JP5596428B2 - レンズシステム - Google Patents

Description

本発明は、広画角のレンズシステムに関するものである。

特許文献１には、広画角で、かつ全ズーム範囲及び全物体距離範囲にわたり、高い光学性能が得ら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、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、該第１レンズ群と該第２レンズ群の光軸方向の間隔が小さくなるように、該第１、第２レンズ群が移動する。

特開２００９−２７１１６５

広角、特に、全画角が１４０度を越えるような超広角のレンズシステムは、ＣＣＤやＣＭＯＳなどの撮像素子の高性能化に伴い、監視などの多種多様な目的で使用することが検討されている。そのような撮像素子を備えた撮像装置に搭載されるレンズシステムには、高解像度で、変倍可能であり、さらに広角端から望遠端にわたり明るい像が得られるＦ値（ＦＮｏ）の小さなレンズシステムが要望されている。

本発明の一態様は、物体側から順に、変倍の際に移動する負の屈折力を備えた第１のレンズ群と、変倍の際に移動しない絞り（開口絞り）と、変倍の際に移動する正の屈折力を備えた第２のレンズ群と、変倍の際に移動しない正の屈折力を備えた第３のレンズ群とから構成されるレンズシステムである。第１のレンズ群は、広角端から望遠端に変倍する際に絞りに向かって近づく。第２のレンズ群は、物体側から順に配置された正の屈折力の第１レンズと、接合レンズとから構成され、接合レンズは、物体側から順に配置された負の屈折力の第２レンズ、正の屈折力の第３レンズおよび負の屈折力の第４レンズから構成され、さらに、広角端から望遠端に変倍する際に絞りに向かって近づく。

このレンズシステムにおいて、第２のレンズ群は、バリエータ（変倍群）および収差を補正する機能とを含む。第２のレンズ群は、バリエータとしての機能を主に受け持つ正の屈折力の第１レンズと、収差補正としての機能を主に受け持つ３枚貼合の接合レンズとで構成され、このような構成の第２のレンズ群を絞りに対して変倍の際に移動させることにより、様々な環境で、いっそう鮮明な画像を得ることが可能となる。

すなわち、変倍の際に絞りを移動させないタイプとすることにより、たとえば、ガルバノタイプと称されるような複数の絞り羽根を有し、絞り値を比較的大きく制御できる機構を備えた装置（アイリス装置）を採用しやすい。したがって、このレンズシステムは設置場所や昼夜による明るさの変化に対して絞り値の調整幅を広くでき、様々な環境で使用される撮像装置に適している。そのような撮像装置の１つの例は、高感度な監視カメラである。

一方、絞り値は手動で変えられても、自動で変えられてもよいが、絞りこまれると焦点深度が深くなるのでピント位置（焦点位置）を検出する（合わせる）ことが難しくなる。さらに、収差補正能力を高くするために多数枚のレンズを採用するシステムであるとピント位置のずれによる画像の品質への影響も大きくなる。このレンズシステムにおいては、第２のレンズ群に３枚貼合の接合レンズを採用することにより、多数枚のレンズを組み合わせることによる収差補正能力を得る。したがって、明るさなどが異なる様々な環境において、より鮮明な画像を得ることができる。

さらに、このレンズシステムにおいては、第３のレンズ群により諸収差の補正が可能なので、光量が不足しがちな望遠端およびその近傍において、第１のレンズ群と、第２のレンズ群とをともに絞りに近づけることができる。このため、広角端から望遠端にわたりＦ値の小さなレンズシステムを提供でき、超広角のレンズシステムであって、高解像度であり、さらに明るい像が得られるレンズシステムを提供できる。

このレンズシステムにおいて、第１のレンズ群と絞りとの空気間隔は、広角端から望遠端に変倍する際に単調に減少し、第２のレンズ群と絞りとの空気間隔は、広角端から望遠端に変倍する際に単調に減少することが望ましい。これにより、さらにＦ値が小さく、明るいレンズシステムが得られる。

このレンズシステムの典型的なものは超広角レンズシステムであり、典型的には、広角端における半画角が少なくとも７０度の、魚眼または魚眼に近いレンズシステムである。

このレンズシステムにおいて、第３のレンズ群の合成焦点距離ｆ３と、広角端における当該レンズシステムの合成焦点距離ｆｗとが以下の条件（Ａ）を満たすことが望ましい。
５＜ｆ３／ｆｗ＜３０・・・（Ａ）
条件（Ａ）を下回ると第３のレンズ群のパワーの割合が大きくなり過ぎて、光量の確保が難しくなる。一方、条件（Ａ）を上回ると第３のレンズ群のパワーが不足して収差補正が難しくなる。

また、このレンズシステムにおいて、超広角にするとともに、超広角化による収差の発生を抑制するためには、第１のレンズ群は複数の負の屈折力のレンズを含むことが望ましい。さらに、最も光線を曲げる可能性の高い最も物体側の負の屈折力のレンズにおいては、収差の発生を抑制するために、その焦点距離ｆ１１と、広角端における当該レンズシステムの合成焦点距離ｆｗとが以下の条件（Ｂ）を満たすことが望ましい。
｜ｆ１１｜／ｆｗ＞３．５０・・・（Ｂ）

また、このレンズシステムにおいて、第２のレンズ群の第１レンズの焦点距離ｆ２１と、接合レンズの合成焦点距離ｆ２Ｂとが以下の条件を満たすことが望ましい。
０＜ｆ２１／｜ｆ２Ｂ｜＜１．５０・・・（１．０）

全体が正のパワーの第２のレンズ群において、正の第１レンズでパワーの大部分を受け持つことにより、第１のレンズ群で発生する像面湾曲を補正しやすい。（１．０）式の上限を超えると、正の第１レンズのパワーが不足し、像面湾曲の補正が不足しやすい。さらに、接合レンズのパワーを抑えることにより、第１のレンズ群で発生する像面湾曲以外の諸収差と、正の第１レンズが増大させる色収差などの諸収差とを良好に補正できる。したがって、超広角の変倍タイプであって、諸収差が良好に補正された明るいレンズシステムを提供できる。

このレンズシステムにおいては諸収差が良好に補正できるので、このレンズシステムをデイ＆ナイトに対応させることが可能である。したがって、監視目的の撮像装置にも適用可能な魚眼ズームレンズシステムを提供できる。昼夜兼用（デイ＆ナイト）のレンズシステムは、可視光波長域（４００〜７００ｎｍ）から近赤外光波長域（７００〜１０００ｎｍ）までの広範囲にわたって色収差が良好に補正されていることが望ましい。

このレンズシステムにおいては、さらに、第２のレンズ群の接合レンズの負の第２レンズのアッベ数ν２２と、正の第３レンズのアッベ数ν２３と、負の第４レンズのアッベ数ν２４とが以下の条件を満たすことが望ましい。
３０．０＜ν２３−ν２２＜７６．１・・・（２．１．０）
３０．０＜ν２３−ν２４＜７６．１・・・（２．２．０）
ν２３＞７０．０・・・（３．０）

接合レンズの中央に配置された低分散（高アッベ数）の正の第３レンズと、その物体側および像側に配置された高分散（低アッベ数）の負の第２レンズおよび負の第４レンズとを組み合わせることにより、第２のレンズ群における軸上／倍率色収差の補正能力を向上させることができる。条件（２．１．０）および（２．２．０）は、昼夜兼用のレンズシステムに適した条件であり、条件（１．０）と合わせて、第２のレンズ群において、接合レンズのパワー配分を若干大きくし、接合レンズの軸上／倍率色収差が良好に補正されやすいようにしている。それとともに、条件（３．０）は、接合レンズの中央に配置された正の第３レンズのアッベ数を確保することにより、第１のレンズ群と第２のレンズ群の正の第１レンズとが増大させる軸上色収差および倍率色収差の補正能力を向上させている。

このレンズシステムにおいては、さらに、第２のレンズ群の接合レンズの負の第２レンズの屈折率ｎ２２と、正の第３レンズの屈折率ｎ２３と、負の第４レンズの屈折率ｎ２４とが以下の条件を満たすことが望ましい。
ｎ２２−ｎ２３＞０．１３・・・（４．１．０）
ｎ２４−ｎ２３＞０．１３・・・（４．２．０）
接合レンズの中央に配置された正の第３レンズの屈折率を小さくするとともに、その物体側および像側に配置された負の第２レンズおよび負の第４レンズの屈折率を大きくすることにより、第２のレンズ群における諸収差の補正能力を向上できる。

このレンズシステムにおいては、さらに以下の条件を満たすことが望ましい。
０．１５＜ｆ２１／｜ｆ２Ｂ｜＜０．３０
４５．０＜ν２３−ν２２＜７６．１
３５．０＜ν２３−ν２４＜７６．１
ν２３＞８０．０

昼夜兼用のレンズシステムであって、経済的で十分な性能を備えたレンズシステムを提供できる。このレンズシステムは、明るく、収差補正能力が高いので、さらに、高解像度な画像を得る用途あるいは手動で変倍させる用途などにも適している。手動で変倍させる１つの用途は、バリフォーカルとも称されており、オートフォーカス機構や電動フォーカス機構を持たず、電動ズーム機構も持たないレンズシステムであって、典型的な用途の１つは、所定の場所に設置される監視用途である。特に、可視光波長域（４００〜７００ｎｍ）に限定することにより、像面湾曲をさらに良好に補正し、いっそう高解像度の画像が得られるレンズシステムを提供できる。このレンズシステムは、オートフォーカス機構および／または自動絞り機構を備えたシステムにも適用できる。

レンズシステムは、さらに、以下の条件を満たすことが望ましい。
０＜ｆ２１／｜ｆ２Ｂ｜＜０．７５・・・（１．１）
第２のレンズ群の第１レンズのパワー比率を大きくすることにより、像面湾曲の補正能力を高めることができ、明るく、さらに高解像度の画像が得られるレンズシステムを提供できる。

このレンズシステムにおいては、第２のレンズ群の接合レンズの負の第２レンズのアッベ数ν２２と、正の第３レンズのアッベ数ν２３と、負の第４レンズのアッベ数ν２４とが以下の条件を満たすことが望ましい。
２０．０＜ν２３−ν２２＜７６．１・・・（２．１．１）
２０．０＜ν２３−ν２４＜７６．１・・・（２．２．１）
ν２３＞６０．０・・・（３．１）
可視光を対象にすることにより、軸上色収差および倍率色収差の補正能力を昼夜兼用よりも若干低く設定することができ、低コストのレンズシステムを提供できる。

また、このレンズシステムにおいては、第２のレンズ群の接合レンズの負の第２レンズの屈折率ｎ２２と、正の第３レンズの屈折率ｎ２３と、負の第４レンズの屈折率ｎ２４とが以下の条件を満たすことが望ましい。
ｎ２２−ｎ２３＞０．１６・・・（４．１．１）
ｎ２４−ｎ２３＞０．１６・・・（４．２．１）
非点収差、コマ収差などの収差補正能力をより高めることができ、より高解像度の画像を得ることができる。

このレンズシステムにおいては、さらに以下の条件を満たすことが望ましい。
０＜ｆ２１／｜ｆ２Ｂ｜＜０．１５
４５．０＜ν２３−ν２２＜７６．１
３０．０＜ν２３−ν２４＜７６．１
ν２３＞８０．０
可視光領域の高解像度タイプのレンズシステムであって、経済的で十分な性能を備えたレンズシステムを提供できる。

本発明の他の態様の１つは、上記のレンズシステムと、このレンズシステムにより結像された像（画像）を取得する撮像素子とを有する撮像装置である。このレンズシステムは、広画角でありながら、良好な結像性能を備えている。したがって、デイ＆ナイトに対応した撮像装置、および可視光領域においてさらに高解像度な画像を取得できる撮像装置などを提供できる。

第１の実施形態に係るレンズシステムおよび撮像装置の概略構成を示す図であり、（ａ）は広角端の配置を示し、（ｂ）は望遠端の配置を示す。 第１の実施形態に係るレンズシステムのレンズデータを示す図。 第１の実施形態に係るレンズシステムの諸数値を示す図であり、（ａ）は基本データ、（ｂ）は非球面データ、（ｃ）はズームデータ、（ｄ）は各レンズの焦点距離を示す。 第１の実施形態に係るレンズシステムの広角端の縦収差を示す図。 第１の実施形態に係るレンズシステムの望遠端の縦収差を示す図。 第２の実施形態に係るレンズシステムおよび撮像装置の概略構成を示す図であり、（ａ）は広角端の配置を示し、（ｂ）は望遠端の配置を示す。 第２の実施形態に係るレンズシステムのレンズデータを示す図。 第２の実施形態に係るレンズシステムの諸数値を示す図であり、（ａ）は基本データ、（ｂ）は非球面データ、（ｃ）はズームデータ、（ｄ）は各レンズの焦点距離を示す。 第２の実施形態に係るレンズシステムの広角端の縦収差を示す図。 第２の実施形態に係るレンズシステムの望遠端の縦収差を示す図。 第３の実施形態に係るレンズシステムおよび撮像装置の概略構成を示す図であり、（ａ）は広角端の配置を示し、（ｂ）は望遠端の配置を示す。 第３の実施形態に係るレンズシステムのレンズデータを示す図。 第３の実施形態に係るレンズシステムの諸数値を示す図であり、（ａ）は基本データ、（ｂ）は非球面データ、（ｃ）はズームデータ、（ｄ）は各レンズの焦点距離を示す。 第３の実施形態に係るレンズシステムの広角端の縦収差を示す図。 第３の実施形態に係るレンズシステムの望遠端の縦収差を示す図。 第４の実施形態に係るレンズシステムおよび撮像装置の概略構成を示す図であり、（ａ）は広角端の配置を示し、（ｂ）は望遠端の配置を示す。 第４の実施形態に係るレンズシステムのレンズデータを示す図。 第４の実施形態に係るレンズシステムの諸数値を示す図であり、（ａ）は基本データ、（ｂ）は非球面データ、（ｃ）はズームデータ、（ｄ）は各レンズの焦点距離を示す。 第４の実施形態に係るレンズシステムの広角端の縦収差を示す図。 第４の実施形態に係るレンズシステムの望遠端の縦収差を示す図。 第５の実施形態に係るレンズシステムおよび撮像装置の概略構成を示す図であり、（ａ）は広角端の配置を示し、（ｂ）は望遠端の配置を示す。 第５の実施形態に係るレンズシステムのレンズデータを示す図。 第５の実施形態に係るレンズシステムの諸数値を示す図であり、（ａ）は基本データ、（ｂ）は非球面データ、（ｃ）はズームデータ、（ｄ）は各レンズの焦点距離を示す。 第５の実施形態に係るレンズシステムの広角端の縦収差を示す図。 第５の実施形態に係るレンズシステムの望遠端の縦収差を示す図。 第６の実施形態に係るレンズシステムおよび撮像装置の概略構成を示す図であり、（ａ）は広角端の配置を示し、（ｂ）は望遠端の配置を示す。 第６の実施形態に係るレンズシステムのレンズデータを示す図。 第６の実施形態に係るレンズシステムの諸数値を示す図であり、（ａ）は基本データ、（ｂ）は非球面データ、（ｃ）はズームデータ、（ｄ）は各レンズの焦点距離を示す。 第６の実施形態に係るレンズシステムの広角端の縦収差を示す図。 第６の実施形態に係るレンズシステムの望遠端の縦収差を示す図。 第７の実施形態に係るレンズシステムおよび撮像装置の概略構成を示す図であり、（ａ）は広角端の配置を示し、（ｂ）は望遠端の配置を示す。 第７の実施形態に係るレンズシステムのレンズデータを示す図。 第７の実施形態に係るレンズシステムの諸数値を示す図であり、（ａ）は基本データ、（ｂ）は非球面データ、（ｃ）はズームデータ、（ｄ）は各レンズの焦点距離を示す。 第７の実施形態に係るレンズシステムの広角端の縦収差を示す図。 第７の実施形態に係るレンズシステムの望遠端の縦収差を示す図。 第８の実施形態に係るレンズシステムおよび撮像装置の概略構成を示す図であり、（ａ）は広角端の配置を示し、（ｂ）は望遠端の配置を示す。 第８の実施形態に係るレンズシステムのレンズデータを示す図。 第８の実施形態に係るレンズシステムの諸数値を示す図であり、（ａ）は基本データ、（ｂ）は非球面データ、（ｃ）はズームデータ、（ｄ）は各レンズの焦点距離を示す。 第８の実施形態に係るレンズシステムの広角端の縦収差を示す図。 第８の実施形態に係るレンズシステムの望遠端の縦収差を示す図。 第９の実施形態に係るレンズシステムおよび撮像装置の概略構成を示す図であり、（ａ）は広角端の配置を示し、（ｂ）は望遠端の配置を示す。 第９の実施形態に係るレンズシステムのレンズデータを示す図。 第９の実施形態に係るレンズシステムの諸数値を示す図であり、（ａ）は基本データ、（ｂ）は非球面データ、（ｃ）はズームデータ、（ｄ）は各レンズの焦点距離を示す。 第９の実施形態に係るレンズシステムの広角端の縦収差を示す図。 第９の実施形態に係るレンズシステムの望遠端の縦収差を示す図。 第１０の実施形態に係るレンズシステムおよび撮像装置の概略構成を示す図であり、（ａ）は広角端の配置を示し、（ｂ）は望遠端の配置を示す。 第１０の実施形態に係るレンズシステムのレンズデータを示す図。 第１０の実施形態に係るレンズシステムの諸数値を示す図であり、（ａ）は基本データ、（ｂ）は非球面データ、（ｃ）はズームデータ、（ｄ）は各レンズの焦点距離を示す。 第１０の実施形態に係るレンズシステムの広角端の縦収差を示す図。 第１０の実施形態に係るレンズシステムの望遠端の縦収差を示す図。

図１に、本発明の実施形態に係る典型的なレンズシステムを用いた撮像装置の概略構成を示している。この撮像装置１は、レンズシステム１０と、レンズシステム１０により結像された画像をデジタルデータに変換する撮像素子１１とを含む。撮像素子１１の典型的なものはＣＣＤ、ＣＭＯＳなどの半導体撮像素子である。レンズシステム１０は、物体側１０ａから順に、負の屈折力を備えた第１のレンズ群Ｇ１と、絞り（開口絞り）Ｓと、正の屈折力を備えた第２のレンズ群Ｇ２と、正の屈折力を備えた第３のレンズ群Ｇ３とから構成されている。

図１（ａ）はレンズシステム１０の広角端（ＷＩＤＥ）における配置を示し、図１（ｂ）はレンズシステム１０の望遠端（ＴＥＬＥ）における配置を示している。このレンズシステム１０は、バリフォーカルレンズであり、第３のレンズ群Ｇ３および絞りＳを固定し、第１のレンズ群Ｇ１および第２のレンズ群Ｇ２を光軸に沿って移動させることにより、広角端と望遠端との間で変倍できる。具体的には、広角端から望遠端に変倍する際に、第１のレンズ群Ｇ１を不動の絞りＳに向かって近づけて空気間隔を短くする。また、広角端から望遠端に変倍する際に、第２のレンズ群Ｇ２を不動の絞りＳに向かって近づけて空気間隔を短くする。

第１のレンズ群Ｇ１および第２のレンズ群Ｇ２の動きは典型的には単調な動きにすることが可能であるが、戻りを含む動きであってもよい。このレンズシステム１０においては、焦点調整は、ズーミングの際に移動する第１のレンズ群Ｇ１および／または第２のレンズ群Ｇ２により行うことができる。特に、手動でズーミングを行うレンズシステム１０においては、焦点調整を第１のレンズ群Ｇ１または第２のレンズ群Ｇ２により行うことが望ましい。第３のレンズ群Ｇ３を焦点調整の際も固定できる。第３のレンズ群Ｇ３を移動させることにより焦点調整を行ってもよい。第１のレンズ群Ｇ１および第２のレンズ群Ｇ２をモーターなどにより動かしてズーミングを行うシステムにおいては、第３のレンズ群Ｇ３によりフォーカシングすることが望ましい。

レンズシステム１０は、３つのレンズ群Ｇ１、Ｇ２およびＧ３にグループ化された１０枚のレンズＬ１１〜Ｌ１４、Ｌ２１〜Ｌ２４およびＬ３１〜Ｌ３２により構成されている。最も物体側１０ａの第１のレンズ群Ｇ１は、全体が負の屈折力を備えたレンズ群であり、物体側１０ａから順番に物体側１０ａに凸の負のメニスカスレンズＬ１１と、物体側１０ａに凸の負のメニスカスレンズＬ１２と、両凹の負レンズＬ１３と、物体側１０ａに凸の正のメニスカスレンズＬ１４とにより構成されている。

このレンズシステム１０は、負−正−正の３群で、負のレンズ群が先行したレトロフォーカスタイプの超広画角のレンズシステムであり、広角端における半画角が７０度以上（全画角１４０度以上）のレンズシステムである。第１のレンズ群Ｇ１は、物体側から急峻な入射角の光線を光軸と平行に変換して第２のレンズ群Ｇ２に導入する役割を含む。

第２のレンズ群Ｇ２は、全体が正の屈折力を備えたレンズ群であり、物体側１０ａから順番に両凸の正レンズ（正の第１レンズ）Ｌ２１と、３枚貼合の接合レンズ（バルサムレンズ、３枚バルサム）Ｌ２Ｂとにより構成されている。接合レンズＬ２Ｂは、物体側１０ａに凸の負のメニスカスレンズ（負の第２レンズ）Ｌ２２と、両凸の正レンズ（正の第３レンズ）Ｌ２３と、像側１０ｂに凸の負のメニスカスレンズ（負の第４レンズ）Ｌ２４とを含む。

第２のレンズ群Ｇ２は、バリエータ（変倍群）と、第１のレンズ群Ｇ１が発生する広画角化に起因する収差の補正と、光軸上の収差の補正とを行う機能を含む。先行する第１レンズＬ２１の一方の面または両方の面は非球面であり、第２のレンズ群Ｇ２の収束（正）のパワーの大部分を第１のレンズＬ２１の正の非球面が担当する。接合レンズＬ２Ｂは、正の単レンズＬ２３の両側を２枚の負レンズＬ２２およびＬ２４で挟んだタイプであり、収差補正能力は高いが合成焦点距離は長くなる。

第３のレンズ群Ｇ３は、全体が正の屈折力を備えたレンズ群であり、物体側１０ａから順番に両凹の負レンズＬ３１と、両凸の正レンズＬ３２とにより構成されている。また、第３のレンズ群Ｇ３の像側１０ｂには、１枚のガラス製のカバーガラスＣＧを挟んで撮像素子１１が配置されている。

第３のレンズ群Ｇ３は、第１のレンズ群Ｇ１および第２のレンズ群Ｇ２の補正不足の収差を補正する機能を含み、球面収差および軸上色収差を補正し、高Ｆ値化に寄与する。すなわち、このレンズシステム１０においては、正レンズＬ２１とトリプレットタイプの接合レンズＬ２Ｂとを備えた第２のレンズ群Ｇ２と、第２のレンズ群Ｇ２に入射する光線とを制限する絞りＳとの組み合わせにより、第２のレンズ群Ｇ２の収差補正能力を向上でき、超広画角で収差が良好に補正された像が得られるようにしている。さらに、第３のレンズ群Ｇ３を配置して収差補正機能を分離する（負担させる）ことにより、絞りＳを固定し（移動させず）、第２のレンズ群Ｇ２が移動しやすい構成としている。

このレンズシステム１０は、絞り（ストップ、アイリス）Ｓとして、ガルバノタイプと称される複数（典型的には２枚）の絞り羽根を有し、絞り値を比較的大きく制御できる機構を備えた装置（アイリス装置）Ｓを採用している。レンズシステム１０は、アイリス装置Ｓを移動させる機構が不要なので、アイリス装置Ｓのサイズが大きく、比較的重量が大きい場合であっても、レンズシステム１０としてアッセンブルしやすい。したがって、このレンズシステム１０を備えた撮像装置１は、設置場所や昼夜による明るさの変化に対して絞り値の調整幅を広くでき、監視目的などで採用される高感度な監視カメラ（撮像装置）を様々な環境で使用しやすい。

アイリス装置Ｓは、絞り値を手動で変えるものであっても自動で変えられるもの（オートアイリス）であってもよい。アイリス装置Ｓでは、光束が絞りこまれると焦点深度が深くなるのでピント位置（焦点位置）を合わせることが難しくなり、さらに、収差補正能力を高くするために多数枚のレンズを採用するシステムであるとピント位置のずれによる画像の品質への影響も大きくなる。このレンズシステム１０においては、第２のレンズ群Ｇ２に３枚貼合の接合レンズＬ２Ｂを採用し、多数枚のレンズを組み合わせることによる収差補正能力を得るとともに焦点位置に対する効き量を緩和している。したがって、明るさなどが異なる様々な環境において、より鮮明な画像が得られるレンズシステム１０および撮像装置１を提供できる。

明るいＦ値の効果が最大限に発揮されるのは、早朝・夕方等の薄暗い環境下においてである。設置時にはこれらの薄暗い環境で作業するとは考えにくく、ある程度明るい環境下で設置を行うため、ある程度絞り込んだ状態で取り付けることが見込まれる。

光学系には球面収差が存在するため、開放と小絞りでは焦点位置の移動が発生する。焦点移動があると、絞った状態でピントあわせした後開放するとピントがずれてしまう可能性がある。開放と小絞りの焦点位置移動は、特に以下で説明する光学系のような、広角端のＦ値が１．２と明るいレンズでは球面収差が増大しやすく、大きくなりがちである。絞込みによる焦点位置移動を小さくするには、球面収差、色の球面収差、軸上色収差を低減することが肝要である。

これら光軸上の収差は、以下で説明する光学系では主に下記の点で補正されている。
第２のレンズ群Ｇ２の３枚バルサムＬ２Ｂ・・球面収差、色の球面収差、軸上色収差
第３のレンズ群Ｇ３の負正の２枚構成 ・・軸上色収差
第３のレンズ群Ｇ３に付与された非球面 ・・球面収差を補正

また、第２のレンズ群Ｇ２に３枚貼合の接合レンズＬ２Ｂを採用することにより、レンズシステム１０を組み立てる際の性能のばらつきを抑制できるというメリットもある。第２のレンズ群Ｇ２は、ズームレンズのバリエータとしての機能を備えており、一般的に公差感度が高くなる傾向にある。このレンズシステム１０では、第２のレンズ群Ｇ２が、非球面を備えた正レンズＬ２１と、３枚貼合の接合レンズ（バルサムレンズ）Ｌ２Ｂとによる簡易な構成であり、組み立て時の公差を抑制できる。

可視・高解像用途では主に倍率色収差を、デイ＆ナイト用途では主に軸上色収差を強力に補正するためには、３枚貼合の接合レンズＬ２Ｂの正レンズＬ２３として、異常分散を有する硝材を使用する必要がある。しかし一般的に、異常分散を有する硝材は屈折率の温度係数が負に大きく、温度変動に対してピント位置がずれるおそれがある。オートフォーカス機構を持たないカメラに本レンズが取り付けられた場合、ピント位置が温度により変動してしまうため高解像を損なうおそれがある。負正負タイプのバルサムレンズＬ２Ｂでは、負レンズＬ２２および／またはＬ２４に温度係数が正に大きい材料を用いることで、正レンズＬ２３の屈折率の温度係数が負に大きいことによるピント変動を打ち消すことができるというメリットもある。

さらに、第１のレンズ群Ｇ１は、望遠端において絞りＳから離れる傾向になり易いが、第３のレンズ群Ｇ３による収差補正機能を追加することにより、望遠端において第１のレンズ群Ｇ１を絞りＳに近づけ第２のレンズ群Ｇ２に入射される光量が不足するのを抑制している。典型的には、第１のレンズ群Ｇ１は、広角端から望遠端に向かい、ほぼ単調に絞りＳに近づけることができる。したがって、広角端から望遠端にわたりＦ値が小さく、さらに収差補正が良好な、超広角で変倍可能なレンズシステムを提供できる。

さらに、レンズシステム１０においては、上述したように、第３のレンズ群Ｇ３を負−正のレンズＬ３１およびＬ３２の２枚で構成し、さらに、正レンズＬ３２の両面Ｓ１８およびＳ１９の少なくとも一方を非球面にすることにより、第３のレンズ群Ｇ３における収差補正能力を高めている。第３のレンズ群Ｇ３は、２群のバリフォーカルの２群後部を独立させたものと捉えることも可能である。第３のレンズ群Ｇ３は、主に軸上の収差を補正しており、Ｆ値を低くするのに効果的である。すなわち、低Ｆ値化に起因する球面収差を、最終レンズＬ３２の非球面により補正できる。また、低Ｆ値化に起因する球面収差を、第３のレンズ群Ｇ３の正負２枚のレンズの屈折率差により補正できる。さらに、可視から近赤外の領域で使用する場合は、軸上色収差を第３のレンズ群Ｇ３の正負２枚のレンズのアッベ数差により補正できる。

第２のレンズ群Ｇ２は、全体として、第１のレンズ群Ｇ１が発生する広角収差（像面湾曲、コマ収差、倍率色収差）を補正する。両凸の正レンズ（正の第１レンズ）Ｌ２１は非球面を備えており、第１のレンズ群Ｇ１の発生した収差のうち、像面湾曲を補正できるが、コマ収差、球面収差および軸上色収差を増大させてしまう可能性がある。３枚貼合の接合レンズ（バルサムレンズ）Ｌ２Ｂは、第１のレンズ群Ｇ１の諸収差（コマ収差、非点収差、倍率色収差）および正レンズＬ２１の非球面により発生する諸収差（コマ収差、非点収差、軸上色収差）を補正する。

このレンズシステム１０は、第３のレンズ群Ｇ３の合成焦点距離ｆ３と、広角端におけるレンズシステム１０の合成焦点距離ｆｗとは以下の条件（Ａ）を満たすように設計されていることが望ましい。
５＜ｆ３／ｆｗ＜３０・・・（Ａ）
条件（Ａ）を下回ると第３のレンズ群Ｇ３のパワーの比率が大きくなりすぎて、光量の確保が難しなる。一方、条件（Ａ）を上回ると第３のレンズ群Ｇ３のパワーが不足して収差補正が難しくなる。

このレンズシステム１０において超広角化を実現するための負のパワーの第１のレンズ群Ｇ１においては、物体側１０ａから順番に３枚の負のパワーのレンズＬ１１、Ｌ１２およびＬ１３を配置し、入射角の大きな光線（光束）を緩やかに屈折させながら光軸とほぼ平行に近い角度に変換している。このため、半画角が広角端で７０度以上と非常に大きいが、広画角化による収差の発生が抑制されている。特に、最も物体側１０ａに配置された負のパワーのレンズを物体側１０ａに凸の負のメニスカスレンズＬ１１とし、そのパワーを小さくすることにより、光軸に対する光線高が高く広角度で入射する光束であっても本レンズシステム１０に取り込めるとともに、広画角化に伴い増大しやすい非点収差やコマ収差を抑制しながら、入射光束を光軸とほぼ平行に屈折させて取り込むことができる。

したがって、このレンズシステム１０は、負のメニスカスレンズＬ１１の焦点距離ｆ１１と、広角端におけるレンズシステムの合成焦点距離ｆｗとが以下の条件（Ｂ）を満たすように設計されていることが望ましい。
｜ｆ１１｜／ｆｗ＞３．５０・・・（Ｂ）
さらに、第１のレンズ群Ｇ１は、最も像側１０ｂに正のパワーのレンズＬ１４を配置することにより、３枚の負のパワーのレンズＬ１１〜Ｌ１３により発生した諸収差のうち、特に、球面収差および軸上／倍率色収差を補正できるようにしている。最も物体側１０ａの第１のレンズ群Ｇ１の最も物体側の凸の負のメニスカスレンズＬ１１は、物体側からの急峻な入射光線を無理なく曲げ、像側に導くためのものであり、負のメニスカスレンズの形態が適している。負のメニスカスレンズは、負の焦点距離が長くなる傾向にあり、広角レンズは焦点距離が短くなる傾向にある。このため、一般的なデジタルカメラとは異なり条件（Ｂ）の値は大きくなる。

正のパワーで変倍の機能を有する第２のレンズ群Ｇ２においては、正レンズＬ２１の物体側１０ａの非球面Ｓ１０は、正のパワーを持ち、第１のレンズ群Ｇ１で発生した像面湾曲を補正できるようにしている。しかしながら、非球面Ｓ１０は、レンズＬ２１に正のパワーを十分に持たせるために曲率半径を小さくしており、球面収差、コマ収差、非点収差および軸上色収差を増大させてしまう可能性がある。したがって、レンズＬ２１の両面を非球面Ｓ１０およびＳ１１とすることにより、球面収差、コマ収差および非点収差の発生を抑制できるようにすることが好ましい。

さらに、レンズＬ２１の像側１０ｂの非球面Ｓ１１と、接合レンズＬ２Ｂの物体側１０ａの面Ｓ１２とは、正のパワーを持ち、入射光線に対して偏角が小さくなるように最適化された面にすることが望ましい。収差の増大を抑制しながら光束を収束できる。また、接合レンズＬ２Ｂの物体側の面Ｓ１２は、曲率半径を大きくし、球面収差およびコマ収差が増大するのを抑制できるようにすることが望ましい。

接合レンズＬ２Ｂにおいて、レンズＬ２２の像側１０ｂの面およびレンズＬ２３の物体側１０ａの面の接合（貼合）面Ｓ１３と、レンズＬ２３の像側１０ｂの面およびレンズＬ２４の物体側１０ａの面の接合面Ｓ１４とは、強い負のパワーを持ち、第１のレンズ群Ｇ１およびレンズＬ２１の非球面Ｓ１０が発生させた諸収差（おもに、球面収差、非点収差、コマ収差および軸上色収差）を補正しやすい。さらに、接合レンズＬ２Ｂの像側１０ｂの面Ｓ１５には、強い正のパワーを持たせ、接合レンズＬ２Ｂの２つの接合面Ｓ１３およびＳ１４が発散させた光束を再度収束できるようにすることが望ましい。しかしながら、面Ｓ１５は、強い正のパワーを持つため光束を収束させる際に、球面収差、コマ収差および軸上／倍率色収差を増大させてしまう可能性がある。第２のレンズ群Ｇ２で補正が不足した諸収差は、第３のレンズ群Ｇ３において補うことができる。

第２のレンズ群Ｇ２に含まれる接合レンズＬ２Ｂは、負正負の３枚のレンズからなり、最も物体側１０ａの面Ｓ１２が物体側１０ａに凸で、最も像側１０ｂの面Ｓ１５が像側１０ｂに凸の、両凸形状をなしている。バリエータである第２のレンズ群Ｇ２に含まれる接合レンズＬ２Ｂの最終面は、収差補正の観点からいえば物体側１０ａに凸形状の発散面とすることが望ましい。最も物体側１０ａの物体側１０ａに凸な面Ｓ１２は、負レンズＬ２２の屈折率が高いことから、強い屈折効果を持つ。さらに、最も像側１０ｂの像側１０ｂに凸な面Ｓ１５は、負レンズＬ２４の屈折率が高いことから、強い屈折効果を持つ。これらの効果により、第２のレンズ群Ｇ２のバリエータとして必要な屈折力を高められるので、簡易な構成でも高解像力が得られる。したがって、このレンズシステム１０では、最終面Ｓ１５の面形状をあえて像側１０ｂに凸な面とすることで、最終面Ｓ１５を屈折面として使用し、簡易な構成で、Ｆ値が１．２という低Ｆ値を達成することを実現している。

このレンズシステム１０により、魚眼レンズまたはそれに近い超広角で、収差補正が良好であり、さらに明るいレンズシステムを提供できる。このレンズシステム１０が適用できる用途は種々であるが、典型的なものは昼夜兼用（デイ＆ナイト）の監視目的と、高解像度の可視光領域の画像を取得する目的とである。

昼夜兼用（デイ＆ナイト）の用途では、可視光波長域（４００〜７００ｎｍ）から近赤外光波長域（７００〜１０００ｎｍ）までの広範囲にわたって色収差が良好に補正されていることが求められる。監視目的としては、オートフォーカス機構や電動フォーカス機構を持たず、電動ズーム機構も持たないレンズシステムが要望されることがあり、そのようなレンズシステムでは、明るく、さらに、軸上色収差が小さいことが求められる。

昼夜兼用の用途では、色収差の補正能力が特に求められるので、第２のレンズ群の第１レンズの焦点距離ｆ２１と、接合レンズの合成焦点距離ｆ２Ｂとが以下の条件を満たすことが望ましい。
０＜ｆ２１／｜ｆ２Ｂ｜＜１．５０・・・（１．０）
条件（１．０）の上限は以下の条件を満たすことがさらに望ましい。
ｆ２１／｜ｆ２Ｂ｜＜０．９０・・・（１．０１）
また、条件（１．０）の上限は以下の条件を満たすことがさらに望ましい。
ｆ２１／｜ｆ２Ｂ｜＜０．３０・・・（１．０２）
また、条件（１．０）の下限は以下の条件を満たすことがさらに望ましい。
０．１５＜ｆ２１／｜ｆ２Ｂ｜・・・（１．０３）

さらに、第２のレンズ群Ｇ２の接合レンズＬ２Ｂの負の第２レンズＬ２２のアッベ数ν２２と、正の第３レンズＬ２３のアッベ数ν２３と、負の第４レンズＬ２４のアッベ数ν２４とが以下の条件を満たすことが望ましい。
３０．０＜ν２３−ν２２＜７６．１・・・（２．１．０）
３０．０＜ν２３−ν２４＜７６．１・・・（２．２．０）
ν２３＞７０．０・・・（３．０）

条件（２．１．０）の下限は、昼夜兼用タイプにおいて軸上色収差および倍率色収差の補正能力を確保するための要求であり、さらに以下の条件を満たすことが望ましい。
３５．０＜ν２３−ν２２・・・（２．１．０１）
条件（２．１．０）の下限は以下の条件を満たすことがさらに望ましい。
４５．０＜ν２３−ν２２・・・（２．１．０２）
条件（２．１．０）の下限は以下の条件を満たすことがさらに望ましい。
５０．０＜ν２３−ν２２・・・（２．１．０３）
条件（２．１．０）の下限は以下の条件を満たすことがさらに望ましい。
６０．０＜ν２３−ν２２・・・（２．１．０４）

条件（２．２．０）の下限も昼夜兼用タイプにおいて軸上色収差および倍率色収差の補正能力を確保するための要求であり、さらに以下の条件を満たすことが望ましい。
３５．０＜ν２３−ν２４・・・（２．２．０１）
条件（２．２．０）の下限はさらに以下の条件を満たすことが望ましい。
４０．０＜ν２３−ν２４・・・（２．２．０２）

条件（３．０）も、昼夜兼用タイプにおいて軸上色収差および倍率色収差の補正能力を確保するための要求であり、さらに以下の条件を満たすことが望ましい。
ν２３＞８０．０・・・（３．０１）
条件（３．０）はさらに以下の条件を満たすことが望ましい。
ν２３＞９０．０・・・（３．０２）

さらに、昼夜兼用タイプにおいて、接合レンズＬ２Ｂの負レンズＬ２２の屈折率ｎ２２と、正レンズＬ２３の屈折率ｎ２３と、負レンズＬ２４の屈折率ｎ２４とが以下の条件を満たすことが望ましい。
ｎ２２−ｎ２３＞０．１３・・・（４．１．０）
ｎ２４−ｎ２３＞０．１３・・・（４．２．０）

可視光領域の高解像度タイプのレンズシステム１０においては、歪曲収差の補正能力が特に求められるので、第２のレンズ群の第１レンズＬ２１の焦点距離ｆ２１と、接合レンズＬ２Ｂの合成焦点距離ｆ２Ｂとが以下の条件を満たし、昼夜兼用タイプに対して第１レンズＬ２１のパワーが大きいことが望ましい。
０＜ｆ２１／｜ｆ２Ｂ｜＜０．７５・・・（１．１）
条件（１．１）の上限は以下の条件を満たすことがさらに望ましい。
ｆ２１／｜ｆ２Ｂ｜＜０．６５・・・（１．１１）
条件（１．１）の上限は以下の条件を満たすことがさらに望ましい。
ｆ２１／｜ｆ２Ｂ｜＜０．４０・・・（１．１２）
条件（１．１）の上限は以下の条件を満たすことがさらに望ましい。
ｆ２１／｜ｆ２Ｂ｜＜０．１５・・・（１．１３）
条件（１．１）の上限は以下の条件を満たすことがさらに望ましい。
ｆ２１／｜ｆ２Ｂ｜＜０．０５・・・（１．１４）

可視光領域の高解像度タイプにおいても、軸上色収差および倍率色収差の補正能力が求められており、第２のレンズ群Ｇ２の接合レンズＬ２Ｂの負の第２レンズＬ２２のアッベ数ν２２と、正の第３レンズＬ２３のアッベ数ν２３と、負の第４レンズＬ２４のアッベ数ν２４とが以下の条件を満たすことが望ましい。
２０．０＜ν２３−ν２２＜７６．１・・・（２．１．１）
２０．０＜ν２３−ν２４＜７６．１・・・（２．２．１）
ν２３＞６０．０・・・（３．１）

条件（２．１．１）の下限は、高解像度タイプにおいて軸上色収差および倍率色収差の補正能力を確保するための要求であり、さらに以下の条件を満たすことが望ましい。
３５．０＜ν２３−ν２２・・・（２．１．１１）
条件（２．１．１）の下限は以下の条件を満たすことがさらに望ましい。
４５．０＜ν２３−ν２２・・・（２．１．１２）
条件（２．１．１）の下限は以下の条件を満たすことがさらに望ましい。
５０．０＜ν２３−ν２２・・・（２．１．１３）
条件（２．１．１）の下限は以下の条件を満たすことがさらに望ましい。
６０．０＜ν２３−ν２２・・・（２．１．１４）
条件（２．２．１）の下限も高解像度タイプにおいて軸上色収差および倍率色収差の補正能力を確保するための要求であり、さらに以下の条件を満たすことが望ましい。
３０．０＜ν２３−ν２４・・・（２．２．１１）
条件（２．２．１）の下限はさらに以下の条件を満たすことが望ましい。
３４．０＜ν２３−ν２４・・・（２．２．１２）
条件（２．２．１）の下限はさらに以下の条件を満たすことが望ましい。
６０．０＜ν２３−ν２４・・・（２．２．１３）

条件（３．１）は高解像度タイプにおいて軸上色収差および倍率色収差の補正能力を確保するための要求であり、さらに以下の条件を満たすことが望ましい。
ν２３＞８０．０・・・（３．１１）
条件（３．１）はさらに以下の条件を満たすことが望ましい。
ν２３＞９０．０・・・（３．１２）

さらに、高解像度タイプにおいて非点収差およびコマ収差の補正能力を得るために、接合レンズＬ２Ｂの第２レンズＬ２２の屈折率ｎ２２と、正の第３レンズＬ２３の屈折率ｎ２３と、負の第４レンズＬ２４の屈折率ｎ２４とが以下の条件を満たすことが望ましい。
ｎ２２−ｎ２３＞０．１６・・・（４．１．１）
ｎ２４−ｎ２３＞０．１６・・・（４．２．１）

以降においては、昼夜兼用タイプおよび高解像度タイプの幾つかの実施例を説明する。
（第１の実施例）
図１に、昼夜兼用タイプのレンズシステムを用いた撮像装置の一例の概略構成を示している。図１（ａ）はレンズシステム１０の広角端（ＷＩＤＥ）における配置を示し、図１（ｂ）はレンズシステム１０の望遠端（ＴＥＬＥ）における配置を示している。このレンズシステム１０は、手動で変倍するバリフォーカルレンズであり、変倍の際、第１のレンズ群Ｇ１または第２のレンズ群Ｇ２を移動させることにより焦点調整を行う。

この撮像装置１の用途の１つは、防犯目的の撮像装置であり、設置場所に固定した後、第１のレンズ群Ｇ１および第２のレンズ群Ｇ２を動かして、設置場所および監視対象に適した倍率と焦点調整を、たとえば、マニュアルで行う。このレンズシステム１０は、可視光および近赤外光の波長域（たとえば、波長４００ｎｍ〜１０００ｎｍ）の画像を結像できる能力を備えており、昼夜を通じて監視対象の画像を取得することができる。したがって、このレンズシステム１０を備えた装置１においては、いったん倍率調整および焦点調整を行えば、昼夜（デイ＆ナイト）を通じて監視対象の画像を取得できる。この撮像装置１は、簡易な構成で、遅延なく解像度の高い画像を取得できるので、防犯目的以外にも、ダム、河川、道路、火山の監視などの防災目的に利用でき、さらに、固定された監視ポイントの画像取得に限らず、車載センサーなどの多種多様な監視目的にも利用できる。

図２に、各レンズのデータを示している。図３に、レンズシステムの諸数値を示している。レンズデータにおいて、Ｒｉは物体側１０ａから順番に並んだ各レンズ（各レンズ面）の曲率半径（ｍｍ）、ｄｉは物体側１０ａから順番に並んだ各レンズ面の間の距離（ｍｍ）、Ｄｉは物体側１０ａから順番に並んだ各レンズ面の有効径（ｍｍ）、ｎｄは物体側１０ａから順番に並んだ各レンズの屈折率（ｄ線）、νｄは物体側１０ａから順番に並んだ各レンズのアッベ数（ｄ線）を示す。図３（ｂ）において、「Ｅｎ」は、「１０のｎ乗」を意味する。たとえば、「Ｅ−０２」は、「１０の−２乗」を意味し、「Ｅ＋０１」は、「１０の＋１乗」を意味する。以降の実施例においても同様である。

レンズシステム１０は、物体側１０ａから像側１０ｂの撮像素子１１に向かって３つのレンズ群Ｇ１、Ｇ２およびＧ３にグループ化された１０枚のレンズＬ１１〜Ｌ１４、Ｌ２１〜Ｌ２４およびＬ３１〜Ｌ３２により構成されている。これらのレンズＬ１１〜Ｌ１４、Ｌ２１〜Ｌ２４およびＬ３１〜Ｌ３２の個々の構成は上述した通りである。

このレンズシステム１０は、第１のレンズ群Ｇ１および第２のレンズ群Ｇ２が移動することにより変倍し、距離ｄ８、ｄ９およびｄ１５が変化する。また、第２のレンズ群Ｇ２の最も物体側１０ａの正レンズＬ２１の両面Ｓ１０およびＳ１１と、第３のレンズ群Ｇ３の最も像側１０ｂの正レンズＬ３２の両面Ｓ１８およびＳ１９とが非球面である。非球面は、Ｘを光軸方向の座標、Ｙを光軸と垂直方向の座標、光の進行方向を正とし、Ｒを近軸曲率半径とし、図３（ｂ）の係数Ｋ、Ａ、Ｂ、ＣおよびＤを用いて次式で表される。以下の実施例においても同様である。
Ｘ＝（１／Ｒ）Ｙ^２／［１＋｛１−（１＋Ｋ）（１／Ｒ）^２Ｙ^２｝^１／２］
＋ＡＹ^４＋ＢＹ^６＋ＣＹ^８＋ＤＹ^１０

レンズシステム１０の上述した条件（Ａ）および（Ｂ）、さらに昼夜兼用の条件（１．０）、（２．１．０）、（２．２．０）、（３．０）、（４．１．０）および（４．２．０）を示す式の値は以下のようになる。
条件（Ａ） ｜ｆ３｜／ｆｗ＝１６．７４
条件（Ｂ） ｜ｆ１１｜／ｆｗ＝１０．６９
条件（１．０） ｆ２１／｜ｆ２Ｂ｜＝０．２８
条件（２．１．０） ν２３−ν２２＝５０．２３
条件（２．２．０） ν２３−ν２４＝３８．８３
条件（３．０） ν２３＝８１．５４
条件（４．１．０） ｎ２２−ｎ２３＝０．４１
条件（４．２．０） ｎ２４−ｎ２３＝０．３４

図４および図５に、広角端および望遠端における縦収差図をそれぞれ示す。可視光波長域だけではなく近赤外光波長域においても諸収差が良好に補正されており、広角端および望遠端において、可視光および近赤外光の鮮明な画像を得ることができる。なお、球面収差および倍率色収差は、近赤外光である波長８５０ｎｍ（短破線）と、可視光である波長６５０ｎｍ（長破線）、波長５５０ｎｍ（実線）および波長４５０ｎｍ（一点鎖線）とを示している。また、非点収差においては、タンジェンシャル光線（Ｔ）およびサジタル光線（Ｓ）の収差をそれぞれ示している。以下の実施例においても同様である。

このレンズシステム１０は、広角端における全画角が１６０度（半画角が８０度）、望遠端における全画角５９度（半画角が２９．５度）の超広角レンズであり、焦点距離が２．２〜６．０ｍｍの間で変動可能な倍率２．７倍のバリフォーカルレンズである。さらに、広角端におけるＦ値が１．２、望遠端におけるＦ値が１．９であり、広角端から望遠端にわたり明るく鮮明な画像を得ることができる。

このレンズシステム１０は、条件（Ａ）、（Ｂ）、（１．０）、（２．１．０）、（２．２．０）、（３．０）、（４．１．０）および（４．２．０）を満たす。さらに、条件（１．０）においては条件（１．０２）および（１．０３）、条件（２．１．０）においては条件（２．１．０３）、条件（２．２．０）においては条件（２．２．０１）、条件（３．０）においては条件（３．０１）を満たしている。したがって、この実施例１のレンズシステムは、性能とコストのバランスが取れた昼夜兼用タイプのレンズシステムの一例である。

（第２の実施例）
図６に、昼夜兼用タイプの異なるレンズシステムを用いた撮像装置の概略構成を示している。この撮像装置１も、負正正の３群構成のレンズシステム１０と、レンズシステム１０により結像された画像をデジタルデータに変換する撮像素子１１とを含む。図６（ａ）はレンズシステム１０の広角端（ＷＩＤＥ）における配置を示し、図６（ｂ）はレンズシステム１０の望遠端（ＴＥＬＥ）における配置を示している。また、図７に各レンズのデータを示し、図８にレンズシステムの諸数値を示している。

このレンズシステム１０も、バリフォーカルレンズであり、物体側１０ａから像側１０ｂの撮像素子１１に向かって３つのレンズ群Ｇ１、Ｇ２およびＧ３にグループ化された１０枚のレンズＬ１１〜Ｌ１４、Ｌ２１〜Ｌ２４およびＬ３１〜Ｌ３２により構成されている。各レンズの形状は、第１のレンズ群Ｇ１のレンズＬ１４が両凸の正レンズであり、第３のレンズ群Ｇ３のレンズＬ３２が像側１０ｂに凸の正のメニスカスレンズであることを除き、第１の実施例のレンズシステムと共通する。したがって、詳しい説明は省略する。

このレンズシステム１０においては、上述した条件（Ａ）および（Ｂ）、さらに昼夜兼用の条件（１．０）、（２．１．０）、（２．２．０）、（３．０）、（４．１．０）および（４．２．０）を示す式の値は以下のようになる。
条件（Ａ） ｜ｆ３｜／ｆｗ＝２２．３４
条件（Ｂ） ｜ｆ１１｜／ｆｗ＝１１．３２
条件（１．０） ｆ２１／｜ｆ２Ｂ｜＝０．２２
条件（２．１．０） ν２３−ν２２＝６６．６７
条件（２．２．０） ν２３−ν２４＝４２．６２
条件（３．０） ν２３＝９４．９４
条件（４．１．０） ｎ２２−ｎ２３＝０．５６
条件（４．２．０） ｎ２４−ｎ２３＝０．３２

図９および図１０に、広角端および望遠端における縦収差図を示すように、可視光波長域だけではなく近赤外光波長域においても諸収差が良好に補正されており、広角端および望遠端において、可視光および近赤外光の鮮明な画像を得ることができる。

このレンズシステム１０は、広角端における全画角が１６０度（半画角が８０度）、望遠端における全画角５９度（半画角が２９．５度）の超広角レンズであり、焦点距離が２．２〜６．０ｍｍの間で変動可能な倍率２．７倍のバリフォーカルレンズシステムである。さらに、広角端におけるＦ値が１．２、望遠端におけるＦ値が２．０であり、広角端から望遠端にわたり明るく鮮明な画像を得ることができる。

このレンズシステム１０は、条件（Ａ）、（Ｂ）、（１．０）、（２．１．０）、（２．２．０）、（３．０）、（４．１．０）および（４．２．０）を満たす。さらに、条件（１．０）においては条件（１．０２）および（１．０３）、条件（２．１．０）においては条件（２．１．０４）、条件（２．２．０）においては条件（２．２．０２）、条件（３．０）においては条件（３．０２）を満たしている。したがって、この実施例２のレンズシステムは、昼夜兼用タイプとしての諸性能が非常に良いレンズシステムの一例である。

（第３の実施例）
図１１に、昼夜兼用タイプの異なるレンズシステムを用いた撮像装置の概略構成を示している。この撮像装置１も、負正正の３群構成のレンズシステム１０と、レンズシステム１０により結像された画像をデジタルデータに変換する撮像素子１１とを含む。図１１（ａ）はレンズシステム１０の広角端（ＷＩＤＥ）における配置を示し、図１１（ｂ）はレンズシステム１０の望遠端（ＴＥＬＥ）における配置を示している。また、図１２に、各レンズのデータを示し、図１３に、レンズシステムの諸数値を示している。

このレンズシステム１０も、物体側１０ａから像側１０ｂの撮像素子１１に向かって３つのレンズ群Ｇ１、Ｇ２およびＧ３にグループ化された１０枚のレンズＬ１１〜Ｌ１４、Ｌ２１〜Ｌ２４およびＬ３１〜Ｌ３２により構成されている。各レンズの形状は、第１のレンズ群Ｇ１のレンズＬ１３が像側１０ｂに凸の負のメニスカスレンズであり、レンズＬ１４が像側１０ｂに凸の正のメニスカスレンズであり、第３のレンズ群Ｇ３のレンズＬ３２が物体側１０ａに凸の正のメニスカスレンズであることを除き、第１の実施例のレンズシステムと共通である。したがって、詳しい説明は省略する。

このレンズシステム１０においては、上述した条件（Ａ）および（Ｂ）、さらに昼夜兼用の条件（１．０）、（２．１．０）、（２．２．０）、（３．０）、（４．１．０）および（４．２．０）を示す式の値は以下のようになる。
条件（Ａ） ｜ｆ３｜／ｆｗ＝１０．７６
条件（Ｂ） ｜ｆ１１｜／ｆｗ＝１１．２０
条件（１．０） ｆ２１／｜ｆ２Ｂ｜：０．８５
条件（２．１．０） ν２３−ν２２＝７６．０５
条件（２．２．０） ν２３−ν２４＝５５．３６
条件（３．０） ν２３＝９４．９４
条件（４．１．０） ｎ２２−ｎ２３＝０．４８
条件（４．２．０） ｎ２４−ｎ２３＝０．３７

図１４および図１５に、広角端および望遠端における縦収差図を示すように、可視光波長域だけではなく近赤外光波長域においても諸収差が良好に補正されており、広角端および望遠端において、可視光および近赤外光の鮮明な画像を得ることができる。

このレンズシステム１０は、広角端における全画角が１６０度（半画角が８０度）、望遠端における全画角５９度（半画角が２９．５度）の超広角レンズであり、焦点距離が２．２〜６．０ｍｍの間で変動可能な倍率２．７倍のバリフォーカルレンズシステムである。さらに、広角端におけるＦ値が１．２、望遠端におけるＦ値が２．０であり、広角端から望遠端にわたり明るく鮮明な画像を得ることができる。

このレンズシステム１０は、条件（Ａ）、（Ｂ）、（１．０）、（２．１．０）、（２．２．０）、（３．０）、（４．１．０）および（４．２．０）を満たす。さらに、条件（１．０）においては条件（１．０１）および（１．０３）、条件（２．１．０）においては条件（２．１．０４）、条件（２．２．０）においては条件（２．２．０２）、条件（３．０）においては条件（３．０２）を満たしている。したがって、この実施例３のレンズシステムは、接合レンズＬ２Ｂのパワーが比較的大きく、昼夜兼用タイプとして特に色収差の補正性能の良いレンズシステムの一例である。

（第４の実施例）
図１６に、昼夜兼用タイプの異なるレンズシステムを用いた撮像装置の概略構成を示している。この撮像装置１も、負正正の３群構成のレンズシステム１０と、レンズシステム１０により結像された画像をデジタルデータに変換する撮像素子１１とを含む。図１６（ａ）はレンズシステム１０の広角端（ＷＩＤＥ）における配置を示し、図１６（ｂ）はレンズシステム１０の望遠端（ＴＥＬＥ）における配置を示している。このレンズシステム１０も、バリフォーカルレンズであり、第３のレンズ群Ｇ３および絞りＳを固定し、第１のレンズ群Ｇ１および第２のレンズ群Ｇ２を光軸に沿って移動させることにより、広角端と望遠端との間で変倍できる。また、広角端から望遠端に向かって変倍する際に、第１のレンズ群Ｇ１は、点線ｍで示すように、いったん像側１０ｂに向かって移動し中間領域（ＭＩＤＤＬＥ）を経てから、再度物体側１０ａの望遠端に向かって移動する。

図１７に、各レンズのデータを示している。図１８に、レンズシステムの諸数値を示している。このレンズシステム１０も、物体側１０ａから像側１０ｂの撮像素子１１に向かって３つのレンズ群Ｇ１、Ｇ２およびＧ３にグループ化された１０枚のレンズＬ１１〜Ｌ１４、Ｌ２１〜Ｌ２４およびＬ３１〜Ｌ３２により構成されている。各レンズの形状は、第１の実施例のレンズシステムと共通である。したがって、詳しい説明は省略する。

このレンズシステム１０においては、上述した条件（Ａ）および（Ｂ）、さらに昼夜兼用の条件（１．０）、（２．１．０）、（２．２．０）、（３．０）、（４．１．０）および（４．２．０）を示す式の値は以下のようになる。
条件（Ａ） ｜ｆ３｜／ｆｗ＝１１．５５
条件（Ｂ） ｜ｆ１１｜／ｆｗ＝１１．９７
条件（１．０） ｆ２１／｜ｆ２Ｂ｜＝０．３８
条件（２．１．０） ν２３−ν２２＝３１．９５
条件（２．２．０） ν２３−ν２４＝３１．９５
条件（３．０） ν２３＝８１．５４
条件（４．１．０） ｎ２２−ｎ２３＝０．２８
条件（４．２．０） ｎ２４−ｎ２３＝０．２８

図１９および図２０に、広角端および望遠端における縦収差図を示すように、可視光波長域だけではなく近赤外光波長域においても諸収差が良好に補正されており、広角端および望遠端において、可視光および近赤外光の鮮明な画像を得ることができる。

このレンズシステム１０は、広角端における全画角が１６０度（半画角が８０度）、望遠端における全画角５９度（半画角が２９．５度）の超広角レンズであり、焦点距離が２．２〜６．０ｍｍの間で変動可能な倍率２．７倍のバリフォーカルレンズシステムである。さらに、広角端におけるＦ値が１．２、望遠端におけるＦ値が２．６であり、望遠端のＦ値が若干大きいが、広角端から望遠端にわたり明るく鮮明な画像を得ることができる。

このレンズシステム１０は、条件（Ａ）、（Ｂ）、（１．０）、（２．１．０）、（２．２．０）、（３．０）、（４．１．０）および（４．２．０）を満たす。さらに、条件（１．０）においては条件（１．０１）および（１．０３）、条件（３．０）においては条件（３．０１）を満たしている。したがって、この実施例４のレンズシステムは、昼夜兼用タイプとしては接合レンズＬ２Ｂによる色収差性能よりも像面湾曲などの収差補正を優先したレンズシステムの一例である。

（第５の実施例）
図２１に、昼夜兼用タイプのさらに異なるレンズシステムを用いた撮像装置の一例の概略構成を示している。この撮像装置１も、負正正の３群構成のレンズシステム１０と、レンズシステム１０により結像された画像をデジタルデータに変換する撮像素子１１とを含む。図２１（ａ）はレンズシステム１０の広角端（ＷＩＤＥ）における配置を示し、図２１（ｂ）はレンズシステム１０の望遠端（ＴＥＬＥ）における配置を示している。

図２２に、各レンズのデータを示している。図２３に、レンズシステムの諸数値を示している。このレンズシステム１０も、物体側１０ａから像側１０ｂの撮像素子１１に向かって３つのレンズ群Ｇ１、Ｇ２およびＧ３にグループ化された１０枚のレンズＬ１１〜Ｌ１４、Ｌ２１〜Ｌ２４およびＬ３１〜Ｌ３２により構成されている。各レンズの形状は、第１のレンズ群Ｇ１のレンズＬ１４が両凸の正レンズであり、第３のレンズ群Ｇ３のレンズＬ３１が像側１０ｂに凸の負のメニスカスレンズであり、レンズＬ３２が像側１０ｂに凸の正のメニスカスレンズであることを除き、第１の実施例のレンズシステムと共通である。したがって、詳しい説明は省略する。

このレンズシステム１０においては、上述した条件（Ａ）および（Ｂ）、さらに昼夜兼用の条件（１．０）、（２．１．０）、（２．２．０）、（３．０）、（４．１．０）および（４．２．０）を示す式の値は以下のようになる。
条件（Ａ） ｜ｆ３｜／ｆｗ＝１８．０５
条件（Ｂ） ｜ｆ１１｜／ｆｗ＝１０．１１
条件（１．０） ｆ２１／｜ｆ２Ｂ｜：０．１７
条件（２．１．０） ν２３−ν２２＝３８．９２
条件（２．２．０） ν２３−ν２４＝４６．４６
条件（３．０） ν２３＝７０．２４
条件（４．１．０） ｎ２２−ｎ２３＝０．４２
条件（４．２．０） ｎ２４−ｎ２３＝０．３６

図２４および図２５に、広角端および望遠端における縦収差図を示すように、可視光波長域だけではなく近赤外光波長域においても諸収差が良好に補正されており、広角端および望遠端において、可視光および近赤外光の鮮明な画像を得ることができる。

このレンズシステム１０は、広角端における全画角が１６０度（半画角が８０度）、望遠端における全画角５９度（半画角が２９．５度）の超広角レンズであり、焦点距離が２．２〜６．０ｍｍの間で変動可能な倍率２．７倍のバリフォーカルレンズシステムである。さらに、広角端におけるＦ値が１．２、望遠端におけるＦ値が２．１であり、広角端から望遠端にわたり明るく鮮明な画像を得ることができる。

このレンズシステム１０は、条件（Ａ）、（Ｂ）、（１．０）、（２．１．０）、（２．２．０）、（３．０）、（４．１．０）および（４．２．０）を満たす。さらに、条件（１．０）においては条件（１．０２）および（１．０３）、条件（２．１．０）においては条件（２．１．０１）、条件（２．２．０）においては条件（２．２．０２）を満たしている。したがって、この実施例５のレンズシステムは、昼夜兼用タイプとして、接合レンズＬ２Ｂのパワーが比較的小さく、像面湾曲が改善されたレンズシステムの一例である。

（第６の実施例）
図２６に、可視光域を高解像度化したタイプのレンズシステムを用いた撮像装置の一例の概略構成を示している。この撮像装置１も、負正正の３群構成のレンズシステム１０と、レンズシステム１０により結像された画像をデジタルデータに変換する撮像素子１１とを含む。図２６（ａ）はレンズシステム１０の広角端（ＷＩＤＥ）における配置を示し、図２６（ｂ）はレンズシステム１０の望遠端（ＴＥＬＥ）における配置を示している。

図２７に、各レンズのデータを示している。図２８に、レンズシステムの諸数値を示している。このレンズシステム１０も、物体側１０ａから像側１０ｂの撮像素子１１に向かって３つのレンズ群Ｇ１、Ｇ２およびＧ３にグループ化された１０枚のレンズＬ１１〜Ｌ１４、Ｌ２１〜Ｌ２４およびＬ３１〜Ｌ３２により構成されている。各レンズの基本的な形状は、第１の実施例のレンズシステムと共通である。したがって、詳しい説明は省略する。

このレンズシステム１０においては、上述した条件（Ａ）および（Ｂ）、さらに高解像度タイプの条件（１．１）、（２．１．１）、（２．２．１）、（３．１）、（４．１．１）および（４．２．１）を示す式の値は以下のようになる。
条件（Ａ） ｜ｆ３｜／ｆｗ＝１８．４５
条件（Ｂ） ｜ｆ１１｜／ｆｗ＝１０．７２
条件（１．１） ｆ２１／｜ｆ２Ｂ｜＝０．０９
条件（２．１．１） ν２３−ν２２＝５０．２３
条件（２．２．１） ν２３−ν２４＝３４．９２
条件（３．１） ν２３＝８１．５４
条件（４．１．１） ｎ２２−ｎ２３＝０．４１
条件（４．１．２） ｎ２４−ｎ２３＝０．３２

図２９および図３０に、広角端および望遠端における縦収差図を示す。なお、球面収差および倍率色収差においては、可視光である波長６５０ｎｍ（長破線）、波長５５０ｎｍ（実線）および波長４５０ｎｍ（一点鎖線）を示している。以下においても同様である。この実施例においては、球面収差および非点収差がさらに良好に補正されており、広角端および望遠端において鮮明な画像を得ることができる。

このレンズシステム１０は、広角端における全画角が１６０度（半画角が８０度）、望遠端における全画角５９度（半画角が２９．５度）の超広角レンズであり、焦点距離が２．２〜６．０ｍｍの間で変動可能な倍率２．７倍のバリフォーカルレンズである。さらに、広角端におけるＦ値が１．２、望遠端におけるＦ値が２．２であり、広角端から望遠端にわたり明るく鮮明な画像を得ることができる。

このレンズシステム１０は、条件（Ａ）、（Ｂ）、（１．１）、（２．１．１）、（２．２．１）、（３．１）、（４．１．１）および（４．１，２）を満たす。さらに、条件（１．１）においては条件（１．１３）、条件（２．１．１）においては条件（２．１．１３）、条件（２．２．１）においては条件（２．２．１２）、条件（３．１）においては条件（３．１１）を満たしている。したがって、この実施例６のレンズシステムは、第２のレンズ群Ｇ２の第１レンズＬ２１のパワーが比較的大きく、高解像度タイプの超広角バリフォーカルレンズとして性能とコストのバランスが取れたレンズシステムの一例である。

（第７の実施例）
図３１に、高解像度タイプの異なるレンズシステムを用いた撮像装置の一例の概略構成を示している。この撮像装置１も、負正正の３群構成のレンズシステム１０と、レンズシステム１０により結像された画像をデジタルデータに変換する撮像素子１１とを含む。図３１（ａ）はレンズシステム１０の広角端（ＷＩＤＥ）における配置を示し、図３１（ｂ）はレンズシステム１０の望遠端（ＴＥＬＥ）における配置を示している。

図３２に、各レンズのデータを示している。図３３に、レンズシステムの諸数値を示している。このレンズシステム１０も、物体側１０ａから像側１０ｂの撮像素子１１に向かって３つのレンズ群Ｇ１、Ｇ２およびＧ３にグループ化された１０枚のレンズＬ１１〜Ｌ１４、Ｌ２１〜Ｌ２４およびＬ３１〜Ｌ３２により構成されている。各レンズの形状は、第１のレンズ群Ｇ１のレンズＬ１４が両凸の正レンズであり、第３のレンズ群Ｇ３のレンズＬ３１が像側１０ｂに凸の負のメニスカスレンズであることを除き、第６の実施例のレンズシステムと共通である。したがって、詳しい説明は省略する。

このレンズシステム１０においては、上述した条件（Ａ）および（Ｂ）、さらに高解像度タイプの条件（１．１）、（２．１．１）、（２．２．１）、（３．１）、（４．１．１）および（４．２．１）を示す式の値は以下のようになる。
条件（Ａ） ｜ｆ３｜／ｆｗ＝１８．９０
条件（Ｂ） ｜ｆ１１｜／ｆｗ＝１１．４８
条件（１．１） ｆ２１／｜ｆ２Ｂ｜＝０．０２
条件（２．１．１） ν２３−ν２２＝６６．６７
条件（２．２．１） ν２３−ν２４＝６２．６８
条件（３．１） ν２３＝９４．９４
条件（４．１．１） ｎ２２−ｎ２３＝０．５６
条件（４．２．１） ｎ２４−ｎ２３＝０．４１

図３４および図３５に、広角端および望遠端における縦収差図を示すように、球面収差および非点収差が特に良好に補正されており、広角端および望遠端において鮮明な画像を得ることができる。

このレンズシステム１０は、広角端における全画角が１６０度（半画角が８０度）、望遠端における全画角５９度（半画角が２９．５度）の超広角レンズであり、焦点距離が２．２〜６．０ｍｍの間で変動可能な倍率２．７倍のバリフォーカルレンズである。さらに、広角端におけるＦ値が１．２、望遠端におけるＦ値が２．２であり、広角端から望遠端にわたり明るく鮮明な画像を得ることができる。

このレンズシステム１０は、条件（Ａ）、（Ｂ）、（１．１）、（２．１．１）、（２．２．１）、（３．１）、（４．１．１）および（４．２．１）を満たす。さらに、条件（１．１）においては条件（１．１４）、条件（２．１．１）においては条件（２．１．１４）、条件（２．２．１）においては条件（２．２．１３）、条件（３．１）においては条件（３．１２）を満たしている。したがって、この実施例７のレンズシステムは、第２のレンズ群Ｇ２の第１レンズＬ２１のパワーが大きく、さらに、接合レンズＬ２Ｂの色収差の補正に関する能力も大きく、高解像度タイプの超広角バリフォーカルレンズとして収差補正能力が非常に良いレンズシステムの一例である。

（第８の実施例）
図３６に、高解像度タイプのさらに異なるレンズシステムを用いた撮像装置の一例の概略構成を示している。この撮像装置１も、負正正の３群構成のレンズシステム１０と、レンズシステム１０により結像された画像をデジタルデータに変換する撮像素子１１とを含む。図３６（ａ）はレンズシステム１０の広角端（ＷＩＤＥ）における配置を示し、図３６（ｂ）はレンズシステム１０の望遠端（ＴＥＬＥ）における配置を示している。

図３７に、各レンズのデータを示している。図３８に、レンズシステムの諸数値を示している。このレンズシステム１０も、物体側１０ａから像側１０ｂの撮像素子１１に向かって３つのレンズ群Ｇ１、Ｇ２およびＧ３にグループ化された１０枚のレンズＬ１１〜Ｌ１４、Ｌ２１〜Ｌ２４およびＬ３１〜Ｌ３２により構成されている。各レンズの形状は、第３のレンズ群Ｇ３のレンズＬ３１が像側１０ｂに凸の負のメニスカスレンズであることを除き、第６の実施例のレンズシステムと共通である。したがって、詳しい説明は省略する。

このレンズシステム１０においては、上述した条件（Ａ）および（Ｂ）、さらに高解像度タイプの条件（１．１）、（２．１．１）、（２．２．１）、（３．１）、（４．１．１）および（４．２．１）を示す式の値は以下のようになる。
条件（Ａ） ｜ｆ３｜／ｆｗ＝２２．７８
条件（Ｂ） ｜ｆ１１｜／ｆｗ＝９．６２
条件（１．０） ｆ２１／｜ｆ２Ｂ｜＝０．６１
条件（２．１．０） ν２３−ν２２＝５０．２３
条件（２．２．０） ν２３−ν２４＝３１．９５
条件（３．０） ν２３＝８１．５４
条件（４．１．１） ｎ２２−ｎ２３＝０．４１
条件（４．２．１） ｎ２４−ｎ２３＝０．２８
図３９および図４０に、広角端および望遠端における縦収差図を示すように、広角端および望遠端において鮮明な画像を得ることができる。

このレンズシステム１０は、広角端における全画角が１６０度（半画角が８０度）、望遠端における全画角５９度（半画角が２９．５度）の超広角レンズであり、焦点距離が２．２〜６．０ｍｍの間で変動可能な倍率２．７倍のバリフォーカルレンズである。さらに、広角端におけるＦ値が１．２、望遠端におけるＦ値が２．１であり、広角端から望遠端にわたり明るく鮮明な画像を得ることができる。

このレンズシステム１０は、条件（Ａ）、（Ｂ）、（１．１）、（２．１．１）、（２．２．１）、（３．１）、（４．１．１）および（４．２．１）を満たす。さらに、条件（１．１）においては条件（１．１１）、条件（２．１．１）においては条件（２．１．１３）、条件（３．１）においては条件（３．１１）を満たしている。したがって、この実施例８のレンズシステムは、第２のレンズ群Ｇ２の第１レンズＬ２１のパワーに対して、高解像度タイプとしては接合レンズＬ２Ｂのパワーが大きく、色収差の補正を優先したレンズシステムの一例である。

（第９の実施例）
図４１に、高解像度タイプのさらに異なるレンズシステムを用いた撮像装置の一例の概略構成を示している。この撮像装置１も、負正正の３群構成のレンズシステム１０と、レンズシステム１０により結像された画像をデジタルデータに変換する撮像素子１１とを含む。図４１（ａ）はレンズシステム１０の広角端（ＷＩＤＥ）における配置を示し、図４１（ｂ）はレンズシステム１０の望遠端（ＴＥＬＥ）における配置を示している。

図４２に、各レンズのデータを示している。図４３に、レンズシステムの諸数値を示している。このレンズシステム１０も、物体側１０ａから像側１０ｂの撮像素子１１に向かって３つのレンズ群Ｇ１、Ｇ２およびＧ３にグループ化された１０枚のレンズＬ１１〜Ｌ１４、Ｌ２１〜Ｌ２４およびＬ３１〜Ｌ３２により構成されている。各レンズの形状は、第６の実施例のレンズシステムと共通である。したがって、詳しい説明は省略する。

このレンズシステム１０においては、上述した条件（Ａ）および（Ｂ）、さらに高解像度タイプの条件（１．１）、（２．１．１）、（２．２．１）、（３．１）、（４．１．１）および（４．２．１）を示す式の値は以下のようになる。
条件（Ａ） ｜ｆ３｜／ｆｗ＝２７．１８
条件（Ｂ） ｜ｆ１１｜／ｆｗ＝１０．７０
条件（１．１） ｆ２１／｜ｆ２Ｂ｜＝０．３０
条件（２．１．１） ν２３−ν２２＝２０．６４
条件（２．２．１） ν２３−ν２４＝２０．６４
条件（３．１） ν２３＝７０．２４
条件（４．１．１） ｎ２２−ｎ２３＝０．２９
条件（４．２．１） ｎ２４−ｎ２３＝０．２９
図４４および図４５に、広角端および望遠端における縦収差図を示すように、広角端および望遠端において鮮明な画像を得ることができる。

このレンズシステム１０は、広角端における全画角が１６０度（半画角が８０度）、望遠端における全画角５９度（半画角が２９．５度）の超広角レンズであり、焦点距離が２．２〜６．０ｍｍの間で変動可能な倍率２．７倍のバリフォーカルレンズである。さらに、広角端におけるＦ値が１．２、望遠端におけるＦ値が２．０であり、広角端から望遠端にわたり明るく鮮明な画像を得ることができる。

このレンズシステム１０は、条件（Ａ）、（Ｂ）、（１．１）、（２．１．１）、（２．２．１）、（３．１）、（４．１．１）および（４．２．１）を満たす。さらに、条件（１．１）においては、条件（１．１２）を満たしている。したがって、この実施例９のレンズシステムは、コスト優先の高解像度タイプの超広角バリフォーカルレンズの一例であり、低コストで提供できる。

（第１０の実施例）
図４６に、高解像度タイプのさらに異なるレンズシステムを用いた撮像装置の一例の概略構成を示している。この撮像装置１も、負正正の３群構成のレンズシステム１０と、レンズシステム１０により結像された画像をデジタルデータに変換する撮像素子１１とを含む。図４６（ａ）はレンズシステム１０の広角端（ＷＩＤＥ）における配置を示し、図４６（ｂ）はレンズシステム１０の望遠端（ＴＥＬＥ）における配置を示している。

図４７に、各レンズのデータを示している。図４８に、レンズシステムの諸数値を示している。このレンズシステム１０も、物体側１０ａから像側１０ｂの撮像素子１１に向かって３つのレンズ群Ｇ１、Ｇ２およびＧ３にグループ化された１０枚のレンズＬ１１〜Ｌ１４、Ｌ２１〜Ｌ２４およびＬ３１〜Ｌ３２により構成されている。各レンズの形状は、第６の実施例のレンズシステムと共通である。したがって、詳しい説明は省略する。

このレンズシステム１０においては、上述した条件（Ａ）および（Ｂ）、さらに高解像度タイプの条件（１．１）、（２．１．１）、（２．２．１）、（３．１）、（４．１．１）および（４．２．１）を示す式の値は以下のようになる。
条件（Ａ） ｜ｆ３｜／ｆｗ＝２１．３４
条件（Ｂ） ｜ｆ１１｜／ｆｗ＝１２．８１
条件（１．１） ｆ２１／｜ｆ２Ｂ｜＝０．１４
条件（２．１．１） ν２３−ν２２＝４０．３６
条件（２．２．１） ν２３−ν２４＝３１．８７
条件（３．１） ν２３＝６４．１４
条件（４．１．１） ｎ２２−ｎ２３＝０．３３
条件（４．２．１） ｎ２４−ｎ２３＝０．３３
図４９および図５０に、広角端および望遠端における縦収差図を示すように、広角端および望遠端において鮮明な画像を得ることができる。

このレンズシステム１０は、広角端における全画角が１６０度（半画角が８０度）、望遠端における全画角５９度（半画角が２９．５度）の超広角レンズであり、焦点距離が２．２〜６．０ｍｍの間で変動可能な倍率２．７倍のバリフォーカルレンズである。さらに、広角端におけるＦ値が１．２、望遠端におけるＦ値が２．１であり、広角端から望遠端にわたり明るく鮮明な画像を得ることができる。

このレンズシステム１０は、条件（Ａ）、（Ｂ）、（１．１）、（２．１．１）、（２．２．１）、（３．１）、（４．１．１）および（４．２．１）を満たす。さらに、条件（１．１）においては条件（１．１３）、条件（２．１．１）においては条件（２．１．１１）、条件（２．２．１）のおいては条件（２．２．１１）を満たしている。したがって、この実施例１０のレンズシステムは、第２のレンズ群Ｇ２の第１レンズＬ２１のパワーが比較的大きく、低コストで像面湾曲などが良好に修正された高解像度タイプの超広角バリフォーカルレンズの一例である。

なお、本発明は、これらの実施例に限定されず、特許請求の範囲に規定されたものである。また、本発明のレンズシステム１０には、バリフォーカルレンズだけでなく、オートフォーカス機構や電動フォーカス機構を備えたズームレンズシステムも含まれる。

１ 撮像装置、 １０ レンズシステム、 １１ 撮像素子

Claims (14)

1. 物体側から順に、変倍の際に移動する負の屈折力を備えた第１のレンズ群と、変倍の際に移動しない絞りと、変倍の際に移動する正の屈折力を備えた第２のレンズ群と、変倍の際に移動しない正の屈折力を備えた第３のレンズ群とから構成されるレンズシステムであって、
   前記第１のレンズ群は、広角端から望遠端に変倍する際に前記絞りに向かって近づき、
   前記第２のレンズ群は、物体側から順に配置された正の屈折力の第１レンズと、接合レンズとから構成され、前記接合レンズは、物体側から順に配置された負の屈折力の第２レンズ、正の屈折力の第３レンズおよび負の屈折力の第４レンズから構成され、広角端から望遠端に変倍する際に前記絞りに向かって近づくレンズシステム。
2. 請求項１において、
   前記第１のレンズ群と前記絞りとの空気間隔は、広角端から望遠端に変倍する際に単調に減少し、前記第２のレンズ群と前記絞りとの空気間隔は、広角端から望遠端に変倍する際に単調に減少する、レンズシステム。
3. 請求項１または２において、広角端における半画角が少なくとも７０度である、レンズシステム。
4. 請求項１ないし３のいずれかにおいて、
   前記第３のレンズ群の合成焦点距離ｆ３と、広角端における当該レンズシステムの合成焦点距離ｆｗとが以下の条件を満たす、レンズシステム。
   ５＜ｆ３／ｆｗ＜３０
5. 請求項１ないし４のいずれかにおいて、
   前記第１のレンズ群は複数の負の屈折力のレンズを含み、最も物体側の負の屈折力のレンズの焦点距離ｆ１１と、広角端における当該レンズシステムの合成焦点距離ｆｗとが以下の条件を満たす、レンズシステム。
   ｜ｆ１１｜／ｆｗ＞３．５０
6. 請求項１ないし５のいずれかにおいて、
   前記第２のレンズ群の前記第１レンズの焦点距離ｆ２１と、前記接合レンズの合成焦点距離ｆ２Ｂとが以下の条件を満たす、レンズシステム。
   ０＜ｆ２１／｜ｆ２Ｂ｜＜１．５０
7. 請求項６において、
   前記第２のレンズ群の前記接合レンズの負の第２レンズのアッベ数ν２２と、正の第３レンズのアッベ数ν２３と、負の第４レンズのアッベ数ν２４とが以下の条件を満たす、レンズシステム。
   ３０．０＜ν２３−ν２２＜７６．１
   ３０．０＜ν２３−ν２４＜７６．１
   ν２３＞７０．０
8. 請求項６または７において、
   前記第２のレンズ群の前記接合レンズの負の第２レンズの屈折率ｎ２２と、正の第３レンズの屈折率ｎ２３と、負の第４レンズの屈折率ｎ２４とが以下の条件を満たす、レンズシステム。
   ｎ２２−ｎ２３＞０．１３
   ｎ２４−ｎ２３＞０．１３
9. 請求項７において、
   前記焦点距離ｆ２１と、前記合成焦点距離ｆ２Ｂと、前記アッベ数ν２２と、前記アッベ数ν２３と、前記アッベ数ν２４とが以下の条件を満たす、レンズシステム。
   ０．１５＜ｆ２１／｜ｆ２Ｂ｜＜０．３０
   ３５．０＜ν２３−ν２２＜７６．１
   ３５．０＜ν２３−ν２４＜７６．１
   ν２３＞８０．０
   
10. 請求項６において、
    さらに、以下の条件を満たす、レンズシステム。
    ０＜ｆ２１／｜ｆ２Ｂ｜＜０．７５
11. 請求項１０において、
    前記第２のレンズ群の前記接合レンズの負の第２レンズのアッベ数ν２２と、正の第３レンズのアッベ数ν２３と、負の第４レンズのアッベ数ν２４とが以下の条件を満たす、レンズシステム。
    ２０．０＜ν２３−ν２２＜７６．１
    ２０．０＜ν２３−ν２４＜７６．１
    ν２３＞６０．０
12. 請求項１０または１１において、
    前記第２のレンズ群の前記接合レンズの負の第２レンズの屈折率ｎ２２と、正の第３レンズの屈折率ｎ２３と、負の第４レンズの屈折率ｎ２４とが以下の条件を満たす、レンズシステム。
    ｎ２２−ｎ２３＞０．１６
    ｎ２４−ｎ２３＞０．１６
13. 請求項１１において、
    前記焦点距離ｆ２１と、前記合成焦点距離ｆ２Ｂと、前記アッベ数ν２２と、前記アッベ数ν２３と、前記アッベ数ν２４とが以下の条件を満たす、レンズシステム。
    ０＜ｆ２１／｜ｆ２Ｂ｜＜０．１５
    ３４．０＜ν２３−ν２２＜７６．１
    ３４．０＜ν２３−ν２４＜７６．１
    ν２３＞８０．０
    
    
14. 請求項１ないし１３のいずれかに記載のレンズシステムと、
    前記レンズシステムにより結像された像を取得する撮像素子とを有する、撮像装置。

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