(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-02-07
(45)【発行日】2024-02-16
(54)【発明の名称】ズームレンズ及び撮像装置
(51)【国際特許分類】
G02B 15/20 20060101AFI20240208BHJP
G02B 13/18 20060101ALI20240208BHJP
【ＦＩ】
G02B15/20
G02B13/18
【請求項の数】
9
(21)【出願番号】P 2020019867
(22)【出願日】2020-02-07
(65)【公開番号】P2021124673
(43)【公開日】2021-08-30
【審査請求日】2023-02-03
(73)【特許権者】
【識別番号】000133227
【氏名又は名称】株式会社タムロン
(74)【代理人】
【識別番号】110000338
【氏名又は名称】弁理士法人 ＨＡＲＡＫＥＮＺＯ ＷＯＲＬＤ ＰＡＴＥＮＴ ＆ ＴＲＡＤＥＭＡＲＫ
(72)【発明者】
【氏名】林 俊秀
【審査官】瀬戸 息吹
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第２００９／０６３７６６（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２０１９－２１１５１３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０６－１６０７１５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０２－０６３００７（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許第０４９５５７００（ＵＳ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０２Ｂ ９／００ － １７／０８
Ｇ０２Ｂ ２１／０２ － ２１／０４
Ｇ０２Ｂ ２５／００ － ２５／０４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
物体側から順に、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、負の屈折力を有する第３レンズ群から構成され、隣り合うレンズ群間の間隔を変化させることにより変倍動作を行うズームレンズであって、前記第３レンズ群の最も像側に配置されるレンズ成分は正の屈折力を有し、かつ
以下の式を満足する、ズームレンズ。
２．１０＜β３ｔ＜４．２０・・・・・（１）
１．４０＜｜ｆ３｜／ｆ２＜３．００・・・・・（２）
０．６５＜ｆ ２ ／｜ｆ １ ｜＜１．１１・・・・・（３）
１．０９＜β ３ｗ ≦１．８１・・・・・（５）
但し、
β３ｔ：前記第３レンズ群の望遠端での横倍率
ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離
ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
ｆ １ ：前記第１レンズ群の焦点距離
β ３ｗ ：前記第３レンズ群の広角端での横倍率
【請求項2】
以下の式を満足する、請求項１に記載のズームレンズ。０．８５＜ｆ３／ｆ１＜２．３４・・・・・（４）
但し、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
【請求項3】
前記ズームレンズの光束径を規定する絞りをさらに有し、かつ以下の式を満足する、請求項１または２に記載のズームレンズ。
１．０７＜ＯＡＬ＿Ｇ１Ｓ／｜ｆ１｜＜２．５４・・・・・（６）
但し、
ＯＡＬ＿Ｇ１Ｓ：広角端での前記第１レンズ群の最も物体側の面から前記絞りまでの光軸上の距離
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
【請求項4】
以下の式を満足する、請求項１～３のいずれか一項に記載のズームレンズ。０．９２＜｜ｆ１｜／ｆｗ＜１．７１・・・・・（７）
０．２０＜｜ｆ１｜／ｆｔ＜０．５８・・・・・（８）
但し、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆｗ：前記ズームレンズの無限遠合焦時における広角端での焦点距離
ｆｔ：前記ズームレンズの無限遠合焦時における望遠端での焦点距離
【請求項5】
以下の式を満足する、請求項１～４のいずれか一項に記載のズームレンズ。１．８８＜Ｎｄｍａｘ・・・・・（９）
但し、
Ｎｄｍａｘ：前記ズームレンズのレンズ成分の中で屈折率が最も高い硝材のｄ線における屈折率
【請求項6】
前記第１レンズ群は、負の屈折力を有するレンズ成分、正の屈折力を有するレンズ成分及び負の屈折力を有するレンズ成分をこの順で含む、請求項１～５のいずれか一項に記載のズームレンズ。
【請求項7】
前記第２レンズ群は、三つの正の屈折力を有するレンズ成分を含む、請求項１～６のいずれか一項に記載のズームレンズ。
【請求項8】
前記第３レンズ群を光軸に沿って動かすことで、フォーカシングする、請求項１～７のいずれか一項に記載のズームレンズ。
【請求項9】
請求項１～８のいずれか一項に記載のズームレンズと、当該ズームレンズの像側に設けられた、当該ズームレンズによって形成された光学像を電気的信号に変換する撮像素子とを備える、撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ズームレンズ及び撮像装置に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、デジタルスチルカメラの等の固体撮像素子を用いた撮影装置が普及している。それに伴い、光学系の高性能化、小型化が進み、小型の撮像装置システムが急速に普及してきている。このような撮像装置は、通常、ズームレンズを備えている。
【0003】
当該ズームレンズには、負の屈折力を有する第１レンズ群、正の屈折力を有する第２レンズ群及び負の屈折力を有する第３レンズ群からなる、ズームレンズが知られている（例えば、特許文献１～３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２０１１－５９２９３号公報
【文献】特開２０１６－６２０５３号公報
【文献】特開平６－８２６９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献１、２に記載のズームレンズでは、望遠端での第３レンズ群の横倍率が小さく、第３レンズ群のパワーが小さくなるため、第３レンズ群の径を小さくすることが困難になる。特許文献３に記載のズームレンズでは、第３レンズ群の最も像側に配置されるレンズが負の屈折力を有するレンズで構成されており、主光線入射角（ＣＲＡ）を補正することが困難になる。
【0006】
本発明の一態様は、高性能であるとともに第３レンズ群の径を小さくすることが可能であり、ＣＲＡを抑えたズームレンズを実現することを課題とする。また、本発明の一態様は、小型で高性能な、ＣＲＡを抑えた撮像装置を実現することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るズームレンズは、物体側から順に、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、負の屈折力を有する第３レンズ群から構成され、隣り合うレンズ群間の間隔を変化させることにより変倍動作を行うズームレンズであって、前記第３レンズ群の最も像側に配置されるレンズ成分は正の屈折力を有し、かつ以下の式を満足する。
２．１０＜β３ｔ＜４．２０・・・・・（１）
１．４０＜｜ｆ３｜／ｆ２＜３．００・・・・・（２）
但し、
β３ｔ：前記第３レンズ群の望遠端での横倍率
ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離
ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
２．１０＜β３ｔ＜４．２０・・・・・（１）
１．４０＜｜ｆ３｜／ｆ２＜３．００・・・・・（２）
但し、
β３ｔ：前記第３レンズ群の望遠端での横倍率
ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離
ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
【0008】
また、上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る撮像装置は、上記のズームレンズと、当該ズームレンズによって形成された光学像を電気的信号に変換する撮像素子とを備える。
【発明の効果】
【0009】
本発明の一態様によれば、高性能であるとともに第３レンズ群の径を小さくすることが可能な、ＣＲＡを抑えたズームレンズ及び当該ズームレンズを備える撮像装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】実施例１のズームレンズの広角端、中間焦点距離状態及び望遠端での無限遠合焦時におけるレンズの断面を示す図である。
【図2】実施例１のズームレンズの広角端での無限遠合焦時における縦収差を示す図である。
【図3】実施例１のズームレンズの中間焦点距離状態での無限遠合焦時における縦収差を示す図である。
【図4】実施例１のズームレンズの望遠端での無限遠合焦時における縦収差を示す図である。
【図5】実施例２のズームレンズの広角端、中間焦点距離状態及び望遠端での無限遠合焦時におけるレンズの断面を示す図である。
【図6】実施例２のズームレンズの広角端での無限遠合焦時における縦収差を示す図である。
【図7】実施例２のズームレンズの中間焦点距離状態での無限遠合焦時における縦収差を示す図である。
【図8】実施例２のズームレンズの望遠端での無限遠合焦時における縦収差を示す図である。
【図9】実施例３のズームレンズの広角端、中間焦点距離状態及び望遠端での無限遠合焦時におけるレンズの断面を示す図である。
【図10】実施例３のズームレンズの広角端での無限遠合焦時における縦収差を示す図である。
【図11】実施例３のズームレンズの中間焦点距離状態での無限遠合焦時における縦収差を示す図である。
【図12】実施例３のズームレンズの望遠端での無限遠合焦時における縦収差を示す図である。
【図13】本発明の一実施形態に係る撮像装置の構成の一例を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、本発明に係るズームレンズ及び撮像装置の実施の形態を説明する。本実施形態は、より詳しくは、例えば、固体撮像素子等を用いたデジタルスチルカメラ及びデジタルビデオカメラ等のデジタル入出力機器の撮影光学系に好適なズームレンズ及び撮像装置に関する。但し、以下に説明する当該ズームレンズ及び撮像装置は、本発明に係るズームレンズ及び撮像装置の一態様であって、本発明に係るズームレンズ及び撮像装置は以下の態様に限定されるものではない。
【0012】
１．ズームレンズ
１．１ 光学的構成
当該ズームレンズは、物体側から順に、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、負の屈折力を有する第３レンズ群から構成される。第３レンズ群の最も像側に配置されるレンズ成分は正の屈折力を有する。当該ズームレンズは、隣り合うレンズ群間の間隔を変化させることにより変倍動作を行う。第３レンズ群が負の屈折力を有することで、第３レンズ群の径を小さくしやすくなるため、小型のズームレンズが実現可能となる。さらに第３レンズ群の倍率を強くすることで、第３レンズ群のパワーを強くすることが可能となり、第３レンズ群の径をより小さくすることが可能となる。一方で、第３レンズ群の最も像側に配置されるレンズ成分（以下、「最終レンズ成分」とも言う）を正の屈折力を有するレンズ成分にすることで、ＣＲＡを小さくすることが可能となる。また、イメージセンサー内のオンチップマイクロレンズとの瞳のミスマッチ等での周辺減光（シェーディング）を防ぐことが可能となる。光学系のレンズ配置及びパワー配置を適切にすることによって、小型で高性能なズームレンズを実現することができる。
１．１ 光学的構成
当該ズームレンズは、物体側から順に、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、負の屈折力を有する第３レンズ群から構成される。第３レンズ群の最も像側に配置されるレンズ成分は正の屈折力を有する。当該ズームレンズは、隣り合うレンズ群間の間隔を変化させることにより変倍動作を行う。第３レンズ群が負の屈折力を有することで、第３レンズ群の径を小さくしやすくなるため、小型のズームレンズが実現可能となる。さらに第３レンズ群の倍率を強くすることで、第３レンズ群のパワーを強くすることが可能となり、第３レンズ群の径をより小さくすることが可能となる。一方で、第３レンズ群の最も像側に配置されるレンズ成分（以下、「最終レンズ成分」とも言う）を正の屈折力を有するレンズ成分にすることで、ＣＲＡを小さくすることが可能となる。また、イメージセンサー内のオンチップマイクロレンズとの瞳のミスマッチ等での周辺減光（シェーディング）を防ぐことが可能となる。光学系のレンズ配置及びパワー配置を適切にすることによって、小型で高性能なズームレンズを実現することができる。
【0013】
（１）第１レンズ群
第１レンズ群は、当該ズームレンズにおいて最も物体側に配置されるレンズ群であり、負の屈折力を有する。第１レンズ群におけるレンズ成分の構成は、全体で負の屈折力を有する限り、限定されない。第１レンズ群が少なくとも一つの正の屈折力を有するレンズ成分を有することは、色収差又は像面性を良好に補正する観点から好ましい。また、第１レンズ群は全体で負の屈折力を有するため、第１レンズ群は少なくとも一つの負の屈折力を有するレンズ成分を有すればよい。第１レンズ群が二つ以上の負の屈折力を有するレンズ成分を有することは、歪曲収差又は像面湾曲収差を良好に補正する観点から好ましい。
第１レンズ群は、当該ズームレンズにおいて最も物体側に配置されるレンズ群であり、負の屈折力を有する。第１レンズ群におけるレンズ成分の構成は、全体で負の屈折力を有する限り、限定されない。第１レンズ群が少なくとも一つの正の屈折力を有するレンズ成分を有することは、色収差又は像面性を良好に補正する観点から好ましい。また、第１レンズ群は全体で負の屈折力を有するため、第１レンズ群は少なくとも一つの負の屈折力を有するレンズ成分を有すればよい。第１レンズ群が二つ以上の負の屈折力を有するレンズ成分を有することは、歪曲収差又は像面湾曲収差を良好に補正する観点から好ましい。
【0014】
例えば、第１レンズ群は、負の屈折力を有するレンズ成分、正の屈折力を有するレンズ成分及び負の屈折力を有するレンズ成分をこの順で含むことが好ましい。このような第１レンズ群は、諸収差を、特に歪曲収差、像面湾曲収差又は倍率色収差を良好に補正する観点から好ましい。
【0015】
なお、本明細書中において、「レンズ群」とは、変倍動作において連動するレンズ成分の集合を意味する。レンズ群は、単一のレンズ成分により構成されていてもよいし、複数のレンズ成分により構成されていてもよい。レンズ群におけるレンズ成分は、変倍動作において、相対的な位置関係を保ったまま移動する。変倍動作は、レンズ群間の間隔を変化させることによって行われ、同一のレンズ群に属するレンズ間の間隔は、変倍動作において変化しない。また、本明細書中において、レンズ成分とは、１枚の単レンズ、空気間隔を介することなく複数の単レンズを一体化した接合レンズ、又は、１枚の単レンズと樹脂とを、空気間隔を介することなく一体化した複合レンズなどをいう。
【0016】
さらに、第１レンズ群に含まれる負の屈折力を有するレンズ成分に非球面レンズ成分を用いることは、広角端での歪曲収差、非点収差又は像面湾曲収差を良好に補正する観点から好ましい。
【0017】
（２）第２レンズ群
第２レンズ群は、上記第１レンズ群の像側に配置され、正の屈折力を有する。第２レンズ群は全体で正の屈折力を有するため、第２レンズ群は少なくとも一つの正の屈折力を有するレンズ成分を有する。第２レンズ群が二つ以上の正の屈折力を有するレンズ成分を有することは、球面収差を良好に補正する観点から好ましい。
第２レンズ群は、上記第１レンズ群の像側に配置され、正の屈折力を有する。第２レンズ群は全体で正の屈折力を有するため、第２レンズ群は少なくとも一つの正の屈折力を有するレンズ成分を有する。第２レンズ群が二つ以上の正の屈折力を有するレンズ成分を有することは、球面収差を良好に補正する観点から好ましい。
【0018】
例えば、第２レンズ群は、三つの正の屈折力を有するレンズ成分を含むことが好ましい。このような第２レンズ群は、諸収差を、特に、球面収差を良好に補正する観点から好ましい。
【0019】
（３）第３レンズ群
第３レンズ群は、上記第２レンズ群の像側に配置され、負の屈折力を有する。第３レンズ群におけるレンズ成分の構成は、最も像側に正の屈折力を有するレンズ成分が配置され、且つ全体で負の屈折力を有する限り、限定されない。第３レンズ群が少なくとも一つの正の屈折力を有するレンズ成分を有することは、色収差を良好に補正する観点から好ましい。また、第３レンズ群は全体で負の屈折力を有するため、少なくとも一つの負の屈折力を有するレンズ成分を有すればよい。第３レンズ群が二つ以上の負の屈折力を有するレンズ成分を有することは、像面湾曲収差又は歪曲収差を良好に補正する観点から好ましい。
第３レンズ群は、上記第２レンズ群の像側に配置され、負の屈折力を有する。第３レンズ群におけるレンズ成分の構成は、最も像側に正の屈折力を有するレンズ成分が配置され、且つ全体で負の屈折力を有する限り、限定されない。第３レンズ群が少なくとも一つの正の屈折力を有するレンズ成分を有することは、色収差を良好に補正する観点から好ましい。また、第３レンズ群は全体で負の屈折力を有するため、少なくとも一つの負の屈折力を有するレンズ成分を有すればよい。第３レンズ群が二つ以上の負の屈折力を有するレンズ成分を有することは、像面湾曲収差又は歪曲収差を良好に補正する観点から好ましい。
【0020】
（４）フォーカス群
当該ズームレンズにおいて、フォーカス群の有無は限定されない。フォーカス群は、無限遠から近接物体への合焦を行う場合、ズームレンズの光軸方向に移動する少なくとも一つのレンズ成分によって構成される。フォーカス群は、合焦のためにレンズ群全体が光軸方向に移動してもよい。合焦では、少なくとも当該ズームレンズ中の少なくとも一つのレンズ成分を光軸方向に移動させればよく、合焦時に移動する上記のレンズ成分の位置及び屈折力は限定されない。フォーカス群は、第１レンズ群、第２レンズ群および第３レンズ群のいずれか、又は、その一部であることが好ましい。
当該ズームレンズにおいて、フォーカス群の有無は限定されない。フォーカス群は、無限遠から近接物体への合焦を行う場合、ズームレンズの光軸方向に移動する少なくとも一つのレンズ成分によって構成される。フォーカス群は、合焦のためにレンズ群全体が光軸方向に移動してもよい。合焦では、少なくとも当該ズームレンズ中の少なくとも一つのレンズ成分を光軸方向に移動させればよく、合焦時に移動する上記のレンズ成分の位置及び屈折力は限定されない。フォーカス群は、第１レンズ群、第２レンズ群および第３レンズ群のいずれか、又は、その一部であることが好ましい。
【0021】
（５）絞り
当該ズームレンズにおいて、絞りの配置は限定されない。但し、ここでいう絞りは、当該ズームレンズの光束径を規定する絞り、すなわち当該ズームレンズのＦナンバーを規定する絞りをいう。
当該ズームレンズにおいて、絞りの配置は限定されない。但し、ここでいう絞りは、当該ズームレンズの光束径を規定する絞り、すなわち当該ズームレンズのＦナンバーを規定する絞りをいう。
【0022】
絞りは、第２レンズ群の物体側、第２レンズ群内又は第２レンズ群の像側に配置されることが、ズームレンズの小型化の観点から好ましい。このような構成であることにより、第３レンズ群内又は第３レンズ群の像側に絞りが配置される構成よりも、第１レンズ群の径の大きさを小さくすることができる。また、第１レンズ群の物体側又は第１レンズ群内に絞りが配置される構成よりも、第３レンズ群の径の大きさを小さくすることができる。
【0023】
（６）レンズ群構成
当該ズームレンズは、物体側から順に、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、負の屈折力を有する第３レンズ群から構成される。具体的には、ズームレンズは、レンズ群としては、第１レンズ群と、第２レンズ群と、第３レンズ群のみを含んでいる。第３レンズ群の最も像側に配置されるレンズ成分は正の屈折力を有する。
当該ズームレンズは、物体側から順に、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、負の屈折力を有する第３レンズ群から構成される。具体的には、ズームレンズは、レンズ群としては、第１レンズ群と、第２レンズ群と、第３レンズ群のみを含んでいる。第３レンズ群の最も像側に配置されるレンズ成分は正の屈折力を有する。
【0024】
１－２．動作
（１）変倍時の動作
当該ズームレンズにおいて、広角端から望遠端への変倍に際して、少なくともレンズ群間の空気間隔を変化させる。また、広角端から望遠端への変倍に際して、第１レンズ群と第２レンズ群との間の空気間隔は減少するように変化させることが好ましい。このように変化させることにより、所望の変倍比を確保することができる。さらに、第３レンズ群と像面との間の空気間隔は増加するように変化させることが好ましい。このように変化させることにより、変倍時に発生する諸収差を良好に補正することができる。
（１）変倍時の動作
当該ズームレンズにおいて、広角端から望遠端への変倍に際して、少なくともレンズ群間の空気間隔を変化させる。また、広角端から望遠端への変倍に際して、第１レンズ群と第２レンズ群との間の空気間隔は減少するように変化させることが好ましい。このように変化させることにより、所望の変倍比を確保することができる。さらに、第３レンズ群と像面との間の空気間隔は増加するように変化させることが好ましい。このように変化させることにより、変倍時に発生する諸収差を良好に補正することができる。
【0025】
（２）合焦時の動作
当該ズームレンズにおいて、無限遠から近接物体への合焦の際に、移動するフォーカス群は限定されず、合焦時におけるフォーカス群の移動の方向は限定されない。例えば、第３レンズ群で行う場合、無限遠から近接物体に合焦する際に第３レンズ群を像側に移動することが好ましい。
当該ズームレンズにおいて、無限遠から近接物体への合焦の際に、移動するフォーカス群は限定されず、合焦時におけるフォーカス群の移動の方向は限定されない。例えば、第３レンズ群で行う場合、無限遠から近接物体に合焦する際に第３レンズ群を像側に移動することが好ましい。
【0026】
このように、当該ズームレンズは、第３レンズ群を光軸に沿って動かすことで、フォーカシングすることが好ましい。倍率の大きい第３レンズ群を光軸に沿って動かすことでフォーカシングすることは、小さいストローク量で所定の物体距離への合焦が可能になるため、ズームレンズの全長を短くすることができる観点から好ましい。
【0027】
１－３．ズームレンズの条件を表す式
本実施形態に係るズームレンズは、上述した構成を採用すると共に、次に説明する式を少なくとも一つ以上満足することが好ましい。
本実施形態に係るズームレンズは、上述した構成を採用すると共に、次に説明する式を少なくとも一つ以上満足することが好ましい。
【0028】
２．１０＜β３ｔ＜４．２０・・・・・（１）
但し、
β３ｔ：第３レンズ群の望遠端での横倍率
但し、
β３ｔ：第３レンズ群の望遠端での横倍率
【0029】
式（１）を満たすことは、望遠側の焦点距離を大きくした状態で、小型で高性能な光学系を実現する観点から好ましい。式（１）の下限を下回る場合、第３レンズ群の倍率が小さくなりすぎることがある。このため、小型でありながら、望遠側の焦点距離が大きな光学系の実現が困難になることがある。式（１）の上限を上回る場合、第３レンズ群のパワーが大きすぎて、像面湾曲収差及び歪曲収差を良好に補正することが困難になることがある。このため、高性能な光学系の実現が困難になることがある。より高性能で小型の光学系を実現する観点から、β３ｔは、２．２１超であることがより好ましく、２．３１超であることがさらに好ましい。また、より高性能で小型の光学系を実現する観点から、β３ｔは、４．１２未満であることがより好ましく、４．０３未満であることがさらに好ましい。
【0030】
本実施形態に係るズームレンズは、以下の式を満足することが好ましい。
１．４０＜｜ｆ３｜／ｆ２＜３．００・・・・・（２）
但し、
ｆ３：第３レンズ群の焦点距離
ｆ２：第２レンズ群の焦点距離
１．４０＜｜ｆ３｜／ｆ２＜３．００・・・・・（２）
但し、
ｆ３：第３レンズ群の焦点距離
ｆ２：第２レンズ群の焦点距離
【0031】
式（２）を満たすことは、第３レンズ群の径を小さくした状態で、高性能な光学系を実現する観点から好ましい。式（２）の下限を下回る場合、第２レンズ群に対する第３レンズ群のパワーが強すぎて、歪曲収差及び像面湾曲収差を良好に補正することが困難になることがある。このため、高性能な光学系の実現が困難になることがある。式（２）の上限を上回る場合、第２レンズ群に対する第３レンズ群のパワーが弱くなりすぎることがある。このため、第３レンズ群の径が大きくなりすぎることがある。より高性能で小型の光学系を実現する観点から、｜ｆ３｜／ｆ２は、１．４１超であることがより好ましく、１．４３超であることがさらに好ましい。また、より高性能で小型の光学系を実現する観点から、｜ｆ３｜／ｆ２は、２．９４未満であることがより好ましく、２．８５未満であることがさらに好ましい。
【0032】
本実施形態に係るズームレンズは、以下の式を満足することが好ましい。
０．５７ ＜ｆ２／｜ｆ１｜＜１．１１・・・・・（３）
但し、
ｆ２：第２レンズ群の焦点距離
ｆ１：第１レンズ群の焦点距離
０．５７ ＜ｆ２／｜ｆ１｜＜１．１１・・・・・（３）
但し、
ｆ２：第２レンズ群の焦点距離
ｆ１：第１レンズ群の焦点距離
【0033】
式（３）を満たすことは、全長を小さくした状態で、高性能な光学系を実現する観点から好ましい。式（３）の下限を下回る場合、第１レンズ群に対する第２レンズ群のパワーが強すぎて、球面収差を良好に補正することが困難になることがある。このため、高性能な光学系の実現が困難になることがある。式（３）の上限を上回る場合、第１レンズ群に対する第２レンズ群のパワーが弱くなりすぎることがある。このため、光学全長を短縮することが困難になることがある。より高性能で小型の光学系を実現する観点から、ｆ２／｜ｆ１｜は、０．６５超であることがより好ましく、０．７３超であることがさらに好ましい。また、より高性能で小型の光学系を実現する観点から、ｆ２／｜ｆ１｜は、１．０３未満であることがより好ましく、０．９４未満であることがさらに好ましい。
【0034】
本実施形態に係るズームレンズは、以下の式を満足することが好ましい。
０．８５＜ｆ３／ｆ１＜２．３４・・・・・（４）
但し、
ｆ３：第３レンズ群の焦点距離
ｆ１：第１レンズ群の焦点距離
０．８５＜ｆ３／ｆ１＜２．３４・・・・・（４）
但し、
ｆ３：第３レンズ群の焦点距離
ｆ１：第１レンズ群の焦点距離
【0035】
式（４）を満たすことは、第３レンズ群の径を小さくした状態で、高性能な光学系を実現する観点から好ましい。式（４）の下限を下回る場合、第１レンズ群に対する第３レンズ群のパワーが強すぎて、歪曲収差及び像面湾曲収差を良好に補正することが困難になることがある。このため、高性能な光学系の実現が困難になることがある。式（４）の上限を上回る場合、第１レンズ群に対する第３レンズ群のパワーが弱くなりすぎることがある。このため、第３レンズ群の径が大きくなりすぎることがある。より高性能で小型の光学系を実現する観点から、ｆ３／ｆ１は、０．９７超であることがより好ましく、１．０９超であることがさらに好ましい。また、より高性能で小型の光学系を実現する観点から、ｆ３／ｆ１は、２．１６未満であることがより好ましく、１．９８未満であることがさらに好ましい。
【0036】
本実施形態に係るズームレンズは、以下の式を満足することが好ましい。
１．０９＜β３ｗ＜２．３５・・・・・（５）
但し、
β３ｗ：第３レンズ群の広角端での横倍率
１．０９＜β３ｗ＜２．３５・・・・・（５）
但し、
β３ｗ：第３レンズ群の広角端での横倍率
【0037】
式（５）を満たすことは、広角側の焦点距離を小さくした状態で、小型で高性能な光学系を実現する観点から好ましい。式（５）の下限を下回る場合、第３レンズ群のパワーが小さくなりすぎることがある。このため、第３レンズ群の径を小さくすることが困難になることがある。式（５）の上限を上回る場合、第３レンズ群の倍率が大きくなりすぎることがある。このため、広角側の焦点距離が小さな光学系の実現が困難になることがある。より高性能で小型の光学系を実現する観点から、β３ｗは、１．２４超であることがより好ましく、１．４０超であることがさらに好ましい。また、より高性能で小型の光学系を実現する観点から、β３ｗは、２．１７未満であることがより好ましく、１．９９未満であることがさらに好ましい。
【0038】
本実施形態に係るズームレンズは、以下の式を満足することが好ましい。
１．０７＜ＯＡＬ＿Ｇ１Ｓ／｜ｆ１｜＜２．５４・・・・・（６）
但し、
ＯＡＬ＿Ｇ１Ｓ：広角端での第１レンズ群の最も物体側の面から絞りまでの光軸上の距離
ｆ１：第１レンズ群の焦点距離
１．０７＜ＯＡＬ＿Ｇ１Ｓ／｜ｆ１｜＜２．５４・・・・・（６）
但し、
ＯＡＬ＿Ｇ１Ｓ：広角端での第１レンズ群の最も物体側の面から絞りまでの光軸上の距離
ｆ１：第１レンズ群の焦点距離
【0039】
式（６）を満たすことは、第１レンズ群の径を小さくした状態で、高性能な光学系を実現する観点から好ましい。式（６）の下限を下回る場合、第１レンズ群のパワーに対する、第１レンズ群の最も物体側に配置されるレンズ成分の物体側の面から絞りまでの距離が近くなりすぎることがある。このため、第３レンズ群の径が大きくなりすぎることがある。式（６）の上限を上回る場合、第１レンズ群のパワーに対する第１レンズ群の最も物体側に配置されるレンズ成分の物体側の面から絞りまでの距離が遠くなりすぎることがある。このため、第１レンズ群の径が大きくなりすぎることがある。より高性能で小型の光学系を実現する観点から、ＯＡＬ＿Ｇ１Ｓ／｜ｆ１｜は、１．２２超であることがより好ましく、１．３７超であることがさらに好ましい。また、より高性能で小型の光学系を実現する観点から、ＯＡＬ＿Ｇ１Ｓ／｜ｆ１｜は、２．３４未満であることがより好ましく、２．１５未満であることがさらに好ましい。
【0040】
本実施形態に係るズームレンズは、以下の式を満足することが好ましい。
０．９２＜｜ｆ１｜／ｆｗ＜１．７１・・・・・（７）
但し、
ｆ１：第１レンズ群の焦点距離
ｆｗ：ズームレンズの無限遠合焦時における広角端での焦点距離
０．９２＜｜ｆ１｜／ｆｗ＜１．７１・・・・・（７）
但し、
ｆ１：第１レンズ群の焦点距離
ｆｗ：ズームレンズの無限遠合焦時における広角端での焦点距離
【0041】
式（７）を満たすことは、第１レンズ群の径を小さくした状態で、高性能な光学系を実現する観点から好ましい。式（７）の下限を下回る場合、ズームレンズの広角端での無限遠合焦時におけるパワーに対する第１レンズ群のパワーが強すぎて、歪曲収差及び像面湾曲収差を良好に補正することが困難になることがある。このため、高性能な光学系の実現が困難になることがある。式（７）の上限を上回る場合、ズームレンズの広角端での無限遠合焦時におけるパワーに対する第１レンズ群のパワーが弱くなりすぎることがある。このため、第１レンズ群の径が大きくなりすぎることがある。より高性能で小型の光学系を実現する観点から、｜ｆ１｜／ｆｗは、１．０５超であることがより好ましく、１．１８超であることがさらに好ましい。また、より高性能で小型の光学系を実現する観点から、｜ｆ１｜／ｆｗは、１．５８未満であることがより好ましく、１．４５未満であることがさらに好ましい。
【0042】
本実施形態に係るズームレンズは、以下の式を満足することが好ましい。
０．２０＜｜ｆ１｜／ｆｔ＜０．５８・・・・・（８）
但し、
ｆ１：第１レンズ群の焦点距離
ｆｔ：ズームレンズの無限遠合焦時における望遠端での焦点距離
０．２０＜｜ｆ１｜／ｆｔ＜０．５８・・・・・（８）
但し、
ｆ１：第１レンズ群の焦点距離
ｆｔ：ズームレンズの無限遠合焦時における望遠端での焦点距離
【0043】
式（８）を満たすことは、第１レンズ群の径を小さくした状態で、高性能な光学系を実現する観点から好ましい。式（８）の下限を下回る場合、ズームレンズの望遠端での無限遠合焦時におけるパワーに対する第１レンズ群のパワーが強すぎて、歪曲収差及び像面湾曲を良好に補正することが困難になることがある。このため、高性能な光学系の実現が困難になることがある。式（８）の上限を上回る場合、ズームレンズの望遠端での無限遠合焦時におけるパワーに対する第１レンズ群のパワーが弱くなりすぎることがある。このため、第１レンズ群の径が大きくなりすぎることがある。より高性能で小型の光学系を実現する観点から、｜ｆ１｜／ｆｔは、０．２３超であることがより好ましく、０．２６超であることがさらに好ましい。また、より高性能で小型の光学系を実現する観点から、｜ｆ１｜／ｆｔは、０．５４未満であることがより好ましく、０．４９未満であることがさらに好ましい。
【0044】
本実施形態に係るズームレンズは、以下の式を満足することが好ましい。
１．８８＜Ｎｄｍａｘ・・・・・（９）
但し、
Ｎｄｍａｘ：ズームレンズのレンズ成分の中で屈折率が最も高い硝材のｄ線における屈折率
１．８８＜Ｎｄｍａｘ・・・・・（９）
但し、
Ｎｄｍａｘ：ズームレンズのレンズ成分の中で屈折率が最も高い硝材のｄ線における屈折率
【0045】
式（９）を満たすことは、高性能な状態で、小型の光学系を実現する観点から好ましい。式（９）の下限を下回る場合、屈折率が小さすぎて、厚肉化したレンズが増えすぎることがある。このため、小型の光学系の実現が困難になることがある。より高性能で小型の光学系を実現する観点から、Ｎｄｍａｘは、１．８９超であることがより好ましく、１．９０超であることがさらに好ましい。
【0046】
２．撮像装置
次に、本発明の一実施形態に係る撮像装置について説明する。当該撮像装置は、上記実施形態に係るズームレンズと、当該ズームレンズの像面側に設けられた、当該ズームレンズによって形成された光学像を電気的信号に変換する撮像素子とを備える。
次に、本発明の一実施形態に係る撮像装置について説明する。当該撮像装置は、上記実施形態に係るズームレンズと、当該ズームレンズの像面側に設けられた、当該ズームレンズによって形成された光学像を電気的信号に変換する撮像素子とを備える。
【0047】
ここで、撮像素子に限定はなく、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサ及びＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）センサなどの固体撮像素子等も用いることができる。本実施形態に係る撮像装置は、デジタルカメラ及びビデオカメラ等の、上記の固体撮像素子を用いた撮像装置に好適である。また、当該撮像装置は、レンズが筐体に固定されたレンズ固定式の撮像装置であってもよいし、一眼レフカメラ及びミラーレス一眼カメラ等のレンズ交換式の撮像装置であってもよい。特に、本実施形態に係るズームレンズは交換レンズシステムに好適なバックフォーカスを確保することができる。そのため、光学式ファインダー、位相差センサ及びこれらに光を分岐するためのリフレックスミラー等を備えた一眼レフカメラ等の撮像装置に好適である。
【0048】
図１３は、本実施形態に係る撮像装置の構成の一例を模式的に示す図である。図１３に示されるように、ミラーレス一眼カメラ１は、本体２及び本体２に着脱可能な鏡筒３を有している。ミラーレス一眼カメラ１は、撮像装置の一態様である。
【0049】
鏡筒３は、ズームレンズ３０を有している。ズームレンズ３０は、第１から第３のレンズ群３１～３３を備えており、例えば前述した式（１）、（２）を満足するように構成されている。なお、第１レンズ群３１と第２レンズ群３２との間には、絞り３４が配置されている。
【0050】
第１レンズ群３１は負の屈折力を有しており、第２レンズ群３２は正の屈折力を有しており、第３レンズ群３３は負の屈折力を有している。なお、第３レンズ群３３の最終レンズ成分は正の屈折力を有している。
【0051】
本体２は、撮像素子としてのＣＣＤセンサ２１及びカバーガラス２２を有している、ＣＣＤセンサ２１は、本体２中における、本体２に装着された鏡筒３内のズームレンズ３０の光軸ＯＡが中心軸となる位置に配置されている。
【0052】
本実施形態に係る撮像装置は、撮像素子により取得した撮像画像データを電気的に加工して、撮像画像の形状を変化させる画像処理部、ならびに、当該画像処理部において撮像画像データを加工するために用いる画像補正データ及び画像補正プログラム等を保持する画像補正データ保持部、等を有することがより好ましい。
【0053】
ズームレンズを小型化した場合、結像面において結像された撮像画像形状の歪み（歪曲）が生じやすくなる。その際、撮像画像形状の歪みを補正することが好ましい。当該補正は、例えば、画像補正データ保持部に予め撮像画像形状の歪みを補正するための歪み補正データを保持させておき、上記画像処理部において、画像補正データ保持部に保持された歪み補正データを用いることによって実施することができる。このような撮像装置によれば、ズームレンズの小型化をより一層図ることができ、秀麗な撮像画像を得ると共に、撮像装置全体の小型化を図ることができる。
【0054】
さらに、本実施形態に係る撮像装置において、上記画像補正データ保持部に予め倍率色収差補正データを保持させておくことが好ましい。また、上記画像処理部において、画像補正データ保持部に保持された倍率色収差補正データを用いて、当該撮像画像の倍率色収差補正を行わせることが好ましい。画像処理部により、倍率色収差、すなわち、色の歪曲収差を補正することで、光学系を構成するレンズ成分の数を削減することが可能になる。そのため、このような撮像装置によれば、ズームレンズの小型化をより一層図ることができ、秀麗な撮像画像を得ると共に、撮像装置全体の小型化を図ることができる。
【0055】
本発明は、上述した各実施形態に限定されず、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態も、本発明の技術的範囲に含まれる。
【実施例】
【0056】
本発明の一実施例について以下に説明する。なお、以下の各表において、長さの単位は全て「ｍｍ」であり、画角の単位は全て「°」である。
【0057】
［実施例１］
図１は、実施例１のズームレンズの広角端、中間焦点距離状態及び望遠端での無限遠合焦時におけるレンズの断面を示す図である。実施例１のズームレンズは、物体側から順に、三つのレンズ群Ｇ１～Ｇ３を有する。レンズ群Ｇ１とレンズ群Ｇ２との間には絞りＳが配置されている。レンズ群Ｇ３よりも像側には、カバーガラスＣＧが配置されている。
図１は、実施例１のズームレンズの広角端、中間焦点距離状態及び望遠端での無限遠合焦時におけるレンズの断面を示す図である。実施例１のズームレンズは、物体側から順に、三つのレンズ群Ｇ１～Ｇ３を有する。レンズ群Ｇ１とレンズ群Ｇ２との間には絞りＳが配置されている。レンズ群Ｇ３よりも像側には、カバーガラスＣＧが配置されている。
【0058】
図１中の符号はレンズ群が有する屈折力の符号を表している。レンズ群Ｇ１は負の屈折力を有している。レンズ群Ｇ２は正の屈折力を有している。レンズ群Ｇ３は負の屈折力を有している。レンズ群Ｇ３の最終レンズ成分は正の屈折力を有している。レンズ群Ｇ１は第１レンズ群に相当し、レンズ群Ｇ２は第２レンズ群に相当し、レンズ群Ｇ３は第３レンズ群に相当する。
【0059】
実施例１のズームレンズは、各レンズ群間の空気間隔を変化させることにより変倍動作を行う。図中、広角端における各レンズ群の下に示される矢印は、広角端から中間焦点距離状態へ移動する際の各レンズ群の移動の軌跡を示している。また、中間焦点距離状態における各レンズ群の下に示される矢印は、中間焦点距離状態から望遠端へ移動する際の各レンズ群の移動の軌跡を示している。広角端から中間焦点距離状態への変倍時では、レンズ群Ｇ１は像側に移動し、レンズ群Ｇ２及びＧ３はそれぞれ物体側に移動する。中間焦点距離状態から望遠端への変倍時では、レンズ群Ｇ１～Ｇ３はそれぞれ物体側に移動する。
【0060】
次に、ズームレンズの具体的数値を適用した例について説明する。表１は、実施例１のズームレンズの面データの表である。
【0061】
面データの表において、「Ｎｏ．」は物体側から数えたレンズ面の順番、「Ｒ」はレンズ面の曲率半径、「Ｄ」はレンズ面の光軸上の次のレンズ面までの間隔、「Ｎｄ」はｄ線（波長λ＝５８７．５６ｎｍ）に対する屈折率、「Ｖｄ」はｄ線に対するアッベ数を示している。また、「Ｎｏ．」中の「ＡＳＰＨ」はレンズ面が非球面であることを表し、「ＳＴＯＰ」は絞りを表している。さらに、「Ｄ」の欄における「Ｄ（６）」等の表示は、レンズ面の光軸上の間隔が変倍時又は合焦時に変化する可変間隔であることを意味する。また、曲率半径の「∞」は平面を意味する。表１において、Ｎｏ．１～６はレンズ群Ｇ１のレンズの面番号であり、Ｎｏ．７は絞りを表す。Ｎｏ．８～１４はレンズ群Ｇ２のレンズの面番号であり、Ｎｏ．１５～２０はレンズ群Ｇ３のレンズの面番号である。Ｎｏ．２１、２２はカバーガラスを表し、Ｎｏ．２３は像面を表す。
【0062】
［表１］
No. R D Nd Vd
1ASPH 12.9606 0.5500 1.85135 40.10
2ASPH 3.8375 1.6620
3ASPH 10.0000 1.3091 1.82115 24.06
4ASPH -118.2343 0.8271
5 -5.7193 0.4000 1.59282 68.73
6 -23.1399 D(6)
7STOP ∞ 0.4000
8ASPH 4.8645 1.4834 1.49710 81.56
9ASPH -15.0000 0.2370
10ASPH 14.8000 1.2956 1.59201 67.02
11ASPH -9.3631 0.1000
12 -60.5224 0.4000 1.91082 35.25
13 3.6651 2.1832 1.51742 52.15
14 -5.6032 D(14)
15ASPH 11.2605 0.4500 1.49710 81.56
16ASPH 5.0000 1.6433
17 -3.2662 0.4500 1.51680 64.20
18 -6.1777 0.1000
19 19.0891 0.6670 1.74400 44.72
20 65.0000 D(20)
21 ∞ 0.3000 1.51680 64.20
22 ∞ 2.5000
23 ∞
No. R D Nd Vd
1ASPH 12.9606 0.5500 1.85135 40.10
2ASPH 3.8375 1.6620
3ASPH 10.0000 1.3091 1.82115 24.06
4ASPH -118.2343 0.8271
5 -5.7193 0.4000 1.59282 68.73
6 -23.1399 D(6)
7STOP ∞ 0.4000
8ASPH 4.8645 1.4834 1.49710 81.56
9ASPH -15.0000 0.2370
10ASPH 14.8000 1.2956 1.59201 67.02
11ASPH -9.3631 0.1000
12 -60.5224 0.4000 1.91082 35.25
13 3.6651 2.1832 1.51742 52.15
14 -5.6032 D(14)
15ASPH 11.2605 0.4500 1.49710 81.56
16ASPH 5.0000 1.6433
17 -3.2662 0.4500 1.51680 64.20
18 -6.1777 0.1000
19 19.0891 0.6670 1.74400 44.72
20 65.0000 D(20)
21 ∞ 0.3000 1.51680 64.20
22 ∞ 2.5000
23 ∞
【0063】
表２は、実施例１のズームレンズの諸元表を示す。当該諸元表では、左側から順に、広角端、中間焦点距離状態、望遠端におけるそれぞれの数値を示している。当該諸元表中、「Ｆ」は、無限遠合焦時におけるズームレンズの焦点距離、「Ｆｎｏ」はＦナンバー、「Ｗ」は半画角をそれぞれ表す。また、諸元表中、「Ｄ（ｎ）」（ｎは整数）は、変倍時におけるズームレンズの光軸上の可変間隔を表す。「Ｄ（０）」は物体までの距離を表す。
【0064】
［表２］
F 5.3338 9.1318 15.6862
Fno 2.8618 3.8101 5.5200
W 42.6232 27.5120 16.5012
D(0) ∞ ∞ ∞
D(6) 5.9444 2.4440 0.5000
D(14) 1.0297 1.1143 1.0405
D(20) 1.0684 4.2766 10.3924
F 5.3338 9.1318 15.6862
Fno 2.8618 3.8101 5.5200
W 42.6232 27.5120 16.5012
D(0) ∞ ∞ ∞
D(6) 5.9444 2.4440 0.5000
D(14) 1.0297 1.1143 1.0405
D(20) 1.0684 4.2766 10.3924
【0065】
表３は、実施例１のズームレンズにおける各非球面の非球面係数を表す表である。当該表における非球面係数は、各非球面形状を下記式で定義したときの値である。また、以下の各実施例における表中の「Ｋ、Ａ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０」は、各非球面形状を以下の式で定義したときの各係数である。
【0066】
【数1】
【0067】
上記式において、「Ｚ」は光軸に垂直な基準面からの光軸方向における非球面の変位量、「ｈ」は光軸に垂直な方向における光軸から非球面までの高さ（距離）である。「ｒ」はレンズ面の曲率半径、「Ｋ」は円錐定数（コーニック係数）、「Ａｎ」（ｎは整数）はｎ次の非球面係数である。当該表において、「Ｅ－ａ」は「×１０－ａ」を示す。
【0068】
［表３］
No. K A4 A6 A8 A10
1 -1.00000E+00 -4.94677E-04 1.39031E-04 -7.77355E-06 1.36944E-07
2 -9.98611E-01 3.27421E-04 9.64871E-05 1.66406E-05 -1.54751E-06
3 0.00000E+00 -5.83380E-04 -1.14456E-04 -2.74326E-06 3.20604E-07
4 0.00000E+00 -7.38663E-04 -2.04980E-04 6.86572E-06 2.77956E-07
8 -9.92030E-01 -1.22276E-03 -2.22522E-04 -1.40546E-06 0.00000E+00
9 0.00000E+00 2.43892E-04 -1.71690E-04 7.28498E-06 6.56678E-07
10 -6.76359E-01 -2.28624E-04 1.41113E-04 -8.00000E-06 0.00000E+00
11 0.00000E+00 1.03091E-03 1.13996E-06 -2.45439E-05 4.61142E-07
15 1.00000E+00 4.52350E-03 -1.56436E-03 2.82656E-04 -2.67811E-05
16 -5.37034E-01 3.95356E-03 -1.31812E-03 2.28443E-04 -2.21109E-05
No. K A4 A6 A8 A10
1 -1.00000E+00 -4.94677E-04 1.39031E-04 -7.77355E-06 1.36944E-07
2 -9.98611E-01 3.27421E-04 9.64871E-05 1.66406E-05 -1.54751E-06
3 0.00000E+00 -5.83380E-04 -1.14456E-04 -2.74326E-06 3.20604E-07
4 0.00000E+00 -7.38663E-04 -2.04980E-04 6.86572E-06 2.77956E-07
8 -9.92030E-01 -1.22276E-03 -2.22522E-04 -1.40546E-06 0.00000E+00
9 0.00000E+00 2.43892E-04 -1.71690E-04 7.28498E-06 6.56678E-07
10 -6.76359E-01 -2.28624E-04 1.41113E-04 -8.00000E-06 0.00000E+00
11 0.00000E+00 1.03091E-03 1.13996E-06 -2.45439E-05 4.61142E-07
15 1.00000E+00 4.52350E-03 -1.56436E-03 2.82656E-04 -2.67811E-05
16 -5.37034E-01 3.95356E-03 -1.31812E-03 2.28443E-04 -2.21109E-05
【0069】
また、図２は、実施例１のズームレンズの広角端での無限遠合焦時における縦収差を示す図である。図３は実施例１のズームレンズの中間焦点距離状態での無限遠合焦時における縦収差を示す図である。図４は、実施例１のズームレンズの望遠端での無限遠合焦時における縦収差を示す図である。各図に示す縦収差図は、図面に向かって左側から順に、それぞれ球面収差（ｍｍ）、非点収差（ｍｍ）、歪曲収差（％）である。
【0070】
球面収差を表す図では、縦軸を開放Ｆ値との割合とし、横軸をデフォーカスとしている。球面収差を表す図では、実線がｄ線（波長λ＝５８７．５６ｎｍ）、一点鎖線がｇ線（波長λ＝４３５．８４ｎｍ）、点線がＣ線（波長λ＝６５６．２７ｎｍ）における縦収差を示している。
【0071】
非点収差を表す図では、縦軸を像高（ｍｍ）とし、横軸をデフォーカスとしている。非点収差を表す図では、実線がｄ線に対するサジタル像面（Ｓ）、点線がｄ線に対するメリジオナル像面（Ｔ）を示す。
【0072】
歪曲収差を表す図では、縦軸を像高（ｍｍ）とし、横軸を％としている。なお、収差図における「ＩＭＧ ＨＴ」は像高を表す。
【0073】
［実施例２］
図５は、実施例２のズームレンズの広角端、中間焦点距離状態及び望遠端での無限遠合焦時におけるレンズの断面を示す図である。実施例２のズームレンズは、物体側から順に、三つのレンズ群Ｇ１～Ｇ３を有する。レンズ群Ｇ１とレンズ群Ｇ２との間には絞りＳが配置されている。レンズ群Ｇ３よりも像側には、カバーガラスＣＧが配置されている。レンズ群Ｇ１は負の屈折力を有している。レンズ群Ｇ２は正の屈折力を有している。レンズ群Ｇ３は負の屈折力を有している。レンズ群Ｇ３の最終レンズ成分は正の屈折力を有している。レンズ群Ｇ１は第１レンズ群に相当し、レンズ群Ｇ２は第２レンズ群に相当し、レンズ群Ｇ３は第３レンズ群に相当する。
図５は、実施例２のズームレンズの広角端、中間焦点距離状態及び望遠端での無限遠合焦時におけるレンズの断面を示す図である。実施例２のズームレンズは、物体側から順に、三つのレンズ群Ｇ１～Ｇ３を有する。レンズ群Ｇ１とレンズ群Ｇ２との間には絞りＳが配置されている。レンズ群Ｇ３よりも像側には、カバーガラスＣＧが配置されている。レンズ群Ｇ１は負の屈折力を有している。レンズ群Ｇ２は正の屈折力を有している。レンズ群Ｇ３は負の屈折力を有している。レンズ群Ｇ３の最終レンズ成分は正の屈折力を有している。レンズ群Ｇ１は第１レンズ群に相当し、レンズ群Ｇ２は第２レンズ群に相当し、レンズ群Ｇ３は第３レンズ群に相当する。
【0074】
実施例２のズームレンズは、各レンズ群間の空気間隔を変化させることにより変倍動作を行う。広角端から中間焦点距離状態への変倍時では、レンズ群Ｇ１は像側に移動し、レンズ群Ｇ２及びＧ３はそれぞれ物体側に移動する。中間焦点距離状態から望遠端への変倍時では、レンズ群Ｇ１～Ｇ３はそれぞれ物体側に移動する。
【0075】
表４は、実施例２のズームレンズの面データの表である。表４において、Ｎｏ．１～６はレンズ群Ｇ１のレンズの面番号であり、Ｎｏ．７は絞りを表す。Ｎｏ．８～１４はレンズ群Ｇ２のレンズの面番号であり、Ｎｏ．１５～２０はレンズ群Ｇ３のレンズの面番号である。Ｎｏ．２１、２２は、カバーガラスを表し、Ｎｏ．２３は像面を表す。
【0076】
［表４］
No. R D Nd Vd
1ASPH 26.4479 0.5500 1.85135 40.10
2ASPH 4.4246 1.7587
3ASPH 7.3689 2.1605 1.82115 24.06
4ASPH 46.5522 1.0763
5 -6.7379 0.4000 1.59282 68.73
6 -60.9198 D(6)
7STOP ∞ 0.4000
8ASPH 5.0382 1.7643 1.49710 81.56
9ASPH -15.0000 0.1000
10ASPH 14.8000 1.5460 1.59201 67.02
11ASPH -7.8029 0.1000
12 -50.7123 0.4000 1.91082 35.25
13 3.4749 2.5641 1.51742 52.15
14 -5.4213 D(14)
15ASPH 19.1313 0.4500 1.59201 67.02
16ASPH 5.0000 1.3791
17 -3.2834 0.4500 1.59282 68.73
18 -6.1777 0.5890
19 33.9715 0.7966 1.68893 31.16
20 -33.6778 D(20)
21 ∞ 0.3000 1.51680 64.20
22 ∞ 2.5000
23 ∞
No. R D Nd Vd
1ASPH 26.4479 0.5500 1.85135 40.10
2ASPH 4.4246 1.7587
3ASPH 7.3689 2.1605 1.82115 24.06
4ASPH 46.5522 1.0763
5 -6.7379 0.4000 1.59282 68.73
6 -60.9198 D(6)
7STOP ∞ 0.4000
8ASPH 5.0382 1.7643 1.49710 81.56
9ASPH -15.0000 0.1000
10ASPH 14.8000 1.5460 1.59201 67.02
11ASPH -7.8029 0.1000
12 -50.7123 0.4000 1.91082 35.25
13 3.4749 2.5641 1.51742 52.15
14 -5.4213 D(14)
15ASPH 19.1313 0.4500 1.59201 67.02
16ASPH 5.0000 1.3791
17 -3.2834 0.4500 1.59282 68.73
18 -6.1777 0.5890
19 33.9715 0.7966 1.68893 31.16
20 -33.6778 D(20)
21 ∞ 0.3000 1.51680 64.20
22 ∞ 2.5000
23 ∞
【0077】
表５は、実施例２のズームレンズの諸元表を示す。表６は、実施例２のズームレンズにおける各非球面の非球面係数を表す表である。
【0078】
［表５］
F 5.3280 9.1452 24.0008
Fno 2.8204 3.7926 7.6661
W 42.6283 27.7091 11.0101
D(0) ∞ ∞ ∞
D(6) 7.6483 3.8454 0.6381
D(14) 1.0126 1.0415 1.0096
D(20) 1.0473 4.7161 19.5676
F 5.3280 9.1452 24.0008
Fno 2.8204 3.7926 7.6661
W 42.6283 27.7091 11.0101
D(0) ∞ ∞ ∞
D(6) 7.6483 3.8454 0.6381
D(14) 1.0126 1.0415 1.0096
D(20) 1.0473 4.7161 19.5676
【0079】
［表６］
No. K A4 A6 A8 A10
1 -1.00000E+00 -6.09666E-05 8.34477E-05 -3.19778E-06 3.92353E-08
2 -8.98773E-01 -5.90122E-04 1.02856E-04 5.37780E-06 -3.91709E-08
3 0.00000E+00 -8.24584E-04 -7.10607E-05 7.21377E-06 2.48581E-08
4 0.00000E+00 -3.16477E-04 -1.15973E-04 1.09201E-05 -1.58943E-07
8 -9.03005E-01 -1.21044E-03 -1.20071E-04 -2.80716E-06 0.00000E+00
9 0.00000E+00 2.23872E-04 -8.46025E-05 -4.39565E-06 1.33277E-06
10 4.50603E-01 -2.65785E-04 -1.15226E-05 -8.00000E-06 0.00000E+00
11 0.00000E+00 1.39448E-03 -1.41374E-04 -2.03472E-05 8.96189E-07
15 -5.09505E-01 1.30044E-03 -1.26659E-03 2.45604E-04 -1.85026E-05
16 -3.53636E-01 4.15314E-05 -1.16412E-03 2.23186E-04 -1.63986E-05
No. K A4 A6 A8 A10
1 -1.00000E+00 -6.09666E-05 8.34477E-05 -3.19778E-06 3.92353E-08
2 -8.98773E-01 -5.90122E-04 1.02856E-04 5.37780E-06 -3.91709E-08
3 0.00000E+00 -8.24584E-04 -7.10607E-05 7.21377E-06 2.48581E-08
4 0.00000E+00 -3.16477E-04 -1.15973E-04 1.09201E-05 -1.58943E-07
8 -9.03005E-01 -1.21044E-03 -1.20071E-04 -2.80716E-06 0.00000E+00
9 0.00000E+00 2.23872E-04 -8.46025E-05 -4.39565E-06 1.33277E-06
10 4.50603E-01 -2.65785E-04 -1.15226E-05 -8.00000E-06 0.00000E+00
11 0.00000E+00 1.39448E-03 -1.41374E-04 -2.03472E-05 8.96189E-07
15 -5.09505E-01 1.30044E-03 -1.26659E-03 2.45604E-04 -1.85026E-05
16 -3.53636E-01 4.15314E-05 -1.16412E-03 2.23186E-04 -1.63986E-05
【0080】
図６は、実施例２のズームレンズの広角端での無限遠合焦時における縦収差を示す図である。図７は実施例２のズームレンズの中間焦点距離状態での無限遠合焦時における縦収差を示す図である。図８は、実施例２のズームレンズの望遠端での無限遠合焦時における縦収差を示す図である。各図に示す縦収差図は、図面に向かって左側から順に、それぞれ球面収差（ｍｍ）、非点収差（ｍｍ）、歪曲収差（％）である。
【0081】
［実施例３］
図９は、実施例３のズームレンズの広角端、中間焦点距離状態及び望遠端での無限遠合焦時におけるレンズの断面を示す図である。実施例３のズームレンズは、物体側から順に、三つのレンズ群Ｇ１～Ｇ３を有する。レンズ群Ｇ１とレンズ群Ｇ２との間には絞りＳが配置されている。レンズ群Ｇ３よりも像側には、カバーガラスＣＧが配置されている。レンズ群Ｇ１は負の屈折力を有している。レンズ群Ｇ２は正の屈折力を有している。レンズ群Ｇ３は負の屈折力を有している。レンズ群Ｇ３の最終レンズ成分は正の屈折力を有している。レンズ群Ｇ１は第１レンズ群に相当し、レンズ群Ｇ２は第２レンズ群に相当し、レンズ群Ｇ３は第３レンズ群に相当する。
図９は、実施例３のズームレンズの広角端、中間焦点距離状態及び望遠端での無限遠合焦時におけるレンズの断面を示す図である。実施例３のズームレンズは、物体側から順に、三つのレンズ群Ｇ１～Ｇ３を有する。レンズ群Ｇ１とレンズ群Ｇ２との間には絞りＳが配置されている。レンズ群Ｇ３よりも像側には、カバーガラスＣＧが配置されている。レンズ群Ｇ１は負の屈折力を有している。レンズ群Ｇ２は正の屈折力を有している。レンズ群Ｇ３は負の屈折力を有している。レンズ群Ｇ３の最終レンズ成分は正の屈折力を有している。レンズ群Ｇ１は第１レンズ群に相当し、レンズ群Ｇ２は第２レンズ群に相当し、レンズ群Ｇ３は第３レンズ群に相当する。
【0082】
実施例３のズームレンズは、各レンズ群間の空気間隔を変化させることにより変倍動作を行う。広角端から中間焦点距離状態への変倍時では、レンズ群Ｇ１は像側に移動し、レンズ群Ｇ２及びＧ３はそれぞれ物体側に移動する。中間焦点距離状態から望遠端への変倍時では、レンズ群Ｇ１～Ｇ３はそれぞれ物体側に移動する。
【0083】
表７は、実施例３のズームレンズの面データの表である。表７において、Ｎｏ．１～６はレンズ群Ｇ１のレンズの面番号であり、Ｎｏ．７は絞りを表す。Ｎｏ．８～１４はレンズ群Ｇ２のレンズの面番号であり、Ｎｏ．１５～２０はレンズ群Ｇ３のレンズの面番号である。Ｎｏ．２１、２２は、カバーガラスを表し、Ｎｏ．２３は像面を表す。
【0084】
［表７］
No. R D Nd Vd
1ASPH 15.8140 0.5500 1.85135 40.10
2ASPH 4.0295 1.7427
3ASPH 8.1152 2.1110 1.82115 24.06
4ASPH 83.0371 0.9365
5 -6.6899 0.4000 1.59282 68.73
6 -58.0977 D(6)
7STOP ∞ 0.4000
8ASPH 5.2671 1.9684 1.49710 81.56
9ASPH -14.2874 0.1000
10ASPH 14.8000 1.3976 1.59201 67.02
11ASPH -8.2334 0.1051
12 -44.7733 0.4000 1.91082 35.25
13 3.6936 2.2417 1.51742 52.15
14 -6.0660 D(14)
15ASPH 14.3125 0.4500 1.50217 77.15
16ASPH 5.0000 1.8070
17 -3.6840 0.4500 1.51760 77.43
18 -6.1777 0.5272
19 16.8253 0.7407 1.77697 38.43
20 65.0000 D(20)
21 ∞ 0.3000 1.51680 64.20
22 ∞ 2.5000
23 ∞
No. R D Nd Vd
1ASPH 15.8140 0.5500 1.85135 40.10
2ASPH 4.0295 1.7427
3ASPH 8.1152 2.1110 1.82115 24.06
4ASPH 83.0371 0.9365
5 -6.6899 0.4000 1.59282 68.73
6 -58.0977 D(6)
7STOP ∞ 0.4000
8ASPH 5.2671 1.9684 1.49710 81.56
9ASPH -14.2874 0.1000
10ASPH 14.8000 1.3976 1.59201 67.02
11ASPH -8.2334 0.1051
12 -44.7733 0.4000 1.91082 35.25
13 3.6936 2.2417 1.51742 52.15
14 -6.0660 D(14)
15ASPH 14.3125 0.4500 1.50217 77.15
16ASPH 5.0000 1.8070
17 -3.6840 0.4500 1.51760 77.43
18 -6.1777 0.5272
19 16.8253 0.7407 1.77697 38.43
20 65.0000 D(20)
21 ∞ 0.3000 1.51680 64.20
22 ∞ 2.5000
23 ∞
【0085】
表８は、実施例３のズームレンズの諸元表を示す。表９は、実施例３のズームレンズにおける各非球面の非球面係数を表す表である。
【0086】
［表８］
F 5.3321 9.1320 15.6884
Fno 2.8609 3.7590 5.4294
W 42.6054 27.6620 16.6261
D(0) ∞ ∞ ∞
D(6) 6.5718 2.6927 0.6415
D(14) 1.0083 1.1935 1.0099
D(20) 1.0722 4.4069 11.3120
F 5.3321 9.1320 15.6884
Fno 2.8609 3.7590 5.4294
W 42.6054 27.6620 16.6261
D(0) ∞ ∞ ∞
D(6) 6.5718 2.6927 0.6415
D(14) 1.0083 1.1935 1.0099
D(20) 1.0722 4.4069 11.3120
【0087】
［表９］
No. K A4 A6 A8 A10
1 4.60732E-02 -5.33621E-04 1.33345E-04 -5.81769E-06 7.80370E-08
2 -1.00000E+00 -2.07355E-04 1.15285E-04 1.20425E-05 -4.99382E-07
3 0.00000E+00 -5.76136E-04 -7.30747E-05 6.40162E-06 1.30761E-07
4 0.00000E+00 -4.13603E-04 -1.30204E-04 1.14533E-05 -9.00603E-08
8 -9.26358E-01 -1.15976E-03 -1.64087E-04 1.12073E-06 0.00000E+00
9 0.00000E+00 2.25292E-04 -1.01857E-04 -6.96441E-07 1.16841E-06
10 -7.44296E-01 -2.28408E-04 7.90298E-05 -7.68912E-06 0.00000E+00
11 0.00000E+00 1.19883E-03 -4.07305E-05 -1.88837E-05 4.00899E-07
15 -1.00000E+00 2.84984E-03 -1.08033E-03 1.61095E-04 -1.35527E-05
16 -1.00000E+00 2.21931E-03 -9.55982E-04 1.33736E-04 -1.11175E-05
No. K A4 A6 A8 A10
1 4.60732E-02 -5.33621E-04 1.33345E-04 -5.81769E-06 7.80370E-08
2 -1.00000E+00 -2.07355E-04 1.15285E-04 1.20425E-05 -4.99382E-07
3 0.00000E+00 -5.76136E-04 -7.30747E-05 6.40162E-06 1.30761E-07
4 0.00000E+00 -4.13603E-04 -1.30204E-04 1.14533E-05 -9.00603E-08
8 -9.26358E-01 -1.15976E-03 -1.64087E-04 1.12073E-06 0.00000E+00
9 0.00000E+00 2.25292E-04 -1.01857E-04 -6.96441E-07 1.16841E-06
10 -7.44296E-01 -2.28408E-04 7.90298E-05 -7.68912E-06 0.00000E+00
11 0.00000E+00 1.19883E-03 -4.07305E-05 -1.88837E-05 4.00899E-07
15 -1.00000E+00 2.84984E-03 -1.08033E-03 1.61095E-04 -1.35527E-05
16 -1.00000E+00 2.21931E-03 -9.55982E-04 1.33736E-04 -1.11175E-05
【0088】
図１０は、実施例３のズームレンズの広角端での無限遠合焦時における縦収差を示す図である。図１１は実施例３のズームレンズの中間焦点距離状態での無限遠合焦時における縦収差を示す図である。図１２は、実施例３のズームレンズの望遠端での無限遠合焦時における縦収差を示す図である。各図に示す縦収差図は、図面に向かって左側から順に、それぞれ球面収差（ｍｍ）、非点収差（ｍｍ）、歪曲収差（％）である。
【0089】
上記実施例１～３における前述の各式による算出値および当該式に用いた数値を表１０に示す。
【0090】
［表１０］
実施例１ 実施例２ 実施例３
β3t 2.45 4.00 2.37
|f3|/f2 1.80 1.45 2.10
f2/|f1| 0.81 0.84 0.86
f3/f1 1.47 1.21 1.80
β3w 1.56 1.81 1.56
OAL_G1S/|f1| 1.52 1.95 1.76
|f1|/fw 1.32 1.31 1.31
|f1|/ft 0.45 0.29 0.44
Ndmax 1.91 1.91 1.91
f1 -7.02 -6.97 -6.98
f2 5.72 5.82 5.98
f3 -10.29 -8.44 -12.56
実施例１ 実施例２ 実施例３
β3t 2.45 4.00 2.37
|f3|/f2 1.80 1.45 2.10
f2/|f1| 0.81 0.84 0.86
f3/f1 1.47 1.21 1.80
β3w 1.56 1.81 1.56
OAL_G1S/|f1| 1.52 1.95 1.76
|f1|/fw 1.32 1.31 1.31
|f1|/ft 0.45 0.29 0.44
Ndmax 1.91 1.91 1.91
f1 -7.02 -6.97 -6.98
f2 5.72 5.82 5.98
f3 -10.29 -8.44 -12.56
【符号の説明】
【0091】
１ ミラーレス一眼カメラ（撮像装置）
２ 本体
３ 鏡筒
２１ ＣＣＤセンサ（撮像素子）
２２ カバーガラス
３０ ズームレンズ
３１ 第１レンズ群
３２ 第２レンズ群
３３ 第３レンズ群
３４ 絞り
Ｇ１～Ｇ３ レンズ群
ＣＧ カバーガラス
ＯＡ 光軸
Ｓ 絞り
２ 本体
３ 鏡筒
２１ ＣＣＤセンサ（撮像素子）
２２ カバーガラス
３０ ズームレンズ
３１ 第１レンズ群
３２ 第２レンズ群
３３ 第３レンズ群
３４ 絞り
Ｇ１～Ｇ３ レンズ群
ＣＧ カバーガラス
ＯＡ 光軸
Ｓ 絞り
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】