JP2016143012A - ズームレンズ系 - Google Patents

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Abstract

【課題】Fナンバーが3.0以下と明るく、変倍比12倍程度の高変倍化を達成し、色収差や非点収差などの諸収差を良好に補正することができるズームレンズ系を得る。【解決手段】正の第1レンズ群と負の第2レンズ群と正の第3レンズ群と正の第4レンズ群とから構成され、ワイド端からテレ端への変倍に際して第1レンズ群ないし第4レンズ群が光軸方向に移動し、次の条件式(1)、(2)を満足するズームレンズ系。(1)1.05<ft/f1<1.75(2)3.7<M3t/M3w<6.3但し、f1:第1レンズ群の焦点距離、ft:テレ端における全系の焦点距離、M3t:テレ端における無限遠合焦時の第3レンズ群の横倍率、M3w:ワイド端における無限遠合焦時の第3レンズ群の横倍率。【選択図】図1

Description

本発明は、ズームレンズ系に関する。
特許文献1−4には、短焦点距離端(広角端)のFナンバーが比較的明るく、かつ変倍比が10倍程度の高倍率化を狙ったズームレンズ系として、物体側から順に、正の屈折力の第1レンズ群と、負の屈折力の第2レンズ群と、正の屈折力の第3レンズ群と、正の屈折力の第4レンズ群とから構成された4群ズームレンズ系が開示されている。
しかし、特許文献1−4のいずれも、第3レンズ群の変倍負担が小さいため、所望の変倍比が得られない、あるいは、色収差や非点収差などの諸収差の補正が不十分である。
また特許文献1、4のズームレンズ系は、変倍比は比較的高いものの、Fナンバーが3.5程度と不十分である。
また特許文献3のズームレンズ系は、Fナンバーが3.0以下と比較的明るいものの、変倍比が7倍前後にすぎず、高変倍化の要求に応えることができていない。
特開2012−112996号公報 国際公開第2011/102090号パンフレット 特開2014−85414号公報 特開2013−44814号公報
本発明は、以上の問題意識に基づいてなされたものであり、Fナンバーが3.0以下と明るく、変倍比12倍程度の高変倍化を達成し、色収差や非点収差などの諸収差を良好に補正することができるズームレンズ系を得ることを目的とする。
本発明のズームレンズ系は、物体側から順に、正の屈折力の第1レンズ群と、負の屈折力の第2レンズ群と、正の屈折力の第3レンズ群と、正の屈折力の第4レンズ群とから構成されていること;短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、第1レンズ群ないし第4レンズ群が光軸方向に移動すること;及び次の条件式(1)、(2)を満足すること;を特徴としている。
(1)1.05<ft/f1<1.75
(2)3.7<M3t/M3w<6.3
但し、
f1:第1レンズ群の焦点距離、
ft:長焦点距離端における全系の焦点距離、
M3t:長焦点距離端における無限遠合焦時の第3レンズ群の横倍率、
M3w:短焦点距離端における無限遠合焦時の第3レンズ群の横倍率、
である。
本発明のズームレンズ系は、次の条件式(3)を満足することが好ましい。
(3)0.27<Δ3Gx/(ymax・(ft/fw))<0.60
但し、
Δ3Gx:短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際しての第3レンズ群の光軸方向の移動量、
ymax:最大像高、
ft:長焦点距離端における全系の焦点距離、
fw:短焦点距離端における全系の焦点距離、
である。
第3レンズ群は、物体側から順に、正レンズと、正レンズと負レンズの接合レンズと、少なくとも1面に非球面を有する正レンズとからなり、次の条件式(4)を満足することが好ましい。
(4)20<ν32−ν33<45
但し、
ν32:第3レンズ群中の接合レンズの正レンズのd線に対するアッベ数、
ν33:第3レンズ群中の接合レンズの負レンズのd線に対するアッベ数、
である。
本発明のズームレンズ系は、次の条件式(5)を満足することが好ましい。
(5)−8.8<ft/f2<−5.8
但し、
f2:第2レンズ群の焦点距離、
ft:長焦点距離端における全系の焦点距離、
である。
本発明のズームレンズ系は、次の条件式(6)を満足することが好ましい。
(6)2.6<M2t/M2w<4.2
但し、
M2t:長焦点距離端における無限遠合焦時の第2レンズ群の横倍率、
M2w:短焦点距離端における無限遠合焦時の第2レンズ群の横倍率、
である。
第2レンズ群は、物体側から順に、負レンズと、負レンズと、正レンズとからなり、次の条件式(7)、(8)を満足することが好ましい。
(7)n21>1.8
(8)20<ν22−ν23<45
但し、
n21:第2レンズ群中の物体側の負レンズのd線に対する屈折率、
ν22:第2レンズ群中の像側の負レンズのd線に対するアッベ数、
ν23:第2レンズ群中の正レンズのd線に対するアッベ数、
である。
一態様では、第3レンズ群は最も像側に正レンズを有しており、第2レンズ群中の像側の負レンズと第3レンズ群中の最も像側の正レンズはプラスチックレンズからなることができる。
別の態様では、第3レンズ群は最も像側に正レンズを有しており、第2レンズ群中の正レンズと第3レンズ群中の最も像側の正レンズはガラスモールドレンズからなることができる。
本発明のズームレンズ系は、次の条件式(9)を満足することが好ましい。
(9)0.06<D1/f1<0.13
但し、
D1:第1レンズ群の厚み(群厚)、
f1:第1レンズ群の焦点距離、
である。
第1レンズ群は、物体側から順に、負レンズと、正レンズとからなり、次の条件式(10)を満足することが好ましい。
(10)25<ν12−ν11<45
但し、
ν11:第1レンズ群中の負レンズのd線に対するアッベ数、
ν12:第1レンズ群中の正レンズのd線に対するアッベ数、
である。
第4レンズ群は正単レンズからなり、この正単レンズはフォーカシング時に移動するフォーカスレンズであることが好ましい。
本発明によれば、Fナンバーが3.0以下と明るく、変倍比12倍程度の高変倍化を達成し、色収差や非点収差などの諸収差を良好に補正することができるズームレンズ系が得られる。
本発明によるズームレンズ系の数値実施例1の短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。 図1のように構成されたズームレンズ系の短焦点距離端における無限遠合焦時の諸収差図である。 図1のように構成されたズームレンズ系の中間焦点距離における無限遠合焦時の諸収差図である。 図1のように構成されたズームレンズ系の長焦点距離端における無限遠合焦時の諸収差図である。 本発明によるズームレンズ系の数値実施例2の短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。 図5のように構成されたズームレンズ系の短焦点距離端における無限遠合焦時の諸収差図である。 図5のように構成されたズームレンズ系の中間焦点距離における無限遠合焦時の諸収差図である。 図5のように構成されたズームレンズ系の長焦点距離端における無限遠合焦時の諸収差図である。 本発明によるズームレンズ系の数値実施例3の短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。 図9のように構成されたズームレンズ系の短焦点距離端における無限遠合焦時の諸収差図である。 図9のように構成されたズームレンズ系の中間焦点距離における無限遠合焦時の諸収差図である。 図9のように構成されたズームレンズ系の長焦点距離端における無限遠合焦時の諸収差図である。 本発明によるズームレンズ系の数値実施例4の短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。 図13のように構成されたズームレンズ系の短焦点距離端における無限遠合焦時の諸収差図である。 図13のように構成されたズームレンズ系の中間焦点距離における無限遠合焦時の諸収差図である。 図13のように構成されたズームレンズ系の長焦点距離端における無限遠合焦時の諸収差図である。 本発明によるズームレンズ系の数値実施例5の短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。 図17のように構成されたズームレンズ系の短焦点距離端における無限遠合焦時の諸収差図である。 図17のように構成されたズームレンズ系の中間焦点距離における無限遠合焦時の諸収差図である。 図17のように構成されたズームレンズ系の長焦点距離端における無限遠合焦時の諸収差図である。 本発明によるズームレンズ系の数値実施例6の短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。 図21のように構成されたズームレンズ系の短焦点距離端における無限遠合焦時の諸収差図である。 図21のように構成されたズームレンズ系の中間焦点距離における無限遠合焦時の諸収差図である。 図21のように構成されたズームレンズ系の長焦点距離端における無限遠合焦時の諸収差図である。 本発明によるズームレンズ系の第1のズーム軌跡(数値実施例1)を示す簡易移動図である。 本発明によるズームレンズ系の第2のズーム軌跡(数値実施例2)を示す簡易移動図である。 本発明によるズームレンズ系の第3のズーム軌跡(数値実施例3)を示す簡易移動図である。 本発明によるズームレンズ系の第4のズーム軌跡(数値実施例4)を示す簡易移動図である。 本発明によるズームレンズ系の第5のズーム軌跡(数値実施例5)を示す簡易移動図である。 本発明によるズームレンズ系の第6のズーム軌跡(数値実施例6)を示す簡易移動図である。
本実施形態のズームレンズ系は、図25−図30の簡易移動図に示すように、物体側から順に、正の屈折力の第1レンズ群G1と、負の屈折力の第2レンズ群G2と、正の屈折力の第3レンズ群G3と、正の屈折力の第4レンズ群G4とから構成されている。第2レンズ群G2と第3レンズ群G3の間(第3レンズ群G3の直前)には絞りSが位置しており、この絞りSは第3レンズ群G3と一体に移動する。Iは像面である。
本実施形態のズームレンズ系は、短焦点距離端(W)から中間焦点距離(M)を経由した長焦点距離端(T)への変倍(ズーミング)に際し、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2の間隔が増大し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3の間隔が減少し、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4の間隔が増大するように、第1レンズ群G1ないし第4レンズ群G4が光軸方向に移動する。
より具体的に、第1レンズ群G1ないし第4レンズ群G4は、短焦点距離端(W)から中間焦点距離(M)を経由した長焦点距離端(T)への変倍(ズーミング)に際し、次のように移動する。
第1レンズ群G1は、数値実施例1(図25)では、単調に物体側に移動する。第1レンズ群G1は、数値実施例2−6(図26−図30)では、一旦像側に移動した後に短焦点距離端の位置を超えて物体側に移動する(結果的に物体側に移動する)。
第2レンズ群G2は、数値実施例1−5(図25−図29)では、一旦像側に移動した後に短焦点距離端の位置を超えて物体側に移動し(結果的に物体側に移動し)、数値実施例6(図30)では、一旦像側に移動した後に若干量だけ物体側に移動する(結果的に像側に移動する)。
第3レンズ群G3は、全数値実施例1−6(図25−図30)を通じて、単調に物体側に移動する。
第4レンズ群G4は、全数値実施例1−6(図25−図30)を通じて、一旦物体側に移動した後に像側に移動する(Uターンする)。
なお、短焦点距離端(W)から中間焦点距離(M)を経由した長焦点距離端(T)への変倍(ズーミング)に際しての第1レンズ群G1ないし第4レンズ群G4の挙動(各レンズ群の間隔や移動軌跡)には自由度があり、種々の設計変更が可能である。
第1レンズ群G1は、全数値実施例1−6を通じて、物体側から順に、負レンズ11と、正レンズ12とからなる。
第2レンズ群G2は、全数値実施例1−6を通じて、物体側から順に、負レンズ21と、負レンズ22と、正レンズ23とからなる。
負レンズ22は、数値実施例1−4、6では、その両面に非球面が形成されたプラスチックレンズである。負レンズ22は、数値実施例5では、プラスチックレンズではなく、その両面が球面である(非球面ではない)。
正レンズ23は、数値実施例5では、その両面に非球面が形成されたガラスモールドレンズである。正レンズ23は、数値実施例1−4、6では、その両面が球面のガラスレンズ(研磨ガラスレンズ)である。
第3レンズ群G3は、全数値実施例1−6を通じて、物体側から順に、正レンズ31と、正レンズ32と負レンズ33の接合レンズと、正レンズ34とからなる。
正レンズ31は、数値実施例4では、その物体側の面に非球面が形成されたガラスモールドレンズである。正レンズ31は、数値実施例1−3、5、6では、その両面が球面のガラスレンズ(研磨ガラスレンズ)である。
正レンズ34は、数値実施例1−4、6では、その両面に非球面が形成されたプラスチックレンズである。正レンズ34は、数値実施例5では、その両面に非球面が形成されたガラスモールドレンズである。
第4レンズ群G4は、全数値実施例1−6を通じて、正単レンズ41からなる。正単レンズ41は、その両面に非球面が形成されたプラスチックレンズである。正単レンズ41は、フォーカシング時に移動するフォーカスレンズである。
本実施形態のズームレンズ系は、正負正正の4群ズームレンズ系であり、短焦点距離端(広角端)のF値が3.0以下の明るさと半画角35度以上の広角化を同時に達成している。さらに本実施形態のズームレンズ系は、正の屈折力の第1レンズ群G1のパワー、及び、正の屈折力の第3レンズ群G3の倍率(横倍率)を最適設定することにより、第1レンズ群G1ひいてはレンズ全系の小型化(薄型化)を図り、変倍比12倍程度の高変倍化を達成し、色収差や非点収差などの諸収差を良好に補正することに成功している。
条件式(1)は、第1レンズ群G1の焦点距離と、長焦点距離端における全系の焦点距離との比を規定している。条件式(1)を満足するように第1レンズ群G1のパワーを最適設定することで、特に長焦点距離端での色収差を良好に補正するとともに、第1レンズ群G1ひいてはレンズ全系の小型化(薄型化)を図ることができる。
条件式(1)の上限を超えると、第1レンズ群G1のパワーが強くなりすぎて、色収差が過剰補正になるとともに、第1レンズ群G1ひいてはレンズ全系の小型化(薄型化)が難しくなってしまう。
条件式(1)の下限を超えると、第1レンズ群G1のパワーが弱くなりすぎて、第1レンズ群G1ひいてはレンズ全系の小型化(薄型化)が難しくなってしまう。
条件式(2)は、変倍に伴う第3レンズ群G3の倍率(横倍率)の変化、すなわち第3レンズ群G3が受け持つ変倍負担を規定している。条件式(2)を満足することで、特に非点収差などの軸外収差を良好に補正するとともに、所望の変倍比(12倍程度)を得ることができる。
条件式(2)の上限を超えると、第3レンズ群G3のパワー(変倍負担)が大きくなりすぎて、特に非点収差などの軸外収差が補正困難になってしまう。
条件式(2)の下限を超えると、第3レンズ群G3のパワー(変倍負担)が小さくなりすぎて、所望の変倍比(12倍程度)を得るのが難しくなってしまう。
条件式(3)は、短焦点距離端(広角端)のF値が3.0以下の明るさを維持したままで変倍に伴うF値の変動を抑えるとともに、所望の変倍比(12倍程度)を得るためのものである。
条件式(3)の上限を超えると、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際しての第3レンズ群G3の移動量が大きくなりすぎて、変倍に伴うF値の変動が大きく、長焦点距離端でのF値が大きくなってしまう。
条件式(3)の下限を超えると、短焦点距離端と長焦点距離端での倍率比が小さくなりすぎて、所望の変倍比(12倍程度)を得るのが難しくなってしまう。
上述したように、全数値実施例1−6を通じて、第3レンズ群G3は、物体側から順に、正レンズ31と、正レンズ32と負レンズ33の接合レンズと、少なくとも1面に非球面を有する正レンズ34とからなる。
条件式(4)は、第3レンズ群G3中の接合レンズの正レンズ32と負レンズ33のd線に対するアッベ数の差を規定している。条件式(4)を満足するように接合レンズに適切な硝材を選択することで、短焦点距離端(広角端)のF値が3.0以下の明るさを維持したままで、色収差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、色収差が過剰補正になってしまう。
条件式(4)の下限を超えると、色収差が補正不足になってしまう。
条件式(5)は、第2レンズ群G2の焦点距離と、長焦点距離端における全系の焦点距離との比を規定している。条件式(5)を満足するように第2レンズ群G2のパワーを最適設定することで、長焦点距離端でのレンズ全長を抑えるとともに、短焦点距離端での画角70度以上を確保し、非点収差や倍率色収差などの軸外収差を良好に補正することができる。
条件式(5)の上限を超えると、第2レンズ群G2のパワーが弱くなりすぎて、長焦点距離端でのレンズ全長を抑えること、及び、短焦点距離端での画角70度以上を確保するのが難しくなってしまう。
条件式(5)の下限を超えると、第2レンズ群G2のパワーが強くなりすぎて、変倍比を確保するには有利となるが、非点収差や倍率色収差などの軸外収差の補正が難しくなってしまう。
条件式(6)は、変倍に伴う第2レンズ群G2の倍率(横倍率)の変化、すなわち第2レンズ群G2が受け持つ変倍負担を規定している。条件式(6)を満足することで、所望の変倍比(12倍程度)を得るとともに、非点収差や倍率色収差などの軸外収差を良好に補正することができる。
条件式(6)の上限を超えると、第2レンズ群G2のパワー(変倍負担)が大きくなりすぎて、変倍比を確保するには有利となるが、非点収差や倍率色収差などの軸外収差の補正が難しくなってしまう。
条件式(6)の下限を超えると、第2レンズ群G2のパワー(変倍負担)が小さくなりすぎて、所望の変倍比(12倍程度)を得るのが難しくなってしまう。
上述したように、全数値実施例1−6を通じて、第2レンズ群G2は、物体側から順に、負レンズ21と、負レンズ22と、正レンズ23とからなる。
条件式(7)は、第2レンズ群G2中の物体側の負レンズ21のd線に対する屈折率を規定している。条件式(7)を満足することで、特に短焦点距離端での非点収差や倍率色収差などの軸外収差を良好に補正するとともに、第2レンズ群G2の厚みを抑えて収納時の小型化(薄型化)を図ることができる。
条件式(7)の下限を超えると、負レンズ21の像側の面の曲率半径が小さくなり、特に短焦点距離端での非点収差や倍率色収差などの軸外収差の補正が難しくなってしまう。また、第2レンズ群G2が厚くならざるを得ず、収納時の小型化(薄型化)に不利となってしまう。
条件式(8)は、第2レンズ群G2中の像側の負レンズ22と正レンズ23のd線に対するアッベ数の差を規定している。条件式(8)を満足することで、色収差を良好に補正することができる。
条件式(8)の上限を超えると、色収差が過剰補正になってしまう。
条件式(8)の下限を超えると、色収差が補正不足になってしまう。
上述したように、数値実施例1−4、6では、第2レンズ群G2中の像側の負レンズ22と第3レンズ群中の最も像側の正レンズ34がプラスチックレンズからなる。これにより、コストダウンを実現できるとともに、負レンズ22と正レンズ34の相殺効果により、温度変化時の収差変動を抑えることができる。
上述したように、数値実施例5では、第2レンズ群G2中の正レンズ23と第3レンズ群中の最も像側の正レンズ34がガラスモールドレンズからなる。これにより、温度変化時の収差変動を抑えることができる。
条件式(9)は、第1レンズ群G1の厚み(群厚)を焦点距離で規格化したものである。条件式(9)を満足することで、特に長焦点距離端での軸上色収差を良好に補正するとともに、第1レンズ群G1の厚みを抑えて収納時の小型化(薄型化)を図ることができる。
条件式(9)の上限を超えると、第1レンズ群G1が厚くなりすぎて、収納時の小型化(薄型化)が難しくなってしまう。
条件式(9)の下限を超えると、第1レンズ群G1中の各レンズのパワーが小さくなり、特に長焦点距離端での軸上色収差の補正が難しくなってしまう。
上述したように、全数値実施例1−6を通じて、第1レンズ群G1は、物体側から順に、負レンズ11と、正レンズ12とからなる。
条件式(10)は、第1レンズ群G1中の負レンズ11と正レンズ12のd線に対するアッベ数の差を規定している。負レンズ11と正レンズ12に適切な硝材を選択することで、色収差を良好に補正することができる。
条件式(10)の上限を超えると、色収差が過剰補正になってしまう。
条件式(10)の下限を超えると、色収差が補正不足になってしまう。
上述したように、第4レンズ群G4は正単レンズ41からなり、この正単レンズ41はフォーカシング時に移動するフォーカスレンズである。これにより、高速で静穏なフォーカシングが可能になり、さらにフォーカス駆動系の小型化、簡単化、低コスト化を図ることができる。
次に具体的な数値実施例1−6を示す。諸収差図及び表中において、d線、g線、C線はそれぞれの波長に対する収差、Sはサジタル、Mはメリディオナル、fは全系の焦点距離、FNO.はF値、Wは半画角(゜)、Yは最大像高、fB はバックフォーカス、Lはレンズ全長、rは曲率半径、dはレンズ厚またはレンズ間隔、N(d)はd線に対する屈折率、νdはd線に対するアッベ数を示す。焦点距離、F値、半画角、最大像高、バックフォーカス、レンズ全長及び変倍に伴って間隔が変化するレンズ間隔dは、短焦点距離端−中間焦点距離−長焦点距離端の順に示している。
回転対称非球面は次式で定義される。
x=cy2/[1+[1-(1+K)c2y2]1/2]+A4y4+A6y6+A8y8 +A10y10+A12y12・・・
(但し、cは曲率(1/r)、yは光軸からの高さ、Kは円錐係数、A4、A6、A8、・・・・・は各次数の非球面係数)
[数値実施例1]
図1〜図4と表1〜表4は、本発明によるズームレンズ系の数値実施例1を示している。図1は、短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。図2、図3、図4は、短焦点距離端、中間焦点距離、長焦点距離端の無限遠合焦時の諸収差図である。表1は面データ、表2は各種データ、表3は非球面データ、表4はレンズ群データである。
本数値実施例1のズームレンズ系は、物体側から順に、正の屈折力の第1レンズ群G1と、負の屈折力の第2レンズ群G2と、正の屈折力の第3レンズ群G3と、正の屈折力の第4レンズ群G4とから構成されている。第2レンズ群G2と第3レンズ群G3の間(第3レンズ群G3の直前)には絞りSが位置しており、この絞りSは第3レンズ群G3と一体に移動する。第4レンズ群G4と像面Iとの間には、光学フィルタOPが配置されている。
第1レンズ群G1は、物体側から順に、物体側に凸の負メニスカスレンズ11と、両凸正レンズ12とからなる。
第2レンズ群G2は、物体側から順に、両凹負レンズ21と、物体側に凸の負メニスカスレンズ22と、物体側に凸の正メニスカスレンズ23とからなる。負メニスカスレンズ22は、その両面に非球面が形成されたプラスチックレンズである。
第3レンズ群G3は、物体側から順に、物体側に凸の正メニスカスレンズ31と、物体側に凸の正メニスカスレンズ32と、物体側に凸の負メニスカスレンズ33と、物体側に凸の正メニスカスレンズ34とからなる。正メニスカスレンズ32と負メニスカスレンズ33は接合されている。正メニスカスレンズ34は、その両面に非球面が形成されたプラスチックレンズである。
第4レンズ群G4は、両凸正単レンズ41からなる。両凸正単レンズ41は、その両面に非球面が形成されたプラスチックレンズである。両凸正単レンズ41は、フォーカシング時に移動するフォーカスレンズである。
(表1)
面データ
面番号 r d N(d) νd
1 25.540 1.00 2.00100 29.13
2 18.836 0.25
3 19.626 3.90 1.61800 63.39
4 -199.208 d4
5 -51.485 0.70 1.83481 42.72
6 6.892 2.42
7* 10.121 0.80 1.54358 55.71
8* 5.958 0.27
9 13.561 1.58 1.94594 17.98
10 44.529 d10
(絞り) ∞ 0.60
11 7.966 1.39 1.72916 54.67
12 17.087 0.10
13 5.946 2.70 1.61800 63.39
14 11.642 0.63 2.00100 29.13
15 3.909 0.19
16* 4.300 1.26 1.54358 55.71
17* 29.697 d17
18* 53.076 2.12 1.54358 55.71
19* -26.921 d19
20 ∞ 0.80 1.51680 64.20
21 ∞ −
*は回転対称非球面である。
(表2)
各種データ
ズーム比(変倍比) 11.5
短焦点距離端 中間焦点距離 長焦点距離端
f 5.44 19.10 62.73
FNO. 2.90 4.26 6.15
W 40.54 13.61 4.17
Y 3.76 4.60 4.60
fB 1.15 1.15 1.15
L 53.91 60.39 84.02
d4 1.00 12.08 24.49
d10 21.08 6.42 1.42
d17 5.03 8.09 24.57
d19 4.94 11.94 11.68
(表3)
非球面データ(表示していない非球面係数は0.00である)
面番号 K A4 A6 A8 A10 A12
7 0.000 -3.61448E-03 8.47569E-05 2.71025E-06 -1.46720E-07 1.72652E-09
8 0.000 -4.60675E-03 1.26269E-04 -7.63689E-07 -4.14066E-08
16 0.000 -4.60928E-05 -1.92458E-05 -5.34394E-05 1.19607E-05 -9.45659E-07
17 0.000 9.93073E-04 -4.00682E-05 -4.48547E-05 1.15048E-05 -1.03925E-06
18 0.000 -4.55437E-05 -9.46827E-05 3.61419E-06 -1.94645E-08 -1.20756E-09
19 0.000 -1.42966E-07 -1.00837E-04 4.60042E-06 -8.07250E-08 1.82643E-10
(表4)
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 47.66
2 5 -8.07
3 11 12.64
4 18 33.17
[数値実施例2]
図5〜図8と表5〜表8は、本発明によるズームレンズ系の数値実施例2を示している。図5は、短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。図6、図7、図8は、短焦点距離端、中間焦点距離、長焦点距離端の無限遠合焦時の諸収差図である。表5は面データ、表6は各種データ、表7は非球面データ、表8はレンズ群データである。
この数値実施例2のレンズ構成は、数値実施例1のレンズ構成と同様である。
(表5)
面データ
面番号 r d N(d) νd
1 22.467 1.00 2.00100 29.13
2 16.918 0.25
3 17.408 4.27 1.61800 63.39
4 -478.121 d4
5 -58.014 0.70 1.83481 42.72
6 6.588 3.18
7* 21.664 0.80 1.54358 55.71
8* 9.743 0.20
9 20.911 1.58 1.94594 17.98
10 1430.330 d10
(絞り) ∞ 0.60
11 8.390 1.39 1.72916 54.67
12 35.086 0.10
13 6.986 2.70 1.61800 63.39
14 26.343 0.63 2.00100 29.13
15 4.822 0.10
16* 4.655 1.26 1.54358 55.71
17* 10.458 d17
18* 14.038 2.12 1.54358 55.71
19* -155.263 d19
20 ∞ 0.80 1.51680 64.20
21 ∞ −
*は回転対称非球面である。
(表6)
各種データ
ズーム比(変倍比) 11.5
短焦点距離端 中間焦点距離 長焦点距離端
f 5.50 19.10 63.47
FNO. 2.90 4.09 6.34
W 40.27 13.47 4.00
Y 3.79 4.60 4.60
fB 1.15 1.15 1.15
L 53.05 56.64 83.49
d4 1.00 11.63 22.71
d10 19.82 4.75 1.11
d17 3.81 4.87 29.24
d19 5.59 12.56 7.60
(表7)
非球面データ
面番号 K A4 A6 A8 A10 A12
7 0.000 -2.08516E-03 8.88940E-05 -1.00114E-06 -5.14422E-08 1.35625E-09
8 0.000 -2.52533E-03 1.06052E-04 -3.08752E-06 3.18295E-08 8.67466E-11
16 0.000 7.71615E-04 1.47292E-04 -5.48293E-05 1.14044E-05 -6.86498E-07
17 0.000 2.46180E-03 1.74564E-04 -4.46356E-05 1.15431E-05 -6.99914E-07
18 0.000 3.76761E-05 -2.00517E-05 9.23770E-07 -2.69752E-08 3.77075E-10
19 0.000 7.02921E-05 -2.57839E-05 1.37360E-06 -4.13046E-08 5.54095E-10
(表8)
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 44.00
2 5 -8.29
3 11 13.50
4 18 23.79
[数値実施例3]
図9〜図12と表9〜表12は、本発明によるズームレンズ系の数値実施例3を示している。図9は、短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。図10、図11、図12は、短焦点距離端、中間焦点距離、長焦点距離端の無限遠合焦時の諸収差図である。表9は面データ、表10は各種データ、表11は非球面データ、表12はレンズ群データである。
この数値実施例3のレンズ構成は、次の点を除き、数値実施例1、2のレンズ構成と同様である。
(1)第3レンズ群G3において、正レンズ32が両凸正レンズであり、負レンズ33が両凹負レンズであり、正レンズ34が像側に凸の正メニスカスレンズである。
(2)第4レンズ群G4の正単レンズ41が物体側に凸の正メニスカス単レンズである。
(表9)
面データ
面番号 r d N(d) νd
1 25.249 1.00 1.95375 32.32
2 17.859 0.21
3 18.153 3.96 1.59282 68.63
4 -206.679 d4
5 -47.968 0.70 1.83481 42.72
6 6.667 2.44
7* 136.734 0.80 1.54358 55.71
8* 13.918 0.10
9 12.870 1.43 1.94594 17.98
10 40.953 d10
(絞り) ∞ 0.60
11 7.989 1.39 1.61881 56.04
12 231.675 0.10
13 8.146 2.70 1.69680 55.46
14 -11.272 0.63 1.95375 32.32
15 8.223 0.65
16* -33.719 1.26 1.54358 55.71
17* -9.813 d17
18* 12.481 2.12 1.54358 55.71
19* 20.896 d19
20 ∞ 0.80 1.51680 64.20
21 ∞ −
*は回転対称非球面である。
(表10)
各種データ
ズーム比(変倍比) 11.5
短焦点距離端 中間焦点距離 長焦点距離端
f 5.50 19.10 63.48
FNO. 2.90 4.42 6.46
W 40.27 13.47 4.04
Y 3.73 4.60 4.60
fB 1.15 1.15 1.15
L 52.09 58.85 80.99
d4 1.26 12.47 25.89
d10 19.11 5.28 0.67
d17 4.01 7.01 26.94
d19 5.67 12.05 5.45
(表11)
非球面データ(表示していない非球面係数は0.00である)
面番号 K A4 A6 A8 A10
7 0.000 -7.88890E-04 3.66420E-05 -6.62910E-07 4.86870E-09
8 0.000 -9.47130E-04 3.52190E-05 -7.23300E-07 1.85920E-09
16 0.000 -4.16780E-04 4.04720E-05 8.73090E-06 -1.67100E-07
17 0.000 3.03250E-04 4.94340E-05 6.12240E-06 4.80210E-08
18 0.000 -1.47980E-04 1.65490E-06 -4.71440E-08
19 0.000 -1.54560E-04 2.35280E-06 -6.89300E-08
(表12)
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 49.45
2 5 -8.17
3 11 12.64
4 18 52.37
[数値実施例4]
図13〜図16と表13〜表16は、本発明によるズームレンズ系の数値実施例4を示している。図13は、短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。図14、図15、図16は、短焦点距離端、中間焦点距離、長焦点距離端の無限遠合焦時の諸収差図である。表13は面データ、表14は各種データ、表15は非球面データ、表16はレンズ群データである。
この数値実施例4のレンズ構成は、次の点を除き、数値実施例1、2のレンズ構成と同様である。
(1)第3レンズ群G3の正メニスカスレンズ31が、その物体側の面に非球面が形成されたガラスモールドレンズである。
(表13)
面データ
面番号 r d N(d) νd
1 26.096 1.00 2.00100 29.13
2 18.939 0.25
3 19.466 3.90 1.61800 63.39
4 -265.620 d4
5 -81.287 0.70 1.83481 42.72
6 6.870 2.87
7* 23.110 0.80 1.54358 55.71
8* 9.176 0.14
9 13.228 1.58 1.94594 17.98
10 38.281 d10
(絞り) ∞ 0.6
11* 7.476 1.39 1.72903 54.04
12 14.764 0.10
13 6.288 2.50 1.61800 63.39
14 14.173 0.63 2.00100 29.13
15 4.391 0.24
16* 5.196 1.26 1.54358 55.71
17* 74.839 d17
18* 29.411 2.12 1.54358 55.71
19* -75.512 d19
20 ∞ 0.80 1.51680 64.2
21 ∞ −
*は回転対称非球面である。
(表14)
各種データ
ズーム比(変倍比) 11.5
短焦点距離端 中間焦点距離 長焦点距離端
f 5.50 19.10 63.51
FNO. 2.90 4.27 6.28
W 40.27 13.45 4.07
Y 3.79 4.60 4.60
fB 1.15 1.15 1.15
L 54.11 60.15 83.46
d4 1.00 12.52 26.02
d10 21.04 6.15 1.47
d17 3.81 6.53 25.69
d19 6.23 12.92 8.25
(表15)
非球面データ(表示していない非球面係数は0.00である)
面番号 K A4 A6 A8 A10 A12
7 -74.830 -1.02629E-03 4.31567E-05 -1.03022E-06 1.03871E-08
8 -11.327 -3.53275E-04 1.69980E-05 -4.76578E-07 3.44798E-09
11 0.000 -9.71418E-05 4.48961E-06 -1.62740E-07
16 0.000 8.84656E-04 -2.03213E-04 6.35024E-05 -8.83263E-06 5.03966E-07
17 0.000 1.59633E-03 -2.15862E-04 7.52643E-05 -1.05723E-05 6.09112E-07
18 0.000 -1.25874E-04 -4.16451E-05 3.37612E-06 -1.17811E-07 1.23225E-09
19 0.000 -1.51957E-04 -3.95775E-05 3.08306E-06 -1.04349E-07 1.10718E-09
(表16)
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 50.12
2 5 -8.48
3 11 13.04
4 18 39.22
[数値実施例5]
図17〜図20と表17〜表20は、本発明によるズームレンズ系の数値実施例5を示している。図17は、短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。図18、図19、図20は、短焦点距離端、中間焦点距離、長焦点距離端の無限遠合焦時の諸収差図である。表17は面データ、表18は各種データ、表19は非球面データ、表20はレンズ群データである。
この数値実施例5のレンズ構成は、次の点を除き、数値実施例1、2のレンズ構成と同様である。
(1)第2レンズ群G2の負レンズ22が両凹負レンズである。この両凹負レンズ22は、プラスチックレンズではなく、その両面が球面である(非球面ではない)。
(2)第2レンズ群G2の正メニスカスレンズ23が、その両面に非球面が形成されたガラスモールドレンズである。
(3)第3レンズ群G3において、正レンズ31が両凸正レンズであり、正レンズ32が両凸正レンズであり、負レンズ33が両凹負レンズである。
(4)第3レンズ群G3の正メニスカスレンズ34が、その両面に非球面が形成されたガラスモールドレンズである。
(表17)
面データ
面番号 r d N(d) νd
1 23.025 1.00 2.00690 25.46
2 18.277 0.42
3 19.700 4.23 1.59349 67.00
4 -190.620 d4
5 -561.500 0.70 1.83481 42.72
6 7.422 2.79
7 -26.478 0.75 1.80420 46.50
8 18.678 0.05
9* 10.291 1.90 1.92286 20.88
10* 44.179 d10
(絞り) ∞ 0.60
11 9.224 1.80 1.69680 55.46
12 -414.800 0.10
13 6.534 2.92 1.61800 63.39
14 -86.282 0.56 1.95375 32.32
15 4.819 0.49
16* 5.200 1.32 1.55332 71.68
17* 9.763 d17
18* 12.960 2.80 1.54358 55.71
19* 83.806 d19
20 ∞ 0.80 1.51680 64.20
21 ∞ −
*は回転対称非球面である。
(表18)
各種データ
ズーム比(変倍比) 13.3
短焦点距離端 中間焦点距離 長焦点距離端
f 5.49 19.03 72.77
FNO. 2.86 4.54 6.90
W 40.29 13.64 3.58
Y 3.75 4.63 4.63
fB 1.15 1.15 1.15
L 52.92 53.94 84.75
d4 0.50 7.96 22.50
d10 20.69 5.13 0.40
d17 3.26 3.58 27.91
d19 4.09 12.89 9.56
(表19)
非球面データ(表示していない非球面係数は0.00である)
面番号 K A4 A6 A8 A10
9 0.000 -2.27371E-04 5.33253E-06 -1.99722E-07 -1.63190E-09
10 0.000 -8.87226E-05 8.03599E-06 -3.26307E-07 9.55561E-10
16 0.000 5.81772E-04 -4.43197E-05 5.59339E-06
17 0.000 1.87754E-03 -2.79531E-05 8.41844E-06
18 0.000 -1.33208E-05 -3.09400E-07 5.78411E-08
19 0.000 2.77069E-05 -3.98775E-07 7.72952E-08
(表20)
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 44.65
2 5 -8.36
3 11 12.46
4 18 27.82
[数値実施例6]
図21〜図24と表21〜表24は、本発明によるズームレンズ系の数値実施例6を示している。図21は、短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。図22、図23、図24は、短焦点距離端、中間焦点距離、長焦点距離端の無限遠合焦時の諸収差図である。表21は面データ、表22は各種データ、表23は非球面データ、表24はレンズ群データである。
この数値実施例6のレンズ構成は、次の点を除き、数値実施例1、2のレンズ構成と同様である。
(1)第2レンズ群G2の負レンズ22が両凹負レンズである。
(2)第4レンズ群G4の正単レンズ41が物体側に凸の正メニスカス単レンズである。
(表21)
面データ
面番号 r d N(d) νd
1 29.688 1.00 1.95375 32.32
2 19.390 0.47
3 19.724 4.03 1.58913 61.25
4 -148.353 d4
5 -149.119 0.70 1.83481 42.72
6 7.632 2.84
7* -27.930 0.75 1.54358 55.71
8* 12.190 0.10
9 11.572 2.44 1.92119 23.96
10 75.516 d10
(絞り) ∞ 0.60
11 7.804 1.27 1.69680 55.46
12 24.960 0.10
13 6.724 2.24 1.59349 67.00
14 42.148 1.48 1.90366 31.32
15 4.596 0.40
16* 4.848 1.51 1.54358 55.71
17* 15.247 d17
18* 19.176 2.30 1.54358 55.71
19* 76.335 d19
20 ∞ 0.80 1.51680 64.20
21 ∞ −
*は回転対称非球面である。
(表22)
各種データ
ズーム比(変倍比) 11.5
短焦点距離端 中間焦点距離 長焦点距離端
f 5.50 19.10 63.26
FNO. 2.89 4.60 5.35
W 40.35 13.60 4.14
Y 3.79 4.63 4.63
fB 1.15 1.15 1.15
L 55.06 59.76 82.60
d4 1.17 11.19 33.60
d10 21.36 5.46 0.55
d17 3.60 6.98 14.37
d19 4.75 11.95 9.84
(表23)
非球面データ(表示していない非球面係数は0.00である)
面番号 K A4 A6 A8
7 0.000 -2.81871E-04 -5.11247E-06 1.83318E-07
8 0.000 -2.96462E-04 1.19054E-06 1.27619E-07
16 0.000 2.88811E-04 -2.01055E-05 4.61166E-06
17 0.000 1.95044E-03 1.39324E-05 9.32210E-06
18 0.000 -1.08790E-04 -1.71692E-06
19 0.000 -1.40369E-04 -3.21016E-06 1.01744E-08
(表24)
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 58.30
2 5 -9.16
3 11 12.50
4 18 46.45
各数値実施例の各条件式に対する値を表25に示す。
(表25)
実施例1 実施例2 実施例3
条件式(1) 1.316 1.443 1.284
条件式(2) 5.25 4.11 3.84
条件式(3) 0.495 0.517 0.428
条件式(4) 34.3 34.3 23.1
条件式(5) -7.77 -7.66 -7.77
条件式(6) 2.96 3.23 2.99
条件式(7) 1.83 1.83 1.83
条件式(8) 37.7 37.7 37.7
条件式(9) 0.108 0.125 0.105
条件式(10) 34.3 34.3 36.3
実施例4 実施例5 実施例6
条件式(1) 1.267 1.630 1.085
条件式(2) 4.11 5.77 3.75
条件式(3) 0.450 0.491 0.298
条件式(4) 34.3 31.1 35.7
条件式(5) -7.49 -8.70 -6.91
条件式(6) 3.01 3.16 3.55
条件式(7) 1.83 1.83 1.83
条件式(8) 37.7 25.6 31.8
条件式(9) 0.103 0.127 0.094
条件式(10) 34.3 41.5 28.9
表25から明らかなように、数値実施例1〜6は、条件式(1)〜(10)を満足しており、諸収差図から明らかなように諸収差は比較的よく補正されている。
G1 正の屈折力の第1レンズ群
11 負レンズ
12 正レンズ
G2 負の屈折力の第2レンズ群
21 負レンズ
22 負レンズ
23 正レンズ
G3 正の屈折力の第3レンズ群
31 正レンズ
32 正レンズ
33 負レンズ
34 正レンズ
G4 正の屈折力の第4レンズ群
41 正単レンズ
S 絞り
OP 光学フィルタ
I 像面

Claims (11)

  1. 物体側から順に、正の屈折力の第1レンズ群と、負の屈折力の第2レンズ群と、正の屈折力の第3レンズ群と、正の屈折力の第4レンズ群とから構成されていること;
    短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、第1レンズ群ないし第4レンズ群が光軸方向に移動すること;及び
    次の条件式(1)、(2)を満足すること;
    を特徴とするズームレンズ系。
    (1)1.05<ft/f1<1.75
    (2)3.7<M3t/M3w<6.3
    但し、
    f1:第1レンズ群の焦点距離、
    ft:長焦点距離端における全系の焦点距離、
    M3t:長焦点距離端における無限遠合焦時の第3レンズ群の横倍率、
    M3w:短焦点距離端における無限遠合焦時の第3レンズ群の横倍率。
  2. 請求項1記載のズームレンズ系において、次の条件式(3)を満足するズームレンズ系。
    (3)0.27<Δ3Gx/(ymax・(ft/fw))<0.60
    但し、
    Δ3Gx:短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際しての第3レンズ群の光軸方向の移動量、
    ymax:最大像高、
    ft:長焦点距離端における全系の焦点距離、
    fw:短焦点距離端における全系の焦点距離。
  3. 請求項1または2記載のズームレンズ系において、第3レンズ群は、物体側から順に、正レンズと、正レンズと負レンズの接合レンズと、少なくとも1面に非球面を有する正レンズとからなり、次の条件式(4)を満足するズームレンズ系。
    (4)20<ν32−ν33<45
    但し、
    ν32:第3レンズ群中の接合レンズの正レンズのd線に対するアッベ数、
    ν33:第3レンズ群中の接合レンズの負レンズのd線に対するアッベ数。
  4. 請求項1ないし3のいずれか1項記載のズームレンズ系において、次の条件式(5)を満足するズームレンズ系。
    (5)−8.8<ft/f2<−5.8
    但し、
    f2:第2レンズ群の焦点距離、
    ft:長焦点距離端における全系の焦点距離。
  5. 請求項1ないし4のいずれか1項記載のズームレンズ系において、次の条件式(6)を満足するズームレンズ系。
    (6)2.6<M2t/M2w<4.2
    但し、
    M2t:長焦点距離端における無限遠合焦時の第2レンズ群の横倍率、
    M2w:短焦点距離端における無限遠合焦時の第2レンズ群の横倍率。
  6. 請求項1ないし5のいずれか1項記載のズームレンズ系において、第2レンズ群は、物体側から順に、負レンズと、負レンズと、正レンズとからなり、次の条件式(7)、(8)を満足するズームレンズ系。
    (7)n21>1.8
    (8)20<ν22−ν23<45
    但し、
    n21:第2レンズ群中の物体側の負レンズのd線に対する屈折率、
    ν22:第2レンズ群中の像側の負レンズのd線に対するアッベ数、
    ν23:第2レンズ群中の正レンズのd線に対するアッベ数。
  7. 請求項6記載のズームレンズ系において、第3レンズ群は最も像側に正レンズを有しており、第2レンズ群中の像側の負レンズと第3レンズ群中の最も像側の正レンズはプラスチックレンズからなるズームレンズ系。
  8. 請求項6記載のズームレンズ系において、第3レンズ群は最も像側に正レンズを有しており、第2レンズ群中の正レンズと第3レンズ群中の最も像側の正レンズはガラスモールドレンズからなるズームレンズ系。
  9. 請求項1ないし8のいずれか1項記載のズームレンズ系において、次の条件式(9)を満足するズームレンズ系。
    (9)0.06<D1/f1<0.13
    但し、
    D1:第1レンズ群の厚み、
    f1:第1レンズ群の焦点距離。
  10. 請求項1ないし9のいずれか1項記載のズームレンズ系において、第1レンズ群は、物体側から順に、負レンズと、正レンズとからなり、次の条件式(10)を満足するズームレンズ系。
    (10)25<ν12−ν11<45
    但し、
    ν11:第1レンズ群中の負レンズのd線に対するアッベ数、
    ν12:第1レンズ群中の正レンズのd線に対するアッベ数。
  11. 請求項1ないし10のいずれか1項記載のズームレンズ系において、第4レンズ群は正単レンズからなり、この正単レンズはフォーカシング時に移動するフォーカスレンズであるズームレンズ系。
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