JP2017207667A - 変倍光学系及び撮像装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】本件発明の課題は、高い変倍比を有し、且つ、変倍域全域にわたって良好な光学性能を有する小型の変倍光学系及び撮像装置を提供することにある。
【解決手段】上記課題を解決するため、本件発明に係る変倍光学系は、像側より順に、正の屈折力のＣレンズ群と、負の屈折力のＢレンズ群と、正の屈折力のＡレンズ群とを備えると共に、当該Ａレンズ群よりも物体側に負の屈折力のＮレンズ群を備え、広角端から望遠端への変倍の際に、少なくともＡレンズ群、Ｂレンズ群及びＮレンズ群を像面Ｉに対して移動させ、所定の条件式を満足させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、変倍光学系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変倍光学系及び撮像装置に関する。
従来より、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を用いた撮像装置が広く普及している。このような撮像装置に用いられる光学系として、焦点距離を変更可能な変倍光学系が広く用いられている。変倍光学系は、監視用撮像装置の光学系としても広く採用されている。変倍比の高い変倍光学系を用いれば、監視領域等に応じて焦点距離を調節することができるため、種々のニーズに対応することが容易になる。また、監視用撮像装置は常時使用されるため、大口径の明るい変倍光学系が求められている。大口径の変倍光学系であれば、光量の乏しい時間帯も鮮明な被写体像を得ることができるためである。
また、近年では、固体撮像素子の高画素化、高感度化が進み、フルハイビジョン以上の解像度に対応可能な変倍光学系が求められている。また、監視用撮像装置の小型化に対する要望は大きく、変倍光学系の小型化も強く求められている。
変倍光学系の小型化を実現しつつ、変倍域全域にわたって諸収差を良好に補正するためには、変倍の際に複数のレンズ群を像面に対して移動させることが有効である。しかしながら、多くのレンズ群を可動群とすると、各レンズ群を移動させるための移動機構が複雑になり、撮像装置全体の大型化を招く。従って、撮像装置全体の小型化を図る上で、どのレンズ群を可動群とするかを適切に選定することが重要である。
また、変倍比の高い変倍光学系を実現するには、バリエータと称される変倍に最も寄与するレンズ群のパワーを高める必要がある。特に、望遠端におけるバリエータの横倍率の絶対値を大きくすること、或いは、広角端におけるバリエータの横倍率に対する望遠端におけるバリエータの横倍率の比率を大きくすることなどにより、変倍比の高い変倍光学系を実現することができる。しかしながら、これらの値を大きくし過ぎた場合、製造・組立誤差等による性能劣化が顕著となる。従って、これらのバランスを考慮しながら、バリエータのパワーを適切に選定することが重要である。
従来の変倍光学系として、例えば、特許文献１には、物体側から順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、開口絞り、正の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群、負の屈折力の第５レンズ群及び正の屈折力の第６レンズ群から構成され、各レンズ群間の間隔を変化させることで広角端から望遠端へ変倍するズームレンズが提案されている。当該ズームレンズでは、４つ以上のレンズ群を変倍時の可動群とすることで、諸収差を良好に補正している。しかしながら、バリエータとして機能する第２レンズ群の望遠端における横倍率の絶対値が小さいため、高い変倍比と小型化とを実現することが困難である。
特許文献２には、最物体側に配置されたレンズ群が、正のパワーを有し、撮像時の広角端から望遠端へのズーミングの際に、最像側に配置されたレンズ群が像面に対して固定されているズームレンズが提案されている。当該ズームレンズでは、バリエータとして機能する第２レンズ群の望遠端における横倍率の絶対値が大きいため、小型化に有利である。しかしながら、変倍比に対する、広角端から望遠端における第２レンズ群の横倍率変化が大き過ぎる。そのため、他のレンズ群で減倍せざるを得ず、バリエータを効果的に変倍に作用させることができていない。また、第２レンズ群の横倍率変化が大き過ぎるため、像面湾曲や非点収差の補正が困難である。また、変倍比も小さい。
特許文献３には、回動可能なカメラ本体内にズームレンズを収容したドームカメラが提案されている。当該ズームレンズでは、望遠端における第２レンズ群の横倍率の絶対値が大きいため、高い変倍比を実現している。また、当該ドームカメラは補正光学系を備え、カメラ本体の回動角に応じて、チルト、偏芯及び回動の少なくとも一つを行うため、画質劣化の抑制が可能であるとしている。しかしながら、当該ズームレンズでは、広角端から望遠端における第２レンズ群の横倍率変化が小さい。そのため、高い変倍比を実現するには、第２レンズ群だけではなく、他のレンズ群にも変倍作用を分担させる必要がある。そのためには、他のレンズ群のパワーを強め、変倍時の移動量を大きくする必要があり、十分な小型化を図ることが困難である。また、効果的な変倍作用を得ることが困難である。
特許第４６４２３８６号公報 特許第５４６２１１１号公報 特開２０１５−１８００４４号公報
本件発明の課題は、高い変倍比を有し、且つ、変倍域全域にわたって良好な光学性能を有する小型の変倍光学系及び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に、本件発明に係る変倍光学系は、像側より順に、正の屈折力のＣレンズ群と、負の屈折力のＢレンズ群と、正の屈折力のＡレンズ群とを備えると共に、当該Ａレンズ群よりも物体側に少なくとも負の屈折力のＮレンズ群を備え、広角端から望遠端への変倍の際に、少なくとも前記Ａレンズ群、前記Ｂレンズ群及び前記Ｎレンズ群を像面に対して移動させ、以下の条件式（１）及び条件式（２）を満足することを特徴とする。
（１） ０．４５０ ≦ （ｂｎｔ／ｂｎｗ）／（ｆｔ／ｆｗ） ≦ １．０００
（２） １．２００ ≦ ｜ｂｎｔ｜
但し、
ｂｎｔは、望遠端における前記Ｎレンズ群の横倍率であり、
ｂｎｗは、広角端における前記Ｎレンズ群の横倍率であり、
ｆｔは、望遠端における当該変倍光学系全系の焦点距離であり、
ｆｗは、広角端における当該変倍光学系全系の焦点距離である。
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変倍光学系と、当該変倍光学系の像側に、当該変倍光学系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、高い変倍比を有し、且つ、変倍域全域にわたって良好な光学性能を有する小型の変倍光学系及び撮像装置を提供することができる。
本件発明の実施例１の変倍光学系のレンズ構成例を示す断面図であり、上段が広角端合焦状態、中段が中間焦点位置合焦状態、下段が望遠端合焦状態を示す。 実施例１の変倍光学系の広角端合焦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の変倍光学系の中間焦点位置合焦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の変倍光学系の望遠端合焦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。 本件発明の実施例２の変倍光学系のレンズ構成例を示す断面図であり、上段が広角端合焦状態、中段が中間焦点位置合焦状態、下段が望遠端合焦状態を示す。 実施例２の変倍光学系の広角端合焦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の変倍光学系の中間焦点位置合焦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の変倍光学系の望遠端合焦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。 本件発明の実施例３の変倍光学系のレンズ構成例を示す断面図であり、上段が広角端合焦状態、中段が中間焦点位置合焦状態、下段が望遠端合焦状態を示す。 実施例３の変倍光学系の広角端合焦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の変倍光学系の中間焦点位置合焦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の変倍光学系の望遠端合焦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。 本件発明の実施例４の変倍光学系のレンズ構成例を示す断面図であり、上段が広角端合焦状態、中段が中間焦点位置合焦状態、下段が望遠端合焦状態を示す。 実施例４の変倍光学系の広角端合焦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４の変倍光学系の中間焦点位置合焦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４の変倍光学系の望遠端合焦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。 本件発明の実施例５の変倍光学系のレンズ構成例を示す断面図であり、上段が広角端合焦状態、中段が中間焦点位置合焦状態、下段が望遠端合焦状態を示す。 実施例５の変倍光学系の広角端合焦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５の変倍光学系の中間焦点位置合焦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５の変倍光学系の望遠端合焦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。 本件発明の実施例６の変倍光学系のレンズ構成例を示す断面図であり、上段が広角端合焦状態、中段が中間焦点位置合焦状態、下段が望遠端合焦状態を示す。 実施例６の変倍光学系の広角端合焦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６の変倍光学系の中間焦点位置合焦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６の変倍光学系の望遠端合焦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。 本件発明の実施例７の変倍光学系のレンズ構成例を示す断面図であり、上段が広角端合焦状態、中段が中間焦点位置合焦状態、下段が望遠端合焦状態を示す。 実施例７の変倍光学系の広角端合焦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７の変倍光学系の中間焦点位置合焦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７の変倍光学系の望遠端合焦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。 本件発明の実施例８の変倍光学系のレンズ構成例を示す断面図であり、上段が広角端合焦状態、中段が中間焦点位置合焦状態、下段が望遠端合焦状態を示す。 実施例８の変倍光学系の広角端合焦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８の変倍光学系の中間焦点位置合焦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８の変倍光学系の望遠端合焦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。 本件発明の実施例９の変倍光学系のレンズ構成例を示す断面図であり、上段が広角端合焦状態、中段が中間焦点位置合焦状態、下段が望遠端合焦状態を示す。 実施例９の変倍光学系の広角端合焦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９の変倍光学系の中間焦点位置合焦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９の変倍光学系の望遠端合焦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。 本件発明に係る撮像装置の一例を示す模式図である。
以下、本件発明に係る変倍光学系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変倍光学系及び撮像装置は本件発明に係る変倍光学系及び撮像装置の一態様であって、本件発明に係る変倍光学系は以下の態様に限定されるものではない。
１．変倍光学系
１−１．変倍光学系の構成
まず、本件発明に係る変倍光学系の実施の形態を説明する。本件発明に係る変倍光学系は、像側より順に、正の屈折力のＣレンズ群と、負の屈折力のＢレンズ群と、正の屈折力のＡレンズ群とを備えると共に、当該Ａレンズ群よりも物体側に少なくとも負の屈折力のＮレンズ群を備え、広角端から望遠端への変倍の際に、少なくともＡレンズ群、Ｂレンズ群及びＮレンズ群を像面に対して移動させ、後述する所定の条件式を満足することを特徴とする。まず、本件発明に係る光学系の構成について説明し、条件式に関する事項は後で説明するものとする。当該構成を採用すると共に、所定の条件式を満足させることにより、高い変倍比を有し、且つ、変倍域全域にわたって良好な光学性能を有する小型の変倍光学系を提供することが可能になる。
（１）物体側レンズ群
当該変倍光学系は、上記Ａレンズ群よりも物体側に、少なくとも負の屈折力のＮレンズ群を備える。ここで、当該Ａレンズ群よりも物体側に配置されるレンズ群全体を物体側レンズ群と称する。このとき、当該変倍光学系において、当該物体側レンズ群は少なくとも負の屈折力のＮレンズ群を有すればよく、当該Ｎレンズ群以外に他のレンズ群を有していてもよい。当該Ｎレンズ群は、Ａレンズ群からＣレンズ群よりも物体側に配置されており、当該Ｎレンズ群を像面に対して移動させることによって、当該変倍光学系の焦点距離を変化させることができる。つまり、Ｎレンズ群はバリエータとして機能する。Ａレンズ群及びＢレンズ群は、いわゆるコンペンセータとして機能し、変倍の際に生じるピント移動や収差変動を補正する。バリエータをコンペンセータより物体側に配置することで、高変倍比を実現したときも、当該変倍光学系の小型化、軽量化を図ることが可能になる。なお、Ｎレンズ群の具体的なレンズ構成は特に限定されるものではない。
物体側レンズ群は、上記Ｎレンズ群以外に少なくとも１つの正の屈折力のレンズ群を有することが好ましい。物体側レンズ群に配置される正の屈折力のレンズ群の数や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、上記Ｎレンズ群の物体側に正の屈折力のレンズ群を配置すれば、テレフォト型の屈折力配置を採用しやすく、高変倍比を実現するとともに、当該変倍光学系の小型化を図ることが容易になるため、好ましい。当該効果を得る上で、物体側レンズ群が２つの正の屈折力のレンズ群を備えることが好ましい。物体側レンズ群が２つの正の屈折力のレンズ群を備えれば、当該変倍光学系において物体側に強い正の屈折力を配置することが容易になり、焦点距離に比して光学全長の短いテレフォト傾向の強い変倍光学系とすることができる。また、物体側レンズ群に２つの正の屈折力のレンズ群を配置することで、変倍時における球面収差、非点収差、軸上色収差等の諸収差の変動を抑制することができ、変倍域全域にわたってより解像度の高い変倍光学系を得ることができる。
広角端から望遠端への変倍の際に、当該正の屈折力のレンズ群の動作は特に限定されるものではない。しかしながら、当該変倍光学系全体の小型化、軽量化を図ることが容易になるという観点から、広角端から望遠端への変倍の際に当該正の屈折力のレンズ群を像面に対して固定することが好ましい。当該変倍光学系において、上記Ａレンズ群〜Ｃレンズ群と比較すると、Ａレンズ群よりも物体側に配置される正のレンズ群は外径が大きいレンズで構成され、正レンズを多く含むため重い。そのため、変倍の際にこれらの正の屈折力のレンズ群を像面に対して固定の固定群とすれば、変倍の際にレンズ群を移動させるための移動機構の小型化、軽量化を図ることが容易になり、当該変倍光学系全体の小型化、軽量化を図ることが容易になるためである。
ここで、物体側レンズ群において、最も物体側に配置された正の屈折力のレンズ群を以下ではＰレンズ群と称するものとする。Ｐレンズ群は、Ｎレンズ群の物体側に配置されてもよいし、像面側に配置されてもよい。しかしながら、高変倍比を実現するとともに明るい大口径の変倍光学系を得るという観点から、当該Ｐレンズ群はＮレンズ群の物体側に配置されることが好ましい。
（４）Ａレンズ群
Ａレンズ群は、全体として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。上述したとおり、当該変倍光学系では変倍時にＡレンズ群を移動群とし、コンペンセータとして機能させる。そのため、変倍時に生じるピント位置移動や収差変動を良好に補正することができ、解像度の高い変倍光学系を小型に構成することが容易になる。
（５）Ｂレンズ群
Ｂレンズ群は、全体として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。上述したとおり、当該変倍光学系では変倍時にＡレンズ群と共にＢレンズ群を移動群とし、コンペンセータとして機能させる。そのため、変倍時に生じるピント位置移動や収差変動を良好に補正することができ、解像度の高い変倍光学系を小型に構成することが容易になる。
（６）Ｃレンズ群
Ｃレンズ群は、全体として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。当該変倍光学系において、最も像側に正の屈折力のＣレンズ群を配置することにより、明るい大口径の変倍光学系を得ることが容易になる。また、Ｃレンズ群は変倍時に像面に対して移動させてもよいし、固定させてもよい。しかしながら、変倍時に移動群を移動させるための移動機構の小型化、軽量化を図るといった観点から、当該Ｃレンズ群は固定群であることがより好ましい。
（７）開口絞り
本件発明に係る変倍光学系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。しかしながら、当該変倍光学系の小型化を図ると共に、明るく、より良好な光学性能を実現するという観点から、開口絞りはＡレンズ群よりも物体側に配置されることが好ましい。上記物体側レンズ群が、例えば、物体側よりＰレンズ群、Ｎレンズ群、正の屈折力のレンズ群とから構成されるとき、開口絞りは物体側レンズ群において最も像側に配置されたこの正の屈折力のレンズ群の物体側、当該レンズ群内、或いは像側に設けられることが好ましい。
（８）合焦群
当該変倍光学系において合焦群は特に限定されるものではないが、例えば、Ａレンズ群及びＢレンズ群のうちいずれか一方のレンズ群、或いは双方のレンズ群を光軸方向に移動させて合焦することが好ましい。Ａレンズ群及びＢレンズ群は、物体側レンズ群と比較すると小型、軽量に構成することができる。そのため、Ａレンズ群及びＢレンズ群のうちいずれか一方のレンズ群、或いは双方のレンズ群を合焦群として用いれば、合焦群の小型化、軽量化を図ることができる。そのため、迅速な合焦動作を行わせることができる。また、合焦群の小型化、軽量化を図ることにより、合焦群を移動させるための駆動機構の小型化、軽量化を図ることが容易になるため、当該変倍光学系全体の小型化、軽量化が容易になる。さらにＡレンズ群及びＢレンズ群の双方を合焦群とすることにより、各レンズ群の合焦時の移動量を小さくすることができ、当該変倍光学系のより一層の小型化を図ることができる。
（９）防振レンズ群
当該変倍光学系を構成するレンズ群のうち、いずれか一のレンズ群、若しくはそのレンズ群の一部を光軸に対して垂直方向に移動させることで、撮像時の像ブレを補正する防振レンズ群として構成してもよい。
１−２．条件式
次に、当該変倍光学系が満たすべき条件、又は、満足することが好ましい条件について説明する。
当該変倍光学系は、以下の条件式（１）及び条件式（２）を満足することを特徴とする。
（１） ０．４５０ ≦ （ｂｎｔ／ｂｎｗ）／（ｆｔ／ｆｗ） ≦ １．０００
（２） １．２００ ≦ ｜ｂｎｔ｜
但し、
ｂｎｔは、望遠端におけるＮレンズ群の横倍率であり、
ｂｎｗは、広角端におけるＮレンズ群の横倍率であり、
ｆｔは、望遠端における当該変倍光学系全系の焦点距離であり、
ｆｗは、広角端における当該変倍光学系全系の焦点距離である。
１−２−１．条件式（１）
条件式（１）は、当該変倍光学系の変倍比に対するＮレンズ群の横倍率の比を規定した式である。すなわち、当該変倍光学系の変倍比に対するＮレンズ群で変倍する割合を示したものである。条件式（１）を満足することにより、高変倍比を実現したときも、当該変倍光学系の小型化を実現しつつ、変倍域全域にわたって良好な光学性能を得ることができる。
これに対して、条件式（１）の数値が下限を下回ると、Ｎレンズ群での変倍が少ないため、高変倍比を実現するには、他のレンズ群に変倍作用を分担させなければならず、その割合を大きくする必要がある。そのため、他のレンズ群の移動量が大きくなり、当該変倍光学系の小型化を図ることが困難となる。一方、条件式（１）の数値が上限を上回ると、Ｎレンズ群での変倍の割合が大きくなるが、Ｎレンズ群のパワーが強くなり過ぎるため、像面湾曲や非点収差の補正が困難となる。そのため、変倍域全域にわたって良好な光学性能を得ることが困難になる。
これらの効果を得る上で、条件式（１）の上限値は、０．９７０であることが好ましく、０．９５０であることがより好ましい。また、条件式（１）の下限値は０．４６０であることが好ましく、０．４８０であることがより好ましい。
１−２−２．条件式（２）
条件式（２）は、望遠端におけるＮレンズ群の横倍率を規定した式である。条件式（２）を満足することにより、高変倍比を実現したときも当該変倍光学系の小型化を図ることができ、より光学性能の高い変倍光学系を得ることができる。
これに対して、条件式（２）の数値が下限値を下回るとＮレンズ群の屈折力が弱くなり過ぎ、当該変倍光学系において高変倍比を実現すると共に、小型化を実現することが困難になる。
これらの効果を得る上で、条件式（２）の下限値は、１．５００であることが好ましく、１．８００であることがより好ましく、２．２００であることがさらに好ましい。また、条件式（２）は、１０．００を上限値とすることが好ましい。条件式（２）の数値が大きくなりすぎると、Ｎレンズ群の屈折力が強くなり、像面湾曲、非点収差の補正が困難になる。従って、上限値を１０．００とすれば、変倍域全域にわたって良好な光学性能を維持することがより容易になる。
１−２−３．条件式（３）
当該変倍光学系は、以下の条件式（３）を満足することが好ましい。
（３） ３．０００ ≦ ｆｔ／ｆｗ
条件式（３）は、広角端における当該変倍光学系全系の焦点距離に対する望遠端における当該変倍光学系全系の焦点距離の比、つまり変倍比を規定した式である。高変倍比を実現する上で、当該変倍光学系は条件式（３）を満足することが好ましい。
より高い変倍比を実現する上で、条件式（３）の下限値は、１０．０００であることが好ましく、１８．０００であることがより好ましい。条件式（３）の数値が大きくなるほど、当該変倍光学系の変倍比は高くなるため、好ましい。しかしながら、条件式（３）の数値が大きくなりすぎると、当該変倍光学系の小型化を図ることが困難になったり、変倍域全域にわたって良好な光学性能を得ることが困難になる。従って、上限式（３）の上限値は５０．０００であることが好ましい。
１−２−４．条件式（４）
当該変倍光学系は、以下の条件式（４）を満足することが好ましい。
（４） ０．０２０ ≦ ｜ｆＮ／ｆｔ｜ ≦ ０．１００
但し、
ｆＮは、Ｎレンズ群の焦点距離である。
条件式（４）は、望遠端における当該変倍光学系全系の焦点距離に対するＮレンズ群の焦点距離の比を規定した式である。条件式（４）を満足することで、Ｎレンズ群の屈折力が適正な範囲内となり、高変倍比を実現すると共に、小型化を実現することがより容易になる。これと同時に、変倍域全域にわたってより良好な光学性能を得ることができる。
これに対して、条件式（４）の数値が上限値を上回ると、Ｎレンズ群の屈折力が弱くなり過ぎ、当該変倍光学系において高変倍比を実現すると共に、小型化を実現することが困難になる。一方、条件式（４）の数値が下限値を下回ると、Ｎレンズ群の屈折力が強くなり、像面湾曲、非点収差の補正が困難になる。そのため、変倍域全域にわたって良好な光学性能を維持することが困難になる。
これらの効果を得る上で、条件式（４）の上限値は、０．０９０であることが好ましく、０．０８０であることがより好ましい。また、条件式（４）の下限値は０．０２３であることが好ましく、０．０２５であることがより好ましい。
１−２−５．条件式（５）
当該変倍光学系が、上記Ｐレンズ群を備えるとき、以下の条件式（５）を満足することが好ましい。
（５） ０．１００ ≦ ｆＰ／ｆｔ ≦ ０．６００
但し、
ｆＰは、Ｐレンズ群の焦点距離である。
条件式（５）は、望遠端における当該変倍光学系の焦点距離に対する上記Ｐレンズ群の焦点距離の比を規定した式である。条件式（５）を満足する場合、高変倍比を実現すると共に、当該変倍光学系の小型化を図ることがより容易になる。これと同時に、変倍域全域にわたってより良好な光学性能を得ることができる。
これに対して、条件式（５）の数値が上限値を上回ると、Ｎレンズ群の屈折力が弱くなり過ぎ、当該変倍光学系において高変倍比を実現すると共に、小型化を実現することが困難になる。一方、条件式（５）の数値が下限値を下回ると、Ｎレンズ群の屈折力が強くなり、特に望遠端における軸上色収差、球面収差の補正が困難になる。そのため、変倍域全域にわたって良好な光学性能を維持することが困難になる。
これらの効果を得る上で、条件式（５）の上限値は、０．５５０であることが好ましく、０．５００であることがより好ましく、０．４５０であることがさらに好ましい。また、条件式（５）の下限値は０．１２０であることが好ましく、０．１５０であることがより好ましく、０．２００であることがさらに好ましい。
１−２−６．条件式（６）
当該変倍光学系は、以下の条件式（６）を満足することが好ましい。
（６） ３．０００ ≦ ｜ｍＮ／ｆＮ｜ ≦ １２．０００
但し、
ｍＮは、広角端から望遠端への変倍の際のＮレンズ群の像面に対する移動量であり、
ｆＮは、Ｎレンズ群の焦点距離である。
条件式（６）は、Ｎレンズ群の焦点距離に対する広角端から望遠端への変倍の際のＮレンズ群の像面に対する移動量の比を規定した式である。条件式（６）を満足する場合、高変倍比を実現すると共に、当該変倍光学系の小型化を図ることがより容易になる。これと同時に、変倍域全域にわたってより良好な光学性能を得ることができる。
これに対して、条件式（６）の数値が上限値を上回ると、Ｎレンズ群の屈折力が強くなり、像面湾曲、非点収差の補正が困難になる。そのため、変倍域全域にわたって良好な光学性能を維持することが困難になる。一方、条件式（６）の数値が下限値を下回ると、Ｎレンズ群の屈折力が弱くなり過ぎ、当該変倍光学系において高変倍比を実現すると共に、小型化を実現することが困難になる。
これらの効果を得る上で、条件式（６）の上限値は、９．０００であることが好ましく、７．０００であることがより好ましい。
１−２−６．条件式（７）
当該変倍光学系は、以下の条件式（７）を満足することが好ましい。
（７） ０．３００ ≦ Ｔｔ／ｆｔ ≦ ０．８００
但し、
Ｔｔは、望遠端における当該変倍光学系全系の光学全長である。
条件式（７）は、当該変倍光学系全系の全長と望遠端における当該変倍光学系の焦点距離との比を規定した式である。条件式（７）を満足することにより、高変倍比を実現したときも全長方向の小型化を図ることができる。また、条件式（７）を満足することにより、像面湾曲や軸上色収差の補正を良好に行うことができ、変倍域全域にわたって良好な光学性能を実現することができる。
条件式（７）の数値が上限値以上になると、変倍比の高い変倍光学系としたときに、当該変倍光学系全系の全長が長くなるため、小型の変倍光学系を実現することが困難になる。一方、条件式（７）の数値が下限値以下になると、像面湾曲や軸上色収差の補正が困難になり、変倍域全域にわたって良好な光学性能を維持することが困難になる。
これらの効果を得る上で、条件式（７）の上限値は０．７８０であることが好ましく、０．７５０であることがより好ましい。また、条件式（７）の下限値は、０．３５０であることが好ましく、０．４００であることがより好ましく、０．５００であることがさらに好ましい。
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変倍光学系と、当該変倍光学系の像面側に設けられた、当該変倍光学系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。
具体的な構成例を図３７に示す。図３７は、レンズ交換式の撮像装置１の断面を模式的に表した図である。図３７に示すように、当該レンズ交換式の撮像装置１は、変倍光学系を収容した鏡筒部２が、当該撮像装置１のマウント部３に着脱自在に固定されている。当該撮像装置１は、変倍光学系の像側に上記撮像素子４を備え、この撮像素子４の撮像面に変倍光学系によって光学像が結像される。撮像面に結像された光学像は、当該撮像素子４において電気信号に変換される。当該電気信号に基づいて生成された画像データは、撮像装置１の背面に設けられたバックモニタ５等の画像出力装置に出力される。
上記本件発明に係る変倍光学系は、高い解像力を有し、変倍域全域にわたって高い光学性能を有する。また、上記変倍光学系は、高い変倍比を実現しつつ、小型に構成することが可能である。そのため、撮像素子４の画素数が高く、高感度であっても、輪郭の鮮明な被写体像を得ることができる。そのため、本件発明に係る変倍光学系を備えた撮像装置は、画像の一部を拡大して、被写体の細部の確認を要するような用途、例えば、監視用撮像装置等に好適である。
なお、本件発明において変倍光学系とは、ズームレンズ、バリフォーカルレンズ等の焦点距離が可変の可変焦点レンズを意味する。
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光学系は、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）に用いられる撮像光学系であり、特に、監視用撮像装置等の据付設置型の撮像装置に好ましく適用することができる。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、右方が像面側である。
（１）光学系の構成
図１に、本件発明に係る実施例１の光学系であるズームレンズの広角端状態（Wide）、中間焦点位置状態（Mid）、望遠端状態（Tele）におけるレンズ構成を示す。なお、図中に変倍時における各レンズ群の軌跡を矢印で示す。
実施例１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Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５と、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。具体的なレンズ構成は図１に示すとおりである。
また、図１において、「ＣＧ」はカバーガラス等の実質的な屈折力を有さない平行平板である。また、「Ｉ」は像面であり、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。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。
当該ズームレンズでは、広角端から望遠端への変倍の際に、第１レンズ群Ｇ１を光軸方向に固定し、第２レンズ群Ｇ２を像側に移動させ、第３レンズ群Ｇ３を光軸方向に固定し、第４レンズ群Ｇ４を像側に移動させ、第５レンズ群Ｇ５を物体側に凸の軌跡で移動させ、第６レンズ群Ｇ６を物体側に移動させ、第７レンズ群Ｇ７を光軸方向に固定する。また、開口絞りＳは、第３レンズ群Ｇ３の物体側に配置されており、変倍の際に開口絞りＳは第３レンズ群Ｇ３と共に光軸方向に固定される。なお、第２レンズ群Ｇ２はバリエータであり、第４レンズ群Ｇ４、第５レンズ群Ｇ５、第６レンズ群Ｇ６はそれぞれコンペンセータとして機能する。
また、当該ズームレンズでは、無限遠物体から近距離物体への合焦の際、第５レンズ群Ｇ５を光軸に沿って物体側に移動することにより合焦する。また、第７レンズ群Ｇ７は光軸に対して垂直方向に移動可能に構成されており、撮像時の像ブレを補正する防振レンズ群ＶＣとして機能する。
（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＝５８７．５６ｎｍ）に対する屈折率、「νｄ」はｄ線に対するアッベ数を示している。また、面番号の次に付したアスタリスク「＊」は当該レンズ面が非球面であることを表し、「Ｓ」は開口絞りを示している。また、Ｄ（７）等は、当該レンズ面の光軸上の間隔が変倍時に変化する可変間隔であることを示す。
表２に、非球面データを示す。非球面データは、下記式で非球面を定義したときの円錐係数、各次数の非球面係数を示す。
z=ch2/[1+{1-(1+k)c2h2}1/2+A4h4+A6h6+A8h8+A10h10・・・
但し、cは曲率（1/r）、hは光軸からの高さ、kは円錐係数、A4、A6、A8、A10・・・は各次数の非球面係数である。
表３に各種データを示す。各種データは広角端、中間焦点位置、望遠端における各種データを示している。当該表において、「Ｆ」は当該ズームレンズの無限遠合焦時における焦点距離（ｍｍ）、「Ｆｎｏ．」は当該ズームレンズのＦナンバー、「ω」は当該光学系の半画角（°）、Ｄ（７）等は各レンズ面間の可変間隔を示している。表４に各レンズ群の焦点距離を示す。
また、表３７に当該ズームレンズの上記各条件式（１）〜条件式（７）の数値を示す。これらの各表に関する事項は、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、中間焦点位置、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。
球面収差図において、縦軸はＦナンバー（図中、ＦＮＯで示す）を表し、実線がｄ線（波長587.56nm）、一点鎖線がＣ線（波長656.27nm）、破線がＦ線（波長486.13nm）における特性である。
非点収差図において、縦軸は半画角（ω）を表し、実線がｄ線（波長587.56nm）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）における特性である。
歪曲収差図において、縦軸は半画角（ω）を表し、ｄ線（波長587.56nm）における特性を示している。
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。
Figure 2017207667
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（１）光学系の構成
図５に、本件発明に係る実施例２の光学系であるズームレンズの広角端状態（Wide）、中間焦点位置状態（Mid）、望遠端状態（Tele）におけるレンズ構成を示す。
実施例２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Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５と、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。具体的なレンズ構成は図５に示すとおりである。
当該ズームレンズでは、広角端から望遠端への変倍の際に、第１レンズ群Ｇ１を光軸方向に固定し、第２レンズ群Ｇ２を像側に移動させ、第３レンズ群Ｇ３を光軸方向に固定し、第４レンズ群Ｇ４を像側に移動させ、第５レンズ群Ｇ５を物体側に凸の軌跡で移動させ、第６レンズ群Ｇ６を物体側に移動させ、第７レンズ群Ｇ７を光軸方向に固定する。また、開口絞りＳ、第３レンズ群Ｇ３の物体側に配置されており、変倍の際に開口絞りＳは第３レンズ群Ｇ３と共に光軸方向に固定される。なお、第２レンズ群Ｇ２はバリエータであり、第４レンズ群Ｇ４、第５レンズ群Ｇ５、第６レンズ群Ｇ６はそれぞれコンペンセータとして機能する。
また、当該ズームレンズでは、無限遠物体から近距離物体への合焦の際、第５レンズ群Ｇ５を光軸に沿って物体側に移動することにより合焦する。また、第２レンズ群Ｇ２は光軸に対して垂直方向に移動可能に構成されており、撮像時の像ブレを補正する防振レンズ群ＶＣとして機能する。
（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５に、当該ズームレンズの面データを示し、表６〜表８に非球面データ、各種データ、各レンズ群の焦点距離を示す。また、表３７に当該光学系の上記各条件式（１）〜条件式（７）の数値を示す。さらに、図６〜図８に当該ズームレンズの広角端状態、中間合焦位置状態、望遠端状態における無限遠合焦時の縦収差図を示す。
Figure 2017207667
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（１）光学系の構成
図９に、本件発明に係る実施例３の変倍光学系であるズームレンズの広角端状態（Wide）、中間焦点位置状態（Mid）、望遠端状態（Tele）におけるレンズ構成を示す。
実施例３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Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５と、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。具体的なレンズ構成は図９に示すとおりである。
当該ズームレンズでは、広角端から望遠端への変倍の際に、第１レンズ群Ｇ１を光軸方向に固定し、第２レンズ群Ｇ２を像側に移動させ、第３レンズ群Ｇ３を光軸方向に固定し、第４レンズ群Ｇ４を像側に移動させ、第５レンズ群Ｇ５を物体側に凸の軌跡で移動させ、第６レンズ群Ｇ６を光軸方向に固定する。また、開口絞りＳは、第３レンズ群Ｇ３の物体側に配置されており、変倍の際に開口絞りＳは第３レンズ群Ｇ３と共に光軸方向に固定される。なお、第２レンズ群Ｇ２はバリエータであり、第４レンズ群Ｇ４、第５レンズ群Ｇ５はそれぞれコンペンセータとして機能する。
また、当該ズームレンズでは、無限遠物体から近距離物体への合焦の際、第５レンズ群Ｇ５を光軸に沿って物体側に移動することにより合焦する。また、第６レンズ群Ｇ６は光軸に対して垂直方向に移動可能に構成されており、撮像時の像ブレを補正する防振レンズ群ＶＣとして機能する。
（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９に、当該ズームレンズの面データを示し、表１０〜表１２に非球面データ、各種データ、各レンズ群の焦点距離を示す。また、表３７に当該光学系の上記各条件式（１）〜条件式（７）の数値を示す。さらに、図１０〜図１２に当該ズームレンズの広角端状態、中間合焦位置状態、望遠端状態における無限遠合焦時の縦収差図を示す。
Figure 2017207667
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（１）光学系の構成
図１３に、本件発明に係る実施例４の光学系であるズームレンズの広角端状態（Wide）、中間焦点位置状態（Mid）、望遠端状態（Tele）におけるレンズ構成を示す。
実施例４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Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、負の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５と、正の屈折力を有する第６レンズ群Ｇ６とから構成されている。具体的なレンズ構成は図１３に示すとおりである。
当該ズームレンズでは、広角端から望遠端への変倍の際に、第１レンズ群Ｇ１を光軸方向に固定し、第２レンズ群Ｇ２を像側に移動させ、第３レンズ群Ｇ３を光軸方向に固定し、第４レンズ群Ｇ４を物体側に移動させ、第５レンズ群Ｇ５を物体側に移動させ、第６レンズ群Ｇ６を像側に移動させる。また、開口絞りＳは、第３レンズ群Ｇ３の物体側に配置されており、変倍の際に開口絞りＳは第３レンズ群Ｇ３と共に光軸方向に固定される。なお、第２レンズ群Ｇ２はバリエータであり、第４レンズ群Ｇ４、第５レンズ群Ｇ５及び第６レンズ群Ｇ６はそれぞれコンペンセータとして機能する。
また、当該ズームレンズでは、無限遠物体から近距離物体への合焦の際、第５レンズ群Ｇ５を光軸に沿って物体側に移動することにより合焦する。また、第６レンズ群Ｇ６は光軸に対して垂直方向に移動可能に構成されており、撮像時の像ブレを補正する防振レンズ群ＶＣとして機能する。
（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１３に、当該ズームレンズの面データを示し、表１４〜表１６に非球面データ、各種データ、各レンズ群の焦点距離を示す。また、表３７に当該光学系の上記各条件式（１）〜条件式（７）の数値を示す。さらに、図１４〜図１６に当該ズームレンズの広角端状態、中間合焦位置状態、望遠端状態における無限遠合焦時の縦収差図を示す。
Figure 2017207667
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（１）光学系の構成
図１７に、本件発明に係る実施例５の光学系であるズームレンズの広角端状態（Wide）、中間焦点位置状態（Mid）、望遠端状態（Tele）におけるレンズ構成を示す。
実施例５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Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、負の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５と、正の屈折力を有する第６レンズ群Ｇ６とから構成されている。具体的なレンズ構成は図１７に示すとおりである。
当該ズームレンズでは、広角端から望遠端への変倍の際に、第１レンズ群Ｇ１を光軸方向に固定し、第２レンズ群Ｇ２を像側に移動させ、第３レンズ群Ｇ３を光軸方向に固定し、第４レンズ群Ｇ４を物体側に移動させ、第５レンズ群Ｇ５を物体側に移動させ、第６レンズ群Ｇ６を像側に移動させる。また、開口絞りＳは、第３レンズ群Ｇ３の物体側に配置されており、変倍の際に開口絞りＳは第３レンズ群Ｇ３と共に光軸方向に固定される。なお、第２レンズ群Ｇ２はバリエータであり、第４レンズ群Ｇ４、第５レンズ群Ｇ５及び第６レンズ群Ｇ６はそれぞれコンペンセータとして機能する。
また、当該ズームレンズでは、無限遠物体から近距離物体への合焦の際、第５レンズ群Ｇ５を光軸に沿って物体側に移動することにより合焦する。
（２）数値実施例
次に、当該光学系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１７に、当該ズームレンズの面データを示し、表１８〜表２０に非球面データ、各種データ、各レンズ群の焦点距離を示す。また、表３７に当該光学系の上記各条件式（１）〜条件式（７）の数値を示す。さらに、図１８〜図２０に当該ズームレンズの広角端状態、中間合焦位置状態、望遠端状態における無限遠合焦時の縦収差図を示す。
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（１）光学系の構成
図２１に、本件発明に係る実施例６の光学系であるズームレンズの広角端状態（Wide）、中間焦点位置状態（Mid）、望遠端状態（Tele）におけるレンズ構成を示す。
実施例６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Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、負の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５と、正の屈折力を有する第６レンズ群Ｇ６とから構成されている。具体的なレンズ構成は図２１に示すとおりである。
当該ズームレンズでは、広角端から望遠端への変倍の際に、第１レンズ群Ｇ１を光軸方向に固定し、第２レンズ群Ｇ２を像側に移動させ、第３レンズ群Ｇ３を光軸方向に固定し、第４レンズ群Ｇ４を物体側に移動させ、第５レンズ群Ｇ５を物体側に移動させ、第６レンズ群Ｇ６を像側に移動させる。また、開口絞りＳは、第３レンズ群Ｇ３の物体側に配置されており、変倍の際に開口絞りＳは第３レンズ群Ｇ３と共に光軸方向に固定される。なお、第２レンズ群Ｇ２はバリエータであり、第４レンズ群Ｇ４、第５レンズ群Ｇ５及び第６レンズ群Ｇ６はそれぞれコンペンセータとして機能する。
また、当該ズームレンズでは、無限遠物体から近距離物体への合焦の際、第５レンズ群Ｇ５を光軸に沿って物体側に移動することにより合焦する。
（２）数値実施例
次に、当該光学系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２１に、当該ズームレンズの面データを示し、表２２〜表２４に非球面データ、各種データ、各レンズ群の焦点距離を示す。また、表３７に当該光学系の上記各条件式（１）〜条件式（７）の数値を示す。さらに、図２２〜図２４に当該ズームレンズの広角端状態、中間合焦位置状態、望遠端状態における無限遠合焦時の縦収差図を示す。
Figure 2017207667
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（１）光学系の構成
図２５に、本件発明に係る実施例７の光学系であるズームレンズの広角端状態（Wide）、中間焦点位置状態（Mid）、望遠端状態（Tele）におけるレンズ構成を示す。
実施例７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Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、負の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５と、正の屈折力を有する第６レンズ群Ｇ６とから構成されている。具体的なレンズ構成は図２５に示すとおりである。
当該ズームレンズでは、広角端から望遠端への変倍の際に、第１レンズ群Ｇ１を光軸方向に固定し、第２レンズ群Ｇ２を像側に移動させ、第３レンズ群Ｇ３を光軸方向に固定し、第４レンズ群Ｇ４を物体側に移動させ、第５レンズ群Ｇ５を物体側に移動させ、第６レンズ群Ｇ６を光軸方向に固定する。また、開口絞りは、第３レンズ群の物体側に配置されており、変倍の際に開口絞りＳは第３レンズ群Ｇ３と共に光軸方向に固定される。なお、第２レンズ群Ｇ２はバリエータであり、第４レンズ群Ｇ４及び第５レンズ群Ｇ５はそれぞれコンペンセータとして機能する。
また、当該ズームレンズでは、無限遠物体から近距離物体への合焦の際、第４レンズ群Ｇ４を光軸に沿って物体側に移動することにより合焦する。また、第５レンズ群Ｇ５は光軸に対して垂直方向に移動可能に構成されており、撮像時の像ブレを補正する防振レンズ群ＶＣとして機能する。
（２）数値実施例
次に、当該光学系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２５に、当該ズームレンズの面データを示し、表２６〜表２８に非球面データ、各種データ、各レンズ群の焦点距離を示す。また、表３７に当該光学系の上記各条件式（１）〜条件式（７）の数値を示す。さらに、図２６〜図２９に当該ズームレンズの広角端状態、中間合焦位置状態、望遠端状態における無限遠合焦時の縦収差図を示す。
Figure 2017207667
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（１）光学系の構成
図２９に、本件発明に係る実施例８の光学系であるズームレンズの広角端状態（Wide）、中間焦点位置状態（Mid）、望遠端状態（Tele）におけるレンズ構成を示す。
実施例８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Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、負の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５と、正の屈折力を有する第６レンズ群Ｇ６とから構成されている。具体的なレンズ構成は図２９に示すとおりである。
当該ズームレンズでは、広角端から望遠端への変倍の際に、第１レンズ群Ｇ１を光軸方向に固定し、第２レンズ群Ｇ２を像側に移動させ、第３レンズ群Ｇ３を光軸方向に固定し、第４レンズ群Ｇ４を物体側に移動させ、第５レンズ群Ｇ５を物体側に移動させ、第６レンズ群Ｇ６を光軸方向に固定する。また、開口絞りＳは、第３レンズ群Ｇ３の物体側に配置されており、変倍の際に開口絞りＳは第３レンズ群Ｇ３と共に光軸方向に固定される。なお、第２レンズ群Ｇ２はバリエータであり、第４レンズ群Ｇ４及び第５レンズ群Ｇ５はそれぞれコンペンセータとして機能する。
また、当該ズームレンズでは、無限遠物体から近距離物体への合焦の際、第４レンズ群Ｇ４を光軸に沿って物体側に移動することにより合焦する。また、第５レンズ群Ｇ５は光軸に対して垂直方向に移動可能に構成されており、撮像時の像ブレを補正する防振レンズ群ＶＣとして機能する。
（２）数値実施例
次に、当該光学系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２９に、当該ズームレンズの面データを示し、表３０〜表３２に非球面データ、各種データ、各レンズ群の焦点距離を示す。また、表３７に当該光学系の上記各条件式（１）〜条件式（７）の数値を示す。さらに、図３０〜図３２に当該ズームレンズの広角端状態、中間合焦位置状態、望遠端状態における無限遠合焦時の縦収差図を示す。
Figure 2017207667
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（１）光学系の構成
図３３に、本件発明に係る実施例９の光学系であるズームレンズの広角端状態（Wide）、中間焦点位置状態（Mid）、望遠端状態（Tele）におけるレンズ構成を示す。
実施例９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Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、負の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５と、正の屈折力を有する第６レンズ群Ｇ６とから構成されている。具体的なレンズ構成は図２９に示すとおりである。
当該ズームレンズでは、広角端から望遠端への変倍の際に、第１レンズ群Ｇ１を光軸方向に固定し、第２レンズ群Ｇ２を像側に移動させ、第３レンズ群Ｇ３を光軸方向に固定し、第４レンズ群Ｇ４を物体側に移動させ、第５レンズ群Ｇ５を物体側に移動させ、第６レンズ群Ｇ６を光軸方向に固定する。また、開口絞りＳは、第３レンズ群Ｇ３の物体側に配置されており、変倍の際に開口絞りＳは第３レンズ群Ｇ３と共に光軸方向に固定される。なお、第２レンズ群Ｇ２はバリエータであり、第４レンズ群Ｇ４及び第５レンズ群Ｇ５はそれぞれコンペンセータとして機能する。
また、当該ズームレンズでは、無限遠物体から近距離物体への合焦の際、第４レンズ群Ｇ４を光軸に沿って物体側に移動することにより合焦する。また、第５レンズ群Ｇ５は光軸に対して垂直方向に移動可能に構成されており、撮像時の像ブレを補正する防振レンズ群ＶＣとして機能する。
（２）数値実施例
次に、当該光学系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３３に、当該ズームレンズの面データを示し、表３４〜表３６に非球面データ、各種データ、各レンズ群の焦点距離を示す。また、表３７に当該光学系の上記各条件式（１）〜条件式（７）の数値を示す。さらに、図３４〜図３６に当該ズームレンズの広角端状態、中間合焦位置状態、望遠端状態における無限遠合焦時の縦収差図を示す。
Figure 2017207667
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本件発明によれば、高い変倍比を有し、且つ、変倍域全域にわたって良好な光学性能を有する小型の変倍光学系及び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
Ｓ ・・・開口絞り
Ｉ ・・・像面
Ｆ ・・・合焦群
ＶＣ・・・防振群
１・・・レンズ交換式の撮像装置
２・・・鏡筒部
３・・・マウント部
４・・・撮像素子
５・・・バックモニタ

Claims (10)

  1. 像側より順に、正の屈折力のＣレンズ群と、負の屈折力のＢレンズ群と、正の屈折力のＡレンズ群とを備えると共に、当該Ａレンズ群よりも物体側に少なくとも負の屈折力のＮレンズ群を備え、
    広角端から望遠端への変倍の際に、少なくとも前記Ａレンズ群、前記Ｂレンズ群及び前記Ｎレンズ群を像面に対して移動させ、
    以下の条件式（１）及び条件式（２）を満足することを特徴とする変倍光学系。
    （１） ０．４５０ ≦ （ｂｎｔ／ｂｎｗ）／（ｆｔ／ｆｗ） ≦ １．０００
    （２） １．２００ ≦ ｜ｂｎｔ｜
    但し、
    ｂｎｔは、望遠端における前記Ｎレンズ群の横倍率であり、
    ｂｎｗは、広角端における前記Ｎレンズ群の横倍率であり、
    ｆｔは、望遠端における当該変倍光学系全系の焦点距離であり、
    ｆｗは、広角端における当該変倍光学系全系の焦点距離である。
  2. 以下の条件式（３）を満足する請求項１に記載の変倍光学系。
    （３） ３．０００ ≦ ｆｔ／ｆｗ
  3. 以下の条件式（４）を満足する請求項１又は請求項２に記載の変倍光学系。
    （４） ０．０２０ ≦ ｜ｆＮ／ｆｔ｜ ≦ ０．１００
    但し、
    ｆＮは、前記Ｎレンズ群の焦点距離である。
  4. 前記Ａレンズ群の物体側に、少なくとも１つの正の屈折力のレンズ群を備える請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の変倍光学系。
  5. 前記Ａレンズ群の物体側に備えられた正の屈折力のレンズ群のうち、最も物体側に配置された正の屈折力のレンズ群をＰレンズ群としたとき、
    以下の条件式（５）を満足する請求項４に記載の変倍光学系。
    （５） ０．１００ ≦ ｆＰ／ｆｔ ≦ ０．６００
    但し、
    ｆＰは、前記Ｐレンズ群の焦点距離である。
  6. 前記Ａレンズ群の物体側に備えられた正の屈折力のレンズ群のうち、最も物体側に配置された正の屈折力のレンズ群をＰレンズ群としたとき、
    広角端から望遠端への変倍の際に、当該Ｐレンズ群が像面に対して固定されている請求項４又は請求項５に記載の変倍光学系。
  7. 以下の条件式（６）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変倍光学系。
    （６） ３．０００ ≦ ｜ｍＮ／ｆＮ｜ ≦ １２．０００
    但し、
    ｍＮは、広角端から望遠端への変倍の際の前記Ｎレンズ群の像面に対する移動量であり、 ｆＮは、前記Ｎレンズ群の焦点距離である。
  8. 以下の条件式（７）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変倍光学系。
    （７） ０．３００ ≦ Ｔｔ／ｆｔ ≦ ０．８００
    但し、
    Ｔｔは、望遠端における当該変倍光学系全系の光学全長である。
  9. 無限遠物体から近距離物体への合焦の際に、前記Ａレンズ群及び前記Ｂレンズ群のうちいずれか一方のレンズ群、或いは双方のレンズ群を光軸方向に移動させて合焦する請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の変倍光学系。
  10. 請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の変倍光学系と、当該変倍光学系の像側に、当該変倍光学系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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