JP2011203420A - ズームレンズ系、交換レンズ装置、及びカメラシステム - Google Patents

ズームレンズ系、交換レンズ装置、及びカメラシステム Download PDF

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JP2011203420A JP2010069591A JP2010069591A JP2011203420A JP 2011203420 A JP2011203420 A JP 2011203420A JP 2010069591 A JP2010069591 A JP 2010069591A JP 2010069591 A JP2010069591 A JP 2010069591A JP 2011203420 A JP2011203420 A JP 2011203420A
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Abstract

【課題】レンズ交換式デジタルカメラシステムに好適に用いることができ、サイズが小さく軽量で結像性能に優れたズームレンズ系を提供する。
【解決手段】本発明に係るズームレンズ系は、物体側から像側へと順に、正のパワーを有する第1レンズ群G1と、負のパワーを有する第2レンズ群G2と、負のパワーを有する第3レンズ群G3とを含み、前記第1レンズ群G1は1枚のレンズ素子からなり、以下の条件式を満足する。
0.15<νd2/νd1<0.35 ・・・(1)
5.0<f1/fW<15.0 ・・・(2)
−7.0<f1/f2<−2.0 ・・・(3)
ここで、
νd1:第1レンズ群を構成するレンズ素子のd線におけるアッベ数
νd2:第2レンズ群の最も物体側にあるレンズ素子のd線におけるアッベ数
f1:第1レンズ群の焦点距離
f2:第2レンズ群の焦点距離
fW:広角端の焦点距離
である。
【選択図】図1

Description

本発明は、ズームレンズ系に関し、より特定的には、いわゆるレンズ交換式デジタルカメラシステムの撮像レンズ系として好適なズームレンズ系に関する。また、本発明は、当該ズームレンズ系を用いた交換レンズ装置及びカメラシステムに関する。
近年、レンズ交換式デジタルカメラシステムが急速に普及している。レンズ交換式デジタルカメラシステム(単に「カメラシステム」ともいう)は、CCD(Charge Coupled Device)、CMOS(Complementary Metal−Oxide Semiconductor)などの撮像センサを持つカメラ本体と、撮像センサの受光面に光学像を形成するための撮像レンズ系を備えた交換レンズ装置とを備える。レンズ交換式デジタルカメラシステムには、コンパクト型デジタルカメラに搭載されるものより大型の撮像センサが用いられる。したがって、レンズ交換式デジタルカメラシステムは、高感度で高画質な画像を撮影することができる。また、レンズ交換式デジタルカメラシステムには、合焦動作や撮像後の画像処理が高速であったり、撮りたい場面に合わせて手軽に交換レンズ装置を取り替えることができる等の利点もある。光学像を変倍可能に形成するズームレンズ系を備えた交換レンズ装置は、レンズ交換することなく焦点距離を自在に変化させることができる点で人気がある。
例えば、レンズ交換式デジタルカメラシステムに適用可能なズームレンズ系として、特許文献1乃至5に記載のズームレンズ系が提案されている。
特開2006−30582号公報 特開2004−341060号公報 特開2000−221402号公報 特開平11−109240号公報 特開平8−184756号公報
レンズ交換式デジタルカメラシステムには、上述した様々な利点がある一方で、コンパクト型デジタルカメラと比べると、サイズが大きく、重量も重い。持ち運びや取り回しをし易くするためには、サイズや重量はできるだけ小さいことが好ましい。
したがって、レンズ交換式デジタルカメラシステム用のズームレンズ系にも、結像性能を維持しつつ、可能な限りコンパクトで軽量であることが求められる。
それ故に、本発明の目的は、レンズ交換式デジタルカメラシステムに好適に用いることができ、サイズが小さく軽量で結像性能に優れたズームレンズ系を提供することである。
また、本発明の他の目的は、サイズが小さく軽量な交換レンズ装置及びカメラシステムを提供することである。
本発明に係るズームレンズ系は、物体側から像側へと順に、正のパワーを有する第1レンズ群と、負のパワーを有する第2レンズ群と、負のパワーを有する第3レンズ群とを含み、前記第1レンズ群は1枚のレンズ素子からなり、以下の条件式を満足する。
0.15<νd2/νd1<0.35 ・・・(1)
5.0<f1/fW<15.0 ・・・(2)
−7.0<f1/f2<−2.0 ・・・(3)
ここで、
νd1:第1レンズ群を構成するレンズ素子のd線におけるアッベ数
νd2:第2レンズ群の最も物体側にあるレンズ素子のd線におけるアッベ数
f1:第1レンズ群の焦点距離
f2:第2レンズ群の焦点距離
fW:広角端の焦点距離
である。
本発明に係る交換レンズ鏡筒は、上記のズームレンズ系と、ズームレンズ系が形成する光学像を受光して、電気的な画像信号に変換する撮像センサとを含むカメラ本体と接続可能なレンズマウント部とを備える。
本発明に係るカメラシステムは、上記のズームレンズ系を含む交換レンズ装置と、交換レンズ装置とカメラマウント部を介して着脱可能に接続され、ズームレンズ系が形成する光学像を受光して、電気的な画像信号に変換する撮像センサを含むカメラ本体とを備える。
本発明によれば、サイズが小さく軽量で結像性能に優れたズームレンズ系、当該ズームレンズ系を有する交換レンズ装置及びカメラシステムを実現できる。
実施の形態1(実施例1)に係るズームレンズ系の無限遠合焦状態を示すレンズ配置図 実施例1に係るズームレンズ系の無限遠合焦状態の縦収差図 実施例1に係るズームレンズ系の望遠端における、像ぶれ補正を行っていない基本状態及び像ぶれ補正状態での横収差図 実施の形態2(実施例2)に係るズームレンズ系の無限遠合焦状態を示すレンズ配置図 実施例2に係るズームレンズ系の無限遠合焦状態の縦収差図 実施例2に係るズームレンズ系の望遠端における、像ぶれ補正を行っていない基本状態及び像ぶれ補正状態での横収差図 実施の形態3(実施例3)に係るズームレンズ系の無限遠合焦状態を示すレンズ配置図 実施例3に係るズームレンズ系の無限遠合焦状態の縦収差図 実施例3に係るズームレンズ系の望遠端における、像ぶれ補正を行っていない基本状態及び像ぶれ補正状態での横収差図 実施の形態4に係るカメラシステムの概略構成図
図1、4、7は、それぞれ、実施の形態1、2、3に係るズームレンズ系のレンズ配置図であり、いずれも無限遠合焦状態にあるズームレンズ系を表している。
各図において、(a)図は広角端(最短焦点距離状態:焦点距離fW)のレンズ構成、(b)図は、中間位置(中間焦点距離状態:焦点距離fM=√(fW*fT))のレンズ構成、(c)図は望遠端(最長焦点距離状態:焦点距離fT)のレンズ構成をそれぞれ表している。また各図において、(a)図と(b)図との間に設けられた折れ線の矢印は、上から順に、広角端、中間位置、望遠端の各状態におけるレンズ群の位置を結んで得られる直線である。広角端と中間位置との間、中間位置と望遠端との間は、単純に直線で接続されているだけであり、実際の各レンズ群の動きとは異なる。更に各図において、レンズ群に付された矢印は、無限遠合焦状態から近接物体合焦状態へのフォーカシングを表す。すなわち、無限遠合焦状態から近接物体合焦状態へのフォーカシングの際の移動方向を示している。
図1、4、7において、特定の面に付されたアスタリスク*は、該面が非球面であることを示している。また、各図において、各レンズ群の符号に付された記号(+)及び記号(−)は、各レンズ群のパワーの符号に対応する。更に各図において、最も右側に記載された直線は、像面Sの位置を表す。更に、各図において、第4レンズ群G4内には開口絞りAが設けられている。
実施の形態1〜3に係るズームレンズ系は、物体側から像側へと順に、正のパワーを有する第1レンズ群G1と、負のパワーを有する第2レンズ群G2と、負のパワーを有する第3レンズ群G3とを含み、前記第1レンズ群は1枚のレンズで構成されている。
(実施の形態1)
第1レンズ群G1は、両凸形状の第1レンズ素子L1からなる。
第2レンズ群G2は、物体側から像側へと順に、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第2レンズ素子L2と、両凹形状の第3レンズ素子L3と、両凸形状の第4レンズ素子L4とからなる。
第3レンズ群G3は、両凹形状の第5レンズ素子L5からなる。
第4レンズ群G4は、物体側から像側へと順に、両凸形状の第6レンズ素子L6と、両凸形状の第7レンズ素子L7と、両凹形状の第8レンズ素子L8と、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第9レンズ素子L9と、両凸形状の第10レンズ素子L10と、像側に凸面を向けた負メニスカス形状の第11レンズ素子L11とからなる。第7レンズ素子L7と第8レンズ素子L8とが互いに接合されていると共に、第10レンズ素子L10と第11レンズ素子L11とが互いに接合されている。また、第9レンズ素子L9の両面が非球面である。第9レンズ素子L9は、樹脂により形成されている。
(実施の形態2)
第1レンズ群G1は、両凸形状の第1レンズ素子L1からなる。
第2レンズ群G2は、物体側から像側へと順に、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第2レンズ素子L2と、両凹形状の第3レンズ素子L3と、両凸形状の第4レンズ素子L4とからなる。
第3レンズ群G3は、両凹形状の第5レンズ素子L5からなる。
第4レンズ群G4は、物体側から像側へと順に、両凸形状の第6レンズ素子L6と、両凸形状の第7レンズ素子L7と、像側に凸面を向けた負メニスカス形状の第8レンズ素子L8と、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第9レンズ素子L9と、両凸形状の第10レンズ素子L10と、像側に凸面を向けた負メニスカス形状の第11レンズ素子L11とからなる。第7レンズ素子L7と第8レンズ素子L8とが互いに接合されている。また、第11レンズ素子L11の両面が非球面である。第11レンズ素子L11は、樹脂により形成されている。
(実施の形態3)
第1レンズ群G1は、両凸形状の第1レンズ素子L1からなる。
第2レンズ群G2は、物体側から像側へと順に、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状の第2レンズ素子L2と、両凹形状の第3レンズ素子L3と、両凸形状の第4レンズ素子L4と、像側に凸面を向けた負メニスカス形状の第5レンズ素子L5とからなる。第4レンズ素子L4と第5レンズ素子L5とは互いに接合されている。
第3レンズ群G3は、像側に凸面を向けた負メニスカス形状の第6レンズ素子L6からなる。
第4レンズ群G4は、物体側から像側へと順に、両凸形状の第7レンズ素子L7と、両凸形状の第8レンズ素子L8と、両凹形状の第9レンズ素子L9と、両凸形状の第10レンズ素子L10と、両凸形状の第11レンズ素子L11と、像側に凸面を向けた負メニスカス形状の第12レンズ素子L12とからなる。第8レンズ素子L8と第9レンズ素子L9とが互いに接合されている。第10レンズ素子L10の両面が非球面である。第10レンズ素子L10は、樹脂により形成されている。
各実施形態に係るズームレンズ系のように、ズーミング時に、第1レンズ群G1が光軸に沿って移動することが好ましい。第1レンズ群を変倍群とすることにより、第1レンズ群G1における光線高を小さくすることができる。この結果、第1レンズ群G1の小型化を実現できる。また、ズーミング時に、第4レンズ群G4が光軸に沿って移動することが好ましい。第4レンズ群G4を変倍群とすることにより、収縮時の小型化を図りつつ、ズームレンズ系の結像性能を向上することができる。
また、各実施形態に係るズームレンズ系では、無限遠合焦状態から近接合焦状態へのフォーカシングに際して、第3レンズ群G3が光軸に沿って物体側に移動する。第3レンズ群G3にフォーカシングレンズ群としての機能を与え、更に、第3レンズ群を1枚のレンズ素子で構成する場合、フォーカシングレンズ群の重量を低減することができる。この構成により、高速なフォーカシングを実現することができる。
各実施の形態に係るズームレンズ系では、第4レンズ群G4は、物体側から像側へと順に第1サブレンズ群と、第2サブレンズ群とから構成されている。ここで、サブレンズ群とは、1つのレンズ群が複数のレンズ素子で構成されている場合に、当該レンズ群に含まれるいずれか1枚のレンズ素子または隣り合った複数のレンズ素子の組み合わせをいう。実施の形態1では、第6レンズ素子L6が第1サブレンズ群を構成し、第7レンズ素子L7〜第11レンズ素子L11が第2サブレンズ群を構成する。
そして、各実施の形態に係るズームレンズ系では、ズームレンズに加わる振動に起因する像ぶれを補正する像ぶれ補正に際して、第4レンズ群G4内の第1サブレンズ群が光軸と直交する方向に移動して、全系の振動に起因する像点移動を補正する。
このように、第4レンズ群を構成するレンズ素子の一部のみで像ぶれ補正レンズ群を構成する場合、像ぶれ補正レンズ群の軽量化を図ることができる。したがって、簡略な駆動機構で像ぶれ補正レンズ群を駆動することができる。特に、像ぶれ補正レンズ群が1枚のレンズ素子のみから構成される場合、像ぶれ補正レンズ群の駆動機構を一層簡略化することができる。
第1レンズ群が、1枚のレンズ素子から構成されていることで、必要なレンズ素子の数が減ることにより、重量を低減し、且つコスト低減も図ることができる。第1レンズ群を構成するレンズ素子の数が増えると、第1レンズ群の重量の増大且つコストの増大を招く。
第4レンズ群には樹脂レンズ素子が含まれていることが好ましい。第4レンズ群を構成する少なくとも1枚のレンズ素子を樹脂で形成することにより、ズームレンズ系の製造コストを低減することができる。
更に、フォーカシングレンズ群と像ぶれ補正レンズ群と開口絞りとは、隣接して配置されていることが好ましい。このように配置した場合、アクチュエータを含む駆動機構を簡略化できるため、交換レンズ装置の小型化を図ることができる。特に、開口絞りが最も像側に配置される場合、駆動機構をより一層簡略化することができる。
以下、各実施の形態に係るズームレンズ系が満足すべき数値条件を説明する。尚、各実施の形態に係るズームレンズ系は、以下に挙げる条件をできるだけ多く満足することが望ましい。しかしながら、個別の条件を満足することにより、それぞれ対応する効果を奏するズームレンズ系を得ることもできる。
各実施の形態に係るズームレンズ系は、以下の条件(1)を満足することが好ましい。
0.15<νd2/νd1<0.35 ・・・(1)
5.0<f1/fW<15.0 ・・・(2)
−7.0<f1/f2<−2.0 ・・・(3)
ここで、
νd1:第1レンズ群を構成するレンズ素子のd線におけるアッベ数
νd2:第2レンズ群の最も物体側にあるレンズ素子のd線におけるアッベ数
f1:第1レンズ群の焦点距離、
f2:第2レンズ群の焦点距離、
fW:広角端の焦点距離
である。
条件(1)、(2)、(3)を満たすことにより、第1レンズ群を1枚のレンズ素子で構成することができ、ズームレンズの小型軽量化と良好な収差補正とを達成することができる。条件(1)の上限を超えると、低コスト化が困難となる。一方、条件(1)の下限を下回ると、望遠端における色収差の補正が困難となる。
上記条件(1)に加えて、各実施の形態に係るズームレンズ系が、以下の条件(1’)を満足する場合、上述の有利な効果が更に顕著に発揮される。
0.25<νd2/νd1<0.35 ・・・(1’)
第3レンズ群は、1枚のレンズからなるフォーカシングレンズであり、
以下の条件式を満足する請求項1に記載のズームレンズ。
0.25<|fW/f3|<0.55 ・・・(4)
ここで、
fW:広角端における全系の焦点距離、
f3:第3レンズ群の焦点距離
である。
条件(4)は、フォーカシングレンズ群の焦点距離を規定する。条件(4)が満たされる場合、ズーミング時における収差変動の抑制と高速なフォーカシングとを達成することができる。条件(4)の上限を超えると、無限遠合焦状態と近接合焦状態との間での収差変動、特に像面湾曲の変動が大きくなり、画質の悪化に繋がる。一方、条件(4)の下限を下回ると、フォーカス移動量が増加し、高速なフォーカシングの実現が困難となる。
上記条件(4)に加えて、各実施の形態に係るズームレンズ系が、以下の条件(4’)及び(4’’)の少なくとも一方を満足する場合、上述の有利な効果が更に顕著に発揮される。
0.25<|fW/fF| ・・・(4’)
|fW/fF|<0.5 ・・・(4’’)
各実施の形態に係るズームレンズ系は、以下の条件(5)を満足することが好ましい。
0.77<|D1/fW|<3.5 ・・・(5)
ここで、
D1:広角端から望遠端へのズーミング時における第1レンズ群の移動量(mm)、
fW:広角端における全系の焦点距離(mm)
である。
条件(5)は、第1レンズ群の移動量を規定する。条件(5)が満たされる場合、ズームレンズ系のコンパクト化と、像面湾曲を始めとする諸収差の良好な補正とを達成することができる。条件(5)の上限を超えると、カムが大型化し、収縮時におけるズームレンズ系のコンパクト化が困難となる。一方、条件(5)の下限を下回ると、諸収差、特に望遠端での像面湾曲の補正が困難となる。
上記条件(5)に加えて、各実施の形態に係るズームレンズ系が、以下の条件(5’)及び(5’’)の少なくとも一方を満足する場合、上述の有利な効果が更に顕著に発揮される。
1.7<|D1/fW| ・・・(5’)
|D1/fW|<2.3 ・・・(5’’)
各実施の形態に係るズームレンズ系は、以下の条件(6)を満足することが好ましい。
0.7<BFW/fW<3.0 ・・・(6)
ここで、
BFW:広角端における全系のバックフォーカス(mm)
fW:広角端における全系の焦点距離(mm)
である。
条件(6)は、広角端における全系のバックフォーカスを規定する。条件(6)が満たされる場合、ズームレンズ系の小型化と撮像領域周辺部の画質低下の回避とを両立することができる。条件(6)の上限を超えると、ズームレンズ系の小型化が困難となる。一方、条件(6)の下限を下回ると、撮像素子に対する光線入射角が大きくなり、撮像領域周辺部での照度の確保が困難となる。
上記条件(6)に加えて、各実施の形態に係るズームレンズ系が、以下の条件(6’)及び(6’’)の少なくとも一方を満足する場合、上述の有利な効果が更に顕著に発揮される。
1.1<BFW/fW ・・・(6’)
BFW/fW<1.8 ・・・(6’’)
尚、各実施の形態に係るズームレンズ系の各レンズ群は、入射光線を屈折により変更させる屈折型レンズ素子(つまり、異なる屈折率を有する媒質同士の界面で偏向が行われるタイプのレンズ)のみで構成しても良い。あるいは、各レンズ群は、回折作用により入射光線を偏向させる回折型レンズ素子、回折作用と屈折作用との組み合わせで入射光線を偏向させる屈折・回折ハイブリッド型レンズ素子、入射光線を媒質内の屈折率分布により偏向させる屈折率分布型レンズ素子等のいずれか1種類または複数種類の組み合わせによって構成しても良い。
(実施の形態4)
図10は、実施の形態4に係るレンズ交換式デジタルカメラシステムの概略構成図である。
本実施の形態に係るレンズ交換式デジタルカメラシステム100(以下、単に「カメラシステム」という)は、カメラ本体101と、カメラ本体101に着脱自在に接続される交換レンズ装置201とを備える。
カメラ本体101は、交換レンズ装置201のズームレンズ系202によって形成される光学像を受光して、電気的な画像信号に変換する撮像素子102と、撮像素子102によって変換された画像信号を表示する液晶モニタ103と、カメラマウント部104とを含む。一方、交換レンズ装置201は、上記の実施の形態1〜3のいずれかに係るズームレンズ系202と、ズームレンズ系202を保持する鏡筒203と、カメラ本体のカメラマウント部104に接続されるレンズマウント部204とを含む。カメラマウント部104及びレンズマウント部204は、物理的な接続のみならず、カメラ本体101内のコントローラ(図示せず)と交換レンズ装置201内のコントローラ(図示せず)とを電気的に接続し、相互の信号のやり取りを可能とするインターフェースとしても機能する。
本実施の形態では、実施の形態1〜3のいずれかに係るズームレンズ系202を用いている。したがって、コンパクトで結像性能に優れた交換レンズ装置を低コストで実現することができる。また、本実施の形態に係るカメラシステム100全体の小型化及び低コスト化も達成できる。
(実施例)
以下、上記の各実施の形態に係るズームレンズ系を具体的に実施した数値実施例を説明する。後述するように、数値実施例1、2、3は、それぞれ実施の形態1、2、3に対応する。なお、各数値実施例において、表中の長さの単位はすべて「mm」であり、画角の単位はすべて「°」である。また、各数値実施例において、rは曲率半径、dは面間隔、ndはd線に対する屈折率、νdはd線に対するアッベ数である。また、各数値実施例において、*印を付した面は非球面であり、非球面形状は次式で定義している。
Figure 2011203420
ここで、
Z:光軸からの高さがhの非球面上の点から、非球面頂点の接平面までの距離、
h:光軸からの高さ、
r:頂点曲率半径、
κ:円錐定数、
An:n次の非球面係数
である。
図2、5、8は、それぞれ数値実施例1、2、3に係るズームレンズ系の無限遠合焦状態の縦収差図である。
各縦収差図において、(a)図は広角端、(b)図は中間位置、(c)図は望遠端における各収差を表す。各縦収差図は、左側から順に、球面収差(SA(mm))、非点収差(AST(mm))、歪曲収差(DIS(%))を示す。球面収差図において、縦軸はFナンバー(図中、Fで示す)を表し、実線はd線(d−line)、短破線はF線(F−line)、長破線はC線(C−line)の特性である。非点収差図において、縦軸は像高(図中、Hで示す)を表し、実線はサジタル平面(図中、sで示す)、破線はメリディオナル平面(図中、mで示す)の特性である。歪曲収差図において、縦軸は像高(図中、Hで示す)を表す。
図3、6、9は、それぞれ数値実施例1、2、3に係るズームレンズ系の像ぶれ補正を行っていない基本状態及び像ぶれ補正状態での横収差図である。
各横収差図において、上段3つの収差図は、望遠端における像ぶれ補正を行っていない基本状態、下段3つの収差図は、第4レンズ群G4に含まれる像ぶれ補正サブレンズ群(第1サブレンズ群)を光軸と垂直な方向に所定量移動させた望遠端における像ぶれ補正状態にそれぞれ対応する。基本状態の各横収差図のうち、上段は最大像高の70%の像点における横収差、中段は軸上像点における横収差、下段は最大像高の−70%の像点における横収差に、それぞれ対応する。像ぶれ補正状態の各横収差図のうち、上段は最大像高の70%の像点における横収差、中段は軸上像点における横収差、下段は最大像高の−70%の像点における横収差に、それぞれ対応する。また各横収差図において、横軸は瞳面上での主光線からの距離を表し、実線はd線(d−line)、短破線はF線(F−line)、長破線はC線(C−line)の特性である。なお各横収差図において、メリディオナル平面を、第1レンズ群G1の光軸を含む平面としている。
各数値実施例のズームレンズ系の像ぶれ補正状態において、望遠端における、像ぶれ補正サブレンズ群の光軸と垂直な方向への移動量(Y(mm))は、以下の表1に示す通りである。像ぶれ補正角は、0.3°である。すなわち、以下に示す像ぶれ補正サブレンズ群の移動量は、ズームレンズ系の光軸が0.3°傾いた時の像偏心量と等しい。
Figure 2011203420
(数値実施例1)
数値実施例1のズームレンズ系は、実施の形態1(図1)に対応する。ズームレンズ系の面データを表2に、非球面データを表3に、各種データを表4に、単レンズデータを表5に、ズームレンズ群データを表6に、ズームレンズ群倍率を表7に示す。
表2 (面データ)
面番号 r d nd vd
物面 ∞
1 125.96620 2.48990 1.48749 70.4
2 -239.10810 可変
3 36.22200 0.70000 1.84666 23.8
4 10.02960 5.38210
5 -35.60770 0.70100 1.77250 49.6
6 28.46120 0.61150
7 20.39360 3.97510 1.84666 23.8
8 -31.87740 可変
9 -25.61880 0.70000 1.62835 59.8
10 1244.97830 可変
11 167.21930 1.21980 1.79084 47.7
12 -51.83980 1.25000
13(絞り) ∞ 1.25000
14 11.76380 4.40060 1.59346 61.8
15 -48.71070 0.70000 1.79369 26.4
16 22.12980 7.05600
17* 23.47810 1.47080 1.52996 55.8
18* 42.01710 0.19930
19 51.63320 3.99290 1.51680 64.2
20 -7.51950 0.70000 1.72916 54.7
21 -30.69320 BF
像面 ∞
表3 (非球面データ)
第17面
K= 0.00000E+00, A4= 4.20552E-05, A6= 5.78840E-08, A8=-4.38340E-08
A10= 1.83273E-09
第18面
K= 0.00000E+00, A4= 6.30249E-05, A6= 5.46816E-07, A8=-8.11423E-08
A10= 2.29221E-09
表4 (各種データ)
ズーム比 2.81421
広角 中間 望遠
焦点距離 14.4031 24.1619 40.5333
Fナンバー 3.62388 4.84412 5.63261
画角 39.8917 24.4804 14.8180
像高 10.8150 10.8150 10.8150
レンズ全長 82.4666 92.5112 115.3835
BF 24.38483 35.05450 50.40311
d2 0.4000 9.3938 22.5167
d8 3.6647 3.4747 3.6571
d10 17.2181 7.7892 2.0076
入射瞳位置 14.5565 23.8782 40.6156
射出瞳位置 -17.1640 -17.1640 -17.1640
前側主点位置 23.9666 36.8602 56.8330
後側主点位置 68.0635 68.3493 74.8502
表5 (単レンズデータ)
レンズ 始面 焦点距離
1 1 169.6186
2 3 -16.5853
3 5 -20.3791
4 7 15.2201
5 9 -39.9407
6 11 50.1616
7 14 16.4113
8 15 -19.0886
9 17 97.7205
10 19 12.9995
11 20 -13.8350
表6 (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 1 169.61863 2.48990 0.57886 1.39111
2 3 -40.76153 11.36970 -8.79056 -11.86855
3 9 -39.94067 0.70000 0.00867 0.27888
4 11 21.78843 22.23940 3.13061 6.29724
表7 (ズームレンズ群倍率)
群 始面 広角 中間 望遠
1 1 0.00000 0.00000 0.00000
2 3 -0.29939 -0.32057 -0.35746
3 9 0.33335 0.33148 0.32691
4 11 -0.85084 -1.34054 -2.04498
(数値実施例2)
数値実施例2のズームレンズ系は、実施の形態2(図4)に対応する。ズームレンズ系の面データを表8に、非球面データを表9に、各種データを表10に、単レンズデータを表11に、ズームレンズ群データを表12に、ズームレンズ群倍率を表13に示す。
表8 (面データ)
面番号 r d nd vd
物面 ∞
1 48.34200 3.84910 1.48749 70.4
2 -457.33090 可変
3 24.21430 0.80000 1.84666 23.8
4 11.67840 5.00920
5 -35.66180 0.70000 1.80420 46.5
6 14.19300 1.91280
7 17.71510 3.50690 1.84666 23.8
8 -45.27970 可変
9 -26.56060 0.70000 1.72916 54.7
10 212.53890 可変
11 63.03960 1.70140 1.62299 58.1
12 -51.30100 1.50000
13(絞り) ∞ 0.50000
14 17.96920 3.50000 1.48749 70.4
15 -12.13830 0.70000 1.80610 33.3
16 -57.49770 3.91630
17 50.60930 0.80000 1.80420 46.5
18 23.50820 0.46370
19 42.60160 2.64460 1.48749 70.4
20 -14.20680 7.48610
21* -9.29550 1.00000 1.52996 55.8
22* -11.99120 BF
像面 ∞
表9 (非球面データ)
第21面
K= 0.00000E+00, A4=-2.19272E-04, A6= 5.23798E-07, A8= 9.40057E-08
A10=-2.69402E-10
第22面
K= 0.00000E+00, A4=-1.95346E-04, A6= 1.08805E-06, A8= 5.12532E-08
A10=-2.21837E-10
表10 (各種データ)
ズーム比 2.81406
広角 中間 望遠
焦点距離 14.3994 24.1557 40.5208
Fナンバー 3.62137 4.83172 5.61433
画角 39.9291 24.4774 14.8569
像高 10.8150 10.8150 10.8150
レンズ全長 81.9786 90.1888 107.9336
BF 22.78517 33.41098 48.75155
d2 0.4000 5.8570 12.7367
d8 3.4552 3.1240 3.5280
d10 14.6481 7.1067 2.2272
入射瞳位置 17.5060 24.1718 34.8191
射出瞳位置 -18.8672 -18.8672 -18.8672
前側主点位置 26.9275 37.1661 51.0577
後側主点位置 67.5792 66.0331 67.4128
表11 (単レンズデータ)
レンズ 始面 焦点距離
1 1 89.9094
2 3 -27.4464
3 5 -12.5458
4 7 15.4334
5 9 -32.3399
6 11 45.6607
7 14 15.4496
8 15 -19.2200
9 17 -55.3160
10 19 22.1933
11 21 -89.5265
表12 (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 89.90936 3.84910 0.24800 1.50298
2 3 -30.96581 11.92890 -4.04883 -5.33616
3 9 -32.33991 0.70000 0.04491 0.34059
4 11 20.24808 24.21210 4.37880 7.24290
表13 (ズームレンズ群倍率)
群 始面 広角 中間 望遠
1 1 0.00000 0.00000 0.00000
2 3 -0.51399 -0.56518 -0.64634
3 9 0.32344 0.31944 0.31049
4 11 -0.96336 -1.48815 -2.24578
(数値実施例3)
数値実施例3のズームレンズ系は、実施の形態3(図7)に対応する。ズームレンズ系の面データを表14に、非球面データを表15に、各種データを表16に、単レンズデータを表17に、ズームレンズ群データを表18に、ズームレンズ群倍率を表19に示す。
表14 (面データ)
面番号 r d nd vd
物面 ∞
1 66.90250 3.53230 1.48749 70.4
2 -165.52440 可変
3 28.84180 0.70000 1.84666 23.8
4 12.48710 5.02000
5 -31.75500 0.70000 1.81851 34.9
6 15.02900 1.59560
7 18.56150 3.92080 1.84543 24.1
8 -21.99770 0.70000 1.66162 57.8
9 -47.64630 可変
10 -21.92360 0.70000 1.72916 54.7
11 -136.46730 可変
12 189.40140 1.50000 1.71300 53.9
13 -67.61670 1.50000
14(絞り) ∞ 0.50000
15 14.73190 3.50000 1.60944 60.9
16 -17.28610 0.70000 1.82654 30.7
17 294.83780 5.97210
18* 149.76140 1.58690 1.52996 55.8
19* -49.45160 1.26630
20 45.92840 3.03640 1.48749 70.4
21 -10.96480 0.30000
22 -10.27260 0.80000 1.77250 49.6
23 -44.47500 BF
像面 ∞
表15 (非球面データ)
第18面
K= 0.00000E+00, A4= 2.91847E-04, A6= 2.12342E-06, A8= 8.05766E-08
A10=-4.84256E-10
第19面
K= 0.00000E+00, A4= 3.09003E-04, A6= 2.61600E-06, A8= 8.19300E-08
A10= 0.00000E+00
表16 (各種データ)
ズーム比 2.81442
広角 中間 望遠
焦点距離 14.4029 24.1620 40.5357
Fナンバー 3.64106 4.98324 5.83554
画角 39.8121 24.3055 14.6755
像高 10.8150 10.8150 10.8150
レンズ全長 80.9543 89.6295 109.2783
BF 25.66830 36.22412 50.91588
d2 0.4000 6.2659 15.0621
d9 3.4700 3.1838 4.1493
d11 13.8856 6.4253 1.6206
入射瞳位置 16.4616 23.3214 37.0215
射出瞳位置 -14.4572 -14.4572 -14.4572
前側主点位置 25.6946 35.9643 52.4223
後側主点位置 66.5514 65.4675 68.7426
表17 (単レンズデータ)
レンズ 始面 焦点距離
1 1 98.2248
2 3 -26.5300
3 5 -12.3795
4 7 12.4594
5 8 -62.4422
6 10 -35.9143
7 12 70.0552
8 15 13.6141
9 16 -19.7356
10 18 70.3428
11 20 18.4808
12 22 -17.4699
表18 (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 98.22479 3.53230 0.68695 1.83270
2 3 -29.44444 12.63640 -3.87543 -4.67425
3 10 -35.91427 0.70000 -0.07768 0.21645
4 12 19.90809 20.66170 3.42971 7.26639
表19 (ズームレンズ群倍率)
群 始面 広角 中間 望遠
1 1 0.00000 0.00000 0.00000
2 3 -0.41732 -0.45516 -0.52679
3 10 0.36517 0.36212 0.35123
4 12 -0.96220 -1.49243 -2.23041
以下に、各数値実施例に係るズームレンズ系について求めた各条件式の対応値を示す。
Figure 2011203420
本発明に係るズームレンズ系は、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、携帯電話機器のカメラ、PDA(Personal Digital Assistance)のカメラ、監視システムにおける監視カメラ、Webカメラ、車載カメラ等に適用可能であり、特にデジタルスチルカメラシステム、デジタルビデオカメラシステムといった高画質が要求される撮影光学系に好適である。
100 レンズ交換式デジタルカメラシステム
101 カメラ本体
102 撮像素子
103 液晶モニタ
104 カメラマウント部
201 交換レンズ装置
202 ズームレンズ系
203 鏡筒
204 レンズマウント部

Claims (9)

  1. ズームレンズ系であって、物体側から像側へと順に、
    正のパワーを有する第1レンズ群と、
    負のパワーを有する第2レンズ群と、
    負のパワーを有する第3レンズ群とを含み、
    前記第1レンズ群は1枚のレンズからなり、
    以下の条件を満足する、ズームレンズ系:
    0.15<νd2/νd1<0.35 ・・・(1)
    5.0<f1/fW<15.0 ・・・(2)
    −7.0<f1/f2<−2.0 ・・・(3)
    ここで、
    νd1:第1レンズ群を構成するレンズ素子のd線におけるアッベ数
    νd2:第2レンズ群の最も物体側にあるレンズ素子のd線におけるアッベ数
    f1:第1レンズ群の焦点距離、
    f2:第2レンズ群の焦点距離、
    fW:広角端の焦点距離
    である。
  2. 第3レンズ群は、1枚のレンズ素子からなるフォーカシングレンズであり、
    以下の条件式を満足する請求項1記載のズームレンズ系:
    0.25<|fW/f3|<0.55 ・・・(4)
    ここで、
    fW:広角端における全系の焦点距離、
    f3:第3レンズ群の焦点距離
    である。
  3. ズーミングに際して、前記第1レンズ群が光軸に沿って移動する、請求項1記載のズームレンズ系。
  4. 無限遠合焦状態から近接合焦状態へのフォーカシングに際して、前記第3レンズ群が光軸に沿って移動する、請求項1記載のズームレンズ系。
  5. 無限遠合焦状態から近接合焦状態へのフォーカシングに際して光軸に沿って移動するレンズ群が1枚のレンズ素子のみからなる、請求項1記載のズームレンズ系。
  6. 以下の条件を満足する、請求項1記載のズームレンズ系:
    0.77<|D1/fW|<3.5 ・・・(5)
    ここで、
    D1:広角端から望遠端へのズーミング時における第1レンズ群の移動量、
    fW:広角端における全系の焦点距離
    である。
  7. 以下の条件を満足する、請求項1記載のズームレンズ系:
    0.7<BFW/fW<3.0 ・・・(6)
    ここで、
    BFW:広角端における全系のバックフォーカス
    fW:広角端における全系の焦点距離
    である。
  8. 請求項1記載のズームレンズ系と、
    前記ズームレンズ系が形成する光学像を受光して電気的な画像信号に変換する撮像センサを含むカメラ本体と接続可能なレンズマウント部とを備える、交換レンズ装置。
  9. 請求項1記載のズームレンズ系を含む交換レンズ装置と、
    前記交換レンズ装置とカメラマウント部を介して着脱可能に接続され、前記ズームレンズ系が形成する光学像を受光して電気的な画像信号に変換する撮像センサを含むカメラ本体とを備える、カメラシステム。
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