(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側から順に、正屈折力の第１レンズ群と、負屈折力の第２レンズ群と、正屈折力の第３レンズ群と、負屈折力の第４レンズ群と、正屈折力の第５レンズ群とにより実質的に５個のレンズ群からなり、
前記第１レンズ群と前記第２レンズ群と前記第３レンズ群とからなる第１のレンズ群を保持する内筒部材と、
前記内筒部材を内嵌し、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群とからなる第２のレンズ群を保持する外筒部材と、
前記第１レンズ群と前記第３レンズ群とを固定し、前記第２レンズ群と、前記第４レンズ群と、前記第５レンズ群とを光軸に沿って移動することで焦点距離調節を行う焦点距離調節手段と、
前記第１のレンズ群の光軸を、前記第２のレンズ群の光軸に対して略直交する方向に調整する調芯手段と、を有することを特徴とする可変焦点距離レンズ装置。
【請求項２】
前記内筒部材は、前記外筒部材の物体側に内嵌され、
前記調芯手段は、前記内筒部材の物体側端部に形成された複数の孔と、前記外筒部材の物体側端部に形成された前記複数の孔に対応する複数のネジ孔と、前記孔に挿通して前記ネジ孔に螺合する複数のネジとからなることを特徴とする請求項１に記載の可変焦点距離レンズ装置。
【請求項３】
物体側から順に、正屈折力の第１レンズ群と、負屈折力の第２レンズ群と、正屈折力の第３レンズ群と、負屈折力の第４レンズ群と、正屈折力の第５レンズ群とにより実質的に５個のレンズ群からなり、
前記第４レンズ群と前記第５レンズ群とからなる第１のレンズ群を保持する内筒部材と、
前記内筒部材を内嵌し、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群と前記第３レンズ群とからなる第２のレンズ群を保持する外筒部材と、
前記第１レンズ群と前記第３レンズ群とを固定し、前記第２レンズ群と、前記第４レンズ群と、前記第５レンズ群とを光軸に沿って移動することで焦点距離調節を行う焦点距離調節手段と、
前記第１のレンズ群の光軸を、前記第２のレンズ群の光軸に対して略直交する方向に調整する調芯手段と、を有することを特徴とする可変焦点距離レンズ装置。
【請求項４】
前記内筒部材は、前記外筒部材の像側に内嵌され、
前記調芯手段は、前記内筒部材の像側端部に形成された複数の孔と、前記外筒部材の像側端部に形成された前記複数の孔に対応する複数のネジ孔と、前記孔に挿通して前記ネジ孔に螺合する複数のネジとからなることを特徴とする請求項３に記載の可変焦点距離レンズ装置。
【請求項５】
前記焦点距離調節手段は、
焦点距離の変更を検出する検出手段と、
複数の前記移動レンズ群の前記焦点距離ごとの光軸上の位置を記憶する記憶手段と、
複数の前記移動レンズ群をそれぞれ駆動する互いに独立した複数の駆動手段と、
前記検出手段からの出力をもとに、複数の前記移動レンズ群を複数の前記駆動手段を介して前記記憶手段に記憶された前記位置にそれぞれ移動させる制御手段と、を有することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の可変焦点距離レンズ装置。
【請求項６】
複数の前記駆動手段それぞれは、機械的に互いに独立してそれぞれ配置されていることを特徴とする請求項５に記載の可変焦点距離レンズ装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項に記載の可変焦点距離レンズを有することを特徴とする撮像機器。
【請求項８】
物体側から順に、正屈折力の第１レンズ群と、負屈折力の第２レンズ群と、正屈折力の第３レンズ群と、負屈折力の第４レンズ群と、正屈折力の第５レンズ群とにより実質的に５個のレンズ群からなり、
前記第１レンズ群と前記第２レンズ群と前記第３レンズ群とからなる第１のレンズ群を保持する内筒部材と、
前記内筒部材を内嵌し、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群とからなる第２のレンズ群を保持する外筒部材と、
前記第１レンズ群と前記第３レンズ群とを固定し、前記第２レンズ群と、前記第４レンズ群と、前記第５レンズ群とを光軸に沿って移動することで焦点距離調節を行う焦点距離調節手段とを有する可変焦点距離レンズ装置の調整方法であって、
前記第１のレンズ群の光軸と、前記第２のレンズ群の光軸に対して略直交する方向に調整することを特徴とする可変焦点距離レンズ装置の調整方法。
【請求項９】
物体側から順に、正屈折力の第１レンズ群と、負屈折力の第２レンズ群と、正屈折力の第３レンズ群と、負屈折力の第４レンズ群と、正屈折力の第５レンズ群とにより実質的に５個のレンズ群からなり、
前記第４レンズ群と前記第５レンズ群とからなる第１のレンズ群を保持する内筒部材と、
前記内筒部材を内嵌し、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群と前記第３レンズ群とからなる第２のレンズ群を保持する外筒部材と、
前記第１レンズ群と前記第３レンズ群とを固定し、前記第２レンズ群と、前記第４レンズ群と、前記第５レンズ群とを光軸に沿って移動することで焦点距離調節を行う焦点距離調節手段とを有する可変焦点距離レンズ装置の調整方法であって、
前記第１のレンズ群の光軸を、前記第２のレンズ群の光軸に対して略直交する方向に調整することを特徴とする可変焦点距離レンズ装置の調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可変焦点距離レンズ装置、撮像機器、可変焦点距離レンズ装置の調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、写真用カメラ、電子スチルカメラ、ビデオカメラ等に適した各種の撮影レンズが提案されている。（例えば、特許文献１を参照。）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４４６６０２８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の可変焦点距離レンズ装置は、偏心誤差が生じると結像性能の劣化を生じるという問題があった。また、結像性能の劣化を防ぐためには各レンズ、レンズ室、機構部品の形状精度を高め偏心誤差を低減する必要があったが、加工精度の要求が高まるためコストダウンが困難であった。
【０００５】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、偏心誤差を最少にして良好な光学性能を達成可能でき、低コストの可変焦点距離レンズ装置、撮像機器、および可変焦点距離レンズ装置の調整方法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】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明は、
物体側から順に、正屈折力の第１レンズ群と、負屈折力の第２レンズ群と、正屈折力の第３レンズ群と、負屈折力の第４レンズ群と、正屈折力の第５レンズ群とにより実質的に５個のレンズ群からなり、
前記第１レンズ群と前記第２レンズ群と前記第３レンズ群とからなる第１のレンズ群を保持する内筒部材と、
前記内筒部材を内嵌し、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群とからなる第２のレンズ群を保持する外筒部材と、
前記第１レンズ群と前記第３レンズ群とを固定し、前記第２レンズ群と、前記第４レンズ群と、前記第５レンズ群とを光軸に沿って移動することで焦点距離調節を行う焦点距離調節手段と、
前記第１のレンズ群の光軸を、前記第２のレンズ群の光軸に対して略直交する方向に調整する調芯手段と、を有することを特徴とする可変焦点距離レンズ装置を提供する。
また、本発明は、
物体側から順に、正屈折力の第１レンズ群と、負屈折力の第２レンズ群と、正屈折力の第３レンズ群と、負屈折力の第４レンズ群と、正屈折力の第５レンズ群とにより実質的に５個のレンズ群からなり、
前記第４レンズ群と前記第５レンズ群とからなる第１のレンズ群を保持する内筒部材と、
前記内筒部材を内嵌し、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群と前記第３レンズ群とからなる第２のレンズ群を保持する外筒部材と、
前記第１レンズ群と前記第３レンズ群とを固定し、前記第２レンズ群と、前記第４レンズ群と、前記第５レンズ群とを光軸に沿って移動することで焦点距離調節を行う焦点距離調節手段と、
前記第１のレンズ群の光軸を、前記第２のレンズ群の光軸に対して略直交する方向に調整する調芯手段と、を有することを特徴とする可変焦点距離レンズ装置を提供する。
【０００７】
また、本発明は、前記可変焦点距離レンズを有することを特徴とする撮像機器を提供する。
【０００８】
また、本発明は、
物体側から順に、正屈折力の第１レンズ群と、負屈折力の第２レンズ群と、正屈折力の第３レンズ群と、負屈折力の第４レンズ群と、正屈折力の第５レンズ群とにより実質的に５個のレンズ群からなり、
前記第１レンズ群と前記第２レンズ群と前記第３レンズ群とからなる第１のレンズ群を保持する内筒部材と、
前記内筒部材を内嵌し、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群とからなる第２のレンズ群を保持する外筒部材と、
前記第１レンズ群と前記第３レンズ群とを固定し、前記第２レンズ群と、前記第４レンズ群と、前記第５レンズ群とを光軸に沿って移動することで焦点距離調節を行う焦点距離調節手段とを有する可変焦点距離レンズ装置の調整方法であって、
前記第１のレンズ群の光軸と、前記第２のレンズ群の光軸に対して略直交する方向に調整することを特徴とする可変焦点距離レンズ装置の調整方法を提供する。
また、本発明は、
物体側から順に、正屈折力の第１レンズ群と、負屈折力の第２レンズ群と、正屈折力の第３レンズ群と、負屈折力の第４レンズ群と、正屈折力の第５レンズ群とにより実質的に５個のレンズ群からなり、
前記第４レンズ群と前記第５レンズ群とからなる第１のレンズ群を保持する内筒部材と、
前記内筒部材を内嵌し、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群と前記第３レンズ群とからなる第２のレンズ群を保持する外筒部材と、
前記第１レンズ群と前記第３レンズ群とを固定し、前記第２レンズ群と、前記第４レンズ群と、前記第５レンズ群とを光軸に沿って移動することで焦点距離調節を行う焦点距離調節手段とを有する可変焦点距離レンズ装置の調整方法であって、
前記第１のレンズ群の光軸を、前記第２のレンズ群の光軸に対して略直交する方向に調整することを特徴とする可変焦点距離レンズ装置の調整方法を提供する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、偏心誤差を最少にして良好な光学性能を達成可能でき、低コストの可変焦点距離レンズ装置、撮像機器、および可変焦点距離レンズ装置の調整方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１実施形態にかかる可変焦点距離レンズ装置の断面構成図。
【図２】第１実施形態にかかる可変焦点距離レンズ装置を物体側から見た図。
【図３】第１実施形態の可変焦点距離レンズ装置の情報・制御の伝達関係を示す図。
【図４】第１実施形態にかかる可変焦点距離レンズ装置のレンズ構成を示す断面図。
【図５】製造時の偏心誤差が発生しなかった場合の第１実施形態にかかる可変焦点距離レンズ装置の無限遠合焦状態でのｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する諸収差図を示し、（ａ）は広角端状態、(ｂ)は中間焦点距離状態、(ｃ)は望遠端状態をそれぞれ示す。
【図６】製造時の偏心誤差が発生した場合における第１実施形態にかかる可変焦点距離レンズ装置の無限遠合焦状態でのｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対するコマ収差図の一例を示し、（ａ）は広角端状態、（ｂ）は中間焦点距離状態、(ｃ)は望遠端状態をそれぞれ示す。
【図７】第１実施形態にかかる可変焦点距離レンズ装置において、製造誤差による偏心誤差が発生した状態から、前方レンズ群の位置を、光軸と直交方向に調整した場合のコマ収差図を示し、（ａ）は広角端状態、(ｂ)は中間焦点距離状態、(ｃ)は望遠端状態をそれぞれ示す。
【図８】第２実施形態にかかる可変焦点距離レンズ装置の光軸を含む面での断面図。
【図９】本第２実施形態の可変焦点距離レンズ装置の情報・制御の伝達関係を示す図。
【図１０】第２実施形態にかかる可変焦点距離レンズ装置のレンズ構成を示す断面図。
【図１１】製造時の偏心誤差が発生しなかった場合の第２実施形態にかかる可変焦点距離レンズ装置の無限遠合焦状態でのｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する諸収差図を示し、（ａ）は広角端状態、(ｂ)は中間焦点距離状態、(ｃ)は望遠端状態をそれぞれ示す。
【図１２】製造時の偏心誤差が発生した場合における第２実施形態にかかる可変焦点距離レンズ装置の無限遠合焦状態でのｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対するコマ収差図の一例を示し、（ａ）は広角端状態、（ｂ）は中間焦点距離状態、(ｃ)は望遠端状態をそれぞれ示す。
【図１３】第２実施形態にかかる可変焦点距離レンズ装置において、製造誤差による偏心誤差が発生した状態から、後方レンズ群の位置を、光軸と直交方向に調整した場合のコマ収差図を示し、（ａ）は広角端状態、(ｂ)は中間焦点距離状態、(ｃ)は望遠端状態をそれぞれ示す。
【図１４】第１実施形態に係る可変焦点距離レンズ装置を搭載した撮像装置（一眼レフカメラ）の概略構成図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本願の実施形態にかかる可変焦点距離レンズ装置の各実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、以下の実施の形態は、発明の理解を容易にするためのものに過ぎず、本願発明の技術的思想を逸脱しない範囲において当業者により実施可能な付加・置換等を施すことを排除することは意図していない。
【００１２】
（第１実施形態）
第１実施形態にかかる可変焦点距離レンズ装置の構成について図１〜図３を用いて説明する。図１は第１実施形態にかかる可変焦点距離レンズ装置の光軸を含む面での断面図であり、図２は、第１実施形態にかかる可変焦点距離レンズ装置を物体側から見た図である。
【００１３】
第１実施形態にかかる可変焦点距離レンズ装置１０は、図１、２に示すように、外筒部材１と外筒部材１の物体側に内蔵される内筒部材２とから構成されている。
【００１４】
内筒部材２は、内筒部材２の物体側端部２ａに複数個（本実施形態では３個）の貫通孔２ｐが形成され、貫通孔２ｐに挿通されたネジ４が外筒部材１の物体側端部１ａに形成されたネジ孔１ｓに螺合することで固定される。なお、貫通孔２ｐは３個以上であれば良い。また、貫通孔２ｐの直径は、ネジ４の軸部直径より大きく形成されている。
【００１５】
また、外筒部材１の像側端部１ｃにはマウント部材３が不図示のネジ等により固定されており、マウント部材３によって後述する撮像機器に固定する構成である。
【００１６】
内筒部材２の物体側端部２ａにおいて、外筒部材１の中心軸（以後、光軸という）Ｏ側方向に延在して形成されたレンズ枠２ａａには第１レンズ群Ｇ１が固定されている。内筒部材２の像側端部２ｂにおいて、光軸Ｏ側方向に延在して形成されたレンズ枠２ｂｂには第３レンズ群Ｇ３が固定されている。内筒部材２の内側外周近傍の物体側端部２ａと像側端部２ｂの間に第１の支持部材２１が固定されている。
【００１７】
第２レンズ群Ｇ２はレンズ枠１２に固定され、レンズ枠１２が光軸Ｏ方向に沿って移動可能に第１の支持部材２１に支持されている。また、レンズ枠１２は内筒部材２の像側端部２ｂの物体側に固定された第１の駆動機構３１によって、光軸Ｏに沿って移動する。
【００１８】
内筒部材２の像側端部２ｂの像側に外筒部材１から光軸Ｏ方向側に延在して形成された固定部材１ｂには、絞り２４が固定されている。
【００１９】
固定部材１ｂと像側端部１ｃの間で外筒部材１の内側外周近傍に第２の支持部材２２が固定されている。
【００２０】
第４レンズ群Ｇ４は、レンズ枠１３に固定され、レンズ枠１３が光軸Ｏに沿って移動可能に第２の支持部材２２に支持されている。また、レンズ枠１３は、外筒部材１の像側端部１ｃの物体側に固定された駆動機構３２によって、光軸Ｏに沿って移動する。
【００２１】
固定部材１ｂと像側端部１ｃの間で外筒部材１の内側外周近傍であって、レンズ枠１４がレンズ枠１３と干渉しない位置に、第３の支持部材２３が固定されている。
【００２２】
第５レンズ群Ｇ５は、レンズ枠１４に固定され、レンズ枠１４が光軸Ｏに沿って移動可能に第３の支持部材２３に支持されている。また、レンズ枠１４は、固定部材１ｂの像側に固定された駆動機構３３によって、光軸Ｏに沿って移動する。
【００２３】
このように第１実施形態にかかる可変焦点距離レンズ装置１０では、内筒部材２内に配置された第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２、および第３レンズ群Ｇ３とで前方レンズ群ＧＦが構成され、外筒部材１内に配置された第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５とで後方レンズ群ＧＲが構成されている。
【００２４】
また、外筒部材１の外側に焦点距離を変更するためのスイッチ部材４０が設けられている。外筒部材１には、スイッチ部材４０で変更された焦点距離を検出する焦点距離距離検出手段４１が設けられている。
【００２５】
図３は本第１実施形態の可変焦点距離レンズ装置１０の情報・制御の伝達関係を示す図である。
【００２６】
図３に示すように、スイッチ部材４０によって焦点距離が変更され、変更された焦点距離が焦点距離検出手段４１で検知され、この焦点距離情報は制御手段４２に伝達される。制御手段４２は、この焦点距離情報に対応する第２レンズ群Ｇ２と第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５それぞれの位置情報を記憶手段４３から読み出し、第１の駆動機構３１は第２レンズ群Ｇ２を、第２の駆動機構３２は第４レンズ群Ｇ４を、そして第３の駆動機構３３は第５レンズ群Ｇ５をそれぞれ移動させる。
【００２７】
第１実施形態に係る可変焦点距離レンズ装置１０は、製造誤差によって、各レンズおよび各レンズ群に偏心誤差が生じると、偏心収差が発生し、結像性能の劣化をもたらす。
【００２８】
図１、図２に示すように、内筒部材２には３箇所の貫通孔２ｐが設けられており、外筒部材１には３箇所のネジ穴１ｓが設けられている。ネジ４は貫通孔１ｐを通してネジ穴１ｓに螺合し、外筒部材１に対して内筒部材２を微小偏心させる位置調整を行ったのち固定することができる。
【００２９】
すなわち、第１実施形態に係る可変焦点距離レンズ装置１０は、内筒部材２に保持された第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３とからなる前方レンズ群ＧＦの光軸を外筒部材１に保持された第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５とからなる後方レンズ群ＧＲの光軸に対して直交する方向に移動させる調整が可能である。
【００３０】
第１実施形態に係る可変焦点距離レンズ装置１０は、可変焦点距離レンズ装置１０を組立て後、偏心収差によって結像性能が劣化していることが分かった場合、ネジ４を緩めて外筒部材１の後方レンズ群ＧＲの光軸に対して内筒部材２の前方レンズ群ＧＦの光軸の偏心状態を調整し結像性能が良好となる位置でネジ４を締めて内筒部材２を外筒部材１に固定する。
【００３１】
すなわち、第１実施形態に係る可変焦点距離レンズ装置１０は、後方レンズ群ＧＲの光軸に対して前方レンズ群ＧＦの光軸の直交方向の位置を調整して固定することができる。これにより、第１実施形態にかかる可変焦点距離レンズ装置１０は、偏心収差による結像性能の劣化を良好に補正することが可能となる。
【００３２】
次に、本第１実施形態にかかる可変焦点距離レンズ１０の設計時と、製造時に偏心誤差がある場合と、偏心誤差調整後との諸収差の比較結果について説明する。
【００３３】
図４は、第１実施形態にかかる可変焦点距離レンズ装置１０のレンズ構成を示す断面図である。
【００３４】
図４に示すように、第１実施形態にかかる可変焦点距離レンズ装置１０のレンズ系は、物体側から順に、前方レンズ群ＧＦと、絞りＳと、後方レンズ群ＧＲからなる。また、前方レンズ群ＧＦは図１の内筒部材２中に配置され、後方レンズ群ＧＲは外筒部材１の固定部材１ｂと像側端部１ｃとの間に配置されている。そして、前方レンズ群ＧＦは後方レンズ群ＧＲに対して上述した構成により偏心調整可能になっている。
【００３５】
前方レンズ群ＧＦは、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からなり、後方レンズ群ＧＲは、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５からなる。
【００３６】
広角端状態（Ｗ）から望遠端状態（Ｔ）への焦点距離の変更に際して、第２レンズ群Ｇ２と、第４レンズ群Ｇ４と、第５レンズ群Ｇ５をそれぞれ光軸方向に移動させる。
【００３７】
像面Ｉは後述する撮像機器の撮像素子上に形成され、該撮像素子はＣＣＤやＣＭＯＳ等から構成される。
【００３８】
表１に第１実施形態にかかる可変焦点距離レンズ装置１０のレンズ系の緒元値を掲げる。表中の（面データー）において、物面は物体面、面番号は物体側からの面の番号、ｒは曲率半径、ｄは面間隔、ｎｄはｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）に対する屈折率、νｄはｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）に対するアッベ数、（絞り）は虹彩絞りＳ、像面は像面Iをそれぞれ表している。「ｒ＝∞」は、平面を示す。、ｎｄ＝１．００００００（空気の屈折率）は記載を省略している。
【００３９】
（非球面データー）において、非球面は以下の式で表される。
Ｘ（ｙ）＝（ｙ２／ｒ）／［１＋｛１−κ（ｙ２／ｒ２）｝(１／２)］＋A4・ｙ４＋A6・ｙ６＋A8・ｙ８＋A10・ｙ１０
なお、光軸に垂直な方向の高さをｙ、高さｙにおける光軸方向の変位量（各非球面の頂点の接平面から各非球面までの光軸に沿った距離）をＸ（ｙ）、基準球面の曲率半径（近軸曲率半径）をｒ、円錐定数をκ、ｎ次の非球面係数をAnとする。
【００４０】
（各種データー）において、ｆは焦点距離、FNOはFナンバー、２ωは画角、Yは像高、TLはレンズ全長、d5,d13,d22,d27は可変間隔、Bfはバックフォーカスを示している。
【００４１】
（レンズ群データー）は、各レンズ群の始面番号、終面番号とレンズ群の焦点距離をそれぞれ示す。
【００４２】
なお、以下の全ての諸元値において、掲載されている焦点距離ｆ、曲率半径ｒ、面間隔ｄその他の長さ等は、特記の無い場合一般に「ｍｍ」が使われるが、光学系は比例拡大または比例縮小しても同等の光学性能が得られるので、これに限られるものではない。また、単位は「ｍｍ」に限定されることなく他の適当な単位を用いることもできる。さらに、これらの記号の説明は、以降の他の実施形態においても同様とし説明を省略する。
【００４３】
（表１）
（面データー）
面番号     ｒ       ｄ        ｎｄ    νｄ
物面       ∞       ∞
1      74.1356   1.8000   1.850260  32.35  
2      36.0351   7.0000   1.497820  82.51  
3    3038.1597   0.1000             
4      36.3362   5.0000   1.729157  54.66  
5     170.0064   (d5)             
6     159.7676   1.0000   1.816000  46.62  
7      11.1111  ５.7573             
8     -57.3031   0.8000   1.816000  46.62  
9      32.0791   0.2020             
10      18.8298   4.0000   1.846660  23.78  
11    -127.9381   0.3170             
12     -90.0599   1.0000   1.816000  46.62  
13      41.7316   (d13)             
14      22.5107   0.8000   1.834000  37.16  
15      12.0861   2.5000   1.603001  65.46  
16     -69.1710   1.0000             
17     864.1596   1.0000   1.850260  32.35  
18      16.8557   2.2000   1.603001  65.46  
19     -47.4738   0.1000             
20      24.2921  １.8000   1.729157  54.66  
21     -67.1681  １.0000             
22(絞り)  ∞      (d22)             
23     -43.6868   0.8000   1.834807  42.72  
24      22.6901   0.8000             
25     -25.0831   0.8000   1.834807  42.72  
26      11.7100   1.8000   1.846660  23.78  
27     -48.7106   (d27)             
28      24.1884   2.5000   1.497820  82.51  
29     -58.4609   0.2000             
30      40.9485   1.0000   1.834807  42.72  
31      15.4156   3.5000   1.497820  82.51  
32     -46.0872   8.5639             
33      28.3973   2.5000   1.497820  82.51  
34    -123.1319   3.7652             
35     -20.5259   1.0000   1.846660  23.78  
36     -54.7499   (Bf)
像面       ∞
（非球面データー）
第6面
κ ＝-20.0
A4 ＝ +4.26826E-06
A6 ＝ -9.97395E-09
A8 ＝ +1.52813E-11
A10＝ -3.70867E-14
（各種データー）
f        10.30000   45.00000   97.00000     
FNO         4.60       5.15       5.89    
２ω        78.28      19.65       9.16  
Y           8.00       8.00       8.00
TL        128.784    128.784    128.784
d5          0.80000   20.35470   28.02928
d13        28.05215    8.49747    0.82283
d22         0.80000    8.21034   13.11160
d27        16.13553    9.09292    6.83090
Bf         18.39100   18.02300   15.38400
（レンズ群データー）
群              始面  終面  焦点距離
前方レンズ群        1    21     7.062（広角端状態）〜 55.262（望遠端状態）
第１レンズ群      1     5    57.577
第２レンズ群      6    13   -10.550
第３レンズ群     14    21    16.309
後方レンズ群       23    36    51.294（広角端状態）〜 -139.304（望遠端状態）
第４レンズ群     23    27   -14.362
第５レンズ群     28    36    24.289
図５は、製造時の偏心誤差が発生しなかった場合の第１実施形態にかかる可変焦点距離レンズ装置１０の無限遠合焦状態でのｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する諸収差図を示し、（ａ）は広角端状態、(ｂ)は中間焦点距離状態、(ｃ)は望遠端状態をそれぞれ示す。各収差図において、ＦＮＯはＦナンバーを、Ｙは像高をそれぞれ示す。また、非点収差図において、実線はサジタル像面、破線はメリディオナル像面をそれぞれ示す。なお、以下に示す他の実施形態の諸収差図において、本実施形態と同様の符号を用い、以降の説明を省略する。
【００４４】
第１実施形態にかかる可変焦点距離レンズ装置１０は、諸収差が良好に補正され高い結像性能を有する事がわかる。
【００４５】
第１実施形態にかかる可変焦点距離レンズ装置１０は製造時の偏心誤差が生じると、偏心収差が発生し、結像性能の劣化をもたらす。図６は、製造時の偏心誤差が発生した場合における第１実施形態にかかる可変焦点距離レンズ装置１０の無限遠合焦状態でのｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対するコマ収差図の一例を示し、（ａ）は広角端状態、（ｂ）は中間焦点距離状態、(ｃ)は望遠端状態をそれぞれ示す。
【００４６】
図７は、製造誤差による偏心誤差が発生した状態から、前方レンズ群ＧＦの位置を、光軸と直交方向に調整した場合のコマ収差図を示し、（ａ）は広角端状態、(ｂ)は中間焦点距離状態、(ｃ)は望遠端状態をそれぞれ示す。
【００４７】
図５、図６、図７のコマ収差図を比較すると、図７では偏心誤差による結像性能の劣化が良好に補正されて高い結像性能が得られていることがわかる。
【００４８】
（第２実施形態）
次に、本願の第２実施形態にかかる可変焦点距離レンズ装置について図８を参照しつつ説明する。図８は第２実施形態にかかる可変焦点距離レンズ装置の光軸を含む面での断面図である。
【００４９】
図８に示すように、本可変焦点距離レンズ装置１００は、外筒部材１０１と外筒部材１０１の像側に内蔵される内筒部材１０２とから構成されている。
【００５０】
第１レンズ群Ｇ１は、外筒部材１０１の物体側端部に形成されたレンズ枠１０１ａに固定されている。
【００５１】
外筒部材１０１の中ほどには、外筒部材１０１の中心軸（以後、光軸という）Ｏ方向に延在して形成された固定部材１０１ｂが設けられている。この固定部材１０１ｂには、物体側にレンズ枠１０１ｂｂが設けられ第３レンズ群Ｇ３が固定される。また、固定部材１０１ｂには、絞りＳが第３レンズ群Ｇ３の像側に配置されている。
【００５２】
物体側端部１０１ａと固定部材１０１ｂの間で外筒部材１０１の内側外周近傍に第１の支持部材１２１が固定されている。
【００５３】
第２レンズ群Ｇ２はレンズ枠１１２に固定され、レンズ枠１１２が光軸Ｏ方向に沿って移動可能に第１の支持部材１２１に支持されている。また、レンズ枠１１２は固定部材１０１ｂの物体側に固定された第１の駆動機構１３１によって、光軸Ｏに沿って移動する。
【００５４】
固定部材１０１ｂと外筒部材１０１の像側端部１０１ｃとの間の空間には、内筒部材１０２が配置されている。
【００５５】
内筒部材１０２は、内筒部材１０２の像側端部１０２ｂに複数個（本実施形態では３個）の貫通孔１０２ｐが形成され、貫通孔１０２ｐに挿通されたネジ１０４が外筒部材１０１の像側端部１０１ｄに形成されたネジ孔１０１ｓに螺合することで固定される。なお、貫通孔１０２ｐは３個以上であれば良い。また、貫通孔１０２ｐの直径は、ネジ４の軸部直径より大きく形成されている。
【００５６】
また、外筒部材１０１の像側端部１０１ｄの外周で像側に延在する部分１０１ｅの端部に像側端部１０１ｃが不図示のネジなどにより固定されている。そして、この像側端部１０１ｃにはマウント部材１０３が不図示のネジ等により固定されており、マウント部材１０３によって後述する撮像機器に固定する構成である。
【００５７】
また、像側端部１０１ｄに形成されたネジ孔１０１ｓに対向する位置の像側端部１０１ｃには、ネジ１０４を回す時に使用する貫通孔１０１ｆが形成されている。なお、この貫通孔１０１ｆは、後述する偏心調整後不図示の穴埋め部材にて塞がれる。
【００５８】
内筒部材１０２の物体側端部１０２ａと像側端部１０２ｂとの間で内筒部材１０２の内側外周近傍に第２の支持部材１２２が固定されている。
【００５９】
第４レンズ群Ｇ４は、レンズ枠１１３に固定され、レンズ枠１１３が光軸Ｏに沿って移動可能に第２の支持部材１２２に支持されている。また、レンズ枠１１３は、内筒部材１０１の像側端部１０２ｂの物体側に固定された駆動機構１３２によって、光軸Ｏに沿って移動する。
【００６０】
物体側端部１０２ａと像側端部１０２ｂとの間で内筒部材１０２の内側外周近傍であって、レンズ枠１１４がレンズ枠１１３と干渉しない位置に、第３の支持部材１２３が固定されている。
【００６１】
第５レンズ群Ｇ５は、レンズ枠１１４に固定され、レンズ枠１１４が光軸Ｏに沿って移動可能に第３の支持部材１２３に支持されている。また、レンズ枠１１４は、固定部材１０２ａの像側に固定された駆動機構１３３によって、光軸Ｏに沿って移動する。
【００６２】
このように第２実施形態にかかる可変焦点距離レンズ装置１００では、外筒部材１内に配置された第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２、および第３レンズ群Ｇ３とで前方レンズ群ＧＦが構成され、内筒部材２内に配置された第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５とで後方レンズ群ＧＦが構成されている。
【００６３】
また、外筒部材１０１の外側に焦点距離を変更するためのスイッチ部材１４０が設けられている。外筒部材１０１には、スイッチ部材１４０で変更された焦点距離を検出する焦点距離距離検出手段１４１が設けられている。
【００６４】
図９は、本第２実施形態の可変焦点距離レンズ装置１００の情報・制御の伝達関係を示す図である。
【００６５】
図９に示すように、スイッチ部材１４０によって焦点距離が変更され、変更された焦点距離が焦点距離検出手段１４１で検知され、この焦点距離情報は制御手段１４２に伝達される。制御手段１４２は、この焦点距離情報に対応する第２レンズ群Ｇ２と第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５それぞれの位置情報を記憶手段１４３から読み出し、第１の駆動機構１３１は第２レンズ群Ｇ２を、第２の駆動機構１３２は第４レンズ群Ｇ４を、そして第３の駆動機構１３３は第５レンズ群Ｇ５をそれぞれを移動させる構成である。
【００６６】
本第２実施形態に係る可変焦点距離レンズ装置１００は、製造誤差によって、各レンズおよび各レンズ群に偏心誤差が生じると、偏心収差が発生し、結像性能の劣化をもたらす。
【００６７】
図８に示すように、内筒部材１０２には３箇所の貫通孔１０２ｐが設けられており、外筒部材１０１には３箇所のネジ穴１０１ｓが設けられている。ネジ４は貫通孔１０２ｐを通してネジ穴１０１ｓに螺合し、外筒部材１０１に対して内筒部材１０２を微小偏心させる位置調整を行ったのち固定することができる。
【００６８】
すなわち、本第２実施形態に係る可変焦点距離レンズ装置１００は、内筒部材１０２に保持された第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５とからなる後方レンズ群ＧＲの光軸を外筒部材１０１に保持された第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３からなる前方レンズ群ＧＦの光軸に対して直交する方向に移動させる調整が可能である。
【００６９】
第２実施形態にかかる可変焦点距離レンズ装置１００は、可変焦点距離レンズ装置１００を組立て後、偏心収差によって結像性能が劣化していることが分かった場合、図８に示すネジ１０４を緩めて外筒部材１０１の前方レンズ群ＧＦの光軸に対して内筒部材１０２の後方レンズ群ＧＲの光軸の偏心状態を調整し結像性能が良好となる位置でネジ１０４を締めて内筒部材１０２を外筒部材１０１に固定する。
【００７０】
すなわち、第２実施形態にかかる可変焦点距離レンズ装置１００は、前方レンズ群ＧＦの光軸に対して後方レンズ群ＧＲの光軸の直交方向の位置を調整して固定することができる。これにより、第２実施形態にかかる可変焦点距離レンズ装置１００は、偏心収差による結像性能の劣化を良好に補正することが可能となる。
【００７１】
次に、本第２実施形態にかかる可変焦点距離レンズ１００の設計時と、製造時に偏心誤差がある場合と、偏心誤差調整後との諸収差の比較結果について説明する。
【００７２】
図１０は、第２実施形態にかかる可変焦点距離レンズ装置１００のレンズ構成を示す断面図である。
【００７３】
図１０に示すように、第２実施形態にかかる可変焦点距離レンズ装置１００のレンズ系は、物体側から順に、前方レンズ群ＧＦと、絞りＳと、後方レンズ群ＧＲからなる。また、前方レンズ群ＧＦは外筒部材１０１の物体側端部１０１ａと固定部材１０１ｂとの間に配置され、後方レンズ群ＧＲは図８の内筒部材１０２中に配置されている。そして、後方レンズ群ＧＲは前方レンズ群ＧＦに対して上述した構成により偏心調整可能になっている。
【００７４】
前方レンズ群ＧＦは、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からなり、後方レンズ群ＧＲは、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５からなる。
【００７５】
広角端状態（Ｗ）から望遠端状態（Ｔ）への焦点距離の変更に際して、第２レンズ群Ｇ２と、第４レンズ群Ｇ４と、第５レンズ群Ｇ５を光軸方向に移動させる。
【００７６】
像面Ｉは後述する撮像機器の撮像素子上に形成され、該撮像素子はＣＣＤやＣＭＯＳ等から構成される。
【００７７】
表２に第２実施形態にかかる可変焦点距離レンズ装置１００のレンズ系の緒元値を掲げる。
【００７８】
（表２）
（面データー）
面番号     ｒ       ｄ        ｎｄ    νｄ
物面       ∞       ∞
1      74.1356   1.8000   1.850260  32.35  
2      36.0351   7.0000   1.497820  82.51  
3    3038.1597   0.1000             
4      36.3362   5.0000   1.729157  54.66  
5     170.0064   (d5)             
6     159.7676   1.0000   1.816000  46.62  
7      11.1111  ５.7573             
8     -57.3031   0.8000   1.816000  46.62  
9      32.0791   0.2020             
10      18.8298   4.0000   1.846660  23.78  
11    -127.9381   0.3170             
12     -90.0599   1.0000   1.816000  46.62  
13      41.7316   (d13)             
14      22.5107   0.8000   1.834000  37.16  
15      12.0861   2.5000   1.603001  65.46  
16     -69.1710   1.0000             
17     864.1596   1.0000   1.850260  32.35  
18      16.8557   2.2000   1.603001  65.46  
19     -47.4738   0.1000             
20      24.2921  １.8000   1.729157  54.66  
21     -67.1681  １.0000             
22(絞り)  ∞      (d22)             
23     -43.6868   0.8000   1.834807  42.72  
24      22.6901   0.8000             
25     -25.0831   0.8000   1.834807  42.72  
26      11.7100   1.8000   1.846660  23.78  
27     -48.7106   (d27)             
28      24.1884   2.5000   1.497820  82.51  
29     -58.4609   0.2000             
30      40.9485   1.0000   1.834807  42.72  
31      15.4156   3.5000   1.497820  82.51  
32     -46.0872   8.5639             
33      28.3973   2.5000   1.497820  82.51  
34    -123.1319   3.7652             
35     -20.5259   1.0000   1.846660  23.78  
36     -54.7499   (Bf)
像面       ∞
（非球面データー）
第6面
κ ＝-20.0
A4 ＝ +4.26826E-06
A6 ＝ -9.97395E-09
A8 ＝ +1.52813E-11
A10＝ -3.70867E-14
（各種データー）
f        10.30000   45.00000   97.00000     
FNO         4.60       5.15       5.89    
２ω        78.28      19.65       9.16  
Y           8.00       8.00       8.00
TL        128.784    128.784    128.784
d5          0.80000   20.35470   28.02928
d13        28.05215    8.49747    0.82283
d22         0.80000    8.21034   13.11160
d27        16.13553    9.09292    6.83090
Bf         18.39100   18.02300   15.38400
（レンズ群データー）
群              始面  終面  焦点距離
前方レンズ群        1    21     7.062（広角端状態）〜 55.262（望遠端状態）
第１レンズ群      1     5    57.577
第２レンズ群      6    13   -10.550
第３レンズ群     14    21    16.309
後方レンズ群       23    36    51.294（広角端状態）〜 -139.304（望遠端状態）
第４レンズ群     23    27   -14.362
第５レンズ群     28    36    24.289
図１１は、製造時の偏心誤差が発生しなかった場合の第２実施形態にかかる可変焦点距離レンズ装置１００の無限遠合焦状態でのｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する諸収差図を示し、（ａ）は広角端状態、(ｂ)は中間焦点距離状態、(ｃ)は望遠端状態をそれぞれ示す。
【００７９】
第２実施形態にかかる可変焦点距離レンズ装置１００は、諸収差が良好に補正され高い結像性能を有する事がわかる。
【００８０】
第２実施形態にかかる可変焦点距離レンズ装置１００は製造時の偏心誤差が生じると、偏心収差が発生し、結像性能の劣化をもたらす。図１２は、製造時の偏心誤差が発生した場合における第２実施形態にかかる可変焦点距離レンズ装置１００の無限遠合焦状態でのｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対するコマ収差図の一例を示し、（ａ）は広角端状態、（ｂ）は中間焦点距離状態、(ｃ)は望遠端状態をそれぞれ示す。
【００８１】
図１３は、製造誤差による偏心誤差が発生した状態から、後方レンズ群ＧＲの位置を、光軸と直交方向に調整した場合のコマ収差図を示し、（ａ）は広角端状態、(ｂ)は中間焦点距離状態、(ｃ)は望遠端状態をそれぞれ示す。
【００８２】
図１１、図１２、図１３のコマ収差図を比較すると、図１３では偏心誤差による結像性能の劣化が良好に補正されて高い結像性能が得られていることがわかる。
【００８３】
以上述べたように、本願実施形態にかかる可変焦点距離レンズ装置は、前方レンズ群または後方レンズ群の一方を偏心調整可能とすることで、製造時に発生する偏心誤差が調整可能となり、高い結像性能を達成することができる。
【００８４】
なお、前述の各実施形態では、５群構成の可変焦点距離レンズ装置について説明したが、６群以上の可変焦点距離レンズ装置にも適用可能である。また、６群以上の可変焦点距離レンズ装置では、移動レンズ群は３つに限らず４つ以上でも適用可能である。また、移動レンズ群が４つ以上の場合には、記憶手段は３つ又は４つの移動レンズ群の位置情報を記憶している。
【００８５】
次に、図１４を参照しつつ、実施形態に係る可変焦点距離レンズ装置を搭載した撮像装置について説明する。図１４は、第１または第２実施形態に係る可変焦点距離レンズ装置１０を搭載した撮像装置（一眼レフカメラ）の概略構成図である。
【００８６】
図１４において、不図示の被写体からの光は、可変焦点距離レンズ装置１０、１００で集光され、クイックリターンミラー５３で反射されて焦点板５４に結像される。焦点板５４に結像された被写体像は、ペンタプリズム５５で複数回反射されて接眼レンズ５６を介して撮影者に正立像として観察可能に構成されている。
【００８７】
撮影者は、不図示のレリーズ釦を半押ししながら接眼レンズ５６を介して被写体像を観察して撮影構図を決めた後、レリーズ釦を全押しする。レリーズ釦を全押しした時、クイックリターンミラー５３が上方に跳ね上げられ被写体からの光は撮像素子５７で受光され撮影画像が取得され、不図示のメモリに記録される。
【００８８】
このようにして、実施形態に係る可変焦点距離レンズ装置１０、１００を具備する撮像装置であるカメラ５１が構成されている。なお、図１４に記載のカメラ５１は、可変焦点距離レンズ装置１０、１００を着脱可能に保持するものでも良く、可変焦点距離レンズ装置１０、１００と一体に成形されるものでも良い。また、カメラ５１は、いわゆる一眼レフカメラでも良く、クイックリターンミラー等を有さないコンパクトカメラでも良い。
【符号の説明】
【００８９】
１、１０１    外筒部材
２、１０２    内筒部材
３、１０３    マウント部材
４、１０４    ネジ
１０、１００  可変焦点距離レンズ装置
１２、１１２  レンズ枠
１３、１１３  レンズ枠
１４，１１４  レンズ枠
２１、１２１  第１の支持部材
２２、１２２  第２の支持部材
２３、１２３  第３の支持部材
３１、１３１  第１の駆動機構
３２、１３２  第２の駆動機構
３３、１３３  第３の駆動機構
４０、１４０  スイッチ部材
４１、１４１  焦点距離検出手段
４２、１４２  制御手段
４３、１４３  記憶手段
５１      撮像装置（カメラ）
５３      クイックリターンミラー
５４      焦点板
５５      ペンタプリズム
５６      接眼レンズ
５７      撮像素子
Ｇ１  第１レンズ群
Ｇ２  第２レンズ群
Ｇ３  第３レンズ群
Ｇ４  第４レンズ群
Ｇ５  第５レンズ群
Ｓ    絞り
Ｉ    像面
Ｏ    光軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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