JP2015176118A - ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 高ズーム比で、広角端から望遠端における全ズーム範囲にわたり色収差を良好に補正し、全ズーム範囲において高い光学性能を有するズームレンズを得ること。
【解決手段】 物体側から像側へ順に、第1レンズ群、第2レンズ群、第3レンズ群、開口絞り、第4レンズ群を有するズームレンズであって、後群に含まれる部分分散比の最も高い材料よりなる正レンズLmの材料の部分分散比θLm、開口絞りから像面までの距離d、開口絞りから正レンズLmまでの距離dLm、前群に含まれる正レンズの材料のアッベ数の平均値νRfp、部分分散比の平均値θRfp、前群に含まれる負レンズの材料のアッベ数の平均値νRfn、部分分散比の平均値θRfnを各々適切に設定すること。
【選択図】 図3

Description

本発明はズームレンズ及びそれを有する撮像装置に関し、例えば放送用テレビカメラ、ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、銀塩写真用カメラ等に好適なものである。
近年、テレビカメラ、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、大口径比、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。大口径比、高ズーム比のズームレンズとして、最も物体側に正の屈折力のレンズ群を配置し、全体として4つのレンズ群より成るポジティブリード型の4群ズームレンズが知られている。この4群ズームレンズとして、物体側から像側へ順に合焦用の第1レンズ群、変倍用の負の屈折力の第2レンズ群、変倍に伴う像面変動を補正するための正又は負の屈折力の第3レンズ群、結像用の正の屈折力の第4レンズ群が知られている。
このタイプの4群ズームレンズにおいて、第4レンズ群の一部のレンズの材料のアッベ数を特定することにより、色収差、特に倍率色収差を良好に補正し、高い光学性能を得たズームレンズが知られている(特許文献1)。またこの4群ズームレンズにおいて、異常分散性を有する光学材料を用い、色収差を良好に補正し、高い光学性能を有した高ズーム比のズームレンズが知られている(特許文献2,3)。
特開2010−217735号公報 特開平8−184758号公報 特開2004−109993号公報
前述したポジティブリード型の4群ズームレンズは、高ズーム比が比較的容易である。しかしながら高ズーム比になると、諸収差の変動が多くなり、全ズーム領域で高い光学性能を得るのが難しくなってくる。特に倍率色収差及び軸上色収差等の色収差が多く発生してくる。
ポジティブリード型の4群ズームレンズにおいて、高ズーム比化を図りつつ、色収差を良好に補正し、高い光学性能を得るには、例えば結像用の第4レンズ群のレンズ構成を、適切に設定することが重要になっている。この第4レンズ群のレンズ構成が適切でないと、倍率色収差や軸上色収差の補正が困難となり、高ズーム比で全ズーム範囲で高い光学性能を得るのが困難になる。
本発明は、高ズーム比で、広角端から望遠端における全ズーム範囲にわたり色収差を良好に補正し、全ズーム範囲において高い光学性能を有するズームレンズ及びそれを有する撮像装置の提供を目的とする。
本発明のズームレンズは、物体側から像側へ順に、ズーミングのためには不動の正の屈折力の第1レンズ群、ズーミングに際して移動する負の屈折力の第2レンズ群、ズーミングに際して移動する正又は負の屈折力の第3レンズ群、開口絞り、ズーミングのためには不動の正の屈折力の第4レンズ群を有するズームレンズであって、前記第4レンズ群において、近軸追跡における第i番目のレンズ(薄肉レンズ)の軸上光線の光軸からの入射高をh_i、近軸追跡における第i番目のレンズの軸外主光線の光軸からの入射高をh_bar_i、前記開口絞りから像面に至る光路中におけるレンズのうち、
h_bar_i/h_i≦0.06
を満たすレンズ面を含むレンズ系を前群、それ以外のレンズ系を後群とするとき、
前記後群に含まれる部分分散比の最も高い材料よりなる正レンズLmの材料の部分分散比をθLm、前記開口絞りから像面までの距離をd、前記開口絞りから前記正レンズLmまでの距離をdLm、前記前群に含まれる正レンズの材料のアッベ数の平均値をνRfp、部分分散比の平均値をθRfp、前記前群に含まれる負レンズの材料のアッベ数の平均値をνRfn、部分分散比の平均値をθRfnとするとき、
0.420<dLm/d<0.71
0.630<θLm<0.690
2.16×10−3<(θRfn−θRfp)/(νRfp−νRfn)<3.10×10−3
なる条件式を満足することを特徴としている。
本発明によれば、高ズーム比で、広角端から望遠端における全ズーム範囲にわたり色収差を良好に補正し、全ズーム範囲において高い光学性能を有するズームレンズ及びそれを有する撮像装置が得られる。
本発明のズームレンズの構成の模式図 倍率色収差の2次スペクトルの説明図 本発明の実施例1の広角端で、無限遠にフォーカスしているときのレンズ断面図 (A),(B) 数値実施例1の広角端と望遠端において距離5mに合焦しているときの縦収差図 本発明の実施例2の広角端で、無限遠にフォーカスしているときのレンズ断面図 (A),(B) 数値実施例2の広角端と望遠端において距離5mに合焦しているときの縦収差図 本発明の実施例3の広角端で、無限遠にフォーカスしているときのレンズ断面図 (A),(B) 数値実施例3の広角端と望遠端において距離5mに合焦しているときの縦収差図 本発明の実施例4の広角端で、無限遠にフォーカスしているときのレンズ断面図 (A),(B) 数値実施例4の広角端と望遠端において距離5mに合焦しているときの縦収差図 本発明の実施例5の広角端で、無限遠にフォーカスしているときのレンズ断面図 (A),(B) 数値実施例5の広角端と望遠端において距離5mに合焦しているときの縦収差図 本発明の撮像装置の要部概略図
以下に、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。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不動の正の屈折力の第1レンズ群、ズーミングに際して移動する負の屈折力の第2レンズ群を有する。更にズーミングに際して移動する正又は負の屈折力の第3レンズ群、開口絞り、ズーミングのためには不動の正の屈折力の第4レンズ群を有する。
図1は本発明のズームレンズの模式図である。図2は倍率色収差の2次スペクトルの説明図である。図3は本発明の実施例1(数値実施例1)の広角端で、無限遠にフォーカスしているときのレンズ断面図である。図4(A),(B)は、数値実施例1の広角端と望遠端において距離5mに合焦しているときの縦収差図である。但し、物体距離の値は、後述する数値実施例をmm単位で表したときの値である。物体距離は第1レンズ面からの距離である。以下、実施例2〜4については実施例1と同じく、物体距離は第1レンズ面からの距離である。実施例5については、物体距離は像面からの距離である。
図5は本発明の実施例2(数値実施例2)の広角端で、無限遠にフォーカスしているときのレンズ断面図である。図6(A),(B)は、数値実施例2の広角端と望遠端において距離5mに合焦しているときの縦収差図である。図7は本発明の実施例3(数値実施例3)の広角端で、無限遠にフォーカスしているときのレンズ断面図である。図8(A),(B)は、数値実施例3の広角端と望遠端において距離5mに合焦しているときの縦収差図である。
図9は本発明の実施例4(数値実施例4)の広角端で、無限遠にフォーカスしているときのレンズ断面図である。図10(A),(B)は、数値実施例4の広角端と望遠端において距離5mに合焦しているときの縦収差図である。図11は本発明の実施例5(数値実施例5)の広角端で、無限遠にフォーカスしているときのレンズ断面図である。図12(A),(B)は、数値実施例5の広角端と望遠端において距離5mに合焦しているときの縦収差図である。図13は本発明の撮像装置の要部概略図である。
レンズ断面図において、U1はズーミングに際して不動で、正の屈折力の第1レンズ群である。第1レンズ群U1はフォーカシング用のレンズ系を有する。フォーカシング用のレンズ系は第1レンズ群U1の全体又は一部の屈折力のあるレンズ系よりなっている。
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(バリエータレンズ群)である。この第2レンズ群U2は光軸上を像面側へ移動することにより、広角端から望遠端への変倍を行っている。U3はズーミングに際して移動する、負又は正の屈折力の第3レンズ群(コンペンセーターレンズ群)である。この第3レンズ群U3は、第2群レンズ群U2の移動に連動して光軸上を移動して、変倍に伴う像面変動を補正している。SPは開口絞りである。U4はズーミングに際して不動の正の屈折力の第4レンズ群(リレーレンズ群R)である。
開口絞りSPは第3レンズ群U3と第4レンズ群U4との間に配置されている。IPは像面であり、固体撮像素子(光電変換素子)の撮像面に相当している。球面収差図において、実線はe線、二点鎖線はg線、一点鎖線はC線、点線はF線を示す。非点収差において点線はe線のメリディオナル像面、実線のe線のサジタル像面を示している。倍率色収差において二点鎖線はg線、一点鎖線はC線、点線はF線によってあらわしている。FnoはFナンバー、ωは半画角(度)である。
収差図において、球面収差は0.2mm、非点収差は0.2mm、歪曲は5%、倍率色収差は、0.05mmのスケールで描いている。
まず、各実施例のズームレンズのレンズ構成の特徴について説明する。図1は各実施例のズームレンズの構成の特徴を示す模式図である。各実施例のズームレンズは、物体側から像側へ順に、変倍に際し移動するレンズ群を少なくとも2つ有する変倍群LZと、開口絞りSPと、変倍のためには不動の正の屈折力のリレーレンズ群Rを有する。ここで変倍部LZは第2レンズ群U2と第3レンズ群U3に相当する。リレーレンズ群Rは第4レンズ群U4に相当する。なお、リレーレンズ群Rは、マクロ撮影又はフランジバック調整のためには、光軸方向に移動してもよい。
各実施例において前群Rfと後群Rbの定義は後述する。近軸追跡(近軸光線追跡)における物体側から数えた第i番目のレンズ(薄肉レンズ)の軸上光線の光軸からの入射高さをh_iとし、近軸追跡における第i番目のレンズの軸外主光線の光軸からの入射高さをh_bar_iとする。また、近軸追跡における第i番目のレンズの屈折力をφ_i、近軸追跡における第i番目のレンズの材料のアッベ数をν_iとする。近軸追跡はズームレンズの広角端の焦点距離が1.0になるよう正規化して行う。基準波長としてe線を用いる。
このときズームレンズの軸上色収差係数L及び倍率色収差係数Tは、
L=Σ(h_i×h_i×φ_i/ν_i) ・・・(ア)
T=Σ(h_i×h_bar_i×φ_i/ν_i) ・・・(イ)
と表すことができる。式(ア)及び式(イ)より、軸上色収差は入射高さh_iの自乗に比例し、倍率色収差は入射高さhと高さh_bar_iに比例する。
開口絞りSPに近いレンズの入射高さh_bar_iは、開口絞りSPから遠いレンズの入射高さh_barに比べ相対的に小さくなる。そこで、各実施例では、入射高さh_iと入射高さh_bar_iの比を用いて、倍率色収差の補正の分担度が低いレンズを前群Rf、分担度が高いレンズを後群Rbとしている。
次に、各実施例のズームレンズの特徴について説明する。第4レンズ群U4において近軸追跡における第i番目のレンズ(薄肉レンズ)の軸上光線の光軸からの入射高さをh_iとし、近軸追跡における第i番目のレンズの軸外主光線の光軸からの入射高さをh_bar_iとする。開口絞りSPから像面までの光路中に位置する第4レンズ群U4において、
h_bar_i/h_i≦0.06
を満たすレンズ面を含むレンズ系を前群Rf、満たすレンズ面を含まないレンズ系を後群Rb群とする。
後群Rbで部分分散比が最も高い材料よりなる正レンズを正レンズLmとする。そして正レンズLmの材料の部分分散比をθLm、開口絞りSPから像面までの距離をd、開口絞りSPから正レンズLmまでの距離(正レンズLmの物体側のレンズ面までの距離)をdLmとする。
前群Rfに含まれる正レンズの材料のアッベ数の平均値をνRfp、部分分散比の平均値をθRfpとする。前群Rfに含まれる負レンズの材料のアッベ数の平均値をνRfn、部分分散比の平均値をθRfnとする。このとき、以下の条件式を満足する。
0.420<dLm/d<0.710 ・・・(1)
0.630<θLm<0.690 ・・・(2)
2.16×10−3<(θRfn−θRfp)/(νRfp−νRfn)<3.10×10−3
・・・(3)
このように構成することにより、全ズーム範囲において高い光学性能を持ったズームレンズを得ている。
各実施例のズームレンズでは、更に好ましくは条件式(1)乃至(3)に加えて次の条件式のうち1以上を満足するのが良い。後群Rbに含まれる正レンズLm以外の正レンズの材料のアッベ数の平均値をνRbp、部分分散比の平均値をθRbp、後群Rbに含まれる負レンズの材料のアッベ数の平均値をνRbn、部分分散比の平均値をθRbnとする。前群Rfの屈折力をφRf、後群Rbの屈折力をφRbとする。正レンズLmの屈折力をφLmとする。このとき、次の条件式のうち1以上を満足するのが良い。
2.00×10−4<(θRbn−θRbp)/(νRbp−νRbn)<1.60×10−3
・・・(4)
0.17<φRb/φRf<0.61 ・・・(5)
0.25<φLm/φRf<1.20 ・・・(6)
ここで、材料のアッベ数νおよび部分分散比θは、g線における屈折率をNg、F線における屈折率をNF、d線における屈折率をNd、C線における屈折率をNCとしたとき、
ν=(Nd−1)/(NF−NC)
θ=(Ng−NF)/(NF−NC)
である。
条件式(1)乃至(6)は、前群Rfと後群Rbの光学材料の分散特性、焦点距離(屈折力)そして光学配置等を規定する。これらの条件式を満足することにより、広角端における倍率色収差の二次スペクトルの補正と望遠端における軸上色収差の補正を良好に行い、ズーム全域にわたり高い光学性能を得ている。
各実施例のズームレンズにおける色収差の補正について説明する。ズームレンズにおいてズーム全域において高い光学性能を得るためには、広角端において倍率色収差および望遠端において軸上色収差を良好に補正することが重要となる。広角端において倍率色収差の補正と望遠端において軸上色収差の補正を良好に行うには、適切な材料の選択とレンズ枚数を適切に設定することが重要となる。
ここでは、C線に対するF線の軸上色収差と倍率色収差を、それぞれ軸上色収差の一次スペクトル、倍率色収差の一次スペクトルと定義する。また、それぞれの一次スペクトルをゼロに補正した後に残存するF線に対するg線の軸上色収差と倍率色収差を、それぞれ軸上色収差の二次スペクトル、倍率色収差の二次スペクトルと定義する。レンズ全系の軸上色収差量Δf、倍率色収差量ΔYは、以下の式(ウ)及び式(エ)で与えられる。
Δf=−f×L ・・・(ウ)
ΔY=−Y×T ・・・(エ)
但し、レンズ全系の焦点距離をf、像高をYとする。Lは前述の軸上色収差係数、Tは前述の倍率色収差係数である。
今、式(ア)及び式(イ)で用いているアッベ数ν_iの部分分散Ng−NFと考える。式(ア)及び式(イ)はそれぞれ軸上色収差、倍率色収差の二次スペクトルに関する色収差係数となり、式(ウ)及び式(エ)はそれぞれ軸上色収差、倍率色収差の二次スペクトル量を表す。式(ア)及び式(ウ)より、軸上色収差の二次スペクトルの各レンズの分担値は、軸上光線の入射高さの二乗、レンズのパワー及びg線とF線の屈折率差に比例して大きくなる。
式(イ)及び式(エ)より、倍率色収差の二次スペクトルの各レンズの分担値は、軸上光線の入射高さ、軸外光線の入射高さ、レンズのパワー及びg線とF線の屈折率差に比例して大きくなる。さらに式(ア)及び式(イ)より、F線に対するg線の軸上色収差係数の各レンズの分担値とF線に対するg線の倍率色収差係数の各レンズの分担値の比は、軸上光線の入射高さと軸外光線の入射高さの比で決まる。従来のズームレンズにおいては、図2のように広角端において倍率色収差の一次スペクトルをゼロにすると、倍率色収差の二次スペクトルが正の方向に残存してしまうという傾向がある。
これを補正するためには、倍率色収差の補正の分担度が高い後群Rbにおいて、軸上光線と軸外光線の入射高さの比が適切な位置に、g線とF線の屈折率差の絶対値が大きい材料からなるレンズを、適切なパワーを有するように構成して配置すればよい。これによれば広角端における倍率色収差の二次スペクトルを補正することが容易となる。また開口絞りSPに近い前群Rfを、適切な硝材で、適切なパワーを有するように構成することで、ズーム全域における軸上色収差の二次スペクトルの補正と、広角端において倍率色収差の二次スペクトルの補正を良好に行っている。
各実施例のズームレンズでは、ズーム全域において軸上色収差の二次スペクトルの補正と、広角端において倍率色収差の二次スペクトルの補正を良好に行っている。
次に前述の各条件式の技術的意味について説明する。条件式(1)は正レンズLmの光路中の配置位置の範囲を規定することで、ズーム全域において、良好な光学性能を達成するための条件を規定している。条件式(1)の上限を超えると、広角端において倍率色収差の二次スペクトルが過剰補正になり、ズーム全域で軸上色収差と倍率色収差をバランス良く補正するのが困難となる。
条件式(1)の下限を超えると、倍率色収差の二次スペクトルが補正不足になり、ズーム全域で色収差を良好に補正することが困難となる。条件式(1)において、距離dは第4レンズ群U4に色分解プリズムやフィルター、ダミーガラスがガラスブロックとして挿入される場合、これらガラスブロックを通過する光路長を空気換算することにより求めた、開口絞りから像面までの距離である。
条件式(2)は正レンズLmの材料の部分分散比の範囲を規定することにより、ズーム全域において、良好な光学性能を達成するための条件を規定している。条件式(2)の上限を超えると、広角端において倍率色収差の二次スペクトルが過剰補正になり、ズーム全域で軸上色収差と倍率色収差をバランス良く補正するのが困難となる。条件式(2)の下限を超えると、広角端において倍率色収差の二次スペクトルが補正不足になり、ズーム全域で色収差を良好に補正することが困難となる。
条件式(3)は前群Rfに含まれる正レンズと、負レンズの材料のアッベ数の平均値、部分分散比の平均値の比の範囲を規定することにより、ズーム全域において、良好な光学性能を達成するための条件を規定している。条件式(3)の上限を超えると、望遠端において軸上色収差の二次スペクトルが補正不足になり、ズーム全域で色収差を良好に補正することが困難となる。条件式(3)の下限を超えると、望遠端において軸上色収差の二次スペクトルが過剰補正となり、ズーム全域で軸上色収差と倍率色収差をバランス良く補正するのが困難となる。
条件式(4)は、後群Rbに含まれる正レンズLm以外の正レンズと、負レンズの材料のアッベ数の平均値、部分分散比の平均値の比の範囲を規定することにより、主に広角端において倍率色収差の二次スペクトルを適切に補正するための条件を規定している。条件式(4)の上限を超えると、広角端において倍率色収差の二次スペクトルが補正不足となり、ズーム全域で色収差を良好に補正することが困難となる。条件式(4)の下限を超えると、望遠端において軸上色収差の二次スペクトルが過剰補正となり、ズーム全域で軸上色収差と倍率色収差をバランス良く補正するのが困難となる。
条件式(5)は前群Rfの屈折力と後群Rbの屈折力の比の範囲を規定することにより、広角端において倍率色収差の補正と望遠端において軸上色収差の補正を適切に行うための条件を規定している。条件式(5)の上限を超えると、広角端において倍率色収差の二次スペクトルが過剰補正となり、ズーム全域で軸上色収差と倍率色収差をバランス良く補正するのが困難となる。条件式(5)の下限を超えると、望遠端において軸上色収差の二次スペクトルが過剰補正となり、ズーム全域で軸上色収差と倍率色収差をバランス良く補正するのが困難となる。
条件式(6)は正レンズLmの屈折力と前群、Rfの屈折力の比の範囲を規定することにより、広角端において倍率色収差を良好に補正するための条件を規定している。条件式(6)の上限を超えると、広角端において倍率色収差の二次スペクトルが過剰補正となり、ズーム全域で軸上色収差と倍率色収差をバランス良く補正するのが困難となる。条件式(6)の下限を超えると、望遠端において軸上色収差の二次スペクトルが過剰補正となり、ズーム全域で軸上色収差と倍率色収差をバランス良く補正するのが困難となる。更に好ましくは前述の各条件式の数値範囲を次の如く設定するのが好ましい。
0.421<dLm/d<0.700 ・・・(1a)
0.640<θLm<0.673 ・・・(2a)
2.17×10−3<(θRfn−θRfp)/(νRfp−νRfn)<3.00×10−3
・・・(3a)
3.00×10−4<(θRbn−θRbp)/(νRbp−νRbn)<1.50×10−3
・・・(4a)
0.18<φRb/φRf<0.60 ・・・(5a)
0.30<φLm/φRf<1.15 ・・・(6a)
次に各実施例の特徴について説明する。
[実施例1]
図3の実施例1のレンズ断面図において、第1レンズ群U1はズーミングに際して不動で、正の屈折力を有している。第1レンズ群U1の全体又は一部の屈折力のあるレンズ系を移動することにより、フォーカシングを行っている。第2レンズ群U2はズーミングの際に移動する、負の屈折力のレンズ群(バリエータレンズ群)である。この第2レンズ群U2は光軸上を像面側へ移動することにより、広角端から望遠端への変倍を行っている。
第3レンズ群U3はズーミング時に際して移動する、負の屈折力のレンズ群(コンペンセーターレンズ群)である。この第3レンズ群U3は、第2群レンズ群U2の移動に連動して光軸上を物体側に凸状の軌跡で移動して、変倍に伴う像面変動を補正している。SPは開口絞りであり、第3レンズ群U3と第4レンズ群U4との間に配置されている。第4レンズ群U4はズーミングに際して不動で、結像のための正の屈折力を有している。
次に、本実施例における第4レンズ群U4のレンズ構成について説明する。第4レンズ群U4は数値実施例1において第34面〜第55面に対応し、第34面〜第42面の前群Rfと、第43面〜第55面の後群RBからなる。Lmは、後群Rb内で材料の部分分散比が最も高い正の屈折力のレンズである。
本実施例はいずれの条件式も満足しており、これにより、広角端において倍率色収差を良好に補正し、かつズーム全域において軸上色収差を良好に補正している。
[実施例2]
図5の実施例2のズームレンズのレンズ群の数、各レンズ群の屈折力、ズーミングにおける各レンズ群の移動条件等のズームタイプは実施例1と同じである。
次に、本実施例における第4レンズ群U4のレンズ構成について説明する。第4レンズ群U4は数値実施例2において第34面〜第55面に対応し、第34面〜第42面の前群Rfと、第43面〜第55面の後群RB群からなる。Lmは、後群Rb内で材料の部分分散比が最も高い、正の屈折力のレンズである。
本実施例はいずれの条件式も満足しており、これにより、実施例1と同様の効果を得ている。
[実施例3]
図7の実施例3のズームタイプは実施例1と同じである。次に、本実施例における第4レンズ群U4のレンズ構成について説明する。第4レンズ群U4は数値実施例3において第35面〜第56面に対応し、第35面〜第43面の前群Rfと、第44面〜第56面の後群RBからなる。Lmは、後群Rb内で材料の部分分散比が最も高い、正の屈折力のレンズである。
本実施例はいずれの条件式も満足しており、これにより、実施例1と同様の効果を得ている。
[実施例4]
図9の実施例4のズームタイプは実施例1と同じである。次に、本実施例における第4レンズ群U4のレンズ構成について説明する。第4レンズ群U4は数値実施例4において第35面〜第56面に対応し、第35面〜第43面の前群Rfと、第44面〜第56面の後群RB群からなる。Lmは、後群Rb内で材料の部分分散比が最も高く、正の屈折力のレンズである。
本実施例はいずれの条件式も満足しており、これにより、実施例1と同様の効果を得ている。
[実施例5]
図11の実施例5のレンズ断面図において、第1レンズ群U1はズーミングに際して不動で、正の屈折力を有している。第1レンズ群U1の全体又は一部の屈折力のあるレンズ系を移動することにより、フォーカシングを行っている。第2レンズ群U2はズーミングの際に移動する、負の屈折力のレンズ群(バリエータレンズ群)である。この第2レンズ群U2は光軸上を像面側へ移動することにより、広角端から望遠端への変倍を行っている。
第3レンズ群U3はズーミングに際して移動する、正の屈折力のレンズ群(コンペンセーターレンズ群)である。この第3レンズ群U3は、第2群レンズ群U2の移動に連動して光軸上を像側に凸状の軌跡で移動して、変倍に伴う像面変動を補正している。SPは開口絞りであり、第3レンズ群U3と第4レンズ群U4との間に配置されている。第4レンズ群U4はズーミングに際して不動で、結像のための正の屈折力を有している。
実施例5は実施例1に比べて第3レンズ群U3の屈折力が異なっている。又ズーミングに際しての第3レンズ群U3の移動軌跡も異なっている。
次に、本実施例における第4レンズ群U4のレンズ構成について説明する。第4レンズ群U4は数値実施例5において第31面〜第41面に対応し、第31面〜第33面の前群Rf群と、第34面〜第41面の後群RBからなる。Lmは、後群Rb内で材料の部分分散比が最も高い、正の屈折力を有するレンズである。本実施例はいずれの条件式も満足しており、実施例1と同様の効果を得ている。実施例1,4,5において、正レンズLmは後群Rb中の最も像側に位置するレンズである。
実施例1乃至4において、前群Rfは物体側から像側へ順に、正レンズ、正レンズ、正レンズと負レンズを接合した接合レンズ、正レンズより構成される。後群Rbは物体側から像側へ順に、正レンズと負レンズを接合した接合レンズ、正レンズ、負レンズと正レンズを接合した接合レンズ、正レンズと負レンズを接合した接合レンズ、正レンズより構成される。
実施例5においては、前群Rfは物体側から像側へ順に、負レンズと正レンズを接合した接合レンズより構成されている。後群Rbは物体側から像側へ順に、正レンズと負レンズを接合した接合レンズ、正レンズと負レンズを接合した接合レンズ、正レンズより構成される。
図13は各実施例のズームレンズを撮像光学系として用いた撮像装置125(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乃至5のいずれか1つのズームレンズである。124はカメラ本体であり、ズームレンズ101はカメラ本体124に対して着脱可能になっている。125はカメラ124にズームレンズ101を装着することにより構成される撮像装置(撮像システム)である。尚、ここでズームレンズ101とカメラ本体124とは一体的に構成しても構わない。
ズームレンズ101は第1レンズ群F、変倍部LZ、結像用のリレーレンズ群R(第4レンズ群U4)を有している。第1レンズ群Fは合焦用レンズ群が含まれている。変倍部LZは変倍の為に光軸上を移動する第2レンズ群と、変倍に伴う像面変動を補正する為に光軸上を移動する第3レンズ群が含まれている。SPは開口絞りである。
114、115は、各々第1レンズ群F、変倍部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乃至118は駆動機構114、115及び開口絞りSPを電動駆動するモータ(駆動手段)である。119乃至121は、第1レンズ群F、変倍部LZの光軸上の位置や、開口絞りSPの絞り径を検出する為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。
カメラ本体124において、109はカメラ本体124内の光学フィルタや色分解プリズムに相当するガラスブロックである。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はカメラ本体124及びズームレンズ本体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。
以下に本発明の実施例1〜5に対応する数値実施例1〜5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番目と第i+1番目の間隔、ndi,νdiはそれぞれ第i番目の光学部材の屈折率とアッベ数である。BFはバックフォーカスである。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。
で表される。又、例えば「e−Z」は「×10−Z」を意味する。*印は非球面であることを示している。各実施例と前述した条件式との対応を表1に示す。
(数値実施例1)

単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd 有効径 部分分散比
1* 911.475 4.5 1.7725 49.6 118.67 0.5521
2 70.091 25.21 96.56
3 -298.958 4.2 1.6516 58.5 96.01 0.5426
4 479.689 1 95.25
5 139.728 7.86 1.80809 22.8 96.27 0.6307
6 249.448 6.04 94.9
7 246.156 12.57 1.48749 70.2 95.07 0.5300
8* -392.58 0.2 94.63
9 335.038 3.7 1.801 35 94.08 0.5863
10 167.705 9.41 1.43875 94.9 94.23 0.5343
11 388.693 14.73 94.39
12 287.452 15.83 1.497 81.5 94.84 0.5374
13 -167.848 0.2 95.03
14 126.264 3.5 1.801 35 93.59 0.5863
15 75.512 1.7 92.55
16 77.716 30.51 1.43875 94.9 93.49 0.5343
17 -133.309 0.2 94.21
18 140.368 10.02 1.618 63.3 91.96 0.5441
19 324.842 (可変) 90.96
20 50.717 2 1.7725 49.6 41.93 0.5521
21 33.561 9.07 37.69
22 -69.598 2 1.60311 60.6 36.44 0.5414
23 50.664 7.79 34
24 -63.254 5.39 1.72047 34.7 34.25 0.5834
25 -35.905 1.15 34.73
26 -36.198 2 1.618 63.3 34.59 0.5441
27 602.025 0.2 34.26
28 98.362 5.22 1.72047 34.7 34.26 0.5834
29 -203.314 (可変) 33.75
30 -80.519 1.7 1.7725 49.6 33.78 0.5521
31 148.442 4.28 1.84666 23.8 35.06 0.6205
32 -711.419 (可変) 35.84
33(絞り) ∞ 2.7 37.03
34 -276.05 4.37 1.64 60.1 37.94 0.5370
35 -85.467 0.2 38.84
36 232.219 4.85 1.64 60.1 39.6 0.5370
37 -284.206 0.2 39.84
38 88.258 8.99 1.64 60.1 39.93 0.5370
39 -67.152 1.94 1.68893 31.1 39.32 0.6003
40 591.515 0.2 38.6
41 62.22 5.3 1.64 60.1 38.05 0.5370
42 84.322 28.82 36.48
43 -187.346 6.96 1.84666 23.8 30.22 0.6205
44 -32.033 1.7 1.883 40.8 30.48 0.5667
45 76.406 2.99 31.1
46 40.475 8.18 1.48749 70.2 34.02 0.5300
47 -97.483 6.41 34.14
48 200.529 1.7 1.8061 33.3 33.15 0.5881
49 36.319 7.79 1.48749 70.2 32.48 0.5300
50 -146.099 0.2 32.62
51 42.715 12.89 1.48749 70.2 32.44 0.5300
52 -30.343 1.7 1.78472 25.7 30.85 0.6161
53 40.764 10.04 30.58
54 61.976 7.88 1.80809 22.8 37.12 0.6307
55 -119.359 50.00 37.29
像面 ∞
非球面データ
第1面
K = 0.00000e+000 A 4= 6.74663e-009 A 6= 5.74003e-013
A 8= 4.57795e-015 A10=-1.21425e-018 A12=-5.93047e-023
A14= 3.27904e-026 A16= 3.01722e-030

第8面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.11260e-007 A 6=-2.86288e-012
A 8= 2.20866e-015 A10=-9.09716e-019 A12= 5.82976e-023
A14= 7.08954e-026 A16=-2.02507e-029
各種データ
ズーム比 5.00

広角 望遠
焦点距離 25.00 125.00
Fナンバー 2.90 2.90
半画角(度) 29.42 6.44
像高 14.10 14.10
レンズ全長 446.92 446.92
BF 50.00 50.00
d19 5.03 70.53
d29 61.57 3.16
d32 12.12 5.02
(数値実施例2)

単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd 有効径 部分分散比
1* 2136.477 4.5 1.7725 49.6 118.5 0.5521
2 77.102 23.58 96.77
3 -262.316 4.2 1.6516 58.5 96.17 0.5426
4 438.504 1.01 95.33
5 151.432 8.45 1.80809 22.8 96.3 0.6307
6 337.008 7.55 94.97
7 583.754 7.54 1.48749 70.2 95.63 0.5300
8* -4431.103 0.2 95.48
9 283.511 3.7 1.801 35 95.22 0.5863
10 155.095 2.76 94.63
11 171.345 16.14 1.43875 94.9 96.51 0.5343
12 -324.922 14.46 96.94
13 210.803 15.62 1.497 81.5 93.72 0.5374
14 -214.608 0.2 94.46
15 142.109 3.5 1.801 35 96.56 0.5863
16 78.336 26.7 1.43875 94.9 94.89 0.5343
17 -246.585 0.2 95.07
18 179.468 10.23 1.618 63.3 89.87 0.5441
19 -2023.74 (可変) 88.35
20 55.9 2 1.755 52.3 41.08 0.5476
21 35.913 10.36 36.99
22 -78.256 2 1.52249 59.8 36.27 0.5439
23 42.527 8.31 33.74
24 -61.363 5.1 1.72047 34.7 33.48 0.5834
25 -33.049 0.31 34.03
26 -32.374 2 1.618 63.3 34.03 0.5441
27 870.836 0.2 34.43
28 89.773 5.1 1.72047 34.7 34.6 0.5834
29 -344.862 (可変) 34.15
30 -80.267 1.7 1.7725 49.6 34.05 0.5521
31 147.54 4.34 1.84666 23.8 35.37 0.6205
32 -696.469 (可変) 36.17
33(絞り) ∞ 2.7 37.4
34 -253.572 5.35 1.79952 42.2 38.28 0.5672
35 -95.73 0.2 39.55
36 280.253 5.24 1.79952 42.2 40.24 0.5672
37 -345.579 0.2 40.48
38 77.65 8.55 1.79952 42.2 40.55 0.5672
39 -111.847 1.94 1.78472 25.7 39.61 0.6161
40 59.297 0.2 38.02
41 48.516 5.89 1.79952 42.2 38.13 0.5672
42 110.671 (可変) 37.03
43 40.577 7.64 1.497 81.5 31.81 0.5374
44 -80.968 1.7 1.883 40.8 31.01 0.5667
45 78.43 18.22 30.37
46 -121.161 5.01 2.10205 16.8 31.84 0.6721
47 -55.369 6.01 32.51
48 -63.074 1.7 1.883 40.8 30.51 0.5667
49 35.155 8.86 1.497 81.5 31.08 0.5374
50 -69.12 0.2 32.33
51 55.866 10.58 1.497 81.5 33.88 0.5374
52 -38.265 1.7 1.883 40.8 33.87 0.5667
53 -200.646 10 34.84
54 65.714 7.41 1.497 81.5 37.81 0.5374
55 -191.292 50.01 37.6
像面 ∞
非球面データ
第1面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.35934e-008 A 6= 8.99963e-014
A 8= 4.24102e-015 A10=-1.29931e-018 A12=-8.50884e-023
A14= 5.43011e-026 A16= 8.15368e-031

第8面
K = 0.00000e+000 A 4= 7.30477e-008 A 6=-1.22157e-011
A 8= 6.15167e-015 A10=-3.91571e-018 A12= 1.33529e-021
A14=-1.55551e-025 A16=-1.79104e-029
各種データ
ズーム比 5.00

広角 望遠
焦点距離 25.00 125.00
Fナンバー 2.90 2.90
半画角(度) 29.42 6.44
像高 14.10 14.10
レンズ全長 447.97 447.97
BF 50.01 50.01
d19 5.02 71.06
d29 63.88 4.28
d32 11.46 5.02
(数値実施例3)

単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd 有効径 部分分散比
1* 1979.818 4.5 1.7725 49.6 119.42 0.5521
2 70.525 21.88 97.35
3 -3055.585 4.2 1.6516 58.5 96.81 0.5426
4 188.714 1.03 96.01
5 133.087 9.11 1.80809 22.8 97.05 0.6307
6 292.822 6.7 95.69
7 343.324 8.22 1.48749 70.2 94.31 0.5300
8* -1991.554 0.2 93.12
9 303.045 3.7 1.801 35 92.19 0.5863
10 152.43 1.87 91.81
11 150.15 17.88 1.43875 94.9 92.8 0.5343
12 -221.66 12.65 93.25
13 183.835 14.06 1.497 81.5 94.64 0.5374
14 -295.875 3.02 94.88
15 189.117 3.5 1.801 35 93.4 0.5863
16 86.018 3.01 92.39
17 91.895 23.23 1.43875 94.9 93.25 0.5343
18 -178.243 0.2 93.97
19 837.656 10.02 1.618 63.3 91.74 0.5441
20 -192.409 (可変) 90.89
21 44.745 2 1.7725 49.6 42.07 0.5521
22 33.1 9.62 37.84
23 -84.409 2 1.60311 60.6 37.08 0.5414
24 43.048 8.37 34.3
25 -64.638 5.11 1.72047 34.7 34 0.5834
26 -35.52 1 34.49
27 -35.96 2 1.618 63.3 34.49 0.5441
28 245.97 0.2 34.77
29 81.539 5.36 1.72047 34.7 34.9 0.5834
30 -301.495 (可変) 34.38
31 -80.318 1.7 1.7725 49.6 33.39 0.5521
32 147.269 4.28 1.84666 23.8 34.64 0.6205
33 -700.231 (可変) 35.41
34(絞り) ∞ 2.7 36.58
35 -3324.834 5.46 1.788 47.4 37.73 0.5559
36 -112.653 0.2 38.67
37 170.71 6.35 1.788 47.4 39.16 0.5559
38 -1331.881 0.2 39.11
39 81.25 9.47 1.788 47.4 38.99 0.5559
40 -107.619 1.94 1.84666 23.8 37.67 0.6205
41 99.831 0.2 36.51
42 53.636 4.92 1.788 47.4 36.35 0.5559
43 80.971 14.67 35.02
44 81.558 6.14 1.48749 70.2 30.72 0.5300
45 -65.771 1.7 1.7725 49.6 29.73 0.5521
46 84.473 25.14 28.83
47 124.257 6.57 1.80809 22.8 34.79 0.6307
48 -61.573 2.98 34.79
49 -66.888 1.7 1.883 40.8 33.04 0.5667
50 37.054 8.97 1.48749 70.2 32.92 0.5300
51 -75.976 0.2 33.75
52 44.053 13.15 1.48749 70.2 34.66 0.5300
53 -35.873 1.7 1.72047 34.7 33.73 0.5834
54 54.692 0.19 33.74
55 42.881 8.83 1.48749 70.2 34.3 0.5300
56 -107.414 50.01 34.4
像面 ∞
非球面データ
第1面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.24561e-007 A 6= 1.57696e-011
A 8=-7.63400e-015 A10= 2.60610e-019 A12= 7.57405e-022
A14=-2.59399e-025 A16= 2.88441e-029

第8面
K = 0.00000e+000 A 4= 2.55069e-007 A 6=-1.06432e-012
A 8= 3.64496e-017 A10=-1.94551e-018 A12= 3.73889e-022
A14= 9.60854e-026 A16=-3.60450e-029
各種データ
ズーム比 5.00

広角 望遠
焦点距離 25.00 125.00
Fナンバー 2.90 2.90
半画角(度) 29.42 6.44
像高 14.10 14.10
レンズ全長 443.38 443.38
BF 50.01 50.01
d20 5.06 69.93
d30 61.26 4.31
d33 13.03 5.11
(数値実施例4)

単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd 有効径 部分分散比
1* 432.767 4.5 1.7725 49.6 118.09 0.5521
2 65.993 25.24 96.34
3 -495.032 4.2 1.6516 58.5 95.71 0.5426
4 236.471 1.02 94.73
5 133.328 9.67 1.80809 22.8 95.61 0.6307
6 274.368 7.29 94.23
7 385.042 8.55 1.51633 64.1 92.78 0.5352
8* -892.608 0.2 91.43
9 343.814 3.7 1.801 35 90.66 0.5863
10 160.452 1.59 90.44
11 151.965 17.24 1.43387 95.1 91.96 0.5373
12 -238.649 10.92 92.5
13 198.14 13.14 1.497 81.5 94.37 0.5374
14 -330.967 0.2 94.6
15 178.187 3.5 1.801 35 93.15 0.5863
16 85.369 3.02 92.06
17 91.222 24.71 1.43875 94.9 93.01 0.5343
18 -145.677 0.2 93.69
19 836.245 10.04 1.60311 60.6 91.52 0.5414
20 -219.69 (可変) 90.5
21 49.511 2 1.755 52.3 41.04 0.5476
22 34.913 10.16 36.91
23 -92.615 2 1.60311 60.6 36.19 0.5414
24 43.519 8.36 33.75
25 -60.23 6.55 1.72047 34.7 33.49 0.5834
26 -32.717 0.19 34.04
27 -32.207 2 1.618 63.3 34.04 0.5441
28 13059.72 0.2 34.45
29 92.582 5.3 1.72047 34.7 34.61 0.5834
30 -491.216 (可変) 34.17
31 -80.261 1.7 1.7725 49.6 33.98 0.5521
32 147.719 4.33 1.84666 23.8 35.29 0.6205
33 -695.671 (可変) 36.09
34(絞り) ∞ 2.7 37.31
35 1031.724 5.78 1.64 60.1 38.6 0.5370
36 -107.504 0.2 39.56
37 155.82 5.82 1.64 60.1 40.15 0.5370
38 -324.777 0.2 40.17
39 83.53 9.6 1.64 60.1 39.94 0.5370
40 -62.159 1.94 1.68893 31.1 39 0.6003
41 124.486 0.2 37.66
42 54.354 6.08 1.64 60.1 37.37 0.5370
43 144.925 15.22 35.96
44 -178.238 5.85 1.80518 25.4 30.05 0.6161
45 -39.251 1.7 1.7725 49.6 29.47 0.5521
46 62.221 15.93 28.35
47 39.932 9.07 1.43875 94.9 35.24 0.5343
48 -74.677 7.02 35.08
49 -147.149 1.7 1.883 40.8 32.6 0.5667
50 38.25 8.1 1.43875 94.9 32.28 0.5343
51 -87.205 0.2 32.96
52 59.175 13.12 1.43875 94.9 33.64 0.5343
53 -27.36 1.7 1.72047 34.7 33.28 0.5834
54 -117.714 10 34.43
55 68.728 3.35 2.10205 16.8 35.98 0.6721
56 117.289 50.00 35.44
像面 ∞
非球面データ
第1面
K = 0.00000e+000 A 4= 8.18134e-008 A 6= 1.83903e-011
A 8=-3.29387e-015 A10=-1.22476e-018 A12= 8.25305e-022
A14=-2.16062e-025 A16= 2.41031e-029

第8面
K = 0.00000e+000 A 4= 2.38793e-007 A 6=-1.45251e-012
A 8= 1.91563e-015 A10=-2.50886e-018 A12= 2.46860e-022
A14= 2.57993e-025 A16=-7.69453e-029
各種データ
ズーム比 5.00

広角 望遠
焦点距離 25.00 125.00
Fナンバー 2.90 2.90
半画角(度) 29.42 6.44
像高 14.10 14.10
レンズ全長 446.86 446.86
BF 50.00 50.00
d20 5.09 70.95
d30 62.90 3.69
d33 11.67 5.02
(数値実施例5)

単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd 有効径 部分分散比
1 113.355 2.1 1.7725 49.6 62.1 0.5521
2 41.229 12.23 54.44
3 -380.228 2 1.58913 61.1 54 0.5406
4 98.397 7.84 52.59
5 -92.869 2 1.58913 61.1 52.58 0.5406
6 -316.725 2.5 53.54
7 105.425 5.55 1.80518 25.4 55.19 0.6161
8 825.973 1.72 54.91
9 160.201 9.38 1.497 81.5 54.33 0.5374
10 -97.051 10.36 53.59
11 161.984 2 1.80518 25.4 42.99 0.6161
12 47.482 9.7 1.497 81.5 40.74 0.5374
13 969.234 0.15 41.39
14 86.414 9.28 1.48749 70.2 41.9 0.5300
15 -126.274 0.15 41.76
16 64.28 5.18 1.72916 54.7 40.67 0.5444
17 214.49 (可変) 39.55
18 154.05 1.15 1.7725 49.6 24.57 0.5521
19 25.902 4.65 22.57
20 -76.39 1.08 1.58913 61.1 22.64 0.5406
21 29.222 3.46 1.84666 23.8 23.28 0.6034
22 233.703 3.4 23.28
23 -27.396 1 1.58913 61.1 23.32 0.5406
24 -58.095 (可変) 24.24
25 -143.825 3.02 1.58913 61.1 25.12 0.5406
26 -52.506 0.1 25.71
27 70.738 5.75 1.497 81.5 26.25 0.5374
28 -35.435 1.08 1.834 37.2 26.24 0.5775
29 -82.654 (可変) 26.59
30(絞り) ∞ 5.95 26.48
31 27.697 2 1.80518 25.4 26.36 0.6161
32 21.684 4.2 1.7725 49.6 25.09 0.5521
33 44.777 7.29 24.23
34 232.449 4.34 1.84666 23.8 22 0.6205
35 -30.181 1.04 1.72047 34.7 21.49 0.5834
36 31.827 10 19.97
37 52.921 9.61 1.497 81.5 19.1 0.5374
38 -18.447 1.04 1.84666 23.8 17.91 0.6205
39 -57.128 0.2 18.8
40 76.756 3.87 1.80809 22.8 19.68 0.6307
41 -306.05 43.99 20.21
像面 ∞
各種データ
ズーム比 2.60
広角 望遠
焦点距離 25.00 65.00
Fナンバー 2.60 2.60
半画角(度) 31.88 13.45
像高 15.55 15.55
レンズ全長 234.51 234.51
BF 43.99 43.99
d17 2.00 28.40
d24 23.15 1.50
d29 9.00 4.25
U1:第1レンズ群 U2:第2レンズ群 U3:第3レンズ群
U4:第4レンズ群 Rf:前群 Rb:後群 Lm:正レンズ
SP:開口絞り

Claims (11)

  1. 物体側から像側へ順に、ズーミングのためには不動の正の屈折力の第1レンズ群、ズーミングに際して移動する負の屈折力の第2レンズ群、ズーミングに際して移動する正又は負の屈折力の第3レンズ群、開口絞り、ズーミングのためには不動の正の屈折力の第4レンズ群を有するズームレンズであって、
    前記第4レンズ群において、近軸追跡における第i番目のレンズ(薄肉レンズ)の軸上光線の光軸からの入射高をh_i、近軸追跡における第i番目のレンズの軸外主光線の光軸からの入射高をh_bar_i、前記開口絞りから像面に至る光路中におけるレンズのうち、
    h_bar_i/h_i≦0.06
    を満たすレンズ面を含むレンズ系を前群、それ以外のレンズ系を後群とするとき、
    前記後群に含まれる部分分散比の最も高い材料よりなる正レンズLmの材料の部分分散比をθLm、
    前記開口絞りから像面までの距離をd、前記開口絞りから前記正レンズLmまでの距離をdLm、
    前記前群に含まれる正レンズの材料のアッベ数の平均値をνRfp、部分分散比の平均値をθRfp、
    前記前群に含まれる負レンズの材料のアッベ数の平均値をνRfn、部分分散比の平均値をθRfnとするとき、
    0.420<dLm/d<0.710
    0.630<θLm<0.690
    2.16×10−3<(θRfn−θRfp)/(νRfp−νRfn)<3.10×10−3
    なる条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
  2. 前記後群に含まれる前記正レンズLm以外の正レンズの材料のアッベ数の平均値をνRbp、部分分散比の平均値をθRbp、前記後群に含まれる負レンズの材料のアッベ数の平均値をνRbn、部分分散比の平均値をθRbnとするとき、
    2.00×10−4<(θRbn−θRbp)/(νRbp−νRbn)<1.60×10−3
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項1のズームレンズ。
  3. 前記前群の屈折力をφRf、前記後群の屈折力をφRbとするとき、
    0.17<φRb/φRf<0.61
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項1又は2のズームレンズ。
  4. 前記前群の屈折力をφRf、前記正レンズLmの屈折力をφLmとするとき、
    0.25<φLm/φRf<1.20
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項のズームレンズ。
  5. 前記第1レンズ群はフォーカシング用のレンズ系を有することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項のズームレンズ。
  6. 前記正レンズLmは前記後群のうちの最も像側に位置することを特徴する請求項1乃至5のいずれか1項のズームレンズ。
  7. 前記前群は物体側から像側へ順に、正レンズ、正レンズ、正レンズと負レンズを接合した接合レンズ、正レンズより構成され、前記後群は物体側から像側へ順に、正レンズと負レンズを接合した接合レンズ、正レンズ、負レンズと正レンズを接合した接合レンズ、正レンズと負レンズを接合した接合レンズ、正レンズより構成されることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項のズームレンズ。
  8. 前記前群は物体側から像側へ順に、負レンズと正レンズを接合した接合レンズより構成され、前記後群は物体側から像側へ順に、正レンズと負レンズを接合した接合レンズ、正レンズと負レンズを接合した接合レンズ、正レンズより構成されることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項のズームレンズ。
  9. 広角端から望遠端へのズーミングに際して、前記第2レンズ群は像側へ移動し、前記第3レンズ群は物体側に凸状の軌跡で移動することを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項のズームレンズ。
  10. 広角端から望遠端へのズーミングに際して、前記第2レンズ群は像側へ移動し、前記第3レンズ群は像側へ凸状の軌跡で移動することを特徴とする請求項1乃至6,8のいずれか1項のズームレンズ。
  11. 請求項1乃至10のいずれか1項のズームレンズと、
    前記ズームレンズによって形成された像を受光する固体撮像素子を有することを特徴とする撮像装置。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017181720A (ja) * 2016-03-30 2017-10-05 キヤノン株式会社 ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
JP2018004665A (ja) * 2016-06-27 2018-01-11 キヤノン株式会社 ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
JP2020030396A (ja) * 2018-08-21 2020-02-27 富士フイルム株式会社 ズームレンズ及び撮像装置
CN110850570A (zh) * 2018-08-21 2020-02-28 富士胶片株式会社 变焦透镜及摄像装置
CN111538147A (zh) * 2020-04-13 2020-08-14 苏州德创测控科技有限公司 可变工作距的小景深远心光学镜头
JP2020181157A (ja) * 2019-04-26 2020-11-05 キヤノン株式会社 レンズ装置、撮像装置、補正方法およびプログラム

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6541625B2 (ja) 2016-07-05 2019-07-10 キヤノン株式会社 ワイドアタッチメント及びそれを有する撮影レンズ及び撮像装置
JP2018084668A (ja) 2016-11-24 2018-05-31 キヤノン株式会社 ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
JP6670262B2 (ja) * 2017-02-24 2020-03-18 富士フイルム株式会社 ズームレンズおよび撮像装置
JP6910819B2 (ja) 2017-02-28 2021-07-28 キヤノン株式会社 ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
JP7039241B6 (ja) 2017-10-12 2022-04-18 キヤノン株式会社 ズームレンズ及び撮像装置
US11061203B2 (en) 2018-01-09 2021-07-13 Canon Kabushiki Kaisha Zoom lens, and image pickup apparatus and image pickup system including the zoom lens
JP7341800B2 (ja) 2019-09-04 2023-09-11 キヤノン株式会社 ズームレンズおよび撮像装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090303596A1 (en) * 2008-06-05 2009-12-10 Samsung Digital Imaging Co., Ltd. Telephoto zoom lens
US20100182705A1 (en) * 2009-01-19 2010-07-22 Canon Kabushiki Kaisha Zoom lens system and image pickup apparatus including the same
US20130003189A1 (en) * 2011-07-01 2013-01-03 Canon Kabushiki Kaisha Zoom lens and image pickup apparatus including the same

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08184758A (ja) 1995-01-05 1996-07-16 Nikon Corp ズームレンズ
US6825980B2 (en) 1995-12-18 2004-11-30 Metrologic Instruments, Inc. DOE-based systems and devices for producing laser beams having modified beam characteristics
JP5455403B2 (ja) 2009-03-18 2014-03-26 キヤノン株式会社 ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
JP5393259B2 (ja) * 2009-05-27 2014-01-22 キヤノン株式会社 ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
JP5911359B2 (ja) * 2012-04-13 2016-04-27 キヤノン株式会社 ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
JP5941364B2 (ja) * 2012-07-25 2016-06-29 キヤノン株式会社 ズームレンズ及びそれを有する撮像装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090303596A1 (en) * 2008-06-05 2009-12-10 Samsung Digital Imaging Co., Ltd. Telephoto zoom lens
US20100182705A1 (en) * 2009-01-19 2010-07-22 Canon Kabushiki Kaisha Zoom lens system and image pickup apparatus including the same
JP2010186179A (ja) * 2009-01-19 2010-08-26 Canon Inc ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
US20130003189A1 (en) * 2011-07-01 2013-01-03 Canon Kabushiki Kaisha Zoom lens and image pickup apparatus including the same
JP2013033242A (ja) * 2011-07-01 2013-02-14 Canon Inc ズームレンズ及びそれを有する撮像装置

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017181720A (ja) * 2016-03-30 2017-10-05 キヤノン株式会社 ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
JP2018004665A (ja) * 2016-06-27 2018-01-11 キヤノン株式会社 ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
JP2020030396A (ja) * 2018-08-21 2020-02-27 富士フイルム株式会社 ズームレンズ及び撮像装置
CN110850570A (zh) * 2018-08-21 2020-02-28 富士胶片株式会社 变焦透镜及摄像装置
US11125983B2 (en) 2018-08-21 2021-09-21 Fujifilm Corporation Zoom lens and imaging apparatus
JP2020181157A (ja) * 2019-04-26 2020-11-05 キヤノン株式会社 レンズ装置、撮像装置、補正方法およびプログラム
US11573410B2 (en) 2019-04-26 2023-02-07 Canon Kabushiki Kaisha Lens apparatus, image pickup apparatus, method of correcting change in focal position, and storage medium
CN111538147A (zh) * 2020-04-13 2020-08-14 苏州德创测控科技有限公司 可变工作距的小景深远心光学镜头

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