JP2016045309A - ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 - Google Patents

ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 Download PDF

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Abstract

【課題】 大型センサに対応し、高変倍比ながら、ズーム全域で倍率色収差が良好に補正されたズームレンズを得ること。
【解決手段】 物体側から順に、ズーミングのためには不動の正の第1レンズ群、ズーミングに際して移動する負の第2レンズ群、ズーミングに際して移動する1群以上のレンズ群、ズーミングのためには不動の最も像側の最終レンズ群Ur、第2レンズ群よりも像側に配置された開口絞り、から構成されるズームレンズは、第2レンズ群を構成する正レンズ及び負レンズそれぞれのアッベ数、部分分散比の平均値、最終レンズ群Urを構成する負レンズの中で、最もアッべ数の小さいレンズLrn1の異常分散性、ズームレンズの最も物体側のレンズ面の面頂点位置から、前記ズームレンズの最も像側のレンズ面の面頂点位置までの光軸上の距離、広角端における開口絞りと前記負レンズまでの距離を適切に設定する。
【選択図】 図1

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、特に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等に好適なものである。
近年、テレビカメラや映画用カメラ、ビデオカメラ、写真用カメラ等の撮像装置には、映像表現の拡大のため浅い被写界深度や美しいボケ味を特徴とする大判カメラが用いられている。大判カメラに装着するズームレンズとして、機動性の確保と撮影自由度の向上のため、小型軽量で高変倍比のズームレンズが要望されている。加えて、カメラの撮像素子に画素数の多い撮像素子が用いられるようになり、ズームレンズには高精細化に対応する、高い性能が求められている。高変倍比のズームレンズとして、特許文献1、2で提案されているように最も物体側に正の屈折力の群を配置し、全体として4つ以上の群により構成されるポジティブリード型のズームレンズが知られている。
特許文献1では、4群より構成されるズームレンズで、望遠端画角が0.7度程度、ズーム比が15倍程度のズームレンズが提案されている。
特許文献2では、4群より構成されるズームレンズで、望遠端画角が1.6度程度でズーム比が3倍程度のズームレンズが提案されている。
特開2007−139858号公報 特開2004−085846号公報
ズームレンズの高変倍比化に際して問題となるのが、ズームに伴う諸収差の変動が増加することである。特に倍率色収差のズーム変動が増加すると、倍率色収差をズーム全域で良好に補正することが困難となり、高精彩な映像を得ることが困難となる。
特許文献1及び特許文献2のズームレンズに対し、大判センサに対応しつつ、高変倍比化を行う際の課題として、高変倍比化に伴い倍率色収差のズーム変動が増加するため、倍率色収差をズーム全域で良好に補正することが困難である。
高変倍比化を図りつつ、全ズーム域で良好に倍率色収差を補正するためには、第2レンズ群のレンズ構成を工夫し、倍率色収差のズーム変動を抑制しつつ、最も像側のレンズ群の構成を工夫し、広角端の倍率色収差を調節することが重要となる。
本発明は、第2レンズ群及び、最も像側のレンズ群のレンズ構成を適切に設定することで、大判センサに対応し、高変倍比ながら、ズーム全域で倍率色収差が良好に補正されたズームレンズ及びそれを有する撮像装置を得ることを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明のズームレンズは、
物体側から像側へ順に配置された、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少なくとも1群以上のレンズ群、ズーミングのためには移動しない最も像側の最終レンズ群Urと、前記第2レンズ群よりも像側に配置された開口絞りと、から構成されるズームレンズであって、
前記第2レンズ群を構成する正レンズ及び負レンズのアッベ数の平均値をそれぞれνd2p、νd2n、前記第2レンズ群を構成する正レンズ及び負レンズの部分分散比の平均値をそれぞれθgf2p、θgf2n、前記最終レンズ群Urを構成する負レンズの中で、最もアッべ数の小さいレンズLrn1の異常分散性をΔθgfrn1、前記ズームレンズの最も物体側のレンズ面の面頂点位置から、前記ズームレンズの最も像側のレンズ面の面頂点位置までの光軸上の距離をTD、広角端における前記開口絞りと前記負レンズまでの距離をDrn1とするとき、
−2.00×10-3<(θgf2p−θgf2n)/(νd2p−νd2n)
<−0.80×10-3
0.0180<Δθgfrn1<0.070
0.10<Drn1/TD<0.40
なる条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
但し、アッべ数νdは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、
νd=(Nd−1)/(NF−NC)
部分分散比θgfはg線における屈折率をNgとしたとき、
θgf=(Ng−NF)/(NF−NC)
異常分散性Δθgfは部分分散比θgfと、アッべ数νdを用いて
Δθgf=θgf−(−1.6220×10-3×νd+0.6416)
で表わされるものとする。
本発明によれば、大判センサに対応し、高変倍比ながら、ズーム全域で倍率色収差が良好に補正されたズームレンズ及びそれを有する撮像装置が得られる。
実施例1のズームレンズの無限遠フォーカス時の広角端におけるレンズ断面図である。 実施例1のズームレンズの広角端状態・無限遠フォーカス時(A)、焦点距離500mm・無限遠フォーカス時(B)、望遠端状態で無限遠フォーカス時(C)の縦収差図である。 実施例2のズームレンズの無限遠フォーカス時の広角端におけるレンズ断面図である。 実施例2のズームレンズの広角端状態・無限遠フォーカス時(A)、焦点距離500mm・無限遠フォーカス時(B)、望遠端状態で無限遠フォーカス時(C)の縦収差図である。 実施例3のズームレンズの無限遠フォーカス時の広角端におけるレンズ断面図である。 実施例3のズームレンズの広角端状態・無限遠フォーカス時(A)、焦点距離200mm・無限遠フォーカス時(B)、望遠端状態で無限遠フォーカス時(C)の縦収差図である。 実施例4のズームレンズの無限遠フォーカス時の広角端におけるレンズ断面図である。 実施例4のズームレンズの広角端状態・無限遠フォーカス時(A)、焦点距離500mm・無限遠フォーカス時(B)、望遠端状態で無限遠フォーカス時(C)の縦収差図である。 実施例5のズームレンズの無限遠フォーカス時の広角端におけるレンズ断面図である。 実施例5のズームレンズの広角端状態・無限遠フォーカス時(A)、焦点距離500mm・無限遠フォーカス時(B)、望遠端状態で無限遠フォーカス時(C)の縦収差図である。 実施例6のズームレンズの無限遠フォーカス時の広角端におけるレンズ断面図である。 実施例6のズームレンズの広角端状態・無限遠フォーカス時(A)、焦点距離500mm・無限遠フォーカス時(B)、望遠端状態で無限遠フォーカス時(C)の縦収差図である。 本発明の撮像装置の要部概略図である。 開口絞りよりも物体側の負レンズ群の倍率色収差の2色の色収差補正と2次スペクトル残存に関する模式図である。
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、ズーミング変倍のためには不動の正の第1レンズ群を有する。更に、ズーミング変倍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レンズ群を含む少なくとも1つのレンズ群、最も像側にズーミング変倍のためには不動の最終レンズ群Urを有する。ここでレンズ群が変倍ズーミングのためには不動というのは、レンズ群が変倍ズーミングを行う目的で駆動されることは無いが、フォーカシングのために移動することはあり得るということである。
各実施例のズームレンズは、第2レンズ群及び、最も像側のレンズ群のレンズ構成を適切に設定することで、大判センサに対応し、高変倍比ながら、ズーム全域で倍率色収差を良好に補正している。
具体的には、本発明のズームレンズは、物体側から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、ズーミングに際して移動する負の第2レンズ群、ズーミングに際して移動するレンズ群を含む少なくとも1つのレンズ群、最も像側に、ズーミングのためには移動しないに際して固定の最終レンズ群Urを有する。該ズームレンズは、第2レンズ群よりも像側に、開口絞りが配置されている。第2レンズ群を構成する正レンズ及び負レンズのアッベ数の平均値をそれぞれνd2p、νd2nとし、第2レンズ群を構成する正レンズ及び負レンズの部分分散比の平均値をそれぞれθgf2p、θgf2nとする。また、前記最も像側の最終レンズ群Urを構成する負レンズの中で、最もアッべ数の小さいレンズLrn1の異常分散性をΔθgfrn1、ズームレンズの最も物体側のレンズ面の面頂点位置から、最も像側のレンズ面の面頂点位置までの光軸上の距離をTDとする。さらに、広角端における開口絞りと前記負レンズまでの距離をDrn1とするとき、
−2.00×10-3<(θgf2p−θgf2n)/(νd2p−νd2n)
<−0.80×10-3 ・・・(1)
0.0180<Δθgfrn1<0.070 ・・・(2)
0.10<Drn1/TD<0.40 ・・・(3)
なる条件を満足することを特徴としている。但し、アッべ数νdは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、
νd=(Nd−1)/(NF−NC)
部分分散比θgfはg線における屈折率をNgとしたとき、
θgf=(Ng−NF)/(NF−NC)
異常分散性Δθgfは部分分散比θgfと、アッべ数νdを用いて
Δθgf=θgf−(−1.6220×10-3×νd+0.6416)
で表わされるものとする。
条件式(1)は、第2レンズ群を構成する正レンズ及び負レンズのアッべ数の平均値νd2p、νd2nと、部分分散比の平均値θgf2p、θgf2nの関係を規定している。
ここで、フラウンフォーファ線のg線(435.8nm)、F線(486.1nm)、d線(587.6nm)、C線(656.3nm)における屈折率をそれぞれNg、NF、Nd、NCとすると、本発明で用いている光学素子(レンズ)の材料のアッベ数νd、g線とF線に関する部分分散比θgFは以下の通りである。
νd=(Nd−1)/(NF−NC) ・・・(ア)
θgF=(Ng−NF)/(NF−NC) ・・・(イ)
現存する光学材料は、アッベ数νdに対して部分分散比θgFは狭い範囲に存在する。また、アッベ数νdが小さいほど部分分散比θgFが大きい、アッベ数νdが大きいほど屈折率が低い傾向を持っている。ここで、屈折力φ1、φ2、アッベ数ν1、ν2の2枚のレンズ1、2で構成される薄肉密着系の色収差補正条件は、
φ1/ν1+φ2/ν2=E ・・・(ウ)
で表される。ここで、レンズ1、2の合成屈折力φは、
φ=φ1+φ2 ・・・(エ)
である。(ウ)式において、E=0を満たすと、色収差においてC線とF線の結像位置が一致する。このとき、φ1、φ2は以下の式で表される。
φ1=φ×ν1/(ν1−ν2) ・・・(オ)
φ2=φ×ν2/(ν1−ν2) ・・・(カ)
図14は物体面と開口絞りの間にある負の屈折力のレンズ群NLによる倍率色収差の2色の色収差補正と2次スペクトル残存に関する模式図である。図14のような負レンズ群NLの色収差補正では、負レンズ1にアッベ数ν1の大きい材料、正レンズ2にアッベ数ν2の小さい材料を用いる。したがって、負レンズ1は部分分散比θ1が小さく、正レンズ2は部分分散比θ2が大きい。C線とF線で倍率色収差を補正すると、g線の結像点が光軸から離れる方向にずれる。C線、F線に対するg線の倍率色収差のズレ量を2次スペクトル量ΔYと定義すると、
ΔY=(1/φ)×(θ1−θ2)/(ν1−ν2) ・・・(キ)
で表される。
倍率色収差の2次スペクトルをズーム全域に渡り良好に補正するには、倍率色収差の変動に影響の大きい第2レンズ群での発生量を小さくする必要がある。第2レンズ群は負の屈折力を持っており、レンズ全体での倍率色収差の2次スペクトルの変動量を良好に補正するには、2次スペクトル量ΔYを小さくするような硝材を選択する必要がある。
条件式(1)の条件は、ΔYを小さくするための、第2レンズ群を構成する正レンズ及び負レンズのアッベ数及び部分分散比の関係を規定している。
条件式(1)の上限を超えると、倍率色収差の2次スペクトルの補正には有利だが、第2レンズ群を構成する負レンズの屈折率が低くなり、負レンズの曲率半径が小さくなる。その結果、像面湾曲やコマ収差の高次収差が増大し、良好な光学性能の達成が困難となる。条件式(1)の下限の条件が満たされないと、倍率色収差の2次スペクトルが増加し、色収差を良好に補正することが困難となる。
上記のように、第2レンズ群のレンズ構成を、条件式(1)を満足する構成とすることで、倍率色収差のズーム変動を小さくできる。一方で、レンズ全体の倍率色収差の2次スペクトルは、各ズームポジションでアンダー(マイナス)となるため、特に望遠端の倍率色収差が補正過剰となる。これに対し、ズームに際して固定の、最も像側のレンズ群に、部分分散比の高い負レンズを配置することで、ズーム全域の倍率色収差の2次スペクトルを一律にオーバー(プラス)にシフトすることができるため、全ズーム域で良好な倍率色収差補正を達成できる。
条件式(2)は、最も像側の最終レンズ群Urを構成する負レンズの中で最もアッべ数の小さいレンズLrn1の異常分散比を規定しており、倍率色収差の2次スペクトルを広角端でオーバーと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2次スペクトルをオーバーとする効果が小さくなる。その結果、望遠端での倍率色収差の2次スペクトルが補正過剰となるため、ズーム全域で良好な画質を得ることが困難となる。逆に、条件式の下限を下回ると、広角端において、倍率色収差の2次スペクトルがオーバーとなり補正不足となるため、ズーム全域で良好な画質を得ることが困難となる。
条件式(3)は、最も像側の最終レンズ群Urを構成する負レンズの中で最もアッべ数の小さいレンズLrn1の開口絞りからの距離と、レンズ全厚の比を規定している。ここで、レンズ全厚とは、最も物体側のレンズ面の面頂点位置から、最も像側のレンズ面の面頂点位置までの距離である。条件式(3)を満足することで、軸上色収差の2次スペクトルを悪化させることなく、広角端の倍率色収差の2次スペクトル発生量を調節することができる。
条件式(3)の上限を超えると、レンズLrn1が絞りから大きく離れるため、レンズLrn1に入射する軸外光線高さが大きくなりすぎ、広角端において倍率色収差の2次スペクトルがオーバーとなり、補正不足となるため、ズーム全域で良好な画質を得ることが困難となる。条件式(3)の下限を下回ると、レンズLrn1が絞りに近い配置となり、レンズLrn1を通る軸上光線の光線高さが高くなり、軸上色収差の2次スペクトルが悪化するため、良好な画質を得ることが困難となる。
好ましくは条件式(1)から(3)の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
−1.60×10-3<(θgf2p-θgf2n)/(νd2p−νd2n)
<−1.00×10-3 ・・・(1a)
0.0200<Δθgfrn1<0.0640 ・・・(2a)
0.14<Drn1/TD<0.34 ・・・(3a)
各実施例において更に好ましくは、次の諸条件のうち1以上を満足するのが良い。
更なる本発明のズームレンズの態様として、前記最も像側の最終レンズ群Urを構成する負レンズの中で、最もアッべ数の小さいレンズLrn1の部分分散比を規定している。レンズLrn1の部分分散比をθgfrn1とするとき、下記条件式を満足することが好ましい。
0.62<θgfrn1<0.70 ・・・(4)
条件式(4)を満足することで、倍率色収差の2次スペクトルを良好に補正することができる。条件式(4)の上限を超えると、倍率色収差の2次スペクトルが広角端で増加しすぎてしまい、広角端の色収差を良好に補正することが困難となる。条件式(4)の下限を下回ると、倍率色収差の2次スペクトルが望遠端で補正過剰となり、望遠端の倍率色収差を良好に補正することが困難となる。
更に好ましくは条件式(4)の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
0.63<θgfrn1<0.68 ・・・(4a)
更なる本発明のズームレンズの様態として、第1レンズ群内に使用する光学材料の部分分散比を規定している。第1レンズ群を構成する正レンズのアッベ数と部分分散比の平均値をν1p、θgf1p、負レンズのアッベ数と部分分散比の平均値をν1n、θgf1nとしたとき、下記条件式を満足することが好ましい。
−7.0×10-4<(θgf1p−θgf1n)/(ν1p−ν1n)
<-2.0×10-4 ・・・(5)
条件式(5)は、望遠端の軸上色収差の補正と高い光学性能を達成するために規定している。
条件式(5)の上限を超えると、望遠端の軸上色収差の2次スペクトルの補正には有利だが、第2レンズ群を構成する正レンズの屈折率が低くなり、第2レンズ群を構成する正レンズの曲率半径が小さくなる。その結果、望遠端の球面収差の高次収差が増大し、良好な光学性能の達成が困難となる。条件式(5)の下限を下回ると、望遠端の軸上色収差の2次スペクトルが増加し、望遠端の色収差を良好に補正することが困難となる。条件式(5)の数値範囲は次の如く設定するのが、更に好ましい。
−6.3×10-4<(θgf1p−θgf1n)/(ν1p−ν1n)
<−2.3×10-4 ・・・(5a)
更なる本発明のズームレンズの態様として、第1レンズ群の焦点距離と第2レンズ群の焦点距離の関係を規定している。第2レンズ群の焦点距離をf2とするとき、下記条件式を満足することが好ましい。
−8.50<f1/f2<−4.00 ・・・(6)
条件式(6)を満足することで、軸上色収差を良好に補正しながらズーミングに伴う第2レンズ群の移動量を低減し、高倍率化を達成しながらレンズ全長を短縮している。条件式(6)の上限を超えると、第2レンズ群の焦点距離が相対的に短くなり、小型化には有利であるが、ズーミングに伴う収差変動が増大する。条件式(6)の下限を下回ると、第2レンズ群の焦点距離が相対的に長くなるため、ズーミングによる第2レンズ群の移動量が増大して全系が大型化し、小型軽量化が困難となる。
更に好ましくは条件式(6)の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
−7.80<f1/f2<−4.80 ・・・(6a)
更なる本発明のズームレンズの態様として、望遠端の焦点距離と、第1レンズ群の焦点距離との関係を規定している。望遠端の焦点距離をftとするとき、下記条件式を満足することが好ましい。
2.0<ft/f1<5.5 ・・・(7)
条件式(7)を満足することで、高変倍比化を達成しながら、軸上色収差を良好に補正している。条件式(7)の上限を超えると、ズームレンズ全系の小型化には有利であるが、望遠端における光学性能、特に軸上色収差を良好に補正することが困難となってくる。条件式(6)の下限を下回ると、第1レンズ群の焦点距離が増大して、10倍以上の高変倍比化とズームレンズ全系の小型化を図ることが困難となってくる。
更に好ましくは条件式(7)の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
2.2<ft/f1<5.0 ・・・(7a)
更なる本発明のズームレンズの態様として、最も像側の最終レンズ群Urを構成する負レンズの中で最もアッべ数の小さいレンズLrn1のアッべ数を規定しており、部分分散比の高い硝材を使用するための条件を規定している。レンズLrn1のアッべ数は、下記条件式を満足することが好ましい。
14<νdrn1<24 ・・・(8)
条件式(8)の上限を超えると、広角端において、倍率色収差の2次スペクトルをオーバーとする効果が小さくなる。その結果、望遠端での倍率色収差の2次スペクトルが補正過剰となるため、ズーム全域で良好な画質を得ることが困難となる。逆に、条件式の下限を下回ると、広角端において、倍率色収差の2次スペクトルがオーバーとなり補正不足となるため、ズーム全域で良好な画質を得ることが困難となる。
更に好ましくは条件式(8)の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
15<νdrn1<23 ・・・(8a)
更なる本発明のズームレンズの態様として、最も像側の最終レンズ群Urを構成する負レンズの中で最もアッべ数の小さいレンズLrn1が、1枚の正レンズと接合されており、該負レンズと正レンズの部分分散比の関係を規定している。該正レンズのアッべ数をνdrp1、部分分散比をθgfrp1とするとき、下記条件式(9)を満足することが好ましい。
−8.40×10-3
<(θgfrp1−θgfrn1)/(νdrp1−νdrn1)
<-3.50×10-3 ・・・(9)
条件式(9)の上限を超えると、広角端において、倍率色収差の2次スペクトルをオーバーとする効果が小さくなる。その結果、望遠端での倍率色収差の2次スペクトルが補正過剰となるため、ズーム全域で良好な画質を得ることが困難となる。逆に、条件式の下限を下回ると、広角端において、倍率色収差の2次スペクトルがオーバーとなり補正不足となるため、ズーム全域で良好な画質を得ることが困難となる。
更に好ましくは条件式(9)の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
−8.00×10-3
<(θgfrp1−θgfrn1)/(νdrp1−νdrn1)
<-3.70×10-3 ・・・(9a)
以下に、本発明のズームレンズの具体的な構成について、実施例とそれに対応する数値実施例のレンズ構成を説明する。
図1は、本発明の実施例1としての数値実施例1の広角端(短焦点距離端)で、無限遠物体にフォーカスしているときのレンズ断面図である。図2は、広角端で無限遠フォーカス時(A)、焦点距離500mmのズーム位置で無限遠フォーカス時(B)、望遠端で無限遠フォーカス時(C)の収差図である。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。L1は不動の正の第1レンズ群である。L1は物体側から順に正のL11、正のL12のサブユニットからなる。正のL12群を光軸方向に移動させることでフォーカス調整を行う。L2はズーミングに際し移動する負の屈折力の第2レンズ群であり、光軸上を像面側へ移動させることにより、広角端から望遠端へのズーミングを行っている。L3はズーミングに際し移動する第3レンズ群であり、広角端から望遠端にかけて、光軸上を移動する。L4は固定群であり、正の第4群(リレー群)である。第4レンズ群は物体側から順に正のL41、正のL42のサブユニットから成り、L41とL42の間には、固定の開口絞りSPが配置される。第4レンズ群L4内には、焦点距離変換用のコンバータ(エクステンダ)等が装着されても良い。IPは像面であり、固体撮像素子やフィルム面といった撮像面に相当する。
各収差図において、球面収差における直線、二点鎖線はそれぞれe線、g線である。非点収差における実線と一点鎖線はそれぞれサジタル像面(ΔS)、メリディオナル像面(ΔM)であり、倍率色収差における二点鎖線はそれぞれg線である。非点収差および倍率色収差は、絞り位置における光束の中心を通る光線を主光線としたときの収差量を示している。ωは近軸での半画角、FnoはFナンバーである。縦収差図では、球面収差は0.5mm、非点収差は0.5mm、歪曲は5%、倍率色収差は0.05mmのスケールで描かれている。尚、以下の各実施例において広角端と望遠端は第2レンズ群が機構上、光軸上を移動可能な範囲の両端に位置したときのズーミング位置をいう。これらレンズ断面図と収差図に関する説明は、以降の実施例においても、特に記載の無い限り全て同じである。
実施例1としての数値実施例1における第1群から第4群について説明する。第1レンズ群L1は、数値実施例1において第1レンズ面〜第8レンズ面に対応するL11と、第9レンズ面〜第12レンズ面に対応するL12のサブユニットで構成されている。正のL11群は物体側から順に正レンズ、負レンズ、正レンズ、負レンズにて構成されている。正のL12群は2枚の正レンズにて構成されており、第12レンズ群を光軸方向に移動させることでフォーカス調整を行う。第2レンズ群L2は、数値実施例1において第13レンズ面〜第21レンズ面に対応し、物体側から順に、負レンズ、負レンズと正レンズから成る接合正レンズ、負レンズと正レンズで構成されている。第3レンズ群L3は、数値実施例1において第22レンズ面〜第24レンズ面に対応し、物体側から順に負レンズと正レンズから成る接合負レンズで構成されている。第4レンズ群L4は、数値実施例1において第25レンズ面〜第28レンズ面に対応するL41と、第30レンズ面〜第45レンズ面に対応するL42のサブユニットで構成されている。L41は、2枚のレンズで構成されている。L42は、物体側から順に接合負レンズ、正レンズ、接合負レンズ、正レンズ、接合正レンズ、接合負レンズで構成される。非球面は第13面と第26面に用いられている。第13レンズの非球面は像面湾曲のズームによる変動や望遠側の球面収差の変動を補正している。第26面の非球面は、広角側の球面収差のズーム変動と、コマ収差の画角変動を抑制している。
本実施例の各条件式対応値を表1に示す。本数値実施例はいずれの条件式も満足しており、良好な光学性能を達成している。加えて、ズーム比18倍と、高変倍比であり、焦点距離と半画角の積で求まる最大像高が15.9mmと、大判センサにも対応している。
実施例2としての数値実施例2における第1群から第5群について説明する。第1レンズ群L1は、数値実施例2において第1レンズ面〜第6レンズ面に対応するL11と、第7レンズ面〜第11レンズ面に対応するL12と、第12レンズ面〜第14レンズ面に対応するL13のサブユニットで構成されている。正のL11群は物体側から順に2枚の正レンズ、負レンズにて構成されている。正のL12群は正レンズと、正レンズと負レンズから成る接合レンズにて構成されており、第12レンズ群を光軸方向に移動させることでフォーカス調整を行う。負のL13群は、正レンズと負レンズから成る接合レンズにて構成されている。第2レンズ群L2は、数値実施例2において第15レンズ面〜第25レンズ面に対応し、物体側から順に、負レンズ、正レンズと負レンズから成る接合正レンズ、負レンズ、正レンズ、負レンズで構成されている。第3レンズ群L3は、数値実施例2において第26レンズ面〜第31レンズ面に対応し、物体側から順に正レンズ、負レンズ、正レンズで構成されている。第4レンズ群L4は、数値実施例2において第32レンズ面〜第37レンズ面に対応し、物体側から順に正レンズ、負レンズと正レンズから成る接合レンズで構成されている。第5レンズ群L5は、数値実施例2において第38レンズ面〜第52レンズ面に対応し、物体側から順に負レンズ、正レンズ、負レンズ、正レンズと2つの接合レンズにて構成されている。非球面は第15面、第29面、第32面に用いられており、広角側の球面収差のズーム変動と、コマ収差の画角変動を抑制している。
本実施例の各条件式対応値を表1に示す。本数値実施例はいずれの条件式も満足しており、良好な光学性能を達成している。加えて、ズーム比25倍と高変倍比であり、焦点距離と半画角の積で求まる最大像高が14.50mmと、大判センサに対応している。
実施例3としての数値実施例3における第1群から第5群について説明する。第1レンズ群L1は、数値実施例3において第1レンズ面〜第4レンズ面に対応するL11と、第5レンズ面〜第9レンズ面に対応するL12と、第10レンズ面〜第12レンズ面に対応するL13のサブユニットで構成されている。正のL11群は物体側から順に正レンズ、負レンズにて構成されている。正のL12群は正レンズと、正レンズと負レンズから成る接合レンズにて構成されており、第12レンズ群を光軸方向に移動させることでフォーカス調整を行う。負のL13群は、正レンズと負レンズから成る接合レンズにて構成されている。第2レンズ群L2は、数値実施例3において第13レンズ面〜第23レンズ面に対応し、物体側から順に、2枚の負レンズ、正レンズと負レンズから成る接合正レンズ、正レンズと負レンズで構成されている。第3レンズ群L3は、数値実施例3において第24レンズ面〜第29レンズ面に対応し、物体側から順に正レンズ、負レンズ、正レンズで構成されている。第4レンズ群L4は、数値実施例3において第30レンズ面〜第34レンズ面に対応し、物体側から順に正レンズ、負レンズと正レンズから成る接合レンズで構成されている。第5レンズ群L5は、数値実施例3において第35レンズ面〜第52レンズ面に対応し、物体側から順に負レンズと正レンズから成る接合レンズ、負レンズ、正レンズ、負レンズ、接合負レンズ、接合正レンズ、正レンズにて構成されている。非球面は第27面に用いられており、広角側の球面収差のズーム変動と、コマ収差の画角変動を抑制している。非球面は第15、29、32面に用いられており、第15面は、軸外収差の変動、第29、32面は球面収差やコマ収差の変動を抑制している。
本実施例の各条件式対応値を表1に示す。本数値実施例はいずれの条件式も満足しており、良好な光学性能を達成している。加えて、ズーム比10倍と高変倍比であり、焦点距離と半画角の積で求まる最大像高が15.55mmと、大判センサに対応している。
実施例4としての数値実施例4における第1群から第4群について説明する。第1レンズ群L1は、数値実施例4において第1レンズ面〜第8レンズ面に対応するL11と、第9レンズ面〜第12レンズ面に対応するL12のサブユニットで構成されている。正のL11群は物体側から順に正レンズ、負レンズ、正レンズ、負レンズにて構成されている。正のL12群は2枚の正レンズにて構成されており、第12レンズ群を光軸方向に移動させることでフォーカス調整を行う。第2レンズ群L2は、数値実施例4において第13レンズ面〜第21レンズ面に対応し、物体側から順に、負レンズ、負レンズと正レンズから成る接合正レンズ、負レンズと正レンズで構成されている。第3レンズ群L3は、数値実施例4において第22レンズ面〜第24レンズ面に対応し、物体側から順に負レンズと正レンズから成る接合負レンズで構成されている。第4レンズ群L4は、数値実施例4において第25レンズ面〜第28レンズ面に対応するL41と、第30レンズ面〜第45レンズ面に対応するL42のサブユニットで構成されている。L41は、2枚のレンズで構成されている。L42は、物体側から順に接合負レンズ、正レンズ、接合負レンズ、正レンズ、接合正レンズ、接合負レンズで構成される。非球面は第13面と第26面に用いられている。第13レンズの非球面は像面湾曲のズームによる変動や望遠側の球面収差の変動を補正している。第26面の非球面は、広角側の球面収差のズーム変動と、コマ収差の画角変動を抑制している。
実施例5としての数値実施例5における第1群から第4群について説明する。第1レンズ群L1は、数値実施例5において第1レンズ面〜第6レンズ面に対応するL11と、第7レンズ面〜第11レンズ面に対応するL12と、第12レンズ面〜第14レンズ面に対応するL13のサブユニットで構成されている。正のL11群は物体側から順に正レンズ、負レンズ、正レンズにて構成されている。正のL12群は正レンズと、正レンズと負レンズから成る接合レンズにて構成されている。負のL13群は、正レンズと負レンズから成る接合レンズで構成されている。L13群を光軸方向に移動させることでフォーカス調整を行う。第2レンズ群L2は、数値実施例5において第15レンズ面〜第22レンズ面に対応し、物体側から順に、負レンズ、負レンズと正レンズから成る接合レンズ、負レンズと正レンズから成る接合レンズで構成されている。第3レンズ群L3は、数値実施例5において第23レンズ面〜第25レンズ面に対応し、物体側から順に負レンズと正レンズから成る接合負レンズで構成されている。第4レンズ群L4は、数値実施例5において第27レンズ面〜第46レンズ面に対応する。物体側から順に2枚の正レンズ、接合レンズ、正レンズ、接合レンズ、正レンズ、2つの接合レンズにて構成されている。非球面は第15面に用いられている。第15レンズの非球面は像面湾曲のズームによる変動や望遠側の球面収差の変動を補正している。
本実施例の各条件式対応値を表1に示す。本数値実施例はいずれの条件式も満足しており、良好な光学性能を達成している。加えて、ズーム比20倍と、高変倍比であり、焦点距離と半画角の積で求まる最大像高が14.8mmと、大判センサにも対応している。
実施例6としての数値実施例6における第1群から第4群について説明する。第1レンズ群L1は、数値実施例6において第1レンズ面〜第8レンズ面に対応するL11と、第9レンズ面〜第12レンズ面に対応するL12のサブユニットで構成されている。正のL11群は物体側から順に正レンズ、負レンズ、正レンズ、負レンズにて構成されている。正のL12群は2枚の正レンズにて構成されており、第12レンズ群を光軸方向に移動させることでフォーカス調整を行う。第2レンズ群L2は、数値実施例6において第13レンズ面〜第21レンズ面に対応し、物体側から順に、負レンズ、負レンズと正レンズから成る接合正レンズ、負レンズと正レンズで構成されている。第3レンズ群L3は、数値実施例6において第22レンズ面〜第24レンズ面に対応し、物体側から順に負レンズと正レンズから成る接合負レンズで構成されている。第4レンズ群L4は、数値実施例6において第25レンズ面〜第28レンズ面に対応するL41と、第30レンズ面〜第46レンズ面に対応するL42のサブユニットで構成されている。L41は、2枚のレンズで構成されている。L42は、物体側から順に接合負レンズ、正レンズ、接合負レンズ、正レンズ、接合正レンズ、負レンズ、正レンズで構成される。非球面は第13面と第26面に用いられている。第13面の非球面は像面湾曲のズームによる変動や望遠側の球面収差の変動を補正している。第26面の非球面は、広角側の球面収差のズーム変動と、コマ収差の画角変動を抑制している。
本実施例の各条件式対応値を表1に示す。本数値実施例はいずれの条件式も満足しており、良好な光学性能を達成している。加えて、ズーム比18倍と、高変倍比であり、焦点距離と半画角の積で求まる最大像高が15.9mmと、大判センサにも対応している。
次に、上述した各ズームレンズを撮像光学系として用いた撮像装置について説明する。図13は各実施例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のいずれか1つ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である。ズームレンズ101は第1レンズ群114、ズーミングに際して移動する変倍部115、結像用のレンズ群116を有している。SPは開口絞りである。ズーミングのためには移動しないレンズ群116は、光路中より挿抜可能な変倍光学系IEを有している。
変倍部115には、光軸方向に駆動される為の駆動機構が備わっている。117、118は変倍部115及び開口絞りSPを電動駆動するモータ等の駆動手段である。尚、駆動機構を追加することでレンズ群114、115、116の全体、もしくは各レンズ群の一部は光軸方向に移動することによりフォーカシングを行うこともできる。119、120は、変倍部115中の各レンズ群の光軸上の位置と、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。尚、変倍部115中の各レンズ群の駆動軌跡は、ヘリコイドやカムなどの機械的軌跡や、超音波モータなどによる電気的軌跡のどちらであっても構わない。カメラ124において、109はカメラ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、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及びズームレンズ本体101の各種の駆動を制御するCPL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形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
次に本発明の実施例1〜6に対応する数値実施例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面と第i+1番目の間隔、ndiとνdiおよびθgfiは第i番目の光学部材の屈折率とアッベ数および、部分分散比である。焦点距離、Fナンバー、画角は、それぞれ無限遠物体に焦点を合わせたときの値を表している。BFはレンズの最終面から像面までの距離を空気換算した値である。末尾に*Lrn1と記載のあるレンズがLrn1に該当するレンズである。
尚、非球面形状は、光軸方向の座標をx、光軸と垂直方向の座標をy、基準の曲率半径をR、円錐常数をk、n次の非球面係数をAnとして、以下の式で表される。但し、「e-x」は「×10-x」を意味している。尚、非球面を有するレンズ面には各表中の面番号の左側に*印を付している。
X=(y2/r)/{1+(1−k×y2/r2)0.5}+A4×y4+A6×y6+A8×y8+A10×y10+A12×y12
各実施例と前述した各条件式との対応を表1に示す。
(数値実施例1)
単位 mm

面番号 r d nd νd θgF 有効径 焦点距離
1 167.44394 16.69659 1.487490 70.23 0.5300 128.571 320.606
2 -2391.56563 1.00000 1.000000 127.764
3 161.47873 3.40000 1.729157 54.68 0.5444 121.809 -416.496
4 104.64242 5.81162 1.000000 116.411
5 117.88967 22.62538 1.433870 95.10 0.5373 116.095 211.164
6 -391.60210 1.50010 1.000000 114.868
7 -307.05654 3.20000 1.729157 54.68 0.5444 114.617 -164.445
8 199.01437 16.83102 1.000000 110.818
9 150.78054 17.56513 1.433870 95.10 0.5373 111.229 253.429
10 -395.42141 0.20000 1.000000 110.550
11 152.54264 7.27275 1.433870 95.10 0.5373 104.480 868.100
12 252.24170 (可変) 1.000000 102.692

13* 2295.64046 1.20000 1.772499 49.60 0.5521 31.745 -38.698
14 29.64296 5.83845 1.000000 28.906
15 -187.25197 1.00000 1.618000 63.33 0.5441 28.566 -43.751
16 31.80543 7.19712 1.720467 34.70 0.5834 28.192 32.556
17 -82.98689 3.15416 1.000000 28.138
18 -36.10603 1.00000 1.618000 63.33 0.5441 28.021 -51.061
19 260.78998 0.20000 1.000000 29.165
20 76.99555 3.35446 1.548141 45.79 0.5685 29.818 132.454
21 -1377.60223 (可変) 1.000000 30.144

22 -71.78747 1.00000 1.729157 54.68 0.5444 37.780 -68.259
23 165.58726 3.37974 1.846660 23.78 0.6205 39.405 170.317
24 -1196.82852 (可変) 1.000000 40.026

25 79.36430 8.21267 1.593490 67.00 0.5361 44.626 67.963
26* -79.42798 1.00000 1.000000 44.832
27 50.71519 8.64738 1.595220 67.74 0.5442 43.653 63.449
28 -140.40648 3.00000 1.000000 42.763
29(絞り) 0.00000 3.00000 1.000000 38.257
30 -141.89558 4.69597 1.438750 94.93 0.5343 36.487 147.217
31 -44.91276 1.20000 2.003300 28.27 0.5980 35.270 -29.573
32 90.82484 3.65553 1.000000 34.565
33 43.43798 9.32967 1.567322 42.80 0.5730 35.577 46.947
34 -64.39554 4.51198 1.000000 34.912
35 -390.35997 1.20000 2.001000 29.13 0.5997 30.082 -18.472
36 19.60515 8.60171 1.846660 23.78 0.6205 27.864 23.775
37 439.71049 47.72897 1.000000 27.338
38 48.66936 3.46503 1.487490 70.23 0.5300 21.900 85.140
39 -281.83788 2.99930 1.000000 21.662
40 -29.21073 1.00000 1.882997 40.76 0.5667 21.409 -16.261
41 29.02380 8.12846 1.717362 29.50 0.6048 22.778 23.868
42 -37.57145 4.17658 1.000000 24.194
43 -25.14632 1.00000 1.959060 17.47 0.6599 24.658 -45.180 *Lrn1
44 -60.00000 6.39192 1.805181 25.42 0.6161 26.354 45.784
45 -24.06214 (BF) 1.000000 28.380

非球面データ
第13面
K = 9.53097e+003 A 4= 2.13625e-006 A 6= 2.35842e-011 A 8= 1.78076e-012 A10=-1.18626e-013 A12= 9.20951e-016 A14=-2.97982e-018 A16= 3.62745e-021

第26面
K =-8.66996e-001 A 4= 6.94481e-007 A 6= 2.21641e-010 A 8=-8.94793e-013 A10= 2.80403e-015 A12=-2.73146e-018 A14=-1.11047e-021 A16= 2.79422e-024

各種データ
ズーム比 18.00
広角 中間 望遠
焦点距離 50.00 500.00 900.00
Fナンバー 4.50 4.50 7.00
半画角 17.59 1.82 1.01
像高 15.85 15.85 15.85
レンズ全長 459.63 459.63 459.63
BF 54.45 54.45 54.45

d12 10.00 126.09 137.43
d21 134.83 3.41 10.89
d24 4.97 20.30 1.48

入射瞳位置 173.71 1408.01 2213.08
射出瞳位置 -155.02 -155.02 -155.02
前側主点位置 211.77 714.52 -753.81
後側主点位置 4.45 -445.55 -845.55

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 1 225.00 96.10 36.20 -45.03
2 13 -33.00 22.94 2.68 -13.88
3 22 -114.61 4.38 -0.25 -2.65
4 25 63.62 131.95 11.07 -161.85
(数値実施例2)
面番号 r d nd νd θgF 有効径 焦点距離
1 272.82528 17.07189 1.433870 95.10 0.5373 141.566 413.887
2 -519.21540 0.70000 1.000000 141.021
3 274.50255 17.99082 1.433870 95.10 0.5373 135.633 356.326
4 -348.90472 1.00394 1.000000 134.388
5 -343.17738 4.00000 1.720467 34.70 0.5834 133.559 -322.961
6 741.83410 20.20032 1.000000 129.877
7 267.51916 10.77461 1.433870 95.10 0.5373 121.427 566.463
8 -3081.31909 0.20000 1.000000 120.199
9 192.82253 11.47480 1.438750 94.93 0.5343 114.681 448.540
10 8356.13805 2.50000 1.720467 34.70 0.5834 112.935 -1428.832
11 921.96658 2.94687 1.000000 110.980
12 1979.81742 7.58160 1.761821 26.52 0.6135 109.380 458.946
13 -428.50021 2.20000 1.618000 63.33 0.5441 107.840 -259.431
14 258.23411 (可変) 1.000000 102.255

15* -391.62593 1.80000 1.816000 46.62 0.5568 50.370 -71.935
16 69.60675 7.24201 1.000000 46.594
17 2944.28669 9.40860 1.720467 34.70 0.5834 45.034 57.215
18 -42.03960 1.50000 1.595220 67.74 0.5442 44.198 -70.364
19 179161.25449 1.50000 1.000000 40.970
20 -155.99378 1.50000 1.595220 67.74 0.5442 40.864 -76.593
21 64.96898 0.10000 1.000000 39.079
22 52.10475 5.18184 1.720467 34.70 0.5834 38.978 80.254
23 475.67679 3.90750 1.000000 38.266
24 -61.79814 1.40000 1.595220 67.74 0.5442 37.915 -65.991
25 109.76477 (可変) 1.000000 37.163

26 106.27334 7.94842 1.618000 63.33 0.5441 47.252 75.337
27 -81.02652 0.04492 1.000000 47.302
28 -84.32407 1.50000 1.834000 37.16 0.5775 47.232 -90.626
29* 782.89559 0.20000 1.000000 47.688
30 97.05428 6.71215 1.496999 81.54 0.5374 48.384 133.735
31 -207.97073 (可変) 1.000000 48.369

32* 94.03572 7.03257 1.487490 70.23 0.5300 47.567 106.365
33 -113.60659 0.20000 1.000000 47.164
34 348.44336 1.50000 1.720467 34.70 0.5834 45.220 -128.784
35 73.53437 0.20000 1.000000 43.670
36 71.73173 5.53351 1.496999 81.54 0.5374 43.612 127.836
37 -555.89638 (可変) 1.000000 43.011

38(絞り) 0.00000 4.42388 1.000000 31.361
39 227.91443 1.40000 1.882997 40.76 0.5667 28.543 -53.086
40 38.95368 0.50000 1.000000 27.311
41 37.49735 5.63362 1.805181 25.42 0.6161 27.296 33.573
42 -93.41171 0.50000 1.000000 26.539
43 -87.80748 1.50000 1.910820 35.25 0.5824 26.064 -35.753
44 52.74342 33.00000 1.000000 24.824
45 158.72918 5.15830 1.496999 81.54 0.5374 24.854 77.846
46 -50.80215 4.18171 1.000000 24.974
47 -92.90888 1.50000 1.882997 40.76 0.5667 23.990 -26.521
48 31.79377 6.08428 1.603420 38.03 0.5835 24.077 43.217
49 -139.36936 0.50000 1.000000 24.611
50 251.80189 3.88216 1.846660 23.78 0.6205 24.832 109.662
51 -148.33615 1.50000 2.102050 16.77 0.6721 24.960 -163.647 *Lrn1
52 -789.97540 (BF) 1.000000 25.071

非球面データ
第15面
K =-5.04250e+001 A 4= 1.14678e-007 A 6= 1.32623e-011 A 8= 7.90849e-014 A10=-2.23909e-016 A12= 4.98827e-020

第29面
K = 7.91285e+002 A 4= 2.14195e-007 A 6=-1.17812e-010 A 8=-2.37195e-013 A10= 8.76890e-016 A12=-1.32567e-018

第32面
K =-3.37473e+000 A 4=-4.15778e-007 A 6=-5.64958e-010 A 8= 1.67442e-012 A10=-2.28456e-015 A12= 1.15323e-018

各種データ
ズーム比 25.00
広角 中間 望遠
焦点距離 50.00 500.00 1250.00
Fナンバー 4.50 4.50 9.00
半画角 16.17 1.66 0.66
像高 14.50 14.50 14.50
レンズ全長 497.77 497.77 497.77
BF 70.00 70.00 70.00

d14 5.00 120.14 136.66
d25 171.01 52.49 3.00
d31 17.20 3.27 50.56
d37 1.74 19.06 4.74

入射瞳位置 203.45 1866.90 5171.56
射出瞳位置 -60.75 -60.75 -60.75
前側主点位置 234.33 454.86 -5528.65
後側主点位置 20.00 -430.00 -1180.00

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 1 255.31 98.64 6.55 -65.77
2 15 -32.99 33.54 11.37 -10.13
3 26 102.26 16.41 3.86 -6.80
4 32 105.81 14.47 2.52 -7.26
5 38 -82.53 69.76 4.87 -56.15

(数値実施例3)
単位 mm

面番号 r d nd νd θgF 有効径 焦点距離
1 406.47878 12.28861 1.433870 95.10 0.5373 100.000 308.484
2 -198.46029 0.34154 1.000000 99.788
3 -194.28909 2.50000 2.001000 29.13 0.5997 99.715 -481.597
4 -325.78889 8.56027 1.000000 100.231
5 228.52906 10.75537 1.433870 95.10 0.5373 98.232 340.623
6 -415.26134 0.20000 1.000000 97.698
7 142.21165 12.21295 1.438750 94.93 0.5343 93.156 261.116
8 -581.34773 2.40000 1.834000 37.16 0.5775 91.883 -664.564
9 13786.83743 1.00000 1.000000 90.389
10 649.59069 6.97574 1.800000 29.84 0.6017 88.779 274.774
11 -334.63068 2.30000 1.772499 49.60 0.5521 87.707 -183.599
12 248.96997 (可変) 1.000000 83.949

13 -176.57144 1.20000 1.816000 46.62 0.5568 38.189 -49.181
14 52.44003 5.46088 1.000000 35.856
15 -77.53595 1.20000 1.496999 81.54 0.5374 35.815 -138.930
16 651.37425 0.10000 1.000000 35.911
17 96.94892 6.78477 1.720467 34.70 0.5834 36.015 44.434
18 -46.86382 1.20000 1.496999 81.54 0.5374 35.832 -59.561
19 81.69754 0.10000 1.000000 34.058
20 54.74915 2.19243 1.720467 34.70 0.5834 33.865 287.716
21 72.96934 3.97129 1.000000 33.317
22 -76.14663 1.20000 1.496999 81.54 0.5374 33.250 -113.412
23 220.59591 (可変) 1.000000 33.653

24 272.41520 5.26800 1.516330 64.14 0.5352 38.839 100.505
25 -63.97552 0.30574 1.000000 39.127
26 -61.94578 1.00000 1.720467 34.70 0.5834 39.119 -105.105
27* -332.60285 0.20000 1.000000 40.040
28 155.71348 6.24851 1.438750 94.93 0.5343 40.813 115.955
29 -74.91632 (可変) 1.000000 41.162

30 73.79566 5.86860 1.438750 94.93 0.5343 41.149 127.104
31 -225.03431 0.20000 1.000000 40.793
32 56.75811 1.00000 1.720467 34.70 0.5834 39.222 -94.933
33 30.88313 7.76164 1.516330 64.14 0.5352 37.322 65.004
34 339.04349 (可変) 1.000000 36.572

35(絞り) 0.00000 2.53478 1.000000 27.168
36 -148.62489 1.00000 1.882997 40.76 0.5667 26.136 -34.073
37 38.11916 5.40036 1.728250 28.46 0.6077 25.439 36.901
38 -88.08198 1.50000 1.000000 25.116
39 -1083.58790 1.20000 1.834807 42.73 0.5648 24.013 -89.920
40 81.17695 0.50000 1.000000 23.500
41 26.98567 3.50000 1.717362 29.50 0.6048 23.056 90.708
42 43.35382 4.21362 1.000000 21.895
43 56.98534 1.30000 1.882997 40.76 0.5667 20.633 -73.386
44 30.07709 16.94298 1.000000 20.129
45 33.57792 3.47509 1.438750 94.93 0.5343 23.117 91.084
46 200.86452 1.00000 1.834807 42.73 0.5648 22.933 -41.478
47 29.60714 10.00000 1.000000 22.620
48 117.95528 1.00000 1.808095 22.76 0.6307 27.256 -49.074 *Lrn1
49 29.79331 8.00000 1.739998 28.30 0.6078 27.922 43.692
50 306.18726 7.24615 1.000000 29.065
51 48.17819 6.12129 1.516330 64.14 0.5352 34.000 70.260
52 -142.62868 (BF) 1.000000 34.088

非球面データ
第27面
K = 1.41981e+002 A 4= 8.95585e-007 A 6= 5.44963e-010 A 8=-6.93086e-013 A10= 2.14094e-015 A12=-9.49646e-019

各種データ
ズーム比 10.00
広角 中間 望遠
焦点距離 50.00 99.70 500.00
Fナンバー 4.00 4.00 5.00
半画角 17.28 8.86 1.78
像高 15.55 15.55 15.55
レンズ全長 381.24 381.24 381.24
BF 50.03 50.03 50.03

d12 3.44 47.19 112.80
d23 100.00 60.95 1.66
d29 39.54 25.39 11.84
d34 2.49 11.95 19.17

入射瞳位置 115.88 261.72 1314.02
射出瞳位置 -140.35 -140.35 -140.35
前側主点位置 152.75 309.21 500.88
後側主点位置 0.03 -49.67 -449.97

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 1 205.00 59.53 9.48 -31.61
2 13 -34.50 23.41 4.95 -11.28
3 24 110.50 13.02 6.46 -2.56
4 30 80.00 14.83 1.23 -8.68
5 35 -669.42 74.93 -291.44 -656.50
(数値実施例4)
単位 mm
面番号 r d nd νd θgF 有効径 焦点距離
1 168.17152 16.79129 1.487490 70.23 0.5300 128.571 318.275
2 -2027.74956 1.00000 1.000000 127.768
3 161.25029 3.40000 1.729157 54.68 0.5444 21.704 -419.290
4 104.78570 5.73864 1.000000 116.320
5 117.63255 22.65980 1.433870 95.10 0.5373 115.983 210.243
6 -386.82440 1.50000 1.000000 114.749
7 -306.41329 3.20000 1.729157 54.68 0.5444 114.458 -162.717
8 195.85783 16.91749 1.000000 110.563
9 151.52542 17.60916 1.433870 95.10 0.5373 110.936 253.550
10 -390.92250 0.20000 1.000000 110.230
11 144.45426 6.74312 1.433870 95.10 0.5373 103.945 867.749
12 230.70811 (可変) 1.000000 102.395

13* -61445.90829 1.20000 1.772499 49.60 0.5521 31.641 -38.466
14 29.87274 5.79166 1.000000 28.842
15 -179.50273 1.00000 1.618000 63.33 0.5441 28.516 -43.497
16 31.82389 7.23979 1.720467 34.70 0.5834 28.173 32.279
17 -80.13943 3.07785 1.000000 28.187
18 -36.54541 1.00000 1.618000 63.33 0.5441 28.068 -52.256
19 289.89472 0.20000 1.000000 29.176
20 75.96714 2.97040 1.548141 45.79 0.5685 29.841 141.151
21 3228.06212 (可変) 1.000000 30.098

22 -72.55380 1.00000 1.729157 54.68 0.5444 37.866 -68.793
23 165.80530 3.37707 1.846660 23.78 0.6205 39.477 171.404
24 -1250.63076 (可変) 1.000000 40.094

25 79.33529 8.19359 1.593490 67.00 0.5361 44.670 68.297
26* -80.26509 1.00000 1.000000 44.873
27 51.55331 8.57225 1.595220 67.74 0.5442 43.700 64.179
28 -140.21768 3.00000 1.000000 42.825
29(絞り) 0.00000 3.00000 1.000000 38.364
30 -142.11332 4.76757 1.438750 94.93 0.5343 36.620 146.427
31 -44.77462 1.20000 2.003300 28.27 0.5980 35.396 -29.204
32 88.03518 3.38000 1.000000 34.719
33 43.52369 9.39948 1.567322 42.80 0.5730 35.831 47.019
34 -64.41710 4.56178 1.000000 35.214
35 -388.52623 1.20000 2.001000 29.13 0.5997 30.486 -18.820
36 19.99814 9.24405 1.846660 23.78 0.6205 28.326 23.896
37 741.61470 47.48669 1.000000 27.753
38 49.57313 3.43801 1.487490 70.23 0.5300 21.934 86.702
39 -286.82028 3.00000 1.000000 21.697
40 -32.72213 1.00000 1.882997 40.76 0.5667 21.395 -17.136
41 28.86193 7.77589 1.717362 29.50 0.6048 22.471 24.634
42 -41.26782 4.25931 1.000000 23.682
43 -25.23172 1.00000 1.922860 18.90 0.6495 24.053 -47.262 *Lrn1
44 -60.00000 6.51963 1.755199 27.51 0.6103 25.577 49.857
45 -24.34832 (BF) 1.000000 27.670

非球面データ
第13面
K =-3.48919e+007 A 4= 2.17488e-006 A 6= 3.54954e-011 A 8= 2.85487e-012 A10=-1.19682e-013 A12= 9.06744e-016 A14=-2.93122e-018 A16= 3.59320e-021

第26面
K =-8.31103e-001 A 4= 6.85381e-007 A 6= 2.10481e-010 A 8=-9.00798e-013 A10= 2.80534e-015 A12=-2.73219e-018 A14=-1.12925e-021 A16= 2.81156e-024

各種データ
ズーム比 18.00
広角 中間 望遠
焦点距離 50.00 500.00 900.00
Fナンバー 4.50 4.50 7.00
半画角 17.59 1.82 1.01
像高 15.85 15.85 15.85
レンズ全長 460.00 460.00 460.00
BF 55.00 55.00 55.00

d12 10.00 126.17 137.50
d21 135.42 3.73 11.39
d24 4.97 20.48 1.50

入射瞳位置 173.35 1408.49 2214.03
射出瞳位置 -139.41 -139.41 -139.41
前側主点位置 210.49 622.53 -1052.50
後側主点位置 5.00 -445.00 -845.00

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 1 225.00 95.76 36.05 -45.00
2 13 -33.00 22.48 2.63 -13.59
3 22 -115.61 4.38 -0.24 -2.64
4 25 60.37 132.00 6.15 -149.71
(数値実施例5)
面番号 r d nd νd θgF 有効径 焦点距離
1 173.09677 17.19123 1.433870 95.10 0.5373 142.857 433.111
2 2068.61703 0.20000 1.000000 142.054
3 178.37783 5.00000 1.654115 39.70 0.5737 137.486 -882.481
4 134.94202 2.65879 1.000000 132.782
5 154.39674 14.72328 1.433870 95.10 0.5373 132.747 437.323
6 796.17585 16.96519 1.000000 131.743
7 325.78028 7.55886 1.433870 95.10 0.5373 121.692 772.440
8 10655.46140 0.20000 1.000000 120.450
9 197.67721 13.58096 1.438750 94.93 0.5343 114.517 343.828
10 -630.19108 5.00000 1.834000 37.16 0.5775 112.792 -536.012
11 1578.12385 3.00000 1.000000 108.834
12 -4824.61806 6.01458 1.808095 22.76 0.6307 107.347 442.254
13 -336.11859 5.00000 1.737999 32.26 0.5899 106.463 -241.676
14 388.43363 (可変) 1.000000 100.693

15* 171.18315 1.20000 1.772499 49.60 0.5521 40.175 -58.428
16 35.74372 5.81769 1.000000 36.306
17 1220.06047 1.00000 1.618000 63.33 0.5441 35.755 -48.930
18 29.60664 8.08793 1.720467 34.70 0.5834 33.642 42.738
19 582.39152 4.47557 1.000000 32.403
20 -34.42943 1.00000 1.496999 81.54 0.5374 32.238 -54.498
21 129.98076 2.53906 1.720467 34.70 0.5834 32.008 170.598
22 -2559.87336 (可変) 1.000000 31.910

23 -77.96339 1.00000 1.754998 52.32 0.5476 30.067 -63.360
24 125.95540 2.50617 1.854780 24.80 0.6121 30.978 141.962
25 -4422.77254 (可変) 1.000000 31.338

26(絞り) 0.00000 (可変) 1.000000 39.838

27 138.47897 5.73050 1.589130 61.14 0.5406 41.136 99.087
28 -100.03548 0.20000 1.000000 41.452
29 101.56964 6.91085 1.487490 70.23 0.5300 41.452 91.887
30 -78.82238 0.20000 1.000000 41.174
31 62.40640 9.55685 1.438750 94.93 0.5343 38.231 65.553
32 -51.08972 1.20000 1.882997 40.76 0.5667 36.510 -31.628
33 63.08850 0.20000 1.000000 35.092
34 32.64597 6.28516 1.589130 61.14 0.5406 35.485 67.626
35 164.93864 18.61837 1.000000 34.734
36 -1766.20608 1.20000 2.001000 29.13 0.5997 26.634 -19.793
37 20.20907 6.79907 1.805181 25.42 0.6161 25.921 24.585
38 -1486.97393 50.00000 1.000000 26.014
39 134.29451 3.32714 1.516330 64.14 0.5352 29.513 159.186
40 -212.08959 3.00000 1.000000 29.452
41 487.64832 7.01423 1.728250 28.46 0.6077 29.010 31.735
42 -24.32290 1.00000 1.882997 40.76 0.5667 28.817 -28.987
43 -449.05111 6.50329 1.000000 29.010
44 -27.14461 1.00000 1.959060 17.47 0.6599 29.034 -56.615 *Lrn1
45 -54.54720 4.85501 1.805181 25.42 0.6161 30.826 60.651
46 -26.92517 (BF) 1.000000 31.929

非球面データ
第15面
K = 4.62445e+000 A 4= 1.02225e-006 A 6= 1.07712e-010 A 8=-1.23696e-012 A10= 1.27284e-014 A12=-4.13160e-017 A14= 7.08727e-020 A16=-4.66537e-023

各種データ
ズーム比 20.00
広角 中間 望遠
焦点距離 50.00 500.00 1000.00
Fナンバー 4.50 4.50 7.00
半画角 16.49 1.70 0.85
像高 14.80 14.80 14.80
レンズ全長 455.49 455.49 455.49
BF 52.00 52.00 52.00

d14 1.00 111.36 123.12
d22 123.57 2.60 19.59
d25 19.20 29.81 1.06

入射瞳位置 190.31 1566.42 2467.29
射出瞳位置 -172.68 -172.68 -172.68
前側主点位置 229.19 953.73 -983.50
後側主点位置 2.00 -448.00 -948.00

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 1 240.00 97.09 -5.50 -72.14
2 15 -34.10 24.12 6.86 -10.02
3 23 -115.00 3.51 -0.10 -2.01
4 26 69.81 135.00 14.68 -154.09
(数値実施例6)
面番号 r d nd νd θgF 有効径 焦点距離
1 168.12614 16.76377 1.487490 70.23 0.5300 128.571 318.920
2 -2091.86807 1.00000 1.000000 127.767
3 160.79591 3.40000 1.729157 54.68 0.5444 121.714 -422.245
4 104.84141 5.77002 1.000000 116.348
5 117.90742 22.60059 1.433870 95.10 0.5373 116.007 210.895
6 -389.17455 1.50000 1.000000 114.772
7 -306.38566 3.20000 1.729157 54.68 0.5444 114.504 -162.146
8 194.74715 16.92373 1.000000 110.604
9 150.79126 18.11204 1.433870 95.10 0.5373 11.052 251.833
10 -385.80019 0.20000 1.000000 10.267
11 147.11699 6.74029 1.433870 95.10 0.5373 04.029 868.168
12 237.66696 (可変) 1.000000 02.487

13* -3263.15805 1.20000 1.772499 49.60 0.5521 31.396 -39.163
14 30.68975 5.66651 1.000000 28.701
15 -170.60120 1.00000 1.618000 63.33 0.5441 28.353 -43.166
16 31.83400 7.14433 1.720467 34.70 0.5834 27.983 32.453
17 -81.83674 3.07345 1.000000 27.626
18 -36.09544 1.00000 1.618000 63.33 0.5441 27.185 -49.966
19 221.67586 0.20000 1.000000 28.287
20 82.48216 3.02161 1.548141 45.79 0.5685 28.826 127.629
21 -470.77061 (可変) 1.000000 29.131

22 -71.38988 1.00000 1.729157 54.68 0.5444 37.644 -67.436
23 161.17426 3.38892 1.846660 23.78 0.6205 39.279 168.322
24 -1331.54098 (可変) 1.000000 39.900

25 79.58805 8.40792 1.593490 67.00 0.5361 44.477 65.727
26* -74.00677 1.00000 1.000000 44.689
27 51.42027 8.46382 1.595220 67.74 0.5442 43.289 63.987
28 -139.72405 3.00000 1.000000 42.389
29(絞り) 0.00000 3.00000 1.000000 37.849
30 -121.77540 4.96980 1.438750 94.93 0.5343 36.232 156.629
31 -44.54922 1.20000 2.003300 28.27 0.5980 34.760 -28.555
32 83.29495 2.38719 1.000000 34.078
33 43.57564 8.20549 1.567322 42.80 0.5730 34.998 46.939
34 -64.70874 4.23524 1.000000 34.598
35 -360.69422 1.20000 2.001000 29.13 0.5997 30.457 -19.858
36 21.25323 8.99968 1.846660 23.78 0.6205 28.552 24.893
37 11639.63044 50.00000 1.000000 28.016
38 66.26537 2.72599 1.487490 70.23 0.5300 21.479 163.228
39 384.41465 3.20471 1.000000 21.310
40 -29.80871 1.00000 1.882997 40.76 0.5667 21.200 -24.698
41 84.35944 5.62751 1.717362 29.50 0.6048 22.310 46.449
42 -54.24447 2.36812 1.000000 23.595
43 -98.21170 1.00000 1.959060 17.47 0.6599 24.454 -49.031 *Lrn1
44 93.02995 3.00000 1.000000 25.170
45 135.54853 8.69930 1.805181 25.42 0.6161 27.734 38.292
46 -39.22808 (BF) 1.000000 29.561

非球面データ
第13面
K =-1.47298e+004 A 4= 2.06990e-006 A 6= 1.37511e-010 A 8= 2.66079e-012 A10=-1.27210e-013 A12= 9.21984e-016 A14=-2.74030e-018 A16= 3.05848e-021

第26面
K =-7.89368e-001 A 4= 6.71375e-007 A 6= 1.90626e-010 A 8=-8.63493e-013 A10= 2.80709e-015 A12=-2.82637e-018 A14=-1.26676e-021 A16= 3.01967e-024

各種データ
ズーム比 18.00
広角 中間 望遠
焦点距離 50.00 500.00 900.00
Fナンバー 4.50 4.50 7.00
画角 17.59 1.82 1.01
像高 15.85 15.85 15.85
レンズ全長 460.00 460.00 460.00
BF 55.00 55.00 55.00

d12 10.00 126.09 137.49
d21 134.47 3.15 10.41
d24 4.93 20.16 1.50

入射瞳位置 173.77 1398.03 2193.81
射出瞳位置 -194.87 -194.87 -194.87
前側主点位置 213.76 897.52 -147.82
後側主点位置 5.00 -445.00 -845.00

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 1 225.00 96.21 36.49 -45.00
2 13 -33.00 22.31 2.65 -13.48
3 22 -113.18 4.39 -0.22 -2.63
4 25 71.79 132.69 23.20 -190.10
Figure 2016045309
L1 第1レンズ群
L2 第2レンズ群
L3 第3レンズ群
L4 第4レンズ群
L5 第5レンズ群
SP 絞り
I 像面

Claims (8)

  1. 物体側から像側へ順に配置された、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少なくとも1群以上のレンズ群、ズーミングのためには移動しない最も像側の最終レンズ群Urと、前記第2レンズ群よりも像側に配置された開口絞りと、から構成されるズームレンズであって、
    前記第2レンズ群を構成する正レンズ及び負レンズのアッベ数の平均値をそれぞれνd2p、νd2n、前記第2レンズ群を構成する正レンズ及び負レンズの部分分散比の平均値をそれぞれθgf2p、θgf2n、前記最終レンズ群Urを構成する負レンズの中で、最もアッべ数の小さいレンズLrn1の異常分散性をΔθgfrn1、前記ズームレンズの最も物体側のレンズ面の面頂点位置から、前記ズームレンズの最も像側のレンズ面の面頂点位置までの光軸上の距離をTD、広角端における前記開口絞りと前記負レンズまでの距離をDrn1とするとき、
    −2.00×10-3<(θgf2p−θgf2n)/(νd2p−νd2n)
    <−0.80×10-3
    0.0180<Δθgfrn1<0.070
    0.10<Drn1/TD<0.40
    なる条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
    但し、アッべ数νdは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、
    νd=(Nd−1)/(NF−NC)
    部分分散比θgfはg線における屈折率をNgとしたとき、
    θgf=(Ng−NF)/(NF−NC)
    異常分散性Δθgfは部分分散比θgfと、アッべ数νdを用いて
    Δθgf=θgf−(−1.6220×10-3×νd+0.6416)
    で表わされるものとする。
  2. 前記最終レンズ群Urを構成する負レンズの中で、最もアッべ数の小さいレンズLrn1の部分分散比をθgfrn1とするとき、
    0.62<θgfrn1<0.70
    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1レンズ群を構成する正レンズのアッベ数の平均値と部分分散比の平均値をそれぞれν1p、θgf1p、負レンズのアッベ数の平均値と部分分散比の平均値をそれぞれν1n、θgf1nとしたとき、
    −7.0×10-4<(θgf1p−θgf1n)/(ν1p−ν1n)
    <-2.0×10-4
    なる条件を満足することを特徴とする請求項1又は2に記載のズームレンズ。
  4. 前記第1レンズ群の焦点距離をf1、前記第2レンズ群の焦点距離をf2とするとき、
    −8.50<f1/f2<−4.00
    なる条件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項に記載のズームレンズ。
  5. 前記ズームレンズの望遠端における焦点距離をft、前記第1レンズ群の焦点距離をf1とするとき、
    2.0<ft/f1<5.5
    なる条件を満足することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載のズームレンズ。
  6. 前記最終レンズ群Urを構成する負レンズの中で、最もアッべ数の小さいレンズLrn1のアッべ数をνdrn1とするとき、
    14<νdrn1<24
    なる条件を満足することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載のズームレンズ。
  7. 前記最終レンズ群Urを構成する負レンズの中で、最もアッべ数の小さいレンズLrn1は、1枚の正レンズと接合されており、
    前記最もアッべ数の小さいレンズLrn1のアッべ数をνdrn1、部分分散比をθgfrn1、前記正レンズのアッべ数をνdrp1、部分分散比をθgfrp1とするとき、
    −8.40×10-3
    <(θgfrp1−θgfrn1)/(νdrp1−νdrn1)
    <−3.50×10-3
    なる条件を満足することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載のズームレンズ。
  8. 請求項1乃至7のいずれか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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