特開 2023-99388 ズームレンズ及びそれを有する撮像装置、撮像システム

(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】P2023099388

(43)【公開日】2023-07-13

(54)【発明の名称】ズームレンズ及びそれを有する撮像装置、撮像システム

(51)【国際特許分類】

   G02B 15/20 20060101AFI20230706BHJP

   G02B 15/16 20060101ALI20230706BHJP

   G02B 13/18 20060101ALI20230706BHJP

【ＦＩ】

G02B15/20

G02B15/16

G02B13/18

【審査請求】未請求

【請求項の数】17

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022000015

(22)【出願日】2022-01-01

(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】片寄 慎斗

【テーマコード（参考）】

2H087

【Ｆターム（参考）】

2H087KA01

2H087MA15

2H087MA16

2H087MA17

2H087MA19

2H087PA15

2H087PA16

2H087PA20

2H087PB20

2H087QA02

2H087QA06

2H087QA07

2H087QA14

2H087QA21

2H087QA25

2H087QA26

2H087QA37

2H087QA39

2H087QA41

2H087QA45

2H087QA46

2H087RA04

2H087RA05

2H087RA13

2H087RA32

2H087RA36

2H087RA44

2H087SA43

2H087SA47

2H087SA49

2H087SA53

2H087SA55

2H087SA57

2H087SA63

2H087SA64

2H087SA65

2H087SA66

2H087SA72

2H087SA74

2H087SA75

2H087SA76

2H087SB05

2H087SB15

2H087SB21

2H087SB25

2H087SB31

2H087SB33

2H087SB34

2H087SB42

2H087SB43

2H087SB45

(57)【要約】

【課題】全ズーム範囲で高い光学性能を有し、軽量なズームレンズ及びそれを有する撮像装置、撮像システムを提供すること。
【解決手段】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、複数のレンズ群を含む後続群を有し、ズーミングに際して第１レンズ群は不動であり、第２レンズ群は移動し、第１レンズ群は、物体側から像側へ順に配置された、第１部分群、第２部分群からなり、第１部分群は、２枚の正レンズからなり、第２部分群は、１枚の正レンズと１枚の負レンズからなり、第１部分群の焦点距離、第２部分群の焦点距離、第１レンズ群の焦点距離、第２レンズ群の焦点距離を各々適切に設定すること。
【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、複数のレンズ群を含む後続群を有し、ズーミングに際して前記第１レンズ群は不動であり、前記第２レンズ群は移動し、
前記第１レンズ群は、物体側から像側へ順に配置された、第１部分群、第２部分群からなり、
前記第１部分群は、２枚の正レンズからなり、
前記第２部分群は、１枚の正レンズと１枚の負レンズからなり、
前記第１部分群の焦点距離をｆ１ａ、前記第２部分群の焦点距離をｆ１ｂ、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、
－０．４５＜ｆ１ａ／ｆ１ｂ＜－０．１０
－５．５０＜ｆ１／ｆ２＜－３．００
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】

望遠端における前記ズームレンズの焦点距離をｆｔとするとき、
０．６０＜ｆ１／ｆｔ＜１．１０
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】

前記第１部分群の最も像側のレンズ面から前記第２部分群の最も物体側のレンズ面までの光軸上の距離をＤ１ａｂ、前記第１レンズ群の最も物体側のレンズ面から前記第１レンズ群の最も像側のレンズ面までの光軸上の距離をＤ１とするとき、
０．０５＜Ｄ１ａｂ／Ｄ１＜０．２５
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１又は２に記載のズームレンズ。

【請求項4】

前記第１部分群において、物体側に配置された正レンズの焦点距離をｆ１１、像側に配置された正レンズの焦点距離をｆ１２とするとき、
０．５０＜ｆ１２／ｆ１１＜１．００
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載のズームレンズ。

【請求項5】

像側へ移動する場合を正として、広角端から望遠端へのズーミングに際しての前記第２レンズ群の移動量をＭ２とするとき、
０．２０＜Ｍ２／ｆｔ＜０．３５
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載のズームレンズ。

【請求項6】

前記第１レンズ群に含まれる全ての正レンズのｄ線におけるアッベ数の平均値をνｄ１ａｖｅとするとき、
７５＜νｄ１ａｖｅ＜１００
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の何れか一項に記載のズームレンズ。

【請求項7】

広角端における前記ズームレンズの焦点距離をｆｗとするとき、
－０．９０＜ｆ２／ｆｗ＜－０．５０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至６の何れか一項に記載のズームレンズ。

【請求項8】

前記後続群は、物体側から像側へ順に配置された、正の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群、負の屈折力の第５レンズ群、負の屈折力の第６レンズ群、正の屈折力の第７レンズ群からなることを特徴とする請求項１乃至７の何れか一項に記載のズームレンズ。

【請求項9】

前記後続群は、物体側から像側へ順に配置された、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レンズ群からなることを特徴とする請求項１乃至７の何れか一項に記載のズームレンズ。

【請求項10】

前記後続群は、物体側から像側へ順に配置された、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、負の屈折力の第６レンズ群、正の屈折力の第７レンズ群からなることを特徴とする請求項１乃至７の何れか一項に記載のズームレンズ。

【請求項11】

前記後続群は、物体側から像側へ順に配置された、正の屈折力の第３レンズ群、負の屈折力の第４レンズ群、負の屈折力の第５レンズ群、正の屈折力の第６レンズ群からなることを特徴とする請求項１乃至７の何れか一項に記載のズームレンズ。

【請求項12】

前記第２レンズ群は、物体側から像側へ順に配置された、負レンズ、負レンズ、正レンズ、負レンズからなることを特徴とする請求項１乃至１１の何れか一項に記載のズームレンズ。

【請求項13】

請求項１乃至１２の何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る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。

【請求項14】

請求項１乃至１２の何れか一項に記載のズームレンズと、ズーミングに際して前記ズームレンズを制御する制御部とを有することを特徴とする撮像システム。

【請求項15】

前記制御部は、前記ズームレンズとは別体として構成されており、前記ズームレンズを制御するための制御信号を送信する送信部を有することを特徴とする請求項１４に記載の撮像システム。

【請求項16】

前記制御部は、前記ズームレンズとは別体として構成されており、前記ズームレンズを操作するための操作部を有することを特徴とする請求項１４又は１５に記載の撮像システム。

【請求項17】

前記ズームレンズのズームに関する情報を表示する表示部を有することを特徴とする請求項１４乃至１６の何れか一項に記載の撮像システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ズームレンズに関し、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、監視用カメラ等に好適なものである。

【背景技術】

【0002】

近年、撮像装置に用いられるズームレンズは、全ズーム範囲で高い光学性能を備えつつ、軽量であることが要求されている。これらの要求に応えるために、物体側より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、複数のレンズ群を含む後続群を有するズームレンズが提案されている（特許文献１，２参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平９－３２５２７４号公報

【特許文献2】特開２０２０－８６０７３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

焦点距離が長く、Ｆナンバーが小さい大口径望遠ズームレンズは、レンズ径が大きくなりやすく、高重量化を招きやすい。ズームレンズの軽量化を実現するためには、第１レンズ群の正の屈折力を強くし、後続群に含まれるレンズ群のレンズ径を小さくすることが効果的である。しかしながら、第１レンズ群の屈折力を強くしすぎると、特に望遠端における球面収差、軸上色収差、及び倍率色収差の補正が困難となる。

【0005】

本発明は、全ズーム範囲で高い光学性能を有し、軽量なズームレンズ及びそれを有する撮像装置、撮像システム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、複数のレンズ群を含む後続群を有し、ズーミングに際して第１レンズ群は不動であり、第２レンズ群は移動し、第１レンズ群は、物体側から像側へ順に配置された、第１部分群、第２部分群からなり、第１部分群は、２枚の正レンズからなり、第２部分群は、１枚の正レンズと１枚の負レンズからなり、第１部分群の焦点距離をｆ１ａ、第２部分群の焦点距離をｆ１ｂ、第１レンズ群の焦点距離をｆ１、第２レンズ群の焦点距離をｆ２とするとき、
－０．４５＜ｆ１ａ／ｆ１ｂ＜－０．１０
－５．５０＜ｆ１／ｆ２＜－３．００
なる条件式を満足することを特徴とする。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、全ズーム範囲で高い光学性能を有し、軽量なズームレンズ及びそれを有する撮像装置、撮像システムを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】実施例１のズームレンズの広角端における断面図である。

【図2】（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）実施例１の広角端、中間ズーム位置、及び望遠端における収差図である。

【図3】実施例２のズームレンズの広角端における断面図である。

【図4】（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）実施例２の広角端、中間ズーム位置、及び望遠端における収差図である。

【図5】実施例３のズームレンズの広角端における断面図である。

【図6】（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）実施例３の広角端、中間ズーム位置、及び望遠端における収差図である。

【図7】実施例４のズームレンズの広角端における断面図である。

【図8】（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）実施例４の広角端、中間ズーム位置、及び望遠端における収差図である。

【図9】撮像装置の概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。

【0010】

図１，３，５，７はそれぞれ、実施例１乃至４のズームレンズの広角端における断面図である。各実施例のズームレンズは、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や交換レンズを含む光学機器に用いられる。

【0011】

各断面図において左方が物体側で、右方が像側である。各実施例のズームレンズは、複数のレンズ群を有して構成されている。本願明細書においてレンズ群とは、ズーミングに際して一体的に移動又は静止するレンズのまとまりである。すなわち、各実施例のズームレンズでは、ズーミングに際して隣接するレンズ群同士の間隔が変化する。なお、レンズ群は１枚のレンズから構成されていてもよいし、複数枚のレンズから構成されていてもよい。また、レンズ群は開口絞りを含んでいてもよい。

【0012】

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Ｌ１、負の屈折力の第２レンズ群Ｌ２、複数のレンズ群を備える後続群を有する。

【0013】

各断面図において、Ｌｉはズームレンズに含まれるレンズ群のうち物体側から数えてｉ番目（ｉは自然数）のレンズ群を表している。

【0014】

また、ＳＰは開口絞りである。ＩＰは像面であり、各実施例のズームレンズをデジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラの撮影光学系として使用する際にはＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の固体撮像素子（光電変換素子）の撮像面が配置される。各実施例のズームレンズを銀塩フィルム用カメラの撮影光学系として使用する際には像面ＩＰにはフィルム面に相当する感光面が置かれる。

【0015】

各実施例のズームレンズでは、広角端から望遠端へのズーミングに際して、各レンズ群を実線矢印方向へ移動させる。また、各実施例のズームレンズでは、無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングに際して、各レンズ群を点線矢印方向へ移動させる。

【0016】

また、各実施例のズームレンズでは、開口絞りＳＰより像側に配置された正の屈折力のレンズ群又は該レンズ群の一部を光軸に直交する方向の成分を含む方向へ移動させることで、像面上の光学像を変位させることができる。これを利用して撮像光学系として用いられるズームレンズに手振れ等の振動が加わった場合に、像面上での像振れを補正することができる。

【0017】

図２（Ａ），４（Ａ）,６（Ａ），８（Ａ）はそれぞれ、実施例１乃至４のズームレンズの広角端における収差図である。図２（Ｂ），４（Ｂ）,６（Ｂ），８（Ｂ）はそれぞれ、実施例１乃至４のズームレンズの中間ズーム位置における収差図である。図２（Ｃ），４（Ｃ）,６（Ｃ），８（Ｃ）はそれぞれ、実施例１乃至４のズームレンズの望遠端における収差図である。

【0018】

球面収差図においてＦｎｏはＦナンバーであり、ｄ線（波長５８７．６ｎｍ）、ｇ線（波長４３５．８ｎｍ）に対する球面収差量を示している。非点収差図においてΔＳはサジタル像面における非点収差量、ΔＭはメリディオナル像面における非点収差量を示している。歪曲収差図においてｄ線に対する歪曲収差量を示している。色収差図ではｇ線における色収差量を示している。ωは撮像半画角（度）である。

【0019】

次に、各実施例のズームレンズにおける特徴的な構成について述べる。

【0020】

ズーミングに際して、第１レンズ群Ｌ１は不動であり、第２レンズ群Ｌ２は移動する。

【0021】

第１レンズ群Ｌ１は、物体側から像側へ順に配置された、第１部分群１ａ、第２部分群１ｂからなる。

【0022】

第１部分群１ａは、２枚の正レンズからなる。最も物体側に配置される第１部分群１ａは、第１部分群１ａより像側に配置されたレンズ群のレンズ径を小さくするため、望遠端における軸上光束を適度に収斂させる必要がある。その場合、第１部分群１ａに強い正の屈折力を持たせる必要があるが、１枚の正レンズでは望遠端における球面収差や軸上色収差等の諸収差を小さくすることが困難であるため、複数のレンズが必要となる。しかしながら、第１部分群１ａのレンズ枚数を３枚以上とした場合、前述した諸収差を抑制することができるが、第１部分群１ａが高重量化されてしまうため、好ましくない。軸上光束の収斂、諸収差の抑制、及び第１部分群１ａの軽量化を実現するためには、第１部分群１ａを２枚の正レンズで構成することが好ましい。

【0023】

第２部分群１ｂは、１枚の正レンズと１枚の負レンズからなる。第１部分群１ａで発生した諸収差を良好に補正するために、第２部分群１ｂは負レンズを有することが好ましい。諸収差を良好に補正しつつ、第１部分群１ａによる軸上光束の収斂効果を損なわないためには、第２部分群１ｂは弱い負の屈折力を有することが好ましい。これらの条件を満足しつつ、第２部分群１ｂの軽量化を実現するためには、第２部分群１ｂを１枚の正レンズと１枚の負レンズで構成することが好ましい。

【0024】

各実施例のズームレンズは、以下の条件式（１）及び（２）を満足する。

【0025】

－０．４５＜ｆ１ａ／ｆ１ｂ＜－０．１０ （１）
－５．５０＜ｆ１／ｆ２＜－３．００ （２）
ここで、ｆ１ａは、第１部分群１ａの焦点距離である。ｆ１ｂは、第２部分群１ｂの焦点距離である。ｆ１は、第１レンズ群Ｌ１の焦点距離である。ｆ２は、第２レンズ群Ｌ２の焦点距離である。

【0026】

条件式（１）は、第２部分群１ｂの軽量化と望遠端における球面収差、軸上色収差、及び倍率色収差を良好に補正するために、第１部分群１ａの焦点距離と第２部分群１ｂの焦点距離との比を規定している。条件式（１）の下限値を下回って第１部分群１ａの焦点距離が長くなると、第２部分群１ｂに入射する軸上光束を十分に収斂させることができず、第２部分群１ｂのレンズ径が大きくなり、第２部分群１ｂの軽量化が困難となるため、好ましくない。条件式（１）の上限値を上回って第１部分群１ａの焦点距離が短くなると、望遠端における球面収差、軸上色収差、及び倍率色収差の補正が困難となるため、好ましくない。

【0027】

条件式（２）は、ズームレンズの軽量化と高い光学性能を両立させるために、第１レンズ群Ｌ１の焦点距離と第２レンズ群Ｌ２の焦点距離との比を規定している。条件式（２）の下限値を下回って第１レンズ群Ｌ１の焦点距離が長くなると、第１レンズ群Ｌ１より像側に配置された、第２レンズ群Ｌ２以降のレンズ群のレンズ径が大きくなり、ズームレンズの軽量化が困難となるため、好ましくない。また、条件式（２）の下限値を下回って第２レンズ群Ｌ２の焦点距離が短くなると、広角端におけるコマ収差や像面湾曲等の軸外収差の補正が困難となるため、好ましくない。条件式（２）の上限値を上回って第１レンズ群Ｌ１の焦点距離が短くなると、望遠端における軸上色収差や倍率色収差の補正が困難となるため、好ましくない。また、条件式（２）の上限値を上回って第２レンズ群Ｌ２の焦点距離が長くなると、ズームレンズの全長が長くなり、ズームレンズが大型化してしまうため、好ましくない。

【0028】

なお、条件式（１）及び（２）の数値範囲を以下の条件式（１ａ）及び（２ａ）の数値範囲とすることが好ましい。

【0029】

－０．４２＜ｆ１ａ／ｆ１ｂ＜－０．１５ （１ａ）
－４．８０＜ｆ１／ｆ２＜－３．１５ （２ａ）
また、条件式（１）及び（２）の数値範囲を以下の条件式（１ｂ）及び（２ｂ）の数値範囲とすることが更に好ましい。

【0030】

－０．３９＜ｆ１ａ／ｆ１ｂ＜－０．２０ （１ｂ）
－４．００＜ｆ１／ｆ２＜－３．３０ （２ｂ）
次に、各実施例のズームレンズが満足することが好ましい条件について述べる。各実施例のズームレンズは、以下の条件式（３）乃至（８）のうち１つ以上を満足することが好ましい。

【0031】

０．６０＜ｆ１／ｆｔ＜１．１０ （３）
０．０５＜Ｄ１ａｂ／Ｄ１＜０．２５ （４）
０．５０＜ｆ１２／ｆ１１＜１．００ （５）
０．２０＜Ｍ２／ｆｔ＜０．３５ （６）
７５＜νｄ１ａｖｅ＜１００ （７）
－０．９０＜ｆ２／ｆｗ＜－０．５０ （８）
ここで、ｆｔは、望遠端におけるズームレンズの焦点距離である。Ｄ１ａｂは、第１部分群１ａの最も像側のレンズ面から第２部分群１ｂの最も物体側のレンズ面までの光軸上の距離である。Ｄ１は、第１レンズ群Ｌ１の最も物体側のレンズ面から第１レンズ群Ｌ１の最も像側のレンズ面までの光軸上の距離である。ｆ１１は、第１部分群１ａにおいて、物体側に配置された正レンズＬ１１の焦点距離である。ｆ１２は、第１部分群１ａにおいて、像側に配置された正レンズＬ１２の焦点距離である。Ｍ２は、像側へ移動する場合を正として、広角端から望遠端へのズーミングに際しての第２レンズ群Ｌ２の移動量である。νｄ１ａｖｅは、第１レンズ群Ｌ１に含まれる全ての正レンズのｄ線におけるアッベ数の平均値である。ｆｗは、広角端におけるズームレンズの焦点距離である。

【0032】

条件式（３）は、ズームレンズの全長短縮と望遠端における球面収差、軸上色収差、及び倍率色収差の補正を両立させるために、第１レンズ群Ｌ１の焦点距離と望遠端におけるズームレンズの焦点距離との比を規定している。条件式（３）の下限値を下回って第１レンズ群Ｌ１の焦点距離が短くなると、望遠端における球面収差、軸上色収差、及び倍率色収差の補正が困難となるため、好ましくない。条件式（３）の上限値を上回って第１レンズ群Ｌ１の焦点距離が長くなると、ズームレンズの全長が長くなり、ズームレンズが大型化してしまうため、好ましくない。

【0033】

条件式（４）は、第２部分群１ｂの軽量化と望遠端における球面収差、軸上色収差及び倍率色収差の補正を両立させるために、第１部分群１ａと第２部分群１ｂの配置を規定している。条件式（４）の下限値を下回って第１部分群１ａの最も像側のレンズ面から第２部分群１ｂの最も物体側のレンズ面までの距離が短くなると、第２部分群１ｂに入射する軸上光束を十分に収斂させることができない。結果として、第２部分群１ｂのレンズ径が大きくなり、第２部分群１ｂの軽量化が困難となるため、好ましくない。条件式（４）の上限値を上回って第１部分群１ａの最も像側のレンズ面から第２部分群１ｂの最も物体側のレンズ面までの距離が長くなると、望遠端における球面収差、軸上色収差、及び倍率色収差の補正が困難となるため、好ましくない。

【0034】

条件式（５）は、望遠端における球面収差や軸上色収差を良好に補正するために、正レンズＬ１１の焦点距離と正レンズＬ１２の焦点距離との比を規定している。条件式（５）の下限値を下回って正レンズＬ１２の焦点距離が短くなると、望遠端における球面収差や軸上色収差の補正が困難となるため、好ましくない。条件式（５）の上限値を上回って正レンズＬ１１の焦点距離が短くなると、望遠端における球面収差や軸上色収差の補正が困難となるため、好ましくない。

【0035】

条件式（６）は、ズームレンズの全長短縮と望遠端における軸上色収差を良好に補正するために、ズーミングに際しての第２レンズ群Ｌ２の移動量と望遠端におけるズームレンズの焦点距離との比を規定している。条件式（６）の下限値を下回ってズーミングに際しての第２レンズ群Ｌ２の移動量が小さくなると、十分な変倍比を得るために第２レンズ群Ｌ２の屈折力が強くなりすぎてしまい、望遠端における軸上色収差の補正が困難となるため、好ましくない。条件式（６）の上限値を上回ってズーミングに際しての第２レンズ群Ｌ２の移動量が大きくなると、ズームレンズが大型化してしまうため、好ましくない。

【0036】

条件式（７）は、望遠端における軸上色収差及び倍率色収差を良好に補正するために、第１レンズ群Ｌ１に含まれる全ての正レンズのｄ線におけるアッベ数の平均値を規定している。条件式（７）の下限値を下回って第１レンズ群Ｌ１に含まれる全ての正レンズのｄ線におけるアッベ数の平均値が小さくなると、望遠端における軸上色収差及び倍率色収差の補正が困難となるため、好ましくない。条件式（７）の上限値を上回って第１レンズ群Ｌ１に含まれる全ての正レンズのｄ線におけるアッベ数の平均値が大きくなると、望遠端における軸上色収差及び倍率色収差を良好に補正することができる。しかしながら、現存する硝材では屈折率が小さくなりすぎ、望遠端における球面収差の補正が困難となるため、好ましくない。

【0037】

条件式（８）は、第２レンズ群Ｌ２の軽量化と広角端におけるコマ収差や像面湾曲等の軸外収差の補正を両立するために、第２レンズ群Ｌ２の焦点距離と広角端におけるズームレンズの焦点距離との比を規定している。条件式（８）の下限値を下回って第２レンズ群Ｌ２の焦点距離が長くなると、第２レンズ群Ｌ２のレンズ径が大きくなり、第２レンズ群Ｌ２の軽量化が困難となるため、好ましくない。条件式（８）の上限値を上回って第２レンズ群Ｌ２の焦点距離が短くなると、広角端におけるコマ収差や像面湾曲等の軸外収差の補正が困難となるため、好ましくない。

【0038】

なお、条件式（３）乃至（８）の数値範囲を以下の条件式（３ａ）乃至（８ａ）の数値範囲とすることが好ましい。

【0039】

０．７０＜ｆ１／ｆｔ＜１．００ （３ａ）
０．１０＜Ｄ１ａｂ／Ｄ１＜０．２３ （４ａ）
０．５８＜ｆ１１／ｆ１２＜０．９２ （５ａ）
０．２３＜Ｍ２／ｆｔ＜０．３２ （６ａ）
７８＜νｄ１ａｖｅ＜９５ （７ａ）
－０．８２＜ｆ２／ｆｗ＜－０．５８ （８ａ）
また、条件式（３）乃至（８）の数値範囲を以下の条件式（３ｂ）乃至（８ｂ）の数値範囲とすることが更に好ましい。

【0040】

０．８０＜ｆ１／ｆｔ＜０．９６ （３ｂ）
０．１５＜Ｄ１ａｂ／Ｄ１＜０．２１ （４ｂ）
０．６６＜ｆ１１／ｆ１２＜０．８５ （５ｂ）
０．２５＜Ｍ２／ｆｔ＜０．３０ （６ｂ）
８１＜νｄ１ａｖｅ＜９０ （７ｂ）
－０．７５＜ｆ２／ｆｗ＜－０．６５ （８ｂ）
次に、各実施例のズームレンズについて詳細に述べる。

【0041】

実施例１のズームレンズは、後続群が物体側から像側へ順に配置された、正、正、負、負、正の屈折力の第３レンズ群Ｌ３乃至第７レンズ群Ｌ７からなる７群ズームレンズである。実施例１のズームレンズでは、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Ｌ２は像側に移動し、第３レンズ群Ｌ３は物体側に移動し、第５レンズ群Ｌ５は像側に凸の軌跡で物体側に移動し、第６レンズ群Ｌ６は像側に移動する。第１レンズ群Ｌ１、第４レンズ群Ｌ４、及び第７レンズ群Ｌ７は、ズーミングに際して不動である。実施例１のズームレンズでは、第５レンズ群Ｌ５及び第６レンズ群Ｌ６が異なる軌跡で移動することでフォーカシングが行われる。具体的には、無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングに際して、第５レンズ群Ｌ５及び第６レンズ群Ｌ６は像側に移動する。

【0042】

実施例２のズームレンズは、後続群が物体側から像側へ順に配置された、正、負、正の屈折力の第３レンズ群Ｌ３乃至第５レンズ群Ｌ５からなる５群ズームレンズである。実施例２のズームレンズでは、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Ｌ２は像側に移動し、第４レンズ群Ｌ４は物体側に移動する。第１レンズ群Ｌ１、第３レンズ群Ｌ３、及び第５レンズ群Ｌ５は、ズーミングに際して不動である。実施例２のズームレンズでは、第４レンズ群Ｌ４が移動することでフォーカシングが行われる。具体的には、無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングに際して、第４レンズ群Ｌ４は像側に移動する。

【0043】

実施例３のズームレンズは、後続群が物体側から像側へ順に配置された、正、負、正、負、正の屈折力の第３レンズ群Ｌ３乃至第７レンズ群Ｌ７からなる７群ズームレンズである。実施例３のズームレンズでは、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Ｌ２は像側に移動し、第３レンズ群Ｌ３及び第４レンズ群Ｌ４は物体側に移動し、第６レンズ群Ｌ６は像側に凸の軌跡で物体側に移動する。第１レンズ群Ｌ１、第５レンズ群Ｌ５、及び第７レンズ群Ｌ７は、ズーミングに際して不動である。実施例３のズームレンズでは、第６レンズ群Ｌ６が移動することでフォーカシングが行われる。具体的には、無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングに際して、第６レンズ群Ｌ６は像側に移動する。

【0044】

実施例４のズームレンズは、後続群が物体側から像側へ順に配置された、正、負、負、正の屈折力の第３レンズ群Ｌ３乃至第６レンズ群Ｌ６からなる６群ズームレンズである。実施例４のズームレンズでは、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Ｌ２は像側に移動し、第４レンズ群Ｌ４は像側に凸の軌跡で物体側に移動し、第５レンズ群Ｌ５は像側に移動する。第１レンズ群Ｌ１、第３レンズ群Ｌ３、及び第６レンズ群Ｌ６は、ズーミングに際して不動である。実施例４のズームレンズでは、第４レンズ群Ｌ４及び第５レンズ群Ｌ５が異なる軌跡で移動することでフォーカシングが行われる。具体的には、無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングにおいて、第４レンズ群Ｌ４および第５レンズ群Ｌ５は像側に移動する。

【0045】

各実施例のズームレンズにおいて、第２レンズ群Ｌ２は、物体側から像側へ順に配置された、負レンズ、負レンズ、正レンズ、負レンズからなる。このような構成により、広角端におけるコマ収差及び像面湾曲を良好に補正しつつ、十分な負の屈折力を得ることができるため、第２レンズ群Ｌ２の軽量化も実現することができる。

【0046】

各実施例のズームレンズにおいて、開口絞りＳＰは、第３レンズ群Ｌ３と第４レンズ群Ｌ４との間、又は第３レンズ群Ｌ３内に配置されている。

【0047】

なお、フォーカシングに際して、第４レンズ群Ｌ４乃至第６レンズ群Ｌ６以外の少なくとも１つのレンズ群を移動させてもよい。

【0048】

各数値実施例の面データにおいて、ｒは各光学面の曲率半径、ｄ（ｍｍ）は第ｍ面と第（ｍ＋１）面との間の軸上間隔（光軸上の距離）を表わしている。ただし、ｍは光入射側から数えた面の番号である。また、ｎｄは各光学部材のｄ線に対する屈折率、νｄは光学部材のアッベ数を表わしている。なお、ある材料のアッベ数νｄは、フラウンホーファ線のｄ線（５８７．６ｎｍ）、Ｆ線（４８６．１ｎｍ）、Ｃ線（６５６．３ｎｍ）における屈折率をＮｄ，ＮＦ，ＮＣとするとき、
νｄ＝（Ｎｄ－１）／（ＮＦ－ＮＣ）
で表される。

【0049】

なお、各数値実施例において、ｄ、焦点距離（ｍｍ）、Ｆナンバー、半画角（度）は全て各実施例のズームレンズが無限遠物体に焦点を合わせたときの値である。「バックフォーカス」は、レンズ最終面（最も像側のレンズ面）から近軸像面までの光軸上の距離を空気換算長により表記したものである。「レンズ全長」は、ズームレンズの最前面（最も物体側のレンズ面）から最終面までの光軸上の距離にバックフォーカスを加えた長さである。

【0050】

［数値実施例１］
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 435.360 8.41 1.48749 70.2
2 -570.557 1.00
3 144.875 11.51 1.43875 94.7
4 3213.208 8.50
5 113.847 13.56 1.49700 81.5
6 -847.524 2.70 1.61340 44.3
7 107.418 (可変)
8 3163.839 2.00 1.59270 35.3
9 57.405 8.36
10 -101.612 1.80 1.49700 81.5
11 161.066 0.30
12 100.360 6.63 1.85478 24.8
13 -264.182 2.39
14 -115.832 1.80 1.69680 55.5
15 491.399 (可変)
16 249.103 5.99 1.49700 81.5
17 -128.650 0.50
18 129.745 9.76 1.49700 81.5
19 -74.540 2.00 1.67300 38.3
20 -1333.860 0.50
21 54.405 7.50 1.49700 81.5
22 433.835 (可変)
23(絞り) ∞ 10.28
24 -148.769 1.60 1.51633 64.1
25 69.371 9.58
26 1901.045 4.10 1.85478 24.8
27 -96.905 2.00
28 5198.592 1.60 1.90366 31.3
29 59.212 3.83
30 70.488 1.80 1.80810 22.8
31 44.138 6.84 1.59282 68.6
32 -205.857 0.30
33 71.584 2.85 1.80400 46.5
34 163.001 1.50
35 41.273 2.29 1.83481 42.7
36 51.514 (可変)
37 224.893 3.05 1.80810 22.8
38 -149.874 1.50 1.77250 49.6
39 46.152 (可変)
40 52.870 1.80 1.49700 81.5
41 37.091 (可変)
42 90.301 9.64 1.58313 59.4
43* -88.102 9.39
44 -67.820 1.60 1.76182 26.5
45 -155.784 31.93
像面 ∞

非球面データ
第43面
K = 0.00000e+00 A 4=-1.36103e-06 A 6=-1.88328e-10 A 8= 1.14944e-13
A10=-5.86480e-18

各種データ
ズーム比 2.83
広角 中間 望遠
焦点距離 103.00 166.42 292.00
Ｆナンバー 2.90 2.91 2.91
半画角(度) 11.86 7.41 4.24
像高 21.64 21.64 21.64
レンズ全長 333.61 333.61 333.61
BF 31.93 31.93 31.93

d 7 6.68 43.95 81.22
d15 77.53 39.27 1.00
d22 2.93 3.93 4.93
d36 3.63 7.01 3.60
d39 8.11 5.49 9.73
d41 32.06 31.28 30.45

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 247.39
2 8 -69.85
3 16 65.43
4 23 136.41
5 37 -78.41
6 40 -259.90
7 42 133.85

第１レンズ群
サブレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1a 1 206.52
1b 5 -826.03

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 507.94
2 3 345.40
3 5 202.89
4 6 -155.25

［数値実施例２］
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 357.911 9.12 1.48749 70.2
2 -634.182 1.00
3 150.018 11.39 1.43875 94.7
4 1917.212 8.00
5 152.149 8.96 1.43875 94.7
6 940.309 1.00
7 2744.842 3.80 1.65412 39.7
8 150.564 (可変)
9 136.590 2.00 1.59270 35.3
10 47.115 9.29
11 -133.963 1.80 1.49700 81.5
12 130.618 0.30
13 71.551 6.90 1.85478 24.8
14 3712.290 2.97
15 -121.136 1.80 1.76385 48.5
16 280.220 (可変)
17 126.302 5.43 1.53775 74.7
18 -382.910 0.50
19 78.163 6.65 1.49700 81.5
20 -1358.820 0.50
21 92.143 9.10 1.49700 81.5
22 -102.484 2.20 1.67300 38.3
23 491.679 5.15
24(絞り) ∞ 3.90
25 -159.232 2.00 1.61340 44.3
26 148.675 8.20
27 -203.299 3.19 1.89286 20.4
28 -85.684 0.30
29 -657.804 1.50 1.80610 33.3
30 63.951 3.79
31 103.288 1.80 1.89286 20.4
32 54.282 6.49 1.69680 55.5
33 -312.910 0.30
34 88.252 3.45 1.85150 40.8
35 468.597 1.50
36 51.674 3.07 1.72916 54.7
37 87.793 (可変)
38 342.082 3.41 1.89286 20.4
39 -96.736 1.50 1.85150 40.8
40 45.657 (可変)
41 -255.883 2.00 1.48749 70.2
42 57.060 6.57
43 113.451 4.43 1.71736 29.5
44 -1269.534 1.00
45 66.805 10.89 1.53775 74.7
46 -77.597 12.89
47 -143.456 2.00 1.92286 18.9
48 575.681 34.04
像面 ∞

各種データ
ズーム比 2.83
広角 中間 望遠
焦点距離 103.00 166.66 292.00
Ｆナンバー 2.91 2.91 2.91
半画角(度) 11.86 7.40 4.24
像高 21.64 21.64 21.64
レンズ全長 350.00 350.00 350.00
BF 34.04 34.04 34.04

d 8 9.64 51.41 93.55
d16 84.91 43.14 1.00
d37 3.00 7.45 8.19
d40 36.36 31.91 31.17

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 279.79
2 9 -73.63
3 17 63.84
4 38 -64.60
5 41 171.50

第１レンズ群
サブレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1a 1 208.29
1b 5 -636.76

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 470.74
2 3 370.22
3 5 412.29
4 7 -243.68

［数値実施例３］
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 276.211 10.69 1.49700 81.5
2 -518.352 0.50
3 115.331 12.94 1.43875 94.7
4 972.244 10.00
5 2084.057 2.70 1.61340 44.3
6 97.100 1.00
7 103.768 10.69 1.48749 70.2
8 488.045 (可変)
9 165.489 2.00 1.59270 35.3
10 46.079 8.98
11 -129.707 1.80 1.49700 81.5
12 98.898 0.30
13 71.730 6.43 1.85478 24.8
14 1868.000 3.46
15 -98.768 1.80 1.72916 54.7
16 5343.346 (可変)
17 110.371 6.49 1.49700 81.5
18 -239.050 0.50
19 111.257 9.72 1.49700 81.5
20 -77.123 2.00 1.67003 47.2
21 -3139.749 0.50
22 56.291 7.77 1.49700 81.5
23 1259.545 2.61
24(絞り) ∞ (可変)
25 -197.808 1.60 1.51633 64.1
26 88.977 5.71
27 -197.618 2.92 1.84666 23.8
28 -95.782 0.30
29 496.082 1.60 1.80100 35.0
30 48.826 (可変)
31 69.734 1.80 1.80810 22.8
32 43.354 7.12 1.59282 68.6
33 -222.407 0.30
34 90.771 2.83 1.88300 40.8
35 276.166 1.50
36 39.982 2.69 1.75500 52.3
37 54.702 (可変)
38 304.669 3.39 1.80810 22.8
39 -87.105 1.50 1.78590 44.2
40 41.289 (可変)
41 99.492 1.80 1.49700 81.5
42 49.560 15.59
43 68.599 11.00 1.58313 59.4
44* -86.039 13.62
45 -42.027 1.80 1.80518 25.4
46 -60.096 31.58
像面 ∞

非球面データ
第44面
K = 0.00000e+00 A 4=-1.63430e-06 A 6=-3.85253e-10 A 8= 1.42947e-13
A10=-2.55937e-17

各種データ
ズーム比 2.83
広角 中間 望遠
焦点距離 103.00 166.61 291.00
Ｆナンバー 2.91 2.91 2.91
半画角(度) 11.86 7.40 4.25
像高 21.64 21.64 21.64
レンズ全長 331.70 331.70 331.70
BF 31.58 31.58 31.58

d 8 5.53 41.98 78.75
d16 77.22 39.38 1.20
d24 7.48 7.74 8.01
d30 3.71 4.84 5.97
d37 3.68 7.39 5.47
d40 22.55 18.84 20.76

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 242.51
2 9 -67.36
3 17 60.18
4 25 -51.69
5 31 47.95
6 38 -62.55
7 41 162.50

第１レンズ群
サブレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1a 1 164.54
1b 5 -432.99

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 364.19
2 3 296.88
3 5 -166.12
4 7 267.90

［数値実施例４］
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 318.412 9.60 1.48749 70.2
2 -861.108 0.50
3 150.245 12.24 1.43387 95.1
4 9401.300 7.00
5 111.079 14.21 1.49700 81.5
6 -1731.157 0.20
7 -1429.819 2.40 1.61340 44.3
8 100.324 (可変)
9 -6502.891 1.80 1.58144 40.8
10 58.931 7.68
11 -110.449 1.60 1.49700 81.5
12 198.706 0.30
13 101.587 5.82 1.85478 24.8
14 -370.711 1.60
15 -131.451 1.60 1.76385 48.5
16 885.349 (可変)
17 139.669 5.94 1.49700 81.5
18 -250.111 0.50
19 79.286 9.55 1.49700 81.5
20 -110.681 1.80 1.78590 44.2
21 168.957 0.50
22 67.931 6.88 1.49700 81.5
23 8851.483 3.89
24(絞り) ∞ 17.94
25 18059.683 4.63 1.84666 23.8
26 -78.373 1.50 1.72342 38.0
27 50.231 3.73
28 86.093 1.50 1.89286 20.4
29 49.267 6.22 1.72916 54.7
30 -265.136 0.30
31 77.830 2.83 1.80400 46.5
32 190.511 1.50
33 38.860 2.83 1.65160 58.5
34 55.133 (可変)
35 334.840 2.79 1.89286 20.4
36 -158.150 1.50 1.77250 49.6
37 46.681 (可変)
38 57.104 1.50 1.75500 52.3
39 39.022 (可変)
40 74.395 11.11 1.58313 59.4
41* -70.264 8.49
42 -46.660 1.40 1.64769 33.8
43 -141.783 35.45
像面 ∞

非球面データ
第41面
K = 0.00000e+00 A 4=-1.73775e-06 A 6= 1.43818e-10 A 8=-1.24546e-12
A10= 1.73713e-15 A12=-5.94146e-19

各種データ
ズーム比 2.86
広角 中間 望遠
焦点距離 103.00 167.33 295.00
Ｆナンバー 2.90 2.91 2.91
半画角(度) 11.86 7.37 4.19
像高 21.64 21.64 21.64
レンズ全長 328.58 328.58 328.58
BF 35.45 35.45 35.45

d 8 5.83 46.30 87.14
d16 82.31 41.84 1.00
d34 6.72 9.37 4.67
d37 5.01 4.20 9.54
d39 27.90 26.05 25.41

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 256.11
2 9 -75.32
3 17 64.55
4 35 -76.86
5 38 -169.27
6 40 123.41

第１レンズ群
サブレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1a 1 203.91
1b 5 -680.08

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 478.12
2 3 351.77
3 5 210.56
4 7 -152.74

各数値実施例における種々の値を、以下の表１にまとめて示す。

【0051】

【表1】

【0052】

［撮像装置］
次に、各実施例のズームレンズを撮像光学系として用いたデジタルスチルカメラ（撮像装置）の実施例について、図９を用いて説明する。図９において、１０はカメラ本体、１１は実施例１乃至４で説明したいずれかのズームレンズ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よいし、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よい。

【0053】

このように各実施例のズームレンズ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、レンズが小型である撮像装置を得ることができる。
［撮像システム］
なお、各実施例のズームレンズと、ズームレンズを制御する制御部とを含めた撮像システム（監視カメラシステム）を構成してもよい。この場合、制御部は、ズーミングやフォーカシング、像ブレ補正に際して各レンズ群が上述したように移動するようズームレンズを制御することができる。このとき、制御部がズームレンズと一体的に構成されている必要はなく、制御部をズームレンズとは別体として構成してもよい。例えば、ズームレンズの各レンズを駆動する駆動部に対して遠方に配置された制御部（制御装置）が、ズームレンズを制御するための制御信号（命令）を送る送信部を備える構成を採用してもよい。このような制御部によれば、ズームレンズを遠隔操作することができる。

【0054】

また、ズームレンズを遠隔操作するためのコントローラーやボタン等の操作部を制御部に設けることで、ユーザーの操作部への入力に応じてズームレンズを制御する構成を採ってもよい。例えば、操作部として拡大ボタン及び縮小ボタンを設けてもよい。この場合、ユーザーが拡大ボタンを押したらズームレンズの倍率が大きくなり、ユーザーが縮小ボタンを押したらズームレンズの倍率が小さくなるように、制御部からズームレンズの駆動部に信号が送られるように構成すればよい。

【0055】

また、撮像システムは、ズームレンズのズームに関する情報（移動状態）を表示する液晶パネル等の表示部を有していてもよい。ズームレンズのズームに関する情報とは、例えばズーム倍率（ズーム状態）や各レンズ群の移動量（移動状態）である。この場合、表示部に示されるズームレンズのズームに関する情報を見ながら、操作部を介してユーザーがズームレンズを遠隔操作することができる。このとき、例えばタッチパネル等を採用することで表示部と操作部とを一体化してもよい。

【0056】

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

【符号の説明】

【0057】

Ｌ１ 第１レンズ群
Ｌ２ 第２レンズ群
１ａ 第１部分群
１ｂ 第２部分群

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】