(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側から像側へ順に、ズーミングのためには不動の正の屈折力の第１レンズ群、ズーミングのために移動する負の屈折力の第２レンズ群、広角端から望遠端へのズーミングのために物体側に凸状の軌跡で移動する負の屈折力の第３レンズ群、ズーミングのために移動する正の屈折力の第４レンズ群、開口絞り、ズーミングのためには不動の正の屈折力の第５レンズ群からなるズームレンズであって、
前記第４レンズ群は、中心から周辺部にいくにつれて正の屈折力が弱まる非球面形状のレンズ面を有し、
広角端において、有効画面の９割の像高に入射する光線の前記レンズ面への入射高の最大値をｈｂ４ｗ、前記第４レンズ群がズーミングのために最も物体側に位置するズーム状態において、有効画面の９割の像高に入射する光線の前記レンズ面への入射高の最大値をｈｂ４ｗｍ、Ｆ−ドロップの始まるズーム状態において、有効画面の９割の像高に入射する光線の前記レンズ面への入射高の最大値をｈｂ４ｔｍとして、
ｈｂ４ｗｍ＞ｈｂ４ｗ＞ｈｂ４ｔｍ
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】
前記非球面形状は、前記レンズ面の有効径の１０割・９割・７割の位置における非球面量を各々ΔＸ１０・ΔＸ９・ΔＸ７、前記第４レンズ群の焦点距離をｆ４として、
０．０２３  ×ｆ４−１．２５＜ΔＸ１０＜０．０２３  ×ｆ４−１．１５
０．０１６  ×ｆ４−０．８７＜ΔＸ９  ＜０．０１６  ×ｆ４−０．７７
０．００６８×ｆ４−０．３６＜ΔＸ７  ＜０．００６８×ｆ４−０．３２
ΔＸ１０＜０
ΔＸ９＜０
ΔＸ７＜０
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】
広角端において、軸上光束の前記レンズ面への入射高の最大値をｈ４ｗ、広角端からＦ−ドロップの始まるズーム状態までのズーム範囲において、軸上光束の前記レンズ面への入射高の最大値をｈ４ｘとして、
０．９＜ｈ４ｘ／ｈ４ｗ＜１．１
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】
前記第４レンズ群は、単一の正レンズからなることを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項５】
前記第１レンズ群を構成する一部の部分群は、フォーカシングのために移動することを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項６】
請求項１乃至５のうちいずれか１項に記載のズームレンズと、
前記ズームレンズの像面に配された撮像素子と、
を有す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の撮像装置の撮像光学系として好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、撮像装置に用いられる撮像光学系には、全系が小型軽量で、広画角、高ズーム比でかつ高い光学性能を有したズームレンズが要望されている。広画角、高ズーム比のズームレンズとして、最も物体側に正の屈折力のレンズ群を配置し、全体として５つのレンズ群により構成されるポジティブリード型の５群ズームレンズが知られている。５群ズームレンズとして、物体側から像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、負の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群、正の屈折力の第５レンズ群が知られている（特許文献１）。
【０００３】
特許文献１では広角端から望遠端へのズーミングに際して第２レンズ群は像側に移動し、第３レンズ群と第４レンズ群は物体側に凸状の軌跡を描くように移動する。そしてズーミングに際して第２レンズ群、第３レンズ群の移動軌跡を適切に設定している。これにより、第１レンズ群の有効径を縮小し、全系を小型化しつつ、広角端での撮影画角３５度〜３８度、ズーム比１７〜３７のズームレンズを得ている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１０７６９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述した５群ズームレンズは、広画角化及び高ズーム比化が比較的容易である。しかしながら広画角化及び高ズーム比化を維持しつつ、全ズーム範囲にわたり高い光学性能を得るには各レンズ群の屈折力、レンズ構成等を適切に設定することが重要になってくる。また非球面を用いると諸収差の補正が容易となるが非球面を用いるレンズ群やそのときの非球面量等を適切に設定することが重要になってくる。
【０００６】
これらの構成を適切に設定しないと、広画角かつ高ズーム比で全ズーム範囲にわたり高い光学性能を有した小型のズームレンズを得るのが難しくなってくる。例えば、前述した５群ズームレンズでは、ズーミングに際して移動する第４レンズ群のレンズ構成を適切に設定しないとズーミングに際しての収差変動、特に画面周辺のコマ収差が大きく変動し全ズーム範囲にわたり高い光学性能を得るのが困難になってくる。
【０００７】
本発明は、例えば、広画角、高ズーム比、および全ズーム範囲にわたる高い光学性能の点で有利なズームレンズの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のズームレンズは、
物体側から像側へ順に、ズーミングのためには不動の正の屈折力の第１レンズ群、ズーミングのために移動する負の屈折力の第２レンズ群、広角端から望遠端へのズーミングのために物体側に凸状の軌跡で移動する負の屈折力の第３レンズ群、ズーミングのために移動する正の屈折力の第４レンズ群、開口絞り、ズーミングのためには不動の正の屈折力の第５レンズ群からなるズームレンズであって、
前記第４レンズ群は、中心から周辺部にいくにつれて正の屈折力が弱まる非球面形状のレンズ面を有し、
広角端において、有効画面の９割の像高に入射する光線の前記レンズ面への入射高の最大値をｈｂ４ｗ、前記第４レンズ群がズーミングのために最も物体側に位置するズーム状態において、有効画面の９割の像高に入射する光線の前記レンズ面への入射高の最大値をｈｂ４ｗｍ、Ｆ−ドロップの始まるズーム状態において、有効画面の９割の像高に入射する光線の前記レンズ面への入射高の最大値をｈｂ４ｔｍとして、
ｈｂ４ｗｍ＞ｈｂ４ｗ＞ｈｂ４ｔｍ
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】
【０００９】
本発明によれば、例えば、広画角、高ズーム比、および全ズーム範囲にわたる高い光学性能の点で有利なズームレンズが得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】（Ａ），（Ｂ）  数値実施例１の広角端と望遠端におけるレンズ断面図
【図２】（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）  数値実施例１の広角端，ｆｚ＝１２．５ｍｍ，望遠端の縦収差図
【図３】（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）  数値実施例１の広角端，ｆｚ＝１２．５ｍｍ，望遠端の横収差図
【図４】（Ａ），（Ｂ）  数値実施例２の広角端と望遠端におけるレンズ断面図
【図５】（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）  数値実施例２の広角端，ｆｚ＝１２．５ｍｍ，望遠端の縦収差図
【図６】（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）  数値実施例２の広角端，ｆｚ＝１２．５ｍｍ，望遠端の横収差図
【図７】本発明の撮像装置の概略図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、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、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、負の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群、正の屈折力の第５レンズ群より構成される。
【００１２】
ズーミングに際して第２レンズ群乃至第４レンズ群が移動する。具体的には、広角端から望遠端へのズーミングに際して第２レンズ群は像側に移動し、第３レンズ群は物体側に凸状の軌跡で移動する。第４レンズ群は非直線的に移動する。主に、第２レンズ群と第３レンズ群で変倍を行い、第４レンズ群で変倍に伴って変動する像面位置を補正している。
【００１３】
図１（Ａ），（Ｂ）は本発明の実施例１（数値実施例１）のズームレンズの無限遠物体に合焦しているときの広角端（短焦点距離端）と望遠端（長焦点距離端）におけるレンズ断面図である。図２（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は実施例１の無限遠物体に合焦しているときの広角端、全系の焦点距離ｆｚ＝１２．５ｍｍ、望遠端における縦収差図である。但し焦点距離は数値実施例の値をｍｍ単位で表したときの値である。これは以下の各実施例において全て同じである。図３（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は実施例１の無限遠物体に合焦しているときの広角端、全系の焦点距離ｆｚ＝１２．５ｍｍ、望遠端における横収差図である。
【００１４】
図４（Ａ），（Ｂ）は本発明の実施例２（数値実施例２）のズームレンズの無限遠物体に合焦しているときの広角端と望遠端におけるレンズ断面図である。図５（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は実施例２の無限遠物体に合焦しているときの広角端、全系の焦点距離ｆｚ＝１３．１３ｍｍ、望遠端における縦収差図である。図６（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は実施例２の無限遠物体に合焦しているときの広角端、全系の焦点距離ｆｚ＝１３．１３ｍｍ、望遠端における横収差図である。図７は本発明の撮像装置の概略図である。
【００１５】
各実施例のレンズ断面図において、左側が物体側で右側が像側である。ズーミングに際してのレンズ群の移動軌跡は矢印で示したとおりである。各実施例のレンズ断面図において、ＬＡはズームレンズである。Ｇ１はズーミングのためには不動の正の屈折力の第１レンズ群である。第１レンズ群Ｇ１は、フォーカシングに際して移動する一部の部分群Ｇ１ａを有する。
【００１６】
Ｇ２は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（バリエータ）であり、広角端から望遠端へのズーミングに際して光軸上を像側へ単調に移動する。Ｇ３は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（バリエータ）であり、広角端から望遠端へのズーミングに際して光軸上を物体側に凸状の軌跡で移動する。Ｇ４はズーミングに際して移動する正の屈折力の第４レンズ群（コンペンセータ）であり、広角端から望遠端へのズーミングに際して変倍に伴う像面変動を補正するために光軸上を非直線的に移動する。
【００１７】
各実施例では第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４で変倍系を構成している。Ｇ５はズーミングのためには不動の正の屈折力の第５レンズ群（リレーレンズ群）であり、結像作用を有する。ＳＰは絞り（開口絞り）であり、第５レンズ群Ｇ５の物体側に配置されている。
【００１８】
Ｐは色分解プ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。Ｉは撮像面であり、ズームレンズで形成された像を受光し、光電変換する固体撮像素子（光電変換素子）の撮像面に相当している。収差図において、球面収差におけるｅはｅ線、ｇはｇ線である。非点収差におけるＭはメリディオナル像面Ｍ，Ｓは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。ωは半画角（度）、ＦｎｏはＦナンバーである。球面収差は０．２ｍｍ、非点収差は０．２ｍｍ、歪曲は５％、倍率色収差は０．０５ｍｍのスケールで描かれている。
【００１９】
尚、以下の各実施例において広角端と望遠端は変倍用レンズ群（第２レンズ群Ｇ２）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。各実施例のズームレンズにおいて、第４レンズ群Ｇ４は正の屈折力が弱まる非球面形状のレンズ面を有する。このときの非球面形状は、レンズ中心からレンズ周辺部にいくにつれて正の屈折力が弱くなる。そしてレンズ有効径のうちレンズ中心から１０割，９割，７割の位置における非球面量を各々ΔＸ１０，ΔＸ９，ΔＸ７、第４レンズ群Ｇ４の焦点距離をｆ４とする。
【００２０】
このとき、
０．０２３  ×ｆ４−１．２５＜ΔＸ１０＜０．０２３  ×ｆ４−１．１５・・・（１）
０．０１６  ×ｆ４−０．８７＜ΔＸ９  ＜０．０１６  ×ｆ４−０．７７・・・（２）
０．００６８×ｆ４−０．３６＜ΔＸ７  ＜０．００６８×ｆ４−０．３２・・・（３）
ΔＸ１０＜０      ・・・（４）
ΔＸ９＜０        ・・・（５）
ΔＸ７＜０        ・・・（６）
なる条件式を満足する。
【００２１】
なお、ここでの非球面量とは、光軸上における曲率半径から求まる形状(後述する非球面を表現する式のうち、係数Rの曲率半径)と、実形状との光軸方向における差分を表す。非球面量の符号は凸面においては、正の屈折力が弱まる方向を負とする。条件式（１），（２），（３）の上限を超えると、非球面量が不足し、第４レンズ群Ｇ４が最も物体側に位置するズーム位置ｆｚの焦点距離における画面周辺のコマ収差が補正不足になってしまう。また、条件式（１），（２），（３）の下限を超えると、球面収差がオーバーになりすぎるため、ズーム全域において、特に画面中心部の光学性能が低下してくる。
【００２２】
条件式（４），（５），（６）は非球面量の符号を特定しており、非球面形状がレンズ中心からレンズ周辺部にいくに従って正の屈折力が弱まることを示している。条件式（４），（５），（６）を満足するように非球面形状を設定することにより、画面周辺部でのコマ収差を良好に補正している。
【００２３】
広角端において有効画面の９割の像高に入射する光線の第４レンズ群Ｇ４における上記非球面形状のレンズ面への入射高の最大値をｈｂ４ｗとする。第４レンズ群Ｇ４がズーミングのために最も物体側に位置するズーム状態（焦点距離ｆｚ）において有効画面の９割の像高に入射する光線の当該レンズ面への入射高の最大値をｈｂ４ｗｍとする。全系のＦナンバーが大きくなるＦ−ドロップの始まるズーム状態（焦点距離ｆｄ）において有効画面の９割の像高に入射する光線の当該レンズ面への入射高の最大値をｈｂ４ｔｍとする。
【００２４】
このとき、
ｈｂ４ｗｍ＞ｈｂ４ｗ＞ｈｂ４ｔｍ    ・・・（７）
なる条件式を満足する。
【００２５】
この条件式（７）を満たすと、画面周辺の光学性能に影響する光束が、開口絞りＳＰに最も近い第４レンズ群Ｇ４が最も物体側に位置する時に、当該レンズ面のより周辺を通る。これによって、画面周辺のコマ収差を良好に補正している。条件式（７）を満足しないと画面周辺でのコマ収差の補正が困難になる。広角端における、軸上光束の当該レンズ面への入射高の最大値をｈ４ｗ、広角端から全系のＦナンバーが大きくなるＦ−ドロップの始まるズーム状態（焦点距離ｆｄ）までのズーム範囲における、軸上光束の当該レンズ面への入射高の最大値をｈ４ｘとする。
【００２６】
このとき、
０．９＜ｈ４ｘ／ｈ４ｗ＜１．１    ・・・（８）
なる条件式を満足する。条件式（８）の上限、又は下限を超えると、ズーム全域における球面収差に対する非球面の効果が変化してしまい、画面中心部の光学性能がズーミングによって大きく影響してくるので良くない。
【００２７】
以上のように各構成をとることにより、広画角、高ズーム比でしかも全ズーム範囲にわたり高い光学性能を有するズームレンズを得ている。次に各実施例の特徴について図面を用いて説明する。図１の実施例１について説明する。
【００２８】
図１においてＬＡはズームレンズである。Ｇ１はズーミングのためには不動の正の屈折力の第１レンズ群である。Ｇ１ａは第１レンズ群Ｇ１の内部の一部分のフォーカシングに際して移動する部分群である。部分群Ｇ１ａを物体側へ繰り出すことにより無限遠から物体距離０．８ｍまでのフォーカスを行っている。
【００２９】
Ｇ２は変倍用の負の屈折力の第２レンズ群（バリエータ）であり、光軸上を像側へ移動して、広角端から望遠端への変倍を行っている。Ｇ３は変倍用の負の屈折力の第３レンズ群であり、広角端から望遠端へのズーミングに際して、物体側に凸状の軌跡で移動する。Ｇ４は正の屈折力の第４レンズ群（コンペンセータ）であり、変倍に伴う像面変動を補正するために光軸上を非直線的に移動する。
【００３０】
具体的には広角端から望遠端へのズーミングに際して矢印に示す如く物体側へ移動した後に像側へ移動し、再度物体側へとＳ字状の軌跡で移動する。第４レンズ群Ｇ４は単一の正レンズより構成される。変倍に伴う像面変動を第３レンズ群Ｇ３で行っても良い。ＳＰは開口絞りである。Ｇ５は結像作用を有する正の屈折力の第５レンズ群（リレ−群）である。第５レンズ群Ｇ５内には、全系の焦点距離を変換するためのエクステンダーが装着される場合もある。
【００３１】
本実施例のズームレンズはズーミングに際して移動するレンズ群のうち開口絞りに最も近い第４レンズ群Ｇ４の一部のレンズ面を正の屈折力が弱まる非球面形状としている。本実施例においては、第４レンズ群Ｇ４が１つの正レンズよりなり、該正レンズの像側を非球面形状としている。また、その非球面形状は光軸からレンズ周辺に向かって、正の屈折力が弱まる形状よりなっている。この、非球面の光学作用により、特に第４レンズ群Ｇ４がズーミングに際して最も物体側に位置するズーム位置ｆｚ＝１２．５ｍｍにおいて、画面周辺のコマ収差を良好に補正し、ズーム全域の光学性能を良好に保っている。
【００３２】
本実施例における、第４レンズ群Ｇ４の焦点距離ｆ４は４８．０ｍｍである。また、レンズ有効径のうちレンズ中心から１０割，９割，７割における位置での非球面量（ΔＸ１０，ΔＸ９，ΔＸ７）はそれぞれΔＸ１０＝−０．１０６ｍｍ，ΔＸ９＝−０．０７０ｍｍ，ΔＸ７＝−０．０２４ｍｍである。
【００３３】
本実施例においては、条件式（１）乃至（６）を満たしており、コマ収差の補正を良好に行いつつ、球面収差の発生を軽減している。
【００３４】
本実施例における入射高の最大値ｈｂ４ｗ、ｈｂ４ｗｍ、ｈｂ４ｔｍはそれぞれ、９．５ｍｍ、１４．３ｍｍ、３．８ｍｍである。即ち条件式（７）のｈｂ４ｗｍ＞ｈｂ４ｗ＞ｈｂ４ｔｍを満たしている。
【００３５】
本実施例において、広角端において軸上光束の第４レンズ群Ｇ４への入射高の最大値ｈ４ｗは１４．３ｍｍである。また広角端からＦナンバーが大きくなるＦ−ドロップの始まるズーム位置ｆｄまでのズーム範囲における軸上光束の第４レンズ群Ｇ４への入射高の最大値ｈ４ｘは最大で１４．４ｍｍ（焦点距離１３．１ｍｍ）、最小で１４．２ｍｍ（焦点距離１１２．７ｍｍ）である。これより広角端のズーム位置からズーム位置ｆｄまでのズーム範囲におけるｈ４ｘ／ｈ４ｗの最大値と最小値はそれぞれ１．０１，０．９９で条件式（８）を満たしている。
【００３６】
図４の実施例２について説明する。本実施例における各レンズ群の機能等については、数値実施例１と同様である。広角端から望遠端へのズーミングに際して、矢印に示す如く第２レンズ群Ｇ２は像側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４は物体側へ凸状の軌跡で移動する。第４レンズ群Ｇ４は単一の正レンズより構成されている。
【００３７】
本実施例においては、第４レンズ群Ｇ４の正レンズのうち、像側のレンズ面が非球面形状である。また、その非球面形状は光軸からレンズ周辺に向かって、正の屈折力が弱まる形状である。この、非球面の光学作用により、特に第４レンズ群Ｇ４がズーミングに際して最も物体側に位置するズーム位置ｆｚ＝１３．１３ｍｍにおいて、画面周辺のコマ収差を良好に補正し、ズーム全域の光学性能を良好に保っている。
【００３８】
本実施例における、第４レンズ群Ｇ４の焦点距離ｆ４は４３．６ｍｍである。また、レンズ有効径のうちレンズ中心から１０割，９割，７割における位置での非球面量（ΔＸ１０，ΔＸ９，ΔＸ７）はそれぞれΔＸ１０＝−０．１６０ｍｍ，ΔＸ９＝−０．１００ｍｍ，ΔＸ７＝−０．０３４ｍｍである。
【００３９】
本実施例においては、条件式（１）乃至（６）を満たしており、これによりコマ収差の補正を良好に行いつつ、球面収差の発生を軽減している。
【００４０】
本実施例における入射高の最大値ｈｂ４ｗ、ｈｂ４ｗｍ、ｈｂ４ｔｍはそれぞれ、９．５ｍｍ，１４．３ｍｍ，３．８ｍｍである。即ち条件式（７）のｈｂ４ｗｍ＞ｈｂ４ｗ＞ｈｂ４ｔｍを満たしている。
【００４１】
本実施例において、広角端において、軸上光束の第４レンズ群Ｇ４への入射高の最大値ｈ４ｗは１４．３ｍｍである。また広角端からＦナンバーが大きくなるＦ−ドロップの始まるズーム位置ｆｄまでのズーム範囲における軸上光束の第４レンズ群Ｇ４への入射高の最大値ｈ４ｘは最大で１４．４ｍｍ（焦点距離１３．１ｍｍ）、最小で１４．２ｍｍ（焦点距離１１２．７ｍｍ）である。これより広角端のズーム位置からズーム位置ｆｄまでのズーム範囲におけるｈ４ｘ／ｈ４ｗの最大値と最小値はそれぞれ１．０１，０．９９で条件式（８）を満たしている。
【００４２】
図７は本発明の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７において１０１は実施例１又は２のズームレンズである。２０１はカメラである。ズームレンズ１０１はカメラ２０１に対して着脱可能となっている。３０１はカメラ２０１にズームレンズ１０１を装着することで構成される撮像装置である。ズームレンズ１０１はフォーカス用のレンズ系を含むフォーカス部Ｆ、変倍用のレンズ群を含む変倍部Ｖ、変倍に伴う像面変動を補正するレンズ群やフォーカシングに際して不動の結像用のレンズ群を含むレンズ部ＣＲを有している。
【００４３】
リレー部ＣＲには、ズームレンズ全系の焦点距離を変位させる、光路中より挿抜可能なレンズユニット（エクステンダー）が含まれていても良い。また、リレー部ＣＲには、像ぶれ補正に際して光軸に対して垂直方向の成分を持つように移動する防振光学系が含まれていても良い。ＳＰは開口絞りである。１０２乃至１０４は各々フォーカス部Ｆ、変倍部Ｖ、リレー部ＣＲに含まれている各レンズ群を駆動するヘリコイドやカム等の駆動機構である。
【００４４】
ここで、１０５乃至１０８は駆動機構１０２乃至１０４および開口絞りＳＰを電動駆動するモータ（駆動手段）である。１０９乃至１１２は、フォーカス部Ｆや変倍部Ｖ、そしてリレー部ＣＲにふくまれている各レンズ群の光軸上の位置や、開口絞りＳＰの絞り径等を検出するため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。
【００４５】
カメラ２０１において、２０２は光学フィルターや色分解光学系に相当するガラスブロック、２０３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センサ等の固体撮像素子（光電変換素子）である。また、２０４、１１３はカメラ２０１及びズームレンズ１０１の各種の駆動を制御するＣＰＵである。
【００４６】
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。本発明に関するズームレンズおよびカメラの構成は図７の形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。この他、本発明のズームレンズはデジタルカメラやビデオカメラ等の撮像装置にも適用することができる。
以下に本発明の数値実施例を示す。各数値実施例においていずれも、ｉは物体側からの面の順序を示す。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ｄ線の屈折率とアッベ数である。最後の像側の３つの面はフィルター等のガラスブロックである。ＢＦは空気換算のバックフォーカスであり、最終レンズ面から像面までの空気換算距離として示している。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にバックフォーカスを加えた値である。
【００４７】
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する。Ｒを近軸曲率半径、ｋを円錐常数、Ａ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０、Ａ１２をそれぞれ非球面係数としたとき、次式で表している。また、「ｅ−Ｚ」は「×１０−Ｚ」を意味する。また、各実施例と前述した各条件式との対応を表１に示す。
【００４８】
【数１】
0006436668.tif 000002
【００４９】
（数値実施例１）
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         νd
1       -190.007    2.30   1.72047    34.7           
2        156.768    4.87                             
3        694.892    2.20   1.84666    23.8           
4        275.524    8.70   1.43875    94.9           
5       -179.515    0.40                             
6        166.357   10.90   1.43387    95.1           
7       -137.515    7.02                             
8        130.075    7.65   1.59240    68.3           
9       -477.969    0.15                             
10         62.052    6.20   1.72916    54.7           
11        125.670  (可変)                             
12         65.339    1.00   1.88300    40.8           
13         14.550    6.16                             
14        -44.448    6.77   1.80809    22.8           
15        -12.423    0.75   1.88300    40.8           
16         88.606    0.18                             
17         30.523    2.44   1.66680    33.0           
18         92.261  (可変)                             
19        -37.712    0.75   1.75700    47.8           
20         67.757    2.32   1.84649    23.9           
21       -717.851  (可変)                             
22         93.745    4.84   1.64000    60.1           
23*       -45.035  (可変)                             
24(絞り)    ∞       2.00                             
25         57.027    5.85   1.51742    52.4           
26        -43.946    1.00   1.83400    37.2           
27       -350.477   36.00                              
28        -32.968    2.49   1.51633    64.1           
29        -28.481    1.07                             
30        257.953    0.80   1.80100    35.0           
31         35.293    5.41   1.50127    56.5           
32       -111.395    0.15                             
33         87.276    7.05   1.48749    70.2           
34        -24.360    0.85   1.88300    40.8           
35        -85.479    0.29                             
36         63.992    4.98   1.51633    64.1           
37        -49.586    4.50                             
38          ∞      33.00   1.60859    46.4           
39          ∞      13.20   1.51633    64.1           
40          ∞       6.99                             
像面        ∞   
【００５０】
非球面データ
第23面
K =-6.95534e-001  A 4= 1.29096e-006  A 6= 3.74923e-010  A 8= 5.46374e-012  A10=-1.71339e-014  A12= 9.53627e-018  
各種データ
ズーム比     21.81 
焦点距離       7.80    12.50    25.80   114.22   170.11  
Fナンバー      1.80     1.80     1.80     1.80     2.68  
半画角（度）  35.19    23.75    12.03     2.76     1.85  
像高           5.50     5.50     5.50     5.50     5.50  
レンズ全長   272.00   272.00   272.00   272.00   272.00  
BF            40.71   40.71    40.71    40.71    40.71
d11            0.39    14.64    33.23    53.26    55.49  
d18           60.06    33.52    13.48     6.97    11.78  
d21            6.57    11.41    15.95     8.59     1.42  
d23            3.75    11.19     8.10     1.93     2.06  
ズームレンズ群データ
群  始面    焦点距離  
1    1      71.50  
2   12     -13.80  
3   19     -57.00  
4   22      48.00  
5   25      51.71
【００５１】
（数値実施例２）
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         νd
1       -170.443    2.30   1.72047    34.7           
2        153.262    5.28                             
3       1004.829    2.20   1.84666    23.8           
4        356.811    8.44   1.43875    94.9           
5       -161.473    0.40                             
6        159.276   11.44   1.43387    95.1           
7       -126.268    7.03                             
8        128.260    7.44   1.59240    68.3           
9       -593.780    0.15                             
10         64.050    6.08   1.72916    54.7           
11        130.917  (可変)                             
12         63.264    1.00   1.88300    40.8           
13         14.945    6.20                             
14        -46.598    6.81   1.80809    22.8           
15        -12.673    0.75   1.88300    40.8           
16         80.410    0.18                             
17         29.776    2.34   1.66680    33.0           
18         74.506  (可変)                             
19        -38.098    0.75   1.75700    47.8           
20         51.261    2.50   1.84649    23.9           
21       17678.609  (可変)                             
22         65.511    5.22   1.64000    60.1           
23*       -47.440  (可変)                             
24(絞り)    ∞       2.00                             
25         56.544    5.88   1.51742    52.4           
26        -41.757    1.00   1.83400    37.2           
27       1320.495   36.00                             
28       -559.943    3.38   1.51633    64.1           
29        -45.131    0.13                             
30       -471.389    0.80   1.80100    35.0           
31         35.833    4.90   1.50127    56.5           
32       -260.827    0.15                             
33         51.160    6.67   1.48749    70.2           
34        -32.939    0.85   1.88300    40.8           
35        -91.233    0.29                             
36         54.868    3.41   1.51633    64.1           
37       -250.875    4.50                             
38          ∞      33.00   1.60859    46.4           
39          ∞      13.20   1.51633    64.1           
40          ∞       7.07                             
像面        ∞   
【００５２】
非球面データ
第23面
K =-7.68287e-001  A 4= 2.36357e-006  A 6= 5.80132e-010  A 8= 1.25835e-011  A10=-7.28207e-014  A12= 1.30593e-016  
各種データ
ズーム比     21.72 
焦点距離       7.80    13.13    27.82   112.69   169.41  
Fナンバー      1.80     1.80     1.80     1.80     2.70  
半画角（度）  35.19    22.73    11.18     2.79     1.86  
像高           5.50     5.50     5.50     5.50     5.50  
レンズ全長   272.07   272.07   272.07   272.07   272.07  
BF            40.79   40.79    40.79    40.79    40.79  
d11            0.49    15.84    34.78    53.74    56.04  
d18           59.00    31.31    11.27     7.76    12.97  
d21            6.77    11.81    16.30     8.46     1.38  
d23            6.07    13.37     9.98     2.36     1.92  
ズームレンズ群データ
群  始面    焦点距離  
1    1      71.50  
2   12     -13.80  
3   19     -55.04  
4   22      43.61  
5   25      50.73
【００５３】
【表２】
0006436668.tif 000003
【００５４】
【表２】
0006436668.tif 000004
【符号の説明】
【００５５】
ＬＡ  ズームレンズ      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
【図１】
0006436668.tif 000005
【図２】
0006436668.tif 000006
【図３】
0006436668.tif 000007
【図４】
0006436668.tif 000008
【図５】
0006436668.tif 000009
【図６】
0006436668.tif 000010
【図７】
0006436668.tif 000011