(57)【要約】      （修正有）【課題】広画角、高ズーム比、小型軽量で且つ全ズーム範囲に渡り高い光学性能を有するズームレンズ及びそれを有する撮像装置を提供する。【解決手段】物体側から順に、ズーミング中に不動の正の屈折力の第１レンズ群Ｕ１、ズーミング中に移動する正の屈折力の第２レンズ群Ｕ２、ズーミング中に移動する負の屈折力の第３レンズ群Ｕ３と１つ以上のズーミング中に移動するレンズ群とを有し、最も像側にズーミング中に不動の正の屈折力のレンズ群とを有して構成されるズームレンズにおいて、変倍時に、第２レンズ群は像側に凸の軌跡を描きながら移動し、第３レンズ群は広角端から望遠端にかけて像側へ移動し、広角端における全系の焦点距離をｆｗ、広角端と望遠端における全系のズーム比をＺ、及び第２レンズ群が最も像側に位置するズームポジションでの全系の焦点距離をｆｚとするとき、ｆｗ×Ｚ^０．０８＜ｆｚ＜ｆｗ×Ｚ^０．５０・・・（１）を満たす。【選択図】図１
2020020832.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側から順に、ズーミング中に不動の正の屈折力の第１レンズ群、ズーミング中に移動する正の屈折力の第２レンズ群、ズーミング中に移動する負の屈折力の第３レンズ群と１つ以上のズーミング中に移動するレンズ群とを有し、最も像側にズーミング中に不動の正の屈折力のレンズ群とを有して構成されるズームレンズにおいて、変倍時に、第２レンズ群は像側に凸の軌跡を描きながら移動し、第３レンズ群は広角端から望遠端にかけて像側へ移動し、
広角端における全系の焦点距離をｆｗ、広角端と望遠端における全系のズーム比をＺ、及び前記第２レンズ群が最も像側に位置するズームポジションでの全系の焦点距離をｆｚとするとき、
ｆｗ×Ｚ^０．０８＜ｆｚ＜ｆｗ×Ｚ^０．５０            ・・・（１）
を満たすことを特徴とするズームレンズ。
【請求項２】
全系の焦点距離ｆｚ及び広角端、望遠端における前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の間隔をＬ１ｚ、Ｌ１ｗ、Ｌ１ｔとするとき、
０．１０＜（Ｌ１ｚ−Ｌ１ｗ）／ｆｗ＜４．００          ・・・（２）
|Ｌ１ｔ−Ｌ１ｗ| ／Ｌ１ｗ  ＜  ０．１００                      ・・・（３）
を満たすことを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
【請求項３】
前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１、第２レンズ群の焦点距離をｆ２とするとき、
０．３０＜ｆ２／ｆ１＜３．００                        ・・・（４）
を満たすことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のズームレンズ。
【請求項４】
前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の広角端における合成焦点距離をｆ１−２ｗ、第３レンズ群の焦点距離をｆ３とするとき、
１．４０ ＜｜ｆ１−２ｗ／ｆ３｜＜５．００                ・・・（５）
を満たすことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載のズームレンズ。
【請求項５】
前記第１レンズ群が物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群前群と、正の屈折力を有する第１レンズ群中群と、正の屈折力を有する第１レンズ群後群から構成され、合焦の際には前記第１レンズ群中群のみが光軸方向に移動する請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載のズームレンズ。
【請求項６】
開口絞りは、最も像側の正のレンズ群内もしくは該レンズ群の最も物体側に位置することを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか一項に記載のズームレンズ。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６の何れか一項に記載のズームレンズと、該ズームレンズによって形成した像を受光する撮像素子と、を有していることを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ズームレンズ及びそれを有する撮像装置に関し、特に放送用テレビカメラ、映画用カメラ、ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、銀塩写真用カメラ等に好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、上記分野の撮像装置に適用可能な４群以上のズームレンズとして、特許文献１〜２に記載のものが提案されている。特許文献１は、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群、負の屈折力を有する第２レンズ群、第３レンズ群、正の屈折力を有する第４レンズ群から構成されている。広角端から望遠端への変倍の際に、第１レンズ群、第４レンズ群は像面に対し固定されており、第２レンズ群、第３レンズ群が移動するズームレンズが提案されている。
【０００３】
特許文献２は、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群、正の屈折力を有する第２レンズ群、負の屈折力を有する第３レンズ群、負の屈折力を有する第４レンズ群、第５レンズ群から構成されている。広角端から望遠端への変倍の際に、第１レンズ群、第５レンズ群は像面に対し固定されており、第２レンズ群、第３レンズ群、第４レンズ群が移動するズームレンズが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４４６３９０９号公報
【特許文献２】特開２０１５−１６１６９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
テレビカメラや映画用カメラ、ビデオカメラ、写真用カメラ等の撮像装置に搭載されるズームレンズでは、小型化、高性能化への要望が高まってきており、近年ではさらに広角化、高倍率化した場合でもズーム全域で良好な性能を発揮できることが要求されている。
ズームレンズの広角化及び高倍率化を実現するためには、広角端からズーム中間までの歪曲収差などの諸収差の変動を抑制することが重要となってくる。また、ズーム倍率を確保しつつズーム全長を短くするために、適切な広角端と望遠端の配置とする必要がある。
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載のレンズ系は、イメージサイズに対してもっとも物体側のレンズの径およびレンズ全長が大きい。特許文献２に記載のレンズ系は、望遠端において、広角端に対して第２群が像側に位置しているため、第２群及び第３群の変倍分担比が低下し、高倍率化と全長短縮の両立に不利な構成となっている。
【０００７】
本発明は、以上を鑑みて、ズーム中間の歪曲収差や諸収差の抑制と高倍率化を両立し、高画角、高ズーム比、小型軽量で、且つ全ズーム範囲において高い光学性能を有するズームレンズ及びそれを有する撮像装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、本発明に係るズームレンズは、物体側から順に、ズーミング中に不動の正の屈折力の第１レンズ群、ズーミング中に移動する正の屈折力の第２レンズ群、ズーミング中に移動する負の屈折力の第３レンズ群と１つ以上のズーミング中に移動するレンズ群とを有し、最も像側にズーミング中に不動の正の屈折力のレンズ群とを有して構成されるズームレンズにおいて、変倍時に、第２レンズ群は像側に凸の軌跡を描きながら移動し、第３レンズ群は広角端から望遠端にかけて像側へ移動し、広角端における全系の焦点距離ｆｗ、広角端と望遠端における全系のズーム比Ｚ、及び前記第２レンズ群が最も像側に位置するズームポジションでの全系の焦点距離ｆｚを各々適切に設定した。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、広画角、高ズーム比、小型軽量で且つ全ズーム範囲に渡り高い光学性能を有するズームレンズ及びそれを有する撮像装置の提供を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の数値実施例１のズームレンズの広角端で無限遠物体に合焦しているときのレンズ断面図および広角端から望遠端にかけてのズーム軌跡の概略図である。
【図２】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、数値実施例１の物体距離無限遠でのそれぞれ広角端、焦点距離ｆｚ、望遠端における縦収差図である。ｆｚは第２レンズ群が最も像側に位置したときのズームポジションでの全系の焦点距離である。
【図３】本発明の数値実施例２のズームレンズの広角端で無限遠物体に合焦しているときのレンズ断面図である。
【図４】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、数値実施例２の物体距離無限遠でのそれぞれ広角端、焦点距離ｆｚ、望遠端における縦収差図である。ｆｚは第２レンズ群が最も像側に位置したときのズームポジションでの全系の焦点距離である。
【図５】本発明の数値実施例３のズームレンズの広角端で無限遠物体に合焦しているときのレンズ断面図である。
【図６】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、数値実施例３の物体距離無限遠でのそれぞれ広角端、焦点距離ｆｚ、望遠端における縦収差図である。ｆｚは第２レンズ群が最も像側に位置したときのズームポジションでの全系の焦点距離である。
【図７】は本発明の数値実施例３のズームレンズの広角端で無限遠物体に合焦しているときのレンズ断面図である。
【図８】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、数値実施例４の物体距離無限遠でのそれぞれ広角端、焦点距離ｆｚ、望遠端における縦収差図である。ｆｚは第２レンズ群が最も像側に位置したときのズームポジションでの全系の焦点距離である。
【図９】本発明の撮像装置の要部概略図である。数値実施例１〜４の収差図において、球面収差はｅ線、ｇ線によって表されている。非点収差はｅ線のメリディオナル像面（ΔＭ）とｅ線のサジタル像面（ΔＳ）によって表されている。倍率色収差はｇ線によって表されている。数値実施例１〜４の収差図において、球面収差は０．５ｍｍ、非点収差は０．５ｍｍ、歪曲は５％、倍率色収差は０．０５ｍｍのスケールで描かれている。ＦｎｏはＦナンバー、ωは半画角である。尚、広角端と望遠端は変倍用の第３群Ｕ３が機構上光軸上を移動可能な範囲の両端に位置したときのズーム位置をいう。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
次に各数値実施例の特徴について説明する。
【００１２】
本発明のズームレンズは、物体側から順に、ズーミング中に不動の正の屈折力の第１レンズ群を有している。更にズーミング中に移動する正の屈折力の第２レンズ群、ズーミング中に移動する負の屈折力の第３レンズ群、ズーミング中に移動する負の屈折力の第４レンズ群、開口絞りを含むズーミング中に不動の正の屈折力の第５レンズ群から構成される。広角端から望遠端へのズーミングに際し、前記第２レンズ群は像側に凸の軌跡を描きながら移動し、前記第３レンズ群は像側に移動する。前記第１レンズ群は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群前群と、正の屈折力を有する第２レンズ群中群と、正の屈折力を有する第１レンズ群後群とから実質的に構成され、合焦の際には第１レンズ群中群のみが移動することが好ましい。
【００１３】
本数値実施例のズームレンズは、レンズ群としては前述した第１〜５レンズ群の５つのレンズ群のみを備えるズームレンズであるが、本発明はこれに限定されない。例えば、第３レンズ群と第４レンズ群との間、もしくは第４レンズ群と第５レンズ群の間にズーミングに際して移動する負又は正の屈折力のレンズ群が配置されていても構わない。
【００１４】
図１は本発明の数値実施例１のズームレンズの広角端で無限遠物体に合焦しているときのレンズ断面図および広角端（短焦点距離端）から望遠端（長焦点距離端）にかけてのズーム軌跡の概略図である。
【００１５】
Ｕ１はズーミング中不動の正の屈折力の第１レンズ群である。Ｕ１は、負の屈折力の第１１レンズ群Ｕ１１、正の屈折力の第１２レンズ群Ｕ１２、正の屈折力の第１３レンズ群Ｕ１３から構成され、無限遠物体から近距離物体にフォーカシングする際にＵ１２が像側に移動する。Ｕ２はズーミングに際して像側に凸の軌跡を描きながら移動する正の屈折力の第２レンズ群である。Ｕ３は広角端から望遠端へのズーミングに際して像側へ移動する負の屈折力の第３レンズ群である。Ｕ４は第２レンズ群Ｕ２、第３レンズ群Ｕ３に連動して移動し、変倍に伴う像面変動を補正する負の屈折力の第４レンズ群である。Ｕ５は、開口絞りであるＳＰを含む、ズーミングに際して不動の正の屈折力の第５レンズ群である。Ｕ５には、焦点距離変換光学系を挿入するための空気間隔を確保している。Ｐは色分解プリズムや光学フィルタであり、硝子ブロックとして示している。ＩＰは像面であり、撮像素子（光電変換素子）の撮像面に相当している。
【００１６】
数値実施例２〜４においてＵ１、Ｕ１１、Ｕ１２、Ｕ１３、Ｕ２、Ｕ３、Ｕ４、Ｕ５の各群構成は数値実施例１と全て同じである。数値実施例１〜３はズーム比１４．０倍、広角端の半画角５０．７度、望遠端の半画角４．９９度のズームレンズである。数値実施例４はズーム比２６．１倍、広角端の半画角３９．２度、望遠端の半画角１．７９度のズームレンズである。
【００１７】
本発明のズームレンズは、物体側から順に、ズーミング中に不動の正の屈折力の第１レンズ群Ｕ１を有している。更にズーミング中に移動する正の屈折力の第２レンズ群Ｕ２、ズーミング中に移動する負の屈折力の第３レンズ群Ｕ３、ズーミング中に移動する負の屈折力の第４レンズ群Ｕ４、開口絞りを含むズーミング中に不動の正の屈折力の第５レンズ群Ｕ５から構成される。広角端から望遠端へのズーミングに際し、前記第２レンズ群Ｕ２は像側に凸の軌跡を描きながら移動し、第３レンズ群Ｕ３は像側へ移動する。第１レンズ群Ｕ１は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群前群Ｕ１１と、正の屈折力を有する第１レンズ群中群Ｕ１２と、正の屈折力を有する第１レンズ群後群Ｕ１３とから構成される。無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングに際し、第１レンズ群中群Ｕ１２のみが移動する。
【００１８】
ズーミングに際し、第２レンズ群Ｕ２を像側に移動することで、正の歪曲収差を抑制できるとともに、像面湾曲等の諸収差を抑制することができる。特に、広画角で高倍率のズームレンズでは一般に、広角端からズーム中間までの間で、正の歪曲収差が大きくなるような変動を持つ。すなわち、広角端からズーム中間までの間で第２レンズ群Ｕ２が最も繰り出すことで、歪曲収差の効果的な補正が可能となる。
【００１９】
また、第２レンズ群Ｕ２の位置は、広角端と望遠端とで撮像面に対して同じ位置にあることが望ましい。望遠端において、第２レンズ群Ｕ２が広角端に対し像側に位置する場合には、第２レンズ群Ｕ２と第３レンズ群Ｕ３の合成の変倍分担比が低下して望遠端における焦点距離が短くなる。結果として同じ望遠端の焦点距離を確保するためには、第３レンズ群Ｕ３の移動量を大きくする必要があるため、ズーム全長が長くなり、小型化が困難となる。
【００２０】
また、第２レンズ群Ｕ２の屈折力が、第１レンズ群Ｕ１の屈折力よりも大きくなりすぎないことが望ましい。第２レンズ群Ｕ２の屈折力が強くなりすぎると、この諸収差を第３レンズ群以降で補正することが困難となる。
【００２１】
また、このズームレンズは、下記条件式（１）〜（５）のいずれか１つ、または任意の組み合わせを満足することが好ましい。
ｆｗ×Ｚ＾０．０８＜ｆｚ＜ｆｗ×Ｚ＾０．５０              ・・・（１）
０．１０＜（Ｌ１ｚ−Ｌ１ｗ）／ｆｗ＜４．００              ・・・（２）
｜Ｌ１ｔ−Ｌ１ｗ｜／Ｌ１ｗ＜０．１００                    ・・・（３）
０．３０＜ｆ２／ｆ１＜３．００                            ・・・（４）
１．４０＜｜ｆ１−２ｗ／ｆ３｜＜５．００                  ・・・（５）
ただし、
ｆｗ：広角端における全系の焦点距離
Ｚ：広角端と望遠端における全系のズーム比
ｆｚ：第２レンズ群が最も像側に位置するズームポジションでの全系の焦点距離
Ｌ１ｚ：全系の焦点距離ｆｚにおける第１レンズ群と第２レンズ群の間隔
Ｌ１ｗ：広角端における第１レンズ群と第２レンズ群の間隔
Ｌ１ｔ：望遠端における第１レンズ群と第２レンズ群の間隔
ｆ１：第１レンズ群の焦点距離
ｆ２：第２レンズ群の焦点距離
ｆ３：第３レンズ群の焦点距離
ｆ１−２ｗ：第１レンズ群と第２レンズ群の広角端における合成焦点距離
条件式（１）は、第２レンズ群Ｕ２が最も像側に位置するズームポジションにおける焦点距離を規定している。
【００２２】
条件式（１）の数値範囲となるように構成することで、正の歪曲収差が大きい広角端からズーム中間までのズームポジションを効果的に補正することができ、良好な収差補正に有利となる。更に好ましくは、条件式（１）を次の如く設定するのがよい。
ｆｗ×Ｚ＾０．１５＜ｆｚ＜ｆｗ×Ｚ＾０．４７            ・・・（１−１）
条件式（２）は、第１レンズ群Ｕ１と第２レンズ群Ｕ２の間隔が最大となる場合の間隔の大きさを規定している。条件式（２）の上限値を上回ると、第２レンズ群Ｕ２の移動量が大きすぎるため、歪曲収差や像面収差の補正が過剰となり、諸収差をバランス良く補正することが困難となる。条件式（２）の下限値を下回ると、第２レンズ群Ｕ２の移動量が小さすぎるため、補正効果が少なく諸収差を良好に補正することが困難となる。更に好ましくは、条件式（２）を次の如く設定するのがよい。
０．２５＜（Ｌ１ｚ−Ｌ１ｗ）／ｆｗ＜３．６５            ・・・（２−１）
条件式（３）は、広角端及び望遠端における第１レンズ群Ｕ１と第２レンズ群Ｕ２の間の間隔を規定している。第１レンズ群Ｕ１と第２レンズ群Ｕ２の間の間隔は、望遠端において広角端とほぼ同じ大きさであることが望ましい。条件式（３）の上限値を上回ると、広角端と望遠端で第１レンズ群Ｕ１と第２レンズ群Ｕ２の間隔が大きく異なり、広角端の間隔が望遠端の間隔に対し大きすぎる場合には、前玉径が大きくなってしまうため、小型化が困難となる。また、望遠端の間隔が広角端の間隔に対し大きすぎる場合には、第２レンズ群Ｕ２及び第３レンズ群Ｕ３の合成の変倍分担比が低下して望遠端における焦点距離が短くなる。結果として同じ望遠端の焦点距離を確保するためには、第３レンズ群Ｕ３の移動量を大きくする必要があるため、ズーム全長が長くなり、小型化が困難となる。更に好ましくは、条件式（３）を次の如く設定するのがよい。
｜Ｌ１ｔ−Ｌ１ｗ｜／Ｌ１ｗ＜０．０８５                  ・・・（３−１）
条件式（４）は、第１レンズ群Ｕ１と第２レンズ群Ｕ２の焦点距離の比を規定している。条件式（４）の上限値を上回ると、第１レンズ群Ｕ１の屈折力が強すぎるために、第１レンズ群Ｕ１で発生する諸収差が過大となり、この諸収差を第２レンズ群以降で補正することが困難となる。条件式（４）の下限値を下回ると、第２レンズ群Ｕ２の屈折力が強くなりすぎるために、この諸収差を第３レンズ群以降で補正することが困難となる。更に好ましくは、条件式（４）を次の如く設定するのがよい。
０．３５＜ｆ２／ｆ１＜２．２０                          ・・・（４−１）
条件式（５）は、第１レンズ群Ｕ１と第２レンズ群Ｕ２とで構成される合成レンズ群の合成焦点距離の大きさと第３レンズ群Ｕ３の焦点距離の比を規定している。条件式（５）の上限値を上回ると、第１レンズ群Ｕ１と第２レンズ群Ｕ２とで構成される合成レンズ群の屈折力に対し、第３レンズ群Ｕ３の屈折力が強くなりすぎるために、第３レンズ群Ｕ３で発生する諸収差が増大し、良好な収差補正が困難となる。条件式（５）の下限値を下回ると、第１レンズ群Ｕ１と第２レンズ群Ｕ２とで構成される合成レンズ群の屈折力に対し、第３レンズ群Ｕ３の屈折力が弱くなりすぎるために、第３レンズ群Ｕ３の移動量が増大し、ズーム全長が長くなり、小型化が困難となる。更に好ましくは、条件式（５）を次の如く設定するのがよい。
１．５０＜｜ｆ１−２ｗ／ｆ３｜＜４．２０                ・・・（５−１）
本発明では、第１レンズ群Ｕ１が物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群前群Ｕ１１と、正の屈折力を有する第１レンズ群中群Ｕ１２と、正の屈折力を有する第１レンズ後群Ｕ１３から構成されている。合焦の際には第１レンズ群中群Ｕ１２のみが光軸方向に移動する。
【００２３】
第１レンズ群がこの構成のズームレンズでは、広角化に有利であるが、ズーミングに際する歪曲収差及び像面歪曲の収差変動が発生し、広角端では負の歪曲収差が発生しやすく、広角端からズーム中間までの間では正の大きな歪曲収差が発生しやすい。
【００２４】
第２レンズ群Ｕ２が像側に移動することで、広角端からズーム中間までの正の歪曲収差を効果的に補正することが可能であり、最大限に効果を発揮できる。
【００２５】
また、数値実施例１〜３では、第２レンズ群は１枚の両凸レンズで構成されている。第２レンズ群Ｕ２が像側に移動することで、負の像面湾曲を抑制することを可能としている。また、数値実施例４では、第２レンズ群Ｕ２が像側に移動することで、正の像面湾曲を抑制することを可能としている。
【００２６】
本発明では、最も像側のレンズ群である、第５レンズ群Ｕ５に開口絞りを配置している。開口絞りをズーミングの際に固定の最も像側のレンズ群に配置することで、Ｆ落ちポイントまでのズーミングによるＦナンバーの変動を防ぎ一定に保つことができる。
【００２７】
数値実施例１〜４は条件式（１）〜（５）を満足しており、本発明のズームレンズは広画角、高ズーム比、小型軽量で且つ全ズーム範囲に渡り高い光学性能を達成している。
図９を用いて、各数値実施例のズームレンズを撮影光学系として用いた撮像装置（テレビカメラシステム）の概要を説明する。図９は本発明の撮像装置の要部概略図である。図９において１０１は数値実施例１〜４のいずれか１つのズームレンズである。１２３はカメラである。ズームレンズ１０１はカメラ１２３に対して着脱可能になっている。１２４はカメラ１２３にズームレンズ１０１を装着することにより構成される撮像装置である。
【００２８】
ズームレンズ１０１は第１レンズ群Ｕ１、変倍群ＬＺ、焦点距離変換光学系ＦＤＣ、第５レンズ群Ｕ５を有している。第１レンズ群Ｕ１は焦点調節用レンズ群が含まれている。変倍部ＬＺは変倍の為に光軸上を移動する群と、変倍に伴う像面変動を補正する為に光軸上を移動する群が含まれている。第５レンズ群Ｕ５は開口絞りＳＰを有している。第５レンズ群Ｕ５はズーミング中に不動であり、焦点距離変換光学系ＦＤＣが含まれている。
【００２９】
１１４は第１レンズ群Ｕ１の一部を光軸方向に駆動するヘリコイドやカムやアクチュエーター等の駆動機構である。１１５は変倍群ＬＺを光軸方向に駆動するヘリコイドやカムやアクチュエーター等の駆動機構である。１１６、１１７、１１８は駆動機構１１４、１１５及び開口絞りＳＰを電動駆動するモータ（駆動手段）である。
【００３０】
１１９、１２０、１２１は焦点調節用レンズ群や変倍部ＬＺの光軸上の位置や、開口絞りＳＰの絞り径を検出する為のエンコーダやポテンショメータ、あるいはフォトセンサ等の検出器である。カメラ１２３において、１０９はカメラ１２３内の光学フィルタや色分解プリズムに相当するガラスブロック、１１０はズームレンズ１０１によって形成された被写体像を受光するＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の撮像素子（光電変換素子）である。また、１１１、１２２はカメラ１２３及びズームレンズ本体１０１の各種の駆動を制御するＣＰＵである。
【００３１】
このように本発明のズームレンズをテレビカメラに適用することにより、高い光学性能を有する撮像装置を実現している。
【００３２】
以下の各数値実施例において、ｒは物体側より各面の曲率半径、ｄは各面の間隔、ｎｄとνｄは各光学部材の屈折率とアッベ数である。
【００３３】
非球面形状は光軸方向にＸ軸、光軸と垂直方向にＨ軸、光の進行方向を正とし、Ｒを近軸曲率半径、ｋを円錐常数、Ａ３、Ａ４、Ａ５、Ａ６、Ａ７、Ａ８、Ａ９、Ａ１０、Ａ１１、Ａ１２を各々非球面係数としたとし次式で表す。
【００３４】
【数１】
2020020832.tif 000003
で表される。又、例えば「ｅ−Ｚ」は「×１０−Ｚ」を意味する。＊印は非球面であることを示している。
＜数値実施例１＞
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         vd       有効径
1*       497.515    2.50   1.77250    49.6       82.93
2         32.159   15.51                         58.28
3        105.861    1.85   1.77250    49.6       57.79
4         59.692   12.01                         55.33
5       -106.342    1.75   1.77250    49.6       55.07
6        180.672    0.15                         56.16
7         86.210    5.94   1.80518    25.4       57.70
8        533.142    2.72                         57.61
9      -4255.189    7.02   1.75000    80.0       57.60
10*       -85.461    7.30                         57.61
11       1894.772    8.80   1.43875    94.9       54.81
12        -69.626    1.65   1.65412    39.7       54.80
13*      -137.818    0.15                         56.56
14        117.740    1.65   1.84666    23.8       59.49
15         64.971   11.74   1.43875    94.9       59.47
16       -292.663    0.18                         60.39
17        218.604   12.11   1.49700    81.5       61.77
18        -71.219  (可変)                         62.15
19         95.555    8.34   1.59240    68.3       58.66
20       -239.220  (可変)                         57.83
21         33.752    0.75   1.88300    40.8       21.31
22         13.449    3.59                         18.25
23        141.526    0.75   1.83400    37.2       18.04
24         32.647    3.16                         17.35
25        -36.355    5.27   1.78472    25.7       17.04
26        -10.781    0.80   1.88300    40.8       17.12
27       -129.825    0.14                         17.90
28         42.140    2.70   1.59270    35.3       18.16
29        -82.475  (可変)                         18.10
30        -26.766    0.75   1.74100    52.6       18.19
31         52.132    2.25   1.80810    22.8       19.60
32       -182.568  (可変)                         20.01
33(絞り)    ∞       1.40                         27.35
34        542.890    3.09   1.72000    43.7       28.37
35        -60.677    0.15                         28.77
36         73.994    3.91   1.64000    60.1       29.54
37        -96.769    0.22                         29.52
38         55.913    6.24   1.51633    64.1       28.75
39        -41.379    1.00   1.88300    40.8       28.11
40        107.516   34.00                         27.59
41         71.709    5.20   1.56732    42.8       27.76
42        -47.917    0.30                         27.50
43       -696.891    1.00   1.88300    40.8       26.16
44         21.684    6.16   1.51633    64.1       24.70
45       -146.962    0.20                         24.62
46         34.214    7.74   1.51633    64.1       24.51
47        -23.321    1.00   1.88300    40.8       24.11
48         82.175    0.88                         24.58
49         45.555    6.21   1.51633    64.1       25.37
50        -32.220    4.00                         25.52
51          ∞      33.00   1.60859    46.4       30.00
52          ∞      13.20   1.51680    64.2       30.00
53          ∞       7.90                         30.00
像面        ∞   
非球面データ
第1面
K = 1.22038e+002  A 4= 2.58630e-006  A 6=-2.80002e-010  A 8=-2.11289e-013  A10=-1.00023e-016  A12= 1.79378e-020  
A 3=-2.58900e-006  A 5=-3.08387e-008  A 7= 7.18608e-012  A 9= 1.07723e-014  A11=-2.25450e-018  
第10面
K = 1.37664e+000  A 4= 8.53450e-007  A 6=-4.35858e-010  A 8=-4.24489e-013  A10= 1.04340e-015  A12=-2.83036e-019  
A 3= 1.23980e-006  A 5= 1.80870e-008  A 7=-2.94536e-012  A 9=-1.33069e-014  A11=-3.25158e-018  
第13面
K =-5.97136e+000  A 4= 3.75873e-007  A 6= 2.76794e-010  A 8= 3.98697e-013  A10=-2.75649e-016  A12= 3.09486e-019  
A 3=-7.20476e-007  A 5=-5.82911e-009  A 7= 9.35836e-012  A 9=-5.20786e-015  A11=-6.11144e-018  
各種データ
ズーム比     14.00 
広角     ｆｚ     望遠
焦点距離       4.50     6.73    63.00  
Fナンバー      1.90     1.90     2.80  
画角          50.69    39.25     4.99  
像高           5.50     5.50     5.50  
レンズ全長   312.47   312.47   312.47  
BF             7.90     7.90     7.90  
d18            0.18     1.76     0.18  
d20            0.46    11.66    44.52  
d29           41.80    27.17     8.37  
d32           11.70    13.55     1.06  
入射瞳位置    31.74    36.29   104.04  
射出瞳位置   451.78   451.78   451.78  
前側主点位置  36.29    43.13   175.98  
後側主点位置   3.40     1.17   -55.10  
ズームレンズ群データ
群  始面    焦点距離  レンズ構成長  前側主点位置  後側主点位置
1    1      64.80        93.03        66.34         97.94
2   19     115.94         8.34         1.51         -3.77
3   21     -17.40        17.16         0.51        -13.60
4   30     -46.00         3.00        -0.37         -2.05
5   33      58.07       128.91        64.65       -118.38
単レンズデータ
レンズ  始面  焦点距離
1       1    -44.40
2       3   -179.47
3       5    -86.01
4       7    125.80
5       9    115.85
6      11    152.89
7      12   -215.92
8      14   -172.02
9      15    122.10
10      17    109.29
11      19    115.94
12      21    -25.62
13      23    -50.72
14      25     17.74
15      26    -13.28
16      28     47.12
17      30    -23.66
18      31     49.89
19      34     75.55
20      36     65.85
21      38     46.91
22      39    -33.54
23      41     51.16
24      43    -23.66
25      44     36.92
26      46     28.05
27      47    -20.36
28      49     37.44
29      51      0.00
30      52      0.00
＜数値実施例２＞
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         vd       有効径
1*       497.515    2.50   1.77250    49.6       83.15
2         32.046   15.51                         58.24
3        104.396    1.85   1.77250    49.6       57.78
4         59.672   12.01                         55.34
5       -106.734    1.75   1.77250    49.6       55.08
6        179.595    0.15                         56.15
7         85.961    5.94   1.80518    25.4       57.68
8        514.988    2.72                         57.59
9      -4432.582    7.02   1.75000    80.0       57.58
10*       -85.461    7.30                         57.59
11       1894.772    8.80   1.43875    94.9       54.88
12        -69.626    1.65   1.65412    39.7       54.87
13*      -137.818    0.15                         56.60
14        117.740    1.65   1.84666    23.8       59.53
15         64.971   11.74   1.43875    94.9       59.51
16       -292.663    0.18                         60.43
17        218.604   12.11   1.49700    81.5       61.82
18        -71.219  (可変)                         62.19
19         95.555    8.34   1.59240    68.3       58.69
20       -239.220  (可変)                         57.86
21         33.752    0.75   1.88300    40.8       21.27
22         13.449    3.59                         18.23
23        141.526    0.75   1.83400    37.2       18.01
24         32.647    3.16                         17.32
25        -36.355    5.27   1.78472    25.7       17.00
26        -10.781    0.80   1.88300    40.8       17.08
27       -129.825    0.14                         17.84
28         42.140    2.70   1.59270    35.3       18.10
29        -82.475  (可変)                         18.04
30        -26.766    0.75   1.74100    52.6       17.84
31         52.132    2.25   1.80810    22.8       19.20
32       -182.568  (可変)                         19.63
33(絞り)    ∞       1.40                         27.33
34        542.890    3.09   1.72000    43.7       28.35
35        -60.677    0.15                         28.74
36         73.994    3.91   1.64000    60.1       29.52
37        -96.769    0.22                         29.49
38         55.913    6.24   1.51633    64.1       28.73
39        -41.379    1.00   1.88300    40.8       28.08
40        107.516   34.00                         27.57
41         71.709    5.20   1.56732    42.8       27.74
42        -47.917    0.30                         27.48
43       -696.891    1.00   1.88300    40.8       26.14
44         21.684    6.16   1.51633    64.1       24.68
45       -146.962    0.20                         24.60
46         34.214    7.74   1.51633    64.1       24.61
47        -23.321    1.00   1.88300    40.8       24.21
48         82.175    0.88                         24.69
49         45.555    6.21   1.51633    64.1       25.49
50        -32.184    4.00                         25.64
51          ∞      33.00   1.60859    46.4       30.00
52          ∞      13.20   1.51680    64.2       30.00
53          ∞       7.87                         30.00
像面        ∞   
非球面データ
第1面
K = 1.22038e+002  A 4= 2.58630e-006  A 6=-2.80002e-010  A 8=-2.11289e-013  A10=-1.00023e-016  A12= 1.79378e-020  
A 3=-2.58900e-006  A 5=-3.08387e-008  A 7= 7.18608e-012  A 9= 1.07723e-014  A11=-2.25450e-018  
第10面
K = 1.37664e+000  A 4= 8.53450e-007  A 6=-4.35858e-010  A 8=-4.24489e-013  A10= 1.04340e-015  A12=-2.83036e-019  
A 3= 1.23980e-006  A 5= 1.80870e-008  A 7=-2.94536e-012  A 9=-1.33069e-014  A11=-3.25158e-018  
第13面
K =-5.97136e+000  A 4= 3.75873e-007  A 6= 2.76794e-010  A 8= 3.98697e-013  A10=-2.75649e-016  A12= 3.09486e-019  
A 3=-7.20476e-007  A 5=-5.82911e-009  A 7= 9.35836e-012  A 9=-5.20786e-015  A11=-6.11144e-018  
各種データ
ズーム比     14.00 
広角     ｆｚ     望遠
焦点距離       4.50     9.45    63.00  
Fナンバー      1.90     1.90     2.80  
画角          50.71    30.20     4.99  
像高           5.50     5.50     5.50  
レンズ全長   312.44   312.44   312.44  
BF             7.87     7.87     7.87  
d18            0.18     1.35     0.19  
d20            0.46    20.11    44.52  
d29           41.80    18.05     8.39  
d32           11.70    14.64     1.04  
入射瞳位置    31.72    41.16   104.04  
射出瞳位置   447.51   447.51   447.51  
前側主点位置  36.27    50.82   176.07  
後側主点位置   3.37    -1.58   -55.13  
ズームレンズ群データ
群  始面    焦点距離  レンズ構成長  前側主点位置  後側主点位置
1    1      64.76        93.03        66.30         97.90
2   19     115.94         8.34         1.51         -3.77
3   21     -17.40        17.16         0.51        -13.60
4   30     -46.00         3.00        -0.37         -2.05
5   33      58.10       128.91        64.74       -118.43
単レンズデータ
レンズ  始面  焦点距離
1       1    -44.23
2       3   -182.75
3       5    -86.02
4       7    126.19
5       9    115.76
6      11    152.89
7      12   -215.92
8      14   -172.02
9      15    122.10
10      17    109.29
11      19    115.94
12      21    -25.62
13      23    -50.72
14      25     17.74
15      26    -13.28
16      28     47.12
17      30    -23.66
18      31     49.89
19      34     75.55
20      36     65.85
21      38     46.91
22      39    -33.54
23      41     51.16
24      43    -23.66
25      44     36.92
26      46     28.05
27      47    -20.36
28      49     37.41
29      51      0.00
30      52      0.00
＜数値実施例３＞
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         vd       有効径
1*       497.515    2.50   1.77250    49.6       82.61
2         31.846   15.51                         57.86
3        127.328    1.85   1.77250    49.6       57.72
4         64.015   12.01                         55.41
5       -115.186    1.75   1.77250    49.6       55.11
6        172.704    0.15                         56.18
7         85.406    5.94   1.80518    25.4       57.73
8        613.434    2.72                         57.65
9       -673.333    7.02   1.75000    80.0       57.64
10*       -85.461    7.30                         57.73
11        487.043    8.80   1.43875    94.9       57.18
12        -69.982    1.65   1.65412    39.7       57.38
13*      -137.818    0.15                         58.52
14        113.109    1.65   1.84666    23.8       60.56
15         63.988   11.74   1.43875    94.9       60.46
16       -306.608    0.18                         61.25
17        233.728   12.11   1.49700    81.5       62.56
18        -68.009  (可変)                         62.87
19         95.425    8.91   1.59240    68.3       58.69
20       -316.859  (可変)                         57.36
21         33.752    0.75   1.88300    40.8       21.45
22         13.449    3.59                         18.35
23        141.526    0.75   1.83400    37.2       18.17
24         32.647    3.16                         17.47
25        -36.355    5.27   1.78472    25.7       17.18
26        -10.781    0.80   1.88300    40.8       17.27
27       -129.825    0.14                         18.09
28         42.140    2.70   1.59270    35.3       18.38
29        -82.475  (可変)                         18.33
30        -26.766    0.75   1.74100    52.6       17.83
31         52.132    2.25   1.80810    22.8       19.19
32       -182.568  (可変)                         19.62
33(絞り)    ∞       1.40                         27.34
34        542.890    3.09   1.72000    43.7       28.36
35        -60.677    0.15                         28.76
36         73.994    3.91   1.64000    60.1       29.53
37        -96.769    0.22                         29.50
38         55.913    6.24   1.51633    64.1       28.74
39        -41.379    1.00   1.88300    40.8       28.10
40        107.516   34.00                         27.58
41         71.709    5.20   1.56732    42.8       27.75
42        -47.917    0.30                         27.49
43       -696.891    1.00   1.88300    40.8       26.16
44         21.684    6.16   1.51633    64.1       24.69
45       -146.962    0.20                         24.61
46         34.214    7.74   1.51633    64.1       24.71
47        -23.321    1.00   1.88300    40.8       24.32
48         82.175    0.88                         24.80
49         45.555    6.21   1.51633    64.1       25.62
50        -32.154    4.00                         25.76
51          ∞      33.00   1.60859    46.4       30.00
52          ∞      13.20   1.51680    64.2       30.00
53          ∞       7.85                         30.00
像面        ∞   
非球面データ
第1面
K = 1.22038e+002  A 4= 2.58630e-006  A 6=-2.80002e-010  A 8=-2.11289e-013  A10=-1.00023e-016  A12= 1.79378e-020  
A 3=-2.58900e-006  A 5=-3.08387e-008  A 7= 7.18608e-012  A 9= 1.07723e-014  A11=-2.25450e-018  
第10面
K = 1.37664e+000  A 4= 8.53450e-007  A 6=-4.35858e-010  A 8=-4.24489e-013  A10= 1.04340e-015  A12=-2.83036e-019  
A 3= 1.23980e-006  A 5= 1.80870e-008  A 7=-2.94536e-012  A 9=-1.33069e-014  A11=-3.25158e-018  
第13面
K =-5.97136e+000  A 4= 3.75873e-007  A 6= 2.76794e-010  A 8= 3.98697e-013  A10=-2.75649e-016  A12= 3.09486e-019  
A 3=-7.20476e-007  A 5=-5.82911e-009  A 7= 9.35836e-012  A 9=-5.20786e-015  A11=-6.11144e-018  
各種データ
ズーム比     14.00 
広角     ｆｚ     望遠
焦点距離       4.50    15.54    63.00  
Fナンバー      1.90     1.90     2.80  
画角          50.71    19.50     4.99  
像高           5.50     5.50     5.50  
レンズ全長   312.98   312.98   312.98  
BF             7.85     7.85     7.85  
d18            0.18     2.68     0.20  
d20            0.46    29.02    44.51  
d29           41.80     6.98     8.39  
d32           11.70    15.47     1.04  
入射瞳位置    31.54    50.38   103.94  
射出瞳位置   444.15   444.15   444.15  
前側主点位置  36.08    66.47   176.04  
後側主点位置   3.35    -7.69   -55.15  
ズームレンズ群データ
群  始面    焦点距離  レンズ構成長  前側主点位置  後側主点位置
1    1      59.80        93.03        63.24         91.46
2   19     124.37         8.91         1.30         -4.33
3   21     -17.40        17.16         0.51        -13.60
4   30     -46.00         3.00        -0.37         -2.05
5   33      58.12       128.91        64.82       -118.46
単レンズデータ
レンズ  始面  焦点距離
1       1    -43.94
2       3   -168.01
3       5    -88.79
4       7    121.48
5       9    129.46
6      11    139.79
7      12   -218.17
8      14   -175.03
9      15    121.53
10      17    107.12
11      19    124.37
12      21    -25.62
13      23    -50.72
14      25     17.74
15      26    -13.28
16      28     47.12
17      30    -23.66
18      31     49.89
19      34     75.55
20      36     65.85
21      38     46.91
22      39    -33.54
23      41     51.16
24      43    -23.66
25      44     36.92
26      46     28.05
27      47    -20.36
28      49     37.39
29      51      0.00
30      52      0.00
＜数値実施例４＞
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         vd       有効径
1*       514.377    5.10   1.69680    55.5      172.13
2        103.917   45.14                        144.43
3       -184.159    4.50   1.69680    55.5      143.78
4       1522.558    0.20                        145.53
5        320.863    8.88   1.95906    17.5      147.01
6        581.315    9.01                        146.38
7      -36331.572   18.09   1.49700    81.5      146.37
8       -185.283    0.20                        146.37
9        301.257   17.17   1.43875    94.9      135.72
10       -391.230    0.20                        134.04
11        731.144    5.70   1.83481    42.7      129.38
12        211.134   28.96                        125.83
13        174.788   24.08   1.49700    81.5      137.04
14       -362.647  (可変)                        137.09
15        147.759    5.70   1.83400    37.2      133.22
16         86.979   34.28   1.49700    81.5      124.54
17       -617.939    0.20                        123.32
18        123.503    8.49   1.62041    60.3      114.88
19        183.016  (可変)                        112.67
20         83.743    2.00   1.88300    40.8       41.98
21         23.524   11.73                         34.61
22        -49.046    2.50   1.72047    34.7       34.29
23       -389.755    6.02   1.80810    22.8       35.03
24        -48.169    2.00                         35.45
25        -69.214    1.50   1.65412    39.7       34.10
26         66.589    3.00                         33.88
27         48.196    3.95   1.80810    22.8       35.09
28        118.304  (可変)                         34.72
29        -54.923    1.60   1.79962    42.1       33.01
30         64.030    4.26   1.84649    23.9       35.50
31       -666.897  (可変)                         36.02
32(絞り)    ∞       2.00                         40.99
33       1013.008    5.37   1.62041    60.3       42.34
34        -65.317    0.20                         42.88
35         84.382    9.64   1.51633    64.1       43.81
36        -50.624    2.00   1.88300    40.8       43.65
37       -177.778   65.00                         44.27
38        221.269    2.50   1.83400    37.2       43.59
39         61.972   11.83   1.53172    48.8       43.09
40        -55.000    4.58                         43.20
41         80.811    7.86   1.49700    81.5       40.25
42        -48.635    2.50   1.83400    37.2       39.90
43        221.751    2.73                         39.15
44         38.890    9.47   1.48749    70.2       38.94
45        557.855   14.40                         37.18
46          ∞      33.00   1.60859    46.4       38.00
47          ∞      13.20   1.51633    64.2       38.00
48          ∞       4.81                         38.00
像面        ∞   
非球面データ
第1面
K = 0.00000e+000  A 4=-2.60902e-009  A 6= 1.10354e-012  A 8=-1.12756e-015  A10= 2.13824e-019  A12=-1.28894e-023  
各種データ
ズーム比     26.10 
広角     ｆｚ     望遠
焦点距離       6.75    13.57   176.17  
Fナンバー      1.55     1.55     2.28  
画角          39.17    22.07     1.79  
像高           5.50     5.50     5.50  
レンズ全長   589.57   589.57   589.57  
BF             4.81     4.81     4.81  
d14            0.20    24.75     0.20  
d19            1.99    42.84   130.87  
d28          133.91    60.35    12.01  
d31            7.90    16.06     0.93  
入射瞳位置   108.34   157.80   809.35  
射出瞳位置   166.32   166.32   166.32  
前側主点位置 115.38   172.51   1177.70  
後側主点位置  -1.94    -8.76  -171.36  
ズームレンズ群データ
群  始面    焦点距離  レンズ構成長  前側主点位置  後側主点位置
1    1     589.51       167.23       318.63        403.65
2   15     234.68        48.67         8.72        -23.08
3   20     -29.50        32.70         2.49        -23.47
4   29     -80.00         5.86        -0.38         -3.58
5   32      95.40       186.28       132.02       -177.52
単レンズデータ
レンズ  始面  焦点距離
1       1   -187.05
2       3   -234.51
3       5    724.69
4       7    373.56
5       9    389.90
6      11   -355.41
7      13    240.20
8      15   -263.19
9      16    155.48
10      18    578.12
11      20    -37.42
12      22    -77.59
13      23     66.79
14      25    -51.35
15      27     97.15
16      29    -36.55
17      30     68.53
18      33     98.70
19      35     62.58
20      36    -80.29
21      38   -103.30
22      39     56.53
23      41     62.17
24      42    -47.32
25      44     84.95
26      46      0.00
27      47      0.00
【００３５】
【表１】
2020020832.tif 000004
【符号の説明】
【００３６】
Ｕ１  第１群、Ｕ１１  第１１群、Ｕ１２  第１２群、Ｕ１３  第１３群、
Ｕ２  第２群、Ｕ３  第３群、Ｕ４  第４群、Ｕ５  第５群、
ＳＰ  開口絞り、ＦＤＣ  焦点距離変換光学系、
Ｐ  色分解プリズムや光学フィルタを示すガラスブロック、
ＩＰ  撮像面、１０１  ズームレンズ、１０９  ガラスブロック、
１１０  撮像素子、１１１，１２０  ＣＰＵ、１２３  カメラ、
１２４  撮像装置
【図１】
2020020832.tif 000005
【図２】
2020020832.tif 000006
【図３】
2020020832.tif 000007
【図４】
2020020832.tif 000008
【図５】
2020020832.tif 000009
【図６】
2020020832.tif 000010
【図７】
2020020832.tif 000011
【図８】
2020020832.tif 000012
【図９】
2020020832.tif 000013