(57)【要約】      （修正有）【課題】光学系全体が小型で、高ズーム比で、しかも全ズーム範囲にわたり高い光学性能が容易に得られるズームレンズを提供する。【解決手段】物体側から像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群Ｌ１、負の屈折力の第２レンズ群Ｌ２、１つ以上のレンズ群を含む後群より構成され、ズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化するズームレンズであって、第１レンズ群は回折面ＤＯＥを有し、望遠端における全系の焦点距離ｆｔ、第１レンズ群の焦点距離ｆ１、回折面の焦点距離ｆｄｏｅ、望遠端におけるレンズ全長Ｌｔが以下の条件式を満足する。０．２＜ｆ１／ｆｔ＜０．４、０．４０＜Ｌｔ／ｆｔ＜０．６８、１０．０＜ｆｄｏｅ／ｆ１＜４００．０【選択図】図１
2016057444.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側から像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、１つ以上のレンズ群を含む後群より構成され、ズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化するズームレンズであって、
前記第１レンズ群は回折面を有し、
望遠端における全系の焦点距離をｆｔ、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１、前記回折面の焦点距離をｆｄｏｅ、望遠端におけるレンズ全長をＬｔ、とするとき、
０．２＜ｆ１／ｆｔ＜０．４
０．４０＜Ｌｔ／ｆｔ＜０．６８
１０．０＜ｆｄｏｅ／ｆ１＜４００．０
なる条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
【請求項２】
前記後群は物体側から像側へ順に、正の屈折力の第３レンズ群、負の屈折力の第４レンズ群、正の屈折力の第５レンズ群、負の屈折力の第６レンズ群、正の屈折力の第７レンズ群より構成されることを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
【請求項３】
前記後群は物体側から像側へ順に、正の屈折力の第３レンズ群、負の屈折力の第４レンズ群、正の屈折力の第５レンズ群、負の屈折力の第６レンズ群、正の屈折力の第７レンズ群より構成され、ズーミングに際して前記第１レンズ群、前記第３レンズ群、前記第４レンズ群、前記第６レンズ群が互いに異なった軌跡で移動することを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
【請求項４】
前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２とするとき、
−６．０＜ｆ１／ｆ２＜−３．５
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項５】
前記後群は物体側から像側へ順に、正の屈折力の第３レンズ群、負の屈折力の第４レンズ群、正の屈折力の第５レンズ群、負の屈折力の第６レンズ群、正の屈折力の第７レンズ群より構成され、
前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３とするとき、
２．０＜ｆ１／ｆ３＜４．５
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１，２，４のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項６】
前記後群は物体側から像側へ順に、正の屈折力の第３レンズ群、負の屈折力の第４レンズ群、正の屈折力の第５レンズ群、負の屈折力の第６レンズ群、正の屈折力の第７レンズ群より構成され、
前記第４レンズ群の焦点距離をｆ４とするとき、
−４．５＜ｆ１／ｆ４＜−２．０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１，３乃至５のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項７】
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に沿う距離をＬｇ１とするとき、
０．０５＜Ｌｇ１／ｆ１＜０．２５
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１項に記載のズームレンズ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】
本発明はズームレンズ及びそれを有する撮像装置に関し、特にスチルカメラ、ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、ＴＶカメラ、そして監視用カメラ等の撮像装置の撮像光学系に好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
撮像装置に用いられる撮像光学系には、レンズ全長が短く全系が小型であることが要求され、特にズームレンズである場合には高ズーム比であること、全ズーム範囲にわたり高い光学性能を有することが要求されている。
【０００３】
高ズーム比を実現しやすいズームレンズとして、最も物体側に正の屈折力のレンズ群が配置されたポジティブリードタイプのズームレンズが知られている。ポジティブリードタイプのズームレンズにおいて、そのレンズ全長を短縮し、全系の小型化を図るほど諸収差が増大する。特に軸上色収差及び倍率色収差などの色収差が増大し、光学性能が低下する傾向にある。
【０００４】
従来、色収差の発生を低減するために回折作用を有する回折光学素子を用いたポジティブリードタイプのズームレンズが知られている（特許文献１，２）。特許文献１，２は、物体側から像側へ順に、正，負，正，負，正，負，正の屈折力の第１レンズ群乃至第７レンズ群より成り、ズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化するズームレンズを開示している。そして特許文献１，２では第１レンズ群に回折光学素子を用いて色収差を良好に補正しつつ、全系の小型化を図ったズームレンズを開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−９００９９号公報
【特許文献２】特開２００４−３１７８６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ポジティブリードタイプのズームレンズにおいて、全系の小型化を図りつつ回折光学素子を用いて色収差を補正し、全ズーム範囲で高い光学性能を得るためにはズームタイプや各レンズ群のパワー、そして回折光学素子のパワー等を適切に設定する必要がある。これらの構成が適切でないと、全系の小型化を図りつつ、色収差を良好に補正し、全ズーム範囲にわたり高い光学性能を有するズームレンズを得るのが困難になる。例えば望遠端においてレンズ全長（第１レンズ面から像面までの距離）が増大してくる。
【０００７】
本発明は、光学系全体が小型で、高ズーム比で、しかも全ズーム範囲にわたり高い光学性能が容易に得られるズームレンズ及びそれを有する撮像装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のズームレンズは、物体側から像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、１つ以上のレンズ群を含む後群より構成され、
ズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化するズームレンズであって、
前記第１レンズ群は回折面を有し、
望遠端における全系の焦点距離をｆｔ、
前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１、
前記回折面の焦点距離をｆｄｏｅ、
望遠端におけるレンズ全長をＬｔ、とするとき、
０．２＜ｆ１／ｆｔ＜０．４
０．４０＜Ｌｔ／ｆｔ＜０．６８
１０．０＜ｆｄｏｅ／ｆ１＜４００．０
なる条件式を満足することを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、光学系全体が小型で、高ズーム比で、しかも全ズーム範囲にわたり高い光学性能が容易に得られるズームレンズが得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】（Ａ），（Ｂ）  本発明の実施例１のズームレンズの広角端及び望遠端におけるレンズ断面図
【図２】（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）  本発明の実施例１のズームレンズの広角端，中間のズーム位置，望遠端における収差図
【図３】（Ａ），（Ｂ）  本発明の実施例２のズームレンズの広角端及び望遠端におけるレンズ断面図
【図４】（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）  本発明の実施例２のズームレンズの広角端，中間のズーム位置，望遠端における収差図
【図５】（Ａ），（Ｂ）  本発明の実施例３のズームレンズの広角端及び望遠端におけるレンズ断面図
【図６】（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）  本発明の実施例３のズームレンズの広角端，中間のズーム位置，望遠端における収差図
【図７】（Ａ），（Ｂ）  本発明の実施例４のズームレンズの広角端及び望遠端におけるレンズ断面図
【図８】（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）  本発明の実施例４のズームレンズの広角端，中間のズーム位置，望遠端における収差図
【図９】本発明の撮像装置の概略図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明のズームレンズ及びそれを有する撮像装置の実施例について説明する。本発明のズームレンズは、物体側から像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、１つ以上のレンズ群を含む後群より構成される。ズーミングに際して隣り合うレンズ群のレンズ群間隔が変化する。後群は物体側より像側へ順に、正の屈折力の第３レンズ群、負の屈折力の第４レンズ群、正の屈折力の第５レンズ群、負の屈折力の第６レンズ群、正の屈折力の第７レンズ群を有する。第１レンズ群は回折面を有する。
【００１２】
図１（Ａ），（Ｂ）は本発明の実施例１のズームレンズの広角端（短焦点距離端）と望遠端（長焦点距離端）におけるレンズ断面図である。図２（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は本発明の実施例１の広角端と中間のズーム位置と望遠端における無限遠にフォーカスしたときの縦収差図である。実施例１はズーム比５．５９、Ｆナンバー４．６５〜５．８５のズームレンズである。
【００１３】
図３（Ａ），（Ｂ）は本発明の実施例２のズームレンズの広角端と望遠端におけるレンズ断面図である。図４（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は本発明の実施例２の広角端と中間のズーム位置と望遠端における無限遠にフォーカスしたときの縦収差図である。実施例２はズーム比５．９０、Ｆナンバー４．６５〜５．８５のズームレンズである。
【００１４】
図５（Ａ），（Ｂ）は本発明の実施例３のズームレンズの広角端と望遠端におけるレンズ断面図である。図６（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は本発明の実施例３の広角端と中間のズーム位置と望遠端における無限遠にフォーカスしたときの縦収差図である。実施例３はズーム比３．７８、Ｆナンバー４．６５〜６．４０のズームレンズである。
【００１５】
図７（Ａ），（Ｂ）は本発明の実施例４のズームレンズの広角端と望遠端におけるレンズ断面図である。図８（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は本発明の実施例４の広角端と中間のズーム位置と望遠端における無限遠にフォーカスしたときの縦収差図である。実施例４はズーム比５．７３、Ｆナンバー４．６５〜５．８５のズームレンズである。図９は、本発明のズームレンズを備えるビデオカメラ（撮像装置）の要部概略図である。
【００１６】
レンズ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はビデオカメラ、デジタルカメラ等の撮像装置に用いられる撮影レンズ系である。なお、各実施例のズームレンズをプロジェクタ等の投射レンズとして用いるときは左方が投射面（スクリーン）側、右方が投射面に投射される原画側である。
【００１７】
レンズ断面図において、Ｌ１は正の屈折力を有する第１レンズ群、Ｌ２は負の屈折力を有する第２レンズ群、ＬＲは１つ以上のレンズ群を有する後群である。後群ＬＲは正の屈折力を有する第３レンズ群Ｌ３、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｌ４、正の屈折力を有する第５レンズ群Ｌ５、負の屈折力の第６レンズ群Ｌ６、正の屈折力の第７レンズ群Ｌ７を有する。
【００１８】
ここで屈折力とは、光学的パワー＝焦点距離の逆数である。ＤＯＥは回折面である。ＳＰは開口絞りであり、第３レンズ群Ｌ３の像側に配置されている。ＩＰは像面であり、ビデオカメラやデジタルスチルカメラの撮影光学系として使用する際にはＣＣＤセンサーやＣＭＯＳセンサー等の固体撮像素子（光電変換素子）の撮像面、銀塩フィルム用カメラのときはフィルム面等の感光面に相当する。
【００１９】
矢印は広角端から望遠端へのズーミングに際しての各レンズ群の移動軌跡を示している。ズーミングに際して第１レンズ群Ｌ１、第３レンズ群Ｌ３、第４レンズ群Ｌ４、第６レンズ群Ｌ６が互いに異なった軌跡で移動する。無限遠から近距離へのフォーカシングに際して、第６レンズ群Ｌ６は像側へ移動する。
【００２０】
球面収差図において、ｄはｄ線（波長５８７．５６ｎｍ）、ｇはｇ線（波長４３５．８ｎｍ）である。非点収差図においてΔＭはｄ線に関するメリディオナル像面、ΔＳはサジタル像面である。倍率色収差はｇ線によって表わしている。ＦｎｏはＦナンバー、ωは半画角である。尚、以下の各実施例において広角端と望遠端は変倍用レンズ群が機構上光軸上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。
【００２１】
各実施例のズームレンズは、物体側から像側に順に正の屈折力の第1レンズ群Ｌ１、負の屈折力の第２レンズ群Ｌ２、１つ以上のレンズ群を含む後群ＬＲを有する。ここでレンズ群とはズーミングまたはフォーカシングに伴う光軸方向のレンズ間隔の変化によって分けられるレンズ系を意味する。なお、各実施例では、像ぶれ補正の際に光軸に対して直交する成分を持つ方向に移動するレンズ系もレンズ群と表現している。
【００２２】
本発明のズームレンズは広角端から望遠端へのズームに際して第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２を移動させて主な変倍をしている。このうち第１レンズ群Ｌ１は１つ以上の回折面ＤＯＥを有する回折光学素子を有している。回折面は一般的な光学材料では実現困難な異常分散特性を有しており、ズームレンズ中に用いることにより色収差を良好に低減している。
【００２３】
第１レンズ群Ｌ１が回折面を有さない場合には、ズームレンズの小型化を図りつつ、色収差を良好に補正することが困難となる。望遠端における全系の焦点距離をｆｔ、第１レンズ群Ｌ１の焦点距離をｆ１、回折面ＤＯＥの焦点距離をｆｄｏｅ、望遠端におけるレンズ全長をＬｔとする。このとき、
０．２＜ｆ１／ｆｔ＜０．４          ・・・（１）
０．４０＜Ｌｔ／ｆｔ＜０．６８      ・・・（２）
１０．０＜ｆｄｏｅ／ｆ１＜４００．０・・・（３）
なる条件式を満足する。次に前述の技術的意味について説明する。
【００２４】
条件式（１）は第１レンズ群Ｌ１の正の屈折力を特定することにより、望遠端において物体側から入射する光線を効果的に集光させて、諸収差の発生を軽減しつつ全系の小型化を図るためのものである。条件式（１）の下限値を超えて第１レンズ群Ｌ１の正の屈折力が強くなりすぎると、全系の小型化には有利になるが、望遠端において色収差や球面収差、コマ収差などの発生量が多くなり、これらの諸収差を良好に補正することが困難となる。上限値を超えて第１レンズ群Ｌ１の正の屈折力が弱くなりすぎると、第1レンズ群Ｌ１による集光作用が弱まり、全系の小型化が困難となる。
【００２５】
条件式（２）は望遠端におけるレンズ全長と望遠端における全系の焦点距離との比を適切に設定し、主に色収差を良好に補正するためのものである。条件式（２）の下限値を超えると各レンズ群の屈折力を強める必要があり、色収差をはじめとする諸収差を良好に補正することが困難になる。更に製造誤差に対しても結像性能が大きく変化してしまうため好ましくない。条件式（２）の上限値を超えると、各レンズ群の屈折力が相対的に弱くなり、所定のズーム比を確保しつつ全系の小型化を図ることが困難となる。
【００２６】
条件式（３）は第１レンズ群Ｌ１の焦点距離と第１レンズ群Ｌ１に配置された回折面ＤＯＥの焦点距離の比を適切にすることで色収差を良好に補正するためのものである。一般的に正の屈折力のレンズ群を構成する場合、相対的に高分散な材料よりなる負レンズを用いるため、短波長側の色収差は基準波長に対してオーバーになりやすい。また、一般的な材料は高分散になるほど短波長側の部分分散比が大きくなる。このため、第１レンズ群Ｌ１のパワーを相対的に強めると可視域全域にわたって色収差を良好に補正することが困難となる。
【００２７】
このとき、回折面を用いた回折光学素子を用いることで色収差を良好に低減することが容易になる。各実施例では正の屈折力のレンズ群に回折面ＤＯＥを用い、この回折面ＤＯＥに正のパワーを与えることで色収差を良好に低減している。
【００２８】
条件式（３）の下限値を超えて回折面ＤＯＥのパワーが第１レンズ群Ｌ１のパワーに対して相対的に強くなると、回折面ＤＯＥの作用による色収差が補正過剰となる。条件式（３）の上限値を超えて回折面ＤＯＥのパワーが相対的に弱くなると、色収差が補正不足となる。好ましくは条件式（１）乃至条件式（３）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
【００２９】
０．２４＜ｆ１／ｆｔ＜０．４０          ・・・（１ａ）
０．４４＜Ｌｔ／ｆｔ＜０．６７          ・・・（２ａ）
２０．０＜ｆｄｏｅ／ｆ１ｔ＜３００．０  ・・・（３ａ）
さらに望ましくは条件式（１ａ）乃至（３ａ）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
【００３０】
０．２８＜ｆ１／ｆｔ＜０．３９          ・・・（１ｂ）
０．４８＜Ｌｔ／ｆｔ＜０．６７          ・・・（２ｂ）
３０．０＜ｆｄｏｅ／ｆ１ｔ＜２５０．０  ・・・（３ｂ）
さらに望ましくは条件式（１ｂ）乃至（３ｂ）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
【００３１】
０．３０＜ｆ１／ｆｔ＜０．３９          ・・・（１ｃ）
０．５０＜Ｌｔ／ｆｔ＜０．６６          ・・・（２ｃ）
４０．０＜ｆｄｏｅ／ｆ１ｔ＜２２０．０  ・・・（３ｃ）
各実施例において好ましくは次の条件式のうち１つ以上を満足するのが良い。
【００３２】
第２レンズ群Ｌ２の焦点距離をｆ２とする。第３レンズ群Ｌ３の焦点距離をｆ３とする。第４レンズ群Ｌ４の焦点距離をｆ４とする。第１レンズ群Ｌ１の最も物体側のレンズ面から第１レンズ群Ｌ１の最も像側のレンズ面までの光軸に沿う距離（構成レンズ長）をＬｇ１とする。このとき、次の条件式のうち１つ以上を満足するのが良い。
【００３３】
−６．０＜ｆ１／ｆ２＜−３．５    ・・・（４）
２．０＜ｆ１／ｆ３＜４．５        ・・・（５）
−４．５＜ｆ１／ｆ４＜−２．０    ・・・（６）
０．０５＜Ｌｇ１／ｆ１＜０．２５  ・・・（７）
次に前述の各条件式の技術的意味について説明する。
【００３４】
各実施例のズームレンズでは、第２レンズ群Ｌ２が主な変倍を担っている。条件式（４）を満足するように第２レンズ群Ｌ２の屈折力を特定することで、第２レンズ群Ｌ２の変倍量を大きくしつつ、全系の小型化を図っている。
【００３５】
条件式（４）の下限値を超えると相対的に第２レンズ群Ｌ２の屈折力が強くなりすぎ、ペッツバール和を小さくすることが困難となり、像面湾曲が増大してくる。条件式（４）の上限値を超えると相対的に第２レンズ群Ｌ２の屈折力が弱くなりすぎて、第２レンズ群Ｌ２の変倍への寄与が小さくなり、高ズーム比化が困難となる。また全系の小型化が困難になる。
【００３６】
さらに望ましくは条件式（４）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
【００３７】
−５．９＜ｆ１／ｆ２＜−３．５    ・・・（４ａ）
さらに望ましくは条件式（４ａ）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
【００３８】
−５．８＜ｆ１／ｆ２＜−３．５    ・・・（４ｂ）
さらに望ましくは条件式（４ｂ）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
【００３９】
−５．７＜ｆ１／ｆ２＜−３．６    ・・・（４ｃ）
条件式（５），（６）は主にズーミングに際して変動するコマ収差及び像面湾曲を補正するためのものである。
【００４０】
条件式（５）の下限値を超えて第１レンズ群Ｌ１の正のパワーが相対的に強まると、球面収差やコマ収差を良好に補正することが困難となる。条件式（５）の上限値を超えて第１レンズ群Ｌ１の正のパワーが相対的に弱まると、望遠端におけるレンズ全長が増大し、全系の小型化が困難となる。条件式（６）の下限値を超えて第４レンズ群Ｌ４の負のパワーが相対的に弱まると、像面湾曲を補正することが困難となる。条件式（６）の上限値を超えて第１レンズ群Ｌ１の正のパワーが相対的に強まると、球面収差やコマ収差を良好に補正することが困難となる。更に好ましくは条件式（５），（６）の数値範囲は次の如く設定するのが良い。
【００４１】
２．２＜ｆ１／ｆ３＜４．２            ・・・（５ａ）
−４．０＜ｆ１／ｆ４＜−２．２        ・・・（６ａ）
さらに望ましくは条件式（５ａ），（６ａ）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
【００４２】
２．４＜ｆ１／ｆ３＜４．０            ・・・（５ｂ）
−３．４＜ｆ１／ｆ４＜−２．３        ・・・（６ｂ）
さらに望ましくは条件式（５ｂ），（６ｂ）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
【００４３】
２．６＜ｆ１／ｆ３＜３．６            ・・・（５ｃ）
−２．８＜ｆ１／ｆ４＜−２．４        ・・・（６ｃ）
条件式（７）は第１レンズ群Ｌ１に所望の正の屈折力を持たせるためのレンズ厚を適切に設定するためのものである。条件式（７）の下限値を超えると第１レンズ群Ｌ１の構成レンズ長が短くなりすぎて、第１レンズ群Ｌ１に所望の屈折力を与えることが困難となる。条件式（７）の上限値を超えて第１レンズ群Ｌ１の構成レンズ長が長くなると、全系の小型化が困難となり、またレンズ重量も重くなるため好ましくない。好ましくは条件式（７）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
【００４４】
０．１０＜Ｌｇ１／ｆ１＜０．２０        ・・・（７ａ）
さらに望ましくは条件式（７ａ）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
【００４５】
０．１２＜Ｌｇ１／ｆ１＜０．１８        ・・・（７ｂ）
さらに望ましくは条件式（７ｂ）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
【００４６】
０．１４＜Ｌｇ１／ｆ１＜０．１６        ・・・（７ｃ）
各実施例において、第２レンズ群Ｌ２内に非球面レンズを配置するとズーミングに伴って変動する像面湾曲を良好に補正することが容易になる。各実施例において第３レンズ群Ｌ３及び第４レンズ群Ｌ４に非球面レンズを配置するのが良い。これによれば、望遠端においてコマ収差を良好に補正することが容易となる。次に各実施例のズームレンズのレンズ構成について説明する。
【００４７】
［実施例１］
実施例１のズームレンズは、物体側から像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群Ｌ１、負の屈折力の第２レンズ群Ｌ２、正の屈折力の第３レンズ群Ｌ３、負の屈折力の第４レンズ群Ｌ４、正の屈折力の第５レンズ群Ｌ５を有する。更に負の屈折力の第６レンズ群Ｌ６、正の屈折力の第７レンズ群Ｌ７の７つのレンズ群からなる。ズーミングに際して第１レンズ群Ｌ１、第３レンズ群Ｌ３、第４レンズ群Ｌ４、第６レンズ群Ｌ６が互いに異なった軌跡で移動する。
【００４８】
実施例１は焦点距離が５１．８ｍｍから２８９．５ｍｍのズーム比５．５９のズームレンズである。図１中の矢印（実線）は広角端から望遠端へズーミングするときのレンズ群の移動軌跡を示している。無限遠から近距離へのフォーカシングに際して、第６レンズ群Ｌ６が像側へ移動する。また、像ぶれ補正に際して、第２レンズ群Ｌ２が光軸に対して垂直方向の成分を持つ方向に移動する。
【００４９】
実施例１ではズーミングに際して第１レンズ群Ｌ１を物体側へ繰出している。そして第１レンズ群Ｌ１に配置した回折面ＤＯＥのパワーを適切に設定することでズーミングに際しての色収差の変動を良好に補正している。実施例１では、第４レンズ群Ｌ４に非球面レンズを配置している。これにより、ズーミングに伴って変動するコマ収差を低減している。
【００５０】
［実施例２］
実施例２のズームレンズは、レンズ群の数、各レンズ群の屈折力の符号、ズーミングに際してのレンズ群の移動、フォーカシングに際してのレンズ群の移動、像ぶれ補正に際してのレンズ群の移動、回折面の位置及び光学作用等は実施例１と同じである。実施例２は焦点距離が４９．１ｍｍから２９０．０ｍｍの、ズーム比５．９０倍のズームレンズである。実施例２では、第２レンズ群Ｌ２及び第４レンズ群Ｌ４に非球面レンズを配置している。これにより、像ぶれ補正の際に変動するコマ収差、像面湾曲を軽減している。またズーミングに伴って変動するコマ収差を低減している。
【００５１】
［実施例３］
実施例３のズームレンズは、レンズ群の数、各レンズ群の屈折力の符号、ズーミングに際してのレンズ群の移動、フォーカシングに際してのレンズ群の移動、像ぶれ補正に際してのレンズ群の移動、回折面の位置及び光学作用等は実施例１と同じである。実施例３は焦点距離が５０．９ｍｍから１９２．５ｍｍの、ズーム比３．７８倍のズームレンズである。実施例３では、第３レンズユニットＬ３に非球面レンズを配置している。これにより、ズーミングに伴って変動するコマ収差及び像面湾曲を低減している。
【００５２】
［実施例４］
実施例４のズームレンズは、レンズ群の数、各レンズ群の屈折力の符号、ズーミングに際してのレンズ群の移動、フォーカシングに際してのレンズ群の移動、像ぶれ補正に際してのレンズ群の移動、回折面の位置及び光学作用等は実施例１と同じである。実施例４は焦点距離が４．９５ｍｍから５８．２ｍｍの、ズーム比１１．７６倍のズームレンズである。実施例４では、第２レンズユニットＬ２及び第３レンズユニットＬ３に非球面を配置している。これにより、ズームに伴って変動するコマ収差及び像面湾曲を低減している。
【００５３】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【００５４】
各実施例に示したズームレンズを撮影光学系として用いたデジタルスチルカメラ（撮像装置）を図９を用いて説明する。
【００５５】
図９において、２０はカメラ本体である。２１は実施例１乃至４で説明したいずれかのズームレンズによって構成された撮影光学系である。２２はカメラ本体に内蔵され、撮影光学系２１によって形成された被写体像を受光するＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の固体撮像素子（光電変換素子）である。
【００５６】
２３は固体撮像素子２２によって光電変換された被写体像に対応する情報を記録するメモリである。２４は液晶ディスプレイパネル等によって構成され、固体撮像素子２２上に形成された被写体像を観察するためのファインダである。このように実施例１乃至４で説明したいずれかのズームレンズをデジタルスチルカメラの撮影光学系として用いることにより、色収差を良好に補正した小型のズームレンズを提供することができる。
【００５７】
以上説明した各実施例は代表的な例にすぎず、本発明の実施に際しては、各実施例に対して種々の変形や変更が可能である。
【００５８】
（数値実施例）
以下、実施例１乃至４に対応する数値実施例１乃至４を示す。各数値実施例において、ｉは光入射側から数えた面または光学素子の番号を示す。例えば、ｒｉはｉ番目の光学面（第ｉ面）の曲率半径である。ｄｉは、第ｉ面と第（ｉ＋１）面との間の軸上間隔である。ｒｉ及びｄｉの単位はｍｍである。ｎｉ，νｄｉはそれぞれ第ｉ番目の光学素子の材料のｄ線に対する屈折率およびアッベ数を示す。屈折率は、フラウンホーファー線のｇ線（４３５．８ｎｍ）、Ｆ線（４８６．１ｎｍ）、ｄ線（５８７．６ｎｍ）およびＣ線（６５６．３ｎｍ）に対する屈折率をそれぞれ、ｎｇ，ｎＦ，ｎｄ，ｎＣとして表す。
【００５９】
このときｄ線に関するアッベ数νｄと、ｇ線およびＦ線に対する部分分散比はそれぞれ以下のように定義する。
【００６０】
νｄ＝（ｎｄ−１）／（ｎＦ−ｎＣ）
θｇＦ＝（ｎｇ−ｎＦ）／（ｎＦ−ｎＣ）
本発明では基準波長をｄ線として焦点距離等を表している。
【００６１】
面番号の横に*を付した非球面の形状は、Ｘを光軸方向の面頂点からの変位量とし、ｈを光軸に直交する方向の光軸からの高さとし、ｒを近軸曲率半径とし、ｋを円錐定数とし、Ａｊ（ｊ＝１，２，３…）を各次数の非球面係数とするとき、以下の式で表す。
【００６２】
【数１】
2016057444.tif 000003
【００６３】
面番号の横に（回折）を付した回折面の位相φは、ｍを回折光の回折次数、λ０を基準波長、Ｃｊ（ｊ＝１，２，３…）を各次数の位相係数とするとき、以下の式で表す。
【００６４】
【数２】
2016057444.tif 000004
【００６５】
回折面のｄ線に関するアッべ数νｄＤＯＥ及びｇ線とＦ線に関する部分分散比θｇＦＤＯＥは、ｄ線，ｇ線，Ｃ線，Ｆ線の波長を各々λｄ，λｇ，λＣ，λＦとするとき、以下の式で表される。
【００６６】
νｄＤＯＥ＝λｄ／（λＦ−λＣ）
θｇＦＤＯＥ＝（λｇ−λＦ）／（λＦ−λＣ）
これよりアッベ数νｄＤＯＥ及び部分分散比θｇＦＤＯＥは各々―３．４５、０．２９６となる。回折面の分散特性は負の値をとっており、一般的な光学材料の分散特性とは逆の作用を有する。また、ｇ線とＦ線の部分分散比θｇＦＤＯＥは一般的な光学材料よりも小さな値となっており、波長に対する屈折率変化の線形性が高いことを意味している。また、回折面ＤＯＥの焦点距離ｆＤＯＥは以下の式で表される。
【００６７】
【数３】
2016057444.tif 000005
【００６８】
さらに、任意の波長λにおける回折面の焦点距離ｆＤＯＥ（λ）は以下の式で表される。
【００６９】
【数４】
2016057444.tif 000006
【００７０】
「ｅ±ＸＸ」は「×１０±ＸＸ」を意味する。Ｆｎｏは有効Ｆナンバーである。ωは半画角であり、単位は度である。
【００７１】
各数値実施例のレンズデータ及びそれに基づく各条件式の計算結果を表１に示す。
【００７２】
数値実施例１（実施例１）
面番号       r        d      nd         νd       有効径
1         97.703    4.29   1.59522    67.7       51.20
2        890.471    0.15                         50.88
3         60.431    2.35   1.91082    35.3       48.98
4         41.358    0.05   1.56655    19.4       46.36
5(回折)   42.489    0.05   1.56655    19.4       46.43
6         42.489    8.84   1.48749    70.2       46.41
7        370.490  (可変)                         45.26
8          ∞       4.80                         16.20
9        234.287    0.94   1.91082    35.3       13.86
10         31.323    1.82                         13.44
11        -25.853    0.69   1.77250    49.6       13.41
12         24.962    2.02   1.84666    23.8       13.83
13      10398.557  (可変)                         13.96
14         30.432    0.78   1.78472    25.7       14.43
15         18.835    3.87   1.56384    60.7       14.32
16        -30.711    1.01                         14.36
17(絞り)    ∞     (可変)                         13.92
18*       -15.019    0.80   1.58313    59.4       13.68
19         23.879    3.42   1.76182    26.5       14.82
20       -110.377  (可変)                         15.24
21       -105.866    2.79   1.56384    60.7       16.73
22        -19.637    0.15                         17.00
23         76.632    4.44   1.48749    70.2       16.54
24        -15.765    0.83   1.84666    23.8       16.20
25        -40.450    0.15                         16.68
26         34.779    2.46   1.49700    81.5       16.91
27       -109.139  (可変)                         16.81
28      -1013.896    0.75   1.80400    46.6       14.99
29         21.200    0.00                         14.71
30         21.200  (可変)                         14.71
31       -930.962    2.72   1.80809    22.8       19.64
32        -29.735    1.04   1.80400    46.6       19.86
33         70.902    0.15                         20.60
34         32.567    3.45   1.51742    52.4       21.39
35       -148.622   35.50                         21.59
像面        ∞   
【００７３】
回折面データ
第5面(回折面)
C 2=-6.92706e-005  C 4=-2.80125e-008  C 6= 4.90724e-011  C 8=-1.10508e-013  
C10= 5.52358e-017  C12= 1.49206e-020  
非球面データ
第18面
K = 0.00000e+000  A 4=-3.71081e-006  A 6= 1.66467e-007  A 8=-3.39178e-009 
A10= 3.33329e-011  
各種データ
ズーム比      5.59 
広角     中間     望遠
焦点距離      51.77   135.00   289.53  
Fナンバー      4.65     5.05     5.85  
半画角（度）  14.78     5.78     2.70  
像高          13.66    13.66    13.66  
レンズ全長   126.05   169.37   184.15  
BF            35.50    35.50    35.50  
d 7            2.09    45.40    60.18  
d13            9.09     6.49     1.00  
d17            3.21     8.48    15.74  
d20            5.65     2.98     1.21  
d27           11.83     8.48     1.00  
d30            3.87     7.23    14.71  
入射瞳位置    36.87   210.29   383.73  
射出瞳位置   -32.73   -39.89   -58.68  
前側主点位置  49.36   103.56  -216.81  
後側主点位置 -16.27   -99.50  -254.03  
ズームレンズ群データ
群  始面    焦点距離  レンズ構成長  前側主点位置  後側主点位置
1    1     105.83        15.73        -1.34        -11.22
2    8     -18.78        10.27         6.23         -2.33
3   14      31.55         5.66         1.53         -2.47
4   18     -42.12         4.21        -0.87         -3.37
5   21      22.19        10.82         3.81         -3.55
6   28     -25.82         0.75         0.41         -0.01
7   31     136.65         7.35         3.78         -0.71
単レンズデータ
レンズ  始面  焦点距離
1       1    184.01
2       3   -152.84
3       4    1964.16
4       5    6931.67
5       6     97.59
6       9    -39.78
7      11    -16.34
8      12     29.55
9      14    -64.91
10      15     21.31
11      18    -15.69
12      19     26.06
13      21     42.27
14      23     27.25
15      24    -30.99
16      26     53.37
17      28    -25.82
18      31     37.96
19      32    -25.94
20      34     51.97
【００７４】
数値実施例２（実施例２）
面番号       r        d      nd         νd       有効径
1         92.281    4.53   1.60311    60.6       50.51
2       1164.946    0.15                         50.17
3         59.883    2.56   1.80610    33.3       48.14
4         40.224    0.05   1.56655    19.4       45.37
5(回折)   40.224    0.05   1.56655    19.4       45.35
6         40.224    8.32   1.48749    70.2       45.33
7        181.454  (可変)                         44.14
8*       134.215    0.70   1.88202    37.2       14.01
9         34.002    1.38                         13.64
10        -48.027    0.69   1.77250    49.6       13.60
11         20.545    1.73   1.84666    23.8       13.62
12         59.717  (可変)                         13.61
13         24.279    0.76   1.80518    25.4       13.88
14         16.565    3.43   1.60311    60.6       13.66
15        -56.570    1.00                         13.53
16(絞り)    ∞     (可変)                         13.12
17*       -14.322    0.69   1.58313    59.4       11.56
18         20.976    2.34   1.76182    26.5       12.36
19        -97.760  (可変)                         12.58
20        -97.760    2.39   1.51633    64.1       14.13
21        -18.400    0.15                         14.62
22         83.311    4.31   1.48749    70.2       15.07
23        -13.839    0.97   1.84666    23.8       15.22
24        -31.743    0.15                         15.93
25         56.168    2.18   1.48749    70.2       16.19
26        -57.400  (可変)                         16.19
27        -95.619    0.74   1.80400    46.6       14.44
28         22.969    0.00                         14.43
29         22.969  (可変)                         14.43
30        871.980    3.07   1.92286    18.9       22.40
31        -34.394    1.17   1.88300    40.8       22.62
32         49.668    0.15                         23.52
33         27.584    4.98   1.54072    47.2       25.18
34       -177.140   15.69                         25.37
像面        ∞   
【００７５】
回折面データ
第5面(回折面)
C 2=-6.02783e-005  C 4=-1.42605e-008  C 6=-3.56839e-011  C 8= 1.86988e-013  
C10=-3.92506e-016  C12= 2.74066e-019  
非球面データ
第8面
K = 0.00000e+000  A 4= 1.46720e-007  A 6=-6.16337e-009  A 8= 4.28051e-010 
A10=-3.71500e-012  
第17面
K = 0.00000e+000  A 4=-8.60403e-006  A 6= 2.57813e-007  A 8=-6.47428e-009 
A10= 8.45975e-011  
各種データ
ズーム比      5.90 
広角     中間     望遠
焦点距離      49.13   135.00   290.00  
Fナンバー      4.65     4.95     5.85  
半画角（度）  15.54     5.78     2.70  
像高          13.66    13.66    13.66  
レンズ全長   108.00   152.12   168.00  
BF            15.69    15.69    15.69  
d 7            4.24    48.37    64.24  
d12            7.28     3.93     1.04  
d16            3.10     9.54    14.74  
d19            6.60     3.51     1.20  
d26           17.97    12.81     1.02  
d29            4.49     9.65    21.45  
入射瞳位置    31.70   190.03   372.35  
射出瞳位置   -33.05   -42.85   -65.55  
前側主点位置  31.30    13.72  -372.87  
後側主点位置 -33.44  -119.31  -274.31  
ズームレンズ群データ
群  始面    焦点距離  レンズ構成長  前側主点位置  後側主点位置
1    1     106.26        15.65        -2.35        -12.05
2    8     -21.20         4.50         1.58         -1.44
3   13      32.09         5.19         0.72         -2.90
4   17     -42.05         3.03        -0.73         -2.54
5   20      22.36        10.14         3.84         -3.15
6   27     -22.97         0.74         0.33         -0.08
7   30     141.04         9.37         3.66         -1.96
単レンズデータ
レンズ  始面  焦点距離
1       1    165.91
2       3   -161.36
3       4    7884.81
4       5    7878.08
5       6    104.00
6       8    -51.80
7      10    -18.55
8      11     36.26
9      13    -67.71
10      14     21.63
11      17    -14.49
12      18     22.86
13      20     43.45
14      22     24.70
15      23    -29.72
16      25     58.60
17      27    -22.97
18      30     35.91
19      31    -22.86
20      33     44.52
【００７６】
数値実施例３（実施例３）
面番号       r        d      nd         νd       有効径
1         70.274    2.19   1.56384    60.7       33.58
2        211.023    0.15                         33.30
3         39.939    1.95   1.80610    33.3       32.00
4         27.955    0.05   1.56655    19.4       30.08
5(回折)   27.955    0.05   1.56655    19.4       30.05
6         27.955    6.87   1.48749    70.2       30.03
7        542.035  (可変)                         28.63
8         89.494    0.67   1.85026    32.3       11.28
9         26.945    1.17                         10.97
10        -37.466    0.57   1.80400    46.6       10.94
11         18.199    1.67   1.84666    23.8       11.00
12         98.712  (可変)                         11.02
13         19.412    0.68   1.80518    25.4       11.60
14         13.301    3.20   1.58313    59.4       11.45
15*       -39.523    0.90                         11.42
16(絞り)    ∞     (可変)                         11.16
17        -13.504    0.67   1.58913    61.1       10.74
18         21.213    1.73   1.80518    25.4       11.34
19        439.934  (可変)                         11.47
20        -84.002    2.21   1.58313    59.4       13.04
21        -16.714    0.15                         13.29
22         45.570    3.64   1.48749    70.2       13.17
23        -14.396    0.70   1.84666    23.8       13.31
24        -35.723    0.15                         13.76
25         31.741    1.98   1.56384    60.7       14.10
26       -122.721  (可変)                         14.06
27        -74.169    0.73   1.83481    42.7       12.68
28         20.997    1.95                         12.71
29       -168.580    3.44   1.80518    25.4       13.22
30        -12.418    0.84   1.83481    42.7       13.76
31         63.390  (可変)                         15.04
32         28.187    4.73   1.51823    58.9       26.00
33       -426.282   16.61                         26.09
像面        ∞   
【００７７】
回折面データ
第5面(回折面)
C 2=-9.09130e-005  C 4= 6.09877e-009  C 6=-2.28916e-010  C 8= 4.60167e-013  
非球面データ
第15面
K = 0.00000e+000  A 4= 6.78082e-006  A 6=-2.12547e-008  A 8=-4.89704e-010  
各種データ
ズーム比      3.78 
広角     中間     望遠
焦点距離      50.92   100.00   192.50  
Fナンバー      4.65     5.25     6.40  
半画角（度）  15.02     7.78     4.06  
像高          13.66    13.66    13.66  
レンズ全長    88.91   110.21   124.18  
BF            16.61    16.61    16.61  
d 7            2.39    23.68    37.66  
d12            3.94     1.88     1.10  
d16            2.46     7.07    10.30  
d19            6.10     3.55     1.10  
d26           12.08     9.18     0.89  
d31            2.29     5.19    13.48  
入射瞳位置    22.78    78.75   175.63  
射出瞳位置   -27.49   -35.21   -62.70  
前側主点位置  14.91   -14.24   -99.10  
後側主点位置 -34.31   -83.39  -175.89  
ズームレンズ群データ
群  始面    焦点距離  レンズ構成長  前側主点位置  後側主点位置
1    1      72.73        11.27        -0.61         -7.84
2    8     -19.74         4.08         1.27         -1.45
3   13      25.76         4.78         0.75         -2.61
4   17     -28.43         2.40        -0.05         -1.43
5   20      17.38         8.83         2.99         -2.96
6   27     -13.21         6.96         1.33         -3.16
7   32      51.20         4.73         0.19         -2.94
単レンズデータ
レンズ  始面  焦点距離
1       1    185.82
2       3   -124.64
3       4    5133.32
4       5    5127.13
5       6     60.20
6       8    -45.57
7      10    -15.17
8      11     26.10
9      13    -55.21
10      14     17.46
11      17    -13.91
12      18     27.63
13      20     35.35
14      22     22.90
15      23    -28.91
16      25     44.93
17      27    -19.53
18      29     16.49
19      30    -12.38
20      32     51.20
【００７８】
数値実施例４（実施例４）
面番号       r        d      nd         νd       有効径
1         96.125    2.66   1.74950    35.3       49.56
2(回折)   57.005    0.10   1.52415    51.6       48.47
3         57.005    7.00   1.49700    81.5       48.45
4      -1515.068    0.15                         48.30
5         66.151    4.99   1.48749    70.2       47.42
6        485.142  (可変)                         46.99
7          ∞       7.84                         18.90
8         99.212    0.78   2.00100    29.1       14.77
9         30.905    1.81                         14.33
10        -36.084    0.73   1.88100    40.1       14.28
11         20.521    2.39   1.92286    20.9       14.55
12        279.314  (可変)                         14.64
13         24.679    0.81   1.84666    23.8       15.09
14         15.525    4.26   1.58313    59.4       14.81
15*       -42.829    1.20                         14.73
16(絞り)    ∞     (可変)                         14.23
17*       -17.411    0.72   1.58313    59.4       12.28
18         19.474    2.17   1.78472    25.7       12.95
19        276.925  (可変)                         13.09
20        124.264    2.73   1.58913    61.1       15.00
21        -22.945    1.99                         15.14
22        209.327    3.50   1.48749    70.2       14.32
23        -14.540    0.72   1.80518    25.4       14.04
24        -37.204    0.15                         14.22
25        174.352    1.43   1.48749    70.2       14.37
26        -61.793  (可変)                         14.44
27       -112.263    0.79   1.77250    49.6       14.78
28         24.360  (可変)                         14.95
29        305.325    3.02   1.84666    23.8       24.73
30        -46.799    1.37   1.59522    67.7       24.96
31         36.752    0.55                         25.78
32         24.195    5.90   1.48749    70.2       27.87
33       1014.120   15.38                         27.82
像面        ∞   
【００７９】
回折面データ
第2面(回折面)
C 2=-2.44231e-005  C 4= 7.33444e-009  C 6=-7.71140e-012  C 8= 2.83706e-015  
非球面データ
第15面
K = 0.00000e+000  A 4= 2.93244e-006  A 6=-2.08037e-008  A 8= 5.77344e-011  
第17面
K = 0.00000e+000  A 4=-8.29800e-006  A 6=-8.39120e-008  A 8= 1.40407e-009  
各種データ
ズーム比      5.73 
広角     中間     望遠
焦点距離      50.60   135.02   289.92  
Fナンバー      4.65     4.97     5.85  
半画角（度）  15.11     5.78     2.70  
像高          13.66    13.66    13.66  
レンズ全長   126.66   162.32   176.66  
BF            15.38    15.38    15.38  
d 6            5.71    41.37    55.71  
d12            9.87     5.03     1.24  
d16            3.04    11.31    17.64  
d19            7.47     4.03     1.50  
d26           20.47    15.92     1.20  
d28            4.97     9.51    24.24  
入射瞳位置    48.01   188.23   348.83  
射出瞳位置   -41.87   -55.13  -105.58  
前側主点位置  53.89    64.70   -56.12  
後側主点位置 -35.22  -119.64  -274.54  
ズームレンズ群データ
群  始面    焦点距離  レンズ構成長  前側主点位置  後側主点位置
1    1      99.95        14.90         3.32         -6.56
2    7     -20.41        13.55         9.37         -2.27
3   13      32.94         6.27         1.17         -3.26
4   17     -38.55         2.88         0.00         -1.66
5   20      24.48        10.52         3.33         -4.60
6   27     -25.85         0.79         0.37         -0.08
7   29      85.75        10.83         2.29         -4.74
単レンズデータ
レンズ  始面  焦点距離
1       1   -194.31
2       2    18374.30
3       3    110.70
4       5    156.51
5       8    -45.10
6      10    -14.76
7      11     23.89
8      13    -51.53
9      14     20.08
10      17    -15.65
11      18     26.59
12      20     33.10
13      22     28.03
14      23    -30.07
15      25     93.77
16      27    -25.85
17      29     48.12
18      30    -34.37
19      32     50.75
【００８０】
【表１】
2016057444.tif 000007
【符号の説明】
【００８１】
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      Ｌ５  第５レンズ群      Ｌ６  第６レンズ群
Ｌ７  第７レンズ群      ＤＯＥ  回折面
【図１】
2016057444.tif 000008
【図２】
2016057444.tif 000009
【図３】
2016057444.tif 000010
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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