特許 7551442 ズームレンズ、撮像装置および撮像システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-09-06

(45)【発行日】2024-09-17

(54)【発明の名称】ズームレンズ、撮像装置および撮像システム

(51)【国際特許分類】

   G02B 15/16 20060101AFI20240909BHJP

   G02B 15/163 20060101ALI20240909BHJP

【ＦＩ】

G02B15/16

G02B15/163

【請求項の数】 14

(21)【出願番号】P 2020173779

(22)【出願日】2020-10-15

(65)【公開番号】P2022065298

(43)【公開日】2022-04-27

【審査請求日】2023-09-25

(73)【特許権者】

【識別番号】000001007

【氏名又は名称】キヤノン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100110412

【弁理士】

【氏名又は名称】藤元 亮輔

(74)【代理人】

【識別番号】100104628

【弁理士】

【氏名又は名称】水本 敦也

(74)【代理人】

【識別番号】100121614

【弁理士】

【氏名又は名称】平山 倫也

(72)【発明者】

【氏名】小平 正和

【審査官】森内 正明

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－８３２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－６２０５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－４８５８９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０２Ｂ ９／００ － １７／０８

Ｇ０２Ｂ ２１／０２ － ２１／０４

Ｇ０２Ｂ ２５／００ － ２５／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

物体側から像側へ順に配置された、負の屈折力の第１レンズ群、正の屈折力の第２レンズ群を有し、ズーミングにおいて前記第１レンズ群と前記第２レンズ群とが移動するズームレンズであって、
前記第１レンズ群は、少なくとも２つの正レンズを含み、
前記第１レンズ群に含まれている正レンズの平均屈折率をＮｄ１ｐ、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２、前記第１レンズ群の最も物体側のレンズ面から前記第１レンズ群の最も像側のレンズ面までの光軸上の距離をｄＧｔ、広角端から望遠端への前記第２レンズ群の移動量をＭ２、広角端での前記第１レンズ群の最も物体側の面から像面までの光軸上の距離をＴＬｗ、前記第２レンズ群に含まれている正レンズの平均アッベ数をνｄ２ｐとして、
１．８７＜Ｎｄ１ｐ＜２．１５
－１．７＜ｆ１／ｆ２＜－０．９
０．４０＜｜ｄＧｔ／ｆ１｜＜０．９０
０．２８＜Ｍ２／ＴＬｗ＜０．５２
４３＜νｄ２ｐ＜６６
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】

広角端での最も像側の面から像面までの光軸上の距離をｂｆｗとして、
０．３０＜ｂｆｗ／ｆ２＜０．５０
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】

物体側から像側へ順に配置された、負の屈折力の第１レンズ群、正の屈折力の第２レンズ群を有し、ズーミングにおいて前記第１レンズ群と前記第２レンズ群とが移動するズームレンズであって、
前記第１レンズ群は、少なくとも２つの正レンズを含み、
前記第１レンズ群に含まれている正レンズの平均屈折率をＮｄ１ｐ、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２、前記第１レンズ群の最も物体側のレンズ面から前記第１レンズ群の最も像側のレンズ面までの光軸上の距離をｄＧｔ、広角端での最も像側の面から像面までの光軸上の距離をｂｆｗ、前記第２レンズ群に含まれている正レンズの平均アッベ数をνｄ２ｐとして、
１．８７＜Ｎｄ１ｐ＜２．１５
－１．７＜ｆ１／ｆ２＜－０．９
０．４０＜｜ｄＧｔ／ｆ１｜＜０．９０
０．３０＜ｂｆｗ／ｆ２＜０．５０
４３＜νｄ２ｐ＜６６
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4】

広角端から望遠端への前記第２レンズ群の移動量をＭ２、広角端での前記第１レンズ群の最も物体側の面から像面までの光軸上の距離をＴＬｗとして、
０．２８＜Ｍ２／ＴＬｗ＜０．５２
なる条件式を満足することを特徴とする請求項３に記載のズームレンズ。

【請求項5】

広角端での前記第１レンズ群の最も物体側の面から像面までの光軸上の距離をＴＬｗ、望遠端での前記第１レンズ群の最も物体側の面から像面までの光軸上の距離をＴＬｔ、望遠端での前記ズームレンズの焦点距離をｆｔとして、
０．００≦｜ＴＬｗ－ＴＬｔ｜／ｆｔ＜０．３０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載のズームレンズ。

【請求項6】

前記ズームレンズは、前記第１レンズ群、前記第２レンズ群からなり、
前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間には、開口絞りが配置され、
広角端から望遠端へのズーミングにおいて、
前記第１レンズ群は、像側に移動した後に物体側に移動し、
前記第２レンズ群は、像側から物体側に一方向へ移動し、
前記開口絞りは、前記第２レンズ群と共に移動することを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載のズームレンズ。

【請求項7】

前記ズームレンズは、前記第１レンズ群、前記第２レンズ群、前記第２レンズ群より像側に配置された正の屈折力の第３レンズ群からなり、
前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間には、開口絞りが配置され、
広角端から望遠端へのズーミングにおいて、
前記第１レンズ群は、像側に移動した後に物体側に移動し、
前記第２レンズ群は、像側から物体側に一方向へ移動し、
前記開口絞りは、前記第２レンズ群と共に移動し、
前記第３レンズ群は、移動しないことを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載のズームレンズ。

【請求項8】

物体側から像側へ順に配置された、負の屈折力の第１レンズ群、正の屈折力の第２レンズ群からなり、ズーミングにおいて前記第１レンズ群と前記第２レンズ群とが移動するズームレンズであって、
前記第１レンズ群は、少なくとも２つの正レンズを含み、
前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間には、開口絞りが配置され、
広角端から望遠端へのズーミングにおいて、
前記第１レンズ群は、像側に移動した後に物体側に移動し、
前記第２レンズ群は、前記開口絞りと共に像側から物体側に一方向へ移動し、
前記第１レンズ群に含まれている正レンズの平均屈折率をＮｄ１ｐ、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２、前記第１レンズ群の最も物体側のレンズ面から前記第１レンズ群の最も像側のレンズ面までの光軸上の距離をｄＧｔとして、
１．８７＜Ｎｄ１ｐ＜２．１５
－１．７＜ｆ１／ｆ２＜－０．９
０．４０＜｜ｄＧｔ／ｆ１｜＜０．９０
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9】

物体側から像側へ順に配置された、負の屈折力の第１レンズ群、正の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群からなり、ズーミングにおいて前記第１レンズ群と前記第２レンズ群とが移動し、前記第３レンズ群は移動しないズームレンズであって、
前記第１レンズ群は、少なくとも２つの正レンズを含み、
前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間には、開口絞りが配置され、
広角端から望遠端へのズーミングにおいて、
前記第１レンズ群は、像側に移動した後に物体側に移動し、
前記第２レンズ群は、前記開口絞りと共に像側から物体側に一方向へ移動し、
前記第１レンズ群に含まれている正レンズの平均屈折率をＮｄ１ｐ、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２、前記第１レンズ群の最も物体側のレンズ面から前記第１レンズ群の最も像側のレンズ面までの光軸上の距離をｄＧｔとして、
１．８７＜Ｎｄ１ｐ＜２．１５
－１．７＜ｆ１／ｆ２＜－０．９
０．４０＜｜ｄＧｔ／ｆ１｜＜０．９０
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10】

請求項１乃至９の何れか１項に記載のズームレンズと、
該ズームレンズによって形成される像を撮る撮像素子とを有することを特徴とする撮像装置。

【請求項11】

請求項１乃至９の何れか一項に記載のズームレンズと、
前記ズームレンズを制御する制御部とを有することを特徴とする撮像システム。

【請求項12】

前記制御部は、前記ズームレンズを制御するための制御信号を送信する送信部を含むことを特徴とする請求項１１に記載の撮像システム。

【請求項13】

前記制御部は、前記ズームレンズを操作するための操作部を含むことを特徴とする請求項１１又は１２に記載の撮像システム。

【請求項14】

前記ズームレンズにおけるズーミングに関する情報を表示する表示部を有することを特徴とする請求項１１乃至１３の何れか一項に記載の撮像システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ズームレンズ、撮像装置および撮像システムに関する。

【背景技術】

【0002】

近年、監視カメラ、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラや放送用カメラに用いられるズームレンズにおいては、撮像素子の高精細化に対応できる高い光学性能を有していることが要求されている。また、監視カメラにおいては、設置の容易性や目立ちにくさの観点から小型化の要求や、広角端での広画角の要求がある。更に、監視カメラでは、可視および近赤外の波長域において、画像の中心から周辺まで色収差が十分に補正されていることが求められうる。小型かつ広角のズームレンズとして、ズーミングにおいて負の屈折力の第１レンズ群と正の屈折力の第２レンズ群とが移動するネガティブリード型のズームレンズが知られている（特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特表２０１７－０９９２４４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１のズームレンズは、更なる広角および倍率色収差補正が望まれる。

【0005】

本発明は、例えば、小型、広角、高い光学性能の点で有利なズームレンズ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】

本発明の一側面としてのズームレンズは、物体側から像側へ順に配置された、負の屈折力の第１レンズ群、正の屈折力の第２レンズ群を有し、ズーミングにおいて第１レンズ群と第２レンズ群とが移動するズームレンズであって、第１レンズ群は、少なくとも２つの正レンズを含み、第１レンズ群に含まれている正レンズの平均屈折率をＮｄ１ｐ、第１レンズ群の焦点距離をｆ１、第２レンズ群の焦点距離をｆ２、第１レンズ群の最も物体側のレンズ面から第１レンズ群の最も像側のレンズ面までの光軸上の距離をｄＧｔ、広角端から望遠端への第２レンズ群の移動量をＭ２、広角端での第１レンズ群の最も物体側の面から像面までの光軸上の距離をＴＬｗ、第２レンズ群に含まれている正レンズの平均アッベ数をνｄ２ｐとして、
１．８７＜Ｎｄ１ｐ＜２．１５
－１．７＜ｆ１／ｆ２＜－０．９
０．４０＜｜ｄＧｔ／ｆ１｜＜０．９０
０．２８＜Ｍ２／ＴＬｗ＜０．５２
４３＜νｄ２ｐ＜６６
なる条件式を満足することを特徴とする。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、例えば、小型、広角、高い光学性能の点で有利なズームレンズを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】実施例１のズームレンズの広角端における断面図である。

【図2】（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）実施例１のズームレンズの広角端、ズーム中間位置、望遠端における諸収差図である。

【図3】実施例２のズームレンズの広角端における断面図である。

【図4】（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）実施例２のズームレンズの広角端、ズーム中間位置、望遠端における諸収差図である。

【図5】実施例３のズームレンズの広角端における断面図である。

【図6】（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）実施例３のズームレンズの広角端、ズーム中間位置、望遠端における諸収差図である。

【図7】実施例４のズームレンズの広角端における断面図である。

【図8】（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）実施例４のズームレンズの広角端、ズーム中間位置、望遠端における諸収差図である。

【図9】実施例５のズームレンズの広角端における断面図である。

【図10】（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）実施例５のズームレンズの広角端、ズーム中間位置、望遠端における諸収差図である。

【図11】撮像装置の概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。

【0010】

図１，３，５，７，９はそれぞれ、実施例１乃至５のズームレンズの広角端における断面図である。各実施例のズームレンズは、デジタルビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、放送用カメラ、銀塩フィルム用カメラ、監視用カメラ等の撮像装置に用いられる。

【0011】

各断面図において左方が物体側で、右方が像側である。各実施例のズームレンズは、複数のレンズ群を有して構成されている。本願明細書においてレンズ群とは、ズーミング又はフォーカシングに際して一体的に移動又は静止するレンズのまとまりである。すなわち、各実施例のズームレンズでは、ズーミング又はフォーカシングに際して隣接するレンズ群同士の間隔が変化する。各断面図に示した矢印は、ズーミング及びフォーカシングに際してのレンズ群の移動方向を表している。なお、レンズ群は１枚のレンズから構成されていてもよいし、複数のレンズから成っていてもよい。また、レンズ群は開口絞りを含んでいてもよい。

【0012】

各断面図において、Ｌｉはズームレンズに含まれているレンズ群のうち物体側から数えてｉ番目（ｉは自然数）のレンズ群を表している。

【0013】

また、ＳＰは開口絞りである。Ｉは像面であり、各実施例のズームレンズをデジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラの撮影光学系として使用する際にはＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の固体撮像素子（光電変換素子）の撮像面が配置される。各実施例のズームレンズを銀塩フィルム用カメラの撮影光学系として使用する際には像面ＩＰにはフィルム面に相当する感光面が置かれる。Ｐは、光学フィルター、フェースプレート、ローパスフィルター、赤外カットフィルター等に相当する光学ブロックである。

【0014】

図２（Ａ），４（Ａ）,６（Ａ），８（Ａ），１０（Ａ）はそれぞれ、実施例１乃至５のズームレンズの広角端における収差図である。図２（Ｂ），４（Ｂ）,６（Ｂ），８（Ｂ），１０（Ｂ）はそれぞれ、実施例１乃至５のズームレンズのズーム中間位置における収差図である。図２（Ｃ），４（Ｃ）,６（Ｃ），８（Ｃ），１０（Ｃ）はそれぞれ、実施例１乃至５のズームレンズの望遠端における収差図である。

【0015】

球面収差図においてＦｎｏはＦナンバーであり、ｄ線（波長５８７．６ｎｍ）、ｇ線（波長４３５．８ｎｍ）、Ｃ線（波長６５６．３ｎｍ）、Ｆ線（波長４８６．１ｎｍ）、赤外線（８５０．０ｎｍ）に対する球面収差量を示している。非点収差図においてＭはメリディオナル像面における非点収差量、Ｓはサジタル像面における非点収差量を示している。歪曲収差図においてｄ線に対する歪曲収差量を示している。色収差図ではｄ線に対するｇ線、Ｃ線、Ｆ線、赤外線における色収差量を示している。ωは撮像半画角（°）である。

【0016】

次に、各実施例のズームレンズにおける特徴的な構成について述べる。

【0017】

各実施例のズームレンズは、物体側から像側へ順に配置された、負の屈折力の第１レンズ群Ｌ１、正の屈折力の第２レンズ群Ｌ２を有し、ズーミングに際して第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２とが移動するネガティブリード型のズームレンズである。これにより、小型で広角なズームレンズを実現することができる。

【0018】

第１レンズ群は、少なくとも２つの正レンズを含む。これにより、第１レンズ群Ｌ１において発生する倍率色収差を良好に補正することができる。

【0019】

各実施例のズームレンズは、以下の条件式（１）乃至（３）を満足する。

【0020】

１．８７＜Ｎｄ１ｐ＜２．１５ （１）
－１．７＜ｆ１／ｆ２＜－０．９ （２）
０．４０＜｜ｄＧｔ／ｆ１｜＜０．９０ （３）
ここで、Ｎｄ１ｐは、第１レンズ群Ｌ１に含まれている正レンズの平均屈折率である。ｆ１は、第１レンズ群Ｌ１の焦点距離である。ｆ２は、第２レンズ群Ｌ２の焦点距離である。ｄＧｔは、第１レンズ群Ｌ１の最も物体側のレンズ面から第１レンズ群Ｌ１の最も像側のレンズ面までの光軸上の距離（レンズ長）である。

【0021】

条件式（１）は、第１レンズ群Ｌ１に含まれている正レンズの平均屈折率を規定している。条件式（１）を満足することで、第１レンズ群Ｌ１を小型化することができる。条件式（１）の上限値を上回って平均屈折率Ｎｄ１ｐが大きくなると、選択できるレンズ材料がなくなってしまう。条件式（１）の下限値を下回って平均屈折率Ｎｄ１ｐが小さくなると、第１レンズ群Ｌ１に含まれている正レンズの曲率が大きくなることで第１レンズ群Ｌ１が大型化してしまい好ましくない。

【0022】

条件式（２）は、第２レンズ群Ｌ２の焦点距離ｆ２に対する第１レンズ群Ｌ１の焦点距離ｆ１の比を規定している。条件式（２）の上限値を上回って第２レンズ群Ｌ２の屈折力に対する第１レンズ群Ｌ１の屈折力が強くなると、特に広角端における倍率色収差が悪化してしまい好ましくない。条件式（２）の下限値を下回って第２レンズ群Ｌ２の屈折力に対する第１レンズ群Ｌ１の屈折力が弱くなると、ズームレンズの広角端における屈折力が弱まることで広角化が困難となり好ましくない。

【0023】

条件式（３）は、第１レンズ群Ｌ１の焦点距離ｆ１に対する第１レンズ群Ｌ１のレンズ長ｄＧ１の比を規定している。条件式（３）の上限値を上回って第１レンズ群Ｌ１の屈折力に対する第１レンズ群Ｌ１のレンズ長ｄＧ１が大きくなると、ズームレンズの小型化が困難となり好ましくない。条件式（３）の下限値を下回って第１レンズ群の屈折力に対する第１レンズ群のレンズ長が小さくなると、第１レンズ群Ｌ１内において適切なレンズの曲率と間隔を取ることができず、倍率色収差の補正が困難となり好ましくない。

【0024】

各実施例のズームレンズは、上述した構成を有することで、小型で広角としながら、倍率色収差が良好に補正された高い光学性能を有することができる。

【0025】

なお、条件式（１）乃至（３）の数値範囲を以下の条件式（１ａ）乃至（３ａ）の数値範囲とすることが好ましい。

【0026】

１．８７＜Ｎｄ１ｐ＜２．１１ （１ａ）
－１．６＜ｆ１／ｆ２＜－１．０ （２ａ）
０．４５＜｜ｄＧ１／ｆ１｜＜０．８５ （３ａ）
また、条件式（１）乃至（３）の数値範囲を以下の条件式（１ｂ）乃至（３ｂ）の数値範囲とすることが更に好ましい。

【0027】

１．８８＜Ｎｄ１ｐ＜２．０７ （１ｂ）
－１．５＜ｆ１／ｆ２＜－１．１ （２ｂ）
０．５０＜｜ｄＧ１／ｆ１｜＜０．８０ （３ｂ）
次に、各実施例のズームレンズにおいて、満足することが好ましい構成について述べる。
各実施例のズームレンズは、以下の条件式（４）乃至（７）のうち１つ以上を満足することが好ましい。

【0028】

０．００≦｜ＴＬｗ－ＴＬｔ｜／ｆｔ＜０．３０ （４）
０．２８＜Ｍ２／ＴＬｗ＜０．５２ （５）
４０＜νｄ２ｐ＜６８ （６）
０．３０＜ｂｆｗ／ｆ２＜０．５０ （７）
ここで、ＴＬｗは、広角端での第１レンズ群Ｌ１の最も物体側の面から像面までの光軸上の距離（レンズ全長）である。ＴＬｔは、望遠端での第１レンズ群Ｌ１の最も物体側の面から像面までの光軸上の距離（レンズ全長）である。ｆｔは、望遠端でのズームレンズの焦点距離である。Ｍ２は、広角端から望遠端への第２レンズ群Ｌ２の移動量である。νｄ２ｐは、第２レンズ群Ｌ２に含まれている正レンズの平均アッベ数である。ｂｆｗは、広角端での最も像側の面から像面までの光軸上の距離（バックフォーカス）である。

【0029】

条件式（４）は、望遠端におけるズームレンズの焦点距離ｆｔに対する広角端におけるレンズ全長ＴＬｗと望遠端におけるレンズ全長ＴＬｔとの差の比を規定している。条件式（４）の上限値を上回って広角端におけるレンズ全長ＴＬｗと望遠端におけるレンズ全長ＴＬｔとの差が大きくなると、ズームレンズの小型化が困難となり好ましくない。

【0030】

条件式（５）は、広角端におけるレンズ全長ＴＬｗに対する第２レンズ群Ｌ２の最大移動量Ｍ２の比を規定している。条件式（５）の上限値を上回って第２レンズ群Ｌ２の最大移動量Ｍ２が大きくなると、ズームレンズの小型化が困難となり好ましくない。条件式（５）の下限値を下回って第２レンズ群Ｌ２の最大移動量Ｍ２が小さくなると、ズーム比を維持するために第２レンズ群Ｌ２の屈折力が大きくなって倍率色収差の変動が大きくなるため好ましくない。

【0031】

条件式（６）は、第２レンズ群Ｌ２に含まれている正レンズの平均アッベ数νｄ２ｐを規定している。条件式（６）の上限値を上回って第２レンズ群Ｌ２に含まれている正レンズの平均アッベ数νｄ２ｐが大きくなると、ズーム全域で倍率色収差の補正が過剰となり好ましくない。条件式（６）の下限値を下回って第２レンズ群Ｌ２に含まれている正レンズの平均アッベ数νｄ２ｐが小さくなると、ズーム全域で倍率色収差の補正が不足となり好ましくない。

【0032】

条件式（７）は、第２レンズ群Ｌ２の焦点距離ｆ２に対する広角端におけるバックフォーカスｂｆｗの比を規定している。条件式（７）の上限値を上回って広角端におけるバックフォーカスｂｆｗが大きくなると、ズームレンズの小型化が困難となり好ましくない。条件式（７）の下限値を下回って広角端におけるバックフォーカスｂｆｗが小さくなると、第１レンズ群Ｌ１の屈折力が過剰に弱まり、広角化が困難となるため好ましくない。

【0033】

なお、条件式（４）乃至（７）の数値範囲を以下の条件式（４ａ）乃至（７ａ）の数値範囲とすることが好ましい。

【0034】

０．００≦｜ＴＬｗ－ＴＬｔ｜／ｆｔ＜０．２３ （４ａ）
０．３１＜Ｍ２／ＴＬｗ＜０．４８ （５ａ）
４３＜νｄ２ｐ＜６６ （６ａ）
０．３３＜ｂｆｗ／ｆ２＜０．４８ （７ａ）
また、条件式（４）乃至（７）の数値範囲を以下の条件式（４ｂ）乃至（７ｂ）の数値範囲とすることが更に好ましい。

【0035】

０．００≦｜ＴＬｗ－ＴＬｔ｜／ｆｔ＜０．１６ （４ｂ）
０．３４＜Ｍ２／ＴＬｗ＜０．４４ （５ｂ）
４６＜νｄ２ｐ＜６４ （６ｂ）
０．３６＜ｂｆｗ／ｆ２＜０．４６ （７ｂ）
次に、各実施例のズームレンズについて詳細に述べる。

【0036】

実施例１，２，４，５のズームレンズは、物体側から像側へ順に配置された、正の屈折力の第１レンズ群Ｌ１、正の屈折力の第２レンズ群Ｌ２、正の屈折力の第３レンズ群Ｌ３からなる。広角端から望遠端へのズーミングにおいて、第１レンズ群Ｌ１は像側に移動した後に物体側に移動し、第２レンズ群Ｌ２は像側から物体側に一方向へ移動し、第３レンズ群Ｌ３は移動しない。また、広角端から望遠端へのズーミングにおいて、開口絞りＳＰは、第２レンズ群Ｌ２と共に移動する。フォーカシングに際して、第１レンズ群Ｌ１は光軸上を移動する。

【0037】

実施例３のズームレンズは、物体側から像側へ順に配置された、正の屈折力の第１レンズ群Ｌ１、正の屈折力の第２レンズ群Ｌ２からなる。広角端から望遠端へのズーミングにおいて、第１レンズ群Ｌ１は像側に移動した後に物体側に移動し、第２レンズ群Ｌ２は像側から物体側に一方向へ移動する。また、広角端から望遠端へのズーミングにおいて、開口絞りＳＰは、第２レンズ群Ｌ２と共に移動する。フォーカシングに際して、第１レンズ群Ｌ１は光軸上を移動する。

【0038】

図１，３，５，７，９の断面図中に描かれた第１レンズ群Ｌ１の移動軌跡のうち、実線で描かれた曲線は、無限遠物体に焦点を合わせたときの、広角端から望遠端へのズーミングに伴う像面変動を補正するための移動軌跡である。また、点線で描かれた曲線は、近距離物体に焦点を合わせたときの、広角端から望遠端へのズーミングに伴う像面変動を補正するための移動軌跡である。

【0039】

なお、各実施例では、フォーカシングは第１レンズ群Ｌ１が光軸上を移動することで行われるが、第２レンズ群Ｌ２が光軸上を移動することで行われてもよい。

【0040】

開口絞りＳＰは、第Ｌ２１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２との間、又は第２レンズ群Ｌ２の最も物体側に配置されている。開口絞りＳＰの開口径は、ズーミングに際して一定であってもよいし、変化させてもよい。開口絞りＳＰの開口径を変化させることで、望遠端において大きく発生する軸外光束による下線コマフレアをカットすることができ、より良好な光学性能を得ることができる。

【0041】

また、各実施例のズームレンズにおいて、例えば、接合レンズを分割しレンズ間に空気間隔を設けてもよいし、球面レンズを非球面レンズに変更することにより、更なる収差補正を行ってもよい。

【0042】

以下に、実施例１乃至５にそれぞれ対応する数値実施例１乃至５を示す。

【0043】

各数値実施例の面データにおいて、ｒは各光学面の曲率半径、ｄ（ｍｍ）は第ｍ面と第（ｍ＋１）面との間の軸上間隔（光軸上の距離）を表している。ただし、ｍは光入射側から数えた面の番号である。また、ｎｄは各光学部材のｄ線に対する屈折率、νｄは光学部材のアッベ数を表わしている。なお、ある材料のアッベ数νｄは、フラウンホーファ線のｄ線（５８７．６ｎｍ）、Ｆ線（４８６．１ｎｍ）、Ｃ線（６５６．３ｎｍ）における屈折率をＮｄ，ＮＦ，ＮＣとするとき、
νｄ＝（Ｎｄ－１）／（ＮＦ－ＮＣ）
で表される。

【0044】

なお、各数値実施例において、ｄ、焦点距離（ｍｍ）、Ｆナンバー、半画角（°）は全て各実施例のズームレンズが無限遠物体に焦点を合わせたときの値である。「バックフォーカス」は、レンズ最終面（最も像側のレンズ面）から近軸像面までの光軸上の距離を空気換算長により表記したものである。「レンズ全長」は、ズームレンズの最前面（最も物体側のレンズ面）から最終面までの光軸上の距離にバックフォーカスを加えた長さである。「レンズ群」は、複数のレンズから構成される場合に限らず、１枚のレンズから構成される場合も含むものとする。

【0045】

また、光学面が非球面の場合は、面番号の右側に、＊の符号を付している。非球面形状は、ｘを光軸方向の面頂点からの変位量、ｈを光軸と垂直な方向の光軸からの高さ、Ｒを近軸曲率半径、ｋを円錐定数、Ａ４，Ａ６，Ａ８，Ａ１０を各次数の非球面係数とするとき、
ｘ＝（ｈ²／Ｒ）／［１＋｛１－（１＋ｋ）（ｈ／Ｒ）²｝^1/2 ＋Ａ４×ｈ⁴＋Ａ６×ｈ⁶
＋Ａ８×ｈ⁸＋Ａ１０×ｈ¹⁰
で表している。なお、各非球面係数における「ｅ±ＸＸ」は「×１０±^ＸＸ」を意味している。

【0046】

［数値実施例１］
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 -122.971 1.28 2.05090 26.9
2 -28.596 0.60 1.88202 37.2
3* 11.584 2.34
4 -35.401 0.45 1.49700 81.5
5 8.913 1.95 2.05090 26.9
6 22.143 (可変)
7(絞り) ∞ 0.30
8* 10.057 1.70 1.69350 53.2
9* 18.337 0.15
10 7.324 3.59 1.49700 81.5
11 -6.912 0.16
12 -25.494 0.45 1.92286 18.9
13 32.635 1.64
14 13.158 2.74 1.85478 24.8
15 -401.405 0.97
16 -4.552 0.45 1.90366 31.3
17 -13.043 (可変)
18 32.993 1.08 1.95906 17.5
19 -118.561 0.90
20 ∞ 0.50 1.52000 61.4
21 ∞ 2.12
像面 ∞

非球面データ
第3面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.41581e-004 A 6= 3.63957e-007 A 8= 5.61312e-008 A10=-1.34655e-010

第8面
K = 0.00000e+000 A 4=-4.57301e-004 A 6=-2.56965e-005 A 8=-1.44572e-006 A10= 1.59999e-008

第9面
K = 0.00000e+000 A 4= 7.93148e-005 A 6= 1.13199e-006 A 8=-2.68201e-006 A10= 1.77107e-007

各種データ
ズーム比 4.90
広角 中間 望遠
焦点距離 4.92 14.52 24.12
Ｆナンバー 2.10 3.70 5.30
半画角(°) 42.5 12.6 7.57
像高 3.20 3.20 3.20
レンズ全長 39.42 34.37 39.43
BF 2.12 2.12 2.12
BF in air 3.35 3.35 3.35

d 6 15.65 2.94 0.35
d17 0.40 8.05 15.70
d21 2.12 2.12 2.12

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -12.67
2 7 8.68
3 18 27.01

［数値実施例２］
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 -47.768 1.63 2.00100 29.1
2 -17.897 0.60 1.90525 35.0
3 9.046 2.08
4 -150.026 0.45 1.49700 81.5
5 9.573 2.09 2.05090 26.9
6 42.132 (可変)
7(絞り) ∞ 0.30
8* 10.408 1.70 1.69350 53.2
9* 16.897 0.15
10 7.844 3.78 1.49700 81.5
11 -6.110 0.28
12 -9.386 0.45 1.95906 17.5
13 -14.553 1.69
14 74.300 3.18 1.85025 30.1
15 -19.106 0.72
16 -4.859 0.45 1.90366 31.3
17 -29.600 (可変)
18 34.035 1.11 1.92286 18.9
19 -70.152 0.90
20 ∞ 0.50 1.52000 61.4
21 ∞ 2.13
像面 ∞

非球面データ
第8面
K = 0.00000e+000 A 4=-4.91818e-004 A 6=-1.64329e-005 A 8=-2.25232e-006 A10= 1.37587e-008

第9面
K = 0.00000e+000 A 4= 7.93148e-005 A 6= 1.77230e-005 A 8=-4.22171e-006 A10= 2.57401e-007

各種データ
ズーム比 4.60
広角 中間 望遠
焦点距離 4.92 13.78 22.64
Ｆナンバー 2.21 3.85 5.50
半画角(°) 40.3 13.2 8.05
像高 3.20 3.20 3.20
レンズ全長 39.93 35.09 39.84
BF 2.13 2.13 2.13
BF in air 3.36 3.36 3.36

d 6 15.24 3.01 0.35
d17 0.48 7.88 15.28
d21 2.13 2.13 2.13

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -12.46
2 7 8.84
3 18 24.96

［数値実施例３］
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 89.715 0.70 2.05090 26.9
2 13.857 0.30
3 16.039 0.50 1.90043 37.4
4 10.215 1.45 1.80610 40.7
5* 18.501 2.60
6 -9.702 0.45 1.49700 81.5
7 13.449 1.42 1.95906 17.5
8 54.210 (可変)
9(絞り) ∞ 0.30
10* 9.414 1.70 1.55332 71.7
11* 41.607 0.15
12 8.424 3.56 1.49700 81.5
13 -8.698 0.32
14 -26.122 0.45 1.95906 17.5
15 59.765 2.15
16 16.616 2.57 1.80000 29.8
17 -37.428 0.91
18 -5.269 0.45 1.90366 31.3
19 -12.264 0.40
20 24.204 0.95 1.95906 17.5
21 32.823 (可変)
22 ∞ 0.50 1.52000 61.4
23 ∞ 0.45
像面 ∞

非球面データ
第5面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.11134e-004 A 6= 1.26081e-006 A 8=-1.14637e-008 A10= 1.38765e-009

第10面
K = 0.00000e+000 A 4=-4.41340e-004 A 6=-1.37936e-005 A 8=-1.78258e-006 A10=-1.74217e-010

第11面
K = 0.00000e+000 A 4= 7.93148e-005 A 6= 2.65801e-006 A 8=-2.77408e-006 A10= 7.50166e-008

各種データ
ズーム比 4.50
広角 中間 望遠
焦点距離 4.60 12.65 20.70
Ｆナンバー 2.15 3.44 4.75
半画角(°) 49.7 14.6 8.87
像高 3.20 3.20 3.20
レンズ全長 39.00 34.68 39.03
BF 0.45 0.45 0.45
BF in air 3.55 10.37 17.19

d 8 13.96 2.82 0.35
d21 2.76 9.59 16.41
d23 0.45 0.45 0.45

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -9.75
2 9 8.26

［数値実施例４］
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 -701.401 1.20 2.05090 26.9
2 -76.233 0.60 1.58313 59.4
3* 13.850 1.80
4 ∞ 0.70 1.69680 55.5
5 29.466 1.68
6 -16.719 0.45 1.65160 58.5
7 11.132 1.87 2.05090 26.9
8 49.984 (可変)
9(絞り) ∞ 0.50
10* 9.300 1.70 1.69350 53.2
11* 21.612 0.15
12 7.398 3.37 1.49700 81.5
13 -8.308 0.15
14 67.261 0.45 1.89286 20.4
15 7.601 1.05
16 8.027 3.37 1.73800 32.3
17 -165.697 1.03
18 -4.433 0.45 1.60311 60.6
19 -16.535 (可変)
20 26.723 1.16 1.90366 31.3
21 -54.872 0.90
22 ∞ 0.50 1.52000 61.4
23 ∞ 2.12
像面 ∞

非球面データ
第3面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.47374e-004 A 6= 1.22538e-006 A 8= 1.34899e-008 A10= 1.33362e-009

第10面
K = 0.00000e+000 A 4=-5.04208e-004 A 6=-2.50613e-005 A 8=-1.39196e-006 A10= 4.35507e-010

第11面
K = 0.00000e+000 A 4= 7.93148e-005 A 6=-1.26384e-005 A 8=-1.89698e-006 A10= 7.97661e-008

各種データ
ズーム比 4.80
広角 中間 望遠
焦点距離 4.50 13.05 21.60
Ｆナンバー 2.08 3.64 5.20
半画角(°) 50.6 14.2 8.48
像高 3.20 3.20 3.20
レンズ全長 39.01 36.44 42.42
BF 2.12 2.12 2.12
BF in air 3.35 3.35 3.35

d 8 13.41 2.60 0.35
d19 0.40 8.63 16.87
d23 2.12 2.12 2.12

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -10.81
2 9 8.45
3 20 20.02

［数値実施例５］
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 -40.000 1.50 2.00100 29.1
2 -29.556 0.30
3 -28.582 0.50 1.89190 37.1
4 9.060 1.71
5 -47.563 0.51 1.49700 81.5
6 9.699 2.16 2.05090 26.9
7 56.949 (可変)
8(絞り) ∞ 0.30
9* 9.329 1.54 1.58313 59.4
10* 15.586 0.16
11 7.721 3.92 1.49700 81.5
12 -6.427 0.16
13 -10.153 0.45 1.95906 17.5
14 -19.279 2.10
15 22.232 2.39 1.72047 34.7
16 2555.130 1.10
17 -4.466 0.45 1.71999 50.2
18 -10.789 (可変)
19 19.041 1.61 1.91082 35.3
20 67.414 0.90
21 ∞ 0.50 1.52000 61.4
22 ∞ 2.15
像面 ∞

非球面データ
第9面
K = 0.00000e+000 A 4=-4.92630e-004 A 6=-8.76794e-006 A 8=-2.86951e-006 A10= 3.18205e-008

第10面
K = 0.00000e+000 A 4= 7.93148e-005 A 6= 3.14473e-005 A 8=-5.78935e-006 A10= 2.83099e-007

各種データ
ズーム比 4.17
広角 中間 望遠
焦点距離 4.95 12.81 20.66
Ｆナンバー 2.04 3.47 4.90
半画角(°) 40.7 14.4 8.84
像高 3.20 3.20 3.20
レンズ全長 38.46 35.08 39.85
BF 2.15 2.15 2.15
BF in air 3.38 3.38 3.38

d 7 13.63 2.92 0.35
d18 0.40 7.74 15.07
d22 2.15 2.15 2.15

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -11.43
2 8 8.98
3 19 28.68

各数値実施例における種々の値を、以下の表１にまとめて示す。

【0047】

【表1】

【0048】

［撮像装置］
次に、本発明の光学系を撮像光学系として用いたデジタルスチルカメラ（撮像装置）１０の実施例について、図１１を用いて説明する。図１１において、１１は実施例１乃至６で説明した何れかのズームレンズによって構成された撮影光学系である。１２はカメラ本体１３に内蔵され、撮影光学系１１によって形成された光学像を受光して光電変換する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。カメラ本体１３はクイックターンミラーを有する所謂一眼レフカメラでもよいし、クイックターンミラーを有さない所謂ミラーレスカメラでもよい。

【0049】

このように本発明のズームレンズをデジタルスチルカメラ等の撮像装置に適用することにより、レンズが小型である撮像装置を得ることができる。

【0050】

なお、デジタルスチルカメラ１０は、歪曲収差及び倍率色収差の少なくとも一方を電気的に補正する回路を有していてもよい。倍率色収差を電気的に補正することにより、画像の色にじみを軽減し、解像力の向上を図ることが容易になる。
［撮像システム］
なお、各実施例のズームレンズと、ズームレンズを制御する制御部とを含めた撮像システム（監視カメラシステム）を構成してもよい。この場合、制御部は、ズーミングやフォーカシング、像ブレ補正に際して各レンズ群が上述したように移動するようズームレンズを制御することができる。このとき、制御部がズームレンズと一体的に構成されている必要はなく、制御部をズームレンズとは別体として構成してもよい。例えば、ズームレンズの各レンズを駆動する駆動部に対して遠方に配置された制御部（制御装置）が、ズームレンズを制御するための制御信号（命令）を送る送信部を備える構成を採用してもよい。このような制御部によれば、ズームレンズを遠隔操作することができる。

【0051】

また、ズームレンズを遠隔操作するためのコントローラーやボタンなどの操作部を制御部に設けることで、ユーザーの操作部への入力に応じてズームレンズを制御する構成を採ってもよい。例えば、操作部として拡大ボタン及び縮小ボタンを設けてもよい。この場合、ユーザーが拡大ボタンを押したらズームレンズの倍率が大きくなり、ユーザーが縮小ボタンを押したらズームレンズの倍率が小さくなるように、制御部からズームレンズの駆動部に信号が送られるように構成すればよい。

【0052】

また、撮像システムは、ズームレンズのズームに関する情報（移動状態）を表示する液晶パネルなどの表示部を有していてもよい。ズームレンズのズームに関する情報とは、例えばズーム倍率（ズーム状態）や各レンズ群の移動量（移動状態）である。この場合、表示部に示されるズームレンズのズームに関する情報を見ながら、操作部を介してユーザーがズームレンズを遠隔操作することができる。このとき、例えばタッチパネルなどを採用することで表示部と操作部とを一体化してもよい。

【0053】

以上、本発明の好ましい実施形態及び実施例について説明したが、本発明はこれらの実施形態及び実施例に限定されず、その要旨の範囲内で種々の組合せ、変形及び変更が可能である。

【符号の説明】

【0054】

Ｌ１ 第１レンズ群
Ｌ２ 第２レンズ群

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】