特開 2023-176555 ズームレンズおよびそれを有する撮像装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023176555

(43)【公開日】2023-12-13

(54)【発明の名称】ズームレンズおよびそれを有する撮像装置

(51)【国際特許分類】

   G02B 15/16 20060101AFI20231206BHJP

   G02B 15/20 20060101ALI20231206BHJP

   G02B 13/18 20060101ALN20231206BHJP

【ＦＩ】

G02B15/16

G02B15/20

G02B13/18

【審査請求】未請求

【請求項の数】22

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022088897

(22)【出願日】2022-05-31

(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】100126240

【弁理士】

【氏名又は名称】阿部 琢磨

(74)【代理人】

【識別番号】100124442

【弁理士】

【氏名又は名称】黒岩 創吾

(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）】

2H087KA02

2H087KA03

2H087MA15

2H087MA16

2H087PA15

2H087PA16

2H087PB20

2H087QA02

2H087QA06

2H087QA07

2H087QA12

2H087QA17

2H087QA21

2H087QA26

2H087QA37

2H087QA39

2H087QA42

2H087QA45

2H087RA05

2H087RA12

2H087RA32

2H087RA44

2H087SA43

2H087SA47

2H087SA49

2H087SA53

2H087SA56

2H087SA57

2H087SA63

2H087SA64

2H087SA65

2H087SA66

2H087SA72

2H087SA74

2H087SA75

2H087SA76

2H087SB05

2H087SB15

2H087SB16

2H087SB21

2H087SB22

2H087SB31

2H087SB33

2H087SB41

2H087SB43

2H087SB47

(57)【要約】

【課題】 全系が小型でありながら、高性能なズームレンズを得ること。
【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、複数のレンズ群を含む中間群、負の屈折力のレンズ群Ａ、負の屈折力の最終レンズ群からなり、ズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化し、前記最終レンズ群は６つ以上のレンズを有し、前記最終レンズ群の焦点距離をｆｒ、望遠端における全系の焦点距離をｆｔ、前記最終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Ｌｒ、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軸上の距離をＬｗとし、それぞれを適切に設定する。
【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、複数のレンズ群を含む中間群、負の屈折力のレンズ群Ａ、負の屈折力の最終レンズ群からなり、ズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化するズームレンズであって、
前記最終レンズ群は６つ以上のレンズを有し、
前記最終レンズ群の焦点距離をｆｒ、望遠端における全系の焦点距離をｆｔ、前記最終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Ｌｒ、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軸上の距離をＬｗとするとき、
－１０．００＜ｆｒ／ｆｔ＜－０．０１
０．０１＜Ｌｒ／Ｌｗ＜０．１９
なる条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。

【請求項2】

前記最終レンズ群に配置された正レンズのうち、最も屈折力の強い正レンズの焦点距離をｆｒｐ、広角端における全系の焦点距離をｆｗとするとき、
０．０１＜ｆｒｐ／ｆｗ＜２．１６
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】

前記最終レンズ群に配置された負レンズのうち、最も屈折力の強い負レンズの焦点距離をｆｒｎ、広角端における全系の焦点距離をｆｗとするとき、
０．０１＜│ｆｒｎ／ｆｗ│＜２．１８
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4】

前記負の屈折力のレンズ群Ａの焦点距離をｆｎ、広角端における全系の焦点距離をｆｗとするとき、
０．０４＜│ｆｎ／ｆｗ│＜８．５９
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5】

前記最終レンズ群は合成焦点距離が負の接合レンズを有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6】

前記最終レンズ群は合成焦点距離が正の接合レンズを有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7】

前記第１レンズ群は、ズーミングに際して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8】

前記中間群は、最も物体側に配置された負の屈折力の第２レンズ群を有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9】

前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２とするとき、
－３３．６＜ｆ１／ｆ２＜－０．０５
なる条件式を満足することを特徴とする請求項８に記載のズームレンズ。

【請求項10】

前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１とするとき、
０．０５＜ｆ１／ｆｔ＜７．５８
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11】

前記最終レンズ群は、合成焦点距離が負の接合レンズと、合成焦点距離が正の接合レンズと、を有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12】

前記負の屈折力のレンズ群Ａは、フォーカシングに際して移動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13】

前記中間群は、物体側から像側へ順に配置された、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群からな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14】

前記中間群は、物体側から像側へ順に配置された、負の屈折力の第２レンズ群、負の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群からな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15】

前記最終レンズ群に配置された正レンズのうち、最も屈折力の強い正レンズの焦点距離をｆｒｐ、広角端における全系の焦点距離をｆｗとするとき、
０．０１＜ｆｒｐ／ｆｗ＜２．１６
なる条件式を満足することを特徴とする請求項３乃至１４いずれか一項に記載の光学系。

【請求項16】

前記最終レンズ群に配置された負レンズのうち、最も屈折力の強い負レンズの焦点距離をｆｒｎ、広角端における全系の焦点距離をｆｗとするとき、
０．０１＜│ｆｒｎ／ｆｗ│＜２．１８
なる条件式を満足することを特徴とする請求項４乃至１４いずれか一項に記載の光学系。

【請求項17】

前記負の屈折力のレンズ群Ａの焦点距離をｆｎ、広角端における全系の焦点距離をｆｗとするとき、
０．０４＜│ｆｎ／ｆｗ│＜８．５９
なる条件式を満足することを特徴とする請求項５乃至１４いずれか一項に記載の光学系。

【請求項18】

前記最終レンズ群に配置された正レンズのうち、最も屈折力の強い正レンズの焦点距離をｆｒｐ、前記最終レンズ群に配置された負レンズのうち、最も屈折力の強い負レンズの焦点距離をｆｒｎ、広角端における全系の焦点距離をｆｗとするとき、
０．０１＜ｆｒｐ／ｆｗ＜２．１６
０．０１＜│ｆｒｎ／ｆｗ│＜２．１８
なる条件式を満足することを特徴とする請求項４乃至１４いずれか一項に記載の光学系。

【請求項19】

前記最終レンズ群に配置される正レンズのうち、最も屈折力の強い正レンズの焦点距離をｆｒｐ、前記負の屈折力のレンズ群Ａの焦点距離をｆｎ、広角端における全系の焦点距離をｆｗとするとき、
０．０１＜ｆｒｐ／ｆｗ＜２．１６
０．０４＜│ｆｎ／ｆｗ│＜８．５９
なる条件式を満足することを特徴とする請求項５乃至１４いずれか一項に記載の光学系。

【請求項20】

前記最終レンズ群に配置された負レンズのうち、最も屈折力の強い負レンズの焦点距離をｆｒｎ、前記負の屈折力のレンズ群Ａの焦点距離をｆｎ、広角端における全系の焦点距離をｆｗとするとき、
０．０１＜│ｆｒｎ／ｆｗ│＜２．１８
０．０４＜│ｆｎ／ｆｗ│＜８．５９
なる条件式を満足することを特徴とする請求項５乃至１４いずれか一項に記載の光学系。

【請求項21】

前記最終レンズ群に配置された正レンズのうち、最も屈折力の強い正レンズの焦点距離をｆｒｐ、前記最終レンズ群に配置された負レンズのうち、最も屈折力の強い負レンズの焦点距離をｆｒｎ、前記負の屈折力のレンズ群Ａの焦点距離をｆｎ、広角端における全系の焦点距離をｆｗとするとき、
０．０１＜ｆｒｐ／ｆｗ＜２．１６
０．０１＜│ｆｒｎ／ｆｗ│＜２．１８
０．０４＜│ｆｎ／ｆｗ│＜８．５９
なる条件式を満足することを特徴とする請求項５乃至１４のいずれか一項に記載の光学系。

【請求項22】

請求項１乃至１４のいずれか１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それを有する撮像装置に関し、例えばビデオカメラ、電子スチルカメラ、放送用カメラ、監視カメラ等のように撮像素子を用いた撮像装置に好適なものである。

【背景技術】

【0002】

撮像光学系として、望遠端の焦点距離が長い望遠ズームレンズが知られている。このようなズームレンズでは、小型でありながら、高い光学性能を有することが求められる。

【0003】

特許文献１は、物体側から像側へ順に配置された、正、負、正、正、および負の屈折力の第１乃至第５レンズ群から構成されたズームレンズを開示している。第５レンズ群に複数枚のレンズを配置することで、光学性能の向上を図っている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０２０－１７７０５７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のズームレンズは、第４レンズ群が正の屈折力を有するため、比較的主点が像側に配置される。よって、レンズ全長の小型化を達成することが困難である。

【0006】

そこで本発明は、全系が小型でありながら、高性能なズームレンズ及びそれを有する撮像装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明のズームレンズは、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、複数のレンズ群を含む中間群、負の屈折力のレンズ群Ａ、負の屈折力の最終レンズ群からなり、ズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化するズームレンズであって、
前記最終レンズ群は６つ以上のレンズを有し、
前記最終レンズ群の焦点距離をｆｒ、望遠端における全系の焦点距離をｆｔ、前記最終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Ｌｒ、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軸上の距離をＬｗとするとき、
－１０．００＜ｆｒ／ｆｔ＜－０．０１
０．０１＜Ｌｒ／Ｌｗ＜０．１９
なる条件式を満足することを特徴としている。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、全系が小型でありながら、高性能なズームレンズを得られる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】実施例１のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図

【図2】実施例１のズームレンズの（Ａ）広角端、（Ｂ）中間のズーム位置、（Ｃ）望遠端における収差図

【図3】実施例２のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図

【図4】実施例２のズームレンズの（Ａ）広角端、（Ｂ）中間のズーム位置、（Ｃ）望遠端における収差図

【図5】実施例３のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図

【図6】実施例３のズームレンズの（Ａ）広角端、（Ｂ）中間のズーム位置、（Ｃ）望遠端における収差図

【図7】本発明の撮像装置の要部概略図

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて説明する。本実施形態におけるズームレンズは、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、複数のレンズ群を含む中間群、負の屈折力のレンズ群Ａ、負の屈折力の最終レンズ群からなり、ズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化する。

【0011】

図１は、実施例１の広角端（短焦点距離端）におけるレンズ断面図である。図２（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ、実施例１のズームレンズの無限遠物体にフォーカスを合わせたとき（合焦したとき）の広角端、中間のズーム位置、望遠端（長焦点距離端）における縦収差図である。実施例１は、ズーム比３．７５、Ｆナンバー４．０９～４．１０程度のズームレンズである。

【0012】

図３は、実施例２の広角端におけるレンズ断面図である。図４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ、実施例２のズームレンズの無限遠物体にフォーカスを合わせたときの広角端、中間のズーム位置、望遠端における縦収差図である。実施例２は、ズーム比３．７６、Ｆナンバー４．１０程度のズームレンズである。

【0013】

図５は、実施例３の広角端におけるレンズ断面図である。図６（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ、実施例３の無限遠物体にフォーカスを合わせたときのズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における縦収差図である。実施例３は、ズーム比３．６２、Ｆナンバー４．１０～６．００程度のズームレンズである。

【0014】

各実施例のズームレンズ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。レンズ断面図において、左方が物体側（前方）で、右方が像側（後方）である。尚、各実施例のズームレンズは、投射装置（プロジェクタ）用の投射光学系として用いても良く、このときは左方がスクリーン側、右方が光源側となる。レンズ断面図において、Ｌ０はズームレンズ全系である。

【0015】

ＳＰは開口絞り（開放Ｆナンバー絞り）である。ＩＰは像面である。デジタルカメラやビデオカメラでは、ズームレンズの像面ＩＰ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では、ズームレンズの像面ＩＰは、フィルム面に相当する。矢印は無限遠に合焦しているときの広角端から望遠端へのズーミングに際してのレンズ群の移動軌跡を示している。ＦＯＣＵＳと記載した矢印は、無限遠物体から近距離物体へフォーカシングする際のレンズ群の移動方向を示している。ＩＳは像ぶれを補正するレンズ群であり、光軸に垂直な方向の成分を含む方向に移動することで、手ぶれ等によって発生する像ぶれを補正する。

【0016】

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。非点収差図で点線の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。

【0017】

各実施例のズームレンズは、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ＦＢ、複数のレンズ群を含む中間群ＭＢ、負の屈折力のレンズ群ＲＢ１、負の屈折力の最終レンズ群ＲＢ２からなる。そして、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。負の屈折力のレンズ群ＲＢ１は、負の屈折力のレンズ群Ａに対応する。

【0018】

第１レンズ群ＦＢを正の屈折力とし、第１レンズ群ＦＢより像側に負の屈折力のレンズ群ＲＢ１、負の屈折力の最終レンズ群ＲＢ２を配置している。その結果、主点を物体側に配置するテレフォトタイプの構成となり、ズームレンズ全系Ｌ０を小型化している。そして複数のレンズ群を含む中間群ＭＢを配置することで、ズーミングに際して変動する諸収差を適切に補正している。

【0019】

最終レンズ群ＲＢ２は、６つ以上のレンズを有する。６つ以上有することで、特に球面収差を補正している。 最終レンズ群ＲＢ２の焦点距離をｆｒ、望遠端における全系Ｌ０の焦点距離をｆｔとする。最終レンズ群ＲＢ２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Ｌｒ、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軸上の距離をＬｗとするとき、
－１０．００＜ｆｒ／ｆｔ＜－０．０１ ・・・（１）
０．０１＜Ｌｒ／Ｌｗ＜０．１９ ・・・（２）
なる条件式を満足する。

【0020】

次に、前述の各条件式の技術的意味について説明する。条件式（１）は、最終レンズ群ＲＢ２の負の屈折力に関するものである。条件式（１）の下限を下回ると、最終レンズ群ＲＢ２の負の屈折力が弱くなりすぎてしまい、ズームレンズ全系Ｌ０の主点が像側に配置され、ズームレンズ全系Ｌ０が大型化する。条件式（１）の上限を上回ると、最終レンズ群ＲＢ２の屈折力が強くなりすぎて、諸収差の補正が困難となる。

【0021】

条件式（２）は、最終レンズ群ＲＢ２の最も物体側の面から最も像側の面の光軸上の距離、すなわち最終レンズ群ＲＢ２の厚みに関するものである。条件式（２）の下限を下回ると、ズームレンズ全系Ｌ０に対して最終レンズ群ＲＢ２の厚みを十分に確保することが困難となる。その結果、最終レンズ群ＲＢ２内に適切な屈折力を有するレンズを配置することできず、諸補正の補正が困難となる。条件式（２）の上限を上回ると、最終レンズ群ＲＢ２の厚みがズームレンズ全系Ｌ０に対して大きくなりすぎて、中間群ＭＢまたはレンズ群ＲＢ１がズーミングに際して移動する移動量を確保することが困難となる。その結果、所望のズーム比を得るためには中間群ＭＢまたはレンズ群ＲＢ１の屈折力が強くなり、ズーミングに際して発生する諸収差の変動を補正することが困難となる。

【0022】

好ましくは条件式（１）、（２）を次の如く設定するのが良い。
－１．３４＜ｆｒ／ｆｔ＜－０．１０ ・・・（１ａ）
０．０４＜Ｌｒ／Ｌｗ＜０．１７ ・・・（２ａ）

【0023】

より好ましくは条件式（１ａ）、（２ａ）を次の如く設定するのが良い。
－０．７９＜ｆｒ／ｆｔ＜－０．１５ ・・・（１ｂ）
０．０７＜Ｌｒ／Ｌｗ＜０．１４ ・・・（２ｂ）

【0024】

さらに、各実施例のズームレンズにおいて、次の条件式のうち１つ以上満足するのが好ましい。
０．０１＜ｆｒｐ／ｆｗ＜２．１６ ・・・（３）
０．０１＜│ｆｒｎ／ｆｗ│＜２．１８ ・・・（４）
０．０４＜│ｆｎ／ｆｗ│＜８．５９ ・・・（５）
－３３．６＜ｆ１／ｆ２＜－０．０５ ・・・（６）
０．０５＜ｆ１／ｆｔ＜７．５８ ・・・（７）

【0025】

ここで、最終レンズ群ＲＢ２内に配置された正レンズのうち、最も屈折力の強い正レンズの焦点距離をｆｒｐ、広角端におけるズームレンズ全系Ｌ０の焦点距離をｆｗとする。最終レンズ群ＲＢ２内に配置された負レンズのうち、最も屈折力の強い負レンズの焦点距離をｆｒｎとする。負の屈折力のレンズ群ＲＢ１の焦点距離をｆｎとする。第１レンズ群ＦＢの焦点距離をｆ１とする。中間群ＭＢの最も物体側のレンズ群を第２レンズ群ＭＢ１としたとき、第２レンズ群ＭＢ１の焦点距離をｆ２とする。

【0026】

次に、前述の各条件式の技術的意味について説明する。

【0027】

条件式（３）は、最終レンズ群ＲＢ２内の正レンズのうち、最も屈折力の強いレンズの焦点距離に関するものである。条件式（３）の下限を下回ると、最も屈折力の強い正レンズの屈折力が強くなりすぎて、特に広角端における球面収差の補正が困難となる。条件式（３）の上限を上回ると、最も屈折力の強い正レンズの屈折力が弱くなりすぎて、像面に対して軸外光線の入射角度が大きくなり、撮像素子を配置した場合に色シェーディングが発生し好ましくない。

【0028】

条件式（４）は、最終レンズ群ＲＢ２内の負レンズのうち、最も屈折力の強いレンズの焦点距離を規定するものである。条件式（４）の下限を下回ると、最も屈折力の強い負レンズの屈折力が強くなりすぎて、像面に対して軸外光線の入射角度が大きくなり、撮像素子を配置した場合に色シェーディングが発生し好ましくない。条件式（４）の上限を上回ると、最も屈折力の強い負レンズの屈折力が強くなりすぎて、特に広角端における球面収差の補正が困難となる。

【0029】

条件式（５）は、負の屈折力のレンズ群ＲＢ１の焦点距離に関するものである。条件式（５）の下限を下回るとレンズ群ＲＢ１の屈折力が強くなりすぎて、特に広角端における球面収差の補正が困難となる。条件式（５）の上限を上回ると、所望のズーム比を得るためにズーミングに際してレンズ群ＲＢ１が移動する量が多くなり、ズームレンズ全系Ｌ０が大型化する。

【0030】

条件式（６）は、第１レンズ群ＦＢと第２レンズ群ＭＢ１の焦点距離の比を規定するものである。条件式（６）の下限を下回ると、第２レンズ群ＭＢ１の屈折力が強くなりすぎて、特にズーミングに際して発生する諸収差の変動を抑制することが困難となる。条件式（６）の上限を上回ると、第２レンズ群ＭＢ１の屈折力が弱くなりすぎて、所望のズーム比を得るために、ズーミングに際して第２レンズ群ＭＢ１が移動する量が多くなり、ズームレンズ全系Ｌ０が大型化する。

【0031】

条件式（７）は、第１レンズ群ＦＢの焦点距離の比に関するものである。条件式（７）の下限を下回ると、第１レンズ群ＦＢの屈折力が強くなりすぎて、特に望遠端における球面収差と軸上色収差を抑制することが困難となる。条件式（７）の上限を上回ると、第１レンズ群ＦＢの屈折力が弱くなりすぎて、ズームレンズ全系Ｌ０の主点が像側に配置され、ズームレンズ全系Ｌ０が大型化する。

【0032】

好ましくは条件式（３）乃至（７）を次の如く設定するのが良い。
０．０６＜ｆｒｐ／ｆｗ＜０．４３ ・・・（３ａ）
０．０６＜│ｆｒｎ／ｆｗ│＜０．４４ ・・・（４ａ）
０．２１＜│ｆｎ／ｆｗ│＜１．７２ ・・・（５ａ）
－６．７２＜ｆ１／ｆ２＜－０．２６ ・・・（６ａ）
０．２６＜ｆ１／ｆｔ＜１．５２ ・・・（７ａ）

【0033】

さらに好ましくは条件式（３ａ）乃至（７ａ）を次の如く設定するのが良い。
０．０９＜ｆｒｐ／ｆｗ＜０．２６ ・・・（３ｂ）
０．１０＜│ｆｒｎ／ｆｗ│＜０．２６ ・・・（４ｂ）
０．３３＜│ｆｎ／ｆｗ│＜１．０３ ・・・（５ｂ）
－４．０３＜ｆ１／ｆ２＜－０．４１ ・・・（６ｂ）
０．４１＜ｆ１／ｆｔ＜０．９１ ・・・（７ｂ）

【0034】

また、最終レンズ群ＲＢ２は、合成焦点距離が負の接合レンズを有することが好ましい。合成焦点距離が負の接合レンズを有することで、接合面同士での面反射によるゴーストの抑制、色収差の抑制、及びズームレンズ全系Ｌ０の小型化を両立することが可能となる。

【0035】

また、最終レンズ群ＲＢ２は、合成焦点距離が正の接合レンズを有することが好ましい。合成焦点距離が正の接合レンズを有することで、接合面同士での面反射によるゴーストの抑制、色収差の抑制、及び像面に対する軸外光線の入射角度の抑制を両立することが可能となる。

【0036】

また、最終レンズ群ＲＢ２は、合成焦点距離が負の接合レンズと合成焦点距離が正の接合レンズの両方を有することが好ましい。

【0037】

また、第１レンズ群ＦＢは、ズーミングに際して不動であることが好ましい。特に望遠系のレンズにおいては、第１レンズ群ＦＢのレンズは、径が大きく重量が大きくなりやすい。重量が比較的大きい第１レンズ群ＦＢをズーミングに際して不動とすることで、ズーミングに際して発生する第１レンズ群ＦＢの倒れを抑制し光学性能を向上している。

【0038】

また、中間群ＭＢは、最も物体側に負の屈折力の第２レンズ群ＭＢ１を有することが好ましい。最も物体側に負の屈折力の第２レンズ群ＭＢ１を有することで、特に広角端において第１レンズ群ＦＢで発生する倍率色収差を第２レンズ群ＭＢ１で補正することができる。

【0039】

また、負の屈折力のレンズ群ＲＢ１は、フォーカシングに際して移動することが好ましい。負の屈折力のレンズ群ＲＢ１は、軸上光束が細い位置に配置されるため、比較的小型で軽量である。よって、負の屈折力のレンズ群ＲＢ１がフォーカシングに際して移動することで、高速なフォーカシングが可能となる。

【0040】

各実施例では、以上のように各光学要素を配置することにより、全系が小型でありながら、高性能なズームレンズを得ている。

【0041】

次に各実施例のレンズ構成について詳細に説明する。実施例１のズームレンズは、正の屈折力の第１レンズ群ＦＢ、負の屈折力の第２レンズ群ＭＢ１、正の屈折力の第３レンズ群ＭＢ２、負の屈折力の第４レンズ群ＲＢ１、負の屈折力の第５レンズ群ＲＢ２からなる。実施例２のズームレンズのレンズ群の構成は実施例１のズームレンズと同じである。５群構成とすることで、全ズーム域の光学性能を良好に補正している。広角端から望遠端へのズーミングに際して、第２レンズ群ＭＢ１と第４レンズ群ＲＢ１が移動する。

【0042】

正の屈折力の第１レンズ群ＦＢを２枚の正レンズと２枚の負レンズから構成することで、特に望遠端で発生する軸上色収差を補正している。フォーカシングに際して移動する第４レンズ群ＲＢ１を正レンズと負レンズとの接合レンズから構成することで、フォーカシングに際して発生する色収差の変動を補正している。第５レンズ群ＲＢ２の最も物体側のレンズを正レンズとすることで、第５レンズ群ＲＢ２の主点を物体側に配置し、ズームレンズ全系Ｌ０を小型化している。第５レンズ群ＲＢ２に３枚の正レンズと、４枚の負レンズを配置することで、屈折力を適切に分担し、特に球面収差を補正している。

【0043】

実施例２のズームレンズは、実施例１に対して、第５レンズ群ＲＢ２の正レンズを１つ減らす代わりに最も物体側に非球面形状のレンズ面を配置している。これにより、特に球面収差を補正している。

【0044】

実施例３のズームレンズは、正の屈折力の第１レンズ群ＦＢ、負の屈折力の第２レンズ群ＭＢ１、負の屈折力の第３レンズ群ＭＢ２を有する。さらに第３レンズ群ＭＢ２の像側に、正の屈折力の第４レンズ群ＭＢ３、負の屈折力の第５レンズ群ＲＢ１、負の屈折力の第６レンズ群ＲＢ２を有する。

【0045】

６群構成とすることで、全ズーム域の光学性能を向上している。広角端から望遠端へのズーミングに際して、第２レンズ群ＭＢ１、第３レンズ群ＭＢ２、及び第５レンズ群ＲＢ１が移動する。正の屈折力の第１レンズ群ＦＢを３枚の正レンズと１枚の負レンズから構成することで、特に望遠端で発生する球面収差を抑制している。

【0046】

次に、本実施形態における光学系（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）の実施例について、図７を用いて説明する。図７において、１０はカメラ本体、１１は実施例１乃至３で説明したいずれかの光学系によって構成された撮影光学系である。１２はカメラ本体に内蔵され、撮影光学系１１によって形成された光学像を受光して光電変換するＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の固体撮像素子（光電変換素子）である。カメラ本体１０はクイックターンミラーを有する所謂一眼レフカメラでも良いし、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。

【0047】

このように本実施形態における光学系をデジタルスチルカメラ等の撮像装置に適用することにより、全系が小型でありながら、高性能な撮像装置を得ることができる。

【0048】

以下、実施例１乃至３に対応する具体的な数値実施例１乃至３を示す。

【0049】

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、レンズの材料のアッベ数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。

【0050】

また、各数値実施例において、ｄ、焦点距離（ｍｍ）、Ｆナンバー、半画角（°）は全て各実施例の光学系が無限遠物体に焦点を合わせた時の値である。「バックフォーカスＢＦ」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。

【0051】

また、前述の各条件式と各数値実施例との関係を表１に示す。

【0052】

［数値実施例１］
面番号 r[mm] d[mm] nd νd
1 174.571 2.500 1.640 60.1
2 141.486 11.474 1.497 81.5
3 4667.158 7.999
4 182.207 2.400 1.613 44.3
5 84.617 14.583 1.497 81.5
6 704.915 (可変)
7 78.539 2.500 1.800 29.8
8 43.946 7.666
9 -107.049 2.993 1.789 28.4
10 -71.691 2.000 1.497 81.5
11 115.946 0.500
12 67.211 4.861 1.789 28.4
13 245.465 3.803
14 -90.396 2.000 1.595 67.7
15 -479.323 (可変)
16 209.451 8.941 1.497 81.5
17 -49.872 2.000 1.852 40.8
18 -139.132 0.500
19 80.724 4.855 1.538 74.7
20 328.934 11.222
21(絞り) ∞ 8.691
22 182.25 8.000 1.639 44.9
23 -60.408 2.000 1.516 64.1
24 45.925 6.275
25 89.368 1.800 2.001 29.1
26 61.328 6.616 1.497 81.5
27 -393.367 0.150
28 89.03 4.000 1.497 81.5
29 332.625 3.000
30 32.971 4.000 1.689 31.1
31 45.413 3.309
32 100.103 2.000 2.001 29.1
33 29.884 9.964 1.596 39.2
34 -162.094 (可変)
35 129.482 3.001 1.808 22.8
36 -319.977 2.000 1.729 54.7
37 40.383 (可変)
38 38.102 6.320 1.532 48.8
39 -429.167 1.000
40 117.988 2.000 1.800 29.8
41 21.951 13.000 1.517 52.4
42 -43.159 1.000
43 -56.779 1.500 1.603 65.4
44 18.085 14.000 1.673 32.1
45 -60.972 1.500 2.001 29.1
46 -957.754 1.898
47 -55.554 2.000 2.001 29.1
48 183.167
像面 ∞

広角端 中間域 望遠端
焦点距離[mm] 103.54 195.3 387.76
Fナンバー 4.09 4.1 4.1
画角 11.8 6.32 3.19
像高[mm] 21.64 21.64 21.64
レンズ全長[mm] 380.24 380.24 380.24
BF[mm] 38.04 38.04 38.04

広角端 中間域 望遠端
d 6[mm] 1.902 60.095 112.856
d15[mm] 113.211 55.018 2.257
d34[mm] 4.848 9.681 0.541
d37[mm] 20.423 15.590 24.730

【0053】

[数値実施例２]
面番号 r[mm] d[mm] nd νd
1 231.657 2.500 1.518 58.9
2 134.993 14.060 1.497 81.5
3 -1351.01 8.000
4 177.731 2.400 1.613 44.3
5 94.15 12.545 1.497 81.5
6 386.437 (可変)
7 83.754 2.500 1.800 29.8
8 47.971 8.226
9 -129.582 3.087 1.789 28.4
10 -91.82 2.000 1.497 81.5
11 155.46 0.500
12 69.373 5.283 1.789 28.4
13 299.779 3.228
14 -125.882 2.000 1.595 67.7
15 278.083 (可変)
16 63.478 11.197 1.497 81.5
17 -64.323 2.000 1.654 39.7
18 297.135 0.500
19 94.633 4.755 1.538 74.7
20 4172.234 15.893
21(絞り) ∞ 2.140
22 591.798 8.000 1.667 33
23 -66.625 2.000 1.516 64.1
24* 53.415 4.229
25 93.702 1.800 2.001 29.1
26 70.322 4.978 1.497 81.5
27 -3268.21 0.150
28 126.862 4.000 1.497 81.5
29 231.949 3.000
30 35.792 4.000 1.518 58.9
31 52.995 2.238
32 72.557 2.000 2.001 29.1
33 38.208 9.070 1.518 58.9
34 -101.488 (可変)
35 112.633 3.084 1.808 22.8
36 -1320.84 2.000 1.652 58.5
37 31.227 (可変)
38* 39.87 2.000 1.800 29.8
39 21.273 13.863 1.613 44.3
40 -53.148 1.000
41 -65.216 1.500 1.729 54.7
42 18.174 14.000 1.720 34.7
43 -27.363 1.500 2.001 29.1
44 -405.519 2.104
45 -42.923 2.000 2.001 29.1
46 -143.78
像面 ∞

K A4 A6 A8
第24面 0.00E+00 2.379600E-06 7.804750E-10 5.669600E-13
第38面 0.00E+00 2.687450E-06 2.082210E-09 6.699010E-13

広角端 中間域 望遠端
焦点距離[mm] 103.13 197.75 387.96
Fナンバー 4.1 4.1 4.1
画角 11.85 6.24 3.19
像高[mm] 21.64 21.64 21.64
レンズ全長[mm] 380.02 380.02 380.02
BF[mm] 38.01 38.01 38.01

広角端 中間域 望遠端
d 6[mm] 1.973 69.194 126.205
d15[mm] 126.654 59.433 2.421
d34[mm] 1.348 5.833 0.973
d37[mm] 20.711 16.226 21.086
d46[mm] 38.01 38.01 38.01

【0054】

[数値実施例３]
面番号 r[mm] d[mm] nd νd
1 403.169 7.000 1.487 70.2
2 1693.134 2.000
3 117.331 11.976 1.439 94.7
4 606.339 7.997
5 172.901 2.400 1.755 52.3
6 77.568 15.507 1.439 94.7
7 546.710 (可変)
8 115.827 3.000 1.595 67.7
9 49.562 8.262
10 -97.371 4.909 1.654 39.7
11 -49.723 2.000 1.538 74.7
12 127.267 0.500
13 81.664 7.064 1.738 32.3
14 -207.193 (可変)
15 -110.941 3.000 2.001 29.1
16 -3105.08 (可変)
17* 178.477 3.897 1.497 81.5
18 -589.506 2.000
19 72.076 17.500 1.439 94.7
20 -46.17 2.000 1.773 49.6
21 -112.134 2.000
22 -250.333 4.843 1.439 94.7
23 -72.751 2.996
24(絞り) ∞ 2.995
25 739.028 8.000 1.852 40.8
26 -43.099 2.000 1.755 52.3
27 38.68 5.875
28 157.804 1.800 2.001 29.1
29 124.726 4.138 1.497 81.5
30 -453.027 0.500
31 176.242 3.000 1.497 81.5
32 351.932 3.000
33 33.098 4.000 1.654 39.7
34 45.171 1.277
35 43.729 2.000 2.001 29.1
36 25.582 14.050 1.517 52.4
37 -81.265 (可変)
38 118.115 2.355 1.808 22.8
39 1641.787 2.000 1.652 58.5
40 28.22 (可変)
41 45.407 2.000 1.800 29.8
42* 15.407 11.394 1.654 39.7
43 -75.53 1.500
44 -35.196 1.500 1.603 65.4
45 18.244 14.000 1.673 32.1
46 -22.152 1.500 2.001 29.1
47 -62.662 1.062
48 -43.178 2.000 2.001 29.1
49 -172.485
像面 ∞

K A4 A6 A8
第17面 0.00E+00 -8.002480E-07 0.00E+00 0.00E+00
第42面 0.00E+00 8.673150E-06 8.303780E-09 2.266370E-11

広角端 中間域 望遠端
焦点距離 151.89 286.03 549.66
Fナンバー 4.1 4.1 6.0
画角 8.11 4.33 2.25
像高[mm] 21.64 21.64 21.64
レンズ全長[mm] 400.27 400.27 400.27
BF[mm] 38.04 38.04 38.04

広角端 中間域 望遠端
d7[mm] 27.219 82.963 128.489
d14[mm] 6.332 5.714 6.274
d16[mm] 102.770 47.644 1.557
d37[mm] 12.676 13.019 0.354
d40[mm] 10.439 10.096 22.761
d49[mm] 38.04 38.04 38.04

広角端 中間域 望遠端
Φ24[mm] 44.956 44.938 29.621

【0055】

【表1】

【0056】

各実施例の開示は、以下の構成を含む。

【0057】

（構成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、複数のレンズ群を含む中間群、負の屈折力のレンズ群Ａ、負の屈折力の最終レンズ群からなり、ズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化するズームレンズであって、
前記最終レンズ群は６つ以上のレンズを有し、
前記最終レンズ群の焦点距離をｆｒ、望遠端における全系の焦点距離をｆｔ、前記最終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Ｌｒ、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軸上の距離をＬｗとするとき、
－１０．００＜ｆｒ／ｆｔ＜－０．０１
０．０１＜Ｌｒ／Ｌｗ＜０．１９
なる条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。

【0058】

（構成２）
前記最終レンズ群に配置された正レンズのうち、最も屈折力の強い正レンズの焦点距離をｆｒｐ、広角端における全系の焦点距離をｆｗとするとき、
０．０１＜ｆｒｐ／ｆｗ＜２．１６
なる条件式を満足することを特徴とする構成１に記載のズームレンズ。

【0059】

（構成３）
前記最終レンズ群に配置された負レンズのうち、最も屈折力の強い負レンズの焦点距離をｆｒｎ、広角端における全系の焦点距離をｆｗとするとき、
０．０１＜│ｆｒｎ／ｆｗ│＜２．１８
なる条件式を満足することを特徴とする構成１または２に記載のズームレンズ。

【0060】

（構成４）
前記負の屈折力のレンズ群Ａの焦点距離をｆｎ、広角端における全系の焦点距離をｆｗとするとき、
０．０４＜│ｆｎ／ｆｗ│＜８．５９
なる条件式を満足することを特徴とする構成１乃至３のいずれか一構成に記載のズームレンズ。

【0061】

（構成５）
前記最終レンズ群は合成焦点距離が負の接合レンズを有することを特徴とする構成１乃至４のいずれか一構成に記載のズームレンズ。

【0062】

（構成６）
前記最終レンズ群は合成焦点距離が正の接合レンズを有することを特徴とする構成１乃至５のいずれか一構成に記載のズームレンズ。

【0063】

（構成７）
前記第１レンズ群は、ズーミングに際して不動であることを特徴とする構成１乃至６のいずれか一構成に記載のズームレンズ。

【0064】

（構成８）
前記中間群は、最も物体側に配置された負の屈折力の第２レンズ群を有することを特徴とする構成１乃至７のいずれか一構成に記載のズームレンズ。

【0065】

（構成９）
前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２とするとき、
－３３．６＜ｆ１／ｆ２＜－０．０５
なる条件式を満足することを特徴とする構成１乃至８のいずれか一構成に記載のズームレンズ。

【0066】

（構成１０）
前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１とするとき、
０．０５＜ｆ１／ｆｔ＜７．５８
なる条件式を満足することを特徴とする構成１乃至９のいずれか一構成に記載のズームレンズ。

【0067】

（構成１１）
前記最終レンズ群は、合成焦点距離が負の接合レンズと、合成焦点距離が正の接合レンズと、を有することを特徴とする構成１乃至４または構成７乃至１０のいずれか一構成に記載のズームレンズ。

【0068】

（構成１２）
前記負の屈折力のレンズ群Ａは、フォーカシングに際して移動することを特徴とする構成１乃至１１のいずれか一構成に記載のズームレンズ。

【0069】

（構成１３）
前記中間群は、物体側から像側へ順に配置された、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群からなることを特徴とする構成１乃至１２のいずれか一構成に記載のズームレンズ。

【0070】

（構成１４）
前記中間群は、物体側から像側へ順に配置された、負の屈折力の第２レンズ群、負の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群からなることを特徴とする構成１乃至１２のいずれか一構成に記載のズームレンズ。

【0071】

（構成１５）
構成１乃至１４のいずれか一構成に記載の光学系と、該光学系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。

【0072】

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】

【0073】

Ｌ０ ズームレンズ全系
ＦＢ 正の屈折力の第１レンズ群
ＭＢ 複数のレンズ群を含む中間群
ＲＢ１ 負の屈折力のレンズ群Ａ
ＲＢ２ 負の屈折力の最終レンズ群

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】