(57)【要約】【課題】  高いズーム比を備え、かつ、防振時でも色ずれが小さく、高い光学性能有するズームレンズとする。【解決手段】  物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群（Ｇ１）、広角端から望遠端への変倍時に物体側から像面側へ移動する負の屈折力を有する第２レンズ群（Ｇ２）、変倍時に移動する正の屈折力を有する第３レンズ群（Ｇ３）、正の屈折力を有する第４レンズ群（Ｇ４）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（Ｇ２）および第３レンズ群（Ｇ３）はそれぞれの結像倍率が−１倍の点を同時に通り、第４レンズ群（Ｇ４）は、最も物体側に、防振レンズ群（Ｇ４Ａ）を備え、防振レンズ群（Ｇ４Ａ）は、物体側から順に、負レンズ（Ｌ４１）、物体側に凸面をもった正メニスカスレンズ（Ｌ４２）、負レンズ（Ｌ４３）からなり、負レンズ（Ｌ４１）および負レンズ（Ｌ４３）のどちらか一方が下記条件式を満足するものとする。Ｎ４＜１．６８  …（１）５８＜ν４  …（２）【選択図】図１
2014073186.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側から順に、変倍時に固定されている正の屈折力を有する第１レンズ群、広角端から望遠端への変倍時に物体側から像面側へ移動する負の屈折力を有する第２レンズ群、変倍時に移動する正の屈折力を有する第３レンズ群、変倍時に固定されている正の屈折力を有する第４レンズ群からなり、
広角端から望遠端への変倍の際に、前記第２レンズ群および前記第３レンズ群はそれぞれの結像倍率が−１倍の点を同時に通り、
前記第４レンズ群は、最も物体側に、防振のために光軸に対して垂直方向に移動する防振レンズ群Ｇ４Ａを備え、
該防振レンズ群Ｇ４Ａは、物体側から順に、負レンズＬ４１、物体側に凸面をもった正メニスカスレンズＬ４２、負レンズＬ４３からなり、
前記負レンズＬ４１および前記負レンズＬ４３のどちらか一方が下記条件式を満足する
ことを特徴とするズームレンズ。
Ｎ４＜１．６８  …（１）
５８＜ν４  …（２）
ただし、
Ｎ４：前記負レンズＬ４１または前記負レンズＬ４３の屈折率
ν４：前記負レンズＬ４１または前記負レンズＬ４３のアッベ数
とする。
【請求項２】
下記条件式を満足する
ことを特徴とする請求項１記載のズームレンズ。
２．５＜ｆ４３／ｆ４１＜１０  …（３）
ただし、
ｆ４１：前記負レンズＬ４１の焦点距離
ｆ４３：前記負レンズＬ４３の焦点距離
とする。
【請求項３】
前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間に絞りを備えた
ことを特徴とする請求項１または２記載のズームレンズ。
【請求項４】
前記第４レンズ群は、物体側から順に、前記防振レンズ群Ｇ４Ａ、レンズ群Ｇ４Ｂ、結像作用を持つレンズ群Ｇ４Ｃを備え、
前記防振レンズ群Ｇ４Ａの直前または直後に絞りを備え、
前記レンズ群Ｇ４Ｂをエクステンダ群Ｇ４Ｂ´と切り換えることにより、通常状態から焦点距離を拡大させる
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載のズームレンズ。
【請求項５】
前記第３レンズ群は、物体側から順に、正の屈折力を有するレンズ群Ｇ３Ａ、正の屈折力を有するレンズ群Ｇ３Ｂからなり、
前記レンズ群Ｇ３Ａと前記レンズ群Ｇ３Ｂは変倍時に独立に移動する
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載のズームレンズ。
【請求項６】
下記条件式を満足する
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項記載のズームレンズ。
Ｎ４＜１．６３  …（１´）
６２＜ν４  …（２´）
【請求項７】
下記条件式を満足する
ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項記載のズームレンズ。
３＜ｆ４３／ｆ４１＜９  …（３´）
ただし、
ｆ４１：前記負レンズＬ４１の焦点距離
ｆ４３：前記負レンズＬ４３の焦点距離
とする。
【請求項８】
請求項１記載のズームレンズを備えた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、防振機能を備えたズームレンズおよび撮像装置に関し、より詳しくは、テレビカメラ用に適したズームレンズおよび該ズームレンズを備えた撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ズームレンズにおいては、高倍率になり望遠側の焦点距離が長くなるほど振動や手ぶれの影響を受けやすくなるため、撮影する上で防振機能が必要となってくる。テレビカメラ用の防振機能を備えた高倍率のズームレンズについて、変倍時に移動する群が２群で構成されているものとしては、例えば特許文献１〜３に記載されたものが提案されている。【０００３】
特許文献１の実施例１では、防振群が負レンズと正レンズの２枚で構成されているものが開示されている。【０００４】
特許文献２では、絞りと防振群の間に固定群を配置し、絞りから防振群を遠ざけることで、防振群に３枚のレンズを配置させつつも小型・軽量化を達成したものが開示されている。【０００５】
特許文献の実施例２及び特許文献３は、エクステンダ群切り換えに関するものであるが、防振群が負レンズ、正レンズ、負レンズの３枚で構成されているものが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−１１００７９号公報
【特許文献２】特開２０１１−２４２４３８号公報
【特許文献３】特開２０１２−０２７３０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１の実施例１に記載のズームレンズは、防振群が２枚で構成されているため、焦点距離がより長くなってくると防振時の光学性能として不十分である。【０００８】
特許文献２に記載のズームレンズは、防振群の小型化はできるが、絞りから離れた位置に防振群が配置されるため、防振時の周辺性能が不利である。【０００９】
特許文献の実施例２及び特許文献３に記載のズームレンズは、２枚の負レンズがどちらもランタン系の硝材であることから、防振時の色ずれや防振群の軽量化の面で不利となっている。【００１０】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、高いズーム比を備え、かつ、防振時でも色ずれが小さく、高い光学性能有するズームレンズおよび該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。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明のズームレンズは、物体側から順に、変倍時に固定されている正の屈折力を有する第１レンズ群、広角端から望遠端への変倍時に物体側から像面側へ移動する負の屈折力を有する第２レンズ群、変倍時に移動する正の屈折力を有する第３レンズ群、変倍時に固定されている正の屈折力を有する第４レンズ群からなり、広角端から望遠端への変倍の際に、第２レンズ群および第３レンズ群はそれぞれの結像倍率が−１倍の点を同時に通り、第４レンズ群は、最も物体側に、防振のために光軸に対して垂直方向に移動する防振レンズ群Ｇ４Ａを備え、防振レンズ群Ｇ４Ａは、物体側から順に、負レンズＬ４１、物体側に凸面をもった正メニスカスレンズＬ４２、負レンズＬ４３からなり、負レンズＬ４１および負レンズＬ４３のどちらか一方が下記条件式を満足することを特徴とする。【００１２】
Ｎ４＜１．６８  …（１）
５８＜ν４  …（２）
ただし、Ｎ４：負レンズＬ４１または負レンズＬ４３の屈折率、ν４：負レンズＬ４１または負レンズＬ４３のアッベ数とする。【００１３】
本発明のズームレンズにおいては、下記条件式を満足することが好ましい。【００１４】
２．５＜ｆ４３／ｆ４１＜１０  …（３）
ただし、ｆ４１：負レンズＬ４１の焦点距離、ｆ４３：負レンズＬ４３の焦点距離とする。【００１５】
また、第３レンズ群と第４レンズ群との間に絞りを備えたものとしてもよい。【００１６】
また、第４レンズ群は、物体側から順に、防振レンズ群Ｇ４Ａ、レンズ群Ｇ４Ｂ、結像作用を持つレンズ群Ｇ４Ｃを備え、防振レンズ群Ｇ４Ａの直前または直後に絞りを備え、レンズ群Ｇ４Ｂをエクステンダ群Ｇ４Ｂ´と切り換えることにより、通常状態から焦点距離を拡大させるものとしてもよい。【００１７】
また、第３レンズ群は、物体側から順に、正の屈折力を有するレンズ群Ｇ３Ａ、正の屈折力を有するレンズ群Ｇ３Ｂからなり、レンズ群Ｇ３Ａとレンズ群Ｇ３Ｂは変倍時に独立に移動することが好ましい。【００１８】
また、下記条件式を満足することが好ましい。【００１９】
Ｎ４＜１．６３  …（１´）
６２＜ν４  …（２´）
また、下記条件式を満足することが好ましい。【００２０】
３＜ｆ４３／ｆ４１＜９  …（３´）
本発明の撮像装置は、上記記載の本発明のズームレンズを備えたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２１】
本発明のズームレンズは、物体側から順に、変倍時に固定されている正の屈折力を有する第１レンズ群、広角端から望遠端への変倍時に物体側から像面側へ移動する負の屈折力を有する第２レンズ群、変倍時に移動する正の屈折力を有する第３レンズ群、変倍時に固定されている正の屈折力を有する第４レンズ群からなり、広角端から望遠端への変倍の際に、第２レンズ群および第３レンズ群はそれぞれの結像倍率が−１倍の点を同時に通り、第４レンズ群は、最も物体側に、防振のために光軸に対して垂直方向に移動する防振レンズ群Ｇ４Ａを備え、防振レンズ群Ｇ４Ａは、物体側から順に、負レンズＬ４１、物体側に凸面をもった正メニスカスレンズＬ４２、負レンズＬ４３からなり、負レンズＬ４１および負レンズＬ４３のどちらか一方が下記条件式を満足するものとしたので、高いズーム比を備え、かつ、防振時でも色ずれが小さく、高い光学性能有するズームレンズとすることが可能となる。【００２２】
Ｎ４＜１．６８  …（１）
５８＜ν４  …（２）
また、本発明の撮像装置は、本発明のズームレンズを備えているため、高画質の映像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態にかかるズームレンズ（実施例１と共通）の広角端における断面図
【図２】上記ズームレンズのレンズ構成を示す断面図
【図３】上記ズームレンズの広角端におけるエクステンダ群切替時のレンズ構成を示す断面図
【図４】本発明の実施例２のズームレンズのレンズ構成を示す断面図
【図５】本発明の実施例３のズームレンズのレンズ構成を示す断面図
【図６】本発明の実施例４のズームレンズのレンズ構成を示す断面図
【図７】本発明の実施例５のズームレンズのレンズ構成を示す断面図
【図８】本発明の実施例６のズームレンズのレンズ構成を示す断面図
【図９】本発明の実施例７のズームレンズのレンズ構成を示す断面図
【図１０】本発明の実施例８のズームレンズのレンズ構成を示す断面図
【図１１】本発明の実施例１のズームレンズの各収差図（Ａ〜Ｌ）
【図１２】本発明の実施例１のズームレンズのエクステンダ群切替時の各収差図（Ａ〜Ｌ）
【図１３】本発明の実施例２のズームレンズの各収差図（Ａ〜Ｌ）
【図１４】本発明の実施例３のズームレンズの各収差図（Ａ〜Ｌ）
【図１５】本発明の実施例４のズームレンズの各収差図（Ａ〜Ｌ）
【図１６】本発明の実施例５のズームレンズの各収差図（Ａ〜Ｌ）
【図１７】本発明の実施例６のズームレンズの各収差図（Ａ〜Ｌ）
【図１８】本発明の実施例７のズームレンズの各収差図（Ａ〜Ｌ）
【図１９】本発明の実施例８のズームレンズの各収差図（Ａ〜Ｌ）
【図２０】本発明の実施形態にかかる撮像装置の概略構成図
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明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は本発明の一実施形態にかかるズームレンズ（実施例１と共通）の広角端における断面図、図２は上記ズームレンズのレンズ構成を示す断面図、図３は上記ズームレンズの広角端におけるエクステンダ群切替時のレンズ構成を示す断面図である。図１〜３に示す構成例は、後述の実施例１のズームレンズの構成と共通である。図１〜３においては、左側が物体側、右側が像側である。なお、図１では、広角端における軸上光束ｗａおよび最大画角の光束ｗｂも合わせて示している。また、図２では、断面図の下に、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の結像倍率が−１倍の位置と合わせて、変倍時に移動するレンズ群の概略的な移動軌跡を矢印で示している。
【００２５】
図１および図２に示すように、このズームレンズは、光軸Ｚに沿って、物体側から順に、変倍時に固定されている正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１、広角端から望遠端への変倍時に物体側から像面側へ移動する負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２、変倍時に移動する正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３、開口絞りＳｔ、変倍時に固定されている正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４からなる。なお、開口絞りＳｔは必ずしも大きさや形状を表すものではなく、光軸Ｚ上の位置を示すものである。
【００２６】
このズームレンズを撮像装置に適用する際には、レンズを装着するカメラ側の構成に応じて、光学系と像面Ｓｉｍの間にカバーガラス、プリズム、赤外線カットフィルタやローパスフィルタなどの各種フィルタを配置することが好ましいため、図１および図２では、これらを想定した平行平面板状の光学部材ＧＰをレンズ系と像面Ｓｉｍとの間に配置した例を示している。
【００２７】
広角端から望遠端への変倍の際に、第２レンズ群Ｇ２および第３レンズ群Ｇ３はそれぞれの結像倍率が−１倍の点を同時に通るように構成されている。
【００２８】
第４レンズ群Ｇ４は、最も物体側に、防振のために光軸に対して垂直方向に移動する防振レンズ群Ｇ４Ａを備え、防振レンズ群Ｇ４Ａは、物体側から順に、負レンズＬ４１、物体側に凸面をもった正メニスカスレンズＬ４２、負レンズＬ４３からなり、負レンズＬ４１および負レンズＬ４３のどちらか一方は下記条件式（１）および（２）を満足するように構成されている。ただし、Ｎ４：負レンズＬ４１または負レンズＬ４３の屈折率、ν４：負レンズＬ４１または負レンズＬ４３のアッベ数とする。
【００２９】
Ｎ４＜１．６８  …（１）
５８＜ν４  …（２）
このように、物体側から順に、変倍時に固定されている正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１、広角端から望遠端への変倍時に物体側から像面側へ移動する負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２、変倍時に移動する正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３、変倍時に固定されている正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４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Ｇ２および第３レンズ群Ｇ３はそれぞれの結像倍率が−１倍の点を同時に通るように構成することで、コンパクト性を維持したまま、ズーム比１００倍以上の高倍率なズームレンズを可能とすることができる。
【００３０】
また、第４レンズ群Ｇ４は、最も物体側に、防振のために光軸に対して垂直方向に移動する防振レンズ群Ｇ４Ａを備え、防振レンズ群Ｇ４Ａは、物体側から順に、負レンズＬ４１、物体側に凸面をもった正メニスカスレンズＬ４２、負レンズＬ４３からなるものとすることで、防振時の諸収差の発生を抑えることができる。
【００３１】
さらに、負レンズＬ４１および負レンズＬ４３のどちらか一方は上記条件式（１）および（２）を満足するように構成することで、防振時の色ずれを良好に抑えることができ、またこれらの条件式を満たす材料は比較的比重が軽いため、防振制御に対しても有利となる。
【００３２】
なお、防振時の色ずれをさらに良好に抑えるためには、負レンズＬ４１および負レンズＬ４３のうち、負レンズＬ４３が上記条件式（１）および（２）を満足することが好ましい。
【００３３】
また、下記条件式（１´）および（２´）を満足するものとすれば、より良好な特性とすることができる。
【００３４】
Ｎ４＜１．６３  …（１´）
６２＜ν４  …（２´）
本発明のズームレンズにおいては、下記条件式（３）を満足することが好ましい。ただし、ｆ４１：負レンズＬ４１の焦点距離、ｆ４３：負レンズＬ４３の焦点距離とする。この条件式（３）を満たすことで、防振時に発生する諸収差を抑えることが可能になる。なお、条件式（３）の下限を超えると、防振時の周辺性能の劣化が大きくなる。逆に条件式（３）の上限を超えると、防振時に全体的な性能が低下する。なお、下記条件式（３´）を満足するものとすれば、より良好な特性とすることができる。
【００３５】
２．５＜ｆ４３／ｆ４１＜１０  …（３）
３＜ｆ４３／ｆ４１＜９  …（３´）
また、第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に、防振レンズ群Ｇ４Ａ、レンズ群Ｇ４Ｂ、結像作用を持つレンズ群Ｇ４Ｃを備え、図３に示すようにレンズ群Ｇ４Ｂをエクステンダ群Ｇ４Ｂ´と切り換えることにより、通常状態から焦点距離を拡大させるものとしてもよい。なお、この場合には、開口絞りＳｔの位置は、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間に限らず、防振レンズ群Ｇ４Ａの直前または直後に設けてもよい。このような構成とすることで、レンズ群Ｇ４Ｂを通常状態からエクステンダ群に切換えた時でも、同じぶれ角度を補正するための防振レンズ群Ｇ４Ａのシフト量が同じになるため、防振の制御に有利になる。
【００３６】
また、第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、正の屈折力を有するレンズ群Ｇ３Ａ、正の屈折力を有するレンズ群Ｇ３Ｂからなり、レンズ群Ｇ３Ａとレンズ群Ｇ３Ｂは変倍時に独立に移動することが好ましい。このような構成とすることで、ズームによる諸収差の発生を抑えることができるほか、コンパクト性・高倍率を維持しつつ、画角６５°以上の広角化を達成することが可能になる。
【００３７】
本ズームレンズにおいて、最も物体側に配置される材料としては、具体的にはガラスを用いることが好ましく、あるいは透明なセラミックスを用いてもよい。
【００３８】
また、本ズームレンズが厳しい環境において使用される場合には、保護用の多層膜コートが施されることが好ましい。さらに、保護用コート以外にも、使用時のゴースト光低減等のための反射防止コートを施すようにしてもよい。
【００３９】
また、図１〜３に示す例では、レンズ系と像面Ｓｉｍとの間に光学部材ＧＰを配置した例を示したが、ローパスフィルタや特定の波長域をカットするような各種フィルタ等をレンズ系と像面Ｓｉｍとの間に配置する代わりに、各レンズの間にこれらの各種フィルタを配置してもよく、あるいは、いずれかのレンズのレンズ面に、各種フィルタと同様の作用を有するコートを施してもよい。
【００４０】
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。
【００４１】
＜実施例１＞
実施例１のズームレンズの構成を示す断面図を図２に示す。実施例１のズームレンズは、物体側から順に、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、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とから構成される。開口絞りＳｔは、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間に配置される。なお、図２に示す開口絞りＳｔは大きさや形状を表すものではなく、光軸上での位置を示すものである。また、図２では第４レンズ群Ｇ４と像面Ｓｉｍの間に、各種フィルタやカバーガラス等を想定した光学部材ＧＰを配置した例を示している。
【００４２】
このズームレンズでは、広角端から望遠端への変倍に際して、第１レンズ群Ｇ１と第４レンズ群Ｇ４は像面Ｓｉｍに対して固定され、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３は光軸Ｚに沿って移動するように構成されている。また、このズームレンズは、広角端から望遠端への変倍の際に、第２レンズ群Ｇ２および第３レンズ群Ｇ３はそれぞれの結像倍率が−１倍の点を同時に通るように構成されている。
【００４３】
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、レンズＬ１１〜Ｌ１５の５枚のレンズから構成されている。
【００４４】
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、レンズＬ２１〜Ｌ２７の７枚のレンズから構成されている。
【００４５】
第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、正の屈折力を有するレンズ群Ｇ３ａ、正の屈折力を有するレンズ群Ｇ３ｂから構成され、レンズ群Ｇ３ａはレンズＬ３１から構成され、レンズ群Ｇ３ｂは物体側から順に、レンズＬ３２〜Ｌ３５の４枚のレンズから構成されている。また、広角端から望遠端への変倍の際に、レンズ群Ｇ３ａとレンズ群Ｇ３ｂとは独立に移動するように構成されている。
【００４６】
第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に、防振レンズ群Ｇ４Ａ、レンズ群Ｇ４Ｂ、結像作用を持つレンズ群Ｇ４Ｃから構成され、防振レンズ群Ｇ４ＡはレンズＬ４１〜Ｌ４３の３枚のレンズから構成され、レンズ群Ｇ４ＢはレンズＬ４４〜Ｌ４８の５枚のレンズから構成され、レンズ群Ｇ４ＣはレンズＬ４９〜Ｌ５４の６枚のレンズから構成されている。また、レンズ群Ｇ４Ｂをエクステンダ群Ｇ４Ｂ´と切り換えることにより、通常状態から焦点距離を拡大可能に構成されている。
【００４７】
実施例１のズームレンズの基本レンズデータを表１に、諸元に関するデータを表２に、ズーム間隔に関するデータを表３に、非球面係数に関するデータを表４に示す。また、実施例１のズームレンズのエクステンダ群切替時のレンズデータを表５に、諸元に関するデータを表６に示す。なお、表５では、エクステンダ群およびその前後２枚のレンズのみ記載している。以下では、表中の記号の意味について、実施例１のものを例にとり説明するが、実施例２〜８についても基本的に同様である。
【００４８】
表１および表５のレンズデータにおいて、Ｓｉの欄には最も物体側の構成要素の面を１番目として像側に向かうに従い順次増加するｉ番目（ｉ＝１、２、３、…）の面番号を示し、Ｒｉの欄にはｉ番目の面の曲率半径を示し、Ｄｉの欄にはｉ番目の面とｉ＋１番目の面との光軸Ｚ上の面間隔を示す。また、Ｎｄｊの欄には最も物体側の光学要素を１番目として像側に向かうに従い順次増加するｊ番目（ｊ＝１、２、３、…）の光学要素のｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対する屈折率を示し、νｄｊの欄には同じくｊ番目の光学要素のｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対するアッベ数を示す。
【００４９】
なお、曲率半径の符号は、面形状が物体側に凸の場合を正、像側に凸の場合を負としている。基本レンズデータには、開口絞りＳｔ、光学部材ＰＰも含めて示している。開口絞りＳｔに相当する面の面番号の欄には面番号とともに（絞り）という語句を記載している。また、表１のレンズデータにおいて、変倍時に間隔が変化する面間隔の欄にはそれぞれＤＤ[ｉ]と記載している。
【００５０】
表２の諸元に関するデータに、ズーム倍率、焦点距離ｆ´、バックフォーカスＢＦ´、Ｆ値ＦＮｏ．および全画角２ωの値を示す。
【００５１】
基本レンズデータおよび諸元に関するデータにおいて、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。
【００５２】
表１のレンズデータでは、非球面の面番号に＊印を付しており、非球面の曲率半径として近軸の曲率半径の数値を示している。表４の非球面係数に関するデータには、非球面の面番号Ｓｉと、これら非球面に関する非球面係数を示す。非球面係数は、以下の式（Ａ）で表される非球面式における各係数ＫＡ、Ａｍ（ｍ＝３、４、５、…２０）の値である。なお、非球面係数の数値の「Ｅ＋ｎ」（ｎ：整数）は「×１０＋ｎ」を、「Ｅ−ｎ」（ｎ：整数）は「×１０−ｎ」を意味する。
【００５３】
Ｚｄ＝Ｃ・ｈ２／｛１＋（１−ＫＡ・Ｃ２・ｈ２）１/２｝＋ΣＡｍ・ｈｍ  …（Ａ）
ただし、
Ｚｄ：非球面深さ（高さｈの非球面上の点から、非球面頂点が接する光軸に垂直な平面に下ろした垂線の長さ）
ｈ：高さ（光軸からの距離）
Ｃ：近軸曲率半径の逆数
ＫＡ、Ａｍ：非球面係数（ｍ＝３、４、５、…２０）
【表１】
2014073186.tif 000003
【表２】
2014073186.tif 000004
【表３】
2014073186.tif 000005
【表４】
2014073186.tif 000006
【表５】
2014073186.tif 000007
【表６】
2014073186.tif 000008
【００５４】
実施例１のズームレンズの各収差図を図１１（Ａ）〜（Ｌ）に、実施例１のズームレンズのエクステンダ群切替時の各収差図を図１２（Ａ）〜（Ｌ）に示す。図１１、１２（Ａ）〜（Ｄ）はそれぞれ広角の球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示し、図１１、１２（Ｅ）〜（Ｈ）はそれぞれ中間の球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示し、図１１、１２（Ｉ）〜（Ｌ）はそれぞれ望遠の球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す。
【００５５】
球面収差、非点収差、歪曲収差を表す各収差図には、ｄ線（波長５８７．６ｎｍ）を基準波長とした収差を示す。球面収差図にはｄ線（波長５８７．６ｎｍ）、Ｃ線(波長６５６．３ｎｍ)、Ｆ線(波長４８６．１ｎｍ)についての収差をそれぞれ実線、長破線、短破線で示す。非点収差図にはサジタル方向、タンジェンシャル方向の収差をそれぞれ実線と破線で示す。倍率色収差図にはＣ線(波長６５６．３ｎｍ)、Ｆ線(波長４８６．１ｎｍ)についての収差をそれぞれ長破線、短破線で示す。なお、球面収差図のＦｎｏ．はＦ値、その他の収差図のωは半画角を意味する。
【００５６】
＜実施例２＞
実施例２のズームレンズのレンズ構成を示す断面図を図４に示す。実施例２のズームレンズの概略構成は、上述した実施例１のズームレンズの概略構成と略同様である。
【００５７】
また、実施例２のズームレンズの基本レンズデータを表７に、諸元に関するデータを表８に、ズーム間隔に関するデータを表９に、非球面係数に関するデータを表１０に、各収差図を図１３（Ａ）〜（Ｌ）に示す。
【表７】
2014073186.tif 000009
【表８】
2014073186.tif 000010
【表９】
2014073186.tif 000011
【表１０】
2014073186.tif 000012
【００５８】
＜実施例３＞
実施例３のズームレンズのレンズ構成を示す断面図を図５に示す。実施例３のズームレンズの概略構成は、上述した実施例１のズームレンズの概略構成と略同様である。
【００５９】
また、実施例３のズームレンズの基本レンズデータを表１１に、諸元に関するデータを表１２に、ズーム間隔に関するデータを表１３に、非球面係数に関するデータを表１４に、各収差図を図１４（Ａ）〜（Ｌ）に示す。
【表１１】
2014073186.tif 000013
【表１２】
2014073186.tif 000014
【表１３】
2014073186.tif 000015
【表１４】
2014073186.tif 000016
【００６０】
＜実施例４＞
実施例４のズームレンズのレンズ構成を示す断面図を図６に示す。実施例４のズームレンズの概略構成は、上述した実施例１のズームレンズの概略構成と略同様である。
【００６１】
また、実施例４のズームレンズの基本レンズデータを表１５に、諸元に関するデータを表１６に、ズーム間隔に関するデータを表１７に、非球面係数に関するデータを表１８に、各収差図を図１５（Ａ）〜（Ｌ）に示す。
【表１５】
2014073186.tif 000017
【表１６】
2014073186.tif 000018
【表１７】
2014073186.tif 000019
【表１８】
2014073186.tif 000020
【００６２】
＜実施例５＞
実施例５のズームレンズのレンズ構成を示す断面図を図７に示す。実施例５のズームレンズの概略構成は、上述した実施例１のズームレンズの概略構成と略同様である。
【００６３】
また、実施例５のズームレンズの基本レンズデータを表１９に、諸元に関するデータを表２０に、ズーム間隔に関するデータを表２１に、非球面係数に関するデータを表２２に、各収差図を図１６（Ａ）〜（Ｌ）に示す。
【表１９】
2014073186.tif 000021
【表２０】
2014073186.tif 000022
【表２１】
2014073186.tif 000023
【表２２】
2014073186.tif 000024
【００６４】
＜実施例６＞
実施例６のズームレンズのレンズ構成を示す断面図を図８に示す。実施例６のズームレンズの概略構成は、上述した実施例１のズームレンズの概略構成と略同様である。
【００６５】
また、実施例６のズームレンズの基本レンズデータを表２３に、諸元に関するデータを表２４に、ズーム間隔に関するデータを表２５に、非球面係数に関するデータを表２６に、各収差図を図１７（Ａ）〜（Ｌ）に示す。
【表２３】
2014073186.tif 000025
【表２４】
2014073186.tif 000026
【表２５】
2014073186.tif 000027
【表２６】
2014073186.tif 000028
【００６６】
＜実施例７＞
実施例７のズームレンズのレンズ構成を示す断面図を図９に示す。実施例７のズームレンズの概略構成は、上述した実施例１のズームレンズの概略構成と略同様であるが、開口絞りＳｔの位置を変更したものである。具体的には、開口絞りＳｔの位置を、防振レンズ群Ｇ４Ａの直後としている。
【００６７】
また、実施例７のズームレンズの基本レンズデータを表２７に、諸元に関するデータを表２８に、ズーム間隔に関するデータを表２９に、非球面係数に関するデータを表３０に、各収差図を図１８（Ａ）〜（Ｌ）に示す。
【表２７】
2014073186.tif 000029
【表２８】
2014073186.tif 000030
【表２９】
2014073186.tif 000031
【表３０】
2014073186.tif 000032
【００６８】
＜実施例８＞
実施例８のズームレンズのレンズ構成を示す断面図を図１０に示す。実施例８のズームレンズの概略構成は、上述した実施例１のズームレンズの概略構成と略同様であるが、第４レンズ群Ｇ４について、防振レンズ群Ｇ４Ａ、レンズ群Ｇ４Ｂ、レンズ群Ｇ４Ｃ以外のレンズを含むものとしている。
【００６９】
また、実施例８のズームレンズの基本レンズデータを表３１に、諸元に関するデータを表３２に、ズーム間隔に関するデータを表３３に、非球面係数に関するデータを表３４に、各収差図を図１９（Ａ）〜（Ｌ）に示す。
【表３１】
2014073186.tif 000033
【表３２】
2014073186.tif 000034
【表３３】
2014073186.tif 000035
【表３４】
2014073186.tif 000036
【００７０】
実施例１〜８のズームレンズの条件式（１）〜（３）に対応する値を表３５に示す。なお、全実施例ともｄ線を基準波長としており、下記の表３５に示す値はこの基準波長におけるものである。
【表３５】
2014073186.tif 000037
【００７１】
以上のデータから、実施例１〜８のズームレンズは全て、条件式（１）〜（３）を満たしており、１００倍以上の高いズーム比を備え、かつ、防振時でも色ずれが小さく、高い光学性能有するズームレンズであることが分かる。
【００７２】
次に、図２０を参照しながら、本発明の実施形態に係る撮像装置について説明する。図２０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を用いたテレビカメラ１０の概略構成図を示す。なお、図２０では、ズームレンズ１が備える正の第１レンズ群Ｇ１、負の第２レンズ群Ｇ２、正のレンズ群Ｇ３ａと正のレンズ群Ｇ３ｂからなる正の第３レンズ群Ｇ３、開口絞りＳｔ、正の第４レンズ群Ｇ４を概略的に示している。
【００７３】
テレビカメラ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ローパスフィルタおよび赤外線カットフィルタ等の機能を有するフィルタ２と、フィルタ２の像側に配置された色分解プリズム３Ｒ、３Ｇ、３Ｂと、各色分解プリズムの端面に設けられた撮像素子４Ｒ、４Ｇ、４Ｂとを備えている。撮像素子４Ｒ、４Ｇ、４Ｂ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やＣＭＯＳ等を用いることができる。撮像素子４Ｒ、４Ｇ、４Ｂは、その撮像面がズームレンズ１の像面に一致するように配置される。
【００７４】
テレビカメラ１０はまた、撮像素子４Ｒ、４Ｇ、４Ｂからの出力信号を演算処理する信号処理部５と、信号処理部５により形成された像を表示する表示部６と、ズームレンズ１の変倍を制御するズーム制御部７を備えている。なお、図２０に示すテレビカメラ１０は、３つの撮像素子を有するいわゆる３ＣＣＤ方式の撮像装置であるが、本発明の撮像装置はこれに限定されず、１つの撮像素子で全波長帯域を撮像するものでもよい。
【００７５】
以上、実施形態および実施例を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施形態およ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、アッベ数、部分分散比、非球面係数の値は、上記各実施例で示した値に限定されず、他の値をとり得るものである。
【００７６】
また、撮像装置の実施形態では、テレビカメラを例に挙げ図を示して説明したが、本発明の撮像装置はこれに限定されるものではなく、例えば、ビデオカメラ等の別の撮像装置に本発明を適用することも可能である。
【図１】
2014073186.tif 000038
【図２】
2014073186.tif 000039
【図３】
2014073186.tif 000040
【図４】
2014073186.tif 000041
【図５】
2014073186.tif 000042
【図６】
2014073186.tif 000043
【図７】
2014073186.tif 000044
【図８】
2014073186.tif 000045
【図９】
2014073186.tif 000046
【図１０】
2014073186.tif 000047
【図１１】
2014073186.tif 000048
【図１２】
2014073186.tif 000049
【図１３】
2014073186.tif 000050
【図１４】
2014073186.tif 000051
【図１５】
2014073186.tif 000052
【図１６】
2014073186.tif 000053
【図１７】
2014073186.tif 000054
【図１８】
2014073186.tif 000055
【図１９】
2014073186.tif 000056
【図２０】
2014073186.tif 000057
【手続補正書】
【提出日】平成27年4月28日(2015.4.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４５】
第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、正の屈折力を有するレンズ群Ｇ３Ａ、正の屈折力を有するレンズ群Ｇ３Ｂから構成され、レンズ群Ｇ３ＡはレンズＬ３１から構成され、レンズ群Ｇ３Ｂは物体側から順に、レンズＬ３２〜Ｌ３５の４枚のレンズから構成されている。また、広角端から望遠端への変倍の際に、レンズ群Ｇ３Ａとレンズ群Ｇ３Ｂとは独立に移動するように構成されている。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７２】
次に、図２０を参照しながら、本発明の実施形態に係る撮像装置について説明する。図２０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を用いたテレビカメラ１０の概略構成図を示す。なお、図２０では、ズームレンズ１が備える正の第１レンズ群Ｇ１、負の第２レンズ群Ｇ２、正のレンズ群Ｇ３Ａと正のレンズ群Ｇ３Ｂからなる正の第３レンズ群Ｇ３、開口絞りＳｔ、正の第４レンズ群Ｇ４を概略的に示している。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７３】
テレビカメラ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ローパスフィルタおよび赤外線カットフィルタ等の機能を有するフィルタ２と、フィルタ２の像側に配置された色分解プリズムの各プリズム３Ｒ、３Ｇ、３Ｂと、各プリズムの端面に設けられた撮像素子４Ｒ、４Ｇ、４Ｂとを備えている。撮像素子４Ｒ、４Ｇ、４Ｂ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やＣＭＯＳ等を用いることができる。撮像素子４Ｒ、４Ｇ、４Ｂは、その撮像面がズームレンズ１の像面に一致するように配置される。
【手続補正書】
【提出日】平成27年8月14日(2015.8.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側から順に、変倍時に固定されている正の屈折力を有する第１レンズ群、広角端から望遠端への変倍時に物体側から像面側へ移動する負の屈折力を有する第２レンズ群、変倍時に移動する正の屈折力を有する第３レンズ群、変倍時に固定されている正の屈折力を有する第４レンズ群からなり、
広角端から望遠端への変倍の際に、隣接する各レンズ群の間隔を変化させるように前記第２レンズ群および前記第３レンズ群が独立して移動し、前記第２レンズ群および前記第３レンズ群はそれぞれの結像倍率が−１倍の点を同時に通り、
前記第４レンズ群は、最も物体側に、防振のために光軸に対して垂直方向に移動する防振レンズ群Ｇ４Ａを備え、
該防振レンズ群Ｇ４Ａは、物体側から順に、負レンズＬ４１、物体側に凸面をもった正メニスカスレンズＬ４２、負レンズＬ４３からなり、
前記負レンズＬ４１および前記負レンズＬ４３のどちらか一方が下記条件式を満足する
ことを特徴とするズームレンズ。
Ｎ４＜１．６８  …（１）
５８＜ν４  …（２）
ただし、
Ｎ４：前記負レンズＬ４１または前記負レンズＬ４３の屈折率
ν４：前記負レンズＬ４１または前記負レンズＬ４３のアッベ数
とする。
【請求項２】
物体側から順に、変倍時に固定されている正の屈折力を有する第１レンズ群、広角端から望遠端への変倍時に物体側から像面側へ移動する負の屈折力を有する第２レンズ群、変倍時に移動する正の屈折力を有する第３レンズ群、変倍時に固定されている正の屈折力を有する第４レンズ群からなり、
前記第３レンズ群は、物体側から順に、正の屈折力を有するレンズ群Ｇ３Ａ、正の屈折力を有するレンズ群Ｇ３Ｂからなり、
広角端から望遠端への変倍の際に、隣接する各レンズ群の間隔を変化させるように前記第２レンズ群、前記レンズ群Ｇ３Ａおよび前記レンズ群Ｇ３Ｂが独立して移動し、前記第２レンズ群および前記第３レンズ群はそれぞれの結像倍率が−１倍の点を同時に通り、
前記第４レンズ群は、最も物体側に、防振のために光軸に対して垂直方向に移動する防振レンズ群Ｇ４Ａを備え、
該防振レンズ群Ｇ４Ａは、物体側から順に、負レンズＬ４１、物体側に凸面をもった正メニスカスレンズＬ４２、負レンズＬ４３からなり、
前記負レンズＬ４１および前記負レンズＬ４３のどちらか一方が下記条件式を満足する
ことを特徴とするズームレンズ。
Ｎ４＜１．６８  …（１）
５８＜ν４  …（２）
ただし、
Ｎ４：前記負レンズＬ４１または前記負レンズＬ４３の屈折率
ν４：前記負レンズＬ４１または前記負レンズＬ４３のアッベ数
とする。
【請求項３】
下記条件式を満足する
ことを特徴とする請求項１または２記載のズームレンズ。
２．５＜ｆ４３／ｆ４１＜１０  …（３）
ただし、
ｆ４１：前記負レンズＬ４１の焦点距離
ｆ４３：前記負レンズＬ４３の焦点距離
とする。
【請求項４】
前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間に絞りを備えた
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載のズームレンズ。
【請求項５】
前記第４レンズ群は、物体側から順に、前記防振レンズ群Ｇ４Ａ、レンズ群Ｇ４Ｂ、結像作用を持つレンズ群Ｇ４Ｃを備え、
前記防振レンズ群Ｇ４Ａの直前または直後に絞りを備え、
前記レンズ群Ｇ４Ｂをエクステンダ群Ｇ４Ｂ´と切り換えることにより、通常状態から焦点距離を拡大させる
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載のズームレンズ。
【請求項６】
下記条件式を満足する
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項記載のズームレンズ。
Ｎ４＜１．６３  …（１´）
６２＜ν４  …（２´）
【請求項７】
下記条件式を満足する
ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項記載のズームレンズ。
３＜ｆ４３／ｆ４１＜９  …（３´）
ただし、
ｆ４１：前記負レンズＬ４１の焦点距離
ｆ４３：前記負レンズＬ４３の焦点距離
とする。
【請求項８】
請求項１記載のズームレンズを備えたことを特徴とする撮像装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
本発明の第１のズームレンズは、物体側から順に、変倍時に固定されている正の屈折力を有する第１レンズ群、広角端から望遠端への変倍時に物体側から像面側へ移動する負の屈折力を有する第２レンズ群、変倍時に移動する正の屈折力を有する第３レンズ群、変倍時に固定されている正の屈折力を有する第４レンズ群からなり、広角端から望遠端への変倍の際に、隣接する各レンズ群の間隔を変化させるように第２レンズ群および第３レンズ群が独立して移動し、第２レンズ群および第３レンズ群はそれぞれの結像倍率が−１倍の点を同時に通り、第４レンズ群は、最も物体側に、防振のために光軸に対して垂直方向に移動する防振レンズ群Ｇ４Ａを備え、防振レンズ群Ｇ４Ａは、物体側から順に、負レンズＬ４１、物体側に凸面をもった正メニスカスレンズＬ４２、負レンズＬ４３からなり、負レンズＬ４１および負レンズＬ４３のどちらか一方が下記条件式を満足することを特徴とする。
Ｎ４＜１．６８  …（１）
５８＜ν４  …（２）
ただし、Ｎ４：負レンズＬ４１または負レンズＬ４３の屈折率、ν４：負レンズＬ４１または負レンズＬ４３のアッベ数とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
本発明の第２のズームレンズは、物体側から順に、変倍時に固定されている正の屈折力を有する第１レンズ群、広角端から望遠端への変倍時に物体側から像面側へ移動する負の屈折力を有する第２レンズ群、変倍時に移動する正の屈折力を有する第３レンズ群、変倍時に固定されている正の屈折力を有する第４レンズ群からなり、第３レンズ群は、物体側から順に、正の屈折力を有するレンズ群Ｇ３Ａ、正の屈折力を有するレンズ群Ｇ３Ｂからなり、広角端から望遠端への変倍の際に、隣接する各レンズ群の間隔を変化させるように第２レンズ群、レンズ群Ｇ３Ａおよびレンズ群Ｇ３Ｂが独立して移動し、第２レンズ群および第３レンズ群はそれぞれの結像倍率が−１倍の点を同時に通り、第４レンズ群は、最も物体側に、防振のために光軸に対して垂直方向に移動する防振レンズ群Ｇ４Ａを備え、防振レンズ群Ｇ４Ａは、物体側から順に、負レンズＬ４１、物体側に凸面をもった正メニスカスレンズＬ４２、負レンズＬ４３からなり、負レンズＬ４１および負レンズＬ４３のどちらか一方が下記条件式を満足することを特徴とする。
Ｎ４＜１．６８  …（１）
５８＜ν４  …（２）
ただし、Ｎ４：負レンズＬ４１または負レンズＬ４３の屈折率、ν４：負レンズＬ４１または負レンズＬ４３のアッベ数とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【国際調査報告】
2014073186.tif 000058
2014073186.tif 000059
2014073186.tif 000060
2014073186.tif 000061