JP2019028174A - ズームレンズシステムおよび撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】諸収差を良好に補正できるコンパクトなズームレンズを提供する。【解決手段】撮像用のズームレンズシステムは、物体側から順番に配置された、像面に対して位置が固定された屈折力が負の、最も物体側のレンズ群と、フォーカシングの際に移動するフォーカスレンズ群と、ズーミングの際に反対方向に移動する屈折力が正および負のズームレンズ群と、像面に対して位置が固定され、物体側に絞りが配置された、屈折力が正の、最も像面側のレンズ群とから構成される。【選択図】図１

Description

本発明は、ズームレンズシステムおよびそれを有する撮像装置に関するものである。

特許文献１には、物体側から像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、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レンズ群を有し、広角端に比して望遠端で、第１レンズ群と第２レンズ群の間隔が大きく、第２レンズ群と第３レンズ群の間隔が小さく、第３レンズ群と第４レンズ群の間隔が大きく、第４レンズ群と第５レンズ群の間隔が小さくなるように、隣接するレンズ群の間隔を変化させてズーミングを行うことを特徴とする光学系が開示されている。

特許文献２には、物体側から順に配置された、第１レンズ群、第２レンズ群、第３レンズ群、第４レンズ群、第５レンズ群及び第６レンズ群から構成されるズームレンズにおいて、第５レンズ群は負の屈折力を有し、少なくとも当該第５レンズ群を移動させることで広角端から望遠端への変倍を行う光学系が開示されている。

特許文献３には、少なくとも１枚のレンズ素子で構成されたレンズ群を複数有し、最物体側に配置されたレンズ群と該最物体側に配置されたレンズ群以外の少なくとも１つのレンズ群とが、撮像時の広角端から望遠端へのズーミングの際に像面に対して固定されており、かつ、全レンズ群のうち少なくとも２つのレンズ群が、該ズーミングの際に光軸に沿って移動する移動レンズ群であるズームレンズ系が開示されている。

特開２００７−１６３９６４号公報 特開２０１６−２０６４１０号公報 国際公開ＷＯ２０１３／０２７３６４号公報

さらにコンパクト、軽量で取り扱いが容易であり、収差が良好に補正された画像を取得できるレンズシステムおよびそれを備えた撮像装置が求められている。

本発明の一態様は、撮像用のズームレンズシステムであって、物体側から順番に配置された、像面に対して位置が固定された屈折力が負の、最も物体側のレンズ群と、フォーカシングの際に移動するフォーカスレンズ群と、ズーミングの際に反対方向に移動する屈折力が正および負のズームレンズ群と、像面に対して位置が固定され、物体側に絞りが配置された、屈折力が正の、最も像面側のレンズ群とから構成されたズームレンズシステムである。

このズームレンズシステムにおいては、最も像面側のレンズ群が、収差補正を主に担当するマスターレンズ群としての機能を果たし、最も像面側のレンズ群の物体側に絞りを設けて全体を固定することにより、コンパクト、軽量で取り扱いが容易であり、収差が良好に補正された画像を取得できるレンズシステムを提供できる。さらに、絞りの物体側にズームレンズ群を配置し、その物体側にフォーカスレンズ群を配置することにより、変倍中のＦ値（ＦＮｏ．）が一定のズームレンズシステムであって、コマ収差などの諸収差を良好に補正できるズームレンズシステムを提供できる。さらに具体的な構成および効果については、明細書全体において説明している。

フォーカスレンズ群の屈折力は負であってもよい。フォーカスレンズ群の合成焦点距離ｆＧ２と、当該ズームレンズシステムの広角端における焦点距離ｆｗとが以下の条件を満たしてもよい。
５．０＜｜ｆＧ２／ｆｗ｜＜１０．０

フォーカスレンズ群は、接合レンズを含んでもよい。フォーカスレンズ群は、物体側から、負の屈折力のレンズと、正の屈折力のレンズとを含んでもよい。負の屈折力のレンズおよび正の屈折力のレンズは、物体側に凹のメニスカスレンズであってもよく、負の屈折力のレンズが両凹のレンズであり、正の屈折力のレンズが両凸のレンズであってもよい。

ズームレンズ群は、物体側から、広角端から望遠端にズーミングする際に物体側に移動する、正の屈折力の第１のサブレンズ群と、広角端から望遠端にズーミングする際に像面側に移動する、合成の屈折力が負の第２のサブレンズ群および第３のサブレンズ群とを含んでもよい。

第１のサブレンズ群は、物体側から負の屈折力のレンズおよび正の屈折力のレンズからなる接合レンズと、正の屈折力のレンズとで構成されていてもよい。第１のサブレンズ群の像面側の正の屈折力のレンズの屈折率ｎＬ３３と、アッベ数νｄＬ３３とは以下の条件を満たしてもよい。
１．６５＜ｎＬ３３＜１．９０
４０＜νｄＬ３３＜６０

第２のサブレンズ群は、物体側から負の屈折力のレンズと、正の屈折力のレンズとで構成され、第３のサブレンズ群は、負の屈折力のレンズで構成されていてもよい。第２のサブレンズ群の屈折力は正であり、第２のサブレンズ群の負の屈折力のレンズおよび正の屈折力のレンズは、物体側に凸のメニスカスレンズであり、負の屈折力のレンズの像面側の面の曲率半径が、正の屈折力のレンズの物体側の面の曲率半径より小さくてもよい。

第２のサブレンズ群の屈折力は負であり、第２のサブレンズ群の負の屈折力のレンズは両凹のレンズであり、正の屈折力のレンズは物体側に凸のメニスカスレンズであり、負の屈折力のレンズおよび正の屈折力は接合されていてもよい。

最も物体側のレンズ群および最も像面側のレンズ群は、いずれか一方の面が非球面となったレンズを少なくとも一枚含んでもよい。最も像面側のレンズ群は前記絞りの像面側に、互いに接近または接合するように配置された６枚のレンズを含む前群と、前群から像面に向かって離れて配置された結像用の後群とを含み、前群は、物体側から順に、第１の両凸レンズと、第１の両凹レンズと、第２の両凸レンズと、第３の両凸レンズと、第２の両凹レンズと、第４の両凸レンズとを含み、少なくとも２組の接合レンズが構成されていてもよい。

本発明の他の態様の１つは、上記のズームレンズシステムと、ズームレンズシステムを収納したホルダとを有するレンズユニットである。

また、本発明の他の態様の１つは、上記のズームレンズシステムと、ズームレンズシステムの像面側に配置された撮像素子とを有する撮像装置である。

ズームレンズシステムおよび撮像装置の概略構成を示す図。 レンズデータを示す図。 非球面係数を示す図。 ズーミングおよびフォーカシングの際に変動する数値を示す図。 焦点距離が無限遠の広角端、望遠端および中間における諸収差を示す図。 焦点距離が最近接の広角端、望遠端および中間における諸収差を示す図。 ズームレンズシステムおよび撮像装置の他の例の概略構成を示す図。 図７に示すシステムのレンズデータを示す図。 図７に示すシステムの非球面係数を示す図。 図７に示すシステムのズーミングおよびフォーカシングの際に変動する数値を示す図。 図７に示すシステムの、焦点距離が無限遠の広角端、望遠端および中間における諸収差を示す図。 図７に示すシステムの、焦点距離が最近接の広角端、望遠端および中間における諸収差を示す図。

図１に、撮像用の光学系を備えた撮像装置（カメラ、カメラ装置）の一例を示している。このカメラ１は、光学系（撮像光学系、結像光学系、レンズシステム）１０と、光学系１０の像面側（画像側、撮像側、結像側）１２に配置された撮像素子（撮像デバイス、像面）５とを有する。光学系１０は、撮像用のズームレンズシステム１０であって、６群１９枚構成のレンズシステムである。具体的にはレンズシステム１０は、物体側１１から順番に配置された、像面５に対して位置が固定された負の屈折力の第１のレンズ群Ｇ１と、フォーカシングの際に移動する第２のレンズ群Ｇ２と、広角端から望遠端にズーミングする際に物体側１１に移動する、正の屈折力の第３のレンズ群Ｇ３と、広角端から望遠端にズーミングする際に像面側１２に移動する、合成の屈折力が負の第４のレンズ群Ｇ４および第５のレンズ群Ｇ５と、像面５に対して位置が固定され、物体側１１に絞りＳｔが配置され、屈折力が正の第６のレンズ群Ｇ６とから構成されている。

収差補正能力が高く高性能のズームレンズシステム１０は一般的にレンズの構成枚数が多く、口径も大きいために重く、取り回しが大変で、安定した画像を取得することは容易ではない。特に、映画などの高画質の画像を撮影するためのレンズシステムは、レンズの構成枚数が１０〜２０枚近くと多く、ハンディーでの取り回しは難しい。さらに、ズーミングのためにレンズ群が移動すると重心も大きく移動する。また、ズーミングにより、絞りが動くことでＦ値も変動するため、ズーミングしながら、焦点を合わせたり、明るさの変動の少ない画像を取得するためには撮影者の技能と経験とを要する作業となっている。

このズームレンズシステム１０においては、パワーが負の第１のレンズ群Ｇ１と、焦点調整用でパワーの低い第２のレンズ群Ｇ２と、パワーが正の第３のレンズ群Ｇ３と、第４のレンズ群Ｇ４および第５のレンズ群Ｇ５からなり合成焦点距離が負、すなわち、パワーが負のレンズ群Ｇｙと、パワーが正の第６のレンズ群Ｇ６とから構成されている。このため、ズームレンズシステム１０は、全体のパワー構成として、ネガティブリードの負−正−負−正を備え、２つのレトロフォーカスを組み合わせたタイプとなっている。したがって、レンズシステム１０の全体として、広角（高画角）でありながら、最も物体側１１のレンズ径をそれほど大きくせずに、比較的大きなズーム比を確保できる構成となっている。

このズームレンズシステム１０は、パワーが負の第１のレンズ群Ｇ１およびパワーが正の第３のレンズ群Ｇ３から構成される前側（物体側）１１のレトロフォーカス構成の第１のレンズ群Ｇ１を像面５に対して固定し、前側のレトロフォーカス構成により得られる長いバックフォーカスの中に、パワーが負のレンズ群Ｇｙとパワーが正の第６のレンズ群Ｇ６から構成される後側（像面側）１２のレトロフォーカス構成を組み込み、最も像面側１２の第６のレンズ群Ｇ６を絞りＳｔを合わせて像面５に対して固定する構成を採用している。このため、ズームレンズシステムの全長ＬＡを大きくせずに、後側のレトロフォーカス構成、すなわち、レンズ群Ｇｙと第６のレンズ群Ｇ６に含まれるレンズ枚数を多くすることができ、レンズ枚数が多く、収差補正能力の高いレンズシステム１０をコンパクトに実現できる。

また、このレンズシステム１０は、前方のレトロフォーカス群にフォーカシング用の第２のレンズ群Ｇ２を含めている。したがって、全体の構成としては、フォーカシングのレンズ群（レンズ群Ｇ１およびＧ２）と、バリエータおよびコンペンセータのレンズ群（レンズ群Ｇ３およびＧｙ）と、最も像面側１２のリレーレンズ群（レンズ群Ｇ６）とからなる構成であり、リレーレンズ群である最も像面側１２のレンズ群Ｇ６を構成するレンズ枚数を増やすことが可能である。広角のズームレンズシステム１０では、物体側１１のレンズ径が大きくなりやすく、ズーミングの際に移動するレンズが多いと、物体側１１、すなわち前側に近傍に重心があり、ズーミングによりその重心が大きく移動する傾向がある。これに対し、このレンズシステム１０においては、レトロフォーカス構成とすることにより前側のレンズ径を縮小し、リレーレンズ群であるレンズ群Ｇ６に配置されるレンズ枚数を増やすことにより、レンズシステム１０の重心を、サポートしにくい物体側１１からサポートしやすい像面側１２にシフトできる。

このレンズシステム１０においては、レンズシステム１０の全長ＬＡ（最も物体側のレンズＬ１１の物体側の面Ｓ１から、最も像面側のレンズＬ６７の像面側の面Ｓ３４までの長さ）に対し、最も物体側のレンズＬ１１の物体側の面Ｓ１から重心までの広角端における距離Ｌｇｗ（光軸１３に沿った距離）が以下の条件（０−１）を満たしてもよい。また、最も物体側のレンズＬ１１の物体側の面Ｓ１から広角端における距離Ｌｇｗと望遠端における距離Ｌｇｔとの差ΔＬｇとレンズシステム１０の全長ＬＡとが以下の条件（０−２）を満たしてもよい。
０．２＜Ｌｇｗ／ＬＡ＜０．５・・・（０−１）
０．０００１＜ΔＬｇ／ＬＡ＜０．０５・・・（０−２）
条件（０−１）の下限は０．３であってもよく、上限は０．４であってもよい。また、条件（０−２）の下限は０．０００５であってもよく、上限は０．０４であってもよい。

レンズシステム１０のバリエータおよびコンペンセータとして機能するレンズ群Ｇ３およびＧｙを、物体側１１から正−負のパワー構成としている。正−負のパワー構成を採用することにより、広角端から望遠端にズームする際に、第３のレンズ群Ｇ３は物体側１１へ移動し、レンズ群Ｇｙは全体として像面側１２に移動する。このため、ズーミングの際のレンズシステム１０の重心の変動を抑制でき、取り扱い（取り回し）が容易なレンズシステム１０を提供できる。

このレンズシステム１０は、最も物体側１１の最も有効径が大きくなり、重くなりやすい第１のレンズ群Ｇ１を固定し、最も像面側１２の最もレンズ枚数が大きく重くなりやすい第６のレンズ群Ｇ６も固定し、それらの間に、フォーカシング用の第２のレンズ群Ｇ２と、ズーミング用の第３〜第５のレンズ群Ｇ３〜Ｇ５を配置している。最も物体側１１のレンズ群Ｇ１と最も像面側１２のレンズ群Ｇ６とを固定できるので、これらのレンズ群を収納する鏡筒あるいはホルダ１５のシール性を向上できゴミなどの侵入を防止できるとともに、構造が簡単で強度の高いレンズユニット１６を提供できる。

また、レンズシステム１０においては、正のパワーのレンズ群Ｇ３を物体側１１に配置し、広角端から望遠端にズーミングの際に正のパワーのレンズ群Ｇ３が物体側１１に移動することにより、負のパワーのレンズ群Ｇ１との組み合わせでレンズシステム１０の物体側１１の負のパワーが大きくなりすぎるのを抑制でき、物体側１１のレンズ径を小さくできる。さらに、広角端から望遠端にズーミングする際に、負のパワーのレンズ群Ｇｙが像面側１２に移動し、絞りＳｔとの距離を縮めることで絞りＳｔに入力される光束の広がりを一定に保つことが可能となり絞りＳｔを固定できる。

広角端から望遠端にズーミングする際に、像面側１２に移動する全体として負のパワーのレンズ群Ｇｙを、独立して移動する２つのレンズ群Ｇ４およびＧ５で構成し、パワーと移動量とを制御することにより広角端から望遠端にかけての収差補正能力を向上でき、特に、像面湾曲を小さくできるという効果が得られる。

この例では、第４のレンズ群Ｇ４は負のパワーを備えているが、正のパワーであってもよく、レンズ群Ｇ５は負のパワーの絶対値に対して、物体側１１のレンズ群Ｇ４のパワーの絶対値は小さく、レンズ群Ｇｙの合成パワーとしては負のパワーとなっている。全体として負のパワーでズーミングの際に第３のレンズ群Ｇ３と反対側に動くレンズ群Ｇｙを独立した２つの群Ｇ４およびＧ５により構成することにより、収差補正がさらに容易になる。上述したように、第４のレンズ群Ｇ４は正のパワーであってもよいが、負のパワーの第４のレンズ群Ｇ４は、倍率色収差、サジタル像面およびメリジオナル像面（タンジェンシャル像面）の差を全ズーム領域で小さくするのに適している。

なお、第５のレンズ群Ｇ５の焦点距離ｆＧ５と、ズームレンズシステム１０の広角端における焦点距離ｆｗとは以下の条件（０−３）を満たしてもよい。諸収差の補正を容易にすることができる。下限は１.５であってもよく、上限は１．８であってもよい。収差補正をより容易に行うことができる。
１.４＜｜ｆＧ５｜／ｆｗ＜１．９ ・・・（０−３）

このレンズシステム１０において、第３のレンズ群Ｇ３および第４のレンズ群Ｇ４の組み合わせのレンズ群Ｇｘの合成の屈折力は正で、上述したように、負のパワーのレンズ群Ｇ１との組み合わせで、物体側１１の負のパワーが大きくなりすぎることを抑制でき、コンパクトなレンズシステム１０を提供できる。このレンズシステム１０においては、物体側１１のレンズまたはレンズ群の径が最大になる広角端において、第３のレンズ群Ｇ３および第４のレンズ群Ｇ４が第１のレンズ群Ｇ１に最接近し、物体側１１のレンズ径が増大することを抑制でき、コンパクトで軽量なレンズシステム１０を提供することに寄与する。本例では、第３レンズ群Ｇ３が正のパワー、第４のレンズ群Ｇ４が第３のレンズ群Ｇ３に対し弱い負のパワーであるが、第４のレンズ群Ｇ４が正のパワーであってもよい。

第３のレンズ群Ｇ３および第４のレンズ群Ｇ４からなるレンズ群Ｇｘの広角端における合成焦点距離ｆＧｘｗと、第１のレンズ群Ｇ１の焦点距離ｆＧ１とが以下の条件（１）を満たしてもよい。
０．７５＜｜ｆＧｘｗ／ｆＧ１｜＜１．０ ・・・（１）
条件（１）の下限を下回ると、第１のレンズ群Ｇ１の負のパワーの比率が小さすぎてレンズシステム１０の軽量化が難しくなり、上限を上回ると、第１のレンズ群Ｇ１の負のパワーの比率が大きすぎて収差補正、特に像面湾曲を良好に補正することが難しくなる。条件（１）の下限は０．８であってもよく、上限は０．９であってもよい。

また、このレンズシステム１０においては、固定されたリレーレンズ群であるレンズ群Ｇ６の物体側１１に絞りＳｔを設けることにより、ズーミングの際に絞りＳｔを像面５に対して固定している。このため、ズーミングの際にＦ値（ＦＮｏ．）が変わらないレンズシステム１０を提供できる。したがって、ズーミングの際の焦点調整が容易で、画像の明るさの変動も小さく、取り扱いが容易で、収差補正能力の高いレンズシステム１０を提供できる。

このズームレンズシステム１０は、第３のレンズ群Ｇ３、第４のレンズ群Ｇ４、第５のレンズ群Ｇ５および第６のレンズ群Ｇ６の合成の屈折力は正で、これらのレンズ群Ｇ３〜Ｇ６の広角端における合成焦点距離ｆＧｚｗとズームレンズシステム１０の焦点距離ｆｗとは以下の条件（２）を満たしてもよい。
１．６０≦ｆＧｚｗ／ｆｗ≦２．２０ ・・・（２）
後方（像面側）１２の正のパワーのレンズ群Ｇｚに対して、第１のレンズ群Ｇ１のパワーは負で、全体としてレトロフォーカスタイプのズームレンズシステム１０において、条件（２）の下限を下回ると、レンズ群Ｇｚのパワーが大きすぎて変倍（ズーミングの際）における像面湾曲を補正することが難しく、逆に条件（２）の上限を上回るとレンズ群Ｇｚのパワーが小さすぎてズーミングの際の球面収差の補正が難しくなる。下限は、１．７０であってもよく、１．７５であってもよい。上限は、２．１０であってもよく、２．０５であってもよい。

このズームレンズシステム１０の構成は、物体側１１から順番に配置された、像面５に対して位置が固定された屈折力が負の、最も物体側のレンズ群（第１のレンズ群）Ｇ１と、フォーカシングの際に移動するフォーカスレンズ群（第２のレンズ群）Ｇ２と、ズーミングの際に反対方向に移動する屈折力が正および負のズームレンズ群（第３のレンズ群Ｇ３、第４および第５のレンズ群からなるレンズ群Ｇｙ）と、像面５に対して位置が固定され、物体側１１に絞りが配置された、屈折力が正の、最も像面側のレンズ群（第６のレンズ群）Ｇ６とから構成されている。第１のレンズ群Ｇ１および第２のレンズ群Ｇ２とは物体側のレンズ群でフォーカス機能を含み、ズームレンズ群Ｇ３およびＧｙを挟んで像面側１２に配置された第６のレンズ群Ｇ６は、収差補正を主に担当するリレーレンズ群としての機能を果たす。

物体側１１から、フォーカスの際に移動するレンズ群Ｇ２、ズーミングの際に移動するレンズ群Ｇ３およびＧｙ、固定された絞りＳｔという配置にすることにより、フォーカス調整の際に絞りＳｔが動かずにＦ値が変動することを防止でき、さらに、コマ収差の補正に影響を与えることも防止でき、収差補正が良好なレンズシステム１０を提供できる。

フォーカスレンズ群である第２のレンズ群Ｇ２の屈折力は負であることが望ましく、フォーカス群Ｇ２を負のパワーとすることにより球面収差の補正を良好に行うことができる。さらに、フォーカスレンズ群である第２のレンズ群Ｇ２の合成焦点距離ｆＧ２と、ズームレンズシステム１０の広角端における焦点距離ｆｗとが以下の条件（３）を満たしてもよい。
５．０＜｜ｆＧ２／ｆｗ｜＜１０．０・・・（３）
条件（３）の下限を下回ると、フォーカスレンズ群Ｇ２のパワーが強くなり、フォーカスした際の画角変動が大きくなりすぎる。条件（３）の上限を上回ると、フォーカスレンズ群Ｇ２のパワーが小さすぎてフォーカスの際の移動量が大きくなり、レンズシステム１０が大型になる。条件（３）の下限は６．７であってもよい。

このレンズシステム１０においては、最も像面側１２に配置され、像面５に対して固定された第６のレンズ群Ｇ６の全長ＬＧ６（絞りＳｔから最も像面側１２のレンズの像面側１２の面までの距離）をレンズシステム１０の全長ＬＡ（最も物体側１１のレンズの物体側１１の面から最も像面側１２のレンズの像面側１２の面までの距離）に対して十分に長く確保し、収差補正に必要な十分な枚数のレンズを配置できるようにしている。したがって、ズームレンズシステム１０の全長ＬＡと第６のレンズ群Ｇ６の長さ（全長）ＬＧ６とは以下の条件（４）を満たしてもよい。
０．３≦ＬＧ６／ＬＡ≦０．４・・・（４）
条件（４）の下限を下回ると、収差補正に十分な数のレンズ枚数を配置することが難しくなり、上限を上回ると、ズーミング、フォーカシングのためのレンズを配置し、また移動するスペースを確保することが難しくなる。

レンズシステム１０においては、収差補正を主体としたリレーレンズ群である最も像面側１２の第６のレンズ群Ｇ６は、絞りＳｔの像面側１２に、互いに接近または接合するように配置された複数のレンズにより構成された前群ＧＦと、前群ＧＦから像面５に向かって離れて配置された結像用の後群ＧＢとから構成できる。前群ＧＦは、物体側１１から順に、第１の両凸レンズＬ６１と、第１の両凹レンズＬ６２と、第２の両凸レンズＬ６３と、第３の両凸レンズＬ６４、第２の両凹レンズＬ６５と、第４の両凸レンズＬ６６との６枚のレンズにより構成されている。さらに、前群ＧＦは、これら６枚のレンズＬ６１〜Ｌ６６（６枚組のレンズ）に含まれる少なくともいずれかのレンズにより構成された２組の接合レンズ（バルサムレンズ）Ｂ３およびＢ４を含む。本例においては、第１の両凹レンズＬ６２と、第２の両凸レンズＬ６３とにより接合レンズＢ３が構成され、第３の両凸レンズＬ６４と第２の両凹レンズＬ６５とにより接合レンズＢ４が構成されている。接合レンズは３枚のレンズが接合されたレンズ（３枚バルサム）であってもよい。

前群ＧＦの組み合わせは、軸外物点と光軸１３とを含む面であるメリジオナル（タンジェンシャル）面における収差補正に重要である。最も像面側１２の第６のレンズ群Ｇ６の前群ＧＦおよび後群ＧＢの合成屈折力は正で、前群ＧＦの合成焦点距離ｆＧＦと、像面側のレンズ群である第６のレンズ群Ｇ６の合成焦点距離ｆＧ６とが以下の条件（５）を満たしてもよい。
０．８＜ｆＧＦ／ｆＧ６＜１．０・・・（５）
条件（５）の下限を下回ると、前群ＧＦのパワーが強すぎてメリジオナル（タンジェンシャル）の像面湾曲と倍率色収差の補正が難しくなり、上限を上回ると、前群ＧＦのパワーが弱すぎて像面湾曲と球面収差の補正が難しくなる。

第６のレンズ群Ｇ６の後群ＧＢは結像用のレンズ群であり、正負２枚のレンズを含むことが望ましい。したがって、第６のレンズ群Ｇ６は、前群ＧＦおよび後群ＧＢを含めて少なくとも８枚のレンズを含むことが望ましく、条件（４）のスペースを確保することにより、それらの枚数のレンズを配置することができる。

図１にレンズシステム１０の幾つかの状態におけるレンズ配置を示している。図１（ａ）は、フォーカス位置が無限遠の広角端のレンズ配置を示し、図１（ｂ）は、フォーカス位置が無限遠の広角端と望遠端との中間のレンズ配置を示し、図１（ｃ）は、フォーカス位置が無限遠の望遠端におけるレンズ配置を示している。さらに、図１（ｄ）は、フォーカス位置が中間（１７４０ｍｍ）の望遠端におけるレンズ配置を示し、図１（ｅ）は、フォーカス位置が最短（近距離、３４０ｍｍ）の望遠端におけるレンズ配置を示している。

このレンズシステム１０は６群構成であり、最も物体側１１の合成屈折力（パワー）が負の第１のレンズ群Ｇ１、および最も像面側１２の合成屈折力（パワー）が正の第６のレンズ群Ｇ６は、フォーカシングに際しても、ズーミングに際しても像面５に対する距離は変わらずに動かず、固定されたレンズ群である。第１のレンズ群Ｇ１の像面側１２に近接して配置された、パワーが負の第２のレンズ群Ｇ２はズーミングの際は移動せず、無限遠から近距離にフォーカス位置が移動すると、物体側１１に単調に移動する。

第２のレンズ群Ｇ２および第６のレンズ群Ｇ６の間に配置された、パワーが正の第３のレンズ群Ｇ３、パワーが負の第４のレンズ群Ｇ４およびパワーが負の第５のレンズ群Ｇ５は、ズーミングの際に移動し、フォーカシングの際には移動しないズーミング用のレンズ群である。第３のレンズ群Ｇ３は、広角端から望遠端にズーミングする際に物体側１１に移動し、第４のレンズ群Ｇ４および第５のレンズ群Ｇ５は、広角端から望遠端にズーミングする際に像面側１２に移動する。さらに、第４のレンズ群Ｇ４および第５のレンズ群Ｇ５は互いに独立して移動する。したがって、第３、第４および第５のレンズ群Ｇ３〜Ｇ５はズーミングの際に移動するズームレンズ群を構成し、第３のレンズ群Ｇ３は、広角端から望遠端にズーミングする際に物体側に移動する、正の屈折力の第１のサブレンズ群であり、第４および第５のレンズ群Ｇ４およびＧ５は、広角端から望遠端にズーミングする際に像面側に移動する、合成の屈折力が負の第２のサブレンズ群および第３のサブレンズ群である。

図２に、レンズシステム１０を構成する各レンズのデータを示している。曲率半径（Ｒｄｙ）は物体側１１から順に並んだ各レンズの各面の曲率半径（ｍｍ）、間隔Ｔｈｉは各レンズ面の間の距離（ｍｍ）、有効径Ｈ＊２は各レンズ面の有効径（直径、ｍｍ）、屈折率ｎｄは各レンズの屈折率（ｄ線）、アッベ数νｄは各レンズのアッベ数（ｄ線）を示している。なお、最終の間隔、本例においてはｄ３５がレンズシステム１０と撮像デバイス５との距離（バックフォーカス、ＢＦ）を示す。以下においても同様である。

図３には、レンズシステム１０に含まれる非球面の係数を示す。この例では、第１のレンズ群Ｇ１の最も像面側１２のレンズＬ１３の物体側１１の面Ｓ５と、第６のレンズ群Ｇ６の後群ＧＢに属する負のメニスカスレンズＬ６７の像面側１２の面Ｓ３２が非球面となっている。固定され、フォーカシングおよびズーミングの際に動かないこれらのレンズ群Ｇ１およびＧ６のそれぞれに、少なくとも一方の面が非球面となったレンズを少なくとも１枚含めることにより、フォーカスの全域およびズーミング（変倍）の全域にわたり、安定して良好に収差補正をすることができる。

非球面は、Ｘを光軸方向の座標、Ｙを光軸と垂直方向の座標、光の進行方向を正、Ｒを近軸曲率半径とすると、図３に示した係数Ｋ、Ａ、Ｂ、Ｃ、ＤおよびＥを用いて次式（Ｘ）で表わされる。以降の実施形態においても同様である。なお、「ｅｎ」は、「１０のｎ乗」を意味する。
Ｘ＝（１／Ｒ）Ｙ^２／［１＋｛１−（１＋Ｋ）（１／Ｒ）^２Ｙ^２｝^１／２］
＋ＡＹ^４＋ＢＹ^６＋ＣＹ^８＋ＤＹ^１０＋ＥＹ^１２・・・（Ｘ）

図４に、レンズシステム１０の広角端、望遠端および中間におけるデータを示している。図４（ａ）に、焦点距離が無限遠のときの広角端、中間および望遠端における可変間隔ｄ０、ｄ６、ｄ９、ｄ１４、ｄ１７およびｄ１９の値を示し、図４（ｂ）は、焦点距離が中間（１７４０ｍｍ）の各可変間隔の値を示し、図４（ｃ）は、焦点距離が最短（最近接、３４０ｍｍ）の各可変間隔の値を示している。また、図４（ｄ）は、広角端、中間および望遠端におけるレンズシステム１０の焦点距離ｆと、ＦＮｏ．とを示している。

図５および図６に、レンズシステム１０の球面収差、非点収差、歪曲収差を示している。球面収差は、波長４３５．８３５ｎｍ（破線）と、波長５８７．５６０ｎｍ（実線）と、波長６５６．２７０ｎｍ（一点鎖線）とを示している。非点収差はタンジェンシャル光線Ｔとサジタル光線Ｓとを示している。以下に示す収差図においても同様である。図５は、焦点距離が無限遠の広角端（図５（ａ））、中間（図５（ｂ））および望遠端（図５（ｃ））を示し、図６は、焦点距離が最近接の広角端（図６（ａ））、中間（図６（ｂ））および望遠端（図６（ｃ））を示している。

これらの図に示したレンズシステム１０では、最も物体側１１に配置された第１のレンズ群Ｇ１は、物体側１１から配置された、物体側１１に凸の正のパワーのメニスカスレンズＬ１１と、物体側１１に凸の負のパワーのメニスカスレンズＬ１２と、物体側の凸の負のパワーのメニスカスレンズＬ１３との３枚構成である。メニスカスレンズＬ１３の物体側１１の面Ｓ５は曲率が小さく（曲率半径が大きく）、ほぼフラットな面で、非球面となっている。

フォーカスレンズ群である第２のレンズ群Ｇ２は、物体側１１から順に配置された、両凹の負レンズＬ２１と、両凸の正レンズＬ２２とから構成されており、これら２つのレンズＬ２１により物体側１１に凹のメニスカスタイプの接合レンズＢ１が構成されている。フォーカス用のレンズ群である第２のレンズ群Ｇ２に、正・負のパワーを備えた接合レンズＢ１を採用し、最も簡易な構成として接合レンズＢ１のみにより第２のレンズ群Ｇ２を構成することができる。接合レンズＢ１を採用することにより、フォーカス領域全域、すなわち、無限遠から近距離にわたり、倍率色収差を小さくできる。特に、物体側１１から負−正の組み合わせにすることにより、球面収差および軸上色収差も良好に補正できる。

また、この第２のレンズ群Ｇ２の接合レンズＢ１は、両凹の負の屈折力のレンズと、両凸の正の屈折力のレンズとの組み合わせであり、球面収差および軸上色収差を良好に補正できる。接合レンズＢ１を構成する負の屈折力のレンズＬ２１および正の屈折力のレンズＬ２２は、両方とも物体側１１の凹のメニスカスレンズであってもよく、この構成でも球面収差および軸上色収差を良好に補正できるが球面収差の補正を考えると本例の組み合わせが優れている。

ズーミング用のレンズ群である第３のレンズ群Ｇ３は、物体側１１から、物体側１１に凸の負のメニスカスレンズＬ３１と、両凸の正レンズＬ３２と、両凸の正レンズＬ３３との３枚構成であり、負の屈折力のレンズＬ３１および正の屈折力のレンズＬ３２により接合レンズＢ２が構成されている。物体側１１から負−正−正のパワー配置は、レトロフォーカスタイプであり、球面収差、像面湾曲を効果的に補正できる。さらに、負レンズＬ３１を物体側１１に凸の負メニスカスレンズまたはそれに近い両凹みのレンズとし、それに隣接して両凸レンズＬ３２を配置することで球面収差をさらに良好に補正できる。

それらを接合したバルサムレンズＢ２とすることにより軸上色収差および倍率色収差の補正にも効果的な構成となる。主にバリエータとして機能する第３のレンズ群Ｇ３に、接合レンズＢ２を含めることにより、広角端から望遠端のズーミングの全域にわたり、軸上色収差を良好に補正できる。

第３のレンズ群Ｇ３の像面側１２の正の屈折力のレンズＬ３３の屈折率ｎＬ３３は以下の条件（６−１）を満たし、アッベ数νｄＬ３３は以下の条件（６−２）を満たしてもよい。
１．６５＜ｎＬ３３＜１．９０ ・・・（６−１）
４０＜νｄＬ３３＜６０ ・・・（６−２）
屈折率が条件（６−１）の下限を下回ると、球面収差の補正が難しくなり、アッベ数が条件（６−２）の下限を下回ると、軸上色収差の補正が難しくなる。条件（６−１）の上限は１．８０であってもよく、条件（６−２）の下限は５０であってもよい。

第３のレンズ群Ｇ３に、高屈折率で球面収差および像面湾曲の補正に適しているが、アッベ数が低く色収差に適さない特性のレンズＬ３３を、色収差の補正に適した接合レンズＢ２と組み合わせて使用することにより、広角端から望遠端の全域にわたり、色収差、球面収差および像面湾曲を含めた諸収差を良好に補正できる。

第３のレンズ群Ｇ３の像面側１２に位置し、広角端から望遠端へズーミングの際に、第３のレンズ群Ｇ３と反対側の像面側１２へ移動する第４のレンズ群Ｇ４は、物体側から負の屈折力のレンズＬ４１と、正の屈折力のレンズＬ４２との２枚のレンズで構成され、第５のレンズ群Ｇ５は、負の屈折力のレンズＬ５１の一枚で構成されている。第４のレンズ群Ｇ４は、第５のレンズ群Ｇ５のパワーより絶対値が弱い負のパワーを備えているが、弱い正のパワーを備えていてもよい。

本例の第４のレンズ群Ｇ４の屈折力は負であり、両凹の負レンズＬ４１と物体側１１に凸の正のメニスカスレンズＬ４２とにより接合レンズＢ５を構成している。両凹の負レンズＬ４１はコマ収差を補正するのに適している。物体側１１に凸のメニスカスレンズＬ４２は像面湾曲を補正するのに適している。さらに、これらを接合レンズＢ５とすることにより、サジタル像面およびメリジオナル像面の差を全ズーム域（全ズーム位置）で良好に補正できる。

負の屈折力のレンズＬ４１および正の屈折力のレンズＬ４２は、両方とも物体側１１に凸のメニスカスレンズであってもよい。いずれの場合も、隣接するレンズＬ４１およびＬ４２の隣接する面Ｓ１６およびＳ１７は物体側１１に凸の面であり、物体側１１の面Ｓ１６の曲率が面Ｓ１７の曲率に対し大きく（曲率半径が小さく）または同じとし、両面のピッツバール和を小さくし、像面湾曲の補正に適した構成とすることができる。

負の屈折力のレンズＬ４１の像面側１２の面Ｓ１６の曲率半径ＲＬ４１ｂと、正の屈折力のレンズＬ４２の物体側１１の面Ｓ１７の曲率半径ＲＬ４２ｆとは以下の条件（７）を満たしてもよい。
０．８≦ＲＬ４１ｂ／ＲＬ４２ｆ≦１．０ ・・・（７）
条件（７）の下限を下回ると、隣接する物体側１１に凸の面Ｓ１６およびＳ１７の曲率の差が大きくなり望遠端側の像面湾曲の補正が難しくなる。条件（７）の上限を上回ると、面Ｓ１６およびＳ１７の曲率差が逆転してしまい広角端側の像面湾曲の補正が難しくなる。したがって、条件（７）を満たすことにより、ズーミングの全域で像面湾曲を良好に補正できる。条件（７）の下限は、０．９であってもよい。このケースは条件（７）の上限に相当する。

第４のレンズ群Ｇ４の物体側１１の負の屈折力のレンズＬ４１の焦点距離ｆＬ４１と、像面側１２の正の屈折力のレンズＬ４２の焦点距離ｆＬ４２は、以下の条件（８）を満足してもよい。
０．８＜｜ｆＬ４１｜／ｆＬ４２＜１．０ ・・・（８）
条件（８）の下限を下回ると、負の屈折力のレンズＬ４１のパワーが強すぎて非点収差と球面収差との補正が難しくなる。一方、条件（８）の上限を上回ると、正の屈折力のレンズＬ４２のパワーが強すぎて倍率色収差と軸上色収差との補正が難しくなる。

さらに、これらのレンズＬ４１およびＬ４２と、広角端におけるレンズシステム１０の焦点距離ｆｗとは以下の条件（９−１）および（９−２）を満たしてもよい。
１．０＜ ｜ｆＬ４１｜／ｆｗ ＜２．０ ・・・（９−１）
１．０＜ ｆＬ４２／ｆｗ ＜２．０ ・・・（９−２）
条件（９）の下限を下回ると、それぞれのレンズＬ４１およびＬ４２のパワーが強すぎて倍率色収差、球面収差および軸上色収差の補正が難しくなる。上限を上回ると、それぞれのレンズＬ４１およびＬ４２のパワーが弱すぎて軸上色収差および非点収差の補正が難しくなる。

本例のレンズシステム１０において負のパワーの第５のレンズ群Ｇ５は、両凹の負レンズＬ５１の一枚構成であり、最も簡易な構成で、バリエータとしての機能を果たす、負のパワーを確保している。

第６のレンズ群Ｇ６は、上述したように、固定された絞りＳｔの像面側１２に、物体側１１から順番に配置された両凸レンズＬ６１と、両凹レンズＬ６２と、両凸レンズＬ６３と、両凸レンズＬ６４、両凹レンズＬ６５と、両凸レンズＬ６６と、像面側１２に凸の負のメニスカスレンズＬ６７と、両凸レンズＬ６８との８枚のレンズにより構成されている。レンズＬ６２およびＬ６３は接合されて接合レンズＢ３を構成し、レンズＬ６４およびＬ６５は接合されて接合レンズＢ４を構成している。また、レンズＬ６１、接合レンズ３およびＢ４，レンズＬ６６は、絞りＳｔの近くにほぼ最小間隔で配置されており、前群ＧＦを構成している。負のメニスカスレンズＬ６７および両凸の正レンズＬ６８は、前群ＧＦから像面側１２に離れて配置されて後群ＧＢを構成しており、レンズＬ６７およびＬ６８はほぼ最小間隔を開けて配置されている。前群ＧＦの合成焦点距離ｆＧＦと、第６のレンズ群Ｇ６の合成焦点距離ｆＧ６とが条件（５）を満たすことは上述した通りである。

レンズＬ６７の像面側１２の面Ｓ３２が非球面であり、像面湾曲を良好に補正できる。このレンズシステム１０においては、絞りＳｔを挟んで固定された第１のレンズ群Ｇ１と第６のレンズ群Ｇ６のそれぞれに少なくとも一面の非球面を配置している。それぞれの群の非球面は、例えば、第１のレンズ群Ｇ１に含まれる非球面は歪曲収差を補正するのに好適であり、第６のレンズ群Ｇ６に配置された非球面は像面湾曲を補正するのに好適である。さらに、絞りＳｔを挟んで両側、すなわち、物体側１１および像面側１２に非球面を配置することにより絞りＳｔの前後で発生するタンジェンシャルコマ収差も良好に補正できる。

このレンズシステム１０の諸数値および各条件の値は以下の通りである。
ＦＮｏ．：２．６ （固定）
全長ＬＡ（ｍｍ）： ２２５．０ （固定）
バックフォーカス（ｍｍ）： ３３．９８ （固定）
重心までの長さ（広角端）Ｌｇｗ（ｍｍ）： ８５．７７
重心までの長さ（望遠端）Ｌｇｔ（ｍｍ）： ９３．６９
重心の移動量ΔＬｇ（ｍｍ）： ７．９２
第６のレンズ群の全長ＬＧ６（ｍｍ）： ７９．４６
レンズシステムの広角端における合成焦点距離ｆｗ（ｍｍ）： ４０．０１
第３および第４のレンズ群の広角端の合成焦点距離ｆＧｘｗ（ｍｍ）： ６３．８１
第３〜第６のレンズ群の広角端の合成焦点距離ｆＧｚｗ（ｍｍ）： ７２．７３
第６のレンズ群の前群の合成焦点距離ｆＧＦ（ｍｍ）： ５４．５９
第４のレンズ群の負のレンズＬ４１の焦点距離ｆＬ４１（ｍｍ）： −４５．０２
第４のレンズ群の正のレンズＬ４２の焦点距離ｆＬ４２（ｍｍ）： ４８．９８
条件（０−１） （Ｌｇｗ／ＬＡ）： ０．３８１
条件（０−２） （ΔＬｇ／ＬＡ）： ０．０３５２
条件（０−３） （｜ｆＧ５｜／ｆｗ）： １．５８
条件（１） （｜ｆＧｘｗ／ｆＧ１｜）： ０．８６６
条件（２） （ｆＧｚｗ／ｆｗ）： １．８１８
条件（３） （｜ｆＧ２／ｆｗ｜）： ７．４９
条件（４） （ＬＧ６／ＬＡ）： ０．３５３
条件（５） （ｆＧＦ／ｆＧ６）： ０．９１４
条件（６−１） （ｎＬ３３）： １．７３
条件（６−２） （νｄＬ３３）： ５４．７
条件（７） （ＲＬ４１ｂ／ＲＬ４２ｆ）： １．０
条件（８） （｜ｆＬ４１｜／ｆＬ４２）： ０．９１９
条件（９−１） （｜ｆＬ４１｜／ｆｗ）： １．１２５
条件（９−２） （ｆＬ４２／ｆｗ）： １．２２４

図１に示したレンズシステム１０は、条件（０−１）〜（９−２）のすべてを満足しており、長さが固定されたコンパクトなズームレンズシステムであり、６群１９枚構成のレンズシステムであるが、重心が比較的像面側のバランスの良い、手でも持ちやすい位置にあり、ズーミングの際の重心の移動が少なく、取り扱い（取り回し）が容易なレンズシステムである。さらに、このレンズシステム１０においては、ズーミングの際にＦＮｏ．は固定され、フォーカシングが容易で、鮮明で、あるいは所望のフォーカシングで、明るさの変動が少ない画像を取得できる。また、図５および図６に示すように、ズーミングの全域およびフォーカシングの全域において諸収差が良好に補正された画像を取得できる。

また、このレンズシステム１０においては、フォーカシングはレンズシステム１０の前方（物体側）１１の第２のレンズ群Ｇ２に集中し、ズーミングはレンズシステム１０の中央の第３、第４および第５のレンズ群Ｇ３〜Ｇ５に集中した構成となっている。このため、このレンズシステム１０を含むレンズユニット１６または撮像装置１においては、焦点距離の調整機能（機構）を前方に集中でき、変倍の調整機能（機構）を後方または中央に集中して配置することができる。したがって、これらの機構も簡易化でき、さらに軽量、高性能でコンパクトなレンズユニット１６および撮像装置１を提供できる。

図７に、撮像装置１の異なる例を示している。この撮像装置（カメラ）１も、光学系（撮像光学系、結像光学系、レンズシステム）１０と、光学系１０の像面側（画像側、撮像側、結像側）１２に配置された撮像素子（撮像デバイス、像面）５とを有する。光学系１０は、撮像用のズームレンズシステム１０であって、６群１９枚構成のレンズシステムである。レンズシステム１０は、上記の実施例と同様に、ホルダー１５に収納されたレンズユニット１６として提供できる。

図７は、図１と同様にレンズシステム１０の幾つかの状態におけるレンズ配置を示しており、図７（ａ）は、フォーカス位置が無限遠の広角端のレンズ配置を示し、図７（ｂ）は、フォーカス位置が無限遠の広角端と望遠端との中間のレンズ配置を示し、図７（ｃ）は、フォーカス位置が無限遠の望遠端におけるレンズ配置を示している。さらに、図７（ｄ）は、フォーカス位置が中間（１７４０ｍｍ）の望遠端におけるレンズ配置を示し、図７（ｅ）は、フォーカス位置が最短（近距離、３４０ｍｍ）の望遠端におけるレンズ配置を示している。

このレンズシステム１０も６群構成であり、最も物体側１１の合成屈折力（パワー）が負の第１のレンズ群Ｇ１、および最も像面側１２の合成屈折力（パワー）が正の第６のレンズ群Ｇ６は、フォーカシングに際しても、ズーミングに際しても像面５に対する距離は変わらずに動かず、固定されたレンズ群である。第１のレンズ群Ｇ１の像面側１２に近接して配置された、パワーが負の第２のレンズ群Ｇ２はズーミングの際は移動せず、無限遠から近距離にフォーカス位置が移動すると、物体側１１に単調に移動する。

第２のレンズ群Ｇ２および第６のレンズ群Ｇ６の間にズーミング用のレンズ群Ｇ３〜Ｇ５が配置されており、本例では、第３のレンズ群Ｇ３のパワーが正、第４のレンズ群Ｇ４のパワーが正、第５のレンズ群Ｇ５のパワーが負となっている。これらのレンズ群Ｇ３〜Ｇ５は、ズーミングの際に移動し、フォーカシングの際には移動しないズーミング用のレンズ群である。第３のレンズ群Ｇ３は、広角端から望遠端にズーミングする際に物体側１１に移動し、第４のレンズ群Ｇ４および第５のレンズ群Ｇ５は、広角端から望遠端にズーミングする際に像面側１２に移動する。さらに、第４のレンズ群Ｇ４および第５のレンズ群Ｇ５は互いに独立して移動する。

図８に、レンズシステム１０を構成する各レンズのデータを示している。図９に、レンズシステム１０に含まれる非球面の係数を示している。この例では、第１のレンズ群Ｇ１の最も像面側１２のレンズＬ１３の物体側１１の面Ｓ５と、第６のレンズ群Ｇ６の後群ＧＢに属する負のメニスカスレンズＬ６７の物体側１１の面Ｓ３２が非球面となっている。図１０に、レンズシステム１０の広角端、望遠端および中間におけるデータを示している。図１０（ａ）に、焦点距離が無限遠のときの広角端、中間および望遠端における可変間隔ｄ０、ｄ６、ｄ９、ｄ１４、ｄ１８およびｄ２０の値を示し、図１０（ｂ）は、焦点距離が中間（１７４０ｍｍ）の各可変間隔の値を示し、図１０（ｃ）は、焦点距離が最短（最近接、３４０ｍｍ）の各可変間隔の値を示している。また、図１０（ｄ）は、広角端、中間および望遠端におけるレンズシステム１０の焦点距離ｆと、ＦＮｏ．とを示している。

図１１および図１２に、レンズシステム１０の球面収差、非点収差、歪曲収差を示している。図１１は、焦点距離が無限遠の広角端（図１１（ａ））、中間（図１１（ｂ））および望遠端（図１１（ｃ））を示し、図１２は、焦点距離が最近接の広角端（図１２（ａ））、中間（図１２（ｂ））および望遠端（図１２（ｃ））を示している。

このレンズシステム１０の基本的な構成は図１に示したレンズシステム１０と共通する。第１のレンズ群Ｇ１は、最も物体側１１に固定された（ズーミングおよびフォーカシングの際に移動しない）負のパワーのレンズ群であり、第２のレンズ群Ｇ２は、無限遠から最近接にフォーカシングする際に物体側１１に移動する負のパワーのレンズ群であり、ズーミングの際は移動しないレンズ群である。本例の第２のレンズ群Ｇ２は、物体側１１から順に配置された、物体側１１に凹の負のメニスカスレンズＬ２１と、物体側１１に凹みの正のメニスカスレンズＬ２２とからなる接合レンズＢ１により構成されている。

第３のレンズ群Ｇ３は、広角端から望遠端にズーミングする際に物体側１１に移動する正のパワーのレンズ群であり、フォーカシングの際は移動しないレンズ群である。本例の第３のレンズ群Ｇ３は、物体側１１の面がほぼフラットに両凹の負レンズＬ３１と、両凸の正レンズＬ３２と、両凸の正レンズＬ３３との３枚構成であり、負の屈折力のレンズＬ３１および正の屈折力のレンズＬ３２により接合レンズＢ２が構成されている。

第４のレンズ群Ｇ４は、広角端から望遠端にズーミングする際に像面側１２に移動する正のパワーのレンズ群であり、フォーカシングの際は移動しないレンズ群である。本例の第４のレンズ群Ｇ４は、負の屈折力のレンズＬ４１および正の屈折力のレンズＬ４２の２枚で構成され、両方とも物体側１１に凸のメニスカスレンズである。

第５のレンズ群Ｇ５は、広角端から望遠端にズーミングする際に像面側１２に移動する負のパワーのレンズ群であり、フォーカシングの際は移動しないレンズ群である。本例の第５のレンズ群Ｇ５は、負の屈折力のレンズＬ５１の一枚構成である。

第６のレンズ群Ｇ６は、最も像面側１２に配置され、ズーミングおよびフォーカシングの際に移動しない（固定された）正のパワーのレンズ群であり、物体側１１から順番に配置された、固定された絞りＳｔと、両凸レンズＬ６１と、両凹レンズＬ６２と、両凸レンズＬ６３と、両凸レンズＬ６４、両凹レンズＬ６５と、両凸レンズＬ６６と、像面側１２に凸の負のメニスカスレンズＬ６７と、両凸レンズＬ６８との８枚のレンズにより構成されている。レンズＬ６２およびＬ６３は接合されて接合レンズＢ３を構成し、レンズＬ６４およびＬ６５は接合されて接合レンズＢ４を構成している。また、レンズＬ６１、接合レンズ３およびＢ４，レンズＬ６６は、絞りＳｔの近くにほぼ最小間隔で配置されており、前群ＧＦを構成している。負のメニスカスレンズＬ６７および両凸の正レンズＬ６８は、前群ＧＦから像面側１２に離れて配置されて後群ＧＢを構成しており、レンズＬ６７およびＬ６８はほぼ最小間隔を開けて配置されている。レンズＬ６７の物体側１１の面Ｓ３２が非球面である。

このレンズシステム１０の諸数値および各条件の値は以下の通りである。
ＦＮｏ．： ２．６ （固定）
全長ＬＡ（ｍｍ）： ２２５．０ （固定）
バックフォーカス（ｍｍ）： ３５．０１ （固定）
重心までの長さ（広角端）Ｌｇｗ（ｍｍ）： ７３．３５
重心までの長さ（望遠端）Ｌｇｔ（ｍｍ）： ７３．５０
重心の移動量ΔＬｇ（ｍｍ）： ０．１５
第６のレンズ群の全長ＬＧ６（ｍｍ）： ７４．８２
レンズシステムの広角端における合成焦点距離ｆｗ（ｍｍ）： ４０．０１
第３および第４のレンズ群の広角端の合成焦点距離ｆＧｘｗ（ｍｍ）： ５２．８６
第３〜第６のレンズ群の広角端の合成焦点距離ｆＧｚｗ（ｍｍ）： ７８．８２
第６のレンズ群の前群の合成焦点距離ｆＧＦ（ｍｍ）： ６４．９６
第４のレンズ群の負のレンズＬ４１の焦点距離ｆＬ４１（ｍｍ）： −６８．４１
第４のレンズ群の正のレンズＬ４２の焦点距離ｆＬ４２（ｍｍ）： ５０．１８
条件（０−１） （Ｌｇｗ／ＬＡ）： ０．３２６
条件（０−２） （ΔＬｇ／ＬＡ）： ０．０００７
条件（０−３） （｜ｆＧ５｜／ｆｗ）： １．７０
条件（１） （｜ｆＧｘｗ／ｆＧ１｜）： ０．８１３
条件（２） （ｆＧｚｗ／ｆｗ）： １．９７
条件（３） （｜ｆＧ２／ｆｗ｜）： ７．５５
条件（４） （ＬＧ６／ＬＡ）： ０．３３３
条件（５） （ｆＧＦ／ｆＧ６）： ０．９６３
条件（６−１） （ｎＬ３３）： １．５９２８２
条件（６−２） （νｄＬ３３）： ６８．６
条件（７） （ＲＬ４１ｂ／ＲＬ４２ｆ）： ０．９５３
条件（８） （｜ｆＬ４１｜／ｆＬ４２）： １．３６
条件（９−１） （｜ｆＬ４１｜／ｆｗ）： １．７１
条件（９−２） （ｆＬ４２／ｆｗ）： １．２５

図７に示したレンズシステム１０は、条件（０−１）〜（５）、（７）および（９−１）、（９−２）を満足しており、長さが固定されたコンパクトなズームレンズシステムであり、６群１９枚構成のレンズシステムであるが、重心が比較的像面側のバランスの良い、手でも持ちやすい位置にあり、ズーミングの際の重心の移動が少なく、取り扱い（取り回し）が容易なレンズシステムである。さらに、このレンズシステム１０においては、ズーミングの際にＦＮｏ．は固定され、フォーカシングが容易で、鮮明で、あるいは所望のフォーカシングで、明るさの変動が少ない画像を取得できる。また、図１１および図１２に示すように、ズーミングの全域およびフォーカシングの全域において諸収差が良好に補正された画像を取得できる。

また、フォーカシングの機構およびズーミングの機構を前および後ろにそれぞれ集中して配置することができる点も上述した実施例のレンズシステム１０と共通し、軽量、高性能でコンパクトなレンズユニット１６および撮像装置１を提供できる。

１ 撮像装置（カメラ）、 １０ レンズシステム
１５ ホルダ（鏡筒）、 １６ レンズユニット

Claims (17)

1. 撮像用のズームレンズシステムであって、
   物体側から順番に配置された、像面に対して位置が固定された屈折力が負の、最も物体側のレンズ群と、
   フォーカシングの際に移動するフォーカスレンズ群と、
   ズーミングの際に反対方向に移動する屈折力が正および負のズームレンズ群と、
   像面に対して位置が固定され、物体側に絞りが配置された、屈折力が正の、最も像面側のレンズ群とから構成されたズームレンズシステム。
2. 請求項１において、
   前記フォーカスレンズ群の屈折力は負である、ズームレンズシステム。
3. 請求項１または２において、
   前記フォーカスレンズ群の合成焦点距離ｆＧ２と、当該ズームレンズシステムの広角端における焦点距離ｆｗとが以下の条件を満たす、ズームレンズシステム。
   ５．０＜｜ｆＧ２／ｆｗ｜＜１０．０
4. 請求項１ないし３のいずれかにおいて、
   前記フォーカスレンズ群は、接合レンズを含む、ズームレンズシステム。
5. 請求項１ないし４のいずれかにおいて、
   前記フォーカスレンズ群は、物体側から、負の屈折力のレンズと、正の屈折力のレンズとを含む、ズームレンズシステム。
6. 請求項５において、
   前記負の屈折力のレンズおよび前記正の屈折力のレンズは、物体側に凹のメニスカスレンズである、ズームレンズシステム。
7. 請求項５において、
   前記負の屈折力のレンズは両凹のレンズであり、前記正の屈折力のレンズは両凸のレンズである、ズームレンズシステム。
8. 請求項１ないし７のいずれかにおいて、
   前記ズームレンズ群は、物体側から、広角端から望遠端にズーミングする際に物体側に移動する、正の屈折力の第１のサブレンズ群と、
   広角端から望遠端にズーミングする際に像面側に移動する、合成の屈折力が負の第２のサブレンズ群および第３のサブレンズ群とを含む、ズームレンズシステム。
9. 請求項８において、
   前記第１のサブレンズ群は、物体側から負の屈折力のレンズおよび正の屈折力のレンズからなる接合レンズと、正の屈折力のレンズとで構成されている、ズームレンズシステム。
10. 請求項９において、
    前記第１のサブレンズ群の像面側の前記正の屈折力のレンズの屈折率ｎＬ３３と、アッベ数νｄＬ３３とは以下の条件を満たす、ズームレンズシステム。
    １．６５＜ｎＬ３３＜１．９０
    ４０＜νｄＬ３３＜６０
11. 請求項８ないし１０のいずれかにおいて、
    前記第２のサブレンズ群は、物体側から負の屈折力のレンズと、正の屈折力のレンズとで構成され、
    前記第３のサブレンズ群は、負の屈折力のレンズで構成されている、ズームレンズシステム。
12. 請求項１１において、
    前記第２のサブレンズ群の屈折力は正であり、前記第２のサブレンズ群の前記負の屈折力のレンズおよび前記正の屈折力のレンズは、物体側に凸のメニスカスレンズであり、前記負の屈折力のレンズの像面側の面の曲率半径が、前記正の屈折力のレンズの物体側の面の曲率半径より小さい、ズームレンズシステム。
13. 請求項１１において、
    前記第２のサブレンズ群の屈折力は負であり、前記第２のサブレンズ群の前記負の屈折力のレンズは両凹のレンズであり、前記正の屈折力のレンズは物体側に凸のメニスカスレンズであり、前記負の屈折力のレンズおよび前記正の屈折力は接合されている、ズームレンズシステム。
14. 請求項１ないし１３のいずれかにおいて、
    前記最も物体側のレンズ群および前記最も像面側のレンズ群は、いずれか一方の面が非球面となったレンズを少なくとも一枚含む、ズームレンズシステム。
15. 請求項１ないし１４のいずれかにおいて、
    前記最も像面側のレンズ群は前記絞りの像面側に、互いに接近または接合するように配置された６枚のレンズを含む前群と、前記前群から像面に向かって離れて配置された結像用の後群とを含み、前記前群は、物体側から順に、第１の両凸レンズと、第１の両凹レンズと、第２の両凸レンズと、第３の両凸レンズと、第２の両凹レンズと、第４の両凸レンズとを含み、少なくとも２組の接合レンズが構成されている、ズームレンズシステム。
16. 請求項１ないし１５のいずれかに記載のズームレンズシステムと、
    前記ズームレンズシステムを収納したホルダとを有するレンズユニット。
17. 請求項１ないし１５のいずれかに記載のズームレンズシステムと、
    前記ズームレンズシステムの像面側に配置された撮像素子とを有する撮像装置。

Images