JP2018109757A - 撮像光学系とそれを備える撮像装置およびカメラシステム - Google Patents

Abstract

【課題】諸収差の良好な撮像光学系とそれを備える撮像装置およびカメラシステムを提供する。【解決手段】撮像光学系は、物体側から像側へと順に、正のパワーを有する第１レンズ群と、負のパワーを有する第２レンズ群と、正のパワーを有する第３レンズ群と、少なくとも１つのパワーを有する後続レンズ群を備える。第３レンズ群は、物体側から像側へと順に、正のパワーを有するレンズ素子と正のパワーを有するレンズ素子とを有し、像側から物体側へと順に正のパワーを有するレンズ素子Ｌ３Ｒ１と正のパワーを有するレンズ素子Ｌ３Ｒ２と負のパワーを有するレンズ素子Ｌ３Ｒ３を有する。レンズ素子Ｌ３Ｒ３とレンズ素子Ｌ３Ｒ２は接合され、レンズ素子Ｌ３Ｒ１は移動して像ぶれを光学的に補正し、広角端から望遠端へのズーミング時に、少なくとも第２レンズ群と第３レンズ群との間隔が変化する。【選択図】図１

Description

本開示は、諸収差の良好な撮像光学系とそれを備える撮像装置およびカメラシステムに関する。

特許文献１は、物体側より像側へ順に、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、正の屈折力を有する第３レンズ群と、負の屈折力を有する第４レンズ群と、正の屈折力を有する第５レンズ群とから構成されるズームレンズを開示する。ズームレンズは、第５レンズ群を固定し、第１レンズ群、第２レンズ群、第３レンズ群および第４レンズ群を光軸方向に移動させて、変倍を行うように構成される。

特開２０１６−７１１７９号公報

本開示は、諸収差の良好な撮像光学系とそれを備える撮像装置およびカメラシステムを提供する。

本開示における撮像光学系は、物体側から像側へと順に、正のパワーを有する第１レンズ群と、負のパワーを有する第２レンズ群と、正のパワーを有する第３レンズ群と、少なくとも１つのパワーを有する後続レンズ群を備える。第３レンズ群は、物体側から像側へと順に、正のパワーを有するレンズ素子Ｌ３Ｆ１と、正のパワーを有するレンズ素子Ｌ３Ｆ２を有し、像側から物体側へと順に、正のパワーを有するレンズ素子Ｌ３Ｒ１と、正のパワーを有するレンズ素子Ｌ３Ｒ２と、負のパワーを有するレンズ素子Ｌ３Ｒ３を有する。レンズ素子Ｌ３Ｒ３とレンズ素子Ｌ３Ｒ２は、互いに一方の光学面が接合される。レンズ素子Ｌ３Ｒ１は、光軸に対して垂直方向に移動して像ぶれを光学的に補正する。そして、撮影時の広角端から望遠端へのズーミングに際して、少なくとも、第２レンズ群と第３レンズ群は、互いの間隔が変化するように、光軸方向に移動する。

本開示によれば、諸収差の良好な撮像光学系とそれを備える撮像装置およびカメラシステムを提供できる。

実施の形態１に係る撮像光学系の無限遠合焦状態を示すレンズ配置図 同実施の形態の数値実施例１に係る撮像光学系の無限遠合焦状態の縦収差図 同数値実施例に係る撮像光学系の望遠端における、像ぶれ補正を行っていない基本状態および像ぶれ補正状態での横収差図 実施の形態２に係る撮像光学系の無限遠合焦状態を示すレンズ配置図 同実施の形態の数値実施例２に係る撮像光学系の無限遠合焦状態の縦収差図 同数値実施例に係る撮像光学系の望遠端における、像ぶれ補正を行っていない基本状態および像ぶれ補正状態での横収差図 実施の形態３に係る撮像光学系の無限遠合焦状態を示すレンズ配置図 同実施の形態の数値実施例３に係る撮像光学系の無限遠合焦状態の縦収差図 同数値実施例に係る撮像光学系の望遠端における、像ぶれ補正を行っていない基本状態および像ぶれ補正状態での横収差図 実施の形態４に係る撮像光学系の無限遠合焦状態を示すレンズ配置図 同実施の形態の数値実施例４に係る撮像光学系の無限遠合焦状態の縦収差図 同数値実施例に係る撮像光学系の望遠端における、像ぶれ補正を行っていない基本状態および像ぶれ補正状態での横収差図 実施の形態５に係る撮像光学系の無限遠合焦状態を示すレンズ配置図 同実施の形態の数値実施例５に係る撮像光学系の無限遠合焦状態の縦収差図 同数値実施例に係る撮像光学系の望遠端における、像ぶれ補正を行っていない基本状態および像ぶれ補正状態での横収差図 実施の形態１の撮像光学系を備える撮像装置の概略構成図 実施の形態１の撮像光学系を備えるカメラシステムの概略構成図 実施の形態１の撮像光学系を備える鏡筒の概略構成図

以下、図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既に良く知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。

なお、添付図面および以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるのであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。

（実施の形態１〜５）
以下に、実施の形態１から実施の形態５に係る撮像光学系について、図面を用いて、個別に説明する。

なお、各実施の形態の撮像光学系は、第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３および後続レンズ群などから構成される。

図１、図４、図７、図１０、図１３は、無限遠合焦状態にある撮像光学系を示すレンズ配置図である。

図１、図４、図７、図１０、図１３の（ａ）は、広角端（最短焦点距離状態：焦点距離ｆＷ）におけるレンズ配置図を示す。各図の（ｄ）は、中間位置（中間焦点距離状態：焦点距離ｆＭ＝√（ｆＷ＊ｆＴ））におけるレンズ配置図を示す。各図の（ｅ）は、望遠端（最長焦点距離状態：焦点距離ｆＴ）におけるレンズ配置図を示す。なお、各図の（ａ）、（ｄ）、（ｅ）において、縦横比は一致している。

また、各図の（ｃ）に示す折れ線の矢印は、上から順に、広角端（Ｗｉｄｅ）、中間位置（Ｍｉｄ）、望遠端（Ｔｅｌｅ）の各状態におけるレンズ群の位置を結んで示している。なお、矢印は、広角端と中間位置との間、中間位置と望遠端との間を、単純に線で接続しているだけで、実際の各レンズ群の動きを示しているものではない。つまり、各図の（ｃ）に示すレンズ群に付された矢印は、無限遠合焦状態から近接合焦状態へのフォーカシング時の、各レンズ群の移動方向を、便宜的に示している。

また、各図の（ｂ）では、（ａ）に示す各レンズ群の位置に対応して各レンズ群に、Ｇ１からＧ５の符号を記している。

なお、各ズーミング状態におけるフォーカシングの際の各レンズ群が移動する、具体的な移動方向については、実施の形態ごとに、後で具体的に説明する。

各図の（ａ）に示す、特定のレンズ素子の面に付されたアスタリスク＊は、その面が非球面であることを示している。

また、各図の（ｂ）に示す各レンズ群（Ｇ１からＧ５）の符号に付された記号（＋）および記号（−）は、各レンズ群のパワーに対応する。つまり、記号（＋）は正のパワー、記号（−）は負のパワーを示す。

各図の（ａ）、（ｄ）、（ｅ）において、最も右側に記載された直線は、像面Ｓ（撮像素子の物体側の面）の位置を示す。そのため、図面の左側は、物体側に相当する。さらに、像面Ｓと対向する最後段のレンズ群と、像面Ｓとの間には、例えばローパスフィルターやカバーガラスなどの平行平板ＣＧが配置される。

（実施の形態１）
以下に、実施の形態１に係る撮像光学系について、図１を用いて、説明する。

図１は、実施の形態１に係る撮像光学系のレンズ配置図およびその動作を示している。

図１に示すように、本実施の形態の撮像光学系は、物体側から像側へと順に、正のパワーを有する第１レンズ群Ｇ１と、負のパワーを有する第２レンズ群Ｇ２と、開口絞りＡと、正のパワーを有する第３レンズ群Ｇ３と、少なくとも１つのパワーを有する後続レンズ群と、平行平板ＣＧなどで構成される。後続レンズ群は、例えば負のパワーを有する第４レンズ群Ｇ４と、正のパワーを有する第５レンズ群Ｇ５などで構成される。なお、以降の実施の形態の撮像光学系の構成も同様である。

第１レンズ群Ｇ１は、物体側から像側へと順に、負のパワーを有する第１レンズ素子Ｌ１と、正のパワーを有する第２レンズ素子Ｌ２と、正のパワーを有する第３レンズ素子Ｌ３と、で構成される。第１レンズ素子Ｌ１と第２レンズ素子Ｌ２は、例えば紫外線硬化型樹脂などの接着剤で接着される接合レンズで構成される。

第２レンズ群Ｇ２は、物体側から像側へと順に、負のパワーを有する第４レンズ素子Ｌ４と、負のパワーを有する第５レンズ素子Ｌ５と、負のパワーを有する第６レンズ素子Ｌ６と、正のパワーを有する第７レンズ素子Ｌ７で構成される。なお、第４レンズ素子Ｌ４は、レンズ素子Ｌ２Ｆ１で例示される。第５レンズ素子Ｌ５は、レンズ素子Ｌ２Ｆ２およびレンズ素子Ｌ２Ｒ３で例示される。第６レンズ素子Ｌ６は、レンズ素子Ｌ２Ｒ２で例示される。第７レンズ素子Ｌ７は、レンズ素子Ｌ２Ｒ１で例示される。

第３レンズ群Ｇ３は、物体側から像側へと順に、正のパワーを有する第８レンズ素子Ｌ８と、正のパワーを有する第９レンズ素子Ｌ９と、負のパワーを有する第１０レンズ素子Ｌ１０と、正のパワーを有する第１１レンズ素子Ｌ１１と、正のパワーを有する第１２レンズ素子Ｌ１２で構成される。第１０レンズ素子Ｌ１０と第１１レンズ素子Ｌ１１は、例えば紫外線硬化型樹脂などの接着剤で接着される接合レンズで構成される。なお、第８レンズ素子Ｌ８は、レンズ素子Ｌ３Ｆ１で例示される。第９レンズ素子Ｌ９は、レンズ素子Ｌ３Ｆ２で例示される。第１０レンズ素子Ｌ１０は、レンズ素子Ｌ３Ｒ３で例示される。第１１レンズ素子Ｌ１１は、レンズ素子Ｌ３Ｒ２で例示される。第１２レンズ素子Ｌ１２は、レンズ素子Ｌ３Ｒ１で例示される。

第４レンズ群Ｇ４は、負のパワーを有する第１３レンズ素子Ｌ１３で構成される。

第５レンズ群Ｇ５は、正のパワーを有する第１４レンズ素子Ｌ１４で構成される。

開口絞りＡは、第２レンズ群Ｇ２の第７レンズ素子Ｌ７と、第３レンズ群Ｇ３の第８レンズ素子Ｌ８との間に配置される。

以下に、本実施の形態の撮像光学系の各レンズ群を構成するレンズ素子について、説明する。

まず、第１レンズ群Ｇ１内における各レンズ素子について、説明する。

第１レンズ素子Ｌ１は、物体側に凸面を有するメニスカスレンズである。第２レンズ素子Ｌ２は、物体側に凸面を有するメニスカスレンズである。第３レンズ素子Ｌ３は、物体側に凸面を有するメニスカスレンズである。

つぎに、第２レンズ群Ｇ２内における各レンズ素子について、説明する。

第４レンズ素子Ｌ４は、物体側に凸面を有するメニスカスレンズである。第５レンズ素子Ｌ５は、物体側に凸面を有するメニスカスレンズである。第５レンズ素子Ｌ５の両面は、非球面である。第６レンズ素子Ｌ６は、物体側に凹面を有するメニスカスレンズである。第７レンズ素子Ｌ７は、両凸レンズである。

つぎに、第３レンズ群Ｇ３内における各レンズ素子について、説明する。

第８レンズ素子Ｌ８は、物体側に凸面を有するメニスカスレンズである。第８レンズ素子Ｌ８の両面は、非球面である。第９レンズ素子Ｌ９は、両凸レンズである。第１０レンズ素子Ｌ１０は、物体側に凸面を有するメニスカスレンズである。第１１レンズ素子Ｌ１１は、両凸レンズである。第１２レンズ素子Ｌ１２は、両凸レンズである。第１２レンズ素子Ｌ１２の両面は、非球面である。

つぎに、第４レンズ群Ｇ４内におけるレンズ素子について、説明する。

第１３レンズ素子Ｌ１３は、物体側に凸面を有するメニスカスレンズである。第１３レンズ素子Ｌ１３の両面は、非球面である。

さらに、第５レンズ群Ｇ５内におけるレンズ素子について、説明する。

第１４レンズ素子Ｌ１４は、物体側に凸面を有するメニスカスレンズである。

以上のように、本実施の形態の撮像光学系は、５群のレンズ群で構成される。

そして、本実施の形態の撮像光学系の各レンズ群は、撮像時の広角端（Ｗｉｄｅ）から望遠端（Ｔｅｌｅ）へのズーミングの際に、図１の（ｃ）の矢印で示すように移動する。

具体的には、まず、第１レンズ群Ｇ１は物体側に移動し、第２レンズ群Ｇ２は像面Ｓ側に凸の軌跡を描くように移動する。開口絞りＡと第３レンズ群Ｇ３は、一体となって物体側に移動する。そして、第４レンズ群Ｇ４は物体側へ移動し、第５レンズ群Ｇ５は物体側へ移動する。この移動により、ズーミングに際して、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔は増大し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔は減少する。第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔は、広角端から中間位置までは増大し、中間位置から望遠端までは減少する。第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との間隔は、広角端から中間位置までは減少し、中間位置から望遠端までは増大する。そして、第５レンズ群Ｇ５と像面Ｓとの間隔は、増大する。このとき、広角端から望遠端へのズーミングの際に、開口絞りＡの開放絞り径は、広角端から中間位置では同じで、中間位置に比べて望遠端では大きくなる。これにより、広角端から望遠端までの絞りユニットの移動量を小さくできる。

以上のように、各レンズ群は、図１の（ｃ）の矢印で示すように、光軸Ｌに沿って移動する。そして、図１の（ａ）、（ｄ）、（ｅ）に示すように、広角端、中間位置および望遠端において、各レンズ群が配置される。

つまり、本実施の形態の撮像光学系は、全てのレンズ群が光軸Ｌに沿って、相対的に移動する。これにより、広角端から望遠端までのズーミング動作が行われる。

なお、フォーカシングレンズ群を構成する第４レンズ群Ｇ４は、無限遠合焦状態から近接合焦状態へのフォーカシングの際に、図１の（ｂ）の矢印で示すように、光軸Ｌに沿って、像側へ移動する。

また、第３レンズ群Ｇ３の第１２レンズ素子Ｌ１２は、光軸Ｌに沿って物体側へ移動するとともに、光軸Ｌに対して垂直方向の成分を持つように移動する。なお、垂直方向の成分を持つとは、光軸Ｌに対して、直交する方向に限られず、垂直方向に対して曲線的に、例えばレンズ素子の面に沿って、移動する意味も含む。以下で説明する各実施の形態においても、同様である。これにより、像のぶれを光学的に補正する。具体的には、第１２レンズ素子Ｌ１２の移動により、全撮像光学系の振動による像点移動を補正する。その結果、手ぶれ、振動などによる像のぶれを光学的に補正できる。なお、像のぶれの補正の詳細については、図１５を用いて後述する。

（実施の形態２）
以下に、実施の形態２に係る撮像光学系について、図４を用いて、説明する。

図４は、実施の形態２に係る撮像光学系のレンズ配置図およびその動作を示している。

図４に示すように、本実施の形態の撮像光学系は、物体側から像側へと順に、正のパワーを有する第１レンズ群Ｇ１と、負のパワーを有する第２レンズ群Ｇ２と、開口絞りＡと、正のパワーを有する第３レンズ群Ｇ３と、少なくとも１つのパワーを有する後続レンズ群と、平行平板ＣＧで構成される。そして、後続レンズ群は、例えば負のパワーを有する第４レンズ群Ｇ４と、正のパワーを有する第５レンズ群Ｇ５などで構成される。

第１レンズ群Ｇ１は、物体側から像側へと順に、負のパワーを有する第１レンズ素子Ｌ１と、正のパワーを有する第２レンズ素子Ｌ２と、正のパワーを有する第３レンズ素子Ｌ３で構成される。第１レンズ素子Ｌ１と第２レンズ素子Ｌ２は、例えば紫外線硬化型樹脂などの接着剤で接着される接合レンズで構成される。

第２レンズ群Ｇ２は、物体側から像側へと順に、負のパワーを有する第４レンズ素子Ｌ４と、負のパワーを有する第５レンズ素子Ｌ５と、負のパワーを有する第６レンズ素子Ｌ６と、正のパワーを有する第７レンズ素子Ｌ７で構成される。なお、第４レンズ素子Ｌ４は、レンズ素子Ｌ２Ｆ１で例示される。第５レンズ素子Ｌ５は、レンズ素子Ｌ２Ｆ２およびレンズ素子Ｌ２Ｒ３で例示される。第６レンズ素子Ｌ６は、レンズ素子Ｌ２Ｒ２で例示される。第７レンズ素子Ｌ７は、レンズ素子Ｌ２Ｒ１で例示される。

第３レンズ群Ｇ３は、物体側から像側へと順に、正のパワーを有する第８レンズ素子Ｌ８と、正のパワーを有する第９レンズ素子Ｌ９と、負のパワーを有する第１０レンズ素子Ｌ１０と、正のパワーを有する第１１レンズ素子Ｌ１１と、正のパワーを有する第１２レンズ素子Ｌ１２で構成される。第１０レンズ素子Ｌ１０と第１１レンズ素子Ｌ１１は、例えば紫外線硬化型樹脂などの接着剤で接着される接合レンズで構成される。なお、第８レンズ素子Ｌ８は、レンズ素子Ｌ３Ｆ１で例示される。第９レンズ素子Ｌ９は、レンズ素子Ｌ３Ｆ２で例示される。第１０レンズ素子Ｌ１０は、レンズ素子Ｌ３Ｒ３で例示される。第１１レンズ素子Ｌ１１は、レンズ素子Ｌ３Ｒ２で例示される。第１２レンズ素子Ｌ１２は、レンズ素子Ｌ３Ｒ１で例示される。

第４レンズ群Ｇ４は、負のパワーを有する第１３レンズ素子Ｌ１３で構成される。

第５レンズ群Ｇ５は、正のパワーを有する第１４レンズ素子Ｌ１４で構成される。

開口絞りＡは、第２レンズ群Ｇ２の第７レンズ素子Ｌ７と、第３レンズ群Ｇ３の第８レンズ素子Ｌ８との間に配置される。

以下に、本実施の形態の撮像光学系の各レンズ群を構成するレンズ素子について、説明する。

まず、第１レンズ群Ｇ１内における各レンズ素子について、説明する。

第１レンズ素子Ｌ１は、物体側に凸面を有するメニスカスレンズである。第２レンズ素子Ｌ２は、物体側に凸面を有するメニスカスレンズである。第３レンズ素子Ｌ３は、物体側に凸面を有するメニスカスレンズである。

つぎに、第２レンズ群Ｇ２内における各レンズ素子について、説明する。

第４レンズ素子Ｌ４は、物体側に凸面を有するメニスカスレンズである。第５レンズ素子Ｌ５は、物体側に凸面を有するメニスカスレンズである。第５レンズ素子Ｌ５の両面は、非球面である。第６レンズ素子Ｌ６は、物体側に凹面を有するメニスカスレンズである。第７レンズ素子Ｌ７は、物体側に凹面を有するメニスカスレンズである。

つぎに、第３レンズ群Ｇ３内における各レンズ素子について、説明する。

第８レンズ素子Ｌ８は、物体側に凸面を有するメニスカスレンズである。第８レンズ素子Ｌ８の両面は、非球面である。第９レンズ素子Ｌ９は、両凸レンズである。第１０レンズ素子Ｌ１０は、物体側に凸面を有するメニスカスレンズである。第１１レンズ素子Ｌ１１は、両凸レンズである。第１２レンズ素子Ｌ１２は、両凸レンズである。第１２レンズ素子Ｌ１２の両面は、非球面である。

つぎに、第４レンズ群Ｇ４内におけるレンズ素子について、説明する。

第１３レンズ素子Ｌ１３は、物体側に凸面を有するメニスカスレンズである。第１３レンズ素子Ｌ１３の両面は、非球面である。

さらに、第５レンズ群Ｇ５内におけるレンズ素子について、説明する。

第１４レンズ素子Ｌ１４は、物体側に凸面を有するメニスカスレンズである。

以上のように、本実施の形態の撮像光学系は、５群のレンズ群で構成される。

そして、本実施の形態の撮像光学系の各レンズ群は、撮像時の広角端から望遠端へのズーミングの際に、図４の（ｃ）の矢印で示すように移動する。

具体的には、まず、第１レンズ群Ｇ１は物体側に移動し、第２レンズ群Ｇ２は像面側に凸の軌跡を描くように移動する。開口絞りＡと第３レンズ群Ｇ３は、一体となって物体側に移動する。そして、第４レンズ群Ｇ４は物体側へ移動し、第５レンズ群Ｇ５は物体側へ移動する。この移動により、ズーミングに際して、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔は増大し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔は減少する。第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔は、広角端から中間位置までは増大し、中間位置から望遠端までは減少する。第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との間隔は、増大する。そして、第５レンズ群Ｇ５と像面Ｓとの間隔は、増大する。このとき、広角端から望遠端へのズーミングの際に、開口絞りＡの開放絞り径は、広角端から中間位置では同じで、中間位置に比べて望遠端では大きくなる。

以上のように、各レンズ群は、図４の（ｃ）の矢印で示すように、光軸Ｌに沿って移動する。そして、図４の（ａ）、（ｄ）、（ｅ）に示すように、広角端、中間位置および望遠端において、各レンズ群が配置される。

つまり、本実施の形態の撮像光学系は、全てのレンズ群が光軸Ｌに沿って、相対的に移動する。これにより、広角端から望遠端までのズーミング動作が行われる。

なお、フォーカシングレンズ群を構成する第４レンズ群Ｇ４は、無限遠合焦状態から近接合焦状態へのフォーカシングの際に、図４の（ｂ）の矢印で示すように、光軸Ｌに沿って像側へ移動する。

また、第３レンズ群Ｇ３の第１２レンズ素子Ｌ１２は、光軸Ｌに沿って物体側へ移動するとともに、光軸Ｌに対して垂直方向にも移動する。これにより、像のぶれを光学的に補正する。具体的には、第１２レンズ素子Ｌ１２の移動により、全撮像光学系の振動による像点移動を補正する。その結果、手ぶれ、振動などによる像のぶれを光学的に補正できる。

（実施の形態３）
以下に、実施の形態３に係る撮像光学系について、図７を用いて、説明する。

図７は、実施の形態３に係る撮像光学系のレンズ配置図およびその動作を示している。

図７に示すように、本実施の形態の撮像光学系は、物体側から像側へと順に、正のパワーを有する第１レンズ群Ｇ１と、負のパワーを有する第２レンズ群Ｇ２と、開口絞りＡと、正のパワーを有する第３レンズ群Ｇ３と、少なくとも１つのパワーを有する後続レンズ群と、平行平板ＣＧで構成される。そして、後続レンズ群は、例えば負のパワーを有する第４レンズ群Ｇ４と、正のパワーを有する第５レンズ群Ｇ５などで構成される。

第１レンズ群Ｇ１は、物体側から像側へと順に、負のパワーを有する第１レンズ素子Ｌ１と、正のパワーを有する第２レンズ素子Ｌ２と、正のパワーを有する第３レンズ素子Ｌ３と、で構成される。第１レンズ素子Ｌ１と第２レンズ素子Ｌ２は、例えば紫外線硬化型樹脂などの接着剤で接着される接合レンズで構成される。

第２レンズ群Ｇ２は、物体側から像側へと順に、負のパワーを有する第４レンズ素子Ｌ４と、負のパワーを有する第５レンズ素子Ｌ５と、負のパワーを有する第６レンズ素子Ｌ６と、正のパワーを有する第７レンズ素子Ｌ７で構成される。なお、第４レンズ素子Ｌ４は、レンズ素子Ｌ２Ｆ１で例示される。第５レンズ素子Ｌ５は、レンズ素子Ｌ２Ｆ２およびレンズ素子Ｌ２Ｒ３で例示される。第６レンズ素子Ｌ６は、レンズ素子Ｌ２Ｒ２で例示される。第７レンズ素子Ｌ７は、レンズ素子Ｌ２Ｒ１で例示される。

第３レンズ群Ｇ３は、物体側から像側へと順に、正のパワーを有する第８レンズ素子Ｌ８と、正のパワーを有する第９レンズ素子Ｌ９と、負のパワーを有する第１０レンズ素子Ｌ１０と、正のパワーを有する第１１レンズ素子Ｌ１１と、正のパワーを有する第１２レンズ素子Ｌ１２と、で構成される。第１０レンズ素子Ｌ１０と第１１レンズ素子Ｌ１１は。例えば紫外線硬化型樹脂などの接着剤で接着される接合レンズで構成される。なお、第８レンズ素子Ｌ８は、レンズ素子Ｌ３Ｆ１で例示される。第９レンズ素子Ｌ９は、レンズ素子Ｌ３Ｆ２で例示される。第１０レンズ素子Ｌ１０は、レンズ素子Ｌ３Ｒ３で例示される。第１１レンズ素子Ｌ１１は、レンズ素子Ｌ３Ｒ２で例示される。第１２レンズ素子Ｌ１２は、レンズ素子Ｌ３Ｒ１で例示される。

第４レンズ群Ｇ４は、負のパワーを有する第１３レンズ素子Ｌ１３で構成される。

第５レンズ群Ｇ５は、正のパワーを有する第１４レンズ素子Ｌ１４で構成される。

開口絞りＡは、第２レンズ群Ｇ２の第７レンズ素子Ｌ７と、第３レンズ群Ｇ３の第８レンズ素子Ｌ８との間に配置される。

以下に、本実施の形態の撮像光学系の各レンズ群を構成するレンズ素子について、説明する。

まず、第１レンズ群Ｇ１内における各レンズ素子について、説明する。

第１レンズ素子Ｌ１は、物体側に凸面を有するメニスカスレンズである。第２レンズ素子Ｌ２は、物体側に凸面を有するメニスカスレンズである。第３レンズ素子Ｌ３は、物体側に凸面を有するメニスカスレンズである。

つぎに、第２レンズ群Ｇ２内における各レンズ素子について、説明する。

第４レンズ素子Ｌ４は、物体側に凸面を有するメニスカスレンズである。第５レンズ素子Ｌ５は、物体側に凸面を有するメニスカスレンズである。第５レンズ素子Ｌ５の両面は、非球面である。第６レンズ素子Ｌ６は、物体側に凹面を有するメニスカスレンズである。第７レンズ素子Ｌ７は、物体側に凹面を有するメニスカスレンズである。

つぎに、第３レンズ群Ｇ３内における各レンズ素子について、説明する。

第８レンズ素子Ｌ８は、物体側に凸面を有するメニスカスレンズである。第８レンズ素子Ｌ８の両面は、非球面である。第９レンズ素子Ｌ９は、両凸レンズである。第１０レンズ素子Ｌ１０は、両凹レンズである。第１１レンズ素子Ｌ１１は、両凸レンズである。第１２レンズ素子Ｌ１２は、両凸レンズである。第１２レンズ素子Ｌ１２の両面は、非球面である。

つぎに、第４レンズ群Ｇ４内におけるレンズ素子について、説明する。

第１３レンズ素子Ｌ１３は、物体側に凸面を有するメニスカスレンズである。第１３レンズ素子Ｌ１３の両面は、非球面である。

さらに、第５レンズ群Ｇ５内におけるレンズ素子について、説明する。

第１４レンズ素子Ｌ１４は、物体側に凸面を有するメニスカスレンズである。

以上のように、本実施の形態の撮像光学系は、５群のレンズ群で構成される。

そして、本実施の形態の撮像光学系の各レンズ群は、撮像時の広角端から望遠端へのズーミングの際に、図７の（ｃ）の矢印で示すように移動する。

具体的には、まず、第１レンズ群Ｇ１は物体側に移動し、第２レンズ群Ｇ２は像面側に凸の軌跡を描くように移動する。開口絞りＡと第３レンズ群Ｇ３は、一体となって物体側に移動する。そして、第４レンズ群Ｇ４は物体側へ移動し、第５レンズ群Ｇ５は物体側へ移動する。この移動により、ズーミングに際して、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔は増大し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔は減少する。第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔は、広角端から中間位置までは増大し、中間位置から望遠端までは減少する。第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との間隔は、広角端から中間位置までは減少し、中間位置から望遠端までは増大する。そして、第５レンズ群Ｇ５と像面Ｓとの間隔は、増大する。このとき、広角端から望遠端へのズーミングの際に、開口絞りＡの開放絞り径は、広角端から中間位置では同じで、中間位置に比べて望遠端では大きくなる。

以上のように、各レンズ群は、図７の（ｃ）の矢印で示すように、光軸Ｌに沿って移動する。そして、図７の（ａ）、（ｄ）、（ｅ）に示すように、広角端、中間位置および望遠端において、各レンズ群が配置される。

つまり、本実施の形態の撮像光学系は、全てのレンズ群が光軸Ｌに沿って、相対的に移動する。これにより、広角端から望遠端までのズーミング動作が行われる。

なお、フォーカシングレンズ群を構成する第４レンズ群Ｇ４は、無限遠合焦状態から近接合焦状態へのフォーカシングの際に、図７の（ｂ）の矢印で示すように、光軸Ｌに沿って、像側へ移動する。

また、第３レンズ群Ｇ３の第１２レンズ素子Ｌ１２は、光軸Ｌに沿って物体側へ移動するとともに、光軸Ｌに対して垂直方向にも移動する。これにより、像のぶれを光学的に補正する。具体的には、第１２レンズ素子Ｌ１２の移動により、全撮像光学系の振動による像点移動を補正する。その結果、手ぶれ、振動などによる像のぶれを光学的に補正できる。

（実施の形態４）
以下に、実施の形態４に係る撮像光学系について、図１０を用いて、説明する。

図１０は、実施の形態４に係る撮像光学系のレンズ配置図およびその動作を示している。

図１０に示すように、本実施の形態の撮像光学系は、物体側から像側へと順に、正のパワーを有する第１レンズ群Ｇ１と、負のパワーを有する第２レンズ群Ｇ２と、開口絞りＡと、正のパワーを有する第３レンズ群Ｇ３と、少なくとも１つのパワーを有する後続レンズ群と、平行平板ＣＧで構成される。そして、後続レンズ群は、例えば負のパワーを有する第４レンズ群Ｇ４と、正のパワーを有する第５レンズ群Ｇ５などで構成される。

第１レンズ群Ｇ１は、物体側から像側へと順に、負のパワーを有する第１レンズ素子Ｌ１と、正のパワーを有する第２レンズ素子Ｌ２と、正のパワーを有する第３レンズ素子Ｌ３と、で構成される。第１レンズ素子Ｌ１と第２レンズ素子Ｌ２は、例えば紫外線硬化型樹脂などの接着剤で接着される接合レンズで構成される。

第２レンズ群Ｇ２は、物体側から像側へと順に、負のパワーを有する第４レンズ素子Ｌ４と、負のパワーを有する第５レンズ素子Ｌ５と、負のパワーを有する第６レンズ素子Ｌ６と、正のパワーを有する第７レンズ素子Ｌ７で構成される。なお、第４レンズ素子Ｌ４は、レンズ素子Ｌ２Ｆ１で例示される。第５レンズ素子Ｌ５は、レンズ素子Ｌ２Ｆ２およびレンズ素子Ｌ２Ｒ３で例示される。第６レンズ素子Ｌ６は、レンズ素子Ｌ２Ｒ２で例示される。第７レンズ素子Ｌ７は、レンズ素子Ｌ２Ｒ１で例示される。

第３レンズ群Ｇ３は、物体側から像側へと順に、正のパワーを有する第８レンズ素子Ｌ８と、正のパワーを有する第９レンズ素子Ｌ９と、負のパワーを有する第１０レンズ素子Ｌ１０と、正のパワーを有する第１１レンズ素子Ｌ１１と、正のパワーを有する第１２レンズ素子Ｌ１２で構成される。第１０レンズ素子Ｌ１０と第１１レンズ素子Ｌ１１は、例えば紫外線硬化型樹脂などの接着剤で接着される接合レンズで構成される。なお、第８レンズ素子Ｌ８は、レンズ素子Ｌ３Ｆ１で例示される。第９レンズ素子Ｌ９は、レンズ素子Ｌ３Ｆ２で例示される。第１０レンズ素子Ｌ１０は、レンズ素子Ｌ３Ｒ３で例示される。第１１レンズ素子Ｌ１１は、レンズ素子Ｌ３Ｒ２で例示される。第１２レンズ素子Ｌ１２は、レンズ素子Ｌ３Ｒ１で例示される。

第４レンズ群Ｇ４は、負のパワーを有する第１３レンズ素子Ｌ１３で構成される。

第５レンズ群Ｇ５は、正のパワーを有する第１４レンズ素子Ｌ１４で構成される。

開口絞りＡは、第２レンズ群Ｇ２の第７レンズ素子Ｌ７と、第３レンズ群Ｇ３の第８レンズ素子Ｌ８との間に配置される。

以下に、本実施の形態の撮像光学系の各レンズ群を構成するレンズ素子について、説明する。

まず、第１レンズ群Ｇ１内における各レンズ素子について、説明する。

第１レンズ素子Ｌ１は、物体側に凸面を有するメニスカスレンズである。第２レンズ素子Ｌ２は、物体側に凸面を有するメニスカスレンズである。第３レンズ素子Ｌ３は、物体側に凸面を有するメニスカスレンズである。

つぎに、第２レンズ群Ｇ２内における各レンズ素子について、説明する。

第４レンズ素子Ｌ４は、物体側に凸面を有するメニスカスレンズである。第５レンズ素子Ｌ５は、両凹レンズである。第５レンズ素子Ｌ５の両面は、非球面である。第６レンズ素子Ｌ６は、物体側に凹面を有するメニスカスレンズである。第７レンズ素子Ｌ７は、物体側に凹面を有するメニスカスレンズである。

つぎに、第３レンズ群Ｇ３内における各レンズ素子について、説明する。

第８レンズ素子Ｌ８は、物体側に凸面を有するメニスカスレンズである。第８レンズ素子Ｌ８の両面は、非球面である。第９レンズ素子Ｌ９は、両凸レンズである。第１０レンズ素子Ｌ１０は、両凹レンズである。第１１レンズ素子Ｌ１１は、両凸レンズである。第１２レンズ素子Ｌ１２は、両凸レンズである。第１２レンズ素子Ｌ１２の両面は、非球面である。

つぎに、第４レンズ群Ｇ４内におけるレンズ素子について、説明する。

第１３レンズ素子Ｌ１３は、両凹レンズであり、その両面は非球面である。

さらに、第５レンズ群Ｇ５内におけるレンズ素子について、説明する。

第１４レンズ素子Ｌ１４は、物体側に凸面を有するメニスカスレンズである。

以上のように、本実施の形態の撮像光学系は、５群のレンズ群で構成される。

そして、本実施の形態の撮像光学系の各レンズ群は、撮像時の広角端から望遠端へのズーミングの際に、図１０の（ｃ）の矢印で示すように移動する。

具体的には、まず、第１レンズ群Ｇ１は物体側に移動し、第２レンズ群Ｇ２は像面側に凸の軌跡を描くように移動する。開口絞りＡと第３レンズ群Ｇ３は、一体となって物体側に移動する。そして、第４レンズ群Ｇ４は物体側へ移動し、第５レンズ群Ｇ５は物体側へ移動する。この移動により、ズーミングに際して、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔は増大し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔は減少する。第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔は、広角端から中間位置までは増大し、中間位置から望遠端までは減少する。第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との間隔は、増大する。そして、第５レンズ群Ｇ５と像面Ｓとの間隔は、増大する。このとき、広角端から望遠端へのズーミングの際に、開口絞りＡの開放絞り径は、広角端から中間位置では同じで、中間位置に比べて望遠端では大きくなる。

以上のように、各レンズ群は、図１０の（ｃ）の矢印で示すように、光軸Ｌに沿って移動する。そして、図１０の（ａ）、（ｄ）、（ｅ）に示すように、広角端、中間位置および望遠端において、各レンズ群が配置される。

つまり、本実施の形態の撮像光学系は、全てのレンズ群が光軸Ｌに沿って、相対的に移動する。これにより、広角端から望遠端までのズーミング動作が行われる。

なお、フォーカシングレンズ群を構成する第４レンズ群Ｇ４は、無限遠合焦状態から近接合焦状態へのフォーカシングの際に、図１０の（ｂ）の矢印で示すように、光軸Ｌに沿って、像側へ移動する。

また、第３レンズ群Ｇ３の第１２レンズ素子Ｌ１２は、光軸Ｌに沿って物体側へ移動するとともに、光軸Ｌに対して垂直方向の成分を持つように移動する。これにより、像のぶれを光学的に補正する。具体的には、第１２レンズ素子Ｌ１２の移動により、全撮像光学系の振動による像点移動を補正する。その結果、手ぶれ、振動などによる像のぶれを光学的に補正できる。

（実施の形態５）
以下に、実施の形態５に係る撮像光学系について、図１３を用いて、説明する。

図１３は、実施の形態５に係る撮像光学系のレンズ配置図およびその動作を示している。

図１３に示すように、本実施の形態の撮像光学系は、物体側から像側へと順に、正のパワーを有する第１レンズ群Ｇ１と、負のパワーを有する第２レンズ群Ｇ２と、開口絞りＡと、正のパワーを有する第３レンズ群Ｇ３と、負のパワーを有する第４レンズ群Ｇ４と、正のパワーを有する第５レンズ群Ｇ５と、負のパワーを有する第６レンズ群Ｇ６と、平行平板ＣＧで構成される。

第１レンズ群Ｇ１は、物体側から像側へと順に、負のパワーを有する第１レンズ素子Ｌ１と、正のパワーを有する第２レンズ素子Ｌ２で構成される。第１レンズ素子Ｌ１と第２レンズ素子Ｌ２は、例えば紫外線硬化型樹脂などの接着剤で接着される接合レンズで構成される。

第２レンズ群Ｇ２は、物体側から像側へと順に、負のパワーを有する第３レンズ素子Ｌ３と、負のパワーを有する第４レンズ素子Ｌ４と、負のパワーを有する第５レンズ素子Ｌ５と、正のパワーを有する第６レンズ素子Ｌ６で構成される。なお、第３レンズ素子Ｌ３は、レンズ素子Ｌ２Ｆ１で例示される。第４レンズ素子Ｌ４は、レンズ素子Ｌ２Ｆ２およびレンズ素子Ｌ２Ｒ３で例示される。第５レンズ素子Ｌ５は、レンズ素子Ｌ２Ｒ２で例示される。第６レンズ素子Ｌ６は、レンズ素子Ｌ２Ｒ１で例示される。

第３レンズ群Ｇ３は、物体側から像側へと順に、正のパワーを有する第７レンズ素子Ｌ７と、正のパワーを有する第８レンズ素子Ｌ８と、負のパワーを有する第９レンズ素子Ｌ９と、正のパワーを有する第１０レンズ素子Ｌ１０と、正のパワーを有する第１１レンズ素子Ｌ１１で構成される。第９レンズ素子Ｌ９と第１０レンズ素子Ｌ１０は、例えば紫外線硬化型樹脂などの接着剤で接着される接合レンズで構成される。なお、第７レンズ素子Ｌ７は、レンズ素子Ｌ３Ｆ１で例示される。第８レンズ素子Ｌ８は、レンズ素子Ｌ３Ｆ２で例示される。第９レンズ素子Ｌ９は、レンズ素子Ｌ３Ｒ３で例示される。第１０レンズ素子Ｌ１０は、レンズ素子Ｌ３Ｒ２で例示される。第１１レンズ素子Ｌ１１は、レンズ素子Ｌ３Ｒ１で例示される。

第４レンズ群Ｇ４は、負のパワーを有する第１２レンズ素子Ｌ１２で構成される。

第５レンズ群Ｇ５は、正のパワーを有する第１３レンズ素子Ｌ１３で構成される。

第６レンズ群Ｇ６は、負のパワーを有する第１４レンズ素子Ｌ１４で構成される。

開口絞りＡは、第２レンズ群Ｇ２の第６レンズ素子Ｌ６と、第３レンズ群Ｇ３の第７レンズ素子Ｌ７との間に配置される。

以下に、本実施の形態の撮像光学系の各レンズ群を構成するレンズ素子について、説明する。

まず、第１レンズ群Ｇ１内における各レンズ素子について、説明する。

第１レンズ素子Ｌ１は、物体側に凸面を有するメニスカスレンズである。第２レンズ素子Ｌ２は、物体側に凸面を有するメニスカスレンズである。

つぎに、第２レンズ群Ｇ２内における各レンズ素子について、説明する。

第３レンズ素子Ｌ３は、物体側に凸面を有するメニスカスレンズである。第４レンズ素子Ｌ４は、物体側に凸面を有するメニスカスレンズである。第４レンズ素子Ｌ４の両面は、非球面である。第５レンズ素子Ｌ５は、物体側に凹面を有するメニスカスレンズである。第６レンズ素子Ｌ６は、両凸レンズである。

つぎに、第３レンズ群Ｇ３内における各レンズ素子について、説明する。

第７レンズ素子Ｌ７は、物体側に凸面を有するメニスカスレンズである。第７レンズ素子Ｌ７の両面は、非球面である。第８レンズ素子Ｌ８は、両凸レンズである。第９レンズ素子Ｌ９は、両凹レンズである。第１０レンズ素子Ｌ１０は、両凸レンズである。第１１レンズ素子Ｌ１１は、両凸レンズである。第１１レンズ素子Ｌ１１の両面は、非球面である。

つぎに、第４レンズ群Ｇ４内におけるレンズ素子について、説明する。

第１２レンズ素子Ｌ１２は、物体側に凸面を有するメニスカスレンズレンズである。第１２レンズ素子Ｌ１２の両面は、非球面である。

つぎに、第５レンズ群Ｇ５内におけるレンズ素子について、説明する。

第１３レンズ素子Ｌ１３は、物体側に凸面を有するメニスカスレンズである。

さらに、第６レンズ群Ｇ６内におけるレンズ素子について、説明する。

第１４レンズ素子Ｌ１４は、像側に凸面を有するメニスカスレンズである。

以上のように、本実施の形態の撮像光学系は、６群のレンズ群で構成される。

そして、本実施の形態の撮像光学系の各レンズ群は、撮像時の広角端から望遠端へのズーミングの際に、図１３の（ｃ）の矢印で示すように移動する。

具体的には、まず、第１レンズ群Ｇ１は物体側に移動し、第２レンズ群Ｇ２は像面Ｓ側に凸の軌跡を描くように移動する。開口絞りＡと第３レンズ群Ｇ３は、一体となって物体側に移動する。そして、第４レンズ群Ｇ４は物体側へ移動し、第５レンズ群Ｇ５は物体側へ移動する。なお、第６レンズ群Ｇ６は移動しない。この移動により、ズーミングに際して、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔は増大し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔は減少する。第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔は、広角端から中間位置までは増大し、広角端に対し望遠端は減少する。第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との間隔は、増大する。第５レンズ群Ｇ５と第６レンズ群Ｇ６との間隔は、増大する。このとき、広角端から望遠端へのズーミングの際に、開口絞りＡの開放絞り径は、広角端から中間位置では同じで、広角端に比べて望遠端では大きくなる。

つまり、本実施の形態の撮像光学系は、第６レンズ群Ｇ６と像面Ｓとの間隔が変化しないように、第１レンズ群Ｇ１から第５レンズ群が光軸Ｌに沿って移動する。これにより、広角端から望遠端までのズーミング動作が行われる。

なお、フォーカシングレンズ群を構成する第４レンズ群Ｇ４は、無限遠合焦状態から近接合焦状態へのフォーカシングの際に、図１３の（ｂ）の矢印で示すように、光軸Ｌに沿って像側へ移動する。

また、第３レンズ群Ｇ３の第１１レンズ素子Ｌ１１は、光軸Ｌに沿って物体側へ移動するとともに、光軸Ｌに対して垂直方向の成分を持つように移動する。これにより、像のぶれを光学的に補正する。具体的には、第１１レンズ素子Ｌ１１の移動により、全撮像光学系の振動による像点移動を補正する。その結果、手ぶれ、振動などによる像のぶれを光学的に補正できる。

（条件および効果等）
以下に、実施の形態１から実施の形態５に係る撮像光学系の構成を満足することが可能な条件について、説明する。

つまり、各実施の形態に係る撮像光学系に対しては、複数の可能な条件が規定される。この場合、複数の条件のすべてを満足する撮像光学系の構成が最も効果的である。

しかしながら、以下で述べる個別の条件を満足することにより、それぞれに対応する効果を奏する撮像光学系を得ることも可能である。

例えば、実施の形態１から実施の形態５に係る撮像光学系は、物体側から像側へと順に、正のパワーを有する第１レンズ群と、負のパワーを有する第２レンズ群と、正のパワーを有する第３レンズ群と、少なくとも１つのパワーを有する後続レンズ群を備える。第３レンズ群は、物体側から像側へと順に、少なくとも、正のパワーを有するレンズ素子Ｌ３Ｆ１と、正のパワーを有するレンズ素子Ｌ３Ｆ２を有する。また、第３レンズ群は、像側から物体側へと順に、正のパワーを有するレンズ素子Ｌ３Ｒ１と、正のパワーを有するレンズ素子Ｌ３Ｒ２と、負のパワーを有するレンズ素子Ｌ３Ｒ３を有する。レンズ素子Ｌ３Ｒ３とレンズ素子Ｌ３Ｒ２は、互いに一方の光学面が接合される。レンズ素子Ｌ３Ｒ１は、光軸に対して、垂直方向の成分を持つように移動して像ぶれを光学的に補正する。そして、撮影時の広角端から望遠端へのズーミングに際して、少なくとも、第２レンズ群と第３レンズ群は、互いの間隔が変化するように、光軸方向に移動する。

この構成によれば、明るいレンズにおいて、像ぶれ補正時に、レンズ素子Ｌ３Ｒ１を移動させても、偏心コマ収差の発生を小さくできる。つまり、明るいレンズで絞り、より遠ざけた位置に手振れ補正群を配置することにより、偏心収差の発生を小さくしやすくなる。これにより、像ぶれ補正時の像性能の低下を抑制できる。

上記基本構成を備える撮像光学系は、例えば以下の条件（１）を満足することが望ましい。

０．５ ＜ ｆ＿Ｌ３Ｆ１／ｆｗ ＜ １５ ・・・（１）
ここで、ｆ＿Ｌ３Ｆ１は、レンズ素子Ｌ３Ｆ１の焦点距離、ｆｗは、広角端での焦点距離である。

つまり、条件（１）は、第３レンズ群Ｇ３の最も物体側に配置されるレンズ素子Ｌ３Ｆ１の焦点距離と、広角端での全系の焦点距離との関係を規定する。

条件（１）の下限値（０．５）以下になると、レンズ素子Ｌ３Ｆ１のパワーが強くなりすぎる。そのため、球面収差の補正が不足する。逆に、条件（１）の上限値（１５）以上なると、レンズ素子Ｌ３Ｆ１の焦点距離が長くなりすぎる。そのため、球面収差の補正が過剰になる。

このとき、以下の条件（１ａ）または（１ｂ）のいずれか一方を満足すれば、より好ましい。

１．０ ＜ ｆ＿Ｌ３Ｆ１／ｆｗ ・・・（１ａ）
ｆ＿Ｌ３Ｆ１／ｆｗ ＜ １０ ・・・（１ｂ）
これにより、前述の効果が、より向上する。

また、以下の条件（１ｃ）または（１ｄ）のいずれか一方を満足すれば、さらに好ましい。

１．５ ＜ ｆ＿Ｌ３Ｆ１／ｆｗ ・・・（１ｃ）
ｆ＿Ｌ３Ｆ１／ｆｗ ＜ ７ ・・・（１ｄ）
これにより、前述の効果が、さらに向上する。

また、例えば第２レンズ群Ｇ２の像側から２枚目のレンズ素子Ｌ２Ｒ２は、像側に凸面を有するメニスカス形状であることが望ましい。これにより、過剰な球面収差を補正できる。つまり、過剰な球面収差に対し、上記形状とすることにより、光線が発散して像面Ｓ側に向かう位置でマイナスの球面収差を発生できる。その結果、球面収差を補正できる。

さらに、例えば第２レンズ群Ｇ２は、物体側から像側へと順に、負のパワーを有するレンズ素子Ｌ２Ｆ１と、負のパワーを有するレンズ素子Ｌ２Ｆ２と、を備え、像側から物体側へと順に、正のパワーを有するレンズ素子Ｌ２Ｒ１と、負のパワーを有するレンズ素子Ｌ２Ｒ２を備える構成が望ましい。なお、さらに、レンズ素子Ｌ２Ｒ３がある場合、負のパワーを備えることが好ましい。ただし、第２レンズ群が５枚構成の場合、自由度が、かなり高まる。そのため、広角系のレンズであっても、レンズ素子Ｌ２Ｒ１、Ｌ２Ｒ２、Ｌ２Ｒ３のいずれの配置も決定されるものではない。これにより、広角化した際に発生しやすい、広角端での過剰な像面湾曲の補正が容易になる。つまり、負のパワーを持つ第２レンズ群の中で、最も強い負のパワーを持つレンズ群において、画面周辺部の収差である像面湾曲が発生する。そのため、像面湾曲の発生を抑制するためには、レンズ素子Ｌ２Ｒ２を負のパワーを有するレンズ素子で構成するのが好ましい。また、レンズ素子Ｌ２Ｒ１に正のパワーを持たせることで抑制効果が、さらに高まる。

また、上記基本構成を備える撮像光学系は、以下の条件（２）を満足することが望ましい。

０．５ ＜ ＴＨ２＿Ａ／ＴＨ２＿Ｂ ＜ １．５ ・・・（２）
ここで、ＴＨ２＿Ａは、第２レンズ群Ｇ２の物体側から１枚目のレンズ素子Ｌ２Ｆ１と、第２レンズ群Ｇ２の物体側から２枚目のレンズ素子Ｌ２Ｆ２との空気間隔である。ＴＨ２＿Ｂは、第２レンズ群Ｇ２の像側から２枚目のレンズ素子Ｌ２Ｒ２と、第２レンズ群Ｇ２の像側から３枚目のレンズ素子Ｌ２Ｒ３の空気間隔である。

つまり、条件（２）は、第２レンズ群Ｇ２の物体側から１枚目のレンズ素子Ｌ２Ｆ１と２枚目のレンズ素子Ｌ２Ｆ２の空気間隔と、第２レンズ群Ｇ２の像側から２枚目のレンズ素子Ｌ２Ｒ２と３枚目のレンズ素子Ｌ２Ｒ３の空気間隔との関係を規定する。

条件（２）の下限値（０．５）以下になると、第２レンズ群Ｇ２から射出される光束径が太くなる。そのため、絞り径が大きくなりすぎる。逆に、条件（２）の上限値（１．５）以上となると、第２レンズ群Ｇ２の１枚目のレンズ素子Ｌ２Ｆ１から射出される光線角度が大きくなる。そのため、より物体側における光学系が、径方向に大型化する。

このとき、以下の条件（２ａ）または（３ｂ）のいずれか一方を満足すれば、より好ましい。

０．７ ＜ ＴＨ２＿Ａ／ＴＨ２＿Ｂ ・・・（２ａ）
ＴＨ２＿Ａ／ＴＨ２＿Ｂ ＜ １．３ ・・・（２ｂ）
これにより、前述の効果が、より向上する。

また、以下の条件（２ｃ）または（２ｄ）のいずれか一方を満足すれば、さらに好ましい。

０．８ ＜ ＴＨ２＿Ａ／ＴＨ２＿Ｂ ・・・（２ｃ）
ＴＨ２＿Ａ／ＴＨ２＿Ｂ ＜ １．２ ・・・（２ｄ）
これにより、前述の効果が、さらに向上する。

また、上記基本構成を備える撮像光学系は、以下の条件（３）、（４）を満足することが望ましい。

１．４５ ＜ ｎｄ＿Ｌ２Ｆ２ ・・・（３）
３５ ＜ ｖｄ＿Ｌ２Ｆ２ ・・・（４）
ここで、ｎｄ＿Ｌ２Ｆ２は、第２レンズ群Ｇ２の最も物体側から２枚目のレンズ素子Ｌ２Ｆ２の屈折率である。ｖｄ＿Ｌ２Ｆ２は、第２レンズ群Ｇ２の最も物体側から２枚目のレンズ素子Ｌ２Ｆ２のアッベ数である。

つまり、条件（３）、（４）は、それぞれ、第２レンズ群Ｇ２の最も物体側から２枚目のレンズ素子Ｌ２Ｆ２の屈折率と、アッベ数を規定する。

条件（３）の下限値（１．４５）以下になると、レンズ素子の曲率半径が小さくなりすぎる。そのため、レンズ素子の作製が困難となる。条件（４）の下限値（３５）以下になると、広角端での倍率色収差の補正が困難となる。つまり、広角端の倍率色収差は、光線高が高いレンズ素子Ｌ２Ｆ２から物体側のレンズで発生する。しかし、条件（４）の値が低いほど、色分散（＝波長別の屈折角度の差）が大きくなるため、倍率色収差の補正が困難となる。

このとき、以下の条件（３ａ）または（４ａ）のいずれか一方を満足すれば、より好ましい。

１．４８ ＜ ｎｄ＿Ｌ２Ｆ２ ・・・（３ａ）
３８ ＜ ｖｄ＿Ｌ２Ｆ２ ・・・（４ａ）
これにより、前述の効果が、より向上する。

また、上記基本構成を備える撮像光学系は、以下の条件（５）を満足することが望ましい。

０．０５ ＜ ＴＨ３＿Ａ／ＴＨ３＿３Ｇ ＜ ０．５ ・・・（５）
ここで、ＴＨ３＿Ａは、第３レンズ群Ｇ３の物体側から１枚目のレンズ素子Ｌ３Ｆ１と、第３レンズ群Ｇ３の物体側から２枚目のレンズ素子Ｌ３Ｆ２の空気間隔である。ＴＨ３＿３Ｇは、第３レンズ群Ｇ３の最も物体側から最も像側までのレンズの中心間隔である。

つまり、条件（５）は、第３レンズ群Ｇ３の物体側から１枚目のレンズ素子Ｌ３Ｆ１と２枚目のレンズ素子Ｌ３Ｆ２の空気間隔と第３レンズ群Ｇ３の最も物体側から最も像側までのレンズ素子の中心間隔の関係を規定する。

条件（５）の下限値（０．０５）以下になると、特に、メリディオナル方向の像面がアンダーに倒れすぎる。逆に、条件（５）の上限値（０．５）以上になると、メリディオナル方向の像面がオーバーに倒れすぎる。

このとき、以下の条件（５ａ）または（５ｂ）のいずれか一方を満足すれば、より好ましい。

０．０７ ＜ ＴＨ３＿Ａ／ＴＨ３＿３Ｇ ・・・（５ａ）
ＴＨ３＿Ａ／ＴＨ３＿３Ｇ ＜ ０．３ ・・・（５ｂ）
これにより、前述の効果が、より向上する。

また、上記基本構成を備える撮像光学系は、以下の条件（６）を満足することが望ましい。

１．０ ＜ ｆ＿Ｇ３／ｆｗ ＜ ７ ・・・（６）
ここで、ｆ＿Ｇ３は第３レンズ群Ｇ３の焦点距離で、ｆｗは広角端における全系の焦点距離である。

つまり、条件（６）は、第３レンズ群Ｇ３の焦点距離と広角端における全系での焦点距離の関係を規定する。

条件（６）の下限値（１．０）以下になると、第３レンズ群の焦点距離が小さくなる。そのため、全域での収差補正が困難となる。逆に、条件（６）の上限値（７）以上になると、第３レンズ群Ｇ３の焦点距離が大きくなる。そのため、ズーム比を確保するために、第３レンズ群Ｇ３の移動量が大きくなりすぎる。

このとき、以下の条件（６ａ）または（６ｂ）のいずれか一方を満足すれば、より好ましい。

１．３ ＜ ｆ＿Ｇ３／ｆｗ ・・・（６ａ）
ｆ＿Ｇ３／ｆｗ ＜ ５ ・・・（６ｂ）
これにより、前述の効果が、より向上する。

また、上記基本構成を備える撮像光学系は、以下の条件（７）、（８）を満足することが望ましい。

１．５０ ＜ ｎｄ＿ＬＧ４ ・・・（７）
３５ ＜ ｖｄ＿ＬＧ４ ・・・（８）
ここで、ｎｄ＿ＬＧ４：第４レンズ群Ｇ４を構成するレンズ素子の屈折率、ｖｄ＿ＬＧ４：第４レンズ群Ｇ４を構成するレンズ素子のアッベ数である。

つまり、条件（７）、（８）は、それぞれ、第４レンズ群Ｇ４を構成するレンズ素子の屈折率と、アッベ数を規定する。

条件（７）の下限値（１．５０）以下になると、近接時の像面湾曲変動が大きくなる。つまり、フォーカスレンズの位置では、屈折率が低いほど画面周辺部に当たる光が大きく曲げられるので、通常、遠距離側の像面湾曲を減らすように設計を行う。そのため、その副作用で、近接の像面湾曲の変動が大きくなる。また、条件（８）の下限値（３５）以下になると、近接時の倍率色収差の補正が困難となる。つまり、フォーカスレンズの位置では、アッベ数が小さいほど画面周辺部に当たる光の波長ばらつきが大きくなるため、通常、遠距離側の波長ばらつきを減らすように設計を行う。そのため、その副作用で、近接の色収差が変動し、倍率色収差の補正が困難となる。

このとき、以下の条件（７ａ）または（８ａ）のいずれか一方を満足すれば、より好ましい。

１．５３ ＜ ｎｄ＿ＬＧ４ ・・・（７ａ）
３８ ＜ ｖｄ＿ＬＧ４ ・・・（８ａ）
これにより、前述の効果が、より向上する。

また、上記基本構成を備える撮像光学系は、以下の条件（９）を満足することが望ましい。

１．５ ＜ ｜ｆ＿Ｇ４｜／ｆｗ ＜ ５ ・・・（９）
ここで、ｆ＿Ｇ４は第４レンズ群Ｇ４の焦点距離、ｆｗは広角端における全系の焦点距離である。

つまり、条件（９）は、第４レンズ群Ｇ４の焦点距離と広角端における全系の焦点距離の関係を規定する。

条件（９）の下限値（１．５）以下になると、第４レンズ群Ｇ４の焦点距離が小さくなる。そのため、近接時の収差変動補正が困難となる。逆に、条件（９）の上限値（５）以上になると、第４レンズ群Ｇ４の焦点距離が大きくなる。そのため、第４レンズ群Ｇ４の移動量が大きくなりすぎる。

また、以下の条件（９ａ）または（９ｂ）のいずれか一方を満足すれば、さらに好ましい。

２．０ ＜ ｆ＿Ｇ４／ｆｗ ・・・（９ａ）
ｆ＿Ｇ４／ｆｗ ＜ ４ ・・・（９ｂ）
これにより、前述の効果が、さらに向上する。

また、上記基本構成を備える撮像光学系は、以下の条件（１０）、（１１）を満足することが望ましい。

１．７５ ＜ ｎｄ＿Ｌ２Ｆ１ ・・・（１０）
２５ ＜ ｖｄ＿Ｌ２Ｆ１ ・・・（１１）
ここで、ｎｄ＿Ｌ２Ｆ１：第２レンズ群Ｇ２の最も物体側のレンズ素子Ｌ２Ｆ１の屈折率である。ｖｄ＿Ｌ２Ｆ１：第２レンズ群Ｇ２の最も物体側のレンズ素子Ｌ２Ｆ１のアッベ数である。

つまり、条件（１０）、（１１）は、それぞれ、第２レンズ群Ｇ２の最も物体側のレンズ素子Ｌ２Ｆ１の屈折率と、アッベ数を規定する。

条件（１０）の下限値（１．７５）以下になると、像側面の曲率半径が小さくなる。そのため、周辺部の傾斜角度が大きくなりすぎて、レンズ素子の作製が困難となる。条件（１１）の下限値（２５）以下になると、広角端での倍率色収差の補正が困難となる。

このとき、以下の条件（１０ａ）または（１１ａ）のいずれか一方を満足すれば、より好ましい。

１．７８ ＜ ｎｄ＿Ｌ２Ｆ１ ・・・（１０ａ）
３１ ＜ ｖｄ＿Ｌ２Ｆ１ ・・・（１１ｂ）
これにより、前述の効果が、より向上する。

また、上記基本構成を備える撮像光学系は、以下の条件（１２）を満足することが望ましい。

０．８＜ｔ＿Ｌ２Ｆ２（７０％）／ｃｔ＿Ｌ２Ｆ２＜１．５・・・（１２）
ここで、ｔ＿Ｌ２Ｆ２（７０％）は、第２レンズ群Ｇ２の物体側から２枚目のレンズ素子Ｌ２Ｆ２の物体側面の有効径から７０％の高さのレンズ素子厚みである。ｃｔ＿Ｌ２Ｆ２は、第２レンズ群Ｇ２の物体側から２枚目のレンズ素子Ｌ２Ｆ２の中心厚みである。

つまり、条件（１２）は、第２レンズ群Ｇ２の物体側から２枚目のレンズ素子Ｌ２Ｆ２の物体側面の有効径から７０％の高さのレンズ素子厚みと、第２レンズ群Ｇ２の物体側から２枚目のレンズ素子Ｌ２Ｆ２の中心厚みの関係を規定する。

条件（１２）の下限値（０．８）以下になると、レンズ素子の厚みが薄くなりすぎる。そのため、外径を規定する高さでのコバ厚の確保が困難になる。逆に、条件（１２）の上限値（１．５）以上になると、コバ厚が大きくなりすぎる。そのため、より物体側のレンズ素子（例えば、レンズ素子Ｌ２Ｆ１）が大型化する。

このとき、以下の条件（１２ａ）または（１２ｂ）のいずれか一方を満足すれば、より好ましい。

０．９ ＜ ｔ＿Ｌ２Ｆ２（７０％）／ｃｔ＿Ｌ２Ｆ２ ・・・（１２ａ）
ｔ＿Ｌ２Ｆ２（７０％）／ｃｔ＿Ｌ２Ｆ２ ＜ １．２ ・・・（１２ｂ）
これにより、前述の効果が、より向上する。

また、以下の条件（１２ｃ）または（１２ｄ）を満足すれば、さらに好ましい。

０．９８＜ ｔ＿Ｌ２Ｆ２（７０％）／ｃｔ＿Ｌ２Ｆ２ ・・・（１２ｃ）
ｔ＿Ｌ２Ｆ２（７０％）／ｃｔ＿Ｌ２Ｆ２ ＜ １．０６・・・（１２ｄ）
これにより、前述の効果が、さらに向上する。

また、上記基本構成を備える撮像光学系は、例えば第４レンズ群Ｇ４を１枚のレンズ素子で構成するのが望ましい。これにより、第４レンズ群Ｇ４の軽量化が可能となる。そのため、無限遠合焦状態から近接合焦状態へのフォーカシングの際に、高速のフォーカシングが容易となる。また、第４レンズ群Ｇ４の光軸上の厚みを短く（薄く）できる。そのため、撮像光学系の小型化が可能となる。

また、上記基本構成を備える撮像光学系は、例えば広角端から望遠端へのズーミングの際に、開口絞りＡと第３レンズ群Ｇ３は、一体となって移動する構成が望ましい。これにより、ズーミングの際に、各レンズ群を駆動するカム構成を少なくできる。そのため、例えば鏡筒などの構成を簡略化できる。

また、上記基本構成を備える撮像光学系は、例えば第４レンズ群Ｇ４を、後述する第３レンズ群Ｇ３を保持する第３群枠３１３に取り付けたシャフト３２９に保持して駆動する構成が望ましい。これにより、ズーミングの際に、各レンズ群を駆動するためのカム構成を少なくできる。そのため、例えば鏡筒などの構成を簡略化できる。

また、上記基本構成を備える撮像光学系は、例えば開口絞りＡ、第３レンズ群Ｇ３内に配置した像ぶれ補正用のレンズ素子Ｌ３Ｒ１、フォーカスレンズ群である第４レンズ群Ｇ４を駆動するアクチュエータを、第３レンズ群Ｇ３と一体で動く移動枠に配置する構成としてもよい。これにより、アクチュエータに給電するフレキシブル配線や基板などを一体形成できる。その結果、撮像光学系を収納する鏡筒などの構成を簡素化できる。

また、通常、撮像光学系は、例えばフォーカスレンズ群である第４レンズ群Ｇ４を駆動するために、所定のクリアランスが必要となる。そのため、第３レンズ群Ｇ３に対する、第４レンズ群Ｇ４の相対位置誤差により、片ボケしやすくなる。そこで、上記基本構成を備える撮像光学系は、後述するように、第３レンズ群Ｇ３内（第３群枠３１３内（図１５参照））に相対位置調整機構を設ける。これにより、相対位置誤差による片ボケの発生を抑制できる。なお、例えばフォーカスレンズ群と相対的な片ボケ感度を有する像ぶれ補正用のレンズ素子Ｌ３Ｒ１に、相対位置調整機構を設けてもよい。これにより、上述と同様に、片ボケの発生を抑制できる。

また、本開示における実施の形態１から実施の形態５に係る撮像光学系は、最も物体側にある負のパワーを有するレンズ群（本開示では、第２レンズ群Ｇ２に相当）は、物体側から像側へと順に、負のパワーを有するレンズ素子Ｌ２Ｆ１と、両面が非球面形状で負のパワーを有するレンズ素子Ｌ２Ｆ２と、パワーを有する２枚以上のレンズ素子で構成してもよい。

この構成によれば、広角レンズの場合でも、最も物体側にある負のパワーを有するレンズ群内に配置するレンズ素子Ｌ２Ｆ２の非球面レンズの偏肉比を小さくできる。これにより、レンズ素子Ｌ２Ｆ１として、偏肉比を大きくしても作製しやすい球面レンズを配置できる。そのため、レンズ群を薄くできる。その結果、撮像光学系の全長を短くできる。

このとき、上記レンズ群よりも物体側に正のパワーを有するレンズ群（本開示では、第１レンズ群Ｇ１に相当を備える場合（いわゆるプラスリードの場合）、正のパワーを有するレンズ群の径を小型化できる。なお、上記構成は、プラスリードに限らずマイナスリードに適用してもよい。この場合、最も物体側にある負のパワーを有するレンズ群は、撮像光学系における各レンズ群の最も物体側に配置される。

（実施の形態１を適用した撮像装置の概略構成）
以下に、実施の形態１の撮像光学系を適用した撮像装置の概略構成について、図１６を用いて、説明する。

図１６は、実施の形態１に係る撮像光学系を備える撮像装置の概略構成図である。なお、図１６では、実施の形態１の撮像光学系を撮像装置に適用する例で説明するが、実施の形態２から５の撮像光学系を撮像装置に適用する構成としてもよく、同様の効果が得られる。

図１６に示すように、撮像装置１００は、筐体１０４と、筐体１０４と接続される鏡筒３０２などで構成される。筐体１０４は、内部に、撮像素子１０２を有する。鏡筒３０２は、内部に、撮像光学系１０１を備える。なお、撮像装置１００は、例えばデジタルカメラで例示される。

撮像光学系１０１は、第１レンズ群Ｇ１と、第２レンズ群Ｇ２と、第３レンズ群Ｇ３と、開口絞りＡと、第４レンズ群Ｇ４と、第５レンズ群Ｇ５などを備え、鏡筒３０２内に収納される。なお、第４レンズ群Ｇ４と、第５レンズ群Ｇ５は、上述したように、後続レンズ群を構成する。

鏡筒３０２は、撮像光学系１０１を構成する各レンズ群と、開口絞りＡを保持する。

撮像素子１０２は、本実施の形態の撮像光学系における像面Ｓの位置に配置される。

また、筐体１０４は、内部に、アクチュエータやレンズ枠などを備える。アクチュエータやレンズ枠には、撮像光学系１０１を構成する、各レンズ群と、開口絞りＡなどが、ズーミングの際に移動可能に配置される。

以上のように、撮像装置１００が構成される。これにより、諸収差の良好な撮像装置１００を実現できる。

なお、上記では、撮像光学系をデジタルカメラに適用した例で説明したが、これに限られない。例えば、監視カメラ、スマートフォンなどの撮像装置に適用してもよい。

（実施の形態１を適用したカメラシステムの概略構成）
以下に、実施の形態１の撮像光学系を適用したカメラシステムの概略構成について、図１７を用いて、説明する。

図１７は、実施の形態１に係る撮像光学系を備えるカメラシステムの概略構成図である。なお、図１７では、実施の形態１の撮像光学系をカメラシステムに適用する例で説明するが、実施の形態２から５の撮像光学系をカメラシステムに適用する構成としてもよく、同様の効果が得られる。また、カメラシステム２００は、例えばレンズ交換式デジタルカメラシステムなどで例示される。

図１７に示すように、カメラシステム２００は、カメラ本体２０１と、カメラ本体２０１に着脱自在に接続される交換レンズ装置３００などを備える。

カメラ本体２０１は、撮像素子２０２と、モニタ２０３と、画像信号を記憶するメモリ（図示せず）と、カメラマウント部２０４と、ファインダ２０５などを含む。撮像素子２０２は、例えばＣＣＤで構成され、交換レンズ装置３００の撮像光学系によって形成される光学像を受光して、電気的な画像信号に変換する。モニタ２０３は、例えばＬＣＤで構成され、撮像素子２０２によって変換された画像信号を表示する。

交換レンズ装置３００は、第１レンズ群Ｇ１と、第２レンズ群Ｇ２と、開口絞りＡと、第３レンズ群Ｇ３と、第４レンズ群Ｇ４と、第５レンズ群Ｇ５などから構成される撮像光学系１０１を備える。なお、第４レンズ群Ｇ４と、第５レンズ群Ｇ５は、上述したように、後続レンズ群を構成する。

鏡筒３０２は、撮像光学系１０１の各レンズ群と、開口絞りＡを保持する。さらに、鏡筒３０２は、カメラ本体２０１のカメラマウント部２０４に接続されるレンズマウント部３０４を含む。

カメラ本体２０１のカメラマウント部２０４と鏡筒３０２のレンズマウント部３０４とは、例えば螺着などにより物理的に接続される。そして、カメラ本体２０１内のコントローラ（図示せず）と交換レンズ装置３００内のコントローラ（図示せず）とが、電気的に接続される。つまり、カメラマウント部２０４およびレンズマウント部３０４は、相互の信号のやり取りを可能とするインターフェースとして、機能する。

撮像光学系１０１は、交換レンズ装置３００の鏡筒３０２内に保持される各レンズ群と、カメラ本体２０１内の平行平板ＣＧなどから構成される。

交換レンズ装置３００は、内部に、コントローラによって制御されるアクチュエータやレンズ枠を備える。アクチュエータやレンズ枠には、撮像光学系１０１を構成する各レンズ群と、開口絞りＡなどがズーミングの際に移動可能に配置される。

以上のように、カメラシステム２００が構成される。これにより、諸収差の良好なカメラシステム２００を実現できる。

（実施の形態１を適用した鏡筒の概略構成）
以下に、実施の形態１の撮像光学系を適用した鏡筒の概略構成について、図１８を用いて、説明する。

図１８は、実施の形態１に係る撮像光学系を備える鏡筒３０２の概略構成図である。

図１８に示すように、鏡筒３０２は、撮像光学系の各レンズ群を保持する、第１群枠３１１と、第２群枠３１２と、第３群枠３１３と、第４群枠３１４と、第５群枠３１５などを備える。

第１群枠３１１は、第１レンズ群Ｇ１を保持する。第２群枠３１２は、第２レンズ群Ｇ２を保持する。第３群枠３１３は、開口絞りＡと第３レンズ群Ｇ３を保持する。第４群枠３１４は、第４レンズ群Ｇ４を保持する。第５群枠３１５は、第５レンズ群Ｇ５を保持する。

第２群枠３１２、第３群枠３１３および第５群枠３１５は、直進固定枠３２５と、カム筒３２０と、カムピン３２６とに係合され、光軸方向に沿って移動する。第１群枠３１１は、第２群枠３１２の外周面の溝と、第１群枠３１１のピン（図示せず）を介して、係合され、光軸方向に沿って移動する。

第３群枠３１３は、アクチュエータ３２８と、シャフト３２９などを備える。アクチュエータ３２８は、コントローラ（図示せず）により制御され、第３群枠３１３に対して、第４群枠３１４を光軸方向に駆動する。シャフト３２９は、第４群枠３１４を移動可能に保持する。これにより、ズーミングの際に、各レンズ群を駆動するカム構成を少なくできる。その結果、鏡筒３０２の構成を簡素化できる。

また、第３群枠３１３は、第３群前枠３１３ａと、ＯＩＳベース枠３１３ｂと、ＯＩＳ枠３１３ｃと、アクチュエータ３２７などを備える。アクチュエータ３２７は、ＯＩＳベース枠３１３ｂに対して、ＯＩＳ枠３１３ｃを光軸と垂直な平面で駆動する。第３群前枠３１３ａは、開口絞りＡと、第８レンズ素子Ｌ８から第１１レンズ素子Ｌ１１を保持する。ＯＩＳ枠３１３ｃは、第３レンズ群Ｇ３の第１２レンズ素子Ｌ１２を例示するレンズ素子Ｌ３Ｒ１を保持する。ＯＩＳベース枠３１３ｂは、ボール（図示せず）を介して、ＯＩＳ枠３１３ｃを、光軸と垂直な平面上を基準位置から移動可能に支持する。なお、ＯＩＳは、Ｏｐｔｉｃａｌ Ｉｍａｇｅ Ｓｔａｂｉｌｉｚｅｒの略で、光学手ぶれ補正機能を示している。

コントローラ（図示せず）は、アクチュエータ３２７を制御し、レンズ素子Ｌ３Ｒ１を保持するＯＩＳ枠３１３ｃを移動させる。これにより、像ぶれ補正を行う。

また、ＯＩＳベース枠３１３ｂは、上述した相対位置調整機構を備える。相対位置調整機構は、偏芯ピン３２３による応力により、第３群前枠３１３ａに対して、ＯＩＳベース枠３１３ｂを光軸と垂直な２方向（Ｘ方向およびＹ方向）に移動させる。これにより、レンズ素子Ｌ３Ｒ１の相対位置を、基準位置に対して調整する。具体的には、鏡筒３０２の出荷調整時に、偏芯ピン３２３によりレンズ素子Ｌ３Ｒ１の相対位置を調整し、調整後に接着剤などで固定する。これにより、片ボケの発生を抑制できる。

（他の実施の形態）
以上、本出願に開示する技術について、実施の形態１から実施の形態５を例に説明した。

しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。

上記実施の形態１から実施の形態５に係る撮像光学系では、広角端から望遠端までの全てのズーミング域を使用する例で説明したが、必ずしも、ズーミング域の全てを使用する必要はない。例えば、所望のズーミング域に応じて、光学性能が確保されている範囲を切り出して、撮像光学系として使用してもよい。つまり、以下で、実施の形態１から実施の形態５に対応する数値実施例１から数値実施例５で説明する撮像光学系よりも、低倍率の撮像光学系として使用してもよい。また、所望のズーミング位置に応じて、光学性能が確保されている焦点距離を切り出して、短焦点の撮像光学系として使用してもよい。

また、実施の形態１から実施の形態５に係る撮像光学系では、像ぶれ補正用のレンズ素子を、光軸に対して垂直方向に移動させて像ぶれ補正を行う構成を例に説明したが、これに限られない。つまり、光軸に対して垂直方向の成分を持つ移動方式であれば、画像のぶれを補正することが可能である。そのため、例えば鏡筒構造の複雑化を許容すれば、光軸上に回転中心を持つように像ぶれ補正用のレンズ素子を回動させて像ぶれ補正を行う構成としてもよい。

また、実施の形態１から実施の形態５では、撮像光学系を構成する各レンズ群は、入射光線を屈折により偏向させる屈折型レンズ素子（すなわち、異なる屈折率を有する媒質同士の界面で偏向が行われるタイプのレンズ素子）のみで構成する例で説明したが、これに限られない。例えば、回折により入射光線を偏向させる回折型レンズ素子や、回折作用と屈折作用との組み合わせで入射光線を偏向させる屈折・回折ハイブリッド型レンズ素子で構成してもよい。さらに、入射光線を媒質内の屈折率分布により偏向させる屈折率分布型レンズ素子などで、各レンズ群を構成してもよい。特に、屈折・回折ハイブリッド型レンズ素子において、屈折率の異なる媒質の界面に回折構造を形成すると、回折効率の波長依存性が改善されるので、より好ましい。これにより、諸収差の良好なカメラシステムなどを実現できる。

（数値実施例）
以下、実施の形態１から実施の形態５に係る撮像光学系の構成において、具体的に実施した数値実施例について、図２、図３、図５、図６、図８、図９、図１１および図１２を参照しながら説明する。

なお、各数値実施例において、表中の長さの単位は「ｍｍ」で、画角の単位は「°」である。また、各数値実施例において、ｒは曲率半径、ｄは面間隔、ｎｄはｄ線に対する屈折率、νｄ（ｖｄとも記す）はｄ線に対するアッベ数である。さらに、各数値実施例において、＊印を付した面は非球面である。そして、非球面形状は、次式で定義される。また、各数値実施例において、絞り径は、各ズームポジションにおける有効な開放絞り径である。

ここで、Ｚは光軸からの高さｈの非球面上の点から、非球面頂点の接平面までの距離、ｈは光軸からの高さ、ｒは頂点曲率半径、κは円錐定数、Ａｎはｎ次の非球面係数である。

図２、図５、図８図１１および図１４は、実施の形態１から５に対応する数値実施例１から５に係る撮像光学系の無限遠合焦状態の縦収差図である。

ここで、各縦収差図において、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間位置、（ｃ）は望遠端における各縦収差を表している。各縦収差図の（ａ）から（ｃ）は、左側から順に、球面収差（ＳＡ：Ｓｐｈｅｒｉｃａｌ Ａｂｅｒｒａｔｉｏｎ（ｍｍ））、非点収差（ＡＳＴ：Ａｓｔｉｇｍａｔｉｓｍ（ｍｍ））、歪曲収差（ＤＩＳ：Ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ（％））を示している。

球面収差図において、縦軸はＦナンバー（図中、「Ｆ」で示す）を表し、実線はｄ線（ｄ−ｌｉｎｅ）、短破線はＦ線（Ｆ−ｌｉｎｅ）、長破線はＣ線（Ｃ−ｌｉｎｅ）に対する特性を示している。非点収差図において、縦軸は像高（図中、「Ｈ」で示す）を表し、実線はサジタル平面（図中、「ｓ」で示す）、破線はメリディオナル平面（図中、「ｍ」で示す）に対する特性を示している。さらに、歪曲収差図において、縦軸は像高（図中、「Ｈ」で示す）を表している。

また、図３、図６、図９、図１２および図１５は、実施の形態１から５に対応する数値実施例１から５に係る撮像光学系の望遠端における横収差図である。

ここで、各横収差図の（ａ）から（ｃ）は、望遠端における像ぶれ補正を行っていない基本状態の特性を示している。また、各横収差図の（ｄ）から（ｆ）は、像ぶれ補正レンズ群を光軸と垂直な方向に所定量移動させた望遠端における像ぶれ補正状態の特性を示している。

なお、基本状態の各横収差図の（ａ）は最大像高の７０％の像点における横収差、（ｂ）は軸上像点における横収差、（ｃ）は最大像高の−７０％の像点における横収差に対応する特性を示している。同様に、像ぶれ補正状態の各横収差図の（ｄ）は最大像高の７０％の像点における横収差、（ｅ）は軸上像点における横収差、（ｆ）は最大像高の−７０％の像点における横収差に対応する特性を示している。

各横収差図において、横軸は瞳面上での主光線からの距離を表し、実線はｄ線（ｄ−ｌｉｎｅ）、短破線はＦ線（Ｆ−ｌｉｎｅ）、長破線はＣ線（Ｃ−ｌｉｎｅ）に対する特性を示している。そして、各横収差図において、メリディオナル平面を、第１レンズ群Ｇ１の光軸とレンズ素子Ｌ３Ｒ１の光軸とを含む平面としている。

ここで、各数値実施例の撮像光学系において、望遠端の像ぶれ補正状態における、像ぶれ補正レンズ群の光軸と垂直な方向への移動量を、以下に示す。

数値実施例１ ０．２６１ｍｍ
数値実施例２ ０．２５１ｍｍ
数値実施例３ ０．２４１ｍｍ
数値実施例４ ０．２３８ｍｍ
数値実施例５ ０．２４７ｍｍ
なお、撮影距離が∞の望遠端において、撮像光学系が０．４度傾いた場合の像偏心量は、像ぶれ補正レンズ群が光軸と垂直な方向に上記の各値だけ平行移動するときの像偏心量に等しい。

上記状態において、図３、図６、図９、図１２および図１５の（ｂ）、（ｅ）に示す横収差図から、軸上像点における横収差の対称性が良好であることがわかる。

また、図３、図６、図９、図１２および図１５の（ａ）に示す基本状態の＋７０％の像点における横収差と、（ｃ）に示す基本状態の−７０％の像点における横収差とを比較すると、いずれも湾曲度が小さく、収差曲線の傾斜がほぼ等しい。これにより、偏心コマ収差および偏心非点収差が小さいことがわかる。上記の結果は、像ぶれ補正状態でも、充分な結像性能が得られていることを意味している。

また、撮像光学系の像ぶれ補正角が同じ場合、撮像光学系全体の焦点距離が短くなるにつれて、像ぶれ補正に必要な平行移動量が減少する。つまり、いずれのズーム位置でも、０．４度程度の像ぶれ補正角に対して、結像特性を低下させずに、充分な像ぶれ補正を行うことが可能であることがわかる。

（数値実施例１）
以下に、図１に示す実施の形態１に対応する撮像光学系の数値実施例１を示す。具体的には、数値実施例１として、面データを（表１）、非球面データを（表２）、無限遠合焦状態での各種データを（表３Ａ）〜（表３Ｄ）に示す。

（数値実施例２）
以下に、図４に示す実施の形態２に対応する撮像光学系の数値実施例２を示す。具体的には、数値実施例２として、面データを（表４）、非球面データを（表５）、無限遠合焦状態での各種データを（表６Ａ）〜（表６Ｄ）に示す。

（数値実施例３）
以下に、図７に示す実施の形態３に対応する撮像光学系の数値実施例３を示す。具体的には、数値実施例３として、面データを（表７）、非球面データを（表８）、無限遠合焦状態での各種データを（表９Ａ）〜（表９Ｄ）に示す。

（数値実施例４）
以下に、図１０に示す実施の形態４に対応する撮像光学系の数値実施例４を示す。具体的には、数値実施例４として、面データを（表１０）、非球面データを（表１１）、無限遠合焦状態での各種データを（表１２Ａ）〜（表１２Ｄ）に示す。

（数値実施例５）
以下に、図１３に示す実施の形態５に対応する撮像光学系の数値実施例５を示す。具体的には、数値実施例５として、面データを（表１３）に、非球面データを（表１４）に、無限遠合焦状態での各種データを（表１５Ａ）〜（表１５Ｄ）に示す。

（条件の対応値）
以上のように、実施の形態１から実施の形態５に係る撮像光学系について、数値実施例１から数値実施例５で、具体的に実施した。

以下に、各数値実施例における上記条件（１）から条件（１２）に対応する値を（表１）に示す。

（表１）に示すように、数値実施例１から数値実施例５で実施した撮像光学系は、上記各条件（１）から条件（１２）を満たすことがわかる。

これにより、小型、高倍率で、全ズーム範囲で結像性能に優れた撮像光学系とそれを備える撮像装置およびカメラシステムを実現できる。

なお、上述の実施の形態は、本開示における技術を例示するためのものであるから、特許請求の範囲またはその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。

本開示に係る撮像光学系は、デジタルスチルカメラ、交換レンズ式デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、携帯電話機器のカメラ、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ）のカメラ、監視システムにおける監視カメラ、Ｗｅｂカメラ、車載カメラなどに適用可能である。特に、本開示は、デジタルスチルカメラシステム、デジタルビデオカメラシステムなどの高画質が要求される撮像光学系に好適である。

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
Ｌ１ 第１レンズ素子
Ｌ２ 第２レンズ素子
Ｌ２Ｆ１，Ｌ２Ｆ２，Ｌ２Ｒ１，Ｌ２Ｒ２，Ｌ２Ｒ３ レンズ素子
Ｌ３ 第３レンズ素子
Ｌ３Ｆ１，Ｌ３Ｆ２，Ｌ３Ｒ１，Ｌ３Ｒ２，Ｌ３Ｒ３ レンズ素子
Ｌ４ 第４レンズ素子
Ｌ５ 第５レンズ素子
Ｌ６ 第６レンズ素子
Ｌ７ 第７レンズ素子
Ｌ８ 第８レンズ素子
Ｌ９ 第９レンズ素子
Ｌ１０ 第１０レンズ素子
Ｌ１１ 第１１レンズ素子
Ｌ１２ 第１２レンズ素子
Ｌ１３ 第１３レンズ素子
Ｌ１４ 第１４レンズ素子
Ａ 開口絞り
ＣＧ 平行平板
Ｓ 像面
１００ 撮像装置
１０１ 撮像光学系
１０２ 撮像素子
１０４ 筐体
２００ カメラシステム
２０１ カメラ本体
２０２ 撮像素子
２０３ モニタ
２０４ カメラマウント部
２０５ ファインダ
３００ 交換レンズ装置
３０２ 鏡筒
３０４ レンズマウント部
３１１ 第１群枠
３１２ 第２群枠
３１３ 第３群枠
３１３ａ ３群前枠
３１３ｂ ＯＩＳベース枠
３１３ｃ ＯＩＳ枠
３１４ 第４群枠
３１５ 第５群枠
３２０ カム筒
３２３ 偏芯ピン
３２５ 直進固定枠
３２６ カムピン
３２７，３２８ アクチュエータ
３２９ シャフト

Claims (13)

1. 物体側から像側へと順に、
   正のパワーを有する第１レンズ群と、
   負のパワーを有する第２レンズ群と、
   正のパワーを有する第３レンズ群と、
   少なくとも１つのパワーを有する後続レンズ群と、
   を備え、
   前記第３レンズ群は、
   物体側から像側へと順に、
   正のパワーを有するレンズ素子Ｌ３Ｆ１と、
   正のパワーを有するレンズ素子Ｌ３Ｆ２と、
   を有し、
   像側から物体側へと順に、
   正のパワーを有するレンズ素子Ｌ３Ｒ１と、
   正のパワーを有するレンズ素子Ｌ３Ｒ２と、
   負のパワーを有するレンズ素子Ｌ３Ｒ３と、
   を有し、
   前記レンズ素子Ｌ３Ｒ２と前記レンズ素子Ｌ３Ｒ３は、互いに一方の光学面が接合され、
   前記レンズ素子Ｌ３Ｒ１は、光軸に対して垂直方向の成分を持つように移動して像ぶれを光学的に補正し、
   撮影時の広角端から望遠端へのズーミングに際して、少なくとも、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群は、互いの間隔が変化するように、光軸方向に移動する、
   撮像光学系。
2. ｆ＿Ｌ３Ｆ１を前記レンズ素子Ｌ３Ｆ１の焦点距離、
   ｆｗを広角端での焦点距離、
   としたとき、
   ０．５ ＜ ｆ＿Ｌ３Ｆ１／ｆｗ ＜ １５・・・（１）
   の条件（１）を満たす請求項１に記載の撮像光学系。
3. 前記第２レンズ群は、
   物体側から像側へと順に、
   負のパワーを有するレンズ素子Ｌ２Ｆ１と、
   負のパワーを有するレンズ素子Ｌ２Ｆ２（またはレンズ素子Ｌ２Ｒ３）と、
   を備え、
   像側から物体側へと順に、
   正のパワーを有するレンズ素子Ｌ２Ｒ１と、
   負のパワーを有するレンズ素子Ｌ２Ｒ２と、
   を備える、
   請求項１に記載の撮像光学系。
4. 前記第２レンズ群の前記レンズ素子Ｌ２Ｒ２は、像側に凸のメニスカス形状である、
   請求項３に記載の撮像光学系。
5. ＴＨ２＿Ａを前記第２レンズ群の前記レンズ素子Ｌ２Ｆ１と、前記第２レンズ群の前記レンズ素子Ｌ２Ｆ２との空気間隔、
   ＴＨ２＿Ｂを前記第２レンズ群の前記レンズ素子Ｌ２Ｒ２と、前記第２レンズ群の前記レンズ素子Ｌ２Ｒ３との空気間隔、
   としたとき、
   ０．５ ＜ ＴＨ２＿Ａ／ＴＨ２＿Ｂ ＜ １．５ ・・・（２）
   の条件（２）を満たす請求項３に記載の撮像光学系。
6. ｎｄ＿Ｌ２Ｆ２を前記第２レンズ群の前記レンズ素子Ｌ２Ｆ２の屈折率、
   ｖｄ＿Ｌ２Ｆ２を前記第２レンズ群の前記レンズ素子Ｌ２Ｆ２のアッベ数、
   としたとき、
   １．４５ ＜ ｎｄ＿Ｌ２Ｆ２ ・・・（３）
   ３５ ＜ ｖｄ＿Ｌ２Ｆ２ ・・・（４）
   の条件（３）、（４）を満たす請求項３に記載の撮像光学系。
7. ＴＨ３＿Ａを前記第３レンズ群の前記レンズ素子Ｌ３Ｆ１と、前記第３レンズ群の前記レンズ素子Ｌ３Ｆ２との空気間隔、
   ＴＨ３＿３Ｇを前記第３レンズ群の前記レンズ素子Ｌ３Ｆ１から前記レンズ素子Ｌ３Ｒ１の中心間隔、
   としたとき、
   ０．０５ ＜ ＴＨ３＿Ａ／ＴＨ３＿３Ｇ ＜ ０．５ ・・・（５）
   の条件（５）を満たす請求項１に記載の撮像光学系。
8. ｆ＿Ｇ３を前記第３レンズ群の焦点距離、
   ｆｗを広角端における全系の焦点距離、
   としたとき、
   １．０ ＜ ｆ＿Ｇ３／ｆｗ ＜ ７ ・・・（６）
   の条件（６）を満たす請求項１に記載の撮像光学系。
9. 前記後続レンズ群は、最も物体側に負のパワーを有する第４レンズ群を備え、
   ｎｄ＿ＬＧ４を、前記第４レンズ群を構成するレンズ素子の屈折率、
   ｖｄ＿ＬＧ４を、前記第４レンズ群を構成するレンズ素子のアッベ数、
   としたとき、
   １．５０ ＜ ｎｄ＿ＬＧ４ ・・・（７）
   ３５ ＜ ｖｄ＿ＬＧ４ ・・・（８）
   の条件（７）、（８）を満たす請求項１に記載の撮像光学系。
10. 前記後続レンズ群は、最も物体側に負のパワーを有する第４レンズ群を備え、
    ｆ＿Ｇ４を前記第４レンズ群の焦点距離、
    ｆｗを広角端における全系の焦点距離、
    としたとき、
    １．５ ＜ ｜ｆ＿Ｇ４｜／ｆｗ ＜ ５ ・・・（９）
    の条件（９）を満たす請求項１に記載の撮像光学系。
11. ｎｄ＿Ｌ２Ｆ１を前記第２レンズ群のレンズ素子Ｌ２Ｆ１の屈折率、
    ｖｄ＿Ｌ２Ｆ１を前記第２レンズ群の前記レンズ素子Ｌ２Ｆ１のアッベ数、
    としたとき、
    １．７５ ＜ ｎｄ＿Ｌ２Ｆ１ ・・・（１０）
    ２５ ＜ ｖｄ＿Ｌ２Ｆ１ ・・・（１１）
    の条件（１０）、（１１）を満たす請求項１に記載の撮像光学系。
12. 請求項１に記載の撮像光学系を含む交換レンズ装置と、
    前記交換レンズ装置とカメラマウント部を介して着脱自在に接続され、前記撮像光学系が形成する光学像を受光して電気的な画像信号に変換する撮像素子を含むカメラ本体と、を備え、
    前記交換レンズ装置は、物体の光学的な像を前記撮像素子に形成する、
    カメラシステム。
13. 物体の光学的な像を電気的な画像信号に変換し、変換された画像信号の表示及び記憶の少なくとも一方を行う撮像装置であって、
    物体の光学的な像を形成する請求項１に記載の撮像光学系と、
    前記撮像光学系により形成された光学的な像を電気的な画像信号に変換する撮像素子と、を備える、
    撮像装置。

Images