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特開2024-66164望遠光学系、および望遠光学系を備える撮像装置

書誌要約請求の範囲詳細な説明課題実施例実施するための形態図面の説明

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(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】P2024066164

(43)【公開日】2024-05-15

(54)【発明の名称】望遠光学系、および望遠光学系を備える撮像装置

(51)【国際特許分類】

G02B 13/00 20060101AFI20240508BHJP

【ＦＩ】

G02B13/00

【審査請求】未請求

【請求項の数】23

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022175533

(22)【出願日】2022-11-01

(71)【出願人】

【識別番号】321001056

【氏名又は名称】ＯＭデジタルソリューションズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002907

【氏名又は名称】弁理士法人イトーシン国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】山田康晴

【テーマコード（参考）】

2H087

【Ｆターム（参考）】

2H087KA01

2H087LA02

2H087MA01

2H087MA07

2H087MA09

2H087NA07

2H087PA13

2H087PA16

2H087PB18

2H087QA02

2H087QA06

2H087QA17

2H087QA21

2H087QA25

2H087QA39

2H087QA41

2H087QA45

2H087RA32

2H087RA42

2H087RA44

(57)【要約】

【課題】小型軽量性と適度な明るさを備え、高速フォーカシングが可能で、無限遠から、等倍を超える撮影倍率の至近まで撮影できる望遠光学系等を提供する。
【解決手段】望遠光学系は、物体側から順に、正のパワーを有する第１レンズ群Ｇ１と、負のパワーを有する第２レンズ群Ｇ２と、正のパワーを有する第３レンズ群Ｇ３と、第４レンズ群Ｇ４と、を有し、無限遠から近距離側への連続的なフォーカシングが可能である。遠距離側から近距離側へのフォーカシングに際し、Ｇ１は不動、Ｇ２は像側へ移動、Ｇ３は物体側へ移動する。ｄ線基準の、Ｇ２の焦点距離ｆＡ、Ｇ３の焦点距離ｆＢ、無限遠合焦時の全系の焦点距離ｆＴＬ、Ｇ１の焦点距離ｆ１に対し、条件式（１）、（２）を満たす。
０．６４ ≦ ｜ｆＡ｜／ｆＢ ≦ ０．８６・・・（１）
２．０ ≦ ｆＴＬ／ｆ１ ≦ ２．８・・・（２）
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

最も物体側に配置され、正のパワーを有する第１レンズ群と、
前記第１レンズ群よりも像側に配置され、負のパワーを有する第２レンズ群と、
前記第２レンズ群よりも像側に配置され、正のパワーを有する第３レンズ群と、
最も像側に配置された第４レンズ群と、
を有し、
無限遠から近距離側への連続的なフォーカシングが可能であり、
遠距離側から近距離側へのフォーカシングに際し、前記第１レンズ群は不動であり、前記第２レンズ群は像側へ移動し、前記第３レンズ群は物体側へ移動し、
以下の条件式（１）および（２）を満たすことを特徴とする望遠光学系、
０．６４ ≦ ｜ｆＡ｜／ｆＢ ≦ ０．８６・・・（１）
２．０ ≦ ｆＴＬ／ｆ１ ≦ ２．８・・・（２）
ここで、
ｆＡは、前記第２レンズ群の焦点距離（ｄ線基準）、
ｆＢは、前記第３レンズ群の焦点距離（ｄ線基準）、
ｆＴＬは、無限遠合焦時における前記望遠光学系の焦点距離（ｄ線基準）、
ｆ１は、前記第１レンズ群の焦点距離（ｄ線基準）である。

【請求項2】

前記第２レンズ群は、物体側から順に、正レンズと負レンズが接合された接合レンズ、負レンズの３枚のレンズで構成されることを特徴とする請求項１に記載の望遠光学系。

【請求項3】

前記第１レンズ群は、最も物体側に負レンズを有することを特徴とする請求項１に記載の望遠光学系。

【請求項4】

全系の横倍率をβとすると、無限遠からβ＝－１．５までのフォーカシングが可能であることを特徴とする請求項１に記載の望遠光学系。

【請求項5】

無限遠からβ＝－１．９５までのフォーカシングが可能であることを特徴とする請求項４に記載の望遠光学系。

【請求項6】

以下の条件式（３）をさらに満たすことを特徴とする請求項１に記載の望遠光学系、
０．３０ ≦ Ｂｆ／ｆＴＬ ≦ ０．５３・・・（３）
ここで、Ｂｆは、前記第４レンズ群の最も像側のレンズ面頂から像面までの無限遠合焦時における光軸上の距離（ｄ線基準）であり、前記第４レンズ群の最も像側のレンズ面頂から像面までの間に空気以外の媒質がある場合は、空気換算長の距離である。

【請求項7】

前記第４レンズ群は、負のパワーを有することを特徴とする請求項１に記載の望遠光学系。

【請求項8】

前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間に、開口絞りを有することを特徴とする請求項１に記載の望遠光学系。

【請求項9】

前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間に、レンズが配置されていないことを特徴とする請求項１に記載の望遠光学系。

【請求項10】

前記第３レンズ群より像側に配置された防振レンズ群を有し、前記防振レンズ群は、光軸に垂直な方向に移動して像ブレを補正することを特徴とする請求項１に記載の望遠光学系。

【請求項11】

以下の条件式（４）をさらに満たすことを特徴とする請求項１に記載の望遠光学系、
１．０ ≦ ｆＴＬ／｜ｆｒ｜ ≦ １．５・・・（４）
ここで、ｆｒは、前記第４レンズ群の焦点距離（ｄ線基準）である。

【請求項12】

以下の条件式（５）をさらに満たすことを特徴とする請求項１に記載の望遠光学系。
２．７ ≦ ｆＴＬ／｜ｆＡ｜ ≦ ３．８・・・（５）

【請求項13】

前記第１レンズ群は、物体側から順に、負のパワーを有する単レンズ、正のパワーを有する単レンズ、正レンズと負レンズが接合された接合レンズ、正のパワーを有する単レンズの５枚のレンズで構成されることを特徴とする請求項３に記載の望遠光学系。

【請求項14】

前記第３レンズ群は、アッベ数８０以上の正レンズを少なくとも２枚有することを特徴とする請求項１に記載の望遠光学系。

【請求項15】

前記第３レンズ群は、物体側から順に、負レンズと正レンズが接合された接合レンズ、正のパワーを有する単レンズの３枚のレンズで構成されることを特徴とする請求項１に記載の望遠光学系。

【請求項16】

前記第４レンズ群は、物体側から順に、負のパワーを有する第１サブレンズ群、負のパワーを有する第２サブレンズ群、正のパワーを有する第３サブレンズ群で構成されることを特徴とする請求項１に記載の望遠光学系。

【請求項17】

前記第１サブレンズ群は、負のパワーを有する単レンズで構成されることを特徴とする請求項１６に記載の望遠光学系。

【請求項18】

前記第２サブレンズ群は、正レンズと負レンズが接合された接合レンズ、負のパワーを有する単レンズの３枚のレンズで構成されることを特徴とする請求項１６に記載の望遠光学系。

【請求項19】

前記第２サブレンズ群は、防振レンズ群であり、像ブレが発生したときに光軸に垂直な方向に移動して像ブレを補正することを特徴とする請求項１６に記載の望遠光学系。

【請求項20】

前記第３サブレンズ群は、正のパワーを有する単レンズ、正レンズと負レンズが接合された接合レンズの３枚のレンズで構成されることを特徴とする請求項１６に記載の望遠光学系。

【請求項21】

無限遠から所定の中間撮影倍率になる第１距離までのフォーカシングが可能である第１のモードと、前記第１距離から最大撮影倍率になる最至近距離までのフォーカシングが可能である第２のモードとを設定可能であり、
同一のモード内では、フォーカシングに係わらず前記開口絞りの最大絞り径を一定とし、
異なるモードに切り替わる際に、前記最大絞り径を変更可能であることを特徴とする請求項８に記載の望遠光学系。

【請求項22】

前記第１レンズ群の最も物体側の第１レンズの物体側の面に、撥水・防汚コートを有することを特徴とする請求項１～２１の何れか一項に記載の望遠光学系。

【請求項23】

請求項１～２１の何れか一項に記載の望遠光学系と、
撮像面を有し、前記望遠光学系により前記撮像面上に形成された像を電気信号に変換する撮像素子と、
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、フォーカスレンズ群を有する望遠光学系、および望遠光学系を備える撮像装置に関する。

【背景技術】

【0002】

望遠マクロレンズは、ワーキングディスタンスを確保しながら被写体を大きな撮影倍率で撮影できるため、花や昆虫などの撮影で広く用いられている。

【0003】

例えば、特許６９７８９６７号公報の数値実施例４には、無限遠における全系の焦点距離ｆが約９０ｍｍ、無限遠における画角２ωが１４．２２°（半画角ω＝７．１１°）、開放絞り値がＦ２．９０の明るい望遠マクロレンズが記載されている。

【0004】

花や昆虫は野外のフィールドを撮影シーンとすることが多いため、持ち運びが容易（携帯性が高い）、かつ手持ち撮影が容易である（三脚等に設置する必要がなく、機動性が高い）ことが好ましい。従って、こうした撮影シーンで用いられる望遠マクロレンズは、できるだけ小型で軽量であることが望まれている。

【0005】

望遠マクロレンズの光学系は、開放絞り値（開放Ｆ値）が小さいほど径が大きく、かつ全長が長くなる傾向があり、携帯性および機動性が低下する。そこで、開放絞り値を大きく（例えば、Ｆ５．６以上に）することで、光学系の径を小さくしかつ全長を短くして、望遠マクロレンズを小型軽量化する方法がある。

【0006】

例えば、特開平５－３２３１９１号公報の第１実施例には、開放絞り値をＦ４．０として、レンズの明るさを幾らか抑えることで大型化を回避した、焦点距離が２００ｍｍ、画角２ωが１２．３３°（半画角ω＝６．１７°）の望遠マクロレンズが記載されている。

【0007】

しかし、望遠マクロレンズの開放絞り値を大きくすると、像面に到達する光量が少なくなるため、適正露光に必要な露光時間が長くなって手ブレや被写体ブレが発生し易くなる。これにより、意図した通りの撮影ができない、またはシャッタチャンスを逃す、などのケースが生じ易くなる。

【0008】

ところで、望遠マクロレンズの撮影倍率は、多くの場合、大きくても等倍（１倍）である。これは、撮影倍率が等倍を超えるとピント調整時のレンズ移動量が大きくなり、自動的にピント調整を行うＡＦ（オート・フォーカス）での対応が難しくなって、手動でピント調整を行うＭＦ（マニュアル・フォーカス）になるためである。

【0009】

例えば、特開平１１－２８１８９２号公報の数値実施例７には、焦点距離が約６５ｍｍ、開放絞り値がＦ２．９の、等倍～５倍までの撮影倍率が可能な明るいマクロレンズが記載されている。

【0010】

ところで、ピント調整時に全長が変化する望遠マクロレンズの場合、光学系全体の中の大きく重い複数のレンズを移動する必要がある。すると、ＡＦ駆動用のアクチュエータを内蔵する望遠マクロレンズの場合、トルクが大きい強力なアクチュエータが必要となってレンズ全体が大型化し重くなってしまう。従って、望遠マクロレンズを、ＡＦ可能かつ小型軽量化するためには、ピント調整時に全長が変化しないタイプ（例えば、インターナルフォーカス（ＩＦ）式、リアフォーカス式など）のマクロレンズが望ましい。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0011】

【特許文献1】特許６９７８９６７号公報

【特許文献2】特開平１１－２８１８９２号公報

【特許文献3】特開平５－３２３１９１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0012】

上記特許６９７８９６７号公報に記載のレンズは、開放絞り値がＦ２．８と明るいため、暗所でも手ブレし難い。しかし、フォーカスレンズ群などの可動群の重量が増えるためＡＦアクチュエータなどの駆動系も大型化し製品サイズや重量が増大する。また最大撮影倍率も等倍までである。

【0013】

上記特開平１１－２８１８９２号公報に記載のレンズは、等倍から５倍までの撮影倍率が可能である。しかし、等倍の被写体距離よりも遠距離側を撮影することはできず、フォーカスレンズ群を大きく繰り出す必要があるため、ＡＦには不向きである。

【0014】

上記特開平０５－３２３１９１号公報に記載のレンズは、開放絞り値をＦ４として明るさを適度に抑え、大型化を回避している。しかし、ピント調整時に最も物体側にある重いレンズ群を移動する必要があり、ＡＦの高速化には不向きである。また、最大撮影倍率も等倍までである。

【0015】

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、小型軽量性と適度な明るさを備え、高速フォーカシングが可能で、無限遠から、等倍を超える撮影倍率の至近まで撮影できる望遠光学系、および望遠光学系を備える撮像装置を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0016】

本発明の一態様による望遠光学系は、最も物体側に配置され、正のパワーを有する第１レンズ群と、前記第１レンズ群よりも像側に配置され、負のパワーを有する第２レンズ群と、前記第２レンズ群よりも像側に配置され、正のパワーを有する第３レンズ群と、最も像側に配置された第４レンズ群と、を有し、無限遠から近距離側への連続的なフォーカシングが可能であり、遠距離側から近距離側へのフォーカシングに際し、前記第１レンズ群は不動であり、前記第２レンズ群は像側へ移動し、前記第３レンズ群は物体側へ移動し、以下の条件式（１）および（２）を満たすことを特徴とする望遠光学系、
０．６４ ≦ ｜ｆＡ｜／ｆＢ ≦ ０．８６・・・（１）
２．０ ≦ ｆＴＬ／ｆ１ ≦ ２．８・・・（２）
ここで、
ｆＡは、前記第２レンズ群の焦点距離（ｄ線基準）、
ｆＢは、前記第３レンズ群の焦点距離（ｄ線基準）、
ｆＴＬは、無限遠合焦時における前記望遠光学系の焦点距離（ｄ線基準）、
ｆ１は、前記第１レンズ群の焦点距離（ｄ線基準）である。

【0017】

本発明の一態様による撮像装置は、上記望遠光学系と、撮像面を有し、前記望遠光学系により前記撮像面上に形成された像を電気信号に変換する撮像素子と、を有する。

【発明の効果】

【0018】

本発明の望遠光学系、および望遠光学系を備える撮像装置によれば、小型軽量性と適度な明るさを備え、高速フォーカシングが可能で、無限遠から、等倍を超える撮影倍率の至近まで撮影できる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明の実施形態に係る、条件式（１）～（５）に対する実施例１～６の数値例を示す図表である。

【図2】本発明の実施形態に係る実施例１の望遠光学系の、無限遠、および最至近における断面図。

【図3】上記実施形態に係る実施例１の望遠光学系の、無限遠、および－０．５倍の撮影倍率における収差図。

【図4】上記実施形態に係る実施例１の望遠光学系の、－１．０倍、および－２．０倍の撮影倍率における収差図。

【図5】上記実施形態に係る実施例２の望遠光学系の、無限遠、および最至近における断面図。

【図6】上記実施形態に係る実施例２の望遠光学系の、無限遠、および－０．５倍の撮影倍率における収差図。

【図7】上記実施形態に係る実施例２の望遠光学系の、－１．０倍、および－２．０倍の撮影倍率における収差図。

【図8】上記実施形態に係る実施例３の望遠光学系の、無限遠、および最至近における断面図。

【図9】上記実施形態に係る実施例３の望遠光学系の、無限遠、および－０．５倍の撮影倍率における収差図。

【図10】上記実施形態に係る実施例３の望遠光学系の、－１．０倍、および－２．０倍の撮影倍率における収差図。

【図11】上記実施形態に係る実施例４の望遠光学系の、無限遠、および最至近における断面図。

【図12】上記実施形態に係る実施例４の望遠光学系の、無限遠、および－０．５倍の撮影倍率における収差図。

【図13】上記実施形態に係る実施例４の望遠光学系の、－１．０倍、および－２．０倍の撮影倍率における収差図。

【図14】上記実施形態に係る実施例５の望遠光学系の、無限遠、および最至近における断面図。

【図15】上記実施形態に係る実施例５の望遠光学系の、無限遠、および－０．５倍の撮影倍率における収差図。

【図16】上記実施形態に係る実施例５の望遠光学系の、－１．０倍、および－２．０倍の撮影倍率における収差図。

【図17】上記実施形態に係る実施例６の望遠光学系の、無限遠、および最至近における断面図。

【図18】上記実施形態に係る実施例６の望遠光学系の、無限遠、および－０．５倍の撮影倍率における収差図。

【図19】上記実施形態に係る実施例６の望遠光学系の、－１．０倍、および－２．０倍の撮影倍率における収差図。

【図20】上記実施形態に係る望遠光学系を備える撮像装置の構成を示す断面図。

【図21】上記実施形態に係る望遠光学系を備える撮像装置を前面側から示す斜視図。

【図22】上記実施形態に係る望遠光学系を備える撮像装置の後面側から示す斜視図。

【図23】上記実施形態に係る望遠光学系を備える撮像装置の主に電気的な構成を示すブロック図。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。ただし、以下に説明する実施形態により本発明が限定されるものではない。

【0021】

まず、本発明の一実施形態の望遠光学系の基本構成について説明する。

【0022】

本実施形態の望遠光学系の基本構成は、最も物体側に配置された第１レンズ群と、第１レンズ群よりも像側に配置された第２レンズ群と、第２レンズ群よりも像側に配置された第３レンズ群と、最も像側に配置された第４レンズ群と、を有する。

【0023】

第１レンズ群は正のパワーを有し、第２レンズ群は負のパワーを有し、第３レンズ群は正のパワーを有する。第４レンズ群は、後述するように、例えば負のパワーを有する。

【0024】

最も物体側に配置された第１レンズ群が正のパワーを有するため、主に、第１レンズ群よりも像側にあるレンズ群へのマージナル光線の径を小さくできる。これにより、第２レンズ群および第３レンズ群のレンズの径を小さくして、第２レンズ群および第３レンズ群を軽量化できる。

【0025】

また、第２レンズ群が負のパワーを有し、第３レンズ群が正のパワーを有することで、主に、フォーカシング時の球面収差の発生を低減できる。

【0026】

望遠光学系は、無限遠から近距離側への連続的なフォーカシングが可能である。遠距離側から近距離側へのフォーカシングに際し、第１レンズ群は不動であり、第２レンズ群は像側へ移動し、第３レンズ群は物体側へ移動する。

【0027】

望遠光学系は、無限遠から近距離側への連続的なフォーカシングが可能であるため、フォーカシング可能な任意の距離にある被写体をシームレスに撮影可能となる。これにより、シャッタチャンスが増え、動画撮影にも有利となり、動く被写体に常に合焦する性能が高くなる。

【0028】

第１レンズ群は、一般に、径が大きく重い群でありＡＦ（Auto Focus）の高速化には不向きである。このため、フォーカシングに際して、第１レンズ群を不動としている。第２レンズ群および第３レンズ群は、第１レンズ群よりも径が小さく軽量化し易いため、フォーカシングに際して可動としている。

【0029】

ここで仮に、遠距離側から近距離側へフォーカシングを１つのフォーカスレンズ群のみで行う場合、移動量が大きくなって合焦までの時間が長くなる。これに対し、フォーカシングを第２レンズ群および第３レンズ群の２つのフォーカスレンズ群を移動して行う構成を採用することで、それぞれのレンズ群の移動量を小さくでき、合焦までの時間を短くできる。

【0030】

また、遠距離側から近距離側へのフォーカシングに際し、第２レンズ群は像側へ移動し、第３レンズ群は物体側へ移動する。つまり、フォーカシングに際し、２つのフォーカスレンズ群を光軸上の異なる方向に移動する。このため、第３レンズ群内を通過する光線を常にアフォーカルに近い状態にすることが容易となる。これにより、第３レンズ群から像面までの光学系において、フォーカシングによる光線角の変動および光線高の変動を小さくできるため、フォーカス全域における球面収差の変動および像面湾曲の変動を抑制できる。従って、第４レンズ群による球面収差の補正および像面湾曲の補正が容易となる。さらに、フォーカシングに際して２つのフォーカスレンズ群を光軸上の異なる方向に移動することで、フォーカシングにおける望遠光学系の重心位置の変動が小さくなるため、安定した撮影が可能になる。

【0031】

望遠光学系は、以下の条件式（１）を満たす。
０．６４ ≦ ｜ｆＡ｜／ｆＢ ≦ ０．８６・・・（１）
ここで、ｆＡは、第２レンズ群の焦点距離（ｄ線基準）、ｆＢは、第３レンズ群の焦点距離（ｄ線基準）である。

【0032】

｜ｆＡ｜／ｆＢが上限値０．８６よりも大きくなると、第２レンズ群に対する第３レンズ群のパワーの絶対値が大きくなるため、特に近距離側の球面収差のアンダー傾向が強くなり、球面収差の補正が困難となる。

【0033】

また、｜ｆＡ｜／ｆＢが下限値０．６４よりも小さくなると、第２レンズ群に対する第３レンズ群のパワーの絶対値が小さくなるため、特に近距離側の球面収差のオーバー傾向が強くなり、球面収差の補正が困難となる。

【0034】

これに対し、本実施形態の望遠光学系は、条件式（１）を満たすようにしたため、フォーカス全域における第３レンズ群内の軸上マージナル光線を光軸と平行（アフォーカル）に近い状態にできる。これにより、フォーカス全域における球面収差の変動および像面湾曲の変動を抑制できる。

【0035】

なお、｜ｆＡ｜／ｆＢの下限値は、０．６６であることがより好ましく、０．６８であるとさらに好ましい。また、｜ｆＡ｜／ｆＢの上限値は、０．８４であることがより好ましく、０．８２であるとさらに好ましい。

【0036】

図１は、条件式（１）～（５）に対する実施例１～６の数値例を示す図表である。条件式（２）～（５）、および実施例１～６については後述する。

【0037】

図１の条件式（１）欄に示すように、後述する実施例１～６は、全て条件式（１）を満たす。加えて、実施例１～６は、さらに好ましい下限値および上限値を示す下記の条件式（１′）を満たす。
０．６８ ≦ ｜ｆＡ｜／ｆＢ ≦ ０．８２・・・（１′）

【0038】

望遠光学系は、さらに、以下の条件式（２）を満たす。
２．０ ≦ ｆＴＬ／ｆ１ ≦ ２．８・・・（２）
ここで、ｆＴＬは、無限遠合焦時における望遠光学系（全系）の焦点距離（ｄ線基準）、ｆ１は、第１レンズ群の焦点距離（ｄ線基準）である。

【0039】

ｆＴＬ／ｆ１が上限値２．８よりも大きくなると、望遠光学系（全系）の焦点距離に対する第１レンズ群の焦点距離の割合が小さくなり、つまり全系に対する第１レンズ群のパワーが大きくなるため、特に近距離側の球面収差のアンダー傾向が強くなり補正が困難となる。

【0040】

ｆＴＬ／ｆ１が下限値２．０よりも小さくなると、望遠光学系（全系）の焦点距離に対する第１レンズ群の焦点距離の割合が大きくなり、つまり全系に対する第１レンズ群パワーが小さくなるため、球面収差の補正には有利となるが、望遠光学系の全長が長くなって機動性の点で不利となる。

【0041】

これに対し、本実施形態の望遠光学系は、条件式（２）を満たすようにしたため、全長を短くし軽量化を図ることで機動性を確保しながら、かつ収差を適度に補正することでフォーカス全域で良好な光学性能を確保できる。

【0042】

なお、ｆＴＬ／ｆ１の下限値は、２．１であることがより好ましく、２．２であるとさらに好ましい。また、ｆＴＬ／ｆ１の上限値は、２．７であることがより好ましく、２．６であるとさらに好ましい。

【0043】

図１の条件式（２）欄に示すように、後述する実施例１～６は、全て条件式（２）を満たす。加えて、実施例１～６は、さらに好ましい下限値および上限値を示す下記の条件式（２′）を満たす。
２．２ ≦ ｆＴＬ／ｆ１ ≦ ２．６・・・（２′）

【0044】

また、望遠光学系は、第２レンズ群が、物体側から順に、正レンズと負レンズが接合された接合レンズ、負レンズの３枚のレンズで構成されることが好ましい。

【0045】

第２レンズ群を、物体側から順に、正レンズと負レンズが接合された接合レンズ、負レンズの３枚のレンズで構成することで、第２レンズ群より像側に配置された第３レンズ群内を通る軸上マージナル光線の高さを低くできる。これにより、第３レンズ群のレンズ径を小さくして軽量化することが可能となり、望遠光学系全体の軽量化およびＡＦ高速化に有利となる。

【0046】

また、第２レンズ群が、正レンズおよび負レンズを有することで、第２レンズ群内での色収差の発生を軽減し、フォーカシング時の軸上色収差および軸外色収差の発生を抑制できる。

【0047】

望遠光学系は、第１レンズ群が、最も物体側に負レンズを有することが好ましい。

【0048】

第１レンズ群が最も物体側に負レンズを有することで、特に等倍を超える撮影倍率の近距離側において球面収差のアンダー傾向が強くなるのを抑制し、至近距離における光学性能を確保し易くなる。

【0049】

望遠光学系は、全系の横倍率をβとすると、無限遠からβ＝－１．５までのフォーカシングが可能であることが好ましい。

【0050】

β＝－１．５までを可能とすることで、最大撮影倍率が等倍までの従来のマクロレンズよりも、被写体を大きく写せる。これにより、目視では分かり難い被写体の微細な構造を把握でき、被写体により近付くことでの迫力のある写真を撮影できる。こうして、撮影表現の幅を広げられる。

【0051】

望遠光学系は、無限遠からβ＝－１．９５までのフォーカシングが可能であることがさらに好ましい。

【0052】

これにより、さらに微細な構造を把握でき、さらに迫力のある写真を撮影できる。こうして、撮影表現の幅をさらに広げられる。

【0053】

望遠光学系は、以下の条件式（３）をさらに満たすことが好ましい。
０．３０ ≦ Ｂｆ／ｆＴＬ ≦ ０．５３・・・（３）
ここで、Ｂｆは、第４レンズ群の最も像側のレンズ面頂から像面までの無限遠合焦時における光軸上の距離（ｄ線基準）であり、第４レンズ群の最も像側のレンズ面頂から像面までの間に空気以外の媒質（例えば、平行平板ガラス）がある場合は、空気換算長の距離である。

【0054】

等倍を超える撮影倍率のマクロ撮影において撮影倍率を上げる方法として、マスターレンズである望遠光学系にアタッチメントを装着する方法がある。

【0055】

マスターレンズの像側に装着するアタッチメントとして、マスターレンズ全系を繰り出した状態にするエクステンションチューブがある。エクステンションチューブを用いる場合、マスターレンズを被写体に近接することで撮影倍率を上げる。この場合、ワーキングディスタンスが短くなって被写体がマスターレンズの影に入ることがあり、被写体に当たる十分な光量を確保し難くなる。

【0056】

また、マスターレンズの物体側に装着するアタッチメントとして、正のパワーを有するクローズアップレンズがある。クローズアップレンズは、マスターレンズの物体側に装着されるため、マスターレンズの物体側面から被写体までのワーキングディスタンスが短くなる。従って、被写体がクローズアップレンズの影に入ることがあり、被写体に当たる十分な光量を確保し難くなる。

【0057】

さらに、マスターレンズの像側に装着するアタッチメントとして、テレコンバータがある。テレコンバータは、テレコンバータ自体がもつ倍率の分だけマスターレンズの焦点距離を拡大する効果があるため、被写体に近寄らなくても撮影倍率を上げることが可能となる。従って、エクステンションチューブおよびクローズアップレンズと比較すると、テレコンバータは被写体に当たる光量を確保し易い。こうした観点から、等倍を超える撮影倍率のマクロ撮影をアタッチメントを装着して行う場合には、テレコンバータを使用することが好ましい。

【0058】

しかし、マスターレンズにテレコンバータを装着するためには、マスターレンズの最も像側のレンズ面とテレコンバータの最も物体側のレンズ面とが干渉しないスペースを、マスターレンズの第４レンズ群の像側に確保することが求められる。

【0059】

Ｂｆ／ｆＴＬが上限値０．５３よりも大きいと、スペースを確保するには十分であるが、全系の全長が長くなることで第１レンズ群の最も物体側のレンズ（いわゆる前玉）の径も増大し、望遠光学系の全体が大型化する。

【0060】

Ｂｆ／ｆＴＬが下限値０．３０よりも小さいと、スペースを確保するには不十分になるため、テレコンバータの装着が困難となり、所望の撮影倍率に上げられなくなる。

【0061】

これに対し、本実施形態の望遠光学系は、条件式（３）を満たすようにしたため、マスターレンズの第４レンズ群の像側に十分なスペースを確保しながら、望遠光学系の全体の大型化を抑制できる。

【0062】

なお、Ｂｆ／ｆＴＬの下限値は、０．３４であることがより好ましく、０．３８であるとさらに好ましい。また、Ｂｆ／ｆＴＬの上限値は、０．４９であることがより好ましく、０．４５であるとさらに好ましい。

【0063】

図１の条件式（３）欄に示すように、後述する実施例１～６は、全て条件式（３）を満たす。加えて、実施例１～６は、さらに好ましい下限値および上限値を示す下記の条件式（３′）を満たす。
０．３８ ≦ Ｂｆ／ｆＴＬ ≦ ０．４５・・・（３′）

【0064】

望遠光学系は、第４レンズ群が、負のパワーを有することが好ましい。

【0065】

第１レンズ群の像側にある第２レンズ群が負のパワー、第２レンズ群の像側にある第３レンズ群が正のパワー、第３レンズ群の像側にある第４レンズ群が負のパワーを有することで、符号の異なるパワーを持ったレンズ群が交互に配置されるため、各レンズ群で発生した収差を隣接するレンズ群で打ち消し易くなり、良好な光学性能を確保し易い。

【0066】

望遠光学系は、第２レンズ群と第３レンズ群との間に、開口絞りを有することが好ましい。

【0067】

第２レンズ群と第３レンズ群との間に開口絞りを有する構成の場合、開口絞りの配置は、望遠光学系の全系のほぼ中間の位置となる。この配置では、画面の周辺光量を確保するための、第１レンズ群の最も物体側のレンズ（前玉）の有効径、および第４レンズ群の最も像側のレンズ（いわゆる後玉）の有効径をできるだけ小さくできるため、望遠光学系の小型・軽量化を図れる。

【0068】

望遠光学系は、第２レンズ群と第３レンズ群との間に、レンズが配置されていないことが好ましい。

【0069】

第２レンズ群と第３レンズ群との間に、仮にレンズが配置されている場合、例えば凸レンズであれば第３レンズ群を通過するマージナル光線の径を小さくでき、第３レンズ群を軽くできる。しかし、２つのフォーカスレンズ群の間にレンズが配置されていると、２つのフォーカスレンズ群の移動量が小さくなるため、等倍を超える撮影倍率を確保するのが難しくなる。

【0070】

２つのフォーカスレンズ群の移動量を、等倍を超える撮影倍率に必要な分だけ確保しようとすると、２つのフォーカスレンズ群の間に配置されるレンズの分だけ望遠光学系の全長を長くしなければならず、小型・軽量化の点で不利となってしまう。こうして、第２レンズ群と第３レンズ群との間にレンズを配置しないことで、望遠光学系の小型・軽量化を図れる。

【0071】

望遠光学系は、第３レンズ群より像側に配置された防振レンズ群を有し、防振レンズ群は、光軸に垂直な方向に移動して像ブレを補正することが好ましい。ここで、防振レンズ群が光軸に垂直な方向に移動するのは、望遠光学系が像面に結像する光学像に像ブレが発生したときであり、防振レンズ群は例えば負のパワーを有する。

【0072】

第３レンズ群よりも像側は、望遠光学系の全系の中で、最も有効径の小さいレンズが配置される位置となる。従って、第３レンズ群より像側に防振レンズ群（ＩＳ（Image Stabilization）群）を配置することで、防振レンズ群自体を小径化しかつ軽量化できるだけでなく、防振レンズ群を駆動するアクチュエータの小型・軽量化を図ることもできる。こうして、防振レンズ群およびアクチュエータを含む防振ユニット全体を小型・軽量化できる。

【0073】

望遠光学系は、以下の条件式（４）をさらに満たすことが好ましい。
１．０ ≦ ｆＴＬ／｜ｆｒ｜ ≦ １．５・・・（４）
ここで、ｆｒは、第４レンズ群の焦点距離（ｄ線基準）である。

【0074】

ｆＴＬ／｜ｆｒ｜が上限値１．５よりも大きいと、望遠光学系の全系の焦点距離に対する第４レンズ群の焦点距離の割合が小さくなり、テレコンバータを装着するためのスペースを十分に確保できず、テレコンバータの装着が困難となる。

【0075】

ｆＴＬ／｜ｆｒ｜が下限値１．０よりも小さいと、望遠光学系の全系の焦点距離に対する第４レンズ群の焦点距離の割合が大きくなり、テレコンバータを装着するためのスペースは十分に確保できるが、コマ収差の補正が困難となる。

【0076】

これに対し、本実施形態の望遠光学系は、条件式（４）を満たすようにしたため、テレコンバータを装着するためのスペースを十分に確保しながら、コマ収差を良好に補正することが可能となる。

【0077】

なお、ｆＴＬ／｜ｆｒ｜の下限値は、１．０５であることがより好ましく、１．１５であるとさらに好ましい。また、ｆＴＬ／｜ｆｒ｜の上限値は、１．４５であることがより好ましく、１．３５であるとさらに好ましい。

【0078】

図１の条件式（４）欄に示すように、後述する実施例１～６は、全て条件式（４）を満たす。加えて、実施例１～６は、さらに好ましい下限値および上限値を示す下記の条件式（４′）を満たす。
１．１５ ≦ ｆＴＬ／｜ｆｒ｜ ≦ １．３５・・・（４′）

【0079】

望遠光学系は、以下の条件式（５）をさらに満たすことが好ましい。
２．７ ≦ ｆＴＬ／｜ｆＡ｜ ≦ ３．８・・・（５）

【0080】

ｆＴＬ／｜ｆＡ｜が上限値３．８よりも大きいと、望遠光学系の全系の焦点距離に対する第２レンズ群の焦点距離の割合が小さくなり、近距離側の球面収差のオーバー傾向が強くなり、球面収差の補正が困難となる。

【0081】

ｆＴＬ／｜ｆＡ｜が下限値２．７よりも小さいと、望遠光学系の全系の焦点距離に対する第２レンズ群の焦点距離の割合が大きくなり、近距離側の球面収差のアンダー傾向が強くなり、球面収差の補正が困難となる。

【0082】

これに対し、本実施形態の望遠光学系は、条件式（５）を満たすようにしたため、近距離側の球面収差を良好に補正可能となる。

【0083】

なお、ｆＴＬ／｜ｆＡ｜の下限値は、２．７５であることがより好ましく、２．８５であるとさらに好ましい。また、ｆＴＬ／｜ｆＡ｜の上限値は、３．７０であることがより好ましく、３．６０であるとさらに好ましい。

【0084】

図１の条件式（５）欄に示すように、後述する実施例１～６は、全て条件式（５）を満たす。加えて、実施例１～６は、さらに好ましい下限値および上限値を示す下記の条件式（５′）を満たす。
２．８５ ≦ ｆＴＬ／｜ｆＡ｜ ≦ ３．６０・・・（５′）

【0085】

望遠光学系は、第１レンズ群が、物体側から順に、負のパワーを有する単レンズ、正のパワーを有する単レンズ、正レンズと負レンズが接合された接合レンズ、正のパワーを有する単レンズの５枚のレンズで構成されることが好ましい。

【0086】

第１レンズ群を、物体側から順に、負のパワーを有する単レンズ、正のパワーを有する単レンズ、正レンズと負レンズが接合された接合レンズ、正のパワーを有する単レンズの５枚のレンズで構成することにより、無限遠から等倍を超える撮影倍率のマクロ領域まで球面収差および色収差の発生を抑制でき、良好な光学性能を確保し易い。

【0087】

望遠光学系は、第３レンズ群が、アッベ数８０以上の正レンズを少なくとも２枚有することが好ましい。

【0088】

第３レンズ群がアッベ数８０以上の正レンズを少なくとも２枚有することにより、無限遠から等倍を超える撮影倍率のマクロ領域まで色収差の発生を抑制でき、良好な光学性能を確保し易い。

【0089】

望遠光学系は、第３レンズ群が、物体側から順に、負レンズと正レンズが接合された接合レンズ、正のパワーを有する単レンズの３枚のレンズで構成されることが好ましい。

【0090】

第３レンズ群が、正レンズおよび負レンズを有することで、第３レンズ群内での色収差の発生を軽減し、フォーカシング時の軸上色収差および軸外色収差の発生を抑制できる。そして、第３レンズ群を、物体側から順に、負レンズと正レンズが接合された接合レンズ、正のパワーを有する単レンズの３枚のレンズで構成することにより、無限遠から等倍を超える撮影倍率のマクロ領域まで球面収差や色収差の発生を抑制することと、第３レンズ群の軽量化および小型のアクチュエータによる高速ＡＦと、の両立が可能となる。

【0091】

望遠光学系は、第４レンズ群が、物体側から順に、負のパワーを有する第１サブレンズ群、負のパワーを有する第２サブレンズ群、正のパワーを有する第３サブレンズ群で構成されることが好ましい。

【0092】

この構成を採用すると、負のパワーを有する第１サブレンズ群は、物体側にある正のパワーを有する第３レンズ群と、符号の異なるパワーを有する。さらに、負のパワーを有する第２サブレンズ群は、正のパワーを有する第３サブレンズ群と、符号の異なるパワーを有する。このため、お互いに収差を打ち消し易く、良好な光学性能を確保し易い。

【0093】

望遠光学系は、第１サブレンズ群が、負のパワーを有する単レンズで構成されることが好ましい。

【0094】

第１サブレンズ群を、負のパワーを有する単レンズで構成することにより、正のパワーを有する第３レンズ群をフォーカシング時に移動しても像面感度を下げることがない。このため、第３レンズ群のフォーカシング時における移動量が大きくならず、望遠光学系の全長が長くなることを回避しつつ、第３レンズ群と第１サブレンズ群の収差を互いに打ち消す効果も享受できる。

【0095】

望遠光学系は、第２サブレンズ群が、正レンズと負レンズが接合された接合レンズ、負のパワーを有する単レンズの３枚のレンズで構成されることが好ましい。

【0096】

第２サブレンズ群を、正レンズと負レンズが接合された接合レンズ、負のパワーを有する単レンズの３枚のレンズで構成することにより、３枚という少ないレンズ枚数でありながら、大きい負のパワーと色収差補正の効果とを得られる。

【0097】

望遠光学系は、第２サブレンズ群が、防振レンズ群であり、像ブレが発生したときに光軸に垂直な方向に移動して像ブレを補正することが好ましい。

【0098】

望遠光学系が像面に結像する光学像に像ブレが発生したときに、防振レンズ群である第２サブレンズ群は光軸に垂直な方向に移動するが、その際に発生する収差を第２サブレンズ群の像側にありパワーの符号が異なる第３サブレンズ群により打ち消し易い。このため、像ブレ発生時でも良好な光学性能を確保し易い。また、第２サブレンズ群は、有効径も小さいため小型軽量である。このため、第２サブレンズ群は、防振レンズ群（ＩＳ群）の機能を果たすレンズ群に適している。

【0099】

望遠光学系は、第３サブレンズ群が、正のパワーを有する単レンズ、正レンズと負レンズが接合された接合レンズの３枚のレンズで構成されることが好ましい。

【0100】

第３サブレンズ群を、正のパワーを有する単レンズ、正レンズと負レンズが接合された接合レンズの３枚のレンズで構成することにより、第２サブレンズ群で発生する収差を打ち消す作用を、３枚という少ないレンズ枚数で達成できる。

【0101】

望遠光学系は、無限遠から所定の中間撮影倍率になる第１距離までのフォーカシングが可能である第１のモードと、第１距離から最大撮影倍率になる最至近距離までのフォーカシングが可能である第２のモードとを設定可能であり、同一のモード内では、フォーカシングに係わらず開口絞りの最大絞り径（絞り開放時）を一定とし、異なるモードに切り替わる際に、最大絞り径を変更可能であることが好ましい。

【0102】

全長が一定でフローティング機構を採用している等倍以上の撮影が可能なマクロレンズは、ピント位置が無限遠から近距離側に向かうに従い、開口絞りの絞り径を小さくしているものが多い。これは、マクロ撮影のような極めて近距離を撮影する場合に被写界深度が浅くなるため、開口絞りの絞り径を小さくすることで被写界深度を深くする効果があるからである。さらに、従来から用いられている接写時の露出倍数（＝（撮影倍率＋１）の二乗）に揃えるように開口絞りの絞り径を小さくすることで、露出計算での経験則をそのまま使える等の利便性があるためである。

【0103】

しかし、ＴＴＬ（Through the Lens）測光が一般的となった現在では、自動露出（ＡＥ：Auto Exposure）で適正露出の撮影を行える場合が大多数となり、露出計算の経験則を使う必要性が低い。また、外部ストロボを使用する場合でも、デジタルカメラであれば試し撮りを数回行えば適正露出を導き出すことが可能である。逆に、露出倍数に揃えようとすると、ＡＦと同時に絞り径も変える必要がある。絞り径が変わると球面収差の影響でピント位置が変動するため、ＡＦ制御が複雑となって合焦するまでの時間が長くなり、ＡＦ高速化の課題が別途に生じてしまう。

【0104】

これに対して本実施形態の望遠光学系は、無限遠から最至近距離までの領域を第１距離で２つの領域に分割し、２つの領域のフォーカシングをそれぞれ異なるモードで行い、２つのモードでの開口絞りの最大絞り径はそれぞれ異なるが、同一のモード内では開口絞りの最大絞り径を一定としている。このため、ＡＦ制御の演算に対する負荷を軽減し、ＡＦを高速化することが可能となる。

【0105】

望遠光学系は、第１レンズ群の最も物体側の第１レンズの物体側の面（第１面）に、撥水・防汚コートを有することが好ましい。

【0106】

第１レンズ群の最も物体側の第１レンズの物体側の面に撥水・防汚コートを有することで、第１レンズに付着した雨や泥などの飛沫汚れを清掃する際に、クリーニングペーパー等で拭く回数を減らせる。従って、第１レンズに拭きキズが付くのを軽減できる。なお、第４レンズ群の最も像側の最終レンズの像側の面（最終面）に、さらに、撥水・防汚コートを有してもよい。この場合も同様に、最終レンズに拭きキズが付くのを軽減できる。

【0107】

望遠光学系は、撮像装置に好適である。撮像装置は、上述した望遠光学系と、撮像素子と、を有する。撮像素子は、撮像面を有し、望遠光学系により撮像面上に形成された像（光学像）を電気信号に変換する。

【0108】

撮像素子は、光電変換素子とも呼ばれ、望遠光学系によって形成された光学像を受光して光電変換し、電気信号を生成する。撮像素子は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device；電荷結合素子）型イメージセンサ、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor；相補性金属酸化膜半導体）型イメージセンサ等の固体撮像素子が好適に用いられる。

【0109】

撮像装置の幾つか例として、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、撮影機能付き電話装置、監視カメラなどが挙げられるが、これらに限定されない。

【0110】

下記の実施例１～６で説明する望遠光学系は、何れも、撮像装置に適用される。これにより、等倍を超える撮影倍率の撮影倍率での撮影が可能であり、装置全体が小型軽量で機動性が高く、光学性能が高い撮像装置を得られる。

【0111】

以下に、実施形態に係る望遠光学系の実施例を、図面を参照して説明する。

【0112】

各実施例の断面図において、第１レンズ群をＧ１、第２レンズ群をＧ２、第３レンズ群をＧ３、第４レンズ群をＧ４、開口絞りをＳ、像面（撮像面）をＩＭＧで示している。また、第４レンズ群Ｇ４を構成する第１サブレンズ群をＧ４ａ、第２サブレンズ群をＧ４ｂ、第３サブレンズ群をＧ４ｃで示している。

【0113】

各実施例の収差図において、（Ａ１）～（Ａ４）は球面収差（ＳＡＺ）を、（Ｂ１）～（Ｂ４）は非点収差（ＦＣ）を、（Ｃ１）～（Ｃ４）は歪曲収差（ＤＴＬ）を、（Ｄ１）～（Ｄ４）は倍率色収差（ＣＣ）を、それぞれ示している。

【0114】

各実施例の収差図において、（Ａ１）～（Ｄ１）は無限遠の撮影倍率における収差を、（Ａ２）～（Ｄ２）はβ＝－０．５倍の撮影倍率における収差を、（Ａ３）～（Ｄ３）はβ＝－１．０倍の撮影倍率における収差を、（Ａ４）～（Ｄ４）はβ＝－２．０倍の撮影倍率における収差を、それぞれ示している。

【0115】

各実施例の収差図において、実線はｄ線（５８７．５６ｎｍ）、破線はＣ線（６５６．２７ｎｍ）、一点鎖線はＦ線（４８６．１３ｎｍ）、二点鎖線はｇ線（４３５．８４ｎｍ）をそれぞれ示している。
［実施例１］

【0116】

図２から図４は、実施形態に係る実施例１を示したものである。図２は、実施例１の望遠光学系の、無限遠、および最至近における断面図である。図３は、実施例１の望遠光学系の、無限遠、および－０．５倍の撮影倍率における収差図である。図４は、実施例１の望遠光学系の、－１．０倍、および－２．０倍の撮影倍率における収差図である。

【0117】

図２（Ａ）は無限遠における望遠光学系の断面図、図２（Ｂ）は最至近である－２．０倍の撮影倍率における望遠光学系の断面図をそれぞれ示す。

【0118】

図２に示すように、実施例１の望遠光学系は、物体側から順に、正のパワーを有する第１レンズ群Ｇ１と、負のパワーを有する第２レンズ群Ｇ２と、正のパワーを有する第３レンズ群Ｇ３と、負のパワーを有する第４レンズ群Ｇ４とで構成されている。開口絞りＳは、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間に配置されている。

【0119】

望遠光学系の像面ＩＭＧの物体側には、平行平板ガラスなどで構成される光学部材ＯＦが配置されている。光学部材ＯＦは、例えばカバーガラスとして構成され、撮像素子の撮像面を保護するために用いられる。従って、光学部材ＯＦは、望遠光学系に固有の構成ではなく、望遠光学系が適用される撮像装置の構成である。

【0120】

第１レンズ群Ｇ１は、物体側が凸の負メニスカスレンズＬ１と、両凸正レンズＬ２と、両凸正レンズＬ３と、像側が凸の負メニスカスレンズＬ４と、両凸正レンズＬ５とで構成されている。両凸正レンズＬ３と負メニスカスレンズＬ４とは、接合されている。負メニスカスレンズＬ１の物体側の面Ｒ１は、撥水・防汚コートを有する。

【0121】

第２レンズ群Ｇ２は、像側が凸の正メニスカスレンズＬ６と、両凹負レンズＬ７と、両凹負レンズＬ８とで構成されている。正メニスカスレンズＬ６と両凹負レンズＬ７とは、接合されている。

【0122】

第３レンズ群Ｇ３は、物体側が凸の負メニスカスレンズＬ９と、両凸正レンズＬ１０と、両凸正レンズＬ１１とで構成されている。負メニスカスレンズＬ９と両凸正レンズＬ１０とは、接合されている。

【0123】

第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に、負のパワーを有する第１サブレンズ群Ｇ４ａ、負のパワーを有する第２サブレンズ群Ｇ４ｂ、正のパワーを有する第３サブレンズ群Ｇ４ｃで構成されている。

【0124】

第１サブレンズ群Ｇ４ａは、両凹負レンズＬ１２で構成されている。

【0125】

第２サブレンズ群Ｇ４ｂは、両凸正レンズＬ１３と、両凹負レンズＬ１４と、両凹負レンズＬ１５とで構成されている。両凸正レンズＬ１３と両凹負レンズＬ１４とは、接合されている。

【0126】

第３サブレンズ群Ｇ４ｃは、両凸正レンズＬ１６と、両凸正レンズＬ１７と、両凹負レンズＬ１８とで構成されている。両凸正レンズＬ１７と両凹負レンズＬ１８とは、接合されている。なお、両凹負レンズＬ１８の像側の面Ｒ３２は、撥水・防汚コートを有してもよい。

【0127】

望遠光学系は、無限遠から近距離側への連続的なフォーカシングが可能であり、遠距離側から近距離側へのフォーカシングに際し、第１レンズ群Ｇ１は不動であり、第２レンズ群Ｇ２は像側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３は物体側へ移動し、第４レンズ群Ｇ４は不動である。

【0128】

第２サブレンズ群Ｇ４ｂは、防振レンズ群であり、像ブレが発生したときに光軸に垂直な方向に移動して像ブレを補正する。

【0129】

以下に、実施例１の数値データを示す。面データにおいて、Ｒは各レンズ面の曲率半径、Ｄは各レンズ面間の間隔、Ｎｄは各レンズのｄ線の屈折率、Ｖｄは各レンズのアッベ数である。

【0130】

また、ズームデータにおいて、ＦＮＯ．はＦ値、ωは半画角、ｆｂはバックフォーカスである。バックフォーカスは、最も像側のレンズ面Ｒ３２の面頂から近軸像面ＩＭＧまでの距離を空気換算して表したものである。全長は、最も物体側のレンズ面Ｒ１の面頂から最も像側のレンズ面Ｒ３２の面頂までの距離にバックフォーカスを加えたものである。

【0131】

フォーカシングにより変化するレンズ面間の間隔Ｄ９，Ｄ１４，Ｄ１５，Ｄ２０については、横倍率β＝０．００，－０．５０，－１．００，－２．００の各値を示す。すなわち、望遠光学系は、無限遠からβ＝－２．００までのフォーカシングが可能である。

【0132】

各レンズ群焦点距離において、第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３、第４レンズ群Ｇ４の焦点距離をそれぞれ示す。
なお、以下の実施例２～６においても、数値データに同一の符号を付す。

【0133】

数値実施例１
単位ｍｍ

面データ
面番 R D Nd Vd
1 91.306 1.5 1.48749 70.23
2 40.957 1.46
3 75.642 3.76 1.59282 68.62
4 -124.317 0.2
5 94.361 5.57 1.59282 68.62
6 -35.862 1.35 2.001 29.13
7 -96.697 0.15
8 40.338 4.8 1.43875 94.66
9 -67.714 D9
10 -578.5881 2.99 1.84666 23.78
11 -38.6633 0.8 1.6968 55.53
12 48.1594 2.38
13 -53.8124 0.85 1.497 81.54
14 32.3387 D14
15(絞り) ∞ D15
16 60.7248 1.1 1.7888 28.43
17 31.5673 4.95 1.43875 94.66
18 -52.9997 0.15
19 43.9932 4 1.497 81.61
20 -73.7617 D20
21 -280.79 0.85 1.51742 52.43
22 65.8571 3.0288
23 44.0764 3.155 1.85478 24.8
24 -90.011 0.8 1.53996 59.46
25 16.7825 4.3
26 -36.6931 0.8 1.62004 36.26
27 50.4154 2.8736
28 80.7376 2.9 1.90043 37.37
29 -140.7367 0.2
30 25.1562 6.65 1.58913 61.14
31 -43.3887 1 1.7888 28.43
32 92.4526 30.649
33 ∞ 4.1082 1.51633 64.14
34 ∞ 2.045
35 ∞

ズームデータ

焦点距離 88.21 76.51 62.44 38.06
ＦＮＯ． 3.64 2.71 1.61 0.51
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画角２ω 14.02 9.61 5.52 2.06
fb (in air) 35.4033 ← ← ←
全長 (in air) 152.0692 ← ← ←

横倍率β 0.00 (無限遠) -0.50 -1.00 -2.00
D9 1.1931 5.4051 10.595 18.2238
D14 21.6627 17.4507 12.2607 4.632
D15 27.7204 20.445 13.8691 2.8945
D20 3.5261 10.8015 17.3774 28.352

各レンズ群焦点距離
第１レンズ群 36.3582
第２レンズ群 -26.6003
第３レンズ群 36.3606
第４レンズ群 -68.5364
［実施例２］

【0134】

図５から図７は、実施形態に係る実施例２を示したものである。図５は、実施例２の望遠光学系の、無限遠、および最至近における断面図である。図６は、実施例２の望遠光学系の、無限遠、および－０．５倍の撮影倍率における収差図である。図７は、実施例２の望遠光学系の、－１．０倍、および－２．０倍の撮影倍率における収差図である。

【0135】

図５（Ａ）は無限遠における望遠光学系の断面図、図５（Ｂ）は最至近である－２．０倍の撮影倍率における望遠光学系の断面図をそれぞれ示す。

【0136】

図５に示すように、実施例２の望遠光学系は、物体側から順に、正のパワーを有する第１レンズ群Ｇ１と、負のパワーを有する第２レンズ群Ｇ２と、正のパワーを有する第３レンズ群Ｇ３と、負のパワーを有する第４レンズ群Ｇ４とで構成されている。開口絞りＳは、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間に配置されている。

【0137】

【0138】

【0139】

【0140】

【0141】

【0142】

第１サブレンズ群Ｇ４ａは、両凹負レンズＬ１２で構成されている。

【0143】

【0144】

【0145】

【0146】

第２サブレンズ群Ｇ４ｂは、防振レンズ群であり、像ブレが発生したときに光軸に垂直な方向に移動して像ブレを補正する。

【0147】

以下に、実施例２の数値データを示す。
数値実施例２
単位ｍｍ

面データ
面番 R D Nd Vd
1 74.2022 1.5 1.48749 70.23
2 39.8548 1.7085
3 82.0151 3.7392 1.59282 68.62
4 -107.4102 0.2
5 81.046 5.521 1.55032 75.5
6 -36.5578 1.35 2.001 29.13
7 -108.5462 0.15
8 44.5796 4.7788 1.497 81.61
9 -66.7151 D9
10 -362.2331 2.79 1.92119 23.96
11 -37.734 0.8 1.6968 55.53
12 45.5613 2.2
13 -44.4729 0.85 1.497 81.61
14 31.6321 D14
15(絞り) ∞ D15
16 71.1258 1.1 1.90366 31.32
17 31.7473 4.7 1.497 81.54
18 -63.5724 0.15
19 42.9169 4.3 1.497 81.54
20 -57.2002 D20
21 -246.0093 0.85 1.51742 52.43
22 86.3769 2.9864
23 40.4445 3.155 1.85478 24.8
24 -113.843 0.8 1.56384 60.67
25 16.9002 3.7
26 -38.7107 0.8 1.5927 35.31
27 50.8903 2.8742
28 82.6075 3.55 1.90043 37.37
29 -205.7679 0.2
30 25.2285 6.35 1.58913 61.14
31 -41.9101 1 1.7888 28.43
32 89.7319 30.9237
33 ∞ 4.1082 1.51633 64.14
34 ∞ 2.045
35 ∞ D35

ズームデータ

焦点距離 88.21 76.84 62.17 37.62
ＦＮＯ． 3.64 2.68 1.56 0.48
像高 10.82 ← ← ←
画角２ω 13.97 9.39 5.36 1.96
fb (in air) 35.678 ← ← ←
全長 (in air) 152.1441 ← ← ←

横倍率β 0.00 (無限遠) -0.50 -1.00 -2.00
D9 1.8437 6.0338 10.9348 18.1955
D14 21.0263 16.8362 11.9352 4.6745
D15 27.8721 20.5376 13.841 3.0028
D20 3.6209 10.9554 17.652 28.4902

各レンズ群焦点距離
第１レンズ群 35.6446
第２レンズ群 -25.1538
第３レンズ群 36.5390
第４レンズ群 -69.1419
［実施例３］

【0148】

図８から図１０は、実施形態に係る実施例３を示したものである。図８は、実施例３の望遠光学系の、無限遠、および最至近における断面図である。図９は、実施例３の望遠光学系の、無限遠、および－０．５倍の撮影倍率における収差図である。図１０は、実施例３の望遠光学系の、－１．０倍、および－２．０倍の撮影倍率における収差図である。

【0149】

図８（Ａ）は無限遠における望遠光学系の断面図、図８（Ｂ）は最至近である－２．０倍の撮影倍率における望遠光学系の断面図をそれぞれ示す。

【0150】

図８に示すように、実施例３の望遠光学系は、物体側から順に、正のパワーを有する第１レンズ群Ｇ１と、負のパワーを有する第２レンズ群Ｇ２と、正のパワーを有する第３レンズ群Ｇ３と、負のパワーを有する第４レンズ群Ｇ４とで構成されている。開口絞りＳは、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間に配置されている。

【0151】

【0152】

【0153】

【0154】

【0155】

【0156】

第１サブレンズ群Ｇ４ａは、両凹負レンズＬ１２で構成されている。

【0157】

【0158】

【0159】

【0160】

第２サブレンズ群Ｇ４ｂは、防振レンズ群であり、像ブレが発生したときに光軸に垂直な方向に移動して像ブレを補正する。

【0161】

以下に、実施例３の数値データを示す。なお、フォーカシングにより変化するレンズ面間の間隔Ｄ９，Ｄ１４，Ｄ１５，Ｄ２０については、横倍率β＝０．００，－０．５１，－１．０１，－２．００の各値を示す。
数値実施例３
単位ｍｍ

面データ
面番 R D Nd Vd
1 69.8626 1.5 1.51633 64.14
2 41.8374 1.5296
3 87.765 3.6173 1.59282 68.62
4 -114.2643 0.2
5 79.712 5.6983 1.55032 75.5
6 -37.3742 1.35 2.001 29.13
7 -105.7297 0.2
8 45.045 4.6297 1.497 81.61
9 -73.993 D9
10 -163.5766 2.79 1.92286 20.88
11 -40.2755 0.8 1.6968 55.53
12 46.5075 2.05
13 -68.7961 0.85 1.497 81.61
14 33.2693 D14
15(絞り) ∞ D15
16 58.575 1.1 1.92119 23.96
17 35.2869 4.6968 1.497 81.54
18 -48.3081 0.15
19 47.8951 3.9815 1.497 81.54
20 -129.5909 D20
21 -265.0069 0.85 1.51742 52.43
22 55.85 2.9621
23 43.7871 3.155 1.85478 24.8
24 -88.3946 0.8 1.56384 60.67
25 19.3723 3.5
26 -43.9417 0.8 1.5927 35.31
27 39.7963 3.2223
28 62.9096 3.55 1.90043 37.37
29 -151.84 0.2
30 24.833 6.0357 1.58913 61.14
31 -52.5383 1 1.7888 28.43
32 54.8496 32.2227
33 ∞ 4.1082 1.51633 64.14
34 ∞ 2.045
35 ∞

ズームデータ

焦点距離 88.19 76.58 62.11 37.88
ＦＮＯ． 3.64 2.67 1.57 0.49
像高 10.82 ← ← ←
画角２ω 14.01 9.44 5.4 2
fb (in air) 36.977 ← ← ←
全長 (in air) 152.1536 ← ← ←

横倍率β 0.00 (無限遠) -0.51 -1.01 -2.00
D9 1.8471 6.1302 11.155 18.4074
D14 21.346 17.0629 12.0381 4.7857
D15 28.3732 21.0345 14.2941 3.1825
D20 2.3921 9.7308 16.4712 27.5828

各レンズ群焦点距離
第１レンズ群 36.1218
第２レンズ群 -26.1034
第３レンズ群 36.3301
第４レンズ群 -68.9415
［実施例４］

【0162】

図１１から図１３は、実施形態に係る実施例４を示したものである。図１１は、実施例４の望遠光学系の、無限遠、および最至近における断面図である。図１２は、実施例４の望遠光学系の、無限遠、および－０．５倍の撮影倍率における収差図である。図１３は、実施例４の望遠光学系の、－１．０倍、および－２．０倍の撮影倍率における収差図である。

【0163】

図１１（Ａ）は無限遠における望遠光学系の断面図、図１１（Ｂ）は最至近である－２．０倍の撮影倍率における望遠光学系の断面図をそれぞれ示す。

【0164】

図１１に示すように、実施例４の望遠光学系は、物体側から順に、正のパワーを有する第１レンズ群Ｇ１と、負のパワーを有する第２レンズ群Ｇ２と、正のパワーを有する第３レンズ群Ｇ３と、負のパワーを有する第４レンズ群Ｇ４とで構成されている。開口絞りＳは、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間に配置されている。

【0165】

【0166】

【0167】

【0168】

【0169】

【0170】

第１サブレンズ群Ｇ４ａは、両凹負レンズＬ１２で構成されている。

【0171】

【0172】

【0173】

【0174】

第２サブレンズ群Ｇ４ｂは、防振レンズ群であり、像ブレが発生したときに光軸に垂直な方向に移動して像ブレを補正する。

【0175】

以下に、実施例４の数値データを示す。
数値実施例４
単位ｍｍ

面データ
面番 R D Nd Vd
1 106.5195 1.2 1.51633 64.14
2 44.6077 1.1007
3 75.2088 3.9622 1.59282 68.62
4 -104.8237 0.2
5 65.8866 5.5001 1.55032 75.5
6 -41.7628 1.2 2.001 29.13
7 -142.7923 0.2
8 44.2802 4.344 1.497 81.61
9 -83.8513 D9
10 -240.0826 2.4 1.92286 20.88
11 -44.5723 0.8 1.6968 55.53
12 44.8675 2.05
13 -69.6337 0.85 1.497 81.61
14 32.7061 D14
15(絞り) ∞ D15
16 60.6552 0.95 1.92119 23.96
17 35.4065 4.9 1.497 81.54
18 -45.7943 0.15
19 42.8939 4.15 1.497 81.54
20 -166.1397 D20
21 -440.2652 0.85 1.51742 52.43
22 50.0494 2.9722
23 41.146 3.1 1.85478 24.8
24 -94.7606 0.8 1.56384 60.67
25 17.978 3.6
26 -39.9591 0.8 1.5927 35.31
27 47.2506 3.0916
28 68.6542 3.55 1.90043 37.37
29 -172.2801 0.0253
30 25.5942 5.85 1.58913 61.14
31 -50.987 0.9 1.7888 28.43
32 68.3683 32.9687
33 ∞ 4.1082 1.51633 64.14
34 ∞ 2.045
35 ∞

ズームデータ

焦点距離 88.23 75.45 62.09 38.01
ＦＮＯ． 3.64 2.74 1.65 0.54
像高 10.82 ← ← ←
画角２ω 14.02 9.83 5.71 2.18
fb (in air) 37.723 ← ← ←
全長 (in air) 151.0450 ← ← ←

横倍率β 0.00 (無限遠) -0.50 -1.00 -2.00
D9 1.8600 5.7711 10.9547 18.4113
D14 21.3304 17.4192 12.2356 4.7791
D15 28.2546 20.6615 14.2619 3.1046
D20 2.3811 9.9742 16.3738 27.5311

各レンズ群焦点距離
第１レンズ群 36.5352
第２レンズ群 -26.5855
第３レンズ群 35.6863
第４レンズ群 -66.4317
［実施例５］

【0176】

図１４から図１６は、実施形態に係る実施例５を示したものである。図１４は、実施例５の望遠光学系の、無限遠、および最至近における断面図である。図１５は、実施例５の望遠光学系の、無限遠、および－０．５倍の撮影倍率における収差図である。図１６は、実施例５の望遠光学系の、－１．０倍、および－２．０倍の撮影倍率における収差図である。

【0177】

図１４（Ａ）は無限遠における望遠光学系の断面図、図１４（Ｂ）は最至近である－２．０倍の撮影倍率における望遠光学系の断面図をそれぞれ示す。

【0178】

図１４に示すように、実施例５の望遠光学系は、物体側から順に、正のパワーを有する第１レンズ群Ｇ１と、負のパワーを有する第２レンズ群Ｇ２と、正のパワーを有する第３レンズ群Ｇ３と、負のパワーを有する第４レンズ群Ｇ４とで構成されている。開口絞りＳは、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間に配置されている。

【0179】

【0180】

【0181】

【0182】

【0183】

【0184】

第１サブレンズ群Ｇ４ａは、両凹負レンズＬ１２で構成されている。

【0185】

【0186】

【0187】

【0188】

第２サブレンズ群Ｇ４ｂは、防振レンズ群であり、像ブレが発生したときに光軸に垂直な方向に移動して像ブレを補正する。

【0189】

以下に、実施例５の数値データを示す。
数値実施例５
単位ｍｍ

面データ
面番 R D Nd Vd
1 169.0464 1.2 1.48749 70.23
2 47.1942 1.0657
3 75.3644 4.1084 1.59282 68.62
4 -93.9056 0.2
5 77.2593 5.2315 1.59282 68.62
6 -44.202 1.2 2.001 29.13
7 -156.8624 0.2
8 40.0396 4.469 1.43875 94.66
9 -91.5441 D9
10 -224.0194 2.2 1.92286 20.88
11 -47.8704 0.8 1.6968 55.53
12 50.8745 2.15
13 -79.7295 0.85 1.497 81.61
14 34.1082 D14
15(絞り) ∞ D15
16 70.6579 0.95 1.92119 23.96
17 38.3147 4.9 1.497 81.54
18 -46.4391 0.15
19 42.6775 4.15 1.497 81.54
20 -128.2175 D20
21 -190.5917 0.85 1.51742 52.43
22 44.9644 3.0601
23 48.802 3 1.85478 24.8
24 -67.5354 0.8 1.56384 60.67
25 20.3721 3.6
26 -42.4272 0.8 1.5927 35.31
27 41.9816 2.9705
28 39.0772 3.4 1.90043 37.37
29 -185.6719 0.5813
30 36.3087 5.6 1.58913 61.14
31 -32.6554 0.9 1.8 29.84
32 83.8097 32.0107
33 ∞ 4.1082 1.51633 64.14
34 ∞ 2.045
35 ∞

ズームデータ

焦点距離 88.22 74.74 61.01 37.52
ＦＮＯ． 3.64 2.74 1.7 0.62
像高 10.82 ← ← ←
画角２ω 13.99 9.92 5.98 2.56
fb (in air) 36.765 ← ← ←
全長 (in air) 149.5086 ← ← ←

横倍率β 0.00 (無限遠) -0.50 -1.00 -2.00
D9 1.5365 5.7616 11.2180 19.1303
D14 20.9193 16.6943 11.2378 3.3256
D15 27.5263 20.0585 13.5916 2.2948
D20 3.3751 10.8429 17.3099 28.6067

各レンズ群焦点距離
第１レンズ群 37.8761
第２レンズ群 -28.7539
第３レンズ群 36.1934
第４レンズ群 -66.7228
［実施例６］

【0190】

図１７から図１９は、実施形態に係る実施例６を示したものである。図１７は、実施例６の望遠光学系の、無限遠、および最至近における断面図である。図１８は、実施例６の望遠光学系の、無限遠、および－０．５倍の撮影倍率における収差図である。図１９は、実施例６の望遠光学系の、－１．０倍、および－２．０倍の撮影倍率における収差図である。

【0191】

図１７（Ａ）は無限遠における望遠光学系の断面図、図１７（Ｂ）は最至近である－２．０倍の撮影倍率における望遠光学系の断面図をそれぞれ示す。

【0192】

図１７に示すように、実施例６の望遠光学系は、物体側から順に、正のパワーを有する第１レンズ群Ｇ１と、負のパワーを有する第２レンズ群Ｇ２と、正のパワーを有する第３レンズ群Ｇ３と、負のパワーを有する第４レンズ群Ｇ４とで構成されている。開口絞りＳは、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間に配置されている。

【0193】

【0194】

【0195】

【0196】

【0197】

【0198】

第１サブレンズ群Ｇ４ａは、両凹負レンズＬ１２で構成されている。

【0199】

【0200】

【0201】

【0202】

第２サブレンズ群Ｇ４ｂは、防振レンズ群であり、像ブレが発生したときに光軸に垂直な方向に移動して像ブレを補正する。

【0203】

実施例６の望遠光学系は、無限遠から所定の中間撮影倍率β＝－１．０になる第１距離までを第１のモードでフォーカシングが可能であり、第１距離（β＝－１．０）から最大撮影倍率β＝－２．０になる最至近距離までを第２のモードでフォーカシングが可能である。開口絞りＳの最大絞り径は、同一のモード内では、フォーカシングに係わらず一定である。開口絞りＳの最大絞り径は、第１のモードから第２のモードに切り替わる際に変更され、また、第２のモードから第１のモードに切り替わる際に変更される。

【0204】

以下に、実施例６の数値データを示す。
数値実施例６
単位ｍｍ

面データ
面番 R D Nd Vd
1 1088.7413 1.2 1.48749 70.23
2 52.1908 0.8878
3 89.0409 3.8695 1.59282 68.62
4 -74.6834 0.2
5 100.1155 4.9686 1.59282 68.62
6 -38.2439 1.2 2.001 29.13
7 -101.2631 0.2
8 40.0722 4.6783 1.43875 94.66
9 -78.9606 D9
10 -135.5733 2.2 1.92286 20.88
11 -42.9958 0.8 1.6968 55.53
12 66.3468 2.15
13 -84.0842 0.85 1.497 81.61
14 35.2174 D14
15(絞り) ∞ D15
16 71.4827 0.95 1.92119 23.96
17 38.8309 4.9 1.497 81.54
18 -50.7498 0.15
19 44.1455 4.15 1.497 81.54
20 -114.4082 D20
21 -253.4213 0.85 1.51742 52.43
22 42.5638 3.1805
23 50.6471 3 1.85478 24.8
24 -53.2554 0.8 1.56384 60.67
25 19.7914 3.6
26 -36.1663 0.8 1.5927 35.31
27 41.7387 2.9871
28 40.6815 3.4 1.90043 37.37
29 -116.8401 0.6813
30 37.8612 5.6 1.58913 61.14
31 -28.4353 0.9 1.7888 28.43
32 108.8932 31.1949
33 ∞ 4.1082 1.51633 64.14
34 ∞ 2.045
35 ∞

ズームデータ

焦点距離 88.22 76.27 62.38 38.67
ＦＮＯ． 3.63 2.37 1.33 0.65
像高 10.82 ← ← ←
画角２ω 13.91 9.85 6.03 2.59
fb (in air) 35.9492 ← ← ←
全長 (in air) 149.5128 ← ← ←

横倍率β 0.00 (無限遠) -0.50 -1.00 -2.00
D9 1.4216 5.9217 11.3117 19.2153
D14 21.6717 17.1716 11.7817 3.8780
D15 27.9491 20.8700 14.0958 2.1920
D20 3.3679 10.4470 17.2213 29.1251

各レンズ群焦点距離
第１レンズ群 37.4296
第２レンズ群 -30.3397
第３レンズ群 37.3201
第４レンズ群 -73.0578

【0205】

こうして実施形態によれば、半画角ω＝６°～１０°の望遠域を有し、最大撮影倍率が等倍を超えるマクロレンズである望遠光学系において、全長を短くし、かつ軽量化して、機動性を向上できる。

【0206】

また、フォーカスレンズ群の移動量を抑制して、ＡＦ速度をより速くできる。さらに、複数のフォーカスレンズ群を駆動する、いわゆるフローティング機構を用いることで、フォーカス全域で諸収差の発生を抑制し、良好な光学性能を確保できる。

【0207】

次に、上記実施形態に係る望遠光学系を備える撮像装置の構成について、図２０～図２３を参照して説明する。図２０は、上記実施形態に係る望遠光学系を備える撮像装置の構成を示す断面図である。図２１は、上記実施形態に係る望遠光学系を備える撮像装置を前面側から示す斜視図である。図２２は、上記実施形態に係る望遠光学系を備える撮像装置の後面側から示す斜視図である。図２３は、上記実施形態に係る望遠光学系を備える撮像装置の主に電気的な構成を示すブロック図である。

【0208】

本実施形態の撮像装置１０は、撮像レンズ２０と、装置本体３０と、を備えている。撮像レンズ２０の後面側には、レンズ側マウント部材２３が設けられている。装置本体３０の前面の略中央部分には、ボディ側マウント部材３１が設けられている。ボディ側マウント部材３１は、レンズ側マウント部材２３が係合する被係合部を備える。

【0209】

レンズ側マウント部材２３およびボディ側マウント部材３１は、撮像レンズ２０を装置本体３０の前面に着脱自在に配設するレンズ着脱機構を構成する。具体的に、レンズ着脱機構として、ねじ込み式（スクリュータイプ）、バヨネットタイプ等の周知の各種マウント機構が適用される。レンズ側マウント部材２３およびボディ側マウント部材３１には、電気接点がそれぞれ設けられ、撮像レンズ２０と装置本体３０とが相互に通信可能となっている。

【0210】

こうして、撮像装置１０は、装置本体３０に撮像レンズ２０が着脱自在の、レンズ交換式の撮像装置となっている。ただし、撮像装置１０は、レンズ交換式に限定されず、装置本体３０に撮像レンズ２０が固定された構成であっても構わない。

【0211】

撮像レンズ２０は、実施形態に係る望遠光学系が適用された撮像光学系２１と、撮像光学系２１を収容するレンズ鏡筒２２と、を備える。

【0212】

レンズ鏡筒２２の内部には、撮像光学系２１の他にも、図示は省略するが、フォーカシングに関連するレンズ群を光軸Ｏ方向に移動するためのＡＦ用アクチュエータ、防振レンズ群を光軸Ｏに垂直な方向に移動するための防振用アクチュエータ、開口絞りＳを駆動して絞り径を変化させるための絞りアクチュエータ、および各アクチュエータを制御するレンズ駆動回路等を含む各種の機構ユニットが設けられている。

【0213】

なお、実施形態のフォーカシングに関連するレンズ群には、第２レンズ群Ｇ２、および第３レンズ群Ｇ３がある。このため、ＡＦ用アクチュエータとして、第２レンズ群Ｇ２を駆動するアクチュエータと、第３レンズ群Ｇ３を駆動するアクチュエータとがそれぞれ設けられている。ただし、１つのＡＦ用アクチュエータが、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の両方を駆動するように構成しても構わない。

【0214】

装置本体３０は、上述のボディ側マウント部材３１の他に、撮像素子３２と、制御ユニット４０と、第１表示装置である背面表示装置３３と、第２表示装置であるファインダ表示装置３４と、複数の操作部材３５と、を備える。

【0215】

撮像素子３２の撮像面は、撮像光学系２１の像面ＩＭＧに一致するように配置される。撮像素子３２は、上述したように光電変換素子であり、ＣＣＤ型イメージセンサ、ＣＭＯＳ型イメージセンサ等が適用される。

【0216】

撮像素子３２が光電変換により生成したアナログの電気信号は、例えば撮像素子３２に内蔵されるＡ／Ｄ変換器によりデジタルの画像データに変換され、装置本体３０内の制御ユニット４０に入力される。なお、ここでは、撮像素子３２がＡ／Ｄ変換器を内蔵するデジタル撮像素子である例を挙げたが、撮像素子３２がアナログ撮像素子である場合には、Ａ／Ｄ変換器が撮像素子３２と別体で設けられていても構わない。

【0217】

制御ユニット４０は、入力された画像データを受信して一時的に記憶し、画像データに各種の画像処理を行って所定のフォーマットに変換し、表示装置（３３，３４）や後述する記録装置３７等へ出力する。また、制御ユニット４０は、撮像装置１０全体を統括的に制御する。

【0218】

背面表示装置３３およびファインダ表示装置３４は、画像データに基づく画像、および撮像装置１０の設定メニュー等を表示面に表示する構成ユニットである。背面表示装置３３およびファインダ表示装置３４は、例えば、液晶ディスプレイ（Liquid Crystal Display）や有機エレクトロルミネッセンス（Organic Electro-Luminescence；ＯＥＬ）ディスプレイ等が適用される。

【0219】

背面表示装置３３は、装置本体３０の例えば背面側に、表示面を外部に露呈する形態で配設される。背面表示装置３３は、使用者が表示面を直視で観察できるように構成された第１表示装置である。

【0220】

ファインダ表示装置３４は、装置本体３０の内部に設けられ、ファインダ光学系（不図示）を備えている。ファインダ表示装置３４は、表示面に表示された画像等をファインダ光学系により拡大し、使用者がファインダ光学系を覗き込む形態で観察できるように構成された第２表示装置である。

【0221】

これら２つの表示装置（３３，３４）は、撮像装置１０の使用者が、使用用途、使用状況、嗜好等に応じて、適宜、切り換えて使用できる。

【0222】

なお、撮像装置１０は、背面表示装置３３とファインダ表示装置３４の両方を備える必要はなく、何れか一方を備えていればよい。

【0223】

また、装置本体３０の外面上には、複数の操作部材３５が配設されている。複数の操作部材３５は、例えば、シャッタボタン、撮影モード選択ダイヤルなどを含む。複数の操作部材３５を操作することで、撮像装置１０に対する各種の設定を行うための指令信号、動作モードを切り換えるための指令信号などを発生させ、制御ユニット４０へ出力できる。

【0224】

なお、操作部材３５は、背面表示装置３３の表示面上に配設されるタッチパネル３５ａ等も含む。タッチパネル３５ａは、公知のように、背面表示装置３３の表示面に表示された操作ボタンに対応する位置を使用者が指などでタッチすることで、表示された操作ボタンに対応する指令信号を発生させ、制御ユニット４０へ出力できる。

【0225】

次に、撮像装置１０の電気的な内部構成について、主に図２３を参照して以下に簡単に説明する。

【0226】

撮像装置１０の装置本体３０は、上述した撮像素子３２、背面表示装置３３（第１表示装置）、ファインダ表示装置３４（第２表示装置）、タッチパネル３５ａを含む複数の操作部材３５、および制御ユニット４０の他に、図２３に示すように、内部記録部３６、記録装置３７、通信装置３８、およびブレ検出センサ３９等を有している。

【0227】

内部記録部３６は、内部メモリ３６ａと、内部メモリ３６ａの駆動回路と、等を含む構成ユニットである。内部メモリ３６ａは、例えば、不揮発性メモリ等が適用される。

【0228】

記録装置３７は、カードスロット機構と、駆動回路と、等を含む構成ユニットである。カードスロット機構は、記録媒体３７ａを着脱自在に収納する。駆動回路は、カードスロット機構に装着された記録媒体３７ａを駆動し、記録媒体３７ａへ情報を記録し、記録媒体３７ａから情報を読み出す。

【0229】

記録媒体３７ａは、例えば、薄型カード形状の筐体の内部に不揮発性メモリを備えるメモリカードが適用される。記録媒体３７ａは、装置本体３０に対して着脱自在であるため、装置本体３０の構成に含まなくて構わない。

【0230】

内部メモリ３６ａおよび記録媒体３７ａには、撮像素子３２を用いて取得された画像データおよび画像データに付随する各種の情報のほか、撮像装置１０における各種の設定情報等を含むデータファイルを記録できる。なお、内部メモリ３６ａと記録媒体３７ａとは、適宜、切り換えて使用できる。

【0231】

通信装置３８は、撮像装置１０と不図示の外部機器（例えば、外部モニタ、外部記録装置、情報処理装置など）との間で、無線または有線により各種の情報を送受信する構成ユニットである。

【0232】

ブレ検出センサ３９は、撮像装置１０に発生するブレを検出する。ブレ検出センサ３９は、例えば、角速度を検出するジャイロセンサ、加速度センサなどが用いられる。

【0233】

制御ユニット４０は、上述したように、撮像装置１０全体を統括的に制御するプロセッサである。制御ユニット４０は、機能的な構成として、例えば、撮像制御部４１と、一時メモリ４２と、画像処理部４３と、表示制御部４４と、記録制御部４５と、操作判定部４６と、情報記憶部（ＲＯＭ）４７と、等を備えている。

【0234】

撮像制御部４１は、撮像素子３２および撮像レンズ２０を駆動制御する駆動回路等を備える。

【0235】

撮像制御部４１は、ブレ検出センサ３９により検出されたブレに基づき、撮像レンズ２０の防振用アクチュエータを駆動制御して、撮像素子３２の撮像面に結像される光学像が安定化して像ブレが補正されるように、防振レンズ群を光軸Ｏに垂直な方向に移動する。

【0236】

撮像制御部４１は、例えば、撮像素子３２により取得された画像に基づき、ＡＦ（オート・フォーカス）制御の演算、およびＡＥ制御の演算を行う。

【0237】

撮像制御部４１は、ＡＦ制御の演算結果に基づき、撮像レンズ２０内のＡＦ用アクチュエータを制御して、被写体像が合焦するようにフォーカシングを制御する。

【0238】

また、撮像制御部４１は、ＡＥ制御の演算結果に基づき、撮像レンズ２０内の絞りアクチュエータを制御して、開口絞りＳの絞り径を制御する。

【0239】

さらに、撮像制御部４１は、実施例６の望遠光学系が適用された撮像光学系２１の場合、無限遠から所定の中間撮影倍率になる第１距離までのフォーカシングが可能である第１のモードと、第１距離から最大撮影倍率になる最至近距離までのフォーカシングが可能である第２のモードとを設定する。

【0240】

そして、撮像制御部４１は、第１のモードと第２のモードとで、開口絞りＳの最大絞り径がそれぞれ異なるように制御する。さらに、撮像制御部４１は、同一のモード内では、フォーカシングに係わらず開口絞りＳの最大絞り径が一定となるように制御する。一方、撮像制御部４１は、異なるモードに切り替わる際に、最大絞り径を変更するように制御する。このような制御を行うことで、撮像制御部４１は、軽減された負荷でＡＦ制御の演算を高速に行える。

【0241】

撮像制御部４１は、ＡＥ制御の演算結果に基づき、撮像素子３２の露光時間を制御して、撮像素子３２に露光を行わせる。撮像素子３２は、露光により取得した画像データを出力する。なお、装置本体３０がメカニカルシャッタを備える場合には、撮像制御部４１がメカニカルシャッタも制御する。

【0242】

一時メモリ４２は、撮像素子３２によって取得された画像データを一時的に記憶する。また、一時メモリ４２は、画像処理部４３が各種の画像信号処理を行う際の一時作業領域として利用される。

【0243】

画像処理部４３は、一時メモリ４２に記憶された画像データに、各種の画像信号処理を行う。画像処理部４３は、電気回路によって構成されてもよいし。所定の機能（例えば、画像処理等）に特化したハードウェアによって構成されていてもよい。

【0244】

表示制御部４４は、背面表示装置３３およびファインダ表示装置３４を駆動制御する駆動回路等を備える。表示制御部４４は、画像処理部４３により処理された画像データに基づき背面表示装置３３とファインダ表示装置３４との少なくとも一方に画像を表示し、さらに必要に応じて各種の情報を表示する。

【0245】

記録制御部４５は、内部記録部３６および記録装置３７を駆動制御する駆動回路等を備える。記録制御部４５は、画像処理部４３により処理された画像データを画像ファイルとして内部記録部３６と記録装置３７との少なくとも一方に記録する。

【0246】

操作判定部４６は、タッチパネル３５ａを含む複数の操作部材３５から入力信号を受信し、入力信号を判定し、判定結果に応じて対応する構成ユニット等へ指示信号を伝達する。

【0247】

情報記憶部（ＲＯＭ）４７は、例えば、制御ユニット４０が記録、表示、設定等に関する各種の機能を実現するためのソフトウェアプログラム、各種の設定メニューを表示するためのメニューデータ、撮像装置１０に係る各種の設定値などを不揮発に記録する半導体メモリである。

【0248】

なお、制御ユニット４０は、例えば、中央処理装置（Central Processing Unit；以下、ＣＰＵという）、ＲＯＭ（Read only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、不揮発性メモリ（Non-volatile memory）、不揮発性記憶装置（Non-volatile storage）等のほか、非一過性の記録媒体（non-transitory computer readable medium）等を備える周知の構成およびその周辺機器等によって構成されるプロセッサを適用できる。この場合、ＣＰＵが、ＲＯＭ等に記録された各種機能のソフトウェアプログラムを読み出して実行することで、プロセッサが、各種の機能（記録、表示、設定等）を実現する。

【0249】

プロセッサは、例えば、各種の機能を個別のハードウェアによって実現される形態であってもよいし、または各機能部の一部を一体としたハードウェアで実現される形態であってもよい。例えば、プロセッサは、ハードウェアを含み、そのハードウェアは、デジタル信号を処理する信号処理回路およびアナログ信号を処理する信号処理回路の少なくとも一方を含む。プロセッサは、ＣＰＵ以外に、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）等の各種のプロセッサを用いることが可能である。また、プロセッサは、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）またはＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等によるハードウェア回路で構成されていてもよい。

【0250】

なお、本発明は、上述した実施形態そのままに限定されない。本発明は、実施段階で、発明の要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素を適宜に組み合わせて、種々の発明の態様を形成できる。例えば、実施形態に開示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態の構成要素を適宜に組み合わせてもよい。このように、発明の主旨を逸脱しない範囲内において、種々の変形や応用が可能であることは勿論である。

【符号の説明】

【0251】

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
Ｇ４ａ…第１サブレンズ群
Ｇ４ｂ…第２サブレンズ群
Ｇ４ｃ…第３サブレンズ群
ＩＭＧ…像面
ＯＦ…光学部材
Ｓ…開口絞り
Ｏ…光軸
１０…撮像装置
２０…撮像レンズ
２１…撮像光学系
２２…レンズ鏡筒
２３…レンズ側マウント部材
３０…装置本体
３１…ボディ側マウント部材
３２…撮像素子
３３…背面表示装置（第１表示装置）
３４…ファインダ表示装置（第２表示装置）
３５…操作部材
３５ａ…タッチパネル
３６…内部記録部
３６ａ…内部メモリ
３７…記録装置
３７ａ…記録媒体
３８…通信装置
３９…ブレ検出センサ
４０…制御ユニット
４１…撮像制御部
４２…一時メモリ
４３…画像処理部
４４…表示制御部
４５…記録制御部
４６…操作判定部
４７…情報記憶部（ＲＯＭ）

【図1】