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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022162738
(43)【公開日】2022-10-25
(54)【発明の名称】レンズシステムおよび撮像装置
(51)【国際特許分類】
G02B 15/20 20060101AFI20221018BHJP
【ＦＩ】
G02B15/20
【審査請求】未請求
【請求項の数】13
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021067714
(22)【出願日】2021-04-13
(71)【出願人】
【識別番号】000227364
【氏名又は名称】株式会社ｎｉｔｔｏｈ
(74)【代理人】
【識別番号】100102934
【弁理士】
【氏名又は名称】今井 彰
(72)【発明者】
【氏名】望月 恵一
【テーマコード（参考）】
2H087
【Ｆターム（参考）】
2H087KA01
2H087KA06
2H087MA12
2H087MA18
2H087MA19
2H087PA14
2H087PA15
2H087PA16
2H087PB20
2H087QA02
2H087QA07
2H087QA17
2H087QA22
2H087QA26
2H087QA32
2H087QA42
2H087QA45
2H087RA04
2H087RA05
2H087RA12
2H087RA13
2H087RA36
2H087RA44
2H087RA45
2H087SA57
2H087SA63
2H087SA64
2H087SA65
2H087SA66
2H087SA72
2H087SB01
2H087SB15
2H087SB24
2H087SB35
2H087SB43
(57)【要約】
【課題】コンパクトで明るく鮮明な像を撮影できるズームレンズを提供する。
【解決手段】レンズシステム１０は、拡大側から順に配置された、ズーミングの際に固定された負の屈折力の第１のレンズ群と、ズーミングの際に移動する正の屈折力の第２のレンズ群と、拡大側に絞りを備え、ズーミングの際に移動する第３のレンズ群と、ズーミングの際に移動する第４のレンズ群と、ズーミングの際に移動する第５のレンズ群と、ズーミングの際に固定された正の屈折力の第６のレンズ群とから構成される。広角端においては、第１のレンズ群により負の屈折力の広角端の前群が構成され、第２～第６のレンズ群により正の屈折力の広角端の後群が構成され、望遠端においては、第１および第２のレンズ群により正の屈折力の望遠端の前群が構成され、第３～第５のレンズ群により負の屈折力の中間群が構成され、第６のレンズ群により正の屈折力の望遠端の後群が構成される。
【選択図】図１
【解決手段】レンズシステム１０は、拡大側から順に配置された、ズーミングの際に固定された負の屈折力の第１のレンズ群と、ズーミングの際に移動する正の屈折力の第２のレンズ群と、拡大側に絞りを備え、ズーミングの際に移動する第３のレンズ群と、ズーミングの際に移動する第４のレンズ群と、ズーミングの際に移動する第５のレンズ群と、ズーミングの際に固定された正の屈折力の第６のレンズ群とから構成される。広角端においては、第１のレンズ群により負の屈折力の広角端の前群が構成され、第２～第６のレンズ群により正の屈折力の広角端の後群が構成され、望遠端においては、第１および第２のレンズ群により正の屈折力の望遠端の前群が構成され、第３～第５のレンズ群により負の屈折力の中間群が構成され、第６のレンズ群により正の屈折力の望遠端の後群が構成される。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
拡大側から順に配置された、ズーミングの際に固定された負の屈折力の第１のレンズ群と、ズーミングの際に移動する正の屈折力の第２のレンズ群と、拡大側に絞りを備え、ズーミングの際に移動する第３のレンズ群と、ズーミングの際に移動する第４のレンズ群と、ズーミングの際に移動する第５のレンズ群と、ズーミングの際に固定された正の屈折力の第６のレンズ群とから構成され、
広角端においては、前記第１のレンズ群により負の屈折力の広角端の前群が構成され、前記第２のレンズ群、前記第３のレンズ群、前記第４のレンズ群、前記第５のレンズ群および前記第６のレンズ群により正の屈折力の広角端の後群が構成され、
望遠端においては、前記第１のレンズ群および前記第２のレンズ群により正の屈折力の望遠端の前群が構成され、前記第３のレンズ群、前記第４のレンズ群および前記第５のレンズ群により負の屈折力の中間群が構成され、前記第６のレンズ群により正の屈折力の望遠端の後群が構成される、レンズシステム。
広角端においては、前記第１のレンズ群により負の屈折力の広角端の前群が構成され、前記第２のレンズ群、前記第３のレンズ群、前記第４のレンズ群、前記第５のレンズ群および前記第６のレンズ群により正の屈折力の広角端の後群が構成され、
望遠端においては、前記第１のレンズ群および前記第２のレンズ群により正の屈折力の望遠端の前群が構成され、前記第３のレンズ群、前記第４のレンズ群および前記第５のレンズ群により負の屈折力の中間群が構成され、前記第６のレンズ群により正の屈折力の望遠端の後群が構成される、レンズシステム。
【請求項2】
請求項１において、
前記第１のレンズ群の最も縮小側のレンズの縮小側の面と前記第２のレンズ群の最も拡大側のレンズの拡大側の面との広角端における距離Ｄｇ１２ｗおよび望遠端における距離Ｄｇ１２ｔと、
前記第２のレンズ群の最も縮小側のレンズの縮小側の面と前記第３のレンズ群の最も拡大側のレンズの拡大側の面との広角端における距離Ｄｇ２３ｗおよび望遠端における距離Ｄｇ２３ｔと、
前記第３のレンズ群の最も縮小側のレンズの縮小側の面と前記第４のレンズ群の最も拡大側のレンズの拡大側の面との広角端における距離Ｄｇ３４ｗと、
前記第４のレンズ群の最も縮小側のレンズの縮小側の面と前記第５のレンズ群の最も拡大側のレンズの拡大側の面との広角端における距離Ｄｇ４５ｗと、
前記第５のレンズ群の最も縮小側のレンズの縮小側の面と前記第６のレンズ群の最も拡大側のレンズの拡大側の面との広角端における距離Ｄｇ５６ｗおよび望遠端における距離Ｄｇ５６ｔと、
前記第１のレンズ群の最も縮小側のレンズの厚みＬｔｇ１ｒと、
前記第２のレンズ群の最も拡大側のレンズの厚みＬｔｇ２ｆと、
前記第２のレンズ群の最も縮小側のレンズの厚みＬｔｇ２ｒと、
前記第３のレンズ群の最も拡大側のレンズの厚みＬｔｇ３ｆと、
前記第３のレンズ群の最も縮小側のレンズの厚みＬｔｇ３ｒと、
前記第４のレンズ群の最も拡大側のレンズの厚みＬｔｇ４ｆと、
前記第４のレンズ群の最も縮小側のレンズの厚みＬｔｇ４ｒと、
前記第５のレンズ群の最も拡大側のレンズの厚みＬｔｇ５ｆと、
前記第５のレンズ群の最も縮小側のレンズの厚みＬｔｇ５ｒと、
前記第６のレンズ群の最も拡大側のレンズの厚みＬｔｇ６ｆとが以下の条件を満たす、レンズシステム。
２．５＜Ｄｇ１２ｗ／（（Ｌｔｇ１ｒ＋Ｌｔｇ２ｆ）／２）＜１５
０＜Ｄｇ１２ｔ／（（Ｌｔｇ１ｒ＋Ｌｔｇ２ｆ）／２）＜１．５
０＜Ｄｇ２３ｗ／（（Ｌｔｇ２ｒ＋Ｌｔｇ３ｆ）／２）＜１．５
２．５＜Ｄｇ２３ｔ／（（Ｌｔｇ２ｒ＋Ｌｔｇ３ｆ）／２）＜１５
０＜Ｄｇ３４ｗ／（（Ｌｔｇ３ｒ＋Ｌｔｇ４ｆ）／２）＜１．５
０＜Ｄｇ４５ｗ／（（Ｌｔｇ４ｒ＋Ｌｔｇ５ｆ）／２）＜１．５
０＜Ｄｇ５６ｗ／（（Ｌｔｇ５ｒ＋Ｌｔｇ６ｆ）／２）＜１．５
２．５＜Ｄｇ５６ｔ／（（Ｌｔｇ５ｒ＋Ｌｔｇ６ｆ）／２）＜１５
ただし、レンズ厚みは接合レンズの厚みを含む。
前記第１のレンズ群の最も縮小側のレンズの縮小側の面と前記第２のレンズ群の最も拡大側のレンズの拡大側の面との広角端における距離Ｄｇ１２ｗおよび望遠端における距離Ｄｇ１２ｔと、
前記第２のレンズ群の最も縮小側のレンズの縮小側の面と前記第３のレンズ群の最も拡大側のレンズの拡大側の面との広角端における距離Ｄｇ２３ｗおよび望遠端における距離Ｄｇ２３ｔと、
前記第３のレンズ群の最も縮小側のレンズの縮小側の面と前記第４のレンズ群の最も拡大側のレンズの拡大側の面との広角端における距離Ｄｇ３４ｗと、
前記第４のレンズ群の最も縮小側のレンズの縮小側の面と前記第５のレンズ群の最も拡大側のレンズの拡大側の面との広角端における距離Ｄｇ４５ｗと、
前記第５のレンズ群の最も縮小側のレンズの縮小側の面と前記第６のレンズ群の最も拡大側のレンズの拡大側の面との広角端における距離Ｄｇ５６ｗおよび望遠端における距離Ｄｇ５６ｔと、
前記第１のレンズ群の最も縮小側のレンズの厚みＬｔｇ１ｒと、
前記第２のレンズ群の最も拡大側のレンズの厚みＬｔｇ２ｆと、
前記第２のレンズ群の最も縮小側のレンズの厚みＬｔｇ２ｒと、
前記第３のレンズ群の最も拡大側のレンズの厚みＬｔｇ３ｆと、
前記第３のレンズ群の最も縮小側のレンズの厚みＬｔｇ３ｒと、
前記第４のレンズ群の最も拡大側のレンズの厚みＬｔｇ４ｆと、
前記第４のレンズ群の最も縮小側のレンズの厚みＬｔｇ４ｒと、
前記第５のレンズ群の最も拡大側のレンズの厚みＬｔｇ５ｆと、
前記第５のレンズ群の最も縮小側のレンズの厚みＬｔｇ５ｒと、
前記第６のレンズ群の最も拡大側のレンズの厚みＬｔｇ６ｆとが以下の条件を満たす、レンズシステム。
２．５＜Ｄｇ１２ｗ／（（Ｌｔｇ１ｒ＋Ｌｔｇ２ｆ）／２）＜１５
０＜Ｄｇ１２ｔ／（（Ｌｔｇ１ｒ＋Ｌｔｇ２ｆ）／２）＜１．５
０＜Ｄｇ２３ｗ／（（Ｌｔｇ２ｒ＋Ｌｔｇ３ｆ）／２）＜１．５
２．５＜Ｄｇ２３ｔ／（（Ｌｔｇ２ｒ＋Ｌｔｇ３ｆ）／２）＜１５
０＜Ｄｇ３４ｗ／（（Ｌｔｇ３ｒ＋Ｌｔｇ４ｆ）／２）＜１．５
０＜Ｄｇ４５ｗ／（（Ｌｔｇ４ｒ＋Ｌｔｇ５ｆ）／２）＜１．５
０＜Ｄｇ５６ｗ／（（Ｌｔｇ５ｒ＋Ｌｔｇ６ｆ）／２）＜１．５
２．５＜Ｄｇ５６ｔ／（（Ｌｔｇ５ｒ＋Ｌｔｇ６ｆ）／２）＜１５
ただし、レンズ厚みは接合レンズの厚みを含む。
【請求項3】
請求項１または２において、
望遠端においては、前記第３のレンズ群および前記第４のレンズ群により第１の中間群が構成され、前記第５のレンズ群により第２の中間群が構成される、レンズシステム。
望遠端においては、前記第３のレンズ群および前記第４のレンズ群により第１の中間群が構成され、前記第５のレンズ群により第２の中間群が構成される、レンズシステム。
【請求項4】
請求項２において、
前記第３のレンズ群の最も縮小側のレンズの縮小側の面と前記第４のレンズ群の最も拡大側のレンズの拡大側の面との望遠端における距離Ｄｇ３４ｔと、
前記第４のレンズ群の最も縮小側のレンズの縮小側の面と前記第５のレンズ群の最も拡大側のレンズの拡大側の面との望遠端における距離Ｄｇ４５ｔとが以下の条件を満たす、レンズシステム。
０＜Ｄｇ３４ｔ／（（Ｌｔｇ３ｒ＋Ｌｔｇ４ｆ）／２）＜１．５
１．０＜Ｄｇ４５ｔ／（（Ｌｔｇ４ｒ＋Ｌｔｇ５ｆ）／２）＜２．５
前記第３のレンズ群の最も縮小側のレンズの縮小側の面と前記第４のレンズ群の最も拡大側のレンズの拡大側の面との望遠端における距離Ｄｇ３４ｔと、
前記第４のレンズ群の最も縮小側のレンズの縮小側の面と前記第５のレンズ群の最も拡大側のレンズの拡大側の面との望遠端における距離Ｄｇ４５ｔとが以下の条件を満たす、レンズシステム。
０＜Ｄｇ３４ｔ／（（Ｌｔｇ３ｒ＋Ｌｔｇ４ｆ）／２）＜１．５
１．０＜Ｄｇ４５ｔ／（（Ｌｔｇ４ｒ＋Ｌｔｇ５ｆ）／２）＜２．５
【請求項5】
請求項１ないし４のいずれかにおいて、
ズーミングの際の前記第２のレンズ群の移動量ＭＤｇ２と前記第２のレンズ群の屈折力ｆｇ２とが以下の条件を満たす、レンズシステム。
１．２＜｜ＭＤｇ２｜／ｆｇ２＜１．６
ズーミングの際の前記第２のレンズ群の移動量ＭＤｇ２と前記第２のレンズ群の屈折力ｆｇ２とが以下の条件を満たす、レンズシステム。
１．２＜｜ＭＤｇ２｜／ｆｇ２＜１．６
【請求項6】
請求項１ないし５のいずれかにおいて、
ズーミングの際の前記第２のレンズ群の移動量ＭＤｇ２、前記第３のレンズ群の移動量ＭＤｇ３および前記第５のレンズ群の移動量ＭＤｇ５が以下の条件を満たす、レンズシステム。
１．３＜ＭＤｇ５／（ＭＤｇ２―ＭＤｇ３）＜２．８
ズーミングの際の前記第２のレンズ群の移動量ＭＤｇ２、前記第３のレンズ群の移動量ＭＤｇ３および前記第５のレンズ群の移動量ＭＤｇ５が以下の条件を満たす、レンズシステム。
１．３＜ＭＤｇ５／（ＭＤｇ２―ＭＤｇ３）＜２．８
【請求項7】
請求項１ないし６のいずれかにおいて、
前記第２のレンズ群の焦点距離ｆｇ２と、前記第３のレンズ群の焦点距離ｆｇ３と、前記第４のレンズ群の焦点距離ｆｇ４と、前記第５のレンズ群の焦点距離ｆｇ５と、広角端における前記第３のレンズ群、前記第４のレンズ群および前記第５のレンズ群の合成焦点距離ｆｇ３４５ｗ、望遠端における前記第３のレンズ群、前記第４のレンズ群および前記第５のレンズ群の合成焦点距離ｆｇ３４５ｔとが以下の条件を満たす、レンズシステム。
０．０２＜｜ｆｇ２／ｆｇ３｜＜０．５
０．０２＜｜ｆｇ２／ｆｇ４｜＜０．５
０．０２＜｜ｆｇ２／ｆｇ５｜＜０．５
０．５＜｜ｆｇ２／ｆｇ３４５ｗ｜＜０．８
０．５＜｜ｆｇ２／ｆｇ３４５ｔ｜＜０．８
前記第２のレンズ群の焦点距離ｆｇ２と、前記第３のレンズ群の焦点距離ｆｇ３と、前記第４のレンズ群の焦点距離ｆｇ４と、前記第５のレンズ群の焦点距離ｆｇ５と、広角端における前記第３のレンズ群、前記第４のレンズ群および前記第５のレンズ群の合成焦点距離ｆｇ３４５ｗ、望遠端における前記第３のレンズ群、前記第４のレンズ群および前記第５のレンズ群の合成焦点距離ｆｇ３４５ｔとが以下の条件を満たす、レンズシステム。
０．０２＜｜ｆｇ２／ｆｇ３｜＜０．５
０．０２＜｜ｆｇ２／ｆｇ４｜＜０．５
０．０２＜｜ｆｇ２／ｆｇ５｜＜０．５
０．５＜｜ｆｇ２／ｆｇ３４５ｗ｜＜０．８
０．５＜｜ｆｇ２／ｆｇ３４５ｔ｜＜０．８
【請求項8】
請求項８において、
前記第２のレンズ群の焦点距離ｆｇ２と、前記第３のレンズ群の焦点距離ｆｇ３と、前記第４のレンズ群の焦点距離ｆｇ４と、前記第５のレンズ群の焦点距離ｆｇ５とが以下の条件を満たす、レンズシステム。
｜ｆｇ２｜＜｜ｆｇ３｜＜｜ｆｇ４｜＜｜ｆｇ５｜
前記第２のレンズ群の焦点距離ｆｇ２と、前記第３のレンズ群の焦点距離ｆｇ３と、前記第４のレンズ群の焦点距離ｆｇ４と、前記第５のレンズ群の焦点距離ｆｇ５とが以下の条件を満たす、レンズシステム。
｜ｆｇ２｜＜｜ｆｇ３｜＜｜ｆｇ４｜＜｜ｆｇ５｜
【請求項9】
請求項１ないし８のいずれかにおいて、
前記第１のレンズ群は、拡大側から順に配置された、フォーカシングの際に固定された負の屈折力の第１のサブレンズ群と、フォーカシングの際に移動する負の屈折力の第２のサブレンズ群と、フォーカシングの際に移動する正の屈折力の第３のサブレンズ群とを含む、レンズシステム。
前記第１のレンズ群は、拡大側から順に配置された、フォーカシングの際に固定された負の屈折力の第１のサブレンズ群と、フォーカシングの際に移動する負の屈折力の第２のサブレンズ群と、フォーカシングの際に移動する正の屈折力の第３のサブレンズ群とを含む、レンズシステム。
【請求項10】
請求項１ないし９のいずれかにおいて、
広角端における前記絞りの直径ｄｓｗと望遠端における前記絞りの直径ｄｓｔとが以下の条件を満たす、レンズシステム。
０．５＜ｄｓｗ／ｄｓｔ＜０．８
広角端における前記絞りの直径ｄｓｗと望遠端における前記絞りの直径ｄｓｔとが以下の条件を満たす、レンズシステム。
０．５＜ｄｓｗ／ｄｓｔ＜０．８
【請求項11】
請求項１ないし１０のいずれかにおいて、
当該レンズシステムの全長Ｌａと、最も拡大側のレンズの有効径ｄＬ１１とが以下の条件を満たす、レンズシステム。
２．０＜Ｌａ／ｄＬ１１＜３．５
当該レンズシステムの全長Ｌａと、最も拡大側のレンズの有効径ｄＬ１１とが以下の条件を満たす、レンズシステム。
２．０＜Ｌａ／ｄＬ１１＜３．５
【請求項12】
請求項１ないし１１のいずれかに記載のレンズシステムと、
前記縮小側の共役面に配置された画像形成デバイスとを有するプロジェクタ。
前記縮小側の共役面に配置された画像形成デバイスとを有するプロジェクタ。
【請求項13】
請求項１ないし１１のいずれかに記載のレンズシステムと、
前記縮小側の共役面に配置された撮像素子とを有する撮像装置。
前記縮小側の共役面に配置された撮像素子とを有する撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、レンズシステムおよびそれを有する撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
特許文献１には、レンズ系全体の小型化を図りつつ、ズーミングに伴う諸収差を良好に補正し、画面全体にわたり良好なる光学性能を有した広画角でバックフォーカスの長い液晶プロジェクター用に好適なズームレンズを得ることが記載されている。このズームレンズは、スクリーン側より液晶パネル側へ順に、変倍のためには不動で負の屈折力の第１レンズ群、正の屈折力の第２レンズ群、負の屈折力の第３レンズ群、負もしくは正の屈折力の第４レンズ群、負の屈折力の第５レンズ群、変倍のためには不動で正の屈折力の第６レンズ群を有し、第１レンズ群の焦点距離と、空気換算バックフォーカスと、広角端における全系の焦点距離とが所定の条件を満足することが記載されている。
【0003】
特許文献２には、小型軽量で、Ｆ値が小さい（明るい）広角ズームレンズ、及びそれを有する撮像装置を提供することが記載されている。このズームレンズは、物体側から像側へ順に、負の屈折力を有する第１レンズ群、正の屈折力を有する第２レンズ群、負の屈折力を有する第３レンズ群、正の屈折力を有する第４レンズ群、負の屈折力を有する第５レンズ群、正の屈折力を有する第６レンズ群を有し、ズーミングに際して、第１、２、３、４、５、６レンズ群のうち隣接するレンズ群の間隔が変化するように構成されており、ズーミングに際して第１レンズ群はズーミングのためには移動せず、第１レンズ群は最も物体側に負レンズを有し、第２レンズ群の広角端と望遠端の光軸方向の位置差と、第４レンズ群の広角端と望遠端の光軸方向の位置差とが所定の条件を満足することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２００５－６２２２６号公報
【特許文献2】特開２０１７－７８７７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
軽量化するために小型で、かつ、全変倍域において高精度な画像を撮像または投影できるレンズシステムが要望されている。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の一態様は、拡大側から順に配置された、ズーミングの際に固定された負の屈折力の第１のレンズ群と、ズーミングの際に移動する正の屈折力の第２のレンズ群と、拡大側に絞りを備え、ズーミングの際に移動する第３のレンズ群と、ズーミングの際に移動する第４のレンズ群と、ズーミングの際に移動する第５のレンズ群と、ズーミングの際に固定された正の屈折力の第６のレンズ群とから構成されるレンズシステムである。このレンズシステムでは、広角端においては、第１のレンズ群により負の屈折力の広角端の前群が構成され、第２のレンズ群、第３のレンズ群、第４のレンズ群、第５のレンズ群および第６のレンズ群により正の屈折力の広角端の後群が構成される。望遠端においては、第１のレンズ群および第２のレンズ群により正の屈折力の望遠端の前群が構成され、第３のレンズ群、第４のレンズ群および第５のレンズ群により負の屈折力の中間群が構成され、第６のレンズ群により正の屈折力の望遠端の後群が構成される。
【0007】
このレンズシステムは６群のレンズ群を備え、広角端においては、第２、第３、第４、第５および第６のレンズ群により正の屈折力の後群を構成し、第１のレンズ群により負の屈折力の前群を構成する。したがって、全体として、拡大側から負－正の２群のレトロフォーカスタイプとなり、画角の大きなレンズシステムを提供できる。さらに、光束の径の変動が小さい後群を、第２から第６の５つのレンズ群を１つのレンズ群としてみなせる程度に接近させて配置することにより、それらのレンズ群の間の空気間隔を空気レンズとして作用させることができる。したがって、後群の収差補正能力を大幅に向上でき、広角な前群により発生する収差を良好に補正でき、コンパクトな構成で、広角で、高精度な画像を撮像または投影できるレンズシステムを提供できる。
【0008】
一方、望遠端においては、第１および第２のレンズ群で正の前群を構成し、第３から第５のレンズ群により負の中間群を構成し、さらに、第６のレンズ群により正の後群を構成することにより、全体として、拡大側から正－負－正の３群の構成とする。このタイプは、拡大側が正－負の望遠に適してテレフォト型となり、縮小側が負－正のレトロフォーカス型となり、焦点距離に対してバックフォーカスが長くなるテレフォト型にパワー配置が変わることによる性能の変動を、レトロフォーカス性を強くすることで、絞りより拡大側で変動したバックフォーカス等の光学性能を適切に補正できる。さらに、第１および第２のレンズ群で１つのレンズ群としてみなせる程度に接近させて配置することにより、それらのレンズ群の間の空気間隔を空気レンズとして作用させることができ、前群の収差補正能力を向上できる。それと共に、第２のレンズ群を第１のレンズ群に密接する程度まで移動することにより、第３から第５のレンズ群からなる中間群を展開できる距離を確保できる。このため、望遠端においても、コンパクトな構成で、高精度な画像を撮像または投影できるレンズシステムを提供できる。
【0009】
本発明の他の態様の１つは、このレンズシステムと、縮小側の共役面に配置された画像形成デバイスとを有するプロジェクタである。また、本発明のさらに異なる他の態様の１つは、このレンズシステムと、縮小側の共役面に配置された撮像素子とを有する撮像装置である。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】レンズシステムおよび撮像装置の概略構成を示す図。
【図2】レンズデータを示す図。
【図3】非球面係数を示す図。
【図4】広角端および望遠端における諸数値を示す図。
【図5】広角端および望遠端における諸収差を示す図。
【図6】広角端における横収差を示す図。
【図7】望遠端における横収差を示す図。
【図8】異なるレンズシステムおよびカメラの概略構成を示す図。
【図9】レンズデータを示す図。
【図10】非球面係数を示す図。
【図11】広角端および望遠端における諸数値を示す図。
【図12】広角端および望遠端における諸収差を示す図。
【図13】広角端における横収差を示す図。
【図14】望遠端における横収差を示す図。
【発明を実施するための形態】
【0011】
図面を参照して、さらに本発明について説明する。図１に、本発明の一実施例のレンズシステムを含む装置を示している。装置の一例は撮像装置（撮影装置、カメラ）１であり、レンズシステム１０と、縮小側２に配置された撮像装置５とを有する。撮像装置１は、レンズシステム１０と、その縮小側（像面側）２の共役面に配置された撮像素子（ＣＣＤ、ＣＭＯＳ）５とを有し、拡大側（物体側）３から入射された光線を撮像素子５に結像する。レンズシステム１０を有する他の装置の一例はプロジェクタであり、縮小側２の共役面に配置された画像形成デバイス（光変調器、ライトバルブ）８、例えば、液晶パネル、デジタルミラーデバイスを有する。プロジェクタは、画像形成デバイス８の表示面に形成された画像を、拡大側（投射側）３のスクリーン、壁（不図示）などに投影する。撮像装置用のレンズシステムであってもプロジェクタ用のレンズシステムであっても、レンズシステム１０の構成および機能としては共通するので、以降においては、撮像装置１および撮像用（撮影用）のレンズシステム１０を例にさらに説明する。
【0012】
図１（ａ）は、広角端におけるレンズシステム１０のレンズ配置を示し、図１（ｂ）は、望遠端におけるレンズシステム１０のレンズ配置を示している。この撮像装置（カメラ）１は、光学系（撮像光学系、結像光学系、撮影系、レンズシステム）１０と、光学系１０の縮小側（像面側）２に配置された撮像素子５とを有する。光学系１０は、ズームレンズシステム１０であって、６群２１枚構成のレンズシステムである。具体的にはレンズシステム１０は、拡大側（物体側）３から順番に配置された、ズーミングの際に固定された（動かない）負の屈折力の第１のレンズ群Ｇ１と、ズーミングの際に移動する正の屈折力の第２のレンズ群Ｇ２と、拡大側３に絞りｓｔを備え、ズーミングの際に移動する第３のレンズ群Ｇ３と、ズーミングの際に移動する第４のレンズ群Ｇ４と、ズーミングの際に移動する第５のレンズ群Ｇ５と、ズーミングの際に固定された（動かない）正の屈折力の第６のレンズ群Ｇ６とを含む。
【0013】
ズーミングの際に移動するレンズ群Ｇ２～Ｇ５は、図１（ａ）に示す広角端においては、第１のレンズ群Ｇ１により広角端の前群Ｇｗｆが構成され、第２のレンズ群Ｇ２、第３のレンズ群Ｇ３、第４のレンズ群Ｇ４、第５のレンズ群Ｇ５および第６のレンズ群Ｇ６により正の屈折力の広角端の後群Ｇｗｅが構成されるように移動する。またレンズ群Ｇ２～Ｇ５は、図１（ｂ）に示す望遠端においては、第１のレンズ群Ｇ１および第２のレンズ群Ｇ２により正の屈折力の望遠端の前群Ｇｔｆが構成され、第３のレンズ群Ｇ３、第４のレンズ群Ｇ４および第５のレンズ群Ｇ５により負の屈折力の中間群Ｇｔｍが構成され、第６のレンズ群Ｇ６により正の屈折力の望遠端の後群Ｇｔｅが構成されるように移動する。
【0014】
第１のレンズ群Ｇ１は、拡大側３から順に配置された、フォーカシングの際に固定された（移動しない）負の屈折力の第１のサブレンズ群Ｇ１１と、フォーカシングの際に移動する負の屈折力の第２のサブレンズ群Ｇ１２と、フォーカシングの際に移動する正の屈折力の第３のサブレンズ群Ｇ１３とを含む。したがって、このレンズシステム１０の最も拡大側３のレンズＬ１１と最も縮小側２のレンズＬ６１とは、ズーミングおよびフォーカシングの際に動かない。このため、最も拡大側３のレンズＬ１１の拡大側３の面Ｓ１から最も縮小側２のレンズＬ６１の縮小側２の面Ｓ３７のレンズシステム１０の全長Ｌａは固定され、長さが一定のレンズシステム１０となっている。
【0015】
図２に、レンズシステム１０を構成する各レンズのデータを示している。曲率半径ｒは拡大側３から順に並んだ各レンズの各面Ｓの曲率半径（ｍｍ）、面間隔Ｄは各レンズ面の間の距離（ｍｍ）、有効径ｄは各レンズ面の有効径（直径、ｍｍ）、屈折率（ｎ）は各レンズの屈折率（ｄ線）、アッベ数（ν）は各レンズのアッベ数（ｄ線）を示している。以下においても同様である。
【0016】
図３には、レンズシステム１０に含まれる非球面の係数を示す。この例では、第１のレンズ群Ｇ１の最も拡大側３の面Ｓ１、第６のレンズ群Ｇ６の最も縮小側の面Ｓ３７が非球面となっている。非球面は、Ｘを光軸方向の座標、Ｙを光軸と垂直方向の座標、光の進行方向を正、ｒを近軸曲率半径とすると、図３に示した係数Ｋ、Ａ、Ｂ、ＣおよびＤを用いて次式（Ｘ）で表わされる。以降の実施形態においても同様である。なお、「ｅｎ」は、「１０のｎ乗」を意味する。
Ｘ＝（１／ｒ）Ｙ２／［１＋｛１－（１＋Ｋ）（１／ｒ）２Ｙ２｝１／２］
＋ＡＹ４＋ＢＹ６＋ＣＹ８＋ＤＹ１０・・・（Ｘ）
Ｘ＝（１／ｒ）Ｙ２／［１＋｛１－（１＋Ｋ）（１／ｒ）２Ｙ２｝１／２］
＋ＡＹ４＋ＢＹ６＋ＣＹ８＋ＤＹ１０・・・（Ｘ）
【0017】
図４に、レンズシステム１０の広角端（Ｗｉｄｅ）および望遠端（Ｔｅｌｅ）のそれぞれにおける物体までの距離が無限遠（ＩＮＦ）と最小距離（４１３ｍｍ）のときの可変間隔Ｄ４、Ｄ９、Ｄ１３、Ｄ２０、Ｄ２６、Ｄ３２およびＤ３５、および絞りｓｔの径ｄｓの変化を示している。
【0018】
レンズシステム１０においては、図１（ａ）に示す広角端において、第１のレンズ群Ｇ１により広角端の前群Ｇｗｆが構成され、第２のレンズ群Ｇ２、第３のレンズ群Ｇ３、第４のレンズ群Ｇ４、第５のレンズ群Ｇ５および第６のレンズ群Ｇ６により正の屈折力の広角端の後群Ｇｗｅが構成される。図１（ｂ）に示す望遠端においては、第１のレンズ群Ｇ１および第２のレンズ群Ｇ２により正の屈折力の望遠端の前群Ｇｔｆが構成され、第３のレンズ群Ｇ３、第４のレンズ群Ｇ４および第５のレンズ群Ｇ５により負の屈折力の中間群Ｇｔｍが構成され、第６のレンズ群Ｇ６により正の屈折力の望遠端の後群Ｇｔｅが構成されるように移動する。
【0019】
したがって、第１のレンズ群Ｇ１の最も縮小側２のレンズＬ１７の縮小側２の面Ｓ１３と第２のレンズ群Ｇ２の最も拡大側３のレンズＬ２１の拡大側３の面Ｓ１４との広角端３における距離Ｄｇ１２ｗ（距離Ｄ１３の広角端における値）および望遠端における距離Ｄｇ１２ｔ（距離Ｄ１３の望遠端における値）と、
第２のレンズ群Ｇ２の最も縮小側２のレンズＬ２４の縮小側２の面Ｓ２０と第３のレンズ群Ｇ３の最も拡大側３のレンズＬ３１の拡大側３の面Ｓ２２との広角端における距離Ｄｇ２３ｗ（距離Ｄ２０と絞りｓｔの距離を含めた広角端における値）および望遠端における距離Ｄｇ２３ｔ（距離Ｄ２０と絞りｓｔの距離を含めた望遠端における値）と、
第３のレンズ群Ｇ３の最も縮小側２のレンズ（本例においては接合レンズ）Ｂ３１の縮小側２の面Ｓ２６と第４のレンズ群Ｇ４の最も拡大側３のレンズ（本例においては接合レンズ）Ｂ４１の拡大側３の面Ｓ２７との広角端における距離Ｄｇ３４ｗ（距離Ｄ２６の広角端における値）と、
第４のレンズ群Ｇ４の最も縮小側２のレンズ（本例においては接合レンズ）Ｂ４２の縮小側２の面Ｓ３２と第５のレンズ群Ｇ５の最も拡大側３のレンズ（本例においては接合レンズ）Ｂ５１の拡大側３の面Ｓ３３との広角端における距離Ｄｇ４５ｗ（距離Ｄ３２の広角端における値）と、
第５のレンズ群Ｇ５の最も縮小側２のレンズ（本例においては接合レンズ）Ｂ５１の縮小側２の面Ｓ３５と第６のレンズ群Ｇ６の最も拡大側３のレンズＬ６１の拡大側３の面Ｓ３６との広角端における距離Ｄｇ５６ｗ（距離Ｄ３５の広角端における値）および望遠端における距離Ｄｇ５６ｔ（距離Ｄ３５の望遠端における値）とに着目すると、それらの距離とそれらの距離の前後（拡大側および縮小側）のレンズの厚みとの間で以下の条件（１）～（８）を満たしてもよい。
２．５＜Ｄｇ１２ｗ／（（Ｌｔｇ１ｒ＋Ｌｔｇ２ｆ）／２）＜１５ ・・・（１）
０＜Ｄｇ１２ｔ／（（Ｌｔｇ１ｒ＋Ｌｔｇ２ｆ）／２）＜１．５・・・（２）
０＜Ｄｇ２３ｗ／（（Ｌｔｇ２ｒ＋Ｌｔｇ３ｆ）／２）＜１．５・・・（３）
２．５＜Ｄｇ２３ｔ／（（Ｌｔｇ２ｒ＋Ｌｔｇ３ｆ）／２）＜１５ ・・・（４）
０＜Ｄｇ３４ｗ／（（Ｌｔｇ３ｒ＋Ｌｔｇ４ｆ）／２）＜１．５・・・（５）
０＜Ｄｇ４５ｗ／（（Ｌｔｇ４ｒ＋Ｌｔｇ５ｆ）／２）＜１．５・・・（６）
０＜Ｄｇ５６ｗ／（（Ｌｔｇ５ｒ＋Ｌｔｇ６ｆ）／２）＜１．５・・・（７）
２．５＜Ｄｇ５６ｔ／（（Ｌｔｇ５ｒ＋Ｌｔｇ６ｆ）／２）＜１５ ・・・（８）
第２のレンズ群Ｇ２の最も縮小側２のレンズＬ２４の縮小側２の面Ｓ２０と第３のレンズ群Ｇ３の最も拡大側３のレンズＬ３１の拡大側３の面Ｓ２２との広角端における距離Ｄｇ２３ｗ（距離Ｄ２０と絞りｓｔの距離を含めた広角端における値）および望遠端における距離Ｄｇ２３ｔ（距離Ｄ２０と絞りｓｔの距離を含めた望遠端における値）と、
第３のレンズ群Ｇ３の最も縮小側２のレンズ（本例においては接合レンズ）Ｂ３１の縮小側２の面Ｓ２６と第４のレンズ群Ｇ４の最も拡大側３のレンズ（本例においては接合レンズ）Ｂ４１の拡大側３の面Ｓ２７との広角端における距離Ｄｇ３４ｗ（距離Ｄ２６の広角端における値）と、
第４のレンズ群Ｇ４の最も縮小側２のレンズ（本例においては接合レンズ）Ｂ４２の縮小側２の面Ｓ３２と第５のレンズ群Ｇ５の最も拡大側３のレンズ（本例においては接合レンズ）Ｂ５１の拡大側３の面Ｓ３３との広角端における距離Ｄｇ４５ｗ（距離Ｄ３２の広角端における値）と、
第５のレンズ群Ｇ５の最も縮小側２のレンズ（本例においては接合レンズ）Ｂ５１の縮小側２の面Ｓ３５と第６のレンズ群Ｇ６の最も拡大側３のレンズＬ６１の拡大側３の面Ｓ３６との広角端における距離Ｄｇ５６ｗ（距離Ｄ３５の広角端における値）および望遠端における距離Ｄｇ５６ｔ（距離Ｄ３５の望遠端における値）とに着目すると、それらの距離とそれらの距離の前後（拡大側および縮小側）のレンズの厚みとの間で以下の条件（１）～（８）を満たしてもよい。
２．５＜Ｄｇ１２ｗ／（（Ｌｔｇ１ｒ＋Ｌｔｇ２ｆ）／２）＜１５ ・・・（１）
０＜Ｄｇ１２ｔ／（（Ｌｔｇ１ｒ＋Ｌｔｇ２ｆ）／２）＜１．５・・・（２）
０＜Ｄｇ２３ｗ／（（Ｌｔｇ２ｒ＋Ｌｔｇ３ｆ）／２）＜１．５・・・（３）
２．５＜Ｄｇ２３ｔ／（（Ｌｔｇ２ｒ＋Ｌｔｇ３ｆ）／２）＜１５ ・・・（４）
０＜Ｄｇ３４ｗ／（（Ｌｔｇ３ｒ＋Ｌｔｇ４ｆ）／２）＜１．５・・・（５）
０＜Ｄｇ４５ｗ／（（Ｌｔｇ４ｒ＋Ｌｔｇ５ｆ）／２）＜１．５・・・（６）
０＜Ｄｇ５６ｗ／（（Ｌｔｇ５ｒ＋Ｌｔｇ６ｆ）／２）＜１．５・・・（７）
２．５＜Ｄｇ５６ｔ／（（Ｌｔｇ５ｒ＋Ｌｔｇ６ｆ）／２）＜１５ ・・・（８）
【0020】
ただし、レンズの厚みは接合レンズの厚みを含む。第１のレンズ群Ｇ１の最も縮小側２のレンズ厚みＬｔｇ１ｒはレンズＬ１７の厚みＤ１２に対応し、第２のレンズ群Ｇ２の最も拡大側３のレンズの厚みＬｔｇ２ｆはレンズＬ２１の厚みＤ１４に対応し、第２のレンズ群Ｇ２の最も縮小側２のレンズの厚みＬｔｇ２ｒはレンズＬ２４の厚みＤ１９に対応し、第３のレンズ群Ｇ３の最も拡大側３のレンズの厚みＬｔｇ３ｆはレンズＬ３１の厚みＤ２２に対応し、第３のレンズ群Ｇ３の最も縮小側２のレンズの厚みＬｔｇ３ｒは接合レンズＢ３１の厚み（Ｄ２４＋Ｄ２５）に対応し、第４のレンズ群Ｇ４の最も拡大側３のレンズの厚みＬｔｇ４ｆは接合レンズＢ４１の厚み（Ｄ２７＋Ｄ２８）に対応し、第４のレンズ群Ｇ４の最も縮小側２のレンズの厚みＬｔｇ４ｒは接合レンズＢ４２の厚み（Ｄ３０＋Ｄ３１）に対応し、第５のレンズ群Ｇ５の最も拡大側３のレンズの厚みＬｔｇ５ｆは接合レンズＢ５１の厚み（Ｄ３３＋Ｄ３４）に対応し、第５のレンズ群Ｇ５の最も縮小側２のレンズの厚みＬｔｇ５ｒは接合レンズＢ５１の厚み（Ｄ３３＋Ｄ３４）に対応し、第６のレンズ群Ｇ６の最も拡大側３のレンズの厚みＬｔｇ６ｆはレンズＬ６１の厚みＤ３６に対応する。
【0021】
隣接するレンズ群と一体で１つのレンズ群として機能する場合は、隣接するレンズ群同士で隣接するレンズとの間の距離Ｄｇが光束の径が大きく変化せずに空気レンズとして機能する程度、すなわち、距離Ｄｇが前後のレンズの厚みの平均の１．５倍以下であってもよい。一方、隣接するレンズ群が異なるレンズ群として機能する場合は、隣接するレンズ群同士で隣接するレンズとの間の距離Ｄｇが前後のレンズの厚みの平均の２．５倍以上に離れていてもよい。
【0022】
このレンズシステム１０は光軸１５に沿って配置された負－正－負－負－負－正のパワー配置の６群のレンズ群Ｇ１～Ｇ６を備え、広角端においては、第２、第３、第４、第５および第６のレンズ群Ｇ２～Ｇ６により正の屈折力の後群Ｇｗｅを構成し、第１のレンズ群Ｇ１により負の屈折力の前群Ｇｗｆを構成する。したがって、全体として、拡大側３から負－正の２群のレトロフォーカスタイプとなり、広角端において画角の大きなレンズシステムを提供できる。さらに、光束の径の変動が小さい後群Ｇｗｅを第２から第６のレンズ群Ｇ２～Ｇ６、すなわち、５つのレンズ群を１つのレンズ群としてみなせる程度に接近させて配置することにより、それらのレンズ群の間の空気間隔を空気レンズとして作用させることができる。したがって、後群Ｇｗｅの収差補正能力を大幅に向上でき、広角な前群Ｇｗｆにより発生する収差を良好に補正でき、コンパクトな構成で、広角で、高精度な画像を撮像（撮影）または投影できるレンズシステム１０を提供できる。
【0023】
一方、望遠端においては、第１のレンズ群Ｇ１および第２のレンズ群Ｇ２で正の前群Ｇｔｆを構成し、第３のレンズ群Ｇ３、第４のレンズ群Ｇ４および第５のレンズ群Ｇ５により負の中間群Ｇｔｍを構成し、さらに、第６のレンズ群Ｇ６により正の後群Ｇｔｅを構成する。この構成に変化（変位）することにより、レンズシステム１０は望遠端において、全体として、拡大側３から正－負－正の３群となり、拡大側が正－負の望遠に適してテレフォト型、縮小側２が負－正のレトロフォーカス型となる。したがって、拡大側３は望遠端に適した構成となり、その一方、焦点距離に対してバックフォーカスが長くなるテレフォト型にパワー配置が変わることによる性能の変動を、縮小側２のレトロフォーカス性を強くすることで、絞りより拡大側で変動したバックフォーカス等の光学性能を適切に補正できる。
【0024】
さらに、第１のレンズ群Ｇ１および第２のレンズ群Ｇ２で１つのレンズ群Ｇｔｆとしてみなせる程度に接近させて配置することにより、それらのレンズ群の間の空気間隔を空気レンズとして作用させることができ、前群の収差補正能力を向上できる。それと共に、第２のレンズ群Ｇ２を第１のレンズ群Ｇ１に密接する程度まで移動することにより、第３から第５のレンズ群からなる中間群Ｇｔｍを展開できる距離を確保できる。このため、望遠端においても、コンパクトな構成で、高精度な画像を撮像または投影できるレンズシステムを提供できる。
【0025】
図１に示すように、レンズシステム１０においては、望遠端において、第３のレンズ群Ｇ３および第４のレンズ群Ｇ４により第１の中間群Ｇｔｍ１が構成され、第５のレンズ群Ｇ５により第２の中間群Ｇｔｍ２が構成されてもよい。望遠端において第２のレンズ群Ｇ２が第１のレンズ群Ｇ１とともに前群Ｇｔｆを構成する。このため、小型のレンズシステム１０においても前群Ｇｔｆと後群Ｇｔｅとの間に比較的広い間隔が確保できる。したがって、中間レンズ群Ｇｔｍの中で第５のレンズ群Ｇ５を他のレンズ群に対して距離を開けて配置することが可能であり、中間レンズ群Ｇｔｍにおける収差補正能力をさらに高めることができる。
【0026】
したがって、第３のレンズ群Ｇ３の最も縮小側２のレンズＢ３１の縮小側２の面Ｓ２６と第４のレンズ群Ｇ４の最も拡大側３のレンズＢ４１の拡大側３の面Ｓ７との望遠端における距離Ｄｇ３４ｔ（距離Ｄ２６の望遠端における値）と、第４のレンズ群Ｇ４の最も縮小側２のレンズＢ４２の縮小側２の面Ｓ３２と第５のレンズ群Ｇ５の最も拡大側３のレンズＢ５１の拡大側３の面Ｓ３３との望遠端における距離Ｄｇ４５ｔ（距離Ｄ３２の望遠端における値）とが以下の条件（９）および（１０）を満たしてもよい。
０＜Ｄｇ３４ｔ／（（Ｌｔｇ３ｒ＋Ｌｔｇ４ｆ）／２）＜１．５ ・・・（９）
１．０＜Ｄｇ４５ｔ／（（Ｌｔｇ４ｒ＋Ｌｔｇ５ｆ）／２）＜２．５・・・（１０）
０＜Ｄｇ３４ｔ／（（Ｌｔｇ３ｒ＋Ｌｔｇ４ｆ）／２）＜１．５ ・・・（９）
１．０＜Ｄｇ４５ｔ／（（Ｌｔｇ４ｒ＋Ｌｔｇ５ｆ）／２）＜２．５・・・（１０）
【0027】
条件（１）、（４）、（８）の下限は２．０であってもよく、条件（１０）の下限が２．０、上限が３．０または５．０であってもよく、このレンズシステム１０は、望遠端において、正の前群Ｇｔｆ、負の第１の中間群Ｇｔｍ１、負の第２の中間群Ｇｔｍ２および正の後群Ｇｔｅにより構成されるものであってもよい。
【0028】
広角端から望遠端にズーミングする際に第２のレンズ群Ｇ２は拡大側３へ移動するが、その移動量ＭＤｇ２と第２のレンズ群の屈折力ｆｇ２とは以下の条件（１１）を満たしてもよい。
１．２＜｜ＭＤｇ２｜／ｆｇ２＜１．６・・・（１１）
第２のレンズ群Ｇ２のパワーに対して移動距離が短すぎると第３のレンズ群Ｇ３、第４のレンズ群Ｇ４および第５のレンズ群Ｇ５からなる中間群Ｇｔｍが十分な収差補正を行うために展開する距離が確保できなくなり、移動距離が大きすぎるとコンパクトなレンズシステム１０を実現することが難しくなる。
１．２＜｜ＭＤｇ２｜／ｆｇ２＜１．６・・・（１１）
第２のレンズ群Ｇ２のパワーに対して移動距離が短すぎると第３のレンズ群Ｇ３、第４のレンズ群Ｇ４および第５のレンズ群Ｇ５からなる中間群Ｇｔｍが十分な収差補正を行うために展開する距離が確保できなくなり、移動距離が大きすぎるとコンパクトなレンズシステム１０を実現することが難しくなる。
【0029】
また、ズーミングの際の第２のレンズ群Ｇ２の移動量ＭＤｇ２、第３のレンズ群Ｇ３の移動量ＭＤｇ３および第５のレンズ群Ｇ５の移動量ＭＤｇ５が以下の条件（１２）を満たしてもよい。
１．３＜ＭＤｇ５／（ＭＤｇ２－ＭＤｇ３）＜２．８・・・（１２）
第２のレンズ群Ｇ２の縮小側（像面側）２の移動群である中間群Ｇｔｍは、複数の負群を含み、全て負群は隣接して配置され、変倍（ズーミング）の際、正の変倍群である第２のレンズ群Ｇ２で発生した像面湾曲を補正する。中間群Ｇｔｍを構成するすべてのレンズ群が拡大側（物体側）３へ移動することで、空気間隔を融通できるため光学全長を短くできる。また、望遠端においてテレフォト型を構成する前群Ｇｔｆと中間群Ｇｔｍとの距離に対してレトロフォーカス型を構成する中間群Ｇｔｍと後群Ｇｔｅとの距離を大きく確保することができ、拡大側３のテレフォト型の構成によるバックフォーカスの変動を、縮小側２のレトロフォーカス型により、より効率よく補正できる。
１．３＜ＭＤｇ５／（ＭＤｇ２－ＭＤｇ３）＜２．８・・・（１２）
第２のレンズ群Ｇ２の縮小側（像面側）２の移動群である中間群Ｇｔｍは、複数の負群を含み、全て負群は隣接して配置され、変倍（ズーミング）の際、正の変倍群である第２のレンズ群Ｇ２で発生した像面湾曲を補正する。中間群Ｇｔｍを構成するすべてのレンズ群が拡大側（物体側）３へ移動することで、空気間隔を融通できるため光学全長を短くできる。また、望遠端においてテレフォト型を構成する前群Ｇｔｆと中間群Ｇｔｍとの距離に対してレトロフォーカス型を構成する中間群Ｇｔｍと後群Ｇｔｅとの距離を大きく確保することができ、拡大側３のテレフォト型の構成によるバックフォーカスの変動を、縮小側２のレトロフォーカス型により、より効率よく補正できる。
【0030】
第２のレンズ群Ｇ２の焦点距離ｆｇ２と、第３のレンズ群Ｇ３の焦点距離ｆｇ３と、第４のレンズ群Ｇ４の焦点距離ｆｇ４と、第５のレンズ群Ｇ５の焦点距離ｆｇ５と、広角端における第３のレンズ群Ｇ３、第４のレンズ群Ｇ４および第５のレンズ群Ｇ５の合成焦点距離ｆｇ３４５ｗ、望遠端における第３のレンズ群Ｇ３、第４のレンズ群Ｇ４および第５のレンズ群Ｇ５の合成焦点距離ｆｇ３４５ｔ（中間群Ｇｔｍの合成焦点距離）とが以下の条件（１３）～（１７）を満たしてもよい。
０．０２＜｜ｆｇ２／ｆｇ３｜＜０．５ ・・・（１３）
０．０２＜｜ｆｇ２／ｆｇ４｜＜０．５ ・・・（１４）
０．０２＜｜ｆｇ２／ｆｇ５｜＜０．５ ・・・（１５）
０．５＜｜ｆｇ２／ｆｇ３４５ｗ｜＜０．８・・・（１６）
０．５＜｜ｆｇ２／ｆｇ３４５ｔ｜＜０．８・・・（１７）
中間群Ｇｔｍを構成するレンズ群Ｇ３、Ｇ４およびＧ５は、それぞれのレンズ群のパワーが第２のレンズ群Ｇ２のパワーに対して十分に小さく、一方、合成焦点距離は第２のレンズ群Ｇ２に十分に近くてもよい。第２のレンズ群Ｇ２のパワーに対して、広角端および望遠端の両方において、中間群Ｇｔｍのパワーをある程度確保することにより、テレフォトおよびレトロフォーカスのいずれの構成においても収差補正能力を確保できる。さらに、中間群Ｇｔｍを構成する各レンズ群Ｇ３、Ｇ４およびＧ５のパワーを十分に小さくすることにより中間群Ｇｔｍとして展開するときの位置の差による収差補正能力への効きを抑制でき、コンパクトで収差補正能力が安定したレンズシステム１０を提供できる。
０．０２＜｜ｆｇ２／ｆｇ３｜＜０．５ ・・・（１３）
０．０２＜｜ｆｇ２／ｆｇ４｜＜０．５ ・・・（１４）
０．０２＜｜ｆｇ２／ｆｇ５｜＜０．５ ・・・（１５）
０．５＜｜ｆｇ２／ｆｇ３４５ｗ｜＜０．８・・・（１６）
０．５＜｜ｆｇ２／ｆｇ３４５ｔ｜＜０．８・・・（１７）
中間群Ｇｔｍを構成するレンズ群Ｇ３、Ｇ４およびＧ５は、それぞれのレンズ群のパワーが第２のレンズ群Ｇ２のパワーに対して十分に小さく、一方、合成焦点距離は第２のレンズ群Ｇ２に十分に近くてもよい。第２のレンズ群Ｇ２のパワーに対して、広角端および望遠端の両方において、中間群Ｇｔｍのパワーをある程度確保することにより、テレフォトおよびレトロフォーカスのいずれの構成においても収差補正能力を確保できる。さらに、中間群Ｇｔｍを構成する各レンズ群Ｇ３、Ｇ４およびＧ５のパワーを十分に小さくすることにより中間群Ｇｔｍとして展開するときの位置の差による収差補正能力への効きを抑制でき、コンパクトで収差補正能力が安定したレンズシステム１０を提供できる。
【0031】
第２のレンズ群Ｇ２の焦点距離ｆｇ２と、第３のレンズ群Ｇ３の焦点距離ｆｇ３と、第４のレンズ群Ｇ４の焦点距離ｆｇ４と、第５のレンズ群Ｇ５の焦点距離ｆｇ５とが以下の条件（１８）を満たしてもよい。
｜ｆｇ２｜＜｜ｆｇ３｜＜｜ｆｇ４｜＜｜ｆｇ５｜・・・（１８）
特に、撮像用のレンズシステム１０においては、結像側となる縮小側２に向けてパワーを小さくすることにより、より微細に収差を補正しやすくなり、鮮明な像を得ることができるレンズシステム１０を提供できる。
｜ｆｇ２｜＜｜ｆｇ３｜＜｜ｆｇ４｜＜｜ｆｇ５｜・・・（１８）
特に、撮像用のレンズシステム１０においては、結像側となる縮小側２に向けてパワーを小さくすることにより、より微細に収差を補正しやすくなり、鮮明な像を得ることができるレンズシステム１０を提供できる。
【0032】
このレンズシステム１０の最も拡大側３の第１のレンズ群Ｇ１は、全体として負のパワーでズーミングの際に動かず、フォーカシングの際は３群構成で機能し、拡大側３から順に配置された、フォーカシングの際も動かない最も拡大側３の固定された負の屈折力の第１のサブレンズ群Ｇ１１と、フォーカシングの際に移動する負の屈折力の第２のサブレンズ群Ｇ１２と、フォーカシングの際に移動する正の屈折力の第３のサブレンズ群Ｇ１３とを含む。図４に示すように、物体までの距離が最近接（４１３ｍｍ）から無限大にフォーカシングする際（合焦時）に、負のパワーのサブレンズ群Ｇ１２が拡大側３へ移動し、正のパワーのサブレンズ群Ｇ１３が縮小側２へ移動する。フォーカシングの際に、異なる符号のパワーのレンズ群Ｇ１２およびＧ１３を逆側に動かすことで、移動の効果を高め移動量を減らすことができる。また、異なる符号のレンズ群Ｇ１２およびＧ１３を動かすことにより、これら２つの群全体としてパワーを小さく抑えることができる。
【0033】
さらに、合焦時にパワーの符号の異なる２つのレンズ群Ｇ１２およびＧ１３を異なる方向に移動することにより、それらによる合成焦点距離の変動も小さく抑えることができ、フォーカスブリージングを小さくすることができる。合焦時にパワーの符号の異なる２つのレンズ群Ｇ１２およびＧ１３を異なる方向に移動するため、それぞれのレンズ群Ｇ１２およびＧ１３はフォーカシング用のレンズ群としてはパワーを大きく設定でき、それらの移動距離が少なくても収差を良く補正することができる。このため、レンズシステム１０全体の小型化に寄与する。本例においては、拡大側３から負のレンズ群Ｇ１２および正のレンズ群Ｇ１３の配置を採用しており、特に、球面収差を良好に補正することができる。
【0034】
一方、広角化のために最もパワーが要求される最も拡大側３に配置された第１のサブレンズ群Ｇ１１はフォーカシングの際にも移動させないことにより、パワーの大きな変動と、収差の大きな変動とを抑制し、フォーカシングの際の収差変動を補正できるようにしている。また、ズーミングの際に移動せず、最も拡大側３のレンズ群Ｇ１にフォーカシングの際に移動するサブレンズ群Ｇ１２およびＧ１３を配置することにより、図１に示すように、フォーカシングの駆動機構５１と、ズーミングの駆動機構５２とを分離して配置できる。このため、レンズシステム１０の全体の構成を簡易化でき、レンズシステム１０全体の小型化に寄与する。
【0035】
第１のサブレンズ群Ｇ１１の焦点距離ｆ１１と、第２のサブレンズ群Ｇ１２の焦点距離ｆ１２と、第３のサブレンズ群Ｇ１３の焦点距離ｆ１３とは、以下の条件（１９）および（２０）を満たしてもよい。
０．６＜｜ｆ１２｜／｜ｆ１３｜＜０．９・・・（１９）
０．１＜｜ｆ１１｜／（｜ｆ１２｜＋｜ｆ１３｜）＜０．２５・・・（２０）
フォーカシングの際に移動するレンズ群Ｇ１２およびＧ１３のパワーは近くてもよく、その一方、全体が負の屈折力の第１のレンズ群Ｇ１としての性能を発揮するために負のレンズ群Ｇ１２のパワーが正の屈折力のレンズ群Ｇ１３のパワーより大きくてもよい。さらに、フォーカシングの際に移動するレンズ群Ｇ１２およびＧ１３のパワーの平均に対して、広角端の機能を発揮する最も拡大側のレンズ群Ｇ１１のパワーは十分に大きくてもよい。
０．６＜｜ｆ１２｜／｜ｆ１３｜＜０．９・・・（１９）
０．１＜｜ｆ１１｜／（｜ｆ１２｜＋｜ｆ１３｜）＜０．２５・・・（２０）
フォーカシングの際に移動するレンズ群Ｇ１２およびＧ１３のパワーは近くてもよく、その一方、全体が負の屈折力の第１のレンズ群Ｇ１としての性能を発揮するために負のレンズ群Ｇ１２のパワーが正の屈折力のレンズ群Ｇ１３のパワーより大きくてもよい。さらに、フォーカシングの際に移動するレンズ群Ｇ１２およびＧ１３のパワーの平均に対して、広角端の機能を発揮する最も拡大側のレンズ群Ｇ１１のパワーは十分に大きくてもよい。
【0036】
広角端における絞りｓｔの直径ｄｓｗと望遠端における絞りｓｔの直径ｄｓｔとが以下の条件（２１）を満たしてもよい。
０．５＜ｄｓｗ／ｄｓｔ＜０．８・・・（２１）
このレンズシステム１０において、広角端から望遠端への変倍時に、絞りｓｔは第３のレンズ群Ｇ３とともに常に拡大側（物体側）３へ移動する。絞りｓｔの位置を移動することで、中間群Ｇｔｍの移動群Ｇ３、Ｇ４およびＧ５の移動量を確保できる。また、第２のレンズ群Ｇ２の移動による光線の角度の変化に適切に対応可能となる。さらに、広角端から望遠端にズーミングする際に、絞りｓｔが一時的にでも縮小側２へ移動せずに常に一方向（拡大側３）へ移動することで、レンズ群を動かすズーム機構５２のメカ的構成を簡素化できる。
０．５＜ｄｓｗ／ｄｓｔ＜０．８・・・（２１）
このレンズシステム１０において、広角端から望遠端への変倍時に、絞りｓｔは第３のレンズ群Ｇ３とともに常に拡大側（物体側）３へ移動する。絞りｓｔの位置を移動することで、中間群Ｇｔｍの移動群Ｇ３、Ｇ４およびＧ５の移動量を確保できる。また、第２のレンズ群Ｇ２の移動による光線の角度の変化に適切に対応可能となる。さらに、広角端から望遠端にズーミングする際に、絞りｓｔが一時的にでも縮小側２へ移動せずに常に一方向（拡大側３）へ移動することで、レンズ群を動かすズーム機構５２のメカ的構成を簡素化できる。
【0037】
さらに、条件（２１）に示すように広角端から望遠端への変倍時に、絞りｓｔは光軸１５方向の位置（もしくは移動量）に応じて開口径ｄｓが徐々に大きくなってもよい。望遠側での光線の取り込み量を増やすことで、変倍全範囲における明るさを一定にすることが可能となる。本例においては、絞りｓｔの開口径ｄｓをズーミングに応じて変える機構５２ｓをズーム駆動機構５２に含めており、ズーミングの際のレンズ群Ｇ２～Ｇ５の移動と同期して絞りｓｔの開口径ｄｓが制御される。
【0038】
この該レンズシステム１０の全長Ｌａと、最も拡大側３のレンズＬ１１の有効径ｄＬ１１とが以下の条件（２２）を満たしてもよい。
２．０＜Ｌａ／ｄＬ１１＜３．５・・・（２２）
最も拡大側３のレンズＬ１１の拡大側３の面Ｓ１から最も縮小側２のレンズ（本例ではＬ６１）の縮小側２の面Ｓ３７までの距離（全長）Ｌａが最も拡大側３で最も有効径が大きくなるレンズＬ１１の有効径ｄＬ１１の３倍以下というコンパクトな構成で、ズーム比が３倍程度あるいはそれ以上で鮮明な像が得られるズームレンズシステム１０を提供できる。条件（２２）の下限は２．５であってもよく、上限は３．０であってもよい。
２．０＜Ｌａ／ｄＬ１１＜３．５・・・（２２）
最も拡大側３のレンズＬ１１の拡大側３の面Ｓ１から最も縮小側２のレンズ（本例ではＬ６１）の縮小側２の面Ｓ３７までの距離（全長）Ｌａが最も拡大側３で最も有効径が大きくなるレンズＬ１１の有効径ｄＬ１１の３倍以下というコンパクトな構成で、ズーム比が３倍程度あるいはそれ以上で鮮明な像が得られるズームレンズシステム１０を提供できる。条件（２２）の下限は２．５であってもよく、上限は３．０であってもよい。
【0039】
図１に示したレンズシステム１０においては、さらに具体的には、最も拡大側３に配置された全体が負のパワーの第１のレンズ群Ｇ１は、拡大側３から順番に、負のパワーの第１のサブレンズ群Ｇ１１、負のパワーの第２のサブレンズ群Ｇ１２および正のパワーの第３のサブレンズ群Ｇ１３により構成されている。第１のサブレンズ群Ｇ１１は、拡大側３から順番に配置された負－負のレンズの２枚構成であり、拡大側３に凸の負のメニスカスレンズＬ１１およびＬ１２を含む。第２のサブレンズ群Ｇ１２は、拡大側３から順番に配置された負－正－負のレンズの３枚構成であり、拡大側３に凸の負のメニスカスレンズＬ１３と、両凸の正レンズＬ１４と、縮小側２に凸の負のメニスカスレンズＬ１５とを含む。拡大側３の２枚のレンズＬ１３およびＬ１４により両凸型の接合レンズＢ１１が構成されている。第３のサブレンズ群Ｇ１３は、拡大側３から順番に配置された正－負のレンズの２枚構成であり、両凸の正レンズＬ１６と、拡大側３に凸の負のメニスカスレンズＬ１７とを含む。第２のサブレンズ群Ｇ１２は無限遠から最近接に向けてフォーカシングする際に拡大側３に移動し、第３のサブレンズ群Ｇ１３は縮小側２に移動する。最も拡大側３のレンズＬ１１の拡大側の面Ｓ１は非球面である。
【0040】
全体が正のパワーの第２のレンズ群Ｇ２は、拡大側３から順番に配置された正－負－正－正のレンズの４枚構成であり、両凸の正レンズＬ２１と、両凹の負レンズＬ２２と、両凸の正レンズＬ２３と、拡大側３に凸の正のメニスカスレンズＬ２４とを含む。２枚のレンズＬ２２およびＬ２３により負のメニスカス型の接合レンズＢ２１が構成されている。
【0041】
全体が負のパワーの第３のレンズ群Ｇ３は、拡大側３に絞りｓｔを含み、順番に配置された負－正－負のレンズの３枚構成であり、両凹の負レンズＬ３１と、縮小側２に凸の正のメニスカスレンズＬ３２と、両凹の負レンズＬ３３とを含む。２枚のレンズＬ３２およびＬ３３により両凹型の接合レンズＢ３１が構成されている。
【0042】
全体が負のパワーの第４のレンズ群Ｇ４は、拡大側３から順番に配置された負－正－正－負のレンズの４枚構成であり、両凹の負レンズＬ４１と、両凸の正レンズＬ４２およびＬ４３と、縮小側２に凸の負のメニスカスレンズＬ４４とを含む。レンズＬ４１およびＬ４２により負－正の縮小側２に凸の正のメニスカス型の接合レンズＢ４１が構成され、レンズＬ４３およびＬ４４により正－負の両凸型の接合レンズＢ４２が構成されている。これらの接合レンズＢ４１およびＢ４２は構成が対称であり、色収差と球面収差の補正に有効である。
【0043】
全体が負のパワーの第５のレンズ群Ｇ５は、拡大側３から順番に配置された正－負のレンズの２枚構成であり、両凸の正レンズＬ５１と、両凹の負レンズＬ５２とを含む。これらのレンズＬ５１およびＬ５２により拡大側３に凸の負のメニスカス型の接合レンズＢ５１が構成されている。
【0044】
全体が正のパワーの第６のレンズ群Ｇ６は、正のレンズの一枚構成であり、縮小側２に凸の正のメニスカスレンズＬ６１を含む。
【0045】
このレンズシステム１０の諸数値および各条件の値は以下の通りである。なお、長さおよび径の単位はｍｍである。
Ｆ値： 広角端（無限遠）２．８、 望遠端（無限遠）２．８
画角： 広角端：８４．１４、 望遠端：３１．４０
レンズシステム１０の広角端の焦点距離ｆｗ： ２４．０３
レンズシステム１０の望遠端の焦点距離ｆｔ： ７４．９９
変倍比：３．１２
レンズシステム１０の全長（Ｌａ）：２５１．８
第１のレンズ群Ｇ１（前群Ｇｗｆ）の焦点距離ｆｇ１：－４４．７２
第１のサブレンズ群Ｇ１１の焦点距離ｆ１１：－５７．９７
第２のサブレンズ群Ｇ１２の焦点距離ｆ１２：－１５１．３０
第３のサブレンズ群Ｇ１３の焦点距離ｆ１３：２０１．９４
第２のレンズ群Ｇ２の焦点距離ｆｇ２：４８．０５
第３のレンズ群Ｇ３の焦点距離ｆｇ３：－１４７．９１
第４のレンズ群Ｇ４の焦点距離ｆｇ４：－２１９．７５
第５のレンズ群Ｇ５（中間群Ｇｔｍ２）の焦点距離ｆｇ５：－１５１８．９４
第６のレンズ群Ｇ６の焦点距離ｆｇ６：８９．７７
広角端の後群Ｇｗｅ（Ｇ２－Ｇ６）の焦点距離：６８．６４
望遠端の前群Ｇｔｆ（Ｇ１－Ｇ２）の焦点距離：４３．６５
望遠端の中間群Ｇｔｍ（Ｇ３－Ｇ５）の焦点距離ｆｇ３４５ｔ：－７８．９２
広角端のＧ３－Ｇ５の焦点距離ｆｇ３４５ｗ：－７８．６５
望遠端の中間群Ｇｔｍ１（Ｇ３－Ｇ４）の焦点距離：‐８６．０５
条件（１）（Ｄｇ１２ｗ／（（Ｌｔｇ１ｒ＋Ｌｔｇ２ｆ）／２））
広角端における（Ｄ１３／（Ｄ１２＋Ｄ１４）／２）：１２．４７
条件（２）（Ｄｇ１２ｔ／（（Ｌｔｇ１ｒ＋Ｌｔｇ２ｆ）／２）
望遠端における（Ｄ１３／（Ｄ１２＋Ｄ１４）／２）：０．７２
条件（３）（Ｄｇ２３ｗ／（（Ｌｔｇ２ｒ＋Ｌｔｇ３ｆ）／２））
広角端における（（Ｄ２０＋Ｄ２１）／（Ｄ１９＋Ｄ２２）／２）：１．２５
条件（４）（Ｄｇ２３ｔ／（（Ｌｔｇ２ｒ＋Ｌｔｇ３ｆ）／２））
望遠端における（（Ｄ２０＋Ｄ２１）／（Ｄ１９＋Ｄ２２）／２）：４．６３
条件（５）（Ｄｇ３４ｗ／（（Ｌｔｇ３ｒ＋Ｌｔｇ４ｆ）／２））
広角端における（Ｄ２６／（Ｄ２４＋Ｄ２５＋Ｄ２７＋Ｄ２８）／２）：０．６８
条件（６）（Ｄｇ４５ｗ／（（Ｌｔｇ４ｒ＋Ｌｔｇ５ｆ）／２））
広角端における（Ｄ３２／（Ｄ３０＋Ｄ３１＋Ｄ３３＋Ｄ３４）／２）：０．２６
条件（７）（Ｄｇ５６ｗ／（（Ｌｔｇ５ｒ＋Ｌｔｇ６ｆ）／２））
広角端における（Ｄ３５／（Ｄ３３＋Ｄ３４＋Ｄ３６）／２）：０．５５
条件（８）（Ｄｇ５６ｔ／（（Ｌｔｇ５ｒ＋Ｌｔｇ６ｆ）／２））
望遠端における（Ｄ３５／（Ｄ３３＋Ｄ３４＋Ｄ３６）／２）：７．３５
条件（９）（Ｄｇ３４ｔ／（（Ｌｔｇ３ｒ＋Ｌｔｇ４ｆ）／２））
望遠端における（Ｄ２６／（Ｄ２４＋Ｄ２５＋Ｄ２７＋Ｄ２８）／２）：０．３２
条件（１０）（Ｄｇ４５ｔ／（（Ｌｔｇ４ｒ＋Ｌｔｇ５ｆ）／２））
望遠端における（Ｄ３２／（Ｄ３０＋Ｄ３１＋Ｄ３３＋Ｄ３４）／２）：１．３０
条件（１１）（｜ＭＤｇ２｜／ｆｇ２）（ΔＤ１３／ｆｇ２）：１．４２
条件（１２）（ＭＤｇ５／（ＭＤｇ２－ＭＤｇ３））（ΔＤ３５／ΔＤ２０）：２．２９
条件（１３）（｜ｆｇ２／ｆｇ３｜）：０．３２
条件（１４）（｜ｆｇ２／ｆｇ４｜）：０．２２
条件（１５）（｜ｆｇ２／ｆｇ５｜）：０．０３
条件（１６）（｜ｆｇ２／ｆｇ３４５ｗ｜）：０．６１
条件（１７）（｜ｆｇ２／ｆｇ３４５ｔ｜）：０．６１
条件（１８）（｜ｆｇ２｜＜｜ｆｇ３｜＜｜ｆｇ４｜＜｜ｆｇ５｜）：満足する
条件（１９）（｜ｆ１２｜／｜ｆ１３｜）：０．７５
条件（２０）（｜ｆ１１｜／（｜ｆ１２｜＋｜ｆ１３｜））：０．１６
条件（２１）（ｄｓｗ／ｄｓｔ）：０．６３
条件（２２）（Ｌａ／ｄＬ１１）：２．６６
Ｆ値： 広角端（無限遠）２．８、 望遠端（無限遠）２．８
画角： 広角端：８４．１４、 望遠端：３１．４０
レンズシステム１０の広角端の焦点距離ｆｗ： ２４．０３
レンズシステム１０の望遠端の焦点距離ｆｔ： ７４．９９
変倍比：３．１２
レンズシステム１０の全長（Ｌａ）：２５１．８
第１のレンズ群Ｇ１（前群Ｇｗｆ）の焦点距離ｆｇ１：－４４．７２
第１のサブレンズ群Ｇ１１の焦点距離ｆ１１：－５７．９７
第２のサブレンズ群Ｇ１２の焦点距離ｆ１２：－１５１．３０
第３のサブレンズ群Ｇ１３の焦点距離ｆ１３：２０１．９４
第２のレンズ群Ｇ２の焦点距離ｆｇ２：４８．０５
第３のレンズ群Ｇ３の焦点距離ｆｇ３：－１４７．９１
第４のレンズ群Ｇ４の焦点距離ｆｇ４：－２１９．７５
第５のレンズ群Ｇ５（中間群Ｇｔｍ２）の焦点距離ｆｇ５：－１５１８．９４
第６のレンズ群Ｇ６の焦点距離ｆｇ６：８９．７７
広角端の後群Ｇｗｅ（Ｇ２－Ｇ６）の焦点距離：６８．６４
望遠端の前群Ｇｔｆ（Ｇ１－Ｇ２）の焦点距離：４３．６５
望遠端の中間群Ｇｔｍ（Ｇ３－Ｇ５）の焦点距離ｆｇ３４５ｔ：－７８．９２
広角端のＧ３－Ｇ５の焦点距離ｆｇ３４５ｗ：－７８．６５
望遠端の中間群Ｇｔｍ１（Ｇ３－Ｇ４）の焦点距離：‐８６．０５
条件（１）（Ｄｇ１２ｗ／（（Ｌｔｇ１ｒ＋Ｌｔｇ２ｆ）／２））
広角端における（Ｄ１３／（Ｄ１２＋Ｄ１４）／２）：１２．４７
条件（２）（Ｄｇ１２ｔ／（（Ｌｔｇ１ｒ＋Ｌｔｇ２ｆ）／２）
望遠端における（Ｄ１３／（Ｄ１２＋Ｄ１４）／２）：０．７２
条件（３）（Ｄｇ２３ｗ／（（Ｌｔｇ２ｒ＋Ｌｔｇ３ｆ）／２））
広角端における（（Ｄ２０＋Ｄ２１）／（Ｄ１９＋Ｄ２２）／２）：１．２５
条件（４）（Ｄｇ２３ｔ／（（Ｌｔｇ２ｒ＋Ｌｔｇ３ｆ）／２））
望遠端における（（Ｄ２０＋Ｄ２１）／（Ｄ１９＋Ｄ２２）／２）：４．６３
条件（５）（Ｄｇ３４ｗ／（（Ｌｔｇ３ｒ＋Ｌｔｇ４ｆ）／２））
広角端における（Ｄ２６／（Ｄ２４＋Ｄ２５＋Ｄ２７＋Ｄ２８）／２）：０．６８
条件（６）（Ｄｇ４５ｗ／（（Ｌｔｇ４ｒ＋Ｌｔｇ５ｆ）／２））
広角端における（Ｄ３２／（Ｄ３０＋Ｄ３１＋Ｄ３３＋Ｄ３４）／２）：０．２６
条件（７）（Ｄｇ５６ｗ／（（Ｌｔｇ５ｒ＋Ｌｔｇ６ｆ）／２））
広角端における（Ｄ３５／（Ｄ３３＋Ｄ３４＋Ｄ３６）／２）：０．５５
条件（８）（Ｄｇ５６ｔ／（（Ｌｔｇ５ｒ＋Ｌｔｇ６ｆ）／２））
望遠端における（Ｄ３５／（Ｄ３３＋Ｄ３４＋Ｄ３６）／２）：７．３５
条件（９）（Ｄｇ３４ｔ／（（Ｌｔｇ３ｒ＋Ｌｔｇ４ｆ）／２））
望遠端における（Ｄ２６／（Ｄ２４＋Ｄ２５＋Ｄ２７＋Ｄ２８）／２）：０．３２
条件（１０）（Ｄｇ４５ｔ／（（Ｌｔｇ４ｒ＋Ｌｔｇ５ｆ）／２））
望遠端における（Ｄ３２／（Ｄ３０＋Ｄ３１＋Ｄ３３＋Ｄ３４）／２）：１．３０
条件（１１）（｜ＭＤｇ２｜／ｆｇ２）（ΔＤ１３／ｆｇ２）：１．４２
条件（１２）（ＭＤｇ５／（ＭＤｇ２－ＭＤｇ３））（ΔＤ３５／ΔＤ２０）：２．２９
条件（１３）（｜ｆｇ２／ｆｇ３｜）：０．３２
条件（１４）（｜ｆｇ２／ｆｇ４｜）：０．２２
条件（１５）（｜ｆｇ２／ｆｇ５｜）：０．０３
条件（１６）（｜ｆｇ２／ｆｇ３４５ｗ｜）：０．６１
条件（１７）（｜ｆｇ２／ｆｇ３４５ｔ｜）：０．６１
条件（１８）（｜ｆｇ２｜＜｜ｆｇ３｜＜｜ｆｇ４｜＜｜ｆｇ５｜）：満足する
条件（１９）（｜ｆ１２｜／｜ｆ１３｜）：０．７５
条件（２０）（｜ｆ１１｜／（｜ｆ１２｜＋｜ｆ１３｜））：０．１６
条件（２１）（ｄｓｗ／ｄｓｔ）：０．６３
条件（２２）（Ｌａ／ｄＬ１１）：２．６６
【0046】
さらに、図５（ａ）に広角端における縦収差を示し、図５（ｂ）に望遠端における縦収差を示し、図６に広角端における横収差を示し、図７に望遠端における横収差を示している。球面収差は、波長６５６．２７２０ｎｍ（長破線）と、波長５８７．５６２０ｎｍ（短破線）と、波長５４６．０７４０ｎｍ（実線）と、波長４８６．１３３０ｎｍ（一点鎖線）と、波長４３５．８３４０ｎｍ（二点鎖線）とを示している。非点収差はタンジェンシャル光線Ｔとサジタル光線Ｓとを示している。また、横収差は、タンジェンシャル光線およびサジタル光線のそれぞれについて、上記と同じ波長について示している。
【0047】
これらに示すように、図１に示したレンズシステム１０は、条件（１）～（２２）のすべてを満足しており、６群２１枚がコンパクトに配置されたズームレンズシステムであり、ズーム比が３倍程度で、Ｆ値が望遠端および広角端でほぼ一定で明るく、鮮明な画像を撮像できるズームレンズシステムである。
【0048】
図８に、撮像装置１の異なる例を示している。この撮像装置１も、レンズシステム１０と、縮小側２の共役面に配置された撮像素子５とを含む。撮像装置１は、さらに、レンズシステム１０と、第１のレンズ群Ｇ１の第２のサブレンズ群Ｇ１２および第３のサブレンズ群Ｇ１３を動かしてフォーカシング（合焦）を行う機構５１と、ズーミング（変倍）を行う機構５２とを含む。ズーミングを行う機構５２は絞りｓｔの径ｄｓを制御する機構５２ｓを含む。図１に示した例と同様に、レンズシステム１０は共役面に配置された画像生成デバイス８の画像を投影するプロジェクタ用のレンズシステムであってもよい。
【0049】
図９に、レンズシステム１０を構成する各レンズのデータを示している。図１０に、レンズシステム１０に含まれる非球面の係数を示している。この例では、第１のレンズ群Ｇ１の最も拡大側３のレンズＬ１１の拡大側３の面Ｓ１と、第６のレンズ群Ｇ６の縮小側２のレンズＬ６１の縮小側２の面３６が非球面となっている。
【0050】
図１１に、レンズシステム１０の広角端および望遠端における諸数値を示し、図１２に、レンズシステム１０の球面収差、非点収差、歪曲収差を示し、図１３および図１４に、レンズシステム１０の横収差を示している。図１２（ａ）および図１３は、広角端における諸収差を示し、図１２（ｂ）および図１４は望遠端における諸収差を示している。
【0051】
このレンズシステム１０も光軸１５に沿って配置された負－正－負－負－負－正のパワー配置の６群２１枚のレンズＬ１１～Ｌ１７、Ｌ２１～Ｌ２４、Ｌ３１～Ｌ３３、Ｌ４１～Ｌ４４、Ｌ５１、Ｌ５２およびＬ６１を含む。レンズシステム１０は図１に示したレンズシステムと基本的な構成は共通している。すなわち、図８（ａ）に示す広角端においては、第１のレンズ群Ｇ１により負の屈折力の広角端の前群Ｇｗｆが構成され、第２のレンズ群Ｇ２、第３のレンズ群Ｇ３、第４のレンズ群Ｇ４、第５のレンズ群Ｇ５および第６のレンズ群Ｇ６により正の屈折力の広角端の後群Ｇｗｅが構成される。図８（ｂ）に示す望遠端においては、第１のレンズ群Ｇ１および第２のレンズ群Ｇ２により正の屈折力の望遠端の前群Ｇｔｆが構成され、第３のレンズ群Ｇ３、第４のレンズ群Ｇ４および第５のレンズ群Ｇ５により負の屈折力の中間群Ｇｔｍが構成され、第６のレンズ群Ｇ６により正の屈折力の望遠端の後群Ｇｔｅが構成されるように移動する。
【0052】
したがって、レンズシステム１０は、全体として、広角端においては、拡大側３から負－正の２群のレトロフォーカスタイプとなり、画角の大きなレンズシステムを提供できる。一方、望遠端においては、拡大側３から正－負－正の３群の配置となり、拡大側が正－負の望遠に適したテレフォト型、縮小側２が負－正のレトロフォーカス型となる。したがって、拡大側３は望遠端に適した構成となり、その一方、焦点距離に対してバックフォーカスが長くなるテレフォト型にパワー配置が変わることによる性能の変動を、縮小側２のレトロフォーカス性を強くすることで、絞りより拡大側で変動したバックフォーカス等の光学性能を適切に補正できる。
【0053】
このレンズシステム１０においても、望遠端において、第３のレンズ群Ｇ３および第４のレンズ群Ｇ４により第１の中間群Ｇｔｍ１が構成され、第５のレンズ群Ｇ５により第２の中間群Ｇｔｍ２が構成されてもよい。また、広角端から望遠端への変倍時に、絞りｓｔは光軸１５方向の位置（もしくは移動量）に応じて開口径ｄｓが徐々に大きくなってもよい。
【0054】
このレンズシステム１０の最も拡大側３の第１のレンズ群Ｇ１は、全体として負のパワーでズーミングの際に動かず、フォーカシングの際は３群構成で機能し、拡大側３から順に配置された、フォーカシングの際も動かない最も拡大側３の固定された負の屈折力の第１のサブレンズ群Ｇ１１と、フォーカシングの際に移動する負の屈折力の第２のサブレンズ群Ｇ１２と、フォーカシングの際に移動する正の屈折力の第３のサブレンズ群Ｇ１３とを含む。物体までの距離が最近接（４１３ｍｍ）から無限大にフォーカシングする際（合焦時）に、負のパワーのサブレンズ群Ｇ１２が拡大側３へ移動し、正のパワーのサブレンズ群Ｇ１３が縮小側２へ移動する。フォーカシングの際に、異なる符号のパワーのレンズ群Ｇ１２およびＧ１３を逆側に動かすことで、移動の効果を高め移動量を減らすことができる。
【0055】
レンズシステム１０の一例において、最も拡大側３に配置された全体が負のパワーの第１のレンズ群Ｇ１は、負のパワーの第１のサブレンズ群Ｇ１１が、拡大側３から順番に配置された負－負のレンズの２枚構成であり、拡大側３に凸の負のメニスカスレンズＬ１１およびＬ１２を含む。負のパワーの第２のサブレンズ群Ｇ１２は、拡大側３から順番に配置された負－正－負のレンズの３枚構成であり、両凹の負レンズＬ１３と、両凸の正レンズＬ１４と、縮小側２に凸の負のメニスカスレンズＬ１５とを含み、レンズＬ１３およびＬ１４により接合レンズＢ１１が構成されている。第３のサブレンズ群Ｇ１３は、拡大側３から順番に配置された正－負のレンズの２枚構成であり、両凸の正レンズＬ１６と、拡大側３に凸の負のメニスカスレンズＬ１７とを含む。
【0056】
全体が正のパワーの第２のレンズ群Ｇ２は、拡大側３から順番に配置された正－負－正－正のレンズの４枚構成であり、具体的な構成は共通する。全体が負のパワーの第３のレンズ群Ｇ３は、拡大側３に絞りｓｔを含み、順番に配置された負－正－負のレンズの３枚構成であり、両凹の負レンズＬ３１と、縮小側２に凸の正のメニスカスレンズＬ３２と、両凹の負レンズＬ３３とを含み、これら３枚のレンズにより両凹型の接合レンズＢ３１が構成されている。偏心公差に強いレンズ構成である。
【0057】
全体が負のパワーの第４のレンズ群Ｇ４は、拡大側３から順番に配置された負－正－正－負のレンズの４枚構成であり、上記のレンズシステムと構成は共通し、レンズＬ４１およびＬ４２により負－正の縮小側２に凸の正のメニスカス型の接合レンズＢ４１が構成され、レンズＬ４３およびＬ４４により正－負の両凸型の接合レンズＢ４２が構成されている。これらの接合レンズＢ４１およびＢ４２は構成が対称であり、色収差と球面収差の補正に有効である。
【0058】
全体が負のパワーの第５のレンズ群Ｇ５は、拡大側３から順番に配置された正－負のレンズの２枚構成であり、縮小側２に凸の正のメニスカスレンズＬ５１と、縮小側２に凸の負のメニスカスレンズＬ５２とを含む。これらのレンズＬ５１およびＬ５２により縮小側２に凸の負のメニスカス型の接合レンズＢ５１が構成されている。
【0059】
全体が正のパワーの第６のレンズ群Ｇ６は、正のレンズの一枚構成であり、縮小側２に凸の正のメニスカスレンズＬ６１を含む。
【0060】
このレンズシステム１０の諸数値および各条件の値は以下の通りである。
Ｆ値： 広角端（無限遠）２．８、 望遠端（無限遠）２．８
画角： 広角端：８３．７８、 望遠端：３１．３３
レンズシステム１０の広角端の焦点距離ｆｗ： ２４．０
レンズシステム１０の望遠端の焦点距離ｆｔ： ７５．２
変倍比：３．１３
レンズシステム１０の全長（Ｌａ）：２５５．１
第１のレンズ群Ｇ１（前群Ｇｗｆ）の焦点距離ｆｇ１：－４３．５６
第１のサブレンズ群Ｇ１１の焦点距離ｆ１１：－５８．０５
第２のサブレンズ群Ｇ１２の焦点距離ｆ１２：－１５０．８５
第３のサブレンズ群Ｇ１３の焦点距離ｆ１３：２１１．１３
第２のレンズ群Ｇ２の焦点距離ｆｇ２：４７．５８
第３のレンズ群Ｇ３の焦点距離ｆｇ３：－１２０．６５
第４のレンズ群Ｇ４の焦点距離ｆｇ４：－９３５．７３
第５のレンズ群Ｇ５（中間群Ｇｔｍ２）の焦点距離ｆｇ５：－３６１．００
第６のレンズ群Ｇ６の焦点距離ｆｇ６：８３．０５
広角端の後群Ｇｗｅ（Ｇ２－Ｇ６）の焦点距離：７８．８６
望遠端の前群Ｇｔｆ（Ｇ１－Ｇ２）の焦点距離：４４．３１
望遠端の中間群Ｇｔｍ（Ｇ３－Ｇ５）の焦点距離ｆｇ３４５ｔ：－８０．７５
広角端のＧ３－Ｇ５の焦点距離ｆｇ３４５ｗ：－８３．４２
望遠端の中間群Ｇｔｍ１（Ｇ３－Ｇ４）の焦点距離：－１１４．２９
条件（１）（Ｄｇ１２ｗ／（（Ｌｔｇ１ｒ＋Ｌｔｇ２ｆ）／２））
広角端における（Ｄ１３／（Ｄ１２＋Ｄ１４）／２）：１１．０４
条件（２）（Ｄｇ１２ｔ／（（Ｌｔｇ１ｒ＋Ｌｔｇ２ｆ）／２）
望遠端における（Ｄ１３／（Ｄ１２＋Ｄ１４）／２）：０．７９
条件（３）（Ｄｇ２３ｗ／（（Ｌｔｇ２ｒ＋Ｌｔｇ３ｆ）／２））
広角端における（（Ｄ２０＋Ｄ２１）／（Ｄ１９＋Ｄ２２＋Ｄ２３＋Ｄ２４）／２）：０．８８
条件（４）（Ｄｇ２３ｔ／（（Ｌｔｇ２ｒ＋Ｌｔｇ３ｆ）／２））
望遠端における（（Ｄ２０＋Ｄ２１）／（Ｄ１９＋Ｄ２２＋Ｄ２３＋Ｄ２４）／２）：２．６３
条件（５）（Ｄｇ３４ｗ／（（Ｌｔｇ３ｒ＋Ｌｔｇ４ｆ）／２））
広角端における（Ｄ２５／（Ｄ２２＋Ｄ２３＋Ｄ２４＋Ｄ２６＋Ｄ２７）／２）：０．３８
条件（６）（Ｄｇ４５ｗ／（（Ｌｔｇ４ｒ＋Ｌｔｇ５ｆ）／２））
広角端における（Ｄ３１／（Ｄ２９＋Ｄ３０＋Ｄ３２＋Ｄ３３）／２）：０．４１
条件（７）（Ｄｇ５６ｗ／（（Ｌｔｇ５ｒ＋Ｌｔｇ６ｆ）／２））
広角端における（Ｄ３４／（Ｄ３２＋Ｄ３３＋Ｄ３５）／２）：０．３８
条件（８）（Ｄｇ５６ｔ／（（Ｌｔｇ５ｒ＋Ｌｔｇ６ｆ）／２））
望遠端における（Ｄ３４／（Ｄ３２＋Ｄ３３＋Ｄ３５）／２）：４．６４
条件（９）（Ｄｇ３４ｔ／（（Ｌｔｇ３ｒ＋Ｌｔｇ４ｆ）／２））
望遠端における（Ｄ２５／（Ｄ２２＋Ｄ２３＋Ｄ２４＋Ｄ２６＋Ｄ２７）／２）：０．４５
条件（１０）（Ｄｇ４５ｔ／（（Ｌｔｇ４ｒ＋Ｌｔｇ５ｆ）／２））
望遠端における（Ｄ３１／（Ｄ２９＋Ｄ３０＋Ｄ３２＋Ｄ３３）／２）：２．１２
条件（１１）（｜ＭＤｇ２｜／ｆｇ２）（ΔＤ１３／ｆｇ２）：１．４０
条件（１２）（ＭＤｇ５／（ＭＤｇ２－ＭＤｇ３））（ΔＤ３４／ΔＤ２０）：１．８９
条件（１３）（｜ｆｇ２／ｆｇ３｜）：０．３９
条件（１４）（｜ｆｇ２／ｆｇ４｜）：０．０５
条件（１５）（｜ｆｇ２／ｆｇ５｜）：０．１３
条件（１６）（｜ｆｇ２／ｆｇ３４５ｗ｜）：０．５７
条件（１７）（｜ｆｇ２／ｆｇ３４５ｔ｜）：０．５９
条件（１９）（｜ｆ１２｜／｜ｆ１３｜）：０．７１
条件（２０）（｜ｆ１１｜／（｜ｆ１２｜＋｜ｆ１３｜））：０．１６
条件（２１）（ｄｓｗ／ｄｓｔ）：０．５９
条件（２２）（Ｌａ／ｄＬ１１）：２．７７
Ｆ値： 広角端（無限遠）２．８、 望遠端（無限遠）２．８
画角： 広角端：８３．７８、 望遠端：３１．３３
レンズシステム１０の広角端の焦点距離ｆｗ： ２４．０
レンズシステム１０の望遠端の焦点距離ｆｔ： ７５．２
変倍比：３．１３
レンズシステム１０の全長（Ｌａ）：２５５．１
第１のレンズ群Ｇ１（前群Ｇｗｆ）の焦点距離ｆｇ１：－４３．５６
第１のサブレンズ群Ｇ１１の焦点距離ｆ１１：－５８．０５
第２のサブレンズ群Ｇ１２の焦点距離ｆ１２：－１５０．８５
第３のサブレンズ群Ｇ１３の焦点距離ｆ１３：２１１．１３
第２のレンズ群Ｇ２の焦点距離ｆｇ２：４７．５８
第３のレンズ群Ｇ３の焦点距離ｆｇ３：－１２０．６５
第４のレンズ群Ｇ４の焦点距離ｆｇ４：－９３５．７３
第５のレンズ群Ｇ５（中間群Ｇｔｍ２）の焦点距離ｆｇ５：－３６１．００
第６のレンズ群Ｇ６の焦点距離ｆｇ６：８３．０５
広角端の後群Ｇｗｅ（Ｇ２－Ｇ６）の焦点距離：７８．８６
望遠端の前群Ｇｔｆ（Ｇ１－Ｇ２）の焦点距離：４４．３１
望遠端の中間群Ｇｔｍ（Ｇ３－Ｇ５）の焦点距離ｆｇ３４５ｔ：－８０．７５
広角端のＧ３－Ｇ５の焦点距離ｆｇ３４５ｗ：－８３．４２
望遠端の中間群Ｇｔｍ１（Ｇ３－Ｇ４）の焦点距離：－１１４．２９
条件（１）（Ｄｇ１２ｗ／（（Ｌｔｇ１ｒ＋Ｌｔｇ２ｆ）／２））
広角端における（Ｄ１３／（Ｄ１２＋Ｄ１４）／２）：１１．０４
条件（２）（Ｄｇ１２ｔ／（（Ｌｔｇ１ｒ＋Ｌｔｇ２ｆ）／２）
望遠端における（Ｄ１３／（Ｄ１２＋Ｄ１４）／２）：０．７９
条件（３）（Ｄｇ２３ｗ／（（Ｌｔｇ２ｒ＋Ｌｔｇ３ｆ）／２））
広角端における（（Ｄ２０＋Ｄ２１）／（Ｄ１９＋Ｄ２２＋Ｄ２３＋Ｄ２４）／２）：０．８８
条件（４）（Ｄｇ２３ｔ／（（Ｌｔｇ２ｒ＋Ｌｔｇ３ｆ）／２））
望遠端における（（Ｄ２０＋Ｄ２１）／（Ｄ１９＋Ｄ２２＋Ｄ２３＋Ｄ２４）／２）：２．６３
条件（５）（Ｄｇ３４ｗ／（（Ｌｔｇ３ｒ＋Ｌｔｇ４ｆ）／２））
広角端における（Ｄ２５／（Ｄ２２＋Ｄ２３＋Ｄ２４＋Ｄ２６＋Ｄ２７）／２）：０．３８
条件（６）（Ｄｇ４５ｗ／（（Ｌｔｇ４ｒ＋Ｌｔｇ５ｆ）／２））
広角端における（Ｄ３１／（Ｄ２９＋Ｄ３０＋Ｄ３２＋Ｄ３３）／２）：０．４１
条件（７）（Ｄｇ５６ｗ／（（Ｌｔｇ５ｒ＋Ｌｔｇ６ｆ）／２））
広角端における（Ｄ３４／（Ｄ３２＋Ｄ３３＋Ｄ３５）／２）：０．３８
条件（８）（Ｄｇ５６ｔ／（（Ｌｔｇ５ｒ＋Ｌｔｇ６ｆ）／２））
望遠端における（Ｄ３４／（Ｄ３２＋Ｄ３３＋Ｄ３５）／２）：４．６４
条件（９）（Ｄｇ３４ｔ／（（Ｌｔｇ３ｒ＋Ｌｔｇ４ｆ）／２））
望遠端における（Ｄ２５／（Ｄ２２＋Ｄ２３＋Ｄ２４＋Ｄ２６＋Ｄ２７）／２）：０．４５
条件（１０）（Ｄｇ４５ｔ／（（Ｌｔｇ４ｒ＋Ｌｔｇ５ｆ）／２））
望遠端における（Ｄ３１／（Ｄ２９＋Ｄ３０＋Ｄ３２＋Ｄ３３）／２）：２．１２
条件（１１）（｜ＭＤｇ２｜／ｆｇ２）（ΔＤ１３／ｆｇ２）：１．４０
条件（１２）（ＭＤｇ５／（ＭＤｇ２－ＭＤｇ３））（ΔＤ３４／ΔＤ２０）：１．８９
条件（１３）（｜ｆｇ２／ｆｇ３｜）：０．３９
条件（１４）（｜ｆｇ２／ｆｇ４｜）：０．０５
条件（１５）（｜ｆｇ２／ｆｇ５｜）：０．１３
条件（１６）（｜ｆｇ２／ｆｇ３４５ｗ｜）：０．５７
条件（１７）（｜ｆｇ２／ｆｇ３４５ｔ｜）：０．５９
条件（１９）（｜ｆ１２｜／｜ｆ１３｜）：０．７１
条件（２０）（｜ｆ１１｜／（｜ｆ１２｜＋｜ｆ１３｜））：０．１６
条件（２１）（ｄｓｗ／ｄｓｔ）：０．５９
条件（２２）（Ｌａ／ｄＬ１１）：２．７７
【0061】
これらに示すように、図８に示したレンズシステム１０は条件（１）～（１７）、（１９）～（２２）を満足する。レンズシステム１０は、６群２１枚のレンズをコンパクトなスペースに配置したズームレンズシステムであり、ズーム比が３．０以上で、Ｆ値が望遠端および広角端でほぼ一定で明るく、鮮明な画像を撮影できる。
【符号の説明】
【0062】
１ 撮像装置、 １０ レンズシステム
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】