(57)【要約】【課題】小型化及び軽量化が図られ、撮影距離とは異なる条件に起因する収差の変化を補正可能であり、レンズ系がズームレンズの場合はズーム位置ごとにこの補正が可能なレンズ装置を提供する。【解決手段】レンズ装置は、結像レンズ１と制御部２を備える。結像レンズ１は、合焦時に移動する合焦レンズ群Ｇｆと、最も屈折力が弱い合焦レンズ群Ｇｆより屈折力が弱い収差補正レンズ群ＧＡとを含む。制御部２は、変化した条件に応じて、ピント敏感度が最大の合焦レンズ群Ｇｆに対する収差補正レンズ群ＧＡの相対位置を調整する。合焦レンズ群Ｇｆのピント敏感度に関する所定の条件式を満足する。【選択図】図１
2019174713.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のレンズを有する結像レンズと、制御部とを備え、
前記結像レンズは、少なくとも１つの合焦レンズ群と、光軸に沿って移動することによって収差補正を行い、最も屈折力が弱い前記合焦レンズ群の屈折力よりも弱い屈折力を有する収差補正レンズ群とを含み、
無限遠物体から近距離物体への合焦時に、前記少なくとも１つの合焦レンズ群のみ、又は、前記少なくとも１つの合焦レンズ群及び前記収差補正レンズ群のみが移動し、
前記結像レンズが無限遠物体に合焦した状態での前記合焦レンズ群それぞれについて、前記合焦レンズ群の横倍率をβｆ、前記合焦レンズ群より像側の全てのレンズの合成横倍率をβｒ、前記合焦レンズ群より像側にレンズが配置されていない場合はβｒを１とし、前記結像レンズがズームレンズの場合はβｆ及びβｒは広角端における値とし、
Ｆｓ＝｜（１−βｆ２）×βｒ２｜
で表されるＦｓを定義した場合に、Ｆｓが最大となる前記合焦レンズ群を最大合焦レンズ群とし、前記最大合焦レンズ群のＦｓをＦｓｍとした場合、
１．１＜Ｆｓｍ＜３    （１）
で表される条件式（１）を満足し、
前記制御部は、第１の条件に対して前記最大合焦レンズ群に対する前記収差補正レンズ群の予め定められた相対位置を基準として、前記第１の条件とは異なる第２の条件へ条件が変化した場合に、変化した前記条件に応じて、前記最大合焦レンズ群に対する前記収差補正レンズ群の相対位置を調整し、前記結像レンズがズームレンズの場合は前記調整をズーム位置ごとに行うレンズ装置。
【請求項２】
前記結像レンズが無限遠物体に合焦した状態での前記収差補正レンズ群の横倍率をβａ、
前記結像レンズが無限遠物体に合焦した状態での前記収差補正レンズ群より像側の全てのレンズの合成横倍率をβｂとし、
前記収差補正レンズ群より像側にレンズが配置されていない場合はβｂを１とし、
前記結像レンズがズームレンズの場合はβａ及びβｂは広角端における値とした場合、
−０．１＜{（１−βａ２）×βｂ２}／Ｆｓｍ＜０．１    （２）
で表される条件式（２）を満足する請求項１に記載のレンズ装置。
【請求項３】
前記結像レンズは最も物体側のレンズの像側の面より像側に配置された絞りを含み、
前記少なくとも１つの合焦レンズ群の全てが前記絞りより像側に配置されている請求項１又は２に記載のレンズ装置。
【請求項４】
前記結像レンズは最も物体側のレンズの像側の面より像側に配置された絞りを含み、
前記収差補正レンズ群は前記絞りより像側に配置されている請求項１から３のいずれか１項に記載のレンズ装置。
【請求項５】
前記少なくとも１つの合焦レンズ群の全てが前記収差補正レンズ群より像側に配置されている請求項１から４のいずれか１項に記載のレンズ装置。
【請求項６】
前記収差補正レンズ群が、少なくとも１枚の負レンズと、少なくとも１枚の正レンズとを有する請求項１から５のいずれか１項に記載のレンズ装置。
【請求項７】
前記収差補正レンズ群が、１枚の負レンズと、１枚の正レンズとからなる請求項１から６のいずれか１項に記載のレンズ装置。
【請求項８】
前記最大合焦レンズ群が、少なくとも１枚の負レンズと、少なくとも１枚の正レンズとを有する請求項１から７のいずれか１項に記載のレンズ装置。
【請求項９】
前記結像レンズが、最も物体側に、３枚の負レンズからなる第１ａレンズ群を有する請求項１から８のいずれか１項に記載のレンズ装置。
【請求項１０】
前記結像レンズが、最も物体側から像側へ向かって順に連続して、前記第１ａレンズ群と、１枚の負レンズと１枚の正レンズとからなる第１ｂレンズ群と、絞りとを有する請求項９に記載のレンズ装置。
【請求項１１】
合焦時に、前記少なくとも１つの合焦レンズ群のみが移動する請求項１から１０のいずれか１項に記載のレンズ装置。
【請求項１２】
合焦時に、前記少なくとも１つの合焦レンズ群及び前記収差補正レンズ群のみが移動する請求項１から１０のいずれか１項に記載のレンズ装置。
【請求項１３】
前記結像レンズの最大像高をＩＨ、
前記結像レンズが無限遠物体に合焦した状態での前記結像レンズの焦点距離をｆｗｉｎｆとし、
前記結像レンズがズームレンズの場合はｆｗｉｎｆは広角端における値とした場合、
１＜ＩＨ／ｆｗｉｎｆ＜２．１    （３）
で表される条件式（３）を満足する請求項１から１２のいずれか１項に記載のレンズ装置。
【請求項１４】
前記収差補正レンズ群が少なくとも１枚の正レンズを含み、
前記収差補正レンズ群に含まれる前記少なくとも１枚の正レンズのｄ線基準のアッベ数をνｄａｐとした場合、
６０＜νｄａｐ    （４）
で表される条件式（４）を満足する請求項１から１３のいずれか１項に記載のレンズ装置。
【請求項１５】
前記最大合焦レンズ群が少なくとも１枚の正レンズを含み、
前記最大合焦レンズ群に含まれる前記少なくとも１枚の正レンズのｄ線基準のアッベ数をνｄｆｐとした場合、
６０＜νｄｆｐ    （５）
で表される条件式（５）を満足する請求項１から１４のいずれか１項に記載のレンズ装置。
【請求項１６】
前記結像レンズは、ズームレンズであり、
前記ズームレンズは、物体側から像側へ向かって順に、内部の全てのレンズ間隔が変倍時に不変である第１レンズ群と、変倍時に前記第１レンズ群との光軸方向の間隔が変化する像側レンズ群とからなり、
前記ズームレンズ内には、絞りが配置されており、
広角端及び望遠端の少なくとも一方において、前記絞りよりも物体側に配置された全てのレンズの合成屈折力が負であり、
前記少なくとも１つの合焦レンズ群の全て及び前記収差補正レンズ群は、前記像側レンズ群内に配置されている請求項１から１５のいずれか１項に記載のレンズ装置。
【請求項１７】
前記第１レンズ群が負の屈折力を有し、
前記像側レンズ群は、物体側から像側へ向かって順に、正の屈折力を有する第２レンズ群と、少なくとも１つのレンズ群とからなり、
前記像側レンズ群内の各レンズ群はそれぞれ、変倍時に隣接するレンズ群との間隔が変化する請求項１６に記載のレンズ装置。
【請求項１８】
前記像側レンズ群は、物体側から像側へ向かって順に、正の屈折力を有する第２レンズ群と、少なくとも１つの負の屈折力を有するレンズ群を含む４つ以下のレンズ群とからなり、
前記像側レンズ群内の各レンズ群はそれぞれ、変倍時に隣接するレンズ群との間隔が変化する請求項１７に記載のレンズ装置。
【請求項１９】
前記少なくとも１つの合焦レンズ群の全てが前記収差補正レンズ群より像側に配置されており、
変倍時及び合焦時の少なくとも一方に隣接するレンズ群との光軸方向の間隔が変化するレンズ群をレンズユニットとした場合、
前記最大合焦レンズ群は、前記第２レンズ群より像側に配置された負の屈折力を有するレンズユニットであり、
前記最大合焦レンズ群の物体側に前記最大合焦レンズ群に隣接して配置されたレンズユニットは、正の屈折力を有する請求項１８に記載のレンズ装置。
【請求項２０】
前記最大合焦レンズ群の焦点距離をｆｆ、
前記収差補正レンズ群の焦点距離をｆａとした場合、
−０．１＜ｆｆ／ｆａ＜０．１    （７）
で表される条件式（７）を満足する請求項１から１９のいずれか１項に記載のレンズ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、結像レンズと、制御部とを備えたレンズ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、カメラ等に搭載される撮像レンズにおいて、撮影距離の変化によるピント位置の変化が生じた場合は、撮影距離に応じた所定の位置に合焦レンズ群を移動させて合焦を行っている。また、撮影距離以外の条件でピント位置の変化が生じた場合も合焦レンズ群を移動させて合焦を行うことがあるが、この場合は合焦レンズ群が移動する位置は所定の位置とは限らず、そのために合焦後に現れる収差は設計時に想定していた収差から変化したものとなることがある。このような収差を補正するための構成を備えたレンズ系が考案されている。
【０００３】
例えば、下記特許文献１には、レンズ交換式カメラにおいて、レンズ系の最も像側の面から像面までの間にある光学素子の厚みの相違等によって発生する収差の変化を補正するレンズ系が記載されている。
【０００４】
また、下記特許文献２には、像面湾曲を調整するために、リレーレンズ内に設けたアフォーカル系を調整レンズ群として光軸方向に移動可能としたレンズ系が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１７−１２２８６１号公報
【特許文献２】特開２０１６−２４３４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
撮影距離の変化等によって、ピント位置が変化して合焦レンズ群を移動させた際に、収差、特に像面湾曲が変動する。このような像面湾曲の変動は、画角が広く、レトロフォーカスタイプのような絞りの物体側と像側とで対称性が悪いレンズ系に顕著に現れる。撮影距離が変化した際の像面湾曲の変動については、合焦レンズ群を構成するレンズの枚数を多くしたり、フローティングフォーカス方式を採用したりすることによって、ある程度抑えることが可能である。また、そのレンズ系がズームレンズの場合は、ズーム位置が変化した際の収差の変化も、通常は設計段階で問題ない程度にまで抑えられている。しかし、撮影距離及びズーム位置のいずれとも異なる別の条件によって、ピント位置の変化が生じ、そのピント位置の変化を補正するために、合焦レンズ群を移動させる場合もあり、その場合の収差、特に像面湾曲を補正することは従来、困難であった。
【０００７】
上記の別の条件としては、複数の様々な条件が考えられるが、例えば以下に述べるような条件である。１つ目は、カメラごとのフランジバック長の相違である。レンズ交換式カメラでは、カメラ本体側のフランジバック長がいつも同じとは限らない。ローパスフィルタ及び／又は撮像素子のカバーガラス等、レンズ系と撮像素子の間に配置される各種平行平面板の厚み及び屈折率の仕様がカメラによって異なることがあり、異なる場合には結果としてフランジバック長が相違する。また、仕様は同じであっても、部品の製造誤差によって異なる場合も同様にフランジバック長が相違する。
【０００８】
２つ目は、光路中の部材の挿脱である。レンズ系内部、あるいは、レンズ系の最も像側の面から像面までの間における、フィルタ等の光学素子の挿脱により光路長が変化する。また、最短撮影距離を短縮するためにレンズとカメラ本体との間隔を広げるべく、レンズとカメラ本体との間に中間リング等が挿入されることがあり、この場合も当然光路長が変化する。
【０００９】
３つ目は、温度変化である。温度変化が生じると、レンズの膨張又は収縮、メカ枠の膨張又は収縮、及び、レンズの屈折率変化が起こり、ピント位置の変化が生じることがある。
【００１０】
４つ目は、撮影時のカメラのＦナンバーの変化である。Ｆナンバーの変化、すなわち開口絞りの開口径の変化によって、開口絞りを透過した光線による球面収差が変化し、実質的なピント位置の変化が生じることがある。
【００１１】
上記のような条件、及び上記以外の種々の条件に起因して生じる収差の変化を補正可能な収差補正レンズ群を備えたレンズ系が要望されている。また、そのレンズ系がズームレンズの場合は、ズーム位置ごとに収差の変化を補正できることも望まれている。なお、近年では撮像装置に対する小型化及び軽量化の要望が強くなっていることから、駆動制御系によって移動させることになる収差補正レンズ群及び合焦レンズ群は、小型で軽量に構成されており、さらに、収差補正レンズ群及び合焦レンズ群の移動量も少ないことが望まれている。
【００１２】
しかしながら、特許文献１に記載のレンズ系は、収差補正レンズ群の移動量がズーム位置によらず一定となっている。また、特許文献１に記載のレンズ系は、合焦レンズ群のピント敏感度が小さいため、合焦の際の合焦レンズ群の移動量が大きく、小型化の点で改良の余地がある。
【００１３】
特許文献２に記載のレンズ系は、像面湾曲を変化可能なレンズ群を、フォーカス位置とズーム位置の情報に応じて移動させている。つまり、ズーム位置ごとに異なる軌跡でフローティングフォーカスを行っているようなものである。この方法では、予め定められた量だけ、合焦レンズ群及び収差補正レンズ群を移動させているため、撮影距離及びズーム位置のいずれとも異なる別の条件で発生する収差を補正することはできない。また、外径の大きな第１レンズ群内に合焦レンズ群が配置されているため、合焦レンズ群の軽量化が困難である。
【００１４】
上記事情に鑑み、本発明は、小型化及び軽量化が図られ、撮影距離とは異なる条件に起因する収差の変化を補正可能であり、レンズ系がズームレンズの場合はズーム位置ごとにこの補正が可能なレンズ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】
【００１５】
上記課題を解決するために、本発明のレンズ装置は、複数のレンズを有する結像レンズと、制御部とを備え、結像レンズは、少なくとも１つの合焦レンズ群と、光軸に沿って移動することによって収差補正を行い、最も屈折力が弱い合焦レンズ群の屈折力よりも弱い屈折力を有する収差補正レンズ群とを含み、無限遠物体から近距離物体への合焦時に、上記少なくとも１つの合焦レンズ群のみ、又は、上記少なくとも１つの合焦レンズ群及び収差補正レンズ群のみが移動し、結像レンズが無限遠物体に合焦した状態での合焦レンズ群それぞれについて、合焦レンズ群の横倍率をβｆ、合焦レンズ群より像側の全てのレンズの合成横倍率をβｒ、合焦レンズ群より像側にレンズが配置されていない場合はβｒを１とし、結像レンズがズームレンズの場合はβｆ及びβｒは広角端における値とし、
Ｆｓ＝｜（１−βｆ２）×βｒ２｜
で表されるＦｓを定義した場合に、Ｆｓが最大となる合焦レンズ群を最大合焦レンズ群とし、最大合焦レンズ群のＦｓをＦｓｍとした場合、
１．１＜Ｆｓｍ＜３    （１）
で表される条件式（１）を満足し、制御部は、第１の条件に対して最大合焦レンズ群に対する収差補正レンズ群の予め定められた相対位置を基準として、第１の条件とは異なる第２の条件へ条件が変化した場合に、変化した条件に応じて、最大合焦レンズ群に対する収差補正レンズ群の相対位置を調整し、結像レンズがズームレンズの場合は調整をズーム位置ごとに行う。
【００１６】
本発明のレンズ装置においては、最大合焦レンズ群のＦｓをＦｓｍ、結像レンズが無限遠物体に合焦した状態での収差補正レンズ群の横倍率をβａ、結像レンズが無限遠物体に合焦した状態での収差補正レンズ群より像側の全てのレンズの合成横倍率をβｂとし、収差補正レンズ群より像側にレンズが配置されていない場合はβｂを１とし、結像レンズがズームレンズの場合はβａ及びβｂは広角端における値とした場合、
−０．１＜{（１−βａ２）×βｂ２}／Ｆｓｍ＜０．１    （２）
で表される条件式（２）を満足することが好ましい。
【００１７】
本発明のレンズ装置においては、結像レンズは最も物体側のレンズの像側の面より像側に配置された絞りを含み、上記少なくとも１つの合焦レンズ群の全てが絞りより像側に配置されていることが好ましい。
【００１８】
本発明のレンズ装置においては、結像レンズは最も物体側のレンズの像側の面より像側に配置された絞りを含み、収差補正レンズ群は絞りより像側に配置されていることが好ましい。
【００１９】
本発明のレンズ装置においては、上記少なくとも１つの合焦レンズ群の全てが収差補正レンズ群より像側に配置されていることが好ましい。
【００２０】
本発明のレンズ装置においては、収差補正レンズ群が、少なくとも１枚の負レンズと、少なくとも１枚の正レンズとを有することが好ましい。
【００２１】
本発明のレンズ装置においては、収差補正レンズ群が、１枚の負レンズと、１枚の正レンズとからなることが好ましい。
【００２２】
本発明のレンズ装置においては、最大合焦レンズ群が、少なくとも１枚の負レンズと、少なくとも１枚の正レンズとを有することが好ましい。
【００２３】
本発明のレンズ装置においては、結像レンズが、最も物体側に、３枚の負レンズからなる第１ａレンズ群を有することが好ましい。このようにした場合、結像レンズが、最も物体側から像側へ向かって順に連続して、第１ａレンズ群と、１枚の負レンズと１枚の正レンズとからなる第１ｂレンズ群と、絞りとを有することが好ましい。
【００２４】
本発明のレンズ装置においては、合焦時に、上記少なくとも１つの合焦レンズ群のみが移動するようにしてもよい。あるいは、合焦時に、上記少なくとも１つの合焦レンズ群及び収差補正レンズ群のみが移動するようにしてもよい。
【００２５】
本発明のレンズ装置においては、結像レンズの最大像高をＩＨ、結像レンズが無限遠物体に合焦した状態での結像レンズの焦点距離をｆｗｉｎｆとし、結像レンズがズームレンズの場合はｆｗｉｎｆは広角端における値とした場合、
１＜ＩＨ／ｆｗｉｎｆ＜２．１    （３）
で表される条件式（３）を満足することが好ましい。
【００２６】
本発明のレンズ装置においては、収差補正レンズ群が少なくとも１枚の正レンズを含み、収差補正レンズ群に含まれる少なくとも１枚の正レンズのｄ線基準のアッベ数をνｄａｐとした場合、
６０＜νｄａｐ    （４）
で表される条件式（４）を満足することが好ましい。
【００２７】
本発明のレンズ装置においては、最大合焦レンズ群が少なくとも１枚の正レンズを含み、最大合焦レンズ群に含まれる少なくとも１枚の正レンズのｄ線基準のアッベ数をνｄｆｐとした場合、
６０＜νｄｆｐ    （５）
で表される条件式（５）を満足することが好ましい。
【００２８】
本発明のレンズ装置においては、結像レンズは、ズームレンズであり、ズームレンズは、物体側から像側へ向かって順に、内部の全てのレンズ間隔が変倍時に不変である第１レンズ群と、変倍時に第１レンズ群との光軸方向の間隔が変化する像側レンズ群とからなり、ズームレンズ内には、絞りが配置されており、広角端及び望遠端の少なくとも一方において、絞りよりも物体側に配置された全てのレンズの合成屈折力が負であり、上記少なくとも１つの合焦レンズ群の全て及び収差補正レンズ群は、像側レンズ群内に配置されていることが好ましい。
【００２９】
結像レンズが上記構成のズームレンズである場合は、第１レンズ群が負の屈折力を有し、像側レンズ群は、物体側から像側へ向かって順に、正の屈折力を有する第２レンズ群と、少なくとも１つのレンズ群とからなり、像側レンズ群内の各レンズ群はそれぞれ、変倍時に隣接するレンズ群との間隔が変化することが好ましい。より詳しくは、像側レンズ群は、物体側から像側へ向かって順に、正の屈折力を有する第２レンズ群と、少なくとも１つの負の屈折力を有するレンズ群を含む４つ以下のレンズ群とからなり、像側レンズ群内の各レンズ群はそれぞれ、変倍時に隣接するレンズ群との間隔が変化することが好ましい。
【００３０】
結像レンズが上記構成のズームレンズである場合は、上記少なくとも１つの合焦レンズ群の全てが収差補正レンズ群より像側に配置されており、変倍時及び合焦時の少なくとも一方に隣接するレンズ群との光軸方向の間隔が変化するレンズ群をレンズユニットとした場合、最大合焦レンズ群は、第２レンズ群より像側に配置された負の屈折力を有するレンズユニットであり、最大合焦レンズ群の物体側に最大合焦レンズ群に隣接して配置されたレンズユニットは、正の屈折力を有することが好ましい。
【００３１】
本発明のレンズ装置においては、最大合焦レンズ群の焦点距離をｆｆ、
収差補正レンズ群の焦点距離をｆａとした場合、
−０．１＜ｆｆ／ｆａ＜０．１    （７）
で表される条件式（７）を満足することが好ましい。
【００３２】
なお、上記の条件の変化とは、フランジバック長の変化、温度の変化、結像レンズの光路中の部材の挿脱、及び絞りの開口径の変化のうちの１つ、または任意の組み合わせとすることができる。
【００３３】
なお、本明細書の「〜からなり」、「〜からなる」は、挙げられた構成要素以外に、実質的に屈折力を有さないレンズ、並びに、絞り、フィルタ、及びカバーガラス等のレンズ以外の光学要素、並びに、レンズフランジ、レンズバレル、撮像素子、及び手振れ補正機構等の機構部分、等が含まれていてもよいことを意図する。
【００３４】
なお、本明細書において、「正の屈折力を有する〜群」は、群全体として正の屈折力を有することを意味する。「負の屈折力を有する〜群」は、群全体として負の屈折力を有することを意味する。同様に「正の屈折力を有する〜レンズユニット」は、レンズユニット全体として正の屈折力を有することを意味する。「負の屈折力を有する〜レンズユニット」は、レンズユニット全体として負の屈折力を有することを意味する。「正の屈折力を有するレンズ」、「正のレンズ」、及び「正レンズ」は同義である。「負の屈折力を有するレンズ」、「負のレンズ」、及び「負レンズ」は同義である。「レンズ群」及び「レンズユニット」は、複数のレンズからなる構成に限らず、１枚のみのレンズからなる構成としてもよい。非球面を含むレンズに関する屈折力の符号、レンズ面の面形状、曲率半径は、特に断りが無い限り、近軸領域で考えることにする。条件式で用いている「焦点距離」は、近軸焦点距離である。条件式の値は、ｄ線を基準とした場合の値である。本明細書に記載の「ｄ線」、「Ｃ線」、「Ｆ線」、及び「ｇ線」は輝線であり、ｄ線の波長は５８７．５６ｎｍ（ナノメートル）、Ｃ線の波長は６５６．２７ｎｍ（ナノメートル）、Ｆ線の波長は４８６．１３ｎｍ（ナノメートル）、ｇ線の波長は４３５．８４ｎｍ（ナノメートル）である。
【発明の効果】
【００３５】
本発明によれば、小型化及び軽量化が図られ、撮影距離とは異なる条件に起因する収差の変化を補正可能であり、レンズ系がズームレンズの場合はズーム位置ごとにこの補正が可能なレンズ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の一実施形態に係るレンズ装置の構成を示す図である。
【図２】第１の状態における結像レンズの各収差図である。
【図３】第３の状態における結像レンズの各収差図である。
【図４】第５の状態における結像レンズの各収差図である。
【図５】本発明の実施例１の結像レンズの広角端及び望遠端におけるレンズ構成の断面図と移動軌跡を示す図である。
【図６】本発明の実施例２の結像レンズの広角端及び望遠端におけるレンズ構成の断面図と移動軌跡を示す図である。
【図７】本発明の実施例３の結像レンズの広角端及び望遠端におけるレンズ構成の断面図と移動軌跡を示す図である。
【図８】本発明の実施例４の結像レンズの広角端及び望遠端におけるレンズ構成の断面図と移動軌跡を示す図である。
【図９】本発明の実施例５の結像レンズの広角端及び望遠端におけるレンズ構成の断面図と移動軌跡を示す図である。
【図１０】本発明の実施例６の結像レンズの広角端及び望遠端におけるレンズ構成の断面図と移動軌跡を示す図である。
【図１１】本発明の実施例７の結像レンズの広角端及び望遠端におけるレンズ構成の断面図と移動軌跡を示す図である。
【図１２】本発明の実施例８の結像レンズの広角端及び望遠端におけるレンズ構成の断面図と移動軌跡を示す図である。
【図１３】本発明の実施例９の結像レンズの広角端及び望遠端におけるレンズ構成の断面図と移動軌跡を示す図である。
【図１４】本発明の実施例１０の結像レンズの広角端及び望遠端におけるレンズ構成の断面図と移動軌跡を示す図である。
【図１５】本発明の実施例１１の結像レンズのレンズ構成を示す図である。
【図１６】本発明の実施例１の結像レンズの基準状態における各収差図である。
【図１７】本発明の実施例１の結像レンズの、基準状態から収差補正レンズ群及び合焦レンズ群を移動させた状態における各収差図である。
【図１８】本発明の実施例２の結像レンズの基準状態における各収差図である。
【図１９】本発明の実施例２の結像レンズの、基準状態から収差補正レンズ群及び合焦レンズ群を移動させた状態における各収差図である。
【図２０】本発明の実施例３の結像レンズの基準状態における各収差図である。
【図２１】本発明の実施例３の結像レンズの、基準状態から収差補正レンズ群及び合焦レンズ群を移動させた状態における各収差図である。
【図２２】本発明の実施例４の結像レンズの基準状態における各収差図である。
【図２３】本発明の実施例４の結像レンズの、基準状態から収差補正レンズ群及び合焦レンズ群を移動させた状態における各収差図である。
【図２４】本発明の実施例５の結像レンズの基準状態における各収差図である。
【図２５】本発明の実施例５の結像レンズの、基準状態から収差補正レンズ群及び合焦レンズ群を移動させた状態における各収差図である。
【図２６】本発明の実施例６の結像レンズの基準状態における各収差図である。
【図２７】本発明の実施例６の結像レンズの、基準状態から収差補正レンズ群及び合焦レンズ群を移動させた状態における各収差図である。
【図２８】本発明の実施例７の結像レンズの基準状態における各収差図である。
【図２９】本発明の実施例７の結像レンズの、基準状態から収差補正レンズ群及び合焦レンズ群を移動させた状態における各収差図である。
【図３０】本発明の実施例８の結像レンズの基準状態における各収差図である。
【図３１】本発明の実施例８の結像レンズの、基準状態から収差補正レンズ群及び合焦レンズ群を移動させた状態における各収差図である。
【図３２】本発明の実施例９の結像レンズの基準状態における各収差図である。
【図３３】本発明の実施例９の結像レンズの、基準状態から収差補正レンズ群及び合焦レンズ群を移動させた状態における各収差図である。
【図３４】本発明の実施例１０の結像レンズの基準状態における各収差図である。
【図３５】本発明の実施例１０の結像レンズの、基準状態から収差補正レンズ群及び合焦レンズ群を移動させた状態における各収差図である。
【図３６】本発明の実施例１１の結像レンズの基準状態における各収差図である。
【図３７】本発明の実施例１１の結像レンズの、基準状態から収差補正レンズ群及び合焦レンズ群を移動させた状態における各収差図である。
【図３８】本発明の一実施形態に係るレンズ装置の概念図である。
【図３９】本発明の別の実施形態に係るレンズ装置の概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
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レンズ装置の概略的な構成図を示す。レンズ装置は、複数のレンズを有する結像レンズ１と、制御部２とを備える。結像レンズ１は、光軸Ｚに沿って移動することによって収差補正を行う収差補正レンズ群ＧＡと、合焦時に移動する少なくとも１つの合焦レンズ群Ｇｆとを備えている。結像レンズ１が有する合焦レンズ群Ｇｆは１つのみでもよく、複数でもよい。収差補正レンズ群ＧＡは、制御部２によって移動可能である。
【００３８】
図１には、結像レンズ１がズームレンズである例を示す。図１の結像レンズ１は、一例として、物体側から像側へ向かって順に、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、第５レンズ群Ｇ５とからなる。変倍時に、これら５つのレンズ群は隣接するレンズ群との光軸方向の間隔が全て変化する。開口絞りＳｔは、第２レンズ群Ｇ２の最も物体側に配置されている。図１の例では、第３レンズ群Ｇ３の物体側から１番目及び２番目のレンズが接合されてなる接合レンズが、収差補正レンズ群ＧＡに対応する。また、図１の例では、第４レンズ群Ｇ４全体が合焦レンズ群Ｇｆに対応する。図１に示す例は本開示の技術における一例であり、後述の実施例１に対応する。本開示の技術においては、レンズ群の数、収差補正レンズ群ＧＡ、合焦レンズ群Ｇｆは図１の例と異なる構成としてもよい。例えば、合焦レンズ群Ｇｆは、変倍時に隣接するレンズ群との間隔が変化する１つのレンズ群全体でもよく、その一部でもよい。同様に、収差補正レンズ群ＧＡは、変倍時に隣接するレンズ群との間隔が変化する１つのレンズ群全体でもよく、その一部でもよい。また、本開示の技術においては、結像レンズ１は、ズームレンズではなく、固定焦点系レンズであってもよい。
【００３９】
本実施形態の結像レンズ１では、無限遠物体から近距離物体への合焦時には、合焦レンズ群Ｇｆのみが移動し、その他のレンズ群は像面Ｓｉｍに対して固定されているか、あるいは、合焦レンズ群Ｇｆ及び収差補正レンズ群ＧＡのみが移動し、その他のレンズ群は像面Ｓｉｍに対して固定されているように構成される。
【００４０】
収差補正レンズ群ＧＡは、最も屈折力が弱い合焦レンズ群Ｇｆの屈折力よりも弱い屈折力を有する。収差補正レンズ群ＧＡの屈折力を弱くしておくことによって、収差補正レンズ群ＧＡを移動させた際の画角の変化を小さくすることができる。また、収差補正レンズ群ＧＡの屈折力が弱いと、収差補正レンズ群ＧＡの移動に伴うピント位置の変化、所謂、収差補正レンズ群ＧＡのピント敏感度を小さくしやすい。収差補正レンズ群ＧＡのピント敏感度を小さくすることによって、収差補正レンズ群ＧＡの移動によるピント位置の変化を小さくすることができるので、このピント位置の変化を補正するための合焦レンズ群Ｇｆの移動量を小さくすることができる。例えば、図１に示す結像レンズ１では、収差補正レンズ群ＧＡのピント敏感度を小さくすることによって、収差補正レンズ群ＧＡの移動によるピント位置変化を補正するための合焦レンズ群Ｇｆの移動量を極力小さくしている。仮に、収差補正レンズ群ＧＡの屈折力が強いと、収差補正レンズ群ＧＡの移動に伴って発生するピント位置の変化が大きくなり、このピント位置の変化を補正するために、合焦レンズ群Ｇｆを大きく移動させなくてはならなくなる。そのようにして合焦レンズ群Ｇｆの移動量が大きくなった場合は、収差の変化、特に、色収差の変化等が生じてしまうため好ましくない。
【００４１】
屈折力が強い合焦レンズ群Ｇｆは、ピント位置への影響、すなわち、ピント敏感度も強くなりやすいが、ピント敏感度は、合焦レンズ群Ｇｆが配置される位置にも関係する。ここで、結像レンズ１が無限遠物体に合焦した状態での合焦レンズ群Ｇｆそれぞれについて、合焦レンズ群Ｇｆの横倍率をβｆ、合焦レンズ群Ｇｆより像側の全てのレンズの合成横倍率をβｒ、合焦レンズ群Ｇｆより像側にレンズが配置されていない場合はβｒを１とし、結像レンズ１がズームレンズの場合はβｆ及びβｒは広角端における値とし、
Ｆｓ＝｜（１−βｆ２）×βｒ２｜
で表されるＦｓを定義する。Ｆｓは、合焦レンズ群Ｇｆの移動量に対するピントの移動量を表しており、いわば、合焦レンズ群Ｇｆのピント敏感度を表している。以下では、結像レンズ１が有する合焦レンズ群Ｇｆのうち、Ｆｓが最大となる合焦レンズ群を最大合焦レンズ群と称することにする。結像レンズ１が有する合焦レンズ群Ｇｆが１つのみの場合は、その１つの合焦レンズ群Ｇｆが最大合焦レンズ群となる。例えば、図１の例では、結像レンズ１が有する合焦レンズ群Ｇｆは１つのみであるため、第４レンズ群Ｇ４全体が最大合焦レンズ群である。
【００４２】
本実施形態の結像レンズ１では、最大合焦レンズ群のＦｓをＦｓｍとした場合、下記条件式（１）を満足する。Ｆｓｍはいわば最大合焦レンズ群のピント敏感度である。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、合焦の際の最大合焦レンズ群の移動量を小さくすることができるので、レンズ系全長の短縮に有利となる。あるいは、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、最短撮影距離を短くすることが可能となる。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、最大合焦レンズ群の屈折力が強くなりすぎないため、最大合焦レンズ群で発生する諸収差を抑制できる。なお、下記条件式（１−１）を満足する構成とすれば、より良好な特性とすることができる。
１．１＜Ｆｓｍ＜３    （１）
１．２＜Ｆｓｍ＜２．８    （１−１）
【００４３】
制御部２は、条件に応じて、最大合焦レンズ群に対する収差補正レンズ群ＧＡの相対位置を調整する。本実施形態のレンズ装置では、ある条件において、最大合焦レンズ群に対する収差補正レンズ群ＧＡの相対位置が予め定められている。ある条件とは異なる別の条件へ条件が変化した場合に、上記の予め定められた相対位置を基準として、変化した条件に応じて、最大合焦レンズ群に対する収差補正レンズ群ＧＡの相対位置を制御部２が調整する。この調整は、結像レンズ１がズームレンズの場合は、ズーム位置ごとに行われる。ズーム位置ごと、とは、例えば、広角端、望遠端、及び／又は広角端と望遠端の間の少なくとも１つの焦点距離状態ごと、である。
【００４４】
条件の変化とは例えば、フランジバック長の変化、温度の変化、結像レンズ１の光路中の部材の挿脱、及び、開口絞りＳｔの開口径の変化等が挙げられる。なお、変化する条件は１つのみ限定されず、複数でもよい。制御部２は、条件に応じたデータテーブル、条件の数に応じたデータテーブル、及び／又は条件の組み合わせに応じたデータテーブルを有し、データテーブルに基づき調整してもよい。例えば、条件の数が３の場合は、３次元のデータテーブルを有していてもよい。条件の変化は、レンズ装置がセンサを備えて検知するようにしてもよく、あるいは別の装置から条件の変化に関する信号等を受信してもよく、あるいは、ユーザーが入力するようにしてもよい。また、最大合焦レンズ群に対する収差補正レンズ群ＧＡの相対位置を決める際に、最大合焦レンズ群の位置をレンズ装置自身が検知してもよく、あるいは、別の装置から最大合焦レンズ群の位置に関する情報をレンズ装置が受け取るようにしてもよい。
【００４５】
なお、条件の変化、及び、変化量を認識可能であり、その条件に対しての収差補正量を演算できる場合がある。例えば、Ｆナンバーが変化した場合である。また、例えば、予め挿脱が想定され仕様が分かっている部材を挿脱する場合であり、この場合は、部材の仕様に応じた収差補正レンズ群ＧＡの移動量を設定することができる。具体的には、レンズやカメラの提供元が別途提供するフィルタ等を装着する場合等が、この場合に該当する。一方、上記の場合とは異なり、条件の変化の認識が困難な場合もある。例えば、ユーザーが、仕様の分かっていない任意の部材を装着する場合である。そのような場合に備えて、条件変化後に撮影される画像、及び／又は、条件の変化に関する情報を出力し、この出力される画像等を元に、収差補正レンズ群ＧＡの位置をユーザーが調整できるようなインターフェースをレンズ装置は備えていてもよい。
【００４６】
具体的な一例として、図１の構成例を用いたレンズ交換式カメラにおいて、条件の変化がフランジバック長の変化であり、収差補正レンズ群ＧＡによって主に像面湾曲を補正する場合を例にとり以下に説明する。ここでは簡単な例とするため、結像レンズ１が有する合焦レンズ群Ｇｆは１つのみとする。
【００４７】
理解を容易にするため、各レンズ群が設計値通りの位置にあり、カメラ本体において設定されている像位置と、結像レンズ１のピント位置とが一致している状態を第１の状態とする。この状態における合焦レンズ群Ｇｆに対する収差補正レンズ群ＧＡの相対位置が基準となる。図２に、第１の状態における、結像レンズ１の各収差図を示す。図２では左から順に、球面収差、像面湾曲、歪曲収差、及び倍率色収差を示す。図２では、「広角端、無限遠物体」と付した上段に広角端における無限遠物体に合焦した状態の収差図を示し、「望遠端、無限遠物体」と付した下段に望遠端における無限遠物体に合焦した状態の収差図を示す。
【００４８】
次に、条件が変化した状態として、フランジバック長が０．１ｍｍ（ミリメートル）長くなった第２の状態を想定する。第２の状態では、カメラ本体の像位置に対して０．１ｍｍ（ミリメートル）物体側に結像レンズ１のピント位置がくることになる。
【００４９】
次に、合焦レンズ群Ｇｆを移動させて、カメラ本体の像位置と結像レンズ１のピント位置とを一致させた第３の状態にする。このときの合焦レンズ群Ｇｆの移動量の絶対値は、広角端では０．０６９４ｍｍ（ミリメートル）、望遠端では０．０４９８ｍｍ（ミリメートル）である。移動量の絶対値は、｜デフォーカス量／ピント敏感度｜から求めることができる。ピント敏感度は、上述したＦｓである。合焦レンズ群Ｇｆのピント敏感度の絶対値は、広角端では１．４４１、望遠端では２．０１０である。なお、ここでは簡単のためにピント位置は近軸量を用いて決めているが、仕様に応じて球面収差及び／又は軸上色収差を考慮して決めてもよい。図３に、第３の状態における結像レンズ１の各収差図を示す。図２と図３を比較すると、合焦レンズ群Ｇｆの移動によって、像面湾曲が変化していることがわかる。
【００５０】
次に、制御部２によって収差補正レンズ群ＧＡを移動させて、変化した像面湾曲を第１の状態の像面湾曲に近づけた第４の状態にする。このとき、制御部２は、フランジバック長の０．１ｍｍ（ミリメートル）増加という条件に基づき、第１の状態における相対位置を基準として、合焦レンズ群Ｇｆに対する収差補正レンズ群ＧＡの相対位置をズーム位置ごとに調整する。例えば、フランジバック長に関する初期テーブルがあり、そのテーブルを参照して調整を行ってもよい。一例として、この場合の収差補正レンズ群ＧＡの移動量の絶対値は、広角端では０．３ｍｍ（ミリメートル）、望遠端では０．１６ｍｍ（ミリメートル）である。
【００５１】
収差補正レンズ群ＧＡのピント敏感度の絶対値は、広角端では０．０１４６、望遠端では０．０１０９である。第４の状態では、収差補正レンズ群ＧＡの移動に伴うピント位置の変化が発生している。このときのピント位置の変化の絶対値は、広角端では０．００４４ｍｍ（ミリメートル）、望遠端では０．００１７ｍｍ（ミリメートル）である。
【００５２】
次に、合焦レンズ群Ｇｆを移動させて、上記ピント位置の変化を補正して第５の状態にする。このときの合焦レンズ群Ｇｆの移動量の絶対値は、広角端では０．００３０ｍｍ（ミリメートル）、望遠端では０．０００８ｍｍ（ミリメートル）である。図４に、第５の状態における結像レンズ１の各収差図を示す。図４の収差図からわかるように、第５の状態における収差は、第１の状態における収差に非常に近い。なお、図３及び図４から、合焦レンズ群Ｇｆの移動によって、像面湾曲は変化したものの、球面収差及び歪曲収差はほとんど変化していないことがわかる。
【００５３】
なお、上記の具体的な例では、合焦のために移動するレンズ群は、合焦レンズ群Ｇｆのみであるが、後述の実施例６に示すように、合焦時に、合焦レンズ群Ｇｆと収差補正レンズ群ＧＡを移動させるフローティングフォーカス方式の場合にも同様に考えることができる。また、上記の具体的な例では、収差補正レンズ群ＧＡによって主に像面湾曲を補正したが、結像レンズ１を適宜設計して、収差補正レンズ群ＧＡによって別の収差を補正するようにしてもよい。また、上記の具体的な例では、条件が変化する前の第１の状態を無限遠物体に合焦した状態にする等、理解しやすい状態を例にとり説明したが、本開示の技術においては、条件が変化する前の状態、すなわち、基準となる相対位置を選択する状態は上記例に限定されない。
【００５４】
次に、結像レンズ１の構成について以下に詳述する。結像レンズ１が最も物体側のレンズの像側の面より像側に配置された開口絞りＳｔを含む場合、全ての合焦レンズ群Ｇｆが開口絞りＳｔより像側に配置されていることが好ましい。このように配置することによって、合焦レンズ群Ｇｆのレンズ径の小径化及び軽量化を図ることができる。特に、広画角のレンズ系では、物体側のレンズの径が大きくなりやすいため、上記配置とすることが好ましい。仮に、上記位置に開口絞りＳｔを含む広画角のレンズ系において開口絞りＳｔより物体側に合焦レンズ群Ｇｆを配置すると、合焦レンズ群Ｇｆの移動のためのスペース及びモーターの配置スペースを確保する必要があり、物体側に位置するレンズの径が大きくなってしまう。
【００５５】
同様に、結像レンズ１が最も物体側のレンズの像側の面より像側に配置された開口絞りＳｔを含む場合、収差補正レンズ群ＧＡは開口絞りＳｔより像側に配置されていることが好ましい。このように配置することによって、収差補正レンズ群ＧＡのレンズ径の小径化及び軽量化を図ることができる。特に、広画角のレンズ系では、物体側のレンズの径が大きくなりやすいため、上記配置とすることが好ましい。仮に、上記位置に開口絞りＳｔを含む広画角のレンズ系において開口絞りＳｔより物体側に収差補正レンズ群ＧＡを配置すると、収差補正レンズ群ＧＡの移動のためのスペース及びモーターの配置スペースを確保する必要があり、物体側に位置するレンズの径が大きくなってしまう。また、合焦レンズ群Ｇｆが移動した際に変化が起こり問題となる収差は像面湾曲であることが多く、収差補正レンズ群ＧＡを移動させて像面湾曲の補正を行う場合、像面湾曲以外の収差、例えば、歪曲収差の変化は小さいことが好ましい。広画角のレンズ系、特に、最大全画角が１２０度を超える広画角のレンズ系では開口絞りＳｔより物体側のレンズは歪曲収差への寄与が大きいことから、上記配置とすることが好ましい。
【００５６】
上記と同様の事情から、収差補正レンズ群ＧＡは、最も物体側のレンズを含まずに構成されることが好ましい。このように構成することによって、収差補正レンズ群ＧＡの小型化及び軽量化に有利となる。
【００５７】
全ての合焦レンズ群Ｇｆは収差補正レンズ群ＧＡより像側に配置されていることが好ましい。このようにした場合は、合焦レンズ群Ｇｆの移動に伴う画角の変化を小さくすることが容易となり、合焦動作中の画角の変化（ブリージング）を小さくすることが容易となる。一般的な広画角のレンズ系においては、上記の画角の変化が大きくなりやすいため、より像側に合焦レンズ群Ｇｆを配置することが有効である。
【００５８】
収差補正レンズ群ＧＡは、少なくとも１枚の負レンズと、少なくとも１枚の正レンズとを有することが好ましい。このように構成することによって、収差補正レンズ群ＧＡを移動させた際の色収差の変動を抑えることが容易となる。小型化の観点から言えば、収差補正レンズ群ＧＡは１枚のレンズからなる構成とすることが好ましいが、上述したように収差補正レンズ群ＧＡの屈折力は極力弱いことが好ましい。仮に、収差補正レンズ群ＧＡを非常に屈折力が弱い１枚のレンズからなる構成とした場合は、そのレンズの物体側の面の曲率半径と像側の面の曲率半径との差が小さくなり、レンズの芯取り加工の難易度が高くなる等、製造性が低下するという不具合が生じる。
【００５９】
また、収差補正レンズ群ＧＡをモーターで駆動することを考慮すると、収差補正レンズ群ＧＡが小型化されている方が、移動速度の高速化の点、及び駆動系の小型化の点から好ましい。これらの点と、上記した、収差補正レンズ群ＧＡを移動させた際の色収差の変動の抑制の点とを合わせて考えると、収差補正レンズ群ＧＡは、１枚の負レンズと、１枚の正レンズとからなることが好ましい。
【００６０】
最大合焦レンズ群は、少なくとも１枚の負レンズと、少なくとも１枚の正レンズとを有することが好ましい。このように構成することによって、最大合焦レンズ群を移動させた際の色収差の変動を抑えることが容易となる。
【００６１】
結像レンズ１は、最も物体側に、３枚の負レンズからなる第１ａレンズ群Ｇ１ａを有することが好ましい。このようにした場合は、広い画角の確保に有利となる。また、第１ａレンズ群Ｇ１ａを負レンズだけで構成することによって、最も物体側のレンズの径を小さくすることができる。さらに、第１ａレンズ群Ｇ１ａに３枚の負レンズを用いることによって軸外収差を良好に補正することができる。
【００６２】
結像レンズ１は、最も物体側から像側へ向かって順に連続して、第１ａレンズ群Ｇ１ａと、１枚の負レンズと１枚の正レンズとからなる第１ｂレンズ群Ｇ１ｂと、開口絞りＳｔとを有することが好ましい。このようにした場合は、上述した第１ａレンズ群Ｇ１ａを有する場合の効果に加え、変倍に伴う軸上色収差の変化を小さくできるという効果を得ることができる。
【００６３】
なお、合焦の方法については、合焦時に、合焦レンズ群Ｇｆ及び収差補正レンズ群ＧＡのみが移動するように構成した場合、すなわち、合焦レンズ群Ｇｆ及び収差補正レンズ群ＧＡを移動させることによって合焦を行う場合は、撮影距離による収差の変化を小さくすることができる。また、合焦時に、２つ以上のレンズ群を移動させることによって、近距離側で像面湾曲が発生しやすい広画角のレンズ系において、像面湾曲の抑制に有利となる。なお、２つ以上のレンズ群で合焦を行う場合、合焦レンズ群Ｇｆに加えて、収差補正レンズ群ＧＡ以外のレンズ群を移動させてもよいが、もともと収差補正のために駆動させる駆動系を有している収差補正レンズ群ＧＡを駆動させた方が、駆動部品の数を少なくすることができる。
【００６４】
合焦時に、収差補正レンズ群ＧＡは像面Ｓｉｍに対して固定されており、合焦レンズ群Ｇｆのみが移動するように構成した場合は、小型化を優先する仕様に対して有利となる。合焦時に収差補正レンズ群ＧＡも移動させる場合は、収差補正レンズ群ＧＡの移動スペースとして、合焦のための移動量と、収差補正のための移動量との両方を加味した分を確保する必要がある。これに対して、合焦時に、合焦レンズ群Ｇｆのみが移動する場合は、そのような必要はなくなる。
【００６５】
最大合焦レンズ群のＦｓをＦｓｍ、結像レンズ１が無限遠物体に合焦した状態での収差補正レンズ群ＧＡの横倍率をβａ、結像レンズ１が無限遠物体に合焦した状態での収差補正レンズ群ＧＡより像側の全てのレンズの合成横倍率をβｂとし、収差補正レンズ群ＧＡより像側にレンズが配置されていない場合はβｂを１とし、結像レンズ１がズームレンズの場合はβａ及びβｂは広角端における値とした場合、下記条件式（２）を満足することが好ましい。条件式（２）の（１−βａ２）×βｂ２は、収差補正レンズ群ＧＡの移動量に対するピントの移動量を表しており、いわば、収差補正レンズ群ＧＡのピント敏感度を表している。条件式（２）は、収差補正レンズ群ＧＡのピント敏感度と最大合焦レンズ群のピント敏感度との関係を規定している。条件式（２）を満足することによって、収差補正レンズ群ＧＡのピント敏感度を最大合焦レンズ群のピント敏感度より低くすることができ、収差補正レンズ群ＧＡを移動させた際の画角の変化及びピント位置の変化を小さくすることができる。そして、収差補正レンズ群ＧＡの移動に伴いピント位置が変化しても、収差補正レンズ群ＧＡの移動量よりも少ない移動量の分のみ最大合焦レンズ群を移動させることによってピント位置の変化を補正することができる。条件式（２）を満足することによって、収差補正レンズ群ＧＡが最も屈折力が弱い合焦レンズ群Ｇｆの屈折力よりも弱い屈折力を有する構成に関する作用効果と同様の作用効果をより顕著に奏することができる。なお、下記条件式（２−１）を満足する構成とすれば、より良好な特性とすることができ、下記条件式（２−２）を満足する構成とすれば、さらにより良好な特性とすることができる。
−０．１＜{（１−βａ２）×βｂ２}／Ｆｓｍ＜０．１    （２）
−０．０７＜{（１−βａ２）×βｂ２}／Ｆｓｍ＜０．０７    （２−１）
−０．０５＜{（１−βａ２）×βｂ２}／Ｆｓｍ＜０．０５    （２−２）
【００６６】
なお、図２〜図４を参照しながら説明した上述の具体例では、収差補正レンズ群ＧＡの移動に伴うピント位置変化を補正するために、合焦レンズ群Ｇｆを移動させている。しかし、収差補正レンズ群ＧＡのピント敏感度は、限りなく０に近づけてもよい。収差補正レンズ群ＧＡのピント敏感度が小さくて収差補正レンズ群ＧＡの移動に伴うピント位置変化が焦点深度に対して十分に小さければ、あるいは、収差補正レンズ群ＧＡの移動に伴う像質の変化が無視できる程度であれば、収差補正レンズ群ＧＡの移動に伴うピント位置の変化を必ずしも補正しなくてもよい。その場合、条件が変化した際の収差補正のための動作を簡略化できる可能性がある。
【００６７】
結像レンズ１の最大像高をＩＨ、結像レンズ１が無限遠物体に合焦した状態での結像レンズ１の焦点距離をｆｗｉｎｆとし、結像レンズ１がズームレンズの場合はｆｗｉｎｆは広角端における値とした場合、下記条件式（３）を満足することが好ましい。条件式（３）は、最大像高と広角端におけるレンズ全系の焦点距離の関係を示している。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、広角端での画角を広くすることができる。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、良好な光学性能の確保、又は大きなズーム比の確保が容易となる。なお、下記条件式（３−１）を満足する構成とすれば、より良好な特性とすることができ、下記条件式（３−２）を満足する構成とすれば、さらにより良好な特性とすることができる。
１．３＜ＩＨ／ｆｗｉｎｆ＜２．１    （３）
１．４＜ＩＨ／ｆｗｉｎｆ＜２    （３−１）
１．５＜ＩＨ／ｆｗｉｎｆ＜１．９    （３−２）
【００６８】
収差補正レンズ群ＧＡが少なくとも１枚の正レンズを含み、収差補正レンズ群ＧＡに含まれる少なくとも１枚の正レンズのｄ線基準のアッベ数をνｄａｐとした場合、下記条件式（４）を満足することが好ましい。すなわち、収差補正レンズ群ＧＡは、条件式（４）を満足する正レンズを少なくとも１枚有することが好ましい。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、収差補正レンズ群ＧＡが移動した際の色収差の変化を抑えることができる。また、下記条件式（４−１）を満足することが好ましい。条件式（４−１）の下限以下とならないようにすることによって、条件式（４）に関する効果を高めることができる。条件式（４−１）の上限以上とならないようにすることによって、必要な屈折率を確保することができ、球面収差等の諸収差を良好に補正することが容易となり、収差補正レンズ群ＧＡが移動した際の収差変動を小さく抑えることが容易となる。
６０＜νｄａｐ    （４）
６５＜νｄａｐ＜８５    （４−１）
【００６９】
最大合焦レンズ群が少なくとも１枚の正レンズを含み、最大合焦レンズ群に含まれる少なくとも１枚の正レンズのｄ線基準のアッベ数をνｄｆｐとした場合、下記条件式（５）を満足することが好ましい。すなわち、最大合焦レンズ群は条件式（５）を満足する正レンズを少なくとも１枚有することが好ましい。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、最大合焦レンズ群が移動した際の色収差の変化を抑えることができる。また、下記条件式（５−１）を満足することが好ましい。条件式（５−１）の下限以下とならないようにすることによって、条件式（５）に関する効果を高めることができる。条件式（５−１）の上限以上とならないようにすることによって、必要な屈折率を確保することができ、球面収差等の諸収差を良好に補正することが容易となり、収差補正レンズ群ＧＡが移動した際の収差変動を小さく抑えることが容易となる。
６０＜νｄｆｐ    （５）
６５＜νｄｆｐ＜８５    （５−１）
【００７０】
最大合焦レンズ群の焦点距離をｆｆ、収差補正レンズ群ＧＡの焦点距離をｆａとした場合、下記条件式（７）を満足することが好ましい。条件式（７）を満足することによって、収差補正レンズ群ＧＡを移動させた際の、画角の変化を小さくすることができる。また、収差補正レンズ群ＧＡの移動に伴うピント位置の変化を補正するための合焦レンズ群Ｇｆの移動量を少なくすることができるので、この場合の合焦レンズ群Ｇｆの移動に伴う、収差の変化、特に、色収差の変化を抑制できる。また、上述した、収差補正レンズ群ＧＡが最も屈折力が弱い合焦レンズ群Ｇｆの屈折力よりも弱い屈折力を有する構成に関する作用効果と同様の作用効果をより顕著に奏することができる。なお、下記条件式（７−１）を満足する構成とすれば、より良好な特性とすることができる。
−０．１＜ｆｆ／ｆａ＜０．１    （７）
−０．１＜ｆｆ／ｆａ＜０．０８５    （７−１）
【００７１】
結像レンズ１が無限遠物体に合焦した状態での収差補正レンズ群ＧＡの横倍率をβａ、結像レンズ１が無限遠物体に合焦した状態での収差補正レンズ群ＧＡより像側の全てのレンズの合成横倍率をβｂとし、収差補正レンズ群ＧＡより像側にレンズが配置されていない場合はβｂを１とし、結像レンズ１がズームレンズの場合はβａ及びβｂは広角端における値とした場合、下記条件式（８）を満足することが好ましい。条件式（８）を満足することによって、収差補正レンズ群ＧＡの移動に伴うピント位置の変化を補正するための合焦レンズ群Ｇｆの移動量を少なくすることができるので、この場合の合焦レンズ群Ｇｆの移動に伴う、収差の変化、特に、色収差の変化を抑制できる。また、上述した、収差補正レンズ群ＧＡが最も屈折力が弱い合焦レンズ群Ｇｆの屈折力よりも弱い屈折力を有する構成に関する作用効果と同様の作用効果をより顕著に奏することができる。なお、下記条件式（８−１）を満足する構成とすれば、より良好な特性とすることができる。
−０．１＜（１−βａ２）×βｂ２＜０．１    （８）
−０．０８＜（１−βａ２）×βｂ２＜０．０８    （８−１）
【００７２】
なお、結像レンズ１は単焦点レンズでもよく、ズームレンズでもよい。以下に、結像レンズ１がズームレンズの場合の構成について述べる。この場合のズームレンズは、物体側から像側へ向かって順に、内部の全てのレンズ間隔が変倍時に不変である第１レンズ群Ｇ１と、変倍時に第１レンズ群Ｇ１との光軸方向の間隔が変化する像側レンズ群ＧＺとからなり、ズームレンズ内には、開口絞りＳｔが配置されており、広角端及び望遠端の少なくとも一方において、開口絞りＳｔよりも物体側に配置された全てのレンズの合成屈折力が負であり、全ての合焦レンズ群Ｇｆ及び収差補正レンズ群ＧＡは、像側レンズ群ＧＺ内に配置されているように構成することが好ましい。例えば、図１の例では、像側レンズ群ＧＺは、第２レンズ群Ｇ２と、第３レンズ群Ｇ３と、第４レンズ群Ｇ４と、第５レンズ群Ｇ５とからなる。
【００７３】
開口絞りＳｔよりも物体側に配置された全てのレンズの合成屈折力を負とすることによって、広い画角を得ることに有利となる。同様の観点から、第１レンズ群Ｇ１は負の屈折力を有することが好ましく、このようにした場合は、広い画角を得ることに有利となる。全ての合焦レンズ群Ｇｆが像側レンズ群ＧＺ内に配置されることによって、上述した、全ての合焦レンズ群Ｇｆが開口絞りＳｔより像側に配置されている場合と同様の効果が得られる。また、収差補正レンズ群ＧＡが像側レンズ群ＧＺ内に配置されることによって、上述した、収差補正レンズ群ＧＡが開口絞りＳｔより像側に配置されている場合と同様の効果が得られる。
【００７４】
第１レンズ群Ｇ１は、少なくとも３枚の負レンズと、少なくとも１枚の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、広い画角と高性能化とを両立させることに有利となる。また、合焦レンズ群Ｇｆの位置が所定の位置よりずれることによって像面湾曲が発生する現象は、より広い画角のレンズ系で起こりやすく、その補正が必要なほどの広画角のレンズ系においては、特に、上記構成を採ることが好ましい。
【００７５】
第１レンズ群Ｇ１は、最も物体側に上記の第１ａレンズ群Ｇ１ａが配置され、第１ａレンズ群Ｇ１ａの像側に第１ａレンズ群Ｇ１ａに隣接して、少なくとも１枚の負レンズと少なくとも１枚の正レンズとを有するサブレンズ群が配置されていることが好ましい。このようにした場合は、上述した第１ａレンズ群Ｇ１ａを有する場合の効果に加え、変倍に伴う軸上色収差の変化を小さくできる、広い画角と高性能化とを両立させることに有利となる。
【００７６】
像側レンズ群ＧＺは、物体側から像側へ向かって順に、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、少なくとも１つのレンズ群とからなることが好ましい。この場合、像側レンズ群ＧＺ内の各レンズ群はそれぞれ、変倍時に隣接するレンズ群との間隔が変化するレンズ群である。ズームレンズを３つ以上のレンズ群からなる構成とすることによって、良好な光学性能を得ることに有利となる。また、第２レンズ群Ｇ２の屈折力を正とすることによって、物体側から像側へ向かって順に、負の第１レンズ群、正の第２レンズ群、負のレンズ群のように、負正負の屈折力配置を有する構成にすることが容易となり、軸外収差の補正に有利となる。
【００７７】
より詳しくは、像側レンズ群ＧＺは、物体側から像側へ向かって順に、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、少なくとも１つの負の屈折力を有するレンズ群を含む４つ以下のレンズ群とからなることが好ましい。この場合、像側レンズ群ＧＺ内の各レンズ群はそれぞれ、変倍時に隣接するレンズ群との間隔が変化するレンズ群である。良好な光学性能を得るためには、ズームレンズは、変倍時に隣接するレンズ群との間隔が変化する３つ以上のレンズ群からなる構成とすることが好ましい。逆に、レンズ系の小型化の観点からは、ズームレンズは、変倍時に隣接するレンズ群との間隔が変化する６つ以下のレンズ群からなる構成とすることが好ましい。また、第２レンズ群Ｇ２の屈折力が正であるため、第２レンズ群Ｇ２より像側に負の屈折力を有するレンズ群を設けることによって、変倍時に移動するレンズ群の屈折力を強くすることができ、変倍効果を高めることができる。また、第２レンズ群Ｇ２の物体側及び像側に負の屈折力のレンズ群を設けることによって、軸外収差の補正に有利となる。
【００７８】
なお、変倍時及び合焦時の少なくとも一方に隣接するレンズ群との光軸方向の間隔が変化するレンズ群をレンズユニットと称した場合、最大合焦レンズ群は、第２レンズ群Ｇ２より像側に配置された負の屈折力を有するレンズユニットであり、最大合焦レンズ群の物体側に最大合焦レンズ群に隣接して配置されたレンズユニットは、正の屈折力を有することが好ましい。最大合焦レンズ群の移動に伴う画角の変化を小さくするためには、像面Ｓｉｍに近い位置に最大合焦レンズ群を配置することが好ましい。第２レンズ群Ｇ２より像側に最大合焦レンズ群を配置することによって、合焦動作中の画角の変化を小さくすることに有利となる。しかし、最大合焦レンズ群を像側に配置すると、最大合焦レンズ群のピント敏感度が低くなりやすい。そこで、最大合焦レンズ群の屈折力を、隣接するレンズユニットの屈折力と異符号とすれば、最大合焦レンズ群の屈折力を強くすることが容易となり、ピント敏感度を高くすることができ、結果として、最大合焦レンズ群の移動量を小さくすることができる。
【００７９】
最大合焦レンズ群の焦点距離をｆｆ、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離をｆ１とした場合、下記条件式（６）を満足することが好ましい。条件式（６）は、最大合焦レンズ群の焦点距離と、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離の関係を規定している。条件式（６）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の屈折力が弱くなりすぎないため、第１レンズ群Ｇ１のレンズ系の大型化を抑制できる。あるいは、条件式（６）の下限以下とならないようにすることによって、最大合焦レンズ群の屈折力が強くなりすぎないため、像面湾曲の抑制、又は、最大合焦レンズ群の移動に伴う像面湾曲の抑制が容易となる。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の屈折力が強くなりすぎないため、歪曲収差及び非点収差の補正が容易になる。あるいは、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、最大合焦レンズ群の屈折力が弱くなりすぎないため、合焦時の最大合焦レンズ群の移動量を小さくすることができる。なお、下記条件式（６−１）を満足する構成とすれば、より良好な特性とすることができる。
１＜｜ｆｆ／ｆ１｜＜２．５    （６）
１．２＜｜ｆｆ／ｆ１｜＜２．３    （６−１）
【００８０】
なお、図１にはレンズ系と像面Ｓｉｍとの間に光学部材ＰＰを配置した例を示したが、ローパスフィルタ及び／又は特定の波長域の光を遮光する各種フィルタをレンズ系と像面Ｓｉｍとの間に配置する代わりに、各レンズの間にこれらの各種フィルタを配置してもよく、あるいは、いずれかのレンズのレンズ面に各種フィルタと同様の作用を有するコートを施してもよい。
【００８１】
上述した好ましい構成及び可能な構成は、任意の組合せが可能であり、要求される仕様に応じて適宜選択的に採用されることが好ましい。本実施形態によれば、小型化及び軽量化が図られ、撮影距離とは異なる条件に起因する収差の変化を補正可能であり、レンズ系がズームレンズの場合はズーム位置ごとにこの補正が可能なレンズ装置を実現することが可能である。
【００８２】
次に、本発明の結像レンズの数値実施例について説明する。なお、以下に示す実施例１〜１１のうち、実施例１〜実施例１０はズームレンズであり、実施例１１は固定焦点系レンズである。
【００８３】
［実施例１］
実施例１の結像レンズの断面図と概略的な移動軌跡を図５に示す。なお、図５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。図５では、「広角端」と付した上段に広角端状態を示し、「望遠端」と付した下段に望遠端状態を示している。図５では、上段と下段の間に、変倍時に移動する各レンズ群については広角端から望遠端へ変倍する際の各レンズ群の概略的な移動軌跡を矢印で示し、変倍時に像面Ｓｉｍに対して固定されているレンズ群については接地記号を示す。
【００８４】
実施例１の結像レンズは、物体側から像側へ向かって順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５とからなる。広角端から望遠端への変倍時に、第１レンズ群Ｇ１は像側へ移動し、第２レンズ群Ｇ２と、第３レンズ群Ｇ３と、第４レンズ群Ｇ４とは物体側へ移動し、第５レンズ群Ｇ５は像面Ｓｉｍに対して固定されており、隣接するレンズ群の全ての間隔が変化する。第１レンズ群Ｇ１は、物体側から像側へ向かって順に、レンズＬ１１〜Ｌ１５の５枚のレンズからなり、第２レンズ群Ｇ２は、物体側から像側へ向かって順に、開口絞りＳｔと、レンズＬ２１〜Ｌ２５の５枚のレンズとからなり、第３レンズ群Ｇ３は、物体側から像側へ向かって順に、レンズＬ３１〜Ｌ３５の５枚のレンズからなり、第４レンズ群Ｇ４は、物体側から像側へ向かって順に、レンズＬ４１〜Ｌ４４の４枚のレンズからなり、第５レンズ群Ｇ５は、レンズＬ５１の１枚のレンズからなる。合焦レンズ群Ｇｆは第４レンズ群Ｇ４全体である。収差補正レンズ群ＧＡは、第３レンズ群Ｇ３の一部であり、レンズＬ３１とレンズＬ３２とが接合された接合レンズからなる。合焦時に合焦レンズ群Ｇｆのみが移動する。図５では、合焦時に移動するレンズ群の下に水平方向の片矢印を示している。以上が実施例１の結像レンズの概要である。
【００８５】
実施例１の結像レンズの基本レンズデータを表１に、諸元と可変面間隔を表２に、非球面係数を表３に示す。表１において、Ｓｎの欄には最も物体側の面を第１面とし像側に向かうに従い１つずつ番号を増加させた場合の面番号を示し、Ｒの欄には各面の曲率半径を示し、Ｄの欄には各面とその像側に隣接する面との光軸上の面間隔を示す。また、Ｎｄの欄には各構成要素のｄ線に対する屈折率を示し、νｄの欄には各構成要素のｄ線基準のアッベ数を示し、θｇＦの欄には各構成要素のｇ線とＦ線間の部分分散比を示す。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、及びＣ線に対するそのレンズの屈折率をそれぞれＮｇ、ＮＦ、及びＮＣとした場合、θｇＦ＝（Ｎｇ−ＮＦ）／（ＮＦ−ＮＣ）で定義される。
【００８６】
表１では、物体側に凸面を向けた形状の面の曲率半径の符号を正、像側に凸面を向けた形状の面の曲率半径の符号を負としている。表１には開口絞りＳｔ及び光学部材ＰＰも合わせて示している。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。表１のＤ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Ｄの欄に記入している。
【００８７】
表２に、ズーム倍率Ｚｒ、全系の焦点距離ｆ、ＦナンバーＦＮｏ．、最大全画角２ω、及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、広角端における無限遠物体に合焦した状態、望遠端における無限遠物体に合焦した状態、広角端における像面から５００ｍｍ（ミリメートル）の距離の物体に合焦した状態、及び望遠端における像面から５００ｍｍ（ミリメートル）の距離の物体に合焦した状態の各値をそれぞれ、Ｗ−Ｉｎｆｉｎｉｔｙ、Ｔ−Ｉｎｆｉｎｉｔｙ、Ｗ−５００ｍｍ、及びＴ−５００ｍｍと表記した欄に示している。なお、Ｗ−Ｉｎｆｉｎｉｔｙの欄のｆの値は、上述の条件式で用いているｆｗｉｎｆの値に対応する。
【００８８】
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において、Ｓｎの欄には非球面の面番号を示し、ＫＡ及びＡｍ（ｍ＝３、４、５、…）の欄には各非球面についての非球面係数の数値を示す。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。ＫＡ及びＡｍは下式で表される非球面式における非球面係数である。
Ｚｄ＝Ｃ×ｈ２／｛１＋（１−ＫＡ×Ｃ２×ｈ２）１/２｝＋ΣＡｍ×ｈｍ
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（光軸からのレンズ面までの距離）
Ｃ：近軸曲率半径の逆数
ＫＡ、Ａｍ：非球面係数
であり、非球面式のΣはｍに関する総和を意味する。
【００８９】
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ｍｍ（ミリメートル）を用いているが、光学系は比例拡大又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。
【００９０】
【表１】
2019174713.tif 000003
【００９１】
【表２】
2019174713.tif 000004
【００９２】
【表３】
2019174713.tif 000005
【００９３】
図１６に、実施例１の結像レンズの基準状態の一例における各収差図を示す。なお、ここでは、最大合焦レンズ群に対して収差補正レンズ群ＧＡが予め定められた相対位置にある状態を、説明の便宜上、「基準状態」と称している。図１６では左から順に、球面収差、像面湾曲、歪曲収差、及び倍率色収差を示す。図１６では、「広角端、無限遠物体」と付した１段目に広角端における無限遠物体に合焦した状態の収差図を示し、「望遠端、無限遠物体」と付した２段目に望遠端における無限遠物体に合焦した状態の収差図を示し、「広角端、近距離物体（像面から５００ｍｍ）」と付した３段目に広角端における像面Ｓｉｍから５００ｍｍ（ミリメートル）の距離の物体に合焦した状態の収差図を示し、「望遠端、近距離物体（像面から５００ｍｍ）」と付した３段目に望遠端における像面Ｓｉｍから５００ｍｍ（ミリメートル）の距離の物体に合焦した状態の収差図を示す。
【００９４】
図１６において、球面収差図では、ｄ線、Ｃ線、Ｆ線、及びｇ線における収差をそれぞれ実線、長破線、短破線、及び二点鎖線で示す。像面湾曲図では、サジタル方向のｄ線における収差を実線で示し、タンジェンシャル方向のｄ線における収差を短破線で示す。歪曲収差図ではｄ線における収差を実線で示す。倍率色収差図では、Ｃ線、Ｆ線、及びｇ線における収差をそれぞれ長破線、短破線、及び二点鎖線で示す。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。
【００９５】
図１７に、実施例１の結像レンズにおいて、図１６に係る基準状態から収差補正レンズ群ＧＡを０．２ｍｍ（ミリメートル）像側に移動させ、この収差補正レンズ群ＧＡの移動によるピント位置の移動を補正するために合焦レンズ群Ｇｆを移動させた状態の各収差図を示す。図１７の各収差の図示方法は図１６と同様であるため、重複説明を省略する。図１６と図１７を比較すると、像面湾曲が変化しているのに対し、その他の収差はほぼ変化していない。すなわち、像面湾曲以外の収差をほぼ変化させずに像面湾曲を変化させることができていることがわかる。なお、ここでは、ズーム位置や撮影距離に関係なく、収差補正レンズ群ＧＡの移動量を０．２ｍｍ（ミリメートル）にした例を示したが、実際にはそれぞれの状態に合わせて異なる量移動させることが好ましい。この点は以下の実施例においても同様である。
【００９６】
上記の実施例１に関する各データの記号、意味、記載方法、及び図示方法は、特に断りが無い限り以下の実施例においても同様であるので、以下では重複説明を一部省略する。
【００９７】
［実施例２］
実施例２の結像レンズの断面図と概略的な移動軌跡を図６に示す。実施例２の結像レンズは、物体側から像側へ向かって順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とからなる。広角端から望遠端への変倍時に、第１レンズ群Ｇ１は像側へ移動し、第２レンズ群Ｇ２と、第３レンズ群Ｇ３とは物体側へ移動し、第４レンズ群Ｇ４は像面Ｓｉｍに対して固定されており、隣接するレンズ群の全ての間隔が変化する。第１レンズ群Ｇ１は、物体側から像側へ向かって順に、レンズＬ１１〜Ｌ１５の５枚のレンズからなり、第２レンズ群Ｇ２は、物体側から像側へ向かって順に、開口絞りＳｔと、レンズＬ２１〜Ｌ３０の１０枚のレンズとからなり、第３レンズ群Ｇ３は、物体側から像側へ向かって順に、レンズＬ３１〜Ｌ３４の４枚のレンズからなり、第４レンズ群Ｇ４は、レンズＬ４１の１枚のレンズからなる。合焦レンズ群Ｇｆは第３レンズ群Ｇ３全体である。収差補正レンズ群ＧＡは、第２レンズ群Ｇ２の一部であり、レンズＬ２６とレンズＬ２７とが接合された接合レンズからなる。合焦時に合焦レンズ群Ｇｆのみが移動する。
【００９８】
実施例２の結像レンズの基本レンズデータを表４に、諸元と可変面間隔を表５に、非球面係数を表６に示す。また、基準状態における各収差図を図１８に、基準状態から収差補正レンズ群ＧＡを０．２ｍｍ（ミリメートル）像側に移動させ、この収差補正レンズ群ＧＡの移動によるピント位置の移動を補正するために合焦レンズ群Ｇｆを移動させた状態の各収差図を図１９に例示する。
【００９９】
【表４】
2019174713.tif 000006
【０１００】
【表５】
2019174713.tif 000007
【０１０１】
【表６】
2019174713.tif 000008
【０１０２】
［実施例３］
実施例３の結像レンズの断面図と概略的な移動軌跡を図７に示す。実施例３の結像レンズは、物体側から像側へ向かって順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とからなる。広角端から望遠端への変倍時に、第１レンズ群Ｇ１は像側へ移動し、第２レンズ群Ｇ２と、第３レンズ群Ｇ３と、第４レンズ群Ｇ４とは物体側へ移動し、隣接するレンズ群の全ての間隔が変化する。第１レンズ群Ｇ１は、物体側から像側へ向かって順に、レンズＬ１１〜Ｌ１５の５枚のレンズからなり、第２レンズ群Ｇ２は、物体側から像側へ向かって順に、開口絞りＳｔと、レンズＬ２１〜Ｌ２５の５枚のレンズとからなり、第３レンズ群Ｇ３は、物体側から像側へ向かって順に、レンズＬ３１〜Ｌ３５の５枚のレンズからなり、第４レンズ群Ｇ４は、物体側から像側へ向かって順に、レンズＬ４１〜Ｌ４４の４枚のレンズからなる。合焦レンズ群Ｇｆは第４レンズ群Ｇ４全体である。収差補正レンズ群ＧＡは、第３レンズ群Ｇ３の一部であり、レンズＬ３１とレンズＬ３２とが接合された接合レンズからなる。合焦時に合焦レンズ群Ｇｆのみが移動する。
【０１０３】
実施例３の結像レンズの基本レンズデータを表７に、諸元と可変面間隔を表８に、非球面係数を表９に示す。また、基準状態における各収差図を図２０に、基準状態から収差補正レンズ群ＧＡを０．２ｍｍ（ミリメートル）像側に移動させ、この収差補正レンズ群ＧＡの移動によるピント位置の移動を補正するために合焦レンズ群Ｇｆを移動させた状態の各収差図を図２１に例示する。
【０１０４】
【表７】
2019174713.tif 000009
【０１０５】
【表８】
2019174713.tif 000010
【０１０６】
【表９】
2019174713.tif 000011
【０１０７】
［実施例４］
実施例４の結像レンズの断面図と概略的な移動軌跡を図８に示す。実施例４の結像レンズは実施例１の結像レンズの概要と同様の構成を有する。実施例４の結像レンズの基本レンズデータを表１０に、諸元と可変面間隔を表１１に、非球面係数を表１２に示す。また、基準状態における各収差図を図２２に、基準状態から収差補正レンズ群ＧＡを０．２ｍｍ（ミリメートル）像側に移動させ、この収差補正レンズ群ＧＡの移動によるピント位置の移動を補正するために合焦レンズ群Ｇｆを移動させた状態の各収差図を図２３に例示する。
【０１０８】
【表１０】
2019174713.tif 000012
【０１０９】
【表１１】
2019174713.tif 000013
【０１１０】
【表１２】
2019174713.tif 000014
【０１１１】
［実施例５］
実施例５の結像レンズの断面図と概略的な移動軌跡を図９に示す。実施例５の結像レンズは実施例１の結像レンズの概要と同様の構成を有する。実施例５の結像レンズの基本レンズデータを表１３に、諸元と可変面間隔を表１４に、非球面係数を表１５に示す。また、基準状態における各収差図を図２４に、基準状態から収差補正レンズ群ＧＡを０．２ｍｍ（ミリメートル）像側に移動させ、この収差補正レンズ群ＧＡの移動によるピント位置の移動を補正するために合焦レンズ群Ｇｆを移動させた状態の各収差図を図２５に例示する。
【０１１２】
【表１３】
2019174713.tif 000015
【０１１３】
【表１４】
2019174713.tif 000016
【０１１４】
【表１５】
2019174713.tif 000017
【０１１５】
［実施例６］
実施例６の結像レンズの断面図と概略的な移動軌跡を図１０に示す。実施例６の結像レンズは、合焦時に合焦レンズ群Ｇｆ及び収差補正レンズ群ＧＡのみが移動する点以外は、実施例１の結像レンズの概要と同様の構成を有する。実施例６の結像レンズは、フローティングフォーカス方式を採っている。実施例６の結像レンズの基本レンズデータを表１６に、諸元と可変面間隔を表１７に、非球面係数を表１８に示す。また、基準状態における各収差図を図２６に、基準状態から収差補正レンズ群ＧＡを０．２ｍｍ（ミリメートル）像側に移動させ、この収差補正レンズ群ＧＡの移動によるピント位置の移動を補正するために合焦レンズ群Ｇｆを移動させた状態の各収差図を図２７に例示する。
【０１１６】
【表１６】
2019174713.tif 000018
【０１１７】
【表１７】
2019174713.tif 000019
【０１１８】
【表１８】
2019174713.tif 000020
【０１１９】
［実施例７］
実施例７の結像レンズの断面図と概略的な移動軌跡を図１１に示す。実施例７の結像レンズは、物体側から像側へ向かって順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、負の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５と、正の屈折力を有する第６レンズ群Ｇ６とからなる。広角端から望遠端への変倍時に、第１レンズ群Ｇ１は像側へ移動し、第２レンズ群Ｇ２と、第３レンズ群Ｇ３と、第４レンズ群Ｇ４と、第５レンズ群Ｇ５とは物体側へ移動し、第６レンズ群Ｇ６は像面Ｓｉｍに対して固定されており、隣接するレンズ群の全ての間隔が変化する。第１レンズ群Ｇ１は、物体側から像側へ向かって順に、レンズＬ１１〜Ｌ１５の５枚のレンズからなり、第２レンズ群Ｇ２は、物体側から像側へ向かって順に、開口絞りＳｔと、レンズＬ２１〜Ｌ２５の５枚のレンズとからなり、第３レンズ群Ｇ３は、物体側から像側へ向かって順に、レンズＬ３１〜Ｌ３２の２枚のレンズからなり、第４レンズ群Ｇ４は、物体側から像側へ向かって順に、レンズＬ４１〜Ｌ４３の３枚のレンズからなり、第５レンズ群Ｇ５は、物体側から像側へ向かって順に、レンズＬ５１〜Ｌ５４の４枚のレンズからなり、第６レンズ群Ｇ６は、レンズＬ６１の１枚のレンズからなる。合焦レンズ群Ｇｆは第５レンズ群Ｇ５全体である。収差補正レンズ群ＧＡは第３レンズ群Ｇ３全体である。合焦時に合焦レンズ群Ｇｆのみが移動する。以上が実施例７の結像レンズの概要である。
【０１２０】
実施例７の結像レンズの基本レンズデータを表１９に、諸元と可変面間隔を表２０に、非球面係数を表２１に示す。また、基準状態における各収差図を図２８に、基準状態から収差補正レンズ群ＧＡを０．２ｍｍ（ミリメートル）像側に移動させ、この収差補正レンズ群ＧＡの移動によるピント位置の移動を補正するために合焦レンズ群Ｇｆを移動させた状態の各収差図を図２９に例示する。
【０１２１】
【表１９】
2019174713.tif 000021
【０１２２】
【表２０】
2019174713.tif 000022
【０１２３】
【表２１】
2019174713.tif 000023
【０１２４】
［実施例８］
実施例８の結像レンズの断面図と概略的な移動軌跡を図１２に示す。実施例８の結像レンズは、第３レンズ群Ｇ３が負の屈折力を有する点以外は、実施例７の結像レンズの概要と同様の構成を有する。実施例８の結像レンズの基本レンズデータを表２２に、諸元と可変面間隔を表２３に、非球面係数を表２４に示す。また、基準状態における各収差図を図３０に、基準状態から収差補正レンズ群ＧＡを０．２ｍｍ（ミリメートル）像側に移動させ、この収差補正レンズ群ＧＡの移動によるピント位置の移動を補正するために合焦レンズ群Ｇｆを移動させた状態の各収差図を図３１に例示する。
【０１２５】
【表２２】
2019174713.tif 000024
【０１２６】
【表２３】
2019174713.tif 000025
【０１２７】
【表２４】
2019174713.tif 000026
【０１２８】
［実施例９］
実施例９の結像レンズの断面図と概略的な移動軌跡を図１３に示す。実施例９の結像レンズは、物体側から像側へ向かって順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３とからなる。広角端から望遠端への変倍時に、第１レンズ群Ｇ１は像側へ移動し、第２レンズ群Ｇ２と、第３レンズ群Ｇ３とは物体側へ移動し、隣接するレンズ群の全ての間隔が変化する。第１レンズ群Ｇ１は、物体側から像側へ向かって順に、レンズＬ１１〜Ｌ１５の５枚のレンズからなり、第２レンズ群Ｇ２は、物体側から像側へ向かって順に、開口絞りＳｔと、レンズＬ２１〜Ｌ３０の１０枚のレンズとからなり、第３レンズ群Ｇ３は、物体側から像側へ向かって順に、レンズＬ３１〜Ｌ３４の４枚のレンズからなる。合焦レンズ群Ｇｆは第３レンズ群Ｇ３全体である。収差補正レンズ群ＧＡは、第２レンズ群Ｇ２の一部であり、レンズＬ２６とレンズＬ２７とが接合された接合レンズからなる。合焦時に合焦レンズ群Ｇｆのみが移動する。
【０１２９】
実施例９の結像レンズの基本レンズデータを表２５に、諸元と可変面間隔を表２６に、非球面係数を表２７に示す。また、基準状態における各収差図を図３２に、基準状態から収差補正レンズ群ＧＡを０．２ｍｍ（ミリメートル）像側に移動させ、この収差補正レンズ群ＧＡの移動によるピント位置の移動を補正するために合焦レンズ群Ｇｆを移動させた状態の各収差図を図３３に例示する。
【０１３０】
【表２５】
2019174713.tif 000027
【０１３１】
【表２６】
2019174713.tif 000028
【０１３２】
【表２７】
2019174713.tif 000029
【０１３３】
［実施例１０］
実施例１０の結像レンズの断面図と概略的な移動軌跡を図１４に示す。実施例１０の結像レンズは、第２レンズ群Ｇ２が、物体側から像側へ向かって順に、開口絞りＳｔと、レンズＬ２１〜Ｌ２３の３枚のレンズとからなる点以外は、実施例１の結像レンズの概要と同様の構成を有する。実施例１０の結像レンズの基本レンズデータを表２８に、諸元と可変面間隔を表２９に、非球面係数を表３０に示す。また、基準状態における各収差図を図３４に、基準状態から収差補正レンズ群ＧＡを０．２ｍｍ（ミリメートル）像側に移動させ、この収差補正レンズ群ＧＡの移動によるピント位置の移動を補正するために合焦レンズ群Ｇｆを移動させた状態の各収差図を図３５に例示する。
【０１３４】
【表２８】
2019174713.tif 000030
【０１３５】
【表２９】
2019174713.tif 000031
【０１３６】
【表３０】
2019174713.tif 000032
【０１３７】
［実施例１１］
実施例１１の結像レンズの断面図を図１５に示す。実施例１１の結像レンズは、物体側から像側へ向かって順に、レンズＬ７１〜Ｌ７５と、開口絞りＳｔと、レンズＬ７６〜Ｌ８３とからなる。合焦レンズ群Ｇｆは、レンズＬ７９とレンズＬ８０とからなる。収差補正レンズ群ＧＡはレンズＬ７７とレンズＬ７８とからなる。合焦時に合焦レンズ群Ｇｆのみが移動する。
【０１３８】
実施例１１の結像レンズの基本レンズデータを表３１に、諸元を表３２に、非球面係数を表３３に示す。表３２では、無限遠物体に合焦した状態、像面から５００ｍｍ（ミリメートル）の距離の物体に合焦した状態の各値をそれぞれ、Ｉｎｆｉｎｉｔｙ、及び５００ｍｍと表記した欄に示している。なお、Ｉｎｆｉｎｉｔｙの欄のｆの値は、上述の条件式で用いているｆｗｉｎｆの値に対応する。また、基準状態における各収差図を図３６に、基準状態から収差補正レンズ群ＧＡを０．２ｍｍ（ミリメートル）像側に移動させ、この収差補正レンズ群ＧＡの移動によるピント位置の移動を補正するために合焦レンズ群Ｇｆを移動させた状態の各収差図を図３７に例示する。
【０１３９】
【表３１】
2019174713.tif 000033
【０１４０】
【表３２】
2019174713.tif 000034
【０１４１】
【表３３】
2019174713.tif 000035
【０１４２】
表３４に実施例１〜１１の結像レンズの条件式（１）〜（８）の対応値を示す。実施例１〜１１はｄ線を基準波長としている。表３４にはｄ線基準での値を示す。
【０１４３】
【表３４】
2019174713.tif 000036
【０１４４】
図３８に、本発明の一実施形態に係るレンズ装置の概念図を示す。図３８に示すレンズ装置１０は、レンズ交換式カメラに用いられる交換レンズであり、この交換レンズに結像レンズ１と制御部２とが設けられている。
【０１４５】
図３９に、本発明の別の実施形態に係るレンズ装置の概念図を示す。図３９に示すレンズ装置２０は、カメラであり、交換レンズ２１と、カメラ本体２２とを備える。交換レンズ２１に結像レンズ１が設けられ、カメラ本体２２に制御部２が設けられている。
【０１４６】
以上、実施形態及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及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、及び非球面係数等は、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。また、本発明のレンズ装置についても、上記例に限定されず、種々の態様を採ることができる。本発明のレンズ装置は例えば、デジタルカメラ、ビデオカメラ、監視カメラ、携帯端末用カメラ、映画撮影用カメラ、及び放送用カメラ等に適用可能である。
【符号の説明】
【０１４７】
１  結像レンズ
２  制御部
１０、２０  レンズ装置
２１  交換レンズ
２２  カメラ本体
Ｇ１  第１レンズ群
Ｇ１ａ  第１ａレンズ群
Ｇ１ｂ  第１ｂレンズ群
Ｇ２  第２レンズ群
Ｇ３  第３レンズ群
Ｇ４  第４レンズ群
Ｇ５  第５レンズ群
Ｇ６  第６レンズ群
ＧＡ  収差補正レンズ群
Ｇｆ  合焦レンズ群
ＧＺ  像側レンズ群
Ｌ１１〜Ｌ１５、Ｌ２１〜Ｌ３５、Ｌ４１〜Ｌ４４、Ｌ５１〜Ｌ５４、Ｌ６１、Ｌ７１〜Ｌ８３  レンズ
ＰＰ  光学部材
Ｓｉｍ  像面
Ｓｔ  開口絞り
Ｚ  光軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
2019174713.tif 000039
【図４】
2019174713.tif 000040
【図５】
2019174713.tif 000041
【図６】
2019174713.tif 000042
【図７】
2019174713.tif 000043
【図８】
2019174713.tif 000044
【図９】
2019174713.tif 000045
【図１０】
2019174713.tif 000046
【図１１】
2019174713.tif 000047
【図１２】
2019174713.tif 000048
【図１３】
2019174713.tif 000049
【図１４】
2019174713.tif 000050
【図１５】
2019174713.tif 000051
【図１６】
2019174713.tif 000052
【図１７】
2019174713.tif 000053
【図１８】
2019174713.tif 000054
【図１９】
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【図２０】
2019174713.tif 000056
【図２１】
2019174713.tif 000057
【図２２】
2019174713.tif 000058
【図２３】
2019174713.tif 000059
【図２４】
2019174713.tif 000060
【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
2019174713.tif 000069
【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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