JP2014137483A - ズームレンズ及び撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 単一の撮像素子において望遠側において対角線魚眼方式として必要なイメージサークルを確保し、広角側において円周魚眼方式とするために所望の撮影画角以上の光束を効果的に遮光することができるズームレンズ及び撮像装置を得ること。
【解決手段】 物体側から像側へ順に、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、広角端から望遠端へのズーミングに際して第１レンズ群と第２レンズ群が光軸上を移動するズームレンズとズームレンズによって結像される像を受光する撮像素子を有する撮像装置において、広角端と望遠端における撮像範囲は異なっており、ズームレンズは魚眼ズームレンズであり、第１レンズ群内に開口径が可変又は固定の遮光部材を有すること。
【選択図】 図５

Description

本発明はズームレンズ及び撮像装置に関し、例えばデジタルスチルカメラ・デジタルビデオカメラ・ＴＶカメラ・監視用カメラ等に好適なものである。

広画角の撮像光学系としての魚眼光学系は、特殊な射影方式で定義される撮影レンズであって、その特殊なデフォルメを活かした撮影や測定等を目的とした科学技術用等に多く用いられている。魚眼光学系の代表的な射影方式として、被写体の作る立体角と像面上の面積が比例する等立体角射影方式、光線入射角と像高が比例する等距離射影方式、その他に正射影方式、立体射影方式などがある。また魚眼光学系として撮像素子対角方向の撮影画角が略１８０度となる対角線魚眼方式や全方向で撮影画角が略１８０度となる円周魚眼方式などの撮像光学系が知られている。

一般的に写真撮影用の魚眼光学系は、特殊な要請がない限り撮影画角１８０°程度を最大撮影範囲としている。それは、撮影画角１８０°を越える視野は、撮影レンズを保持する鏡筒の一部や、撮影者をもその撮影視野に捉える可能性がある。このため被写体を捉えることで作画とする一般向け撮影レンズにとって、撮影レンズ自身や撮影者が不本意に写り込む事は好ましくないと考えられているからである。従って魚眼光学系ではこの所望の撮影画角以上の画角の光束を遮光する構造が必要とされている。

対角線魚眼方式の撮像光学系を構成するには、光学的に撮像素子の対角線長を直径とするイメージサークルで撮影画角が略１８０度となる像を作る光学系が必要となる。そして撮像素子により所望の撮影画角以上を遮光している。円周魚眼方式の撮像光学系を構成するには、光学的に撮像素子の短辺以下の長さを直径とするイメージサークルの全方向で撮影画角が略１８０度となる像を作る光学系が必要となる。そして所望の撮影画角以上の撮影画角の光束を遮光するようなメカ的な構造が必要となる。

一般的な単一焦点距離で円周魚眼方式を用いた撮像光学系では、撮影画角以上の光束を最も物体側にあるレンズの有効径外での鏡筒部材によって遮光することが多い。近年、円周魚眼方式から対角線魚眼方式を含む焦点距離領域を達成する魚眼ズームレンズが知られている（特許文献１）。特許文献１では単一の撮像素子において円周魚眼方式から対角線魚眼方式を含むズームレンズが開示されている。

特開２０１２−２２１０９号公報

特許文献１では単一の撮像素子において円周魚眼方式から対角線魚眼方式までを含む良好なる光学性能を有する魚眼ズームレンズを開示している。特許文献１は望遠側において対角線魚眼方式とするために、撮像素子の対角線長を直径とするイメージサークルを確保しつつ、広角側において円周魚眼方式とするために所望の撮影画角以上の光束を遮光するような鏡筒構造を必要としている。

本発明は、特許文献１の光学系を更に改良し、単一の撮像素子において望遠側において対角線魚眼方式として必要なイメージサークルを確保している。そして広角側において円周魚眼方式とするために所望の撮影画角以上の光束を効果的に遮光することができるズームレンズ及び撮像装置の提供を目的としている。

本発明の撮像装置は、物体側から像側へ順に、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、広角端から望遠端へのズーミングに際して前記第１レンズ群と前記第２レンズ群が光軸上を移動するズームレンズと該ズームレンズによって結像される像を受光する撮像素子を有する撮像装置において、広角端と望遠端における撮像範囲は異なっており、無限遠物体において撮影半画角θで入射した光束の広角端と望遠端における結像像高を各々Ｙｗ∞、Ｙｔ∞、至近距離物体において撮影半画角θで入射した光束の広角端と望遠端における結像像高を各々Ｙｗ至近、Ｙｔ至近、無限遠物体にフォーカスしているときの広角端と望遠端における全系の焦点距離を各々ｆｗ∞、ｆｔ∞とするとき、焦点距離ｆｉがｆｗ∞＜ｆｉ＜ｆｔ∞を満足するズーム位置において、撮影半画角θで入射した光束の焦点距離ｆｉにおける結像像高をＹｉとするとき、
１．８０≦Ｙｔ∞／Ｙｗ∞≦２．５
１．６０≦Ｙｔ至近／Ｙｗ至近＜１．８０
ただし、Ｙｉ＝２＊ｆｉ＊ｓｉｎ（θ／２） （８５°≦θ≦９０°）
なる条件式を満足し、前記第１レンズ群に開口径が可変又は固定の遮光部材を有することを特徴としている。

この他、本発明のズームレンズは、物体側から像側へ順に、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、広角端から望遠端へのズーミングに際して第１レンズ群と第２レンズ群が光軸上を移動するズームレンズにおいて、第１レンズ群は広角端において最大軸外光線の一部を遮光し、望遠端において最大軸外光線を遮光しない開口径が可変又は固定の遮光部材を有することを特徴としている。

本発明によれば、単一の撮像素子において望遠側において対角線魚眼方式として必要なイメージサークルを確保し、広角側において円周魚眼方式とするために所望の撮影画角以上の光束を効果的に遮光することができるズームレンズ及び撮像装置が得られる。

（ａ）、（ｂ） 本発明の撮像装置に用いるズームレンズの広角端と望遠端におけるレンズ断面図 （ａ）〜（ｅ） 本発明に係る遮光部材による光線の遮光状態の説明図 （ａ）、（ｂ） 本発明の係るズームレンズの広角端と望遠端における画面周辺光量の説明図 （ａ）〜（ｃ） ズーミングに伴うイメージサークルと撮像素子との関係を示す説明図 本発明に係るズームレンズにおける光線の遮光部材の説明図 （ａ）、（ｂ） 本発明のズームレンズの実施例の広角端と望遠端における収差図 本発明の撮像装置の要部概略図

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。本発明の撮像素子は、物体側から像側へ順に、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、広角端から望遠端へのズーミングに際して第１レンズ群と第２レンズ群が光軸上を移動するズームレンズを有する。更にズームレンズによって結像される像を受光する撮像素子を有する。

図１（ａ）、（ｂ）は本発明の撮像装置で用いるズームレンズの実施例１の広角端と望遠端におけるレンズ断面図である。図６（ａ）、（ｂ）は本発明の実施例１のズームレンズの広角端と望遠端における収差図である。図１においてＬＡはズームレンズである。本発明のズームレンズＬＡは魚眼ズームレンズである。本発明のズームレンズＬＡは広角端において空気間隔が最大のところで分けられる負の屈折力（光学的パワー＝焦点距離の逆数）の第１レンズ群Ｌ１と正の屈折力の第２レンズ群Ｌ２から構成されている。

Ｓは開口絞り、ＳＳは開口径一定の副絞りである。ＬＣは遮光部材であり、第１１レンズ群Ｌ１１の最も物体側のレンズＧ１の像側に設けられている。ＩＰは像面であり、ビデオカメラやデジタルスチル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）の撮像面が銀塩フィルム用カメラのときはフィルム面に相当する。

広角端から望遠端へのズーミングに際して、第１レンズ群Ｌ１は一旦像面側に移動してから物体側に移動する。それと同時に、第２レンズ群Ｌ２は第１レンズ群Ｌ１との間隔が単調に減少するように物体側に移動する。

第１レンズ群Ｌ１は、物体側から像側へ順に負の屈折力の第１１レンズ群Ｌ１１とフォーカス用の負の屈折力の第１２レンズ群Ｌ１２から構成されている。第１１レンズ群Ｌ１１は物体側から像側へ順に、物体側の面が凸でメニスカス形状の負レンズＧ１、遮光部材ＬＣ、物体側の面が凸でメニスカス形状の負レンズＧ２、負レンズ、正レンズから構成されている。

第１２レンズ群Ｌ１２はフォーカス用の負レンズからなる。第２レンズ群Ｌ２は、物体側から像側へ順に、副絞りＳＳ、正レンズ、開口絞りＳ、負レンズと正レンズを接合した接合レンズ、正レンズと負レンズを接合した接合レンズ、正レンズ、負レンズと正レンズを接合した接合レンズ、正レンズから構成される。ズーミングに際して、第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の光軸上の間隔が変化する。無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングは、第１２レンズ群Ｌ１２を光軸方向に像側へ動かして行う。

それぞれの収差図は、左から順に球面収差（Ｓｐｈ）、非点収差（Ａｓ）、歪曲（Ｄｓｔ）、倍率色収差（Ｃｈｒｏ）を表わしている。球面収差と倍率色収差を示す図において、実線はｄ線（５８７．６ｎｍ）、一点鎖線はＣ線（６５６．３ｎｍ）、破線はＦ線（４８６．１ｎｍ）、二点鎖線はｇ線（４３５．８ｎｍ）を表わしている。また非点収差を示す図において、実線はｄ線のサジタル方向Ｓ、破線はｄ線のメリディオナル方向Ｍを表わしている。また、歪曲を示す図はｄ線における歪曲を表わしている。ＦｎｏはＦナンバー、ωは半画角（度）である。

本発明の撮像装置は、物体側から像側へ順に、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、広角端から望遠端へのズーミングに際して第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２が光軸上を移動するズームレンズを有する。ズームレンズによって結像される像を受光する撮像素子を有する。広角端と望遠端における撮像範囲は異なっている。無限遠物体において撮影半画角θで入射した光束の広角端と望遠端における結像像高を各々Ｙｗ∞、Ｙｔ∞とする。至近距離物体において撮影半画角θで入射した光束の広角端と望遠端における結像像高を各々Ｙｗ至近、Ｙｔ至近とする。

無限遠物体にフォーカスしているときの広角端と望遠端における全系の焦点距離を各々ｆｗ∞、ｆｔ∞とする。このとき、焦点距離ｆｉが
ｆｗ∞＜ｆｉ＜ｆｔ∞
を満足するズーム位置において、撮影半画角θで入射した光線の焦点距離ｆｉにおける結像像高をＹｉとする。このとき、
１．８０≦Ｙｔ∞／Ｙｗ∞≦２．５ ・・・（１）
１．６０≦Ｙｔ至近／Ｙｗ至近＜１．８０ ・・・（２）
ただし、Ｙｉ＝２＊ｆｉ＊ｓｉｎ（θ／２） （８５°≦θ≦９０°）
なる条件式を満足する。

そして、第１レンズ群Ｌ１内にズーミング又はフォーカシングに際して開口径が可変又は固定の遮光部材を有する。また、本発明の撮像装置において無限遠物体にフォーカスしているときの結像像高Ｙに結像する光束の撮影半画角をθ∞、至近距離物体にフォーカスしているときの結像像高Ｙに結像する光束の撮影半画角をθｍｏｄとする。このとき、
０．６７＜θ∞／θｍｏｄ≦１ ・・・（３）
なる条件式を満足する。また遮光部材は最も物体側に位置するレンズの像側に位置している。

この他、本発明の撮像装置では広角端において最大画角光束（最大画角光線）を遮光せず、望遠端において最大画角光束を遮光する第２遮光部材が最も物体側に位置するレンズの外周側に配置されている。

条件式（１）は、広角端での最大像高と望遠端での最大像高について規定する。条件式（１）の上限を超えると、所定のズーム比を得るのにズーミングに際しての各レンズ群の移動量が増加または各レンズ群の屈折力が強くなるために、ズーミングに際しての諸収差の変動が大きくなる。条件式（１）の下限を超えると円周魚眼から始まり対角線魚眼までを含んだズームレンズを構成することが困難になる。更に好ましくは、条件式（１）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。

１．８０≦Ｙｔ∞／Ｙｗ∞≦２．２ ・・・（１ａ）
ただし、Ｙ＝２＊ｆ＊ｓｉｎ（θ／２） （８５°≦θ≦９０°）
一般的な画面サイズは、縦横比が２：３であるものが多い。この比率の画面サイズにおいて円周魚眼から対角線魚眼までを包括するには少なくとも条件式（１）の数値は１．８以上とするのが良い。

また、条件式（２）はフォーカシングに伴い至近距離端における広角端での最大像高と望遠端での最大像高について規定する。このようなレンズ径の場合は至近距離端でのイメージサークルが大きくなり、円周魚眼とならなくなってしまう。そこで、本発明に係る遮光部材ＬＣを使用することで所望の光学性能を得ている。更に好ましくは条件式（２）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。

１．７０≦Ｙｔ至近／Ｙｗ至近＜１．８０ ・・・（２ａ）
条件式（３）は、フォーシングに際しての画角変動について規定する。条件式（３）の上限値はフォーカシングに際しての画角変動がない状態であり、無限遠物体から至近距離物体まで遮光部材を使用することができ、撮像画面に明瞭なエッジが得られる。下限値はフォーカシングに際しての画角変動があり至近距離端に行くにつれて画角が大きくなる状態である。

条件式（３）の下限値以下では至近距離端だけしか遮蔽効果が得られなくなり、無限遠距離側では所望の像高しか得られなくなる。更に好ましくは、条件式（３）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。

０．７７＜θ∞／θｍｏｄ≦１ ・・・（３ａ）
遮光部材の光路中の配置位置はより物体側に配置すればするほどイメージサークルのエッジ部において、周辺光量の落ちが急になり明暗のコントラストがはっきりする。最も物体側において画角が大きくなる望遠端での最大画角光束は、最も物体側に位置するレンズ外径より物体側に位置する鏡筒により遮光することが好ましい。一方、光線遮光部材が像側に寄ってくると周辺光量の落ちがなだらかになり明暗のコントラストがボケてきてしまう。したがって、遮光部材はなるべく物体側に配置することが好ましい。

本発明では遮光部材を第１レンズ群内に配置している。更には、遮光部材は最も物体側に位置するレンズの像側に位置することが好ましい。なお、遮光部材の開口径はズーミングまたはフォーカシングにおいて可変であれば各状態において最適な像高とすることが容易となる。

図２（ａ）〜図２（ｄ）は本発明に係るズームレンズの物体側の負の屈折力の第１１レンズ群Ｌ１１を通過する光束の光路説明図である。図２（ｅ）は図２（ｄ）の一部分の拡大説明図である。

図２（ａ）、（ｂ）は本発明に係る遮光部材を用いないときの広角端と望遠端での光線ＳＩＭ（光線シミュレーション）の光路説明図である。図２（ｃ）、（ｄ）は本発明に係る遮光部材を用いたときの広角端と望遠端での光線ＳＩＭの説明図である。図２（ｃ）、（ｄ）では、最も物体側に位置するレンズＧ１と物体側から２番目に位置するレンズＧ２との間隔に、光束を遮光する遮光部材ＬＣが入っている。ズームレンズへの入射光は開口絞りＳより物体側では望遠側のほうが広角側より同じ画角の光束では光軸から離れたところを通過するという特徴がある。

本発明に係る遮光部材ＬＣはその特徴を活かし、図２（ｅ）に示すように望遠側においての光束Ｌ（Ｔ）にはあまり影響を与えず、広角側の光束Ｌ（Ｗ）のみを多く遮光するように配置している。図２（ｅ）に示すように、遮光部材ＬＣは望遠端において最大軸外光束（半画角９０度）の光束を遮光しなく、広角端において最大軸外光束（半画角９０度）の光束の一部を遮光する開口径よりなっている。また、広角端から望遠端におけるズーミングに際して、同じ画角の入射光が通過する光軸からの距離（高さ）は変動する。このため本発明で用いる遮光部材ＬＣの内径を可変としても良い。

図２（ｃ）、（ｄ）においてＬＣ２は第２遮光部材である。第２遮光部材ＬＣ２は例えばレンズ鏡筒等からなり、望遠側（図２（ｄ））において最大軸外光束を遮光している。広角端（図２（ｃ））において最大軸外光束を遮光しないようにしている。

図３（ａ）、（ｂ）は図２（ａ）〜図２（ｄ）における画面周辺での周辺光量の説明図である。図３（ａ）において曲線Ｐ１は図２（ａ）の構成の光学系を用いたときに相当し、曲線Ｐ３は図２（Ｃ）の構成の光学系を用いたときに相当する。図３（ｂ）において曲線Ｐ２（Ｐ４）は図２（ｂ）、図２（ｄ）の構成の光学系を用いたときに相当している。図２、図３より本発明に係る遮光部材ＬＣは望遠側の最周辺の光束にはあまり影響を与えずに、広角側の光束を遮光することができていることが分かる。この効果によって円周魚眼として必要なイメージサークル径を制御している。

図５は本発明に係るズームレンズの第１１レンズ群Ｌ１１近傍の広角端と望遠端における遮光部材ＬＣと第２遮光部材ＬＣ２による光束の遮光状態を示している。図５は広角端（WIDE）と望遠端（TELE）で撮影画角が異なる光束の状態を示している。遮光部材ＬＣは広角端側においてのみ最大軸外光束Ｌ（Ｗ）を遮光する。遮光部材ＬＣは望遠端側における最大軸外光束Ｌ（Ｔ）は遮光しない。第２遮光部材ＬＣ２は望遠端側において最大軸外光束Ｌ（Ｔ）を遮光する。第２遮光部材ＬＣ２は広角端において最大軸外光束Ｌ（Ｗ）を遮光しない。

尚、本発明のズームレンズでは広角端においてズーミング動作を固定すれば３５ｍｍフィルム画面サイズにおいて単焦点距離の円周魚眼レンズとして使用することができる。同様に、ズーミング動作を任意のズーム位置で固定することでＡＰＳ−Ｃ、ＡＰＳ−Ｈ、３５ｍｍフィルムサイズ等での単焦点距離の対角魚眼レンズとして使用することもできる。魚眼レンズの射影方式には大きく以下の4種類が存在する。

i） 等立体角射影方式 Y=2ｆsin(θ/2)
ii） 等距離射影方式 Y=fθ
iii）正射影方式 Y=fsinθ
iv） 立体射影方式 Y=2ftan(θ/2)
ただし、像高をＹ、焦点距離をｆ、撮影半画角をθとしている。

一般的なズームレンズは、像高Ｙがズーム全域において一定であるため、ズーミングにより全系の焦点距離ｆを変えると撮影画角２θが変化する。一方で魚眼ズームレンズにおいて、変倍全域において撮影画角を略１８０°（１８０°±１０°）を保つようにする。そうすると、上記４つの方式共に、焦点距離ｆを変えると像高Ｙが変化する。そのため、魚眼ズームレンズでは最大像高を規定する必要がある。

本発明では、撮影画角が略１８０°のときの像高を最大像高としている。なぜならば、一般的な魚眼レンズは画角１８０°なるようにガラス形状やメカ鏡筒を配置しているからである。

図４はズーミングによる撮影画角が略１８０°の光線が作るイメージサークル径の変化の様子を示している。図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は各々広角端、中間のズーム位置、望遠端を示している。図４（ａ）は広角端における画面サイズＡ１のイメージサークルＢ１を示し、円周魚眼に相当する。図４（ｂ）は中間のズーム位置で画面サイズＡ２でのイメージサークルＢ２（対角線魚眼）を示している。図４（ｃ）は望遠端における画面サイズＡ１でのイメージサークルＢ３を示し、対角線魚眼に相当する。

図４において例えば、Ａ１は３５ｍｍ版画面サイズ、Ａ２はＡＰＳ−Ｃ画面サイズ、Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３はイメージサークルを示している。

以上のように、本発明によれば単一の撮像素子において望遠側で対角線魚眼として必要なイメージサークルを確保し、広角側で円周魚眼とするために所望の画角以上を遮光するようなズームレンズ及び撮像装置が得られる。

次に本発明の撮像装置の一実施例としてのデジタルスチルカメラを図７を用いて説明する。図７において、２０はカメラ本体である。２１は実施例１で説明したズームレンズによって構成された撮影光学系である。２２はカメラ本体に内蔵され、撮影光学系２１によって形成された被写体像を受光するＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の撮像素子（光電変換素子）である。

２３は撮像素子２２によって光電変換された被写体像に対応する情報を記録するメモリである。２４は液晶ディスプレイパネル等によって構成され、撮像素子２２上に形成された被写体像を観察するためのファインダである。このように本発明をデジタルスチルカメラに適用することにより、良好なる光学性能を有する画像が容易に得られる。

以下、実施例１に対応する数値実施例１の具体的な数値データを示す。各数値実施例において、ｉは物体側から数えた面の番号を示す。ｒｉは第ｉ番目の光学面（第ｉ面）の曲率半径である。ｄｉは第ｉ面と第（ｉ＋１）面との間の軸上間隔である。ｎｉとνｉはそれぞれｄ線に対する第ｉ番目の光学部材の材料の屈折率、アッベ数である。また、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、Ａ１２を各時数の非球面係数とするとき、

で表す。なお、各非球面係数における「ｅ＋ＸＸ」は「×１０^±ＸＸ」を意味している。ＢＦはバックフォーカス値を示す。Ｆナンバー、焦点距離、半画角、ＢＦ及び変倍に伴って変化するレンズ間隔（ｄ値）は、広角端、中間のズーム位置、望遠端の順に示している。

(数値実施例１)
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 59.840 2.50 1.80400 46.6 61.87
2 17.282 14.64 34.15
3 ∞ 0.00 32.50
4 129.723 1.61 1.59282 68.6 32.59
5 21.610 6.44 27.39
6 -86.935 1.36 1.59282 68.6 27.10
7 31.102 0.15 25.84
8 22.525 7.45 1.80518 25.4 26.07
9 -110.226 5.82 24.72
10* -31.089 1.20 1.85135 40.1 17.80
11 -844.340 (可変) 17.08
12 ∞ 1.46 10.26
13 43.413 1.62 1.88300 40.8 10.87
14 -94.260 1.85 10.94
15(絞り) ∞ 1.70 10.95
16 -19.292 0.75 1.88300 40.8 10.96
17 32.493 3.22 1.51823 58.9 11.53
18 -20.261 0.20 12.31
19 194.716 4.25 1.48749 70.2 12.74
20 -12.377 0.80 1.88300 40.8 13.21
21 -27.182 0.20 13.96
22 712.893 3.28 1.59270 35.3 14.77
23 -21.620 0.35 15.87
24 -60941.798 0.93 1.83400 37.2 16.91
25 28.231 4.77 1.49700 81.5 17.60
26 -34.279 0.20 18.70
27 -80910.795 1.68 1.48749 70.2 19.49
28 -87.072 (可変) 19.87
像面 ∞

非球面データ
第10面
K = 0.00000e+000 A 4=-6.64162e-006 A 6= 2.58871e-008
A 8=-8.99837e-010 A10= 1.12233e-011 A12=-5.07106e-014

各種データ
ズーム比 1.88

焦点距離 8.05 11.85 15.14
Fナンバー 4.12 4.12 4.12
半画角（度） 87.5 87.5 87.5
像高 11.15 16.77 21.64
レンズ全長 129.57 127.26 129.98
BF 40.25 49.58 57.66

d11 20.89 9.25 3.89
d28 40.25 49.58 57.66

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 -10.91 41.17 10.51 -15.41
2 12 26.80 27.26 15.90 -6.32

ＬＡ ズームレンズ Ｌ１ 第１レンズ群 Ｌ２ 第２レンズ群
ＬＣ 遮光部材 ＬＣ２ 第２遮光部材 Ｉ 像面
Ａ１ 撮像素子 Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３ イメージサークル

Claims (7)

1. 物体側から像側へ順に、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、
   広角端から望遠端へのズーミングに際して前記第１レンズ群と前記第２レンズ群が光軸上を移動するズームレンズと該ズームレンズによって結像される像を受光する撮像素子を有する撮像装置において、
   広角端と望遠端における撮像範囲は異なっており、無限遠物体において撮影半画角θで入射した光束の広角端と望遠端における結像像高を各々Ｙｗ∞、Ｙｔ∞、
   至近距離物体において撮影半画角θで入射した光束の広角端と望遠端における結像像高を各々Ｙｗ至近、Ｙｔ至近、
   無限遠物体にフォーカスしているときの広角端と望遠端における全系の焦点距離を各々ｆｗ∞、ｆｔ∞とするとき、焦点距離ｆｉが
   ｆｗ∞＜ｆｉ＜ｆｔ∞
   を満足するズーム位置において、
   撮影半画角θで入射した光束の焦点距離ｆｉにおける結像像高をＹｉとするとき、
   １．８０≦Ｙｔ∞／Ｙｗ∞≦２．５
   １．６０≦Ｙｔ至近／Ｙｗ至近＜１．８０
   ただし、Ｙｉ＝２＊ｆｉ＊ｓｉｎ（θ／２） （８５°≦θ≦９０°）
   なる条件式を満足し、前記第１レンズ群に開口径が可変又は固定の遮光部材を有することを特徴とする撮像装置。
2. 無限遠物体にフォーカスしているときの広角端と望遠端における全系の焦点距離を各々ｆｗ∞、ｆｔ∞とするとき、焦点距離ｆｉが
   ｆｗ∞＜ｆｉ＜ｆｔ∞
   を満足するズーム位置において、
   無限遠物体にフォーカスしているときの結像像高Ｙに結像する光束の撮影半画角をθ∞、至近距離物体にフォーカスしているときの結像像高Ｙに結像する光束の撮影半画角をθｍｏｄとするとき、
   ０．６７＜θ∞／θｍｏｄ≦１
   なる条件式を満足することを特徴とする請求項１の撮像装置。
3. 前記遮光部材は最も物体側に位置するレンズの像側に位置することを特徴とする請求項１又は２の撮像装置。
4. 最も物体側に位置するレンズの外周側に広角端において最大画角光束を遮光せず、望遠端において最大画角光束を遮光する第２遮光部材を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項の撮像装置。
5. 前記遮光部材は広角端において最大軸外光束の一部を遮光し、望遠端において最大軸外光束を遮光しない開口径を有していることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項の撮像装置。
6. 物体側から像側へ順に、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、
   広角端から望遠端へのズーミングに際して前記第１レンズ群と前記第２レンズ群が光軸上を移動するズームレンズにおいて、
   前記第１レンズ群は広角端において最大軸外光束の一部を遮光し、望遠端において最大軸外光束を遮光しない開口径が可変又は固定の遮光部材を有することを特徴とするズームレンズ。
7. 最も物体側に位置するレンズの外周側に広角端において最大画角光束を遮光せず、望遠端において最大画角光束を遮光する第２遮光部材を有することを特徴とする請求項６のズームレンズ。