JP7043384B2 - ズームレンズ及び撮像装置 - Google Patents

Description

本開示は、ズームレンズ、及び撮像装置に関する。

従来、望遠タイプのズームレンズが各種提案されている。例えば、下記特許文献１には、物体側から順に、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レンズ群とからなり、監視用ビデオカメラに適用可能なズームレンズが記載されている。また、下記特許文献２には、物体側から順に、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、正の屈折力を有する第４レンズ群とからなり、一眼レフカメラに適用可能なズームレンズが記載されている。

特許第４６１０９５９号明細書 特許第５８５７３０６号明細書

長焦点距離を有する望遠タイプのズームレンズの用途の１つとして、港湾等で用いられる遠方監視用カメラがある。遠方監視用カメラでは、設置場所の振動、及び／又は風等の気象状況によって生じる像ぶれを補正することが課題となるため、このカメラに搭載されるズームレンズは像ぶれ補正を行う際に移動するレンズ群（以下、防振レンズ群という）を備えることが望まれる。

一方、望遠タイプのズームレンズは大型化しやすい傾向にあり、望遠側において長焦点距離を有しながらも全系の小型化が考慮されていることが望まれる。また、合焦機能を有するズームレンズでは、オートフォーカスの迅速化のために合焦の際に移動するレンズ群（以下、フォーカスレンズ群という）の小型化も望まれる。

特許文献１に記載のズームレンズは、望遠端での半画角が０．３°という望遠タイプのレンズ系であるが、特許文献１には防振レンズ群に関する記載が無い。特許文献２に記載のズームレンズは、物体側から順に、正負正正の屈折力配置となっており、第４レンズ群が正の屈折力を有するため、長焦点距離化した場合に光学全長が長くなってしまうという不具合がある。また、特許文献２に記載のズームレンズは、レンズ径が大きな第１レンズ群のレンズを用いて合焦を行うため、フォーカスレンズ群が大径となり、オートフォーカスの迅速化という点で不利である。

本開示は、上記事情に鑑みなされたものである。本発明の一実施形態が解決しようとする課題は、望遠側での長焦点距離化を達成しながら光学全長の小型化が図られ、防振レンズ群及び小径のフォーカスレンズ群を備え、良好な光学性能を有するズームレンズ、並びに、このズームレンズを備えた撮像装置を提供することにある。

上記の課題を解決するための具体的手段には、以下の態様が含まれる。
本開示の第１の態様に係るズームレンズは、物体側から像側へ向かって順に、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、絞りと、負の屈折力を有する第４レンズ群とからなり、第４レンズ群は、物体側から像側へ向かって順に、第４Ａレンズ群と、像ぶれ補正の際に光軸と交差する方向に移動する負の屈折力を有する第４Ｂレンズ群と、正の屈折力を有する第４Ｃレンズ群と、合焦の際に光軸に沿って移動する負の屈折力を有する第４Ｄレンズ群と、正の屈折力を有する第４Ｅレンズ群とからなり、広角端から望遠端への変倍の際に、第２レンズ群は像側へ移動し、第３レンズ群は物体側へ移動し、第１レンズ群、絞り、第４Ａレンズ群、第４Ｂレンズ群、第４Ｃレンズ群、第４Ｄレンズ群、及び第４Ｅレンズ群は像面に対して固定されており、像ぶれ補正の際に、第４Ａレンズ群及び第４Ｃレンズ群は像面に対して固定されており、合焦の際に、第４Ｄレンズ群以外のレンズ群は像面に対して固定されており、第１レンズ群は最も像側に、両凸レンズと両凹レンズとを物体側から順に接合して構成された接合レンズを有し、第４Ａレンズ群と第４Ｂレンズ群と第４Ｃレンズ群との合成焦点距離をｆ４ａｂｃ、第４Ｄレンズ群の焦点距離をｆ４ｄとした場合、
－５＜ｆ４ａｂｃ／ｆ４ｄ＜０ （１）
で表される条件式（１）を満足する。
本開示の第２の態様に係るズームレンズは、物体側から像側へ向かって順に、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、絞りと、負の屈折力を有する第４レンズ群とからなり、第４レンズ群は、物体側から像側へ向かって順に、第４Ａレンズ群と、像ぶれ補正の際に光軸と交差する方向に移動する負の屈折力を有する第４Ｂレンズ群と、正の屈折力を有する第４Ｃレンズ群と、合焦の際に光軸に沿って移動する負の屈折力を有する第４Ｄレンズ群と、正の屈折力を有する第４Ｅレンズ群とからなり、広角端から望遠端への変倍の際に、第２レンズ群は像側へ移動し、第３レンズ群は物体側へ移動し、第１レンズ群、絞り、第４Ａレンズ群、第４Ｂレンズ群、第４Ｃレンズ群、第４Ｄレンズ群、及び第４Ｅレンズ群は像面に対して固定されており、像ぶれ補正の際に、第４Ａレンズ群及び第４Ｃレンズ群は像面に対して固定されており、合焦の際に、第４Ｄレンズ群以外のレンズ群は像面に対して固定されており、第２レンズ群は、物体側から像側へ向かって順に、物体側の面が凸面である正レンズと、像側の面が凹面である負レンズと、物体側の面が凹面である負レンズと、接合レンズとからなり、第２レンズ群の前記接合レンズは、正レンズと負レンズとを物体側から順に接合して構成されており、物体側に凹面を向けた接合面を有し、第４Ａレンズ群と第４Ｂレンズ群と第４Ｃレンズ群との合成焦点距離をｆ４ａｂｃ、第４Ｄレンズ群の焦点距離をｆ４ｄとした場合、
－５＜ｆ４ａｂｃ／ｆ４ｄ＜０ （１）
で表される条件式（１）を満足する。
本開示の第３の態様に係るズームレンズは、物体側から像側へ向かって順に、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、絞りと、負の屈折力を有する第４レンズ群とからなり、第４レンズ群は、物体側から像側へ向かって順に、正の屈折力を有する第４Ａレンズ群と、像ぶれ補正の際に光軸と交差する方向に移動する負の屈折力を有する第４Ｂレンズ群と、正の屈折力を有する第４Ｃレンズ群と、合焦の際に光軸に沿って移動する負の屈折力を有する第４Ｄレンズ群と、正の屈折力を有する第４Ｅレンズ群とからなり、広角端から望遠端への変倍の際に、第２レンズ群は像側へ移動し、第３レンズ群は物体側へ移動し、第１レンズ群、絞り、第４Ａレンズ群、第４Ｂレンズ群、第４Ｃレンズ群、第４Ｄレンズ群、及び第４Ｅレンズ群は像面に対して固定されており、像ぶれ補正の際に、第４Ａレンズ群及び第４Ｃレンズ群は像面に対して固定されており、合焦の際に、第４Ｄレンズ群以外のレンズ群は像面に対して固定されており、
第４Ａレンズ群と第４Ｂレンズ群と第４Ｃレンズ群との合成焦点距離をｆ４ａｂｃ、第４Ｄレンズ群の焦点距離をｆ４ｄとした場合、
－５＜ｆ４ａｂｃ／ｆ４ｄ＜０ （１）
で表される条件式（１）を満足する。

上記態様のズームレンズにおいて、下記条件式（１－１）を満足することが好ましい。
－２．８＜ｆ４ａｂｃ／ｆ４ｄ＜－１ （１－１）

上記態様のズームレンズにおいて、第１レンズ群は最も像側に、両凸レンズと両凹レンズとを物体側から順に接合して構成された接合レンズを有することが好ましい。

上記態様のズームレンズにおいて、第１レンズ群内の最も像側のレンズは両凹レンズであり、第１レンズ群の最も物体側のレンズ面から第１レンズ群の最も像側のレンズ面までの光軸上の距離をＧ１Ｄ、第１レンズ群の最も像側のレンズ面を基準として基準から第１レンズ群の像側主点までの光軸上の距離をＧ１Ｐｒ、Ｇ１Ｐｒについて、基準より物体側の距離の符号を負、基準より像側の距離の符号を正とした場合、下記条件式（２）を満足することが好ましく、下記条件式（２－１）を満足することがより好ましい。
－１．５＜Ｇ１Ｐｒ／Ｇ１Ｄ＜０ （２）
－１＜Ｇ１Ｐｒ／Ｇ１Ｄ＜－０．５ （２－１）

上記態様のズームレンズにおいて、第１レンズ群は、物体側から像側へ向かって順に、像側の面が凹面であり負の屈折力を有するメニスカスレンズである第１レンズと、両凸レンズである第２レンズと、両凸レンズである第３レンズと、両凹レンズである第４レンズとからなり、第３レンズと第４レンズとは互いに接合されており、第１レンズのｇ線とＦ線間の部分分散比をθｇＦ１１、第２レンズのｇ線とＦ線間の部分分散比をθｇＦ１２とした場合、下記条件式（３）を満足することが好ましく、下記条件式（３－１）を満足することがより好ましい。
－０．０８＜θｇＦ１１－θｇＦ１２＜０．０８ （３）
－０．０４＜θｇＦ１１－θｇＦ１２＜０．０４ （３－１）

上記態様のズームレンズにおいて、望遠端での第１レンズ群の最も像側のレンズ面から第２レンズ群の最も物体側のレンズ面までの光軸上の距離をＧ１２ＤＴ、第１レンズ群の焦点距離をｆ１とした場合、下記条件式（４）を満足することが好ましく、下記条件式（４－１）を満足することがより好ましい。
０．３＜Ｇ１２ＤＴ／ｆ１＜１ （４）
０．４５＜Ｇ１２ＤＴ／ｆ１＜０．７ （４－１）

上記態様のズームレンズにおいて、第２レンズ群は、物体側から像側へ向かって順に、物体側の面が凸面である正レンズと、像側の面が凹面である負レンズと、物体側の面が凹面である負レンズと、接合レンズとからなり、第２レンズ群の接合レンズは、正レンズと負レンズとを物体側から順に接合して構成されており、物体側に凹面を向けた接合面を有することが好ましい。

上記態様のズームレンズにおいて、無限遠物体に合焦した状態において、広角端から望遠端への変倍の際に、第２レンズ群と第３レンズ群とはそれぞれの横倍率が－１倍になる点を同時に通ることが好ましい。

上記態様のズームレンズにおいて、無限遠物体に合焦した状態における望遠端での第４Ｂレンズ群の横倍率をβＧ４Ｂとした場合、下記条件式（５）を満足することが好ましく、下記条件式（５－１）を満足することがより好ましい。
－２＜１／βＧ４Ｂ＜０ （５）
－０．６＜１／βＧ４Ｂ＜－０．１ （５－１）

上記態様のズームレンズにおいて、無限遠物体に合焦した状態における望遠端での第４Ｄレンズ群の横倍率をβＧ４Ｄとした場合、下記条件式（６）を満足することが好ましく、下記条件式（６－１）を満足することがより好ましい。
０．５＜βＧ４Ｄ＜６ （６）
１．５＜βＧ４Ｄ＜４ （６－１）

上記態様のズームレンズにおいて、第４Ｄレンズ群は４枚のレンズからなることが好ましい。

本開示の第４の態様に係る撮像装置は、上記態様の撮像レンズを備えている。

なお、本明細書の「～からなり」、「～からなる」は、挙げられた構成要素以外に、実質的に屈折力を有さないレンズ、並びに、絞り、フィルタ、及びカバーガラス等のレンズ以外の光学要素、並びに、レンズフランジ、レンズバレル、撮像素子、及び手振れ補正機構等の機構部分、等が含まれていてもよいことを意図する。

なお、本明細書の「正の屈折力を有する～群」は、群全体として正の屈折力を有することを意味する。同様に「負の屈折力を有する～群」は、群全体として負の屈折力を有することを意味する。「正の屈折力を有するレンズ」と「正レンズ」とは同義である。「負の屈折力を有するレンズ」と「負レンズ」とは同義である。「レンズ群」は、複数のレンズからなる構成に限らず、１枚のみのレンズからなる構成としてもよい。

複合非球面レンズ（球面レンズと、その球面レンズ上に形成された非球面形状の膜とが一体的に構成されて、全体として１つの非球面レンズとして機能するレンズ）は、接合レンズとは見なさず、１枚のレンズとして扱う。非球面を含むレンズに関する、屈折力の符号、及びレンズ面の面形状は、特に断りが無い限り、近軸領域で考えることにする。

条件式で用いている「焦点距離」は、近軸焦点距離である。部分分散比に関する条件式以外の条件式で用いている値は、無限遠物体に合焦した状態において、ｄ線を基準とした場合の値である。あるレンズのｇ線とＦ線間の部分分散比θｇＦとは、ｇ線、Ｆ線、及びＣ線に対するそのレンズの屈折率をそれぞれＮｇ、ＮＦ、及びＮＣとした場合に、θｇＦ＝（Ｎｇ－ＮＦ）／（ＮＦ－ＮＣ）で定義される。本明細書に記載の「ｄ線」、「Ｃ線」、「Ｆ線」、及び「ｇ線」は輝線であり、ｄ線の波長は５８７．５６ｎｍ（ナノメートル）、Ｃ線の波長は６５６．２７ｎｍ（ナノメートル）、Ｆ線の波長は４８６．１３ｎｍ（ナノメートル）、ｇ線の波長は４３５．８４ｎｍ（ナノメートル）である。

本発明の一実施形態によれば、望遠側での長焦点距離化を達成しながら光学全長の小型化が図られ、防振レンズ群及び小径のフォーカスレンズ群を備え、良好な光学性能を有するズームレンズ、及びこのズームレンズを備えた撮像装置を提供することができる。

本発明の実施例１のズームレンズに対応し、本発明の一実施形態に係るズームレンズの構成の断面図と移動軌跡を示す図である。 図１に示すズームレンズの第４レンズ群の構成を示す断面図である。 図１に示すズームレンズの各変倍状態における構成と光束を示す断面図である。 本発明の実施例２のズームレンズの構成の断面図と移動軌跡を示す図である。 本発明の実施例３のズームレンズの構成の断面図と移動軌跡を示す図である。 本発明の実施例４のズームレンズの構成の断面図と移動軌跡を示す図である。 本発明の実施例５のズームレンズの構成の断面図と移動軌跡を示す図である。 本発明の実施例１のズームレンズの球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、及び倍率色収差図である。 光学系の倒れが無い場合と光学系に倒れがあり像ぶれ補正をした場合の、本発明の実施例１のズームレンズの望遠端における横収差図である。 本発明の実施例２のズームレンズの球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、及び倍率色収差図である。 光学系の倒れが無い場合と光学系に倒れがあり像ぶれ補正をした場合の、本発明の実施例２のズームレンズの望遠端における横収差図である。 本発明の実施例３のズームレンズの球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、及び倍率色収差図である。 光学系の倒れが無い場合と光学系に倒れがあり像ぶれ補正をした場合の、本発明の実施例３のズームレンズの望遠端における横収差図である。 本発明の実施例４のズームレンズの球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、及び倍率色収差図である。 光学系の倒れが無い場合と光学系に倒れがあり像ぶれ補正をした場合の、本発明の実施例４のズームレンズの望遠端における横収差図である。 本発明の実施例５のズームレンズの球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、及び倍率色収差図である。 光学系の倒れが無い場合と光学系に倒れがあり像ぶれ補正をした場合の、本発明の実施例５のズームレンズの望遠端における横収差図である。 本発明の一実施形態に係る撮像装置の概略的な構成図である。

以下、本開示のズームレンズの実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図１に、本発明の一実施形態に係るズームレンズの広角端における構成の断面図と移動軌跡を示す。図２は、このズームレンズの部分拡大図である。図３は、このズームレンズの各変倍状態におけるレンズ構成と光束を示す断面図である。図１～図３に示す例は後述の実施例１のズームレンズに対応している。図１～図３では、無限遠物体に合焦している状態を示し、左側が物体側、右側が像側である。図３では、「ＷＩＤＥ」と付した上段に広角端状態を示し、「ＭＩＤＤＬＥ」と付した中段に中間焦点距離状態を示し、「ＴＥＬＥ」と付した下段に望遠端状態を示す。図３では、光束として、広角端状態における軸上光束ｗａ及び最大画角の光束ｗｂ、中間焦点距離状態における軸上光束ｍａ及び最大画角の光束ｍｂ、望遠端状態における軸上光束ｔａ及び最大画角の光束ｔｂを示す。

図１及び図３では、ズームレンズが撮像装置に適用されることを想定して、ズームレンズと像面Ｓｉｍとの間に平行平板状の光学部材ＰＰが配置された例を示している。光学部材ＰＰは、各種フィルタ、及び／又はカバーガラス等を想定した部材である。各種フィルタとは例えば、ローパスフィルタ、赤外線カットフィルタ、及び特定の波長域をカットするフィルタ等である。光学部材ＰＰは屈折力を有しない部材であり、光学部材ＰＰを省略した構成も可能である。

本開示のズームレンズは、光軸Ｚに沿って物体側から像側へ向かって順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、開口絞りＳｔと、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とからなる。なお、図１～図３の開口絞りＳｔは形状を示すものではなく、光軸方向の位置を示す。広角端から望遠端への変倍の際に、第２レンズ群Ｇ２は常に像側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３は常に物体側へ移動し、第１レンズ群Ｇ１、及び開口絞りＳｔは像面Ｓｉｍに対して固定されている。図１では、第２レンズ群Ｇ２及び第３レンズ群Ｇ３の下に広角端から望遠端へ変倍する際の各レンズ群の移動軌跡を模式的に矢印で示している。

最も物体側の第１レンズ群Ｇ１が変倍の際に固定されている構成とすることによって、変倍の際に、光学全長が変化せず、レンズ系の重心の変動を小さくすることができるため、撮影時の利便性を高めることができる。なお、光学全長とは、最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの光軸上の距離と、空気換算距離でのバックフォーカスとの和をいう。変倍の際に移動可能な第２レンズ群Ｇ２及び第３レンズ群Ｇ３をそれぞれ、負の屈折力を有するレンズ群及び正の屈折力を有するレンズ群にすることによって、高変倍比化が可能となる。レンズ系を長焦点距離化させると一般には光学全長が増大する傾向にあるが、第４レンズ群Ｇ４を負の屈折力を有するレンズ群にすることによって、長焦点距離化しながら、光学全長の増大を抑えることができる。

図１に示す例では、第１レンズ群Ｇ１は、物体側から像側へ向かって順に、レンズＬ１１～Ｌ１４の４枚のレンズからなり、第２レンズ群Ｇ２は、物体側から像側へ向かって順に、レンズＬ２１～Ｌ２５の５枚のレンズからなり、第３レンズ群Ｇ３は、物体側から像側へ向かって順に、レンズＬ３１～Ｌ３４の４枚のレンズからなり、第４レンズ群Ｇ４は１７枚のレンズからなる。ただし、本開示のズームレンズにおいては、各レンズ群を構成するレンズの枚数は、図１に示す例と異なるものとすることも可能である。

本開示のズームレンズは第４レンズ群Ｇ４に大きな特徴を有するため、まず第４レンズ群Ｇ４について説明する。第４レンズ群Ｇ４は、物体側から像側へ向かって順に、第４Ａレンズ群Ｇ４Ａと、像ぶれ補正の際に光軸Ｚと交差する方向に移動する負の屈折力を有する第４Ｂレンズ群Ｇ４Ｂと、正の屈折力を有する第４Ｃレンズ群Ｇ４Ｃと、合焦の際に光軸Ｚに沿って移動する負の屈折力を有する第４Ｄレンズ群Ｇ４Ｄと、正の屈折力を有する第４Ｅレンズ群Ｇ４Ｅとからなる。変倍の際に、第４Ａレンズ群Ｇ４Ａ、第４Ｂレンズ群Ｇ４Ｂ、第４Ｃレンズ群Ｇ４Ｃ、及び第４Ｅレンズ群Ｇ４Ｅは像面Ｓｉｍに対して固定されている。

図２に、図１のズームレンズの開口絞りＳｔ及び第４レンズ群Ｇ４を拡大して示す。図２に示すように、第４Ａレンズ群Ｇ４Ａは、物体側から像側へ向かって順に、レンズＬａ１～Ｌａ３の３枚のレンズからなり、第４Ｂレンズ群Ｇ４Ｂは、物体側から像側へ向かって順に、レンズＬｂ１～Ｌｂ４の４枚のレンズからなり、第４Ｃレンズ群Ｇ４Ｃは、物体側から像側へ向かって順に、レンズＬｃ１～Ｌｃ３の３枚のレンズからなり、第４Ｄレンズ群Ｇ４Ｄは、物体側から像側へ向かって順に、レンズＬｄ１～Ｌｄ４の４枚のレンズからなり、第４Ｅレンズ群Ｇ４Ｅは、物体側から像側へ向かって順に、レンズＬｅ１～Ｌｅ３の３枚のレンズからなる。ただし、本開示のズームレンズにおいては、第４レンズ群Ｇ４内の各レンズ群を構成するレンズの枚数は、図２に示す例と異なるものとすることも可能である。

第４Ｂレンズ群Ｇ４Ｂは、光軸Ｚと交差する方向に移動することによって像位置を光軸Ｚに垂直な方向に変位可能であり、これによって像ぶれ補正を行うことができる。本開示のズームレンズでは、第４Ｂレンズ群Ｇ４Ｂの両側のレンズ群である、第４Ａレンズ群Ｇ４Ａ及び第４Ｃレンズ群Ｇ４Ｃは、像ぶれ補正の際に像面Ｓｉｍに対して固定されている。図１に示す例では、防振レンズ群は第４Ｂレンズ群Ｇ４Ｂのみからなり、像ぶれ補正の際に第４Ｂレンズ群Ｇ４Ｂ以外のレンズ群は像面Ｓｉｍに対して固定されている。図１の第４Ｂレンズ群Ｇ４Ｂの下に記入された鉛直方向の両矢印は、第４Ｂレンズ群Ｇ４Ｂが防振レンズ群であることを示す。

第４Ｄレンズ群Ｇ４Ｄは、光軸Ｚに沿って移動することによって合焦を行う。本開示のズームレンズでは、フォーカスレンズ群は、第４Ｄレンズ群Ｇ４Ｄのみからなり、第４Ｄレンズ群Ｇ４Ｄ以外のレンズ群は、合焦の際に像面Ｓｉｍに対して固定されている。したがって本開示のズームレンズでは、レンズ径が大径になりやすい第１レンズ群Ｇ１のレンズを合焦に用いないため、オートフォーカスの迅速化に有利となる。図１の第４Ｄレンズ群Ｇ４Ｄの下に記入された水平方向の両矢印は、第４Ｄレンズ群Ｇ４Ｄがフォーカスレンズ群であることを示す。

第４Ｂレンズ群Ｇ４Ｂの物体側には、変倍の際、合焦の際、及び像ぶれ補正の際に固定されている第４Ａレンズ群Ｇ４Ａが配置されている。この構成によれば、第４Ｂレンズ群Ｇ４Ｂへ入射する光線の入射角度を補正することができ、第４Ｂレンズ群Ｇ４Ｂを移動させた際の性能劣化を抑制することができる。

第４Ｂレンズ群Ｇ４Ｂを負の屈折力を有するレンズ群にすることによって、第４Ｂレンズ群Ｇ４Ｂの屈折力を強くすることができ、像ぶれ補正の際に、第４Ｂレンズ群Ｇ４Ｂの移動量を少なくしても大きな防振角を得ることに有利となる。ここで、防振角とは、防振レンズ群を移動させることによって像ぶれを補正することができる像ぶれの補正角である。また、第４Ｂレンズ群Ｇ４Ｂの屈折力を負にすることによって、第４Ｂレンズ群Ｇ４Ｂの少量の移動によって大きな防振角を得るために第４Ｂレンズ群Ｇ４Ｂの屈折力を強くしても、第４Ｂレンズ群Ｇ４Ｂを通過する光束径の増加を抑えることができ、第４Ｂレンズ群Ｇ４Ｂの小径化を図ることができる。仮に、第４Ｂレンズ群Ｇ４Ｂの屈折力を正にした場合は、光束を収束させる効果を見込んで予め光束径を大きくする必要があり、かつ、イメージサイズを達成するために軸外光束の光軸Ｚからの高さを確保しておく必要があるため、第４Ｂレンズ群Ｇ４Ｂの小径化が難しくなる。

第４Ｂレンズ群Ｇ４Ｂは、一例として、３枚の負レンズと１枚の正レンズとからなるように構成することができる。第４Ｂレンズ群Ｇ４Ｂは、物体側から像側へ向かって順に、２枚の負レンズと、正レンズと、負レンズとからなるように構成してもよく、もしくは、物体側から像側へ向かって順に、負レンズと、正レンズと、２枚の負レンズとからなるように構成してもよい。

第４Ｂレンズ群Ｇ４Ｂの像側には、変倍の際、合焦の際、及び像ぶれ補正の際に固定されている正の屈折力を有する第４Ｃレンズ群Ｇ４Ｃが配置されている。この構成によれば、第４Ｂレンズ群Ｇ４Ｂから射出される発散光束を、第４Ｃレンズ群Ｇ４Ｃによって収束させることができ、第４Ｄレンズ群Ｇ４Ｄに入射する光束径の増大を抑えることができる。

第４Ｄレンズ群Ｇ４Ｄを負の屈折力を有するレンズ群にすることによって、第４Ｄレンズ群Ｇ４Ｄの屈折力を強くすることができ、合焦の際に、第４Ｄレンズ群Ｇ４Ｄの移動量を少なくしても像位置の変化量を大きくすることに有利となる。また、第４Ｄレンズ群Ｇ４Ｄの屈折力を負にすることによって、合焦の際の第４Ｄレンズ群Ｇ４Ｄの移動量を少なくするために第４Ｄレンズ群Ｇ４Ｄの屈折力を強くしても、第４Ｄレンズ群Ｇ４Ｄを通過する光束径の増加を抑えることができる。これによって、第４Ｄレンズ群Ｇ４Ｄの小径化を図ることができ、オートフォーカスの迅速化に有利となる。仮に、第４Ｄレンズ群Ｇ４Ｄの屈折力を正にした場合は、光束を収束させる効果を見込んで予め光束径を大きくする必要があり、かつ、イメージサイズを達成するために軸外光束の光軸Ｚからの高さを確保しておく必要があるため、第４Ｄレンズ群Ｇ４Ｄの小径化が難しくなる。

第４Ｄレンズ群Ｇ４Ｄは、４枚のレンズからなるように構成してもよく、このようにした場合は、フォーカスレンズ群の小型化と合焦の際の収差変動の抑制とを両立することに有利となる。第４Ｄレンズ群Ｇ４Ｄは、一例として、２枚の負レンズと２枚の正レンズとからなるように構成してもよく、このようにした場合は、合焦の際の収差変動の抑制が容易となる。より詳しくは、第４Ｄレンズ群Ｇ４Ｄは、物体側から像側へ向かって順に、負レンズと、正レンズと、負レンズと、正レンズとからなるように構成してもよい。さらにより詳しくは、第４Ｄレンズ群Ｇ４Ｄは、物体側から像側へ向かって順に、像側の面が凹面である負レンズと正メニスカスレンズとが物体側から順に接合された接合レンズと、両凹レンズと、両凸レンズとからなるように構成してもよい。第４Ｄレンズ群Ｇ４Ｄが負レンズと正レンズとからなる接合レンズを含む場合は、合焦の際の色収差の変動の抑制が容易となる。

第４Ｄレンズ群Ｇ４Ｄの像側には、正の屈折力を有する第４Ｅレンズ群Ｇ４Ｅを配置されている。この構成によれば、第４Ｄレンズ群Ｇ４Ｄによって跳ね上げられた光束に収束作用を与えることができるので、軸外光束の主光線の像面Ｓｉｍへの入射角度の増加を抑制することができる。

このズームレンズでは、第４Ａレンズ群Ｇ４Ａと第４Ｂレンズ群Ｇ４Ｂと第４Ｃレンズ群Ｇ４Ｃとの合成焦点距離をｆ４ａｂｃ、第４Ｄレンズ群Ｇ４Ｄの焦点距離をｆ４ｄとした場合、下記条件式（１）を満足するように構成されている。条件式（１）の下限以下とならないようにすることによって、第４Ｄレンズ群Ｇ４Ｄの屈折力が強くなり過ぎないため、マイナス側（アンダー側）に倒れる像面Ｓｉｍを良好に補正することができる。条件式（１）の上限以上とならないようにすることによって、第４Ｄレンズ群Ｇ４Ｄに必要な屈折力を維持することができるので、合焦の際に必要な第４Ｄレンズ群Ｇ４Ｄの移動量を小さくすることができ、小型化に寄与できる。なお、下記条件式（１－１）を満足する構成とすれば、より良好な特性とすることができる。
－５＜ｆ４ａｂｃ／ｆ４ｄ＜０ （１）
－２．８＜ｆ４ａｂｃ／ｆ４ｄ＜－１ （１－１）

無限遠物体に合焦した状態における望遠端での第４Ｂレンズ群Ｇ４Ｂの横倍率をβＧ４Ｂとした場合、下記条件式（５）を満足することが好ましい。条件式（５）の下限以下とならないようにすることによって、像ぶれ補正に必要な第４Ｂレンズ群Ｇ４Ｂの移動量が大きくなり過ぎないため、像ぶれ補正のために第４Ｂレンズ群Ｇ４Ｂを移動させた際の周辺光量を良好に保つことが容易となる。条件式（５）のβＧ４Ｂの値が増大すると、すなわち、１／βＧ４Ｂが０に近づくと、第４Ｂレンズ群Ｇ４Ｂからの射出光束は平行光に近づく。第４Ｂレンズ群Ｇ４Ｂの負の屈折力を一定とすると、第４Ｂレンズ群Ｇ４Ｂからの射出光束が平行光に近づくほど、第４Ｂレンズ群Ｇ４Ｂへの入射光束の角度が大きくなる。したがって、条件式（５）の上限以上とならないようにすることによって、第４Ｂレンズ群Ｇ４Ｂへの入射光束の角度が大きくなりすぎないため、像ぶれ補正のために第４Ｂレンズ群Ｇ４Ｂを移動させた際のコマ収差の変動を抑えることができる。なお、下記条件式（５－１）を満足する構成とすれば、より良好な特性とすることができる。
－２＜１／βＧ４Ｂ＜０ （５）
－０．６＜１／βＧ４Ｂ＜－０．１ （５－１）

無限遠物体に合焦した状態における望遠端での第４Ｄレンズ群Ｇ４Ｄの横倍率をβＧ４Ｄとした場合、下記条件式（６）を満足することが好ましい。条件式（６）の下限以下とならないようにすることによって、第４Ｄレンズ群Ｇ４Ｄに必要な屈折力を維持することができるので、合焦の際に必要な第４Ｄレンズ群Ｇ４Ｄの移動量を小さくすることができ、小型化に寄与できる。条件式（６）の上限以上とならないようにすることによって、第４Ｄレンズ群Ｇ４Ｄの屈折力が強くなり過ぎないため、マイナス側（アンダー側）に倒れる像面Ｓｉｍを良好に補正することができる。なお、下記条件式（６－１）を満足する構成とすれば、より良好な特性とすることができる。
０．５＜βＧ４Ｄ＜６ （６）
１．５＜βＧ４Ｄ＜４ （６－１）

次に、第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２、及び第３レンズ群Ｇ３に関する好ましい構成及び可能な構成について説明する。第１レンズ群Ｇ１は最も像側に、両凸レンズと両凹レンズとを物体側から順に接合して構成された接合レンズを有することが好ましい。第１レンズ群Ｇ１が接合レンズを有することによって、色収差の補正に有利となる。そして、上記構成の接合レンズにすることによって、接合面は像側に凸面を向けた形状となるため、望遠側において、接合面の曲率半径の絶対値を小さくしなくても接合面に入射する光線の入射角度を大きくすることができ、良好に軸上色収差を補正することができる。

第１レンズ群Ｇ１内の最も像側のレンズは両凹レンズであり、第１レンズ群Ｇ１の最も物体側のレンズ面から第１レンズ群Ｇ１の最も像側のレンズ面までの光軸上の距離をＧ１Ｄ、第１レンズ群Ｇ１の最も像側のレンズ面を基準として基準から第１レンズ群Ｇ１の像側主点までの光軸上の距離をＧ１Ｐｒとした場合、下記条件式（２）を満足することが好ましい。ただし、Ｇ１Ｐｒについて、基準より物体側の距離の符号を負、基準より像側の距離の符号を正とする。条件式（２）の下限以下とならないようにすることによって、第１レンズ群Ｇ１内の最も像側の両凹レンズの屈折力が強くなり過ぎないため、球面収差を良好に補正することができる。条件式（２）の上限以上とならないようにすることによって、焦点距離範囲が同じズームレンズと比較して、レンズ全長の大型化を抑制できる。なお、ここでいうレンズ全長は、第１レンズ群Ｇ１の最も物体側のレンズ面から第４レンズ群Ｇ４の最も像側のレンズ面までの光軸上の距離である。なお、下記条件式（２－１）を満足する構成とすれば、より良好な特性とすることができる。
－１．５＜Ｇ１Ｐｒ／Ｇ１Ｄ＜０ （２）
－１＜Ｇ１Ｐｒ／Ｇ１Ｄ＜－０．５ （２－１）

第１レンズ群Ｇ１は、物体側から像側へ向かって順に、像側の面が凹面であり負の屈折力を有するメニスカスレンズである第１レンズと、両凸レンズである第２レンズと、両凸レンズである第３レンズと、両凹レンズである第４レンズとからなり、第３レンズと第４レンズとは互いに接合されていることが好ましい。このようにした場合は、第２レンズが第１レンズ群Ｇ１に必要な正の屈折力を担うことができ、それに伴い発生する軸上色収差を第１レンズで補正することができる。さらに、第１レンズ及び第２レンズの組み合わせによって補正した後も残存している軸上色収差、及び、補正過剰となっている球面収差を、第３レンズ及び第４レンズからなる接合レンズによって良好に補正することができる。図１に示す例では、レンズＬ１１、レンズＬ１２、レンズＬ１３、レンズＬ１４がそれぞれ第１レンズ、第２レンズ、第３レンズ、第４レンズに対応する。

第１レンズ群Ｇ１が上記の第１レンズ～第４レンズの４枚のレンズからなる構成において、第１レンズのｇ線とＦ線間の部分分散比をθｇＦ１１、第２レンズのｇ線とＦ線間の部分分散比をθｇＦ１２とした場合、下記条件式（３）を満足することが好ましい。条件式（３）を満足することによって、第１レンズ及び第２レンズの組み合わせにおいて発生する２次色収差を補正することが可能となり、良好な光学性能を得ることができる。なお、下記条件式（３－１）を満足する構成とすれば、より良好な特性とすることができる。
－０．０８＜θｇＦ１１－θｇＦ１２＜０．０８ （３）
－０．０４＜θｇＦ１１－θｇＦ１２＜０．０４ （３－１）

望遠端での第１レンズ群Ｇ１の最も像側のレンズ面から第２レンズ群Ｇ２の最も物体側のレンズ面までの光軸上の距離をＧ１２ＤＴ、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離をｆ１とした場合、下記条件式（４）を満足することが好ましい。条件式（４）の下限以下とならないようにすることによって、高変倍比化に有利となる。条件式（４）の上限以上とならないようにすることによって、望遠端において、第４Ｂレンズ群Ｇ４Ｂが移動した際の周辺光量を確保することが容易となる。なお、下記条件式（４－１）を満足する構成とすれば、より良好な特性とすることができる。
０．３＜Ｇ１２ＤＴ／ｆ１＜１ （４）
０．４５＜Ｇ１２ＤＴ／ｆ１＜０．７ （４－１）

第２レンズ群Ｇ２は、最も物体側から像側へ向かって順に連続して、物体側の面が凸面である正レンズと、像側の面が凹面である負レンズと、物体側の面が凹面である負レンズとを有することが好ましい。第２レンズ群Ｇ２の物体側から１番目、２番目、及び３番目のレンズを上記構成にすることによって、広角端における倍率色収差を良好に補正することができる。第２レンズ群Ｇ２は、上記３枚のレンズと、上記３枚のレンズの像側に配置された接合レンズとからなるように構成することができる。その場合、第２レンズ群Ｇ２の接合レンズは、正レンズと負レンズとを物体側から順に接合して構成され、物体側に凹面を向けた接合面を有することが好ましい。このようにした場合は、望遠端において第２レンズ群Ｇ２の上記３枚のレンズで発生する軸上色収差を良好に補正することができる。

第３レンズ群Ｇ３は、最も物体側から像側へ向かって順に連続して、２枚の正レンズを有するように構成してもよい。このようにした場合は、球面収差の補正に有利となり、また、これら２枚の正レンズより像側の光束径を小さくすることが容易となるため防振レンズ群及びフォーカスレンズ群の小径化に有利となる。第３レンズ群Ｇ３は、物体側に凸面を向けた接合面を有し、負レンズと正レンズとを接合して構成された接合レンズを有するように構成してもよい。このようにした場合は、軸上色収差の良好な補正に有利となる。一例として、第３レンズ群Ｇ３は、物体側から像側へ向かって順に、２枚の正レンズと、物体側に凸面を向けた接合面を有する接合レンズとからなるように構成することができる。

このズームレンズは、無限遠物体に合焦した状態において、広角端から望遠端への変倍の際に、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３とはそれぞれの横倍率が－１倍になる点を同時に通ることが好ましい。このようにした場合は、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との相対距離を常に減少させることができるため、効率良く変倍を行うことができ、高変倍比化に好適なズームレンズとなる。図１では、無限遠物体に合焦した状態において、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３のそれぞれの横倍率が－１倍となる移動軌跡中の位置を水平方向の破線で示している。

なお、図１に示す例では、光学部材ＰＰはズームレンズと像面Ｓｉｍとの間に配置されているが、光学部材ＰＰが赤外線カットフィルタ及び可視光の特定の波長域をカットするフィルタの場合には、光路中の任意の位置に光学部材ＰＰを配置可能である。例えば、第４Ｅレンズ群Ｇ４Ｅに隣接して第４Ｅレンズ群Ｇ４Ｅの物体側又は像側に上記フィルタを配置してもよい。

上述した好ましい構成及び可能な構成は、任意の組合せが可能であり、要求される仕様に応じて適宜選択的に採用されることが好ましい。本開示の技術によれば、望遠側での長焦点距離化を達成しながら光学全長の小型化が図られ、防振レンズ群及び小径のフォーカスレンズ群を備え、良好な光学性能を有するズームレンズを実現することが可能である。なお、ここで「望遠側での長焦点距離化」とは、望遠端における焦点距離が５００ｍｍ以上になることを意味する。

次に、本発明のズームレンズの数値実施例について説明する。
［実施例１］
実施例１のズームレンズの構成と移動軌跡は図１に示しており、その図示方法と構成は上述したとおりであるので、ここでは重複説明を一部省略する。実施例１のズームレンズは、物体側から像側へ向かって順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、開口絞りＳｔと、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とからなる。第１レンズ群Ｇ１は、物体側から像側へ向かって順に、レンズＬ１１～Ｌ１４の４枚のレンズからなり、第２レンズ群Ｇ２は、物体側から像側へ向かって順に、レンズＬ２１～Ｌ２５の５枚のレンズからなり、第３レンズ群Ｇ３は、物体側から像側へ向かって順に、レンズＬ３１～Ｌ３４の４枚のレンズからなる。第４レンズ群Ｇ４は、物体側から像側へ向かって順に、正の屈折力を有する第４Ａレンズ群Ｇ４Ａと、負の屈折力を有する第４Ｂレンズ群Ｇ４Ｂと、正の屈折力を有する第４Ｃレンズ群Ｇ４Ｃと、負の屈折力を有する第４Ｄレンズ群Ｇ４Ｄと、正の屈折力を有する第４Ｅレンズ群Ｇ４Ｅとからなる。広角端から望遠端への変倍の際に、第２レンズ群Ｇ２は常に像側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３は常に物体側へ移動し、第１レンズ群Ｇ１、開口絞りＳｔ、第４Ａレンズ群Ｇ４Ａ、第４Ｂレンズ群Ｇ４Ｂ、第４Ｃレンズ群Ｇ４Ｃ、第４Ｄレンズ群Ｇ４Ｄ、及び第４Ｅレンズ群Ｇ４Ｅは像面Ｓｉｍに対して固定されている。防振レンズ群は第４Ｂレンズ群Ｇ４Ｂのみからなる。フォーカスレンズ群は第４Ｄレンズ群Ｇ４Ｄのみからなる。以上が実施例１のズームレンズの概要である。

実施例１のズームレンズについて、基本レンズデータを表１Ａ及び表１Ｂに、諸元及び可変面間隔を表２に示す。ここでは、１つの表の長大化を避けるため基本レンズデータを表１Ａ及び表１Ｂの２つの表に分けて表示している。表１Ａには第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３、及び開口絞りＳｔを示し、表１Ｂには第４レンズ群Ｇ４、及び光学部材ＰＰを示す。表１Ｂでは最も右の欄を第４Ａレンズ群Ｇ４Ａ～第４Ｅレンズ群Ｇ４Ｅの群ごとに区切り、各群の符号であるＧ４Ａ～Ｇ４Ｅを示す。表１Ａ、表１Ｂ、及び表２には、無限遠物体に合焦した状態におけるデータを示す。

表１Ａ及び表１Ｂにおいて、Ｓｎの欄には最も物体側の面を第１面とし像側に向かうに従い１つずつ番号を増加させた場合の面番号を示し、Ｒの欄には各面の曲率半径を示し、Ｄの欄には各面とその像側に隣接する面との光軸上の面間隔を示す。また、Ｎｄの欄には各構成要素のｄ線に対する屈折率を示し、νｄの欄には各構成要素のｄ線基準のアッベ数を示し、θｇＦの欄には各構成要素のｇ線とＦ線間の部分分散比を示す。

表１Ａ及び表１Ｂでは、物体側に凸面を向けた形状の面の曲率半径の符号を正、像側に凸面を向けた形状の面の曲率半径の符号を負としている。表１Ａでは開口絞りＳｔに相当する面の面番号の欄に面番号と（Ｓｔ）という語句を記載している。表１ＢのＤの最下欄の値は表中の最も像側の面と像面Ｓｉｍとの間隔である。表１Ａ及び表１Ｂでは、変倍の際の可変面間隔についてはＤＤ［ ］という記号を用い、［ ］の中にこの間隔の物体側の面番号を付してＤの欄に記入している。

表２に、変倍比Ｚｒ、全系の焦点距離ｆ、空気換算距離でのバックフォーカスＢｆ、ＦナンバーＦＮｏ．、最大全画角２ω、及び、変倍の際の可変面間隔をｄ線基準で示す。２ωの欄の（°）は単位が度であることを意味する。表２では、広角端状態、中間焦点距離状態、及び望遠端状態の各値をそれぞれＷＩＤＥ、ＭＩＤＤＬＥ、及びＴＥＬＥと表記した欄に示している。

各表のデータにおいて、角度の単位としては度を用い、長さの単位としてはｍｍ（ミリメートル）を用いているが、光学系は比例拡大又は比例縮小しても使用可能なため他の適当な単位を用いることもできる。また、以下に示す各表では所定の桁でまるめた数値を記載している。

図８及び図９に、実施例１のズームレンズの無限遠物体に合焦した状態の各収差図を示す。図８には像ぶれがない状態の各収差図を示す。図８では左から順に、球面収差、非点収差、歪曲収差、及び倍率色収差を示す。図８では「ＷＩＤＥ」と付した上段に広角端状態の収差を示し、「ＭＩＤＤＬＥ」と付した中段に中間焦点距離状態の収差を示し、「ＴＥＬＥ」と付した下段に望遠端状態の収差を示す。球面収差図では、ｄ線、Ｃ線、Ｆ線、及びｇ線における収差をそれぞれ実線、長破線、短破線、及び二点鎖線で示す。非点収差図では、サジタル方向のｄ線における収差を実線で示し、タンジェンシャル方向のｄ線における収差を短破線で示す。歪曲収差図ではｄ線における収差を実線で示す。倍率色収差図では、Ｃ線、Ｆ線、及びｇ線における収差をそれぞれ長破線、短破線、及び二点鎖線で示す。球面収差図のＦＮｏ．はＦナンバーを意味し、その他の収差図のωは半画角を意味する。

図９には望遠端における横収差を示す。図９では、「光学系倒れ無し」と付した上段に像ぶれがない状態の収差を示し、「光学系倒れ０．２°補正」と付した下段に０．２°の光学系倒れによる像ぶれがあった場合に防振レンズ群を光軸Ｚに垂直な方向に１．２ｍｍ移動させて像ぶれ補正を行った状態の収差を示す。図９では、「Ｔ」と記した左列にタンジェンシャル方向の収差を示し、「Ｓ」と記した右列にサジタル方向の収差を示す。図９のＹは像高を意味する。図９ではプラス側の最大像高の７割に対応するＹ＝３．１２、像高０に対応するＹ＝０、及び、マイナス側の最大像高の７割に対応するＹ＝－３．１２における収差を示す。横収差図では、ｄ線、Ｃ線、Ｆ線、及びｇ線における収差をそれぞれ実線、短破線、長破線、及び一点鎖線で示す。

上記の実施例１に関する各データの記号、意味、記載方法、及び図示方法は、特に断りが無い限り以下の実施例においても同様であるので、以下では重複説明を省略する。

［実施例２］
実施例２のズームレンズの構成と移動軌跡を図４に示す。実施例２のズームレンズは、実施例１のズームレンズの概要と同様の構成を有する。実施例２のズームレンズについて、基本レンズデータを表３Ａ及び表３Ｂに、諸元と可変面間隔を表４に、各収差図を図１０及び図１１に示す。図１０には像ぶれがない状態の各収差図を示す。図１１では、「光学系倒れ無し」と付した上段に像ぶれがない状態の収差を示し、「光学系倒れ０．２°補正」と付した下段に０．２°の光学系倒れによる像ぶれがあった場合に防振レンズ群を光軸Ｚに垂直な方向に１．２ｍｍ移動させて像ぶれ補正を行った状態の収差を示す。

［実施例３］
実施例３のズームレンズの構成と移動軌跡を図５に示す。実施例３のズームレンズは、実施例１のズームレンズの概要と同様の構成を有する。実施例３のズームレンズについて、基本レンズデータを表５Ａ及び表５Ｂに、諸元と可変面間隔を表６に、各収差図を図１２及び図１３に示す。図１２には像ぶれがない状態の各収差図を示す。図１３では、「光学系倒れ無し」と付した上段に像ぶれがない状態の収差を示し、「光学系倒れ０．２°補正」と付した下段に０．２°の光学系倒れによる像ぶれがあった場合に防振レンズ群を光軸Ｚに垂直な方向に１．２ｍｍ移動させて像ぶれ補正を行った状態の収差を示す。

［実施例４］
実施例４のズームレンズの構成と移動軌跡を図６に示す。実施例４のズームレンズは、実施例１のズームレンズの概要と同様の構成を有する。実施例４のズームレンズについて、基本レンズデータを表７Ａ及び表７Ｂに、諸元と可変面間隔を表８に、各収差図を図１４及び図１５に示す。図１４には像ぶれがない状態の各収差図を示す。図１５では、「光学系倒れ無し」と付した上段に像ぶれがない状態の収差を示し、「光学系倒れ０．２°補正」と付した下段に０．２°の光学系倒れによる像ぶれがあった場合に防振レンズ群を光軸Ｚに垂直な方向に１．２ｍｍ移動させて像ぶれ補正を行った状態の収差を示す。

［実施例５］
実施例５のズームレンズの構成と移動軌跡を図７に示す。実施例５のズームレンズは、実施例１のズームレンズの概要と同様の構成を有する。実施例５のズームレンズについて、基本レンズデータを表９Ａ及び表９Ｂに、諸元と可変面間隔を表１０に、各収差図を図１６及び図１７に示す。図１６には像ぶれがない状態の各収差図を示す。図１７では、「光学系倒れ無し」と付した上段に像ぶれがない状態の収差を示し、「光学系倒れ０．２°補正」と付した下段に０．２°の光学系倒れによる像ぶれがあった場合に防振レンズ群を光軸Ｚに垂直な方向に１．２ｍｍ移動させて像ぶれ補正を行った状態の収差を示す。

表１１に、実施例１～５のズームレンズの条件式（１）～（６）の対応値を示す。表１１に示す値のうち、条件式（３）の対応値以外はｄ線基準での値である。表１１の最下欄には、光学全長をＴＬ、望遠端における全系の焦点距離をｆｔとした場合のＴＬ／ｆｔの値を示す。ＴＬ／ｆｔは、テレフォト比である。実施例１～５のテレフォト比は全て０．５以下である。

比較のために、上述した特許文献２の実施例１～４をそれぞれ比較例１～４として、各例のテレフォト比を表１２に示す。特許文献２の実施例１～４のテレフォト比は全て１以上である。

以上説明したデータからわかるように、実施例１～５のズームレンズは、望遠端での全系の焦点距離が７８０以上ありながらテレフォト比が０．５以下であり、望遠側における長焦点距離化と、光学全長の小型化との両立を達成している。実施例１～５のズームレンズは、望遠端において０．２°の光学系倒れがあった場合の像ぶれ補正が可能であり、大きな防振角を実現している。また、実施例１～５のズームレンズは、小径のフォーカスレンズ群を有し、諸収差が良好に補正されて高い光学性能を実現している。

次に、本発明の実施形態に係る撮像装置について説明する。図１８に、本発明の実施形態の撮像装置の一例として、本発明の実施形態に係るズームレンズ１を用いた撮像装置１０の概略構成図を示す。撮像装置１０としては、例えば、監視用カメラ、及びビデオカメラ等を挙げることができる。

撮像装置１０は、ズームレンズ１と、ズームレンズ１の像側に配置されたフィルタ２と、フィルタ２の像側に配置された撮像素子３と、撮像素子３からの出力信号を演算処理する信号処理部４とを備えている。なお、図１８では、第１レンズ群Ｇ１～第４レンズ群Ｇ４を概念的に図示している。撮像装置１０はまた、変倍を制御する変倍制御部５と、像ぶれ補正を制御する像ぶれ補正制御部６と、合焦を制御する合焦制御部７とを備えている。

撮像素子３はズームレンズ１により形成される光学像を電気信号に変換するものであり、例えば、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）又はＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）等を用いることができる。撮像素子３は、その撮像面がズームレンズ１の像面Ｓｉｍに一致するように配置される。なお、図１８では１つの撮像素子３のみ図示しているが、３つの撮像素子を有するいわゆる３板方式の撮像装置としてもよい。

以上、実施形態及び実施例を挙げて本開示の技術を説明したが、本開示の技術は上記実施形態及び実施例に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、各レンズの曲率半径、面間隔、屈折率、及びアッベ数等は、上記各数値実施例で示した値に限定されず、他の値をとり得る。

１ ズームレンズ
２ フィルタ
３ 撮像素子
４ 信号処理部
５ 変倍制御部
６ 像ぶれ補正制御部
７ 合焦制御部
１０ 撮像装置
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
Ｇ４Ａ 第４Ａレンズ群
Ｇ４Ｂ 第４Ｂレンズ群
Ｇ４Ｃ 第４Ｃレンズ群
Ｇ４Ｄ 第４Ｄレンズ群
Ｇ４Ｅ 第４Ｅレンズ群
Ｌ１１～Ｌ１４、Ｌ２１～Ｌ２５、Ｌ３１～Ｌ３４、Ｌａ１～Ｌａ３、Ｌｂ１～Ｌｂ４、Ｌｃ１～Ｌｃ３、Ｌｄ１～Ｌｄ４、Ｌｅ１～Ｌｅ３ レンズ
ｍａ、ｔａ、ｗａ 軸上光束
ｍｂ、ｔｂ、ｗｂ 最大画角の光束
ＰＰ 光学部材
Ｓｉｍ 像面
Ｓｔ 開口絞り
Ｚ 光軸

Claims (19)

1. 物体側から像側へ向かって順に、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、絞りと、負の屈折力を有する第４レンズ群とからなり、
   前記第４レンズ群は、物体側から像側へ向かって順に、第４Ａレンズ群と、像ぶれ補正の際に光軸と交差する方向に移動する負の屈折力を有する第４Ｂレンズ群と、正の屈折力を有する第４Ｃレンズ群と、合焦の際に光軸に沿って移動する負の屈折力を有する第４Ｄレンズ群と、正の屈折力を有する第４Ｅレンズ群とからなり、
   広角端から望遠端への変倍の際に、前記第２レンズ群は像側へ移動し、前記第３レンズ群は物体側へ移動し、前記第１レンズ群、前記絞り、前記第４Ａレンズ群、前記第４Ｂレンズ群、前記第４Ｃレンズ群、前記第４Ｄレンズ群、及び前記第４Ｅレンズ群は像面に対して固定されており、
   像ぶれ補正の際に、前記第４Ａレンズ群及び前記第４Ｃレンズ群は像面に対して固定されており、
   合焦の際に、前記第４Ｄレンズ群以外のレンズ群は像面に対して固定されており、
   前記第１レンズ群は最も像側に、両凸レンズと両凹レンズとを物体側から順に接合して構成された接合レンズを有し、
   前記第４Ａレンズ群と前記第４Ｂレンズ群と前記第４Ｃレンズ群との合成焦点距離をｆ４ａｂｃ、
   前記第４Ｄレンズ群の焦点距離をｆ４ｄとした場合、
   －５＜ｆ４ａｂｃ／ｆ４ｄ＜０ （１）
   で表される条件式（１）を満足するズームレンズ。
2. 物体側から像側へ向かって順に、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、絞りと、負の屈折力を有する第４レンズ群とからなり、
   前記第４レンズ群は、物体側から像側へ向かって順に、第４Ａレンズ群と、像ぶれ補正の際に光軸と交差する方向に移動する負の屈折力を有する第４Ｂレンズ群と、正の屈折力を有する第４Ｃレンズ群と、合焦の際に光軸に沿って移動する負の屈折力を有する第４Ｄレンズ群と、正の屈折力を有する第４Ｅレンズ群とからなり、
   広角端から望遠端への変倍の際に、前記第２レンズ群は像側へ移動し、前記第３レンズ群は物体側へ移動し、前記第１レンズ群、前記絞り、前記第４Ａレンズ群、前記第４Ｂレンズ群、前記第４Ｃレンズ群、前記第４Ｄレンズ群、及び前記第４Ｅレンズ群は像面に対して固定されており、
   像ぶれ補正の際に、前記第４Ａレンズ群及び前記第４Ｃレンズ群は像面に対して固定されており、
   合焦の際に、前記第４Ｄレンズ群以外のレンズ群は像面に対して固定されており、
   前記第２レンズ群は、物体側から像側へ向かって順に、物体側の面が凸面である正レンズと、像側の面が凹面である負レンズと、物体側の面が凹面である負レンズと、接合レンズとからなり、
   前記第２レンズ群の前記接合レンズは、正レンズと負レンズとを物体側から順に接合して構成されており、物体側に凹面を向けた接合面を有し、
   前記第４Ａレンズ群と前記第４Ｂレンズ群と前記第４Ｃレンズ群との合成焦点距離をｆ４ａｂｃ、
   前記第４Ｄレンズ群の焦点距離をｆ４ｄとした場合、
   －５＜ｆ４ａｂｃ／ｆ４ｄ＜０ （１）
   で表される条件式（１）を満足するズームレンズ。
3. 物体側から像側へ向かって順に、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、絞りと、負の屈折力を有する第４レンズ群とからなり、
   前記第４レンズ群は、物体側から像側へ向かって順に、正の屈折力を有する第４Ａレンズ群と、像ぶれ補正の際に光軸と交差する方向に移動する負の屈折力を有する第４Ｂレンズ群と、正の屈折力を有する第４Ｃレンズ群と、合焦の際に光軸に沿って移動する負の屈折力を有する第４Ｄレンズ群と、正の屈折力を有する第４Ｅレンズ群とからなり、
   広角端から望遠端への変倍の際に、前記第２レンズ群は像側へ移動し、前記第３レンズ群は物体側へ移動し、前記第１レンズ群、前記絞り、前記第４Ａレンズ群、前記第４Ｂレンズ群、前記第４Ｃレンズ群、前記第４Ｄレンズ群、及び前記第４Ｅレンズ群は像面に対して固定されており、
   像ぶれ補正の際に、前記第４Ａレンズ群及び前記第４Ｃレンズ群は像面に対して固定されており、
   合焦の際に、前記第４Ｄレンズ群以外のレンズ群は像面に対して固定されており、
   前記第４Ａレンズ群と前記第４Ｂレンズ群と前記第４Ｃレンズ群との合成焦点距離をｆ４ａｂｃ、
   前記第４Ｄレンズ群の焦点距離をｆ４ｄとした場合、
   －５＜ｆ４ａｂｃ／ｆ４ｄ＜０ （１）
   で表される条件式（１）を満足するズームレンズ。
4. 前記第１レンズ群内の最も像側のレンズは両凹レンズであり、
   前記第１レンズ群の最も物体側のレンズ面から前記第１レンズ群の最も像側のレンズ面までの光軸上の距離をＧ１Ｄ、
   前記第１レンズ群の最も像側のレンズ面を基準として前記基準から前記第１レンズ群の像側主点までの光軸上の距離をＧ１Ｐｒ、
   Ｇ１Ｐｒについて、前記基準より物体側の距離の符号を負、前記基準より像側の距離の符号を正とした場合、
   －１．５＜Ｇ１Ｐｒ／Ｇ１Ｄ＜０ （２）
   で表される条件式（２）を満足する請求項１から３のいずれか１項に記載のズームレンズ。
5. 前記第１レンズ群は、物体側から像側へ向かって順に、像側の面が凹面であり負の屈折力を有するメニスカスレンズである第１レンズと、両凸レンズである第２レンズと、両凸レンズである第３レンズと、両凹レンズである第４レンズとからなり、
   前記第３レンズと前記第４レンズとは互いに接合されており、
   前記第１レンズのｇ線とＦ線間の部分分散比をθｇＦ１１、
   前記第２レンズのｇ線とＦ線間の部分分散比をθｇＦ１２とした場合、
   －０．０８＜θｇＦ１１－θｇＦ１２＜０．０８ （３）
   で表される条件式（３）を満足する請求項１から４のいずれか１項に記載のズームレンズ。
6. 望遠端での前記第１レンズ群の最も像側のレンズ面から前記第２レンズ群の最も物体側のレンズ面までの光軸上の距離をＧ１２ＤＴ、
   前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１とした場合、
   ０．３＜Ｇ１２ＤＴ／ｆ１＜１ （４）
   で表される条件式（４）を満足する請求項１から５のいずれか１項に記載のズームレンズ。
7. 無限遠物体に合焦した状態において、広角端から望遠端への変倍の際に、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群とはそれぞれの横倍率が－１倍になる点を同時に通る請求項１から６のいずれか１項に記載のズームレンズ。
8. 無限遠物体に合焦した状態における望遠端での前記第４Ｂレンズ群の横倍率をβＧ４Ｂとした場合、
   －２＜１／βＧ４Ｂ＜０ （５）
   で表される条件式（５）を満足する請求項１から７のいずれか１項に記載のズームレンズ。
9. 無限遠物体に合焦した状態における望遠端での前記第４Ｄレンズ群の横倍率をβＧ４Ｄとした場合、
   ０．５＜βＧ４Ｄ＜６ （６）
   で表される条件式（６）を満足する請求項１から８のいずれか１項に記載のズームレンズ。
10. 前記第４Ｄレンズ群は４枚のレンズからなる請求項１から９のいずれか１項に記載のズームレンズ。
11. －２．８＜ｆ４ａｂｃ／ｆ４ｄ＜－１ （１－１）
    で表される条件式（１－１）を満足する請求項１から１０のいずれか１項に記載のズームレンズ。
12. －１＜Ｇ１Ｐｒ／Ｇ１Ｄ＜－０．５ （２－１）
    で表される条件式（２－１）を満足する請求項４に記載のズームレンズ。
13. －０．０４＜θｇＦ１１－θｇＦ１２＜０．０４ （３－１）
    で表される条件式（３－１）を満足する請求項５に記載のズームレンズ。
14. ０．４５＜Ｇ１２ＤＴ／ｆ１＜０．７ （４－１）
    で表される条件式（４－１）を満足する請求項６に記載のズームレンズ。
15. －０．６＜１／βＧ４Ｂ＜－０．１ （５－１）
    で表される条件式（５－１）を満足する請求項８に記載のズームレンズ。
16. １．５＜βＧ４Ｄ＜４ （６－１）
    で表される条件式（６－１）を満足する請求項９に記載のズームレンズ。
17. 前記第１レンズ群は最も像側に、両凸レンズと両凹レンズとを物体側から順に接合して構成された接合レンズを有する請求項２又は３に記載のズームレンズ。
18. 前記第２レンズ群は、物体側から像側へ向かって順に、物体側の面が凸面である正レンズと、像側の面が凹面である負レンズと、物体側の面が凹面である負レンズと、接合レンズとからなり、
    前記第２レンズ群の前記接合レンズは、正レンズと負レンズとを物体側から順に接合して構成されており、物体側に凹面を向けた接合面を有する請求項１又は３に記載のズームレンズ。
19. 請求項１から１８のいずれか１項に記載のズームレンズを備えた撮像装置。

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