JP6602027B2 - ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 - Google Patents
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Description
本発明はズームレンズに関し、例えばビデオカメラ、監視カメラ、デジタルスチルカメラ、放送用カメラ等の撮像装置に用いられる撮像光学系として好適なものである。
撮像素子を用いた撮像装置に用いる撮像光学系には、撮像素子の高精細化に加え、これに対応できる高い光学性能を有し、かつ広域撮影が容易な広画角のズームレンズであることが要望されている。例えば、監視カメラに搭載するズームレンズにおいては、設置性の観点から全系が小型化であることが求められるとともに広域な範囲を1台のカメラで監視できるような超広画角のズームレンズであることが望まれている。
この他、監視カメラの高画質化の観点においては、近年ＳＤ（Standard Definition）画質から、フルＨＤ（High Definition）や４Kへの対応が求められており、高い解像力を有することが望まれている。更に、明るさの観点においては、光量が少なくなる夕暮れ時や夜間における撮像を良好に行うためにFNO（Ｆナンバー）が小さく明るいズームレンズであること等が望まれている。
このような要望を満たすズームレンズとして、魚眼ズームレンズがある。魚眼ズームレンズは、歪曲収差を許容することにより撮像画角を広く確保することを主眼としている。例えばレンズ結像位置での撮像素子の対角方向を基準として像円径を設定し、撮像素子の対角における全撮像画角（２ω）を１８０度程度とする方式がある（「対角魚眼方式」と呼ぶ）。
これに対し撮像素子の短辺方向のおける全撮像画角を略１８０度の撮像画角とする方式とし撮像装置の撮像素子上に略円形となる像を形成させ、対角、水平、垂直を含む全周において略１８０度程度の撮像画角を確保する方式がある（「全周魚眼方式」と呼ぶ）。
従来、このように対角魚眼方式から全周魚眼方式の選択を一つのズームレンズで行うために、ズーミングさせることにより、いずれかの魚眼方式を選択可能としたズームレンズが知られている（特許文献１）。特許文献１では物体側より像側へ順に、負の屈折力の第１レンズ群と正の屈折力の第２レンズ群で構成され、双方のレンズ群を移動させてズーミングを行うネガティブリード型の広画角の２群ズームレンズを開示している。
近年、監視カメラに用いるズームレンズには広域な範囲を１台のカメラで監視できるような広画角で夜間においても鮮明な撮像が容易となる明るく（ＦナンバーＦｎｏが小さい）全系が小型であることが要望されている。この他、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範囲で良好なる光学性能を有することが要望されている。前述したネガティブリード型の２群ズームレンズにおいて、全系が小型で、かつ広画角でありながら全ズーム領域にわたり高い光学性能を得るには各レンズ群の屈折力や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。
本発明は、全周魚眼方式から対角魚眼方式となる撮像領域を有し、レンズ系全体が小型で全ズーム範囲で高い光学性能が容易に得られるズームレンズ及びそれを有する撮像装置の提供を目的とする。
本発明のズームレンズは、負の屈折力の第１レンズ群と該第１レンズ群の像側に配置された正の屈折力の第２レンズ群からなり、ズーミングに際して前記第１レンズ群と前記第２レンズ群が互いに異なる軌跡で移動するズームレンズであって、
前記第１レンズ群は、物体側から像側へ連続して配置された２枚の負レンズを有し、
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、広角端における全系の焦点距離をｆｗ、前記第１レンズ群に含まれる負レンズの中で最も物体側に配置された負レンズＧ１１の焦点距離をｆＧ１１、前記第１レンズ群に含まれる負レンズの中で物体側から数えて２番目に配置された負レンズＧ１２の焦点距離をｆＧ１２とするとき、
−４．０＜ｆ１／ｆｗ＜−３．０
−０．６５＜ｆ１／ｆ２＜−０．３０
−０．８＜（ｆＧ１１／ｆ１）−（ｆＧ１２／ｆ１）＜９．０
なる条件式を満足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、負の屈折力の第１レンズ群と該第１レンズ群の像側に配置された正の屈折力の第２レンズ群からなり、ズーミングに際して前記第１レンズ群と前記第２レンズ群が互いに異なる軌跡で移動するズームレンズであって、
前記第１レンズ群は、物体側から像側へ連続して配置された２枚の負レンズを有し、前記第１レンズ群に含まれる負レンズの中で最も物体側に配置された負レンズＧ１１はメニスカス形状を有し、
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、広角端における全系の焦点距離をｆｗ、前記負レンズＧ１１の焦点距離をｆＧ１１、前記第１レンズ群に含まれる負レンズの中で物体側から数えて２番目に配置された負レンズＧ１２の焦点距離をｆＧ１２、前記負レンズＧ１１の物体側のレンズ面の曲率半径をＧ１１ｒ１、前記負レンズＧ１１の像側のレンズ面の曲率半径をＧ１１ｒ２とするとき、
−４．０＜ｆ１／ｆｗ＜−２．９
−０．６５＜ｆ１／ｆ２＜−０．３０
−０．８＜（ｆＧ１１／ｆ１）−（ｆＧ１２／ｆ１）＜９．０
０．４０＜（Ｇ１１ｒ１−Ｇ１１ｒ２）／（Ｇ１１ｒ１＋Ｇ１１ｒ２）＜１．００
なる条件式を満足することを特徴としている。
前記第１レンズ群は、物体側から像側へ連続して配置された２枚の負レンズを有し、
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、広角端における全系の焦点距離をｆｗ、前記第１レンズ群に含まれる負レンズの中で最も物体側に配置された負レンズＧ１１の焦点距離をｆＧ１１、前記第１レンズ群に含まれる負レンズの中で物体側から数えて２番目に配置された負レンズＧ１２の焦点距離をｆＧ１２とするとき、
−４．０＜ｆ１／ｆｗ＜−３．０
−０．６５＜ｆ１／ｆ２＜−０．３０
−０．８＜（ｆＧ１１／ｆ１）−（ｆＧ１２／ｆ１）＜９．０
なる条件式を満足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、負の屈折力の第１レンズ群と該第１レンズ群の像側に配置された正の屈折力の第２レンズ群からなり、ズーミングに際して前記第１レンズ群と前記第２レンズ群が互いに異なる軌跡で移動するズームレンズであって、
前記第１レンズ群は、物体側から像側へ連続して配置された２枚の負レンズを有し、前記第１レンズ群に含まれる負レンズの中で最も物体側に配置された負レンズＧ１１はメニスカス形状を有し、
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、広角端における全系の焦点距離をｆｗ、前記負レンズＧ１１の焦点距離をｆＧ１１、前記第１レンズ群に含まれる負レンズの中で物体側から数えて２番目に配置された負レンズＧ１２の焦点距離をｆＧ１２、前記負レンズＧ１１の物体側のレンズ面の曲率半径をＧ１１ｒ１、前記負レンズＧ１１の像側のレンズ面の曲率半径をＧ１１ｒ２とするとき、
−４．０＜ｆ１／ｆｗ＜−２．９
−０．６５＜ｆ１／ｆ２＜−０．３０
−０．８＜（ｆＧ１１／ｆ１）−（ｆＧ１２／ｆ１）＜９．０
０．４０＜（Ｇ１１ｒ１−Ｇ１１ｒ２）／（Ｇ１１ｒ１＋Ｇ１１ｒ２）＜１．００
なる条件式を満足することを特徴としている。
本発明によれば、全周魚眼方式から対角魚眼方式となる撮像領域を有し、レンズ系全体が小型で全ズーム範囲で高い光学性能が容易に得られるズームレンズが得られる。
以下、本発明のズームレンズは及びそれを有する撮像装置について説明する。本発明のズームレンズは、負の屈折力の第１レンズ群と第１レンズ群の像側に配置された正の屈折力の第２レンズ群からなり、ズーミングに際して第１レンズ群と第２レンズ群が互いに異なる軌跡で移動する。第１レンズ群は、物体側から像側へ連続して配置された２枚の負レンズを有している。
図１は本発明の実施例１のズームレンズの広角端（短焦点距離端）におけるレンズ断面図である。図２（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は本発明の実施例１のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端（長焦点距離端）における収差図である。実施例１に係るズームレンズはズーム比１．５６、開口比（Ｆナンバー）１．７９〜１．８４である。
図３は本発明の実施例２のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図である。図４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は本発明の実施例２のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。実施例２に係るズームレンズはズーム比１．６６、開口比１．９８〜２．０４である。
図５は本発明の実施例３のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図である。図６（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は本発明の実施例３のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。実施例３に係るズームレンズはズーム比１．５７、開口比１．８２〜１．９０である。
図７は本発明の実施例４のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図である。図８（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は本発明の実施例４のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。実施例４に係るズームレンズはズーム比１．６２、開口比１．８６である。図９（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は撮像素子と結像領域との関係を示す説明図である。図１０は本発明のズームレンズにドームカバーを取着したときの説明図である。図１１（Ａ）、（Ｂ）は本発明の撮像装置の要部概略図である。
レンズ断面図において、左方が物体側（前方）で、右方が像側（後方）である。レンズ断面図において、Ｌ１は負の屈折力（光学的パワー＝焦点距離の逆数）の第１レンズ群、Ｌ２は正の屈折力の第２レンズ群である。ＳＰは開放Ｆナンバー（Ｆｎｏ）光束を決定（制限）する開口絞りの作用をするＦナンバー決定部材（以下「開口絞り」ともいう。）である。Ｇは光学フィルター、フェースプレート、水晶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。
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）の撮像面が置かれる。矢印は広角端から望遠端へのズーミングに際しての各レンズ群の移動軌跡を示している。第１レンズ群Ｌ１に関する矢印１ａは無限遠にフォーカス（合焦）しているときの広角端から望遠端へのズーミングに際しての移動軌跡を示す。また矢印１ｂは近距離にフォーカスしているときの広角端から望遠端へのズーミングに際しての移動軌跡を示す。
矢印１ｃは無限遠から近距離へのフォーカシングに際しての第１レンズ群Ｌ１の移動方向を示している。ズームレンズを構成する各レンズ群はズーミング時の間隔変化を基準に分けられており、各レンズ群は複数枚のレンズより構成されている。
収差図において、各波長に関しては収差図の右上方に示しているｄはｄ線（波長５８７．６ｎｍ）、ｇはｇ線（波長４３５．８ｎｍ）、ＣはＣ線（波長６５６．３ｎｍ）である。非点収差図においてΔＭはｄ線におけるメリディオナル像面、ΔＳはｄ線におけるサジタル像面を表している。ＦｎｏはＦナンバー、ωは半画角（度）である。球面収差においてはｄ線、ｇ線、Ｃ線を表示し、非点収差においてはｄ線におけるΔＭ，ΔＳを表示し、歪曲収差においてはｄ線を表示している。倍率色収差においてはｄ線に対するＣ線、ｇ線の収差を表示している。
本発明のズームレンズは、ズーミングに際して全周魚眼方式から対角魚眼方式となる撮像領域を確保し、全系が小型でありながら高い光学性能を有している。各実施例のズームレンズは、物体側から像側へ順に、負の屈折力の第１レンズ群Ｌ１、正の屈折力の第２レンズ群Ｌ２から構成される。ズーミングに際しては、第１レンズ群Ｌ１および第２レンズ群Ｌ２は互いに異なる軌跡で移動する。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１レンズ群Ｌ１は像側に凸状の軌跡を描いて移動し、第２レンズ群Ｌ２は物体側に単調に移動する。
各実施例のズームレンズのズームタイプはネガティブリード型の２群ズームレンズである。これは、第１レンズ群Ｌ１を負の屈折力としつつ、各レンズ群の間隔を変化させることにより変倍を行い、広画角化に好適なレンズ構成としている。像側に位置する第２レンズ群Ｌ２を移動させることにより変倍を行い、それに伴う像面変動を第１レンズ群Ｌ１で補正している。可動レンズ群を２つのみとすることにより、鏡筒構造の簡略化を図りつつ、全系の小型化に有利な構成としている。
各実施例において、第１レンズ群Ｌ１の焦点距離をｆ１、第２レンズ群Ｌ２の焦点距離をｆ２とする。広角端における全系の焦点距離をｆｗとする。第１レンズ群Ｌ１に含まれる負レンズの中で最も物体側に配置された負レンズＧ１１の焦点距離をｆＧ１１とする。第１レンズ群Ｌ１に含まれる負レンズの中で物体側から数えて２番目に配置された負レンズＧ１２の焦点距離をｆＧ１２とする。このとき、
−４．０＜ｆ１／ｆｗ＜−２．９ ・・・（１）
−０．６５＜ｆ１／ｆ２＜−０．３０ ・・・（２）
−０．８＜（ｆＧ１１／ｆ１）−（ｆＧ１２／ｆ１）＜９．０ ・・・（３）
なる条件式を満足する。
−４．０＜ｆ１／ｆｗ＜−２．９ ・・・（１）
−０．６５＜ｆ１／ｆ２＜−０．３０ ・・・（２）
−０．８＜（ｆＧ１１／ｆ１）−（ｆＧ１２／ｆ１）＜９．０ ・・・（３）
なる条件式を満足する。
次に前述の各条件式の技術的意味について説明する。条件式（１）は全系の小型化を図りつつ、広画角を得るためのものである。条件式（１）の上限値を超えて、第１レンズ群Ｌ１の負の屈折力が強くなりすぎると（負の屈折力の絶対値が大きくなると）、全ズーム領域において像面湾曲や色収差が増大し、これらの諸収差の補正が困難になる。
条件式（１）の下限値を超えて、第１レンズ群Ｌ１の負のパワーが弱くなりすぎると（負の屈折力の絶対値が小さくなると）、広画角化が困難となるとともにズーミングに際しての第１レンズ群Ｌ１の移動量が増大し、レンズ全長が長くなる。また前玉有効径が大型化して、全系の小型化が困難になる。
条件式（２）は、変倍用のレンズ群である第２レンズ群Ｌ２の焦点距離と、広画角化のために負の屈折力が必要とされる第１レンズ群Ｌ１の焦点距離との関係を規定している。条件式（２）の上限を超えて、第２レンズ群Ｌ２の正の屈折力が弱くなってくると、ズーミングに際しての第２レンズ群Ｌ２の移動量が増大し、レンズ全長が長くなり、全系の小型化が困難になる。条件式（２）の下限を超えて、第２レンズ群Ｌ２の正の屈折力が強くなってくると、球面収差などの諸収差が増加してくるので好ましくない。
条件式（３）は、全系の小型化を図りつつ、広画角化を図るために物体側に２つの負レンズを配置し、２つの負レンズの屈折力の分担を規定しつつ、軸外収差を軽減するためのものである。条件式（３）の上限を超えて、最も物体側の負レンズＧ１１の屈折力が弱くなりすぎると、レンズ有効径が増大し、全系の小型化が困難になる。条件式（３）の下限を超えて、最も物体側の負レンズＧ１１の屈折力が強くなりすぎると軸外光束を大きく屈折し過ぎることになり、像面湾曲や非点収差が増加してくる。
各実施例では以上のように構成することにより、ズーミングにおいて全周魚眼方式から対角魚眼方式となる撮影領域を確保し、全系が小型でありながら高い光学性能を有するズームレンズを得ている。なお好ましくは各条件式（１）乃至（３）の数値範囲を次のごとく設定するのが良い。
−３．８＜ｆ１／ｆｗ＜−３．０ ・・・（１ａ）
−０．６３＜ｆ１／ｆ２＜−０．４０ ・・・（２ａ）
１．５＜（ｆＧ１１／ｆ１）−（ｆＧ１２／ｆ１）＜７．０・・・（３ａ）
この他条件式（１）は、
−４．０＜ｆ１／ｆｗ＜−３．０ ・・・（１ｘ）
とするのが良い。
−０．６３＜ｆ１／ｆ２＜−０．４０ ・・・（２ａ）
１．５＜（ｆＧ１１／ｆ１）−（ｆＧ１２／ｆ１）＜７．０・・・（３ａ）
この他条件式（１）は、
−４．０＜ｆ１／ｆｗ＜−３．０ ・・・（１ｘ）
とするのが良い。
以上のような構成を満足することにより、小型でありながら高い光学性能を有し、ズーミングにおいて全周魚眼方式から対角魚眼方式となる撮影領域を確保でき、明るいズームレンズが得られる。さらに好ましくは次の諸条件のうちの１以上を満足するのが良い。望遠端における全系の焦点距離をｆｔとする。
第１レンズ群Ｌ１は、正レンズを含み、第１レンズ群Ｌ１に含まれる正レンズＧ１ｐの材料の屈折率をＮｄ１ｐ、正レンズＧ１ｐの材料のアッベ数をνｄ１ｐとする。第２レンズ群Ｌ１は正レンズを含み、第２レンズ群Ｌ２に含まれる正レンズの材料のアッベ数の平均値をνｄ２ｐとする。広角端におけるレンズ全長をＴＬｗとする。
負レンズＧ１１はメニスカス形状のレンズであり、負レンズＧ１１の物体側のレンズ面の曲率半径をＧ１１ｒ１、負レンズＧ１１の像側のレンズ面の曲率半径をＧ１１ｒ２とする。広角端における空気換算でのバックフォーカスをｂｆｗとする。負レンズＧ１１と負レンズＧ１２のうち少なくとも一方は非球面形状のレンズ面を有し、望遠端における全系の焦点距離をｆｔとする。第１レンズ群Ｌ１に含まれるレンズの焦点距離をｆ１ｇ、第２レンズ群Ｌ２に含まれるレンズの焦点距離をｆ２ｇとする。このとき次の条件式のうち１つ以上を満足するのが良い。
２．８＜ｆ２／ｆｔ＜４．２ ・・・（４）
１．８４＜Ｎｄ１ｐ ・・・（５）
νｄ１ｐ＜２５．０ ・・・（６）
５８．０＜νｄ２ｐ ・・・（７）
０．１４＜√((ｆ１)２＋(ｆ２)２)／ＴＬｗ＜０．１９ ・・・（８）
０．４０＜（Ｇ１１ｒ１−Ｇ１１ｒ２）／（Ｇ１１ｒ１＋Ｇ１１ｒ２）＜１．００
・・・（９）
０．３０＜ｆｗ／ｂｆｗ＜０．６０ ・・・（１０）
−３．０＜ｆ１／√（ｆｗ・ｆｔ）＜−１．９ ・・・（１１）
０．９＜｜ｆ１ｇ｜／｜ｆ１｜＜２５．０ ・・・（１２）
０．９＜｜ｆ２ｇ｜／ｆ２＜２５．０ ・・・（１３）
１．８４＜Ｎｄ１ｐ ・・・（５）
νｄ１ｐ＜２５．０ ・・・（６）
５８．０＜νｄ２ｐ ・・・（７）
０．１４＜√((ｆ１)２＋(ｆ２)２)／ＴＬｗ＜０．１９ ・・・（８）
０．４０＜（Ｇ１１ｒ１−Ｇ１１ｒ２）／（Ｇ１１ｒ１＋Ｇ１１ｒ２）＜１．００
・・・（９）
０．３０＜ｆｗ／ｂｆｗ＜０．６０ ・・・（１０）
−３．０＜ｆ１／√（ｆｗ・ｆｔ）＜−１．９ ・・・（１１）
０．９＜｜ｆ１ｇ｜／｜ｆ１｜＜２５．０ ・・・（１２）
０．９＜｜ｆ２ｇ｜／ｆ２＜２５．０ ・・・（１３）
また各実施例のズームレンズと、ズームレンズによって形成された像を受光する撮像素子を有する撮像装置においては、次の条件式を満足するのが良い。撮像素子は像を受光する矩形の撮像領域を有する。撮像領域の短辺の長さをＹとし、広角端においてＹ／２を最大像高として撮像を行うとき、光軸に対する撮像半画角が８５度以上である。そして撮影領域の対角線長をＺとするとき、広角端よりも望遠側のいずれかのズーム位置においてＺ／２を最大像高として撮像を行うときの光軸に対する半画角が８５度以上である。そして次の条件式を満足するのが良い。
１．４＜Ｚ／Ｙ＜２．２ ・・・（１４）
次に前述の各条件式の技術的意味について説明する。条件式（４）は、望遠端における全系の焦点距離と第２レンズ群Ｌ２の正の屈折力との関係を適切に設定し、全系が小型でありながら、全ズーム領域において高い光学性能を得るためのものである。条件式（４）の上限を超えて、第２レンズ群Ｌ２の正の屈折力が弱くなりすぎると、望遠端でのレンズ全長が長くなってきて、全系の小型化が困難になる。条件式（４）の下限を超えて、第２レンズ群Ｌ２の正の屈折力が強くなりすぎると、大口径化したとき（Ｆｎｏを小さくしたとき）に球面収差が増大し、球面収差の補正が困難になる。
次に前述の各条件式の技術的意味について説明する。条件式（４）は、望遠端における全系の焦点距離と第２レンズ群Ｌ２の正の屈折力との関係を適切に設定し、全系が小型でありながら、全ズーム領域において高い光学性能を得るためのものである。条件式（４）の上限を超えて、第２レンズ群Ｌ２の正の屈折力が弱くなりすぎると、望遠端でのレンズ全長が長くなってきて、全系の小型化が困難になる。条件式（４）の下限を超えて、第２レンズ群Ｌ２の正の屈折力が強くなりすぎると、大口径化したとき（Ｆｎｏを小さくしたとき）に球面収差が増大し、球面収差の補正が困難になる。
条件式（５）、（６）は、第１レンズ群Ｌ１に含まれる正レンズの材料の特性を規定したものである。条件式（５）の下限を超えると、望遠端において球面収差が増加しやすくなり好ましくない。さらに、正レンズの屈折力を所定量得るためにレンズ厚を大きくとる必要が生じ、全系の小型化が困難になる。
条件式（６）は主に、色収差を良好に補正するためのものである。特に条件式（６）は第１レンズ群Ｌ１に含まれる負レンズより発生する色収差を良好に補正するためのものである。条件式（６）の上限を超えると、倍率色収差の補正が不足してくる。
条件式（７）は、変倍を担う第２レンズ群Ｌ２に含まれる正レンズの材料の特性を規定したものである。条件式（７）は低分散性材料を用いて全ズーム領域での色収差を軽減するためのものである。条件式（７）の下限を超えると、軸上色収差や倍率色収差の補正が不足してしまい好ましくない。
条件式（８）は、レンズ全長を短くしつつ、全系の小型化を実現するために、レンズ全長と第１レンズ群Ｌ１および第２レンズ群Ｌ２の関係を規定したものである。条件式（８）の上限を超えて、各レンズ群の屈折力の絶対値が小さくなりすぎると、所望のズーム比を得るためにはレンズ全長を大きくとることになり好ましくない。条件式（８）の下限を超えて、各レンズ群の屈折力の絶対値が大きくなりすぎるとコマ収差や非点収差が増大してくるので好ましくない。
条件式（９）は第１レンズ群Ｌ１に含まれる負レンズＧ１１のレンズ形状を規定する。条件式（９）の上限を超えると物体側が凸の形状ではなくなってしまうため、撮像半画角が９０度となる光路をとれず全周魚眼方式が困難になる。条件式（９）の下限を超えると負レンズＧ１１としての負の屈折力が小さくなるため広画角化を達成するのが困難になる。
条件式（１０）は所定量のバックフォーカスを確保するためのものである。各実施例では、広角端から望遠端へのズームミングに際して第２レンズ群は像面側から物体側へ移動するズーム軌跡をとり、広角端においてバックフォーカスが最も短くなる。そのため、第２レンズ群Ｌ２の像側にローパスフィルターや赤外カットフィルターなどの平板ガラスを挿入する隙間（空間）としては、広角端において必要量確保しておく必要がある。
条件式（１０）の上限を超えて、バックフォーカスが短くなりすぎると第２レンズ群Ｌ２の像側に平板ガラスを挿入する余裕が少なくなってしまうので好ましくない。条件式（１０）の下限を超えて、バックフォーカスが長くなりすぎるとレンズ全長が伸びて全系の小型化が困難になる。
条件式（１１）は第１レンズ群Ｌ１が、物体側から像側へ順に、連続してメニスカス形状の負レンズを２枚を有し、２枚の負レンズのうち少なくともいずれか一方が非球面形状のレンズ面を有するときの第１レンズ群Ｌ１の屈折力を規定する。
条件式（１１）は、広画角化を図りつつ、全系の小型化を図るためのものである。条件式（１１）の上限を超えて、第１レンズ群Ｌ１の負の屈折力が強くなりすぎると、全ズーム領域において像面湾曲や色収差が増大してくるので好ましくない。条件式（１１）の下限を超えて、第１レンズ群Ｌ１の負の屈折力が弱くなりすぎると広画角化が困難になる。また、第１レンズ群Ｌ１のメニスカス形状の負レンズには非球面を採用すると、広角端から望遠端における像面湾曲や歪曲収差の補正が容易になるので好ましい。
条件式（１２）は第１レンズ群Ｌ１に含まれる全てのレンズ単体での焦点距離を規定し、条件式（１３）は第２レンズ群Ｌ２に含まれる全てのレンズ単体の焦点距離を規定している。条件式（１２）の上限を超えて、第１レンズ群Ｌ１内のレンズ単体の屈折力が弱くなりすぎると、広画角化が困難になる。条件式（１２）の下限を超えて、第１レンズ群Ｌ１内のレンズ単体の屈折力が強くなりすぎると、像面湾曲や倍率色収差が増加してくるので好ましくない。さらには製造上の組み立て誤差により光学性能が劣化してしまい（敏感度が高くなり）好ましくない。
条件式（１３）の上限を超えて、第２レンズ群Ｌ２内のレンズ単体の屈折力が弱くなりすぎると、レンズ群として所定の屈折力を持たせるためにレンズ枚数を多くする必要が生じ全系が大型化してくるので好ましくない。条件式（１３）の下限を超えて、第２レンズ群Ｌ２内のレンズ単体の屈折力が強くなりすぎると球面収差が増加するとともに製造上の敏感度が高くなり、好ましくない。
条件式（１４）は本発明のズームレンズを、像を受光する矩形の撮影領域を備えた固体撮像素子を有する撮像装置に適用したときの形態を示したものである。
本発明に係る撮像装置では、広角端においては全周魚眼方式となるような撮影を行い、望遠端側へズーミングを行うことにより対角魚眼方式となる撮像を行う。本発明のズームレンズでは、これらの魚眼方式を任意に選択している。
条件式（１４）は、撮像素子の矩形に対して短辺方向と対角方向の寸法比を示している。例えば矩形の撮影領域（撮像素子の有効エリア）の縦横比は、３：４や９：１６などがあるが、縦横比が３：４のときのＺ／Ｙの値は、約１．７となり９：１６のときのＺ／Ｙの値は約２．０となる。条件式（１４）を満足することにより、良好なる撮像を容易にしている。
各実施例において更に好ましくは条件式（４）乃至（１４）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
３．２＜ｆ２／ｆｔ＜４．０ ・・・（４ａ）
１．９０＜Ｎｄ１ｐ ・・・（５ａ）
νｄ１ｐ＜２１．０ ・・・（６ａ）
６３．０＜νｄ２ｐ ・・・（７ａ）
０．１５０＜√（（ｆ１）２＋（ｆ２）２）／ＴＬｗ＜０．１８５ ・・・（８ａ）
０．４５＜（Ｇ１１ｒ１−Ｇ１１ｒ２）／（Ｇ１１ｒ１＋Ｇ１１ｒ２）＜０．７０
・・・（９ａ）
０．３５＜ｆｗ／ｂｆｗ＜０．５５ ・・・（１０ａ）
−２．９＜ｆ１／√（ｆｗ・ｆｔ）＜−２．１ ・・・（１１ａ）
１．０＜｜ｆ１ｇ｜／｜ｆ１｜＜２０．０ ・・・（１２ａ）
０．９５＜｜ｆ２ｇ｜／ｆ２＜２０．０ ・・・（１３ａ）
１．６＜Ｚ／Ｙ＜２．１ ・・・（１４ａ）
１．９０＜Ｎｄ１ｐ ・・・（５ａ）
νｄ１ｐ＜２１．０ ・・・（６ａ）
６３．０＜νｄ２ｐ ・・・（７ａ）
０．１５０＜√（（ｆ１）２＋（ｆ２）２）／ＴＬｗ＜０．１８５ ・・・（８ａ）
０．４５＜（Ｇ１１ｒ１−Ｇ１１ｒ２）／（Ｇ１１ｒ１＋Ｇ１１ｒ２）＜０．７０
・・・（９ａ）
０．３５＜ｆｗ／ｂｆｗ＜０．５５ ・・・（１０ａ）
−２．９＜ｆ１／√（ｆｗ・ｆｔ）＜−２．１ ・・・（１１ａ）
１．０＜｜ｆ１ｇ｜／｜ｆ１｜＜２０．０ ・・・（１２ａ）
０．９５＜｜ｆ２ｇ｜／ｆ２＜２０．０ ・・・（１３ａ）
１．６＜Ｚ／Ｙ＜２．１ ・・・（１４ａ）
以下、各実施例のレンズ構成について説明する。各実施例において第１レンズ群Ｌ１は物体側から像側へ順に、以下のレンズ構成よりなっている。
物体側の面が凸でメニスカス形状の負レンズＧ１１、物体側の面が凸でメニスカス形状の負レンズＧ１２、像側の面が凸でメニスカス形状の正レンズＧ１３、像側の面が凸でメニスカス形状の負レンズＧ１４より成っている。負レンズＧ１１は、非球面形状のレンズを有しており非点収差や像面湾曲を良好に補正している。正レンズＧ１３は、適正なアッベ数を有する材料より構成し、色収差の補正を効果的に行っている。
各実施例において第２レンズ群Ｌ２は物体側から像側へ順に、以下のレンズ構成よりなっている。像側の面が凸でメニスカス形状の正レンズＧ２１、物体側の面が凸の正レンズＧ２２、物体側の面が凸でメニスカス形状の負レンズＧ２３、物体側の面が凸の正レンズＧ２４、両凸形状の正レンズＧ２５、物体側の面が凸の正レンズＧ２６より構成している。
負レンズＧ２３と正レンズＧ２４を接合した接合レンズより構成しており、双方のレンズの材料に適正なアッベ数差を付与することにより色収差を効果的に補正している。正レンズＧ２１は非球面形状のレンズ面を有しており、これにより球面収差を良好に補正している。正レンズＧ２６は非球面形状のレンズ面を有しており、これによりコマ収差を良好に補正している。また第２レンズ群Ｌ２に含まれる正レンズに関しては、比較的アッベ数の大きい（低分散）材料を使用しており、これにより軸上色収差や倍率色収差を良好に補正している。
例えば正レンズＧ２５は、アッベ数が８１．５となる低分散材料Ｓ−ＦＰＬ５１（商品名）（（株）ＯＨＡＲＡ製）を使用している。本発明のズームレンズを有する撮像装置は、撮像素子として縦横比が３：４のものを使用している。これにより、広角端で全周魚眼方式とするために短辺寸法の略５割を最大像高と設定し、望遠端において対角魚眼方式とするために対角寸法の略５割を最大像高と設定している。
図９は本発明に係る魚眼方式の説明図である。図９（Ａ）は全周魚眼方式を示したものであり、撮像素子１の短辺３（長さＹ）において結像領域２が内接するような方式である。これにより、垂直・水平・対角を含めた全周方向において全画角が略１８０度となるような広い画角を撮像（カバー）することができる。結像領域２以外の暗部領域５においてはケラレ状態となり撮像には関与しない。
図９（Ｂ）は対角魚眼方式を示したものであり、撮像素子１の対角方向４において撮像素子１が結像領域２に内接する方式である。これにより、対角方向４で略１８０度の画角を撮像するとともに撮像素子１の有効エリアを無駄なく使用することができる。
本発明はズーミングにより、目的に応じて上記魚眼方式の切り替えができる構成を採用しており、実施例においては図９（Ａ）を広角端での撮像状態とし、図９（Ｂ）を望遠端での撮像状態としている。
図９（Ｃ）は、ズーム領域の中間域のポジションの撮像状態を示している。撮像素子１の長辺７（長さＸ）を最大像高に合わせたものである（Ｘ／２が最大像高に相当）。撮像状況に応じて適宜変更可能な構成としており、ズーミングにより図９（Ａ）から図９（Ｃ）の範囲での撮像状態を任意に選定できる構成となっている。
図１０は本発明の実施例１のズームレンズ１６をドームカバー１５と併せて使用した時の撮像装置１７の要部断面図である。ドームカバー１５は、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）やポリカーボネート（ＰＣ）等のプラスチック材料により数ミリ程度の厚さで略同心形状となるように成形されている。
図１１は本発明の各実施例のズームレンズを撮像光学系として用いた撮像装置（監視カメラ）２０の要部概略図である。図１１（Ａ）は監視カメラ２０の一部分の概略図である。図１１（Ａ）において、１１は、監視カメラ本体である。１２は、監視カメラ本体１１に内蔵され、撮像部１８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。
１３は、固体撮像素子１２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部である。１４は、固体撮像素子１２によって光電変換された被写体像を転送するためのネットワークケーブルである。また、図１１（Ｂ）は、撮像部１８にドーム状のカバー１９を装着し監視カメラ２０として天井に取り付けて使用したときの要部概略図である。
以上のように、各実施例によればズーミングにおいて全周魚眼方式から対角魚眼方式となる撮像領域を確保し、全系が小型でありながら高い光学性能を有するズームレンズおよびそれを有する撮像装置を得ることができる。なお各実施例においては以下のような構成をとっても良い。
・実施例に示したレンズの形状、各レンズ群を構成するレンズの枚数に限定せず適宜変更すること。
・開口絞りＳＰの位置を適宜変更し、ズーミングに際して他のレンズ群とは独立に移動させること。
・非球面レンズの材料はガラスに限らず、球面レンズ面上に樹脂材料で非球面を形成した（非球面成分を乗せた）ハイブリッドタイプや、プラスチック材料より成る非球面レンズを用いること。
・一部のレンズおよびレンズ群を光軸に対して垂直方向の成分を持つように移動させ、これによりズームレンズの振動に伴う像ブレを補正すること。
・電気的な補正手段により、ズームレンズの歪曲収差や色収差を補正すること。
・複数のレンズ群を同時に動かすことによりフォーカシングを行うこと。
・開口絞りＳＰの位置を適宜変更し、ズーミングに際して他のレンズ群とは独立に移動させること。
・非球面レンズの材料はガラスに限らず、球面レンズ面上に樹脂材料で非球面を形成した（非球面成分を乗せた）ハイブリッドタイプや、プラスチック材料より成る非球面レンズを用いること。
・一部のレンズおよびレンズ群を光軸に対して垂直方向の成分を持つように移動させ、これによりズームレンズの振動に伴う像ブレを補正すること。
・電気的な補正手段により、ズームレンズの歪曲収差や色収差を補正すること。
・複数のレンズ群を同時に動かすことによりフォーカシングを行うこと。
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態や光学仕様（画角やＦｎｏ）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。
次に、各実施例に対応する数値データを示す。各数値データにおいて面番号ｉは物体側からの光学面の順序を示し、ｒｉは光学面の曲率半径、ｄｉは面間隔、ｎｄｉとνｄｉはそれぞれｄ線に対する光学部材の材料の屈折率、アッベ数を示す。＊は非球面を意味する。また最も像側の２つの光学面はフェースプレート等のガラス材である。バックフォーカス（ＢＦ）は、レンズ最終レンズ面から近軸像面までの空気間隔での距離である。レンズ全長は、レンズ最前面からレンズ最終面までの距離にバックフォーカス（ＢＦ）を加えた値である。
またＫを離心率、Ａ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０を非球面係数、光軸からの高さＨの位置での光軸方向の変位を面頂点を基準にしてｘとするとき、非球面形状は、
で表示される。但しＲは曲率半径である。また例えば「e−Ｚ」の表示は「１０−Ｚ」を意味する。また、各実施例における上述した条件式との対応を表１に示す。ＦｎｏはＦナンバー、半画角（ω）に関しては、歪曲量を考慮した撮像可能画角に関する数値である。
［実施例１］
面データ
面番号 r d nd νd
1* 39.667 1.60 1.6935 53.2
2* 8.950 3.06
3 15.084 2.10 1.8830 40.8
4 4.631 3.59
5 -15.499 4.99 1.9591 17.5
6 -10.449 0.30
7 -8.476 2.57 1.6968 55.5
8 -226.259 (可変)
9(絞り)∞ 0
10* -9.211 2.53 1.5533 71.7
11* -7.092 0.40
12 8.077 2.55 1.8040 46.6
13 -105.426 1.77
14 7.852 0.70 1.9229 18.9
15 3.361 1.33 1.5952 67.7
16 9.409 0.54
17 14.364 1.35 1.4970 81.5
18 -10.733 0.15
19* 114.942 1.20 1.5533 71.7
20* -11.766 (可変)
21 ∞ 1.40 1.5163 64.1
22 ∞ 0.41
面データ
面番号 r d nd νd
1* 39.667 1.60 1.6935 53.2
2* 8.950 3.06
3 15.084 2.10 1.8830 40.8
4 4.631 3.59
5 -15.499 4.99 1.9591 17.5
6 -10.449 0.30
7 -8.476 2.57 1.6968 55.5
8 -226.259 (可変)
9(絞り)∞ 0
10* -9.211 2.53 1.5533 71.7
11* -7.092 0.40
12 8.077 2.55 1.8040 46.6
13 -105.426 1.77
14 7.852 0.70 1.9229 18.9
15 3.361 1.33 1.5952 67.7
16 9.409 0.54
17 14.364 1.35 1.4970 81.5
18 -10.733 0.15
19* 114.942 1.20 1.5533 71.7
20* -11.766 (可変)
21 ∞ 1.40 1.5163 64.1
22 ∞ 0.41
非球面データ
第1面
K = 0 A 4= 4.00180e-005 A 6= 1.82712e-008 A 8= 2.35765e-013
A10=-3.60209e-024
第2面
K = 0 A 4=-1.29434e-004 A 6=-8.97572e-008 A 8= 1.32305e-019
第10面
K = 0 A 4=-4.22440e-004 A 6= 3.70968e-006 A 8= 8.76900e-006
第11面
K = 0 A 4= 2.45928e-004 A 6= 3.92513e-005 A 8= 5.47609e-007
第19面
K = 0 A 4=-1.22520e-003 A 6= 7.64747e-005 A 8=-3.00400e-006
第20面
K = 0 A 4= 3.37174e-004
第1面
K = 0 A 4= 4.00180e-005 A 6= 1.82712e-008 A 8= 2.35765e-013
A10=-3.60209e-024
第2面
K = 0 A 4=-1.29434e-004 A 6=-8.97572e-008 A 8= 1.32305e-019
第10面
K = 0 A 4=-4.22440e-004 A 6= 3.70968e-006 A 8= 8.76900e-006
第11面
K = 0 A 4= 2.45928e-004 A 6= 3.92513e-005 A 8= 5.47609e-007
第19面
K = 0 A 4=-1.22520e-003 A 6= 7.64747e-005 A 8=-3.00400e-006
第20面
K = 0 A 4= 3.37174e-004
各種データ
ズーム比 1.56
広角 中間 望遠
焦点距離 1.10 1.41 1.71
Fナンバー 1.79 1.81 1.84
半画角（ω） 87.5 87.4 86.3
像高 1.9 2.5 3.1
レンズ全長（In air) 42.02 38.42 36.32
BF（In air) 2.53 3.08 3.64
間隔 広角 中間 望遠
d 8 8.76 4.62 1.96
d20 1.2 1.75 2.31
各群焦点距離
群 焦点距離
1 -3.40
2 6.16
単レンズ焦点距離
レンズ 焦点距離
G11 -17.03
G12 -8.36
G13 22.54
G14 -12.7
G21 39.09
G22 9.43
G23 -6.88
G24 8.12
G25 12.59
G26 19.35
ズーム比 1.56
広角 中間 望遠
焦点距離 1.10 1.41 1.71
Fナンバー 1.79 1.81 1.84
半画角（ω） 87.5 87.4 86.3
像高 1.9 2.5 3.1
レンズ全長（In air) 42.02 38.42 36.32
BF（In air) 2.53 3.08 3.64
間隔 広角 中間 望遠
d 8 8.76 4.62 1.96
d20 1.2 1.75 2.31
各群焦点距離
群 焦点距離
1 -3.40
2 6.16
単レンズ焦点距離
レンズ 焦点距離
G11 -17.03
G12 -8.36
G13 22.54
G14 -12.7
G21 39.09
G22 9.43
G23 -6.88
G24 8.12
G25 12.59
G26 19.35
［実施例２］
面データ
面番号 r d nd νd
1* 48.670 2.03 1.7738 47.2
2* 15.145 3.71
3 25.025 2.67 1.8830 40.8
4 6.598 6.13
5 -13.823 7.11 1.9591 17.5
6 -12.862 1.06
7 -10.254 2.54 1.6968 55.5
8 -34.468 (可変)
9(絞り) ∞ 0
10* -17.200 4.32 1.5533 71.7
11* -12.356 0.51
12 12.349 4.32 1.8040 46.6
13 -35.019 2.49
14 16.997 0.89 1.9229 18.9
15 5.280 1.65 1.5952 67.7
16 10.022 0.29
17 6.530 2.60 1.4970 81.5
18 -16.076 0.18
19* 27.266 1.13 1.5533 71.7
20* 40.470 (可変)
21 ∞ 1.78 1.5163 64.1
22 ∞ 0.66
面データ
面番号 r d nd νd
1* 48.670 2.03 1.7738 47.2
2* 15.145 3.71
3 25.025 2.67 1.8830 40.8
4 6.598 6.13
5 -13.823 7.11 1.9591 17.5
6 -12.862 1.06
7 -10.254 2.54 1.6968 55.5
8 -34.468 (可変)
9(絞り) ∞ 0
10* -17.200 4.32 1.5533 71.7
11* -12.356 0.51
12 12.349 4.32 1.8040 46.6
13 -35.019 2.49
14 16.997 0.89 1.9229 18.9
15 5.280 1.65 1.5952 67.7
16 10.022 0.29
17 6.530 2.60 1.4970 81.5
18 -16.076 0.18
19* 27.266 1.13 1.5533 71.7
20* 40.470 (可変)
21 ∞ 1.78 1.5163 64.1
22 ∞ 0.66
非球面データ
第1面
K = 0 A 4= 1.42649e-005 A 6= 5.53030e-009 A 8= 4.42439e-014
A10=-3.92522e-025
第2面
K = 0 A 4=-1.40515e-005 A 6=-2.71675e-008 A 8= 2.65497e-020
第10面
K = 0 A 4=-3.17879e-004 A 6= 8.90059e-006 A 8=-5.18004e-008
第11面
K = 0 A 4= 6.66133e-005 A 6= 4.69466e-006 A 8= 5.78842e-008
第19面
K = 0 A 4=-9.64488e-005 A 6=-4.52675e-008 A 8= 2.79924e-021
第20面
K = 0 A 4= 7.21780e-004 A 6= 5.46851e-005 A 8= 1.52312e-007
A10=-1.05963e-010
第1面
K = 0 A 4= 1.42649e-005 A 6= 5.53030e-009 A 8= 4.42439e-014
A10=-3.92522e-025
第2面
K = 0 A 4=-1.40515e-005 A 6=-2.71675e-008 A 8= 2.65497e-020
第10面
K = 0 A 4=-3.17879e-004 A 6= 8.90059e-006 A 8=-5.18004e-008
第11面
K = 0 A 4= 6.66133e-005 A 6= 4.69466e-006 A 8= 5.78842e-008
第19面
K = 0 A 4=-9.64488e-005 A 6=-4.52675e-008 A 8= 2.79924e-021
第20面
K = 0 A 4= 7.21780e-004 A 6= 5.46851e-005 A 8= 1.52312e-007
A10=-1.05963e-010
各種データ
ズーム比 1.66
広角 中間 望遠
焦点距離 1.46 1.94 2.42
Fナンバー 1.98 2.01 2.04
半画角（ω） 89.7 89.7 88.4
像高 2.4 3.3 4.2
レンズ全長（In air) 59.70 53.21 49.62
BF（In air) 3.19 3.97 4.75
間隔 広角 中間 望遠
d 8 12.88 5.62 1.25
d20 1.36 2.14 2.91
各群焦点距離
群 焦点距離
1 -5.15
2 8.27
単レンズ焦点距離
レンズ 焦点距離
G11 -29.19
G12 -10.89
G13 41.73
G14 -21.89
G21 60.18
G22 11.84
G23 -8.61
G24 16.59
G25 9.71
G26 146.58
ズーム比 1.66
広角 中間 望遠
焦点距離 1.46 1.94 2.42
Fナンバー 1.98 2.01 2.04
半画角（ω） 89.7 89.7 88.4
像高 2.4 3.3 4.2
レンズ全長（In air) 59.70 53.21 49.62
BF（In air) 3.19 3.97 4.75
間隔 広角 中間 望遠
d 8 12.88 5.62 1.25
d20 1.36 2.14 2.91
各群焦点距離
群 焦点距離
1 -5.15
2 8.27
単レンズ焦点距離
レンズ 焦点距離
G11 -29.19
G12 -10.89
G13 41.73
G14 -21.89
G21 60.18
G22 11.84
G23 -8.61
G24 16.59
G25 9.71
G26 146.58
［実施例３］
面データ
面番号 r d nd νd
1* 35.606 1.60 1.6935 53.2
2* 11.925 2.92
3 27.170 2.10 1.8830 40.8
4 4.368 3.33
5 -12.781 5.60 1.9591 17.5
6 -10.567 0.25
7 -9.241 2.00 1.6968 55.5
8 -35.600 (可変)
9(絞り) ∞ 0.00
10* -14.319 2.20 1.5533 71.7
11* -9.932 0.40
12 10.620 2.20 1.8040 46.6
13 -32.860 2.30
14 9.588 0.70 1.9229 18.9
15 3.902 1.26 1.5952 67.7
16 7.690 0.16
17 6.691 2.81 1.4970 81.5
18 -8.779 0.27
19* 53.378 1.14 1.5533 71.7
20* 331.544 (可変)
21 ∞ 1.40 1.5163 64.1
22 ∞ 0.50
面データ
面番号 r d nd νd
1* 35.606 1.60 1.6935 53.2
2* 11.925 2.92
3 27.170 2.10 1.8830 40.8
4 4.368 3.33
5 -12.781 5.60 1.9591 17.5
6 -10.567 0.25
7 -9.241 2.00 1.6968 55.5
8 -35.600 (可変)
9(絞り) ∞ 0.00
10* -14.319 2.20 1.5533 71.7
11* -9.932 0.40
12 10.620 2.20 1.8040 46.6
13 -32.860 2.30
14 9.588 0.70 1.9229 18.9
15 3.902 1.26 1.5952 67.7
16 7.690 0.16
17 6.691 2.81 1.4970 81.5
18 -8.779 0.27
19* 53.378 1.14 1.5533 71.7
20* 331.544 (可変)
21 ∞ 1.40 1.5163 64.1
22 ∞ 0.50
非球面データ
第1面
K = 0 A 4= 5.22377e-005 A 6= 1.82712e-008 A 8= 2.35765e-013
A10=-3.37364e-024
第2面
K = 0 A 4=-3.44432e-005 A 6=-8.97572e-008 A 8= 1.41517e-019
第10面
K = 0 A 4=-4.00476e-004 A 6= 4.07202e-005 A 8=-5.55171e-007
第11面
K = 0 A 4= 1.69071e-004 A 6= 1.97421e-005 A 8= 9.49605e-007
第19面
K = 0 A 4=-9.82864e-005 A 6= 1.23428e-004 A 8=-2.57281e-006
第20面
K = 0 A 4= 1.47848e-003 A 6= 1.80671e-004 A 8= 8.11635e-007
A10=-9.10725e-010
第1面
K = 0 A 4= 5.22377e-005 A 6= 1.82712e-008 A 8= 2.35765e-013
A10=-3.37364e-024
第2面
K = 0 A 4=-3.44432e-005 A 6=-8.97572e-008 A 8= 1.41517e-019
第10面
K = 0 A 4=-4.00476e-004 A 6= 4.07202e-005 A 8=-5.55171e-007
第11面
K = 0 A 4= 1.69071e-004 A 6= 1.97421e-005 A 8= 9.49605e-007
第19面
K = 0 A 4=-9.82864e-005 A 6= 1.23428e-004 A 8=-2.57281e-006
第20面
K = 0 A 4= 1.47848e-003 A 6= 1.80671e-004 A 8= 8.11635e-007
A10=-9.10725e-010
各種データ
ズーム比 1.57
広角 中間 望遠
焦点距離 1.20 1.45 1.89
Fナンバー 1.82 1.85 1.90
半画角（ω） 88.7 88.4 86.2
像高 1.9 2.4 3.2
レンズ全長（In air) 45.00 41.53 38.05
BF（In air) 2.50 2.95 3.70
間隔 広角 中間 望遠
d 8 11.26 7.35 3.12
d20 1.08 1.52 2.28
各群焦点距離
群 焦点距離
1 -3.92
2 6.84
単レンズ焦点距離
レンズ 焦点距離
G11 -26.59
G12 -6.16
G13 28.42
G14 -18.49
G21 49.71
G22 10.21
G23 -7.58
G24 11.84
G25 8.13
G26 114.81
ズーム比 1.57
広角 中間 望遠
焦点距離 1.20 1.45 1.89
Fナンバー 1.82 1.85 1.90
半画角（ω） 88.7 88.4 86.2
像高 1.9 2.4 3.2
レンズ全長（In air) 45.00 41.53 38.05
BF（In air) 2.50 2.95 3.70
間隔 広角 中間 望遠
d 8 11.26 7.35 3.12
d20 1.08 1.52 2.28
各群焦点距離
群 焦点距離
1 -3.92
2 6.84
単レンズ焦点距離
レンズ 焦点距離
G11 -26.59
G12 -6.16
G13 28.42
G14 -18.49
G21 49.71
G22 10.21
G23 -7.58
G24 11.84
G25 8.13
G26 114.81
［実施例４］
面データ
面番号 r d nd νd
1* 42.218 1.60 1.6935 53.2
2* 11.925 3.07
3 23.944 2.10 1.7130 53.9
4 4.108 3.82
5 -9.872 3.67 1.9591 17.5
6 -8.616 0.24
7 -7.977 2.00 1.7570 47.8
8 -31.722 (可変)
9(絞り) ∞ 0.00
10* -9.823 2.19 1.5533 71.7
11* -6.287 0.85
12 8.955 3.65 1.8040 46.6
13 12.723 1.56
14 17.092 1.80 1.9229 18.9
15 5.755 1.71 1.5952 67.7
16 -22.728 0.10
17 6.690 2.78 1.4970 81.5
18 -11.749 0.15
19* 20.188 1.00 1.5533 71.7
20* 99.863 (可変)
21 ∞ 1.40 1.5163 64.1
22 ∞ 0.33
面データ
面番号 r d nd νd
1* 42.218 1.60 1.6935 53.2
2* 11.925 3.07
3 23.944 2.10 1.7130 53.9
4 4.108 3.82
5 -9.872 3.67 1.9591 17.5
6 -8.616 0.24
7 -7.977 2.00 1.7570 47.8
8 -31.722 (可変)
9(絞り) ∞ 0.00
10* -9.823 2.19 1.5533 71.7
11* -6.287 0.85
12 8.955 3.65 1.8040 46.6
13 12.723 1.56
14 17.092 1.80 1.9229 18.9
15 5.755 1.71 1.5952 67.7
16 -22.728 0.10
17 6.690 2.78 1.4970 81.5
18 -11.749 0.15
19* 20.188 1.00 1.5533 71.7
20* 99.863 (可変)
21 ∞ 1.40 1.5163 64.1
22 ∞ 0.33
非球面データ
第1面
K = 0 A 4= 4.91599e-005 A 6= 1.95889e-008 A 8= 2.35765e-013
A10=-2.29890e-024
第2面
K = 0 A 4=-4.95070e-005 A 6=-1.03858e-007 A 8= 2.04512e-019
第10面
K = 0 A 4=-5.03695e-004 A 6=-1.93973e-005 A 8= 9.23087e-006
第11面
K = 0 A 4= 1.13149e-004 A 6= 4.22661e-005 A 8=-1.83881e-006
第19面
K = 0 A 4= 7.14424e-004 A 6= 5.93826e-005 A 8=-2.20228e-006
第20面
K = 0 A 4= 2.23907e-003 A 6= 1.17517e-004 A 8= 3.38135e-007
A10= 5.34043e-018
第1面
K = 0 A 4= 4.91599e-005 A 6= 1.95889e-008 A 8= 2.35765e-013
A10=-2.29890e-024
第2面
K = 0 A 4=-4.95070e-005 A 6=-1.03858e-007 A 8= 2.04512e-019
第10面
K = 0 A 4=-5.03695e-004 A 6=-1.93973e-005 A 8= 9.23087e-006
第11面
K = 0 A 4= 1.13149e-004 A 6= 4.22661e-005 A 8=-1.83881e-006
第19面
K = 0 A 4= 7.14424e-004 A 6= 5.93826e-005 A 8=-2.20228e-006
第20面
K = 0 A 4= 2.23907e-003 A 6= 1.17517e-004 A 8= 3.38135e-007
A10= 5.34043e-018
各種データ
ズーム比 1.62
広角 中間 望遠
焦点距離 1.15 1.50 1.86
Fナンバー 1.86 1.86 1.86
半画角（ω） 87.8 87.5 86.2
像高 1.9 2.5 3.1
レンズ全長（In air) 44.87 40.30 37.73
BF（In air) 2.70 3.38 4.05
間隔 広角 中間 望遠
d 8 9.87 4.62 1.38
d20 1.45 2.13 2.8
各群焦点距離
群 焦点距離
1 -3.67
2 6.95
単レンズ焦点距離
レンズ 焦点距離
G11 -24.49
G12 -7.28
G13 29.03
G14 -14.61
G21 25.86
G22 26.27
G23 -10.18
G24 7.89
G25 9.03
G26 45.53
ズーム比 1.62
広角 中間 望遠
焦点距離 1.15 1.50 1.86
Fナンバー 1.86 1.86 1.86
半画角（ω） 87.8 87.5 86.2
像高 1.9 2.5 3.1
レンズ全長（In air) 44.87 40.30 37.73
BF（In air) 2.70 3.38 4.05
間隔 広角 中間 望遠
d 8 9.87 4.62 1.38
d20 1.45 2.13 2.8
各群焦点距離
群 焦点距離
1 -3.67
2 6.95
単レンズ焦点距離
レンズ 焦点距離
G11 -24.49
G12 -7.28
G13 29.03
G14 -14.61
G21 25.86
G22 26.27
G23 -10.18
G24 7.89
G25 9.03
G26 45.53
Ｌ１ 第１レンズ群 Ｌ２ 第２レンズ群
Claims (13)
- 負の屈折力の第１レンズ群と該第１レンズ群の像側に配置された正の屈折力の第２レンズ群からなり、ズーミングに際して前記第１レンズ群と前記第２レンズ群が互いに異なる軌跡で移動するズームレンズであって、
前記第１レンズ群は、物体側から像側へ連続して配置された２枚の負レンズを有し、
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、広角端における全系の焦点距離をｆｗ、前記第１レンズ群に含まれる負レンズの中で最も物体側に配置された負レンズＧ１１の焦点距離をｆＧ１１、前記第１レンズ群に含まれる負レンズの中で物体側から数えて２番目に配置された負レンズＧ１２の焦点距離をｆＧ１２とするとき、
−４．０＜ｆ１／ｆｗ＜−３．０
−０．６５＜ｆ１／ｆ２＜−０．３０
−０．８＜（ｆＧ１１／ｆ１）−（ｆＧ１２／ｆ１）＜９．０
なる条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。 - 前記負レンズＧ１１はメニスカス形状のレンズであり、前記負レンズＧ１１の物体側のレンズ面の曲率半径をＧ１１ｒ１、前記負レンズＧ１１の像側のレンズ面の曲率半径をＧ１１ｒ２とするとき、
０．４０＜（Ｇ１１ｒ１−Ｇ１１ｒ２）／（Ｇ１１ｒ１＋Ｇ１１ｒ２）＜１．００
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。 - 負の屈折力の第１レンズ群と該第１レンズ群の像側に配置された正の屈折力の第２レンズ群からなり、ズーミングに際して前記第１レンズ群と前記第２レンズ群が互いに異なる軌跡で移動するズームレンズであって、
前記第１レンズ群は、物体側から像側へ連続して配置された２枚の負レンズを有し、前記第１レンズ群に含まれる負レンズの中で最も物体側に配置された負レンズＧ１１はメニスカス形状を有し、
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、広角端における全系の焦点距離をｆｗ、前記負レンズＧ１１の焦点距離をｆＧ１１、前記第１レンズ群に含まれる負レンズの中で物体側から数えて２番目に配置された負レンズＧ１２の焦点距離をｆＧ１２、前記負レンズＧ１１の物体側のレンズ面の曲率半径をＧ１１ｒ１、前記負レンズＧ１１の像側のレンズ面の曲率半径をＧ１１ｒ２とするとき、
−４．０＜ｆ１／ｆｗ＜−２．９
−０．６５＜ｆ１／ｆ２＜−０．３０
−０．８＜（ｆＧ１１／ｆ１）−（ｆＧ１２／ｆ１）＜９．０
０．４０＜（Ｇ１１ｒ１−Ｇ１１ｒ２）／（Ｇ１１ｒ１＋Ｇ１１ｒ２）＜１．００
なる条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。 - 望遠端における全系の焦点距離をｆｔとするとき、
２．８＜ｆ２／ｆｔ＜４．２
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のズームレンズ。 - 前記第１レンズ群は正レンズを含み、前記第１レンズ群に含まれる正レンズの材料の屈折率をＮｄ１ｐ、アッベ数をνｄ１ｐとするとき、前記第１レンズ群は、
１．８４＜Ｎｄ１ｐ
νｄ１ｐ＜２５．０
なる条件式を満足する正レンズＧ１ｐを有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のズームレンズ。 - 前記第２レンズ群は正レンズを含み、前記第２レンズ群に含まれる正レンズの材料のアッベ数の平均値をνｄ２ｐとするとき、
５８．０＜νｄ２ｐ
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のズームレンズ。 - 広角端におけるレンズ全長をＴＬｗとするとき、
０．１４＜√（（ｆ１）２＋（ｆ２）２）／ＴＬｗ＜０．１９
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のズームレンズ。 - 広角端における空気換算でのバックフォーカスをｂｆｗとするとき、
０．３０＜ｆｗ／ｂｆｗ＜０．６０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のズームレンズ。 - 前記負レンズＧ１１と前記負レンズＧ１２のうち少なくとも一方は非球面を有し、望遠端における全系の焦点距離をｆｔとするとき、
−３．０＜ｆ１／√（ｆｗ×ｆｔ）＜−１．９
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載のズームレンズ。 - 前記第１レンズ群に含まれるレンズの焦点距離をｆ１ｇ、前記第２レンズ群に含まれるレンズの焦点距離をｆ２ｇとするとき、
前記第１レンズ群は、
０．９＜｜ｆ１ｇ｜／｜ｆ１｜＜２５．０
なる条件式を満足するレンズを有し、
前記第２レンズ群は、
０．９＜｜ｆ２ｇ｜／ｆ２＜２５．０
なる条件式を満足するレンズを有することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載のズームレンズ。 - 広角端から望遠端へのズーミングに際して前記第１レンズ群は像側に凸状の軌跡を描いて移動し、前記第２レンズ群は物体側に単調に移動することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のズームレンズ。
- 請求項１乃至１１のいずれか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受光する撮像素子を有することを特徴とする撮像装置。
- 前記撮像素子は像を受光するための矩形の撮像領域を有し、前記撮像領域の短辺の長さをＹとし、広角端においてＹ／２を最大像高として撮像を行うとき、光軸に対する撮像半画角が８５度以上であり、前記撮像領域の対角線長をＺとするとき、広角端よりも望遠側のいずれかのズーム位置においてＺ／２を最大像高として撮像を行うときの光軸に対する半画角が８５度以上であり、
１．４＜Ｚ／Ｙ＜２．２
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１２に記載の撮像装置。
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