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JP6549965B2 - ズームレンズおよび撮像装置 - Google Patents

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JP6549965B2
JP6549965B2 JP2015206171A JP2015206171A JP6549965B2 JP 6549965 B2 JP6549965 B2 JP 6549965B2 JP 2015206171 A JP2015206171 A JP 2015206171A JP 2015206171 A JP2015206171 A JP 2015206171A JP 6549965 B2 JP6549965 B2 JP 6549965B2
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Description

本発明は、ズームレンズおよび撮像装置に関するものである。
近年、テレビカメラ、映画用カメラ、銀塩フィルム用カメラ、デジタルカメラ、ビデオカメラ等の撮像装置には、広画角、高ズーム比でしかも高い光学性能を有したズームレンズが要望されている。広画角、高ズーム比のズームレンズとして、ズームに際し不動の正の屈折力の第1群、主にズームを担う負の屈折力の第2群、第2群より像側のレンズ群の中でズームに際して少なくとも1群以上が移動する所謂ポジティブリード型のズームレンズが知られている。また、広画角、小型化のポジティブリード型ズームレンズとして、第1群の構成が、負の屈折力の第1a群、合焦時移動する正の屈折力の第1b群、正の屈折力の第1c群より成る所謂3群インナーフォーカス方式のズームレンズが知られている。(特許文献1、2)
特許文献1では、ズーム比8倍程度、広角端の撮影画角87°程度であり、2群以降は、ズームに伴う像面変動補正用の第3群、ズームに際して移動しない絞りを有するズームレンズが開示されている。特許文献2では、ズーム比11倍程度、広角端の撮影画角76°程度であり、2群と以降の群の間に、ズームに際して移動する絞りを有するズームレンズが開示されている。
特開平6−242378号公報 特開2014−63026号公報
前述した構成のポジティブリード型のズームレンズは、広画角化が比較的容易であるが、高い光学性能と小型化を両立するためには、レンズの屈折力配置を適切に設定することが重要である。特に最も物体側の第1群は軸外の光束が最も光軸から離れた位置を通過するため、光学性能と小型化を両立するためには、第1群の屈折力や構成を適切に設定することが重要となる。
特許文献1に開示されているズームレンズは、ズームを担う第2、3群の像側に絞りがあるため、ズームに際して絞り径が一定となり、機構制御が容易である。しかしながら、絞りが第1群と離れており、第1群のレンズ径の増大、またはレンズ枚数や非球面枚数の増大に繋がっている。特許文献2に開示されているズームレンズは、ズームに際して移動する絞りを第2群と第3群の間に配置しており、小型化に有利である。しかしながら、第1群の屈折力が小さいため、更なる広画角化をすると、大型化してしまう。また、主にズームを担っているのが第2群のみであるため、第1群の小型化と、高ズーム比を両立するためには、絞りの移動量が増大してしまう。
本発明は、例えば、広画角、高ズーム比全ズーム範囲にわた高い光学性能、および小型の点で有利なズームレンズ提供を目的とする。
本発明のズームレンズは、物体側から像側へ順に、ズーミングのためには移動しない正の屈折力の第1レンズ群、ズーミングのために移動する第2レンズ群、開口絞り、第3レンズ群と、ズーミングのためには移動しない後レンズ群とからなり、前記第1レンズ群は、物体側から像側へ順に、フォーカシングのためには移動しない負の屈折力の第11レンズ群、フォーカシングのために移動する正の屈折力の第12レンズ群、正の屈折力の第13レンズ群からなり、前記第2レンズ群は、サブレンズ群を含まず、または2つサブレンズ群からなり全体として負の屈折力を有し、前記第3レンズ群は、サブレンズ群を含まず、または2つのサブレンズ群からなり、全体として正の屈折力を有し、該2つのサブレンズ群のうち物体側のサブレンズ群は正の屈折力を有し前記第2レンズ群は、ズーミングのために広角端から望遠端まで像側へ移動し、前記第1レンズ群と、前記第2レンズ群と、前記第3レンズ群の前記1つまたは2つのサブレンズ群と、前記後レンズ群とは、隣り合うレンズ群またはサブレンズ群とレンズ群またはサブレンズ群との間隔がいずれもズーミングのために変化し、前記第1レンズ群の焦点距離をf1とし、広角端前記ズームレンズの焦点距離をfwとし、望遠端の開放Fナンバーについての広角端および望遠端での前記開口絞りの開口径をそれぞれSPwおよびSPtとし
0.5<f1/fw<4.5
1.1<SPt/SPw<3.0
なる条件を満足することを特徴としている。
本発明によれば、例えば、広画角、高ズーム比全ズーム範囲にわた高い光学性能、および小型の点で有利なズームレンズの提供できる。
数値実施例1の広角端において無限遠物体に合焦したときのレンズ断面図 数値実施例1の(A)広角端、(B)ズーム中間、(C)望遠端で無限遠物体に合焦したときの収差図 数値実施例2の広角端において無限遠物体に合焦したときのレンズ断面図 数値実施例2の(A)広角端、(B)ズーム中間、(C)望遠端で無限遠物体に合焦したときの収差図 数値実施例3の広角端において無限遠物体に合焦したときのレンズ断面図 数値実施例3の(A)広角端、(B)ズーム中間、(C)望遠端で無限遠合焦したときの収差図 数値実施例4の広角端において無限遠物体に合焦したときのレンズ断面図 数値実施例4の(A)広角端、(B)ズーム中間、(C)望遠端で無限遠合焦したときの収差図 数値実施例5の広角端において無限遠物体に合焦したときのレンズ断面図 数値実施例5の(A)広角端、(B)ズーム中間、(C)望遠端で無限遠合焦したときの収差図 数値実施例6の広角端において無限遠物体に合焦したときのレンズ断面図 数値実施例6の(A)広角端、(B)ズーム中間、(C)望遠端で無限遠合焦したときの収差図 本発明の撮像装置の要部概略図
以下には、本発明の実施の形態を添付の図面に基づいて詳細に説明する。実施例1〜6に記載の本発明のズームレンズは、物体側から像側へ順に、ズーミングのためには移動しない正の屈折力の第1レンズ群を有する。更にズーミングの際に移動する負の屈折力の第2レンズ群、開口絞り、ズーミングの際に移動する正の屈折力の第3レンズ群を有し、最も像側にズーミングのためには移動しない正の屈折力の後レンズ群を有している。
第1レンズ群は、物体側から像側へ順に、フォーカシングのためには移動しない負の屈折力の第11レンズ群、フォーカシングの際に移動する正の屈折力の第12レンズ群、正の屈折力の第13レンズ群から構成されている。実施例1〜3、5、6では、第13レンズ群はフォーカシングのためには移動せず、実施例4では、フォーカシングの際に第12レンズ群と連動して移動する。
第2レンズ群は、実施例1、2、4〜6では負の屈折力のレンズ群のみで構成され、実施例3では負の屈折力と正の屈折力の2つのレンズ群よりなり、全体として負の屈折力を持っている。
第3レンズ群は、実施例1、2、4〜6では正の屈折力の2つのレンズ群よりなり、全体として正の屈折力を持ち、実施例3では正の屈折力のレンズ群のみで構成されている。また、実施例2では、物体側のレンズ群はズーミングのためには移動しない。
開口絞りは、ズーミングに応じて開口径を変更することで、Fナンバーを保つことができ、実施例1〜5ではズーミングに応じて光軸方向に不動であり、実施例6ではズーミングに応じて光軸方向に移動する。
図1は本発明の実施例1(数値実施例1)のズームレンズの広角端(焦点距離、f=17.00mm)で無限遠物体に合焦しているときのレンズ断面図である。図2は数値実施例1の(A)広角端(焦点距離、f=17.00mm)、(B)ズーム中間(焦点距離、f=37.03mm)、(C)望遠端(焦点距離、f=90.00mm)における無限遠物体に合焦しているときの収差図である。但し、焦点距離は数値実施例の値をmm単位で表したときの値である。これは以下の各実施例において全て同じである。
図3は本発明の実施例2(数値実施例2)のズームレンズの広角端(焦点距離、f=10.00mm)で無限遠物体に合焦しているときのレンズ断面図である。図4は数値実施例2の(A)広角端(焦点距離、f=10.00mm)、(B)ズーム中間(焦点距離、f=15.33mm)、(C)望遠端(焦点距離、f=25.00mm)における無限遠物体に合焦しているときの収差図である。
図5は本発明の実施例3(数値実施例3)のズームレンズの広角端(焦点距離、f=20.00mm)で無限遠物体に合焦しているときのレンズ断面図である。図6は数値実施例3の(A)広角端(焦点距離、f=20.00mm)、(B)ズーム中間(焦点距離、f=41.48mm)、(C)望遠端(焦点距離、f=90.00mm)における無限遠物体に合焦しているときの収差図である。
図7は本発明の実施例4(数値実施例4)のズームレンズの広角端(焦点距離、f=24.00mm)で無限遠物体に合焦しているときのレンズ断面図である。図8は数値実施例4の(A)広角端(焦点距離、f=24.00mm)、(B)ズーム中間(焦点距離、f=53.14mm)、(C)望遠端(焦点距離、f=120.00mm)における無限遠物体に合焦しているときの収差図である。
図9は本発明の実施例5(数値実施例5)のズームレンズの広角端(焦点距離、f=14mm)で無限遠物体に合焦しているときのレンズ断面図である。図10は数値実施例5の(A)広角端(焦点距離、f=28.00mm)、(B)ズーム中間(焦点距離、f=46.66mm)、(C)望遠端(焦点距離、f=84.00mm)における無限遠物体に合焦しているときの収差図である。
図11は本発明の実施例6(数値実施例6)のズームレンズの広角端(焦点距離、f=19mm)で無限遠物体に合焦しているときのレンズ断面図である。図12は数値実施例6の(A)広角端(焦点距離、f=19.00mm)、(B)ズーム中間(焦点距離、f=39.17mm)、(C)望遠端(焦点距離、f=90.00mm)における無限遠物体に合焦しているときの収差図である。
図13は本発明の撮像装置の要部概略図である。
各レンズ断面図において、左方が被写体(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、U1はズーミングのためには移動しない正の屈折力の第1レンズ群(前玉レンズ群)である。図1、3、5、7において、U1bは第1レンズ群U1中のフォーカスレンズ群であり、無限遠物体から近距離物体へのフォーカスの際に像側へ移動する。U1a、U1cは第1レンズ群U1中のフォーカスのためには移動しない固定レンズ群である。図9において、U1b、U1cは第1レンズ群U1中のフォーカスレンズ群であり、無限遠物体から近距離物体へのフォーカスの際に像側へ連動して移動する。U1aは第1レンズ群U1中のフォーカスのためには移動しない固定レンズ群である。
図1、3、5、7、9、11において、U2はズーミングの際に移動する負の屈折力の第2レンズ群であり、図3において、2つのレンズ群U2a、U2bから構成されている。
図1、3、5、7、9、11において、U3はズーミングの際に移動する正の屈折力の第3レンズ群であり、図1、3、7、9、11において、2つのレンズ群U3a、U3bから構成されている。
U2及びU3の2つのレンズ群でズーム系(変倍群)が構成されている。U4はズーミングのためには移動しない結像作用をする第4レンズ群(リレーレンズ群)である。
SPは絞り(開口絞り)である。Iは撮像面であり、放送用テレビカメラ、映画用カメラ、ビデオカメラ、デジタルスチルカメラの撮像光学系として使用する際には、ズームレンズで形成された像を受光し、光電変換する固体撮像素子(光電変換素子)等の撮像面に相当している。フィルム用カメラの撮像光学系として使用する際には、ズームレンズで形成された像が感光するフィルム面に相当する。
収差図において、球面収差における直線と二点鎖線と一点鎖線と破線は各々e線、g線、C線、F線である。非点収差における破線と実線は各々メリディオナル像面,サジタル像面であり、倍率色収差における二点鎖線と一点鎖線と破線は各々g線、C線、F線である。ωは半画角、FnoはFナンバーである。尚、以下の各実施例においてズーム用のレンズ群が最も短焦点側の配置となった場合を広角端、最も長焦点側の配置となった場合を望遠端という。
各実施例において、本発明のズームレンズは、物体側から像側へ順に、ズーミングのためには移動しない正の屈折力の第1レンズ群を有する。更にズーミングの際に移動する負の屈折力の第2レンズ群、開口絞り、ズーミングの際に移動する正の屈折力の第3レンズ群を有し、最も像側にズーミングのためには移動しない正の屈折力の後レンズ群を有している。第1レンズ群は、物体側から像側へ順に、フォーカシングのためには移動しない負の屈折力の第11レンズ群、フォーカシングの際に移動する正の屈折力の第12レンズ群、正の屈折力の第13レンズ群から構成されている。
第1レンズ群の焦点距離をf1、広角端の焦点距離をfw、望遠端の開放Fナンバーに対する広角端と望遠端での絞りの開口径を各々SPw、SPtとする。
このとき、
0.5<f1/fw<4.5 ・・・(1)
1.1<SPt/SPw<3.0 ・・・(2)
なる条件を満足している。
条件式(1)は、第1レンズ群の焦点距離と広角端の焦点距離の比を規定している。各実施例のズームレンズでは、第1レンズ群の焦点距離が、高い光学性能と小型化を両立するために重要な要素となっている。条件式(1)を満足することにより、広角端において第1レンズ群を通過する軸外の光束の高さを規定し、レンズの大型化を抑制しつつ、諸収差を良好に補正することが可能となる。
条件式(1)の上限が満たされないと、第1レンズ群の屈折力が小さくなり、第1レンズ群を通過する軸外の光束の高さが高くなることで、レンズが大型化してしまう。条件式(1)の下限が満たされないと、第1レンズ群の屈折力が大きくなり、特に望遠側における色収差及び諸収差の補正が困難となる。
条件式(2)は、望遠端の開放Fナンバーに対する広角端と望遠端での絞りの開口径の比を規定している。各実施例のズームレンズでは、絞りの開口径の比が第1レンズ群の大型化を抑制するために重要な要素となっている。条件式(2)を満足することにより、第2レンズ群だけでなく、第3レンズ群もズーム分担を担うこととなる。これにより第2レンズ群の移動量が減少し、開口絞りがより第1レンズ群に近づくことで、第1レンズ群を通過する軸外の光束の高さを低くすることが可能となる。
条件式(2)の上限が満たされないと、第2レンズ群のズーム分担が小さくなり過ぎるため、全長が増大してしまう。条件式(2)の下限が満たされないと、第3レンズ群のズーム分担が小さくなり過ぎるため、開口絞りが第1レンズ群から離れてしまい、第1レンズ群のレンズ径が増大してしまう。
更に好ましくは条件式(1)、(2)の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
1.00<f1/fw<4.00 ・・・(1a)
1.10<SPt/SPw<2.00 ・・・(2a)
以上の各条件を満たすことにより、本発明の各実施例はズーム全域において収差補正が良好に補正された、小型、軽量なズームレンズを得ている。
各実施例において、更に好ましくは、第2レンズ群の広角端における焦点距離をf2wとしたとき、
−2.5<f1/f2w<−0.5 ・・・(3)
なる条件を満足するのが良い。
条件式(3)は、第1レンズ群と、第2レンズ群の広角端における焦点距離の比を規定している。
条件式(3)の上限が満たされないと、第1レンズ群の焦点距離が相対的に短くなるため、諸収差の補正、特に望遠側における色収差の補正が困難となる。また、製造誤差が性能に与える影響が大きくなるため、製造バラツキによる性能低下が大きくなる。条件式(3)の下限が満たされないと、第1レンズ群の焦点距離が相対的に長くなるため、第1レンズ群のレンズ径が大きくなり、広角化が困難となる。
実施例1、2、4〜6において更に好ましくは、第3レンズ群は、物体側から順に正の屈折力の第31レンズ群、正の屈折力の第32レンズ群からなるのが良い。これにより、ズーム中間の諸収差の抑制、特に球面収差と像面湾曲のズーム変動の補正が容易となる。
実施例1〜5において更に好ましくは、後レンズ群と絞りの間隔はズーミングに際して変化しないのが良い。これにより、機構が複雑化することなく、制御が容易となる。
各実施例において更に好ましくは、後レンズ群の焦点距離をfnとしたとき、
0.0<|fw/fn|<0.4 ・・・(4)
なる条件を満足するのが良い。
条件式(4)は、後レンズ群と広角端の焦点距離の比を規定している。
条件式(4)の上限が満たされないと、後レンズ群の焦点距離が相対的に短くなるため、第3レンズ群の焦点距離を短くすることが困難となり、第3レンズ群の移動量が増大してしまう。
各実施例において更に好ましくは、第11レンズ群の焦点距離をf11、第13レンズ群の焦点距離をf13としたとき、
−2.0<f11/f1<−0.3 ・・・(5)
−4.0<f13/f11<−0.5 ・・・(6)
なる条件を満足するのが良い。
条件式(5)は、第1レンズ群と第11レンズ群の焦点距離の比を規定している。
条件式(5)の上限が満たされないと、第11レンズ群の焦点距離が相対的に短くなるため、広角側のズームに伴う軸外諸収差の変動抑制、特に歪曲や像面湾曲の抑制が困難となる。条件式(5)の下限が満たされないと、第11レンズ群の焦点距離が相対的に長くなるため、第1レンズ群のレンズ径が大きくなり広角化が困難となる。また、フォーカシング時の画界変化の抑制も困難となる。
条件式(6)は、第11レンズ群と第13レンズ群の焦点距離の比を規定している。
条件式(6)の上限が満たされないと、第11レンズ群の焦点距離が相対的に長くなることで第1レンズ群の主点を像側に近付けることが困難となり、第1レンズ群のレンズ径が大きくなり広角化が困難となる。条件式(6)の下限が満たされないと、第11レンズ群の焦点距離が相対的に短くなることで第11レンズ群のレンズ枚数増加に繋がり、第1レンズ群のレンズ径が大きくなり広角化が困難となる。
実施例1、2、4〜6において更に好ましくは、第31レンズ群の焦点距離をf31、第32レンズ群の焦点距離をf32としたとき、
0.2<f31/f32<3.0 ・・・(7)
なる条件を満足するのが良い。
条件式(7)は、第31レンズ群と第32レンズ群の焦点距離の比を規定している。
条件式(7)の上限が満たされないと、第31レンズ群の焦点距離が相対的に長くなるため、以降の群への軸上光束が高くなり、レンズ径の増大やレンズ枚数の増加に繋がる。条件式(7)の下限が満たされないと、第32ンズ群の焦点距離が相対的に長くなるため、第32レンズ群の移動量が増大し、レンズ全長が増大してしまう。
実施例1において更に好ましくは、後レンズ群の一部のレンズ群を、光軸と略直交する方向に移動させることで、像ぶれ補正をするのが良い。これにより、ズーミングの際に固定している群内に補正群を持たせることで、制御が容易となる。
更に好ましくは条件式(3)〜(7)の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
−2.35<f1/f2w<−0.80 ・・・(3a)
0.00<|fw/fn|<0.16 ・・・(4a)
−1.60<f11/f1<−0.50 ・・・(5a)
−3.00<f13/f11<−0.80 ・・・(6a)
0.40<f31/f32<2.50 ・・・(7a)
次に各実施例のレンズ構成の特徴について説明する。
第1実施例において、第1レンズ群U1は第1レンズ面〜第15レンズ面に対応する。第2レンズ群U2は第16レンズ面〜第22レンズ面に対応する。開口絞りは第23面に対応する。第3レンズ群U3は第31レンズ群U31と第32レンズ群U32から構成されている。第31レンズ群U31は第24レンズ面〜第28レンズ面に対応し、第32レンズ群U32は第29レンズ面〜第32レンズ面に対応する。第4レンズ群U4(後レンズ群)は第33レンズ面〜第42レンズ面に対応し、第41レンズ群U41が第33レンズ面〜第37レンズ面に対応する。
広角端から望遠端へのズーミングに際して、第2レンズ群U2は像側へ直線的に移動するとき、第31レンズ群U31は物体側に凸の軌跡を描きながら略往復移動する。第32レンズ群U32は物体側に移動し、広角側よりも像側で移動量が増加する。
開口絞りはズーミングに際して開口径を変化させ、望遠端で最大となる。また、ズーミングに際して、光軸方向には不動である。
第41レンズ群U41は光軸と略垂直方向(光軸に垂直な成分を有する方向)に移動することで、像ぶれを補正する。
後述する表−1に示すように数値実施例1は条件式(1)〜(7)の何れの条件式も満足しており、5.29倍の高ズーム比で広角端における撮影画角(画角)84.90°と広画角化を達成している。且つズーム全域において諸収差を良好に補正した高い光学性能を得ている。
第2実施例において、第1レンズ群U1は第1レンズ面〜第16レンズ面に対応する。第2レンズ群U2は第17レンズ面〜第23レンズ面に対応する。開口絞りは第24面に対応する。第3レンズ群U3は第31レンズ群U31と第32レンズ群U32から構成されている。第31レンズ群U31が第25レンズ面〜第26レンズ面に対応し、第32レンズ群U32が第27レンズ面〜第30レンズ面に対応する。第4レンズ群U4(後レンズ群)は第31レンズ面〜第41レンズ面に対応する。
広角端から望遠端へのズーミングに際して、第2レンズ群U2は像側へ直線的に移動するとき、第31レンズ群U31は不動である。第32レンズ群U32は物体側に移動し、広角側よりも像側で移動量が増加する。
開口絞りはズーミングに際して開口径を変化させ、望遠端で最大となる。また、ズーミングに際して、光軸方向には不動である。
後述する表−1に示すように数値実施例2は条件式(1)〜(7)の何れの条件式も満足しており、2.50倍の高ズーム比で広角端における撮影画角(画角)114.52°と広画角化を達成している。且つズーム全域において諸収差を良好に補正した高い光学性能を得ている。
第3実施例において、第1レンズ群U1は第1レンズ面〜第15レンズ面に対応する。第2レンズ群U2は第21レンズ群U21が第16レンズ面〜第19レンズ面に対応し、第22レンズ群U22が第20レンズ面〜第23レンズ面に対応する。開口絞りは第24面に対応する。第3レンズ群U3は第25レンズ面〜第30レンズ面に対応する。第4レンズ群U4(後レンズ群)は第31レンズ面〜第36レンズ面に対応する。
広角端から望遠端へのズーミングに際して、第21レンズ群U21は像側へ直線的に移動するとき、第22レンズ群U22は像側に広角側よりも像側で移動量が減るように移動する。
開口絞りはズーミングに際して開口径を変化させ、望遠端で最大となる。また、ズーミングに際して、光軸方向には不動である。
後述する表−1に示すように数値実施例3は条件式(1)〜(6)の何れの条件式も満足しており、4.50倍の高ズーム比で広角端における撮影画角(画角)75.74°と広画角化を達成している。且つズーム全域において諸収差を良好に補正した高い光学性能を得ている。
第4実施例において、第1レンズ群U1は第1レンズ面〜第15レンズ面に対応する。第2レンズ群U2は第21レンズ群U21が第16レンズ面〜第22レンズ面に対応する。開口絞りは第23面に対応する。第3レンズ群U3は第31レンズ群U31と第32レンズ群U32から構成されている。第31レンズ群U31が第24レンズ面〜第25レンズ面に対応し、第32レンズ群U32が第26レンズ面〜第30レンズ面に対応する。第4レンズ群U4(後レンズ群)は第31レンズ面〜第35レンズ面に対応する。
広角端から望遠端へのズーミングに際して、第2レンズ群U2は像側へ直線的に移動するとき、第31レンズ群U31は略S字の軌跡を描きながら移動し、最初物体側に移動し、次に像側に移動したのち、最終的に物体側に移動する。
開口絞りはズーミングに際して開口径を変化させ、望遠端で最大となる。また、ズーミングに際して、光軸方向には不動である。
無限端から望遠端へのフォーカシングに際して、第12レンズ群U12は像側へ直線的に移動するとき、第13レンズ群U13は物体側へ直線的に移動する。
後述する表−1に示すように数値実施例4は条件式(1)〜(7)の何れの条件式も満足しており、5.00倍の高ズーム比で広角端における撮影画角(画角)65.88°と広画角化を達成している。且つズーム全域において諸収差を良好に補正した高い光学性能を得ている。
第5実施例において、第1レンズ群U1は第1レンズ面〜第17レンズ面に対応する。第2レンズ群U2は第21レンズ群U21が第18レンズ面〜第24レンズ面に対応する。開口絞りは第25面に対応する。第3レンズ群U3は第31レンズ群U31と第32レンズ群U32から構成されている。第31レンズ群U31が第26レンズ面〜第30レンズ面に対応し、第32レンズ群U32が第31レンズ面〜第34レンズ面に対応する。第4レンズ群U4(後レンズ群)は第35レンズ面〜第44レンズ面に対応する。
広角端から望遠端へのズーミングに際して、第2レンズ群U2は像側へ直線的に移動するとき、第31レンズ群U31は、最初像側に移動し、最終的に物体側に移動する。
開口絞りはズーミングに際して開口径を変化させ、望遠端で最大となる。また、ズーミングに際して、光軸方向には不動である。
後述する表−1に示すように数値実施例5は条件式(1)〜(7)の何れの条件式も満足しており、3.00倍の高ズーム比で広角端における撮影画角(画角)75.38°と広画角化を達成している。且つズーム全域において諸収差を良好に補正した高い光学性能を得ている。
第6実施例において、第1レンズ群U1は第1レンズ面〜第15レンズ面に対応する。第2レンズ群U2は第21レンズ群U21が第16レンズ面〜第22レンズ面に対応する。開口絞りは第23面に対応する。第3レンズ群U3は第31レンズ群U31と第32レンズ群U32から構成されている。第31レンズ群U31が第24レンズ面〜第25レンズ面に対応し、第32レンズ群U32が第26レンズ面〜第30レンズ面に対応する。第4レンズ群U4(後レンズ群)は第31レンズ面〜第38レンズ面に対応する。
開口絞りはズーミングに際して開口径を変化させ、望遠端で最大となる。また、ズーミングに際して、光軸方向に移動する。広角端から望遠端へのズーミングに際して、第2レンズ群U2は像側へ直線的に移動するとき、第31レンズ群U31は略S字の軌跡を描きながら移動し、最初物体側に移動し、次に像側に移動したのち、最終的に物体側に移動する。開口絞りは略逆S字の軌跡を描きながら移動し、最初像側に移動し、次に物体側に移動したのち、最終的に像側に移動する。
後述する表−1に示すように数値実施例5は条件式(1)〜(7)の何れの条件式も満足しており、4.74倍の高ズーム比で広角端における撮影画角(画角)78.60°と広画角化を達成している。且つズーム全域において諸収差を良好に補正した高い光学性能を得ている。
以上のように各実施例によれば、各レンズ群の屈折力配置やズーム用の移動レンズ群の移動軌跡等を適切に規定している。これにより、高ズーム比化と広画角化を両立しつつ、諸収差を良好に補正したズームレンズを得ている。
図13は実施例1〜6のズームレンズを撮影光学系として用いた撮像装置(テレビカメラシステム)の要部概略図である。図13において101は実施例1〜6の何れかのズームレンズである。124はカメラである。ズームレンズ101はカメラ124に対して着脱可能となっている。125はカメラ124にズームレンズ101を装着することで構成される撮像装置である。ズームレンズ101は第1レンズ群F、ズーム部LZ、結像用の後レンズ群Rを有している。第1レンズ群Fはフォーカシングのために一部のレンズ群を移動するレンズ群U11〜U13が含まれている。
ズーム部LZは実施例1〜6のズーミングのために光軸上を移動する第2レンズ群U2、第3レンズ群U3を含んでいる。最も像側の後レンズ群Rはズーミングのためには移動しない結像レンズ群である。SPは開口絞りである。114、115は各々フォーカシング群、ズーム部LZを光軸方向に駆動するヘリコイドやカム等の駆動機構である。
116〜118は駆動機構114、115および開口絞りSPを電動駆動するモータ(駆動手段)である。119〜121は、フォーカシング群やズーム部LZの光軸上の位置や、開口絞りSPの開口径を検出するためのエンコーダやポテンショメータ、あるいはフォトセンサ等の検出器である。カメラ124において、109はカメラ124内の光学フィルタに相当するガラスブロック、110はズームレンズ101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。
また、111、122はカメラ124及びズームレンズ101の各種の駆動を制御するCPUである。このように本発明のズームレンズをテレビカメラに適用することにより、高い光学性能を有する撮像装置を実現している。
以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
以下に本発明の実施例1〜6に対する数値実施例1〜6を示す。各数値実施例において、iは物体側からの面の順序を示し、riは物体側より第i番目の面の曲率半径、diは物体側より第i番目の面と第i+1番目の面との間隔、ndi,νdiは第i番目の面と第i+1番目の面との間の光学部材の屈折率とアッベ数である。非球面は面番号の横に*印を付けている。各実施例と前述した条件式との対応を表1に示す。
非球面形状は光軸方向にX軸、光軸と垂直方向にH軸、光の進行方向を正とし、Rを近軸曲率半径、kを円錐常数、A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16をそれぞれ非球面係数としたとき、次式で表している。また、「e−Z」は「×10-Z」を意味する。
Figure 0006549965
ズーミングの際に移動するレンズ群の移動量は、ズーミングの際に移動する最も物体側のレンズ群を広角端と望遠端を結ぶ直線で動かしたとき、下記の数式に従い移動する。また、ズーミングの際に移動する最も像側のレンズ群は、ズーミングに伴う像面変動補正用に移動する。
移動量はjをレンズ群の番号とし、光軸方向への移動量をfj(y)、光の進行方向を正、yは広角端から望遠端までの移動量を1として示し、Bj1、Bj2、Bj3、Bj4、Bj5、Bj6をそれぞれ移動係数としたとき、次式で表している。
Figure 0006549965
フォーカシングの際に2群以上のレンズが移動する所謂フローティングフォーカスのレンズ群の移動量は、フォーカシングの際に移動する最も物体側のレンズ群を無限端と至近端を結ぶ直線で動かしたとき、下記の数式に従い移動する。
移動量はjをレンズ群の番号とし、光軸方向への移動量をgj(y)、光の進行方向を正、yは最も物体側のレンズの移動量を示し、Cjを移動係数としたとき、次式で表している。
Figure 0006549965
数値実施例1
単位 mm

面データ
面番号i ri di ndi vdi 有効径
1* 91.439 2.29 1.77250 49.6 60.19
2 30.650 16.18 48.43
3 -90.113 1.70 1.77250 49.6 47.62
4 82.752 0.20 46.59
5 59.860 4.88 1.85478 24.8 47.09
6 186.894 4.58 46.76
7 -208.155 4.27 1.59522 67.7 46.65
8 -68.920 8.65 46.76
9 78.112 1.40 1.85478 24.8 44.04
10 40.332 8.26 1.43875 94.9 42.63
11 -332.216 0.20 42.53
12 83.842 4.17 1.49700 81.5 42.02
13 -746.759 0.20 42.08
14 62.546 6.35 1.65160 58.5 42.47
15 -157.017 (可変) 42.19
16 -183.698 0.90 1.81600 46.6 22.69
17 23.639 3.73 21.29
18 -67.380 0.90 1.75500 52.3 21.42
19 165.971 0.20 22.18
20 39.342 4.33 1.85478 24.8 23.43
21 -61.566 0.90 1.81600 46.6 23.54
22 60.666 (可変) 23.77
23(絞り) ∞ (可変) 24.77
24 201.877 3.28 1.61800 63.3 25.53
25 -98.250 0.20 26.01
26 49.409 5.53 1.65160 58.5 26.65
27 -41.463 1.20 1.74950 35.3 26.52
28 352.441 (可変) 26.35
29 43.099 1.20 2.00069 25.5 26.28
30 34.211 0.75 25.96
31 43.005 4.16 1.48749 70.2 26.06
32 -138.159 (可変) 26.19
33 -327.586 1.20 2.00069 25.5 26.29
34 207.682 0.20 26.40
35 41.219 3.69 1.92286 18.9 26.91
36 -2687.752 1.20 1.78470 26.3 26.63
37 32.044 (可変) 25.75
38 69.333 3.40 1.53775 74.7 27.05
39 -126.138 0.20 27.12
40 47.255 6.41 1.43875 94.9 27.02
41 -34.706 1.20 1.95375 32.3 26.66
42 -1068.251 34.42 26.94
像面 ∞

非球面データ
第1面
K =-1.81302e+000 A 4= 8.42998e-007 A 6= 4.16656e-010 A 8=-2.88945e-013

ズーム移動量データ
B21=32.14740
B311= 7.05092 B312=-5.98070 B313=35.14777 B314=-39.19330 B315= 3.90115
B316=-9.37366

各種データ
ズーム比 5.29
広角 中間 望遠
焦点距離 17.00 37.03 90.00
Fナンバー 4.00 4.00 4.00
半画角 42.45 22.78 9.80
像高 15.55 15.55 15.55
レンズ全長 235.17 235.17 235.17
BF 34.42 34.42 34.42

d15 1.11 23.61 33.26
d22 35.41 12.90 3.26
d23 9.63 13.84 1.19
d28 38.86 18.64 1.19
d32 2.00 18.01 48.11
d37 5.66 5.66 5.66

入射瞳位置 34.55 49.40 57.97
射出瞳位置 -121.13 -97.40 -68.58
前側主点位置 49.70 76.02 69.34
後側主点位置 17.42 -2.61 -55.58

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 42.01 63.31 45.63 31.62
2 16 -20.89 10.96 1.61 -5.75
3 23 ∞ 0.00 0.00 0.00
4 24 54.55 10.21 0.88 -5.30
5 29 110.63 6.12 1.40 -2.80
6 33 -111.01 6.29 7.45 3.85
7 38 116.30 11.21 -7.25 -13.76

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -60.39
2 3 -55.34
3 5 100.27
4 7 170.54
5 9 -98.33
6 10 82.33
7 12 151.48
8 14 69.16
9 16 -25.49
10 18 -63.08
11 20 28.38
12 21 -37.13
13 24 106.98
14 26 35.31
15 27 -49.10
16 29 -176.20
17 31 67.56
18 33 -125.71
19 35 43.48
20 36 -39.99
21 38 83.44
22 40 46.60
23 41 -37.36
数値実施例2
単位 mm

面データ
面番号i ri di ndi vdi 有効径
1* 113.875 2.35 1.77250 49.6 68.89
2 22.905 16.18 44.85
3 64.613 1.90 1.58313 59.4 43.30
4* 19.323 9.47 36.67
5 147.352 1.90 1.69680 55.5 36.41
6 37.841 5.03 35.06
7 51.441 1.90 1.59522 67.7 36.19
8 28.629 8.53 1.67270 32.1 35.66
9 -250.401 1.18 35.36
10 80.712 5.39 1.62041 60.3 34.36
11 -199.467 4.62 33.68
12 605.988 1.50 1.85478 24.8 30.85
13 26.482 5.16 1.49700 81.5 29.19
14 142.077 0.20 29.10
15 51.952 7.04 1.76385 48.5 29.13
16 -51.034 (可変) 28.42
17 410.168 1.00 1.88300 40.8 19.90
18 19.460 3.25 17.89
19 -103.953 1.00 1.77250 49.6 17.64
20 86.083 1.00 17.43
21 37.125 1.00 1.49700 81.5 17.34
22 31.520 2.48 1.85478 24.8 17.12
23 445.525 (可変) 17.04
24(絞り) ∞ (可変) 17.56
25 86.927 2.50 1.69680 55.5 18.08
26 -754.927 (可変) 18.23
27 27.820 1.15 1.95375 32.3 18.51
28 17.290 0.16 17.92
29 17.185 5.31 1.48749 70.2 18.07
30 -35.180 (可変) 18.05
31 -39.396 1.15 1.88300 40.8 14.74
32 31.057 5.12 1.84666 23.8 15.55
33 -58.946 14.36 16.62
34 51.155 4.96 1.48749 70.2 21.72
35 -47.333 0.20 21.88
36 -149.890 1.30 1.95375 32.3 21.72
37 19.099 6.12 1.49700 81.5 21.73
38 -276.992 6.54 22.92
39 130.257 10.23 1.49700 81.5 28.16
40 -20.271 2.00 2.00100 29.1 29.33
41* -25.872 40.83 31.47
像面 ∞

非球面データ
第1面
K =-5.20252e+000 A 4= 6.93162e-006 A 6=-3.48364e-009 A 8= 1.15224e-012

第4面
K =-8.92189e-001 A 4= 9.47333e-006 A 6= 1.43616e-008 A 8=-6.89888e-011

第41面
K = 2.65127e-001 A 4= 2.18668e-006 A 6=-9.56049e-010 A 8= 4.40037e-012

ズーム移動量データ
B21=25.00761

各種データ
ズーム比 2.50
広角 中間 望遠
焦点距離 10.00 15.33 25.00
Fナンバー 4.00 4.00 4.00
半画角 57.26 45.41 31.88
像高 15.55 15.55 15.55
レンズ全長 225.41 225.41 225.41
BF 40.83 40.83 40.83

d16 1.00 13.50 26.01
d23 26.97 14.47 1.96
d24 1.41 1.41 1.41
d26 10.70 6.04 0.96
d30 1.30 5.96 11.04

入射瞳位置 22.76 24.31 25.90
射出瞳位置 -568.68 -402.70 -338.24
前側主点位置 32.59 39.11 49.26
後側主点位置 30.83 25.50 15.83

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 28.14 72.36 40.18 61.81
2 17 -29.53 9.74 -1.15 -8.99
3 24 ∞ 0.00 0.00 0.00
4 25 111.53 2.50 0.15 -1.32
5 27 46.87 6.62 2.31 -2.15
6 31 107.20 51.97 63.92 54.79

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -37.36
2 3 -47.83
3 5 -73.28
4 7 -111.56
5 8 38.39
6 10 92.94
7 12 -32.13
8 13 64.34
9 15 34.57
10 17 -23.03
11 19 -60.53
12 21 -445.24
13 22 39.20
14 25 111.53
15 27 -50.23
16 29 24.42
17 31 -19.40
18 32 24.43
19 34 51.11
20 36 -17.57
21 37 36.09
22 39 36.01
23 40 -113.06
数値実施例3
単位 mm

面データ
面番号i ri di ndi vdi 有効径
1* 544.299 2.29 1.77250 49.6 59.30
2 35.949 12.82 49.34
3 -152.379 1.70 1.77250 49.6 48.98
4 120.185 4.67 48.70
5 80.809 6.08 1.85478 24.8 50.20
6 633.791 2.13 49.76
7 1958.254 4.91 1.59522 67.7 49.30
8 -103.745 6.99 48.99
9 74.959 1.40 1.85478 24.8 43.01
10 41.796 6.07 1.43875 94.9 41.35
11 236.976 0.20 40.97
12 125.483 3.90 1.49700 81.5 40.68
13 -394.106 0.20 40.15
14 114.712 4.60 1.61800 63.3 40.38
15 -127.327 (可変) 40.28
16 70.879 1.00 2.00100 29.1 28.57
17 30.534 4.85 26.38
18 -57.309 1.00 1.77250 49.6 26.12
19 607.121 (可変) 25.63
20 49.995 3.93 1.84666 23.8 26.61
21 -121.295 1.71 26.63
22 -40.499 1.00 1.53775 74.7 26.59
23 87.213 (可変) 27.16
24(絞り) ∞ (可変) 27.55
25* 22.807 7.95 1.58313 59.4 30.08
26 515.865 0.51 29.19
27 38.921 1.40 1.85478 24.8 27.91
28 21.385 2.78 26.01
29 40.404 6.61 1.49700 81.5 26.10
30* -55.364 (可変) 25.72
31 -113.452 2.91 1.95906 17.5 21.38
32 -29.525 1.20 1.78470 26.3 21.46
33 71.198 25.03 21.40
34 61.019 6.63 1.43875 94.9 27.00
35 -28.400 1.20 1.95375 32.3 27.02
36 -57.452 36.18 27.85
像面 ∞

非球面データ
第1面
K = 2.26655e+002 A 4= 6.51448e-007 A 6= 2.01585e-010 A 8=-2.85328e-013

第25面
K =-5.16576e-001 A 4=-1.73067e-006 A 6= 6.40073e-010 A 8=-1.96130e-012

第30面
K =-7.75634e+000 A 4=-1.11555e-006 A 6= 2.74222e-009 A 8=-1.53130e-011

ズーム移動量データ
B211=42.02030
B221=37.24116 B222=-2.04049 B223=-4.01169 B224=14.79864 B225=-5.83867
B226=-2.58458

各種データ
ズーム比 4.50
広角 中間 望遠
焦点距離 20.00 41.48 90.00
Fナンバー 4.00 4.00 4.00
半画角 37.87 20.55 9.80
像高 15.55 15.55 15.55
レンズ全長 235.06 235.06 235.06
BF 36.18 36.18 36.18

d15 1.11 26.32 43.13
d19 6.42 3.30 1.97
d23 39.64 17.55 2.08
d24 20.85 13.58 1.41
d30 3.19 10.47 22.64

入射瞳位置 34.98 48.48 58.05
射出瞳位置 -113.13 -92.35 -80.89
前側主点位置 52.30 76.58 78.85
後側主点位置 16.18 -5.31 -53.83

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 68.70 57.96 53.47 50.29
2 16 -28.86 6.85 2.82 -2.94
3 20 168.35 6.64 -10.67 -14.25
4 24 ∞ 0.00 0.00 0.00
5 25 37.59 19.25 4.01 -10.98
6 31 -171.96 36.97 -25.33 -67.41

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -49.69
2 3 -86.33
3 5 106.79
4 7 165.09
5 9 -111.66
6 10 114.28
7 12 191.42
8 14 97.99
9 16 -53.83
10 18 -67.42
11 20 41.85
12 22 -51.13
13 25 40.52
14 27 -57.12
15 29 47.96
16 31 40.38
17 32 -26.22
18 34 45.08
19 35 -59.67
数値実施例4
単位 mm

面データ
面番号i ri di ndi vdi 有効径
1 151.182 2.85 1.77250 49.6 51.61
2 37.054 11.23 44.62
3 -108.262 2.38 1.77250 49.6 43.97
4 306.424 5.44 43.69
5 79.631 4.06 1.85478 24.8 43.84
6 428.229 1.27 43.46
7 213.865 4.94 1.59522 67.7 42.77
8 -119.863 8.00 42.14
9 144.587 1.90 1.85478 24.8 35.38
10 42.296 4.59 1.49700 81.5 33.61
11 170.717 0.47 33.21
12 78.853 4.98 1.59522 67.7 32.91
13 -101.573 0.19 32.36
14 46.628 3.84 1.58913 61.1 31.64
15 174.884 (可変) 30.99
16* ∞ 1.33 1.88300 40.8 21.46
17 25.235 2.74 19.23
18 232.123 1.14 1.53775 74.7 18.62
19 24.583 3.03 1.85478 24.8 18.89
20 131.571 4.19 18.80
21 -33.021 1.14 1.53775 74.7 18.83
22 172.990 (可変) 19.42
23(絞り) ∞ (可変) 20.01
24 48.026 3.01 1.58313 59.4 21.00
25* 1306.064 (可変) 21.14
26 46.277 3.67 1.49700 81.5 21.81
27 -154.226 0.19 22.01
28 69.084 1.57 1.88300 40.8 22.13
29 26.494 4.70 1.49700 81.5 21.80
30 -93.642 (可変) 21.97
31 44.710 1.57 1.48749 70.2 22.24
32 26.789 10.58 21.86
33 133.694 4.86 1.43875 94.9 23.78
34 -31.673 1.78 1.88300 40.8 23.97
35 -59.962 50.01 24.72
像面 ∞

非球面データ
第16面
K =-2.37744e+009 A 4= 2.06174e-006 A 6=-1.42423e-009 A 8=-4.74999e-012

第25面
K = 0.00000e+000 A 4= 4.59584e-006 A 6= 2.07147e-010 A 8=-1.15848e-012

ズーム移動量データ
B21=23.66823
B311=-4.76378 B312=24.32548 B313=15.97729 B314=-99.12101 B315=68.59309
B316=-14.78897

フォーカス移動量データ
U12の移動量 5.16022
C13=-0.77175

各種データ
ズーム比 5.00
広角 中間 望遠
焦点距離 24.00 53.14 120.00
Fナンバー 5.60 5.60 5.60
半画角 32.94 16.31 7.38
像高 15.55 15.55 15.55
レンズ全長 220.06 220.06 220.06
BF 50.01 50.01 50.01

d15 1.33 17.90 25.00
d22 25.43 8.86 1.76
d23 11.12 11.17 1.34
d25 22.55 12.90 0.98
d30 7.97 17.56 39.31

入射瞳位置 39.31 55.29 63.23
射出瞳位置 -122.49 -90.25 -66.14
前側主点位置 59.97 88.30 59.26
後側主点位置 26.01 -3.14 -69.99

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 46.00 56.15 41.35 19.58
2 16 -20.00 13.57 3.92 -5.81
3 23 ∞ 0.00 0.00 0.00
4 24 85.09 3.01 -0.07 -1.97
5 26 57.85 10.13 1.53 -5.21
6 31 -379.11 18.79 -17.55 -35.46

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -63.93
2 3 -102.81
3 5 112.75
4 7 129.31
5 9 -69.88
6 10 111.47
7 12 75.09
8 14 106.32
9 16 -28.41
10 18 -51.07
11 19 34.58
12 21 -51.30
13 24 85.09
14 26 71.85
15 28 -49.24
16 29 41.98
17 31 -140.69
18 33 58.74
19 34 -77.89
数値実施例5
単位 mm

面データ
面番号i ri di ndi vdi 有効径
1* 65.303 1.70 1.80100 35.0 49.05
2 24.818 11.07 40.26
3 827.587 1.20 1.80100 35.0 39.75
4 66.619 5.75 38.61
5 -70.568 1.20 1.61800 63.3 38.60
6 991.530 0.20 39.35
7 82.201 4.68 2.00069 25.5 40.16
8 -326.872 1.15 40.02
9 110.763 3.48 1.59522 67.7 39.10
10* -429.302 9.59 38.69
11 64.145 1.00 1.85478 24.8 34.03
12 33.449 6.07 1.43875 94.9 33.58
13 251.523 0.20 34.00
14 79.048 5.59 1.49700 81.5 34.54
15 -177.233 0.20 34.76
16 153.550 4.76 1.72916 54.7 34.80
17 -78.097 (可変) 34.65
18 -270.879 0.80 1.88300 40.8 23.31
19 30.151 4.21 22.59
20 -69.579 0.80 1.65160 58.5 22.92
21 268.975 1.59 23.55
22 48.249 4.62 1.85478 24.8 25.38
23 -89.785 0.80 1.77250 49.6 25.47
24 64.341 (可変) 25.57
25(絞り) ∞ (可変) 26.46
26* 37.838 4.39 1.58313 59.4 28.00
27 -293.530 0.20 27.95
28 92.127 2.62 1.65160 58.5 27.77
29 -1462.645 1.00 1.74950 35.3 27.49
30 77.003 (可変) 27.09
31 54.510 1.00 2.00069 25.5 26.90
32 39.212 1.00 26.45
33 58.977 4.08 1.48749 70.2 26.49
34 -82.461 (可変) 26.43
35 80.352 3.32 1.95906 17.5 27.34
36 -207.144 1.83 27.20
37 -138.477 1.00 1.85478 24.8 26.73
38 45.409 1.30 26.50
39 58.043 5.70 1.59522 67.7 26.89
40 -45.171 1.60 1.72047 34.7 27.06
41 -14897.747 10.72 27.50
42 -634.337 5.75 1.43875 94.9 29.68
43 -32.789 1.00 2.00100 29.1 30.04
44 -57.248 51.00 31.03
像面 ∞

非球面データ
第1面
K =-2.55264e-001 A 4= 1.52446e-006 A 6= 3.70002e-010 A 8=-1.76324e-013

第10面
K =-3.63095e+001 A 4= 1.61251e-006 A 6=-4.24700e-010 A 8=-9.14016e-013

第26面
K = 5.35918e-001 A 4=-4.47817e-006 A 6=-1.20201e-009 A 8=-2.26122e-012

ズーム移動量データ
B21=19.58464
B311= 3.72449 B312=-17.34816 B313=15.38325 B314=-24.42959 B315=14.48850
B316=-6.24911

各種データ
ズーム比 3.00
広角 中間 望遠
焦点距離 28.00 46.66 84.00
Fナンバー 4.00 4.50 4.50
半画角 37.69 24.87 14.44
像高 21.63 21.63 21.63
レンズ全長 235.02 235.02 235.02
BF 51.00 51.00 51.00

d17 0.98 12.73 20.57
d24 23.17 11.42 3.59
d25 14.84 11.82 1.41
d30 25.05 15.18 4.43
d34 2.80 15.69 36.85

入射瞳位置 31.32 37.27 41.66
射出瞳位置 -100.85 -84.93 -72.71
前側主点位置 54.15 67.91 68.62
後側主点位置 23.00 4.35 -33.00

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 38.68 57.84 40.83 29.07
2 18 -25.82 12.83 1.38 -7.87
3 25 ∞ 0.00 0.00 -0.00
4 26 65.55 8.21 -1.53 -6.44
5 31 139.23 6.07 3.47 -0.80
6 35 -4432.96 32.23 242.63 204.86

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -50.59
2 3 -89.91
3 5 -106.16
4 7 65.41
5 9 147.76
6 11 -82.25
7 12 86.97
8 14 110.47
9 16 71.31
10 18 -30.51
11 20 -84.41
12 22 36.94
13 23 -48.18
14 26 57.53
15 28 132.56
16 29 -96.92
17 31 -143.05
18 33 70.97
19 35 59.91
20 37 -39.53
21 39 43.42
22 40 -62.46
23 42 78.38
24 43 -77.65
数値実施例6
単位 mm

面データ
面番号i ri di ndi vdi 有効径
1* 97.792 2.70 1.77250 49.6 53.27
2 29.474 15.34 43.47
3 -56.318 1.98 1.77250 49.6 42.47
4 256.814 1.68 42.77
5 75.034 2.96 1.89286 20.4 43.60
6 121.200 2.03 43.30
7 134.312 7.69 1.62041 60.3 43.27
8 -76.682 0.20 42.88
9 109.133 1.89 1.85478 24.8 39.65
10 40.897 6.51 1.49700 81.5 37.59
11 1047.450 3.57 38.11
12 115.553 5.76 1.59522 67.7 40.10
13 -97.158 0.18 40.30
14 57.813 4.39 1.76385 48.5 39.78
15 272.396 (可変) 39.22
16* 126.593 1.26 1.88300 40.8 24.15
17 25.583 4.21 22.23
18 -89.927 1.08 1.59522 67.7 22.37
19 30.964 4.01 1.85478 24.8 23.12
20 -241.861 2.97 23.18
21 -38.064 1.08 1.76385 48.5 23.17
22 -424.205 (可変) 23.91
23(絞り) ∞ (可変) 24.76
24 37.406 3.24 1.59522 67.7 26.48
25* 97.863 (可変) 26.43
26 86.583 4.63 1.49700 81.5 27.37
27 -61.314 0.18 27.42
28 74.947 1.49 2.00100 29.1 26.85
29 37.523 4.89 1.49700 81.5 26.12
30 -147.368 (可変) 25.89
31 37.376 2.81 1.95906 17.5 25.89
32 88.563 1.49 2.00069 25.5 25.39
33 33.580 5.36 24.37
34 459.108 3.75 1.48749 70.2 24.55
35 -45.965 0.18 24.60
36 132.563 5.48 1.49700 81.5 24.00
37 -25.588 1.68 1.95375 32.3 23.54
38 1781.582 43.52 23.90
像面 ∞

非球面データ
第1面
K = 5.58587e+000 A 4= 6.89166e-008 A 6= 1.67536e-010 A 8=-7.81810e-013

第16面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.99972e-007 A 6=-1.99181e-009 A 8= 6.32825e-013

第25面
K = 0.00000e+000 A 4= 6.56253e-006 A 6=-6.81552e-011 A 8= 2.40306e-012

ズーム移動量データ
B21=28.55285
Bsp1=10.44733 Bsp2=-18.81152 Bsp3=-7.30782 Bsp4= 4.06481 Bsp5=11.94457
Bsp6=-9.34884E-006
B311=-0.95657 B312=21.01994 B313=17.62048 B314=-93.71109 B315=62.61010
B316=-14.01060

各種データ
ズーム比 4.74
広角 中間 望遠
焦点距離 19.00 39.17 90.00
Fナンバー 4.00 4.00 4.00
半画角 39.30 21.65 9.80
像高 15.55 15.55 15.55
レンズ全長 220.02 220.02 220.02
BF 43.52 43.52 43.52

d15 0.98 19.54 29.53
d22 29.98 10.37 1.77
d23 9.24 12.87 1.48
d25 25.72 14.74 4.71
d30 3.90 12.31 32.34

入射瞳位置 33.55 45.40 53.68
射出瞳位置 -79.89 -65.37 -44.34
前側主点位置 49.63 70.48 51.48
後側主点位置 24.52 4.35 -46.48

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 45.00 56.89 42.94 30.86
2 16 -22.80 14.60 4.00 -6.37
3 23 ∞ 0.00 0.00 -0.00
4 24 99.38 3.24 -1.23 -3.22
5 26 58.95 11.20 2.33 -5.04
6 31 -245.97 20.75 40.56 21.94

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -55.31
2 3 -59.34
3 5 211.66
4 7 79.48
5 9 -76.79
6 10 85.20
7 12 89.27
8 14 94.77
9 16 -36.31
10 18 -38.43
11 19 32.03
12 21 -54.54
13 24 99.38
14 26 72.77
15 28 -75.99
16 29 60.53
17 31 64.79
18 32 -54.29
19 34 85.63
20 36 43.53
21 37 -26.25
Figure 0006549965
U1:第1レンズ群
U2:第2レンズ群
SP:開口絞り
U3:第3レンズ群
U4:後レンズ群
U11:第11レンズ群
U12:第12レンズ群
U13:第13レンズ群

Claims (9)

  1. 物体側から像側へ順に、ズーミングのためには移動しない正の屈折力の第1レンズ群、ズーミングのために移動する第2レンズ群、開口絞り、第3レンズ群と、ズーミングのためには移動しない後レンズ群とからなるズームレンズであって
    前記第1レンズ群は、物体側から像側へ順に、フォーカシングのためには移動しない負の屈折力の第11レンズ群、フォーカシングのために移動する正の屈折力の第12レンズ群、正の屈折力の第13レンズ群からなり
    前記第2レンズ群は、サブレンズ群を含まず、または2つサブレンズ群からなり全体として負の屈折力を有し
    前記第3レンズ群は、サブレンズ群を含まず、または2つのサブレンズ群からなり、全体として正の屈折力を有し、該2つのサブレンズ群のうち物体側のサブレンズ群は正の屈折力を有し
    前記第2レンズ群は、ズーミングのために広角端から望遠端まで像側へ移動し、
    前記第1レンズ群と、前記第2レンズ群と、前記第3レンズ群と、前記後レンズ群とは、隣り合う、レンズ群またはサブレンズ群とレンズ群またはサブレンズ群との間隔がいずれもズーミングのために変化し、
    前記第1レンズ群の焦点距離をf1とし、広角端前記ズームレンズの焦点距離をfwとし、望遠端の開放Fナンバーについての広角端および望遠端での前記開口絞りの開口径をそれぞれSPwおよびSPtとし
    0.5<f1/fw<4.5
    1.1<SPt/SPw<3.0
    なる条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
  2. 前記第2レンズ群の広角端での焦点距離をf2wとし
    −2.5<f1/f2w<−0.5
    なる条件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。
  3. 前記第3レンズ群は、物体側から像側へ順に正の屈折力の第31レンズ群、正の屈折力の第32レンズ群からなることを特徴とする請求項1また請求項2に記載のズームレンズ。
  4. 記絞りと前記後レンズ群との間隔は、ズーミングのためには変化しないことを特徴とする請求項1ないし請求項3のうちいずれか1項に記載のズームレンズ。
  5. 前記後レンズ群の焦点距離をfnとし
    0.0<|fw/fn|<0.4
    なる条件を満足することを特徴とする請求項1ないし請求項4のうちいずれか1項に記載のズームレンズ。
  6. 前記第11レンズ群の焦点距離をf11とし、前記第13レンズ群の焦点距離をf13とし
    −2.0<f11/f1<−0.3
    −4.0<f13/f11<−0.5
    なる条件を満足することを特徴とする請求項1ないし請求項5のうちいずれか1項に記載のズームレンズ。
  7. 前記第31レンズ群の焦点距離をf31とし、前記第32レンズ群の焦点距離をf32とし
    0.2<f31/f32<3.0
    なる条件を満足することを特徴とする請求項3に記載のズームレンズ。
  8. 前記後レンズ群のうちの一部のレンズ群を、光軸と略直交する方向に移動ることにより、像ぶれ補正をすることを特徴とする請求項1ないし請求項7のうちいずれか1項に記載のズームレンズ。
  9. 請求項1ないし請求項8のうちいずれか1項に記載のズームレンズと
    前記ズームレンズの像面に配された撮像素子と、
    を有することを特徴とする撮像装置。
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