(57)【要約】高ズーム比を確保しつつ、小型に構成可能で、色収差が良好に補正されて高い光学性能を有するズームレンズ、およびこのズームレンズを備えた撮像装置を提供する。ズームレンズは、物体側から順に、変倍の際に固定されている正の第１レンズ群Ｇ１と、変倍の際に移動する複数の移動レンズ群と、変倍の際に固定されている正の最終レンズ群Ｇｅとからなる。第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、負の第１レンズ群前群Ｇ１ａと、合焦の際に移動する正の第１レンズ群中群Ｇ１ｂと、正の第１レンズ群後群Ｇ１ｃとからなる。第１レンズ群前群Ｇ１ａは、最も物体側から順に連続して、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズと、物体側に凹面を向けた負レンズとを有する。ズームレンズの構成要素は、所定の条件式を満足する。
2017130478.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側から順に、変倍の際に像面に対して固定されている正の屈折力を有する第１レンズ群と、変倍の際に隣り合う群との光軸方向の間隔を変化させて移動する複数の移動レンズ群と、変倍の際に像面に対して固定されている正の屈折力を有する最終レンズ群とを備え、
前記複数の移動レンズ群において、少なくとも１つの移動レンズ群は負の屈折力を有し、
前記第１レンズ群は、物体側から順に、合焦の際に像面に対して固定されている負の屈折力を有する第１レンズ群前群と、合焦の際に光軸方向に移動する正の屈折力を有する第１レンズ群中群と、合焦の際に該第１レンズ群中群との光軸方向の間隔が変化する正の屈折力を有する第１レンズ群後群とを備え、
前記第１レンズ群前群は、最も物体側から順に連続して、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズである第１負レンズと、物体側に凹面を向けた負レンズである第２負レンズとを有し、
下記条件式（１）〜（３）全てを満足することを特徴とするズームレンズ。
−０．５＜ＤＤ１２／ｆ１ａ＜−０．２    （１）
５０＜νｎ２＜６８    （２）
０．６３４＜θｇＦｎ２＋０．００１６２５×νｎ２＜０．６７５    （３）
ただし、
ＤＤ１２：前記第１負レンズと前記第２負レンズの光軸上の間隔
ｆ１ａ：前記第１レンズ群前群の焦点距離
νｎ２：前記第２負レンズのｄ線基準のアッベ数
θｇＦｎ２：前記第２負レンズのｇ線とＦ線間の部分分散比
【請求項２】
下記条件式（４）を満足する請求項１記載のズームレンズ。
１＜ＤＤＧ１／ｆ１＜１．８    （４）
ただし、
ＤＤＧ１：無限遠物体に合焦した状態において前記第１レンズ群の最も物体側のレンズ面から前記第１レンズ群の最も像側のレンズ面までの光軸上の距離
ｆ１：無限遠物体に合焦した状態において前記第１レンズ群の焦点距離
【請求項３】
下記条件式（５）を満足する請求項１または２記載のズームレンズ。
０．３＜ＤＤｒｐ／ｆ１＜０．６３    （５）
ただし、
ＤＤｒｐ：無限遠物体に合焦した状態において前記第１レンズ群の最も像側のレンズ面から前記第１レンズ群の像側主点までの光軸上の距離
ｆ１：無限遠物体に合焦した状態において前記第１レンズ群の焦点距離
【請求項４】
下記条件式（６）を満足する請求項１から３のいずれか１項記載のズームレンズ。
ＤＤＧ１／ｆｔ＜１    （６）
ただし、
ＤＤＧ１：無限遠物体に合焦した状態において前記第１レンズ群の最も物体側のレンズ面から前記第１レンズ群の最も像側のレンズ面までの光軸上の距離
ｆｔ：無限遠物体に合焦した状態において望遠端における全系の焦点距離
【請求項５】
下記条件式（７）を満足する請求項１から４のいずれか１項記載のズームレンズ。
１＜（Ｒ１＋Ｒ２）／（Ｒ１−Ｒ２）＜３    （７）
ただし、
Ｒ１：前記第１負レンズの物体側の面の曲率半径
Ｒ２：前記第１負レンズの像側の面の曲率半径
【請求項６】
前記第１レンズ群前群の最も像側のレンズは、像側に凹面を向けた正メニスカスレンズである請求項１から５のいずれか１項記載のズームレンズ。
【請求項７】
前記第１レンズ群前群は１枚以上の正レンズを有し、下記条件式（８）を満足する請求項１から６のいずれか１項記載のズームレンズ。
１５＜νｐ＜３０    （８）
ただし、
νｐ：前記第１レンズ群前群の最も像側の前記正レンズのｄ線基準のアッベ数
【請求項８】
前記第１レンズ群前群は、前記第１負レンズと、前記第２負レンズと、正メニスカスレンズとから構成される３枚のレンズを備え、該３枚のレンズは全て単レンズである請求項１から７のいずれか１項記載のズームレンズ。
【請求項９】
前記複数の移動レンズ群において、最も像側の移動レンズ群は負の屈折力を有する請求項１から８のいずれか１項記載のズームレンズ。
【請求項１０】
下記条件式（１−１）を満足する請求項１から９のいずれか１項記載のズームレンズ。
−０．４＜ＤＤ１２／ｆ１ａ＜−０．２５    （１−１）
【請求項１１】
下記条件式（２−１）を満足する請求項１から１０のいずれか１項記載のズームレンズ。
５６＜νｎ２＜６５    （２−１）
【請求項１２】
下記条件式（３−１）を満足する請求項１から１１のいずれか１項記載のズームレンズ。
０．６３５＜θｇＦｎ２＋０．００１６２５×νｎ２＜０．６６５    （３−１）
【請求項１３】
下記条件式（４−１）を満足する請求項１から１２のいずれか１項記載のズームレンズ。
１．２＜ＤＤＧ１／ｆ１＜１．５    （４−１）
ただし、
ＤＤＧ１：無限遠物体に合焦した状態において前記第１レンズ群の最も物体側のレンズ面から前記第１レンズ群の最も像側のレンズ面までの光軸上の距離
ｆ１：無限遠物体に合焦した状態において前記第１レンズ群の焦点距離
【請求項１４】
下記条件式（５−１）を満足する請求項１から１３のいずれか１項記載のズームレンズ。
０．４＜ＤＤｒｐ／ｆ１＜０．５８    （５−１）
ただし、
ＤＤｒｐ：無限遠物体に合焦した状態において前記第１レンズ群の最も像側のレンズ面から前記第１レンズ群の像側主点までの光軸上の距離
ｆ１：無限遠物体に合焦した状態において前記第１レンズ群の焦点距離
【請求項１５】
下記条件式（６−１）を満足する請求項１から１４のいずれか１項記載のズームレンズ。
０．５＜ＤＤＧ１／ｆｔ＜０．９    （６−１）
ただし、
ＤＤＧ１：無限遠物体に合焦した状態において前記第１レンズ群の最も物体側のレンズ面から前記第１レンズ群の最も像側のレンズ面までの光軸上の距離
ｆｔ：無限遠物体に合焦した状態において望遠端での全系の焦点距離
【請求項１６】
下記条件式（７−１）を満足する請求項１から１５のいずれか１項記載のズームレンズ。
１．１＜（Ｒ１＋Ｒ２）／（Ｒ１−Ｒ２）＜２．５    （７−１）
ただし、
Ｒ１：前記第１負レンズの物体側の面の曲率半径
Ｒ２：前記第１負レンズの像側の面の曲率半径
【請求項１７】
前記複数の移動レンズ群は、負の屈折力を有するレンズ群と、負の屈折力を有するレンズ群とを備える請求項１から１６のいずれか１項記載のズームレンズ。
【請求項１８】
前記複数の移動レンズ群は、物体側から順に、正の屈折力を有するレンズ群と、負の屈折力を有するレンズ群と、負の屈折力を有するレンズ群とを備える請求項１から１６のいずれか１項記載のズームレンズ。
【請求項１９】
前記複数の移動レンズ群は、物体側から順に、負の屈折力を有するレンズ群と、正の屈折力を有するレンズ群と、負の屈折力を有するレンズ群とを備える請求項１から１６のいずれか１項記載のズームレンズ。
【請求項２０】
請求項１から１９のいずれか１項記載のズームレンズを備えた撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、映画撮影用カメラ、放送用カメラ、デジタルカメラ、ビデオカメラ、監視用カメラ等に好適なズームレンズ、およびこのズームレンズを備えた撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、上記分野のカメラに使用可能なレンズ系として４群構成または５群構成のズームレンズが提案されている。映画撮影用カメラおよび放送用カメラでは、変倍によるレンズ系全長の変化および合焦による画角の変化が嫌われるため、変倍の際にズームレンズの最も物体側のレンズ群である第１レンズ群を不動とし、合焦の際に第１レンズ群内のレンズを用いて合焦を行うことが多い。例えば、下記特許文献１および下記特許文献２には、４群構成または５群構成のズームレンズであって、第１レンズ群が物体側から順に、合焦の際に不動の負レンズ群と、合焦の際に移動する正レンズ群と、合焦の際に不動の正レンズ群とから構成されるレンズ系が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−９４８６６号公報
【特許文献２】特許第５７７７２２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
元々、上記のように第１レンズ群を用いて合焦を行うレンズ系では、その合焦方法のために第１レンズ群が大型化してしまう傾向がある。ところで、上記分野のカメラにおいては、より高いズーム比を有し、より高解像の画像を取得可能なことが望まれている。高解像の画像を得るためには搭載されるレンズ系の色収差が良好に補正されている必要があるが、そうしようとすると第１レンズ群のレンズ枚数が多くなりやすく、さらに、第１レンズ群の大型化を招いてしまう。第１レンズ群のレンズ枚数が抑えられて小型に構成可能であり、かつ高ズーム比と高性能が実現されたレンズ系が要望されている。【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載のレンズ系は、第１レンズ群のレンズ枚数が多く小型化が図られていない、あるいはズーム比が不十分である。また、特許文献１に記載のレンズ系は、ズーム全域において開口絞りの開口径を一定とした場合は望遠端での軸上色収差が大きい。そのため、このレンズ系では、大きな軸上色収差を発現させないようにズーム域の一部において開口絞り以外の部材を用いて軸上マージナル光線を遮光しなくてはならないという不都合がある。特許文献２に記載のレンズ系は、近年の要望に応えるためにはさらに高いズーム比を有することが望まれる。【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、高ズーム比を確保しつつ、小型に構成可能であり、色収差が良好に補正されて高い光学性能を有するズームレンズ、およびこのズームレンズを備えた撮像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】
【０００７】
本発明のズームレンズは、物体側から順に、変倍の際に像面に対して固定されている正の屈折力を有する第１レンズ群と、変倍の際に隣り合う群との光軸方向の間隔を変化させて移動する複数の移動レンズ群と、変倍の際に像面に対して固定されている正の屈折力を有する最終レンズ群とを備え、複数の移動レンズ群において、少なくとも１つの移動レンズ群は負の屈折力を有し、第１レンズ群は、物体側から順に、合焦の際に像面に対して固定されている負の屈折力を有する第１レンズ群前群と、合焦の際に光軸方向に移動する正の屈折力を有する第１レンズ群中群と、合焦の際に第１レンズ群中群との光軸方向の間隔が変化する正の屈折力を有する第１レンズ群後群とを備え、第１レンズ群前群は、最も物体側から順に連続して、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズである第１負レンズと、物体側に凹面を向けた負レンズである第２負レンズとを有し、下記条件式（１）〜（３）全てを満足することを特徴とする。
−０．５＜ＤＤ１２／ｆ１ａ＜−０．２    （１）
５０＜νｎ２＜６８    （２）
０．６３４＜θｇＦｎ２＋０．００１６２５×νｎ２＜０．６７５    （３）
ただし、
ＤＤ１２：第１負レンズと第２負レンズの光軸上の間隔
ｆ１ａ：第１レンズ群前群の焦点距離
νｎ２：第２負レンズのｄ線基準のアッベ数
θｇＦｎ２：第２負レンズのｇ線とＦ線間の部分分散比【０００８】
本発明のズームレンズにおいては、下記条件式（４）〜（７）、（１−１）〜（７−１）のうちの少なくとも１つを満足することが好ましい。
１＜ＤＤＧ１／ｆ１＜１．８    （４）
０．３＜ＤＤｒｐ／ｆ１＜０．６３    （５）
ＤＤＧ１／ｆｔ＜１    （６）
１＜（Ｒ１＋Ｒ２）／（Ｒ１−Ｒ２）＜３    （７）
−０．４＜ＤＤ１２／ｆ１ａ＜−０．２５    （１−１）
５６＜νｎ２＜６５    （２−１）
０．６３５＜θｇＦｎ２＋０．００１６２５×νｎ２＜０．６６５    （３−１）
１．２＜ＤＤＧ１／ｆ１＜１．５    （４−１）
０．４＜ＤＤｒｐ／ｆ１＜０．５８    （５−１）
０．５＜ＤＤＧ１／ｆｔ＜０．９    （６−１）
１．１＜（Ｒ１＋Ｒ２）／（Ｒ１−Ｒ２）＜２．５    （７−１）
ただし、
ＤＤＧ１：無限遠物体に合焦した状態において第１レンズ群の最も物体側のレンズ面から第１レンズ群の最も像側のレンズ面までの光軸上の距離
ｆ１：無限遠物体に合焦した状態において第１レンズ群の焦点距離
ＤＤｒｐ：無限遠物体に合焦した状態において第１レンズ群の最も像側のレンズ面から第１レンズ群の像側主点までの光軸上の距離
ｆｔ：無限遠物体に合焦した状態において望遠端での全系の焦点距離
Ｒ１：第１負レンズの物体側の面の曲率半径
Ｒ２：第１負レンズの像側の面の曲率半径
ＤＤ１２：第１負レンズと第２負レンズの光軸上の間隔
ｆ１ａ：第１レンズ群前群の焦点距離
νｎ２：第２負レンズのｄ線基準のアッベ数
θｇＦｎ２：第２負レンズのｇ線とＦ線間の部分分散比【０００９】
本発明のズームレンズにおいては、第１レンズ群前群の最も像側のレンズは、像側に凹面を向けた正メニスカスレンズであることが好ましい。【００１０】
本発明のズームレンズにおいては、第１レンズ群前群は１枚以上の正レンズを有し、下記条件式（８）を満足することが好ましい。
１５＜νｐ＜３０    （８）
ただし、νｐ：第１レンズ群前群の最も像側の正レンズのｄ線基準のアッベ数【００１１】
本発明のズームレンズにおいては、第１レンズ群前群は、第１負レンズと、第２負レンズと、正メニスカスレンズとから構成される３枚のレンズを備え、これら３枚のレンズは全て単レンズであることが好ましい。【００１２】
本発明のズームレンズにおいては、複数の移動レンズ群において、最も像側の移動レンズ群は負の屈折力を有することが好ましい。【００１３】
本発明のズームレンズにおいては、上記の複数の移動レンズ群は、負の屈折力を有するレンズ群と、負の屈折力を有するレンズ群とを備える構成としてもよく、あるいは、上記の複数の移動レンズ群は、物体側から順に、正の屈折力を有するレンズ群と、負の屈折力を有するレンズ群と、負の屈折力を有するレンズ群とを備える構成としてもよく、あるいは、上記の複数の移動レンズ群は、物体側から順に、負の屈折力を有するレンズ群と、正の屈折力を有するレンズ群と、負の屈折力を有するレンズ群とを備える構成としてもよい。【００１４】
本発明の撮像装置は、本発明のズームレンズを備えたものである。【００１５】
なお、上記の「〜から実質的になり」および「〜から実質的になる」とは、構成要素として挙げたもの以外に、実質的にパワーを有さないレンズ、絞りおよび／またはカバーガラス等のレンズ以外の光学要素、レンズフランジ、レンズバレル、および／または手振れ補正機構等の機構部分等を含んでもよいことを意図するものである。【００１６】
なお、上記の「〜レンズ群」は、必ずしも複数のレンズから構成されるものだけでなく、１枚のレンズのみで構成されるものも含まれる。上記の「正の屈折力を有する〜レンズ群」および「負の屈折力を有する〜レンズ群」は、対応するレンズ群全体としての屈折力の符号をそれぞれ表すものである。上記のレンズ群の屈折力の符号、レンズの屈折力の符号、レンズの面形状、およびレンズの面の曲率半径は、非球面が含まれているものは近軸領域で考えることとする。【００１７】
なお、上記の「負メニスカスレンズ」は負の屈折力を有するメニスカス形状のレンズである。上記の「ＤＤｒｐ」の符号は、第１レンズ群の像側主点が第１レンズ群の最も像側のレンズ面より像側にある場合を正とし、物体側にある場合を負とする。上記条件式は全て断りがない限り、ｄ線（波長５８７．６ｎｍ、ｎｍ：ナノメートル）に関するものである。【００１８】
なお、あるレンズのｇ線とＦ線間の部分分散比θｇＦとは、ｇ線、Ｆ線、Ｃ線におけるそのレンズの屈折率をそれぞれＮｇ、ＮＦ、ＮＣとしたとき、θｇＦ＝（Ｎｇ−ＮＦ）／（ＮＦ−ＮＣ）によって定義される。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、物体側から順に、変倍の際に固定されている正の第１レンズ群と、変倍の際に移動する複数の移動レンズ群と、変倍の際に固定されている正の最終レンズ群とからなるズームレンズにおいて、１つ以上の移動レンズ群を負レンズ群とし、第１レンズ群の構成を好適に設定し、所定の条件式を満足するよう設定することにより、高ズーム比を確保しつつ、小型に構成可能であり、色収差が良好に補正されて高い光学性能を有するズームレンズ、およびこのズームレンズを備えた撮像装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施例１のズームレンズの構成を示す断面図である。
【図２】図１に示すズームレンズの構成と光束を示す断面図であり、上段が広角端状態のものであり、中段が中間焦点距離状態のものであり、下段が望遠端状態のものである。
【図３】図１に示すズームレンズの第１レンズ群の主点位置を示す図である。
【図４】本発明の実施例２のズームレンズの構成を示す断面図である。
【図５】本発明の実施例３のズームレンズの構成を示す断面図である。
【図６】本発明の実施例４のズームレンズの構成を示す断面図である。
【図７】本発明の実施例５のズームレンズの構成を示す断面図である。
【図８】本発明の実施例１のズームレンズの各収差図であり、上段が広角端状態のものであり、中段が中間焦点距離状態のものであり、下段が望遠端状態のものであり、各状態の収差図はいずれも左から順に、球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図である。
【図９】本発明の実施例２のズームレンズの各収差図であり、上段が広角端状態のものであり、中段が中間焦点距離状態のものであり、下段が望遠端状態のものであり、各状態の収差図はいずれも左から順に、球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図である。
【図１０】本発明の実施例３のズームレンズの各収差図であり、上段が広角端状態のものであり、中段が中間焦点距離状態のものであり、下段が望遠端状態のものであり、各状態の収差図はいずれも左から順に、球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図である。
【図１１】本発明の実施例４のズームレンズの各収差図であり、上段が広角端状態のものであり、中段が中間焦点距離状態のものであり、下段が望遠端状態のものであり、各状態の収差図はいずれも左から順に、球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図である。
【図１２】本発明の実施例５のズームレンズの各収差図であり、上段が広角端状態のものであり、中段が中間焦点距離状態のものであり、下段が望遠端状態のものであり、各状態の収差図はいずれも左から順に、球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図である。
【図１３】本発明の一実施形態に係る撮像装置の概略的な構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図１に、本発明の一実施形態に係るズームレンズの広角端におけるレンズ構成の断面図を示す。図２に、図１に示すズームレンズのレンズ構成と各光束を示す。図２では、「ＷＩＤＥ」と付した上段に広角端状態を示し、光束として軸上光束ｗａおよび最大画角の光束ｗｂを記入しており、「ＭＩＤＤＬＥ」と付した中段に中間焦点距離状態を示し、光束として軸上光束ｍａおよび最大画角の光束ｍｂを記入しており、「ＴＥＬＥ」と付した下段に望遠端状態を示し、光束として軸上光束ｔａおよび最大画角の光束ｔｂを記入している。なお、図１および図２に示す例は後述の実施例１のズームレンズに対応している。図１および図２では紙面左側が物体側、紙面右側が像側であり、無限遠物体に合焦した状態を示している。以下では主に図１を参照しながら説明する。
【００２２】
なお、ズームレンズが撮像装置に搭載される際には、撮像装置の仕様に応じた各種フィルタおよび／または保護用のカバーガラスを備えることが好ましく、図１では、これらを想定した入射面と出射面が平行の光学部材ＰＰをレンズ系と像面Ｓｉｍとの間に配置した例を示している。しかし、光学部材ＰＰの位置は図１に示すものに限定されないし、光学部材ＰＰを省略した構成も可能である。
【００２３】
本実施形態のズームレンズは、光軸Ｚに沿って物体側から順に、変倍の際に像面Ｓｉｍに対して固定されている正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、変倍の際に隣り合う群との光軸方向の間隔を変化させて移動する複数の移動レンズ群と、変倍の際に像面Ｓｉｍに対して固定されている正の屈折力を有する最終レンズ群Ｇｅとから実質的になる。
【００２４】
図１に示す例のズームレンズは、光軸Ｚに沿って物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３、および第４レンズ群Ｇ４から実質的になる。変倍の際に、第１レンズ群Ｇ１と第４レンズ群Ｇ４は像面Ｓｉｍに対して固定されており、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３は光軸方向の相互間隔を変化させて移動する。図１に示す例では、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３それぞれが移動レンズ群に対応し、第４レンズ群Ｇ４が最終レンズ群Ｇｅに対応する。図１では、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３それぞれの下に、広角端から望遠端へ変倍する際の各レンズ群の移動方向を模式的に示す矢印を記入している。
【００２５】
図１に示す例では、第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、第１負レンズＬ１１、第２負レンズＬ１２、およびレンズＬ１３〜レンズＬ１８の計８枚のレンズからなり、第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、レンズＬ２１〜レンズＬ２４の４枚のレンズからなり、第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、レンズＬ３１〜レンズＬ３２の２枚のレンズからなり、第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に、レンズＬ４１〜レンズＬ４９の９枚のレンズからなる。ただし、本発明のズームレンズにおいては、各レンズ群を構成するレンズの枚数は図１に示す例に必ずしも限定されない。
【００２６】
なお、図１では第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４の間に開口絞りＳｔを配置した例を示すが、開口絞りＳｔは別の位置に配置することも可能である。図１に示す開口絞りＳｔは必ずしも大きさおよび／または形状を表すものではなく、光軸Ｚ上の位置を示すものである。
【００２７】
本実施形態のズームレンズでは、最も物体側の第１レンズ群Ｇ１を正レンズ群とすることにより、レンズ系全長の短縮が可能となり、小型化に有利となる。最も像側の最終レンズ群Ｇｅを正レンズ群とすることにより、軸外光線の主光線が像面Ｓｉｍへ入射する入射角が大きくなるのを抑制することができ、シェーディングを抑制できる。そして、最も物体側のレンズ群と最も像側のレンズ群が変倍の際に固定されている構成をとることにより、変倍の際にレンズ系全長を不変とすることができる。
【００２８】
このズームレンズでは、少なくとも１つの移動レンズ群は負の屈折力を有するように構成されている。これにより、高ズーム比の実現に寄与することができる。
【００２９】
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、合焦の際に像面Ｓｉｍに対して固定されている負の屈折力を有する第１レンズ群前群Ｇ１ａと、合焦の際に光軸方向に移動する正の屈折力を有する第１レンズ群中群Ｇ１ｂと、合焦の際に第１レンズ群中群Ｇ１ｂとの光軸方向の間隔が変化する正の屈折力を有する第１レンズ群後群Ｇ１ｃとから実質的になる。このような構成とすることで、合焦による画角の変化を抑えることが容易となる。図１の第１レンズ群中群Ｇ１ｂの下の両矢印は、合焦の際に、第１レンズ群中群Ｇ１ｂが光軸方向に移動することを示している。
【００３０】
なお、第１レンズ群後群Ｇ１ｃは、合焦の際に、像面Ｓｉｍに対して固定されていてもよく、このようにした場合は、合焦の際に移動するレンズ群は第１レンズ群中群Ｇ１ｂのみとすることができ、合焦機構を簡略化できるため、装置の大型化を抑制できる。あるいは、第１レンズ群後群Ｇ１ｃは、合焦の際に、第１レンズ群中群Ｇ１ｂとは異なる軌跡で光軸方向に移動してもよく、このようにした場合は、合焦の際の収差変動を抑えることができる。
【００３１】
第１レンズ群前群Ｇ１ａは、最も物体側から順に連続して、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズである第１負レンズＬ１１と、物体側に凹面を向けた負レンズである第２負レンズＬ１２とを有する。この構成により、非点収差の発生を抑えつつ、広角化に必要な負の屈折力を得ることができる。
【００３２】
第１レンズ群前群Ｇ１ａの最も像側のレンズは、像側に凹面を向けた正メニスカスレンズとすることが好ましい。このようにした場合は、広角側の非点収差の発生を抑えることができ、また、第１レンズ群前群Ｇ１ａにより発生する望遠側のオーバー傾向の球面収差を補正することができ、特に高次の球面収差を良好に補正できる。なお、高次とは５次以上を意味し、この点は本明細書の以下の説明においても同様である。
【００３３】
第１レンズ群前群Ｇ１ａは、物体側から順に、第１負レンズＬ１１と、第２負レンズＬ１２と、正メニスカスレンズとから構成される３枚のレンズから実質的になり、これら３枚のレンズは全て接合されていない単レンズであるように構成してもよい。このようにした場合は、小型化を図りながら、非点収差の発生を抑えつつ、広角化に必要な負の屈折力を得ることができる。
【００３４】
このズームレンズは第１負レンズＬ１１と第２負レンズＬ１２に関する下記条件式（１）〜（３）全てを満足するように構成されている。この構成により、球面収差および色収差を良好に補正でき、また、第１レンズ群前群Ｇ１ａにより発生する収差を低減することによって第１レンズ群中群Ｇ１ｂと第１レンズ群後群Ｇ１ｃの収差補正の分担が減り、第１レンズ群中群Ｇ１ｂと第１レンズ群後群Ｇ１ｃのレンズ枚数の削減が可能となり、小型化および軽量化が可能となる。上述した特許文献１に記載のレンズ系では、望遠側の大きな軸上色収差を発現させないように望遠側で開口絞り以外の部材を用いて軸上マージナル光線を遮光しており、そのために望遠側のＦナンバーが大きくなってしまうという不都合がある。これに対して、本実施形態のズームレンズによれば、球面収差および色収差を良好に補正できるため、上記不都合の発生を防止することができる。
【００３５】
−０．５＜ＤＤ１２／ｆ１ａ＜−０．２    （１）
５０＜νｎ２＜６８    （２）
０．６３４＜θｇＦｎ２＋０．００１６２５×νｎ２＜０．６７５    （３）
ただし、
ＤＤ１２：第１負レンズと第２負レンズの光軸上の間隔
ｆ１ａ：第１レンズ群前群の焦点距離
νｎ２：第２負レンズのｄ線基準のアッベ数
θｇＦｎ２：第２負レンズのｇ線とＦ線間の部分分散比
【００３６】
条件式（１）の下限以下とならないようにすることによって、望遠端の球面収差がアンダー傾向となるのを防ぐことができる。仮に、望遠端の球面収差がアンダー傾向となった場合、他のレンズ群により補正しようとすると高次の球面収差が発生して補正が困難になるが、条件式（１）の下限以下とならないようにすることによって、このような事態も防止可能となる。条件式（１）の上限以上とならないようにすることによって、望遠端の球面収差がオーバー傾向となるのを防ぐことができる。仮に、望遠端の球面収差がオーバー傾向となった場合、他のレンズ群により補正しようとすると高次の球面収差が発生して補正が困難になるが、条件式（１）の上限以上とならないようにすることによって、このような事態も防止可能となる。条件式（１）に関する効果をより高めるために、下記条件式（１−１）を満足することが好ましい。
−０．４＜ＤＤ１２／ｆ１ａ＜−０．２５    （１−１）
【００３７】
条件式（２）の下限以下とならないようにすることによって、広角側の倍率色収差の補正過剰および望遠側の軸上色収差の補正過剰を防ぐことが可能となる。条件式（２）の上限以上とならないようにすることによって、広角側の倍率色収差の補正不足および望遠側の軸上色収差の補正不足を防ぐことが可能となる。条件式（２）に関する効果をより高めるためには、下記条件式（２−１）を満足することが好ましい。
５６＜νｎ２＜６５    （２−１）
【００３８】
条件式（２）を満足し、かつ条件式（３）の下限以下とならないようにすることによって、２次スペクトルの補正不足を防ぐことが可能となる。条件式（２）を満足し、かつ条件式（３）の上限以上とならないようにすることによって、２次スペクトルの補正過剰を防ぐことが可能となる。
【００３９】
第１レンズ群後群Ｇ１ｃは、物体側から順に連続して、負レンズおよび正レンズが物体側から順に接合された接合レンズと、正レンズとを有することが好ましい。このようにした場合は、第１レンズ群Ｇ１の色収差および望遠側の球面収差の補正が容易となる。なお、第１レンズ群後群Ｇ１ｃが、物体側から順に、負レンズおよび正レンズが物体側から順に接合された接合レンズと、正レンズとからなるように構成した場合は、小型化を図りながら、第１レンズ群Ｇ１の色収差および望遠側の球面収差の補正を容易にすることができる。
【００４０】
また、このズームレンズは、下記条件式（４）〜（７）の少なくとも１つ、または任意の組合せを満足することが好ましい。
１＜ＤＤＧ１／ｆ１＜１．８    （４）
０．３＜ＤＤｒｐ／ｆ１＜０．６３    （５）
ＤＤＧ１／ｆｔ＜１    （６）
１＜（Ｒ１＋Ｒ２）／（Ｒ１−Ｒ２）＜３    （７）
ただし、
ＤＤＧ１：無限遠物体に合焦した状態において第１レンズ群の最も物体側のレンズ面から第１レンズ群の最も像側のレンズ面までの光軸上の距離
ｆ１：無限遠物体に合焦した状態において第１レンズ群の焦点距離
ＤＤｒｐ：無限遠物体に合焦した状態において第１レンズ群の最も像側のレンズ面から第１レンズ群の像側主点までの光軸上の距離
ｆｔ：無限遠物体に合焦した状態において望遠端における全系の焦点距離
Ｒ１：第１負レンズの物体側の面の曲率半径
Ｒ２：第１負レンズの像側の面の曲率半径
なお、図３に、図１に示すズームレンズの第１レンズ群Ｇ１の像側主点Ｐ、ＤＤＧ１、およびＤＤｒｐを示す。図３では理解を容易にするために、レンズは第１レンズ群Ｇ１のもののみ図示している。
【００４１】
条件式（４）の下限以下とならないようにすることによって、合焦のための空気間隔を確保することができ、合焦可能な至近距離側の被写体までの距離を短くすることができる。条件式（４）の上限以上とならないようにすることによって、第１レンズ群Ｇ１の光軸方向の長さが長くなるのを抑えることができ、これにより、第１レンズ群Ｇ１のレンズ厚の増加、およびレンズ厚の増加に伴うレンズの大径化と第１レンズ群Ｇ１の重量化を防ぐことができ、また、第１レンズ群Ｇ１のレンズ枚数の増加を抑止できるため、コスト的にも有利となる。すなわち、条件式（４）の上限以上とならないようにすることによって、第１レンズ群Ｇ１の大型化、特に第１レンズ群後群Ｇ１ｃの大型化を防ぐことができる。条件式（４）に関する効果をより高めるためには、下記条件式（４−１）を満足することがより好ましい。
１．２＜ＤＤＧ１／ｆ１＜１．５    （４−１）
【００４２】
条件式（５）の下限以下とならないようにすることによって、第１レンズ群Ｇ１の最も像側のレンズ面から第１レンズ群Ｇ１の像側主点位置までの距離が短くなりすぎないようにすることができ、移動レンズ群の可動領域を確保することができ、高倍率化が容易となる。または、条件式（５）の下限以下とならないようにすることによって、第１レンズ群Ｇ１の屈折力を確保することができ、第１レンズ群Ｇ１のレンズの大径化を防ぐことができ、小型化および軽量化を図ることができる。条件式（５）の上限以上とならないようにすることで、第１レンズ群Ｇ１の最も像側のレンズ面から第１レンズ群Ｇ１の像側主点位置までの距離が長くなりすぎないようにすることができ、ズーム全域において開口絞りの開口径を一定とした場合でも、望遠側で開口絞り以外の場所における軸上マージナル光線が遮光されるのを防ぐことができる。または、条件式（５）の上限以上とならないようにすることで、第１レンズ群Ｇ１のレンズの大径化を防ぐことができ、小型化および軽量化を図ることができる。条件式（５）に関する効果をより高めるためには、下記条件式（５−１）を満足することがより好ましい。
０．４＜ＤＤｒｐ／ｆ１＜０．５８    （５−１）
【００４３】
条件式（６）の上限以上とならないようにすることによって、第１レンズ群Ｇ１の光軸方向の長さが長くなるのを抑えることができるため第１レンズ群Ｇ１の大型化を防ぐことができ、また、望遠側の焦点距離を長くすることができる。さらに下記条件式（６−１）を満足することがより好ましい。条件式（６−１）の上限以上とならないようにすることによって、条件式（６）に関する効果をより高めることが可能となる。条件式（６−１）の下限以下とならないようにすることによって、合焦のための空気間隔を確保することができ、合焦可能な最短の被写体までの距離が長くなるのを防ぐことができる。
０．５＜ＤＤＧ１／ｆｔ＜０．９    （６−１）
【００４４】
条件式（７）の下限以下とならないようにすることによって、球面収差がオーバー傾向となるのを防ぐことができる。仮に、球面収差がオーバー傾向となった場合、他のレンズ群により補正しようとすると高次の球面収差が発生して補正が困難になるが、条件式（７）の下限以下とならないようにすることによって、このような事態も防止可能となる。条件式（７）の上限以上とならないようにすることによって、球面収差がアンダー傾向となるのを防ぐことができる。仮に、球面収差がアンダー傾向となった場合、他のレンズ群により補正しようとすると高次の球面収差が発生して補正が困難になるが、条件式（７）の下限以下とならないようにすることによって、このような事態も防止可能となる。条件式（７）に関する効果をより高めるためには、下記条件式（７−１）を満足することがより好ましい。
１．１＜（Ｒ１＋Ｒ２）／（Ｒ１−Ｒ２）＜２．５    （７−１）
【００４５】
また、このズームレンズでは、第１レンズ群前群Ｇ１ａが１枚以上の正レンズを有し、下記条件式（８）を満足することが好ましい。
１５＜νｐ＜３０    （８）
ただし、
νｐ：第１レンズ群前群の最も像側の正レンズのｄ線基準のアッベ数
【００４６】
条件式（８）の下限以下とならないようにすることによって、広角側の倍率色収差の補正不足および望遠側の軸上色収差の補正不足を防ぐことが可能となる。条件式（８）の上限以上とならないようにすることによって、広角側の倍率色収差の補正過剰および望遠側の軸上色収差の補正過剰を防ぐことが可能となる。条件式（８）に関する効果をより高めるためには、下記条件式（８−１）を満足することがより好ましい。
１７＜νｐ＜２５    （８−１）
【００４７】
次に、複数の移動レンズ群について説明する。この複数の移動レンズ群は、最も像側の移動レンズ群は負の屈折力を有することが好ましい。このようにした場合は、レンズ系全長を抑えつつ、最も像側の移動レンズ群より物体側に位置する移動レンズ群の移動ストロークをより長くとることができるため、小型化および高ズーム比の実現に有利となる。
【００４８】
図１に示す例では、第１レンズ群Ｇ１と最終レンズ群Ｇｅとの間に配置される複数の移動レンズ群の数は２つであり、これら２つの移動レンズ群とも負の屈折力を有するレンズ群である。このようにした場合は、機構を簡素化しつつ、小型かつ高ズーム比のズームレンズが実現可能となる。なお、第１レンズ群Ｇ１と最終レンズ群Ｇｅとの間に配置される複数の移動レンズ群の数は３つ以上としてもよい。例えば、上記複数の移動レンズ群は、物体側から順に、正の屈折力を有するレンズ群と、負の屈折力を有するレンズ群と、負の屈折力を有するレンズ群とから実質的になる構成としてもよく、このようにした場合は、広角側の歪曲収差および／または望遠側の球面収差の発生を抑制しつつ、小型かつ高ズーム比のズームレンズが実現可能となる。あるいは、上記複数の移動レンズ群は、物体側から順に、負の屈折力を有するレンズ群と、正の屈折力を有するレンズ群と、負の屈折力を有するレンズ群とから実質的になる構成としてもよく、このようにした場合は、収差補正が容易になるとともに、小型で高ズーム比のズームレンズが実現可能となる。
【００４９】
なお、上述した好ましい構成および／または可能な構成は、任意の組合せが可能であり、ズームレンズに要望される事項に応じて適宜選択的に採用されることが好ましい。上記構成を適宜採用することによって、より良好な光学系を実現することができる。本実施形態によれば、高ズーム比を確保しつつ、小型化が達成され、色収差が良好に補正されて高い光学性能を有するズームレンズを実現することが可能である。なお、ここでいう高ズーム比とは５．５倍以上を意味する。
【００５０】
次に、本発明のズームレンズの数値実施例について説明する。
［実施例１］
実施例１のズームレンズのレンズ構成は図１、図２に示したものであり、その図示方法は上述したとおりであるので、ここでは重複説明を一部省略する。実施例１のズームレンズは、物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１と、第２レンズ群Ｇ２と、第３レンズ群Ｇ３と、開口絞りＳｔと、第４レンズ群Ｇ４とからなる。これら４つのレンズ群は変倍の際に隣り合う群との光軸方向の間隔が変化する。第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３はいずれも負の屈折力を有する移動レンズ群である。第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、３枚のレンズからなり負の屈折力を有する第１レンズ群前群Ｇ１ａと、２枚のレンズからなり正の屈折力を有する第１レンズ群中群Ｇ１ｂと、３枚のレンズからなり正の屈折力を有する第１レンズ群後群Ｇ１ｃとからなる。合焦の際に、第１レンズ群前群Ｇ１ａは像面Ｓｉｍに対して固定されており、第１レンズ群中群Ｇ１ｂは移動し、第１レンズ群中群Ｇ１ｂと第１レンズ群後群Ｇ１ｃとの光軸方向の間隔が変化する。
【００５１】
実施例１のズームレンズの基本レンズデータを表１に、諸元と可変面間隔の値を表２に、非球面係数を表３に示す。表１のＳｉの欄には最も物体側の構成要素の物体側の面を１番目として像側に向かうに従い順次増加するように構成要素の面に面番号を付した場合のｉ番目（ｉ＝１、２、３、…）の面番号を示し、Ｒｉの欄にはｉ番目の面の曲率半径を示し、Ｄｉの欄にはｉ番目の面とｉ＋１番目の面との光軸Ｚ上の面間隔を示す。表１のＮｄｊの欄には最も物体側の構成要素を１番目として像側に向かうに従い順次増加するｊ番目（ｊ＝１、２、３、…）の構成要素のｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に関する屈折率を示し、νｄｊの欄にはｊ番目の構成要素のｄ線基準のアッベ数を示し、θｇＦｊの欄にはｊ番目の構成要素のｇ線とＦ線間の部分分散比を示す。
【００５２】
ここで、曲率半径の符号は、物体側に凸面を向けた面形状のものを正とし、像側に凸面を向けた面形状のものを負としている。表１には開口絞りＳｔおよび光学部材ＰＰも含めて示している。表１では、開口絞りＳｔに相当する面の面番号の欄には面番号と（Ｓｔ）という語句を記載している。Ｄｉの最下欄の値は表中の最も像側の面と像面Ｓｉｍとの間隔である。表１では変倍の際に変化する可変面間隔については、ＤＤ［  ］という記号を用い、［  ］の中にこの間隔の物体側の面番号を付してＤｉの欄に記入している。
【００５３】
表２に、ズーム比Ｚｒ、全系の焦点距離ｆ、空気換算距離でのバックフォーカスＢｆ、ＦナンバーＦＮｏ．、最大全画角２ω、および可変面間隔の値をｄ線基準で示す。２ωの欄の（°）は単位が度であることを意味する。表２では、広角端状態、中間焦点距離状態、および望遠端状態の各値をそれぞれＷＩＤＥ、ＭＩＤＤＬＥ、およびＴＥＬＥと表記した欄に示している。表１と表２の値は無限遠物体に合焦した状態のものである。
【００５４】
表１では、非球面の面番号には＊印を付しており、非球面の曲率半径の欄には近軸の曲率半径の数値を記載している。表３に、実施例１の非球面の非球面係数を示す。表３の非球面係数の数値の「Ｅ−ｎ」（ｎ：整数）は「×１０−ｎ」を意味する。非球面係数は、下式で表される非球面式における各係数ＫＡ、Ａｍ（ｍ＝３、４、５、…２０）の値である。
【００５５】
【数１】
2017130478.tif 000003
ただし、
Ｚｄ：非球面深さ（高さｈの非球面上の点から、非球面頂点が接する光軸に垂直な平面に下ろした垂線の長さ）
ｈ：高さ（非球面頂点が接する光軸に垂直な平面において、非球面上の点から光軸に下ろした垂線の長さ）
Ｃ：近軸曲率
ＫＡ、Ａｍ：非球面係数
【００５６】
各表のデータにおいて、角度の単位としては度を用い、長さの単位としてはミリメートル（ｍｍ）を用いているが、光学系は比例拡大または比例縮小しても使用可能なため他の適当な単位を用いることもできる。また、以下に示す各表では所定の桁でまるめた数値を記載している。
【００５７】
【表１】
2017130478.tif 000004
【００５８】
【表２】
2017130478.tif 000005
【００５９】
【表３】
2017130478.tif 000006
【００６０】
図８に実施例１のズームレンズの無限遠物体に合焦した状態において各収差図を示す。図８では左から順に、球面収差、非点収差、歪曲収差（ディストーション）、および倍率色収差（倍率の色収差）を示す。図８では、ＷＩＤＥと付した上段に広角端状態のものを示し、ＭＩＤＤＬＥと付した中段に中間焦点距離状態のものを示し、ＴＥＬＥと付した下段に望遠端状態のものを示す。球面収差図では、ｄ線（波長５８７．６ｎｍ）、Ｃ線（波長６５６．３ｎｍ）、Ｆ線（波長４８６．１ｎｍ）、およびｇ線（波長４３５．８ｎｍ）に関する収差をそれぞれ黒の実線、長破線、一点鎖線、および灰色の実線で示す。非点収差図では、サジタル方向のｄ線に関する収差を実線で示し、タンジェンシャル方向のｄ線に関する収差を短破線で示す。歪曲収差図ではｄ線に関する収差を実線で示す。倍率色収差図では、Ｃ線、Ｆ線、およびｇ線に関する収差をそれぞれ長破線、一点鎖線、および灰色の実線で示す。球面収差図のＦＮｏ．はＦナンバーを意味し、その他の収差図のωは半画角を意味する。
【００６１】
上記の実施例１の説明で述べた各データの記号、意味、および記載方法は、特に断りがない限り以下の実施例のものについても同様であるため、以下では重複説明を省略する。
【００６２】
［実施例２］
実施例２のズームレンズの断面図を図４に示す。実施例２のズームレンズは、物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１と、第２レンズ群Ｇ２と、第３レンズ群Ｇ３と、開口絞りＳｔと、第４レンズ群Ｇ４とからなる。第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、３枚のレンズからなる第１レンズ群前群Ｇ１ａと、２枚のレンズからなる第１レンズ群中群Ｇ１ｂと、３枚のレンズからなる第１レンズ群後群Ｇ１ｃとからなる。各レンズ群の屈折力の符号、変倍の際に移動するレンズ群、および合焦の際に移動するレンズ群は実施例１のものと同様である。
【００６３】
実施例２のズームレンズの基本レンズデータを表４に、諸元と可変面間隔の値を表５に、非球面係数を表６に、無限遠物体に合焦した状態において各収差図を図９に示す。
【００６４】
【表４】
2017130478.tif 000007
【００６５】
【表５】
2017130478.tif 000008
【００６６】
【表６】
2017130478.tif 000009
【００６７】
［実施例３］
実施例３のズームレンズの断面図を図５に示す。実施例３のズームレンズは、物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１と、第２レンズ群Ｇ２と、第３レンズ群Ｇ３と、第４レンズ群Ｇ４と、開口絞りＳｔと、第５レンズ群Ｇ５とからなる。これら５つのレンズ群は変倍の際に隣り合う群との光軸方向の間隔が変化する。第２レンズ群Ｇ２は正の屈折力を有し、第３レンズ群Ｇ３は負の屈折力を有し、第４レンズ群Ｇ４は負の屈折力を有する。第２レンズ群Ｇ２〜第４レンズ群Ｇ４の３つのレンズ群はそれぞれ移動レンズ群である。第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、３枚のレンズからなる第１レンズ群前群Ｇ１ａと、２枚のレンズからなる第１レンズ群中群Ｇ１ｂと、３枚のレンズからなる第１レンズ群後群Ｇ１ｃとからなる。第１レンズ群Ｇ１を構成する上記３つのレンズ群の屈折力の符号、および合焦の際に移動するレンズ群は実施例１のものと同様である。
【００６８】
実施例３のズームレンズの基本レンズデータを表７に、諸元と可変面間隔の値を表８に、無限遠物体に合焦した状態において各収差図を図１０に示す。
【００６９】
【表７】
2017130478.tif 000010
【００７０】
【表８】
2017130478.tif 000011
【００７１】
［実施例４］
実施例４のズームレンズの断面図を図６に示す。実施例４のズームレンズは、物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１と、第２レンズ群Ｇ２と、第３レンズ群Ｇ３と、第４レンズ群Ｇ４と、開口絞りＳｔと、第５レンズ群Ｇ５とからなる。第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、３枚のレンズからなる第１レンズ群前群Ｇ１ａと、２枚のレンズからなる第１レンズ群中群Ｇ１ｂと、３枚のレンズからなる第１レンズ群後群Ｇ１ｃとからなる。各レンズ群の屈折力の符号、変倍の際に移動するレンズ群、および合焦の際に移動するレンズ群は実施例３のものと同様である。
【００７２】
実施例４のズームレンズの基本レンズデータを表９に、諸元と可変面間隔の値を表１０に、無限遠物体に合焦した状態において各収差図を図１１に示す。
【００７３】
【表９】
2017130478.tif 000012
【００７４】
【表１０】
2017130478.tif 000013
【００７５】
［実施例５］
実施例５のズームレンズの断面図を図７に示す。実施例５のズームレンズは、物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１と、第２レンズ群Ｇ２と、第３レンズ群Ｇ３と、第４レンズ群Ｇ４と、開口絞りＳｔと、第５レンズ群Ｇ５とからなる。これら５つのレンズ群は変倍の際に隣り合う群との光軸方向の間隔が変化する。第２レンズ群Ｇ２は負の屈折力を有し、第３レンズ群Ｇ３は正の屈折力を有し、第４レンズ群Ｇ４は負の屈折力を有する。第２レンズ群Ｇ２〜第４レンズ群Ｇ４の３つのレンズ群はそれぞれ移動レンズ群である。第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、３枚のレンズからなる第１レンズ群前群Ｇ１ａと、２枚のレンズからなる第１レンズ群中群Ｇ１ｂと、３枚のレンズからなる第１レンズ群後群Ｇ１ｃとからなる。第１レンズ群Ｇ１を構成する上記３つのレンズ群の屈折力の符号、および合焦の際に移動するレンズ群は実施例１のものと同様である。
【００７６】
実施例５のズームレンズの基本レンズデータを表１１に、諸元と可変面間隔の値を表１２に、非球面係数を表１３に、無限遠物体に合焦した状態において各収差図を図１２に示す。
【００７７】
【表１１】
2017130478.tif 000014
【００７８】
【表１２】
2017130478.tif 000015
【００７９】
【表１３】
2017130478.tif 000016
【００８０】
表１４に実施例１〜５のズームレンズの条件式（１）〜（８）の対応値を示す。表１４に示す値はｄ線に関するものである。
【００８１】
【表１４】
2017130478.tif 000017
【００８２】
以上のデータからわかるように、実施例１〜５のズームレンズは、第１レンズ群Ｇ１のレンズ枚数が８枚と比較的少ない枚数に抑えられているため小型に構成可能で、ズーム比が５．７９であり高ズーム比を確保しており、色収差を含む諸収差が良好に補正されて高い光学性能を実現している。
【００８３】
次に、本発明の実施形態に係る撮像装置について説明する。図１３に、本発明の実施形態の撮像装置の一例として、本発明の実施形態に係るズームレンズ１を用いた撮像装置１０の概略構成図を示す。撮像装置１０としては、例えば、映画撮影用カメラ、放送用カメラ、デジタルカメラ、ビデオカメラ、または監視用カメラ等を挙げることができる。
【００８４】
撮像装置１０は、ズームレンズ１と、ズームレンズ１の像側に配置されたフィルタ２と、フィルタ２の像側に配置された撮像素子３とを備えている。なお、図１３では、ズームレンズ１が備える第１レンズ群前群Ｇ１ａ、第１レンズ群中群Ｇ１ｂ、第１レンズ群後群Ｇ１ｃ、第２レンズ群Ｇ２〜第４レンズ群Ｇ４を概略的に図示している。撮像素子３はズームレンズ１により形成される光学像を電気信号に変換するものであり、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）またはＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等を用いることができる。撮像素子３は、その撮像面がズームレンズ１の像面に一致するように配置される。
【００８５】
撮像装置１０はまた、撮像素子３からの出力信号を演算処理する信号処理部５と、信号処理部５により形成された像を表示する表示部６と、ズームレンズ１の変倍を制御するズーム制御部７と、ズームレンズ１の合焦を制御するフォーカス制御部８とを備えている。なお、図１３では１つの撮像素子３のみ図示しているが、本発明の撮像装置はこれに限定されず、３つの撮像素子を有するいわゆる３板方式の撮像装置であってもよい。
【００８６】
以上、実施形態および実施例を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施形態および実施例に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、各レンズの曲率半径、面間隔、屈折率、アッベ数、および非球面係数等は、上記各数値実施例で示した値に限定されず、他の値をとり得るものである。
【符号の説明】
【００８７】
１    ズームレンズ
２    フィルタ
３    撮像素子
５    信号処理部
６    表示部
７    ズーム制御部
８    フォーカス制御部
１０    撮像装置
Ｇ１    第１レンズ群
Ｇ１ａ    第１レンズ群前群
Ｇ１ｂ    第１レンズ群中群
Ｇ１ｃ    第１レンズ群後群
Ｇ２    第２レンズ群
Ｇ３    第３レンズ群
Ｇ４    第４レンズ群
Ｇ５    第５レンズ群
Ｇｅ    最終レンズ群
Ｌ１１    第１負レンズ
Ｌ１２    第２負レンズ
Ｌ１３〜Ｌ１８、Ｌ２１〜Ｌ２４、Ｌ３１〜Ｌ３２、Ｌ４１〜Ｌ４９    レンズ
Ｐ    像側主点
ＰＰ    光学部材
Ｓｉｍ    像面
Ｓｔ    開口絞り
ｍａ、ｔａ、ｗａ    軸上光束
ｍｂ、ｔｂ、ｗｂ    最大画角の光束
Ｚ    光軸
【図１】
2017130478.tif 000018
【図２】
2017130478.tif 000019
【図３】
2017130478.tif 000020
【図４】
2017130478.tif 000021
【図５】
2017130478.tif 000022
【図６】
2017130478.tif 000023
【図７】
2017130478.tif 000024
【図８】
2017130478.tif 000025
【図９】
2017130478.tif 000026
【図１０】
2017130478.tif 000027
【図１１】
2017130478.tif 000028
【図１２】
2017130478.tif 000029
【図１３】
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【手続補正書】
【提出日】平成29年3月23日(2017.3.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側から順に、変倍の際に像面に対して固定されている正の屈折力を有する第１レンズ群と、変倍の際に隣り合う群との光軸方向の間隔を変化させて移動する複数の移動レンズ群と、変倍の際に像面に対して固定されている正の屈折力を有する最終レンズ群とを備え、
前記複数の移動レンズ群において、少なくとも１つの移動レンズ群は負の屈折力を有し、
前記第１レンズ群は、物体側から順に、合焦の際に像面に対して固定されている負の屈折力を有する第１レンズ群前群と、合焦の際に光軸方向に移動する正の屈折力を有する第１レンズ群中群と、合焦の際に該第１レンズ群中群との光軸方向の間隔が変化する正の屈折力を有する第１レンズ群後群とを備え、
前記第１レンズ群前群は、最も物体側から順に連続して、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズである第１負レンズと、物体側に凹面を向けた負レンズである第２負レンズとを有し、
下記条件式（１）〜（４）全てを満足することを特徴とするズームレンズ。
−０．５＜ＤＤ１２／ｆ１ａ＜−０．２  （１）
５０＜νｎ２＜６８  （２）
０．６３４＜θｇＦｎ２＋０．００１６２５×νｎ２＜０．６７５  （３）
１＜ＤＤＧ１／ｆ１＜１．５  （４）
ただし、
ＤＤ１２：前記第１負レンズと前記第２負レンズの光軸上の間隔
ｆ１ａ：前記第１レンズ群前群の焦点距離
νｎ２：前記第２負レンズのｄ線基準のアッベ数
θｇＦｎ２：前記第２負レンズのｇ線とＦ線間の部分分散比
ＤＤＧ１：無限遠物体に合焦した状態において前記第１レンズ群の最も物体側のレンズ面から前記第１レンズ群の最も像側のレンズ面までの光軸上の距離
ｆ１：無限遠物体に合焦した状態において前記第１レンズ群の焦点距離
【請求項２】
（削除）
【請求項３】
下記条件式（５）を満足する請求項１記載のズームレンズ。
０．３＜ＤＤｒｐ／ｆ１＜０．６３  （５）
ただし、
ＤＤｒｐ：無限遠物体に合焦した状態において前記第１レンズ群の最も像側のレンズ面から前記第１レンズ群の像側主点までの光軸上の距離
ｆ１：無限遠物体に合焦した状態において前記第１レンズ群の焦点距離
【請求項４】
下記条件式（６）を満足する請求項１または３記載のズームレンズ。
ＤＤＧ１／ｆｔ＜１  （６）
ただし、
ＤＤＧ１：無限遠物体に合焦した状態において前記第１レンズ群の最も物体側のレンズ面から前記第１レンズ群の最も像側のレンズ面までの光軸上の距離
ｆｔ：無限遠物体に合焦した状態において望遠端における全系の焦点距離
【請求項５】
下記条件式（７）を満足する請求項１、３または４記載のズームレンズ。
１＜（Ｒ１＋Ｒ２）／（Ｒ１−Ｒ２）＜３  （７）
ただし、
Ｒ１：前記第１負レンズの物体側の面の曲率半径
Ｒ２：前記第１負レンズの像側の面の曲率半径
【請求項６】
前記第１レンズ群前群の最も像側のレンズは、像側に凹面を向けた正メニスカスレンズである請求項１、３から５のいずれか１項記載のズームレンズ。
【請求項７】
前記第１レンズ群前群は１枚以上の正レンズを有し、下記条件式（８）を満足する請求項１、３から６のいずれか１項記載のズームレンズ。
１５＜νｐ＜３０  （８）
ただし、
νｐ：前記第１レンズ群前群の最も像側の前記正レンズのｄ線基準のアッベ数
【請求項８】
前記第１レンズ群前群は、前記第１負レンズと、前記第２負レンズと、正メニスカスレンズとから構成される３枚のレンズを備え、該３枚のレンズは全て単レンズである請求項１、３から７のいずれか１項記載のズームレンズ。
【請求項９】
前記複数の移動レンズ群において、最も像側の移動レンズ群は負の屈折力を有する請求項１、３から８のいずれか１項記載のズームレンズ。
【請求項１０】
下記条件式（１−１）を満足する請求項１、３から９のいずれか１項記載のズームレンズ。
−０．４＜ＤＤ１２／ｆ１ａ＜−０．２５  （１−１）
【請求項１１】
下記条件式（２−１）を満足する請求項１、３から１０のいずれか１項記載のズームレンズ。
５６＜νｎ２＜６５  （２−１）
【請求項１２】
下記条件式（３−１）を満足する請求項１、３から１１のいずれか１項記載のズームレンズ。
０．６３５＜θｇＦｎ２＋０．００１６２５×νｎ２＜０．６６５  （３−１）
【請求項１３】
下記条件式（４−１）を満足する請求項１、３から１２のいずれか１項記載のズームレンズ。
１．２＜ＤＤＧ１／ｆ１＜１．５  （４−１）
ただし、
ＤＤＧ１：無限遠物体に合焦した状態において前記第１レンズ群の最も物体側のレンズ面から前記第１レンズ群の最も像側のレンズ面までの光軸上の距離
ｆ１：無限遠物体に合焦した状態において前記第１レンズ群の焦点距離
【請求項１４】
下記条件式（５−１）を満足する請求項１、３から１３のいずれか１項記載のズームレンズ。
０．４＜ＤＤｒｐ／ｆ１＜０．５８  （５−１）
ただし、
ＤＤｒｐ：無限遠物体に合焦した状態において前記第１レンズ群の最も像側のレンズ面から前記第１レンズ群の像側主点までの光軸上の距離
ｆ１：無限遠物体に合焦した状態において前記第１レンズ群の焦点距離
【請求項１５】
下記条件式（６−１）を満足する請求項１、３から１４のいずれか１項記載のズームレンズ。
０．５＜ＤＤＧ１／ｆｔ＜０．９  （６−１）
ただし、
ＤＤＧ１：無限遠物体に合焦した状態において前記第１レンズ群の最も物体側のレンズ面から前記第１レンズ群の最も像側のレンズ面までの光軸上の距離
ｆｔ：無限遠物体に合焦した状態において望遠端での全系の焦点距離
【請求項１６】
下記条件式（７−１）を満足する請求項１、３から１５のいずれか１項記載のズームレンズ。
１．１＜（Ｒ１＋Ｒ２）／（Ｒ１−Ｒ２）＜２．５  （７−１）
ただし、
Ｒ１：前記第１負レンズの物体側の面の曲率半径
Ｒ２：前記第１負レンズの像側の面の曲率半径
【請求項１７】
前記複数の移動レンズ群は、負の屈折力を有するレンズ群と、負の屈折力を有するレンズ群とを備える請求項１、３から１６のいずれか１項記載のズームレンズ。
【請求項１８】
前記複数の移動レンズ群は、物体側から順に、正の屈折力を有するレンズ群と、負の屈折力を有するレンズ群と、負の屈折力を有するレンズ群とを備える請求項１、３から１６のいずれか１項記載のズームレンズ。
【請求項１９】
前記複数の移動レンズ群は、物体側から順に、負の屈折力を有するレンズ群と、正の屈折力を有するレンズ群と、負の屈折力を有するレンズ群とを備える請求項１、３から１６のいずれか１項記載のズームレンズ。
【請求項２０】
請求項１、３から１９のいずれか１項記載のズームレンズを備えた撮像装置。
【請求項２１】
下記条件式（４−１’）を満足する請求項１、３から１２のいずれか１項記載のズームレンズ。
１＜ＤＤＧ１／ｆ１≦１．３５  （４−１’）
ただし、
ＤＤＧ１：無限遠物体に合焦した状態において前記第１レンズ群の最も物体側のレンズ面から前記第１レンズ群の最も像側のレンズ面までの光軸上の距離
ｆ１：無限遠物体に合焦した状態において前記第１レンズ群の焦点距離
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
である第２負レンズとを有し、下記条件式（１）〜（４）全てを満足することを特徴とする。
−０．５＜ＤＤ１２／ｆ１ａ＜−０．２  （１）
５０＜νｎ２＜６８  （２）
０．６３４＜θｇＦｎ２＋０．００１６２５×νｎ２＜０．６７５
（３）
１＜ＤＤＧ１／ｆ１＜１．５  （４）
ただし、
ＤＤ１２：第１負レンズと第２負レンズの光軸上の間隔
ｆ１ａ：第１レンズ群前群の焦点距離
νｎ２：第２負レンズのｄ線基準のアッベ数
θｇＦｎ２：第２負レンズのｇ線とＦ線間の部分分散比
ＤＤＧ１：無限遠物体に合焦した状態において第１レンズ群の最も物体側のレンズ面から第１レンズ群の最も像側のレンズ面までの光軸上の距離
ｆ１：無限遠物体に合焦した状態において第１レンズ群の焦点距離
［０００８］
本発明のズームレンズにおいては、下記条件式（５）〜（７）、（１−１）〜（７−１）及び（４−１’）のうちの少なくとも１つを満足することが好ましい。
０．３＜ＤＤｒｐ／ｆ１＜０．６３  （５）
ＤＤＧ１／ｆｔ＜１  （６）
１＜（Ｒ１＋Ｒ２）／（Ｒ１−Ｒ２）＜３  （７）
−０．４＜ＤＤ１２／ｆ１ａ＜−０．２５  （１−１）
５６＜νｎ２＜６５  （２−１）
０．６３５＜θｇＦｎ２＋０．００１６２５×νｎ２＜０．６６５
（３−１）
１．２＜ＤＤＧ１／ｆ１＜１．５  （４−１）
０．４＜ＤＤｒｐ／ｆ１＜０．５８  （５−１）
０．５＜ＤＤＧ１／ｆｔ＜０．９  （６−１）
１．１＜（Ｒ１＋Ｒ２）／（Ｒ１−Ｒ２）＜２．５  （７−１）
１＜ＤＤＧ１／ｆ１≦１．３５  （４−１’）
ただし、
ＤＤＧ１：無限遠物体に合焦した状態において第１レンズ群の最も物体側のレンズ面から第１レンズ群の最も像側のレンズ面までの光軸上の距離
【国際調査報告】
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2017130478.tif 000032
2017130478.tif 000033
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