JP5845886B2

JP5845886B2 - ズームレンズおよび撮像装置

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Publication number: JP5845886B2
Application number: JP2011283347A
Authority: JP
Inventors: 鈴木　憲三郎; 憲三郎鈴木
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2011-12-26
Filing date: 2011-12-26
Publication date: 2016-01-20
Anticipated expiration: 2031-12-26
Also published as: JP2013134303A

Description

本発明は、ズームレンズおよび撮像装置に関する。

近年、ズームレンズの高性能化に伴い、種々のズームタイプが提案されている。特に、ビデオカメラやデジタルスチルカメラ等の電子画像機器用ズームレンズでは、物体側から順に、正・負・正・正の屈折力配置を有する４群構成タイプのズームレンズが従来から用いられている（例えば、特許文献１を参照）。

特開２０００−１４７３７９号公報

しかしながら、従来のズームレンズでは、優れた結像性能と、高変倍化（高ズーム比化）および小型化等を両立させることが極めて困難であった。

本発明を例示する態様に従えば、ズームレンズは、光軸に沿って物体側から順に並んだ、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、最も像側に配置された正の屈折力を有する最終レンズ群とを有するズームレンズであって、広角端状態から望遠端状態への変倍の際、前記第１レンズ群および前記第３レンズ群がそれぞれ物体側へ移動し、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が変化し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が変化し、前記第１レンズ群および前記第２レンズ群がそれぞれ回折光学面を有し、前記回折光学面は、屈折率差が０．４５以下の界面に形成され、以下の条件式を満足することを特徴とする。
０．５＜（Ｃ１＋Ｃ２）／ｆｗ＜１０．０
但し、
Ｃ１：前記第１レンズ群における前記回折光学面の有効径、
Ｃ２：前記第２レンズ群における前記回折光学面の有効径、
ｆｗ：前記ズームレンズの広角端状態における焦点距離。

本発明を例示する態様に従えば、撮像装置は、物体の像を所定の面上に結像させるズームレンズを備えた撮像装置であって、前記ズームレンズが上述のズームレンズであることを特徴とする。

第１実施例に係るズームレンズの広角端状態におけるレンズ構成およびズーム軌道を示す図である。第１実施例に係るズームレンズの望遠端状態におけるレンズ構成を示す図である。第１実施例に係るズームレンズの広角端状態における縦収差図である。第１実施例に係るズームレンズの望遠端状態における縦収差図である。第１実施例に係るズームレンズの広角端状態における横収差図である。第１実施例に係るズームレンズの望遠端状態における横収差図である。第２実施例に係るズームレンズの広角端状態におけるレンズ構成およびズーム軌道を示す図である。第２実施例に係るズームレンズの望遠端状態におけるレンズ構成を示す図である。第２実施例に係るズームレンズの広角端状態における縦収差図である。第２実施例に係るズームレンズの望遠端状態における縦収差図である。第２実施例に係るズームレンズの広角端状態における横収差図である。第２実施例に係るズームレンズの望遠端状態における横収差図である。デジタル一眼レフカメラの断面図である。

以下、本願の好ましい実施形態について図を参照しながら説明する。まず、一般論として、多群構成のズームレンズの特徴について説明する。ズームレンズを構成するのに少なくとも２つのレンズ群を必要とするので、以下の説明において多群構成とは３群以上のレンズ群を有するレンズ構成を指すものとする。まず、多群構成のズームレンズでは、変倍を担うレンズ群の数が増えるので、高倍率化を図ることが可能である。また、レンズ群の数を多くすると各レンズ群での収差発生量の負担を均等化し易いので、優れた結像性能を達成することが可能である。また、最も後側のレンズ群、すなわち像面に最も近いレンズ群を可動とし、広角端から望遠端へのズーミング時に物体側へ移動するように構成すれば、高倍率化し易い利点がある。なお、光軸に沿って移動可能なレンズ群の増加による鏡筒構造の複雑化などの不都合もあったが、近年の鏡筒技術の進歩によりこの不都合は克服されつつある。

本実施形態では、上述のような多群構成のズームレンズの技術的基盤および背景に基づき、物体側から順に、正・負・正の屈折力配置を有し、最も像側には正のレンズ群を有する構成を採用している。すなわち、本実施形態では、レンズ群の数を多くすることにより、各レンズ群の移動の自由度も含めて収差補正の自由度が多くなっている。その結果、高倍率のズームレンズを実現することができるとともに、広角端および望遠端以外の中間の焦点距離状態においても優れた結像性能を得ることができる。例えば、高解像デジタルスチルカメラに好適な高倍率ズームレンズを得ることができる。また、フィルムカメラ用撮影レンズに適用しても、優れた結像性能を得ることができる。

次に、回折光学面について説明する。一般に、光線を曲げる方法は屈折と反射が知られているが、第３番目の方法として回折が知られている。回折光学素子は、光の回折現象を利用した光学素子であって、屈折や反射とは異なる振る舞いを示すことが知られている。具体的には、回折格子やフレネルゾーンプレートが従来より知られている。自然光や白色光であっても、通常、コヒーレント長が数λはあるので、波長オーダの構造体を作れば光波の干渉作用の結果、明らかな回折現象を生ぜしめることができる。このような回折効果を有する面を回折光学面と称することにする。この回折光学面の性質として、回折光学面が正のパワーを有する場合、負の分散値を持っていて、色収差補正に極めて有効であることが知られている。一方、回折光学面が負のパワーを有する場合、正の分散値を持っていて、やはり色収差補正に極めて有効であることが知られている。このため、通常のガラスでは達し得ない、高価な特殊低分散ガラスでしか達し得ない良好な色収差補正が可能であ
る。

本実施形態においては、ガラスやプラスチック等の光学部材の表面に、回折格子やフレネルゾーンプレートのように回折現象を応用して光線を曲げる作用を有する面を創製し、その作用により良好な光学性能を得ようというものである。このように回折現象を応用して光線を曲げる作用を有する面を回折光学面と称し、このような面を有する光学素子を一般に回折光学素子と称している。なお、回折光学素子等については、「回折光学素子入門」（応用物理学会日本光学会監修、平成１９年増補改訂版発行）に詳しい。

さて、一般に、光学系の回折光学面を通過する光線角度は、できるだけ小さいことが好ましい。なぜなら、光線角度が大きくなると回折光学面の格子の崖部などからフレアが発生し易くなり、画質を損ねてしまうからである。そして、そのフレアがあまり影響を及ぼさずに、良好な画像を得るためには、本光学系の場合、光線角度を３０度以下とすることが望ましい。このような条件が満たせれば、回折光学面をズームレンズ中のどこに配置してもよい。

本実施形態は、先に述べた多群構成のズームレンズに回折光学素子を複数適用し、高性能化を得んとするものである。なお、従来のズームレンズは、像高に対して全長が長く、前玉径も大きく、小型化に向かなかった。また、従来のズームレンズでは、近年の撮像素子の画素ピッチの微細化や高感度化など撮像技術の進歩に対応した、優れた結像性能（特に、色ずれやフレアの少ないもの）と、高変倍化（高ズーム比化）および小型化等を両立させることが極めて困難であった。特に、高倍率ズームレンズと呼ばれる領域では、この性能不足が顕著であった。また、従来は光学系中に回折光学素子を１つ使うのが一般的であったが、回折光学素子の性能が向上し、光学系中に回折光学素子を複数使用する事も可能となりつつある。

本実施形態のズームレンズＺＬは、例えば図１に示すように、光軸に沿って物体側から順に並んだ、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とを有して構成される。なおこの場合、最も像側に配置される最終レンズ群は第４レンズ群Ｇ４となる。そして、広角端状態から望遠端状態への変倍（ズーミング）の際、第１レンズ群Ｇ１が物体側へ移動し、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が変化し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が変化するようになっている。

第１レンズ群Ｇ１および第２レンズ群Ｇ２はそれぞれ回折光学面を有しており、第１レンズ群Ｇ１および第２レンズ群Ｇ２の回折光学面は、屈折率差が０．４５以下の界面にそれぞれ形成されている。なお、この屈折率差は、界面での反射を抑え迷光を抑圧するため並びに回折格子溝高さの誤差感度を緩くするために、０．４５以下とすることが好ましく、より効果を発揮するには、０．２０以下とすることが好ましい。第１レンズ群Ｇ１に回折光学面を設けると、望遠端状態での色収差補正に有効である。第２レンズ群Ｇ２に回折光学面を設けると、第２レンズ群Ｇ２は変倍時の倍率変化が大きいので、変倍時の色収差変動を抑えるのに大きな効果がある。

このような構成のズームレンズＺＬにおいて、次の条件式（１）で表される条件を満足することが好ましい。

０．５＜（Ｃ１＋Ｃ２）／ｆｗ＜１０．０ …（１）
但し、
Ｃ１：第１レンズ群Ｇ１における回折光学面の有効径、
Ｃ２：第２レンズ群Ｇ２における回折光学面の有効径、
ｆｗ：ズームレンズＺＬの広角端状態における焦点距離。

条件式（１）は、第１レンズ群Ｇ１および第２レンズ群Ｇ２における回折光学面の有効径（直径）の和を、ズームレンズＺＬの広角端状態における焦点距離で規格化して、その適切な範囲を規定したものである。条件式（１）の上限値を上回る条件である場合、有効径の和が大きくなりすぎ、回折光学面の製作が困難となってコストアップにつながる。また、回折光学面に外部からの有害光が入りやすくなり、フレア等による画質低下を招きやすくなる。一方、条件式（１）の下限値を下回る条件である場合、回折光学面を有するレンズの適切な有効径が小さくなりすぎて、回折光学面の格子ピッチが小さくなる傾向が強まり、回折光学面の製作が困難となってコストアップにつながる。また、回折光学面の格子によるフレア発生量が大きくなり、画質低下を招きやすくなる。また、光量を十分に取れなくなり、暗い画像となりやすい。

なお、本実施形態の効果を十分に発揮するために、条件式（１）の上限値を８．０にすることが望ましい。一方、本実施形態の効果を十分に発揮するために、条件式（１）の下限値を１．５にすることが望ましい。さらに、少なくとも変倍比が７以上のズームレンズにおいて、条件式（１）で表される条件を満足させることで、高変倍化（高ズーム比化）および小型化等を両立させることができる。

本実施形態のズームレンズＺＬにおいて、第１レンズ群Ｇ１および第２レンズ群Ｇ２の回折光学面は、密着複層型の回折光学面であり、次の条件式（２）で表される条件を満足することが好ましい。

４．０＜Ｌｔ／ｆｗ＜２５．０ …（２）
但し、
Ｌｔ：ズームレンズＺＬの望遠端状態における全長。

条件式（２）は、ズームレンズＺＬの望遠端状態における全長（ズームレンズＺＬの第１面から像面Ｉまでの長さ）と広角端状態における焦点距離の適正なる比を規定したものである。条件式（２）の上限値を上回る条件である場合、ズームレンズＺＬの広角端状態における焦点距離に比して望遠端状態における全長が長くなりすぎるので、ズームレンズＺＬの前玉径が大きくなり、歪曲収差をはじめ諸収差が大きくなる。一方、条件式（２）の下限値を下回る条件である場合、ズームレンズＺＬの広角端状態における焦点距離に比して望遠端状態における全長が短くなりすぎるので、ズームレンズＺＬの小型化に向かないばかりか、望遠端で歪曲収差が正側に発生する。

なお、本実施形態の効果を十分に発揮するために、条件式（２）の上限値を２０．０にすることが望ましい。一方、本実施形態の効果を十分に発揮するために、条件式（２）の下限値を７．０にすることが望ましい。

本実施形態のズームレンズＺＬにおいて、次の条件式（３）で表される条件を満足することが好ましい。

０．００１＜（ｐ１＋ｐ２）／ｆｗ＜１．５ …（３）
但し、
ｐ１：第１レンズ群Ｇ１における回折光学面の最小ピッチ、
ｐ２：第２レンズ群Ｇ２における回折光学面の最小ピッチ。

条件式（３）は、第１レンズ群Ｇ１および第２レンズ群Ｇ２における回折光学面の最小ピッチの和を、ズームレンズＺＬの広角端状態における焦点距離で規格化して、その適正
な範囲を規定したものである。条件式（３）の上限値を上回る条件である場合、最小ピッチの和が大きくなりすぎるので、回折光学面による色消し作用が十分でなくなり、良い結像性能が得られなくなる。一方、条件式（３）の下限値を下回る条件である場合、最小ピッチが小さくなりすぎるので、作り難くなるだけでなく、回折フレアが発生しやすくなって、良い画質が得られなくなる。

なお、本実施形態の効果を十分に発揮するために、条件式（３）の上限値を０．３にすることが望ましい。一方、本実施形態の効果を十分に発揮するために、条件式（３）の下限値を０．００４にすることが望ましい。

本実施形態のズームレンズＺＬにおいて、変倍比が９以上であり、次の条件式（４）で表される条件を満足することが好ましい。

０．００１＜（−ｆ２）／（ｆ１×Ｚ）＜１．５ …（４）
但し、
Ｚ：変倍比、
ｆ１：第１レンズ群Ｇ１の焦点距離、
ｆ２：第２レンズ群Ｇ２の焦点距離。

条件式（４）は、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離と第２レンズ群Ｇ２の焦点距離の比について、変倍比（ズーム比）に応じた適正なる範囲を規定したものである。条件式（４）の上限値を上回る条件である場合、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離の大きさが小さくなりすぎるので、望遠端の歪曲収差が正側に遷移しやすくなる。また、全系のペッツバール和が正側に遷移して負の像面湾曲が発生しやすくなり、優れた結像性能が得られなくなる。一方、条件式（４）の下限値を下回る条件である場合、第２レンズ群Ｇ２の焦点距離の大きさが小さくなりすぎるので、全系のペッツバール和が負側に遷移して正の像面湾曲が発生しやすくなり、優れた結像性能が得られなくなる。さらには、第１レンズ群Ｇ１を通る主光線が光軸から離れやすくなり、その結果、前玉直径が大きくなるので、光学系全体の大型化を招く。

なお、本実施形態の効果を十分に発揮するために、条件式（４）の上限値を０．０２にすることが望ましい。一方、本実施形態の効果を十分に発揮するために、条件式（４）の下限値を０．００２５にすることが望ましい。

本実施形態のズームレンズＺＬにおいて、変倍比が１５以上であり、第２レンズ群Ｇ２は、少なくとも２枚の負レンズと、正レンズとを有し、次の条件式（５）で表される条件を満足することが好ましい。

０．１５＜Ｌｗ／（ｙ×Ｚ）＜３．００ …（５）
但し、
ｙ：最大像高、
Ｚ：変倍比、
Ｌｗ：ズームレンズＺＬの広角端状態における全長。

条件式（５）は、ズームレンズＺＬの広角端状態における全長（ズームレンズＺＬの第１面から像面Ｉまでの長さ）と最大像高の比について、変倍比（ズーム比）に応じた適正なる範囲を規定したものである。条件式（５）の上限値を上回る条件である場合、ズームレンズＺＬの広角端状態における全長が大きくなりすぎるので、レンズ径の大型化を招き、高次の開口収差（球面収差とコマ収差）が発生しやすくなる。一方、条件式（５）の下限値を下回る条件である場合、ズームレンズＺＬの広角端状態における全長が小さくなり
すぎるので、十分なバックフォーカスがとりにくくなる。また、全系のペッツバール和が負側に遷移して像面湾曲が正側に大きく発生しやすくなり、良い結像性能が得られなくなる。

なお、本実施形態の効果を十分に発揮するために、条件式（５）の上限値を１．００にすることが望ましい。一方、本実施形態の効果を十分に発揮するために、条件式（５）の下限値を０．２５にすることが望ましい。

本実施形態のズームレンズＺＬにおいて、次の条件式（６）で表される条件をそれぞれ満足することが好ましい。

０．２＜（ＰＲ１−１）／（ＰＲ２−１）＜２．５ …（６）
但し、
ＰＲ１：第１レンズ群Ｇ１の屈折力を、回折光学面を除いた第１レンズ群Ｇ１の屈折力で割った数値、
ＰＲ２：第２レンズ群Ｇ２の屈折力を、回折光学面を除いた第２レンズ群Ｇ２の屈折力で割った数値。

条件式（６）は、第１レンズ群Ｇ１および第２レンズ群Ｇ２における回折光学面のパワーの適正なる配分を示している。なお、条件式（６）において、ＰＲ１＞１．０であり、ＰＲ２＞１．０である。なお、「回折光学面を除いた第１（第２）レンズ群Ｇ１（Ｇ２）の屈折力」とは、回折光学面から回折現象を生ぜしめる回折格子等を除いた面（すなわち、回折光学面を通常のレンズ面とみなす）を含むレンズ群の屈折力を示す。条件式（６）の上限値を上回る条件である場合、第１レンズ群Ｇ１における回折光学面の正のパワーが強くなりすぎるので、望遠端の色収差補正が困難となる。特に、望遠端の軸上色収差のうち、長波長側が負側に過剰となりやすくなる。一方、条件式（６）の下限値を下回る条件である場合、第２レンズ群Ｇ２における回折光学面の負のパワーが強くなりすぎるので、広角端の色収差補正が困難となる。特に、広角端の倍率色収差のうち、長波長側が正側に過剰となりやすくなる。

なお、本実施形態の効果を十分に発揮するために、条件式（６）の上限値を１．５にすることが望ましい。一方、本実施形態の効果を十分に発揮するために、条件式（６）の下限値を０．３５にすることが望ましい。

本実施形態のズームレンズＺＬにおいて、次の条件式（７）で表される条件を満足することが好ましい。

１．０＜Ｃ１／Ｃ２＜５．０ …（７）

条件式（７）は、第１レンズ群Ｇ１および第２レンズ群Ｇ２における回折光学面の有効径（直径）の比を規定したものである。条件式（７）の上限値を上回る条件である場合、第１レンズ群Ｇ１における回折光学面の有効径が大きくなりすぎるので、レンズ径の大型化を招くだけでなく、迷光が入りやすくなる。また、格子の最小ピッチが細かくなってフレアが発生しやすくなる傾向となる。一方、条件式（７）の下限値を下回る条件である場合、第２レンズ群Ｇ２における回折光学面の有効径が大きくなりすぎるので、第２レンズ群Ｇ２の屈折力が小さくなり、その結果、ズーミング時の第２レンズ群Ｇ２の移動量が大きくなって光学系の大型化を招く。さらには、主光線より下側の光線のコマ収差が大きくなり、ズーミング時の像面湾曲の変動が大きくなる。

なお、本実施形態の効果を十分に発揮するために、条件式（７）の上限値を３．５にす
ることが望ましい。一方、本実施形態の効果を十分に発揮するために、条件式（７）の下限値を１．５にすることが望ましい。

本実施形態のズームレンズＺＬにおいて、次の条件式（８）で表される条件を満足することが好ましい。

０．２＜ｈｄ／ｐ２＜１．５ …（８）
但し、
ｐ２：第２レンズ群Ｇ２における回折光学面の最小ピッチ、
ｈｄ：回折光学面の格子高さ。

条件式（８）は、回折光学面の適切なアスペクト比（ｈｄ／ｐ２）を規定したものである。この条件は、製造上並びにフレアを減ずる対策のために重要である。条件式（８）の上限値を上回る条件である場合、アスペクト比が大きくなり過ぎて、製造が困難になる。さらには、回折フレアの発生量が大きくなって良好な結像性能が得られなくなる。一方、条件式（８）の下限値を下回る条件である場合、回折光学面を構成する回折格子溝のピッチが緩くなりすぎてしまい、その結果、色消し作用が十分に得られなくなる。

なお、本実施形態の効果を十分に発揮するために、条件式（８）の上限値を１．２にすることが望ましい。一方、本実施形態の効果を十分に発揮するために、条件式（８）の下限値を０．３にすることが望ましい。

本実施形態のズームレンズＺＬにおいて、次の条件式（９）で表される条件を満足することが好ましい。

０．１５＜ΔＮ＜０．７ …（９）
但し、
ΔＮ：第１レンズ群Ｇ１における張り合わせレンズの屈折率差。

条件式（９）は、第１レンズ群Ｇ１における張り合わせレンズの屈折率差の適正なる範囲を規定したものである。なお、第１レンズ群Ｇ１に張り合わせレンズが複数ある場合は、最も物体側のものを指すものとする。条件式（９）の下限値を下回る条件である場合、屈折率差が小さくなりすぎ、望遠端での球面収差が負側となりやすい。また、望遠端での像面湾曲も同様に負側となりやすい。一方、条件式（９）の上限値を上回る条件である場合、張り合わせレンズの屈折率差が大きくなりすぎるので、接合面での高次球面収差と高次色収差の発生が大きくなって画質を劣化させる不都合が生じやすくなる。

なお、本実施形態の効果を十分に発揮するために、条件式（９）の上限値を０．５０にすることが望ましい。一方、本実施形態の効果を十分に発揮するために、条件式（９）の下限値を０．２０にすることが望ましい。

本実施形態のズームレンズＺＬにおいて、次の条件式（１０）で表される条件を満足することが好ましい。

０．００１＜ｄ１／ｆｗ＜０．２ …（１０）
但し、
ｄ１：第１レンズ群Ｇ１における密着複層型素子の低屈折率側材料の光軸上の厚さ。

条件式（１０）は、第１レンズ群Ｇ１における密着複層型素子（回折光学素子）の低屈折率側材料の光軸上の厚さを、ズームレンズＺＬの広角端状態における焦点距離で規格化
して、その適正なる範囲を規定したものである。条件式（１０）の上限値を上回る条件である場合、密着複層型素子（回折光学素子）の低屈折率側材料の光軸上の厚さが大きくなりすぎるので、短波長側の光吸収が大きくなって光学系全体の短波長側の透過率が劣化しやすくなる。一方、条件式（１０）の下限値を下回る条件である場合、密着複層型素子（回折光学素子）の低屈折率側材料の光軸上の厚さが小さくなりすぎるので、回折光学素子を成形し難くなる。

なお、本実施形態の効果を十分に発揮するために、条件式（１０）の上限値を０．０３にすることが望ましい。一方、本実施形態の効果を十分に発揮するために、条件式（１０）の下限値を０．００１５にすることが望ましい。

このように、本実施形態によれば、高変倍比を有しながら、小型で優れた結像性能を有するズームレンズＺＬを得ることが可能になる。

実際にズームレンズＺＬを構成するとき、以下に述べる要件をさらに満たすことが望ましい。

光学系の回折光学面を通過する光線角度を、広角端で３０度以下とし、望遠端で１０度以下とすることが好ましい。このようにできれば、第１レンズ群Ｇ１および第２レンズ群Ｇ２におけるいずれのレンズにも回折光学面を設けることができる。また、回折光学面を設けるレンズは正レンズでも負レンズでも構わない。但し、良好な色収差補正のために、第１レンズ群Ｇ１に張り合わせレンズを設けることが好ましい。

第１レンズ群Ｇ１は、回折光学面で補正しきれない２次スペクトルを補正するため、正レンズと負レンズによる張り合わせレンズを有することが好ましい。

第２レンズ群Ｇ２は、１枚の正レンズを有することが好ましく、少なくとも３枚の負レンズを有することが好ましい。また、実際にズームレンズを構成する場合、第２レンズ群Ｇ２を変倍時に固定とすることもできる。このとき、メカ構成上の観点から構造が簡素になり、製造誤差の影響を小さくすることができるので、生産技術上好ましい。

無限遠物体から近距離（有限距離）物体へのフォーカシング（合焦）は、第１レンズ群Ｇ１を物体側へ繰り出すいわゆるフロントフォーカス方式で行ってもよい。さらに、インナーフォーカスを実現させる観点から、第２レンズ群Ｇ２の使用結像倍率は、広角端から望遠端への変倍時に等倍（−１倍）を超えないことが望ましい。

第３レンズ群Ｇ３は、絞り近傍に両凸レンズもしくは正メニスカスレンズを有することが好ましい。さらに、第３レンズ群Ｇ３は、良好な色収差補正のため、両凸レンズと凹レンズからなる張り合わせレンズを有することが好ましい。

最終レンズ群は、少なくとも２つの凸レンズ成分と、１つの凹レンズ成分を有することが好ましい。

図１の例において、最終レンズ群は第４レンズ群Ｇ４となっているが、これに限られるものではない。最終レンズ群と第３レンズ群Ｇ３の間に、比較的弱い負屈折力の第４レンズ群を挟む構成としてもよい。この場合、最終レンズ群は正の屈折力を有する第５レンズ群となる。このようにすれば、ズーミング（変倍）の際、第４レンズ群は、第３レンズ群Ｇ３との間隔と最終レンズ群との間隔を変え、変倍に寄与するのみでなく、収差補正に効果を発揮させることができる。

次に、本実施形態に係る撮像装置ついて説明する。本実施形態に係る撮像装置としてデジタル一眼レフカメラＣＡＭが図１３に示されている。図１３に示すデジタル一眼レフカメラＣＡＭにおいて、不図示の物体（被写体）からの光は、撮影レンズ（ズームレンズＺＬ）で集光されて、クイックリターンミラーＭを介して焦点板Ｆ上に結像される。焦点板Ｆ上に結像された光は、ペンタプリズムＰ中で複数回反射されて接眼レンズＥへと導かれる。これにより、撮影者は、接眼レンズＥを介して物体（被写体）の像を正立像として観察することができる。

また、撮影者によって不図示のレリーズボタンが押されると、クイックリターンミラーＭが光路外へ退避し、撮影レンズ（ズームレンズＺＬ）で集光された物体（被写体）からの光は、撮像素子Ｃ上に結像されて被写体の像を形成する。これにより、物体（被写体）からの光は、撮像素子Ｃ上に結像されて当該撮像素子Ｃにより撮像され、物体（被写体）の画像として不図示のメモリーに記録される。このようにして、撮影者はデジタル一眼レフカメラＣＡＭによる物体（被写体）の撮影を行うことができる。なお、クイックリターンミラーＭを有しないミラーレスカメラであっても、上記カメラＣＡＭと同様の効果を得ることができる。また、図１３に示すデジタル一眼レフカメラＣＡＭは、撮影レンズ（ズームレンズＺＬ）を着脱可能に保持する構成であってもよく、撮影レンズ（ズームレンズＺＬ）と一体に構成されるものであってもよい。

そして、撮影レンズは、上述の実施形態に係るズームレンズＺＬから構成される。そのため、上述したように、高変倍比を有しながら、小型で優れた結像性能を実現することができる。

（第１実施例）
以下、本願の各実施例を添付図面に基づいて説明する。まず、本願の第１実施例について図１〜図６および表１を用いて説明する。なお、図１は第１実施例に係るズームレンズＺＬ（ＺＬ１）の広角端状態におけるレンズ構成およびズーム軌道を示す図であり、図２は第１実施例に係るズームレンズＺＬ（ＺＬ１）の望遠端状態におけるレンズ構成を示す図である。第１実施例に係るズームレンズＺＬ１は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、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、開口絞りＳ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とから構成される。第１実施例に係るズームレンズＺＬ１において、最も像側に配置される最終レンズ群は第４レンズ群Ｇ４である。

そして、広角端状態（Ｗ）から望遠端状態（Ｔ）への変倍（ズーミング）の際、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が変化し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が変化するように、第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３、および第４レンズ群Ｇ４がそれぞれ光軸に沿って物体側へ移動する。また、第１レンズ群Ｇ１および第２レンズ群Ｇ２はそれぞれ回折光学面を有しており、第１レンズ群Ｇ１および第２レンズ群Ｇ２の回折光学面は、密着複層型の回折光学素子における屈折率差が０．４５以下の界面にそれぞれ形成されている。

第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と両凸形状の正レンズＬ１２との張り合わせレンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３とから構成される。第１レンズ群Ｇ１の正メニスカスレンズＬ１３における像面Ｉ側のレンズ面に、回折光学面（第６面）が形成される。第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた第１の負メニスカスレンズＬ２１と、両凹形状の負レンズＬ２２と、両凸形状の正レンズＬ２３と、像面Ｉ側に凸面を向けた第２の負メニスカスレンズＬ２４とから構成される。第２レン
ズ群Ｇ２の第１の負メニスカスレンズＬ２１における物体側のレンズ面に、非球面（第８面）と回折光学面（第９面）が形成される。

第３レンズ群Ｇ３は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の第１の正レンズＬ３１と、両凸形状の第２の正レンズＬ３２と、両凸形状の第３の正レンズＬ３３と両凹形状の負レンズＬ３４との張り合わせレンズと、像面Ｉ側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３５とから構成される。第３レンズ群Ｇ３の負メニスカスレンズＬ３５における物体側のレンズ面に、非球面（第２７面）が形成される。第４レンズ群Ｇ４は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の第１の正レンズＬ４１と、像面Ｉ側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ４２と両凹形状の負レンズＬ４３との張り合わせレンズと、両凸形状の第２の正レンズＬ４４とから構成される。第４レンズ群Ｇ４の第１の正レンズＬ４１における物体側のレンズ面に、非球面（第３１面）が形成される。

開口絞りＳは、第３レンズ群Ｇ３において最も物体側に位置する第１の正レンズＬ３１の物体側近傍に配設されており、広角端状態から望遠端状態への変倍（ズーミング）の際、第３レンズ群Ｇ３と一体になって移動するようになっている。

なお、各実施例において非球面は、光軸に垂直な方向の高さ（入射高）をｙとし、非球面の頂点における接平面から高さｙにおける非球面上の位置までの光軸に沿った距離（サグ量）をＳ（ｙ）とし、基準球面の曲率半径（近軸曲率半径）をｒとし、円錐係数をκとし、ｎ次（ｎ＝４，６，８，１０）の非球面係数をＡnとしたとき、下記の非球面式（ａ）で表されるものとした。また、［非球面データ］において、「E-n」は「×１０^-n」を示す。

（非球面式）
Ｓ（ｙ）＝（ｙ²／ｒ）／｛１＋（１−κ×ｙ²／ｒ²）^1/2｝
＋Ａ4×ｙ⁴＋Ａ6×ｙ⁶＋Ａ8×ｙ⁸＋Ａ10×ｙ¹⁰ …（ａ）

また、各実施例において、回折光学面の位相差は位相関数法を用いて計算した。すなわち、回折光学面の形状Ｓ（ｘ，ｙ）は、下記の位相差関数式（位相多項式）（ｂ）で表されるものとした。

（位相差関数式）
Ｓ（ｘ，ｙ）＝ΣＣj×ｘ^m×ｙⁿ …（ｂ）
（但し、ｊ＝２，４，６，８，１０）

ここで、上式（ｂ）において、ｊ、ｍおよびｎは自然数であり、下記の式（ｃ）を満たす。

ｊ＝［（ｍ＋ｎ）²＋ｍ＋３ｎ］／２ …（ｃ）

なお、各実施例においては、光軸に対し回転対称とされているので、上記位相差関数式、さらに光路差関数式は、光軸からの高さをｈとすれば、下記の式（ｄ）〜（ｆ）のような簡潔な表記とすることができる。

（位相差関数式）
φ（ｈ）＝（２π／λ）×ψ（ｈ） …（ｄ）
（光路差関数式）
ψ（ｈ）＝Ｃ2×ｈ²+Ｃ4×ｈ⁴+Ｃ6×ｈ⁶+Ｃ8×ｈ⁸+Ｃ10×ｈ¹⁰ …（ｅ）
ｈ＝√（ｘ²+ｙ²） …（ｆ）

なお、各実施例で表わされる回折光学面のデータは、上記光路差関数式の係数において回折光学面で付加する位相差を表している。また、［回折光学面データ］において、「E-n」は「×１０^-n」を示す。

また、各実施例においては、収差特性の算出対象として、ｄ線、Ｃ線、Ｆ線およびｇ線の各スペクトル線を用いている。これら各スペクトル線の波長は次の通りである。

波長（ｎｍ）
ｄ線 587.562
ｇ線 435.835
Ｃ線 656.273
Ｆ線 486.133

以下に、表１〜表２を示すが、これらは第１〜第２実施例に係るズームレンズの諸元の値をそれぞれ掲げた表である。各表の［レンズデータ］において、第１カラムＮは物体側から数えたレンズ面の順番を、第２カラムＲはレンズ面の曲率半径を、第３カラムＤはレンズ面の間隔を、第４カラムｎＣはＣ線に対する屈折率を、第５カラムｎｄはｄ線に対する屈折率を、第６カラムｎＦはＦ線に対する屈折率を、第７カラムｎｇはｇ線に対する屈折率をそれぞれ示す。なお、第１カラムの右に付した*は、そのレンズ面が非球面であることを示し、第１カラムの右に付した**は、そのレンズ面が回折光学面であることを示す。また、曲率半径「∞」は平面を示し、空気の屈折率はその記載を省略している。

［可変間隔データ］には、広角端から望遠端における焦点距離fと、各可変間隔の値を示す。［ズームレンズ群データ］には、各レンズ群の焦点距離をそれぞれ示す。なお、以下の全ての諸元値において掲載されている焦点距離ｆ、曲率半径Ｒ、面間隔Ｄ、その他長さの単位は一般に「mm」が使われる。しかし光学系は、比例拡大または比例縮小しても同等の光学性能が得られるため、単位は「mm」に限られるものではない。また、後述の第２実施例の諸元値においても、本実施例と同様の符号を用いる。

下の表１に、第１実施例における各諸元を示す。なお、表１における第１面〜第３８面の曲率半径Ｒは、図１における第１面〜第３８面（仮想面である第１９面および第３０面を除く）に付した符号Ｒ１〜Ｒ３８に対応している。

（表１）
［レンズ諸元］
ＮＲＤｎＣｎｄｎＦｎｇ
物体面 ∞ ∞
1 121.3782 0.9000 1.75357 1.76182 1.78230 1.79992
2 74.6065 8.0000 1.49514 1.497 1.50123 1.50451
3 -411.2810 0.2000
4 65.8240 5.6500 1.61504 1.618 1.62479 1.6301
5 149.3309 0.1500 1.5233 1.5278 1.5391 1.5491
6** 149.3309 0.1500 1.5538 1.5571 1.565 1.5713
7 154.5638 (D7)
8* 44.3617 0.3000 1.5538 1.5571 1.565 1.5713
9** 41.2846 0.1500 1.5233 1.5278 1.5391 1.5491
10 37.3393 0.9000 1.79882 1.804 1.81608 1.82569
11 14.6689 7.1000
12 -44.2295 0.9000 1.79882 1.804 1.81608 1.82569
13 41.4422 0.2000
14 30.2167 3.5000 1.90916 1.92286 1.95800 1.98972
15 -113.6871 1.4049
16 -24.2327 0.9000 1.87656 1.883 1.89822 1.9105
17 1719.5619 (D17)
18 ∞ 1.0000 （開口絞りＳ）
19 26.6145 0.0000
20 24.3296 3.8000 1.49514 1.49700 1.50123 1.50451
21 -79.6001 0.2000
22 35.1118 2.8500 1.48534 1.48749 1.49228 1.49596
23 -1050.6829 0.2000
24 32.8322 4.1000 1.49514 1.497 1.50123 1.50451
25 -73.7595 0.9000 1.82738 1.834 1.84982 1.86278
26 74.3477 2.0153
27* -29.7295 0.2000 1.5538 1.5571 1.565 1.5713
28 -30.6559 0.9000 1.7678 1.7725 1.78337 1.79197
29 -744.7812 0.0000
30 99.6646 (D30)
31* 76.8151 0.2000 1.5538 1.5571 1.565 1.5713
32 210.4160 3.7000 1.48534 1.48749 1.49228 1.49596
33 -25.2605 0.2000
34 -617.7549 2.0000 1.48534 1.48749 1.49228 1.49596
35 -100.0000 0.9000 1.81075 1.81600 1.82825 1.83800
36 45.1828 7.2000
37 64.7563 4.6000 1.48534 1.48749 1.49228 1.49596
38 -36.9013 (BF)
像面 ∞ 0.0000
［非球面データ］
第８面
κ＝-2.073554926342375
Ａ4＝0.720583376538979E-5
Ａ6＝0.6960377667007476E-8
Ａ8＝-0.4178445211165784E-10
Ａ10＝0.1740990208691809E-12
第２７面
κ＝0.09094290496866805
Ａ4＝0.9402482787270232E-5
Ａ6＝-0.5309456480228708E-7
Ａ8＝0.6167861708370647E-9
Ａ10＝0.3879168360395378E-12
第３１面
κ＝-33.52520493280289
Ａ4＝-0.4408499284989463E-4
Ａ6＝0.358048646359402E-7
Ａ8＝-0.4293664346856507E-9
Ａ10＝-0.1441121297033658E-11
［回折光学面データ］
第６面
Ｃ2＝-0.549995249490879E-4
Ｃ4＝0.8146816217356021E-8
Ｃ6＝0.539691832404083E-11
Ｃ8＝-0.107654930740089E-13
Ｃ10＝0.6543715346456152E-17
第９面
Ｃ2＝0.000429646139139501
Ｃ4＝0.320112666651254E-6
Ｃ6＝-0.722734258675543E-9
Ｃ8＝0.172751212528156E-10
Ｃ10＝-0.369210046389595E-13
［可変間隔データ］
広角端望遠端
ｆ＝18.500 288.006
Ｄ７＝1.23788 65.09443
Ｄ１７＝24.99224 1.00000
Ｄ３０＝5.39969 1.00000
ＢＦ＝38.00001 113.334
［ズームレンズ群データ］
群番号群初面群焦点距離
G1 1 105.296
G2 8 -11.798
G3 20 37.220
G4 31 43.029

図３は第１実施例に係るズームレンズＺＬ１の広角端状態における縦収差図であり、図４は第１実施例に係るズームレンズＺＬ１の望遠端状態における縦収差図である。また、図５は第１実施例に係るズームレンズＺＬ１の広角端状態における横収差図であり、図６は第１実施例に係るズームレンズＺＬ１の望遠端状態における横収差図である。縦収差図において、ｄはｄ線、ｇはｇ線、ＣはＣ線、ＦはＦ線における収差をそれぞれ示す。また、非点収差を示す収差図において、実線はサジタル像面を示し、破線はメリディオナル像面を示している。以上、収差図の説明は他の実施例においても同様である。

そして、各収差図より、第１実施例では、広角端状態から望遠端状態にわたっての各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた光学性能を有していることがわかる。その結果、第１実施例のズームレンズＺＬ１を搭載することにより、デジタル一眼レフカメラＣＡＭにおいても、優れた光学性能を確保することができる。

（第２実施例）
次に、本願の第２実施例について図７〜図１２および表２を用いて説明する。なお、図７は第２実施例に係るズームレンズＺＬ（ＺＬ２）の広角端状態におけるレンズ構成およびズーム軌道を示す図であり、図８は第２実施例に係るズームレンズＺＬ（ＺＬ２）の望遠端状態におけるレンズ構成を示す図である。第２実施例に係るズームレンズＺＬ２は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、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、開口絞りＳ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とから構成される。第２実施例に係るズームレンズＺＬ２において、最も像側に配置される最終レンズ群は第５レンズ群Ｇ５である。

そして、広角端状態（Ｗ）から望遠端状態（Ｔ）への変倍（ズーミング）の際、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が変化し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が変化するように、第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３、
第４レンズ群Ｇ４、および第５レンズ群Ｇ５がそれぞれ光軸に沿って物体側へ移動する。また、第１レンズ群Ｇ１および第２レンズ群Ｇ２はそれぞれ回折光学面を有しており、第１レンズ群Ｇ１および第２レンズ群Ｇ２の回折光学面は、密着複層型の回折光学素子における屈折率差が０．４５以下の界面にそれぞれ形成されている。

第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と両凸形状の正レンズＬ１２との張り合わせレンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３とから構成される。第１レンズ群Ｇ１の正メニスカスレンズＬ１３における像面Ｉ側のレンズ面に、回折光学面（第６面）が形成される。第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた第１の負メニスカスレンズＬ２１と、両凹形状の負レンズＬ２２と、両凸形状の正レンズＬ２３と、像面Ｉ側に凸面を向けた第２の負メニスカスレンズＬ２４とから構成される。第２レンズ群Ｇ２の第１の負メニスカスレンズＬ２１における物体側のレンズ面に、非球面（第８面）が形成され、第１の負メニスカスレンズＬ２１における像面Ｉ側のレンズ面に、回折光学面（第１１面）が形成される。

第３レンズ群Ｇ３は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の第１の正レンズＬ３１と、両凸形状の第２の正レンズＬ３２と両凹形状の負レンズＬ３３との張り合わせレンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３４と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３５との張り合わせレンズとから構成される。第４レンズ群Ｇ４は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた第１の負メニスカスレンズＬ４１と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４２との張り合わせレンズと、像面Ｉ側に凸面を向けた第２の負メニスカスレンズＬ４３とから構成される。第４レンズ群Ｇ４の第２の負メニスカスレンズＬ４３における物体側のレンズ面に、非球面（第３２面）が形成される。

第５レンズ群Ｇ５は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の第１の正レンズＬ５１と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ５２と両凸形状の第２の正レンズＬ５３との張り合わせレンズと、両凹形状の負レンズＬ５４とから構成される。第５レンズ群Ｇ５の負レンズＬ５４における物体側のレンズ面に、非球面（第４０面）が形成される。開口絞りＳは、第３レンズ群Ｇ３において最も物体側に位置する第１の正レンズＬ３１の物体側近傍に配設されており、広角端状態から望遠端状態への変倍（ズーミング）の際、第３レンズ群Ｇ３と一体になって移動するようになっている。

下の表２に、第２実施例における各諸元を示す。なお、表２における第１面〜第４１面の曲率半径Ｒは、図３における第１面〜第４１面（仮想面である第３１面を除く）に付した符号Ｒ１〜Ｒ４１に対応している。

（表２）
［レンズ諸元］
ＮＲＤｎＣｎｄｎＦｎｇ
物体面 ∞ ∞
1 134.5917 1.5000 1.90366 1.94134 1.89525 1.92415
2 78.0170 8.9000 1.49782 1.50526 1.49598 1.50201
3 -418.4808 0.1000
4 68.4983 7.1500 1.593189 1.604034 1.590539 1.599279
5 272.7443 0.2000 1.5278 1.5491 1.5233 1.5391
6** 272.7443 0.2000 1.5571 1.5713 1.5538 1.565
7 268.7968 (D7)
8* 70.4427 0.1000 1.55389 1.57284 1.54968 1.56422
9 56.2216 1.2000 1.76684 1.78746 1.76192 1.77831
10 16.6976 0.2000 1.5571 1.5713 1.5538 1.565
11** 16.6976 0.2000 1.5278 1.5491 1.5233 1.5391
12 16.5375 5.9760
13 -46.9236 1.2000 1.804 1.8257 1.79882 1.81608
14 50.4936 0.2000
15 33.1439 4.3000 1.80809 1.85576 1.797996 1.83346
16 -60.7353 1.3581
17 -25.9844 1.2000 1.804 1.8257 1.79882 1.81608
18 -126.4481 (D18)
19 ∞ 0.5000 （開口絞りＳ）
20 74.2101 3.4000 1.755 1.77296 1.75062 1.76506
21 -69.0582 0.1000
22 24.3957 4.8500 1.49782 1.50526 1.49598 1.50201
23 -70.8794 1.2000 1.84666 1.89419 1.83649 1.8721
24 162.1594 0.1000
25 79.7940 1.2000 1.83481 1.85953 1.82897 1.84851
26 17.8240 4.2000 1.51823 1.52915 1.51555 1.52435
27 100.9168 (D27)
28 64.9778 1.5000 1.7725 1.79197 1.7678 1.78337
29 22.1589 3.0000 1.85026 1.8845 1.842588 1.86888
30 73.4017 1.7788
31 ∞ 1.7000
32* -29.8644 0.2000 1.55389 1.57284 1.54968 1.56422
33 -31.0078 1.2000 1.72916 1.7457 1.7251 1.73844
34 -78.9630 (D34)
35 45.8316 6.4000 1.51823 1.52915 1.51555 1.52435
36 -36.4038 0.1500
37 31.6622 1.2000 1.90366 1.94134 1.89525 1.92415
38 23.6424 5.8500 1.51742 1.52983 1.51444 1.52433
39 -371.8229 0.7500
40* -151.8439 2.4000 1.8208 1.84517 1.81506 1.83431
41 55.9502 (BF)
像面 ∞ 0.0000
［非球面データ］
第８面
κ＝1.025266040639361
Ａ4＝0.4465078285131674E-5
Ａ6＝-0.1585656386405783E-7
Ａ8＝0.647163579472371E-10
Ａ10＝-0.5304766119235854E-13
第３２面
κ＝0.076323755464664
Ａ4＝0.730868590043854E-5
Ａ6＝0.6542009347574893E-8
Ａ8＝0.5024491636436319E-10
Ａ10＝-0.1371786875957941E-12
第４０面
κ＝7.35474340808087
Ａ4＝-0.1630340778906391E-4
Ａ6＝-0.2760242389681432E-8
Ａ8＝0.1895795317273312E-10
Ａ10＝-0.7805300360535798E-13
［回折光学面データ］
第６面
Ｃ2＝-0.711490987204831E-4
Ｃ4＝0.138733082030138E-7
Ｃ6＝-0.271294150904272E-11
Ｃ8＝-0.186890882235884E-14
Ｃ10＝0.5890405728011012E-18
第１１面
Ｃ2＝0.000517219642362324
Ｃ4＝0.135253741828465E-5
Ｃ6＝-0.9863465725859992E-8
Ｃ8＝0.5804832161482188E-10
Ｃ10＝0.196434122260642E-12
［可変間隔データ］
広角端望遠端
ｆ＝28.800 287.995
Ｄ７＝2.00000 60.15774
Ｄ１８＝25.67259 2.00000
Ｄ２７＝1.20000 1.20000
Ｄ３４＝8.00216 1.20000
ＢＦ＝45.96174 104.42882
［ズームレンズ群データ］
群番号群初面群焦点距離
G1 1 107.272
G2 8 -16.407
G3 19 43.084
G4 28 -100.878
G5 35 42.091

図９は第２実施例に係るズームレンズＺＬ２の広角端状態における縦収差図であり、図１０は第２実施例に係るズームレンズＺＬ２の望遠端状態における縦収差図である。また、図１１は第２実施例に係るズームレンズＺＬ２の広角端状態における横収差図であり、図１２は第２実施例に係るズームレンズＺＬ２の望遠端状態における横収差図である。そして、各収差図より、第２実施例では、広角端状態から望遠端状態にわたっての各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた光学性能を有していることがわかる。その結果、第２実施例のズームレンズＺＬ２を搭載することにより、デジタル一眼レフカメラＣＡＭにおいても、優れた光学性能を確保することができる。

下の表３に、各実施例における条件式対応値を示す。

（表３）
第１実施例第２実施例
Ｃ１ 53.45 54.036
Ｃ２ 28.00 22.772
ｆｗ 18.500 28.800
Ｌｔ 245.799 244.650
ｐ１ 0.2605 0.1933
ｐ２ 0.02925 0.02253
ｆ１ 105.296 107.272
ｆ２ -11.7975 -16.4068
Ｚ 15.568 9.9999
Ｌｗ 135.000 158.500
ｙ 14.5 21.6
ＰＲ１ 1.00805 1.01446
ＰＲ２ 1.01472 1.02024
ｈｄ 0.0200533 0.0200533
ｄ１ 0.15 0.2
第１実施例第２実施例
条件式（１）（Ｃ１＋Ｃ２）／ｆｗ＝ 4.4027 2.6669
条件式（２）Ｌｔ／ｆｗ＝ 13.286 8.4948
条件式（３）（ｐ１＋ｐ２）／ｆｗ＝ 0.01566 0.00749
条件式（４）（−ｆ２）／（ｆ１×Ｚ）＝ 0.00720 0.01529
条件式（５）Ｌｗ／（ｙ×Ｚ）＝ 0.59804 0.7338
条件式（６）（ＰＲ１−１）／（ＰＲ２−１）＝ 0.54688 0.71443
条件式（７）Ｃ１／Ｃ２＝ 1.90893 2.3733
条件式（８）ｈｄ／ｐ２＝ 0.68558 0.89007
条件式（９） ΔＮ＝ 0.26482 0.40584
条件式（１０）ｄ１／ｆｗ＝ 0.00811 0.00694

このように各実施例では、上述した各条件式がそれぞれ満たされていることが分かる。以上、各実施例によれば、高変倍比を有しながら、小型で優れた結像性能を有するズームレンズＺＬおよび撮像装置（デジタル一眼レフカメラＣＡＭ）を実現することができる。

なお、上述の実施形態において、実際に回折光学面を創製するには、フレネルゾーンプレートのように、レンズの表面に光軸に対して回転対称な格子構造を作ることが製作上容易であって、まず好ましい。この場合、通常の非球面レンズを製作するのと同じく、精研削でも、ガラスモールドでも可能である。また、レンズの表面に薄い樹脂層で格子構造を形成してもよい。また格子は、キノフォーム等の単純な単層構造に限らず、複数の格子構造を重ねるようにすれば、回折効率の波長特性や画角特性を向上させることができるので、好都合である。

また、本実施形態のズームレンズに、撮影レンズのブレを検出するブレ検出手段と、ブレ検出手段からの信号とカメラの作動シークエンスの制御を行う制御手段からの信号とに基づいて適正なブレ補正量を定めるブレ制御装置と、ブレ補正量に基づき防振レンズ群を移動させる駆動機構とを組みあわせて、防振レンズシステムを構成することもできる。この場合、第３レンズ群の一部もしくは第４レンズ群の一部を防振レンズ群とすることが好ましい。

また、本実施形態のズームレンズを構成する各レンズに対して、屈折率分布型レンズや非球面レンズ等を用いることにより、さらに良好な光学性能を得ることができることは言うまでもない。

また、本実施形態のズームレンズは、変倍比が７〜３０程度であるが、変倍比が７〜２０程度であることがより好ましい。

ＣＡＭデジタル一眼レフカメラ（撮像装置）
ＺＬズームレンズ
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
Ｓ開口絞りＩ像面

Claims

光軸に沿って物体側から順に並んだ、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、最も像側に配置された正の屈折力を有する最終レンズ群とを有するズームレンズであって、
広角端状態から望遠端状態への変倍の際、前記第１レンズ群および前記第３レンズ群がそれぞれ物体側へ移動し、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が変化し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が変化し、
前記第１レンズ群および前記第２レンズ群がそれぞれ回折光学面を有し、
前記回折光学面は、屈折率差が０．４５以下の界面に形成され、
以下の条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
０．５＜（Ｃ１＋Ｃ２）／ｆｗ＜１０．０
但し、
Ｃ１：前記第１レンズ群における前記回折光学面の有効径、
Ｃ２：前記第２レンズ群における前記回折光学面の有効径、
ｆｗ：前記ズームレンズの広角端状態における焦点距離。
前記回折光学面は、密着複層型の回折光学面であり、
以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
４．０＜Ｌｔ／ｆｗ＜２５．０
但し、
Ｌｔ：前記ズームレンズの望遠端状態における全長。
以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１または２に記載のズームレンズ。
０．００１＜（ｐ１＋ｐ２）／ｆｗ＜１．５
但し、
ｐ１：前記第１レンズ群における前記回折光学面の最小ピッチ、
ｐ２：前記第２レンズ群における前記回折光学面の最小ピッチ。
変倍比が９以上であり、
以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のズームレンズ。
０．００２５＜（−ｆ２）／（ｆ１×Ｚ）≦０．０１５２９
但し、
Ｚ：前記変倍比、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離、
ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離。
変倍比が１５以上であり、
前記第２レンズ群は、少なくとも２枚の負レンズと、正レンズとを有し、
以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のズームレンズ。
０．１５＜Ｌｗ／（ｙ×Ｚ）＜３．００
但し、
ｙ：最大像高、
Ｚ：前記変倍比、
Ｌｗ：前記ズームレンズの広角端状態における全長。
以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載のズームレンズ。
０．２＜（ＰＲ１−１）／（ＰＲ２−１）＜２．５
但し、
ＰＲ１：前記第１レンズ群の屈折力を、前記回折光学面を除いた前記第１レンズ群の屈折力で割った数値、
ＰＲ２：前記第２レンズ群の屈折力を、前記回折光学面を除いた前記第２レンズ群の屈折力で割った数値。
以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載のズームレンズ。
１．０＜Ｃ１／Ｃ２＜５．０
前記最終レンズ群は、前記第３レンズ群の像側に配置された正の屈折力を有する第４レンズ群であることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載のズームレンズ。
前記第３レンズ群の像側に配置された負の屈折力を有する第４レンズ群をさらに有し、
前記最終レンズ群は、前記第４レンズ群の像側に配置された正の屈折力を有する第５レンズ群であることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載のズームレンズ。
物体の像を所定の面上に結像させるズームレンズを備えた撮像装置であって、
前記ズームレンズが請求項１から９のいずれか一項に記載のズームレンズであることを特徴とする撮像装置。