JP2021099468A - 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】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、負の屈折力の第１の固定レンズ群と、フォーカシングの際に移動する少なくとも１つのレンズ群を含むフォーカスレンズ群と、ズーミングの際に移動する少なくとも１つのレンズ群を含むズームレンズ群と、物体側に絞りが配置され、像面に対して位置が固定された第２の固定レンズ群とから構成され、フォーカスレンズ群は、像面に対して位置が固定された、または、フォーカシングの際に補助的に移動する正の屈折力の中間レンズ群と、中間レンズ群の物体側に配置され、フォーカシングの際に移動する第１のフォーカス移動群とを含む、ズームレンズシステムを提供する。【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、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負の屈折力の第１のレンズ群と、フォーカシングの際に移動する第２のレンズ群と、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３のレンズ群と、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４のレンズ群および第５のレンズ群と、像面に対して位置が固定され、物体側に絞りが配置され、屈折力が正の第６のレンズ群とから構成されたズームレンズシステムが開示されている。

特開２０１９−２８１７５号公報

さらに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。

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、像面に対して位置が固定された、負の屈折力の第１の固定レンズ群と、フォーカシングの際に移動する少なくとも１つのレンズ群を含むフォーカスレンズ群と、ズーミングの際に移動する少なくとも１つのレンズ群を含むズームレンズ群と、物体側に絞りが配置され、像面に対して位置が固定された第２の固定レンズ群とから構成されている。フォーカスレンズ群は、像面に対して位置が固定された、または、フォーカシングの際に補助的に移動する正の屈折力の中間レンズ群と、中間レンズ群の物体側に配置され、フォーカシングの際に移動する第１のフォーカス移動群とを含む。ズームレンズ群は、最も物体側に配置され、ズーミングの際に移動する、第１の負の屈折力の移動群と、最も像面側に配置され、ズーミングの際に移動する、第１の正の屈折力の移動群とを含む。

広角で、多数枚のレンズを備えたズームレンズシステムの典型的な構成は、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である。また、フォーカシングおよびズーミングの操作のし易さ、およびレンズの移動機構が複雑になることを防止するためには、フォーカシングとズーミングとのために移動するレンズ群を前後に分けることが望ましい。その際、フォーカシングのために移動するレンズ群はパワーが大きすぎると移動に伴うパワーの変動が大きくなり、フォーカシングにより画角が変動するブリージング（フォーカスブリージング）の原因となり、また、ズーミングに影響を与える可能性がある。一方、ズーミングの際に、ポジティブリードのレンズ系であると、ズーミングのために移動するレンズ径が大きくなりやすく、移動機構の負荷が大きくなりやすい。

このズームレンズシステムのフォーカスレンズ群は、像面に対して位置が固定された、または補助的に移動する正の屈折力の中間レンズ群と、中間レンズ群の物体側に配置され、フォーカシングの際に移動する第１のフォーカス移動群とを含む。したがって、フォーカスレンズ群として、フォーカシングの際に移動しない、または微小に移動する中間レンズ群により正のパワーを確保し、フォーカシングの際に主に移動するフォーカス移動群のパワーを低くすることができる。このため、負のパワーの第１のレンズ群の像面側に、十分な正のパワーを配置するとともに、フォーカシングの際に主に移動するレンズ群のパワーを小さくできる。

さらに、第１のレンズ群と、フォーカスレンズ群とにより負−正のパワー配置を実現できるので、ズームレンズ群として、ネガティブリードの負−正のパワー配置を採用できる。すなわち、ズームレンズ群として、最も物体側に配置され、ズーミングの際に移動する、第１の負の屈折力の移動群と、最も像面側に配置され、ズーミングの際に移動する、第１の正の屈折力の移動群を配置できる。このため、ズーミングの際に移動するレンズのレンズ径を小さくすることができ、移動機構の負荷を低減できる。したがって、多数枚のレンズを備えたズームレンズシステムであって、全体のパワー構成が負−正−負−正のレンズシステムであって、操作がしやすく、移動機構が簡易で、軽量化しやすいレンズシステムを提供できる。

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間隔を示す図。 図５（ａ）は広角端の撮像距離が無限遠の諸収差を示し、図５（ｂ）は望遠端の撮像距離が最近接の諸収差を示す。 広角端の撮像距離が無限遠の横収差を示す図。 望遠端の撮像距離が最近接の横収差を示す図。 異な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間隔を示す図。 図１２（ａ）は広角端の撮像距離が無限遠の諸収差を示し、図１２（ｂ）は望遠端の撮像距離が最近接の諸収差を示す。 広角端の撮像距離が無限遠の横収差を示す図。 望遠端の撮像距離が最近接の横収差を示す図。

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。図１（ａ）は広角端におけるレンズ配置を示し、図１（ｂ）は望遠端におけるレンズ配置を示し、図１（ｂ）に、無限遠から最近接にフォーカシングする際に移動するレンズを示している。

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（撮影用）のズームレンズシステム１０であって、７群２６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、像面５に対して位置が固定された正の屈折力の第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、負の屈折力の第４のレンズ群Ｇ４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、負の屈折力の第５のレンズ群Ｇ５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６のレンズ群Ｇ６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、屈折力が負の第７のレンズ群Ｇ７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１０〜３０枚近くと多く、ハンディーでの取り回しは難しい。さらに、フォーカシング（合焦）のため、およびズーミング（変倍）のためにレンズ群が移動すると、重心が移動する可能性があり安定した画像を得るためには経験が必要になる。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７のレンズ群Ｇ７も固定し、それらの間に、フォーカシング用のレンズ群Ｇｆｏと、ズーミング用のレンズ群Ｇｚｏを配置したインナーフォーカスタイプ（インターナルフォーカスタイプ）のレンズシステムである。最も物体側１１のレンズ群Ｇ１と最も像面側１２のレンズ群Ｇ７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。

すなわち、この撮像用のズームレンズシステム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の固定レンズ群Ｇ１（Ｇｆｉｘ１）と、フォーカシングの際に移動する少なくとも１つのレンズ群を含むフォーカスレンズ群Ｇｆｏと、ズーミングの際に移動する少なくとも１つのレンズ群を含むズームレンズ群Ｇｚｏと、物体側１１に絞りＳｔが配置され、像面５に対して位置が固定された第２の固定レンズ群Ｇ７（Ｇｆｉｘ２）とから構成されている。フォーカスレンズ群Ｇｆｏは、像面５に対して位置が固定された、または、フォーカシングの際に補助的に移動する正の屈折力の中間レンズ群Ｇ３（Ｇｍ）と、中間レンズ群Ｇ３の物体側１１に配置され、フォーカシングの際に主に移動する第１のフォーカス移動群Ｇ２（Ｇｆ１）とを含む。ズームレンズ群Ｇｚｏは、最も物体側１１に配置され、ズーミングの際に移動する、第１の負の屈折力の移動群Ｇ４と、最も像面側に配置され、ズーミングの際に移動する、第１の正の屈折力の移動群Ｇ６とを含む。

広角で、多数枚のレンズを備えたズームレンズシステム１０の典型的な構成は、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である。また、フォーカシングおよびズーミングの操作のし易さ、およびレンズの移動機構が複雑になることを防止するためには、フォーカシングとズーミングとのために移動するレンズ群を前後に分けることが望ましい。その際、フォーカシングのために移動するレンズ群はパワーが大きすぎると移動に伴うパワーの変動が大きくなり、フォーカシングにより画角が変動するブリージング（フォーカスブリージング）の原因となり、また、ズーミングに影響を与える可能性がある。一方、ズーミングの際に、ポジティブリードのレンズ系であると、ズーミングのために移動するレンズ径が大きくなりやすく、移動機構の負荷が大きくなりやすい。

このズームレンズシステム１０のフォーカスレンズ群Ｇｆｏは、像面５に対して基本的に位置が固定された、すなわち、フォーカシングの際に移動しない、または、補助的に移動する正の屈折力の中間レンズ群Ｇ３（Ｇｍ）と、中間レンズ群Ｇ３の物体側１１に配置され、フォーカシングの際に主に移動する第１のフォーカス移動群Ｇ２（Ｇｆ１）とを含む。したがって、フォーカスレンズ群Ｇｆｏとして、基本的に固定され、移動したとしても移動量が僅かである中間レンズ群Ｇ３により正のパワーを確保し、フォーカシングの際に主に移動するフォーカス移動群Ｇ２のパワーを低くすることができる。このため、負のパワーの第１のレンズ群Ｇ１の像面側１２に、十分な正のパワーを配置するとともに、フォーカシングの際に移動するレンズ群のパワーを小さくできる。

さらに、第１のレンズ群Ｇ１と、フォーカスレンズ群Ｇｆｏとにより負−正のパワー配置を実現できるので、ズームレンズ群Ｇｚｏとして、ネガティブリードの負−正のパワー配置を採用できる。すなわち、ズームレンズ群Ｇｚｏとして、最も物体側１１に配置され、ズーミングの際に移動する、第１の負の屈折力の移動群Ｇ４と、最も像面側に配置され、ズーミングの際に移動する、第１の正の屈折力の移動群Ｇ６を配置できる。このため、ズーミングの際に移動するレンズのレンズ径を小さくすることができ、移動機構の負荷を低減できる。したがって、多数枚のレンズを備えたズームレンズシステム１０であって、全体のパワー構成が負−正−負−正のレンズシステムであって、操作がしやすく、移動機構が簡易で、軽量化しやすいレンズシステムを提供できる。

すなわち、この撮像用のズームレンズシステム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の固定レンズ群Ｇ１（Ｇｆｉｘ１）と、フォーカシングの際に移動するフォーカス移動群（フォーカスレンズ群）Ｇ２（Ｇｆ１）と、像面５に対して位置が固定された、または、フォーカシングの際に補助的に移動する正の屈折力の中間レンズ群Ｇ３（Ｇｍ）と、ズーミングの際に移動する少なくとも１つのレンズ群を含むズームレンズ群Ｇｚｏと、物体側１１に絞りＳｔが配置され、像面５に対して位置が固定された第２の固定レンズ群Ｇ７（Ｇｆｉｘ２）とを有する。

広角で、多数枚のレンズを備えたズームレンズシステム１０の典型的な構成は、全体のパワー構成として、ネガティブリードの負−正のパワー配置を備えたものである。また、フォーカシングおよびズーミングの操作のし易さ、およびレンズの移動機構が複雑になることを防止するためには、フォーカシングとズーミングとのために移動するレンズ群を前後に分けることが望ましい。その際、フォーカシングのために移動するレンズ群の移動機構の負荷を小さくするためにレンズ径を小さくしようとすると、第１の固定レンズ群Ｇ１とフォーカシングのために移動するレンズ群との距離が大きくなり、光束（光線）が収束されるので収差の補正はそれほど容易ではない。一方、第１の固定レンズ群Ｇ１とフォーカシングのために移動するレンズ群との距離を小さくすると、レンズ径が大きくなるので収差補正は容易になるが、フォーカシング性能とともに正のパワーを確保しようとするとレンズ枚数が増えてしまい移動機構の負荷が大きくなりすぎる。

ズームレンズシステム１０は、フォーカシングの際に移動するフォーカス移動群Ｇ２（Ｇｆ１）と、ズーミングの際に移動する少なくとも１つのレンズ群を含むズームレンズ群Ｇｚｏとの間に、位置が固定された、またはフォーカシングの際に補助的に移動する程度の移動量の少ない中間レンズ群Ｇ３（Ｇｍ）を配置している。中間レンズ群Ｇ３により正のパワーを確保できるので、フォーカス移動群Ｇ２のパワーは小さくてもよく、フォーカス移動群Ｇ２の構成を簡略化できる。このため、第１の固定レンズ群Ｇ１にフォーカス移動群Ｇ２を近づけてレンズ径が大きくなってもレンズの移動機構への負荷の増加を抑制でき、収差補正が良好なレンズシステムを提供できる。

さらに、フォーカス移動群Ｇ２と、ズームレンズ群Ｇｚｏとの間に、フォーカシングおよびズーミングの際にレンズが基本的に移動しない中間レンズ群Ｇ３（Ｇｍ）を配置することにより、フォーカシングの際にレンズを移動する機構、例えばカム溝を含む機構と、ズーミングの際にレンズを移動する機構とを良好に分離できる。このため、レンズの移動機構が複雑になることを抑制でき、操作し易く、さらに、構成が簡易で軽量なズームレンズシステムを提供できる。

フォーカス移動群Ｇ２（Ｇｆ１）の焦点距離ｆｆｇと、第１の固定レンズ群Ｇ１（Ｇｆｉｘ１）の焦点距離ｆｇ１とが以下の条件（１）を満たしてもよい。
０．０１＜｜ｆｇ１／ｆｆｇ｜＜０．３・・・（１）
条件（１）の下限は、０．０５であってもよく、上限は０．２であってもよく０．１５であってもよい。

フォーカス移動群Ｇ２（Ｇｆ１）の焦点距離ｆｆｇ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（２）を満たしてもよい。
０．００５＜｜ｆｗ／ｆｆｇ｜＜０．１５・・・（２）
条件（２）の下限は０．０１であってもよく、上限は０．１０であってもよく、０．０５であってもよい。

これらの条件の下限を下回ると、フォーカス移動群Ｇ２のパワーが足りず、フォーカシングの際に移動するための距離が大きくなる。これらの条件の上限を超えると、フォーカス移動群Ｇ２のパワーが大きすぎて、無限遠から最近接まで焦点の位置（ピント）を変えると画角が変動する（ずれる）フォーカスブリージングの要因となる。

中間レンズ群Ｇ３（Ｇｍ）の焦点距離ｆｍｇと、第１の固定レンズ群Ｇ１（Ｇｆｉｘ１）の焦点距離ｆｇ１とが以下の条件（３）を満たしてもよい。
０．３＜｜ｆｇ１／ｆｍｇ｜＜１．０・・・（３）
条件（３）の下限は０．５であってもよく、上限は０．８であってもよい。

また、中間レンズ群Ｇ３（Ｇｍ）の焦点距離ｆｍｇ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（４）を満たしてもよい。
０．１＜｜ｆｗ／ｆｍｇ｜＜０．５・・・（４）
条件（４）の下限は０．１５であってもよく、０．２であってもよく、上限は０．４であってもよい。これらの条件の下限を下回ると、中間レンズ群Ｇ３のパワーが不足して、おもに負の第１の固定レンズ群Ｇ１による収差の補正が難しくなり、上限をこえると、中間レンズ群Ｇ３のパワーが強すぎて、後続のレンズ群による収差の補正が難しくなる。

フォーカス移動群Ｇｆ１は、弱い正の屈折力を備えていてもよく、負の屈折力を備えていてもよい。典型的には、フォーカス移動群Ｇｆ１は、正の屈折力を備え、無限遠から最近接にフォーカスする際に、像面側１２に移動してもよい。

フォーカス移動群Ｇｆ１が無限遠から最近接にフォーカスする際に移動する距離Ｄｔ１と、中間レンズ群Ｇｍが無限遠から最近接にフォーカスする際に移動する距離Ｄｔ２とが以下の条件（５）を満たしてもよい。
０≦｜Ｄｔ２／Ｄｔ１｜＜０．５・・・（５）
条件（５）の上限は０．３であってもよく、０．２であってもよい。条件（５）の上限を超えると、中間レンズ群Ｇｍの移動量が大きくなりすぎて収差補正が難しくなる。

第１の固定レンズ群Ｇ１は、物体側１１に凸の負の２枚のメニスカスレンズＬ１１およびＬ１２により構成されていてもよい。また、フォーカス移動群Ｇｆ１は、最も物体側１１に物体側１１に凹の面を備えていてもよい。この場合、２枚のメニスカスレンズＬ１１およびＬ１２の間隔ｄｇ１と、第１の固定レンズ群Ｇ１と無限遠にフォーカスしたときのフォーカス移動群Ｇｆ１との間隔ｄｇ１ｆとが以下の条件（６）を満たしてもよい。
０．２＜ｄｇ１／ｄｇ１ｆ＜０．５・・・（６）
無限遠にフォーカスしたときに、第１の固定レンズ群Ｇ１の像面側１２の像面側１２に凹の面に対して、フォーカス移動群Ｇｆ１の物体側１１の物体側１１に凸の面を、周囲がほぼ接するあるいは最小の空気間隔で接するように近づけることができる。このため、フォーカス移動群Ｇｆ１を、負のパワーの第１の固定レンズ群Ｇ１に最も近づけた状態で、光束が発散した位置でフォーカシングの制御が可能となり、収差補正が容易となる。また、第１の固定レンズ群Ｇ１の負のパワーにより広がった光束（発散光）をフォーカス移動群Ｇｆ１の物体側１１に凹の面で受けることにより、フォーカス移動群Ｇｆ１に入射する光の角度（入射角）を小さく（面に垂直に近く）することができる。このため、この面で発生する収差を抑制できる。さらに、フォーカス移動群Ｇｆ１の負のパワーのレンズを負のパワーの第１の固定レンズ群Ｇ１に近づけることにより、無限遠にフォーカスしたときの画角をさらに広くすることができ、より広角なズームレンズシステムを提供できる。

フォーカス移動群Ｇｆ１は１群構成であってもよく、接合レンズＢ２１と正レンズＬ２３とから構成されていてもよい。典型的には、フォーカス移動群Ｇｆ１は、物体側１１から負−正−正の３枚のレンズにより構成され、物体側１１に凹の負のレンズ（具体的には両凹の負レンズ）Ｌ２１と正のパワーのレンズ（具体的には両凸の正レンズ）Ｌ２２とからなるほとんどパワーのない、物体側１１に凹のメニスカスタイプの接合レンズＢ２１と、正のパワーのレンズ（具体的には両凸の正レンズ）Ｌ２３とから構成されてもよい。パワーのほとんどない接合レンズＢ２１と、弱い正のパワーのレンズＬ２３との組み合わせは、光線の通過位置を制御しながら、光線の広がりを抑えることができ、フォーカシング用のレンズ構成として適している。

中間レンズ群Ｇ３（Ｇｍ）は、物体側１１に負−正の２枚のレンズにより構成された正のパワーの接合レンズＢ３１と、像面側１２に正のパワーのレンズとを備えていてもよい。具体的には、中間レンズ群Ｇ３（Ｇｍ）は、最も物体側１１に配置された、物体側１１に凸面を含む負の屈折力のメニスカスレンズＬ３１と両凸の正レンズＬ３２とからなる接合レンズＢ３１と、最も像面側１２に配置された、物体側１１に凸の正の屈折力のメニスカスレンズＬ３３（Ｌ３ｅ）とを含んでもよい。望遠端における色収差を良好に補正し、また、明るいレンズを実現しながら球面収差を良好に補正するのに適している。

また、中間レンズ群Ｇ３の最も像面側１２に配置された物体側１１に凸面を向ける正のメニスカスレンズＬ３ｅ（この例ではＬ３３）の屈折率ｎＬ３ｅおよびアッべ数νＬ３ｅは以下の条件（７）を満たしてもよい。色収差を良好に補正できる。
１．４５＜ｎＬ３ｅ＜１．６５
６５＜νＬ３ｅ＜８５ ・・・（７）

中間レンズ群Ｇ３の像面側１２に位置するズームレンズ群Ｇｚｏの最も物体側１１の第１の負の屈折力の移動群Ｇ４は、最も物体側１１に配置された負の屈折力のレンズＬ４１を含んでもよい。正のパワーの中間レンズ群Ｇ３をズームレンズ群Ｇｚｏの物体側１１に配置することにより、光線の広がりを抑制できる。このため、ズームレンズ群Ｇｚｏの最も物体側１１に負のパワーのレンズＬ４１を配置した、マイナスリードのレトロフォーカスタイプのズームレンズ群Ｇｚｏをレンズシステム１０の内部に実装できる。最もレンズ径が大きくなりやすい、最も物体側１１のレンズＬ４１を負のパワーにすることにより、レンズ径を小さくでき、ズーミングのためにレンズを移動する機構に対する負荷を低減できる。また、よりコンパクトで軽量なズームレンズシステム１０を提供できる。

ズームレンズ群Ｇｚｏの、最も物体側１１の第１の負の屈折力の移動群Ｇ４と、最も像面側１２の第１の正の屈折力の移動群Ｇ６とは、広角端から望遠端にズームする際に、第１の負の屈折力の移動群Ｇ４が、像面側１２に移動し、第１の正の屈折力の移動群Ｇ６が、物体側１１に移動してもよい。これらの移動群Ｇ４およびＧ６がズーミングの際に反対側に移動することにより、ズーミングにより重心が大きく変動することを抑制でき、ズーミングにより画像が揺れ動いたりすることを抑制できる。また、ズーミングの際にレンズを移動する機構は、これらの移動群Ｇ４およびＧ６が逆方向に連動して動くように設計される。レンズシステム１０を上下に傾けたり、旋回させたときに、それぞれの移動群Ｇ４およびＧ６に作用する重力（加速度）の方向が逆になるので、レンズを移動する機構においてそれぞれの移動群Ｇ４およびＧ６の自重が逆方向に作用し、レンズ群Ｇ４およびＧ６がレンズシステム１０の動きにより移動することを防止できる。

第１の負の屈折力の移動群Ｇ４の焦点距離ｆｇｍｎ１と、第１の正の屈折力の移動群Ｇ６の焦点距離ｆｇｍｐ１とが以下の条件（８）を満たしてもよい。
０．８＜｜ｆｇｍｎ１／ｆｇｍｐ１｜＜２．５・・・（８）

条件（８）の下限は１．０であってもよく、上限は２．０でもよく、１．８でもよい。ズームレンズ群Ｇｚｏの最も像面側１２の正の移動群Ｇ６のパワーを、最も物体側１１の負の移動群Ｇ４と同じまたは大きくすることにより、像面側１２の光線（光束）の広がり（発散）を抑制できる。このため、ズームレンズ群Ｇｚｏの像面側１２に配置されるリレーレンズ群である第２の固定レンズ群Ｇ７（Ｇｆｉｘ２）のレンズ径を小さくできる。最も像面側１２に位置する第２の固定レンズ群Ｇ７は、結像面である撮像素子５に結像するための収差補正に多数のレンズ、本例ではレンズＬ７１〜Ｌ８０の１０枚のレンズが配置されている。したがって、これらのレンズの径を小さくすることにより、レンズシステム１０の軽量化および小型化を図ることができる。

第２の固定レンズ群Ｇ７（Ｇｆｉｘ２）は、負の屈折力を備えていてもよい。物体側１１に強い正のパワーのレンズ群Ｇ６を配置することにより、結像用のレンズ群である固定レンズ群Ｇ７として正のパワーを確保する必要がなく、弱い正または負のパワーに設定できる。最も像面側１２のレンズ群Ｇ７を負のパワーにすることによりイメージサークルを大きくしやすく、高解像度の画像を得ることができる。

第１の正の屈折力の移動群Ｇ６の焦点距離ｆｇｍｐ１と、第２の固定レンズ群Ｇ７の焦点距離ｆｇｅとが以下の条件（９）を満たしてもよい。
０．０１＜｜ｆｇｍｐ１／ｆｇｅ｜＜０．１・・・（９）
条件（９）の下限を下回ると、第２の固定レンズ群Ｇ７のパワーが小さすぎて十分な収差補正が難しくなる。条件（９）の上限を超えると、移動群Ｇ６の正のパワーが大きすぎて第２の固定レンズ群Ｇ７により収差補正が難しくなる。

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、第２の固定レンズ群Ｇ７の焦点距離ｆｇｅとが以下の条件（１０）を満してもよい。
０．０１＜｜ｆｗ／ｆｇｅ｜＜０．５・・・（１０）
条件（１０）の下限を下回ると、第２の固定レンズ群Ｇ７のパワーが小さすぎて十分な収差補正が難しくなる。条件（１０）の上限を超えると、第２の固定レンズ群Ｇ７の負のパワーが大きくなりすぎてズームレンズシステム１０の全長が延び、小型化することが難しくなる。

第２の固定レンズ群Ｇ７は、最も物体側１１に負の屈折力のレンズＬ７１を含み、負の屈折力のレンズＬ７１の焦点距離ｆｇｅ１と、第２の固定レンズ群Ｇ７の焦点距離ｆｇｅとが以下の条件（１１）を満たしてもよい。
０．１＜ｆｇｅ１／ｆｇｅ＜０．３・・・（１１）
絞りＳｔの像面側１２に隣接した、最も物体側１１に、負のパワーのレンズＬ７１を配置することにより、絞りＳｔを介して対峙する正の移動群Ｇ６のパワーにより強く収束された光線を発散させることができる。このため、像面側１２に配置された各レンズへの入射角度を緩めることができ、固定レンズ群Ｇ７において結像前の収差の補正を良好に行うことができる。

ズームレンズ群Ｇｚｏは、第１の負の屈折力の移動群Ｇ４と第１の正の屈折力の移動群Ｇ６との間に配置された第２の負の屈折力の移動群Ｇ５をさらに含んでもよい。広角端から望遠端にズームする際に、第２の負の屈折力の移動群Ｇ５は、像面側１２に移動してもよい。第１の負の移動群Ｇ４のバリエータとしての機能を第２の負の移動群Ｇ５により負担できるので、高倍率で収差補正の良好なズームレンズシステム１０を提供できる。

第１の負の屈折力の移動群Ｇ４の焦点距離ｆｇｍｎ１と、第２の負の屈折力の移動群Ｇ５の焦点距離ｆｇｍｎ２と、第１の正の屈折力の移動群Ｇ６の焦点距離ｆｇｍｐ１とが以下の条件（１２）および（１３）を満たしてもよい。
０．１＜ｆｇｍｎ１／ｆｇｍｎ２＜０．３・・・（１２）
０．１＜｜ｆｇｍｐ１／ｆｇｍｎ２｜＜０．３・・・（１３）
条件（１２）および（１３）の下限を下回ると、第２の移動群Ｇ５のパワーが不足して収差補正が難しくなり、上限を超えると、第２の移動群Ｇ５のパワーが強すぎてズーミングの際のレンズの動きが複雑になる。

第１の負の屈折力の移動群Ｇ４は、最も像面側１２に配置された接合レンズＢ４１を含んでいてもよい。第２の負の屈折力の移動群Ｇ５は、物体側１１に凹面を向けた正のパワーの接合レンズＢ５１を含んでいてもよく、典型的には、接合レンズＢ５１により構成されてもよい。接合レンズＢ５１は、物体側１１から配置された負のパワーのレンズＬ５１と、正のパワーのレンズＬ５２とで構成されてもよい。第１の正の屈折力の移動群Ｇ６は、曲率半径の小さい凸面を向かい合わせて２枚の正のパワーのレンズＬ６１およびＬ６２を含んでいてもよく、これらのレンズＬ６１およびＬ６２で構成されてもよい。

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ｒｉは物体側１１から順に並んだ各レンズの各面Ｓｉの曲率半径（ｍｍ）、間隔ｄｉは各レンズ面の間の距離（ｍｍ）、屈折率ｎｉは各レンズの屈折率（ｄ線）、アッベ数νｉは各レンズのアッベ数（ｄ線）、有効径Ｄｉは各レンズ面の有効径（直径、ｍｍ）を示している。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の固定レンズ群Ｇ１の最も像面側１２のレンズＬ１２の物体側１１の面Ｓ３と、フォーカス移動群Ｇ２の最も像面側１２のレンズＬ２３の像面側１２の面Ｓ９と、ズーミングの際に移動する第１の負の屈折力の移動群Ｇ４の最も物体側１１のレンズＬ４１の両面Ｓ１５およびＳ１６と、第２の固定レンズ群Ｇ７の最も像面側１２のレンズＬ８０の両面Ｓ４５およびＳ４６とが非球面となっている。

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・・・（Ｘ）

図４に、レンズシステム１０の広角端（Ｗｉｄｅ）および望遠端（Ｔｅｌｅ）の、焦点距離（ｄ０）が無限遠（ＩＮＦ）、中間（１６５６ｍｍ）および最短（最近接、４５６ｍｍ）における可変間隔ｄ４、ｄ９、ｄ１４、ｄ２１、ｄ２４およびｄ３０の値を示している。

図５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、図６および図７に、レンズシステム１０の横収差を示している。球面収差および横収差は、波長６５６．２７２ｎｍ（長破線）と、波長５８７．５６２ｎｍ（短破線）と、波長５４６．０７４ｎｍ（実線）と、波長４８６．１３３ｎｍ（一点鎖線）と、波長４３５．８３４ｎｍ（二点鎖線）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（ａ）および図６は、広角端の撮影距離が無限遠における諸収差を示し、図５（ｂ）および図７は望遠端の撮影距離が最近接における諸収差を示している。

これらの図に示したレンズシステム１０は２６枚のレンズ（Ｌ１１〜Ｌ１２、Ｌ２１〜Ｌ２３、Ｌ３１〜Ｌ３３、Ｌ４１〜Ｌ４４、Ｌ５１〜Ｌ５２、Ｌ６１〜Ｌ６２、Ｌ７１〜Ｌ８０）により構成され、全体として物体側１１から像面側１２に向かって負−正−正−負−負−正−負のパワーを備えた７群（Ｇ１〜Ｇ７）により構成されている。最も物体側１１に配置された第１のレンズ群Ｇ１は、第１の固定レンズ群Ｇｆｉｘ１であり、全体が負のパワーの固定された、すなわち、フォーカシングおよびズーミングの際に移動しないレンズ群である。第１のレンズ群Ｇ１は、物体側１１から配置された、物体側１１に凸の負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との２枚構成であり、負−負のパワー配置を含む。

第２のレンズ群Ｇ２は、フォーカス移動群Ｇｆ１であり、弱い正のパワーを備え、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、両凸の正レンズＬ２３とから構成され、負−正−正のパワー配置を含む。物体側１１の２つのレンズＬ２１およびＬ２２により物体側１１に凹のメニスカスタイプの接合レンズＢ２１が構成されている。フォーカシング時に移動する第２のレンズ群Ｇ２に、正・負のパワーを備えた接合レンズＢ２１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、物体側１１の負のパワーの第１のレンズ群Ｇ１に対して（隣接して）物体側１１に凹面を配置することにより、第１のレンズ群Ｇ１により発散する光線の凹面に対する入射角を小さくすることができ、発散する光線に対して大きな収差を発生させることなく収束させることができる。

本例において第３のレンズ群Ｇ３は、中間の固定レンズ群Ｇｍであり、正のパワーを備え、物体側１１から順に配置された、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、物体側１１に凸の正のメニスカスレンズＬ３３との３枚構成であり、負−正−正のパワー配置を含む。物体側１１の２つのレンズＬ３１およびＬ３２により両凸タイプの接合レンズＢ３１が構成されている。比較的パワーの大きな正のパワーの固定されたレンズ群Ｇ３をフォーカス移動群Ｇ２と、ズーミングの際に移動する負のパワーの移動群Ｇ４との間に配置することにより、フォーカス移動群Ｇ２のパワーを大きくせずに、レンズシステム１０として、負−正−負−正というレトロフォーカスタイプを組み合わせたレンズシステム１０を提供できる。このため、変倍における全領域に渡って高精細な合焦を達成しつつ、小型で、広角なズームレンズシステム１０を提供できる。さらに、比較的強いパワーの正のレンズ群Ｇ３を中間に配置して、負のパワーのレンズを像面側１２に配置することによりテレフォトタイプのパワー配置を内蔵することが可能となり、望遠端における色収差を良好に補正できるズームレンズシステム１０を提供できる。

さらに、フォーカス移動群Ｇ２と、ズーミングの際に移動する移動群Ｇ４との間に、固定された第３のレンズ群Ｇ３を配置することにより、これらの移動群を駆動するレンズの移動機構を分離することができる。したがって、レンズの移動機構を簡略化でき、レンズシステム１０を搭載したレンズユニット１６および撮像装置１を小型・軽量化できる。

第４のレンズ群Ｇ４は、ズーミングの際に移動する負のパワーの移動群であり、広角端から望遠端に変倍する際に、物体側１１から像面側１２に移動する。第４のレンズ群Ｇ４は、物体側１１から順に配置された、物体側１１に凸の負のメニスカスレンズＬ４１と、物体側１１に凸の負のメニスカスレンズＬ４２と、両凹の負レンズＬ４３と、両凸の正レンズＬ４４との４枚構成であり、負−負−負−正のパワー配置を含む。像面側１２の２つのレンズＬ４３およびＬ４４により物体側１１に凹面を向けたメニスカスタイプの接合レンズＢ４１が構成されている。最も物体側１１に負のパワーのレンズを配置することにより、ズームレンズ群Ｇｚｏに含まれるレンズ径を小さくすることができ、全体としてコンパクトなレンズシステム１０を提供できる。さらに、バリエータとして移動するレンズ群Ｇ４が４枚構成で、物体側１１に３枚の負のパワーのレンズＬ４１、Ｌ４２およびＬ４３を配置することにより負のパワーを分散させて過度に小さな曲率半径の面が配置されることを避け、収差の発生を抑えている。また、接合レンズＢ４１を含めることにより、第４のレンズ群Ｇ４により、球面収差・軸上色収差を含めた諸収差を変倍全域にわたり良好に補正できる。

第５のレンズ群Ｇ５は、ズーミングの際に、第４のレンズ群Ｇ４と協調して移動する負のパワーの移動群であり、広角端から望遠端に変倍する際に、物体側１１から像面側１２に移動する。第５のレンズ群Ｇ５は、物体側１１から順に配置された、両凹の負レンズＬ５１と、両凸の正レンズＬ５２との２枚構成であり、負−正のパワー配置を含む。これらのレンズＬ５１およびＬ５２により物体側１１に凹面を向けたメニスカスタイプの接合レンズＢ５１が構成されている。最も物体側１１に凹面を備えたレンズ配置とすることにより、先行する負のパワーの第４のレンズ群Ｇ４により発散する光線の入射角を小さくすることができる。このため、ズーミングの際の収差を良好に補正できる。また、接合レンズＢ５１で構成することにより、球面収差・軸上色収差を含めた諸収差を変倍全域にわたり良好に補正できる。

第６のレンズ群Ｇ６は、ズーミングの際に、第４のレンズ群Ｇ４に対し反対側に移動する正のパワーの移動群であり、広角端から望遠端に変倍する際に、像面側１２から物体側１１に移動する。第６のレンズ群Ｇ６は、物体側１１から順に配置された、両凸の正レンズＬ６１およびＬ６２の２枚構成であり、正−正のパワー配置を含む。これらのレンズＬ６１およびＬ６２は、曲率半径の小さな面が向かい合うように配置されている。これらの向かい合った曲率半径の小さな凸面により強い正のパワーを確保するとともに、曲率半径の大きな凸面を物体側１１および像面側１２に向けることにより、先行する負のパワーのレンズ群Ｇ４およびＧ５により発散した光線の入射角を小さくするとともに、絞りＳｔに向けて収束する光線の出射角を小さくし、ズーミングの際の収差を良好に補正できるようにしている。

第７のレンズ群Ｇ７は、フォーカシングおよびズーミングの際に移動しない負のパワーの第２の固定レンズ群Ｇｆｉｘ２であり、物体側１１から順に配置された、両凹の負レンズＬ７１と、両凸の正レンズＬ７２と、両凸の正レンズＬ７３と、両凹の負レンズＬ７４と、物体側１１に凸の正のメニスカスレンズＬ７５と、物体側１１に凸の負のメニスカスレンズＬ７６と、物体側１１に凸の正のメニスカスレンズＬ７７と、両凹の負レンズＬ７８と、物体側１１に凸の正のメニスカスレンズＬ７９と、両凸の正レンズＬ８０との１０枚構成であり、負−正−正−負−正−負−正−負−正−正のパワー配置を含む。レンズＬ７３およびＬ７４により接合レンズＢ７１が構成され、レンズＬ７６およびＬ７７により接合レンズＢ７２が構成され、レンズＬ７８および７９により接合レンズＢ７３が構成されている。

絞りＳｔの像面側１２に、像面５に対して固定されたリレーレンズ群である第２の固定レンズ群Ｇ７を配置することにより、フォーカスを移動したときに画角が変動するフォーカスブリージング（ブリージング）の発生を抑制できる。また、絞りＳｔに隣接した最も物体側１１に負のパワーのレンズＬ７１を配置することにより、強い正のパワーの第６のレンズ群Ｇ６により収束傾向にある光線を広げ、１０枚のレンズから構成されるリレーレンズ群Ｇ７に入力でき、これらのレンズＬ７１〜Ｌ８０により結像前の収差を良好に補正できる。

第２の固定レンズ群Ｇ７は、リレーレンズ群として対称的な配置を含んでもよい。例えば、接合レンズＢ７１とＢ７２とは、正のパワーのレンズＬ７５を挟んで、負−正と正−負との対称的なパワー配置となっている。また、最も像面側１２には、強い負のパワーのレンズＬ７８、正のパワーのレンズＬ７９およびＬ８０を配置し、軸外光を跳ね上げた後に像面５に収束させてイメージサークルの大きな画像を結像できるようにしている。

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。
Ｆ Ｎｏ．：２．５７ （固定）
画角：４２．６ （広角端）、１５．９ （望遠端）
全長（最も物体側のレンズＬ１の物体側の面から像面５までの距離）（ｍｍ）：344
レンズシステム１０の広角端の焦点距離fw（mm）：24.35
レンズシステム１０の望遠端の焦点距離ft（mm）：73.36
第１のレンズ群Ｇ１（第１の固定レンズ群Gfix1）の焦点距離fg1（mm）：−64.54
第２のレンズ群Ｇ２（フォーカス移動群Gf1）の焦点距離ffg（mm）：594.64
第３のレンズ群Ｇ３（中間レンズ群Gm）の焦点距離fmg（mm）：88.18
第４のレンズ群Ｇ４（負のズーム移動群）の焦点距離fgmn1（mm）：−55.08
第５のレンズ群Ｇ５（負のズーム移動群）の焦点距離fgmn2（mm）：−263.35
第６のレンズ群Ｇ６（正のズーム移動群）の焦点距離fgmp1（mm）：41.20
第７のレンズ群Ｇ７（第２の固定レンズ群Gfix2）の焦点距離fge（mm）：−553.13
第７のレンズ群Ｇ７の最も物体側のレンズＬ７１の焦点距離fge1（mm）：−89.09
第２のレンズ群Ｇ２（フォーカス移動群Gf1）の移動距離Dt1（mm）：16.92
第３のレンズ群Ｇ３（中間レンズ群Gm）の移動距離Dt2（mm）：0.0
条件（１） （｜ｆｇ１／ｆｆｇ｜）： ０．１１
条件（２） （｜ｆｗ／ｆｆｇ｜）： ０．０４１
条件（３） （｜ｆｇ１／ｆｍｇ｜）： ０．７３
条件（４） （｜ｆｗ／ｆｍｇ｜）： ０．２８
条件（５） （｜Ｄｔ２／Ｄｔ１｜）: ０
条件（６） （ｄｇ１／ｄｇ１ｆ：（ｄ２／ｄ４））： ０．３５
条件（７） （ｎＬ３ｅ、νＬ３ｅ：（ｎ１３、ν１３）： １．５４、７４．７０
条件（８） （｜ｆｇｍｎ１／ｆｇｍｐ１｜）： １．３４
条件（９） （｜ｆｇｍｐ１／ｆｇｅ｜）： ０．０７４
条件（１０） （｜ｆｗ／ｆｇｅ｜）： ０．０４４
条件（１１） （ｆｇｅ１／ｆｇｅ）： ０．１６
条件（１２） （ｆｇｍｎ１／ｆｇｍｎ２）： ０．２１
条件（１３） （｜ｆｇｍｐ１／ｆｇｍｎ２｜）： ０．１６

図１に示したレンズシステム１０は、条件（１）〜（１３）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、７群２６枚構成のレンズシステムであるが、ズーミングによる重心の移動が少なく、バランスが良く、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が固定され、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〜図７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。

図８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、７群２７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１５に収納されたレンズユニット１６として提供できる。

図８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８（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８（ｂ）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。このレンズシステム１０も物体側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の固定レンズ群Ｇ１（Ｇｆｉｘ１）と、フォーカシングの際に移動する少なくとも１つのレンズ群を含むフォーカスレンズ群Ｇｆｏと、ズーミングの際に移動する少なくとも１つのレンズ群を含むズームレンズ群Ｇｚｏと、物体側１１に絞りＳｔが配置され、像面５に対して位置が固定された第２の固定レンズ群Ｇ７（Ｇｆｉｘ２）とから構成されている。フォーカスレンズ群Ｇｆｏは、フォーカシングの際に補助的に移動する第２のフォーカシング移動群である正の屈折力の中間レンズ群Ｇ３（Ｇｍ）と、中間レンズ群Ｇ３の物体側１１に配置され、フォーカシングの際に主に移動する第１のフォーカス移動群Ｇ２（Ｇｆ１）とを含む。ズームレンズ群Ｇｚｏは、最も物体側１１に配置され、ズーミングの際に移動する、第１の負の屈折力の移動群Ｇ４と、最も像面側に配置され、ズーミングの際に移動する、第１の正の屈折力の移動群Ｇ６とを含む。また、この撮像用のズームレンズシステム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の固定レンズ群Ｇ１（Ｇｆｉｘ１）と、フォーカシングの際に主に移動するフォーカス移動群Ｇ２（Ｇｆ１）と、フォーカシングの際に補助的に移動する正の屈折力の中間レンズ群Ｇ３（Ｇｍ）と、ズーミングの際に移動する少なくとも１つのレンズ群を含むズームレンズ群Ｇｚｏと、物体側１１に絞りＳｔが配置され、像面５に対して位置が固定された第２の固定レンズ群Ｇ７（Ｇｆｉｘ２）とを有する。

第１のフォーカス移動群であるフォーカス移動群Ｇ２と、第２のフォーカス移動群である中間レンズ群Ｇ３とがフォーカシングの際に協働することにより、より高精度なフォーカス調整が可能となる。また、フォーカス移動群Ｇ２が物体側１１から像面側１２へ移動し、中間レンズ群Ｇ３が像面側１２から物体側１１へ移動することでフォーカシング前後での重心の変動を抑制することが可能となる。また、フォーカス移動群Ｇ２に比べて合成焦点距離の短い群である中間レンズ群Ｇ３の移動量をフォーカス移動群Ｇ２より小さくすることで、フォーカスブリージングを最小限に抑えることが可能となる。

図９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１０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の固定レンズ群Ｇ１の最も像面側１２のレンズＬ１２の物体側１１の面Ｓ３と、フォーカス移動群Ｇ２の最も像面側１２のレンズＬ２３の像面側１２の面Ｓ９と、ズーミングの際に移動する第１の負の屈折力の移動群Ｇ４の最も物体側１１のレンズＬ４１の両面Ｓ１８およびＳ１９と、第２の固定レンズ群Ｇ７の最も像面側１２のレンズＬ８１の物体側の面Ｓ４９とが非球面となっている。

図１１に、レンズシステム１０の広角端（Ｗｉｄｅ）および望遠端（Ｔｅｌｅ）の、焦点距離（ｄ０）が無限遠（ＩＮＦ）、中間（３１５５ｍｍ）および最短（最近接、４５５ｍｍ）における可変間隔ｄ４、ｄ９、ｄ１６、ｄ１７、ｄ２３およびｄ３０の値を示している。なお、このレンズシステム１０においては、第３のレンズ群Ｇ３と第４のレンズ群Ｇ４との間に第４のレンズ群Ｇ４とともに移動するフレアカッターＦＣが配置されている。したがって、第３のレンズ群Ｇ３と第４のレンズ群Ｇ４との間の距離の変動を可変間隔ｄ１６およびｄ１７により示している。

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、図１３および図１４に、レンズシステム１０の横収差を示している。図１２（ａ）および図１３は、広角端の撮影距離が無限遠における諸収差を示し、図１２（ｂ）および図１４は望遠端の撮影距離が最近接における諸収差を示している。

このレンズシステム１０の基本的な構成および各群の機能は図１に示したレンズシステム１０と共通する。レンズシステム１０は２７枚のレンズ（Ｌ１１〜Ｌ１２、Ｌ２１〜Ｌ２３、Ｌ３１〜Ｌ３４、Ｌ４１〜Ｌ４３、Ｌ５１〜Ｌ５２、Ｌ６１〜Ｌ６２、Ｌ７１〜Ｌ８１）により構成され、全体として物体側１１から像面側１２に向かって負−正−正−負−負−正−負のパワーを備えた７群（Ｇ１〜Ｇ７）により構成されている。最も物体側１１に配置された第１のレンズ群Ｇ１は、第１の固定レンズ群Ｇｆｉｘ１であり、全体が負のパワーの固定された、すなわち、フォーカシングおよびズーミングの際に移動しないレンズ群である。第１のレンズ群Ｇ１は、物体側１１から配置された、物体側１１に凸の負のパワーのメニスカスレンズＬ１１およびＬ１２との２枚構成であり、負−負のパワー配置を含む。

第２のレンズ群Ｇ２は、フォーカス移動群Ｇｆ１であり、弱い正のパワーを備え、物体側１１から順に配置された、像面側１２に凸の負のメニスカスレンズＬ２１と、像面側１２に凸の正のメニスカスレンズＬ２２と、像面側１２に凸の正のメニスカスレンズＬ２３とから構成され、負−正−正のパワー配置を含む。物体側１１の２つのレンズＬ２１およびＬ２２により物体側１１に凹のメニスカスタイプの接合レンズＢ２１が構成されている。

本例の第３のレンズ群Ｇ３は、フォーカス移動群として機能する中間レンズ群Ｇｍであり、正のパワーを備え、物体側１１から順に配置された、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、像面側１２に凸の負のメニスカスレンズＬ３３と、物体側１１に凸の正のメニスカスレンズＬ３４との４枚構成であり、負−正−負−正のパワー配置を含む。物体側１１の２つのレンズＬ３１およびＬ３２により両凸タイプの接合レンズＢ３１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の際に像面側１２へ移動する負のパワーの移動群であり、物体側１１から順に配置された、物体側１１に凸の負のメニスカスレンズＬ４１と、像面側１２に凸の正のメニスカスレンズＬ４２と、像面側１２に凸の負のメニスカスレンズＬ４３との３枚構成であり、負−正−負のパワー配置を含む。第５のレンズ群Ｇ５は、広角端から望遠端にズーミングの際に像面側１２へ移動する負のパワーの移動群であり、物体側１１から順に配置された、両凹の負レンズＬ５１と、両凸の正レンズＬ５２との２枚構成であり、負−正のパワー配置を含む。第６のレンズ群Ｇ６は、広角端から望遠端にズーミングの際に物体側１１へ移動する正のパワーの移動群であり、物体側１１から順に配置された、両凸の正レンズＬ６１およびＬ６２の２枚構成であり、正−正のパワー配置を含む。

第７のレンズ群Ｇ７は、フォーカシングおよびズーミングの際に移動しない負のパワーの第２の固定レンズ群Ｇｆｉｘ２であり、物体側１１から順に配置された、両凹の負レンズＬ７１と、物体側に凸の正のメニスカスレンズＬ７２と、物体側１１に凸の負のメニスカスレンズＬ７３と、両凸の正レンズＬ７４と、物体側１１に凸の負のメニスカスレンズＬ７５と、両凸の正レンズＬ７６と、両凹の負レンズＬ７７と、物体側１１に凸の正のメニスカスレンズＬ７８と、物体側１１に凸の負のメニスカスレンズＬ７９と、物体側１１に凸の正のメニスカスレンズＬ８０と、両凸の正レンズＬ８１との１１枚構成であり、負−正−負−正−負−正−負−正−負−正−正のパワー配置を含む。レンズＬ７１およびＬ７２により接合レンズＢ７１が構成され、レンズＬ７６およびＬ７７により接合レンズＢ７２が構成され、レンズＬ７９およびＬ８０により接合レンズＢ７３が構成されている。接合レンズＢ７２とＢ７３とは、正のパワーのレンズＬ７８を挟んで、正−負と負−正との対称的なパワー配置となっている。

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。
Ｆ Ｎｏ．：２．５７ （固定）
画角：４２．６ （広角端）、１６．９ （望遠端）
全長（最も物体側のレンズＬ１の物体側の面から像面５までの距離）（mm）：345
レンズシステム１０の広角端の焦点距離fw（mm）：24.7
レンズシステム１０の望遠端の焦点距離ft（mm）：68.0
第１のレンズ群Ｇ１（第１の固定レンズ群Gfix1）の焦点距離fg1（mm）：−57.83
第２のレンズ群Ｇ２（フォーカス移動群Gf1）の焦点距離ffg（mm）：1742.77
第３のレンズ群Ｇ３（中間レンズ群Gm）の焦点距離fmg（mm）：83.61
第４のレンズ群Ｇ４（負のズーム移動群）の焦点距離fgmn1（mm）：−52.34
第５のレンズ群Ｇ５（負のズーム移動群）の焦点距離fgmn2（mm）：−340.74
第６のレンズ群Ｇ６（正のズーム移動群）の焦点距離fgmp1（mm）：38.67
第７のレンズ群Ｇ７（第２の固定レンズ群Gfix2）の焦点距離fge（mm）：−1030.72
第７のレンズ群Ｇ７の最も物体側のレンズＬ７１の焦点距離fge1（mm）：−56.73
第２のレンズ群Ｇ２（フォーカス移動群Gf1）の移動距離Dt1（mm）：18.28
第３のレンズ群Ｇ３（中間レンズ群Gm）の移動距離Dt2（mm）：1.99
条件（１） （｜ｆｇ１／ｆｆｇ｜）： ０．０３３
条件（２） （｜ｆｗ／ｆｆｇ｜）： ０．０１４
条件（３） （｜ｆｇ１／ｆｍｇ｜）： ０．６９
条件（４） （｜ｆｗ／ｆｍｇ｜）： ０．３０
条件（５） （｜Ｄｔ２／Ｄｔ１｜）: ０．１１
条件（６） （ｄｇ１／ｄｇ１ｆ：（ｄ２／ｄ４））： ０．２１
条件（７） （ｎＬ３ｅ、νＬ３ｅ：（ｎ１５、ν１５）： １．５２、６９．９
条件（８） （｜ｆｇｍｎ１／ｆｇｍｐ１｜）： １．３５
条件（９） （｜ｆｇｍｐ１／ｆｇｅ｜）： ０．０３８
条件（１０） （｜ｆｗ／ｆｇｅ｜）： ０．０２４
条件（１１） （ｆｇｅ１／ｆｇｅ）： ０．０５５
条件（１２） （ｆｇｍｎ１／ｆｇｍｎ２）： ０．１５
条件（１３） （｜ｆｇｍｐ１／ｆｇｍｎ２｜）： ０．１１

図８に示したレンズシステム１０は、条件（１）〜（１２）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、７群２７枚構成のレンズシステムであるが、ズーミングによる重心の移動が少なく、バランスが良く、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が固定され、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１２〜図１４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 (13)

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、負の屈折力の第１の固定レンズ群と、
   フォーカシングの際に移動する少なくとも１つのレンズ群を含むフォーカスレンズ群と、
   ズーミングの際に移動する少なくとも１つのレンズ群を含むズームレンズ群と、
   物体側に絞りが配置され、像面に対して位置が固定された第２の固定レンズ群とから構成され、
   前記フォーカスレンズ群は、像面に対して位置が固定された、または、フォーカシングの際に補助的に移動する正の屈折力の中間レンズ群と、前記中間レンズ群の物体側に配置され、フォーカシングの際に移動する第１のフォーカス移動群とを含み、
   前記ズームレンズ群は、最も物体側に配置され、ズーミングの際に移動する、第１の負の屈折力の移動群と、最も像面側に配置され、ズーミングの際に移動する、第１の正の屈折力の移動群とを含む、ズームレンズシステム。
2. 請求項１において、
   前記第１の負の屈折力の移動群は、最も物体側に配置された負の屈折力のレンズを含む、ズームレンズシステム。
3. 請求項１または２において、
   広角端から望遠端にズームする際に、前記第１の負の屈折力の移動群は、像面側に移動し、前記第１の正の屈折力の移動群は、物体側に移動する、ズームレンズシステム。
4. 請求項１ないし３のいずれかにおいて、
   前記第１の負の屈折力の移動群の焦点距離ｆｇｍｎ１と、前記第１の正の屈折力の移動群の焦点距離ｆｇｍｐ１とが以下の条件を満たす、ズームレンズシステム。
   ０．８＜｜ｆｇｍｎ１／ｆｇｍｐ１｜＜２．５
5. 請求項１ないし４のいずれかにおいて、
   前記第２の固定レンズ群は、負の屈折力を備えている、ズームレンズシステム。
6. 請求項５において、
   前記第１の正の屈折力の移動群の焦点距離ｆｇｍｐ１と、前記第２の固定レンズ群の焦点距離ｆｇｅとが以下の条件を満たす、ズームレンズシステム。
   ０．０１＜｜ｆｇｍｐ１／ｆｇｅ｜＜０．１
7. 請求項５または６において、
   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、前記第２の固定レンズ群の焦点距離ｆｇｅとが以下の条件を満たす、ズームレンズシステム。
   ０．０１＜｜ｆｗ／ｆｇｅ｜＜０．５
8. 請求項５ないし７のいずれかにおいて、
   前記第２の固定レンズ群は、最も物体側に負の屈折力のレンズを含み、前記負の屈折力のレンズの焦点距離ｆｇｅ１と、前記第２の固定レンズ群の焦点距離ｆｇｅとが以下の条件を満たす、ズームレンズシステム。
   ０．１＜ｆｇｅ１／ｆｇｅ＜０．３
9. 請求項１ないし８のいずれかにおいて、
   前記ズームレンズ群は、前記第１の負の屈折力の移動群と前記第１の正の屈折力の移動群との間に配置された第２の負の屈折力の移動群をさらに含む、ズームレンズシステム。
10. 請求項９において、
    広角端から望遠端にズームする際に、前記第２の負の屈折力の移動群は、像面側に移動する、ズームレンズシステム。
11. 請求項９または１０において、
    前記第１の負の屈折力の移動群の焦点距離ｆｇｍｎ１と、前記第２の負の屈折力の移動群の焦点距離ｆｇｍｎ２と、前記第１の正の屈折力の移動群の焦点距離ｆｇｍｐ１とが以下の条件を満たす、ズームレンズシステム。
    ０．１＜ｆｇｍｎ１／ｆｇｍｎ２＜０．３
    ０．１＜｜ｆｇｍｐ１／ｆｇｍｎ２｜＜０．３
12. 請求項１ないし１１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。
13. 請求項１ないし１１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。

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