JP4708553B2 - ズームレンズおよび撮影システム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、テレビカメラやビデオカメラ等に好適なズームレンズに関し、特に絞りよりも像側に配置された結像のためのリレーレンズ群中の一部をウォブリングすることにより合焦点の探索を行うオートフォーカス方式に適し、さらにはフランジバック調整又はマクロ撮影のために可動な群を有したズームレンズに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、テレビカメラのズームレンズは、撮影者および撮影条件の多様化に伴い、操作性およびその簡便性・機動性を高めることが要求される。これに対応して、オートフォーカス機能を持つズームレンズの要望も高まっている。
【０００３】
一般的にテレビカメラ等の場合、操作性・機動性を確保する必要から、結像系とは別に測距系を設ける必要のある赤外光等を利用した外測式のオートフォーカスを使うことは適度ではない。
【０００４】
そこで、ビデオカメラ等においては映像信号を用いてオートフォーカスを行う方法が一般的である。そして、ビデオカメラ等におけるオートフォーカス方式としては、レンズ系の一部や撮像素子を光軸方向に微小振幅駆動（ウォブリング）させて、オートフォーカスのための方向判別信号を得る方法（いわゆる山登り式）がオートフォーカスの精度や速度を向上させる上で有効である。
【０００５】
ここで、図１４には、上記山登り式のオートフォーカス機能を有するズームレンズの光学的構成を示している。
【０００６】
この図中、Ｉはフォーカスのために光軸方向に移動可能な第１レンズ群、IIは変倍時に光軸方向に移動可能な第２レンズ群、III は変倍時の結像位置の移動を補正するための第３レンズ群、IVは結像のための第４レンズ群、Ｗｏはウォブリングレンズ群、ＩＧは結像面である。
【０００７】
山登り式においては、光学系の一部を光軸方向にウォブリングさせて結像位置を意図的に変化させることによって、映像信号の強弱・勾配を検出し、ベストピントの方向を検知し、ピントが合う方向にフォーカシング群を移動させてフォーカシングする方式である。
【０００８】
このため、ウォブリングさせる光学系には、適度なバックフォーカスへの敏感度を有することが必要となる。
【０００９】
一方、ＣＣＤ等の撮像素子をウォブリングさせる方法は、可動レンズ群の位置敏感度に関係なく信号が得られるという点で有利であるが、余分に駆動手段が必要という点で構造が複雑となり、コスト的に不利である。
【００１０】
一方、絞りよりも像側の結像のための光学系の一部をウォブリングさせて合焦点を探索する場合、比較的小型軽量のレンズ群を移動させて行うので、駆動力が小さくて済み、ズームに対して固定の群で行うので構造的にも簡素でコスト的にも有利である。
【００１１】
但し、このように光学系の一部をウォブリングすると結像倍率が変化し、軸外光の結像位置が動き、画質劣化の原因となる。
【００１２】
このため、特許第２７４４３３６号には、結像倍率の変化が小さくてコンパクトであるズームレンズとして、最も像側のレンズ群を用いてウォブリングおよびフォーカシングを行うものが開示されている。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、一般にズームレンズにおいて、絞りより像側の結像のための光学系の一部をウォブリングする場合、迅速なフォーカシング、小型軽量化、低コスト化が可能となる等の特徴が得られるものの、ウォブリングに伴い結像倍率が変化して画質が劣化するという欠点が存在する。また、オートフォーカスのための方向判別信号を得るには、ウォブリング群に適度なバックフォーカスへの位置敏感度を持たせることが必要である。
【００１４】
つまり、ウォブリング群のバックフォーカスへの適度な敏感度とウォブリングに伴う結像倍率の変化が小さいこととを両立させる必要がある。
【００１５】
また、テレビカメラ等の交換式のレンズでは、通常のフォーカシングレンズ群とは別のレンズ系の一部を動かして、極近接撮影を可能にするマクロ撮影機構や、レンズマウントの取り付け基準面（フランジ）から結像面までの距離をレンズ系の一部を動かして調整するフランジバック調整機構が必要である。
【００１６】
ここで、マクロ撮影またフランジバック調整機構もまた、絞りより像側の結像のための光学系の一部にて行うと、操作性確保および小型軽量化が可能となるが、これらの調整群にも適度なバックフォーカスへの位置敏感度を有することが必要条件となる。
【００１７】
しかしながら、上記特許第２７４４３３６号では、最も像側のレンズ群を用いてウォブリングおよびフォーカシングを行っており、フォーカシング群と結像面との間に変倍時又は最良結像位置の検出時に固定となるレンズ群、特にフランジバック調整又はマクロ撮影のための可動レンズ群を設けようとする場合に不向きである。
【００１８】
なお、ウォブリング群とフランジバック調整等を行う可動群とを兼用することも考えられるが、この兼用されるレンズ群に対してウォブリング駆動機構とフランジバック調整等を行うための駆動機構とを併せ持たせると、駆動機構が複雑化したりフランジバック調整等の操作性が悪化したりするという問題が生ずる。
【００１９】
そこで、本発明は、絞りよりも像側の光学系にウォブリング群とフランジバック等の調整群とを別々に有し、ウォブリング群にバックフォーカスへの適度な位置敏感度を持たせるとともに、ウォブリング時の結像倍率の変化が少なく、しかもレンズ全長が短いズームレンズを提供することを目的としている。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明では、物体側から順に、第１レンズ群と、変倍時に移動する第２レンズ群と、変倍時の結像位置の移動を補正するための第３レンズ群と、結像のための第４レンズ群とを有して構成され、第４レンズ群よりも物体側に絞りを有するズームレンズにおいて、第４レンズ群を、物体側から順に、最良結像位置を検出するために光軸方向に微小振幅駆動されるウォブリング群と、変倍時および最良結像位置の検出時に固定であってフランジバック調整又はマクロ撮影のための可動部分を含む調整群とを有するよう構成している。
【００２１】
すなわち、絞りよりも物体側の結像のための第４レンズ群として、ウォブリング群とフランジバック等の調整群とを別々に設けることで、ウォブリング駆動機構やフランジバック調整等の駆動機構を簡単化できるとともにフランジバック調整等の操作性を良好なものとし、さらにウォブリング群にバックフォーカスへの適度な位置敏感度を持たせることとウォブリング時の結像倍率の変化を少なくさせることとの両立が容易であるズームレンズを実現している。
【００２２】
上記発明において好ましくは、上記第４レンズ群において、ウォブリング群が光軸方向に振幅駆動された時のバックフォーカス変化の振幅の半幅を焦点深度とした場合に、以下の条件式を満足するようにすればよい。
【００２３】
【数４】
【００２４】
これにより、ウォブリング群や調整群の適度なバックフォーカスへの位置敏感度を保証し、製品として必要なバックフォーカスを確保することが可能であるとともに、ウォブリングに伴う結像倍率の変化を実用上問題の無いレベルまで小さくすることで、ウォブリング時の像劣化を防止しつつ、簡単な構成にて良好な光学性能を維持することが可能となる。
【００２５】
また好ましくは、第４レンズ群において、以下の条件式を満足するようにするのがよい。
【００２６】
【数５】
【００２７】
これにより、ウォブリング群の適度なバックフォーカスへの位置敏感度を保証しつつ、簡単な構成にて良好な光学性能を維持することが可能となる。
【００２８】
さらに、上記調整群を、物体側のａ群と、像側のｂ群の２つの群から構成し、上記ｂ群をフランジバック調整またマクロ撮影のための可動群とした上で、以下の条件式を満足するようにするのが好ましい。
【００２９】
【数６】
【００３０】
これにより、調整群の適度なバックフォーカスへの位置敏感度を保証しつつ、簡単な構成にて良好な光学性能を維持することが可能となる。
【００３１】
そして、条件式（１）〜（４）のように各レンズ群の光学的諸定数を特定することにより、レンズ系全体の小型化を図りつつ、フランジバック調整又はマクロ撮影のための可動群を確保し、全変倍範囲および全物体距離にわたって良好な光学性能を有するとともに、ウォブリング時の結像倍率の変化が小さいズームレンズを得ることが可能となる。
【００３２】
なお、上記調整群をフランジバック調整又はマクロ撮影のため一体に移動可能としてもよい。
【００３３】
また、上記調整群におけるウォブリング群より物体側に固定群を配置して、ウォブリング群の大型化を抑えたり、収差を良好に補正したりすることができるようにしてもよい。
【００３４】
【発明の実施の形態】
図１から図６には、本発明の実施形態であるオートフォーカス機能を有するズームレンズの光学的構成を示している。なお、本実施形態のズームレンズはテレビカメラ又はビデオカメラ（撮影装置）に交換可能に装着され、図１５に示すような撮影システムを構成するものである。
【００３５】
これらの図において、物体側から順に、Ｉはフォーカスのための第１レンズ群、IIは変倍時に移動可能な第２レンズ群、III は変倍時の結像位置の移動を補正するための第３レンズ群、IVは結像のための第４レンズ群、ＧＢは色分解プリズムなどのガラスブロック、ＳＰは絞りである。
【００３６】
第１レンズ群Ｉおよび第４レンズ群IVは変倍の際に固定である。また、第４レンズ群IVは、物体側から順に、固定のＬ４１群と、ウォブリング群であるＬ４２群と、変倍および最良結像位置の検出の際に固定であってフランジバック調整又はマクロ撮影のために可動とした群を含むＬ４３群（調整群）とを有して構成されている。
【００３７】
なお、図１から図４および図６に示すズームレンズにおいては、Ｌ４３群は、物体側のＬ４３ａ群と、像側のＬ４３ｂ群とから構成されており、Ｌ４３ａ群は固定群、Ｌ４３ｂ群はフランジバック調整又はマクロ撮影のための可動群となっている。
【００３８】
また、図５に示すズームレンズでは、Ｌ４３群の全体がフランジバック調整又はマクロ撮影のために一体的に可動な群（Ｌ４３ｂ群）となっている。
【００３９】
本ズームレンズでは、Ｌ４２群を光軸方向にウォブリングさせて、結像面上でオートフォーカスのための方向判別信号を得る。そして、この得られた信号をもとに、フォーカス群を駆動してベストピント状態とする。
【００４０】
なお、結像面上でオートフォーカスのための方向判別信号を得るには、ウォブリングによって適度にバックフォーカスをずらす必要があり、ウォブリング量はバックフォーカスが焦点深度程度ずれるように設定するのが一般的である。
【００４１】
例えば、放送用として一般的な２／３型カメラ（イメージサイズ：φ１１）では、許容錯乱円径は約０．０２１ｍｍであり、ＦナンバーがＦ／２．０のとき焦点深度は約０．０４ｍｍとなる。これらの値はイメージサイズ（１／２型、１／３型）により異なる。
【００４２】
次に、上記条件式の意義について説明する。まず、条件式（１）は、Ｌ４２群とＬ４３群のパワーに関する条件を示している。この条件式（１）を満足することにより、Ｌ４２群とＬ４３群の適度なフランジバックへの位置敏感度を保証しつつ、簡単な構成にて良好な光学性能を維持することができる。
【００４３】
すなわち、Ｌ４２群のパワーがＬ４３群のパワーに対して必要以上に小さくなって条件式（１）の絶対値の上限を越えると、Ｌ４２群のバックフォーカスへの位置敏感度が小さくなり、オートフォーカスのための方向判別信号を得るための駆動距離が大きく必要となる。
【００４４】
また、Ｌ４３群のパワーがＬ４２群のパワーに対して必要以上に大きくなって条件式（１）の絶対値の上限を越えると、製品として必要なバックフォーカスを確保しつつ、簡単な構成にて良好な光学性能を維持するのが困難となる。
【００４５】
なお、本実施形態および以下の実施形態においては、Ｌ４１群を有する場合を示しているが、Ｌ４１群は必ずしも必要ではない。但し、Ｌ４１群を設けることで、Ｌ４２群の大型化を防止できるとともに、諸収差を良好に補正することができるというメリットがある。
【００４６】
次に、近軸屈折力配置とウォブリングによる像高変化（つまりは結像倍率）の関係について図７を用いて説明する。図７は、絞りよりも像側に配置された結像のためのレンズ群における光学作用を説明する概略図である。ここでは、１つのレンズ群をウォブリングしたときの像面での絞り中心光線の像高変化量Δｙについて考える。
【００４７】
絞りＳＰを通過した絞り中心主光線は、Ｌ４１群、Ｌ４２群、Ｌ４３群を経て結像面ＩＧに至る。
【００４８】
ここで、Ｌ４１群への入射高をｈ1 （Ｌ４１群が存在しない場合はｈ1 ＝０）、射出角をα42、Ｌ４２群のパワーをφ42、Ｌ４３群のパワーをφ43、Ｌ４１群（Ｌ４１群が存在しない場合は絞りＳＰの位置）とＬ４２群との主点間隔をｅ1 、Ｌ４２群とＬ４３群との主点間隔をｅ2 、Ｌ４３群の主点と結像面ＩＧとの間隔をｓk 、像高をｙ、Ｌ４２群のウォブリング変位量をΔｘ、ウォブリング時の像高変化量をΔｙとするとき、像高変化率Δｙ／ｆｗ（ｆｗは全系の広角端の焦点距離）は概ね、
【００４９】
【数７】
【００５０】
の関係を有する。なお、δはＬ４２群の主点位置から見た絞りの虚像までの距離ａと、Ｌ４２群の主点位置から見た結像位置の虚像までの距離ｂとの差を表している。
【００５１】
前述したように、ウォブリングによる合焦点探索には適度なバックフォーカスへの位置敏感度が必要である。条件式（１）および（３）より、バックフォーカスの敏感度Δｓk は概ね、
【００５２】
【数８】
【００５３】
とする。
【００５４】
バックフォーカスの敏感度Δｓk とＬ４２群の変位量Δｘとの関係は概ね、
【００５５】
【数９】
【００５６】
なので、適度なバックフォーカスの敏感度を有するＬ４２群を変位させたときの像高変化率Δｙ／ｆｗは概ね、
【００５７】
【数１０】
【００５８】
の関係で表すことができる。
【００５９】
ここで、視力１．０の人間の視覚の分解能は約１分といわれている。例えば、人間が３０インチ（水平方向の画面サイズが約５０ｃｍ）のテレビ画面を２．５ｍ離れた位置から見ると、水平方向の視野角は約６８０分となる。従って、分解能約１分は画面上０．１５％に相当する。
【００６０】
絞りを絞ると、開放時に比べ焦点深度が深くなると共にベストピント位置の検出に必要なウォブリング量も大きくなるため、像高変化率も大きくなる。そこで、使用頻度が最も多いＦナンバー域が開放〜Ｆ／５．６程度であるので、Ｆ／５．６での像高変化率を０．１５％まで許容すると、開放（Ｆ／１．８５）時はその約１／３の０．０６％程度となる。そこで、条件式（２）式の上限は、絞り開放（Ｆ／１．８５）時の像高変化率が０．０６％（Ｆ／５．６の時０．１５％）以内に収まるように決定した。
【００６１】
但し、Ｆ／５．６以上のＦナンバーも頻繁に使用するシステムを考えた場合や、より明るい開放Ｆナンバーを設定した場合には、開放時の像高変化率は０．０６％より抑えることが必要となる。
【００６２】
そして、条件式（２）で示される、許容できる像高変化率の上限値は、焦点深度に対するウォブリング量決定の考え方や、想定する画面サイズ等によっても変化するが、条件式（２）の範囲にあれば、後述する表７に示す通り、０．０６％以下に収まる。
【００６３】
また、条件式（３）はＬ４２群と全系の広角端でのパワーに関するものであり、適度なバックフォーカスへの位置敏感度を保証し、良好な光学性能を維持するための条件を示したものである。
【００６４】
Ｌ４２群のパワーが全系の広角端でのパワーに対して小さくなって条件式（３）の下限を下回ると、バックフォーカスへの位置敏感度が小さくなり、オートフォーカスのための方向判別信号を得るためにウォブリング群の移動量を大きくしなければならず、可動部間隔が広く必要となり、小型化に反する。
【００６５】
また、Ｌ４２群のパワーが大きくなって条件式（３）の上限を越えると、バックフォーカスへの位置敏感度が大きくなり、定まったバックフォーカスの変位量に対してメカ的にＬ４２群の変位量を制御することが困難となる。また、簡単な構成にて良好な光学性能を維持することが困難となる。
【００６６】
条件式（４）は、Ｌ４３群を物体側のＬ４３ａ群と像側のＬ４３ｂ群の２つの群に分割して各レンズ群のパワーを限定することにより、像側のＬ４３ｂ群を適切なバックフォーカスへの位置敏感度をもったフランジバック調整またマクロ撮影のための可動レンズ群として設定するためのものである。
【００６７】
Ｌ４３ｂ群のパワーに対してＬ４３ａ群のパワーが必要以上に大きくなるか、あるいはＬ４３ａ群のパワーに対してＬ４３ｂ群のパワーが必要以上に小さくなることによって条件式（４）の上限を越えると、良好な光学性能を維持するためのレンズ構成が複雑化したり、Ｌ４３群のバックフォーカスに対する位置敏感度が小さくなって可動部間隔が多く必要となるといったデメリットが生じる。
【００６８】
このように、各レンズ群の光学的諸定数が条件式（１）〜（４）を満足することにより、ズームレンズ系全体のコンバクト化を図りつつ、フランジバック調整又はマクロ撮影のための可動なＬ４３群をウォブリング群であるＬ４２群とは別に確保し、全変倍範囲および全物体距離にわたって良好な光学性能を達成することができるとともに、ウォブリング時における結像倍率の変化の小さなズームレンズを実現している。
【００６９】
以下、図１〜図６に示したズームレンズの数値実施例を表１〜表６を示す。また、図８〜図１３には上記各数値実施例での広角端（Ａ）および望遠端（Ｂ）での諸収差図を示している。
【００７０】
なお、表１の数値実施例１および図８の諸収差図は図１のズームレンズに、表２の数値実施例２および図９の諸収差図は図２のズームレンズに、表３の数値実施例３および図１０の諸収差図は図３のズームレンズに、表４の数値実施例４および図１１の諸収差図は図４のズームレンズに、表５の数値実施例５および図１２の諸収差図は図５のズームレンズに、表６の数値実施例６および図１３の諸収差図は図６のズームレンズにそれぞれ対応するものである。
【００７１】
【表１】
（数値実施例１）
【００７２】
【表２】
（数値実施例２）
【００７３】
【表３】
（数値実施例３）
【００７４】
【表４】
（数値実施例４）
【００７５】
【表５】
（数値実施例５）
【００７６】
【表６】
（数値実施例６）
【００７７】
以上の数値実施例から分かるように、本実施形態によれば、ＦナンバーがＦ／２．０程度、変倍比１０倍以上の大口径比、かつ高倍率比のオートフォーカス機能を有するズームレンズを実現することができる。
【００７８】
次に、上記各数値実施例と条件式（１）〜（４）との関係を表７にまとめて示す。
【００７９】
ここで、数値実施例１〜２ではφ42が正、数値実施例３〜６ではφ42が負としている。また、数値実施例５ではＬ４３群をフランジバック調整又はマクロ撮影のため一体で移動可能としている。さらに、数値実施例６ではＬ４３ａ群およびＬ４３ｂ群とも正のパワーを有している。
【００８０】
【表７】
【００８１】
このように、本実施形態によれば、絞りＳＰよりも物体側の結像のための第４レンズ群として、ウォブリング群であるＬ４２群とフランジバック等の調整群であるＬ４３群とを別々に設けているので、ウォブリング駆動機構やフランジバック調整等の駆動機構を簡単化できるとともにフランジバック調整等の操作性を良好なものとし、さらにＬ４２群にバックフォーカスへの適度な位置敏感度を持たせることとウォブリング時の結像倍率の変化を少なくさせることとの両立が容易であるズームレンズを実現することができる。
【００８２】
次に数値実施例１〜６のズームレンズを撮影光学系として用いた撮影システム（テレビカメラシステム）の実施形態を図１５を用いて説明する。
【００８３】
図１５において、１０６はレンズを含む撮影システム本体、１０１は数値実施例１〜６のズームレンズによって構成された撮影光学系、１０２はフィルターや色分解プリズムに相当するガラスブロック、１０３は撮影光学系１０１によって形成される被写体像を受光するＣＣＤ等の撮像素子、１０４，１０５は撮影装置及びレンズの制御を司るCPU である。
【００８４】
このように数値実施例１〜６のズームレンズをテレビカメラ等の撮影システムに適用することにより、ウォブリング駆動機構やフランジバック調整等駆動機構
の簡単化、フランジバック調整等の操作性の向上を図るとともに、ウォブリング群にバックフォーカスへの適度な位置敏感度を持たせることと、良好な光学性能を維持することとの両立が容易である撮影システムを実現することができる。
【００８５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、絞りよりも物体側の結像のための第４レンズ群として、ウォブリング群とフランジバック調整又はマクロ撮影のための調整群とを別々に設けているので、ウォブリング駆動機構やフランジバック調整等の駆動機構を簡単化できるとともにフランジバック調整等の操作性を良好なものとすることができる。さらに、ウォブリング群にバックフォーカスへの適度な位置敏感度を持たせることとウォブリング時の結像倍率の変化を少なくさせることとの両立が容易であるズームレンズを実現することができる。
【００８６】
特に、上記第４レンズ群において、ウォブリング群が光軸方向に振幅駆動された時のバックフォーカス変化の振幅の半幅を焦点深度とした場合に、条件式（１），（２）を満足するようにすれば、ウォブリング群や調整群の適度なバックフォーカスへの位置敏感度を保証し、製品として必要なバックフォーカスを確保することが可能であるとともに、ウォブリングに伴う結像倍率の変化を実用上問題の無いレベルまで小さくすることで、ウォブリング時の像劣化を防止しつつ、簡単な構成にて良好な光学性能を維持することができる。
【００８７】
また、第４レンズ群において、条件式（３）を満足するようにすれば、ウォブリング群の適度なバックフォーカスへの位置敏感度を保証しつつ、簡単な構成にて良好な光学性能を維持することが可能となる。
【００８８】
さらに、上記調整群を、物体側のａ群と、像側のｂ群の２つの群から構成し、上記ｂ群をフランジバック調整またマクロ撮影のための可動群とした上で、条件式（４）を満足するようにすれば、調整群の適度なバックフォーカスへの位置敏感度を保証しつつ、簡単な構成にて良好な光学性能を維持することができる。
良好な光学性能を維持することができる。
【００８９】
そして、条件式（１）〜（４）のように各レンズ群の光学的諸定数を特定することにより、レンズ系全体の小型化を図りつつ、フランジバック調整又はマクロ撮影のための可動群を確保し、全変倍範囲および全物体距離にわたって良好な光学性能を有するとともに、ウォブリング時の結像倍率の変化が小さいズームレンズを得ることができる。
【００９０】
なお、上記調整群におけるウォブリング群より物体側に固定群を配置すれば、ウォブリング群の大型化を抑えたり、収差を良好に補正したりすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態（数値実施例１）のズームレンズの光学的構成を示す図である。
【図２】本発明の実施形態（数値実施例２）のズームレンズの光学的構成を示す図である。
【図３】本発明の実施形態（数値実施例３）のズームレンズの光学的構成を示す図である。
【図４】本発明の実施形態（数値実施例４）のズームレンズの光学的構成を示す図である。
【図５】本発明の実施形態（数値実施例５）のズームレンズの光学的構成を示す図である。
【図６】本発明の実施形態（数値実施例６）のズームレンズの光学的構成を示す図である。
【図７】上記ズームレンズにおける結像のための第４レンズ群の光学作用の説明図。
【図８】上記数値実施例１のズームレンズの諸収差図である。
【図９】上記数値実施例２のズームレンズの諸収差図である。
【図１０】上記数値実施例３のズームレンズの諸収差図である。
【図１１】上記数値実施例４のズームレンズの諸収差図である。
【図１２】上記数値実施例５のズームレンズの諸収差図である。
【図１３】上記数値実施例６のズームレンズの諸収差図である。
【図１４】いわゆる山登り式オートフォーカス機能を有するズームレンズの光学的構成を示す図である。
【図１５】上記数値実施例１から６のズームレンズを撮影光学系として用いた撮影システムの模式図である。
【符号の説明】
Ｉ 第１レンズ群
II 第２レンズ群
III 第３レンズ群
IV 第４レンズ群
ＳＰ 絞り
Ｌ４１ 固定群
Ｌ４２ ウォブリング群
Ｌ４３ 調整群
Ｌ４３ａ 固定群
Ｌ４３ｂ 可動群
ＩＧ 結像面
【発明の属する技術分野】
本発明は、テレビカメラやビデオカメラ等に好適なズームレンズに関し、特に絞りよりも像側に配置された結像のためのリレーレンズ群中の一部をウォブリングすることにより合焦点の探索を行うオートフォーカス方式に適し、さらにはフランジバック調整又はマクロ撮影のために可動な群を有したズームレンズに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、テレビカメラのズームレンズは、撮影者および撮影条件の多様化に伴い、操作性およびその簡便性・機動性を高めることが要求される。これに対応して、オートフォーカス機能を持つズームレンズの要望も高まっている。
【０００３】
一般的にテレビカメラ等の場合、操作性・機動性を確保する必要から、結像系とは別に測距系を設ける必要のある赤外光等を利用した外測式のオートフォーカスを使うことは適度ではない。
【０００４】
そこで、ビデオカメラ等においては映像信号を用いてオートフォーカスを行う方法が一般的である。そして、ビデオカメラ等におけるオートフォーカス方式としては、レンズ系の一部や撮像素子を光軸方向に微小振幅駆動（ウォブリング）させて、オートフォーカスのための方向判別信号を得る方法（いわゆる山登り式）がオートフォーカスの精度や速度を向上させる上で有効である。
【０００５】
ここで、図１４には、上記山登り式のオートフォーカス機能を有するズームレンズの光学的構成を示している。
【０００６】
この図中、Ｉはフォーカスのために光軸方向に移動可能な第１レンズ群、IIは変倍時に光軸方向に移動可能な第２レンズ群、III は変倍時の結像位置の移動を補正するための第３レンズ群、IVは結像のための第４レンズ群、Ｗｏはウォブリングレンズ群、ＩＧは結像面である。
【０００７】
山登り式においては、光学系の一部を光軸方向にウォブリングさせて結像位置を意図的に変化させることによって、映像信号の強弱・勾配を検出し、ベストピントの方向を検知し、ピントが合う方向にフォーカシング群を移動させてフォーカシングする方式である。
【０００８】
このため、ウォブリングさせる光学系には、適度なバックフォーカスへの敏感度を有することが必要となる。
【０００９】
一方、ＣＣＤ等の撮像素子をウォブリングさせる方法は、可動レンズ群の位置敏感度に関係なく信号が得られるという点で有利であるが、余分に駆動手段が必要という点で構造が複雑となり、コスト的に不利である。
【００１０】
一方、絞りよりも像側の結像のための光学系の一部をウォブリングさせて合焦点を探索する場合、比較的小型軽量のレンズ群を移動させて行うので、駆動力が小さくて済み、ズームに対して固定の群で行うので構造的にも簡素でコスト的にも有利である。
【００１１】
但し、このように光学系の一部をウォブリングすると結像倍率が変化し、軸外光の結像位置が動き、画質劣化の原因となる。
【００１２】
このため、特許第２７４４３３６号には、結像倍率の変化が小さくてコンパクトであるズームレンズとして、最も像側のレンズ群を用いてウォブリングおよびフォーカシングを行うものが開示されている。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、一般にズームレンズにおいて、絞りより像側の結像のための光学系の一部をウォブリングする場合、迅速なフォーカシング、小型軽量化、低コスト化が可能となる等の特徴が得られるものの、ウォブリングに伴い結像倍率が変化して画質が劣化するという欠点が存在する。また、オートフォーカスのための方向判別信号を得るには、ウォブリング群に適度なバックフォーカスへの位置敏感度を持たせることが必要である。
【００１４】
つまり、ウォブリング群のバックフォーカスへの適度な敏感度とウォブリングに伴う結像倍率の変化が小さいこととを両立させる必要がある。
【００１５】
また、テレビカメラ等の交換式のレンズでは、通常のフォーカシングレンズ群とは別のレンズ系の一部を動かして、極近接撮影を可能にするマクロ撮影機構や、レンズマウントの取り付け基準面（フランジ）から結像面までの距離をレンズ系の一部を動かして調整するフランジバック調整機構が必要である。
【００１６】
ここで、マクロ撮影またフランジバック調整機構もまた、絞りより像側の結像のための光学系の一部にて行うと、操作性確保および小型軽量化が可能となるが、これらの調整群にも適度なバックフォーカスへの位置敏感度を有することが必要条件となる。
【００１７】
しかしながら、上記特許第２７４４３３６号では、最も像側のレンズ群を用いてウォブリングおよびフォーカシングを行っており、フォーカシング群と結像面との間に変倍時又は最良結像位置の検出時に固定となるレンズ群、特にフランジバック調整又はマクロ撮影のための可動レンズ群を設けようとする場合に不向きである。
【００１８】
なお、ウォブリング群とフランジバック調整等を行う可動群とを兼用することも考えられるが、この兼用されるレンズ群に対してウォブリング駆動機構とフランジバック調整等を行うための駆動機構とを併せ持たせると、駆動機構が複雑化したりフランジバック調整等の操作性が悪化したりするという問題が生ずる。
【００１９】
そこで、本発明は、絞りよりも像側の光学系にウォブリング群とフランジバック等の調整群とを別々に有し、ウォブリング群にバックフォーカスへの適度な位置敏感度を持たせるとともに、ウォブリング時の結像倍率の変化が少なく、しかもレンズ全長が短いズームレンズを提供することを目的としている。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明では、物体側から順に、第１レンズ群と、変倍時に移動する第２レンズ群と、変倍時の結像位置の移動を補正するための第３レンズ群と、結像のための第４レンズ群とを有して構成され、第４レンズ群よりも物体側に絞りを有するズームレンズにおいて、第４レンズ群を、物体側から順に、最良結像位置を検出するために光軸方向に微小振幅駆動されるウォブリング群と、変倍時および最良結像位置の検出時に固定であってフランジバック調整又はマクロ撮影のための可動部分を含む調整群とを有するよう構成している。
【００２１】
すなわち、絞りよりも物体側の結像のための第４レンズ群として、ウォブリング群とフランジバック等の調整群とを別々に設けることで、ウォブリング駆動機構やフランジバック調整等の駆動機構を簡単化できるとともにフランジバック調整等の操作性を良好なものとし、さらにウォブリング群にバックフォーカスへの適度な位置敏感度を持たせることとウォブリング時の結像倍率の変化を少なくさせることとの両立が容易であるズームレンズを実現している。
【００２２】
上記発明において好ましくは、上記第４レンズ群において、ウォブリング群が光軸方向に振幅駆動された時のバックフォーカス変化の振幅の半幅を焦点深度とした場合に、以下の条件式を満足するようにすればよい。
【００２３】
【数４】
【００２４】
これにより、ウォブリング群や調整群の適度なバックフォーカスへの位置敏感度を保証し、製品として必要なバックフォーカスを確保することが可能であるとともに、ウォブリングに伴う結像倍率の変化を実用上問題の無いレベルまで小さくすることで、ウォブリング時の像劣化を防止しつつ、簡単な構成にて良好な光学性能を維持することが可能となる。
【００２５】
また好ましくは、第４レンズ群において、以下の条件式を満足するようにするのがよい。
【００２６】
【数５】
【００２７】
これにより、ウォブリング群の適度なバックフォーカスへの位置敏感度を保証しつつ、簡単な構成にて良好な光学性能を維持することが可能となる。
【００２８】
さらに、上記調整群を、物体側のａ群と、像側のｂ群の２つの群から構成し、上記ｂ群をフランジバック調整またマクロ撮影のための可動群とした上で、以下の条件式を満足するようにするのが好ましい。
【００２９】
【数６】
【００３０】
これにより、調整群の適度なバックフォーカスへの位置敏感度を保証しつつ、簡単な構成にて良好な光学性能を維持することが可能となる。
【００３１】
そして、条件式（１）〜（４）のように各レンズ群の光学的諸定数を特定することにより、レンズ系全体の小型化を図りつつ、フランジバック調整又はマクロ撮影のための可動群を確保し、全変倍範囲および全物体距離にわたって良好な光学性能を有するとともに、ウォブリング時の結像倍率の変化が小さいズームレンズを得ることが可能となる。
【００３２】
なお、上記調整群をフランジバック調整又はマクロ撮影のため一体に移動可能としてもよい。
【００３３】
また、上記調整群におけるウォブリング群より物体側に固定群を配置して、ウォブリング群の大型化を抑えたり、収差を良好に補正したりすることができるようにしてもよい。
【００３４】
【発明の実施の形態】
図１から図６には、本発明の実施形態であるオートフォーカス機能を有するズームレンズの光学的構成を示している。なお、本実施形態のズームレンズはテレビカメラ又はビデオカメラ（撮影装置）に交換可能に装着され、図１５に示すような撮影システムを構成するものである。
【００３５】
これらの図において、物体側から順に、Ｉはフォーカスのための第１レンズ群、IIは変倍時に移動可能な第２レンズ群、III は変倍時の結像位置の移動を補正するための第３レンズ群、IVは結像のための第４レンズ群、ＧＢは色分解プリズムなどのガラスブロック、ＳＰは絞りである。
【００３６】
第１レンズ群Ｉおよび第４レンズ群IVは変倍の際に固定である。また、第４レンズ群IVは、物体側から順に、固定のＬ４１群と、ウォブリング群であるＬ４２群と、変倍および最良結像位置の検出の際に固定であってフランジバック調整又はマクロ撮影のために可動とした群を含むＬ４３群（調整群）とを有して構成されている。
【００３７】
なお、図１から図４および図６に示すズームレンズにおいては、Ｌ４３群は、物体側のＬ４３ａ群と、像側のＬ４３ｂ群とから構成されており、Ｌ４３ａ群は固定群、Ｌ４３ｂ群はフランジバック調整又はマクロ撮影のための可動群となっている。
【００３８】
また、図５に示すズームレンズでは、Ｌ４３群の全体がフランジバック調整又はマクロ撮影のために一体的に可動な群（Ｌ４３ｂ群）となっている。
【００３９】
本ズームレンズでは、Ｌ４２群を光軸方向にウォブリングさせて、結像面上でオートフォーカスのための方向判別信号を得る。そして、この得られた信号をもとに、フォーカス群を駆動してベストピント状態とする。
【００４０】
なお、結像面上でオートフォーカスのための方向判別信号を得るには、ウォブリングによって適度にバックフォーカスをずらす必要があり、ウォブリング量はバックフォーカスが焦点深度程度ずれるように設定するのが一般的である。
【００４１】
例えば、放送用として一般的な２／３型カメラ（イメージサイズ：φ１１）では、許容錯乱円径は約０．０２１ｍｍであり、ＦナンバーがＦ／２．０のとき焦点深度は約０．０４ｍｍとなる。これらの値はイメージサイズ（１／２型、１／３型）により異なる。
【００４２】
次に、上記条件式の意義について説明する。まず、条件式（１）は、Ｌ４２群とＬ４３群のパワーに関する条件を示している。この条件式（１）を満足することにより、Ｌ４２群とＬ４３群の適度なフランジバックへの位置敏感度を保証しつつ、簡単な構成にて良好な光学性能を維持することができる。
【００４３】
すなわち、Ｌ４２群のパワーがＬ４３群のパワーに対して必要以上に小さくなって条件式（１）の絶対値の上限を越えると、Ｌ４２群のバックフォーカスへの位置敏感度が小さくなり、オートフォーカスのための方向判別信号を得るための駆動距離が大きく必要となる。
【００４４】
また、Ｌ４３群のパワーがＬ４２群のパワーに対して必要以上に大きくなって条件式（１）の絶対値の上限を越えると、製品として必要なバックフォーカスを確保しつつ、簡単な構成にて良好な光学性能を維持するのが困難となる。
【００４５】
なお、本実施形態および以下の実施形態においては、Ｌ４１群を有する場合を示しているが、Ｌ４１群は必ずしも必要ではない。但し、Ｌ４１群を設けることで、Ｌ４２群の大型化を防止できるとともに、諸収差を良好に補正することができるというメリットがある。
【００４６】
次に、近軸屈折力配置とウォブリングによる像高変化（つまりは結像倍率）の関係について図７を用いて説明する。図７は、絞りよりも像側に配置された結像のためのレンズ群における光学作用を説明する概略図である。ここでは、１つのレンズ群をウォブリングしたときの像面での絞り中心光線の像高変化量Δｙについて考える。
【００４７】
絞りＳＰを通過した絞り中心主光線は、Ｌ４１群、Ｌ４２群、Ｌ４３群を経て結像面ＩＧに至る。
【００４８】
ここで、Ｌ４１群への入射高をｈ1 （Ｌ４１群が存在しない場合はｈ1 ＝０）、射出角をα42、Ｌ４２群のパワーをφ42、Ｌ４３群のパワーをφ43、Ｌ４１群（Ｌ４１群が存在しない場合は絞りＳＰの位置）とＬ４２群との主点間隔をｅ1 、Ｌ４２群とＬ４３群との主点間隔をｅ2 、Ｌ４３群の主点と結像面ＩＧとの間隔をｓk 、像高をｙ、Ｌ４２群のウォブリング変位量をΔｘ、ウォブリング時の像高変化量をΔｙとするとき、像高変化率Δｙ／ｆｗ（ｆｗは全系の広角端の焦点距離）は概ね、
【００４９】
【数７】
【００５０】
の関係を有する。なお、δはＬ４２群の主点位置から見た絞りの虚像までの距離ａと、Ｌ４２群の主点位置から見た結像位置の虚像までの距離ｂとの差を表している。
【００５１】
前述したように、ウォブリングによる合焦点探索には適度なバックフォーカスへの位置敏感度が必要である。条件式（１）および（３）より、バックフォーカスの敏感度Δｓk は概ね、
【００５２】
【数８】
【００５３】
とする。
【００５４】
バックフォーカスの敏感度Δｓk とＬ４２群の変位量Δｘとの関係は概ね、
【００５５】
【数９】
【００５６】
なので、適度なバックフォーカスの敏感度を有するＬ４２群を変位させたときの像高変化率Δｙ／ｆｗは概ね、
【００５７】
【数１０】
【００５８】
の関係で表すことができる。
【００５９】
ここで、視力１．０の人間の視覚の分解能は約１分といわれている。例えば、人間が３０インチ（水平方向の画面サイズが約５０ｃｍ）のテレビ画面を２．５ｍ離れた位置から見ると、水平方向の視野角は約６８０分となる。従って、分解能約１分は画面上０．１５％に相当する。
【００６０】
絞りを絞ると、開放時に比べ焦点深度が深くなると共にベストピント位置の検出に必要なウォブリング量も大きくなるため、像高変化率も大きくなる。そこで、使用頻度が最も多いＦナンバー域が開放〜Ｆ／５．６程度であるので、Ｆ／５．６での像高変化率を０．１５％まで許容すると、開放（Ｆ／１．８５）時はその約１／３の０．０６％程度となる。そこで、条件式（２）式の上限は、絞り開放（Ｆ／１．８５）時の像高変化率が０．０６％（Ｆ／５．６の時０．１５％）以内に収まるように決定した。
【００６１】
但し、Ｆ／５．６以上のＦナンバーも頻繁に使用するシステムを考えた場合や、より明るい開放Ｆナンバーを設定した場合には、開放時の像高変化率は０．０６％より抑えることが必要となる。
【００６２】
そして、条件式（２）で示される、許容できる像高変化率の上限値は、焦点深度に対するウォブリング量決定の考え方や、想定する画面サイズ等によっても変化するが、条件式（２）の範囲にあれば、後述する表７に示す通り、０．０６％以下に収まる。
【００６３】
また、条件式（３）はＬ４２群と全系の広角端でのパワーに関するものであり、適度なバックフォーカスへの位置敏感度を保証し、良好な光学性能を維持するための条件を示したものである。
【００６４】
Ｌ４２群のパワーが全系の広角端でのパワーに対して小さくなって条件式（３）の下限を下回ると、バックフォーカスへの位置敏感度が小さくなり、オートフォーカスのための方向判別信号を得るためにウォブリング群の移動量を大きくしなければならず、可動部間隔が広く必要となり、小型化に反する。
【００６５】
また、Ｌ４２群のパワーが大きくなって条件式（３）の上限を越えると、バックフォーカスへの位置敏感度が大きくなり、定まったバックフォーカスの変位量に対してメカ的にＬ４２群の変位量を制御することが困難となる。また、簡単な構成にて良好な光学性能を維持することが困難となる。
【００６６】
条件式（４）は、Ｌ４３群を物体側のＬ４３ａ群と像側のＬ４３ｂ群の２つの群に分割して各レンズ群のパワーを限定することにより、像側のＬ４３ｂ群を適切なバックフォーカスへの位置敏感度をもったフランジバック調整またマクロ撮影のための可動レンズ群として設定するためのものである。
【００６７】
Ｌ４３ｂ群のパワーに対してＬ４３ａ群のパワーが必要以上に大きくなるか、あるいはＬ４３ａ群のパワーに対してＬ４３ｂ群のパワーが必要以上に小さくなることによって条件式（４）の上限を越えると、良好な光学性能を維持するためのレンズ構成が複雑化したり、Ｌ４３群のバックフォーカスに対する位置敏感度が小さくなって可動部間隔が多く必要となるといったデメリットが生じる。
【００６８】
このように、各レンズ群の光学的諸定数が条件式（１）〜（４）を満足することにより、ズームレンズ系全体のコンバクト化を図りつつ、フランジバック調整又はマクロ撮影のための可動なＬ４３群をウォブリング群であるＬ４２群とは別に確保し、全変倍範囲および全物体距離にわたって良好な光学性能を達成することができるとともに、ウォブリング時における結像倍率の変化の小さなズームレンズを実現している。
【００６９】
以下、図１〜図６に示したズームレンズの数値実施例を表１〜表６を示す。また、図８〜図１３には上記各数値実施例での広角端（Ａ）および望遠端（Ｂ）での諸収差図を示している。
【００７０】
なお、表１の数値実施例１および図８の諸収差図は図１のズームレンズに、表２の数値実施例２および図９の諸収差図は図２のズームレンズに、表３の数値実施例３および図１０の諸収差図は図３のズームレンズに、表４の数値実施例４および図１１の諸収差図は図４のズームレンズに、表５の数値実施例５および図１２の諸収差図は図５のズームレンズに、表６の数値実施例６および図１３の諸収差図は図６のズームレンズにそれぞれ対応するものである。
【００７１】
【表１】
（数値実施例１）
【００７２】
【表２】
（数値実施例２）
【００７３】
【表３】
（数値実施例３）
【００７４】
【表４】
（数値実施例４）
【００７５】
【表５】
（数値実施例５）
【００７６】
【表６】
（数値実施例６）
【００７７】
以上の数値実施例から分かるように、本実施形態によれば、ＦナンバーがＦ／２．０程度、変倍比１０倍以上の大口径比、かつ高倍率比のオートフォーカス機能を有するズームレンズを実現することができる。
【００７８】
次に、上記各数値実施例と条件式（１）〜（４）との関係を表７にまとめて示す。
【００７９】
ここで、数値実施例１〜２ではφ42が正、数値実施例３〜６ではφ42が負としている。また、数値実施例５ではＬ４３群をフランジバック調整又はマクロ撮影のため一体で移動可能としている。さらに、数値実施例６ではＬ４３ａ群およびＬ４３ｂ群とも正のパワーを有している。
【００８０】
【表７】
【００８１】
このように、本実施形態によれば、絞りＳＰよりも物体側の結像のための第４レンズ群として、ウォブリング群であるＬ４２群とフランジバック等の調整群であるＬ４３群とを別々に設けているので、ウォブリング駆動機構やフランジバック調整等の駆動機構を簡単化できるとともにフランジバック調整等の操作性を良好なものとし、さらにＬ４２群にバックフォーカスへの適度な位置敏感度を持たせることとウォブリング時の結像倍率の変化を少なくさせることとの両立が容易であるズームレンズを実現することができる。
【００８２】
次に数値実施例１〜６のズームレンズを撮影光学系として用いた撮影システム（テレビカメラシステム）の実施形態を図１５を用いて説明する。
【００８３】
図１５において、１０６はレンズを含む撮影システム本体、１０１は数値実施例１〜６のズームレンズによって構成された撮影光学系、１０２はフィルターや色分解プリズムに相当するガラスブロック、１０３は撮影光学系１０１によって形成される被写体像を受光するＣＣＤ等の撮像素子、１０４，１０５は撮影装置及びレンズの制御を司るCPU である。
【００８４】
このように数値実施例１〜６のズームレンズをテレビカメラ等の撮影システムに適用することにより、ウォブリング駆動機構やフランジバック調整等駆動機構
の簡単化、フランジバック調整等の操作性の向上を図るとともに、ウォブリング群にバックフォーカスへの適度な位置敏感度を持たせることと、良好な光学性能を維持することとの両立が容易である撮影システムを実現することができる。
【００８５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、絞りよりも物体側の結像のための第４レンズ群として、ウォブリング群とフランジバック調整又はマクロ撮影のための調整群とを別々に設けているので、ウォブリング駆動機構やフランジバック調整等の駆動機構を簡単化できるとともにフランジバック調整等の操作性を良好なものとすることができる。さらに、ウォブリング群にバックフォーカスへの適度な位置敏感度を持たせることとウォブリング時の結像倍率の変化を少なくさせることとの両立が容易であるズームレンズを実現することができる。
【００８６】
特に、上記第４レンズ群において、ウォブリング群が光軸方向に振幅駆動された時のバックフォーカス変化の振幅の半幅を焦点深度とした場合に、条件式（１），（２）を満足するようにすれば、ウォブリング群や調整群の適度なバックフォーカスへの位置敏感度を保証し、製品として必要なバックフォーカスを確保することが可能であるとともに、ウォブリングに伴う結像倍率の変化を実用上問題の無いレベルまで小さくすることで、ウォブリング時の像劣化を防止しつつ、簡単な構成にて良好な光学性能を維持することができる。
【００８７】
また、第４レンズ群において、条件式（３）を満足するようにすれば、ウォブリング群の適度なバックフォーカスへの位置敏感度を保証しつつ、簡単な構成にて良好な光学性能を維持することが可能となる。
【００８８】
さらに、上記調整群を、物体側のａ群と、像側のｂ群の２つの群から構成し、上記ｂ群をフランジバック調整またマクロ撮影のための可動群とした上で、条件式（４）を満足するようにすれば、調整群の適度なバックフォーカスへの位置敏感度を保証しつつ、簡単な構成にて良好な光学性能を維持することができる。
良好な光学性能を維持することができる。
【００８９】
そして、条件式（１）〜（４）のように各レンズ群の光学的諸定数を特定することにより、レンズ系全体の小型化を図りつつ、フランジバック調整又はマクロ撮影のための可動群を確保し、全変倍範囲および全物体距離にわたって良好な光学性能を有するとともに、ウォブリング時の結像倍率の変化が小さいズームレンズを得ることができる。
【００９０】
なお、上記調整群におけるウォブリング群より物体側に固定群を配置すれば、ウォブリング群の大型化を抑えたり、収差を良好に補正したりすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態（数値実施例１）のズームレンズの光学的構成を示す図である。
【図２】本発明の実施形態（数値実施例２）のズームレンズの光学的構成を示す図である。
【図３】本発明の実施形態（数値実施例３）のズームレンズの光学的構成を示す図である。
【図４】本発明の実施形態（数値実施例４）のズームレンズの光学的構成を示す図である。
【図５】本発明の実施形態（数値実施例５）のズームレンズの光学的構成を示す図である。
【図６】本発明の実施形態（数値実施例６）のズームレンズの光学的構成を示す図である。
【図７】上記ズームレンズにおける結像のための第４レンズ群の光学作用の説明図。
【図８】上記数値実施例１のズームレンズの諸収差図である。
【図９】上記数値実施例２のズームレンズの諸収差図である。
【図１０】上記数値実施例３のズームレンズの諸収差図である。
【図１１】上記数値実施例４のズームレンズの諸収差図である。
【図１２】上記数値実施例５のズームレンズの諸収差図である。
【図１３】上記数値実施例６のズームレンズの諸収差図である。
【図１４】いわゆる山登り式オートフォーカス機能を有するズームレンズの光学的構成を示す図である。
【図１５】上記数値実施例１から６のズームレンズを撮影光学系として用いた撮影システムの模式図である。
【符号の説明】
Ｉ 第１レンズ群
II 第２レンズ群
III 第３レンズ群
IV 第４レンズ群
ＳＰ 絞り
Ｌ４１ 固定群
Ｌ４２ ウォブリング群
Ｌ４３ 調整群
Ｌ４３ａ 固定群
Ｌ４３ｂ 可動群
ＩＧ 結像面
Claims (6)
- 物体側から順に、第１レンズ群と、変倍時に移動する第２レンズ群と、変倍時の結像位置の移動を補正するための第３レンズ群と、結像のための第４レンズ群とを有して構成され、前記第４レンズ群よりも物体側に絞りを有するズームレンズにおいて、
前記第４レンズ群は、物体側から順に、最良結像位置を検出するために光軸方向に微小振幅駆動されるウォブリング群と、変倍時および最良結像位置の検出時に固定であってフランジバック調整又はマクロ撮影のための可動部分を含む調整群とを有して構成されており、前記ウォブリング群が光軸方向に振幅駆動された時のバックフォーカス変化の振幅の半幅を焦点深度とした場合に、以下の条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
- 前記第４レンズ群において、以下の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。
- 前記調整群は、物体側のａ群と、像側のｂ群の２つの群からなり、前記ｂ群をフランジバック調整またマクロ撮影のための可動群とし、以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１又は２に記載のズームレンズ。
- 前記調整群をフランジバック調整又はマクロ撮影のため一体に移動可能としたことを特徴とする請求項１又は２に記載のズームレンズ。
- 前記ウォブリング群より物体側に、固定群を配置したことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のズームレンズ。
- 請求項１から５のいずれかに記載のズームレンズと、このズームレンズが交換可能に装着される撮影装置とを有して構成されることを特徴とする撮影システム。
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