JP2019101286A - ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 全ズーム範囲及び全物体距離にわたり高い光学性能が容易に得られ、しかもレンズ全長の短い小型のズームレンズを得ること。【解決手段】 最も物体側に正の屈折力のレンズ群ＬＰ１が配置され、レンズ群ＬＰ１の像側に負の屈折力のレンズ群ＬＮ１が配置され、レンズ群ＬＮ１の像側に開口絞りが配置され、レンズ群ＬＰ１は物体側へ移動し、レンズ群ＬＮ１は像側へ移動し、レンズ群ＬＮ２の像側へ隣接してレンズ群ＬＰ２とレンズ群ＬＮ３が配置されており、広角端から望遠端へのズーミングに際してレンズ群ＬＰ２とレンズ群ＬＮ３のレンズ群の間隔は狭まり、望遠端におけるレンズ全長Ｔｄｔ、広角端におけるレンズ全長Ｔｄｗ、広角端から望遠端へのズーミングにおけるレンズ群ＬＮ１の移動量ΔＭＬＮ１、望遠端における全系の焦点距離ｆｔを各々適切に設定すること。【選択図】 図１

Description

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、デジタルカメラ、ビデオカメラ、ＴＶカメラ、監視用カメラ等の撮像装置に用いられる撮像光学系に好適なものである。

撮像装置（カメラ）に用いる撮影光学系には、用途に応じて様々な焦点距離や口径の光学系が要望されている。例えば、遠くの被写体を所望の画角で拡大撮影できる望遠ズームレンズに対しては、高画質でレンズ全長が短く、高ズーム比で、迅速なフォーカシングができること等が要望されている。これらの要求を満足する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を配置したポジティブリード型で物体側の第１レンズ群以外のレンズ群でフォーカシングを行うリアーフォーカス方式を採用したズームレンズが知られている（特許文献１、２）。

特許文献１は物体側から像側へ順に配置された、正、負、正、正の屈折力の第１レンズ群乃至第４レンズ群より構成され、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を開示している。そしてフォーカシングに際して第１レンズ群を構成する一部のレンズ系を移動させている。特許文献２は物体側から像側へ順に配置された、正、負、正、負、正、負の屈折力の第１レンズ群乃至第６レンズ群より構成され、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を開示している。そしてフォーカシングに際して第６レンズ群が移動するズームレンズを開示している。

またレンズ全長の短縮化とレンズ鏡筒径の小型化を図るために、バックフォーカスを短く設定し、レンズ最終面から像面までの間にメカニカルな部分を除いた、所謂ミラーレスタイプのズームレンズが知られている（特許文献３）。特許文献３は物体側から像側へ順に配置された、正、負、正、負、正、負の屈折力の第１レンズ群乃至第６レンズ群より構成され、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を開示している。そしてフォーカシングに際して第４レンズ群が移動するズームレンズを開示している。

特開２０１４−０３５４８０号公報 特開２０１５−１９１００８号公報 特開２００６−２５１４６２号公報

撮像装置に用いるズームレンズには、レンズ系全体が小型であること、フォーカスレンズ群が小型軽量でフォーカシングに際して収差変動が少ないこと、また望遠型のズームレンズであるときは、レンズ全長が短いこと等が強く要望されている。望遠型のズームレンズにおいて、ズーミングに際して第１レンズ群が不動であると、望遠端に合わせたレンズ全長が必要ということになる。このため、レンズ全長の短縮化を図る上で好ましくない。

広角端から望遠端へのズーミングに際して、第１レンズ群を繰り出すズームレンズでは、望遠端で所望のレンズ全長にし、軸上収差を良好にすることができる。しかしながら、第１レンズ群を繰り出すズームレンズでは、望遠端においてレンズ全長が長くなる傾向がある。望遠型のズームレンズにおいて、全系の小型化を図りつつ、全ズーム範囲また全物体距離にわたり高い光学性能を得るには、ズームタイプ（レンズ群の数や各レンズ群の屈折力等）を適切に設定する必要がある。更に、ズーミングにおける各レンズ群の移動条件、フォーカシング用のレンズ群の選択等を適切に設定することが重要になってくる。

本発明は、全ズーム範囲及び全物体距離にわたり高い光学性能が容易に得られ、しかもレンズ全長の短い小型のズームレンズ及びそれを有する撮像装置を提供することを目的とする。

本発明のズームレンズは、最も物体側に正の屈折力のレンズ群ＬＰ１が配置され、該レンズ群ＬＰ１の像側に負の屈折力のレンズ群ＬＮ１が配置され、該レンズ群ＬＮ１の像側に開口絞りが配置され、該開口絞りより像側に、複数の正の屈折力のレンズ群と複数の負の屈折力のレンズ群を有し、広角端から望遠端へのズーミングに際して、前記レンズ群ＬＰ１は物体側へ移動し、前記レンズ群ＬＮ１は像側へ移動し、
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、
無限遠から近距離へのフォーカシングに際して前記開口絞りよりも像側に配置されている負の屈折力のレンズ群ＬＮ２は像側へ移動し、
前記レンズ群ＬＮ２の像側へ隣接して順に正の屈折力のレンズ群ＬＰ２と負の屈折力のレンズ群ＬＮ３が配置されており、広角端から望遠端へのズーミングに際して前記レンズ群ＬＰ２と前記レンズ群ＬＮ３のレンズ群の間隔は狭まり、望遠端におけるレンズ全長をＴｄｔ、広角端におけるレンズ全長をＴｄｗ、広角端から望遠端へのズーミングにおける前記レンズ群ＬＮ１の移動量をΔＭ_ＬＮ１、望遠端における全系の焦点距離をｆｔとするとき、
０．４０＜ｆｔ／Ｔｄｔ＜１．２０
０．０３＜ΔＭ_ＬＮ１／Ｔｄｗ＞１．８０
なる条件式を満足することを特徴としている。

本発明によれば、全ズーム範囲及び全物体距離にわたり高い光学性能が容易に得られ、しかもレンズ全長の短い小型のズームレンズが得られる。

本発明の実施例１の広角端における断面図 （Ａ）、（Ｂ） 本発明の実施例１の物体距離無限遠時の広角端と望遠端における縦収差図 本発明の実施例２の広角端における断面図 （Ａ）、（Ｂ） 本発明の実施例２の物体距離無限遠時の広角端と望遠端における縦収差図 本発明の実施例３の広角端における断面図 （Ａ）、（Ｂ） 本発明の実施例３の物体距離無限遠時の広角端と望遠端における縦収差図 本発明の撮像装置の要部概略図

以下に本発明の好ましい実施の形態を添付の図面に基づいて説明する。本発明のズームレンズは、最も物体側に正の屈折力のレンズ群ＬＰ１が配置され、レンズ群ＬＰ１の像側に負の屈折力のレンズ群ＬＮ１が配置され、レンズ群ＬＮ１の像側に開口絞りが配置されている。更に開口絞りより像側に、複数の正の屈折力のレンズ群と複数の負の屈折力のレンズ群を有している。広角端から望遠端へのズーミングに際して、レンズ群ＬＰ１は物体側へ移動し、レンズ群ＬＮ１は像側へ移動し、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。

図１は本発明の実施例１の広角端におけるレンズ断面図である。図２（Ａ）、（Ｂ）は実施例１の無限遠に合焦（フォーカス）したときの広角端、望遠端における収差図である。実施例１はズーム比２．７１、Ｆナンバー２．８７〜２．９６のズームレンズである。

図３は本発明の実施例２の広角端におけるレンズ断面図である。図４（Ａ）、（Ｂ）は実施例２の無限遠に合焦（フォーカス）したときの広角端、望遠端における収差図である。実施例２はズーム比２．７１、Ｆナンバー２．９２のズームレンズである。

図５は本発明の実施例３の広角端におけるレンズ断面図である。図６（Ａ）、（Ｂ）は実施例３の無限遠に合焦（フォーカス）したときの広角端、望遠端における収差図である。実施例３はズーム比２．７１、Ｆナンバー２．９０のズームレンズである。図７は本発明の撮像装置の要部概略図である。

各実施例のズームレンズはビデオカメラやデジタルカメラ等の撮像装置に用いられる撮像光学系である。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。尚、各実施例のズームレンズをプロジェクターに用いても良く、このときは左方がスクリーン側、右方が被投射画像側となる。レンズ断面図においてＯＬはズームレンズである。ｉは物体側からのレンズ群の順番を示し、Ｌｉは第ｉレンズ群である。

ＳＰは光量調整用の開口絞りである。ＦＣは開口径が一定のフレアーカット絞りである。ＩＳは像ぶれ補正用の防振レンズ群である。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像光学系として使用する際にはＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の撮像素子（光電変換素子）の撮像面に相当する。レンズ断面図において、実線の矢印は無限遠に合焦したときに広角端から望遠端へのズーミングにおける各レンズ群の移動軌跡を示している。フォーカスにおける矢印は無限遠から近距離へのフォーカシングに際してのレンズ群の移動方向を示している。

収差図のうち、球面収差図において実線のｄはｄ線、２点鎖線のｇはｇ線である。非点収差図において点線のＭはｄ線でのメリディオナル像面、実線のＳはｄ線でのサジタル像面である。また、歪曲を示す図はｄ線における歪曲を示している。倍率色収差はｇ線について示している。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を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。

一般に、広角端から望遠端へのズーミングに際して、第１レンズ群を物体側に大きく繰り出すタイプの望遠型のズームレンズは、第１レンズ群の繰り出し量に相当する鏡筒が必要になり、それを本体に収める必要がある。そのため、ズーミングに際して第１レンズ群の移動量が大き過ぎると、レンズ全長を敢えて長くする必要が生じるため、レンズ全長の短縮が困難になる。それを回避するために、第１レンズ群の正の屈折力を強め、ズーミングに際しての移動量を小さくすると、今度は軸上収差の変動が大きくなり、光学性能が低下してくる。

そのため各実施例のズームレンズでは、広角端から望遠端へのズーミングに際して、第２レンズ群Ｌ２を像側に移動させることで、第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２のレンズ群間隔の変化を大きくしている。また、最終レンズ群の負の屈折力のレンズ群でフォーカシングを行う、望遠型のズームレンズではバックフォーカスが長いと、負の屈折力のレンズ群と像面との間に広い空間が生じる。

本発明者は、バックフォーカスの短いズームレンズでは、フォーカシング用のレンズ群の像側に、十分な長さのスペースが生じる。ここに新たに正の屈折力のレンズ群と負の屈折力のレンズ群を配置し、ズーミングに際して双方のレンズ群の間隔を狭めるように駆動することで変倍補助を行えることを見出した。このように、ズーミングに際して第１レンズ群Ｌ１の移動だけでなく、あらゆるレンズ群の間で変倍補助をすることで、レンズ全長を短くし、かつ高い光学性能のズームレンズが得られることを見出した。

本発明に係る各実施例のズームレンズでは、無限遠から近距離へのフォーカシングに際して開口絞りよりも像側に配置されている負の屈折力のレンズ群ＬＮ２は像側へ移動する。

レンズ群ＬＮ２の像側へ隣接して順に正の屈折力のレンズ群ＬＰ２と負の屈折力のレンズ群ＬＮ３が配置されている。そして広角端から望遠端へのズーミングに際してレンズ群ＬＰ２とレンズ群ＬＮ３のレンズ群の間隔は狭まる。望遠端におけるレンズ全長をＴｄｔ、広角端におけるレンズ全長をＴｄｗ、広角端から望遠端へのズーミングにおけるレンズ群ＬＮ１の移動量をΔＭ_ＬＮ１、望遠端における全系の焦点距離をｆｔとする。このとき、
０．４０＜ｆｔ／Ｔｄｔ＜１．２０ ・・・（１）
０．０３＜ΔＭ_ＬＮ１／Ｔｄｗ＞１．８０ ・・・（２）
なる条件式を満足する。

本発明の各実施例に係るズームレンズは、望遠端におけるレンズ全長に対する望遠端における全系の焦点距離が、条件式（１）を満たす、望遠型のズームレンズにおいて効果が発生する。条件式（１）の範囲を逸脱するズームレンズの場合、第１レンズ群Ｌ１への軸上光線の入射高ｈが十分に大きくならないため、レンズ全長の短縮効果が少なくなる。

各実施例のズームレンズは、広角端から望遠端へのズーミングに際し、最も物体側に配置される正の屈折力のレンズ群ＬＰ１が物体側に移動し、更に負の屈折力のレンズ群のうち最も物体側に配置されるレンズ群ＬＮ１が像側に移動する。開口絞りＳＰより像側の負の屈折力のレンズ群ＬＮ２を像側に移動することで無限遠から近距離へのフォーカスを行っている。レンズ群ＬＮ２より像側に、正の屈折力のレンズ群ＬＰ２、負の屈折力のレンズ群ＬＮ３を有している。広角端から望遠端へのズーミングに際し、レンズ群ＬＰ２とレンズ群ＬＮ３の間隔を狭めている。

それにより、レンズ群ＬＰ１とレンズ群ＬＮ１との間隔を効率的に変化させることで、高い変倍効果を得ている。

各実施例のズームレンズは、クイックリターンミラーが配置される空間で、最も像側に配置されているフォーカス用のレンズ群よりも像側の空間にレンズ群ＬＰ２とレンズ群ＬＮ３を配置し、双方のレンズ群の間隔を効率的に変化させる。これにより、変倍補助を行っている。

条件式（２）はこのときのレンズ群ＬＮ１の移動量を特定している。条件式（２）の下限値を逸脱すると、レンズ群ＬＮ１の移動量が小さ過ぎ、十分な変倍効果を得られないため、全系の小型化が困難になる。

また通常、各レンズ群の移動方向が同じ場合は、移動軌跡をオーバーラップして配置が可能になるが、逆方向に移動する場合、オーバーラップすることができない。即ち、レンズ群ＬＰ１とレンズ群ＬＮ１の移動量を足したもので、カム環の全長が決まって来る。

条件式（２）の上限値を超えると、カム環が長くなり、即ちレンズ全長が増大するため好ましくない。条件式（２）の下限値を超えると、十分な変倍効果が得られず、全系が大型化するため好ましくない。
好ましくは条件式（１）、（２）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。

０．５０＜ｆｔ／Ｔｄｔ＜１．００ ・・・（１ａ）
０．０４＜ΔＭ_ＬＮ１／Ｔｄｗ＞１．５０ ・・・（２ａ）

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。レンズ群ＬＮ１の焦点距離をｆ_ＬＮ１とする。広角端から望遠端へのズーミングにおけるレンズ群ＬＰ１の移動量をΔＭ_ＬＰ１とする。広角端から望遠端へのズーミングにおけるレンズ群ＬＮ２の移動量をΔＭ_ＬＮ２とする。広角端から望遠端へのズーミングにおけるレンズ群ＬＮ３の移動量をΔＭ_ＬＮ３とする。レンズ群ＬＰ２の焦点距離をｆ_ＬＰ２、レンズ群ＬＮ３の焦点距離をｆ_ＬＮ３とする。レンズ群ＬＰ１の焦点距離をｆ_ＬＰ１、レンズ群ＬＮ２の焦点距離をｆ_ＬＮ２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。
０．１５＜−ｆ_ＬＮ１／ｆｔ＜０．５０ ・・・（３）
０．２５＜−ΔＭ_ＬＰ１／Ｔｄｗ＜０．６０ ・・・（４）
０．０２＜−ΔＭ_ＬＮ２／Ｔｄｗ＜０．１０ ・・・（５）
０．０５＜−ΔＭ_ＬＮ３／Ｔｄｗ＜０．３０ ・・・（６）
０．４０＜−ｆ_ＬＰ２／ｆ_ＬＮ３＜１．５０ ・・・（７）
０．６０＜ｆ_ＬＰ１／ｆｔ＜２．００ ・・・（８）
０．１０＜−ｆ_ＬＮ２／ｆｔ＜０．５０ ・・・（９）
０．３０＜ｆ_ＬＰ２／ｆｔ＜１．００ ・・・（１０）
０．４０＜−ｆ_ＬＮ３／ｆｔ＜１．５０ ・・・（１１）

次に前述の各条件式の技術的意味について説明する。条件式（３）はレンズ群ＬＮ１で変倍効果を得つつ、収差変動を抑えられるためのものである。条件式（３）の上限値を超えると、レンズ群ＬＮ１の負の屈折力が弱過ぎて、ズーミングに際して移動量が大きくなり、カム環が長くなってレンズ全長が長くなるため好ましくない。条件式（３）の下限値を超えると、レンズ群ＬＮ１の負の屈折力が強過ぎて、ズーミングに際して軸上収差の変動が大きくなるため好ましくない。

条件式（４）はレンズ群ＬＰ１の変倍効果を得つつ、ズーミングに際して収差変動を抑えられるためのものである。条件式（４）の上限値を超えて、レンズ群ＬＰ１の移動量が大き過ぎると、全系が大型化するため好ましくない。条件式（４）の下限値を超えると所定のズーム比を得るためレンズ群ＬＰ１の正の屈折力を強くする必要があり、そうするとズーミングに際して軸上収差の変動が大きくなるため好ましくない。

条件式（５）は少ないスペースで効率的に変倍及びフォーカシングを行い、レンズ全長を短くしつつ、フォーカシングの際の球面収差の変動を軽減するためのものである。条件式（５）の上限値を超えると、レンズ群ＬＮ２のズーミング及びフォーカシングの際の移動量が大きくなり、レンズ全長が長くなるため好ましくない。条件式（５）の下限値を超えると、レンズ群ＬＮ２の負の屈折力が強くなり、フォーカシングに際して球面収差の変動が大きくなるため好ましくない。

条件式（６）は変倍効果を得つつ、高い光学性能を得るためのものである。条件式（６）の上限値を超えると、ズーミングに際してレンズ群ＬＮ３の移動量が大き過ぎ、フォーカス用のレンズ群ＬＮ２への軸上光線の入射高ｈが上がり過ぎ、フォーカシングに際しての光学性能の変動が大きくなるため好ましくない。条件式（６）の下限値を超えると、変倍効果が小さくなるため好ましくない。

条件式（７）は全系を小型化するためのものである。条件式（７）の上限値を超えて、レンズ群ＬＮ３の負の屈折力が強くなると、レンズ群ＬＰ２とレンズ群ＬＮ３の合成の負の屈折力が強くなり、フォーカシング用のレンズ群ＬＰ２のフォーカシング敏感度が下がってしまう。このため、全系が大型化してしまい、好ましくない。条件式（７）の下限値を超えて、レンズ群ＬＮ３の負の屈折力が弱くなると、変倍効果が小さくなるため好ましくない。

条件式（８）、（９）、（１０）、（１１）はレンズ全長を効率的に短縮しつつ、所定のズーム比を確保するためのものである。

条件式（８）はレンズ群ＬＰ１の正の屈折力に関し、条件式（８）の上限値を超えると、レンズ群ＬＰ１のズーミングに際しての繰り出し量が増えるため、全系が大型化するため好ましくない。条件式（８）の下限値を超えると、ズーミングに際して軸上収差の変動が大きくなるため、好ましくない。

条件式（９）はレンズ群ＬＮ２の負の屈折力に関し、条件式（９）の上限値を超えると、レンズ群ＬＮ２のフォーカシングに際しての繰り出し量が増え、全長が伸びるため好ましくない。条件式（９）の下限値を超えると、フォーカシングに際して球面収差の変動が大きくなるため好ましくない。

条件式（１０）の上限値を超えると、レンズ群ＬＰ２の正の屈折力が弱過ぎ、レンズ群ＬＮ２のフォーカス敏感度が得にくくなるため、好ましくない。条件式（１０）の下限値を超えると、レンズ群ＬＰ２の正の屈折力が強過ぎ、レンズ群ＬＮ３が移動した時の像面湾曲の変動が大きくなるため、好ましくない。

条件式（１１）はレンズ群ＬＮ３の負の屈折力に関し、条件式（１１）の上限値を超えるとレンズ群ＬＮ３の負の屈折力が弱過ぎ、変倍効果が得にくくなるため好ましくない。条件式（１１）の下限値を超えると、レンズ群ＬＮ３の負の屈折力が強過ぎ、ズーミングに際して像面湾曲の変動が大きくなるため好ましくない。

更に好ましくは条件式（３）乃至（１１）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
０．２０＜−ｆ_ＬＮ１／ｆｔ＜０．４０ ・・・（３ａ）
０．３０＜−ΔＭ_ＬＰ１／Ｔｄｗ＜０．５０ ・・・（４ａ）
０．０３＜−ΔＭ_ＬＮ２／Ｔｄｗ＜０．０９ ・・・（５ａ）
０．０７＜−ΔＭ_ＬＮ３／Ｔｄｗ＜０．２０ ・・・（６ａ）
０．５０＜−ｆ_ＬＰ２／ｆ_ＬＮ３＜１．２０ ・・・（７ａ）
０．７０＜ｆ_ＬＰ１／ｆｔ＜１．６０ ・・・（８ａ）
０．２０＜−ｆ_ＬＮ２／ｆｔ＜０．４０ ・・・（９ａ）
０．４０＜ｆ_ＬＰ２／ｆｔ＜０．８０ ・・・（１０ａ）
０．５０＜−ｆ_ＬＮ３／ｆｔ＜１．２０ ・・・（１１ａ）

レンズ群ＬＰ２は、ズーミングに際し、不動であると良い。ショートバックを活用し、変倍レンズ群を増やすことはレンズ全長の短縮には効果的だが、保持構造が複雑化すると、本体が大型化するため好ましくない。

そこで、ズーミングに際し、レンズ群ＬＰ２を不動とし、広角端から望遠端へのズーミングに際してレンズ群ＬＮ３をレンズ群ＬＰ２に寄せるように移動することで、簡易構造にできるため、好ましい。

以下、各実施例におけるレンズ構成について説明する。実施例１と実施例２は、物体側より像側へ順に配置された、次のレンズ群より構成されている。

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、負の屈折力の第６レンズ群Ｌ６を有する。更に正の屈折力の第７レンズ群Ｌ７、負の屈折力の第８レンズ群Ｌ８より構成されている。

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は像側へ移動する。望遠端の焦点距離が条件式（１）を満たす望遠型の８群ズームレンズである。第１レンズ群Ｌ１がレンズ群ＬＰ１、第２レンズ群Ｌ２がレンズ群ＬＮ１、第６レンズ群Ｌ６がレンズ群ＬＮ２、第７レンズ群Ｌ７がレンズ群ＬＰ２、第８レンズ群Ｌ８がレンズ群ＬＮ３に相当している。ズーミングに際して、第５レンズ群Ｌ５と第７レンズ群Ｌ７は不動である。

広角端から望遠端へのズーミングに際して第１レンズ群Ｌ１が物体側に移動し、第２レンズ群Ｌ２が像側に移動し、第３レンズ群Ｌ３が像側に移動し、第４レンズ群Ｌ４が像側に移動している。第６レンズ群Ｌ６が物体側に移動し、第８レンズ群Ｌ８が物体側に移動している。像ぶれ補正に際して第２レンズ群Ｌ２は光軸に対して垂直方向の成分を含む方向に移動する。

第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２が、条件式（２）、（３）、（４）、（８）を満たしており、それにより、少ないスペースで効率的に変倍を行ってレンズ全長を短縮しつつ、高い光学性能を得ている。また、第６レンズ群Ｌ６が、条件式（５）、（９）を満たすことで、フォーカシングの繰り出し量を抑えつつ、収差変動を良好にしている。また、第７レンズ群Ｌ７と第８レンズ群Ｌ８が、条件式（６）、（７）、（１０）、（１１）を満たしており、それにより、短いバックフォーカスのスペースで効率的に変倍効果を得ている。

実施例３は、物体側より像側へ順に配置された次のレンズ群より構成されている。正の屈折力の第１レンズ群Ｌ１、正の屈折力の第２レンズ群Ｌ２、負の屈折力の第３レンズ群Ｌ３、正の屈折力の第４レンズ群Ｌ４、負の屈折力の第５レンズ群Ｌ５、正の屈折力の第６レンズ群Ｌ６を有する。更に負の屈折力の第７レンズ群Ｌ７、正の屈折力の第８レンズ群Ｌ８、負の屈折力の第９レンズ群Ｌ９より構成されている。無限遠から近距離へのフォーカシングに際して第７レンズ群Ｌ７は物体側へ移動する。

実施例１、２との違いは、第１レンズ群Ｌ１を２つの正の屈折力のレンズ群で分離し、正の屈折力の第２レンズ群Ｌ２を小径化することで軽量化を図っている点である。第３レンズ群Ｌ３乃至第９レンズ群Ｌ９が実施例１、２の第２レンズ群Ｌ２乃至第８レンズ群Ｌ８に相当する。ズーミングに際して第２レンズ群Ｌ２、第６レンズ群Ｌ６、第８レンズ群Ｌ８は不動である。

第１レンズ群Ｌ１はレンズ群ＬＰ１に、第３レンズ群Ｌ３はレンズ群ＬＮ１に、第７レンズ群Ｌ７はレンズ群ＬＮ２に、第８レンズ群Ｌ８はレンズ群ＬＰ２に、第９レンズ群Ｌ９はレンズ群ＬＮ３に相当している。その他の各レンズ群の光学作用は、実施例１、２と同様である。

次に本発明のズームレンズを撮像光学系として用いたデジタルスチルカメラ（撮像装置）の実施例に関して図７を用いて説明する。

図７において、１０はカメラ本体、１１は本発明のズームレンズによって構成された撮像光学系である。１２はカメラ本体に内蔵され、撮像光学系１１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。

このように本発明のズームレンズをデジタルスチルカメラ等の撮像装置に適用することにより、高ズーム比でレンズ全長が短く、全系が小型で、像ぶれ補正の際にも良好な光学性能を有するズームレンズ及び撮像装置が得られる。

以下に実施例１乃至３に対応する数値データ１乃至３を示す。各数値データにおいてｉは物体側からの面の順番を示す。数値データにおいてｒｉは物体側より順に第ｉ番目のレンズ面の曲率半径、ｄｉは物体側より順に第ｉ番目のレンズ厚及び空気間隔、ｎｄｉとνｄｉは各々物体側より順に第ｉ番目のレンズの材料の屈折率とアッベ数である。ＢＦはバックフォーカスである。

また、焦点距離、Ｆナンバー等のスペックに加え、全系の半画角、像高は半画角を決定する最大像高、レンズ全長は第１レンズ面から像面までの距離である。バックフォーカスＢＦは最終レンズ面から像面までの長さを示している。また、各レンズ群データは、各レンズ群とそれらの焦点距離を示している。また、各光学面の間隔ｄが（可変）となっている部分は、ズーミングに際して変化するものであり、別表に焦点距離に応じた面間隔を記している。尚、以下に記載する数値データ１乃至３のレンズデータに基づく、各条件式の計算結果を表１に示す。

（数値データ１）

単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 109.721 5.99 1.48749 70.2 74.50
2 305.911 0.15 73.73
3 98.280 2.90 1.83400 37.2 71.23
4 62.911 12.32 1.43875 94.7 67.69
5 -4433.385 (可変) 66.74
6 -219.409 1.50 1.77250 49.6 33.62
7 54.959 4.54 32.12
8 -64.270 1.50 1.60311 60.6 32.15
9 59.426 4.76 1.90366 31.3 34.19
10 -211.760 (可変) 34.47
11(絞り) ∞ 1.00 (可変)
12 59.130 5.45 1.76385 48.5 35.83
13 -154.924 (可変) 35.62
14 -44.185 1.50 1.85478 24.8 30.86
15 79.640 2.12 31.70
16 78.702 4.03 1.89286 20.4 33.34
17 -243.555 (可変) 33.57
18 ∞ 2.41 33.94
19 -308.726 4.69 1.76385 48.5 34.36
20 -45.842 0.15 35.00
21 84.759 8.06 1.59522 67.7 35.24
22 -36.286 1.70 1.90366 31.3 35.04
23 -329.315 0.15 35.51
24 46.838 4.34 1.59522 67.7 35.76
25 173.025 (可変) 35.30
26 -503.722 1.60 1.83481 42.7 32.29
27 43.640 (可変) 31.54
28 227.711 1.80 1.53172 48.8 34.88
29 64.457 5.19 1.68893 31.1 35.44
30 -170.565 (可変) 35.61
31 -62.118 1.80 1.59522 67.7 37.29
32 -162.417 38.33

各種データ
ズーム比 2.71

広角 中間 望遠
焦点距離 72.00 135.00 195.00
Fナンバー 2.87 2.91 2.96
半画角（度） 16.72 9.10 6.33
像高 21.64 21.64 21.64
レンズ全長 172.73 227.71 242.23
BF 14.42 26.52 40.61

d 5 1.64 61.99 83.07
d10 14.35 9.69 1.81
d13 5.55 10.13 13.97
d17 9.35 4.06 1.55
d25 9.43 5.29 2.54
d27 8.36 12.50 15.25
d30 29.97 17.87 3.78

ea11 29.26 32.32 34.77

入射瞳位置 39.45 173.98 244.75
射出瞳位置 -68.12 -65.80 -63.60
前側主点位置 48.64 111.58 74.88
後側主点位置 -57.58 -108.48 -154.39

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 1 190.72 21.36 -1.04 -15.29
2 6 -58.13 12.30 -0.47 -9.55
3 11 56.65 6.45 1.86 -2.26
4 14 -71.95 7.65 -3.11 -8.50
5 18 40.67 21.51 6.25 -7.84
6 26 -48.04 1.60 0.80 -0.07
7 28 114.47 6.99 2.29 -1.99
8 31 -170.13 1.80 -0.70 -1.84

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 347.47
2 3 -217.72
3 4 141.50
4 6 -56.76
5 8 -50.96
6 9 51.78
7 12 56.65
8 14 -33.06
9 16 67.01
10 19 69.94
11 21 43.78
12 22 -45.25
13 24 106.53
14 26 -48.04
15 28 -169.74
16 29 68.52
17 31 -170.13

（数値データ２）

単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 153.849 4.00 1.48749 70.2 73.35
2 314.421 0.15 72.84
3 84.753 2.90 1.83400 37.2 70.87
4 58.506 0.15 67.46
5 57.594 13.26 1.43387 95.1 67.48
6 -1071.255 (可変) 66.80
7 -259.027 1.50 1.77250 49.6 33.57
8 56.303 4.51 32.66
9 -61.789 1.50 1.60311 60.6 32.64
10 63.442 4.70 1.90366 31.3 34.75
11 -191.582 (可変) 35.03
12(絞り) ∞ 1.00 (可変)
13 63.598 5.44 1.76385 48.5 36.27
14 -129.460 (可変) 36.06
15 -44.024 1.50 1.85478 24.8 30.82
16 85.264 1.96 31.64
17 78.426 4.38 1.89286 20.4 33.11
18 -265.057 (可変) 33.39
19 ∞ 3.09 33.91
20 -292.268 4.92 1.76385 48.5 34.40
21 -46.700 0.15 35.06
22 91.180 8.48 1.59522 67.7 34.90
23 -35.947 1.70 1.90366 31.3 34.51
24 -319.043 0.15 34.75
25 47.623 4.61 1.59522 67.7 34.69
26 208.981 (可変) 34.09
27 -733.933 1.60 1.83481 42.7 32.35
28 43.245 (可変) 31.49
29 243.136 1.80 1.53172 48.8 34.91
30 55.158 5.54 1.68893 31.1 35.58
31 -190.843 (可変) 35.72
32 -64.795 1.80 1.59522 67.7 37.00
33 -216.528 38.03

各種データ
ズーム比 2.71

広角 中間 望遠
焦点距離 72.00 135.00 194.99
Fナンバー 2.92 2.92 2.92
半画角（度） 16.73 9.10 6.33
像高 21.64 21.64 21.64
レンズ全長 172.73 227.50 242.86
BF 14.38 26.45 39.44

d 6 1.52 62.16 83.89
d11 14.49 9.21 1.75
d14 5.48 9.90 13.65
d18 9.91 4.91 2.27
d26 9.71 5.47 2.33
d28 8.55 12.79 15.92
d31 27.92 15.84 2.84

ea12 28.75 32.36 35.54

入射瞳位置 38.39 168.62 240.35
射出瞳位置 -66.33 -64.60 -63.34
前側主点位置 46.17 103.46 65.42
後側主点位置 -57.62 -108.55 -155.54

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 1 191.47 20.45 0.21 -13.63
2 7 -60.35 12.21 -0.49 -9.53
3 12 56.52 6.44 2.03 -2.09
4 15 -73.41 7.84 -2.98 -8.37
5 19 41.71 23.09 7.30 -8.05
6 27 -48.87 1.60 0.82 -0.05
7 29 116.67 7.34 2.26 -2.22
8 32 -156.04 1.80 -0.48 -1.62

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 612.97
2 3 -238.50
3 5 126.42
4 7 -59.75
5 9 -51.67
6 10 53.21
7 13 56.52
8 15 -33.79
9 17 68.19
10 20 72.14
11 22 44.42
12 23 -44.96
13 25 102.53
14 27 -48.87
15 29 -134.62
16 30 62.69
17 32 -156.04

（数値データ３）

単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 77.876 2.90 1.83400 37.2 67.67
2 58.365 0.15 65.03
3 57.714 12.31 1.43387 95.1 65.14
4 3265.962 (可変) 64.67
5 62.166 5.29 1.49700 81.5 47.10
6 283.921 (可変) 46.39
7 -2565.283 1.50 1.77250 49.6 32.43
8 43.446 5.17 31.00
9 -54.195 1.50 1.60311 60.6 31.00
10 51.726 4.59 1.90366 31.3 32.44
11 -289.087 (可変) 32.57
12(絞り) ∞ 1.00 (可変)
13 136.885 4.46 1.76385 48.5 32.81
14 -72.151 (可変) 32.70
15 -36.684 1.50 1.85478 24.8 29.00
16 147.718 0.15 30.03
17 84.403 3.64 1.89286 20.4 30.58
18 -184.640 (可変) 30.84
19 ∞ 4.00 31.44
20 -189.924 4.10 1.76385 48.5 32.48
21 -44.163 0.15 33.00
22 90.178 7.36 1.59522 67.7 33.23
23 -34.578 1.70 1.90366 31.3 33.08
24 -209.530 0.15 33.61
25 68.698 3.53 1.59522 67.7 33.75
26 834.826 (可変) 33.56
27 807.473 1.60 1.83481 42.7 30.98
28 43.535 (可変) 30.31
29 -662.294 1.80 1.53172 48.8 34.21
30 44.273 6.75 1.68893 31.1 35.21
31 -120.619 (可変) 35.35
32 -57.107 1.80 1.59522 67.7 36.09
33 -232.185 37.31

各種データ
ズーム比 2.71

広角 中間 望遠
焦点距離 72.00 135.00 194.98
Fナンバー 2.90 2.90 2.90
半画角（度） 16.72 9.11 6.33
像高 21.64 21.64 21.64
レンズ全長 172.73 218.46 231.71
BF 14.37 24.57 33.27

d 4 1.00 46.74 60.00
d 6 1.54 14.80 24.44
d11 22.49 11.83 2.05
d14 4.63 7.36 8.54
d18 8.72 3.39 2.34
d26 13.84 8.23 1.50
d28 7.44 13.05 19.78
d31 21.60 11.40 2.69

ea12 28.14 31.02 32.70

入射瞳位置 50.38 169.98 234.87
射出瞳位置 -57.02 -55.16 -57.46
前側主点位置 49.77 76.40 10.85
後側主点位置 -57.63 -110.42 -161.71

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 1 254.46 15.36 -2.78 -13.04
2 5 158.89 5.29 -0.98 -4.48
3 7 -49.87 12.76 0.57 -8.94
4 12 62.43 5.46 2.67 -0.88
5 15 -75.45 5.29 -1.46 -4.42
6 19 43.42 20.99 7.91 -6.54
7 27 -55.17 1.60 0.92 0.05
8 29 118.97 8.55 4.00 -1.20
9 32 -127.73 1.80 -0.37 -1.50

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -299.57
2 3 135.26
3 5 158.89
4 7 -55.29
5 9 -43.65
6 10 48.87
7 13 62.43
8 15 -34.25
9 17 65.29
10 20 74.43
11 22 42.94
12 23 -46.04
13 25 125.55
14 27 -55.17
15 29 -77.98
16 30 47.81
17 32 -127.73

Ｌ０ ズームレンズ 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 Ｌ８ 第８レンズ群
Ｌ９ 第９レンズ群 ＳＰ 開口絞り
ＬＰ１、ＬＮ１、ＬＮ２、ＬＰ２、ＬＮ３ レンズ群

Claims (11)

1. 最も物体側に正の屈折力のレンズ群ＬＰ１が配置され、該レンズ群ＬＰ１の像側に負の屈折力のレンズ群ＬＮ１が配置され、該レンズ群ＬＮ１の像側に開口絞りが配置され、該開口絞りより像側に、複数の正の屈折力のレンズ群と複数の負の屈折力のレンズ群を有し、広角端から望遠端へのズーミングに際して、前記レンズ群ＬＰ１は物体側へ移動し、前記レンズ群ＬＮ１は像側へ移動し、
   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、
   無限遠から近距離へのフォーカシングに際して前記開口絞りよりも像側に配置されている負の屈折力のレンズ群ＬＮ２は像側へ移動し、
   前記レンズ群ＬＮ２の像側へ隣接して順に正の屈折力のレンズ群ＬＰ２と負の屈折力のレンズ群ＬＮ３が配置されており、広角端から望遠端へのズーミングに際して前記レンズ群ＬＰ２と前記レンズ群ＬＮ３のレンズ群の間隔は狭まり、望遠端におけるレンズ全長をＴｄｔ、広角端におけるレンズ全長をＴｄｗ、広角端から望遠端へのズーミングにおける前記レンズ群ＬＮ１の移動量をΔＭ_ＬＮ１、望遠端における全系の焦点距離をｆｔとするとき、
   ０．４０＜ｆｔ／Ｔｄｔ＜１．２０
   ０．０３＜ΔＭ_ＬＮ１／Ｔｄｗ＞１．８０
   なる条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
2. 前記レンズ群ＬＮ１の焦点距離をｆ_ＬＮ１とするとき、
   ０．１５＜−ｆ_ＬＮ１／ｆｔ＜０．５０
   なる条件式を満足することを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
3. ズーミングに際し、前記レンズ群ＬＰ２は不動であることを特徴とする請求項１または２に記載のズームレンズ。
4. 広角端から望遠端へのズーミングにおける前記レンズ群ＬＰ１の移動量をΔＭ_ＬＰ１とするとき、
   ０．２５＜−ΔＭ_ＬＰ１／Ｔｄｗ＜０．６０
   なる条件式を満たす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。
5. 広角端から望遠端へのズーミングにおける前記レンズ群ＬＮ２の移動量をΔＭ_ＬＮ２とするとき、
   ０．０２＜−ΔＭ_ＬＮ２／Ｔｄｗ＜０．１０
   なる条件式を満たすことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のズームレンズ。
6. 広角端から望遠端へのズーミングにおける前記レンズ群ＬＮ３の移動量をΔＭ_ＬＮ３とするとき、
   ０．０５＜−ΔＭ_ＬＮ３／Ｔｄｗ＜０．３０
   なる条件式を満たすことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のズームレンズ。
7. 前記レンズ群ＬＰ２の焦点距離をｆ_ＬＰ２、前記レンズ群ＬＮ３の焦点距離をｆ_ＬＮ３とするとき、
   ０．４０＜−ｆ_ＬＰ２／ｆ_ＬＮ３＜１．５０
   なる条件式を満たす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。
8. 前記レンズ群ＬＰ１の焦点距離をｆ_ＬＰ１、前記レンズ群ＬＮ２の焦点距離をｆ_ＬＮ２、前記レンズ群ＬＰ２の焦点距離をｆ_ＬＰ２、前記レンズ群ＬＮ３の焦点距離をｆ_ＬＮ３とするとき、
   ０．６０＜ｆ_ＬＰ１／ｆｔ＜２．００
   ０．１０＜−ｆ_ＬＮ２／ｆｔ＜０．５０
   ０．３０＜ｆ_ＬＰ２／ｆｔ＜１．００
   ０．４０＜−ｆ_ＬＮ３／ｆｔ＜１．５０
   なる条件式を満たすことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のズームレンズ。
9. 前記ズームレンズは、物体側から像側へ順に配置された、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、開口絞り、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、負の屈折力の第８レンズ群より構成され、
   前記第１レンズ群は前記レンズ群ＬＰ１であり、前記第２レンズ群は前記レンズ群ＬＮ１であり、前記第６レンズ群は前記レンズ群ＬＮ２であり、前記第７レンズ群は前記レンズ群ＬＰ２であり、前記第８レンズ群は前記レンズ群ＬＮ３であることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載のズームレンズ。
10. 前記ズームレンズは、物体側から像側へ順に配置された、正の屈折力の第１レンズ群、正の屈折力の第２レンズ群、負の屈折力の第３レンズ群、開口絞り、正の屈折力の第４レンズ群、負の屈折力の第５レンズ群、正の屈折力の第６レンズ群、負の屈折力の第７レンズ群、正の屈折力の第８レンズ群、負の屈折力の第９レンズ群より構成され、
    前記第１レンズ群は前記レンズ群ＬＰ１であり、前記第３レンズ群は前記レンズ群ＬＮ１であり、前記第７レンズ群は前記レンズ群ＬＮ２であり、前記第８レンズ群は前記レンズ群ＬＰ２であり、前記第９レンズ群は前記レンズ群ＬＮ３であることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載のズームレンズ。
11. 請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のズームレンズと、該ズームレンズによって形成される像を受光する撮像素子を有することを特徴とする撮像装置。