(57)【要約】【課題】交換レンズ式の撮像システムにおいて、歪曲を大きく発生させて小型化を図りつつも、システム互換性を保証可能なレンズ装置を提供することである。 【解決手段】本発明のレンズ装置は、歪曲補正機能を有する撮像装置と、歪曲補正機能を有さない撮像装置とに取り付け可能であり、歪曲補正データを保持し、前記歪曲補正機能を有する撮像装置からの命令を受け取って歪曲補正データを撮像装置に送信する手段を有し、任意の中間ズーム位置から広角側に向かって歪曲がマイナス側に単調減少で発生し、前記中間ズーム位置から広角端までの間のいずれかのポジションに、広角側へのズーム制限が可能な手段を有し、かつ下記条件式を満たす。              -10.0 < Dist(S) <-1.0・Dist(S)：前記ズーム制限ポジションにおける、撮像装置の最周辺像高の歪曲【選択図】    図１
2019220903.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
歪曲補正機能を有する撮像装置と、歪曲補正機能を有さない撮像装置とに取り付け可能であり、歪曲補正データを保持し、前記歪曲補正機能を有する撮像装置からの命令を受け取って歪曲補正データを撮像装置に送信する手段を有し、任意の中間ズーム位置から広角側に向かって歪曲がマイナス側に単調減少で発生し、前記中間ズーム位置から広角端までの間のいずれかのポジションに、広角側へのズーム制限が可能な手段を有し、かつ下記条件式を満たすことを特徴とする、レンズ装置。
-10.0 < Dist(S) <-1.0
・Dist(S)：前記ズーム制限ポジションにおける、撮像装置の最周辺像高の歪曲
【請求項２】
下記条件式を満たすことを特徴とする、請求項１に記載のレンズ装置。
-20.0 < Dist(W) <-8.0
・Dist(W)：広角端において、歪曲補正後に撮像装置の最周辺に来る像高における歪曲
【請求項３】
下記条件式を満たすことを特徴とする、請求項１または２に記載のレンズ装置。
0.05 < (fs-fw)/(ft-fw) < 0.4
・fs：ズーム制限ポジションの焦点距離
・fw：広角端の焦点距離
・ft：望遠端の焦点距離
【請求項４】
前記ズーム制限が可能な手段が、ズーム操作環の回転を、固定筒に対して制限する回転制限手段であることを特徴とする、請求項１から３のいずれかに記載のレンズ装置。
【請求項５】
前記ズーム制限が可能な手段が、レンズ装置側が、撮像装置の歪曲補正可否を認識し、補正不能な撮像装置でかつ前記ズーム制限ポジションよりも広角端のズーム位置の時は、撮像装置側に撮影不能状態を伝達することを特徴とする、請求項１から３のいずれかに記載のレンズ装置。
【請求項６】
下記条件式を満たすことを特徴とする、請求項１から５のいずれかに記載のレンズ装置。
0.6 < Hwmax/Hsmax < 0.95
・Hsmax：ズーム制限ポジションでの、撮像装置で決定される最大像高
・Hwmax：広角端の、歪曲補正後に撮像装置の最大像高となる像高
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタルカメラやデジタルビデオカメラ等の、撮像装置に取り付け可能な交換レンズ装置として適用可能なものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、一眼レフカメラ等の交換レンズ式の撮像装置では、用途に応じて様々な焦点距離や口径の交換レンズが要望されている。その中の一つに、１本で広画角から望遠画角までの広い焦点距離範囲をカバーする高変倍ズームレンズがある。
【０００３】
特許文献１に、ポジティブリード型の高変倍ズームが開示されている。高倍率ズームレンズで、広角端の広画角化を図ると、負の第２レンズ群のパワーが強くなり、歪曲収差補正と小径化の両立が困難になって来る。そこで近年、デジタルカメラやデジタルビデオカメラでは、センサーに到達した信号を画像処理することで、歪曲を修正する技術が一般的になりつつある。レンズと本体が一体型のコンパクトデジタルカメラ等のシステムでは、歪曲補正を前提とし、光学系での歪曲を残すことで、光学系の大幅小型化を図る手法も一般的になりつつある（特許文献２参照）。
【０００４】
交換レンズ式の撮像レンズシステムで、歪曲補正を画像処理で行うには、交換レンズ装置が自身の歪曲補正情報を持ち、撮像装置側に通信することで、撮像装置が交換レンズ個別の歪曲補正処理を行う手法がある（特許文献３参照）。しかしながら、特許文献２と同等のレベルで歪曲を発生させ、光学系の大幅小型化を図った場合、歪曲補正機能を持たない過去のカメラに対する互換性が無くなるため、交換レンズ式システムでは実施しにくい背景があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開2010-276656号公報
【特許文献２】特開2014-095754号公報
【特許文献３】特開2009-302697号公報
【特許文献４】特開2012-027094号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
高変倍ズームレンズには、ポジティブリード型の光学系が適するが、広角端を広角化しつつ歪曲収差を良好に補正するためには、正の第１レンズ群と負の第２レンズ群のパワーを共に強めるか、それらのパワーを据え置きで大型化させるかの方法になる。パワーを強めると、小型広角化と低歪曲化は両立するが、像面湾曲が著しく悪化してしまう。
【０００７】
特許文献１のポジティブリード型の高変倍ズームは、広角端の歪曲を良好に補正しつつ、高画質化を図っているため、正の第１レンズ群と負の第２レンズ群が大型化し、外径が大型化する傾向にあった。
【０００８】
特許文献２で開示するような、レンズと本体が一体型のコンパクトデジタルカメラ用の光学系では、画像処理での歪曲補正を前提として、光学系側では歪曲を残し、大幅小型化を図る手法が一般的になりつつある。交換レンズ式の撮像レンズシステムにおいて、画像処理で歪曲補正をするには、特許文献３に示すように、交換レンズ装置が自身の歪曲補正情報を持ち、撮像装置側に通信することで、撮像装置が交換レンズ個別の歪曲補正処理を行う方法がある。
【０００９】
しかしながらこの手法は、交換レンズ側の光学系で十分に歪曲を補正した上で、残存する比較的小さい歪曲を補正する程度に留めており、特許文献２に示すように、画像処理を前提として、積極的に歪曲を発生させて光学系の小型化を図るまでには至っていない。その理由は、交換レンズ式システムには、過去に発売した交換レンズや撮像装置も含めたすべての組み合わせで、システム互換性を保証する必要があるためである。仮に、特許文献２と同じように、交換レンズ光学系側で歪曲を発生させて、光学系の大幅小型化を図った場合、歪曲補正データを通信する機能と歪曲処理機能を持つ、比較的近年の撮像装置に対しては効果的となる。
【００１０】
しかしながら、歪曲補正機能を持たない過去の撮像装置に対しては、光学系で歪曲を発生させてしまうと、補正手段がないため、著しく歪んだ画像となってしまう問題があった。そこで本発明は、交換レンズ式の撮像システムにおいて、歪曲を大きく発生させて小型化を図りつつも、システム互換性を保証可能なレンズ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明のレンズ装置は、歪曲補正機能を有する撮像装置と、歪曲補正機能を有さない撮像装置とに取り付け可能であり、歪曲補正データを保持し、前記歪曲補正機能を有する撮像装置からの命令を受け取って歪曲補正データを撮像装置に送信する手段を有し、任意の中間ズーム位置から広角側に向かって歪曲がマイナス側に単調減少で発生し、前記中間ズーム位置から広角端までの間のいずれかのポジションに、広角側へのズーム制限が可能な手段を有し、かつ下記条件式を満たすことを特徴としている。
-10.0 < Dist(S) <-1.0
・Dist(S)：前記ズーム制限ポジションにおける、撮像装置の最周辺像高の歪曲
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、交換レンズ式の撮像システムにおいて、歪曲を大きく発生させて小型化を図りつつも、システム互換性を保証可能なレンズ装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明における実施例１の、（Ａ）広角端、（Ｂ）ズーム制限ポジション、（Ｃ）望遠端における、光学断面図
【図２】本発明における実施例１の、（Ａ）広角端、（Ｂ）ズーム制限ポジション、（Ｃ）望遠端における、縦収差図
【図３】本発明における実施例２の、（Ａ）広角端、（Ｂ）ズーム制限ポジション、（Ｃ）望遠端における、光学断面図
【図４】本発明における実施例２の、（Ａ）広角端、（Ｂ）ズーム制限ポジション、（Ｃ）望遠端における、縦収差図
【図５】本発明における実施例３の、（Ａ）広角端、（Ｂ）ズーム制限ポジション、（Ｃ）望遠端における、光学断面図
【図６】本発明における実施例３の、（Ａ）広角端、（Ｂ）ズーム制限ポジション、（Ｃ）望遠端における、縦収差図
【図７】本発明における、電気実施例１の（Ａ）歪曲補正機能を有する撮像装置におけるフローチャート、（Ｂ）歪曲補正機能を有さない撮像装置におけるフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１４】
特許文献２に示すような、広角側で歪曲収差が大きい高変倍ズームレンズを分析すると、歪曲を10%以上発生させると、小型高性能化の効果が大きくなって来ることが分かった。通常の広角レンズの設計の際、最周辺での歪曲収差とサジタル像面湾曲の両立が困難になるが、歪曲収差の補正が不要になる分、サジタル像面湾曲が良好に補正できてくる。また、たる型の歪曲を補正するということは、センサー最周辺に到達する信号が、歪曲補正後は画面外に切り捨てられることになるため、その部分の光線を蹴ることで、レンズを小径化することができる。
【００１５】
その効果が、歪曲を10%以上発生させたあたりから、大きくなって来る。しかしながら、たる型の歪曲を補正する際、圧縮された像を引き延ばすことになるため、解像度が落ちることになる。そのことを考えると、歪曲は最大でも20%以下に抑えることが好ましい。また、歪曲を補正しない場合は、10%を超える歪曲は、著しく不自然になって来る。そのため、歪曲無補正の画像をユーザーに提供するには、5％程度に抑えておくことが好ましい。
【００１６】
ここで、高変倍ズームレンズにおいて、焦点距離に対する歪曲の変動を見てみると、広角端で樽型に、望遠端で糸巻型になるが、樽型の領域は、ごく広角端近傍のみで、中間ズーム領域の大半と望遠端については、歪曲が0からプラスとなっていた。
【００１７】
更に、広角端の歪曲を15％程度発生させた歪曲補正前提の高変倍ズームレンズにおいて、歪曲補正が必須となる歪曲10%を超える領域は、広角端近傍のごく一部であり、殆どのズーム域は、歪曲5％を切る歪曲補正をしなくても不自然でないズーム領域であった。そのため、歪曲補正機能のない撮像装置にこのような交換レンズ装置を取り付けても、広角端の近傍を除けば、実は殆どのシーンで通常通りに使用可能であることが分かった。
【００１８】
ユーザーに対しそのことを告知し、歪曲補正機能がない撮像装置に対しても、そのことを理解した上での使用を促す方法も考えられる。しかしながら、撮影という行為は、しばしば被写体の一瞬を捉えることが要望される。その一瞬に、ユーザーが告知内容を失念する場合は十分に考えられるため、失敗写真が撮られてしまう可能性があることは回避したシステムを提供しない限り、互換性があるシステムの提供ができているとは言い難い。
【００１９】
そこで、本発明者は、歪曲補正機能がない撮像装置に対しては、ある中間ズーム域から広角側の範囲を、強制的に使用不可にする制限手段を設けたレンズ装置とすることで、互換性があるシステムとして提供可能であることを見出した。
【００２０】
具体的に、本発明を実施するための形態を説明する。本発明のレンズ装置は、歪曲補正機能を有する撮像装置と、歪曲補正機能を有さない撮像装置とに取り付け可能であり、歪曲補正データを保持し、前記歪曲補正機能を有する撮像装置からの命令を受け取って歪曲補正データを撮像装置に送信する手段を有し、任意の中間ズーム位置から広角側に向かって歪曲がマイナス側に単調減少で発生し、前記中間ズーム位置から広角端までの間のいずれかのポジションに、広角側へのズーム制限が可能な手段を有し、かつ下記条件式（１）を満たすと良い。
-10.0 < Dist(S) <-1.0   ・・・（１）
・Dist(S)：前記ズーム制限ポジションにおける、撮像装置の最周辺像高の歪曲
条件式（１）は、ズーム制限ポジションの歪曲を適切にするための条件式である。
【００２１】
条件式（１）の上限値を逸脱すると、歪曲補正機能を有さない撮像装置において、使用できるズーム範囲が少なくなるため、好ましくない。条件式（１）の下限値を逸脱すると、歪曲補正機能を有さない撮像装置において、著しく歪んだ画像となってしまうため、好ましくない。条件式（１）は、より好ましくは、下記条件式（１Ａ）を満たすと良い。
-8.0 < Dist(S) <-3.0    ・・・（１Ａ）
【００２２】
次に、本発明を実施するにあたり、より好ましい条件について、説明する。本発明のレンズ装置は、下記条件式（２）を満たすと良い。
-20.0 < Dist(W) <-8.0   ・・・（２）
・Dist(W)：広角端において、歪曲補正後に撮像装置の最周辺に来る像高における歪曲
条件式（２）は、広角端の歪曲を適切にし、小型化の効果を得ながらも、歪曲補正後の画質劣化を回避するための条件式である。
【００２３】
条件式（２）の上限値を逸脱すると、歪曲が小さく、小型化の効果が小さくなるため、好ましくない。条件式（２）の下限値を逸脱すると、歪曲補正時の引き伸ばしによる画質劣化が大きくなるため、好ましくない。
【００２４】
条件式（２）は、より好ましくは下記条件式（２Ａ）を満たすと良い。
-18.0 < Dist(W) <-10.0  ・・・（２Ａ）
次に、本発明のレンズ装置は、下記条件式（３）を満たすと良い。
0.05 < (fs-fw)/(ft-fw) < 0.4    ・・・（３）
・fs：ズーム制限ポジションの焦点距離
・fw：広角端の焦点距離
・ft：望遠端の焦点距離
条件式（３）は、歪曲補正前提で小型化の効果を得つつも、ズーム制限ポジションを極力広角端に近い位置とし、歪曲補正機能を有さない撮像装置での使用可能範囲を極力広範囲とするための条件式である。
【００２５】
条件式（３）の上限値を逸脱すると、歪曲補正機能を有差無い撮像装置での使用可能範囲が狭くなるため、好ましくない。条件式（３）の下限値を逸脱すると、ズーム制限ポジションが広角側となるため、歪曲とサジタル像面湾曲の両立が困難になり、大型化するか性能劣化を招くため、好ましくない。条件式（３）は、より好ましくは下記条件式（３Ａ）を満たすと良い。
0.10 < (fs-fw)/(ft-fw) < 0.3    ・・・（３Ａ）
【００２６】
次に、本発明のレンズ装置は、特許文献４に示すような、ズーミングを外部からの回転操作で行い、ズーム制限手段は、ズーム操作環の回転を、固定部に対して制限する回転制限手段とすると、簡易構造でズーム制限を実現できるため、好ましい。尚、特許文献４では、ユーザーの意思で手動切替え操作を行う簡易的なスイッチとなっているが、本発明の実施には、このような任意のスイッチでも良いが、より好ましくは、取り付ける際に自動でスイッチングがされる機構が良い。
【００２７】
そのためには、レンズ装置側のマウント取り付け部に、通常時はズーム制限が掛かった状態が保たれ、スイッチを押さえ続けることでズーム制限が解除されるようにバネ性を持たせた状態で設置し、その上で、歪曲補正機能がある撮像装置側のマウント取り付け部にのみ、そのスイッチを押さえつける構造を持たせると良い。そうすると、レンズ装置取り付け時に、自動でスイッチングが可能になるだけでなく、本発明以前のレンズ装置を、本発明にかかわる撮像装置に取り付ける際も、干渉することなく、システム互換性を保証することができる。
【００２８】
また、本発明のレンズ装置の別形態のズーム制限手段は、レンズ装置側が、撮像装置の歪曲補正可否を認識し、補正不能な撮像装置でかつ前記ズーム制限ポジションよりも広角端のズーム位置の時は、撮像装置側に撮影不能状態を伝達する、電気的な処理により行っても良い。
【００２９】
次に、本発明のレンズ装置は、下記条件式（４）を満たすと良い。
0.6 < Hwmax/Hsmax < 0.95        ・・・（４）
・Hsmax：ズーム制限ポジションでの、撮像装置で決定される最大像高
・Hwmax：広角端の、歪曲補正後に撮像装置の最大像高となる像高
条件式（４）は、歪曲補正前提の光学系をより効果的に小型化するための条件式である。
【００３０】
本発明は、上述のような光学システムを有する光学機器（例えば撮像装置、画像投影装置やその他の光学機器）に、種々適用可能である。
【００３１】
以下、本発明の実施形態１から３を、図面を参照しながら示す。また、参考実施例として、メカ的実施形態１、電気的実施形態１についても、図面を参照しながら説明する。
【００３２】
図１、３、５は、本発明における光学的実施形態１から３のレンズ装置の、（Ａ）広角端、（Ｂ）ズーム制限ポジション、（Ｃ）望遠端における、光学断面図である。図２、４、６は、本発明における実施形態１から３のレンズ装置の、（Ａ）広角端、（Ｂ）ズーム制限ポジション、（Ｃ）望遠端における、縦収差図である。図７は、本発明の電気実施形態１の（Ａ）歪曲補正機能を有する撮像装置におけるフローチャート、（Ｂ）歪曲補正機能を有さない撮像装置におけるフローチャートである。
【００３３】
それぞれの収差図は、左から順に、球面収差（軸上色収差）、非点収差、歪曲、倍率色収差を表している。球面収差と倍率色収差を示す図において、実線はｄ線（５８７．６ｎｍ）、破線はｇ線（４３５．８ｎｍ）を表している。また、非点収差を示す図において、実線はｄ線のサジタル方向、破線はｄ線のメリディオナル方向を表している。また、歪曲を示す図は、ｄ線における歪曲を表している。
【００３４】
数値実施例１から３に、実施形態１から３のレンズ装置のレンズデータを示す。これらの数値実施例では、物体側からの各面の順序、各光学面の曲率半径ｒ、各光学面の間隔ｄ、各光学部材のｄ線における屈折率ｎｄ、アッベ数νｄ、光線有効径を示している。間隔ｄが可変となっている部分は、ズーミングにより間隔が変化する。別表に、広角端、ズーム制限ポジション、望遠端における間隔を示す。
【００３５】
また、焦点距離、Ｆナンバー等のスペックに加え、画角は全系の半画角、像高は半画角を決定する最大像高、レンズ全長は第１レンズ面から最終レンズ面までの距離、ＢＦは最終レンズ面から像面までの長さを示している。非球面は、光軸に垂直な方向にR離れた位置での、光軸方向の面位置をSag(R)とした時、次の式の関係を満足する形状であり、各非球面の非球面係数を各表に記す。
【００３６】
【数１】
2019220903.tif 000003
【００３７】
尚、以下に記載する数値実施例１から３のレンズデータに基づく、各条件式の計算結果を表１に示す。
【００３８】
（数値実施例１）
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         vd       有効径
1        198.873    1.50   1.91082    35.3       41.97
2         40.323    7.14   1.49700    81.5       37.84
3       -264.154    0.15                         36.51
4         46.385    4.93   1.76385    48.5       34.01
5       -673.110  (可変)                         33.51
6        271.155    1.10   1.88300    40.8       22.30
7         12.848    5.33                         17.35
8        -21.984    0.90   1.77250    49.6       17.20
9        185.815    0.15                         17.29
10         32.682    4.98   1.76182    26.5       17.43
11        -21.267    0.37                         17.09
12        -17.949    0.80   1.77250    49.6       17.09
13        -51.928  (可変)                         17.07
14(絞り)    ∞       1.00                         13.74
15*        11.578    4.75   1.58313    59.4       15.02
16*       -80.796    1.54                         14.38
17         36.810    0.80   1.88300    40.8       13.03
18          8.199    4.39   1.49700    81.5       11.75
19       -163.069  (可変)                         11.56
20         35.246    3.44   1.80610    33.3       11.23
21        -13.251    0.70   1.84666    23.8       11.00
22       -116.680  (可変)                         10.84
23        134.572    1.80   1.78472    25.7       10.93
24        -30.547    0.15                         10.93
25        -37.012    0.70   1.88300    40.8       10.87
26         17.298  (可変)                         10.88
27*       -38.909    1.40   1.52996    55.8       14.32
28*       -78.739  (可変)                         15.64
29        -54.752    3.77   1.48749    70.2       25.34
30        -24.401                                 26.02
【００３９】
非球面データ
第15面
K = 0.00000e+000  A 4=-4.51435e-005  A 6= 3.49602e-009  A 8=-3.37383e-009  A10= 1.18237e-011  
第16面
K = 0.00000e+000  A 4= 3.21894e-005  A 6= 2.02765e-007  A 8=-4.59069e-009  A10= 4.09901e-011  
第27面
K = 0.00000e+000  A 4=-2.43806e-004  A 6=-8.65291e-007  A 8= 1.39952e-008  A10=-5.71046e-011  
第28面
K = 0.00000e+000  A 4=-1.91852e-004  A 6=-2.19312e-007  A 8= 9.88639e-009  A10=-2.84875e-011  
【００４０】
各種データ
ズーム比      9.41
広角    制限pos   望遠
焦点距離      15.45    18.50   145.34  
Fナンバー      3.40     3.69     6.46  
画角          38.52    36.44     5.37  
像高          12.30    13.66    13.66  
レンズ全長   103.56   104.00   145.46  
BF            10.50    10.50    10.50
d 5            0.90     2.32    39.65  
d13           26.78    22.89     2.01  
d19            3.00     3.72     1.41  
d22            1.51     1.78     3.11  
d26            8.08     7.10     8.08  
d28            1.00     3.92    28.95  
【００４１】
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      70.12        13.71         7.46         -0.90
2    6     -13.84        13.64         0.61         -9.92
3   14      23.66        12.48        -0.78         -9.19
4   20      37.27         4.14         0.40         -1.90
5   23     -23.48         2.65         1.87          0.32
6   27    -146.93         1.40        -0.90         -1.83
7   29      86.77         3.77         4.39          1.96
【００４２】
（数値実施例２）
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         vd       有効径
1         57.844    1.50   1.62041    60.3       27.46
2         14.575    5.38                         21.44
3       -147.717    1.30   1.62041    60.3       21.17
4         14.901    0.33                         18.84
5         15.426    2.66   1.84666    23.9       18.88
6         27.541  (可変)                         18.32
7         18.586    1.88   1.55743    64.7       12.07
8        138.490  (可変)                         11.89
9        -32.928    0.70   1.79970    35.5       10.86
10        299.533  (可変)                         10.88
11*        17.643    2.63   1.58313    59.4       11.36
12*       -59.092    0.20                         11.37
13         27.289    0.80   1.90366    31.3       11.34
14         14.751    3.18   1.48749    70.2       11.06
15        -25.114  (可変)                         10.97
16(絞り)    ∞       4.03                          8.76
17       -269.083    0.80   1.48749    70.2        7.15
18         20.769    2.07                          7.55
19*      -406.983    1.00   1.58313    59.4        8.81
20         62.398  (可変)                          9.45
21        -76.159    4.00   1.62041    60.3       23.34
22        -23.166    4.21                         24.15
23          ∞                                    25.28
【００４３】
非球面データ
第11面
K = 0.00000e+000  A 4=-2.33687e-005  A 6=-2.41999e-007  A 8= 1.48870e-008  
第12面
K = 0.00000e+000  A 4= 5.84684e-005  A 6=-2.50859e-007  A 8= 1.61558e-008  
第19面
K = 0.00000e+000  A 4=-9.62299e-005  A 6= 1.13981e-007  A 8=-1.20029e-008  
【００４４】
各種データ
ズーム比      2.88 
広角     中間     望遠
焦点距離      15.85    19.50    45.60  
Fナンバー      3.60     3.80     6.61  
画角          40.76    35.01    16.68  
像高          12.10    13.66    13.66  
レンズ全長    78.56    77.89    92.87  
BF            13.80    13.80    13.80
d 6           16.59    12.37     1.84  
d 8            3.56     4.05     4.83  
d10            2.47     1.98     1.20  
d15            2.00     3.66    11.71  
d20            3.48     5.37    22.84  
【００４５】
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     -17.47        11.17         3.96         -4.26
2    7      38.30         1.88        -0.19         -1.39
3    9     -37.06         0.70         0.04         -0.35
4   11      15.76         6.81         1.56         -3.10
5   16     -27.16         7.90         5.30         -1.91
6   21      52.16         8.21         3.44         -3.16
【００４６】
（数値実施例３）
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         vd       有効径
1        216.490    1.50   1.91082    35.3       42.09
2         43.792    6.95   1.49700    81.5       38.21
3       -221.869    0.15                         36.86
4         47.696    5.04   1.76385    48.5       35.87
5      -3599.794  (可変)                         35.28
6        103.098    1.10   1.83481    42.7       20.94
7         12.584    4.69                         16.32
8        -22.610    0.90   1.91082    35.3       16.12
9        157.824    1.86                         15.96
10         41.670    3.89   1.80809    22.8       16.09
11        -23.370    0.40                         16.00
12        -18.552    1.00   1.83481    42.7       15.99
13        -50.583  (可変)                         16.14
14(絞り)    ∞       1.00                         13.62
15*        12.656    4.05   1.58313    59.4       14.92
16*      4024.008    2.71                         14.45
17         31.792    0.80   1.88300    40.8       13.24
18          8.941    4.31   1.49700    81.5       12.25
19        -63.483  (可変)                         12.20
20*        29.324    3.61   1.58313    59.4       12.03
21        -15.116    0.70   1.90366    31.3       11.75
22        -32.451  (可変)                         11.78
23         38.861    1.73   1.85478    24.8       11.18
24       -116.457    0.15                         11.09
25       -165.872    0.70   1.88300    40.8       11.05
26         14.010  (可変)                         10.90
27        -12.395    0.70   1.59522    67.7       13.98
28        -15.711  (可変)                         14.85
29        -37.381    3.01   1.60311    60.6       24.30
30        -24.000                                 25.10
【００４７】
非球面データ
第15面
K = 0.00000e+000  A 4=-2.69545e-005  A 6= 2.45427e-008  A 8=-1.59724e-009  A10= 7.19783e-012  
第16面
K = 0.00000e+000  A 4= 2.79704e-005  A 6= 6.37372e-008  A 8=-1.02205e-009  A10= 9.46396e-012  
第20面
K = 0.00000e+000  A 4= 4.37655e-006  A 6= 7.04473e-008  A 8= 6.29294e-010  
【００４８】
各種データ
ズーム比      8.45
広角    制限pos   望遠
焦点距離      15.45    18.50   130.51  
Fナンバー      3.49     3.79     6.47  
画角          38.52    36.44     5.98  
像高          12.30    13.66    13.66  
レンズ全長   103.56   104.49   145.48  
BF            11.00    11.00    11.00
d 5            0.90     2.45    39.94  
d13           25.03    21.34     2.00  
d19            4.20     4.92     0.80  
d22            1.80     2.19     4.92  
d26            8.68     7.57     8.96  
d28            1.00     4.08    26.91  
【００４９】
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      73.31        13.64         7.07         -1.25
2    6     -13.21        13.84         0.82        -10.44
3   14      24.74        12.87         0.30         -9.23
4   20      38.12         4.31         0.99         -1.73
5   23     -27.10         2.58         2.46          0.92
6   27    -107.10         0.70        -1.78         -2.26
7   29     102.48         3.01         4.84          3.11
【００５０】
【表１】
2019220903.tif 000004
【００５１】
以下、各実施形態における詳細な構成について説明する。実施形態1は、物体側より順に、正の第１レンズ群、負の第２レンズ群、正の第３レンズ群、正の第４レンズ群、負の第５レンズ群、負の第６レンズ群、正の第７レンズ群よりなる、７群ズームレンズである。
広角端の焦点距離が１５．５ｍｍ、望遠端の焦点距離が１４５．３ｍｍ、ズーム制限ポジションの焦点距離が１８．５ｍｍとなっており、条件式（３）を満たし、歪曲補正機能を有さない撮像装置に対しても、十分な使用可能範囲を確保している。
【００５２】
次に、ズーム制限ポジションでの歪曲収差は−５%となっており、条件式（１）を満たし、歪曲補正機能を有さない撮像装置での使用可能な範囲全域において、良好な画像の提供を可能にしている。次に、広角端での、歪曲補正後に最大像高になる像高における歪曲収差は−１１%で、条件式（２）を満たしており、十分な小型化の効果を得つつ、歪曲を引き伸ばした際の画質劣化を最小限にとどめている。更に、広角端での、歪曲補正後に最大像高になる像高は、条件式（４）を満たしており、それにより十分な小型化を達成している。
【００５３】
次に、実施形態2は、物体側より順に、正の第１レンズ群、負の第２レンズ群、正の第３レンズ群、正の第４レンズ群、負の第５レンズ群、負の第６レンズ群、正の第７レンズ群よりなる、７群ズームレンズである。広角端の焦点距離が１５．８ｍｍ、望遠端の焦点距離が４５．６mm、ズーム制限ポジションの焦点距離が１９．５ｍｍとなっており、条件式（３）を満たし、歪曲補正機能を有さない撮像装置に対しても、十分な使用可能範囲を確保している。
【００５４】
次に、ズーム制限ポジションでの歪曲収差は−６．２%となっており、条件式（１）を満たし、歪曲補正機能を有さない撮像装置での使用可能な範囲全域において、良好な画像の提供を可能にしている。次に、広角端での、歪曲補正後に最大像高になる像高における歪曲収差は−１１．９％で、条件式（２）を満たしており、十分な小型化の効果を得つつ、歪曲を引き伸ばした際の画質劣化を最小限にとどめている。更に、広角端での、歪曲補正後に最大像高になる像高は、条件式（４）を満たしており、それにより十分な小型化を達成している。
【００５５】
次に、実施形態3は、物体側より順に、正の第１レンズ群、負の第２レンズ群、正の第３レンズ群、正の第４レンズ群、負の第５レンズ群、負の第６レンズ群、正の第７レンズ群よりなる、７群ズームレンズである。広角端の焦点距離が１５．４ｍｍ、望遠端の焦点距離が１３０．５ｍｍ、ズーム制限ポジションの焦点距離が１８．５ｍｍとなっており、条件式（３）を満たし、歪曲補正機能を有さない撮像装置に対しても、十分な使用可能範囲を確保している。
【００５６】
次に、ズーム制限ポジションでの歪曲収差は−５％となっており、条件式（１）を満たし、歪曲補正機能を有さない撮像装置での使用可能な範囲全域において、良好な画像の提供を可能にしている。次に、広角端での、歪曲補正後に最大像高になる像高における歪曲収差は−１１％で、条件式（２）を満たしており、十分な小型化の効果を得つつ、歪曲を引き伸ばした際の画質劣化を最小限にとどめている。更に、広角端での、歪曲補正後に最大像高になる像高は、条件式（４）を満たしており、それにより十分な小型化を達成している。
【００５７】
次に、ズームを制限する方法に関する参考実施例について説明する。メカ的に制限する方法は、特許文献４に示す回転制限機構を用いると良い。特許文献４の回転制限機構は、ユーザーが任意で手動操作によりスイッチングを行う場合を示している。スイッチング動作は、ユーザー任意でも良いが、前述したマウント取り付け部に設置する、自動スイッチング機構を用いると、より好ましい。
【００５８】
次に、電気的に制限する方法を電気実施例１として、図７に示す。図７は、（Ａ）歪曲補正機能を有する撮像装置におけるフローチャート、（Ｂ）歪曲補正機能を有さない撮像装置におけるフローチャートである。最初に、歪曲補正機能を有する撮像装置とレンズ装置のフローチャートを示す。撮像装置から、撮像装置識別情報が送信される。レンズ装置側は、この時に撮像装置が歪曲補正可能かどうかを判別可能である。
【００５９】
次にレンズ識別情報を撮像装置に送信する。撮像装置は、この時にレンズ装置が歪曲補正可能かどうかを判別可能である。次に、撮像装置が歪曲補正情報の送信命令を出し、レンズ装置がそれを受け取り、歪曲補正情報を送信し、撮像装置が歪曲補正情報を受信次第、撮影スタンバイ状態となる。次に、撮像装置から撮影命令が下り、レンズ装置が撮影命令を受けると、レンズ装置は現在のポジション情報の他、撮影に必要なレンズの状態を表す情報を送信する。撮像装置は、それを受け取り、適切な条件で撮影を行う。その後、ポジション情報と予め受け取った歪曲補正情報から、歪曲補正量を確定し、歪曲補正を実施する。
【００６０】
次に、歪曲補正機能を有さない撮像装置とレンズ装置のフローチャーとを示す。同じようにレンズ装置が撮像装置の識別情報を受け取った時点で、歪曲補正不能であることが判明する。次にレンズ識別情報を送信し、撮像装置がレンズ識別情報を受信次第、撮影スタンバイ状態になる。
【００６１】
次に、撮像装置から撮影命令が下り、レンズ装置が撮影命令を受け取るが、その時レンズ装置のズームポジションが、歪曲補正を要する広角端近傍に位置している場合、撮影不能状態を撮像装置に宣言し、撮影が実行されずに、撮影スタンバイ状態に戻る。ズームポジションが、歪曲補正不要な領域だった場合は、レンズ装置は現在のポジション情報の他、撮影に必要なレンズの状態を表す情報を送信する。撮像装置は、それを受け取り、適切な条件で撮影を行い、撮影を完了する。
【００６２】
以上、本発明の好ましい光学系の実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されないことは言うまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【符号の説明】
【００６３】
SP：絞り
IP：撮像面
L1〜L7：各レンズ群
【図１】
2019220903.tif 000005
【図２】
2019220903.tif 000006
【図３】
2019220903.tif 000007
【図４】
2019220903.tif 000008
【図５】
2019220903.tif 000009
【図６】
2019220903.tif 000010
【図７】
2019220903.tif 000011