JP2016161878A - ズームレンズ及び撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】迅速なるフォーカシングが可能であり、防振時の光学性能とフォーカシングに伴う光学性能変動とが良好に補正されたズームレンズを提供する。
【解決手段】物体側から順に、前側レンズ群ＦＧと、絞りＳＰと、後側レンズ群ＲＧとを備え、前側レンズ群ＦＧは、最も物体側に位置する正のＦレンズ群Ｇ１を含む複数のレンズ群Ｇ１〜Ｇ４により構成され、各レンズ群Ｇ１〜Ｇ４の空気間隔を変化させることによって変倍を行う機能を有し、後側レンズ群ＲＧは、物体側から順に、正のＡレンズ群Ｇ５と、負のＢレンズ群Ｇ６ａと、負のＣレンズ群Ｇ６ｂと、正のＤレンズ群Ｇ６ｃとを含み、Ａレンズ群Ｇ５を光軸方向に移動させることによって合焦を行う機能と、Ｃレンズ群Ｇ６ｂを光軸と交差する面内で移動させることによって像振れを補正する機能とを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ズームレンズ及び撮像装置に関する。

従来より、ズームレンズでは、最も物体側に位置する光学系以外のレンズ群を光軸方向に移動させることによって合焦（フォーカシング）を行う方式が知られている。この方式の場合、合焦時にズームレンズの全長が変化しないことから、堅牢性や操作性が高いといった利点を有している。

また、ズームレンズでは、手振れ等による像振れを補正する像振れ補正機構（手振れ補正機構や防振機構ともいう。）を備えたものがある。像振れ補正機構では、ズームレンズを構成する一部の光学系を光軸と交差（具体的には直交）する面内で移動させることによって、像面に結像される像を光軸に垂直な方向にシフトし、手振れ等の振動に起因した像振れを光学的に補正する。

例えば、物体側から順に、変倍時に固定である正の第１レンズ群、正の第２レンズ群、負の第３レンズ群、及び正の第４レンズ群で構成される前側レンズ群と、絞りと、正の第５レンズ群、負の第６レンズ群、及び正の第７レンズ群で構成される全体として正の後側レンズ群とで構成され、第２レンズ群から第４レンズ群を光軸方向に移動させることによって変倍を行い、第３レンズ群を物体側に移動させることによってフォーカシングを行い、第６レンズ群を光軸に対して垂直な方向に変位させることによって防振を行うズームレンズが開示されている（特許文献１〜３を参照。）。

また、物体側から順に、変倍時に固定である正の第１レンズ群、負の第２レンズ群、正の第３レンズ群、及び負の第４レンズ群で構成される前側レンズ群と、絞りと、正の第５レンズ群、負の第６レンズ群、及び正の第７レンズ群で構成される全体として正の後側レンズ群とで構成され、第２レンズ群から第４レンズ群を光軸方向に移動させることによって変倍を行い、第３レンズ群を像面側に移動させることによってフォーカシングを行い、第６レンズ群を光軸に対して垂直な方向に変位させることによって防振を行うズームレンズが開示されている（特許文献４，５を参照。）。

また、物体側から順に、変倍時に固定である正の第１レンズ群、負の第２レンズ群、及び変倍時に固定であり且つ絞りを含む正の第３レンズ群で構成される前側レンズ群と、正の第４レンズ群、正の第５レンズ群、負の第６レンズ群、及び変倍時に固定である正の第７レンズ群で構成される後側レンズ群とで構成され、第２レンズ群、第４レンズ群、第５レンズ群、及び第６レンズ群を光軸方向に移動させることによって変倍を行い、第５レンズ群を物体側に移動させることによってフォーカシングを行い、第４レンズ群中の負レンズユニットを光軸に対して垂直な方向に変位させることによって防振を行うズームレンズが開示されている（特許文献６を参照。）。

特開２００２−１６２５６４号公報 特開２００９−１９８６５６号公報 特開２００９−２８８６１９号公報 特開２０１０−１６０２４０号公報 特開２０１３−００７８７８号公報 特開２０１４−１８６３０６号公報

しかしながら、上述した特許文献１〜３に記載のズームレンズでは、比較的大型となる正の第２レンズ群でフォーカシングを行っているため、迅速なフォーカシングを行うのに不向きであった。

また、上述した特許文献４，５に記載のズームレンズでも、比較的大型となる正の第３レンズ群でフォーカシングを行っているため、迅速なフォーカシングを行うのに不向きであった。

また、上述した特許文献６に記載のズームレンズでは、防振レンズ群である正の第４レンズ群中にある負のレンズユニットと、フォーカスレンズ群である正の第５レンズとが、光軸方向に連続して配置されている。このため、防振時の光学性能とフォーカシングに伴う光学性能変動とを同時に良好に補正することが困難であった。

本発明の態様の一つは、このような従来の事情に鑑みて提案されたものであり、迅速なるフォーカシングが可能であり、防振時の光学性能とフォーカシングに伴う光学性能変動とが良好に補正され、なお且つ、望遠端でテレフォトタイプの光学配置が取り易くなり、大口径化が容易となるズームレンズ、並びにそのようなズームレンズを備えた撮像装置を提供することを目的の一つとする。

〔１〕 本発明の第１の態様に係るズームレンズは、物体側から順に、前側レンズ群と、絞りと、後側レンズ群とを備え、前記前側レンズ群は、最も物体側に位置して全体として正の屈折力を有するＦレンズ群を含む複数のレンズ群により構成され、各レンズ群の空気間隔を変化させることによって変倍を行う機能を有し、前記後側レンズ群は、物体側から順に、全体として正の屈折力を有するＡレンズ群と、全体として負の屈折力を有するＢレンズ群と、全体として負の屈折力を有するＣレンズ群と、全体として正の屈折力を有するＤレンズ群とを含み、前記Ａレンズ群を光軸方向に移動させることによって合焦を行う機能と、前記Ｃレンズ群を光軸と交差する面内で移動させることによって像振れを補正する機能とを有することを特徴とする。

〔２〕 前記〔１〕に記載のズームレンズにおいて、前記後側レンズ群は、無限遠物体に合焦しているときの広角端から望遠端への変倍時に固定されている構成であることが好ましい。

〔３〕 前記〔１〕又は〔２〕に記載のズームレンズにおいて、前記前側レンズ群の中で最も大きい負の屈折力を有するＮレンズ群の焦点距離をｆ_ｎ、前記前側レンズ群の中で前記Ｎレンズ群よりも物体側に位置するレンズ群の広角端における合成焦点距離をｆ_ｐ、広角端における全系の焦点距離をｆ_ｗ、望遠端における全系の焦点距離をｆ_ｔとしたときに、
０．１５＜｜ｆ_ｎ｜／（ｆ_ｗ・ｆ_ｔ）^１／２＜０．４５、 ０．５＜ｆ_ｐ／（ｆ_ｗ・ｆ_ｔ）^１／２＜１．５ の関係を満足する構成であることが好ましい。

〔４〕 前記〔１〕〜〔３〕の何れか一項に記載のズームレンズにおいて、前記Ａレンズ群の望遠端における横倍率をβ_ｆｔ、前記後側レンズ群の中で前記Ａレンズ群よりも像面側に位置するレンズ群の望遠端における合成横倍率をβ_ｆｒとしたときに、２．０＜（１−β_ｆｔ ^２）・β_ｆｒ ^２＜５．０ の関係を満足する構成であることが好ましい。

〔５〕 前記〔１〕〜〔４〕の何れか一項に記載のズームレンズにおいて、前記Ｃレンズ群の望遠端における横倍率をβ_ｂｔ、前記後側レンズ群の中で前記Ｃレンズ群よりも像面側に位置するレンズ群の望遠端における合成横倍率をβ_ｂｒとしたときに、０．５＜｜（１−β_ｂｔ）・β_ｂｒ｜＜２．５ の関係を満足する構成であることが好ましい。

〔６〕 前記〔１〕〜〔５〕の何れか一項に記載のズームレンズにおいて、前記Ｎレンズ群と前記絞りとの間に、正の屈折力を有し且つ少なくとも１つの変倍時に光軸方向に移動するレンズ群が配置されている構成であることが好ましい。

〔７〕 前記〔１〕〜〔６〕の何れか一項に記載のズームレンズにおいて、前記Ｆレンズ群は、変倍時に固定されている構成であることが好ましい。

〔８〕 前記〔１〕〜〔７〕の何れか一項に記載のズームレンズにおいて、前記Ｂレンズ群の焦点距離をｆ_ｂ、広角端における全系の焦点距離をｆ_ｗ、望遠端における全系の焦点距離をｆ_ｔしたときに、０．４＜｜ｆ_ｂ｜／（ｆ_ｗ・ｆ_ｔ）^１／２＜２．０ の関係を満足する構成であることが好ましい。

〔９〕 前記〔１〕〜〔８〕の何れか一項に記載のズームレンズにおいて、前記Ｄレンズ群の焦点距離をｆ_ｄ、広角端における全系の焦点距離をｆ_ｗ、望遠端における全系の焦点距離をｆ_ｔしたときに、０．２＜｜ｆ_ｄ｜／（ｆ_ｗ・ｆ_ｔ）^１／２＜０．６５ の関係を満足する構成であることが好ましい。

〔１０〕 本発明の第２の態様に係る撮像装置は、前記〔１〕〜〔９〕の何れかに記載のズームレンズと、前記ズームレンズにより結像された像を撮像する固体撮像素子とを備えることを特徴とする。

以上のように、本発明の一つの態様によれば、迅速なるフォーカシングが可能であり、防振時の光学性能とフォーカシングに伴う光学性能変動とが良好に補正され、なお且つ、望遠端でテレフォトタイプの光学配置が取り易くなり、大口径化が容易となるズームレンズ、並びにそのようなズームレンズを備えた撮像装置を提供することが可能である。

本発明の一実施形態として示すズームレンズの構成図である。 本発明の一実施形態として示すミラーレス一眼カメラの模式図である。 実施例１のズームレンズにおける広角端（Ｗ），中間焦点位置（Ｍ），望遠端（Ｔ）でのレンズ配置を示す構成図である。 実施例１に示すズームレンズの広角端において無限遠物体に合焦しているときの諸収差図である。 実施例１に示すズームレンズの中間焦点位置において無限遠物体に合焦しているときの諸収差図である。 実施例１に示すズームレンズの望遠端において無限遠物体に合焦しているときの諸収差図である。 実施例１に示すズームレンズの広角端において近距離物体に合焦しているときの諸収差図である。 実施例１に示すズームレンズの中間焦点位置において近距離物体に合焦しているときの諸収差図である。 実施例１に示すズームレンズの望遠端において近距離物体に合焦しているときの諸収差図である。 実施例１のズームレンズにおける広角端での横収差図である。 実施例１のズームレンズにおける中間焦点位置での横収差図である。 実施例１のズームレンズにおける望遠端での横収差図である。 実施例２のズームレンズにおける広角端（Ｗ），中間焦点位置（Ｍ），望遠端（Ｔ）でのレンズ配置を示す構成図である。 実施例２に示すズームレンズの広角端において無限遠物体に合焦しているときの諸収差図である。 実施例２に示すズームレンズの中間焦点位置において無限遠物体に合焦しているときの諸収差図である。 実施例２に示すズームレンズの望遠端において無限遠物体に合焦しているときの諸収差図である。 実施例２に示すズームレンズの広角端において近距離物体に合焦しているときの諸収差図である。 実施例２に示すズームレンズの中間焦点位置において近距離物体に合焦しているときの諸収差図である。 実施例２に示すズームレンズの望遠端において近距離物体に合焦しているときの諸収差図である。 実施例２のズームレンズにおける広角端での横収差図である。 実施例２のズームレンズにおける中間焦点位置での横収差図である。 実施例２のズームレンズにおける望遠端での横収差図である。 実施例３のズームレンズにおける広角端（Ｗ），中間焦点位置（Ｍ），望遠端（Ｔ）でのレンズ配置を示す構成図である。 実施例３に示すズームレンズの広角端において無限遠物体に合焦しているときの諸収差図である。 実施例３に示すズームレンズの中間焦点位置において無限遠物体に合焦しているときの諸収差図である。 実施例３に示すズームレンズの望遠端において無限遠物体に合焦しているときの諸収差図である。 実施例３に示すズームレンズの広角端において近距離物体に合焦しているときの諸収差図である。 実施例３に示すズームレンズの中間焦点位置において近距離物体に合焦しているときの諸収差図である。 実施例３に示すズームレンズの望遠端において近距離物体に合焦しているときの諸収差図である。 実施例３のズームレンズにおける広角端での横収差図である。 実施例３のズームレンズにおける中間焦点位置での横収差図である。 実施例３のズームレンズにおける望遠端での横収差図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
なお、以下の説明において例示されるレンズデータ等は一例であって、本発明はそれらに必ずしも限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することが可能である。

図１は、本発明の一実施形態として示すズームレンズの構成図である。
本実施形態のズームレンズは、図１に示すように、例えば、交換レンズシステムカメラや、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、監視カメラなどの撮像装置の撮像光学系として使用されるものである。その中でも特に、ミラーレス一眼カメラの交換レンズとして好適に用いられる。

具体的に、図１に示すズームレンズは、物体側から順に、前側レンズ群ＦＧと、絞りＳＰと、後側レンズ群ＲＧとを備えている。

前側レンズ群ＦＧは、最も物体側に位置して全体として正の屈折力を有するＦレンズ群を含む複数のレンズ群により構成される。本実施形態では、物体側から順に、全体として正の屈折力を有する第１レンズ群（Ｆレンズ群）Ｇ１と、全体として負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、全体として正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、全体として正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とが配置された構成である。

第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、物体側が凸とされたメニスカス形状の負レンズＬ１と、両面が凸とされた正レンズＬ２と、両面が凸とされた正レンズＬ３と、物体側が凸面とされたメニスカス形状の正レンズＬ４とを有して構成されている。また、第１レンズ群Ｇ１では、正レンズＬ３を省略することも可能である。

第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、物体側が凸面とされたメニスカス形状の負レンズＬ５と、両面が凹とされた負レンズＬ６と、物体側が凸面とされたメニスカス形状の正レンズＬ７と、物体側が凹面とされたメニスカス形状の負レンズＬ８とを有し、且つ、負レンズＬ６と正レンズＬ７とが接合された接合レンズを有して構成されている。

第３レンズ群Ｇ３は、両面が凸とされた正レンズＬ９を有して構成されている。

第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に、両面が凸とされた正レンズＬ１０と、両面が凸とされた正レンズＬ１１と、両面が凹とされた負レンズＬ１２とを有し、且つ、正レンズＬ１１と負レンズＬ１２とが接合された接合レンズを有して構成されている。

後側レンズ群ＲＧは、物体側から順に、全体として正の屈折力を有する第５レンズ群（Ａレンズ群）Ｇ５と、全体として負の屈折力を有する第６ａレンズ群（Ｂレンズ群）Ｇ６ａと、全体として負の屈折力を有する第６ｂレンズ群（Ｃレンズ群）Ｇ６ｂと、全体として正の屈折力を有する第６ｃレンズ群（Ｄレンズ群）Ｇ６ｃとが配置された構成である。

第５のレンズ群Ｇ５は、物体側から順に、物体側が凸面とされたメニスカス形状の負レンズＬ１３と、両面が凸とされた正レンズＬ１４とを有して構成されている。

第６ａレンズ群Ｇ６ａは、物体側から順に、物体側が凹面とされたメニスカス形状の正レンズＬ１５と、両面が凹とされた負レンズＬ１６とを有して構成されている。また、負レンズＬ１６については、物体側の面を非球面とすることも可能である。

第６ｂレンズ群Ｇ６ｂは、物体側から順に、両面が凸とされた正レンズＬ１７と、両面が凹とされた負レンズＬ１８と、両面が凹とされた負レンズＬ１９とを有し、且つ、正レンズＬ１７と負レンズＬ１８とが接合された接合レンズを有して構成されている。

第６ｃレンズ群Ｇ６ｃは、物体側から順に、両面が凸とされた正レンズＬ２０と、両面が凸とされた正レンズＬ２１と、物体側が凹面とされたメニスカス形状の負レンズＬ２２と、両面が凸とされた正レンズＬ２３とを有して構成されている。

絞りＳＰは、物体側から像面ＩＰ側に入射する光束の径（光量）を制限するものである。また、後側レンズ群ＲＧ（第６ｃレンズ群Ｇ６ｃ）と像面ＩＰとの間には、光学ブロックＧが配置されている。光学ブロックＧは、例えば、光学フィルタや、フェースプレート、水晶ローパスフィルタ、赤外カットフィルタなどに相当するものである。本実施形態では、光学ブロックＧとして、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）を用いている。

本実施形態のズームレンズと、固体撮像素子とを備える撮像装置では、像面ＩＰが固体撮像素子の撮像面に相当する。固体撮像素子としては、例えば、ＣＣＤ(Charge Coupled Device)やＣＭＯＳ(Complementary Metal-Oxide Semiconductor device)センサなどの光電変換素子を用いることができる。

撮像装置では、本実施形態のズームレンズの物体側から入射した光が最終的に固体撮像素子の撮像面に結像する。そして、この固体撮像素子が受像した光を光電変換して電気信号として出力し、被写体の像に対応したデジタル画像を生成する。デジタル画像は、例えばＨＤＤ(Hard Disk Drive)やメモリカード、光ディスク、磁気テープなどの記録媒体に記録することが可能である。なお、撮像装置が銀塩フィルムカメラのときは、像面ＩＰがフィルム面に相当する。

本実施形態のズームレンズをミラーレス一眼カメラ１００の交換レンズ１０１に適用した撮像装置の一例を図２に示す。図２に示すミラーレス一眼カメラ１００において、本実施形態のズームレンズにより構成される交換レンズ１０１は、カメラ本体１０２に対して着脱自在に取り付けられている。また、カメラ本体１０２の内部には、本実施形態のズームレンズの像面ＩＰに対応した位置に固体撮像素子１０３が配置されている。

本実施形態のズームレンズでは、広角端から望遠端への変倍（ズーミング）に際して、図１に示すように、前側レンズ群ＦＧを構成する各レンズ群Ｇ１〜４の空気間隔を変化させる。具体的には、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の空気間隔が大となり、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の空気間隔が変化し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４の空気間隔が小となるように、第１レンズ群Ｇ１以外のレンズ群Ｇ２〜Ｇ４をそれぞれ光軸方向に移動させる。

すなわち、広角端から望遠端への変倍に際して、第１レンズ群Ｇ１は、固定である。第２レンズ群Ｇ２は、図１中の矢印ａで示すように、物体側から像面側へと移動する。第３レンズ群Ｇ３は、図１中の矢印ｂで示すように、像面側に凸となる軌跡を描くように移動する。第４レンズ群Ｇ４は、第４レンズ群Ｇ４は、図１中の矢印ｃで示すように、像面側から物体側へと移動する。また、絞りＳ及び後側レンズ群ＲＧは、変倍時に何れも固定である。

また、本実施形態のズームレンズでは、広角端から中間焦点位置への変倍に際して、第４のレンズ群Ｇ４を物体側から像面側へと少量移動させると共に、中間焦点位置から望遠端への変倍に際して、第４のレンズ群Ｇ４を像面側から物体側へと移動させる構成としてもよい。

本実施形態のズームレンズでは、無限遠物体から近距離物体への合焦（フォーカシング）を行う際に、第５レンズ群Ｇ５が像面側から物体側へと移動する。なお、図１中に実線で示す矢印ｄ１は、近距離物体に合焦しているときの広角端から望遠端への変倍に伴う像面変動を補正するための移動軌跡を示している。一方、図１中に破線で示す矢印ｄ２は、無限遠物体では第５レンズ群Ｇ５が固定であるため、光軸方向に移動しないことを示している。

本実施形態のズームレンズでは、図１中の矢印ｅで示すように、第６ｂレンズ群Ｇ６ｂを光軸Ｏと交差（具体的には直交）する面内で移動させる。これにより、像面ＩＰに結像される像を光軸Ｏに垂直な方向にシフトし、手振れ等の振動に起因した像振れを光学的に補正することが可能となっている。

なお、像振れ補正時にレンズを光軸Ｏと直交する方向に移動させる場合、像面ＩＰに結像される像を光軸Ｏに垂直な方向にシフトさせるのに十分な移動量を確保できれば、光軸Ｏと直交する方向からずれていたとしても、像振れ補正（防振）を行うことが可能である。

本実施形態のズームレンズでは、最も物体側に正の屈折力を有する第１のレンズ群（Ｆレンズ群）Ｇ１を配置することで、望遠端でテレフォトタイプの光学配置が取り易くなり、大口径化が容易となる。

また、本実施形態のズームレンズでは、迅速なるフォーカシングを可能とするために、レンズ群を小径化し易い後側レンズ群ＲＧの中にフォーカシング群を配置している。その中でも特に、小径化に有利な絞りＳＰに近い第５レンズ群（Ａレンズ群）Ｇ５をフォーカシング群としている。

そして、本実施形態のズームレンズでは、第６ａレンズ群（Ｂレンズ群）Ｇ６ａによって、防振群である第６ｂレンズ群（Ｃレンズ群）Ｇ６ｂの防振敏感度が確保し易い位置に、フォーカシング群の像点を移動させ、第６ｃレンズ群（Ｄレンズ群）Ｇ６ｃによって、第６ｂレンズ群（Ｃレンズ群）Ｇ６ｂの像点を像面ＩＰに移動させている。

一方、第６ａレンズ群（Ｂレンズ群）Ｇ６ａによる第５レンズ群（Ａレンズ群）Ｇ５の像点の移動がなければ、第５レンズ群（Ａレンズ群）Ｇ５のみで第６ｂレンズ群（Ｃレンズ群）Ｇ６ｂの防振敏感度の確保し易い位置に、フォーカシング群の像点を配置することとなる。この場合、フォーカシングに伴う光学性能の変動を抑制することが困難となる。

また、フォーカシングに伴う光学性能の変動を抑制することを優先すれば、第６ｂレンズ群（Ｃレンズ群）Ｇ６ｂの物点が防振敏感度の確保が困難な位置となり、防振時に防振群のシフト量が大きくなり、防振時の光学性能を良好に補正することが困難となる。

さらに、本実施形態のズームレンズでは、第６ｃレンズ群（Ｄレンズ群）Ｇ６ｃによって、第６ｂレンズ群（Ｃレンズ群）Ｇ６ｂの像点を像面ＩＰに移動させているので、適切なバックフォーカスとなり、光学全長の大型化が抑制し易くなっている。

本実施形態のズームレンズでは、無限遠物体に合焦しているときの広角端から望遠端への変倍時に、後側レンズ群ＲＧが光軸方向に移動せずに固定されている構成であることが好ましい。この構成の場合、変倍時にＦナンバーを一定にし易くなる。

本実施形態のズームレンズでは、前側レンズ群ＦＧの中で最も大きい負の屈折力を有するＮレンズ群（本実施形態では第２レンズ群Ｇ２）の焦点距離をｆ_ｎ、前側レンズ群ＦＧの中でＮレンズ群よりも物体側に位置するレンズ群（本実施形態では第１レンズ群Ｇ１）の広角端における合成焦点距離をｆ_ｐ、広角端における全系の焦点距離をｆ_ｗ、望遠端における全系の焦点距離をｆ_ｔとしたときに、下記条件式（１），（２）の関係を満足することが好ましい。
０．１５＜｜ｆ_ｎ｜／（ｆ_ｗ・ｆ_ｔ）^１／２＜０．４５ …（１）
０．５＜ｆ_ｐ／（ｆ_ｗ・ｆ_ｔ）^１／２＜１．５ …（２）

上記条件式（１）は、前側レンズ群ＦＧの中で最も大きい負の屈折力を有するＮレンズ群の焦点距離を規定したものである。上記条件式（１）の上限を超えない範囲とすれば、特に広角端における負の歪曲収差の補正が容易となる。一方、上記条件式（１）の下限を超えない範囲とすれば、変倍比を確保し易くなる。

上記条件式（２）は、Ｎレンズ群より物体側に位置するレンズ群の広角端における合成焦点距離を規定したものである。上記条件式（２）の上限を超えない範囲とすれば、望遠端でテレフォトタイプの光学配置とし易くなるので、明るいＦナンバーの確保が容易となる。一方、上記条件式（２）の下限を超えない範囲とすれば、特に望遠端における球面収差補正が容易となる。

また、本実施形態のズームレンズでは、下記条件式（１）’，（２）’の関係を満足することが更に好ましい。
０．２０＜｜ｆ_ｎ｜／（ｆ_ｗ・ｆ_ｔ）^１／２＜０．３５ …（１）’
０．７＜ｆ_ｐ／（ｆ_ｗ・ｆ_ｔ）^１／２＜１．２ …（２）’

本実施形態のズームレンズでは、Ａレンズ群（本実施形態では第５レンズ群Ｇ５）の望遠端における横倍率をβ_ｆｔ、後側レンズ群ＲＧの中でＡレンズ群よりも像面側に位置するレンズ群（本実施形態では第６ａ〜第６ｃレンズ群Ｇ６ａ〜Ｇ６ｃ）の望遠端における合成横倍率をβ_ｆｒとしたときに、下記条件式（３）の関係を満足することが好ましい。
２．０＜（１−β_ｆｔ ^２）・β_ｆｒ ^２＜５．０ …（３）

上記条件式（３）は、Ａレンズ群の望遠端における横倍率と、後側レンズ群ＲＧの中でＡレンズ群よりも像面側に位置するレンズ群の望遠端における合成横倍率とを規定したものである。上記条件式（３）の上限を超えない範囲とすれば、フォーカシングに伴う光学性能の変動を抑制することが容易となる。一方、上記条件式（３）の下限を超えない範囲とすれば、近距離へのフォーカシングの際に、Ａレンズ群の移動量を少なくできるため、迅速なるフォーカシングを確保し易くなる。

また、本実施形態のズームレンズでは、下記条件式（３）’の関係を満足することが更に好ましい。
３．０＜（１−β_ｆｔ ^２）・β_ｆｒ ^２＜４．０ …（３）’

本実施形態のズームレンズでは、Ｃレンズ群（本実施形態では第６ｂレンズ群Ｇ６ｂ）の望遠端における横倍率をβ_ｂｔ、後側レンズ群ＲＧの中でＣレンズ群よりも像面側に位置するレンズ群（本実施形態では第６ｃレンズ群Ｇ６ｃ）の望遠端における合成横倍率をβ_ｂｒとしたときに、下記条件式（４）の関係を満足することが好ましい。
０．５＜｜（１−β_ｂｔ）・β_ｂｒ｜＜２．５ …（４）

上記条件式（４）は、Ｃレンズ群の望遠端における横倍率と、後側レンズ群ＲＧの中でＣレンズ群よりも像面側に位置するレンズ群の望遠端における合成横倍率とを規定したものである。上記条件式（４）の上限を超えない範囲とすれば、防振時の偏心コマ収差の抑制が容易となる。一方、上記条件式（４）の下限を超えない範囲とすれば、防振時のＣレンズ群のシフト量を少なくできるため、ズームレンズ全体の小型化が容易となる。

また、本実施形態のズームレンズでは、下記条件式（４）’の関係を満足することが更に好ましい。
１．０＜｜（１−β_ｂｔ）・β_ｂｒ｜＜２．０ …（４）’

本実施形態のズームレンズでは、Ｎレンズ群（本実施形態では第２レンズ群Ｇ２）と絞りＳＰとの間に、正の屈折力を有し且つ少なくとも１つの変倍時に光軸方向に移動するレンズ群（本実施形態では第３〜第４レンズ群Ｇ３〜Ｇ４）が配置されている構成であることが好ましい。

この構成の場合、変倍に伴う像面変動の抑制が容易となる。また、本実施形態のズームレンズでは、そのようなレンズ群を少なくとも２つ配置することで、変倍に伴う像面変動の抑制が更に容易となる。

本実施形態のズームレンズでは、最も物体側に位置して全体として正の屈折力を有するＦレンズ群（本実施形態では第１レンズ群Ｇ１）が、変倍時に光軸方向に移動せずに固定されている構成であることが好ましい。

この構成の場合、変倍時にズームレンズの全長が変化しないため、使用時のハンドリングが容易となる。また、ズームレンズの堅牢性も向上する。

本実施形態のズームレンズでは、Ｂレンズ群（本実施形態では第６ａレンズ群Ｇ６ａ）の焦点距離をｆ_ｂ、広角端における全系の焦点距離をｆ_ｗ、望遠端における全系の焦点距離をｆ_ｔしたときに、下記条件式（５）の関係を満足する構成であることが好ましい。
０．４＜｜ｆ_ｂ｜／（ｆ_ｗ・ｆ_ｔ）^１／２＜２．０ …（５）

上記条件式（５）は、Ｂレンズ群の焦点距離を規定したものである。上記条件式（５）の上限を超えない範囲とすれば、防振時にＣレンズ群（本実施形態では第６ｂレンズ群Ｇ６ｂ）のシフト量を少なくし易くなるため、ズームレンズ全体の小型化が容易となる。一方、上記条件式（５）の下限を超えない範囲とすれば、特に望遠端のおける球面収差の補正が容易となる。

また、本実施形態のズームレンズでは、下記条件式（５）’の関係を満足することが更に好ましい。
０．６＜｜ｆ_ｂ｜／（ｆ_ｗ・ｆ_ｔ）^１／２＜１．５ …（５）’

本実施形態のズームレンズでは、Ｄレンズ群（本実施形態では第６ｃレンズ群Ｇ６ｃ）の焦点距離をｆ_ｄ、広角端における全系の焦点距離をｆ_ｗ、望遠端における全系の焦点距離をｆ_ｔしたときに、下記条件式（６）の関係を満足する構成であることが好ましい。
０．２＜｜ｆ_ｄ｜／（ｆ_ｗ・ｆ_ｔ）^１／２＜０．６５ …（６）

上記条件式（６）は、Ｄレンズ群の焦点距離を規定したものである。上記条件式（６）の上限を超えない範囲とすれば、特に望遠端における正の歪曲収差の補正が容易となる。一方、上記条件式（６）の下限を超えない範囲とすれば、バックフォーカスの確保が容易となる。

また、本実施形態のズームレンズでは、下記条件式（６）’の関係を満足することが更に好ましい。
０．３＜｜ｆ_ｄ｜／（ｆ_ｗ・ｆ_ｔ）^１／２＜０．５５ …（６）’

以上のような条件を満足する本実施形態のズームレンズでは、迅速なるフォーカシングが可能であり、防振時の光学性能とフォーカシングに伴う光学性能変動とが良好に補正され、なお且つ、望遠端でテレフォトタイプの光学配置が取り易くなり、大口径化（例えばＦ２．８）が容易となる。

なお、本発明は、上記実施形態のズームレンズに必ずしも限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記実施形態のズームレンズにおいて、第１レンズ群Ｇ１の物体側に、必要に応じて屈折力のあるレンズ群やコンバーターレンズ群などを配置することも可能である。

以下、実施例により本発明の効果をより明らかなものとする。なお、本発明は、以下の実施例に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することができる。

（実施例１）
実施例１の設計データに基づくズームレンズの構成を図３に示す。なお、図３において、（Ｗ）は広角端でのレンズ配置を示し、（Ｔ）は中間焦点位置でのレンズ配置を示し、（Ｔ）は望遠端でのレンズ配置を示す。

図３に示す実施例１のズームレンズは、上記図１に示すズームレンズと同様のレンズ構成を有し、上記図１に示すズームレンズと同様の変倍及び合焦、並びに像振れ補正のレンズ動作を行う。したがって、図３においては、上記図１に示すズームレンズと同等の部位については同じ符号を付すものとする。

実施例１のズームレンズの設計データについては、以下の表１Ａ〜表１Ｄに示すとおりである。

なお、表１Ａ中に示す面番号「ｉ（ｉは自然数を表す。）は、ズームレンズを構成する各レンズのうち、最も物体側に位置するレンズのレンズ面を１番目として、像面側に向かうに従い順次増加するレンズ面の番号を示している。
また、表１Ａ中に示すレンズ「ＬｊＲｋ（ｊは自然数、ｋは１又は２を表す。）」のうち、Ｌは、ズームレンズを構成する各レンズのうち、最も物体側に位置するレンズを１番目として、像面側に向かうに従い順次増加するレンズの番号を示している。一方、Ｒは、各レンズの物体側のレンズ面を１とし、像面側のレンズ面を２として示している。なお、「絞り」と「光学ブロック（平面）」についても併せて表記する。
また、表１Ａ中に示す「ｒ」は、各面番号に対応したレンズ面の曲率半径［ｍｍ］（但し、Ｒの値が∞となる面は、その面が平面であることを示す。）を示している。
また、表１Ａ中に示す「ｄ」は、物体側からｉ番目のレンズ面とｉ＋１番目のレンズ面との軸上面間隔［ｍｍ］を示し、可変となる場合は、広角端、中間焦点位置、望遠端での軸上面間隔［ｍｍ］を別表に示している。
また、表１Ａ中に示す「ｎｄ」は、各レンズの屈折率を示している。
また、表１Ａ中に示す「νｄ」は、各レンズのアッベ数を示している。

表１Ｂには、広角端、中間焦点位置、望遠端における全系の焦点距離と、表１Ａ中に示す「ｄ」のうち、軸上面間隔が可変となる場合（Ｄ１〜Ｄ４）の軸上面間隔［ｍｍ］とを示している。

表１Ｃには、非球面とされたレンズの面番号と、その非球面係数を示している。但し、実施例１のズームレンズでは、非球面とされたレンズが無いため、空欄としている。なお、非球面は、光軸からの高さｈの位置での光軸方向の変位を面頂点を基準にして、以下の非球面式Ｘにより表すことができる。なお、「Ｒ」は曲率半径、「Ｋ」はコーニック定数、「Ａ４，Ａ６，Ａ８，Ａ１０」は非球面係数を表す。なお、非球面係数の数値における「Ｅ±ｍ」（ｍは整数を表す。）という表記は、「×１０±ｍ」を意味している。

表１Ｄには、（１）「｜ｆ_ｎ｜／（ｆ_ｗ・ｆ_ｔ）^１／２」、（２）「ｆ_ｐ／（ｆ_ｗ・ｆ_ｔ）^１／２」、（３）「（１−β_ｆｔ ^２）・β_ｆｒ ^２」、（４）「｜（１−β_ｂｔ）・β_ｂｒ｜」、（５）「｜ｆ_ｂ｜／（ｆ_ｗ・ｆ_ｔ）^１／２」、（６）「｜ｆ_ｄ｜／（ｆ_ｗ・ｆ_ｔ）^１／２」の各条件式を示している。

以上のように構成される実施例１のズームレンズについて、広角端において無限遠物体に合焦しているときの諸収差図（球面収差図、非点収差図、歪曲収差図）を図４Ａ、中間焦点位置において無限遠物体に合焦しているときの諸収差図を図４Ｂ、望遠端において無限遠物体に合焦しているときの諸収差図を図４Ｃにそれぞれ示す。

また、広角端において近距離物体（−１．０ｍ）に合焦しているときの諸収差図（球面収差図、非点収差図、歪曲収差図）を図５Ａ、中間焦点位置において近距離物体に合焦しているときの諸収差図を図５Ｂ、望遠端において近距離物体に合焦しているときの諸収差図を図５Ｃにそれぞれ示す。

なお、図４Ａ〜図４Ｃ及び図５Ａ〜図５Ｃに示す各球面収差図では、Ｃ線（波長約６５６ｎｍ）における球面収差を「符号Ｃ」、ｄ線（波長約５８８ｎｍ）における球面収差を「符号ｄ」、ｅ線（波長約５４６ｎｍ）における球面収差を「符号ｅ」、Ｆ線（青、波長約４８６ｎｍ）における球面収差を「符号Ｆ」、ｇ線（青、波長約４３６ｎｍ）における球面収差を「符号ｇ」でそれぞれ示している。
一方、図４Ａ〜図４Ｃ及び図５Ａ〜図５Ｃに示す各非点収差図では、各波長のサジタル光線に対する非点収差を「実線」、各波長のタンジェンシャル光線に対する非点収差を「破線」でそれぞれ示している。
一方、図４Ａ〜図４Ｃ及び図５Ａ〜図５Ｃに示す各歪曲収差図では、ｅ線における歪曲収差（ディストーション）を示している。

また、実施例１のズームレンズの像振れ補正（防振）時（０．３°）における無限遠合焦位置での横収差図を図６Ａ〜図６Ｃに示す。なお、図６Ａは、実施例１のズームレンズにおける広角端での横収差図を示す。図６Ｂは、実施例１のズームレンズにおける中間焦点位置での横収差図を示す。図６Ｃは、実施例１のズームレンズにおける望遠端での横収差図を示す。

また、図６Ａ〜図６Ｃにおいて、（ａ−１），（ａ−２），（ａ−３）は、それぞれ像高Ｙ＝１５．０（ｍｍ）、Ｙ＝−１５．０（ｍｍ）、Ｙ＝０（ｍｍ）におけるメリジオナルの横収差（ｍｍ）を示し、（ｂ−１），（ｂ−２），（ｂ−３）は、それぞれに対応するサジタルの横収差（ｍｍ）を示す。また、像振れ補正（防振）時の計算条件は、波長５４６．１ｎｍにおいて０．３度防振時である。

実施例１のズームレンズは、表１Ａ〜表１Ｄに示すように、上記本発明の条件を満たすものである。そして、この実施例１のズームレンズについては、図４Ａ〜図４Ｃ、図５Ａ〜図５Ｃ、及び図６Ａ〜図６Ｃに示すように、各収差が良好に補正されていることがわかる。

（実施例２）
実施例２の設計データに基づくズームレンズの構成を図７に示す。なお、図７に示す実施例２のズームレンズは、上記図１に示すズームレンズと同様のレンズ構成を有し、上記図１に示すズームレンズと同様の変倍及び合焦、並びに像振れ補正のレンズ動作を行う。したがって、図７においては、上記図１に示すズームレンズと同等の部位については同じ符号を付すものとする。

実施例２に示すズームレンズの設計データについては、以下の表２Ａ〜表２Ｄに示すとおりである。なお、表２Ａ〜表２Ｄの表記方法については、表１Ａ〜表１Ｄの場合と同様である。

以上のように構成される実施例２のズームレンズについて、広角端において無限遠物体に合焦しているときの諸収差図（球面収差図、非点収差図、歪曲収差図）を図８Ａ、中間焦点位置において無限遠物体に合焦しているときの諸収差図を図８Ｂ、望遠端において無限遠物体に合焦しているときの諸収差図を図８Ｃにそれぞれ示す。

また、広角端において近距離物体（−１．０ｍ）に合焦しているときの諸収差図（球面収差図、非点収差図、歪曲収差図）を図９Ａ、中間焦点位置において近距離物体に合焦しているときの諸収差図を図９Ｂ、望遠端において近距離物体に合焦しているときの諸収差図を図９Ｃにそれぞれ示す。なお、図８Ａ〜図８Ｃ及び図９Ａ〜図９Ｃの表記方法については、図４Ａ〜図４Ｃ及び図５Ａ〜図５Ｃに示す場合と同様である。

また、実施例２のズームレンズの像振れ補正時における無限遠合焦位置での横収差図を図１０Ａ〜図１０Ｃに示す。なお、図１０Ａは、実施例２のズームレンズにおける広角端での横収差図を示す。図１０Ｂは、実施例２のズームレンズにおける中間焦点位置での横収差図を示す。図１０Ｃは、実施例２のズームレンズにおける望遠端での横収差図を示す。なお、図１０Ａ〜図１０Ｃの表記方法については、図６Ａ〜図６Ｃに示す場合と同様である。

実施例２のズームレンズは、表２Ａ〜表２Ｄに示すように、上記本発明の条件を満たすものである。そして、この実施例２のズームレンズについては、図８Ａ〜図８Ｃ、図９Ａ〜図９Ｃ、及び図１０Ａ〜図１０Ｃに示すように、各収差が良好に補正されていることがわかる。

（実施例３）
実施例３の設計データに基づくズームレンズの構成を図１１に示す。なお、図１１に示す実施例３のズームレンズは、上記図１に示すズームレンズのうち、第１レンズ群Ｇ１を構成する正レンズＬ３を省略した以外は同様のレンズ構成を有し、上記図１に示すズームレンズと同様の変倍及び合焦、並びに像振れ補正のレンズ動作を行う。したがって、図１１においては、上記図１に示すズームレンズと同等の部位については同じ符号を付すものとする。

実施例３に示すズームレンズの設計データについては、以下の表３Ａ〜表３Ｄに示すとおりである。なお、表３Ａ〜表３Ｄの表記方法については、表１Ａ〜表１Ｄの場合と同様である。

以上のように構成される実施例３のズームレンズについて、広角端において無限遠物体に合焦しているときの諸収差図（球面収差図、非点収差図、歪曲収差図）を図１２Ａ、中間焦点位置において無限遠物体に合焦しているときの諸収差図を図１２Ｂ、望遠端において無限遠物体に合焦しているときの諸収差図を図１２Ｃにそれぞれ示す。

また、広角端において近距離物体（−１．０ｍ）に合焦しているときの諸収差図（球面収差図、非点収差図、歪曲収差図）を図１３Ａ、中間焦点位置において近距離物体に合焦しているときの諸収差図を図１３Ｂ、望遠端において近距離物体に合焦しているときの諸収差図を図１３Ｃにそれぞれ示す。なお、図１２Ａ〜図１２Ｃ及び図１３Ａ〜図１３Ｃの表記方法については、図４Ａ〜図４Ｃ及び図５Ａ〜図５Ｃに示す場合と同様である。

また、実施例３のズームレンズの像振れ補正時における無限遠合焦位置での横収差図を図１４Ａ〜図１４Ｃに示す。なお、図１４Ａは、実施例３のズームレンズにおける広角端での横収差図を示す。図１４Ｂは、実施例３のズームレンズにおける中間焦点位置での横収差図を示す。図１４Ｃは、実施例３のズームレンズにおける望遠端での横収差図を示す。なお、図１４Ａ〜図１４Ｃの表記方法については、図５Ａ〜図５Ｃに示す場合と同様である。

実施例３のズームレンズは、表３Ａ〜表３Ｄに示すように、上記本発明の条件を満たすものである。そして、この実施例３のズームレンズについては、図１２Ａ〜図１２Ｃ、図１３Ａ〜図１３Ｃ及び図１４Ａ〜図１４Ｃに示すように、各収差が良好に補正されていることがわかる。

ＦＧ…前側レンズ群 ＲＧ…後側レンズ群 Ｇ１…第１レンズ群（Ｆ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（Ａレンズ群） Ｇ６ａ…第６ａレンズ群（Ｂレンズ群） Ｇ６ｂ…第６ｂレンズ群（Ｃレンズ群） Ｇ６ｃ…第６ｃレンズ群（Ｄレンズ群） Ｌ１〜Ｌ４…第１レンズ群を構成するレンズ Ｌ５〜Ｌ８…第２レンズ群を構成するレンズ Ｌ９…第３レンズ群を構成するレンズ Ｌ１０〜Ｌ１２…第４レンズ群を構成するレンズ Ｌ１３，Ｌ１４…第５レンズ群を構成するレンズ Ｌ１５，Ｌ１６…第６ａレンズ群を構成するレンズ Ｌ１７〜Ｌ１９…第６ｂレンズ群を構成するレンズ Ｌ２０〜Ｌ２３…第６ｃレンズ群を構成するレンズ ＳＰ…絞り Ｇ…光学ブロック ＩＰ…像面 １００…ミラーレス一眼カメラ（撮像装置） １０１…交換レンズ（ズームレンズ） １０２…カメラ本体 １０３…固体撮像素子

Claims (10)

1. 物体側から順に、前側レンズ群と、絞りと、後側レンズ群とを備え、
   前記前側レンズ群は、最も物体側に位置して全体として正の屈折力を有するＦレンズ群を含む複数のレンズ群により構成され、各レンズ群の空気間隔を変化させることによって変倍を行う機能を有し、
   前記後側レンズ群は、物体側から順に、全体として正の屈折力を有するＡレンズ群と、全体として負の屈折力を有するＢレンズ群と、全体として負の屈折力を有するＣレンズ群と、全体として正の屈折力を有するＤレンズ群とを含み、前記Ａレンズ群を光軸方向に移動させることによって合焦を行う機能と、前記Ｃレンズ群を光軸と交差する面内で移動させることによって像振れを補正する機能とを有することを特徴とするズームレンズ。
2. 前記後側レンズ群は、無限遠物体に合焦しているときの広角端から望遠端への変倍時に固定されていることを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
3. 前記前側レンズ群の中で最も大きい負の屈折力を有するＮレンズ群の焦点距離をｆ_ｎ、前記前側レンズ群の中で前記Ｎレンズ群よりも物体側に位置するレンズ群の広角端における合成焦点距離をｆ_ｐ、広角端における全系の焦点距離をｆ_ｗ、望遠端における全系の焦点距離をｆ_ｔとしたときに、
   ０．１５＜｜ｆ_ｎ｜／（ｆ_ｗ・ｆ_ｔ）^１／２＜０．４５、
   ０．５＜ｆ_ｐ／（ｆ_ｗ・ｆ_ｔ）^１／２＜１．５
   の関係を満足することを特徴とする請求項１又は２に記載のズームレンズ。
4. 前記Ａレンズ群の望遠端における横倍率をβ_ｆｔ、前記後側レンズ群の中で前記Ａレンズ群よりも像面側に位置するレンズ群の望遠端における合成横倍率をβ_ｆｒとしたときに、
   ２．０＜（１−β_ｆｔ ^２）・β_ｆｒ ^２＜５．０
   の関係を満足することを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載のズームレンズ。
5. 前記Ｃレンズ群の望遠端における横倍率をβ_ｂｔ、前記後側レンズ群の中で前記Ｃレンズ群よりも像面側に位置するレンズ群の望遠端における合成横倍率をβ_ｂｒとしたときに、
   ０．５＜｜（１−β_ｂｔ）・β_ｂｒ｜＜２．５
   の関係を満足することを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載のズームレンズ。
6. 前記Ｎレンズ群と前記絞りとの間に、正の屈折力を有し且つ少なくとも１つの変倍時に光軸方向に移動するレンズ群が配置されていることを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載のズームレンズ。
7. 前記Ｆレンズ群は、変倍時に固定されていることを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載のズームレンズ。
8. 前記Ｂレンズ群の焦点距離をｆ_ｂ、広角端における全系の焦点距離をｆ_ｗ、望遠端における全系の焦点距離をｆ_ｔしたときに、
   ０．４＜｜ｆ_ｂ｜／（ｆ_ｗ・ｆ_ｔ）^１／２＜２．０
   の関係を満足することを特徴とする請求項１〜７の何れか一項に記載のズームレンズ。
9. 前記Ｄレンズ群の焦点距離をｆ_ｄ、広角端における全系の焦点距離をｆ_ｗ、望遠端における全系の焦点距離をｆ_ｔしたときに、
   ０．２＜｜ｆ_ｄ｜／（ｆ_ｗ・ｆ_ｔ）^１／２＜０．６５
   の関係を満足することを特徴とする請求項１〜８の何れか一項に記載のズームレンズ。
10. 請求項１〜９の何れか一項に記載のズームレンズと、
    前記ズームレンズにより結像された像を撮像する固体撮像素子とを備える撮像装置。

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