JP7043441B2 - 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、テレビカメラ、ビデオカメラ、及び監視カメラ等に使用するレンズ系として各種ズームレンズが提案されている。例えば下記特許文献１には、テレビカメラに適用可能なズームレンズとして、物体側から順に、正の屈折力を有する第１群と、変倍の際に移動する負の屈折力を有する第２群と、変倍の際に移動する負の屈折力を有する第３群と、変倍の際に固定されている正の屈折力を有する第４群とを有する４群構成のズームレンズが記載されている。

特開２００４－１２６６３１号公報

特許文献１に記載されているような変倍の際に移動する第２群及び第３群の屈折力を負にした４群構成のズームレンズは、これら２つのレンズ群の発散効果が高まり、像側に配置された第４群の大径化を招きやすいため、構成を最適化してレンズ系の小型化を図ることが望ましい。光学系は焦点距離が長くなるにつれて大型化しやすいため、特に長焦点距離のズームレンズでは小型化は重要な課題である。

長焦点距離のズームレンズは、撮影環境による振動及び手ぶれ等による像ぶれを補正することも課題の１つとなっており、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、ズームレンズは合焦機能を備えたものが一般的になってきている。特許文献１には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）に関する記載は無いが、特許文献１のレンズ系と類似のレンズ系では第１群にフォーカスレンズ群を設けた構成を採るものがある。しかしながら、大口径の質量の大きい第１群にフォーカスレンズ群を設ける構成は、オートフォーカスの迅速化に不利であり、また、合焦機構の耐久性が求められる監視カメラ用途において不利となる。

本開示は、上記事情に鑑みなされたものであり、望遠側での長焦点距離化を達成しながら小型化が図られ、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を目的とするものである。

本開示の一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、負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、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第４Ｄレンズ群と、第４Ｄレンズ群の屈折力と異符号の屈折力を有する第４Ｅレンズ群とからなる５つのレンズ群のみをレンズ群として備え、第３レンズ群の最も像側の面より像側に絞りが配置され、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た後に像側へ移動し、第１レンズ群、絞り、及び第４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、下記条件式（１）を満足する。
０．５＜ｆ４ＡＢＣ／｜ｆ４Ｄ｜＜３ （１）

本開示の上記態様のズームレンズは、下記条件式（１－１）を満足することが好ましい。
０．８＜ｆ４ＡＢＣ／｜ｆ４Ｄ｜＜１．５ （１－１）

本開示の上記態様のズームレンズにおいて、第２レンズ群の焦点距離をｆ２、第３レンズ群の焦点距離をｆ３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。
０．４＜ｆ２／ｆ３＜１．５ （２）
０．５＜ｆ２／ｆ３＜０．９ （２－１）

本開示の上記態様のズームレンズにおいて、第２レンズ群は、正レンズと負レンズとが物体側から順に接合されて構成されて物体側に凹面を向けた接合面を有する接合レンズを含むことが好ましい。

本開示の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β４Ｂ、無限遠物体に合焦した状態における望遠端での第４Ｃレンズ群と第４Ｄレンズ群と第４Ｅレンズ群との合成横倍率をβ４ＣＤＥ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。
－５＜（１－β４Ｂ）×β４ＣＤＥ＜－１ （３）
－４＜（１－β４Ｂ）×β４ＣＤＥ＜－１．５ （３－１）

本開示の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β４Ｄ、無限遠物体に合焦した状態における望遠端での第４Ｅレンズ群の横倍率をβ４Ｅ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。
０．５＜｜（１－β４Ｄ^２）×β４Ｅ^２｜＜４ （４）
１．５＜｜（１－β４Ｄ^２）×β４Ｅ^２｜＜２．８ （４－１）

本開示の上記態様のズームレンズにおいて、絞りは、第４Ａレンズ群と第４Ｂレンズ群との間に配置されていることが好ましい。

本開示の上記態様のズームレンズにおいて、第４Ｄレンズ群を構成するレンズの枚数は４枚以下であることが好ましい。

本開示の上記態様のズームレンズにおいて、第４Ｄレンズ群は負の屈折力を有し、第４Ｅレンズ群は正の屈折力を有するように構成してもよい。その構成において、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、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。
－３＜ｆ４ＡＢＣ／ｆ４Ｄ＜－０．６ （５）
－１．４＜ｆ４ＡＢＣ／ｆ４Ｄ＜－０．７ （５－１）

本開示の上記態様のズームレンズにおいて、第４Ａ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単レンズと、全体として正の屈折力を有する接合レンズと、正の屈折力を有する単レンズとからなり、第４Ａレンズ群の接合レンズは、両凸レンズと負レンズとが物体側から順に接合されてなるように構成してもよい。

本開示の上記態様のズームレンズにおいて、第４Ｂレンズ群は、３枚の負の屈折力を有する単レンズと、１枚の正レンズとからなり、３枚の負の屈折力を有する単レンズのうちの２枚の単レンズは、第４Ｂレンズ群の最も物体側から順に連続して配置されているように構成してもよい。

本開示の別の態様に係る撮像装置は、本開示の上記態様のズーム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。

単レンズは、接合されていない１枚のレンズである。ただし、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。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。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。収差に関する「高次」は５次以上を意味する。

本開示によれば、望遠側での長焦点距離化を達成しながら小型化が図られ、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。

本開示の実施例１のズームレンズに対応し、本開示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。 本開示の実施例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。 本開示の実施例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。 本開示の実施例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。 本開示の実施例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。 本開示の実施例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、本開示の実施例１のズームレンズの望遠端における横収差図である。 本開示の実施例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、本開示の実施例２のズームレンズの望遠端における横収差図である。 本開示の実施例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、本開示の実施例３のズームレンズの望遠端における横収差図である。 本開示の実施例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、本開示の実施例４のズームレンズの望遠端における横収差図である。 本開示の実施例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、本開示の実施例５のズームレンズの望遠端における横収差図である。 本開示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、本開示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、本開示においては光学部材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、負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とからなる。第３レンズ群Ｇ３の最も像側の面より像側に開口絞りＳｔが配置される。なお、図１～図３の開口絞りＳｔは形状を示しているのではなく、光軸方向の位置を示している。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は物体側へ移動した後に像側へ移動し、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の下にそれぞれ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の双方を負の屈折力を有するレンズ群にすることによって、広角端から望遠端への変倍の際に、望遠端近傍で第３レンズ群Ｇ３が像側へ移動する軌跡をとることができる。よって、光学全長を長くすることなく、変倍の際の第２レンズ群Ｇ２の移動範囲を大きくできるので、高変倍比化しながら光学全長の小型化を図ることに有利となる。また、第２レンズ群Ｇ２の移動範囲を大きくできるので、第２レンズ群Ｇ２の屈折力を抑制することができ、これによって、変倍に伴う収差変動、特に、歪曲収差の変動及び倍率色収差の変動を抑えることができる。

第２レンズ群Ｇ２及び第３レンズ群Ｇ３を負の屈折力を有するレンズ群にした本開示の構成は、負の屈折力を２つの群で分担できるという理由からも、第２レンズ群Ｇ２の屈折力を抑制できる。このため、第２レンズ群Ｇ２が負の屈折力を有し第３レンズ群Ｇ３が正の屈折力を有する構成に比べて、本開示の構成は第３レンズ群Ｇ３を通過する軸上マージナル光線の高さを低くできるので、第３レンズ群Ｇ３の小径化に有利となる。また、第２レンズ群Ｇ２の屈折力を抑制できるということから、物体側から像側へ向かって順に正負負正のレンズ群を配置した構成は、広角化した際の広角端の歪曲収差を抑えやすいため、広角タイプのズームレンズに応用することも可能である。

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～Ｌ１５の５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～Ｌ２４の４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～Ｌ３２の２枚のレンズからなり、第４レンズ群Ｇ４は１９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について詳細に説明する。第４レンズ群Ｇ４は、物体側から像側へ向かって順に、正の屈折力を有する第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に沿って移動する第４Ｄレンズ群Ｇ４Ｄと、第４Ｅレンズ群Ｇ４Ｅとからなる５つのレンズ群のみをレンズ群として備える。第４Ｄレンズ群Ｇ４Ｄと第４Ｅレンズ群Ｇ４Ｅとは互いに異符号の屈折力を有する。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のズームレンズの第４レンズ群Ｇ４を拡大して示す。図２に示す例では、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～Ｌａ４の４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～Ｌｃ５の５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～Ｌｅ２の２枚のレンズからなる。開口絞りＳｔは、第４Ａレンズ群Ｇ４Ａと第４Ｂレンズ群Ｇ４Ｂとの間に配置されている。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は可能であり、開口絞りＳｔを図２に示す例と異なる位置に配置することも可能である。

第４Ａレンズ群Ｇ４Ａを正の屈折力を有するレンズ群とすることによって、第２レンズ群Ｇ２及び第３レンズ群Ｇ３で発散された光束を収束させて第４Ｂレンズ群Ｇ４Ｂに入射させることができるので、第４Ｂレンズ群Ｇ４Ｂのレンズを小径化することができる。

第４Ａレンズ群Ｇ４Ａは、物体側から像側へ向かって順に、正の屈折力を有する単レンズと、全体として正の屈折力を有する接合レンズと、正の屈折力を有する単レンズとからなり、上記接合レンズは、両凸レンズと負レンズとが物体側から順に接合されてなることが好ましい。このようにした場合は、第３レンズ群Ｇ３からの発散光を第４Ａレンズ群Ｇ４Ａの最も物体側の正の屈折力を有する単レンズへ入射させることによって、第２レンズ群Ｇ２及び第３レンズ群Ｇ３で増大する広角側でのオーバー傾向の球面収差を補正することが可能となる。また、上記接合レンズの接合面は像側に凸面を向けた形状となり、この形状の接合面を有する接合レンズによって、波長ごとに発生する高次の球面収差を利用して軸上色収差を良好に補正することができる。さらに、この接合レンズの像側に正の屈折力を有する単レンズを配置することによって、接合レンズ内の負レンズが軸上色収差の補正に必要な負の屈折力を確保することが容易となり、良好な光学性能を得ることができる。

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、３枚の負の屈折力を有する単レンズと１枚の正レンズとからなり、上記の３枚の負の屈折力を有する単レンズのうちの２枚の単レンズは、第４Ｂレンズ群Ｇ４Ｂの最も物体側から順に連続して配置されていることが好ましい。このように第４Ｂレンズ群Ｇ４Ｂ内の物体側に発散効果のある負レンズを２枚配置することによって、第４Ｂレンズ群Ｇ４Ｂにおける高次の球面収差の発生を抑制することができる。さらに、これら２枚の負レンズの像側に、負の屈折力を有する単レンズ及び正の屈折力を有する単レンズを配置することによって、像ぶれ補正の際の第４Ｂレンズ群Ｇ４Ｂの移動に伴う色収差の変動を抑えることができる。

第４Ｃレンズ群Ｇ４Ｃは正の屈折力を有するレンズ群である。第４Ｂレンズ群Ｇ４Ｂによって発散作用を受けた光束は、第４Ｂレンズ群Ｇ４Ｂの像側に配置された第４Ｃレンズ群Ｇ４Ｃによって収束作用を受けることができるため、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、レンズ径が大径で重量化しやすい第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り、また、合焦機構の耐久性が求められる監視カメラ用途においても有利となる。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４Ｄレンズ群Ｇ４Ｄを構成するレンズの枚数は４枚以下であることが好ましい。このようにした場合は、フォーカスレンズ群の重量化を抑制でき、オートフォーカスの迅速化に有利となる。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。

第４Ｃレンズ群Ｇ４Ｃの像側に、フォーカスレンズ群である第４Ｄレンズ群Ｇ４Ｄを配置し、さらに第４Ｄレンズ群Ｇ４Ｄの像側に、第４Ｄレンズ群Ｇ４Ｄの屈折力と異符号の屈折力を有する第４Ｅレンズ群Ｇ４Ｅを配置している。この構成によって、第４Ｄレンズ群Ｇ４Ｄの屈折力を強くすることが可能となり、合焦の際の第４Ｄレンズ群Ｇ４Ｄの移動量を少なくすることができる。また、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、そのために第４Ｄレンズ群Ｇ４Ｄで発生する収差量が増加したとしても、第４Ｄレンズ群Ｇ４Ｄと異符号の屈折力を有する第４Ｅレンズ群Ｇ４Ｅによって収差を補正することができる。

第４レンズ群Ｇ４内の屈折力の配分に関して、本開示のズームレンズにおいては、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。
０．５＜ｆ４ＡＢＣ／｜ｆ４Ｄ｜＜３ （１）

条件式（１）の作用効果について第４Ｄレンズ群Ｇ４Ｄの屈折力の符号によって場合分けして説明する。第４Ｄレンズ群Ｇ４Ｄが負の屈折力を有する場合、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の屈折力が弱くなり過ぎないため、合焦の際の第４Ｄレンズ群Ｇ４Ｄの移動量を小さくすることができる。第４Ｄレンズ群Ｇ４Ｄが負の屈折力を有する場合、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の屈折力が強くなり過ぎないため、合焦の際の諸収差の変動を抑えることができる。

第４Ｄレンズ群Ｇ４Ｄが正の屈折力を有する場合、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、適度な長さのバックフォーカスを確保しながら、合焦の際の第４Ｄレンズ群Ｇ４Ｄの移動量を小さくすることができる。これは以下に述べる理由による。仮に、第４Ｄレンズ群Ｇ４Ｄが正の屈折力を有し、条件式（１）の下限以下となった場合は、第４Ａレンズ群Ｇ４Ａと第４Ｂレンズ群Ｇ４Ｂと第４Ｃレンズ群Ｇ４Ｃとの合成屈折力が強くなり、第３レンズ群Ｇ３からの発散光が上記３つのレンズ群で大きく収束光に転じてしまう。この状態で適度な長さのバックフォーカスを確保しようとすると、第４Ｄレンズ群Ｇ４Ｄの正の屈折力を強くできず、そうすると、合焦の際の第４Ｄレンズ群Ｇ４Ｄの移動量の増大を招いてしまうからである。第４Ｄレンズ群Ｇ４Ｄが正の屈折力を有する場合、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の屈折力が強くなり過ぎないため、合焦の際の諸収差の変動を抑えることができる。

なお、上記条件式（１）を満足する範囲内でさらに下記条件式（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。
０．８＜ｆ４ＡＢＣ／｜ｆ４Ｄ｜＜１．５ （１－１）

さらに、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β４Ｂ、無限遠物体に合焦した状態における望遠端での第４Ｃレンズ群Ｇ４Ｃと第４Ｄレンズ群Ｇ４Ｄと第４Ｅレンズ群Ｇ４Ｅとの合成横倍率をβ４ＣＤＥ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）の下限以下とならないようにすることによって、像ぶれ補正の際に発生するコマ収差を抑えることができる。条件式（３）の上限以上とならないようにすることによって、像ぶれ補正の際に必要な第４Ｂレンズ群Ｇ４Ｂの移動量を小さくすることができ、また、それによって像ぶれ補正の際に周辺光量を確保することが容易となる。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。
－５＜（１－β４Ｂ）×β４ＣＤＥ＜－１ （３）
－４＜（１－β４Ｂ）×β４ＣＤＥ＜－１．５ （３－１）

また、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β４Ｄ、無限遠物体に合焦した状態における望遠端での第４Ｅレンズ群Ｇ４Ｅの横倍率をβ４Ｅ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、合焦の際の第４Ｄレンズ群Ｇ４Ｄの移動量が増大するのを抑制することができる。これによって、リアフォーカス方式の実現に有利となる。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、第４Ｄレンズ群Ｇ４Ｄの屈折力が強くなり過ぎないため、合焦の際の諸収差の変動を抑えることができる。また、第４Ｄレンズ群Ｇ４Ｄが負の屈折力を有する場合は、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、像面湾曲を良好に補正することが容易になるという効果も奏することができる。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。
０．５＜｜（１－β４Ｄ^２）×β４Ｅ^２｜＜４ （４）
１．５＜｜（１－β４Ｄ^２）×β４Ｅ^２｜＜２．８ （４－１）

第４Ｄレンズ群Ｇ４Ｄは負の屈折力を有し、第４Ｅレンズ群Ｇ４Ｅは正の屈折力を有するように構成してもよい。このようにした場合は、第４Ｄレンズ群Ｇ４Ｄによって跳ね上げられた光束に、正の屈折力を有する第４Ｅレンズ群Ｇ４Ｅによって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。

第４Ｄレンズ群Ｇ４Ｄが負の屈折力を有する構成において、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（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、第４Ｄレンズ群Ｇ４Ｄの屈折力が強くなり過ぎないため、像面湾曲を良好に補正することができる。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４Ｄレンズ群Ｇ４Ｄの屈折力が弱くなり過ぎないため、合焦に必要な第４Ｄレンズ群Ｇ４Ｄの移動量を抑制することができる。また、条件式（５）を満足するようにｆ４ＡＢＣ／ｆ４Ｄの範囲を負とし、第４Ｄレンズ群Ｇ４Ｄの屈折力を負とすることによって、第４Ｄレンズ群Ｇ４Ｄによって跳ね上げられた光束に第４Ｅレンズ群Ｇ４Ｅによって収束作用を与え、像面Ｓｉｍに対して適切な角度で光線を入射させることが容易となる。このため、条件式（５）は、電子防振を行うためにイメージサイズを大型化する必要がある場合に好ましい条件となる。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。
－３＜ｆ４ＡＢＣ／ｆ４Ｄ＜－０．６ （５）
－１．４＜ｆ４ＡＢＣ／ｆ４Ｄ＜－０．７ （５－１）

開口絞りＳｔは、第４Ａレンズ群Ｇ４Ａと第４Ｂレンズ群Ｇ４Ｂとの間に配置されていることが好ましい。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を負の屈折力を有するレンズ群にした構成では、変倍の際の第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔は望遠端において最小となる。仮に、開口絞りＳｔを第４Ａレンズ群Ｇ４Ａに隣接して第４Ａレンズ群Ｇ４Ａの物体側に配置した場合には、第３レンズ群Ｇ３と開口絞りＳｔとの干渉、及び開口絞りＳｔと第４Ａレンズ群Ｇ４Ａとの干渉を避けるための間隔をそれぞれ設ける必要がある。これに対して、開口絞りＳｔを第４Ａレンズ群Ｇ４Ａの物体側ではなく第４Ａレンズ群Ｇ４Ａの像側に配置することによって、上記間隔を設ける必要が無くなり、高変倍比化に寄与することができる。また、第２レンズ群Ｇ２及び第３レンズ群Ｇ３によって発散した光束を第４Ａレンズ群Ｇ４Ａによって収束させたあと開口絞りＳｔを通過させることができるので、開口絞りＳｔの大径化を抑制することができる。なお、開口絞りＳｔを極端に像側に配置した場合は周辺光量が低下してしまう。

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、例えば、物体側から像側へ向かって順に、負メニスカスレンズと両凸レンズとが接合されてなる接合レンズと、負メニスカスレンズと正メニスカスレンズとが接合されてなる接合レンズと、正メニスカスレンズとからなるように構成することができる。あるいは、第１レンズ群Ｇ１は、物体側から像側へ向かって順に、負メニスカスレンズと両凸レンズとが接合されてなる接合レンズと、両凸レンズと両凹レンズとが接合されてなる接合レンズとからなるように構成することができる。

第２レンズ群Ｇ２は接合レンズを含むことが好ましい。その場合、第２レンズ群Ｇ２が含む接合レンズは、正レンズと負レンズとが物体側から順に接合されてなり、物体側に凹面を向けた接合面を有することが好ましい。接合面をこのような形状にすることによって、望遠側で第１レンズ群Ｇ１において発生する軸上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、例えば、物体側から像側へ向かって順に、負メニスカスレンズと、正メニスカスレンズと両凹レンズとが接合されてなる接合レンズと、正メニスカスレンズとからなるように構成することができる。あるいは、第２レンズ群Ｇ２は、物体側から像側へ向かって順に、両凸レンズと、負メニスカスレンズと、両凹レンズと、正メニスカスレンズと両凹レンズとが接合されてなる接合レンズとからなるように構成することができる。

第２レンズ群Ｇ２の焦点距離をｆ２、第３レンズ群Ｇ３の焦点距離をｆ３とした場合、下記条件式（２）を満足することが好ましい。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２レンズ群Ｇ２の屈折力が強くなり過ぎないため、望遠側で球面収差が補正過剰となるのを抑制でき、高い光学性能を得ることに有利となる。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、第２レンズ群Ｇ２の屈折力が弱くなり過ぎないため、変倍の際の第２レンズ群Ｇ２の移動量の短縮が容易となり、光学全長の短縮に有利となる。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。
０．４＜ｆ２／ｆ３＜１．５ （２）
０．５＜ｆ２／ｆ３＜０．９ （２－１）

第３レンズ群Ｇ３は、例えば、物体側から像側へ向かって順に、両凹レンズと正メニスカスレンズとが接合されてなる接合レンズからなるように構成することができる。

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、本開示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、負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～Ｌ１５の５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～Ｌ２４の４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～Ｌ３２の２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、開口絞りＳｔ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、正の屈折力を有する第４Ｄレンズ群Ｇ４Ｄと、負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は物体側へ移動した後に像側へ移動し、第１レンズ群Ｇ１、及び第４レンズ群Ｇ４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、及び第３レンズ群Ｇ３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。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す。なお、本実施例では、光軸上の点を中心とする円形の開口部を有する遮光部材（不図示）を所定の面に配置して、通過可能な光線の高さを制限している。表１ＡのＡｐＤの欄には、この遮光部材が配置された面の行に上記開口部の直径を示す。

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１Ｂ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、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、及び一点鎖線で示す。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、及び一点鎖線で示す。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、第４Ｄレンズ群Ｇ４Ｄが負の屈折力を有する点、及び第４Ｅレンズ群Ｇ４Ｅが正の屈折力を有する点以外は、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、第１レンズ群Ｇ１が物体側から像側へ向かって順にレンズＬ１１～Ｌ１４の４枚のレンズからなる点、第２レンズ群Ｇ２が物体側から像側へ向かって順にレンズＬ２１～Ｌ２５の５枚のレンズからなる点、第４Ｄレンズ群Ｇ４Ｄが負の屈折力を有する点、及び第４Ｅレンズ群Ｇ４Ｅが正の屈折力を有する点以外は、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、第４Ｄレンズ群Ｇ４Ｄが負の屈折力を有する点、及び第４Ｅレンズ群Ｇ４Ｅが正の屈折力を有する点以外は、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、第４Ｄレンズ群Ｇ４Ｄが負の屈折力を有する点、及び第４Ｅレンズ群Ｇ４Ｅが正の屈折力を有する点以外は、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）～（５）の対応値を示す。表１１に示す値は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１の実施例１～３をそれぞれ比較例１～３として、各例のテレフォト比を表１２に示す。特許文献１の実施例１～３のテレフォト比は全て２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７７０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、小型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、本開示の実施形態に係る撮像装置について説明する。図１８に、本開示の実施形態の撮像装置の一例として、本開示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～Ｌ１５、Ｌ２１～Ｌ２５、Ｌ３１～Ｌ３２、Ｌａ１～Ｌａ４、Ｌｂ１～Ｌｂ４、Ｌｃ１～Ｌｃ５、Ｌｄ１～Ｌｄ４、Ｌｅ１～Ｌｅ２ 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 (17)

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、負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、
   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第４Ｄレンズ群と、前記第４Ｄレンズ群の屈折力と異符号の屈折力を有する第４Ｅレンズ群とからなる５つのレンズ群のみをレンズ群として備え、
   前記第３レンズ群の最も像側の面より像側に絞りが配置され、
   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た後に像側へ移動し、前記第１レンズ群、前記絞り、及び前記第４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、
   ０．５＜ｆ４ＡＢＣ／｜ｆ４Ｄ｜＜３ （１）
   で表される条件式（１）を満足するズームレンズ。
2. 前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２、
   前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３とした場合、
   ０．４＜ｆ２／ｆ３＜１．５ （２）
   で表される条件式（２）を満足する請求項１に記載のズームレンズ。
3. 前記第２レンズ群は、正レンズと負レンズとが物体側から順に接合されて構成されて物体側に凹面を向けた接合面を有する接合レンズを含む請求項１又は２に記載のズームレンズ。
4. 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β４Ｂ、
   無限遠物体に合焦した状態における望遠端での前記第４Ｃレンズ群と前記第４Ｄレンズ群と前記第４Ｅレンズ群との合成横倍率をβ４ＣＤＥとした場合、
   －５＜（１－β４Ｂ）×β４ＣＤＥ＜－１ （３）
   で表される条件式（３）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. 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β４Ｄ、 無限遠物体に合焦した状態における望遠端での前記第４Ｅレンズ群の横倍率をβ４Ｅとした場合、
   ０．５＜｜（１－β４Ｄ^２）×β４Ｅ^２｜＜４ （４）
   で表される条件式（４）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. 前記絞りは、前記第４Ａレンズ群と前記第４Ｂレンズ群との間に配置されている請求項１から５のいずれか１項に記載のズームレンズ。
7. 前記第４Ｄレンズ群を構成するレンズの枚数は４枚以下である請求項１から６のいずれか１項に記載のズームレンズ。
8. 前記第４Ｄレンズ群は負の屈折力を有し、前記第４Ｅレンズ群は正の屈折力を有する請求項１から７のいずれか１項に記載のズームレンズ。
9. －３＜ｆ４ＡＢＣ／ｆ４Ｄ＜－０．６ （５）
   で表される条件式（５）を満足する請求項８に記載のズームレンズ。
10. 前記第４Ａ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単レンズと、全体として正の屈折力を有する接合レンズと、正の屈折力を有する単レンズとからなり、
    前記第４Ａレンズ群の前記接合レンズは、両凸レンズと負レンズとが物体側から順に接合されてなる請求項１から９のいずれか１項に記載のズームレンズ。
11. 前記第４Ｂレンズ群は、３枚の負の屈折力を有する単レンズと、１枚の正レンズとからなり、
    前記３枚の負の屈折力を有する単レンズのうちの２枚の単レンズは、前記第４Ｂレンズ群の最も物体側から順に連続して配置されている請求項１から１０のいずれか１項に記載のズームレンズ。
12. ０．８＜ｆ４ＡＢＣ／｜ｆ４Ｄ｜＜１．５ （１－１）
    で表される条件式（１－１）を満足する請求項１に記載のズームレンズ。
13. ０．５＜ｆ２／ｆ３＜０．９ （２－１）
    で表される条件式（２－１）を満足する請求項２に記載のズームレンズ。
14. －４＜（１－β４Ｂ）×β４ＣＤＥ＜－１．５ （３－１）
    で表される条件式（３－１）を満足する請求項４に記載のズームレンズ。
15. １．５＜｜（１－β４Ｄ^２）×β４Ｅ^２｜＜２．８ （４－１）
    で表される条件式（４－１）を満足する請求項５に記載のズームレンズ。
16. －１．４＜ｆ４ＡＢＣ／ｆ４Ｄ＜－０．７ （５－１）
    で表される条件式（５－１）を満足する請求項９に記載のズームレンズ。
17. 請求項１から１６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。

Images