特許 7566861 光学装置及び撮像装置

(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】2024-10-04

(45)【発行日】2024-10-15

(54)【発明の名称】光学装置及び撮像装置

(51)【国際特許分類】

   G02B 15/167 20060101AFI20241007BHJP

   G02B 13/18 20060101ALI20241007BHJP

   G02B 7/04 20210101ALI20241007BHJP

【ＦＩ】

G02B15/167

G02B13/18

G02B7/04 E

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2022207638

(22)【出願日】2022-12-23

(65)【公開番号】P2024091148

(43)【公開日】2024-07-04

【審査請求日】2024-04-03

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【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】山中 智明

(72)【発明者】

【氏名】水落 風也

(72)【発明者】

【氏名】岩本 俊二

【審査官】殿岡 雅仁

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１１－２３７７３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－０７９２２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－２３８４６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－２１８２５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１３／１６１９９５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１１－１１２９９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－０６９９６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－０５９４９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－２１５５０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－０２３６７７（ＪＰ，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

Ｇ０２Ｂ ７／０２ － ７／１６

Ｈ０４Ｎ ５／２２２ － ５／２５７

Ｈ０４Ｎ ２３／００

Ｈ０４Ｎ ２３／４０ － ２３／７６

Ｈ０４Ｎ ２３／９０ － ２３／９５９

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

撮像素子を有するカメラ本体に対して着脱可能な光学装置であって、
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、正の屈折力の第２レンズ群、負の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群からなる光学系と、
前記第２レンズ群を移動させるための第１駆動部と、
前記第３レンズ群を移動させるための第２駆動部と、
前記第１駆動部の駆動に関する情報、又は前記第２レンズ群の位置に関する情報を取得するための第１取得部と、
前記第１駆動部と前記第２駆動部を制御するための制御部とを有し、
前記第２レンズ群は３枚以上のレンズを含み、前記第３レンズ群は１枚のレンズ又は互いに離間した２枚のレンズからなり、
ズーミング及びフォーカシングに際して前記第１レンズ群と前記第４レンズ群は像面に対して固定され、広角端から望遠端へのズーミングに際して前記第２レンズ群及び前記第３レンズ群は物体側へ移動し、無限遠から至近距離へのフォーカシングに際して前記第３レンズ群は像側へ移動し、
ズーミングに際して、前記制御部は、前記第１取得部からの情報を用いたフィードバック制御によって前記第１駆動部を制御するとき、オープンループ制御によって前記第２駆動部を制御することを特徴とする光学装置。

【請求項2】

前記第２レンズ群の質量は、前記第３レンズ群の質量よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の光学装置。

【請求項3】

前記第３レンズ群は非球面を有する負レンズを含み、該レンズの屈折力の絶対値は中心部に比べて周辺部の方で大きくなることを特徴とする請求項１に記載の光学装置。

【請求項4】

前記第１駆動部は、電磁モータであることを特徴とする請求項１に記載の光学装置。

【請求項5】

前記第２駆動部は、電磁モータであることを特徴とする請求項１に記載の光学装置。

【請求項6】

前記第２駆動部の駆動に関する情報、又は前記第３レンズ群の位置に関する情報を取得するための第２取得部を更に有し、
前記制御部は、フォーカシングに際して、前記第２駆動部の駆動速度又は該駆動速度の変化量が所定値よりも大きい場合は前記第２取得部からの情報を用いたフィードバック制御によって前記第２駆動部を制御し、前記第２駆動部の駆動速度又は該駆動速度の変化量が前記所定値よりも小さい場合はオープンループ制御によって前記第２駆動部を制御することを特徴とする請求項１に記載の光学装置。

【請求項7】

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、
０．７＜－ｆ１／ｆ２＜１．５
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１に記載の光学装置。

【請求項8】

前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２、前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３とするとき、
０．１＜－ｆ２／ｆ３＜０．９
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１に記載の光学装置。

【請求項9】

広角端から望遠端へのズーミングにおける前記第２レンズ群の移動量をＭ２、広角端における前記光学系の焦点距離をｆｗとするとき、
０．５＜Ｍ２／ｆｗ＜２．０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１に記載の光学装置。

【請求項10】

広角端から望遠端へのズーミングにおける前記第３レンズ群の移動量をＭ３、広角端における前記光学系の焦点距離をｆｗとするとき、
０．４＜Ｍ３／ｆｗ＜１．６
なる条件式を満足することを特徴とする請求項８に記載の光学装置。

【請求項11】

請求項１に記載の光学装置と、前記カメラ本体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、光学装置及び撮像装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、小型軽量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、負、正、負、正の屈折力の第１乃至第４レンズ群からなり、ズーミング及びフォーカシングに際して第１及び第４レンズ群が不動であるズームレンズが提案されている（特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１３－２１８２５６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１のズームレンズでは、第２レンズ群は変倍時に移動するズーム群であり、第３レンズ群は合焦時に移動するフォーカス群である。通常、ズーム群である第２レンズ群の質量は、フォーカス群である第３レンズ群の質量よりも大きくなる。特許文献１のズームレンズを制御する際に例えば、質量が大きい第２レンズ群を移動させるためのステッピングモータをオープンループ制御によって制御した場合、ステッピングモータが脱調する可能性がある。脱調を抑制するために、高トルクのステッピングモータを使用し、駆動トルクを大きくすると、消費電力が大きくなったり、駆動音が大きくなったりする。また、質量が小さい第３レンズ群を移動させるためのステッピングモータをフィードバック制御によって制御した場合、消費電力が必要以上に大きくなる恐れがある。しかしながら、特許文献１には、第２レンズ群と第３レンズ群を移動させるための駆動部の制御方法については開示されていない。

【0005】

本発明は、光学系に含まれるレンズ群を移動させるための駆動部を適切に制御可能な光学装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一側面としての光学装置は、撮像素子を有するカメラ本体に対して着脱可能な光学装置であって、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、正の屈折力の第２レンズ群、負の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群からなる光学系と、第２レンズ群を移動させるための第１駆動部と、第３レンズ群を移動させるための第２駆動部と、第１駆動部の駆動に関する情報、又は第２レンズ群の位置に関する情報を取得するための第１取得部と、第１駆動部と第２駆動部を制御するための制御部とを有し、第２レンズ群は３枚以上のレンズを含み、第３レンズ群は１枚のレンズ又は互いに離間した２枚のレンズからなり、ズーミング及びフォーカシングに際して第１レンズ群と第４レンズ群は像面に対して固定され、広角端から望遠端へのズーミングに際して第２レンズ群及び第３レンズ群は物体側へ移動し、無限遠から至近距離へのフォーカシングに際して第３レンズ群は像側へ移動し、ズーミングに際して、制御部は、第１取得部からの情報を用いたフィードバック制御によって第１駆動部を制御するとき、オープンループ制御によって第２駆動部を制御することを特徴とする。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、光学系に含まれるレンズ群を移動させるための駆動部を適切に制御可能な光学装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の実施形態に係る光学装置のブロック図である。

【図2】実施例１のズームレンズの断面図である。

【図3】実施例１のズームレンズの収差図である。

【図4】実施例２のズームレンズの断面図である。

【図5】実施例２のズームレンズの収差図である。

【図6】実施例３のズームレンズの断面図である。

【図7】実施例３のズームレンズの収差図である。

【図8】実施例４のズームレンズの断面図である。

【図9】実施例４のズームレンズの収差図である。

【図10】実施例５のズームレンズの断面図である。

【図11】実施例５のズームレンズの収差図である。

【図12】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、本発明の実施例について、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（ａ）は、本発明の実施形態に係る光学装置１のブロック図である。光学装置１は、ズームレンズ（光学系）Ｌ０、モータ（第１駆動部）１０１、駆動回路１０２、回転／位置センサ（第１取得部）１０３、モータ（第２駆動部）１０４、駆動回路１０５、及びレンズ制御ＣＰＵ（制御部）１０６を有する。

【0011】

ズームレンズＬ０は、複数のレンズ群を備える。複数のレンズ群は、物体側から像側へ順に配置された、負の屈折力（光学的パワー＝焦点距離の逆数）の第１レンズ群Ｌ１、正の屈折力の第２レンズ群Ｌ２、負の屈折力の第３レンズ群Ｌ３、正の屈折力の第４レンズ群Ｌ４からなる。第１レンズ群Ｌ１と第４レンズ群Ｌ４は、ズーミング及びフォーカシングに際して像面に対して固定される。第２レンズ群Ｌ２は、３枚以上のレンズを含み、広角端から望遠端へのズーミングに際して物体側に移動するズーム群である。第３レンズ群Ｌ３は、２枚以下のレンズを含み、無限遠から至近距離へのフォーカシングに際して像側に移動するフォーカス群である。比較的レンズ径が小さく軽量な第３レンズ群Ｌ３をフォーカシング時に移動させることで、駆動機構を簡素化し、ズームレンズＬ０の小型化が容易となる。なお、第２レンズ群Ｌ２は、フォーカシングに際して像面に対して固定されることが好ましい。

【0012】

モータ１０１は、第２レンズ群Ｌ２を移動させるステッピングモータである。駆動回路１０２は、レンズ制御ＣＰＵ１０６からの指示に応じて、モータ１０１を駆動する。回転／位置センサ１０３は、モータ１０１の駆動（回転）に関する情報、又は第２レンズ群Ｌ２の位置に関する情報を取得する。

【0013】

モータ１０４は、第３レンズ群Ｌ３を移動させるステッピングモータである。駆動回路１０５は、レンズ制御ＣＰＵ１０６からの指示に応じて、モータ１０４を駆動する。

【0014】

なお、本実施形態では、モータ１０１，１０４として電磁モータの一例であるステッピングモータが使用されるが本発明はこれに限定されない。モータ１０１としてボイスコイルモータ、ＤＣモータ、又は圧電モータを使用してもよい。

【0015】

また、本実施形態では、第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３を駆動する駆動部としてモータが使用されるが、本発明はこれに限定されない。第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３を移動させることが可能であれば、モータとは異なるアクチュエータを用いてもよい。

【0016】

レンズ制御ＣＰＵ１０６は、駆動回路１０２，１０５を介してモータ１０１，１０４を制御する。前述したように、第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３はそれぞれズーム群とフォーカス群であり、第２レンズ群Ｌ２の質量は第３レンズ群Ｌ３の質量よりも大きい。本実施形態では、レンズ制御ＣＰＵ１０６は、回転／位置センサ１０３からの情報を用いたフィードバック制御によって、質量が大きい第２レンズ群Ｌ２を移動させるためのモータ１０１を制御する。これにより、モータ１０１の脱調を抑制することができる。また、高トルクのステッピングモータをオープンループ制御によって制御する場合に比べて、消費電力や駆動音を低減することができる。また、レンズ制御ＣＰＵ１０６は、オープンループ制御によって、質量が小さい第３レンズ群Ｌ３を移動させるためのモータ１０４を制御する。これにより、消費電力が必要以上に大きくなることを抑制することができる。

【0017】

また、レンズ制御ＣＰＵ１０６は、ズーミングに際して、回転／位置センサ１０３からの情報を用いたフィードバック制御によってモータ１０１を制御する。このとき、レンズ制御ＣＰＵ１０６は、第２レンズ群Ｌ２の移動に伴うピント変動を補正するために、オープンループ制御によってモータ１０４を制御する。

【0018】

また、光学装置１は、図１（ｂ）に示されるように、図１（ａ）の構成に加えて、モータ１０４の駆動（回転）に関する情報、又は第３レンズ群Ｌ３の位置に関する情報を取得するための回転／位置センサ（第２取得部）１０７を有してもよい。この場合、レンズ制御ＣＰＵ１０６は、回転／位置センサ１０７からの情報を用いたフィードバック制御、又はオープンループ制御によって、モータ１０４を制御する。

【0019】

例えば、レンズ制御ＣＰＵ１０６は、モータ１０４の駆動速度（回転速度）に応じて、モータ１０４を制御してもよい。具体的には、レンズ制御ＣＰＵ１０６は、モータ１０４の駆動速度が所定値より大きい場合、回転／位置センサ１０７からの情報を用いたフィードバック制御によってモータ１０４を制御する。また、レンズ制御ＣＰＵ１０６は、モータ１０４の駆動速度が所定値より小さい場合、オープンループ制御によってモータ１０４を制御する。モータ１０４の駆動速度が所定値と等しい場合、レンズ制御ＣＰＵ１０６がどちらの制御を行うかは任意に設定可能である。

【0020】

また、レンズ制御ＣＰＵ１０６は、モータ１０４の駆動速度（回転速度）の変化量に応じて、モータ１０４を制御してもよい。具体的には、レンズ制御ＣＰＵ１０６は、モータ１０４の駆動速度の変化量が所定値より大きい場合、回転／位置センサ１０７からの情報を用いたフィードバック制御によってモータ１０４を制御する。また、レンズ制御ＣＰＵ１０６は、モータ１０４の駆動速度の変化量が所定値より小さい場合、オープンループ制御によってモータ１０４を制御する。モータ１０４の駆動速度の変化量が所定値と等しい場合、レンズ制御ＣＰＵ１０６がどちらの制御を行うかは任意に設定可能である。

【0021】

上述したように、レンズ制御ＣＰＵ１０６は、通常、オープンループ制御によってモータ１０４を制御することで、消費電力が必要以上に大きくなることを抑制することができる。一方、レンズ制御ＣＰＵ１０６は、モータ１０４の駆動速度や、駆動速度の変化量が大きくなった場合に、フィードバック制御によってモータ１０４を制御することで、モータ１０４の脱調を抑制することができる。

【0022】

以下、ズームレンズＬ０の構成について説明する。

【0023】

図２、図４、図６、図８、図１０は、それぞれ実施例１乃至５のズームレンズＬ０の広角端における無限遠合焦時の断面図である。各実施例のズームレンズＬ０は、デジタルスチルカメラ、銀塩フィルムカメラ、デジタルビデオカメラ、監視用カメラ、放送用カメラ、車載カメラ等の撮像装置に用いられる。なお、各実施例のズームレンズＬ０は投写装置（プロジェクタ）用の投写光学系として用いることもできる。

【0024】

各断面図において、左方が物体側（前方）で、右方が像側（後方）である。各実施例のズームレンズＬ０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Ｌ０では、広角端から望遠端へのズーミングに際して隣り合う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、複数のレンズから成っていてもよい。また、レンズ群は開口絞りを含んでいてもよい。

【0025】

各断面図において、Ｌｉは、ズームレンズＬ０のうち物体側から数えて第ｉ番目（ｉは自然数）のレンズ群を表している。

【0026】

また、ＳＰは開口絞りである。開口絞りＳＰは、開放Ｆナンバー（Ｆｎｏ）の光束を決定（制限）する。ＩＰは像面であり、各実施例のズームレンズＬ０をデジタルスチルカメラや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Ｌ０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。

【0027】

光軸方向の矢印は、無限遠から至近距離へのフォーカシングに際して移動するフォーカス群の移動方向を示している。また、各レンズ群の下に記載の実線の矢印は、無限遠物体に合焦しているときの広角端から望遠端へのズーミングにおける各レンズ群の移動軌跡を示している。所定のレンズ群の下に記載の点線の矢印は、近距離物体に合焦しているときの広角端から望遠端へのズーミングにおける該所定のレンズ群の移動軌跡を示している。

【0028】

尚、以下の各実施例において広角端と望遠端はズーミング用のレンズ群が機構上、光軸上を移動可能な範囲の両端に位置したときのズーム位置をいう。

【0029】

図３、図５、図７、図９、図１１は、それぞれ実施例１乃至５のズームレンズＬ０の無限遠合焦時における収差図である。（Ａ）は広角端における収差図を示し、（Ｂ）は望遠端における収差図を示す。

【0030】

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）、ｇ線（波長４３５．８３ｎｍ）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ｄ線におけるサジタル像面での非点収差量、ΔＭはｄ線におけるメリディオナル像面での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（°）（近軸計算における画角）であり、光線追跡値による画角を示す。

【0031】

次に、各実施例のズームレンズＬ０における特徴的な構成について述べる。

【0032】

各実施例のズームレンズＬ０は、複数のレンズ群を有する。複数のレンズ群は、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、正の屈折力の第２レンズ群Ｌ２、負の屈折力の第３レンズ群Ｌ３、正の屈折力の第４レンズ群Ｌ４からなる。各実施例のズームレンズＬ０では、広角端から望遠端へ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。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と第４レンズ群Ｌ４は、像面ＩＰに対して固定されている。レンズ径の大きくなる最も物体側に配置された第１レンズ群Ｌ１と最も像側に配置された第４レンズ群Ｌ４を像面ＩＰに対して固定し、比較的レンズ径の小さい第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３のみをズーミングに際して移動させる。これにより、高速なズーム操作を実現するズームレンズＬ０を得ることが容易となる。

【0033】

各実施例のズームレンズＬ０において、無限遠から至近距離へのフォーカシングに際して、第１レンズ群Ｌ１は、像面ＩＰに対して固定されている。レンズ径の大きくなる最も物体側に配置された第１レンズ群Ｌ１をフォーカシング時に固定することにより、駆動機構を簡素化でき、ズームレンズＬ０の小型化が容易となる。

【0034】

各実施例のズームレンズＬ０において、広角端から望遠端へのズーミングに際して、第３レンズ群Ｌ３は、物体側に移動する。望遠端において像面ＩＰから離れた位置に第３レンズ群Ｌ３が移動することにより、第３レンズ群Ｌ３のレンズ径を抑制することが容易となり、ズームレンズＬ０の小型軽量化が容易となる。

【0035】

各実施例のズームレンズＬ０は、以下の条件式（１）及び（２）を満足する。

【0036】

０．７＜－ｆ１／ｆ２＜１．５ ・・・（１）
０．１＜－ｆ２／ｆ３＜０．９ ・・・（２）
ここで、ｆ１は第１レンズ群Ｌ１の焦点距離、ｆ２は第２レンズ群Ｌ２の焦点距離、ｆ３は第３レンズ群Ｌ３の焦点距離である。

【0037】

条件式（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の関係を規定している。条件式（１）の上限値を上回ると、前玉径の抑制が困難となり、ズームレンズＬ０が大型化してしまう。条件式（１）の下限値を下回ると、広角端における歪曲収差の補正が困難となる。

【0038】

条件式（２）は、第２レンズ群Ｌ２の焦点距離ｆ２と第３レンズ群Ｌ３の焦点距離ｆ３の関係を規定している。条件式（２）の上限値を上回ると、ペッツバール和の補正が困難となり、像面湾曲が大となって、高画質化が難しくなる。条件式（２）の下限値を下回ると、第２レンズ群Ｌ２で発生する収差の補正が困難となり、特に球面収差と非点収差のズーム変動の補正が困難となり、高画質化が難しくなる。

【0039】

なお、条件式（１）及び（２）の数値範囲は、以下の条件式（１ａ）及び（２ａ）の範囲とすることがより好ましい。

【0040】

０．８５＜－ｆ１／ｆ２＜１．３８ ・・・（１ａ）
０．１７＜－ｆ２／ｆ３＜０．８２ ・・・（２ａ）
また、条件式（１）及び（２）の数値範囲は、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。

【0041】

０．９２＜－ｆ１／ｆ２＜１．３２ ・・・（１ｂ）
０．２＜－ｆ２／ｆ３＜０．７８ ・・・（２ｂ）
次に、各実施例のズームレンズＬ０において、満足することが好ましい構成について述べる。

【0042】

各実施例のズームレンズＬ０において、第１レンズ群Ｌ１は、２枚の負レンズと、１枚の正レンズを含むことが好ましい。これにより、広角端における倍率色収差とコマ収差を良好に補正することが容易となる。

【0043】

各実施例のズームレンズＬ０において、第１レンズ群Ｌ１は、第１レンズ群Ｌ１において最も物体側に配置された、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズを含むことが好ましい。これにより、広角端における歪曲収差を良好に補正することが容易となる。

【0044】

各実施例のズームレンズＬ０において、第２レンズ群Ｌ２は、第２レンズ群Ｌ２において最も物体側に配置された、正レンズを含むことが好ましい。これにより、全長短縮が容易となる。

【0045】

各実施例のズームレンズＬ０において、第２レンズ群Ｌ２を構成するレンズは、４枚又は５枚のレンズであることが好ましい。これにより、球面収差と軸上色収差と倍率色収差の変倍時における変動を抑制することが容易となる。

【0046】

各実施例のズームレンズＬ０において、第２レンズ群Ｌ２は、３枚の正レンズと、１枚の両凹レンズを含むことが好ましい。正レンズを３枚配置し、パワーを分散させることにより、諸収差の補正、特に非点収差と球面収差のズーム変動の抑制が容易となる。両凹レンズを１枚配置することで、軸上色収差と球面収差及び非点収差と倍率色収差のズーム変動の抑制が容易となる。

【0047】

各実施例のズームレンズＬ０において、第２レンズ群Ｌ２は、３枚の正レンズと、物体側に凹面を向けた１枚の負レンズ（第１負レンズ）と、第１負レンズの像側に配置された像側に凹面を向けた１枚の負レンズ（第２負レンズ）を含むことが好ましい。正レンズを３枚配置し、パワーを分散させることにより、諸収差の補正、特に非点収差と球面収差のズーム変動の抑制が容易となる。物体側に凹面を向けた負レンズを１枚配置することにより、球面収差と軸上色収差のズーム変動の抑制が容易となる。物体側に凹面を向けた負レンズの像側に像側に凹面を向けた負レンズを１枚配置することより、非点収差と倍率色収差のズーム変動の抑制が容易となる。

【0048】

各実施例のズームレンズＬ０において、第２レンズ群Ｌ２は、開口絞りＳＰを含み、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と開口絞りＳＰは一体的に移動することが好ましい。ズーミングに際して移動する第２レンズ群Ｌ２と一体的に開口絞りＳＰを移動させることにより、開口絞りＳＰ前後の収差補正のバランスを適正化することが容易となり、高画質化が実現できる。

【0049】

各実施例のズームレンズＬ０において、第３レンズ群Ｌ３は、第３レンズ群Ｌ３において最も物体側に配置された、負の屈折力のレンズを含むことが好ましい。第３レンズ群Ｌ３の最も物体側に負レンズを配置することにより、ズームレンズＬ０の全長短縮が容易となり、ズームレンズＬ０の小型軽量化を実現できる。

【0050】

各実施例のズームレンズＬ０において、第３レンズ群Ｌ３は、中心部に比べて周辺部で負の屈折力が強くなる非球面形状のレンズ面を有するレンズを含むことが好ましい。第３レンズ群Ｌ３に周辺で負の屈折力が強くなる非球面形状のレンズ面を有するレンズを配置することにより、諸収差の補正、特に広角端における歪曲収差の補正が容易となり、高画質化が実現できる。

【0051】

各実施例のズームレンズＬ０において、第４レンズ群Ｌ４は、２枚以下のレンズからなることが好ましい。第４レンズ群Ｌ４は像面ＩＰに近いため、第４レンズ群Ｌ４の枚数が増加すると、フレアやゴーストが発生しやすくなり、高画質化が難しくなる。

【0052】

次に、各実施例のズームレンズＬ０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Ｌ０は、以下の条件式（３）及び（４）のうち１つ以上を満足することが好ましい。

【0053】

０．５＜Ｍ２／ｆｗ＜２．０ ・・・（３）
０．４＜Ｍ３／ｆｗ＜１．６ ・・・（４）
ここで、ｆｗは、広角端における無限遠合焦時のズームレンズＬ０の焦点距離とする。Ｍ２は広角端から望遠端へのズーミングにおける第２レンズ群Ｌ２の移動量とする。移動量は広角端から望遠端へのズーミングにおいて物体側に移動する場合を正の値とする。Ｍ３は広角端から望遠端へのズーミングにおける第３レンズ群Ｌ３の移動量とする。移動量は広角端から望遠端へのズーミングにおいて物体側に移動する場合を正の値とする。

【0054】

条件式（３）は、第２レンズ群Ｌ２のズーミングにおける移動量Ｍ２と広角端におけるズームレンズＬ０の焦点距離ｆｗの関係を規定している。条件式（３）の上限値を上回ると、ズームレンズＬ０が大型化し好ましくない。条件式（３）の下限値を下回ると、ズームレンズＬ０の高変倍化が困難となるため好ましくない。

【0055】

条件式（４）は、第３レンズ群Ｌ３のズーミングにおける移動量Ｍ３と広角端におけるズームレンズＬ０の焦点距離ｆｗの関係を規定している。条件式（４）の上限値を上回ると、ズームレンズＬ０が大型化し好ましくない。条件式（４）の下限値を下回ると、ズームレンズＬ０の高変倍化が困難となるため好ましくない。

【0056】

なお、条件式（３）及び（４）の数値範囲は、以下の条件式（３ａ）及び（４ａ）の範囲とすることがより好ましい。

【0057】

０．６６＜Ｍ２／ｆｗ＜１．７０ ・・・（３ａ）
０．５２＜Ｍ３／ｆｗ＜１．３１ ・・・（４ａ）
また、条件式（３）及び（４）の数値範囲は、以下の条件式（３ｂ）及び（４ｂ）の数値範囲とすることが更に好ましい。

【0058】

０．７４＜Ｍ２／ｆｗ＜１．５５ ・・・（３ｂ）
０．５８＜Ｍ３／ｆｗ＜１．１７ ・・・（４ｂ）
次に、各実施例のズームレンズＬ０について詳細に述べる。

【0059】

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、正の屈折力の第２レンズ群Ｌ２、負の屈折力の第３レンズ群Ｌ３、正の屈折力の第４レンズ群Ｌ４からなる複数のレンズ群を備える。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と第４レンズ群Ｌ４は像面ＩＰに対して固定されている。広角端から望遠端へのズーミングに際して、第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３は物体側に移動する。無限遠から近距離へのフォーカシングに際して、第３レンズ群Ｌ３は像側に移動する。第１レンズ群Ｌ１は、物体側から順に配置された、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の非球面レンズＬ１２、両凸レンズＬ１３、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１４からなる。第２レンズ群Ｌ２は、物体側から順に配置された、両凸レンズＬ２１、開口絞りＳＰ、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２２、両凹レンズＬ２３、両凸レンズＬ２４からなる。第３レンズ群Ｌ３は、像側に凸面を向けた負メニスカス形状の非球面レンズＬ３１からなる。レンズＬ３１は両面非球面で、物体側の面は中心部より周辺部で正の屈折力が強くなる非球面、像側の面は中心部より周辺部で負の屈折力が強くなる非球面としている。第４レンズ群Ｌ４は、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４１からなる。

【0060】

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、正の屈折力の第２レンズ群Ｌ２、負の屈折力の第３レンズ群Ｌ３、正の屈折力の第４レンズ群Ｌ４からなる複数のレンズ群を備える。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と第４レンズ群Ｌ４は像面ＩＰに対して固定されている。広角端から望遠端へのズーミングに際して、第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３は物体側に移動する。無限遠から近距離へのフォーカシングに際して、第３レンズ群Ｌ３は像側に移動する。第１レンズ群Ｌ１は、物体側から順に配置された、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１、両凹形状の非球面レンズＬ１２、両凸レンズＬ１３からなる。第２レンズ群Ｌ２は、物体側から順に配置された、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２１、両凸レンズＬ２２、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２３、開口絞りＳＰ、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２４、両凸レンズＬ２５からなる。レンズＬ２２とレンズＬ２３により接合レンズが形成されている。レンズＬ２４とレンズＬ２５により接合レンズが形成されている。第３レンズ群Ｌ３は、物体側から順に配置された、両凹レンズＬ３１、物体側に凹面を向けた負メニスカス形状の非球面レンズＬ３２からなる。レンズＬ３２は両面非球面で、物体側の面は、中心部より周辺部で正の屈折力が強くなる非球面、像側の面は中心部より周辺部で負の屈折力が強くなる非球面としている。第４レンズ群Ｌ４は、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４１からなる。

【0061】

実施例３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、正の屈折力の第２レンズ群Ｌ２、負の屈折力の第３レンズ群Ｌ３、正の屈折力の第４レンズ群Ｌ４からなる複数のレンズ群を備える。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と第４レンズ群Ｌ４は像面ＩＰに対して固定されている。広角端から望遠端へのズーミングに際して、第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３は物体側に移動する。無限遠から近距離へのフォーカシングに際して、第３レンズ群Ｌ３は像側に移動する。第１レンズ群Ｌ１は、物体側から順に配置された、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の非球面レンズＬ１２、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３からなる。第２レンズ群Ｌ２は、物体側から順に配置された、両凸レンズＬ２１、開口絞りＳＰ、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２２、両凹レンズＬ２３、両凸レンズＬ２４からなる。第３レンズ群Ｌ３は、像側に凸面を向けた負メニスカス形状の非球面レンズＬ３１からなる。レンズＬ３１は両面非球面で、物体側の面は中心部より周辺部で正の屈折力が強くなる非球面、像側の面は中心部より周辺部で負の屈折力が強くなる非球面としている。第４レンズ群Ｌ４は、物体側から順に配置された、両凹レンズＬ４１、両凸レンズＬ４２からなる。

【0062】

実施例４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、正の屈折力の第２レンズ群Ｌ２、負の屈折力の第３レンズ群Ｌ３、正の屈折力の第４レンズ群Ｌ４からなる複数のレンズ群を備える。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と第４レンズ群Ｌ４は像面ＩＰに対して固定されている。広角端から望遠端へのズーミングに際して、第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３は物体側に移動する。無限遠から近距離へのフォーカシングに際して、第３レンズ群Ｌ３は像側に移動する。第１レンズ群Ｌ１は、物体側から順に配置された、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１２、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１４からなる。第２レンズ群Ｌ２は、物体側から順に配置された、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２１、開口絞りＳＰ、両凸レンズＬ２２、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２３、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２４、両凸レンズＬ２５からなる。レンズＬ２２とレンズＬ２３により接合レンズが形成されている。レンズＬ２４とレンズＬ２５により接合レンズが形成されている。第３レンズ群Ｌ３は、物体側から順に配置された、両凹レンズＬ３１、物体側に凹面を向けた負メニスカス形状の非球面レンズＬ３２からなる。レンズＬ３２は両面非球面で、物体側の面は中心部より周辺部で正の屈折力が強くなる非球面、像側の面は中心部より周辺で負の屈折力が強くなる非球面としている。第４レンズ群Ｌ４は、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４１からなる。

【0063】

実施例５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、正の屈折力の第２レンズ群Ｌ２、負の屈折力の第３レンズ群Ｌ３、正の屈折力の第４レンズ群Ｌ４からなる複数のレンズ群を備える。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と第４レンズ群Ｌ４は像面ＩＰに対して固定されている。広角端から望遠端へのズーミングに際して、第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３は物体側に移動する。無限遠から近距離へのフォーカシングに際して、第３レンズ群Ｌ３は像側に移動する。第１レンズ群Ｌ１は、物体側から順に配置された、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１、両凹レンズＬ１２、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３からなる。第２レンズ群Ｌ２は、物体側から順に配置された、両凸レンズＬ２１、両凸レンズＬ２２、両凹レンズＬ２３、開口絞りＳＰ、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２４、両凸レンズＬ２５からなる。レンズＬ２２とレンズＬ２３により接合レンズが形成されている。レンズＬ２４とレンズＬ２５により接合レンズが形成されている。第３レンズ群Ｌ３は、物体側から順に配置された、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３１、像側に凸面を向けた負メニスカス形状の非球面レンズＬ３２からなる。レンズＬ３２は両面非球面で、物体側の面は中心部より周辺部で負の屈折力が強くなる非球面、像側の面は中心部より周辺部で正の屈折力が強くなる非球面としている。第４レンズ群Ｌ４は、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４１からなる。

【0064】

実施例１～５のズームレンズＬ０において、屈折力を有する面は全て屈折面で構成している。屈折力を有する面を回折光学素子や反射面で構成した場合と比べて、低い製造難易度で、回折光学素子や反射面で構成した場合と同等以上の光学性能を容易に得ることができる。

【0065】

実施例１～５のズームレンズＬ０は、光路を折り曲げるプリズム等の光学素子を有していない。光路を折り曲げるプリズム等を有しているとレンズの厚みが増大し、小型化が困難になるため好ましくない。

【0066】

以下に、実施例１～５のそれぞれに対応する数値実施例１～５を示す。

【0067】

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ｄ線を基準としたアッベ数を表している。なお、ある材料のｄ線を基準としたアッべ数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。

【0068】

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（°）は全て各実施例のズームレンズＬ０が無限遠物体に焦点を合わせた時の値である。バックフォーカスＢＦはズームレンズＬ０の最終レンズ面（最も像側の面）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。ズームレンズＬ０のレンズ全長は、第１レンズ面（最も物体側のレンズ面）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る。レンズ群は、複数のレンズから構成される場合に限らず、１枚のレンズから構成される場合も含むものとする。

【0069】

また、光学面が非球面の場合は、面番号の右側に、＊の符号を付している。非球面形状は、Ｘを光軸方向の面頂点からの変位量、ｈを光軸と垂直な方向の光軸からの高さ、Ｒを近軸曲率半径、ｋを円錐定数、Ａ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０、Ａ１２を各次数の非球面係数とするとき、
ｘ＝（ｈ²／Ｒ）／［１＋｛１－（１＋ｋ）（ｈ／Ｒ）²｝^1/2］＋Ａ４×ｈ⁴＋Ａ６×ｈ⁶
＋Ａ８×ｈ⁸＋Ａ１０×ｈ¹⁰＋Ａ１２×ｈ¹²
で表している。なお、各非球面係数における「ｅ±ＸＸ」は「×１０±^ＸＸ」を意味している。

【0070】

［数値実施例１］
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 114.124 1.00 1.77250 49.6
2 12.042 4.29
3* 43.105 2.50 1.53110 55.9
4* 20.966 1.99
5 35.204 2.90 1.77047 29.7
6 -114.527 1.97
7 -32.492 1.00 1.49700 81.5
8 -70.456 (可変)
9 18.171 1.94 1.77250 49.6
10 -529.066 2.48
11(絞り) ∞ 1.38
12 12.421 1.79 1.59282 68.6
13 44.069 0.36
14 -46.037 1.00 1.68893 31.1
15 10.684 0.48
16 25.111 3.36 1.59282 68.6
17 -21.982 (可変)
18* -18.435 2.00 1.53110 55.9
19* -32.813 (可変)
20 -120.000 4.59 1.63854 55.4
21 -29.908 (可変)
像面 ∞

非球面データ
第3面
K = 0.00000e+00 A 4=-8.94309e-05 A 6= 7.11824e-07 A 8=-3.52027e-09

第4面
K = 0.00000e+00 A 4=-1.48535e-04 A 6= 6.59805e-07 A 8=-5.15433e-09

第18面
K = 0.00000e+00 A 4= 2.68346e-04 A 6= 2.81044e-06 A 8=-9.40023e-08

第19面
K = 0.00000e+00 A 4= 2.67097e-04 A 6= 1.59679e-06 A 8=-5.11740e-08

各種データ
ズーム比 2.02
広角 中間 望遠
焦点距離 14.40 20.07 29.10
Ｆナンバー 4.10 5.05 6.40
半画角（°） 43.4 31.7 25.1
レンズ全長 75.06 75.06 75.06
BF 11.78 11.78 11.78

d 8 16.11 8.43 0.74
d17 1.84 1.00 6.15
d19 10.29 18.81 21.35
d21 11.78 11.78 11.78

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -21.90
2 9 19.73
3 18 -83.23
4 20 61.17

［数値実施例２］
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 235.833 1.00 1.77250 49.6
2 10.085 4.16
3* -895.559 2.50 1.53110 55.9
4* 44.647 1.74
5 64.099 1.78 2.05090 26.9
6 -162.178 (可変)
7 -459.615 2.29 1.48749 70.2
8 -33.943 4.00
9 18.560 3.57 1.69680 55.5
10 -16.150 1.00 1.90043 37.4
11 -62.644 1.84
12(絞り) ∞ 4.68
13 25.922 1.00 1.83481 42.7
14 8.456 4.21 1.49700 81.5
15 -26.343 (可変)
16 -34.878 0.80 1.61772 49.8
17 139.823 4.14
18* -9.417 2.00 1.53110 55.9
19* -12.991 (可変)
20 -120.000 4.63 1.63854 55.4
21 -24.348 (可変)
像面 ∞

非球面データ
第3面
K = 0.00000e+00 A 4=-8.12193e-05 A 6= 8.99724e-07 A 8=-1.19209e-08

第4面
K = 0.00000e+00 A 4=-1.28410e-04 A 6= 3.69150e-07 A 8=-1.09948e-08

第18面
K = 0.00000e+00 A 4= 2.77887e-04 A 6= 6.15575e-06 A 8=-2.56537e-08

第19面
K = 0.00000e+00 A 4= 2.14784e-04 A 6= 3.85389e-06 A 8=-2.47687e-08

各種データ
ズーム比 2.02
広角 中間 望遠
焦点距離 14.40 20.23 29.10
Ｆナンバー 4.10 5.04 6.40
半画角（°） 43.3 31.8 25.1
レンズ全長 78.52 78.52 78.52
BF 11.50 11.50 11.50

d 6 16.23 8.82 1.41
d15 1.45 2.48 6.02
d19 3.98 10.37 14.24
d21 11.50 11.50 11.50

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -18.40
2 7 18.55
3 16 -28.78
4 20 46.95

［数値実施例３］
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 121.561 1.00 1.77250 49.6
2 11.453 4.23
3* 32.011 2.50 1.53110 55.9
4* 17.762 2.60
5 35.611 3.92 1.84666 23.8
6 295.075 (可変)
7 21.604 5.36 1.77250 49.6
8 -124.853 2.01
9(絞り) ∞ 1.38
10 12.132 1.83 1.60311 60.6
11 44.069 0.37
12 -41.117 1.00 1.69895 30.1
13 11.231 0.53
14 23.494 3.51 1.59282 68.6
15 -19.891 (可変)
16* -28.509 2.00 1.58313 59.4
17* -97.030 (可変)
18 -2406.291 1.00 1.61800 63.4
19 51.440 5.98
20 56.259 6.10 1.63854 55.4
21 -42.231 (可変)
像面 ∞

非球面データ
第3面
K = 0.00000e+00 A 4=-1.30355e-04 A 6= 8.21595e-07 A 8=-4.36076e-09

第4面
K = 0.00000e+00 A 4=-2.09893e-04 A 6= 7.93554e-07 A 8=-6.47934e-09

第16面
K = 0.00000e+00 A 4= 2.01749e-04 A 6= 1.42226e-06 A 8=-3.81941e-08

第17面
K = 0.00000e+00 A 4= 2.13559e-04 A 6= 9.56327e-07 A 8=-2.86682e-08

各種データ
ズーム比 2.02
広角 中間 望遠
焦点距離 14.40 20.11 29.10
Ｆナンバー 4.10 5.05 6.40
半画角（°） 43.4 32.0 24.9
レンズ全長 78.52 78.52 78.52
BF 13.95 13.95 13.95

d 6 15.91 8.35 0.78
d15 1.52 1.00 5.75
d17 1.79 9.88 12.70
d21 13.95 13.95 13.95

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -20.90
2 7 19.44
3 16 -69.98
4 18 61.92

［数値実施例４］
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 28.261 1.00 1.83481 42.7
2 13.074 5.81
3 276.885 1.00 1.59282 68.6
4 15.738 2.68
5 19.172 2.44 1.85478 24.8
6 36.771 2.82
7 -48.200 1.00 1.49700 81.5
8 -108.437 (可変)
9 -1511.954 2.69 1.48749 70.2
10 -29.176 2.50
11(絞り) ∞ 0.50
12 20.250 3.66 1.83481 42.7
13 -13.782 1.49 1.90366 31.3
14 ∞ 5.09
15 26.812 0.90 1.80400 46.5
16 8.906 4.06 1.49700 81.5
17 -23.801 (可変)
18 -23.372 0.80 1.60342 38.0
19 136.314 2.08
20* -13.181 2.00 1.53110 55.9
21* -18.384 (可変)
22 -120.000 4.52 1.83481 42.7
23 -27.562 (可変)
像面 ∞

非球面データ
第20面
K = 0.00000e+00 A 4= 3.85197e-04 A 6= 2.12676e-06 A 8=-1.60190e-08

第21面
K = 0.00000e+00 A 4= 3.61567e-04 A 6= 1.65279e-06 A 8=-1.63872e-08

各種データ
ズーム比 2.35
広角 中間 望遠
焦点距離 12.40 18.70 29.10
Ｆナンバー 4.10 5.13 6.40
半画角（°） 47.9 34.5 25.2
レンズ全長 82.67 82.67 82.67
BF 11.71 11.71 11.71

d 8 18.82 10.10 1.38
d17 1.88 2.57 6.15
d21 3.22 11.26 16.40
d23 11.71 11.71 11.71

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -18.16
2 9 17.28
3 18 -25.13
4 22 41.93

［数値実施例５］
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 42.299 1.50 1.75500 52.3
2 18.914 8.16
3 -142.144 1.20 1.59282 68.6
4 30.217 5.54
5 33.034 2.03 1.96300 24.1
6 50.217 (可変)
7 3588.151 3.04 1.53775 74.7
8 -40.853 1.62
9 23.007 4.07 1.79952 42.2
10 -26.519 1.01 1.95375 32.3
11 79.436 3.46
12(絞り) ∞ 5.69
13 28.102 1.00 1.85150 40.8
14 11.348 4.25 1.59522 67.7
15 -45.381 (可変)
16 41.052 0.80 1.51742 52.4
17 15.294 6.27
18* -51.838 2.10 1.53110 55.9
19* -1006.304 (可変)
20 -200.000 5.59 1.77250 49.6
21 -45.565 (可変)
像面 ∞

非球面データ
第18面
K = 0.00000e+00 A 4=-2.18376e-04 A 6= 8.06571e-07 A 8=-7.88304e-09

第19面
K = 0.00000e+00 A 4=-1.88281e-04 A 6= 7.88400e-07 A 8=-4.74781e-09

各種データ
ズーム比 2.35
広角 中間 望遠
焦点距離 20.60 31.11 48.50
Ｆナンバー 4.10 5.20 5.88
半画角（°） 46.4 33.2 24.2
レンズ全長 106.52 106.52 106.52
BF 19.41 19.41 19.41

d 6 26.05 13.88 1.70
d15 1.00 2.05 6.67
d19 2.72 13.84 21.40
d21 19.41 19.41 19.41

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -28.51
2 7 23.49
3 16 -31.34
4 20 75.20

数値実施例１～５において条件式（１）～（４）に対応する値を、表１に示す。

【0071】

【表1】

【0072】

［撮像装置］
次に、各実施例のズームレンズＬ０を撮像光学系として用いた撮像装置の実施例について図１２を用いて説明する。図１２は、撮像装置１０の構成を示す図である。撮像装置１０は、カメラ本体１３と、上述した実施例１乃至５のいずれかのズームレンズＬ０を含むレンズ装置（光学装置）１１と、ズームレンズＬ０によって形成される像を光電変換する撮像素子（受光素子）１２を備える。撮像素子１２としては、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の撮像素子を用いることができる。レンズ装置１１とカメラ本体１３は一体に構成されていてもよいし、着脱可能に構成されていてもよい。カメラ本体１３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。本実施例の撮像装置１０では、小型かつ軽量であり高い光学性能を得ることができる。

【0073】

上記各実施例の開示は、以下の構成を含む。

【0074】

（構成１）
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、正の屈折力の第２レンズ群、負の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群からなる複数のレンズ群を備える光学系と、
前記第２レンズ群を移動させるための第１駆動部と、
前記第３レンズ群を移動させるための第２駆動部と、
前記第１駆動部の駆動に関する情報、又は前記第２レンズ群の位置に関する情報を取得するための第１取得部と、
前記第１駆動部と前記第２駆動部を制御するための制御部とを有し、
ズーミング及びフォーカシングに際して前記第１レンズ群と前記第４レンズ群は像面に対して固定され、広角端から望遠端へのズーミングに際して前記第２レンズ群は物体側に移動し、無限遠から至近距離へのフォーカシングに際して前記第３レンズ群は像側に移動し、
前記制御部は、前記第１取得部からの情報を用いたフィードバック制御によって前記第１駆動部を制御し、オープンループ制御によって前記第２駆動部を制御することを特徴とする光学装置。
（構成２）
前記制御部は、ズーミングに際して、前記第１取得部からの情報を用いたフィードバック制御によって前記第１駆動部を制御し、前記第２レンズ群の移動に伴うピント変動を補正するためにオープンループ制御によって前記第２駆動部を制御することを特徴とする構成１に記載の光学装置。
（構成３）
前記第２レンズ群の質量は、前記第３レンズ群の質量よりも大きいことを特徴とする構成１又は２に記載の光学装置。
（構成４）
前記第２レンズ群は、３枚以上のレンズを含むことを特徴とする構成１乃至３の何れか一つの構成に記載の光学装置
（構成５）
前記第３レンズ群は、２枚以下のレンズを含むことを特徴とする構成１乃至４の何れか一つの構成に記載の光学装置。
（構成６）
前記第１駆動部は、電磁モータであることを特徴とする構成１乃至５の何れか一つの構成に記載の光学装置。
（構成７）
前記第２駆動部は、電磁モータであることを特徴とする構成１乃至６の何れか一つの構成に記載の光学装置。
（構成８）
前記第２駆動部の駆動に関する情報、又は前記第３レンズ群の位置に関する情報を取得するための第２取得部を更に有し、
前記制御部は、前記第２駆動部の駆動速度が所定値より大きい場合、前記第２取得部からの情報を用いたフィードバック制御によって前記第２駆動部を制御し、前記第２駆動部の駆動速度が前記所定値より小さい場合、オープンループ制御によって前記第２駆動部を制御することを特徴とする構成１乃至８の何れか一つの構成に記載の光学装置。
（構成９）
前記第２駆動部の駆動に関する情報、又は前記第３レンズ群の位置に関する情報を取得するための第２取得部を更に有し、
前記制御部は、前記第２駆動部の駆動速度の変化量が所定値より大きい場合、前記第２取得部からの情報を用いたフィードバック制御によって前記第２駆動部を制御し、前記変化量が前記所定値より小さい場合、オープンループ制御によって前記第２駆動部を制御することを特徴とする構成１乃至８の何れか一つの構成に記載の光学装置。
（構成１０）
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、
０．７＜－ｆ１／ｆ２＜１．５
なる条件式を満足することを特徴とする構成１乃至９の何れか一つの構成に記載の光学装置。
（構成１１）
前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２、前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３とするとき、
０．１＜－ｆ２／ｆ３＜０．９
なる条件式を満足することを特徴とする構成１乃至１０の何れか一つの構成に記載の光学装置。
（構成１２）
広角端から望遠端へのズーミングにおける前記第２レンズ群の移動量をＭ２、広角端における前記光学系の焦点距離をｆｗとするとき、
０．５＜Ｍ２／ｆｗ＜２．０
なる条件式を満足することを特徴とする構成１乃至１１の何れか一つの構成に記載の光学装置。
（構成１３）
広角端から望遠端へのズーミングに際して、第３レンズ群は物体側に移動することを特徴とする構成１乃至１２の何れか一つの構成に記載の光学装置。
（構成１４）
広角端から望遠端へのズーミングにおける前記第３レンズ群の移動量をＭ３、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、
０．４＜Ｍ３／ｆｗ＜１．６
なる条件式を満足することを特徴とする構成１３に記載の光学装置。
（構成１５）
構成１乃至１４の何れか一つの構成に記載の光学装置と、該光学装置によって形成された像を受光する撮像素子とを有することを特徴とする撮像装置。

【0075】

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】

【0076】

１ 光学装置
１０１ モータ（第１駆動部）
１０３ 回転／位置センサ（第１取得部）
１０４ モータ（第２駆動部）
１０６ レンズ制御ＣＰＵ（制御部）
Ｌ０ ズームレンズ（光学系）
Ｌ１ 第１レンズ群
Ｌ２ 第２レンズ群
Ｌ３ 第３レンズ群
Ｌ４ 第４レンズ群

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】