462 3.022 1.8040 46.6
19 -19.075 (可変)
20 168.862 0.672 1.6968 55.5
21 39.344 (可変)
22＊ 30.318 2.619 1.7725 49.5
23 87.295 (可変)
24 ∞ 3.700 1.5168 63.9
25 ∞ (BF)
像面 ∞

［全体諸元］
Wide Middle Tele
f 12.2 22.3 40.7
開口絞り径 13.9 13.1 13.1
Fno. 1.9 2.4 2.8
ω 43.5 26.4 14.4
BF 0.99 0.99 0.99
空気換算BF 15.70 8.75 7.19
TL 82.94 83.68 100.11
空気換算TL 81.68 82.42 98.85

［非球面データ］
κ A4 A6 A8 A10 A12
第4面 1 -2.808E-05 2.147E-07 -7.556E-10 -2.372E-13 5.361E-15
第5面 1.052 -6.407E-05 -1.124E-08 -8.523E-09 1.324E-10 -1.141E-12
第11面 0.026 1.201E-05 1.731E-07 0.000E+00 0.000E+00 0.000E+00
第12面 1 7.117E-05 -9.785E-08 0.000E+00 0.000E+00 0.000E+00
第22面 1 -7.376E-06 5.901E-08 -4.201E-10 1.361E-12 0.000E+00

［可変間隔データ］
Wide Middle Tele
f 12.2 22.3 40.7
D3 0.935 6.724 19.177
D9 18.862 6.399 2.131
D19 2.015 10.154 4.509
D21 5.889 12.125 27.566
D23 12.274 5.321 3.761

［ズームレンズ群データ］
群番号 群初面 群焦点距離 レンズ構成長
Ｇ１ 1 65.8 6.31
Ｇ２ 4 -15.3 9.54
Ｇ３ 11 20.5 17.79
Ｇ４ 20 -73.8 0.67
Ｇ５ 22 58.9 2.62

［条件式対応値］
条件式（１） ｜ＭＶ５／ＭＶ２｜＝７．９４
条件式（２） β2t／β2w ＝１．７０
条件式（３） ｜ＭＶ４／ＭＶ２｜＝１２．２８
条件式（４） （β2t×β4w）／（β2w×β4t）＝１．５９
条件式（５） ＴＬｔ／ｆｔ＝２．４６
条件式（６） ωｗ＝４３．５
条件式（７） ωｔ＝１４．４
上記［条件式対応値］の表に示すように、図１に示す第１実施例に係るズームレンズＺＬ（１）は、上記条件式（１）～（７）の全てを満たしている。
図２（ａ）、図２（ｂ）および図２（ｃ）はそれぞれ、第１実施例に係るズームレンズＺＬ（１）の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。各諸収差図から分かるように、第１実施例に係るズームレンズＺＬ（１）は、広角端状態から望遠端状態にわたって諸収差を良好に補正し優れた結像性能を有していることがわかる。なお、歪曲収差は撮像後の画像処理により補正可能であり、光学的な補正は必要としない。
図２において、ＦＮＯはＦナンバー、ωは各像高に対する半画角（単位は「°」）をそれぞれ示す。ｄはｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）、ｇはｇ線（λ＝４３５．８ｎｍ）における収差をそれぞれ示す。球面収差図、非点収差図およびコマ収差図において実線はサジタ
ル像面、破線はメリディオナル像面の収差を示す。この説明については、以下の各実施例の収差図全て同様であり、以下における重複する説明は省略する。
（第２実施例）
第２実施例について、図３および図４並びに表２を用いて説明する。図３は、本実施形態の第２実施例に係るズームレンズＺＬ（２）のレンズ構成を示す図である。このズームレンズＺＬ（２）は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５とを有して構成される。第５レンズ群Ｇ５より像側で像面Ｉに近接して、フィルターＦＬが設けられている。なお、第３レンズ群Ｇ３の物体側に位置して開口絞りＳが配置されている。この開口絞りＳは、第３レンズ群Ｇ３とは独立して構成されているが、第３レンズ群Ｇ３と一緒に光軸方向に移動する。
変倍時には、第１～第５レンズ群Ｇ１～Ｇ５が、図３において矢印で示すように、それぞれ軸方向に移動する。このため、これらの面間隔Ｄ３，Ｄ９，Ｄ１９，Ｄ２１，Ｄ２３が可変であり、その値を［可変間隔データ］の表に示している。
第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面（第１面）を向けた負メニスカスレンズＬ１１および物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２の接合レンズから構成される。
第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２１と、両凹形状の負レンズＬ２２と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２３と、から構成される。なお、負メニスカスレンズＬ２１の両側面が非球面である。
第３レンズ群は、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、両凹形状の負レンズＬ３３および両凸形状の正レンズのＬ３４との接合レンズと、両凸形状の正レンズＬ３５と、から構成される。なお、正レンズＬ３１の両側面および正レンズＬ３５の両側面が非球面である。
第４レンズ群Ｇ４は、両凹形状の負レンズＬ４１から構成される。
第５レンズ群Ｇ５は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ５１から構成される。なお、この正メニスカスレンズＬ５１の物体側の面が非球面である。
ズームレンズＺＬ（２）においては、第４レンズ群Ｇ４を像面方向へ移動させることにより、無限遠（遠距離物体）から近距離物体への合焦が行われる。また、第３レンズ群Ｇ３の全部もしくは少なくとも一部が光軸と垂直な方向の変位成分を有する防振レンズ群を構成し、像面Ｉ上の像ブレ補正（防振、手ブレ補正）を行うようになっている。
以下の表２に、第２実施例に係る光学系の諸元の値を掲げる。
（表２）
［レンズデータ］
R D nd νd
1 36.635 1.074 1.9460 18.0
2 28.013 5.372 1.8040 46.6
3 114.144 （可変）
4＊ 87.223 1.074 1.8514 40.1
5＊ 11.136 6.849
6 -42.800 0.672 1.6968 55.5
7 58.836 0.134
8 29.612 2.552 2.0027 19.3
9 677.090 （可変）
10 ∞ 1.343 （絞りＳ）
11＊ 14.440 3.760 1.7433 49.3
12＊ -172.482 0.134
13 13.667 2.283 1.7950 28.7
14 9.434 3.358
15 -17.037 0.672 1.7552 27.6
16 13.246 3.492 1.4970 81.7
17 -55.668 0.134
18＊ 28.527 3.358 1.7725 49.6
19＊ -16.687 （可変）
20 -131.120 0.806 1.6030 65.4
21 32.989 （可変）
22＊ 25.536 4.029 1.6935 53.2
23 277.466 （可変）
24 ∞ 1.350 1.5168 63.9
25 ∞ (BF)
像面 ∞

［全体諸元］
Wide Middle Tele
f 12.2 22.3 40.7
開口絞り径 13.6 10.8 12.9
Fno. 1.9 2.9 2.9
ω 42.6 26.1 14.4
BF 2.54 2.54 2.54
空気換算BF 12.08 7.23 6.54
TL 80.65 81.66 98.48
空気換算TL 80.19 81.20 98.02

［非球面データ］
κ A4 A6 A8 A10 A12
第4面 1 -2.244E-05 2.093E-08 1.088E-09 -7.741E-12 1.640E-14
第5面 0.957 -5.462E-05 -1.346E-07 -7.444E-09 1.180E-10 -8.246E-13
第11面 1.121 -3.990E-05 -1.142E-07 0.000E+00 0.000E+00 0.000E+00
第12面 1 -7.117E-06 1.245E-07 0.000E+00 0.000E+00 0.000E+00
第18面 1 -4.823E-05 1.325E-07 0.000E+00 0.000E+00 0.000E+00
第19面 1 1.580E-05 -6.115E-08 0.000E+00 0.000E+00 0.000E+00
第22面 1 -8.610E-06 9.380E-08 -5.728E-10 1.509E-12 0.000E+00

［可変間隔データ］
Wide Middle Tele
f 12.2 22.3 40.7
D3 0.824 7.259 20.119
D9 19.217 6.624 2.015
D19 2.015 6.335 2.952
D21 4.966 12.657 25.303
D23 8.650 3.800 3.114

［ズームレンズ群データ］
群番号 群初面 群焦点距離 レンズ構成長
Ｇ１ 1 69.8 6.45
Ｇ２ 4 -16.9 11.28
Ｇ３ 11 19.7 17.19
Ｇ４ 20 -43.6 0.81
Ｇ５ 22 40.3 4.03

［条件式対応値］
条件式（１） ｜ＭＶ５／ＭＶ２｜＝３．７８
条件式（２） β2t／β2w ＝１．７０
条件式（３） ｜ＭＶ４／ＭＶ２｜＝１０．１０
条件式（４） （β2t×β4w）／（β2w×β4t）＝１．５１
条件式（５） ＴＬｔ／ｆｔ＝２．４２
条件式（６） ωｗ＝４２．６
条件式（７） ωｔ＝１４．４
上記［条件式対応値］の表に示すように、図３に示す第２実施例に係るズームレンズＺＬ（２）は、上記条件式（１）～（７）の全てを満たしている。
図４（ａ）、図４（ｂ）および図４（ｃ）はそれぞれ、第２実施例に係るズームレンズＺＬ（２）の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。各諸収差図から分かるように、第２実施例に係るズームレンズＺＬ（２）は、広角端状態から望遠端状態にわたって諸収差を良好に補正しており、優れた結像性能を有している。
（第３実施例）
第３実施例について、図５および図６並びに表３を用いて説明する。図５は、本実施形態の第３実施例に係るズームレンズＺＬ（３）のレンズ構成を示す図である。このズームレンズＺＬ（３）は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５とを有して構成される。第５レンズ群Ｇ５より像側で像面Ｉに近接して、フィルターＦＬが設けられている。なお、第３レンズ群Ｇ３の物体側に位置して開口絞りＳが配置されている。この開口絞りＳは、第３レンズ群Ｇ３とは独立して構成されているが、第３レンズ群Ｇ３と一緒に光軸方向に移動する。
変倍時には、第１～第５レンズ群Ｇ１～Ｇ５が、図５において矢印で示すように、それぞれ軸方向に移動する。このため、これらの面間隔Ｄ３，Ｄ９，Ｄ１９，Ｄ２１，Ｄ２３が可変であり、その値を［可変間隔データ］の表に示している。
第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面（第１面）を向けた負メニスカスレンズＬ１１および物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２の接合レンズから構成される。
第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２１と、両凹形状の負レンズＬ２２と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２３と、から構成される。なお、負メニスカスレンズＬ２１の両側面が非球面である。
第３レンズ群は、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、両凹形状の負レンズＬ３３および両凸形状の正レンズのＬ３４との接合レンズと、両凸形状の正レンズＬ３５と、から構成される。なお、正レンズＬ３１および正レンズＬ３５の両側面が非球面である。
第４レンズ群Ｇ４は、両凹形状の負レンズＬ４１から構成される。
第５レンズ群Ｇ５は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ５１から構成される。なお、この正メニスカスレンズＬ５１の物体側の面が非球面である。
ズームレンズＺＬ（３）においては、第４レンズ群Ｇ４を像面方向へ移動させることにより、無限遠（遠距離物体）から近距離物体への合焦が行われる。また、第３レンズ群Ｇ３の全部もしくは少なくとも一部が光軸と垂直な方向の変位成分を有する防振レンズ群を構成し、像面Ｉ上の像ブレ補正（防振、手ブレ補正）を行うようになっている。
以下の表３に、第３実施例に係る光学系の諸元の値を掲げる。
（表３）
［レンズデータ］
R D nd νd
1 35.049 1.074 2.0027 19.3
2 25.373 5.641 1.8348 42.7
3 110.958 （可変）
4＊ 188.807 1.074 1.7738 47.2
5＊ 10.397 6.446
6 -39.303 0.672 1.6968 55.5
7 55.370 0.134
8 29.024 2.485 2.0027 19.3
9 1027.710 （可変）
10 ∞ 1.343 （絞りＳ）
11＊ 13.928 3.492 1.7433 49.3
12＊ -96.886 0.134
13 15.453 1.209 1.8081 22.7
14 10.080 3.895
15 -13.665 0.672 2.0010 29.1
16 53.442 2.887 1.4970 81.7
17 -19.734 0.134
18＊ 55.578 3.828 1.7725 49.5
19＊ -14.278 （可変）
20 -5325.655 0.806 1.6030 65.4
21 35.704 （可変）
22＊ 27.530 3.358 1.6935 53.2
23 158.402 （可変）
24 ∞ 3.210 1.5168 63.9
25 ∞ (BF)
像面 ∞

［全体諸元］
Wide Middle Tele
f 12.2 22.3 40.7
開口絞り径 13.4 10.6 13.4
Fno. 1.9 2.9 2.8
ω 42.6 26.1 14.4
BF 1.31 1.31 1.31
空気換算BF 15.72 7.18 5.78
TL 82.18 83.99 101.28
空気換算TL 81.08 82.90 100.19

［非球面データ］
κ A4 A6 A8 A10 A12
第4面 1 -1.006E-05 -1.100E-07 2.367E-09 -1.481E-11 3.218E-14
第5面 0.983 -5.867E-05 -1.605E-07 -1.814E-08 3.047E-10 -2.240E-12
第11面-1.173 5.293E-05 -1.532E-07 0.000E+00 0.000E+00 0.000E+00
第12面 1 -2.009E-06 9.410E-08 0.000E+00 0.000E+00 0.000E+00
第18面 1 -4.273E-05 7.466E-08 0.000E+00 0.000E+00 0.000E+00
第19面 1 2.000E-05 3.680E-09 0.000E+00 0.000E+00 0.000E+00
第22面 1 -6.307E-06 4.267E-08 -3.049E-10 1.360E-12 0.000E+00

［可変間隔データ］
Wide Middle Tele
f 12.2 22.3 40.7
D3 1.235 7.127 19.303
D9 17.677 6.273 2.594
D19 2.015 10.446 4.847
D21 5.150 12.586 28.387
D23 12.296 3.753 2.349

［ズームレンズ群データ］
群番号 群初面 群焦点距離 レンズ構成長
Ｇ１ 1 65.8 6.72
Ｇ２ 4 -15.6 10.81
Ｇ３ 11 20.4 17.59
Ｇ４ 20 -58.8 0.81
Ｇ５ 22 47.5 3.36

［条件式対応値］
条件式（１） ｜ＭＶ５／ＭＶ２｜＝９．５７
条件式（２） β2t／β2w ＝１．７１
条件式（３） ｜ＭＶ４／ＭＶ２｜＝１２．７８
条件式（４） （β2t×β4w）／（β2w×β4t）＝１．６４
条件式（５） ＴＬｔ／ｆｔ＝２．４９
条件式（６） ωｗ＝４２．６
条件式（７） ωｔ＝１４．４
上記［条件式対応値］の表に示すように、図５に示す第３実施例に係るズームレンズＺＬ（３）は、上記条件式（１）～（７）の全てを満たしている。
図６（ａ）、図６（ｂ）および図６（ｃ）はそれぞれ、第３実施例に係るズームレンズＺＬ（３）の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。各諸収差図から分かるように、第２実施例に係るズームレンズＺＬ（３）は、広角端状態から望遠端状態にわたって諸収差を良好に補正しており、優れた結像性能を有している。
（第４実施例）
第４実施例について、図７および図８並びに表４を用いて説明する。図７は、本実施形態の第４実施例に係るズームレンズＺＬ（４）のレンズ構成を示す図である。このズームレンズＺＬ（４）は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５とを有して構成される。第５レンズ群Ｇ５より像側で像面Ｉに近接して、フィルターＦＬが設けられている。なお、第３レンズ群Ｇ３の内部に開口絞りＳが配置されている。
変倍時には、第１～第５レンズ群Ｇ１～Ｇ５が、図７において矢印で示すように、それぞれ軸方向に移動する。このため、これらの面間隔Ｄ３，Ｄ９，Ｄ１９，Ｄ２１，Ｄ２４が可変であり、その値を［可変間隔データ］の表に示している。
第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１および物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２の接合レンズから構成される。
第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２１と、両凹形状の負レンズＬ２２と、両凸形状の正レンズＬ２３と、から構成される。なお、負メニスカスレンズＬ２１の両側面が非球面である。
第３レンズ群は、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、両凹形状の負レンズＬ３３および両凸形状の正レンズのＬ３４との接合レンズと、両凸形状の正レンズＬ３５と、から構成される。なお、正レンズＬ３１および正レンズＬ３５の両側面が非球面である。
第４レンズ群Ｇ４は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ４１から構成される。
第５レンズ群Ｇ５は、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Ｌ５１および像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ５２から構成される。
ズームレンズＺＬ（４）においては、第４レンズ群Ｇ４を像面方向へ移動させることにより、無限遠（遠距離物体）から近距離物体への合焦が行われる。また、第３レンズ群Ｇ３の全部もしくは少なくとも一部が光軸と垂直な方向の変位成分を有する防振レンズ群を構成し、像面Ｉ上の像ブレ補正（防振、手ブレ補正）を行うようになっている。
以下の表４に、第４実施例に係る光学系の諸元の値を掲げる。
（表４）
［レンズデータ］
R D nd νd
1 51.721 2.015 1.8467 23.8
2 40.614 7.055 1.6030 65.4
3 730.595 （可変）
4＊ 366.053 2.015 1.7725 49.5
5＊ 15.152 9.651
6 -33.575 1.343 1.6030 65.4
7 5551.208 0.271
8 52.110 2.820 1.8467 23.8
9 -4156.714 （可変）
10＊ 23.190 5.883 1.7725 49.5
11＊ -75.540 2.015
12 ∞ 2.015 （絞りＳ）
13 118.818 0.940 1.7380 32.3
14 19.813 5.874
15 -14.724 0.940 1.7380 32.3
16 33.575 6.464 1.8040 46.6
17 -21.843 0.134
18＊ 29.197 5.666 1.5533 71.7
19＊ -30.869 （可変）
20 83.361 1.343 1.4875 70.1
21 28.987 （可変）
22 29.079 6.044 1.6030 65.4
23 -42.616 1.074 1.8467 23.8
24 -594.734 （可変）
25 ∞ 1.500 1.5168 63.8
26 ∞ (BF)
像面 ∞

［全体諸元］
Wide Middle Tele
f 12.2 22.2 40.6
開口絞り径 18.6 18.6 18.6
Fno. 1.4 1.7 2.2
ω 42.8 26.7 14.5
BF 1.69 1.69 1.69
空気換算BF 12.92 9.00 4.69
TL 114.12 111.74 135.04
空気換算TL 113.61 111.23 134.53

［非球面データ］
κ A4 A6 A8 A10
第4面 1 -1.006E-05 -1.100E-07 2.367E-09 -1.481E-11
第5面 0.983 -5.867E-05 -1.605E-07 -1.814E-08 3.047E-10
第10面 -1.173 5.293E-05 -1.532E-07 0.000E+00 0.000E+00
第11面 1 -2.009E-06 9.410E-08 0.000E+00 0.000E+00
第18面 1 -4.273E-05 7.466E-08 0.000E+00 0.000E+00
第19面 1 2.000E-05 3.680E-09 0.000E+00 0.000E+00

［可変間隔データ］
Wide Middle Tele
f 12.2 22.2 40.6
D3 0.537 9.250 23.503
D9 27.283 6.864 0.672
D19 1.672 8.741 1.637
D21 7.632 13.813 40.473
D24 10.249 6.327 2.015

［ズームレンズ群データ］
群番号 群初面 群焦点距離 レンズ構成長
Ｇ１ 1 103.0 9.07
Ｇ２ 4 -20.1 16.10
Ｇ３ 10 28.0 29.93
Ｇ４ 20 -91.9 1.34
Ｇ５ 22 59.6 7.12

［条件式対応値］
条件式（１） ｜ＭＶ５／ＭＶ２｜＝４．０４
条件式（２） β2t／β2w ＝１．４４
条件式（３） ｜ＭＶ４／ＭＶ２｜＝１２．０７
条件式（４） （β2t×β4w）／（β2w×β4t）＝１．２５
条件式（５） ＴＬｔ／ｆｔ＝３．３２
条件式（６） ωｗ＝４２．８
条件式（７） ωｔ＝１４．５
上記［条件式対応値］の表に示すように、図７に示す第４実施例に係るズームレンズＺＬ（４）は、上記条件式（１）～（７）の全てを満たしている。
図８（ａ）、図８（ｂ）および図８（ｃ）はそれぞれ、第４実施例に係るズームレンズＺＬ（４）の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。各諸収差図から分かるように、第２実施例に係るズームレンズＺＬ（４）は、広角端状態から望遠端状態にわたって諸収差を良好に補正しており、優れた結像性能を有している。
上記各実施例は本願発明の一具体例を示しているものであり、本願発明はこれらに限定されるものではない。
以下の内容は、本実施形態のズームレンズの光学性能を損なわない範囲で適宜採用することが可能である。
本実施形態のズームレンズの実施例として５群構成のものを示したが、本願はこれに限られず、その他の群構成（例えば、６群等）のズームレンズを構成することもできる。具体的には、本実施形態のズームレンズの最も物体側や最も像面側にレンズ又はレンズ群を追加した構成でも構わない。なお、レンズ群とは、変倍時に変化する空気間隔で分離された、少なくとも１枚のレンズを有する部分を示す。
単独または複数のレンズ群、または部分レンズ群を光軸方向に移動させて、無限遠物体から近距離物体への合焦を行う合焦レンズ群としても良い。合焦レンズ群は、オートフォーカスにも適用でき、オートフォーカス用の（超音波モータ等を用いた）モータ駆動にも
適している。
レンズ群または部分レンズ群を光軸に垂直な方向の成分を持つように移動させ、または、光軸を含む面内方向に回転移動（揺動）させて、手ブレによって生じる像ブレを補正する防振レンズ群としても良い。
レンズ面は、球面または平面で形成されても、非球面で形成されても構わない。レンズ面が球面または平面の場合、レンズ加工および組立調整が容易になり、加工および組立調整の誤差による光学性能の劣化を防げるので好ましい。また、像面がずれた場合でも描写性能の劣化が少ないので好ましい。
レンズ面が非球面の場合、非球面は、研削加工による非球面、ガラスを型で非球面形状に形成したガラスモールド非球面、ガラスの表面に樹脂を非球面形状に形成した複合型非球面のいずれでも構わない。また、レンズ面は回折面としても良く、レンズを屈折率分布型レンズ（ＧＲＩＮレンズ）あるいはプラスチックレンズとしても良い。
開口絞りは第３レンズ群近傍又は中に配置されるのが好ましいが、開口絞りとしての部材を設けずに、レンズの枠でその役割を代用しても良い。
各レンズ面には、フレアやゴーストを軽減し、コントラストの高い光学性能を達成するために、広い波長域で高い透過率を有する反射防止膜を施しても良い。
本実施形態のズームレンズは、変倍比が１．５～７．５程度である。
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 フィルター
Ｉ 像面 Ｓ 開口絞り

Claims (15)

  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、負の屈折力を有する第４レンズ群と、正の屈折力を有する第５レンズ群との実質的に５個のレンズ群からなり、
    広角端状態から望遠端状態への変倍時に、隣り合う各レンズ群の間隔が変化し、
    広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第１レンズ群は物体側に移動し、
    前記第１レンズ群は光軸に沿って物体側から順に並んだ、負レンズ及び正レンズの接合レンズを有し、
    前記第３レンズ群は正の単レンズを少なくとも２枚有し、物体側から順に並んだ、負レンズ及び正レンズの接合レンズを有し、最も物体側に正の単レンズを配置し、
    前記第４レンズ群は負の単レンズを有し、
    前記第５レンズ群は正の単レンズを有し、
    下記の条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
    ２．９０＜｜ＭＶ５／ＭＶ２｜＜１１．５０
    ０．１０＜（β2t×β4w）／（β2w×β4t）＜２．４０
    但し、ＭＶ５：広角端状態から望遠端状態まで変倍するときにおける、像面を基準とする前記第５レンズ群の移動する量（なお、前記第５レンズ群の移動する量とは、広角端状態での前記第５レンズ群の位置と望遠端状態での前記第５レンズ群の位置との間の距離に相当する）
    ＭＶ２：広角端状態から望遠端状態まで変倍するときにおける、像面を基準とする前記第２レンズ群の移動する量（なお、前記第２レンズ群の移動する量とは、広角端状態での前記第２レンズ群の位置と望遠端状態での前記第２レンズ群の位置との間の距離に相当する）
    β2t：前記第２レンズ群の望遠端状態における倍率
    β2w：前記第２レンズ群の広角端状態における倍率
    β4t：前記第４レンズ群の望遠端状態における倍率
    β4w：前記第４レンズ群の広角端状態における倍率
  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、負の屈折力を有する第４レンズ群と、正の屈折力を有する第５レンズ群との実質的に５個のレンズ群からなり、
    広角端状態から望遠端状態への変倍時に、隣り合う各レンズ群の間隔が変化し、
    広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第１レンズ群は物体側に移動し、
    広角端状態から望遠端状態への変倍時に、望遠端状態における前記第２レンズ群の位置は、広角端状態における前記第２レンズ群の位置よりも像面側であり、望遠端状態における前記第５レンズ群の位置は、広角端状態における前記第５レンズ群の位置よりも像面側であり、
    前記第１レンズ群は光軸に沿って物体側から順に並んだ、負レンズ及び正レンズの接合レンズを有し、
    前記第３レンズ群は正の単レンズを少なくとも２枚有し、最も物体側に正の単レンズを配置し、
    前記第５レンズ群は正の単レンズを有し、
    下記の条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
    ３．７８≦｜ＭＶ５／ＭＶ２｜≦７．９４
    但し、ＭＶ５：広角端状態から望遠端状態まで変倍するときにおける、像面を基準とする前記第５レンズ群の移動する量（なお、前記第５レンズ群の移動する量とは、広角端状態での前記第５レンズ群の位置と望遠端状態での前記第５レンズ群の位置との間の距離に相当する）
    ＭＶ２：広角端状態から望遠端状態まで変倍するときにおける、像面を基準とする前記第２レンズ群の移動する量（なお、前記第２レンズ群の移動する量とは、広角端状態での前記第２レンズ群の位置と望遠端状態での前記第２レンズ群の位置との間の距離に相当する）
  3. 下記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に記載のズームレンズ。
    ６．００＜｜ＭＶ４／ＭＶ２｜＜１５．００
    但し、ＭＶ４：広角端状態から望遠端状態まで変倍するときにおける、像面を基準とする前記第４レンズ群の移動する量（なお、前記第４レンズ群の移動する量とは、広角端状態での前記第４レンズ群の位置と望遠端状態での前記第４レンズ群の位置との間の距離に相当する）
    ＭＶ２：広角端状態から望遠端状態まで変倍するときにおける、像面を基準とする前記第２レンズ群の移動する量（なお、前記第２レンズ群の移動する量とは、広角端状態での前記第２レンズ群の位置と望遠端状態での前記第２レンズ群の位置との間の距離に相当する）
  4. 前記第３レンズ群は光軸に沿って物体側から順に並んだ、負レンズ及び正レンズの接合レンズを有することを特徴とする請求項２に記載のズームレンズ。
  5. 前記第２レンズ群は正の単レンズを有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。
  6. 前記第４レンズ群は負の単レンズを有することを特徴とする請求項２～５のいずれかに記載のズームレンズ。
  7. 前記第５レンズ群は広角端状態から望遠端状態への変倍時に像側に移動することを特徴とする請求項１～６のいずれかに記載のズームレンズ。
  8. 下記の条件式を満足することを特徴とする請求項１～７のいずれかに記載のズームレンズ。
    １．５０＜ＴＬｔ／ｆｔ＜５．００
    但し、ＴＬｔ：望遠端状態におけるズームレンズの全長
    ｆｔ：望遠端状態におけるズームレンズ全体の焦点距離
  9. 下記の条件式を満足することを特徴とする請求項１～８のいずれかに記載のズームレンズ。
    １．２０＜β2t／β2w＜２．５０
    但し、β2t：前記第２レンズ群の望遠端状態における倍率
    β2w：前記第２レンズ群の広角端状態における倍率
  10. 下記の条件式を満足することを特徴とする請求項２～９のいずれかに記載のズームレンズ。
    ０．１０＜（β2t×β4w）／（β2w×β4t）＜２．４０
    但し、β2t：前記第２レンズ群の望遠端状態における倍率
    β2w：前記第２レンズ群の広角端状態における倍率
    β4t：前記第４レンズ群の望遠端状態における倍率
    β4w：前記第４レンズ群の広角端状態における倍率
  11. 下記の条件式を満足することを特徴とする請求項１～１０のいずれかに記載のズームレンズ。
    ５．０＜ωｔ＜２５．０
    但し、ωｔ：望遠端状態におけるズームレンズ全体の半画角（単位：度）
  12. 下記の条件式を満足することを特徴とする請求項１～１１のいずれかに記載のズームレンズ。
    ２８．０＜ωｗ＜６５．０
    但し、ωｔ：広角端状態におけるズームレンズ全体の半画角（単位：度）
  13. 前記第４レンズ群の少なくとも一部を合焦レンズとすることを特徴とする請求項１～１２のいずれかに記載のズームレンズ。
  14. 前記第３レンズ群の少なくとも一部が光軸と垂直方向の変位成分を有することを特徴とする請求項１～１３のいずれかに記載のズームレンズ。
  15. 請求項１～１４のいずれかに記載のズームレンズを搭載して構成される光学機器。
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