JP2022051875A - ズームレンズ及び撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本件発明の課題はフォーカス群の軽量化を図りつつ、適切なバックフォーカスを確保することのできる高性能な標準系のズームレンズ及び当該ズームレンズを備えた撮像装置を提供する。【解決手段】ズームレンズは物体側から順に、正の第１レンズ群Ｇ１、負の第２レンズ群Ｇ２、負の第３レンズ群Ｇ３及び正の後群とから構成され、レンズ群間の空気間隔を変化させることで広角端から望遠端へ変倍し、第３レンズ群Ｇ３は負の屈折力を有する単レンズ成分１枚からなり、前記第３レンズ群Ｇ３を光軸方向に移動させることで、無限遠物体から近接物体に合焦し、所定の条件を満足させる。また、撮像装置にズームレンズを備えさせる。【選択図】図１

Description

本発明は、ズームレンズ及び撮像装置に関し、特に、デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ等の固体撮像素子（ＣＣＤやＣＭＯＳ等）を用いた撮像装置に好適なズームレンズ及び撮像装置に関する。

従来より、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、一眼レフカメラ、ミラーレス一眼カメラ等の固体撮像素子を用いた撮像装置が普及している。これらの撮像装置では、標準系ズームレンズと称される撮像レンズが広く用いられている。標準系ズームレンズとは、一般に、３５ｍｍ判換算において５０ｍｍの焦点距離をズーム域に含むズームレンズをいう。

ところで、撮像装置のオートフォーカス機構として、位相差方式とコントラスト方式とが知られている。位相差方式では、位相差センサにより被写体までの距離を測定し、合焦する。これに対して、コントラスト方式では、フォーカス群を移動させながら、被写体のコントラストが最も高くなる位置を検出し、その位置を合焦点とする。

例えば、特許文献１では、位相差方式のオートフォーカス機構を採用する撮像装置に好適な標準系ズームレンズが提案されている。当該ズームレンズは、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群、負の屈折力を有する第２レンズ群、正の屈折力を有する第３レンズ群及び正の屈折力を有する第４レンズ群から構成され、第２レンズ群を物体側に移動させ、被写体に合焦する。

一方、特許文献２では、コントラスト方式のオートフォーカス機構を採用する撮像レンズに好適な標準系ズームレンズが提案されている。当該ズームレンズは、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群、負の屈折力を有する第２レンズ群、正の屈折力を有する第３レンズ群、負の屈折力を有する第４レンズ群、負の屈折力を有する第５レンズ群及び正の屈折力を有する第６レンズ群から構成され、第４レンズ群を像側に移動させることで被写体に合焦する。

従来より、位相差方式のオートフォーカス機構は、一眼レフカメラ等の比較的長いバックフォーカスを要する交換レンズシステムを適用した撮像装置において広く採用されている。一方、コントラスト方式のオートフォーカス機構は、ミラーレス一眼カメラ等の光学式ファインダーやレフレックスミラーを廃止することによりバックフォーカスを短縮化した撮像装置において広く採用されている。

特開２００８－３１９５号公報 特開２０１４－６３５５号公報

上述したとおり、特許文献１に記載のズームレンズは、一眼レフカメラ等の比較的長いバックフォーカスを有する交換レンズシステムの撮像レンズとして好適である。しかしながら、当該ズームレンズにおいて、主たる変倍作用を担う第２レンズ群をフォーカス群としている。第２レンズ群はレンズ枚数が多く、他のレンズ群と比較すると重い。そのため、迅速なオートフォーカスを行うことが困難である。また、第２レンズ群は重いため、合焦時に第２レンズ群を移動させるための駆動機構も大型化する。そのため、鏡筒を含むレンズユニット全体の大型化、重量化を招くという課題があった。さらに、フォーカス群は空気間隔を介して複数枚のレンズを配置してなるため、偏芯誤差等の製造誤差に起因して光学性能が低下するおそれがあった。

これに対して、特許文献２に記載のズームレンズにおいて、第４レンズ群は１つの接合レンズから構成されており、第２レンズ群と比較すると小型であり、軽量である。そのため、第４レンズ群をフォーカス群とすることにより、迅速なオートフォーカスを実現することが容易になる。また、合焦時に第４レンズ群を移動させるための駆動機構も小型化することができるため、鏡筒を含むレンズユニット全体の小型化及び軽量化を図ることができる。

しかしながら、特許文献２に記載のズームレンズは、広角端におけるバックフォーカスが短く、一眼レフカメラ等の比較的長いバックフォーカスを要する交換レンズシステムに適用することが困難である。

そこで、本件発明の課題はフォーカス群の軽量化を図りつつ、適切なバックフォーカスを確保することのできる高性能な標準系のズームレンズ及び当該ズームレンズを備えた撮像装置を提供することにある。

上記課題を解決するため、本件発明に係るズームレンズは、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、負の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する後群とから構成され、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間の空気間隔を増大させ、前記第３レンズ群と前記後群との間の空気間隔を減少させるようにレンズ群間の空気間隔を変化させることで広角端から望遠端へ変倍し、前記第２レンズ群は、負の屈折力を有するレンズと、正の屈折力を有するレンズとをそれぞれ少なくとも１枚有し、前記第３レンズ群は、負の屈折力を有する単レンズ成分１枚からなり、当該第３レンズ群を光軸方向に移動させることで、無限遠物体から近接物体に合焦し、以下の条件を満足することを特徴とする。
（１） ０．３０ ＜ （－ｆ１２３ｗ＋Ｄ３４ｗ）／ＦＢｗ ＜ １．４５
（２）－３．７０ ＜（Ｃｒ３ｆ＋Ｃｒ３ｒ）／（Ｃｒ３ｆ－Ｃｒ３ｒ）＜ －０．４０
（８） ０．３１ ＜ ｆ２／ｆ３ ＜ １．３０
（１２） ３．０３７ ≦ Ｃｒ２ｆ／ｆｗ ＜ ５０．００
但し、
ｆ１２３ｗ：広角端における前記第１レンズ群、前記第２レンズ群及び前記第３レンズ群の合成焦点距離
Ｄ３４ｗ：広角端における前記第３レンズ群の最も像側の面と前記後群の最も物体側の面との間の光軸上の距離
ＦＢｗ：広角端における当該ズームレンズの最も像側面から結像面までの空気換算長
Ｃｒ３ｆ：前記第３レンズ群の最も物体側の面の曲率半径
Ｃｒ３ｒ：前記第３レンズ群の最も像側の面の曲率半径
ｆ２ ：前記第２レンズ群の焦点距離
ｆ３ ：前記第３レンズ群の焦点距離
Ｃｒ２ｆ：前記第２レンズ群の最も物体側の面の曲率半径
ｆｗ ：広角端における当該ズームレンズの焦点距離

また、上記課題を解決するために、本件発明に係る撮像装置は、上記本件発明に係るズームレンズと、当該ズームレンズの像側に、当該ズームレンズによって形成された光学像を電気的信号に変換する撮像素子とを備えたことを特徴とする。

本件発明によれば、フォーカス群の軽量化を図りつつ、適切なバックフォーカスを確保することのできる高性能な標準系のズームレンズ及び当該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。

本件発明の実施例１のズームレンズの広角端における無限遠合焦時のレンズ構成例を示す断面図である。 実施例１のズームレンズの広角端における無限遠合焦時の球面収差図、非点収差図及び歪曲収差図である。 実施例１のズームレンズの中間焦点距離状態における無限遠合焦時の球面収差図、非点収差図及び歪曲収差図である。 実施例１のズームレンズの望遠端における無限遠合焦時の球面収差図、非点収差図及び歪曲収差図である。 本件発明の実施例２のズームレンズの広角端における無限遠合焦時のレンズ構成例を示す断面図である。 実施例２のズームレンズの広角端における無限遠合焦時の球面収差図、非点収差図及び歪曲収差図である。 実施例２のズームレンズの中間焦点距離状態における無限遠合焦時の球面収差図、非点収差図及び歪曲収差図である。 実施例２のズームレンズの望遠端における無限遠合焦時の球面収差図、非点収差図及び歪曲収差図である。 本件発明の実施例３のズームレンズの広角端における無限遠合焦時のレンズ構成例を示す断面図である。 実施例３のズームレンズの広角端における無限遠合焦時の球面収差図、非点収差図及び歪曲収差図である。 実施例３のズームレンズの中間焦点距離状態における無限遠合焦時の球面収差図、非点収差図及び歪曲収差図である。 実施例３のズームレンズの望遠端における無限遠合焦時の球面収差図、非点収差図及び歪曲収差図である。

以下、本件発明に係るズームレンズ及び撮像装置の実施の形態を説明する。但し、以下に説明する当該ズームレンズ及び撮像装置は本件発明に係るズームレンズ及び撮像装置の一態様であって、本件発明に係るズームレンズ及び撮像装置は以下の態様に限定されるものではない。

１．ズームレンズ
１－１．ズームレンズの光学構成
まず、本実施の形態のズームレンズの光学構成を説明する。本実施の形態のズームレンズは、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、負の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する後群とから構成され、第１レンズ群と第２レンズ群との間の空気間隔を増大させ、第３レンズ群と後群との間の空気間隔を減少させるようにレンズ群間の空気間隔を変化させることで広角端から望遠端へ変倍し、第２レンズ群は、負の屈折力を有するレンズと、正の屈折力を有するレンズとをそれぞれ少なくとも１枚有し、第３レンズ群は、負の屈折力を有する単レンズ成分１枚からなり、当該第３レンズ群を光軸方向に移動させることで、無限遠物体から近接物体に合焦する。

（１）第１レンズ群
第１レンズ群は、正の屈折力を有する限りその具体的なレンズ構成は特に限定されるものではない。例えば、正レンズと負レンズとを接合した接合レンズから構成すれば、少ないレンズ枚数で良好な収差補正を実現することができるため、当該ズームレンズの光学性能を高く維持すると共に、当該ズームレンズの小型化及び軽量化を図ることができる。

（２）第２レンズ群
第２レンズ群は、負の屈折力を有するレンズと、正の屈折力を有するレンズとをそれぞれ少なくとも１枚有し、且つ、負の屈折力を有する限りその具体的なレンズ構成は特に限定されるものではない。当該第２レンズ群に少なくとも１枚の正の屈折力を有するレンズを配置することにより、色収差等を良好に補正することができ、光学性能の高いズームレンズを実現することができる。また、負レンズの数は特に限定されるものではないが、複数枚の負レンズを含む構成とすることで、第２レンズ群に強い負の屈折力を配置し、変倍率の高いズームレンズを実現することができる。

当該ズームレンズでは、第１レンズ群に収束作用を持たせ、第２レンズ群に発散作用を持たせたテレフォト型のパワー配置を採用している。そのため、望遠端において、当該ズームレンズの光学全長を焦点距離に比して短くすることが容易になり、当該ズームレンズの大型化を抑制しつつ、望遠化することができる。すなわち、標準系ズームレンズに適した屈折力配置とすることができる。

（３）第３レンズ群（フォーカス群）
当該ズームレンズにおいて、第３レンズ群はフォーカス群として機能する。すなわち、当該ズームレンズでは、第３レンズ群を光軸方向に移動させることで、無限遠物体から近接物体に合焦する。

上述のとおり、第３レンズ群は負の屈折力を有する単レンズ成分１枚からなる。単レンズ成分とは、単レンズ、又は、２以上の単レンズが接合された接合レンズをいうものとする。単レンズは、球面レンズ及び非球面レンズのいずれであってもよい。非球面レンズの場合、表面に非球面フィルムが貼設されたいわゆる複合非球面レンズ等も含まれる。

当該ズームレンズは、単レンズ成分１枚からなる第３レンズ群をフォーカス群とし、第３レンズ群に空気間隔が含まれない構成とすることで、第３レンズ群の小型化及び軽量化を図ることができる。そのため、合焦時に第３レンズ群を光軸方向に移動させるためのメカ部材（以下、「フォーカス駆動機構」と称する。）の小型化及び軽量化を図ることができ、当該ズームレンズユニット全体の小型化及び軽量化を図ることができる。なお、ズームレンズユニットには、当該ズームレンズの他、変倍時に各レンズ群を相対的に移動させるための駆動機構（以下、ズーム駆動機構）や上記フォーカス駆動機構の他、これらを収容する鏡筒等が含まれるものとする。

また、正の屈折力を有する後群の物体側に単レンズ成分からなる第３レンズ群を空気間隔を介して配置することで、フォーカス群のいわゆるピント敏感度を高くすることができる。なお、ピント敏感度とは、合焦の際のフォーカス群の光軸方向における移動量に対する結像面の光軸方向における移動量の比をいう。ピント敏感度を高くすることで、合焦の際の第３レンズ群の移動量を削減することができる。また、上述のとおり、第３レンズ群の小型化及び軽量化が図られているため、迅速なオートフォーカスを実現することができる。

さらに、第３レンズ群を単レンズ成分１枚のみから構成することで、第３レンズ群を複数枚の単レンズ成分を空気間隔を介して配置した構成と比較すると、偏芯誤差や、単レンズ成分間の空気間隔の誤差等、種々の製造誤差を小さくすることができる。そのため、製造誤差に起因する光学性能の低下を小さくすることができ、製品毎の性能のバラツキを小さくすることができる。従って、光学性能の高いズームレンズを歩留まりよく製造することができる。

上記効果を得る上で、第３レンズ群は負の屈折力を有する単レンズ１枚のみから構成されることがより好ましい。すなわち、第３レンズ群を接合レンズ１枚から構成する場合と比較すると、第３レンズ群を単レンズ１枚から構成することにより、より一層のフォーカス群の小型化及び軽量化が図られるため、上述の効果がより得られやすくなる。

当該ズームレンズでは、第３レンズ群の像側に、後群が配置される。そのため、第３レンズ群の前後に配置される第２レンズ群と後群を支持するレンズ枠に対して、第３レンズ群を支持するレンズ枠を吊軸などにより移動可能に連結し、第３レンズ群を支持するレンズ枠をアクチュエータ等により吊軸に沿って移動させるようなフォーカス駆動機構を採用することが容易になる。すなわち、前後に配置された他のレンズを支持するレンズ枠に、フォーカス群を移動可能に連結することで、フォーカス群の移動を安定的に支持することが可能になる。

（４）後群
当該ズームレンズにおいて、後群は、第３レンズ群と撮像素子との間に配置される全てのレンズ群（ズーム群）の総称である。すなわち、当該ズームレンズがｎ個のレンズ群を備える場合、第３レンズ群よりも像側に配置された（ｎ－３）個のレンズ群全てを指して後群と称する。また、当該実施の形態において、一つのレンズ群は、単レンズ成分１枚、又は互いに隣接する複数枚の単レンズ成分から構成され、一つのレンズ群に含まれる単レンズ成分は、変倍時及び合焦時の光学方向における移動の向き及び移動量が全て同じであるものとする。また、互いに隣接するレンズ群は、変倍時における光軸方向における移動の向き及び／又は移動量がそれぞれ異なるものとし、一つのレンズ群が１枚の単レンズ成分から構成される場合もある。

後群を構成するレンズ群の数は、１以上４以下であることが好ましく、２以上３以下であることが当該ズームレンズの小型化及び軽量化を図る上で好ましい。

例えば、後群は、正の屈折力を有する第４レンズ群からなる例、正の屈折力を有する第４レンズ群、正の屈折力を有する第５レンズ群及び負の屈折力を有する第６レンズ群からなる例などが挙げられるが、後群の構成はこれらに限定されるものではない。その他、正の屈折力を有する第４レンズ群及び正の屈折力を有する第５レンズ群からなる例等、種々の構成を採用することができる。

後群全体として正の屈折力を有する限り、後群を構成するレンズ群の数や後群内における屈折力配置などは適宜変更することができる。フォーカス群よりも像側に正の合成屈折力を有する後群を配置することで、Ｆナンバーを小さくすることができ、明るい光学系を実現することが容易になる。

（５）開口絞り
当該ズームレンズにおいて、開口絞りの配置は特に限定されるものではない。但し、ここでいう開口絞りは、当該ズームレンズの光束径を規定する開口絞り、すなわち当該ズームレンズのＦｎｏを規定する開口絞りをいう。

しかしながら、開口絞りを第４レンズ群内、又は第４レンズ群の物体側或いは像側に空気間隔を隔てて隣接配置することが、合焦域全域において良好な光学性能を得る上で好ましい。有限距離物体に合焦する場合、物体距離によらず開口絞りの近傍では光線高さは略一定となる。そのため、フォーカス群と空気間隔を隔てて物体側又は像側に開口絞りを配置することで、合焦時における収差変動を抑制することができる。また、有限距離物体に合焦する際に発生する球面収差や像面湾曲の補正を行う上でも当該位置に開口絞りを配置することが有効である。

１－２．動作
（１）変倍時の動作
当該ズームレンズにおいて、広角端から望遠端への変倍に際して、第１レンズ群と第２レンズ群との間の空気間隔は増大し、第３レンズ群と後群との間の空気間隔が減少するようにレンズ群間の空気間隔を変化させる。

ここで、後群が複数のレンズ群を備える場合、第１レンズ群と第２レンズ群との間の空気間隔が増大し、第３レンズ群と後群に配置される最も物体側のレンズ群（すなわち、第４レンズ群）との間の空気間隔が減少していればよい。すなわち、第２レンズ群と第３レンズ群との間の空気間隔の増減、後群を構成する各レンズ群間の空気間隔の増減については特に規定されるものではない。

各レンズ群間の空気間隔が上述のように変化する限り、変倍に際して当該ズームレンズを構成する全てのレンズ群を光軸方向に移動させてよいし、一部のレンズ群を光軸方向に固定し、残りのレンズ群を光軸方向に移動させてもよく、個々のレンズ群の移動の有無及び移動の方向は特に限定されるものではない。

ここで、広角端から望遠端への変倍に際して、第１レンズ群を物体側に移動させるようにすれば、広角端における当該ズームレンズの光学全長を短くすることができる。この場合、鏡筒を外筒部分に対して内筒部分を繰り出し可能に収容した入れ子状の構造とし、広角端から望遠端への変倍時に例えば内筒部分を繰り出して第１レンズ群を物体側に移動させ、望遠端から広角端への変倍時に内筒部分が外筒部分に収容されるようにすれば、広角端状態における鏡筒長を短くすることができ、当該ズームレンズユニットの小型化を図ることができる。

（２）合焦時の動作
当該ズームレンズにおいて、第３レンズ群がフォーカス群となり、合焦の際には当該第３レンズ群が光軸方向に移動する。合焦時における第３レンズ群の移動の方向は特に限定されるものではないが、例えば、無限遠から近接物体に合焦する際に像側に移動することが好ましい。

ここで、当該ズームレンズでは、フォーカス群を単レンズ成分１枚から構成することにより、望遠端における最短撮像距離と、広角端における最短撮像距離とを異なる距離にすることができる。例えば、望遠端における最短撮像距離と比べ、広角端における最短撮像距離を短くすることができる。但し、最短撮像距離（最短撮影距離）とは、結像面から被写体までの最短の距離をいう。

また、当該ズームレンズでは、物体側から順に正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、負の屈折力を有する第３レンズ群とを有する。このような屈折力配置のズームレンズにおいて、第３レンズ群をフォーカス群とする場合、近接被写体撮像時における軸上色収差の発生量や球面収差の発生量は広角端の方が望遠端より少ない。そのため、望遠端における最短撮像距離よりも広角端における最短撮像距離を短くしても広角端における上記収差の各発生量は少ない。従って、望遠端における最短撮像距離に対して、広角端における最短撮像距離を短くすることにより、被写体との距離や被写体の大きさに合わせて、撮像画角を適宜選択することができ、当該ズームレンズにより撮像可能な撮像シーンが拡大する。

１－２．条件式
当該ズームレンズでは、上述した構成を採用すると共に、次に説明する条件式を少なくとも１つ以上満足することが好ましい。

１－２－１．条件式（１）
（１） ０．３０ ＜ （－ｆ１２３ｗ＋Ｄ３４ｗ）／ＦＢｗ ＜ １．４５
但し、
ｆ１２３ｗ：広角端における第１レンズ群及び第２レンズ群の合成焦点距離
Ｄ３４ｗ：広角端における第３レンズ群の最も像側の面と後群の最も物体側の面との間の光軸上の距離
ＦＢｗ ：広角端における当該ズームレンズの最も像側面から結像面までの空気換算長

条件式（１）は、広角端における後群に入射する光束の集光点と後群から射出する光束の集光点との比を規定するための式である。条件式（１）において、分子は後群に入射する光束の集光点から後群の最も物体側の面までの光軸上の距離を表し、分母はいわゆるバックフォーカスであり、後群から射出する光束の集光点と後群の最も像側面との光軸上の距離を表している。条件式（１）を満足することで、交換レンズシステムに好適な適切なバックフォーカスを確保しつつ、当該ズームレンズの小型化を図ることができる。

これに対して、条件式（１）の数値が上限値以上になると、交換レンズシステムに適したバックフォーカスを確保することが困難になる。また、条件式（１）の数値が上限値以上であることは、後群に入射する光束の集光点が遠いことを意味する。すなわち、後群に入射する光束の集光点が物体側になり広角端における光学全長が長くなるため、当該ズームレンズの小型化を図ることが困難となる。これらのことから、条件式（１）の数値は上限値未満であることが好ましい。一方、条件式（１）の数値が下限値以下になると、広角端におけるバックフォーカスが長くなるため、交換レンズシステムに適したバックフォーカスを確保することは容易になる。しかしながら、バックフォーカスが長くなりすぎると、広角端における光学全長が長くなる。よって、この場合も当該ズームレンズの小型化を図ることが困難になる。これらのことから、条件式（１）の数値は下限値よりも大であることが好ましい。

このとき、広角端における第１レンズ群の最も像側の面と第２レンズ群の最も物体側の面との間の光軸上の距離は、広角端における当該ズームレンズの最も像側の面から結像面までの空気換算長の二分の一以下であることが好ましい。この構成を有することで、広角端における全長の小型化を図ることができる。

これらの効果を得る上で、条件式（１）の下限値は０．３５であることが好ましく、０．４０であることがより好ましく、０．４５であることがさらに好ましい。また条件式（１）の上限値は１．４０であることがより好ましく、１．３５であることがさらに好ましい。

１－２－２．条件式（２）
（２）－３．７０ ＜（Ｃｒ３ｆ＋Ｃｒ３ｒ）／（Ｃｒ３ｆ－Ｃｒ３ｒ）＜ －０．４０
但し、
Ｃｒ３ｆ：第３レンズ群の最も物体側の面の曲率半径
Ｃｒ３ｒ：第３レンズ群の最も像側の面の曲率半径

上記条件式（２）は、フォーカス群である第３レンズ群を構成する単レンズ成分の形状を規定するための式である。条件式（２）の範囲を満足する場合、フォーカス群である第３レンズ群を構成する単レンズ成分が物体側に強い曲率を有する形状となる。第３レンズ群を構成する単レンズ成分の形状が上記条件式（２）に規定される形状とすることで、球面収差の補正を良好に行うことが可能になり、近接被写体に合焦する際の収差変動を小さくすることができ、合焦域全域において光学性能の高いズームレンズを実現することができる。

これらの効果を得る上で、条件式（２）の下限値は－３．３０であることがより好ましく、－３．００であることがさらに好ましく、－２．８０であることが一層好ましく、－２．５０であることがより一層好ましい。また条件式（２）の上限値は－０．５０であることがより好ましく、－０．６０であることがさらに好ましい。

１－２－３．条件式（３）及び条件式（４）
（３）３２．０ ＜ νｄ２ｎｍｉｎ ＜ ４８．５
（４）１５．０ ＜ νｄ２ｐ ＜ ２５．８
但し、
νｄ２ｎｍｉｎ：第２レンズ群に含まれる負の屈折力を有するレンズの中で最もｄ線におけるアッベ数が小さいレンズのｄ線におけるアッベ数
νｄ２ｐ：第２レンズ群に含まれる正の屈折力を有するレンズの中のいずれか一のレンズのｄ線におけるアッベ数

上記条件式（３）は、第２レンズ群に含まれる負の屈折力を有するレンズの中で最もｄ線におけるアッベ数が小さいレンズのアッベ数を規定するための式である。上記条件式（４）は、第２レンズ群に含まれる正の屈折力を有するレンズの中のいずれか一のレンズのアッベ数を規定するための式である。なお、第２レンズ群に含まれる正の屈折力を有するレンズが１枚であれば、その正の屈折力を有するレンズが上記条件式（４）を満足することが求められる。上記条件式（３）と（４）を共に満足することで、広角端と望遠端における軸上色収差と倍率色収差とをバランスよく補正することができるため、高性能なズームレンズを実現することができる。

これに対して、条件式（３）の数値が上限値以上になると、すなわち第２レンズ群に含まれる負の屈折力を有するレンズの中で最もｄ線におけるアッベ数が小さいレンズのアッベ数が大きくなると、望遠端において長波長側の光線の軸上色収差が大きくなるため好ましくない。一方、条件式（３）の数値が下限値以下になると、すなわち第２レンズ群に含まれる負の屈折力を有するレンズの中で最もｄ線におけるアッベ数が小さいレンズのアッベ数が小さくなると、望遠端では短波長側の光線の軸上色収差が大きくなるとともに、広角端では倍率色収差が大きくなるため好ましくない。

また、条件式（４）の数値が上限値以上になると、すなわち第２レンズ群に含まれる正の屈折力を有するレンズの中のいずれか一のレンズのアッベ数が大きくなると、望遠端では短波長側の光線の軸上色収差が大きくなるとともに、広角端では倍率色収差が大きくなるため好ましくない。また条件式（４）の数値が下限値以下になると、すなわち第２レンズ群に含まれる正の屈折力を有するレンズの中のいずれか一のレンズのアッベ数が小さくなると、望遠端における軸上色収差が大きくなるため好ましくない。

上記効果を得る上で、条件式（３）の下限値は３３．０であることが好ましく、３４．０であることがより好ましく、３５．０であることがさらに好ましい。また条件式（３）の上限値は４７．０であることが好ましい。

また、上記効果を得る上で、条件式（４）の下限値は１６．０であることが好ましく、１６．８であることがより好ましく、１７．８であることがさらに好ましく、１９．０であることが一層好ましい。また条件式（４）の上限値は２５．６であることが好ましい。

１－２－４．条件式（５）
（５） －０．４０ ＜ β２ｗ×β３ｗ ＜ －０．１０
但し、
β２ｗ： 広角端における第２レンズ群の無限遠合焦時の横倍率
β３ｗ： 広角端における第３レンズ群の無限遠合焦時の横倍率

上記条件式（５）は、広角端における第２レンズ群及び第３レンズ群の無限遠合焦時の合成横倍率を規定する式である。条件式（５）を満足する場合、少ないレンズ枚数で像面湾曲、コマ収差、歪曲収差等の収差補正を良好に行うことができ、光学性能の高いズームレンズを小型に構成することができる。

これに対して、条件式（５）の数値が上限値以上になると、広角端における第２レンズ群及び第３レンズ群の無限遠合焦時の合成横倍率が小さくなり、第２レンズ群及び第３レンズ群による広画角化効果が強くなりすぎる。そのため、像面湾曲、コマ収差、歪曲収差等の収差補正が困難となり、光学性能の高いズームレンズを実現するためには収差補正のためにレンズ枚数を増加する必要がある。そのため、当該ズームレンズの小型化を図ることが困難になり、好ましくない。一方、条件式（５）の数値が下限値以下になると、広角端における第２レンズ群の無限遠合焦時の横倍率が大きくなり、広角端において短い焦点距離を達成することが困難になる。そのため、広角端における画角の広いズームレンズを得ることが困難になり、好ましくない。

これらの効果を得る上で、条件式（５）の下限値は－０．３５であることがより好ましく、－０．３０であることがさらに好ましく、－０．２８であることが一層好ましい。また条件式（５）の上限値は－０．１２であることがより好ましく、－０．１３であることがさらに好ましく、－０．１４であることが一層好ましい。

１－２－５．条件式（６）
（６） －２．００ ＜ ｆ３／ｆｔ ＜ －０．２０
但し、
ｆ３ ：第３レンズ群の焦点距離
ｆｔ ：望遠端における当該ズームレンズの焦点距離

上記条件式（６）は、フォーカス群である第３レンズ群の焦点距離と望遠端における当該ズームレンズの焦点距離との比を規定するための式である。条件式（６）を満足する場合、近接被写体に合焦する際に軸上色収差、球面収差、像面湾曲などの発生を抑制し、合焦域全域において光学性能の高いズームレンズを実現することができる。また、条件式（６）を満足する場合、フォーカス群の屈折力が適正な範囲内となるため、いわゆるピント敏感度を適切な範囲内にすることができる。ここで、ピント敏感度は、フォーカス群が単位量移動したときの結像面の移動量を表す。ピント敏感度が適切な範囲内であると、無限遠物体から近接物体への合焦時におけるフォーカス群の移動量を適切な範囲内とすることができ、迅速なオートフォーカスを実現すると共に、当該ズームレンズの小型化を図ることが容易になる。

これに対して、条件式（６）の数値が下限値以下になると、第３レンズ群の焦点距離が望遠端における当該ズームレンズの焦点距離に対して大きくなる。この場合、フォーカス群のピント敏感度が低くなりすぎるため、近接被写体合焦時の第３レンズ群の移動量が大きくなる。この場合、第３レンズ群を移動するための空気間隔を確保する必要があるため、当該ズームレンズの光学全長の大型化を招き好ましくない。一方、条件式（６）の数値が上限値以上になると、第３レンズ群の焦点距離が望遠端における当該ズームレンズの焦点距離に対して小さくなる。すなわち、フォーカス群の屈折力が強くなりすぎる。この場合、近接被写体合焦時における軸上色収差や球面収差や像面湾曲が大きくなるため、合焦域全域において高い光学性能を維持することが困難になるため好ましくない。また、この場合、フォーカス群のピント敏感度が高くなりすぎる。そのため、合焦位置の位置ずれを補正するための第３レンズ群の移動量が小さくなりすぎるため、高精度の位置制御が必要となり好ましくない。

これらの効果を得る上で、条件式（６）の下限値は－１．８０であることがより好ましく、－１．６０であることがさらに好ましく、－１．３０であることが一層好ましい。また条件式（６）の上限値は－０．２５であることがより好ましく、－０．３０であることがさらに好ましく、－０．３５であることが一層好ましい。

１－２－６．条件式（７）
（７） ０．３０＜｛１－（β３ｔ×β３ｔ）｝×β４ｔｒ×β４ｔｒ＜１５．００
但し、
β３ｔ ：第３レンズ群の望遠端における無限遠合焦時の横倍率
β４ｔｒ：当該ズームレンズにおいて、第３レンズ群より像側に配置された全レンズの望遠端における無限遠合焦時の合成横倍率

条件式（７）は、第３レンズ群のピント敏感度、すなわちフォーカス群のピント敏感度を規定するための式である。ピント敏感度は上述したとおりである。条件式（７）を満足する場合、無限遠物体から近接物体への合焦時におけるフォーカス群の移動量を適切な範囲内とすることができ、迅速なオートフォーカスを実現すると共に、当該ズームレンズの小型化を図ることが容易になる。

これに対して、条件式（７）の数値が上限値以上になると、フォーカス群としての第３レンズ群のピント敏感度が小さくなりすぎる。そのため、無限遠物体から近接物体への合焦時における第３レンズ群の移動量が大きくなり、光学全長が長くなるため、当該ズームレンズの小型化が困難になり好ましくない。また条件式（７）の数値が下限値以下になると、第３レンズ群のピント敏感度が高くなりすぎる。そのため、合焦位置の位置ずれを補正するための第３レンズ群の移動量が小さくなりすぎるため、高精度の位置制御が必要となり好ましくない。

なお、条件式（７）を満足する場合、条件式（７）の値は正であることから、無限遠物体から近接物体への合焦時におけるフォーカス群の移動方向は物体側である。

上記効果を得る上で、条件式（７）の下限値は０．５０であることがより好ましく、１．００であることがさらに好ましく、１．５０であることが一層好ましく、１．８０であることがより一層好ましく、２．１０であることがさらに一層好ましい。また条件式（７）の上限値は１３．００であることがより好ましく、１１．００であることがさらに好ましく、９．００であることが一層好ましく、８．００であることがより一層好ましい。

１－２－７．条件式（８）
（８） ０．２０ ＜ ｆ２／ｆ３ ＜ １．５０
但し、
ｆ２ ：第２レンズ群の焦点距離
ｆ３ ：第３レンズ群の焦点距離

上記条件式（８）は、第２レンズ群の焦点距離と第３レンズ群の焦点距離との比を規定するための式である。条件式（８）を満足する場合、第２レンズ群の焦点距離が第３レンズ群の焦点距離に対して適正な範囲内となり、第２レンズ群による広画角化効果が適正な範囲内となる。そのため、当該ズームレンズにおいて最も物体側に配置されるレンズ、すなわち前玉の径を小さくすることができ、当該ズームレンズの小型化を図ることがより容易になる。これと同時に、少ないレンズ枚数で像面湾曲、コマ収差、歪曲収差等の収差補正を良好に行うことができ、光学性能の高いズームレンズを小型に構成することができる。

これに対して、条件式（８）の数値が上限値以上になると、第２レンズ群の焦点距離が第３レンズ群の焦点距離に対して長くなりすぎ、第２レンズ群による広画角化効果が弱くなる。そのため、広角端において広画角を達成するには、前玉径を大きくする必要があるため、当該ズームレンズの小型化を図ることが困難になる。一方、条件式（８）の数値が下限値以下になると、第２レンズ群の焦点距離が第３レンズ群の焦点距離に対して短くなりすぎ、像面湾曲、コマ収差、歪曲収差等の収差補正が困難となる。そのため、光学性能の高いズームレンズを実現するためには収差補正のためにレンズ枚数を増加する必要があり、当該ズームレンズの小型化を図ることが困難になり、好ましくない。

これらの効果を得る上で、条件式（８）の下限値は０．２４であることがより好ましく、０．２８であることがさらに好ましく、０．３１であることが一層好ましい。また条件式（８）の上限値は１．３０であることがより好ましく、１．２０であることがさらに好ましく、１．１０であることが一層好ましい。

１－２－８．条件式（９）
当該ズームレンズにおいて、広角端から望遠端に変倍する際に第１レンズ群が物体側に移動することが上述のとおり好ましい。この場合、以下の条件式（９）を満足することが好ましい。

（９） ０．１５ ＜ ｜Ｘ１｜／ｆｔ ＜ ０．６５
但し、
Ｘ１ ：広角端から望遠端に変倍する際における第１レンズ群の物体側への移動量
ｆｔ ：望遠端における当該ズームレンズの焦点距離

上記条件式（９）は、広角端から望遠端に変倍する際の第１レンズ群の物体側への移動量を規定するための式である。条件式（９）を満足する場合、第１レンズ群の屈折力が適正であり、且つ、変倍時における当該移動量が適正な範囲内となる。そのため、所定のズーム比を確保しつつ、広角端における当該ズームレンズの光学全長を短くすることができ、当該ズームレンズの小型化を図ることができる。

これに対して、条件式（９）の数値が下限値以下になると、変倍時における第１レンズ群の上記移動量が小さくなる。この場合、所定の変倍比を確保するには、各レンズ群の屈折力を強くする必要がある。各レンズ群の屈折力を強くすると、軸上色収差や球面収差等の収差補正の為に多くのレンズ枚数が必要となり、当該ズームレンズの小型化を図ることが困難になる。また、条件式(９)の数値が上限値以上になると、変倍時における第１レンズ群の上記移動量が大きくなる。すなわち、広角端における光学全長と望遠端における光学全長の差が大きくなる。この場合、鏡筒を外筒部分に内筒部分を収容した入れ子状の構造とした場合、広角端における光学全長に合わせて鏡筒長を設計すると、内筒部分を２重にして外筒部分に収容する必要が生じるなど、鏡筒の構造が複雑となり、鏡筒の外径も大きくなるため好ましくない。

これらの効果を得る上で、条件式（９）の下限値は０．１９であることがより好ましく、０．２５であることがさらに好ましく、０．３５であることが一層好ましく、０．３８であるとさらに一層好ましい。また条件式（９）の上限値は０．６０であることがより好ましく、０．５５であることがさらに好ましく、０．４８であることが一層好ましく、０．４６であるとさらに一層好ましい。

１－２－９．条件式（１０）
（１０） －０．６０ ＜ Ｃｒ３ｆ／ｆｔ ＜ －０．１５
但し、
Ｃｒ３ｆ：第３レンズ群の最も物体側の面の曲率半径
ｆｔ ：望遠端における当該ズームレンズの焦点距離

上記条件式（１０）は、フォーカス群としての第３レンズ群を構成する単レンズ成分の最も物体側の面の曲率半径と、望遠端における当該ズームレンズの焦点距離との比を規定するための式である。条件式（１０）の範囲を満足する場合、第３レンズ群を構成する単レンズ成分の最も物体側の面の曲率半径が望遠端における当該ズームレンズの焦点距離に対して適正な範囲内となり、球面収差とコマ収差の補正バランスが良好になる。

これらの効果を得る上で、条件式（１０）の下限値は－０．５８であることがより好ましく、－０．５５であることがさらに好ましく、－０．５０であることが一層好ましい。また条件式（１０）の上限値は－０．１８であることがより好ましく、－０．２０であることがさらに好ましく、－０．２２であることが一層好ましい。

１－２－１０．条件式（１１）
（１１） ０．０３ ＜ Ｄ２３ｔ／ｆｔ ＜ ０．２０
但し、
Ｄ２３ｔ：望遠端における無限遠合焦時の第２レンズ群の最も像側面と第３レンズ群の最も物体側との光軸上の距離
ｆｔ ：望遠端における当該ズームレンズの焦点距離

条件式（１１）は、第２レンズ群と第３レンズ群との間隔（光軸上の距離）を規定するための式である。条件式（１１）を満足する場合、望遠端において第３レンズ群の軸上光線の光線高さを低くすることができ、球面収差の誤差感度を適正な範囲内とすることができる。そのため、製造誤差を生じにくくすることができる。また、第３レンズ群はフォーカス群として機能する。条件式（１１）を満足させることにより、合焦時に第３レンズ群が物体側に移動するための間隔を確保することができ、最短撮像距離を短くすることが可能になる。特に、条件式（１１）を満足させることは、広角端における最短撮像距離を短くする上で有効である。

これに対して、条件式（１１）の数値が上限値以上になると、すなわち第２レンズ群と、第３レンズ群と間隔が大きくなると、望遠端において第３レンズ群の軸上光線の光線高さが高くなり、球面収差の誤差感度が高くなる。そのため、球面収差の誤差感度が大きくなり、製造誤差が生じやすくなるため、好ましくない。一方、条件式（１１）の数値が下限値以下になると、すなわち第２レンズ群と、第３レンズ群との間隔が小さくなると、合焦時にフォーカス群としての第３レンズ群が移動するための間隔を確保することができ、最短撮像距離を短くすることができなくなり、好ましくない。

これらの効果を得る上で、条件式（１１）の下限値は０．０４であることがより好ましく、０．０５であることがさらに好ましく、０．０６であることが一層好ましい。また、条件式（１１）の上限値は０．１８であることがより好ましく、０．１６であることがさらに好ましく、０．１５であることが一層好ましく、０．１４であることがより一層好ましく、０．１２であることがさらに一層好ましい。

１－２－１１．条件式（１２）
（１２） ２．００ ＜ Ｃｒ２ｆ／ｆｗ ＜ ５０．００
但し、
Ｃｒ２ｆ：第２レンズ群の最も物体側の面の曲率半径
ｆｗ ：広角端における当該ズームレンズの焦点距離

条件式（１２）は、第２レンズ群の最も物体側面の曲率半径と前記ズームレンズの広角端における焦点距離の比を規定するための式である。条件式（１２）の値が正であることは、第２レンズ群の最も物体側の面が物体側に凸の形状であることを意味する。条件式（１２）を満足することで、第２レンズ群の最も物体側面の曲率半径が広角端における当該ズームレンズの焦点距離に対して適正な範囲内となり、歪曲収差とコマ収差とをバランスよく補正することができる。

上記効果を得る上で、条件式（１２）の下限値は２．０５であることがより好ましく、２．１０であることがさらに好ましく、２．１５であることが一層好ましい。また条件式（１２）の上限値は３０．００であることがより好ましく、２５．００であることがさらに好ましく、１８．００であることが一層好ましい。

１－２－１２．条件式（１３）
当該ズームレンズにおいて、フォーカス群が負の屈折力を有する単レンズ１枚のみから構成されることが上述のとおり好ましい。この場合、以下の条件を満足することが好ましい。

（１３） ４８．０ ＜ νｄ３ ＜ ９８．０
但し、
νｄ３：第３レンズ群を構成する負の屈折力を有する単レンズのｄ線におけるアッベ数

上記条件式（１３）は、第３レンズ群が負の屈折力を有する単レンズ１枚のみで構成されるときの当該負の屈折率を有する単レンズのアッベ数を規定するための式である。条件式（１３）を満足する場合、色収差の補正が良好になり、光学性能の高いズームレンズを実現することがより容易になる。また、条件式（１３）を満足する硝材は、比較的比重の小さい硝材が多く、フォーカス群の軽量化を図る上でも効果的である。

ここで、条件式（１３）の数値が上限値以上である場合、当該フォーカス群を構成する負の屈折力を有する単レンズの色分散が小さくなるため、色収差を補正する上では好ましい。しかしながら、アッベ数の大きい硝材はアッベ数の小さい硝材と比較すると高価である。アッベ数が上限値以上の硝材を用いた場合、色収差の補正に関する効果はあるものの、費用対効果を考えるとその効果は小さい。そのため、条件式（１３）の数値が上限値以上になることはコスト的な観点から好ましくない。一方、条件式（１３）の数値が下限値以下になると、フォーカス群を構成する負の屈折力を有する単レンズの色分散が大きく、有限距離物体への合焦時における軸上色収差の補正が困難となり好ましくない。

これらの効果を得る上で、条件式（１３）の下限値は５０．０であることがより好ましく、５２．０であることがさらに好ましく、５５．０であることが一層好ましい。また条件式（１３）の上限値は９６．０であることがより好ましく、８３．０であることがさらに好ましく、７９．０であることが一層好ましく、７６．０であることがより一層好ましく、７３．０であるとさらに一層好ましい。

２．撮像装置
次に、本件発明に係る撮像装置について説明する。本件発明に係る撮像装置は、上記本件発明に係るズームレンズと、当該ズームレンズの像面側に設けられた、当該ズームレンズによって形成された光学像を電気的信号に変換する撮像素子とを備えたことを特徴とする。

ここで、撮像素子等に特に限定はなく、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサやＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）センサなどの固体撮像素子等も用いることができる。本件発明に係る撮像装置は、デジタルカメラやビデオカメラ等のこれらの固体撮像素子を用いた撮像装置に好適である。また、当該撮像装置は、レンズが筐体に固定されたレンズ固定式の撮像装置であってもよいし、一眼レフカメラやミラーレス一眼カメラ等のレンズ交換式の撮像装置であってもよいのは勿論である。特に、本件発明に係るズームレンズは交換レンズシステムに好適なバックフォーカスを確保することができる。そのため、光学式ファインダーや、位相差センサ、これらに光を分岐するためのリフレックスミラー等を備えた一眼レフカメラ等の撮像装置に好適である。

本発明の撮像装置は、撮像素子により取得した撮像画像データを電気的に加工して、撮像画像の形状を変化させる画像処理部や、当該画像処理部において撮像画像データを加工するために用いる画像補正データ、画像補正プログラム等を保持する画像補正データ保持部等を有することがより好ましい。ズームレンズを小型化した場合、結像面において結像された撮像画像形状の歪み（歪曲）が生じやすくなる。その際、画像補正データ保持部に予め撮像画像形状の歪みを補正するための歪み補正データを保持させておき、上記画像処理部において、画像補正データ保持部に保持された歪み補正データを用いて、撮像画像形状の歪みを補正することが好ましい。このような撮像装置によれば、ズームレンズの小型化をより一層図ることができ、秀麗な撮像画像を得ると共に、撮像装置全体の小型化を図ることができる。

さらに、本件発明に係る撮像装置において、上記画像補正データ保持部に予め倍率色収差補正データを保持させておき、上記画像処理部において、画像補正データ保持部に保持された倍率色収差補正データを用いて、当該撮像画像の倍率色収差補正を行わせることが好ましい。画像処理部により、倍率色収差、すなわち、色の歪曲収差を補正することで、光学系を構成するレンズ枚数を削減することが可能になる。そのため、このような撮像装置によれば、ズームレンズの小型化をより一層図ることができ、秀麗な撮像画像を得ると共に、撮像装置全体の小型化を図ることができる。

次に、実施例を示して本件発明を具体的に説明する。但し、本件発明は以下の実施例に限定されるものではない。以下に挙げる各実施例のズームレンズは、デジタルカメラ、ビデオカメラ、銀塩フィルムカメラ等の撮像装置（光学装置）に適用可能である。また、各レンズ断面図において、図面に向かって左方が物体側、右方が結像面側である。なお、実施例１は本件発明の参考例であり、実施例２及び実施例３は本件発明の実施例である。

（１）ズームレンズの光学構成
図１は、本件発明に係る実施例１のズームレンズの広角端における無限遠合焦時のレンズ構成を示すレンズ断面図である。当該ズームレンズは、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負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とから構成されている。無限遠物体から近接物体への合焦の際、第３レンズ群Ｇ３が光軸に沿って物体側に移動する。開口絞りＳは第４レンズ群Ｇ４中に配置されている。本実施例では後群は、第４レンズ群Ｇ４からなる。

以下、各レンズ群の構成を説明する。第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、物体側凸形状の負メニスカスレンズＬ１と凸レンズＬ２とが接合された接合レンズから構成される。

第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、物体側凸形状の負メニスカスレンズＬ３と、凹レンズＬ４と、凸レンズＬ５とから構成されている。

第３レンズ群Ｇ３は、物体側凹形状の負メニスカスレンズＬ６から構成されている。すなわち、負の屈折力を有する単レンズ成分１枚から構成されている。

第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に、両凸レンズＬ７と、開口絞りＳと、凸レンズＬ８及び凹レンズＬ９が接合された接合レンズと、両凸レンズＬ１０及び両凹レンズＬ１１が接合された接合レンズと、凸レンズＬ１２とから構成されている。両凸レンズＬ１０の物体側面は非球面である。

実施例１のズームレンズでは広角端から望遠端への変倍時に像面に対して、第１レンズ群Ｇ１が物体側に移動し、第２レンズ群Ｇ２が像側凸の軌跡で移動し、第３レンズ群Ｇ３が物体側に移動し、第４レンズ群Ｇ４が物体側に移動する。

また、撮像時の手振れ等に起因する像ブレ発生時には、当該ズームレンズを構成するレンズのうち、少なくとも１枚のレンズを防振群とし、当該防振群を偏芯させることで像ブレ補正を行うことが好ましい。

また、図１に示す「ＩＭＧ」は結像面であり、具体的にはＣＣＤセンサ、ＣＭＯＳセンサ等の固体撮像素子の撮像面、或いは、銀塩フィルムのフィルム面等を表す。また、結像面ＩＭＧの物体側にはカバーガラスＣＧ等の実質的な屈折力を有さない平行平板を備える。これらの点は、他の実施例で示す各レンズ断面図においても同様であるため、以下では説明を省略する。

（２）数値実施例
次に、当該ズームレンズの具体的数値を適用した数値実施例について説明する。表１に当該ズームレンズの面データを示す。表１において、「面番号」は物体側から数えたレンズ面の順番、「ｒ」はレンズ面の曲率半径、「ｄ」はレンズ面の光軸上の間隔、「Ｎｄ」はｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）に対する屈折率、「νｄ」はｄ線に対するアッベ数、「Ｈ」は有効半径を示している。また、面番号の次の欄に表示する「ＡＳＰ」は当該レンズ面が非球面であることを表し、「Ｓ」は開口絞りを表している。さらに、レンズ面の光軸上の間隔の欄に、「Ｄ３」、「Ｄ９」等と示すのは、当該レンズ面の光軸上の間隔が変倍時又は合焦時に変化する可変間隔であることを意味する。なお、各表中の長さの単位は全て「ｍｍ」であり、画角の単位は全て「°」である。また、曲率半径の「０」は平面を意味する。なお、表１における第２３面及び第２４面はカバーガラスＣＧの面データである。

表２は、当該ズームレンズの緒元表である。当該緒元表には、無限遠合焦時における当該ズームレンズの焦点距離「ｆ」、Ｆナンバー「Ｆｎｏ．」、半画角「ω」、像高「Ｙ」、光学全長「ＴＬ」を示す。但し、表２には、左側から順に、広角端、中間焦点距離状態、望遠端におけるそれぞれの値を示している。

表３に、変倍時における当該ズームレンズの光軸上の可変間隔を示す。表３において、左側から順に、広角端、中間焦点距離状態、望遠端における無限遠合焦時におけるそれぞれの値を示している。なお、表中「ＩＮＦ」は「∞（無限大）」であることを示す。

表４に、合焦時における当該ズームレンズの光軸上の可変間隔を示す。表４には、広角端、中間焦点距離状態、望遠端において、それぞれ撮影距離（撮像距離）が２８０．００ｍｍ、３００．００ｍｍ、３００．００ｍｍのときの値を示している。これらの撮影距離が各焦点距離における最短撮像距離である。

表５は、当該ズームレンズを構成する各レンズ群の焦点距離を示している。

表６は、各非球面の非球面係数である。当該非球面係数は、各非球面形状を下記式で定義したときの値である。また、表１９に、各条件式（１）～条件式（１３）の値を示す。

X(Y)= (Y²/r)/[1+(1-ε・Y²/r²)^1/2]+A4・Y⁴+A6・Y⁶+A8・Y⁸+A10・Y¹⁰+A12・Y¹²

但し、表６において、「Ｅ－ａ」は「×１０^－ａ」を示す。また、上記式において、「Ｘ」は光軸方向の基準面からの変位量、「ｒ」は近軸曲率半径、「Ｙ」は光軸に垂直な方向の光軸からの高さ、「ε」は円錐係数、「Ａｎ」はｎ次の非球面係数とする。
これらの表に関する事項は他の実施例で示す各表においても同様であるため、以下では説明を省略する。

また、図２～図４に当該実施例１のズームレンズの広角端、中間焦点距離状態、望遠端における無限遠合焦時の縦収差図をそれぞれ示す。各図に示す縦収差図は、図面に向かって左側から順に、それぞれ球面収差（ｍｍ）、非点収差（ｍｍ）、歪曲収差（％）である。球面収差を表す図では、縦軸は開放Ｆ値との割合、横軸にデフォーカスをとり、実線がｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）、点線がｇ線（波長λ＝４３５．８ｎｍ）における球面収差を示す。非点収差を表す図では、縦軸は像高、横軸にデフォーカスをとり、実線がｄ線に対するサジタル像面（ｄｓ）、点線がｄ線に対するメリジオナル像面（ｄｍ）を示す。歪曲収差を表す図では、縦軸は像高、横軸に％をとり、歪曲収差を表す。これらの縦収差図に関する事項は、他の実施例で示す縦収差図においても同様であるため、以下では説明を省略する。

また、当該ズームレンズの広角端における無限遠合焦時のバックフォーカス「ｆｂ」は以下のとおりである。但し、以下の値は、カバーガラス（Ｎｄ＝１．５１６８）を含まない値であり、他の実施例に示すバックフォーカスも同様である。
ｆｂ＝ ３７．３２０（ｍｍ）

（１）ズームレンズの光学構成
図５は、本件発明に係る実施例２のズームレンズの広角端における無限遠合焦時のレンズ構成を示すレンズ断面図である。当該ズームレンズは、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負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、正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５と、負の屈折力を有する第６レンズ群Ｇ６とから構成されている。無限遠物体から近接物体への合焦の際、第３レンズ群Ｇ３が光軸に沿って像側に移動する。開口絞りＳは第４レンズ群Ｇ４の最も物体側に配置されている。本実施例では後群は、第４レンズ群Ｇ４、第５レンズ群Ｇ５及び第６レンズ群Ｇ６からなる。

以下、各レンズ群の構成を説明する。第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、物体側凸形状の負メニスカスレンズＬ１及び両凸レンズＬ２が接合された接合レンズと、物体側凸形状の正メニスカスレンズＬ３とから構成されている。

第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、物体側凸形状の負メニスカスレンズＬ４と、両凹レンズＬ５と、両凸レンズＬ６とから構成されている。負メニスカスレンズＬ４は、物体側面が非球面である複合非球面レンズである。

第３レンズ群Ｇ３は、両面が非球面である物体側凹形状の負メニスカスレンズＬ７から構成されている。すなわち、負の屈折力を有する単レンズ成分１枚から構成されている。

第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に、開口絞りＳと、両面が非球面である両凸レンズＬ８と、凹レンズＬ９とから構成されている。

第５レンズ群Ｇ５は、凸レンズＬ１０と、物体側凸形状の負メニスカスレンズＬ１１及び両凹レンズＬ１２が接合された接合レンズとから構成されている。

第６レンズ群Ｇ６は、凸レンズＬ１３及び凹レンズＬ１４が接合された接合レンズと、凹レンズＬ１５と、両凸レンズＬ１６と、両面が非球面である凸レンズＬ１７と、両凹レンズＬ１８及び両凸レンズＬ１９が接合された接合レンズとから構成されている。

実施例２のズームレンズでは広角端から望遠端への変倍時に像面に対して、第１レンズ群Ｇ１が物体側に移動し、第２レンズ群Ｇ２が物体側に移動し、第３レンズ群Ｇ３が像側凸の軌跡で移動し、第４レンズ群Ｇ４が物体側に移動し、第５レンズ群Ｇ５が物体側に移動し、第６レンズ群Ｇ６が物体側に移動する。

また、撮像時の手振れ等に起因する像ブレ発生時には、当該ズームレンズを構成するレンズのうち、少なくとも１枚のレンズを防振群とし、当該防振群を偏芯させることで像ブレ補正を行うことが好ましい。例えば、第６レンズ群Ｇ６の最も物体側に配置される凸レンズＬ１３及び凹レンズＬ１４が接合された接合レンズを防振群とし、当該接合レンズを光軸と垂直な方向に動かすことで像ブレ補正を行うことが好ましい。

（２）数値実施例
次に、当該ズームレンズの具体的数値を適用した数値実施例について説明する。表７に、当該ズームレンズの面データを示し、表８に当該ズームレンズの緒元表を示す。なお、表７における第３７面及び第３８面はカバーガラスＣＧの面データである。

表９に、変倍時における当該ズームレンズの光軸上の可変間隔を示し、表１０に、合焦時における当該ズームレンズの光軸上の可変間隔を示す。なお、表１０には、広角端、中間焦点距離状態、望遠端において、それぞれ撮影距離（撮像距離）が３８０．００ｍｍ、４００．００ｍｍ、４００．００ｍｍのときの値を示している。これらの撮影距離が各焦点距離における最短撮像距離である。

表１１は、当該ズームレンズを構成する各レンズ群の焦点距離を示している。表１２は、各非球面の非球面係数である。また、表１９に各条件式（１）～条件式（１３）の値を示す。

また、図６～図８に、当該実施例２のズームレンズの広角端、中間焦点距離状態、望遠端における無限遠合焦時の縦収差図をそれぞれ示す。

さらに、当該ズームレンズの広角端における無限遠合焦時のバックフォーカスは以下のとおりである。
ｆｂ＝ ３９．８２４（ｍｍ）

（１）ズームレンズの光学構成
図９は、本件発明に係る実施例３のズームレンズの広角端における無限遠合焦時のレンズ構成を示すレンズ断面図である。当該ズームレンズは、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負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、正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５と、負の屈折力を有する第６レンズ群Ｇ６と、正の屈折力を有する第７レンズ群Ｇ７とから構成されている。無限遠物体から近接物体への合焦の際、第３レンズ群Ｇ３が光軸に沿って像側に移動する。開口絞りＳは第４レンズ群Ｇ４の最も物体側に配置されている。本実施例では後群は、第４レンズ群Ｇ４、第５レンズ群Ｇ５、第６レンズ群Ｇ６及び第７レンズ群Ｇ７からなる。

以下、各レンズ群の構成を説明する。第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、物体側凸形状の負メニスカスレンズＬ１及び両凸レンズＬ２が接合された接合レンズと、物体側凸形状の正メニスカスレンズＬ３とから構成されている。

第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、物体側凸形状の負メニスカスレンズＬ４と、両凸レンズＬ５とから構成されている。負メニスカスレンズＬ４は、物体側面が非球面である複合非球面レンズである。両凸レンズＬ５の両面は非球面である。

第３レンズ群Ｇ３は、物体側凹形状の負メニスカスレンズＬ７から構成されている。すなわち、負の屈折力を有する単レンズ成分１枚から構成されている。

第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に、開口絞りＳと、両面が非球面である両凸レンズＬ８から構成されている。

第５レンズ群Ｇ５は、物体側凸形状の負メニスカスレンズＬ９及び両凸レンズＬ１０が接合された接合レンズと、両凸レンズＬ１１とから構成されている。

第６レンズ群Ｇ６は、凸レンズＬ１２及び凹レンズＬ１３が接合された接合レンズから構成される。

第７レンズ群Ｇ７は、両面が非球面である両凸レンズＬ１４と、凸レンズＬ１５と、両凹レンズＬ１６とから構成されている。

実施例３のズームレンズでは広角端から望遠端への変倍時に像面に対して、第１レンズ群Ｇ１が物体側に移動し、第２レンズ群Ｇ２が像側凸の軌跡で移動し、第３レンズ群Ｇ３が像側凸の軌跡で移動し、第４レンズ群Ｇ４が物体側に移動し、第５レンズ群Ｇ５が物体側に移動し、第６レンズ群Ｇ６が物体側に移動し、第７レンズ群Ｇ７が物体側に移動する。

また、撮像時の手振れ等に起因する像ブレ発生時には、当該ズームレンズを構成するレンズのうち、少なくとも１枚のレンズを防振群とし、当該防振群を偏芯させることで像ブレ補正を行うことが好ましい。例えば、第６レンズ群Ｇ６を構成する凸レンズＬ１２及び凹レンズＬ１３が接合された接合レンズを防振群とし、当該接合レンズを光軸と垂直な方向に動かすことで像ブレ補正を行うことが好ましい。

（２）数値実施例
次に、当該ズームレンズの具体的数値を適用した数値実施例について説明する。表１３に、当該ズームレンズの面データを示し、表１４に当該ズームレンズの緒元表を示す。なお、表１３における第３２面及び第３３面はカバーガラスＣＧの面データである。

表１５に、変倍時における当該ズームレンズの光軸上の可変間隔を示し、表１６に、合焦時における当該ズームレンズの光軸上の可変間隔を示す。なお、表１６には、広角端、中間焦点距離状態、望遠端において、それぞれ撮影距離（撮像距離）が３８０．００ｍｍ、４００．００ｍｍ、４００．００ｍｍのときの値を示している。これらの撮影距離が各焦点距離における最短撮像距離である。

表１７は、当該ズームレンズを構成する各レンズ群の焦点距離を示している。表１８は、各非球面の非球面係数である。また、表１９に各条件式（１）～条件式（１３）の値を示す。

また、図１０～図１２に、当該実施例３のズームレンズの広角端、中間焦点距離状態、望遠端における無限遠合焦時の縦収差図をそれぞれ示す。

さらに、当該ズームレンズの広角端における無限遠合焦時のバックフォーカスは以下のとおりである。
ｆｂ＝ ４５．４９７（ｍｍ）

本件発明によれば、フォーカス群の軽量化を図りつつ、適切なバックフォーカスを確保することのできる高性能な標準系のズームレンズ及び当該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。

Ｇ１ ・・・第１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
Ｇ７ ・・・第７レンズ群
Ｆ ・・・フォーカス群
Ｓ ・・・開口絞り
ＣＧ ・・・カバーガラス
ＩＭＧ・・・結像面

Claims (11)

1. 物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、負の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する後群とから構成され、
   前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間の空気間隔を増大させ、前記第３レンズ群と前記後群との間の空気間隔を減少させるようにレンズ群間の空気間隔を変化させることで広角端から望遠端へ変倍し、
   前記第２レンズ群は、負の屈折力を有するレンズと、正の屈折力を有するレンズとをそれぞれ少なくとも１枚有し、
   前記第３レンズ群は、負の屈折力を有する単レンズ成分１枚からなり、当該第３レンズ群を光軸方向に移動させることで、無限遠物体から近接物体に合焦し、
   以下の条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
   （１） ０．３０ ＜ （－ｆ１２３ｗ＋Ｄ３４ｗ）／ＦＢｗ ＜ １．４５
   （２）－３．７０ ＜（Ｃｒ３ｆ＋Ｃｒ３ｒ）／（Ｃｒ３ｆ－Ｃｒ３ｒ）＜ －０．４０
   （８） ０．３１ ＜ ｆ２／ｆ３ ＜ １．３０
   （１２） ３．０３７ ≦ Ｃｒ２ｆ／ｆｗ ＜ ５０．００
   但し、
   ｆ１２３ｗ：広角端における前記第１レンズ群、前記第２レンズ群及び前記第３レンズ群の合成焦点距離
   Ｄ３４ｗ：広角端における前記第３レンズ群の最も像側の面と前記後群の最も物体側の面との間の光軸上の距離
   ＦＢｗ：広角端における当該ズームレンズの最も像側面から結像面までの空気換算長
   Ｃｒ３ｆ：前記第３レンズ群の最も物体側の面の曲率半径
   Ｃｒ３ｒ：前記第３レンズ群の最も像側の面の曲率半径
   ｆ２ ：前記第２レンズ群の焦点距離
   ｆ３ ：前記第３レンズ群の焦点距離
   Ｃｒ２ｆ：前記第２レンズ群の最も物体側の面の曲率半径
   ｆｗ ：広角端における当該ズームレンズの焦点距離
2. 以下の条件を満足する請求項１に記載のズームレンズ。
   （５） －０．４０ ＜ β２ｗ×β３ｗ ＜ －０．１０
   但し、
   β２ｗ： 広角端における前記第２レンズ群の無限遠合焦時の横倍率
   β３ｗ： 広角端における前記第３レンズ群の無限遠合焦時の横倍率
3. 以下の条件を満足する請求項１又は請求項２に記載のズームレンズ。
   （６） －２．００ ＜ ｆ３／ｆｔ ＜ －０．２０
   但し、
   ｆｔ ：望遠端における当該ズームレンズの焦点距離
4. 以下の条件を満足する請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のズームレンズ。
   （７） ０．３０＜｛１－（β３ｔ×β３ｔ）｝×β４ｔｒ×β４ｔｒ＜１５．００
   但し、
   β３ｔ ：前記第３レンズ群の望遠端における無限遠合焦時の横倍率
   β４ｔｒ：当該ズームレンズにおいて、前記第３レンズ群より像側に配置された全レンズの望遠端における無限遠合焦時の合成横倍率
5. 広角端から望遠端に変倍する際に、前記第１レンズ群は物体側に移動する請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のズームレンズ。
6. 以下の条件を満足する請求項５に記載のズームレンズ。
   （９） ０．１５ ＜ ｜Ｘ１｜／ｆｔ ＜ ０．６５
   但し、
   Ｘ１ ：広角端から望遠端に変倍する際における前記第１レンズ群の物体側への移動量
   ｆｔ ：望遠端における当該ズームレンズの焦点距離
7. 以下の条件を満足する請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のズームレンズ。
   （１０） －０．６０ ＜ Ｃｒ３ｆ／ｆｔ ＜ －０．１５
   但し、
   ｆｔ ：望遠端における当該ズームレンズの焦点距離
8. 以下の条件を満足する請求項１から請求項７のいずれか一項に記載のズームレンズ。
   （１１） ０．０３ ＜ Ｄ２３ｔ／ｆｔ ＜ ０．２０
   但し、
   Ｄ２３ｔ：望遠端における無限遠合焦時の前記第２レンズ群の最も像側面と前記第３レンズ群の最も物体側との光軸上の距離
   ｆｔ ：望遠端における当該ズームレンズの焦点距離
9. 望遠端における最短撮像距離に対して広角端における最短撮像距離が短い請求項１から請求項８のいずれか一項に記載のズームレンズ。
10. 以下の条件を満足する請求項１から請求項９のいずれか一項に記載のズームレンズ。
    （３）３２．０ ＜ νｄ２ｎｍｉｎ ＜ ４８．５
    但し、
    νｄ２ｎｍｉｎ：前記第２レンズ群に含まれる負の屈折力を有するレンズの中で最もｄ線におけるアッベ数が小さいレンズのｄ線におけるアッベ数
11. 請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載のズームレンズと、当該ズームレンズの像側に、当該ズームレンズによって形成された光学像を電気的信号に変換する撮像素子とを備えたことを特徴とする撮像装置。

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