JP2009128492A - 高倍率ズームレンズおよび撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高倍率ズームレンズにおいて、小型化を図りつつも高変倍比を有し、変倍時の球面収差、コマ収差の変動を抑制して、良好な光学性能を保持する。
【解決手段】高倍率ズームレンズは、物体側から順に、変倍時に固定されている正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、変倍時に移動する負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、変倍に伴う像面の変動を補正する相互に移動可能でともに正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３および第４レンズ群Ｇ４と、絞りを含む結像用の正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５とを備える。広角端から望遠端への変倍の際に、第３レンズ群Ｇ３および第４レンズ群Ｇ４を合成してなる合成レンズ群と、第２レンズ群Ｇ２とはそれぞれの結像倍率が−１倍の点を同時に通る。第４レンズ群Ｇ４は少なくとも一面の非球面を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、高倍率ズームレンズおよび撮像装置に関し、より詳しくは、テレビカメラやビデオカメラ等への搭載に好適な高倍率ズームレンズおよび該高倍率ズームレンズを備えた撮像装置に関するものである。

従来、テレビカメラやビデオカメラ等に搭載されるズームレンズとしては、４群構成のズームレンズが知られている。４群構成のズームレンズとしては例えば、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有し変倍時に移動して変倍を担う変倍群となる第２レンズ群と、正または負の屈折力を有し変倍に伴う像面の変動を補正する第３レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群とを備えるものがある。

一方、テレビカメラ等に搭載されるズームレンズには、作動性が良く、小型で高性能、かつ高変倍比のものが求められており、これらの要求を満たすために、５つのレンズ群で構成されたズームレンズが提案されている。例えば特許文献１には、物体側から順に、変倍時に固定で正の屈折力を有する第１レンズ群と、３群構成により変倍用可動レンズ群を構成する第２レンズ群、第３レンズ群、第４レンズ群と、絞りと、結像用の第５レンズ群とから構成されるズームレンズが記載されている。このズームレンズは、約１７倍の変倍比を有し、変倍時の第２レンズ群の移動と連動して、変倍に伴うコマ収差の変動が補正されるように第３レンズ群と第４レンズ群の間隔を変更するものである。
特許第３０３１５９８号公報

さらに近年では、テレビカメラ等に搭載されるズームレンズには、光学系全長は大きく変えずに、さらなる高倍率化を図ったものが要望されており、特に２０倍以上の高倍率への要望が高まっている。しかしながら、高倍になるほど変倍に伴う収差変動は顕著であり、光学系全長という制約条件を満たしながら、高倍率化を図り、さらに変倍に伴う収差変動を抑えて全変倍範囲において高い光学性能を得ることは大変難しい。

本発明は、上記事情に鑑み、光学系全長を拡大することなく、高倍率化を実現するとともに、変倍時の球面収差、コマ収差の変動が抑制されて良好な光学性能を保持する高倍率ズームレンズおよび該高倍率ズームレンズを備えた撮像装置を提供することを目的とするものである。

本発明の高倍率ズームレンズは、物体側から順に、変倍時に固定されている正の屈折力を有する第１レンズ群と、変倍時に移動する負の屈折力を有する第２レンズ群と、変倍に伴う像面の変動を補正する相互に移動可能でともに正の屈折力を有する第３レンズ群および第４レンズ群と、絞りを含む結像用の正の屈折力を有する第５レンズ群とを備え、広角端から望遠端への変倍の際に、前記第３レンズ群および前記第４レンズ群を合成してなる合成レンズ群と、前記第２レンズ群とはそれぞれの結像倍率が−１倍の点を同時に通り、前記第４レンズ群が少なくとも一面の非球面を有することを特徴とするものである。

本発明の高倍率ズームレンズは、上記５群を備える構成において、第３レンズ群および第４レンズ群を相対的に移動させる、いわゆるフローティング方式を採用しているため、変倍時の像面の変動の補正とともに、変倍時の球面収差およびコマ収差の変動の抑制を良好に行うことが可能になる。また、収差補正能力の高い非球面レンズを、フローティングに用いる第４レンズ群に持たせることで、効果的に諸収差の発生および変動を抑制することができる。これらのことから、本発明の高倍率ズームレンズによれば、小型化が図られて高変倍比を有し、変倍時の球面収差、コマ収差の変動が抑制されたズームレンズを実現することが可能になる。

本発明の高倍率ズームレンズにおいては、前記第４レンズ群が、少なくとも、３枚の正の屈折力を有するレンズと、１枚の負の屈折力を有するレンズとを含んで構成されることが好ましい。

また、本発明の高倍率ズームレンズにおいては、前記第４レンズ群の有する少なくとも一面の非球面が、光軸から周辺に行くに従い正の屈折力が弱まる形状であるように構成してもよい。

また、本発明の高倍率ズームレンズにおいては、前記第４レンズ群の有する少なくとも一面の非球面が、前記第４レンズ群の最も像側の正の屈折力を有するレンズの物体側の面であることが好ましい。

また、本発明の高倍率ズームレンズにおいては、前記第３レンズ群が、２枚以下のレンズで構成されることが好ましい。

また、本発明の高倍率ズームレンズにおいては、前記第２レンズ群が、少なくとも一面の非球面を有するように構成してもよく、その際には、前記第２レンズ群の有する少なくとも一面の非球面が、前記第２レンズ群の最も物体側の負の屈折力を有するレンズの面であることが好ましい。

本発明の撮像装置は、上記記載の高倍率ズームレンズと、該高倍率ズームレンズによって結像された被写体の像を撮像する撮像素子とを備えたことを特徴とするものである。撮像装置とは、例えば、テレビカメラ、ビデオカメラ、監視カメラ等である。

なお、本明細書においては特に断りのない限り、ｅ線（波長５４６．０７ｎｍ）を基準波長とする。

本発明によれば、少なくとも５群構成からなるズームレンズにおいて、各レンズ群の構成を好適に設定し、特に、変倍時に第３レンズ群および第４レンズ群を相互に移動可能とし、第４レンズ群が非球面レンズを有するように構成しているため、光学系全長を拡大することなく、高倍率化を実現するとともに、変倍時の球面収差、コマ収差の変動が抑制されて良好な光学性能を保持する高倍率ズームレンズ、および該高倍率ズームレンズを備えた撮像装置を提供することができる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施の形態にかかる高倍率ズームレンズの構成を示す断面図であり、後述の実施例１に対応している。また、図２〜図７は、本発明の別の実施の形態にかかる高倍率ズームレンズの構成を示す断面図であり、それぞれ後述の実施例２〜実施例７の高倍率ズームレンズに対応している。

図１〜図７は全て、左側が物体側、右側が像側であり、広角端における無限遠合焦時のレンズ配置を示したものであり、広角端から望遠端へ変倍するときの各可動レンズ群の移動軌跡をその下に模式的に矢印で示す。

なお、本発明の各実施形態のズームレンズは、例えば固体撮像素子を用いた高性能のテレビカメラやビデオカメラ等に搭載されて好適に使用可能なものであり、例えば変倍比が２０倍以上の標準から望遠域に適するものである。

このズームレンズは、光軸Ｚに沿って、物体側から順に、変倍時に固定されている正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、変倍時に移動する負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、変倍に伴う像面の変動を補正する相互に移動可能でともに正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３および第４レンズ群Ｇ４と、開口絞りＳｔを含む結像用の正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５とを備えたものである。なお、各図に示す開口絞りＳｔは、必ずしも大きさや形状を示すものではなく、光軸Ｚ上の位置を示すものである。

このズームレンズの結像面（撮像面）Ｓｉｍには、例えば図示しない撮像素子が配置される。第５レンズ群Ｇ５と撮像面との間には、レンズを装着するカメラ側の構成に応じて、種々の光学部材が配置されていてもよい。図示した構成例では、色分解プリズム等からなる色分解光学系ＧＣが配置されている。

第１レンズ群Ｇ１は、例えば図１に示す例のように、物体側から順に、１枚の負レンズと、４枚の正レンズとからなる５枚構成とすることができる。

第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３、第４レンズ群Ｇ４は、変倍時に可動であり、ズーム群としての機能を有するものである。本ズームレンズでは、光学系先端ではなく光学系内部の群を移動させて変倍を行ういわゆるインナーズーム方式の構成を有している。テレビカメラやビデオカメラ等では、このようなインナーズーム方式の方が、変倍時の全長や重量バランスの変化が少なく操作性に優れており、好ましいとされている。

ズーム群のうち、第２レンズ群Ｇ２は、バリエータ群としての機能を有するものであり、第３レンズ群Ｇ３および第４レンズ群Ｇ４はコンペンセータ群としての機能を有するものである。より詳しくは、第２レンズ群Ｇ２を光軸上で移動させることにより変倍が行われ、それに伴う像面の変動の補正が第３レンズ群Ｇ３および第４レンズ群Ｇ４を光軸上で移動させることにより行われる。

特に、本ズームレンズでは、変倍時に第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４とが相対的な移動を行う、いわゆるフローティング方式を採用している。これにより、変倍に伴う像面の変動を補正するとともに、変倍時の諸収差の変動を抑制して良好な光学性能を保持することができる。

好ましくは、本ズームレンズでは、広角端から望遠端への変倍の際に、第３レンズ群Ｇ３および第４レンズ群Ｇ４を合成してなる合成レンズ群と、第２レンズ群Ｇ２とはそれぞれの結像倍率が−１倍の点を同時に通るように構成する。かかる構成によれば、軸上色収差を良好に補正することができるとともに、高倍率化に有利となる。

第２レンズ群Ｇ２は、例えば図１に示す例のように、物体側から順に、２枚の負レンズと、正レンズおよび負レンズの接合レンズと、正レンズおよび負レンズの接合レンズとからなる６枚構成とすることができる。

第２レンズ群Ｇ２は、少なくとも一面の非球面を有することが好ましく、この非球面は、第２レンズ群Ｇ２の最も物体側の負レンズが有することが好ましい。変倍時に移動する第２レンズ群Ｇ２が非球面レンズを有することにより、収差補正上有利となり、さらに、ズーム群の最も物体側に位置する負レンズを非球面レンズとすることで、高い収差補正効果を得ることができる。

第３レンズ群Ｇ３は、例えば図１に示す例のように、１枚の正レンズで構成することができる。図１〜図７の移動軌跡を見てわかるように、広角端から望遠端への変倍時に、第３レンズ群Ｇ３は、必ずしも像側から物体側への一方向に移動するものではなく、逆方向に移動することもあり得る。このような動きをする第３レンズ群Ｇ３は、作動性に大きな影響を与えるものである。したがって、良好な作動性を得るためには、第３レンズ群Ｇ３は軽量であることが好ましく、そのためには少ないレンズ枚数、より具体的には２枚以下のレンズ枚数で構成されることが好ましい。

なお、特許文献１に記載のズームレンズも、第３レンズ群および第４レンズ群によりフローティングを行っているが、このズームレンズの第３レンズ群は、４〜５枚のレンズで構成されている。よって、特許文献１記載のズームレンズに比べて、本実施形態のズームレンズの方が、より良好な作動性を得ることができる。

第４レンズ群は、例えば図１に示す例のように、物体側から順に、正レンズと、正レンズおよび負レンズの接合レンズ、正レンズとからなる４枚構成とすることができる。第４レンズ群Ｇ４は、少なくとも正レンズ３枚と負レンズ１枚とを含んで構成することが好ましく、かかる構成によれば、軸上色収差を良好に補正することができる。

また、第４レンズ群Ｇ４は少なくとも一面の非球面を有することが好ましく、この非球面は、第４レンズ群Ｇ４の最も像側の正レンズの物体側の面であることが好ましい。変倍時に移動する第４レンズ群Ｇ４が非球面レンズを有することにより、収差補正上有利となり、さらに、ズーム群の最も像側に位置する正レンズの物体側の面を非球面レンズとすることで、高い収差補正効果を得ることができ、特に球面収差、コマ収差、像面湾曲を良好に補正することができる。

また、第４レンズ群Ｇ４は、光軸から周辺に行くに従い正の屈折力が弱まる形状の非球面を少なくとも一面有することが好ましい。かかる構成によれば、変倍時の諸収差の変動を抑制するのに有利となる。

第５レンズ群Ｇ５は、リレー（マスター）群としての機能を有するものであり、例えば図１に示す例のように、物体側から順に、開口絞りＳｔと、負レンズと正レンズと負レンズの接合レンズと、２枚の正レンズと、負レンズと，正レンズと，負レンズと正レンズの接合レンズ、負レンズと正レンズの接合レンズとからなる１１枚構成とすることができる。

以上説明したように、本実施形態のズームレンズによれば、全体として５群構成で、各レンズ群の構成を好適に設定し、特に、変倍時に第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４とを相対的に移動させるフローティング方式を採用し、ズーム群のうち最も像側に位置する群の第４レンズ群Ｇ４が非球面レンズを有するように構成しているため、小型化が図られるとともに、高変倍比を有し、変倍時の球面収差、コマ収差等の諸収差の変動が低減された高性能なズームレンズを実現できる。

次に、本実施形態にかかる高倍率ズームレンズの具体的な数値実施例について説明する。

＜実施例１＞
実施例１のレンズ断面図は、図１に示したものであり、その詳細構成を図８Ａ〜図８Ｃに示す。図８Ａは第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の詳細構成、図８Ｂは第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４の詳細構成、図８Ｃは第５レンズ群Ｇ５〜結像面Ｓｉｍまでの詳細構成を示している。

実施例１においては、第１レンズ群Ｇ１はレンズＬ１〜レンズＬ５の５枚構成であり、第２レンズ群Ｇ２はレンズＬ２１〜レンズＬ２６の６枚構成であり、第３レンズ群Ｇ３はレンズＬ３１の１枚構成であり、第４レンズ群はレンズＬ４１〜レンズＬ４４の４枚構成であり、第５レンズ群Ｇ５は開口絞りＳｔとレンズＬ５１〜レンズＬ６１の１１枚構成である。

実施例１にかかる高倍率ズームレンズの面データを表１に、各種データを表２に、非球面データを表３に示す。なお、下に述べる表１〜表３中の記号の意味は後述の実施例についても同様である。

表１の面データにおいて、面番号は、最も物体側の構成要素の面を１番目として像側に向かうに従い順次増加するｉ番目（ｉ＝１、２、３、…）の面番号を示し、Ｒｉはｉ番目の面の曲率半径を示し、Ｄｉはｉ番目の面とｉ＋１番目の面との光軸Ｚ上の面間隔を示している。また、Ｎｅｊは最も物体側のレンズを１番目として像側に向かうに従い順次増加するｊ番目（ｊ＝１、２、３、…）の光学要素のｅ線（波長５４６．０７ｎｍ）に対する屈折率を示し、νｄｊはｊ番目の光学要素のｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対するアッベ数を示している。なお、面データには、開口絞りＳｔ、色分解光学系ＧＣも含めて示している。面データの曲率半径は物体側に凸の場合を正、像側に凸の場合を負としている。また、表１のＲｉ、Ｄｉは図８Ａ〜図８Ｃの符号のＲｉ、Ｄｉと対応している。

表１の面データにおいて、変倍を行うために間隔が変化する、第１群Ｇ１と第２群Ｇ２の間隔、第２群Ｇ２と第３群Ｇ３の間隔、第３群Ｇ３と第４群Ｇ４の間隔に相当する面間隔Ｄ１０，Ｄ２０，Ｄ２２，Ｄ２９の欄には「可変」と記載している。

表２の各種データに、変倍時の倍率（１×、１．８×、５×、２８×、５４×）と、各倍率における可変の面間隔Ｄ１０，Ｄ２０，Ｄ２２，Ｄ２９を示す。また、変倍時のデータとして、表２には、広角端および望遠端における全系の焦点距離とＦ値（Ｆｎｏ．）も合わせて示す。面データおよび各種データにおいて、長さの単位としては、ｍｍを用いることができる。

表１の面データでは、非球面の面番号に＊印を付している。表３の非球面データに、下記の数１で示す非球面式により定義される各非球面の各係数Ｋ、Ｂ３〜Ｂ２０の値を示す。

＜実施例２＞
実施例２のレンズ断面図は、図２に示したものであり、その詳細構成を図９Ａ〜図９Ｃに示す。図９Ａは第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の詳細構成、図９Ｂは第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４の詳細構成、図９Ｃは第５レンズ群Ｇ５〜結像面Ｓｉｍまでの詳細構成を示している。

実施例２においては、第１レンズ群Ｇ１はレンズＬ１〜レンズＬ５の５枚構成であり、第２レンズ群Ｇ２はレンズＬ２１〜レンズＬ２６の６枚構成であり、第３レンズ群Ｇ３はレンズＬ３１の１枚構成であり、第４レンズ群はレンズＬ４１〜レンズＬ４４の４枚構成であり、第５レンズ群Ｇ５は開口絞りＳｔとレンズＬ５１〜レンズＬ６１の１１枚構成である。

実施例２にかかる高倍率ズームレンズの面データを表４に、各種データを表５に、非球面データを表６に示す。

＜実施例３＞
実施例３のレンズ断面図は、図３に示したものであり、その詳細構成を図１０Ａ〜図１０Ｃに示す。図１０Ａは第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の詳細構成、図１０Ｂは第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４の詳細構成、図１０Ｃは第５レンズ群Ｇ５〜結像面Ｓｉｍまでの詳細構成を示している。

実施例３においては、第１レンズ群Ｇ１はレンズＬ１〜レンズＬ５の５枚構成であり、第２レンズ群Ｇ２はレンズＬ２１〜レンズＬ２６の６枚構成であり、第３レンズ群Ｇ３はレンズＬ３１の１枚構成であり、第４レンズ群はレンズＬ４１〜レンズＬ４４の４枚構成であり、第５レンズ群Ｇ５は開口絞りＳｔとレンズＬ５１〜レンズＬ６１の１１枚構成である。

実施例３にかかる高倍率ズームレンズの面データを表７に、各種データを表８に、非球面データを表９に示す。

＜実施例４＞
実施例４のレンズ断面図は、図４に示したものであり、その詳細構成を図１１Ａ〜図１１Ｃに示す。図１１Ａは第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の詳細構成、図１１Ｂは第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４の詳細構成、図１１Ｃは第５レンズ群Ｇ５〜結像面Ｓｉｍまでの詳細構成を示している。

実施例４においては、第１レンズ群Ｇ１はレンズＬ１〜レンズＬ１２の１２枚構成であり、第２レンズ群Ｇ２はレンズＬ２１〜レンズＬ２５の５枚構成であり、第３レンズ群Ｇ３はレンズＬ３１の１枚構成であり、第４レンズ群はレンズＬ４１〜レンズＬ４４の４枚構成であり、第５レンズ群Ｇ５は開口絞りＳｔとレンズＬ５１〜レンズＬ６１の１１枚構成である。

実施例４にかかる高倍率ズームレンズの面データを表１０に、各種データを表１１に、非球面データを表１２に示す。

＜実施例５＞
実施例５のレンズ断面図は、図５に示したものであり、その詳細構成を図１２Ａ〜図１２Ｃに示す。図１２Ａは第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の詳細構成、図１２Ｂは第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４の詳細構成、図１２Ｃは第５レンズ群Ｇ５〜結像面Ｓｉｍまでの詳細構成を示している。

実施例５においては、第１レンズ群Ｇ１はレンズＬ１〜レンズＬ１２の１２枚構成であり、第２レンズ群Ｇ２はレンズＬ２１〜レンズＬ２５の５枚構成であり、第３レンズ群Ｇ３はレンズＬ３１の１枚構成であり、第４レンズ群はレンズＬ４１〜レンズＬ４４の４枚構成であり、第５レンズ群Ｇ５は開口絞りＳｔとレンズＬ５１〜レンズＬ６１の１１枚構成である。

実施例５にかかる高倍率ズームレンズの面データを表１３に、各種データを表１４に、非球面データを表１５に示す。

＜実施例６＞
実施例６のレンズ断面図は、図６に示したものであり、その詳細構成を図１３Ａ〜図１３Ｃに示す。図１３Ａは第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の詳細構成、図１３Ｂは第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４の詳細構成、図１３Ｃは第５レンズ群Ｇ５〜結像面Ｓｉｍまでの詳細構成を示している。

実施例６においては、第１レンズ群Ｇ１はレンズＬ１〜レンズＬ１２の１２枚構成であり、第２レンズ群Ｇ２はレンズＬ２１〜レンズＬ２５の５枚構成であり、第３レンズ群Ｇ３はレンズＬ３１の１枚構成であり、第４レンズ群はレンズＬ４１〜レンズＬ４４の４枚構成であり、第５レンズ群Ｇ５は開口絞りＳｔとレンズＬ５１〜レンズＬ６１の１１枚構成である。

実施例６にかかる高倍率ズームレンズの面データを表１６に、各種データを表１７に、非球面データを表１８に示す。

＜実施例７＞
実施例７のレンズ断面図は、図７に示したものであり、その詳細構成を図１４Ａ〜図１４Ｃに示す。図１４Ａは第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の詳細構成、図１４Ｂは第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４の詳細構成、図１４Ｃは第５レンズ群Ｇ５〜結像面Ｓｉｍまでの詳細構成を示している。

実施例７においては、第１レンズ群Ｇ１はレンズＬ１〜レンズＬ１２の１２枚構成であり、第２レンズ群Ｇ２はレンズＬ２１〜レンズＬ２５の５枚構成であり、第３レンズ群Ｇ３はレンズＬ３１〜レンズＬ３２の２枚構成であり、第４レンズ群はレンズＬ４１〜レンズＬ４３の３枚構成であり、第５レンズ群Ｇ５は開口絞りＳｔとレンズＬ５１〜レンズＬ６１の１１枚構成である。

実施例７にかかる高倍率ズームレンズの面データを表１９に、各種データを表２０に、非球面データを表２１に示す。

図１５〜図４９に、実施例１〜７にかかる高倍率ズームレンズの各倍率における、球面収差、非点収差、歪曲収差（ディストーション）、コマ収差の各収差図を示す。図１５〜図４９の各図において、図の最上段に実施例番号、その下に倍率を示す。各収差図には、ｅ線（球面収差図では波長５４６．１ｎｍとして図示）を基準波長とした収差を示すが、球面収差図には、波長４６０．０ｎｍ、波長６１５．０ｎｍについての収差も示す。球面収差図のＦｎｏ．はＦナンバーであり、非点収差図、歪曲収差図、コマ収差図のωは半画角を示す。なお、面データの単位をｍｍとした場合は、各収差図における収差の大きさの単位はｍｍとなる。

以上のデータから、実施例１〜７の高倍率ズームレンズは、小型化を図りつつ、変倍比は約２３〜５４倍の高変倍比を有し、広角端におけるＦナンバーは１．５７〜１．７６と明るいレンズ系となっていることがわかる。また、図１５〜図４９の各収差図から、実施例１〜７の高倍率ズームレンズは、各収差が良好に補正されており、さらに広角端から望遠端にわたる変倍時において、球面収差、コマ収差を含めて各収差の変動量が小さく抑制されていることがわかる。

次に、本発明の撮像装置の実施形態について説明する。図５０は、本発明の撮像装置の一実施形態であるテレビカメラ１０の斜視図である。同５０に示すテレビカメラ１０は、レンズ装置１２とカメラ本体１４から構成される。レンズ装置１２は、本発明の実施形態にかかる高倍率ズームレンズ１２ａと、高倍率ズームレンズ１２ａによって結像された被写体の像を撮像する撮像素子１２ｂとを備えたものである。なお、図５０では、高倍率ズームレンズ１２ａは概略的に図示されている。

テレビカメラ１０は、ペデスタルドリー１６の上部に設置された雲台１８に、パン方向及びチルト方向に移動自在に支持される。雲台１８には、カメラマン（操作者）が両手で操作する２本のパン棒２２、２３が後方に向けて延設されている。パン棒２２の端部には、レンズ装置１２にケーブル２５を介して接続されたズームデマンド２６が取り付けられ、パン棒２３の端部には、レンズ装置１２にケーブル２７を介して接続されたフォーカスデマンド２８が取り付けられる。

ズームデマンド２６には、基準位置から両方向に回動可能なサムリング３０が設けられている。サムリング３０がカメラマンにより回転操作されると、その基準位置からの操作量、すなわち回転方向及び回転量に応じたズーム指令信号がズームデマンド２６からレンズ装置１２に与えられ、レンズ装置１２の高倍率ズームレンズ１２ａがワイド側又はテレ側に変倍される。これにより、ズーミングがマニュアル操作により実行される。

一方、パン棒２３に固定されるフォーカスデマンド２８の本体３２には、フォーカスリング（回動操作部材）３４が回動自在に設けられている。フォーカスリング３４がカメラマンにより回転操作されると、その操作量、すなわち回転方向及び回転量に応じたフォーカス指令信号がフォーカスデマンド２８からレンズ装置１２に与えられ、レンズ装置１２のフォーカスレンズが至近側又は無限遠側に移動される。これにより、フォーカシングがマニュアル操作により実行される。

上述したように、本発明の実施形態にかかる高倍率ズームレンズ１２ａは、小型化を図りながらも高変倍比を有し、変倍時の球面収差、コマ収差の変動が抑制されて良好な光学性能を有するものであるため、高倍率ズームレンズ１２ａを搭載したテレビカメラ１０は、小型に構成することができ、高変倍比の機能を有するとともに、その撮像素子１２ｂの撮像面には鮮明な像を結像することができる。

以上、実施の形態および実施例を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態および実施例に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、各レンズ成分の曲率半径、面間隔および屈折率の値は、上記各数値実施例で示した値に限定されず、他の値をとり得るものである。

また、上記実施形態では、撮像装置としてテレビカメラを例にとり説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、ビデオカメラや監視カメラ等の他の撮像装置にも適用可能である。

本発明の実施例１にかかる高倍率ズームレンズのレンズ構成を示す断面図 本発明の実施例２にかかる高倍率ズームレンズのレンズ構成を示す断面図 本発明の実施例３にかかる高倍率ズームレンズのレンズ構成を示す断面図 本発明の実施例４にかかる高倍率ズームレンズのレンズ構成を示す断面図 本発明の実施例５にかかる高倍率ズームレンズのレンズ構成を示す断面図 本発明の実施例６にかかる高倍率ズームレンズのレンズ構成を示す断面図 本発明の実施例７にかかる高倍率ズームレンズのレンズ構成を示す断面図 本発明の実施例１にかかる高倍率ズームレンズの第１レンズ群と第２レンズ群の詳細構成を示す断面図 本発明の実施例１にかかる高倍率ズームレンズの第３レンズ群と第４レンズ群の詳細構成を示す断面図 本発明の実施例１にかかる高倍率ズームレンズの第５レンズ群から結像面までの詳細構成を示す断面図 本発明の実施例２にかかる高倍率ズームレンズの第１レンズ群と第２レンズ群の詳細構成を示す断面図 本発明の実施例２にかかる高倍率ズームレンズの第３レンズ群と第４レンズ群の詳細構成を示す断面図 本発明の実施例２にかかる高倍率ズームレンズの第５レンズ群から結像面までの詳細構成を示す断面図 本発明の実施例３にかかる高倍率ズームレンズの第１レンズ群と第２レンズ群の詳細構成を示す断面図 本発明の実施例３にかかる高倍率ズームレンズの第３レンズ群と第４レンズ群の詳細構成を示す断面図 本発明の実施例３にかかる高倍率ズームレンズの第５レンズ群から結像面までの詳細構成を示す断面図 本発明の実施例４にかかる高倍率ズームレンズの第１レンズ群と第２レンズ群の詳細構成を示す断面図 本発明の実施例４にかかる高倍率ズームレンズの第３レンズ群と第４レンズ群の詳細構成を示す断面図 本発明の実施例４にかかる高倍率ズームレンズの第５レンズ群から結像面までの詳細構成を示す断面図 本発明の実施例５にかかる高倍率ズームレンズの第１レンズ群と第２レンズ群の詳細構成を示す断面図 本発明の実施例５にかかる高倍率ズームレンズの第３レンズ群と第４レンズ群の詳細構成を示す断面図 本発明の実施例５にかかる高倍率ズームレンズの第５レンズ群から結像面までの詳細構成を示す断面図 本発明の実施例６にかかる高倍率ズームレンズの第１レンズ群と第２レンズ群の詳細構成を示す断面図 本発明の実施例６にかかる高倍率ズームレンズの第３レンズ群と第４レンズ群の詳細構成を示す断面図 本発明の実施例６にかかる高倍率ズームレンズの第５レンズ群から結像面までの詳細構成を示す断面図 本発明の実施例７にかかる高倍率ズームレンズの第１レンズ群と第２レンズ群の詳細構成を示す断面図 本発明の実施例７にかかる高倍率ズームレンズの第３レンズ群と第４レンズ群の詳細構成を示す断面図 本発明の実施例７にかかる高倍率ズームレンズの第５レンズ群から結像面までの詳細構成を示す断面図 本発明の実施例１にかかる高倍率ズームレンズの各収差図 本発明の実施例１にかかる高倍率ズームレンズの各収差図 本発明の実施例１にかかる高倍率ズームレンズの各収差図 本発明の実施例１にかかる高倍率ズームレンズの各収差図 本発明の実施例１にかかる高倍率ズームレンズの各収差図 本発明の実施例２にかかる高倍率ズームレンズの各収差図 本発明の実施例２にかかる高倍率ズームレンズの各収差図 本発明の実施例２にかかる高倍率ズームレンズの各収差図 本発明の実施例２にかかる高倍率ズームレンズの各収差図 本発明の実施例２にかかる高倍率ズームレンズの各収差図 本発明の実施例３にかかる高倍率ズームレンズの各収差図 本発明の実施例３にかかる高倍率ズームレンズの各収差図 本発明の実施例３にかかる高倍率ズームレンズの各収差図 本発明の実施例３にかかる高倍率ズームレンズの各収差図 本発明の実施例３にかかる高倍率ズームレンズの各収差図 本発明の実施例４にかかる高倍率ズームレンズの各収差図 本発明の実施例４にかかる高倍率ズームレンズの各収差図 本発明の実施例４にかかる高倍率ズームレンズの各収差図 本発明の実施例４にかかる高倍率ズームレンズの各収差図 本発明の実施例４にかかる高倍率ズームレンズの各収差図 本発明の実施例５にかかる高倍率ズームレンズの各収差図 本発明の実施例５にかかる高倍率ズームレンズの各収差図 本発明の実施例５にかかる高倍率ズームレンズの各収差図 本発明の実施例５にかかる高倍率ズームレンズの各収差図 本発明の実施例５にかかる高倍率ズームレンズの各収差図 本発明の実施例６にかかる高倍率ズームレンズの各収差図 本発明の実施例６にかかる高倍率ズームレンズの各収差図 本発明の実施例６にかかる高倍率ズームレンズの各収差図 本発明の実施例６にかかる高倍率ズームレンズの各収差図 本発明の実施例６にかかる高倍率ズームレンズの各収差図 本発明の実施例７にかかる高倍率ズームレンズの各収差図 本発明の実施例７にかかる高倍率ズームレンズの各収差図 本発明の実施例７にかかる高倍率ズームレンズの各収差図 本発明の実施例７にかかる高倍率ズームレンズの各収差図 本発明の実施例７にかかる高倍率ズームレンズの各収差図 本発明の実施形態にかかる撮像装置の斜視図

符号の説明

１０ テレビカメラ
１２ レンズ装置
１２ａ 高倍率ズームレンズ
１２ｂ 撮像素子
１４ カメラ本体
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
ＧＣ 色分解光学系
Ｓｉｍ 結像面
Ｓｔ 開口絞り
Ｚ 光軸

Claims (8)

1. 物体側から順に、変倍時に固定されている正の屈折力を有する第１レンズ群と、変倍時に移動する負の屈折力を有する第２レンズ群と、変倍に伴う像面の変動を補正する相互に移動可能でともに正の屈折力を有する第３レンズ群および第４レンズ群と、絞りを含む結像用の正の屈折力を有する第５レンズ群とを備え、
   広角端から望遠端への変倍の際に、前記第３レンズ群および前記第４レンズ群を合成してなる合成レンズ群と、前記第２レンズ群とはそれぞれの結像倍率が−１倍の点を同時に通り、
   前記第４レンズ群が少なくとも一面の非球面を有することを特徴とする高倍率ズームレンズ。
2. 前記第４レンズ群が、少なくとも、３枚の正の屈折力を有するレンズと、１枚の負の屈折力を有するレンズとを含んで構成されることを特徴とする請求項１に記載の高倍率ズームレンズ。
3. 前記第４レンズ群の有する少なくとも一面の非球面が、光軸から周辺に行くに従い正の屈折力が弱まる形状であることを特徴とする請求項１または２に記載の高倍率ズームレンズ。
4. 前記第４レンズ群の有する少なくとも一面の非球面が、前記第４レンズ群の最も像側の正の屈折力を有するレンズの物体側の面であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の高倍率ズームレンズ。
5. 前記第３レンズ群が、２枚以下のレンズで構成されることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の高倍率ズームレンズ。
6. 前記第２レンズ群が、少なくとも一面の非球面を有することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の高倍率ズームレンズ。
7. 前記第２レンズ群の有する少なくとも一面の非球面が、前記第２レンズ群の最も物体側の負の屈折力を有するレンズの面であることを特徴とする請求項６に記載の高倍率ズームレンズ。
8. 請求項１から７のいずれか１項に記載の高倍率ズームレンズと、
   該高倍率ズームレンズによって結像された被写体の像を撮像する撮像素子とを備えたことを特徴とする撮像装置。