特開 2024-90416 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】P2024090416

(43)【公開日】2024-07-04

(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 15/16 20060101AFI20240627BHJP

   G02B 15/167 20060101ALI20240627BHJP

   G02B 15/20 20060101ALI20240627BHJP

   G02B 13/18 20060101ALN20240627BHJP

【ＦＩ】

G02B15/16

G02B15/167

G02B15/20

G02B13/18

【審査請求】未請求

【請求項の数】18

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022206320

(22)【出願日】2022-12-23

(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】時田 知樹

【テーマコード（参考）】

2H087

【Ｆターム（参考）】

2H087KA01

2H087MA14

2H087MA18

2H087NA07

2H087NA14

2H087PA08

2H087PA10

2H087PA11

2H087PA17

2H087PA18

2H087PB08

2H087PB11

2H087PB12

2H087QA02

2H087QA06

2H087QA07

2H087QA17

2H087QA22

2H087QA25

2H087QA32

2H087QA37

2H087QA41

2H087QA42

2H087QA45

2H087QA46

2H087RA04

2H087RA05

2H087RA12

2H087RA13

2H087RA36

2H087RA44

2H087SA14

2H087SA16

2H087SA19

2H087SA20

2H087SA24

2H087SA26

2H087SA30

2H087SA32

2H087SA44

2H087SA46

2H087SA50

2H087SA52

2H087SA55

2H087SA56

2H087SA63

2H087SA64

2H087SA65

2H087SA72

2H087SA75

2H087SA76

2H087SB04

2H087SB14

2H087SB16

2H087SB23

2H087SB24

2H087SB25

2H087SB32

2H087SB42

(57)【要約】

【課題】高い光学性能と軽量の防振群を含む小型のズームレンズを提供する。
【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複数のレンズ群として、負の第１レンズ群Ｌ１と、正の第２レンズ群Ｌ２と、後群を構成する少なくとも１つのレンズ群とを有する。ズーミングに際して、第１レンズ群は不動であり、第２レンズ群は移動する。第２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Ｌ２ａと第２部分群Ｌ２ｂを有する。第２部分群は、防振に際して光軸に直交する方向に移動する。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、広角端におけるバックフォーカスをＢｆｗ、ズームレンズの広角端における焦点距離をｆｗとするとき、－１．５０≦ｆ１／ｆ２≦－０．３０、０．１０≦Ｂｆｗ／ｆｗ≦０．８５なる条件を満足する。
【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複数のレンズ群として、負の屈折力の第１レンズ群と、正の屈折力の第２レンズ群と、後群を構成する少なくとも１つのレンズ群とを有し、広角端と望遠端との間の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、
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２レンズ群は、物体側から像側へ順に配置された第１部分群と第２部分群を有し、
前記第２部分群は、防振に際して光軸に直交する方向に移動し、
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、広角端におけるバックフォーカスをＢｆｗ、前記ズームレンズの広角端における焦点距離をｆｗとするとき、
－１．５０≦ｆ１／ｆ２≦－０．３０
０．１０≦Ｂｆｗ／ｆｗ≦０．８５
なる条件を満足することを特徴とするズームレンズ。

【請求項2】

前記第２レンズ群における最も物体側のレンズの焦点距離をｆ２１とするとき、
－１．６５≦ｆ２１／ｆ１≦－０．５０
なる条件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２部分群の焦点距離をｆ２ｂとするとき、
１．００≦｜ｆ２ｂ／ｆｗ｜≦３．００
なる条件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】

望遠端における前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の光軸上の間隔をＤ１２ｔ、前記ズームレンズの光学全長をＴＴＬとするとき、
０．００５≦Ｄ１２ｔ／ＴＴＬ≦０．０２３
なる条件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】

前記ズームレンズの光学全長をＴＴＬ、前記ズームレンズの望遠端における焦点距離をｆｔとするとき、
１．００≦ＴＴＬ／ｆｔ≦３．５０
なる条件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6】

－２．００≦ｆ１／ｆｗ≦－１．００
なる条件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7】

０．８０≦ｆ２／ｆｗ≦４．００
なる条件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8】

前記第２レンズ群における最も物体側のレンズの焦点距離をｆ２１とするとき、
０．８０≦ｆ２１／ｆｗ≦２．９０
なる条件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9】

前記第２レンズ群における最も物体側のレンズのシェイプファクターをχ２１とするとき、
－２．００≦χ２１≦－０．５０
なる条件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10】

前記第１レンズ群は、負の屈折力の２つのレンズと正の屈折力の１つのレンズを少なくとも含む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】

前記第１レンズ群は、最も物体側に、物体側へ凸面を向けた負メニスカスレンズを含む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】

前記第２レンズ群は、開口絞りを有し、
ズーミングに際して前記第２レンズ群と前記開口絞りが一体で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】

前記第２レンズ群は、３つ以上５つ以下のレンズにより構成されてい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】

前記第１部分群は、２つ以下の光学要素で構成されてい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】

フォーカシングに際して、前記後群に含まれる全てのレンズ群または一部のレンズ群が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16】

ズーミングに際して、前記ズームレンズにおける最も像側に配置された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17】

請求項１から１６のいずれか一項に記載のズームレンズを有することを特徴とする光学機器。

【請求項18】

前記ズームレンズにより形成される光学像を光電変換する撮像素子を有することを特徴とする請求項１７に記載の光学機器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、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および監視用カメラ等の撮像装置に好適なズームレンズに関する。

【背景技術】

【0002】

広角で高い光学性能を有し、高速ズーミングが可能なズームレンズとして、物体側から像側へ順に配置された、ズーミングに際して不動（固定）の負の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群と、後群とを有するものがある。また、ズームレンズには、第１レンズ群以外の軽量なレンズ群を光軸に直交する方向に移動させて像振れを補正する防振機能を有するものがある。

【0003】

特許文献１には、物体側から順に配置された負、正、正および負の屈折力を有するレンズ群により構成され、ズーミングに際して第１レンズ群が固定で、第２レンズ群等のレンズ群の少なくとも一部を防振群とするズームレンズが実施例５に開示されている。また特許文献２には、物体側から順に配置された負、正、正および負の屈折力を有するレンズ群により構成され、ズーミングに際して第１レンズ群が固定で、第２レンズ群等のレンズ群を防振群とするズームレンズが実施例６に開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１９－６１１８４号公報

【特許文献2】特開平８－２４８３１２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

第１レンズ群が固定で第２レンズ群が防振群であるズームレンズにおいて、ズーム全域で高い光学性能を有しつつ、光学系の小型化と防振群の軽量化を実現するためには、第１レンズ群と第２レンズ群の焦点距離やバックフォーカスの設定が重要となる。特許文献１に開示されたズームレンズでは、第２レンズ群の焦点距離が第１レンズ群に対して短すぎるため、ズーミングに際しての球面収差や非点収差変動が大きい。また特許文献２のズームレンズでは、バックフォーカスが長すぎて、光学全長の短縮が困難である。しかも、防振群が第２レンズ群全体であるために、防振群の軽量化が困難である。

【0006】

本発明は、広角であり、ズーム全域で高い光学性能を有し、防振群を軽量化した小型のズームレンズを提供する。

【課題を解決するための手段】

【0007】

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複数のレンズ群として、負の屈折力の第１レンズ群と、正の屈折力の第２レンズ群と、後群を構成する少なくとも１つのレンズ群とを有し、広角端と望遠端との間の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レンズ群は移動する。第２レンズ群は、物体側から像側へ順に配置された第１部分群と第２部分群を有し、第２部分群は、防振に際して光軸に直交する方向に移動する。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、広角端におけるバックフォーカスをＢｆｗ、ズームレンズの広角端における焦点距離をｆｗとするとき、
－１．５０≦ｆ１／ｆ２≦－０．３０
０．１０≦Ｂｆｗ／ｆｗ≦０．８５
なる条件を満足することを特徴とする。なお、上記ズームレンズを有する光学機器も、本発明の他の一側面を構成する。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、広角であり、ズーム全域で高い光学性能を有し、防振群を軽量化した小型のズームレンズ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のズームレンズの断面図。

【図2】実施例１のズームレンズの縦収差図。

【図3】実施例１のズームレンズの横収差図。

【図4】実施例２のズームレンズの断面図。

【図5】実施例２のズームレンズの縦収差図。

【図6】実施例２のズームレンズの横収差図。

【図7】実施例３のズームレンズの断面図。

【図8】実施例３のズームレンズの縦収差図。

【図9】実施例３のズームレンズの横収差図。

【図10】実施例４のズームレンズの断面図。

【図11】実施例４のズームレンズの縦収差図。

【図12】実施例４のズームレンズの横収差図。

【図13】実施例５のズームレンズの断面図。

【図14】実施例５のズームレンズの縦収差図。

【図15】実施例５のズームレンズの横収差図。

【図16】実施例６のズームレンズの断面図。

【図17】実施例６のズームレンズの縦収差図。

【図18】実施例６のズームレンズの横収差図。

【図19】撮像装置の概略図。

【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説明する。

【0011】

図１、図４、図７、図１０、図１３および図１６はそれぞれ、実施例１～６（数値例１～６）のズームレンズＬ０の（Ａ）広角端および（Ｂ）望遠端での無限遠合焦状態における断面を示している。各実施例のズームレンズＬ０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および監視用カメラ等の撮像装置に一体型レンズまたは交換レンズとして用いられる。 各図において、左側が物体側、右側が像側である。

【0012】

各実施例のズームレンズＬ０は、複数のレンズ群を有する。レンズ群とは、広角端と望遠端との間でのズーミングに際して一体に移動する又は不動の１つ又は複数のレンズのまとまりである。各実施例のズームレンズＬ０では、ズームレンズに際して、隣り合うレンズ群間の間隔が変化する。また、広角端と望遠端はそれぞれ、ズーミングに際して移動するレンズ群が光軸上を機構上または制御上、移動可能な範囲の両端に位置したときの最大画角（最短焦点距離）と最小画角（最大焦点距離）のズーム状態を示す。レンズ群は、開口絞りを含んでいてもよい。

【0013】

各図において、Ｌｉはレンズ群のうち物体側から数えてｉ番目（ｉは自然数）のレンズ群としての第ｉレンズ群を表す。Ｌｉａ、Ｌｉｂ、Ｌｉｃは第ｉレンズ群内における物体側から数えて１番目、２番目および３番目の部分群を表す。

【0014】

ＳＰは開口絞りを表し、ＩＰは像面を表す。像面ＩＰ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）の撮像面や、銀塩フィルムのフィルム面（感光面）が配置される。

【0015】

各図において、ズーミングに際して移動するレンズ群の下には、広角端から望遠端へのズーミングに際しての移動軌跡を実線矢印で示している。また、フォーカシングに際して移動するレンズ群の上には、無限遠から至近へのフォーカシングに際しての移動方向を点線矢印で示している。さらに像振れ補正（防振）に際して光軸に対して直交する方向に移動するレンズ群の上には、その移動方向を実線両矢印で示している。

【0016】

次に、実施例１～６のズームレンズＬ０に共通する事項について説明する。各実施例のズームレンズＬ０は、物体側から像側へ順に配置された、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｌ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｌ２と、１つ以上のレンズ群を含む後群からなる。このような構成とすることで、広角端での焦点距離を短く（すなわち広角化）しつつ、ズーム全域において高い光学性能を得ることが容易となる。

【0017】

各実施例のズームレンズＬ０において、ズーミングに際して、第１レンズ群Ｌ１は像面に対して不動（固定）である。レンズ径が大きな第１レンズ群Ｌ１をズーミングに際して固定することにより、レンズ群の駆動機構を簡素化して高速ズーミングを可能としている。

【0018】

第２レンズ群Ｌ２は、物体側から像側へ順に配置された第２ａレンズ群（第１部分群）Ｌ２ａと第２ｂレンズ群（第２部分群）Ｌ２ｂを有し、第２ｂレンズ群Ｌ２ｂを光軸に直交する方向に移動させることで防振を行う。第２ｂレンズ群Ｌ２ｂを防振群とすることで、防振群を軽量化することが容易となる。なお、防振群が光軸に直交する方向に移動するとは、光軸に直交する面内で移動する場合に限られず、光軸上の点を中心として回転することで移動方向が光軸に直交する方向の成分を有する場合も含まれる。また、第２レンズ群Ｌ２は、第２ｂレンズ群Ｌ２ｂより像側に１つ以上の部分群を有していてもよい。

【0019】

各実施例のズームレンズＬ０は、以下の式（１）で示す条件を満足する。

【0020】

－１．５０≦ｆ１／ｆ２≦－０．３０ （１）
式（１）は、第１レンズ群Ｌ１の焦点距離ｆ１と第２レンズ群Ｌ２の焦点距離ｆ２に関する条件を示している。ｆ１をｆ２に対して適切に設定することで、ズームレンズＬ０の光学全長を短縮するとともに防振群を軽量化することが容易となる。光学全長は、ズームレンズの最も物体側のレンズ面から像面までの光軸上の距離である。ｆ１／ｆ２が式（１）の上限値を上回るように第１レンズ群Ｌ１の焦点距離ｆ１が長くなりすぎると、ズームレンズＬ０の広角端での焦点距離を短くすることが困難となるため、好ましくない。また、ｆ１／ｆ２が式（１）の上限値を上回るように第２レンズ群Ｌ２の焦点距離ｆ２が短くなりすぎると、ズーミングに際して球面収差および非点収差の変動が大きくなり、ズーム全域で高い光学性能を得ることが困難となるため、好ましくない。一方、ｆ１／ｆ２が式（１）の下限値を下回るように第１レンズ群Ｌ１の焦点距離ｆ１が短くなりすぎると、第２レンズ群Ｌ２のレンズ径が大きくなり、防振群の軽量化や高速ズームミングが困難になるため、好ましくない。また、ｆ１／ｆ２が式（１）の下限値を下回るように第２レンズ群Ｌ２の焦点距離ｆ２が長くなりすぎると、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って、ズームレンズＬ０の小型化が困難になったる。しかも、防振群の屈折力を強くしにくくなって、防振時に良好な光学性能を得ることが困難となるため、好ましくない。

【0021】

また、各実施例のズームレンズＬ０は、以下の式（２）で示す条件を満足する。

【0022】

０．１０≦Ｂｆｗ／ｆｗ≦０．８５ （２）
式（２）は、広角端におけるバックフォーカスＢｆｗと広角端でのズームレンズの焦点距離ｆｗに関する条件を示している。Ｂｆｗに対してｆｗを適切に設定することで、ズームレンズの光学全長を短縮することが容易となる。バックフォーカスＢｆｗは、ズームレンズＬ０の最も像側のレンズ面である最終レンズ面から像面までの距離の空気換算値である。

【0023】

Ｂｆｗ／ｆｗが式（２）の上限値を上回るように広角端でのバックフォーカスＢｆｗが大きすぎると、ズームレンズＬ０の光学全長の短縮が困難となるため、好ましくない。また、Ｂｆｗ／ｆｗが式（２）の下限値を下回るように広角端でのバックフォーカスＢｆｗが小さすぎると、後群に入射する軸上光線の高さが低くなって後群での収差補正効果が減少し、特に望遠端におけるコマ収差の補正が困難となるため、好ましくない。

【0024】

以上の式（１）、（２）の条件を満足する各実施例のズームレンズＬ０は、広角であり、ズーム全域で高い光学性能を有し、全体として小型で、軽量化された防振群を有し、高速ズームレンズが可能である。

【0025】

各実施例のズームレンズＬ０は、以下の構成を有することが好ましい。第１レンズ群Ｌ１は、負の屈折力を有する２つのレンズと正の屈折力を有する１つのレンズを少なくとも有することが好ましい。第１レンズ群Ｌ１に負レンズを２つ以上配置することで、パワーを分散させることによる諸収差の補正に有利となる。また、第１レンズ群Ｌ１に正レンズを配置することで、諸収差の補正、特に軸上色収差の補正が容易となる。

【0026】

第１レンズ群Ｌ１は、最も物体側に、物体側へ凸面を向けた負メニスカスレンズを有することが望ましい。これにより、諸収差の補正、特に球面収差と非点収差の補正が容易となる。

【0027】

第２レンズ群Ｌ２は開口絞りＳＰを有し、ズーミングに際して第２レンズ群Ｌ２と開口絞りＳＰが一体に移動することが好ましい。これにより、開口絞りＳＰの前後での収差補正のバランスを適正化することが容易となり、ズーム全域で高い光学性能を得ることが可能となる。

【0028】

第２レンズ群Ｌ２は、３つ以上５つ以下のレンズで構成されることが好ましい。第２レンズ群Ｌ２が２つ以下のレンズで構成されると、ズーミングに際しての収差変動、特に球面収差と非点収差の変動の抑制が困難となる。また、第２レンズ群Ｌ２が６つ以上のレンズで構成されると、第２レンズ群Ｌ２をズーミングに際して移動させる場合に高速ズーミングが困難となるため、好ましくない。

【0029】

第２ａレンズ群Ｌ２ａは、２つ以下の光学要素で構成されることが好ましい。光学要素とは、単レンズ又は単一の接合レンズを意味する。これにより、第２レンズ群Ｌ２を軽量化することが容易となり、高速ズーミングが可能となる。

【0030】

後群に含まれる全てのレンズ群または一部のレンズ群を移動させてフォーカシングを行うことが望ましい。比較的レンズ径が小さな後群内にフォーカス群を配置することで、その駆動機構を簡素化することができ、ズームレンズの小型化が容易となる。

【0031】

各実施例のズームレンズＬ０において、第２レンズ群Ｌ２の最も物体側に配置されたレンズの焦点距離をｆ２１、第２ｂレンズ群Ｌ２ｂの焦点距離をｆ２ｂ、望遠端における第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の光軸上での間隔をＤ１２ｔとする。また、ズームレンズＬ０の光学全長をＴＴＬ、望遠端におけるズームレンズＬ０の焦点距離をｆｔ、第２レンズ群Ｌ２の最も物体側に配置されたレンズのシェイプファクターをχ２１とする。この場合に、各実施例のズームレンズＬ０は、以下の式（３）～（１０）で示す条件のうち少なくとも１つを満足することが好ましい。

【0032】

－１．６５≦ｆ２１／ｆ１≦－０．５０ （３）
１．００≦｜ｆ２ｂ／ｆｗ｜≦３．００ （４）
０．００５≦Ｄ１２ｔ／ＴＴＬ≦０．０２３ （５）
１．００≦ＴＴＬ／ｆｔ≦３．５０ （６）
－２．００≦ｆ１／ｆｗ≦－１．００ （７）
０．８０≦ｆ２／ｆｗ≦４．００ （８）
０．８０≦ｆ２１／ｆｗ≦２．９０ （９）
－２．００≦χ２１≦－０．５０ （１０）
式（３）は、第２レンズ群Ｌ２の最も物体側に配置されたレンズの焦点距離ｆ２１と第１レンズ群Ｌ１の焦点距離ｆ１に関する条件を示している。ｆ２１をｆ１に対して適切に設定することで、防振群である第２ｂレンズ群Ｌ２ｂの軽量化が容易になる。ｆ２１／ｆ１が式（３）の下限値を下回るようにｆ２１が長くなりすぎると、第２レンズ群Ｌ２の最も物体側に配置されたレンズの屈折力が弱くなりすぎる。その結果、第２ｂレンズ群Ｌ２ｂのレンズ径を小さくすることが困難となり、防振群の軽量化が困難になるため、好ましくない。また、ｆ２１／ｆ１が式（３）の下限値を下回るようにｆ１が短くなりすぎると、第２レンズ群Ｌ２全体のレンズ径が大きくなり、防振群の軽量化が困難になるため、好ましくない。ｆ２１／ｆ１が式（３）の上限値を上回るようにｆ２１が短くなりすぎると、ズーミングに際しての諸収差の変動を抑制するためにレンズ数が増加して、高速ズーミングが困難となるため、好ましくない。また、ｆ２１／ｆ１が式（３）の上限値を上回るようにｆ１が長くなりすぎると、広角端での焦点距離を短くすることが困難となるため、好ましくない。

【0033】

式（４）は、第２ｂレンズ群Ｌ２ｂの焦点距離ｆ２ｂとズームレンズの広角端での焦点距離ｆｗに関する条件を示している。ｆ２ｂを適切に設定することで、防振時に良好な光学性能が得られるとともに、防振群を軽量化することが可能となる。｜ｆ２ｂ／ｆｗ｜が式（４）の下限値を下回るようにｆ２ｂが短くなりすぎると、第２ｂレンズ群Ｌ２ｂの屈折力が強くなりすぎて、ズーミングに際しての収差変動を抑制するために第２ｂレンズ群Ｌ２ｂのレンズ数が増加する。これにより防振群の軽量化が困難となるため、好ましくない。｜ｆ２ｂ／ｆｗ｜が式（４）の上限値を上回るように第２ｂレンズ群Ｌ２ｂの焦点距離ｆ２ｂが長くなりすぎると、防振時における防振群の移動量が大きくなりすぎて、防振時に良好な光学性能を得ることが困難になるため、好ましくない。

【0034】

式（５）は、望遠端における第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の間隔Ｄ１２ｔとズームレンズの光学全長ＴＴＬに関する条件を示している。Ｄ１２ｔを適切に設定することで、ズームレンズの小型化と防振群を軽量化が容易になる。Ｄ１２ｔ／ＴＴＬが式（５）の下限値を下回るようにＤ１２ｔが短くなりすぎると、製造誤差を考慮した際に望遠端での第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の間隔を十分に確保することが困難となる。その結果、望遠端で、これらのレンズ群同士が干渉する可能性が生じるため、好ましくない。Ｄ１２ｔ／ＴＴＬが式（５）の上限値を上回るようにＤ１２ｔが長くなりすぎると、ズームレンズの光学全長の短縮が困難となる。また、第２レンズ群に入射する軸上光線の高さが高くなり、第２レンズ群Ｌ２のレンズ径が大きくなる。したがって、ズームレンズの小型化と防振群の軽量化が困難となるため、好ましくない。

【0035】

式（６）は、ズームレンズの光学全長ＴＴＬと望遠端での焦点距離ｆｔに関する条件を示している。光学全長ＴＴＬを適切に設定することで、ズームレンズの小型化が容易になる。ＴＴＬ／ｆｔが式（６）の下限値を下回るように光学全長ＴＴＬが短くなりすぎると、各レンズ群の屈折力が強くなりすぎて、ズーミングに際しての収差変動の抑制が困難になる。そしてこれを補正するために、各レンズ群のレンズ数が増加し、高速ズーミングが困難になるため、好ましくない。ＴＴＬ／ｆｔが式（６）の上限値を上回るようにＴＴＬが長くなりすぎると、ズームレンズの小型化が困難となるため、好ましくない。

【0036】

式（７）は、第１レンズ群Ｌ１の焦点距離ｆ１とズームレンズの広角端おける焦点距離ｆｗに関する条件を示している。焦点距離ｆ１を適切に設定することで、広角端での焦点距離を短くしつつ、ズームレンズの小型化が容易になる。ｆ１／ｆｗが式（７）の下限値を下回るように第１レンズ群Ｌ１の焦点距離ｆ１が短くなりすぎると、第１レンズ群Ｌ１の屈折力が強くなりすぎて、第２レンズ群Ｌ２のレンズ径が大きくなる。その結果、防振群の軽量化が困難になるため、好ましくない。ｆ１／ｆｗが式（７）の上限値を上回るように第１レンズ群Ｌ１の焦点距離ｆ１が長くなりすぎると、広角端での焦点距離を短くすることが困難となるため、好ましくない。

【0037】

式（８）は、第２レンズ群Ｌ２の焦点距離ｆ２とズームレンズの広角端における焦点距離ｆｗに関する条件を示している。焦点距離ｆ２に対するｆｗの比を適切に設定することで、ズームレンズの小型化が容易になる。ｆ２／ｆｗが式（８）の下限値を下回るように第２レンズ群Ｌ２の焦点距離ｆ２が短くなりすぎると、第２レンズ群Ｌ２の屈折力が強くなりすぎて、ズーミングに際しての収差変動の抑制が困難になる。そしてこれを補正するために第２レンズ群Ｌ２のレンズ数が増加して第２レンズ群Ｌ２の軽量化が困難になり、高速ズーミングが容易でなくなるため、好ましくない。また、ｆ２／ｆｗが式（８）の上限値を上回るように第２レンズ群Ｌ２の焦点距離ｆ２が長くなりすぎると、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り、ズームレンズの小型化が困難になるため、好ましくない。しかも、防振群の屈折力を強くしにくくなり、防振時に良好な光学性能を得ることが困難となるため、好ましくない。

【0038】

式（９）は、第２レンズ群Ｌ２において最も物体側に配置されたレンズの焦点距離ｆ２１とズームレンズの広角端での焦点距離ｆｗに関する条件を示している。ｆ２１をｆｗに対して適切に設定することで、防振群である第２ｂレンズ群Ｌ２ｂの軽量化が容易になる。ｆ２１／ｆｗが式（９）の下限値を下回るようにｆ２１が短くなりすぎると、ズーミングに際しての諸収差の変動を抑制するためにレンズ数が増加し、高速ズーミングが困難となるため、好ましくない。また、ｆ２１／ｆｗが式（９）の上限値を上回るようにｆ２１が長くなりすぎると、第２レンズ群Ｌ２の最も物体側に配置されたレンズの屈折力が弱くなりすぎて第２ｂレンズ群Ｌ２ｂのレンズ径を小さくすることが困難となる。その結果、防振群の軽量化が困難になるため、好ましくない。

【0039】

式（１０）は、第２レンズ群Ｌ２において最も物体側に配置されたレンズのシェイプファクターχ２１に関する条件を示している。χ２１を適切に設定することで、ズーム全域において球面収差と非点収差の補正が容易になる。χ２１は、第２レンズ群Ｌ２の最も物体側に配置されたレンズの物体側のレンズ面の曲率半径をＲ２１、同レンズの像側のレンズ面の曲率半径をＲ２２とするとき、以下のように定義される値である。

【0040】

χ２１＝（Ｒ２１＋Ｒ２２）／（Ｒ２１－Ｒ２２）
χ２１が式（１０）の下限値を下回ったり上限値を上回ったりすると、第２レンズ群Ｌ２の最も物体側に配置されたレンズで発生する球面収差および非点収差の補正が困難になる。そしてこれを補正するために第２レンズ群Ｌ２のレンズ数が増加し、高速ズーミングが困難となるため、好ましくない。

【0041】

なお、式（１）～（１０）の数値範囲を以下のようにすると、より好ましい。

【0042】

－１．４０≦ｆ１／ｆ２≦－０．４０ （１ａ）
０．２０≦Ｂｆｗ／ｆｗ≦０．８０ （２ａ）
－１．６０≦ｆ２１／ｆ１≦－０．７０ （３ａ）
１．５０≦｜ｆ２ｂ／ｆｗ｜≦２．８０ （４ａ）
０．００７０≦Ｄ１２ｔ／ＴＴＬ≦０．０２２５ （５ａ）
２．００≦ＴＴＬ／ｆｔ≦３．００ （６ａ）
－１．８０≦ｆ１／ｆｗ≦－１．１０ （７ａ）
０．９０≦ｆ２／ｆｗ≦３．００ （８ａ）
０．９０≦ｆ２１／ｆｗ≦２．５０ （９ａ）
－１．８０≦χ２１≦－０．６０ （１０ａ）
また、式（１）～（１０）の数値範囲を以下のようにすると、さらに好ましい。

【0043】

－１．３５≦ｆ１／ｆ２≦－０．５０ （１ｂ）
０．３０≦Ｂｆｗ／ｆｗ≦０．７７ （２ｂ）
－１．５９≦ｆ２１／ｆ１≦－０．９０ （３ｂ）
１．７０≦｜ｆ２ｂ／ｆｗ｜≦２．５０ （４ｂ）
０．００９≦Ｄ１２ｔ／ＴＴＬ≦０．０２２ （５ｂ）
２．４０≦ＴＴＬ／ｆｔ≦２．７０ （６ｂ）
－１．５０≦ｆ１／ｆｗ≦－１．２６ （７ｂ）
１．００≦ｆ２／ｆｗ≦２．３０ （８ｂ）
１．２０≦ｆ２１／ｆｗ≦２．１０ （９ｂ）
－１．７０≦χ２１≦－０．８０ （１０ｂ）
以下、各実施例のズームレンズの具体的構成について説明する。

【実施例0044】

図１に示す実施例１のズームレンズＬ０は、物体側から像側へ順に配置された、負の屈折力の第１レンズ群Ｌ１と、正の屈折力の第２レンズ群Ｌ２と、負の屈折力の第３レンズ群Ｌ３および正の屈折力の第４レンズ群Ｌ４を含む後群とにより構成されている。第２レンズ群Ｌ２は、第２ａレンズ群Ｌ２ａ、第２ｂレンズ群Ｌ２ｂおよび第２ｃレンズ群Ｌ２ｃを有する。第２ａレンズ群Ｌ２ａは、開口絞りＳＰを含む。

【0045】

広角端から望遠端へのズーミングに際して、第１レンズ群Ｌ１および第４レンズ群Ｌ４は固定であり、第２レンズ群Ｌ２および第３レンズ群Ｌ３が物体側へ移動する。無限遠から至近へのフォーカシングに際して第３レンズ群Ｌ３が像側へ移動する。防振に際して、第２ｂレンズ群Ｌ２ｂが光軸に直交する方向に移動する。

【0046】

［数値例１］は、実施例１に対応する具体的な数値例を示している。数値例の面データにおいて、面番号ｍは物体側から数えた光学面の順番を示し、ｒ（ｍｍ）は各光学面の曲率半径を示す。ｄ（ｍｍ）は第ｍ面と第（ｍ＋１）面間の光軸上の間隔を示す。ｎｄは第ｍ面と第（ｍ＋１）面間の光学材料のｄ線における屈折率、νｄは該光学材料のアッベ数を示している。アッベ数νｄは、フラウンホーファ線のｄ線（５８７．５６ｎｍ）、Ｆ線（４８６．１３ｎｍ）およびＣ線（６５６．２７ｎｍ）における屈折率をそれぞれ、Ｎｄ、ＮＦおよびＮＣとするとき、
νｄ＝（Ｎｄ－１）／（ＮＦ－ＮＣ）
で表される。

【0047】

なお、ｄ（ｍｍ）、焦点距離（ｍｍ）、Ｆナンバーおよび近軸計算による半画角（°）は全てズームレンズが無限遠物体に合焦した状態での値である。前述したように、バックフォーカスＢＦは最終レンズ面から像面までの距離（空気換算値）である。レンズ全長は、ズームレンズの最も物体側のレンズ面である第１レンズ面から最終レンズ面までの光軸上の距離にバックフォーカスを加えた値であり、光学全長ＴＴＬに相当する。

【0048】

面番号の右側に付された「＊」は、そのレンズ面が非球面形状を有することを示す。非球面形状は、光の進行方向を正とし、Ｘを光軸方向での面頂点からの変位量、ｈを光軸と直交する方向での光軸からの高さ、Ｒを近軸曲率半径、Ｋを円錐定数、Ａ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０、Ａ１２をそれぞれの次数の非球面係数とするとき、以下の式で表される。

【0049】

ｘ＝（ｈ^２／Ｒ）／［１＋｛１－（１＋Ｋ）（ｈ／Ｒ）^２｝^１／２＋Ａ４×ｈ^４＋Ａ６×ｈ^６＋Ａ８×ｈ^８＋Ａ１０×ｈ^１０＋Ａ１２×ｈ^１２
円錐定数および非球面係数における「ｅ±ＸＸ」は「×１０±^ＸＸ」を意味している。

【0050】

図２は、数値例１のズームレンズの無限遠合焦状態における（Ａ）広角端と（Ｂ）望遠端での縦収差（球面収差、非点収差、歪曲および色収差）を示している。球面収差図においてＦｎｏはＦナンバーであり、ｄ線（波長５８７．５６ｎｍ）とｇ線（波長４３５．８３５ｎｍ）における球面収差量を示している。非点収差図においてＳはサジタル像面、Ｍはメリディオナル像面を示している。歪曲収差図においてｇ線におけるけ歪曲収差量を示している。色収差図はｇ線における倍率色収差量を示している。ωは近軸計算による半画角（°）である。

【0051】

図３は、数値例１のズームレンズの無限遠合焦状態における（Ａ）広角端と（Ｂ）望遠端での横収差を示している。上から順に像高の１０割、８割、７割、５割および中心（像高０）でのｄ線における横収差を示している。破線はｄ線におけるサジタル像面、実線はｄ線におけるメリディオナル像面を示している。

【0052】

数値例１における前述した式（１）～（１０）の条件に対応する値を表１および表２にまとめて示す。

【実施例0053】

図４に示す実施例２のズームレンズＬ０は、物体側から像側へ順に配置された、負の屈折力の第１レンズ群Ｌ１と、正の屈折力の第２レンズ群Ｌ２と、負の屈折力の第３レンズ群Ｌ３および正の屈折力の第４レンズ群Ｌ４を含む後群とにより構成されている。第２レンズ群Ｌ２は、第２ａレンズ群Ｌ２ａおよび第２ｂレンズ群Ｌ２ｂを有する。第２ａレンズ群Ｌ２ａは、開口絞りＳＰを含む。第３レンズ群Ｌ３は、第３ａレンズ群Ｌ３ａおよび第３ｂレンズ群Ｌ３ｂを有する。

【0054】

広角端から望遠端へのズーミングに際して、第１レンズ群Ｌ１および第４レンズ群Ｌ４は固定であり、第２レンズ群Ｌ２および第３レンズ群Ｌ３が物体側へ移動する。無限遠から至近へのフォーカシングに際して第３ｂレンズ群Ｌ３ｂが像側へ移動する。防振に際して、第２ｂレンズ群Ｌ２ｂが光軸に直交する方向に移動する。

【0055】

［数値例２］は、実施例２に対応する具体的な数値例を示している。図５は、数値例２のズームレンズの無限遠合焦状態における（Ａ）広角端と（Ｂ）望遠端での縦収差を示している。図６は、数値例２のズームレンズの無限遠合焦状態における（Ａ）広角端と（Ｂ）望遠端での横収差を示している。

【0056】

数値例２における前述した式（１）～（１０）の条件に対応する値を表１および表２にまとめて示す。