特開 2022-185663 ズームレンズおよび撮像装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022185663

(43)【公開日】2022-12-15

(54)【発明の名称】ズームレンズおよび撮像装置

(51)【国際特許分類】

   G02B 15/12 20060101AFI20221208BHJP

   G02B 15/20 20060101ALI20221208BHJP

   G02B 13/18 20060101ALI20221208BHJP

【ＦＩ】

G02B15/12

G02B15/20

G02B13/18

【審査請求】未請求

【請求項の数】12

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021093426

(22)【出願日】2021-06-03

(71)【出願人】

【識別番号】000001007

【氏名又は名称】キヤノン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100110412

【弁理士】

【氏名又は名称】藤元 亮輔

(74)【代理人】

【識別番号】100104628

【弁理士】

【氏名又は名称】水本 敦也

(74)【代理人】

【識別番号】100121614

【弁理士】

【氏名又は名称】平山 倫也

(72)【発明者】

【氏名】大出 隆史

【テーマコード（参考）】

2H087

【Ｆターム（参考）】

2H087KA01

2H087KA02

2H087LA30

2H087MA15

2H087PA15

2H087PA16

2H087PB20

2H087QA02

2H087QA07

2H087QA14

2H087QA21

2H087QA25

2H087QA37

2H087QA42

2H087QA45

2H087RA05

2H087RA06

2H087RA12

2H087RA32

2H087RA44

2H087SA62

2H087SA63

2H087SA64

2H087SA65

2H087SA72

2H087SA74

2H087SA76

2H087SB05

2H087SB15

2H087SB16

2H087SB21

2H087SB33

2H087SB34

2H087SB44

2H087SB45

(57)【要約】

【課題】エクステンダー群を挿入可能であって、小型で高性能なズームレンズを提供する。
【解決手段】物体側から像側へ順に配置された、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、負の屈折力の第４レンズ群、正の屈折力の第５レンズ群を有し、ズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化するズームレンズであって、光路に挿抜されることでズームレンズの焦点距離を変化させるエクステンダー群を更に有し、第１レンズ群の焦点距離ｆ１、ズームレンズの望遠端における焦点距離ｆｔ、望遠端における無限遠合焦時の最も像側の最終レンズ群から最終レンズ群に隣接するレンズ群までの光軸上での距離Ｄ、望遠端における無限遠合焦時の最も物体側のレンズ面から像面までの光軸上での距離ＴＬ、第３レンズ群の焦点距離ｆ３、第４レンズの焦点距離ｆ４は、所定の条件式を満足する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

物体側から像側へ順に配置された、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、負の屈折力の第４レンズ群、正の屈折力の第５レンズ群を有し、ズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化するズームレンズであって、
光路に挿抜されることで前記ズームレンズの焦点距離を変化させるエクステンダー群を更に有し、
前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１、前記ズームレンズの望遠端における焦点距離をｆｔ、望遠端における無限遠合焦時の最も像側の最終レンズ群から該最終レンズ群に隣接するレンズ群までの光軸上での距離をＤ、望遠端における無限遠合焦時の最も物体側のレンズ面から像面までの光軸上での距離をＴＬ、前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３、前記第４レンズの焦点距離をｆ４とするとき、
０．６０＜ｆ１／ｆｔ＜１．５０
－３．９０＜ｆ１／ｆ２＜－１．００
０．１０＜Ｄ／ＴＬ＜０．３０
－５．００＜ｆ３／ｆ４＜－１．００
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】

ズーミングに際して前記最終レンズ群は不動であ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】

－０．５０＜ｆ４／ｆｔ＜－０．０５
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】

前記最終レンズ群は、少なくとも一枚の正レンズと少なくとも一枚の負レンズからな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】

前記最終レンズ群は、正レンズ及び負レンズが接合されてなる接合レンズと、該接合レンズの像側に配置された負レンズとからな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】

０．１０＜ｆ５／ｆｔ＜２．００
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】

フォーカシングに際して前記第４レンズ群が移動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】

前記第２レンズ群は、少なくとも４枚のレンズを有することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載のズームレンズ。

【請求項9】

広角端から望遠端へのズーミングに際して、前記第２レンズ群が像側へ移動する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】

前記エクステンダー群は、前記最終レンズ群と該最終レンズ群に隣接するレンズ群との間に挿抜可能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】

前記第１レンズ群、前記第２レンズ群、前記第３レンズ群、前記第４レンズ群、前記第５レンズ群、前記エクステンダー群からな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】

請求項１乃至１１のいずれか一項に記載のズームレンズと、該ズームレンズによって形成された像を受光する撮像素子とを有することを特徴とする撮像装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ズームレンズおよび撮像装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１および特許文献２には、望遠端側の焦点距離を伸ばすための倍率変換光学群（エクステンダー群）を挿抜可能な光学系（望遠レンズ）が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第５４０９８４１号公報

【特許文献2】特開２０１９－１２０７７１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１および特許文献２に開示された光学系では、小型化を目的として絞りよりも像側にエクステンダーが設けられている。この場合、絞りよりも像側のレンズ群間隔を広く確保する必要があるため、フォーカスレンズ群を絞りよりも物体側に配置する必要がある。フォーカスレンズ群を絞りよりも物体側に配置すると、フォーカスレンズ群の径が望遠端におけるＦｎｏ光束径により決定されるために大径化して重くなり、高速駆動を実現できない。

【0005】

そこで本発明は、エクステンダー群を挿入可能であって、小型で高性能な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、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、正の屈折力の第５レンズ群を有し、ズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化するズームレンズであって、光路に挿抜されることで前記ズームレンズの焦点距離を変化させるエクステンダー群を更に有し、前記第１レンズ群の焦点距離ｆ１、前記ズームレンズの望遠端における焦点距離ｆｔ、望遠端における無限遠合焦時の最も像側の最終レンズ群から該最終レンズ群に隣接するレンズ群までの光軸上での距離Ｄ、望遠端における無限遠合焦時の最も物体側のレンズ面から像面までの光軸上での距離ＴＬ、前記第３レンズ群の焦点距離ｆ３、前記第４レンズの焦点距離ｆ４は、所定の条件式を満足する。

【0007】

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】

【0008】

本発明によれば、エクステンダー群を挿入可能であって、小型で高性能な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】

【0009】

【図1】実施例１における広角端での断面図である。

【図2】実施例１における（ａ）広角端、（ｂ）中間ズーム位置、（ｃ）望遠橋での収差図である。

【図3】実施例２における広角端での断面図である。

【図4】実施例２における（ａ）広角端、（ｂ）中間ズーム位置、（ｃ）望遠橋での収差図である。

【図5】実施例３における広角端での断面図である。

【図6】実施例３における（ａ）広角端、（ｂ）中間ズーム位置、（ｃ）望遠橋での収差図である。

【図7】実施例４における広角端での断面図である。

【図8】実施例４における（ａ）広角端、（ｂ）中間ズーム位置、（ｃ）望遠橋での収差図である。

【図9】実施例５における広角端での断面図である。

【図10】実施例５における（ａ）広角端、（ｂ）中間ズーム位置、（ｃ）望遠橋での収差図である。

【図11】実施例６における広角端での断面図である。

【図12】実施例６における（ａ）広角端、（ｂ）中間ズーム位置、（ｃ）望遠橋での収差図である。

【図13】実施例１－２における広角端での断面図である。

【図14】実施例３－２における広角端での断面図である。

【図15】実施例４－２における広角端での断面図である。

【図16】実施例５－２における広角端での断面図である。

【図17】実施例６－２における広角端での断面図である。

【図18】各実施例における光学系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】

【0010】

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。

【0011】

図１、図３、図５、図７、図９、および図１１はそれぞれ、実施例１～６の光学系（ズームレンズ）１ａ～１ｆの広角端での無限遠合焦時の断面図である。各実施例の光学系は、デジタルビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、放送用カメラ、銀塩フィルム用カメラ、監視用カメラ等の撮像装置に用いられる撮像光学系である。

【0012】

各断面図において、左方が物体側（拡大共役面側）で、右方が像側（縮小共役面側）である。各実施例の光学系は、物体側か像側へ順に、第１レンズ群Ｂ１、第２レンズ群Ｂ２、第３レンズ群Ｂ３、第４レンズ群Ｂ４、および第５レンズ群Ｂ５により構成されている。各実施例において、レンズ群とは、変倍（ズーミング）に際して一体的に移動する又は不動のレンズのまとまりである。各実施例の光学系では、広角端から望遠端へのズーミングに際して、隣り合うレンズ群間の間隔が変化する。広角端と望遠端は、ズーミングに際して移動するレンズ群が、機構上、光軸ＯＡに沿った方向（光軸方向）に移動可能な範囲の両端に位置したときのズーム状態である。なお、レンズ群は１枚のレンズにより構成されていてもよいし、複数枚のレンズにより構成されていてもよい。また、レンズ群は絞り（開口絞り）ＳＰを含んでいてもよい。

【0013】

絞りＳＰは、開放Ｆナンバー（Ｆｎｏ）の光束を決定（制限）する。ＩＰは像面（縮小共役面）であり、各実施例の光学系をデジタルビデオカメラやデジタルスチルカメラ用の撮像光学系として用いる際には、像面ＩＰにＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の撮像素子（光電変換素子）の撮像面が配置される。各実施例の光学系を銀塩フィルム用カメラ用の撮像光学系として用いる際には、像面ＩＰにはフィルムの感光面が配置される。

【0014】

各実施例の光学系では、広角端から望遠端へのズーミングに際して、各断面図に実線矢印で示されるように各レンズ群を移動させる。また、無限遠物体から最至近距離物体へのフォーカシングに際して、矢印ｆｏｃｕｓで示されるように第４レンズ群（フォーカスレンズ群）Ｂ４を移動させる。

【0015】

図２、図４、図６、図８、図１０、および図１２はそれぞれ、実施例１～６の光学系１ａ～１ｆの縦収差図である。各収差図において、（Ａ）は広角端かつ無限遠合焦時の縦収差図、（Ｂ）は中間ズーム位置かつ無限遠合焦時の縦収差図、（Ｂ）は望遠端かつ無限遠合焦時の縦収差図をそれぞれ示す。

【0016】

球面収差図において、ＦｎｏはＦナンバーであり、球面収差図にはｄ線（波長５８７．６ｎｍ）、ｇ線（波長４３５．８ｎｍ）、Ｃ線（波長６５６．３ｎｍ）、Ｆ線（４８６．１ｎｍ）のそれぞれに対する球面収差量を示す。非点収差図において、Ｓはサジタル像面における非点収差量、Ｍはメリディオナル像面における非点収差量を示す。歪曲収差図において、ｄ線に対する歪曲収差量を示す。色収差図において、ｇ線、Ｃ線、Ｆ線のそれぞれにおける色収差量を示す。ωは半画角（度）である。

【0017】

次に、各実施例の光学系（ズームレンズ）における特徴的な構成について説明する。各実施例の光学系は、物体側から像側へ順に配置された、正の屈折力の第１レンズ群Ｂ１、負の屈折力の第２レンズ群Ｂ２、正の屈折力の第３レンズ群Ｂ３、負の屈折力の第４レンズ群Ｂ４、正の屈折力の第５レンズ群Ｂ５を有する。また、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。また各実施例の光学系は、光路に挿抜されることでズームレンズの焦点距離を変化させる倍率変換光学群（エクステンダー群ＥＸＴ）を有する。

【0018】

各実施例において、第１レンズ群Ｂ１は、以下の条件式（１）を満足する。

【0019】

０．６０＜ｆ１／ｆｔ＜１．５０ ・・・（１）
条件式（１）において、ｆ１は第１レンズ群Ｂ１の焦点距離、ｆｔは光学系の望遠端における焦点距離である。条件式（１）の上限値を上回ると、第１レンズ群Ｂ１のパワー（屈折力）が弱くなってしまう。その結果、望遠端における光学系の小型化を実現することができないか、または望遠端での焦点距離を長焦点化することができない。一方、条件式（１）の下限値を下回ると、第１レンズ群Ｂ１のパワーが強くなりすぎる。これは、望遠端の長焦点距離化に対しては有効であるが、その際にパワーが強くなりすぎることで望遠端における球面収差発生量の増大、変倍領域全域における歪曲収差および倍率色収差の増大を引き起こす。

【0020】

また各実施例において、第１レンズ群Ｂ１および第２レンズ群Ｂ２は、以下の条件式（２）を満足する。

【0021】

－３．９０＜ｆ１／ｆ２＜－０．１０ ・・・（２）
条件式（２）において、ｆ２は第２レンズ群Ｂ２の焦点距離である。条件式（２）の上限値を上回ると、第２レンズ群Ｂ２のパワーが弱くなりすぎ、所定の変倍量を達成するための移動量が増加して光学系が長くなる。一方、条件式（２）の下限値を下回ると、第２レンズ群Ｂ２のパワーが強くなりすぎ、所定の変倍量を達成するための移動量は短くできるが広角端における倍率色収差を抑制できないことや、望遠端における球面収差および軸上色収差を抑制できない。

【0022】

また各実施例の光学系は、以下の条件式（３）、（４）を満足する。

【0023】

０．１０＜Ｄ／ＴＬ＜０．３０ ・・・（３）
－５．００＜ｆ３／ｆ４＜－１．００ ・・・（４）
条件式（３）において、Ｄは望遠端における無限遠合焦時の最も像側の最終レンズ群（第５レンズ群Ｂ５）から最終レンズ群に隣接するレンズ群（第４レンズ群Ｂ４）までの光軸上での距離である。ＴＬは望遠端における無限遠合焦時の最も物体側のレンズ面から像面ＩＰまでの光軸上での距離である。条件式（４）において、ｆ３は第３レンズ群Ｂ３の焦点距離、ｆ４は第４レンズ群Ｂ４の焦点距離である。

【0024】

条件式（３）の上限値を上回ると、エクステンダー群を内蔵する空気間隔を広くとりすぎることになる。この場合、主な結像機能を有する第１レンズ群Ｂ１から第４レンズ群Ｂ４までの距離が短くなりすぎ、各レンズ群のパワーを強くする必要があり、諸収差をとりにくくなるか、諸収差を良好に抑制するために各レンズ群のレンズ枚数が多くなりコストアップしてしまう。

【0025】

一方、条件式（３）の下限値を下回ると、エクステンダー群を内蔵する空気間隔を狭くしすぎることになり、エクステンダー群に要求されるサイズが小さくなりすぎ、エクステンダー群の収差を抑制することができない。または、エクステンダー群の収差を良好に抑制するために非球面レンズを使用する必要がでてコストアップするという。

【0026】

条件式（４）の上限値を上回ると、第４レンズ群Ｂ４に対して第３レンズ群Ｂ３のパワーが強くなりすぎる。第３レンズ群Ｂ３のパワーが強いと、後続の第４レンズ群Ｂ４に入射する光束を圧縮でき第４レンズ群Ｂ４を軽量化できるという利点がある。しかし、条件式（４）の上限値を超えると、第３レンズ群Ｂ３のパワーが強くなりすぎることで、広角端における球面収差および軸上色収差が大きくなりすぎる。また、第３レンズ群Ｂ３でこれを抑制しようとする場合、レンズ枚数が多く必要となり、光学系の重量が増加することやコストアップとなる。

【0027】

一方、条件式（４）の下限値を下回ると、第４レンズ群Ｂ４に対して第３レンズ群Ｂ３のパワーが弱くなりすぎる。第３レンズ群Ｂ３のパワーが弱くなりすぎると、後続の第４レンズ群Ｂ４に入射する光束を圧縮できないため、フォーカスレンズ群としての第４レンズ群Ｂ４が大径化する。第４レンズ群Ｂ４の大径化に伴い、重量が増加し高速駆動ができなくなる。また、光束を集光しにくくなることにより、光学系が長くなる。これを防ぐために最終レンズ群としての第５レンズ群Ｂ５にパワーをつけて集光しようとする場合、軸外光線の光線角度も急峻に変化させてしまうことから、倍率色収差が増大してしまう。

【0028】

各実施例の光学系において、最終レンズ群（第５レンズ群Ｂ５）は固定されている（ズーミングに際して不動である）。これは、最終レンズ群の直前の空間に内蔵エクステンダー挿抜機構を設ける場合、内蔵エクステンダーをまたいで同一カムで群を構成することが困難であるためである。

【0029】

好ましくは、各実施例の光学系は、以下の条件式（５）を満足する。

【0030】

－０．５０＜ｆ４／ｆｔ＜-０．０５ ・・・（５）
条件式（５）の下限値を下回ると、第４レンズ群Ｂ４のパワーが弱くなりすぎる。フォーカスレンズ群である第４レンズ群Ｂ４のパワーが弱くなると、合焦時の移動距離を大きく確保する必要があることから、光学系が大型化するか、または合焦範囲が狭くなる。一方、条件式（５）の上限値を上回ると、第４レンズ群Ｂ４のパワーが強くなりすぎる。第４レンズ群Ｂ４のパワーが強くなると、合焦時の群移動距離を短くできるという利点があるが、合焦時の収差変動を抑制するために第４レンズ群Ｂ４の枚数を多くする必要があり、第４レンズ群Ｂ４の重量が増加する。

【0031】

また好ましくは、各実施例の光学系は、以下の条件式（６）を満足する。

【0032】

０．１０＜ｆ５／ｆｔ＜２．００ ・・・（６）
条件式（６）において、ｆ５は第５レンズ群Ｂ５の焦点距離である。条件式（６）の上限値を上回ると、第５レンズ群Ｂ５のパワーが弱くなりすぎる。第５レンズ群Ｂ５は、第４レンズ群Ｂ４から射出される光束をセンサ面上（像面ＩＰ上）に、像面サイズを合わせつつ結像させる役割を持ち、さらに第１レンズ群Ｂ１で抑制しきれなかった歪曲収差を打ち消す機能も有する。第５レンズ群Ｂ５のパワーが弱くなりすぎると、歪曲収差を打ち消せなくなる。一方、条件式（６）の下限値を下回ると、第５レンズ群Ｂ５のパワーが強くなりすぎる。第５レンズ群Ｂ５のパワーが強くなりすぎると、発生する歪曲量が大きくなり、第１レンズ群Ｂ１で発生する歪曲収差を打ち消しても、第５レンズ群Ｂ５内で歪曲収差が発生してしまう。

【0033】

より好ましくは、条件式（１）～（６）の数値範囲は、以下の条件式（１ａ）～（６ｂ）を満足するように設定される。

【0034】

０．６１＜ｆ１／ｆｔ＜１．２０ ・・・（１ａ）
－３．８０＜ｆ１／ｆ２＜－１．００ ・・・（２ａ）
０．１２＜Ｄ／ＴＬ＜０．２５ ・・・（３ａ）
－３．５０＜ｆ３／ｆ４＜－１．０３ ・・・（４ａ）
－０．３０＜ｆ４／ｆｔ＜－０．０６ ・・・（５ａ）
０．１５＜ｆ５／ｆｔ＜１．００ ・・・（６ａ）
更に好ましくは、条件式（１）～（６）の数値範囲は、以下の条件式（１ｂ）～（６ｂ）を満足するように設定される。

【0035】

０．６２＜ｆ１／ｆｔ＜１．００ ・・・（１ｂ）
－３．７０＜ｆ１／ｆ２＜－２．００ ・・・（２ｂ）
０．１５＜Ｄ／ＴＬ＜０．２０ ・・・（３ｂ）
－２．００＜ｆ３／ｆ４＜－１．０６ ・・・（４ｂ）
－０．２０＜ｆ４／ｆｔ＜－０．０７ ・・・（５ｂ）
０．２０＜ｆ５／ｆｔ＜０．８０ ・・・（６ｂ）
次に、各実施例の光学系について説明する。

【実施例0036】

まず、図１を参照して、実施例１における光学系１ａについて説明する。本実施例の光学系１ａは、望遠ズームレンズである。図１に示されるように、光学系１ａは、物体側から像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群Ｂ１、負の屈折力の第２レンズ群Ｂ２、正の屈折力の第３レンズ群Ｂ３、負の屈折力の第４レンズ群Ｂ４、および正の屈折力の第５レンズ群Ｂ５から構成される。第４レンズ群Ｂ４と第５レンズ群Ｂ５との間には、倍率変換光学群（エクステンダー群）を挿抜可能な空間が設けられている。ズーミングに際して、第２レンズ群Ｂ２および第４レンズ群Ｂ４が移動する。主に第２レンズ群Ｂ２が変倍機能を有し、第４レンズ群Ｂ４は変倍時に移動する合焦位置を補正する機能を有する。

【0037】

第１レンズ群Ｂ１は、望遠端での光学系の全系の圧縮に寄与している。第１レンズ群Ｂ１は、ズーミングに際して固定され（不動であり）、防塵防滴性能を高めるように構成されており、悪天候における堅牢性が高まっている。第１レンズ群Ｂ１は、正の屈折力の第１レンズ、正の屈折力の第２レンズ、正の屈折力の第３レンズ、および負の屈折力の第４レンズからなる。第３レンズおよび第４レンズは、接合レンズである。第１レンズおよび第２レンズに強い集光作用を持たせ、更に第２レンズと第３レンズとの空気間隔を広げることで、第３レンズを小径化している。第１レンズおよび第２レンズの集光レンズを一枚に削減しようとすると、望遠端における球面収差が大きくなってしまう。また、第３レンズと第４レンズとの接合レンズは、合成焦点距離が負パワーであり、望遠端において第１レンズと第２レンズで発生した球面収差を打ち消す機能を有し、全ズーム領域において第１レンズと第２レンズとで発生した歪曲収差を打ち消す機能も有する。

【0038】

第２レンズ群Ｂ２は、広角端から望遠端にかけて物体側（拡大共役方向）から像側（縮小共役方向）へ移動することで、主な結像性能を広角端では第３レンズ群Ｂ３、望遠端では第１レンズ群Ｂ１に持たせるようにしている。第２レンズ群Ｂ２のレンズ径は広角端の軸外マージナル光線、もしくは望遠端における軸上マージナル光線によって決定される。その際、広角端の軸外マージナル光線は、第１レンズ群Ｂ１で十分収束されているため、第２レンズ群Ｂ２の大径化は引き起こさない。望遠端における軸上マージナル光線は、第２レンズ群Ｂ２が縮小共役面方向に移動することにより十分収束した状態となり、第２レンズ群Ｂ２の大径化は引き起こさない。

【0039】

しかしながら、第２レンズ群Ｂ２が正の屈折力の場合、広角端から望遠端へのズーミングに際して縮小共役面側から拡大共役面側に移動する。この際、第２レンズ群Ｂ２のレンズ径は望遠端における軸上マージナル光線高さにより決定されるために大径化し、高重量化してしまう。また、第２レンズ群Ｂ２内における第４レンズとして、正の屈折力の凸レンズが一枚配されている。これにより、負の屈折力の第２レンズ群Ｂ２で像面を揃えやすくなる。また、第２レンズ群Ｂ２内において負の屈折力のレンズは３枚配されている。これにより、広角端における軸外光線を緩やかに曲げることで諸収差を抑制することができる。なお第２レンズ群Ｂ２は、少なくとも４枚のレンズを有することが好ましい。

【0040】

第３レンズ群Ｂ３は、広角端での光学系の全系の圧縮に寄与しており。軸上色収差を抑制するために低分散凸レンズが用いられている。本実施例では、第３レンズ群Ｂ３はズーミングに際して移動しないが、ズーミングに際して移動することで収差変動を抑制してもよい。

【0041】

第４レンズ群は、ズーミングに際して移動する変倍レンズ群であり、合焦に際して無限遠から至近端にかけて拡大共役方向から縮小共役方向へ移動し光束をセンサ面上に結像させるフォーカスレンズ群でもある。本実施例では、フォーカスレンズ群には接合レンズを配しており、レンズ群のパワーを強くしても色収差を抑制しやすい構成となっている。

【0042】

第５レンズ群Ｂ５は、第４レンズ群Ｂ４から射出された光を撮像センサ面上に結像させるフィールドレンズである。本実施例では、最も縮小共役面側に負レンズを配すことで、撮像センサへの入射角条件を満足することが可能である。また、第５レンズ群Ｂ５内において負レンズとその直前に配される正レンズとの空気間隔を空けることで、正レンズに入射される軸外光線高さを高くし負レンズで発生する歪曲収差をキャンセルしている。この際、正レンズを接合レンズとし、空気間で色毎に光線が分離しないようにしている。すなわち最終レンズ群（第５レンズ群Ｂ５）は、正レンズ及び負レンズが接合されてなる接合レンズと、接合レンズの像側に配置された負レンズとからなる。また、第５レンズ群Ｂ５は、第１レンズ群Ｂ１で抑制しきれない歪曲収差を打ち消す役割も担っている。

【0043】

図１３は、図１の光学系１ａにエクステンダー群ＥＸＴを挿入した状態における、広角端での無限遠合焦時の断面図である。図１の光学系１ａの第４レンズ群Ｂ４と第５レンズ群Ｂ５との間にエクステンダー群ＥＸＴを挿入することにより、焦点距離は約１．４倍になり、より望遠の光学系を実現することができる。

【実施例0044】

次に、図２を参照して、実施例２における光学系１ｂについて説明する。本実施例の光学系１ｂは、第５レンズ群Ｂ５が非球面形状のレンズを有する点で、実施例１の光学系１ａと異なる。すなわち光学系１ｂは、軸外光線が分離されている第５レンズ群Ｂ５に非球面を配すことで、良好な像面補正を行っている。本実施例において、非球面は硝子に対し樹脂材を貼り合わせる方式をとっているが、硝子が非球面形状を有していてもよい。また、貼り合わせ対象は接合レンズとなっているが、単レンズに貼り合わせてもよい。