(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側から像側へ順に、ズーミングに際して移動するレンズ群を含む前群、開口絞り、ズーミングに際して固定の正の屈折力の後群を備えるズームレンズであって、
前記後群は、該後群中で最も長い空気間隔をはさんで物体側に正の屈折力の前方レンズ群、像側に正の屈折力の後方レンズ群を有し、
前記後方レンズ群は最も物体側に負の屈折力のレンズｓ１、最も像側に負の屈折力を有するレンズｓ３を有し、
該後方レンズ群の焦点距離をｆｒｒ、該レンズｓ１、該レンズｓ３の焦点距離を各々ｆｓ１、ｆｓ３とするとき
−６．０  ≦  ｆｓ１  ／  ｆｒｒ  ≦  −１．０
−９．０  ≦  ｆｓ３  ／  ｆｒｒ  ≦  −２．０
なる条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
【請求項２】
前記後方レンズ群が、前記レンズｓ３と隣接する位置に正の屈折力のレンズｓ２を有し、
該レンズｓ２の焦点距離をｆｓ２とするとき
−４．０  ≦  ｆｓ３  ／  ｆｓ２  ≦  −１．５
なる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。
【請求項３】
前記後群の全長をＤＬＲ、前記後方レンズ群の全長をｄｒｒとするとき
２．０  ≦  ＤＬＲ  ／  ｄｒｒ  ≦  ３．０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１又は２に記載のズームレンズ。
【請求項４】
前記前方レンズ群の焦点距離をｆｒｆとするとき
１．０  ≦  ｆｒｆ  ／  ｆｒｒ  ≦  １．４
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項５】
前記前群は、物体側より像側へ順に、ズーミングのためには不動であって正の屈折力の第１レンズ群、ズーミングに際して移動する負の屈折力の第２レンズ群、ズーミングに際して移動する負の屈折力の第３レンズ群より構成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項６】
前記第１レンズ群は、物体側から像側へ順に、合焦のためには不動の第１部分レンズ群、無限遠物体から近距離物体への合焦の際に物体側へ移動する正の屈折力の第２部分レンズ群より構成されていることを特徴とする請求項５に記載のズームレンズ。
【請求項７】
前記前方レンズ群は、物体側から像側へ順に、正レンズ、正レンズ、正レンズと負レンズとを接合した接合レンズより構成され、
前記後方レンズ群は、物体側から像側へ順に、前記負レンズｓ１、正レンズと負レンズとを接合した接合レンズ、正レンズ、前記正レンズｓ２、前記負レンズｓ３より構成されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項８】
前記前方レンズ群と前記後方レンズ群の間隔をｄｓ、該前方レンズ群の焦点距離をｆｒｆとするとき
０．４５≦ｄｓ／ｆｒｆ≦１．１０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか１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固体撮像素子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、ＴＶ（テレビジョン）放送用のテレビカメラや撮像用のビデオカメラ、デジタルスチルカメラ等に好適なズームレンズ及びそれを有する撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ＴＶ放送用のテレビカメラ用のズームレンズとして、開口絞りをはさんで物体側に変倍用のレンズ群（変倍部）を含む前群と像側にリレー用のレンズ群（リレー部）を含む後群とを配置した構成のズームレンズが知られている。前群としては、物体側から像側へ順に合焦用のレンズ群を含む正の屈折力の第１レンズ群、変倍用の負の屈折力の第２レンズ群、変倍に伴う像面変動を補正するための負の屈折力の第３レンズ群より構成されている。
【０００３】
また後群は結像用の正の屈折力の第４レンズ群（リレー部）より構成されている。このように全体として４つのレンズ群より成る４群ズームレンズにおいて、リレー部を長い空気間隔を隔てて２つのレンズ群で構成する。そしてそれら２つのレンズ群の間に例えば全系の倍率（焦点距離）を拡大するための焦点距離変換コンバータ（エクステンダー）などを挿入可能にしたものが知られている（特許文献１、２）。
【０００４】
特許文献１では１／３インチの撮像素子を用い、特許文献２では２／３インチの撮像素子を用いている。そしてリレー部を構成するレンズ群のうち、空気間隔が最も長いレンズ群間にエクステンダーを挿脱可能に構成し、全系の焦点距離範囲を変移させるＴＶ放送用のズームレンズを開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１２２４１８号公報
【特許文献２】特開２０００−３２１４９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
テレビカメラ用のズームレンズは像側に色分解プリズムを配置しＲＧＢごとの画像データを得ている。そしてテレビカメラ本体側ではＲＧＢの画像データを一つの画像に合成してカラー画像を得ている。
【０００７】
テレビカメラ用のズームレンズは、色分解プリズムを像側に配置するためにバックフォーカスが長くなるように構成されている。また、ホワイトシェーディング（画面中心でホワイトバランスがとれていても、画面の上端・下端に緑またはマゼンダ等の色が付く現象）の発生を軽減するために、射出瞳の位置が像面からなるべく遠くの位置となるように構成されている。ここでホワイトシェーディングは多くの場合、色分解プリズムを構成するダイクロイック膜に対する光線の入射角度が画面内の位置によって異なることにより発生する。ホワイトシェーディングがあるとカラー画像の画質が画面全体にわたり大きく低下してくる。
【０００８】
近年、ＴＶ放送用のテレビカメラでは装置全体の小型化の要望により小さなサイズの撮像素子が用いられるようになっている。前述した４群ズームレンズにおいて画面寸法を小さいサイズの撮像素子に対応させるとリレー群のパワーが大きくなり、長いバックフォーカスを確保するのが困難になる。また、開口絞りの共役像である射出瞳の位置が撮像素子位置（像面）に近づいてくる。この結果、像側に色分解用プリズムを配置するのが難しくなり、かつホワイトシェーディングが発生しやすくなる。近年、テレビカメラ用のズームレンズとしては、小さなサイズの撮像素子を用いても十分な長さのバックフォーカスを有し、かつ射出瞳の位置が像面から遠くなるように設定したズームレンズが強く望まれている。
【０００９】
本発明は、長いバックフォーカスを有し、かつ射出瞳が像面から遠くに位置し、ホワイトシェーディングの発生が少なく、高画質の画像が得られるズームレンズ及びそれを有する撮像装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のズームレンズは、物体側から像側へ順に、ズーミングに際して移動するレンズ群を含む前群、開口絞り、ズーミングに際して、固定の正の屈折力の後群を備えるズームレンズであって、前記後群は、前記後群中で最も長い空気間隔をはさんで物体側に正の屈折力の前方レンズ群、像側に正の屈折力の後方レンズ群を有し、前記後方レンズ群は最も物体側に負の屈折力のレンズｓ１、最も像側に負の屈折力を有するレンズｓ３を有し、該後方レンズ群の焦点距離をｆｒｒ、該レンズｓ１、該レンズｓ３の焦点距離を各々ｆｓ１、ｆｓ３とするとき
−６．０  ≦  ｆｓ１  ／  ｆｒｒ  ≦  −１．０
−９．０  ≦  ｆｓ３  ／  ｆｒｒ  ≦  −２．０
なる条件式を満足することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、長いバックフォーカスを有し、かつ射出瞳が像面から遠くに位置し、ホワイトシェーディングの発生が少なく、高画質の画像が得られるズームレンズが得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】数値実施例１の広角端におけるレンズ断面図
【図２】（Ａ）、（Ｂ）  数値実施例１における広角端、望遠端における収差図
【図３】数値実施例２の広角端におけるレンズ断面図
【図４】（Ａ）、（Ｂ）  数値実施例２における広角端、望遠端における収差図
【図５】数値実施例３の広角端におけるレンズ断面図
【図６】（Ａ）、（Ｂ）  数値実施例３における広角端、望遠端における収差図
【図７】数値実施例４の広角端におけるレンズ断面図
【図８】（Ａ）、（Ｂ）  数値実施例４における広角端、望遠端における収差図
【図９】本発明の撮像装置の要部概略図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、本発明の実施の形態を添付の図面に基づいて詳細に説明する。本発明のズームレンズは、物体側から像側へ順に、ズーミングに際して移動するレンズ群を含む前群ＬＦ、開口絞りＳＰ、ズーミングに際して、固定の正の屈折力の後群ＬＲを有する。ここで前群ＬＦはズーミングのためには不動であって、正の屈折力の第１レンズ群Ｇ１、ズーミングに際して移動する負の屈折力の第２レンズ群Ｇ２、ズーミングに際して移動する負の屈折力の第３レンズ群Ｇ３より成っている。
【００１４】
後群ＬＲは、後群中で最も長い空気間隔をはさんで物体側に正の屈折力の前方レンズ群ｒｆ、像側に正の屈折力の後方レンズ群ｒｒを有する。後方レンズ群ｒｒは最も物体側に負の屈折力のレンズｓ１、最も像側に負の屈折力を有するレンズｓ３を有する。また、レンズｓ３の隣接する物体側には正の屈折力のレンズｓ２を有する。ここでレンズｓ２とレンズｓ３は独立より成ること又は接合されていても良い。
【００１５】
図１は本発明の実施例１としての数値実施例１の広角端におけるレンズ断面図である。図２（Ａ）、（Ｂ）は数値実施例１の広角端、望遠端のズーム位置における収差図である。図３は本発明の実施例２としての数値実施例２の広角端におけるレンズ断面図である。図４（Ａ）、（Ｂ）は数値実施例２の広角端、望遠端のズーム位置における収差図である。図５は本発明の実施例３としての数値実施例３の広角端におけるレンズ断面図である。図６（Ａ）、（Ｂ）は数値実施例３の広角端、望遠端のズーム位置における収差図である。図７は本発明の実施例２としての数値実施例４の広角端におけるレンズ断面図である。図８（Ａ）、（Ｂ）は数値実施例４の広角端、望遠端のズーム位置における収差図である。図９は本発明の撮像装置の要部概略図である。各実施例のズームレンズはＴＶカメラ、ビデオカメラ、デジタルカメラ等の撮像装置に用いられる撮影レンズ系である。レンズ断面図において左方が被写体側（物体側）（前方）で、右方が像側（後方）である。
【００１６】
レンズ断面図において、ＬＦは合焦部（フォーカス部）と変倍部を有する前群、ＬＲは変倍（ズーミング）に際して固定の結像作用をする正の屈折力の後群である。矢印は広角端から望遠端へのズーミングに際しての各レンズ群の移動軌跡を示している。前群ＬＦは３つのレンズ群Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３を有する。レンズ群Ｇ１はズーミングのためには不動であって、正の屈折力のレンズ群（第１レンズ群）である。
【００１７】
レンズ群Ｇ１は、物体側（拡大側）から像側（縮小側）へ順に、固定（合焦のためには不動）の第１部分レンズ群Ｇ１ｂと合焦のために移動する第２部分レンズ群（好ましくは正の屈折力を有するレンズ群）Ｇ１ａを有する。レンズ群Ｇ１ａを無限遠物体から近距離物体への合焦のために物体側へ繰り出すことにより物体距離（後述する数値実施例をｍｍ単位で表したときの像面からの距離）０．８ｍまでの合焦が可能となっている。レンズ群Ｇ２は変倍用の負の屈折力のバリエータ（第２レンズ群）であり、矢印の如く光軸上を像面側へ移動させることにより広角端から望遠端への変倍（ズーミング）を行っている。
【００１８】
レンズ群Ｇ３は変倍に伴う像面移動を補正するために矢印の如く光軸上を物体側に凸状の軌跡を描いて非直線的に移動する負の屈折力のコンペンセータ（第３レンズ群）である。ＳＰは開口絞りである。後群（第４レンズ群）ＬＲは後群ＬＲ中で最も長い空気間隔を挟んで、物体側に正の屈折力を有するレンズ群（前方レンズ群）ｒｆと、像面側に正の屈折力を有するレンズ群（後方レンズ群）ｒｒを有する。前方レンズ群ｒｆと後方レンズ群ｒｒの空気間隔には、全系の焦点距離範囲を変移するための焦点距離変換コンバータ（エクステンダー）等が挿入される場合がある。後方レンズ群ｒｒは最も物体側に負の屈折力を有する負レンズｓ１を有し、最も像側に負の屈折力を有する負レンズｓ３を有する。また、レンズｓ３の隣接する物体側に正の屈折力を有する正レンズｓ２を有する。
【００１９】
レンズ（レンズ素子、光学素子、レンズエレメント）ｓ２、ｓ３は独立して成っていても良く、または接合されて接合レンズより成っていても良い。また、後方レンズ群ｒｒがレンズｓ１、ｓ２、ｓ３を接合した接合レンズで構成されていても構わない。レンズｓ１、ｓ２、ｓ３のうち２枚もしくは３枚が接合レンズのときは、それぞれのレンズを分離して空気中に配置した状態での屈折力（焦点距離）となる。Ｐは色分解ブリズムや光学フィルター等であり、同図ではガラスブロックとして示している。Ｓは撮像素子であり、ＣＣＤやＣＭＯＳ等が配置される。撮像素子としては例えば１／３インチＣＣＤ等を用いている。
【００２０】
収差図において球面収差はｇ線（波長４３６ｎｍ）とｅ線（波長５４６ｎｍ）を示している。非点収差図においてΔＭ、ΔＳはメリディオナル像面、サジタル像面である。倍率色収差はｇ線によって表している。ＦｎｏはＦナンバー、ωは半画角である。各実施例において、後方レンズ群ｒｒの焦点距離をｆｒｒ、レンズｓ１、レンズｓ３の焦点距離を各々ｆｓ１、ｆｓ３とする。このとき
−６．０  ≦  ｆｓ１  ／  ｆｒｒ  ≦  −１．０  ・・・（１）
−９．０  ≦  ｆｓ３  ／  ｆｒｒ  ≦  −２．０  ・・・（２）
なる条件式を満足している。ここで焦点距離はレンズが接合されているときは分離して空気中に配置したときの焦点距離である（以下同じ）。次に各条件式の技術的意味について説明する。
【００２１】
条件式（１）は固定の正の屈折力を有する後方レンズ群ｒｒの焦点距離ｆｒｒと負の屈折力を有するレンズｓ１の焦点距離ｆｓ１の比に関する。条件式（１）の如く焦点距離の比を規定することで、長いバックフォーカスを確保しつつ射出瞳の位置が像面から遠くなるようにしている。焦点距離ｆｓ１が短くなり（負の焦点距離の絶対値が小さくなり、）条件式（１）の上限を超えると、射出瞳の位置が像面に近くなる。その結果、ホワイトシェーディングの発生が顕著になってくる。焦点距離ｆｓ１が長くなり（負の焦点距離の絶対値が大きくなり、）条件式（１）の下限を超えると、バックフォーカスが短くなる。その結果、像側に色分解プリズムを配置する空間を確保するのが困難になる。
【００２２】
条件式（２）は固定の正の屈折力を有する後方レンズ群ｒｒの焦点距離ｆｒｒと負の屈折力を有するレンズｓ３の焦点距離ｆｓ３の比に関する。条件式（２）の如く焦点距離の比を規定することで、長いバックフォーカスを確保しつつ射出瞳の位置が像面から遠くなるようにしている。焦点距離ｆｓ３が短くなり（負の焦点距離の絶対値が小さくなり、）条件式（２）の上限を超えると、軸上光線が負の屈折力により跳ね上げられるため、後方レンズ群ｒｒ内のレンズ径が大きくなり小型軽量化が困難となる。焦点距離ｆｓ３が長くなり（負の焦点距離の絶対値が大きくなり、）条件式（２）の下限を超えると、射出瞳の位置が像面に近くなり、またバックフォーカスが短くなる。その結果、像側に色分解プリズムを配置する空間を確保するのが困難になる。また、ホワイトシェーディングの発生が顕著になる。更に好ましくは条件式（１）、（２）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
【００２３】
−５．７    ≦  ｆｓ１  ／  ｆｒｒ  ≦  −１．１    ・・・（１ａ）
−８．８０  ≦  ｆｓ３  ／  ｆｒｒ  ≦  −２．０５  ・・・（２ａ）
以上のように各実施例によれば、長いバックフォーカスを確保しながら射出瞳の位置を像面より遠くに位置することができるズームレンズが得られる。
【００２４】
本発明のズームレンズにおいて更に好ましくは次の条件式のうち１以上を満足するのが良い。レンズｓ２の焦点距離をｆｓ２とする。後群ＬＲの全長（最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの長さ、以下同じ）をＤＬＲ、後方レンズ群ｒｒの全長をｄｒｒとする。前方レンズ群ｒｆの焦点距離をｆｒｆとする。前方レンズ群ｒｆと後方レンズ群ｒｒの間隔をｄｓとする。このとき
−４．０  ≦  ｆｓ３  ／  ｆｓ２  ≦  −１．５    ・・・（３）
２．０  ≦  ＤＬＲ  ／  ｄｒｒ  ≦  ３．０        ・・・（４）
１．０  ≦  ｆｒｆ  ／  ｆｒｒ  ≦  １．４        ・・・（５）
０．４５≦ｄｓ／ｆｒｆ≦１．１０                  ・・・（６）
なる条件式のうち１以上を満足するのが良い。
【００２５】
条件式（３）はレンズｓ３の焦点距離と正の屈折力を有するレンズｓ２の焦点距離の比に関する。条件式（３）の如く焦点距離の比を規定することで、長いバックフォーカスを確保しつつ射出瞳の位置が像面から遠くなるようにしている。焦点距離ｆｓ３が短くなり、（負の焦点距離の絶対値が小さくなり、）または焦点距離ｆｓ２が長くなり、条件式（３）の上限を超えると、軸上光線が負の屈折力により跳ね上げられるため、後方レンズ群ｒｒ内のレンズ径が大きくなり小型軽量化が困難となる。焦点距離ｆｓ３が長くなり、（負の焦点距離の絶対値が大きくなり、）または焦点距離ｆｓ２が短くなり、条件式（３）の下限を超えると、射出瞳の位置が像面に近くなり、またバックフォーカスが短くなる。その結果、像側に色分解プリズムを配置する空間を確保するのが困難になる。またホワイトシェーディングの発生が顕著になる。
【００２６】
条件式（４）は後群ＬＲの全厚と後方レンズ群ｒｒの全厚の比に関して規定したものである。条件式（４）の如く、後群ＬＲと後方レンズ群ｒｒの全厚の比を規定することで、射出瞳の位置が像面から遠くなるようにし、かつエクステンダーを挿入することができる程度の空間を確保している。全厚ＤＬＲが大きくなり、または全厚ｄｒｒが小さくなり条件式（４）の上限を超えると、後方レンズ群ｒｒの主点位置が絞りの位置から遠ざかり、射出瞳の位置が像面に近くなる。全厚ＤＬＲが小さくなり、または全厚ｄｒｒが大きくなり条件式（４）の下限を超えると、射出瞳の位置が像面から遠くなるが、エクステンダーを挿入する空間が短くなってくるので良くない。
【００２７】
条件式（５）は前方レンズ群ｒｆの焦点距離と後方レンズ群ｒｒの焦点距離の比に関して規定したものである。条件式（５）の如く焦点距離の比を規定することで、良好な光学性能を得ている。焦点距離ｆｒｆが大きくなり、または焦点距離ｆｒｒが小さくなり条件式（５）の上限を超えると後方レンズ群ｒｒより緒収差が多く発生し、良好な光学性能を得るのが困難になる。光学性能を良くする為には後方レンズ群ｒｒのレンズ枚数を増加させねばならず、この結果、全系が大型化してくるので良くない。焦点距離ｆｒｆが小さくなり、または焦点距離ｆｒｒが大きくなり、条件式（５）の下限を超えると、前方レンズ群ｒｆより収差が多く発生し、良好な光学性能を得るのが困難になる。光学性能を良くする為には、前方レンズ群ｒｆのレンズ枚数を増加させねばならず、この結果、全系が大型化してくるので良くない。
【００２８】
条件式（６）は前方レンズ群ｒｆと後方レンズ群ｒｒとの間隔を適切に設定し、長いバックフォーカスを確保しつつ射出瞳位置を像面より遠くに位置するようにしている。条件式（６）の上限値を超えると、前方レンズ群ｒｆと後方レンズ群ｒｒとの間隔が大きくなり、焦点距離ｆｒｆが小さくなってしまうため、射出瞳の位置が近くなり、ホワイトシェーディングが発生してしまう。また条件式（６）の下限値を超えると、前方レンズ群ｒｆと後方レンズ群ｒｒとの間隔が小さくなり焦点距離ｆｒｆが大きくなってしまうため、エクステンダー（変倍光学系）やフィルタ等を挿入する空間が短く（狭く）なってしまうため好ましく無い。更に好ましくは条件式（３）乃至（６）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
【００２９】
−３．７  ≦  ｆｓ３  ／  ｆｓ２  ≦  −１．６    ・・・（３ａ）
２．２０  ≦  ＤＬＲ  ／  ｄｒｒ  ≦  ２．９５    ・・・（４ａ）
１．１０  ≦  ｆｒｆ  ／  ｆｒｒ  ≦  １．３８    ・・・（５ａ）
０．５０≦ｄｓ／ｆｒｆ≦１．００                  ・・・（６ａ）
後述する数値実施例１乃至４はいずれも条件式（１）乃至条件式（６）を満足し、プリズムを配置するのに必要となる長さのバックフォーカスを確保しつつ、射出瞳の位置を像面より十分長くなるように設定している。
【００３０】
各実施例において、物体側から像側へ順に、前方レンズ群ｒｆは正レンズ、正レンズ、正レンズと負レンズとを接合した接合レンズより構成されている。後方レンズ群ｒｒは負レンズ（レンズｓ１）、正レンズと負レンズとを接合した接合レンズ、正レンズ、正レンズ（レンズｓ２）、負レンズ（レンズｓ３）より構成されている。
【００３１】
以下に本発明の実施例１〜４に対応する数値実施例１〜４を示す。各数値実施例において、ｉは物体側からの面の順序を示し、ｒｉは物体側より第ｉ番目の面の曲率半径、ｄｉは物体側より第ｉ番目と第ｉ＋１番目の間隔、ｎｄｉ、νｄｉは第ｉ番目の光学部材の屈折率とアッベ数である。焦点距離、Ｆナンバー、画角はそれぞれ無限遠物体に焦点を合わせたときの値を表している。ＢＦは最終レンズ面から像面までの距離を空気換算した値である。最後の３つの面は、フィルター等のガラスブロックである。Ａ３乃至Ａ１２は非球面係数である。非球面係数は光軸からの高さＨの位置での光軸方向の変位を面頂点を基準にしてｘとするとき
【００３２】
【数１】
0005484197.tif 000002
【００３３】
で表される。但しＲは近軸曲率半径、Ｋは円錐定数である。又、「ｅ−０Ｘ」は「×１０
−ｘ」を意味している。ＢＦ（ｉｎ  ａｉｒ）は最終レンズ面から像面までのｉｎ  ａｉｒ距離を示す。また、射出瞳の位置は像面を基準としたときの射出瞳位置を示す。又、前述の各条件式と数値実施例との関係を表−１に示す。
【００３４】
［数値実施例１］
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         νd       有効径
1       -248.450    2.30   1.74950    35.3       81.91
2        209.479    5.49                         80.59
3        391.268    2.30   1.80518    25.4       80.78
4        121.284   13.79   1.60300    65.4       80.34
5       -162.815    7.48                         80.37
6        127.510    7.34   1.43875    94.9       77.06
7      -55946.739    0.15                         76.52
8        106.101    6.89   1.61800    63.3       72.74
9        865.964    0.15                         71.97
10         69.050    5.83   1.72916    54.7       64.32
11        158.452  (可変)                         63.23
12*       228.519    0.70   1.88300    40.8       28.55
13         16.094    5.93                         23.06
14       -123.223    6.59   1.80518    25.4       22.82
15        -15.129    0.70   1.75500    52.3       22.46
16         30.692    0.68                         20.59
17         23.413    5.61   1.60342    38.0       20.71
18        -39.635    0.88                         20.13
19        -24.853    0.70   1.83481    42.7       20.08
20       -134.691  (可変)                         20.05
21        -28.312    0.70   1.74320    49.3       21.02
22         46.740    2.80   1.84666    23.8       23.02
23      -2634.956  (可変)                         23.58
24(絞り)    ∞       1.30                         19.88
25        360.024    4.38   1.65844    50.9       28.54
26        -34.891    0.15                         28.95
27         93.089    2.20   1.49700    81.5       29.52
28      -3728.151    0.15                         29.49
29         89.504    6.00   1.49700    81.5       29.43
30        -32.080    1.80   1.77250    49.6       29.25
31       -210.910    21.87                         29.56
32        -25.380    3.06   1.80518    25.4       21.34
33        -32.854    0.70                         22.69
34        -39.348    5.02   1.48749    70.2       22.82
35        -16.979    3.01   1.88300    40.8       23.41
36        -25.043    1.00                         25.82
37         73.013    4.36   1.49700    81.5       26.32
38        -70.502    0.72                         26.19
39         31.556    7.07   1.49700    81.5       24.88
40        -45.564    2.59                         23.47
41        -36.072    2.64   1.80518    25.4       20.37
42        -72.351    5.00                         19.49
43          ∞      21.00   1.70154    41.2       40.00
44          ∞       6.75   1.51680    64.2       40.00
45          ∞     4.70                         40.00
像面        ∞   
【００３５】
非球面データ
第12面
K = 8.58860e+000  A 4= 7.05382e-006  A 6=-1.80303e-008  A 8= 7.49637e-011  A10=-8.01854e-013  A12= 5.80206e-015  
A 3=-4.50041e-007  A 5= 1.66019e-008  A 7=-8.87373e-010  A 9= 1.99340e-011  A11=-1.17115e-013  
各種データ
ズーム比     20.00 
焦点距離       4.94     9.88    20.06    65.87    98.80  
Fナンバー      1.45     1.45     1.45     1.45     1.61  
画角          31.27    16.89     8.51     2.61     1.74  
像高           3.00     3.00     3.00     3.00     3.00  
レンズ全長   242.75   242.75   242.75   242.75   242.75  
BF(in air)    26.49    26.49    26.49    26.49    26.49  
d11            0.85    22.26    36.83    50.73    53.23  
d20           55.23    30.79    13.88     3.50     5.98  
d23            4.20     7.23     9.57     6.05     1.08   
入射瞳位置    50.90   101.83   186.73   469.30   620.01  
射出瞳位置    65.04    65.04    65.04    65.04    65.04  
前側主点位置  56.25   113.33   213.46   607.07   880.59  
後側主点位置  -0.24    -5.18   -15.36   -61.17   -94.10  
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      71.00        51.73        32.98          0.64
2   12     -13.70        21.79         2.59        -11.43
3   21     -42.20         3.50        -0.07         -1.98
4   24      36.71        15.97         3.26         -7.36
5   32      30.76        62.91        13.78        -25.51
単レンズデータ
レンズ  始面  焦点距離
1       1   -150.30
2       3   -217.12
3       4    116.99
4       6    289.24
5       8    194.25
6      10    162.62
7      12    -19.52
8      14     20.66
9      15    -13.27
10      17     25.08
11      19    -36.41
12      21    -23.52
13      22     53.74
14      25     48.30
15      27    182.24
16      29     48.17
17      30    -48.96
18      32   -168.13
19      34     56.87
20      35    -72.01
21      37     72.69
22      39     38.58
23      41    -91.51
24      43      0.00
25      44      0.00
【００３６】
［数値実施例２］
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         νd       有効径
1       -248.450    2.30   1.74950    35.3       81.91
2        209.479    5.49                         80.59
3        391.268    2.30   1.80518    25.4       80.78
4        121.284   13.79   1.60300    65.4       80.34
5       -162.815    7.48                         80.37
6        127.510    7.34   1.43875    94.9       77.06
7      -55946.739    0.15                         76.52
8        106.101    6.89   1.61800    63.3       72.74
9        865.964    0.15                         71.97
10         69.050    5.83   1.72916    54.7       64.32
11        158.452  (可変)                         63.23
12*       228.519    0.70   1.88300    40.8       28.55
13         16.094    5.93                         23.06
14       -123.223    6.59   1.80518    25.4       22.82
15        -15.129    0.70   1.75500    52.3       22.46
16         30.692    0.68                         20.59
17         23.413    5.61   1.60342    38.0       20.71
18        -39.635    0.88                         20.13
19        -24.853    0.70   1.83481    42.7       20.08
20       -134.691  (可変)                         20.05
21        -28.312    0.70   1.74320    49.3       21.02
22         46.740    2.80   1.84666    23.8       23.02
23      -2634.956  (可変)                         23.58
24(絞り)    ∞       1.30                         17.98
25        360.024    4.38   1.65844    50.9       28.54
26        -34.891    0.15                         28.95
27         93.089    2.20   1.48749    70.2       29.52
28      -3728.151    0.15                         29.49
29         89.504    6.00   1.48749    70.2       29.43
30        -32.080    1.80   1.77250    49.6       29.25
31       -210.910    29.53                         29.56
32        -28.796    3.00   1.80518    25.4       19.46
33        -54.120    0.70                         20.63
34        -55.093    7.25   1.57099    50.8       20.81
35        -14.735    3.64   1.88300    40.8       21.84
36        -26.882    0.30                         24.95
37         63.443    6.89   1.49700    81.5       25.82
38        -32.564    2.00                         25.77
39         26.516    3.69   1.49700    81.5       23.29
40          ∞       2.35                         22.76
41        -54.286    2.09   1.80518    25.4       21.71
42       -132.538    5.00                         21.07
43          ∞      21.00   1.70154    41.2       40.00
44          ∞       6.75   1.51680    64.2       40.00
45          ∞       4.71                         40.00
像面        ∞   
【００３７】
非球面データ
第12面
K = 8.58860e+000  A 4= 7.05382e-006  A 6=-1.80303e-008  A 8= 7.49637e-011  A10=-8.01854e-013  A12= 5.80206e-015  
A 3=-4.50041e-007  A 5= 1.66019e-008  A 7=-8.87373e-010  A 9= 1.99340e-011  A11=-1.17115e-013  
各種データ
ズーム比     20.00 
焦点距離       4.47     8.94    18.16    59.63    89.44  
Fナンバー      1.45     1.45     1.45     1.45     1.46  
画角          33.86    18.54     9.38     2.88     1.92  
像高           3.00     3.00     3.00     3.00     3.00  
レンズ全長   252.25   252.25   252.25   252.25   252.25  
BF(in air)    26.50    26.50    26.50    26.50    26.50  
d11            0.85    22.26    36.83    50.73    53.23  
d20           55.23    30.79    13.88     3.50     5.98  
d23            4.28     7.31     9.65     6.13     1.16   
入射瞳位置    50.90   101.84   186.78   469.76   621.05  
射出瞳位置    32.60    32.60    32.60    32.60    32.60  
前側主点位置  56.09   113.65   216.75   656.87   997.33  
後側主点位置   0.24    -4.24   -13.45   -54.92   -84.73  
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      71.00        51.73        32.98          0.64
2   12     -13.70        21.79         2.59        -11.43
3   21     -42.20         3.50        -0.07         -1.98
4   24      37.31        15.97         3.18         -7.46
5   32      27.95        64.66        15.60        -23.13
単レンズデータ
レンズ  始面  焦点距離
1       1   -150.30
2       3   -217.12
3       4    116.99
4       6    289.24
5       8    194.25
6      10    162.62
7      12    -19.52
8      14     20.66
9      15    -13.27
10      17     25.08
11      19    -36.41
12      21    -23.52
13      22     53.74
14      25     48.30
15      27    185.71
16      29     49.07
17      30    -48.96
18      32    -79.98
19      34     32.91
20      35    -42.73
21      37     44.23
22      39     53.19
23      41   -114.51
24      43      0.00
25      44      0.00
【００３８】
［数値実施例３］
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         νd       有効径
1       -248.450    2.30   1.74950    35.3       81.91
2        209.479    5.49                         80.59
3        391.268    2.30   1.80518    25.4       80.78
4        121.284   13.79   1.60300    65.4       80.34
5       -162.815    7.48                         80.37
6        127.510    7.34   1.43875    94.9       77.06
7      -55946.739    0.15                         76.52
8        106.101    6.89   1.61800    63.3       72.74
9        865.964    0.15                         71.97
10         69.050    5.83   1.72916    54.7       64.32
11        158.452  (可変)                         63.23
12*       228.519    0.70   1.88300    40.8       28.55
13         16.094    5.93                         23.06
14       -123.223    6.59   1.80518    25.4       22.82
15        -15.129    0.70   1.75500    52.3       22.46
16         30.692    0.68                         20.59
17         23.413    5.61   1.60342    38.0       20.71
18        -39.635    0.88                         20.13
19        -24.853    0.70   1.83481    42.7       20.08
20       -134.691  (可変)                         20.05
21        -28.312    0.70   1.74320    49.3       21.02
22         46.740    2.80   1.84666    23.8       23.02
23      -2634.956  (可変)                         23.58
24(絞り)    ∞       1.30                         18.22
25        360.024    4.38   1.65844    50.9       28.54
26        -34.891    0.15                         28.95
27         93.089    2.20   1.48749    70.2       29.52
28      -3728.151    0.15                         29.49
29         89.504    6.00   1.51633    64.1       29.43
30        -32.080    1.80   1.88300    40.8       29.25
31       -210.910    25.46                         29.56
32        -61.540    2.52   1.72000    50.2       20.46
33         44.099    0.70                         21.18
34         75.791    7.05   1.48749    70.2       21.29
35        -21.125    4.04   1.84666    23.8       22.36
36        -29.468    1.03                         24.66
37         36.936    6.04   1.48749    70.2       25.72
38        -49.870    1.52                         25.46
39         28.447    3.95   1.49700    81.5       22.83
40        145.824    1.69                         21.83
41        -78.347    2.00   1.84666    23.8       21.49
42       -125.645    5.00                         21.04
43          ∞      21.00   1.70154    41.2       40.00
44          ∞       6.75   1.51680    64.2       40.00
45          ∞       6.59                         40.00
像面        ∞   
【００３９】
非球面データ
第12面
K = 8.58860e+000  A 4= 7.05382e-006  A 6=-1.80303e-008  A 8= 7.49637e-011  A10=-8.01854e-013  A12= 5.80206e-015  
A 3=-4.50041e-007  A 5= 1.66019e-008  A 7=-8.87373e-010  A 9= 1.99340e-011  A11=-1.17115e-013  
各種データ
ズーム比     20.00 
焦点距離       4.47     8.94    18.16    59.63    89.44  
Fナンバー      1.45     1.45     1.45     1.45     1.46  
画角          33.86    18.54     9.38     2.88     1.92  
像高           3.00     3.00     3.00     3.00     3.00  
レンズ全長   249.13   249.13   249.13   249.13   249.13  
BF(in air)    28.38    28.38    28.38    28.38    28.38  
d11            0.85    22.26    36.83    50.73    53.23  
d20           55.23    30.79    13.88     3.50     5.98  
d23            4.73     7.76    10.10     6.58     1.61   
入射瞳位置    50.92   101.90   187.00   472.16   626.44  
射出瞳位置    41.50    41.50    41.50    41.50    41.50  
前側主点位置  55.96   113.13   214.60   633.61   944.99  
後側主点位置   2.12    -2.36   -11.57   -53.04   -82.85  
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      71.00        51.73        32.98          0.64
2   12     -13.70        21.79         2.59        -11.43
3   21     -42.20         3.50        -0.07         -1.98
4   24      39.35        15.97         2.73         -7.70
5   32      28.75        63.28        15.66        -23.17
単レンズデータ
レンズ  始面  焦点距離
1       1   -150.30
2       3   -217.12
3       4    116.99
4       6    289.24
5       8    194.25
6      10    162.62
7      12    -19.52
8      14     20.66
9      15    -13.27
10      17     25.08
11      19    -36.41
12      21    -23.52
13      22     53.74
14      25     48.30
15      27    185.71
16      29     46.35
17      30    -42.80
18      32    -35.16
19      34     34.60
20      35   -112.32
21      37     44.40
22      39     70.12
23      41   -248.25
24      43      0.00
25      44      0.00
【００４０】
［数値実施例４］
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         νd       有効径
1       -248.450    2.30   1.74950    35.3       81.91
2        209.479    5.49                         80.59
3        391.268    2.30   1.80518    25.4       80.78
4        121.284   13.79   1.60300    65.4       80.34
5       -162.815    7.48                         80.37
6        127.510    7.34   1.43875    94.9       77.06
7      -55946.739    0.15                         76.52
8        106.101    6.89   1.61800    63.3       72.74
9        865.964    0.15                         71.97
10         69.050    5.83   1.72916    54.7       64.32
11        158.452  (可変)                         63.23
12*       228.519    0.70   1.88300    40.8       28.55
13         16.094    5.93                         23.06
14       -123.223    6.59   1.80518    25.4       22.82
15        -15.129    0.70   1.75500    52.3       22.46
16         30.692    0.68                         20.59
17         23.413    5.61   1.60342    38.0       20.71
18        -39.635    0.88                         20.13
19        -24.853    0.70   1.83481    42.7       20.08
20       -134.691  (可変)                         20.05
21        -28.312    0.70   1.74320    49.3       21.02
22         46.740    2.80   1.84666    23.8       23.02
23      -2634.956  (可変)                         23.58
24(絞り)    ∞       1.30                         20.68
25        360.024    4.38   1.65844    50.9       28.54
26        -34.891    0.15                         28.95
27         93.089    2.20   1.51633    64.1       29.52
28      -3728.151    0.15                         29.49
29         89.504    6.00   1.51633    64.1       29.43
30        -32.080    1.80   1.83400    37.2       29.25
31       -210.910   35.20                         29.56
32        238.279    2.00   1.77250    49.6       22.36
33         50.037    1.36                         22.24
34        154.277    6.72   1.49700    81.5       22.38
35        -21.299    4.12   1.90366    31.3       22.80
36        -42.643    0.97                         24.87
37         45.808    5.51   1.48749    70.2       25.61
38        -47.815    0.50                         25.57
39         39.721    4.64   1.57099    50.8       24.50
40        -43.338    1.99   1.88300    40.8       24.10
41       -167.436    8.00                         23.37
42          ∞      21.00   1.70154    41.2       40.00
43          ∞       6.75   1.51680    64.2       40.00
44          ∞       5.77                         40.00
像面        ∞   
【００４１】
非球面データ
第12面
K = 8.58860e+000  A 4= 7.05382e-006  A 6=-1.80303e-008  A 8= 7.49637e-011  A10=-8.01854e-013  A12= 5.80206e-015  
A 3=-4.50041e-007  A 5= 1.66019e-008  A 7=-8.87373e-010  A 9= 1.99340e-011  A11=-1.17115e-013  
各種データ
ズーム比     20.00 
焦点距離       5.10    10.20    20.71    68.00   102.00  
Fナンバー      1.45     1.45     1.45     1.45     1.66  
画角          30.47    16.39     8.24     2.53     1.68  
像高           3.00     3.00     3.00     3.00     3.00  
レンズ全長   258.00   258.00   258.00   258.00   258.00  
BF             5.77     5.77     5.77     5.77     5.77  
d11            0.85    22.26    36.83    50.73    53.23  
d20           55.23    30.79    13.88     3.50     5.98  
d23            4.40     7.43     9.77     6.25     1.28   
入射瞳位置    50.91   101.86   186.83   470.38   622.45  
射出瞳位置    40.46    40.46    40.46    40.46    40.46  
前側主点位置  56.76   115.05   219.90   671.69   1024.37  
後側主点位置   0.67    -4.43   -14.93   -62.23   -96.23  
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      71.00        51.73        32.98          0.64
2   12     -13.70        21.79         2.59        -11.43
3   21     -42.20         3.50        -0.07         -1.98
4   24      37.31        15.97         3.06         -7.42
5   32      31.87        63.56        15.31        -25.96
単レンズデータ
レンズ  始面  焦点距離
1       1   -150.30
2       3   -217.12
3       4    116.99
4       6    289.24
5       8    194.25
6      10    162.62
7      12    -19.52
8      14     20.66
9      15    -13.27
10      17     25.08
11      19    -36.41
12      21    -23.52
13      22     53.74
14      25     48.30
15      27    175.28
16      29     46.35
17      30    -45.29
18      32    -81.98
19      34     38.03
20      35    -51.48
21      37     48.77
22      39     36.88
23      40    -66.34
24      42      0.00
25      43      0.00
【００４２】
【表１】
0005484197.tif 000003
【００４３】
数値実施例１はいずれの条件式も満足しており、必要となる長さのバックフォーカスを確保し、射出瞳の位置は６５．０４ｍｍと十分に遠くに位置するようにしている。数値実施例２はいずれの条件式も満足しており、必要となる長さのバックフォーカスを確保し、射出瞳の位置は３２．６０ｍｍと十分に遠くに位置するようにしている。数値実施例３はいずれの条件式も満足しており、必要となる長さのバックフォーカスを確保し、射出瞳の位置は４１．５０ｍｍと十分に遠くに位置するようにしている。数値実施例４はいずれの条件式も満足しており、必要となる長さのバックフォーカスを確保し、射出瞳の位置は４０．４６ｍｍと十分に遠くに位置するようにしている。
【００４４】
図９は各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）の要部概略図である。図９において１０１は実施例１〜４のいずれか１つのズームレンズである。１２４はカメラである。ズームレンズ１０１はカメラ１２４に対して着脱可能になっている。１２５はカメラ１２４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。ズームレンズ１０１は第１レンズ群Ｆ、変倍部（変倍レンズ群）ＬＺ、結像用の第４レンズ群Ｒを有している。レンズ群Ｆは合焦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第２レンズ群Ｖ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第３レンズ群Ｃが含まれている。第１レンズ群Ｆと変倍部ＬＺは前群を構成している。第４レンズ群Ｒは後群を構成している。
【００４５】
ＳＰは開口絞りである。第４レンズ群Ｒは前群（前方レンズ群）４Ｆと後群（後方レンズ群）４Ｂとの間の光路中より挿抜可能なレンズユニットＩＥを有している。レンズユニットＩＥはズームレンズ１０１の全系の焦点距離範囲を変移している。１１４、１１５は、各々レンズ群Ｆ、変倍部ＬＺを光軸方向に駆動するヘリコイドやカム等の駆動機構である。１１６〜１１８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。１１９〜１２１は、第１レンズ群Ｆ、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１２４において、１０９はカメラ１２４内の光学フィルター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センサーやＣＭＯＳセンサー等の固体撮像素子（光電変換素子）である。また、１１１、１２２はカメラ１２４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。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。
【符号の説明】
【００４６】
ＬＦ    前群      ＬＲ    後群    ｒｆ    正の屈折力を有する前方レンズ群
ｒｒ    正の屈折力を有する後方レンズ群      ｓ１    負の屈折力を有するレンズ
ｓ２    正の屈折力を有するレンズ      ｓ３    負の屈折力を有するレンズ
ＳＰ    開口絞り      
【図１】
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【図２】
0005484197.tif 000005
【図３】
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【図４】
0005484197.tif 000007
【図５】
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【図６】
0005484197.tif 000009
【図７】
0005484197.tif 000010
【図８】
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【図９】
0005484197.tif 000012