JP2017068094A - 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】ズーミング及びフォーカシングに伴う諸収差の変動を減少させ、全ズーム領域で高い光学性能を有しつつ、小型化を達成したズームレンズを提供する。【解決手段】物体側から像側へ順に、変倍のためには移動しない正の屈折力を有する第1レンズ群U1、変倍に際して移動する負の屈折力を有する第2レンズ群U2、変倍に際して少なくとも1群以上が移動する変倍レンズ群、絞りSP、変倍のためには移動しない正の屈折力を有する固定レンズ群U5、を含むズームレンズにおいて、第1レンズ群U1は物体側から像側へ順に、合焦のためには移動しない第11レンズ群U11、無限遠物体から近距離物体への合焦に際して物体側に移動する正の屈折力を有する第12レンズ群U12、合焦に際して移動する正の屈折力を有する第13レンズ群U13、を有し、第12レンズ群U12は像面側に凸面を向けたメニスカス状の負の屈折力のレンズを有する。【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、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、銀塩フィルム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、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ等の撮像装置には、大口径、高ズーム比、小型化、かつ高い光学性能を有したズームレンズが要望されている。一般的な大口径比、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し、全体として4つのレンズ群よりな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群ズームレンズは、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第3レンズ群、結像用の正の屈折力の第4レンズ群の構成を有することが知られている。
例えば、特許文献1では、第1レンズ群を物体側から第1の負レンズ群G11、第2の正レンズ群G12、第3の正レンズ群G13に分割している。第2の正レンズ群G12を光軸上で移動することにより、フォーカシングを行うインナーフォーカス式のズームレンズが提案されている。
特許第4469625号公報
撮像素子の高画素化に伴い、全ズーム領域、全フォーカス範囲で高い光学性能が求められている。前述したポジティブリード型のズームレンズにおいて、小型化と高い光学性能を両立するには、各レンズの屈折力やレンズ構成、特に第1レンズ群内のパワー配置やレンズ構成を適切に設定する必要がある。
特許文献1では、第1レンズ群内のレンズ枚数を増加させて収差補正上の自由度を増やすことで高性能化を図るものの、レンズ有効径の大きな第1レンズ群のレンズ枚数増加は製品全体の重量増加を引き起こす。
そこで、本発明は第1レンズ群のパワー配置やレンズ構成を適切に設定することにより、ズーム及びフォーカシングに伴う諸収差の変動を減少させ、全ズーム領域及び全フォーカス領域で高い光学性能を有しつつ、小型軽量を達成するズームレンズの提供を目的とする。
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、変倍のためには移動しない正の屈折力を有する第1レンズ群、変倍に際して移動する負の屈折力を有する第2レンズ群、変倍に際して少なくとも1群以上が移動する変倍レンズ群、絞り、変倍のためには移動しない正の屈折力を有する固定レンズ群、を含むズームレンズにおいて、前記第1レンズ群は物体側から像側へ順に、合焦のためには移動しない第11レンズ群、無限遠物体から近距離物体への合焦に際して物体側に移動する正の屈折力を有する第12レンズ群、合焦に際して移動する正の屈折力を有する第13レンズ群、を有し、前記第12レンズ群は像面側に凸面を向けたメニスカス状の負の屈折力のレンズを有する、ことを特徴とする。
本発明は、第1レンズ群のパワー配置やレンズ構成を適切に設定することにより、ズーム及びフォーカシングに伴う諸収差の変動を減少させ、小型軽量を達成したズームレンズ及びそれを有する撮像装置を得ることが出来る。
実施例1のズームレンズの、(A)広角端での無限遠フォーカス時、(B)広角端での至近距離(第1面より950mm)フォーカス時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、(A)広角端での無限遠フォーカス時、(B)広角端での至近距離(第1面より950mm)フォーカス時、(C)望遠端での無限遠フォーカス時、(D)望遠端での至近距離(第1面より950mm)フォーカス時の収差図である。 実施例2のズームレンズの、(A)広角端での無限遠フォーカス時、(B)広角端での至近距離(第1面より950mm)フォーカス時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、(A)広角端での無限遠フォーカス時、(B)広角端での至近距離(第1面より950mm)フォーカス時、(C)望遠端での無限遠フォーカス時、(D)望遠端での至近距離(第1面より950mm)フォーカス時の収差図である。 実施例3のズームレンズの、(A)広角端での無限遠フォーカス時、(B)広角端での至近距離(第1面より950mm)フォーカス時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、(A)広角端での無限遠フォーカス時、(B)広角端での至近距離(第1面より950mm)フォーカス時、(C)望遠端での無限遠フォーカス時、(D)望遠端での至近距離(第1面より950mm)フォーカス時の収差図である。 実施例4のズームレンズの、(A)広角端での無限遠フォーカス時、(B)広角端での至近距離(第1面より950mm)フォーカス時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、(A)広角端での無限遠フォーカス時、(B)広角端での至近距離(第1面より950mm)フォーカス時、(C)望遠端での無限遠フォーカス時、(D)望遠端での至近距離(第1面より950mm)フォーカス時の収差図である。 実施例5のズームレンズの、(A)広角端での無限遠フォーカス時、(B)広角端での至近距離(第1面より950mm)フォーカス時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、(A)広角端での無限遠フォーカス時、(B)広角端での至近距離(第1面より950mm)フォーカス時、(C)望遠端での無限遠フォーカス時、(D)望遠端での至近距離(第1面より950mm)フォーカス時の収差図である。 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。 フォーカス前後におけるレンズ群へ入射する軸上近軸光線を示した近軸配置図である。
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、物体側から順に、変倍のためには移動しない正の屈折力を有する第1レンズ群、変倍に際して移動する負の屈折力を有する第2レンズ群、変倍に際して少なくとも1群以上が移動する変倍レンズ群、絞り、変倍のためには移動しない正の屈折力を有する固定レンズ群により構成される。第1レンズ群は物体側から順に合焦時に固定の第11レンズ群、無限遠物体から近距離物体に合焦する際に物体側に移動の正の屈折力を有する第12レンズ群、無限遠物体から近距離物体に合焦する際に物体側に移動の正の屈折力を有する第13レンズ群、からなり、無限遠物体から近距離物体に合焦する際に第12レンズ群と第13レンズ群は別々の軌跡を移動し、第12レンズ群は像面側に凸面を向けたメニスカス状の負の屈折力のレンズを有することを特徴とする。
本発明において、前述のフォーカス方式を採用した場合の光学的作用について説明する。
まず従来技術である無限遠物体から至近距離物体へのフォーカスの際に複数の移動群を異なった量だけ移動させて行うフローティングを用いたフォーカス方式の課題について図12を用いて説明する。
第1レンズ群L1は物体側から順にフォーカスのためには移動しない第11レンズ群LA、フォーカスの際に移動する第12レンズ群LB1、フォーカスの際に移動する第13レンズ群LB2を配置している。無限遠物体からの近軸光線を実線で示し、このときの第12レンズ群LB1と第13レンズ群LB2の光軸上の位置をb1、b2、その間隔をtとする。また、第11レンズ群LA、第12レンズ群LB1、第13レンズ群LB2における近軸光線高をHa、Hb1、Hb2として示している。一方、ある有限距離物体からの近軸光線を点線で示し、このときの第12レンズ群LB1と第13レンズ群LB2の光軸上の位置をb1’、b2’、その間隔をT(t<T)とする。第11レンズ群LA、第12レンズ群LB1、第13レンズ群LB2における近軸光線高をHa’、Hb1’、Hb2’として示している。なお、近軸軸上光線とは、光学系全系の焦点距離を1に正規化し、光学系の光軸と平行に、光軸からの高さ1の光を入射させたときの近軸光線である。光線の傾きは任意の区間における光線の高さの差分をその区間の長さで割ったものである。以下物体は光学系の左側にあるものとし、物体側から光学系に入射する光線は左から右へ進むものとして扱う。光学系への入射角度は、光軸から測って時計回りを正、反時計回りを負とする。
同じ有限距離物体において、無限遠物体時と等しい位置関係に配置した第12レンズ群LB1と第13レンズ群LB2間の間隔tを保った時の光軸上の位置は、第12レンズ群LB1については位置b1’より像面側で位置b1”、第13レンズ群LB2については位置b2’より物体側で位置b2”となる。また、第11レンズ群LA、第12レンズ群LB1、第13レンズ群LB2における近軸光線高をHa”、Hb1”、Hb2”とする。
次に、第12レンズ群LB1、第13レンズ群LB2それぞれに対するt<Tの時と、t=Tの時における近軸光線高は次の関係を有する。
Hb1’ > Hb1”
Hb2’ > Hb2”
ここで、3次収差理論では球面収差の3次収差係数Iは近軸光線高hの4乗に比例し、非点収差の3次収差係数III は近軸光線高hの2乗に比例する。従って、第12レンズ群LB1と第13レンズ群LB2において、球面収差と軸上色収差の3次収差係数は、t=Tの場合に対しt<Tの場合では以下のように変化する。
[1]第12レンズ群LB1:球面収差の3次収差係数Iはプラス方向へ、非点収差の3次収差係数III もプラス方向へ変化するので、球面収差はアンダーへ、非点収差もアンダーへ変化する。
[2]第13レンズ群LB2:球面収差の3次収差係数Iはマイナス方向へ、非点収差の3次収差係数III もマイナス方向へ変化するので、球面収差はオーバーへ、非点収差もオーバーへ変化する。
フローティングを用いたフォーカス方式は上記、第12レンズ群LB1と第13レンズ群LB2の移動による収差変動を巧みに利用し、フォーカシングによる収差変動を抑制している。
フローティングを用いたフォーカス方式では、一般的に、無限遠物体時のHb1―Haと、有限距離物体時のHb1’―Ha’の差を少なくすることで、球面収差や非点収差の変動を少なくすることが可能となっている。更に、第13レンズ群LB2を像面側へ移動させることで、至近物体合焦時に球面収差や非点収差をオーバーに補正している。
一方で、フローティングを用いたフォーカス方式においても、更なる小型化と更なる光学性能の高性能化が望まれている。そのため、第1レンズ群L1の主点を像側へ押し出すため、第11レンズ群LAのパワーを強くする必要が生じ、また第12レンズ群LB1のフォーカス群の繰り出し量を少なくするため、第12レンズ群LB1のパワーを強くする必要が生じる。そその結果、無限遠物体時のHb1―Haに対して、有限距離物体時のHb1’―Ha’が大きくなり、球面収差や非点収差の変動がアンダーへ大きくなってしまい、フォーカス時の諸収差の変動が大きくなってしまうという課題が生じる。
また、第11レンズ群LAや第12レンズ群LB1のパワーが強くなり過ぎると第13レンズ群LB2によって、至近物体合焦点時に球面収差や非点収差をオーバーに補正する事が出来なくなってしまう。
本発明では、上記課題に対して、主に第12レンズ群LB1内に像面側に凸面を向けたメニスカス状の負の屈折力のレンズを有する事で、フローティングを用いたフォーカス方式においても、更なる小型化と更なる光学性能の高性能化を達成している。
更に、次の条件式を満足する事が望ましい。
−0.20<φ12n/φ12<−0.60 (1)
条件式(1)は、第12レンズ群の像面側に凸面を向けたメニスカス状のレンズの負の屈折力と、第12レンズ群の屈折力の比を規定することにより、小型軽量化と収差変動の抑制に関して規定している。φ12nは第12レンズ群の像面側に凸面を向けたメニスカス状のレンズの負の屈折力を示し、φ12は第12レンズ群の屈折力を示す。光学系の小型軽量化と収差変動の抑制の両立には、式(1)の数値範囲が望ましい。なお、屈折力は焦点距離の逆数として定義されるため、短焦点距離化はレンズの屈折力が強くなる事、長焦点距離化はレンズの屈折力が弱くなる事を意味する。
条件式(1)の下限に達すると、前記メニスカス状のレンズの負の屈折力が小さくなり、第12群の屈折力が大きくなる。第12レンズ群の屈折力に対して、前記メニスカス状のレンズの負の屈折力が小さくなると、フォーカス時の諸収差の変動が大きくなってしまう。
条件式(1)の上限に達すると、前記メニスカス状のレンズの負の屈折力が大きくなり、第12群の屈折力が小さくなる。第12レンズ群の屈折力に対して、前記メニスカス状のレンズの負の屈折力が大きくなると、第12レンズ群のフォーカス群の繰り出し量が大きくなり、光学系の大型化と重量の増加を引き起こしてしまう。
条件式(1)は、次の式(1a)の範囲を満足する事が更に好ましい。
−0.24<φ12n/φ12<−0.59 (1a)
更に、次の条件式を満足する事が望ましい。
0.40<φ12/φ1<0.80 (2)
条件式(2)は、第12群の屈折力と、第1レンズ群の屈折力の比を規定することにより、小型軽量化と収差変動の抑制に関して規定している。φ12は第12レンズ群の屈折力を示し、φ1は第1レンズ群の屈折力を示す。光学系の小型軽量化と収差変動の抑制の両立には、式(2)の数値範囲が望ましい。
条件式(2)の下限に達すると、第12レンズ群の屈折力が小さくなり、第1レンズ群の屈折力が大きくなる。第1レンズ群の屈折力に対して、第12レンズ群の屈折力が小さくなると、第12レンズ群のフォーカス時の繰り出し量が大きくなり、光学系の大型化と重量の増加を引き起こしてしまう。
条件式(2)の上限に達すると、第12レンズ群の屈折力が大きくなり、第1レンズ群の屈折力が小さくなる。第1レンズ群の屈折力に対して、第12レンズ群の屈折力が大きくなると、フォーカス時の諸収差の変動が大きくなってしまう。
条件式(2)は、次の式(2a)の範囲を満足する事が更に好ましい。
0.45<φ12/φ1<0.75 (2a)
更に、次の条件式を満足する事が望ましい。
0.20<φ13/φ1<0.60 (3)
条件式(3)は、第13レンズ群の屈折力と、第1レンズ群の屈折力の比を規定することにより、小型軽量化と収差変動の抑制に関して規定している。φ13は第13レンズ群の屈折力を示し、φ1は第1レンズ群の屈折力を示す。光学系の小型軽量化と収差変動の抑制の両立には、式(3)の数値範囲が望ましい。
条件式(3)の下限に達すると、第13レンズ群の屈折力が小さくなり、第1レンズ群の屈折力が大きくなる。第1レンズ群の屈折力に対して、第13レンズ群の屈折力が小さくなると、第13レンズ群のフォーカス時の繰り出し量が大きくなり、光学系の大型化と重量の増加を引き起こしてしまう。
条件式(3)の上限に達すると、第13レンズ群の屈折力が大きくなり、第1レンズ群の屈折力が小さくなる。第1レンズ群の屈折力に対して、第13レンズ群の屈折力が大きくなると、フォーカス時の諸収差の変動が大きくなってしまう。
条件式(3)は、次の式(3a)の範囲を満足する事が更に好ましい。
0.40<φ13/φ1<0.51 (3a)
更に、次の条件式を満足する事が望ましい。
0.50<φ12/φ13<3.00 (4)
条件式(4)は、第12レンズ群の屈折力と、第13レンズ群の屈折力の比を規定することにより、収差変動の抑制に関して規定している。φ12は第12レンズ群の屈折力を示し、φ13は第13レンズ群の屈折力を示す。フォーカス時の収差変動の抑制のためには、式(4)の数値範囲が望ましい。
条件式(4)の下限に達すると、第12レンズ群の屈折力が小さくなり、第13レンズ群の屈折力が大きくなる。その結果、第13レンズ群のフォーカス時の繰り出し量が小さくなり、光学系の小型化が達成できるものの、フォーカス時の諸収差の変動が大きくなってしまう。
条件式(4)の上限に達すると、第12レンズ群の屈折力が大きくなり、第13レンズ群の屈折力が小さくなる。その結果、第12レンズ群のフォーカス時の繰り出し量が小さくなり、光学系の小型化が達成できるものの、フォーカス時の諸収差の変動が大きくなってしまう。
条件式(4)は、次の式(4a)の範囲を満足する事が更に好ましい。
0.80<φ12/φ13<2.70 (4a)
更に、以下の条件式を満足する事が望ましい。
3<SF12n<6 (5)
条件式(5)は、レンズの物体側の曲率半径をR1、像側の曲率半径をR2、とした時のシェイプファクターSF、
SF=(R2+R1)/(R2−R1) (5a)
の、前記第12レンズ群のメニスカス状のレンズのシェイプファクターSF12nを規定している。フォーカス時の収差変動の抑制のためには、式(5)の数値範囲が望ましい。
条件式(5)の下限に達すると、レンズの物体側の曲率半径R1と像側の曲率半径R2の差が大きくなり、前記メニスカス状のレンズの負の屈折力が大きくなる。その結果、第12レンズ群の正の屈折力が小さくなる。その結果、第12レンズ群のフォーカス時の繰り出し量が大きくなり、光学系が大型化してしまう。
条件式(5)の上限に達すると、レンズの物体側の曲率半径R1と像側の曲率半径R2の差が小さくなり、前記メニスカス状のレンズの屈折力が小さくなる。その結果、第12レンズ群のフォーカス時の繰り出し量が小さくなり、光学系の小型化が達成できるものの、フォーカス時の諸収差の変動が大きくなってしまう。
条件式(5)は、次の式(5b)の範囲を満足する事が更に好ましい。
3.30<SF12n<5.60 (5b)
なお、本発明のズームレンズは、次の条件式を満足する。
15.00<ftele/fwide<25.00 (6)
ここで、fwideは広角端の焦点距離を、fteleは望遠端の焦点距離を示す。
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、無限遠物体と最至近距離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、(A)広角端での無限遠フォーカス時、(B)広角端での至近距離(第1面より950mm)フォーカス時、(C)望遠端での無限遠フォーカス時、(D)望遠端での至近距離(第1面より950mm)フォーカス時の収差図である。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。U1は常時固定の正の屈折力の第1レンズ群である。U2は変倍用の第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変倍を行っている。U3とU4は共に変倍用の第3レンズ群および第4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。SPは常時固定の開口絞り、U5は結像作用を有する第5レンズ群(リレー群)である。第5レンズ群U5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。また第5群以降の群を変倍や防振などのために移動させてもよく、複数の群から構成されていても良い。DGは色分解プリズムや光学フィルタ−等であり、同図ではガラスブロックとして示している。IPは像面であり、固体撮像素子の撮像面に相当する。
各収差図において、球面収差における直線と破線はそれぞれe線,g線である。非点収差における実線と破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、倍率色収差はg線によって表している。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。尚、以下の各実施例において広角端と望遠端は変倍用レンズ群が機構上、光軸上を移動可能な範囲の両端に位置したときの変倍位置をいう。
本発明は、第1レンズ群のパワー配置やレンズ構成を適切に設定することにより、ズーム及びフォーカシングに伴う諸収差の変動を減少させ、小型化を達成したズームレンズおよびそれを有する撮像装置を得ることが出来る。
第1の実施例のズームレンズは、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群U1、負の屈折力を有する第2レンズ群、第3レンズ群U3および第4レンズ群U4(変倍レンズ群)、絞りSP、正の屈折力を有する第5レンズ群(固定レンズ群)U5により構成される。第1レンズ群U1および第5レンズ群は変倍のためには移動しない。第2レンズ群、第3レンズ群U3および第4レンズ群U4は、変倍に際して移動する。
数値実施例1としての実施例1において、第1レンズ群U1、第11レンズ群U11、第12レンズ群U12、第13レンズ群U13について説明する。
第1レンズ群U1は、数値実施例1において第1レンズ面〜第17レンズ面に対応している。
第11レンズ群U11は、数値実施例1において第1レンズ面〜第7レンズ面に対応し、物体側から順に負レンズと、負レンズと正レンズがこの順番で貼り合わされたレンズ、正レンズで構成されている。第11レンズ群U11は合焦時に固定である。
第12レンズ群U12は、数値実施例1において第8レンズ面〜第15レンズ面に対応し、物体側から順に、正レンズ、像面側に凸面を向けたメニスカス状の負レンズ、正レンズ、正レンズにて構成されている。第12レンズ群U12は至近合焦時に物体側へ繰り出す。
第13レンズ群U13は、数値実施例1において第16レンズ面〜第17レンズ面に対応し、正レンズにて構成されている。第13レンズ群U13は至近合焦時に物体側へ繰り出す。
無限遠物体から近距離物体に合焦する際に第12レンズ群と第13レンズ群は別々の軌跡を移動する。本実施例の各条件式対応値を表1に示す。本数値実施例は式(1)から(6)の条件式を満足しており、良好な光学性能を達成している。
第2の実施例のズームレンズは、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群U1、負の屈折力を有する第2レンズ群、第3レンズ群U3および第4レンズ群U4(変倍レンズ群)、絞りSP、正の屈折力を有する第5レンズ群(固定レンズ群)U5により構成される。第1レンズ群U1および第5レンズ群U5は、変倍のためには移動しない。第2レンズ群、第3レンズ群U3および第4レンズ群U4は、変倍に際して移動する。
数値実施例2としての実施例2において、第1レンズ群U1、第11レンズ群U11、第12レンズ群U12、第13レンズ群U13について説明する。
第1レンズ群U1は、数値実施例2において第1レンズ面〜第17レンズ面に対応している。第11レンズ群U11は合焦時に固定である。
第11レンズ群U11は、数値実施例2において第1レンズ面〜第7レンズ面に対応し、物体側から順に負レンズと、負レンズと正レンズがこの順番で貼り合わされたレンズ、正レンズで構成されている。
第12レンズ群U12は、数値実施例2において第8レンズ面〜第15レンズ面に対応し、物体側から順に、正レンズ、像面側に凸面を向けたメニスカス状の負レンズ、正レンズ、正レンズにて構成されている。第12レンズ群U12は至近合焦時に物体側へ繰り出す。
第13レンズ群U13は、数値実施例2において第16レンズ面〜第17レンズ面に対応し、正レンズにて構成されている。第13レンズ群U13は至近合焦時に物体側へ繰り出す。
無限遠物体から近距離物体に合焦する際に第12レンズ群と第13レンズ群は別々の軌跡を移動する。本実施例の各条件式対応値を表1に示す。本数値実施例は式(1)から(6)の条件式を満足しており、良好な光学性能を達成している。
第3の実施例のズームレンズは、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群U1、負の屈折力を有する第2レンズ群、第3レンズ群U3および第4レンズ群U4(変倍レンズ群)、絞りSP、正の屈折力を有する第5レンズ群(固定レンズ群)U5により構成される。第1レンズ群U1および第5レンズ群U5は変倍のためには移動しない。第2レンズ群、第3レンズ群U3および第4レンズ群U4は変倍に際して移動する。
数値実施例3としての実施例3において、第1レンズ群U1、第11レンズ群U11、第12レンズ群U12、第13レンズ群U13について説明する。
第1レンズ群U1は、数値実施例3において第1レンズ面〜第16レンズ面に対応している。
第11レンズ群U11は、数値実施例3において第1レンズ面〜第6レンズ面に対応し、物体側から順に負レンズと、正レンズ、正レンズで構成されている。第11レンズ群U11は合焦時に固定である。
第12レンズ群U12は、数値実施例3において第7レンズ面〜第14レンズ面に対応し、物体側から順に、正レンズ、像面側に凸面を向けたメニスカス状の負レンズ、正レンズ、正レンズにて構成されている。第12レンズ群U12は至近合焦時に物体側へ繰り出す。
第13レンズ群U13は、数値実施例3において第15レンズ面〜第16レンズ面に対応し、正レンズにて構成されている。本実施例の各条件式対応値を表1に示す。第13レンズ群U13は至近合焦時に物体側へ繰り出す。無限遠物体から近距離物体に合焦する際に第12レンズ群と第13レンズ群は別々の軌跡を移動する。
本数値実施例は式(1)から(6)の条件式を満足しており、良好な光学性能を達成している。
第4の実施例のズームレンズは、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群U1、負の屈折力を有する第2レンズ群、第3レンズ群U3および第4レンズ群U4(変倍レンズ群)、絞りSP、正の屈折力を有する第5レンズ群(固定レンズ群)U5により構成される。第1レンズ群U1および第5レンズ群U5は変倍のためには移動しない。第2レンズ群、第3レンズ群U3および第4レンズ群U4は変倍に際して移動する。
数値実施例4としての実施例4において、第1レンズ群U1、第11レンズ群U11、第12レンズ群U12、第13レンズ群U13について説明する。
第1レンズ群U1は、数値実施例4において第1レンズ面〜第17レンズ面に対応している。
第11レンズ群U11は、数値実施例4において第1レンズ面〜第7レンズ面に対応し、物体側から順に負レンズと、負レンズと正レンズがこの順番で貼り合わされたレンズ、正レンズで構成されている。第11レンズ群U11は合焦時に固定である。
第12レンズ群U12は、数値実施例4において第8レンズ面〜第15レンズ面に対応し、物体側から順に、正レンズ、像面側に凸面を向けたメニスカス状の負レンズ、正レンズ、正レンズにて構成されている。第12レンズ群U12は至近合焦時に物体側へ繰り出す。
第13レンズ群U13は、数値実施例4において第16レンズ面〜第17レンズ面に対応し、正レンズにて構成されている第13レンズ群U13は至近合焦時に物体側へ繰り出す。無限遠物体から近距離物体に合焦する際に第12レンズ群と第13レンズ群は別々の軌跡を移動する。
本実施例の各条件式対応値を表1に示す。本数値実施例は式(1)から(6)の条件式を満足しており、良好な光学性能を達成している。
第5の実施例のズームレンズは、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群U1、負の屈折力を有する第2レンズ群、第3レンズ群U3(変倍レンズ群)、絞りSP、正の屈折力を有する第4レンズ群(固定レンズ群)U4により構成される。第1レンズ群U1及び第4レンズ群U4は変倍のためには移動しない。第2レンズ群および第3レンズ群U3は変倍に際して移動する。
数値実施例5としての実施例5において、第1レンズ群U1、第11レンズ群U11、第12レンズ群U12、第13レンズ群U13について説明する。
第1レンズ群U1は、数値実施例5において第1レンズ面〜第17レンズ面に対応している。第11レンズ群U11は合焦時に固定である。
第11レンズ群U11は、数値実施例5において第1レンズ面〜第7レンズ面に対応し、物体側から順に負レンズと、負レンズと正レンズがこの順番で貼り合わされたレンズ、正レンズで構成されている。第11レンズ群U11は合焦時に固定である。
第12レンズ群U12は、数値実施例5において第8レンズ面〜第15レンズ面に対応し、物体側から順に、正レンズ、像面側に凸面を向けたメニスカス状の負レンズ、正レンズ、正レンズにて構成されている。第12レンズ群U12は至近合焦時に物体側へ繰り出す。
第13レンズ群U13は、数値実施例5において第16レンズ面〜第17レンズ面に対応し、正レンズにて構成されている。本実施例の各条件式対応値を表1に示す第13レンズ群U13は至近合焦時に物体側へ繰り出す。無限遠物体から近距離物体に合焦する際に第12レンズ群と第13レンズ群は別々の軌跡で移動する。
本数値実施例は式(1)から(6)の条件式を満足しており、良好な光学性能を達成している。
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11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11において101は実施例1〜5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、変倍時に移動する第2、第3レンズ群と、変倍及びフォーカシング時に光軸上を移動する第4レンズ群を含む変倍部(兼フォーカス部)115、結像用の第5レンズ群116を有している。SPは開口絞りである。変倍並びにフォーカシング中に固定の第5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。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(光学像)を受光するCCDセンサやCMOSセンサ等の固体撮像素子(光電変換素子)である。また、111、122はカメラ124及びズームレンズ101の各種の駆動を制御するCPUである。このように本発明のズームレンズをテレビカメラに適用することにより、高い光学性能を有する撮像装置を実現している。
以上、本発明の好ましい実施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1〜5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面と第i+1番目の間隔、ndiとνdiは第i番目の光学部材の屈折率とアッベ数である。最後の3つの面はフィルタ等の硝子ブロックである。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はガラスブロックの最終面から像面までの距離を空気換算した値である。
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)
単単位 mm

面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1 -2676.877 2.50 1.80518 25.4 83.56
2 206.698 7.23 81.15
3 2182.115 2.50 1.80100 35.0 80.03
4 434.752 6.38 1.43387 95.1 79.28
5 -298.198 0.20 78.91
6 755.007 4.11 1.43387 95.1 77.38
7 -386.897 8.66 77.02
8 -2043.707 8.40 1.43387 95.1 76.12
9 -105.255 2.79 75.48
10 -80.393 2.40 1.74950 35.3 74.96
11 -137.961 0.15 74.95
12 205.695 5.37 1.59522 67.7 71.14
13 -689.638 0.20 70.58
14 763.147 5.88 1.59522 67.7 69.14
15 -166.515 0.47 68.65
16 49.429 5.30 1.76385 48.5 57.10
17 80.503 (可変) 55.88
18* 250.617 1.07 2.00330 28.3 25.88
19 15.777 5.11 21.29
20 -337.514 7.20 1.80809 22.8 21.04
21 -13.903 0.81 1.88300 40.8 20.66
22 47.703 0.23 20.37
23 31.306 2.98 1.76182 26.5 20.65
24 517.244 (可変) 20.48
25 -20.456 0.75 1.75700 47.8 16.62
26 67.398 5.06 1.84649 23.9 18.19
27 -77.054 (可変) 19.94
28 -137.948 4.19 1.64000 60.1 25.70
29 -44.112 0.15 26.93
30 84.287 3.39 1.51633 64.1 28.11
31 -149.579 (可変) 28.28
32(絞り) ∞ 0.74 28.47
33 46.700 3.50 1.58913 61.1 28.65
34 106.519 2.00 1.95375 32.3 28.22
35 76.620 30.67 27.73
36 32.555 4.33 1.48749 70.2 25.70
37 -1403.873 0.20 25.18
38 275.626 1.00 1.88300 40.8 24.92
39 19.335 6.86 1.49700 81.5 23.51
40 -216.574 0.18 23.52
41 43.749 7.40 1.54814 45.8 23.42
42 -22.627 1.00 1.88300 40.8 23.09
43 243.930 2.12 23.82
44 49.770 7.28 1.48749 70.2 25.21
45 -30.568 4.50 25.46
46 ∞ 33.00 1.60859 46.4 40.00
47 ∞ 13.20 1.51633 64.1 40.00
48 ∞ 7.21 40.00
像面 ∞

非球面データ
第18面
K = 1.70731e+002 A 4= 9.28346e-006 A 6=-1.76629e-008 A 8= 5.54259e-011 A10=-3.10285e-013 A12= 7.67821e-016

各種データ
ズーム比 15.92

焦点距離 9.00 12.69 33.24 78.02 143.25
Fナンバー 1.90 1.90 1.89 1.90 2.51
半画角 31.43 23.43 9.39 4.03 2.20
像高 5.50 5.50 5.50 5.50 5.50
レンズ全長 280.33 280.33 280.33 280.33 280.33
BF 7.21 7.21 7.21 7.21 7.21

d17 1.32 12.86 34.57 45.69 50.02
d24 44.55 34.38 12.01 5.54 4.39
d27 8.58 9.87 12.45 9.14 1.67
d31 7.18 4.52 2.59 1.26 5.55
d48 7.21 7.21 7.21 7.21 7.21

入射瞳位置 61.51 84.85 189.09 379.60 596.38
射出瞳位置 -14878.91 -14878.91 -14878.91 -14878.91 -14878.91
前側主点位置 70.50 97.53 222.26 457.21 738.25
後側主点位置 -1.79 -5.48 -26.04 -70.81 -136.04

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 68.70 62.55 41.66 -0.46
2 18 -15.70 17.40 0.77 -11.16
3 25 -42.70 5.81 -1.52 -4.85
4 28 50.84 7.74 3.58 -1.32
5 32 52.44 117.99 52.26 -53.18

フォーカス群の至近距離時での繰り出し量
群 始面 終面 繰り出し量
1 8 15 -8.17
1 16 17 -4.50


単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -236.03
2 3 -673.68
3 4 407.73
4 6 588.76
5 8 254.79
6 10 -260.00
7 12 265.85
8 14 229.38
9 16 155.32
10 18 -16.68
11 20 17.58
12 21 -12.05
13 23 43.24
14 25 -20.55
15 26 42.75
16 28 99.19
17 30 104.54
18 33 137.62
19 34 -293.76
20 36 65.11
21 38 -23.46
22 39 35.96
23 41 28.18
24 42 -23.27
25 44 39.90
26 46 0.00
27 47 0.00
(数値実施例2)
単位 mm

面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1 892.139 2.20 1.80518 25.4 82.37
2 178.696 8.37 79.85
3 -237.577 2.00 1.80100 35.0 79.65
4 -850.909 5.79 1.43387 95.1 79.33
5 -176.156 0.20 79.08
6 360.351 6.40 1.43387 95.1 76.53
7 -246.449 8.45 76.07
8 -612.304 8.60 1.43387 95.1 74.87
9 -91.847 1.68 74.11
10 -79.823 2.40 1.74950 35.3 73.45
11 -144.586 0.15 73.03
12 251.799 5.28 1.59522 67.7 69.35
13 -753.603 0.20 68.98
14 730.641 5.53 1.59522 67.7 68.38
15 -178.346 0.47 68.02
16 49.690 5.63 1.76385 48.5 57.47
17 84.933 (可変) 56.34
18* 247.651 1.07 2.00330 28.3 25.43
19 15.594 4.98 20.97
20 -469.535 6.83 1.80809 22.8 20.74
21 -14.075 0.81 1.88300 40.8 20.40
22 41.250 0.23 20.11
23 29.154 3.20 1.76182 26.5 20.42
24 1130.046 (可変) 20.25
25 -19.884 0.75 1.75700 47.8 16.72
26 95.503 4.07 1.84649 23.9 18.29
27 -67.818 (可変) 19.69
28 -143.762 2.69 1.64000 60.1 25.98
29 -41.531 0.15 26.49
30 75.123 3.05 1.51633 64.1 27.66
31 -156.122 (可変) 27.75
32(絞り) ∞ 0.74 27.91
33 40.152 3.50 1.58913 61.1 28.01
34 62.590 2.00 1.95375 32.3 27.38
35 50.723 32.00 26.72
36 30.620 4.41 1.48749 70.2 25.14
37 -2546.345 0.20 24.60
38 664.647 1.00 1.88300 40.8 24.43
39 19.232 6.76 1.49700 81.5 23.13
40 -205.684 0.16 23.22
41 47.975 7.12 1.54814 45.8 23.40
42 -22.941 1.00 1.88300 40.8 23.38
43 1269.409 1.52 24.23
44 44.309 7.40 1.48749 70.2 25.57
45 -33.148 4.50 25.74
46 ∞ 33.00 1.60859 46.4 40.00
47 ∞ 13.20 1.51633 64.1 40.00
48 ∞ 7.22 40.00
像面 ∞

非球面データ
第18面
K = 2.24654e+002 A 4= 8.31929e-006 A 6=-1.10823e-008 A 8= 3.52846e-011 A10=-6.98654e-013 A12= 2.01673e-015

各種データ
ズーム比 17.04

焦点距離 9.00 11.99 33.42 78.05 153.36
Fナンバー 1.90 1.90 1.89 1.90 2.70
半画角 31.43 24.65 9.35 4.03 2.05
像高 5.50 5.50 5.50 5.50 5.50
レンズ全長 279.99 279.99 279.99 279.99 279.99
BF 7.22 7.22 7.22 7.22 7.22

d17 1.26 11.29 35.13 46.29 50.95
d24 44.18 35.81 11.87 5.87 4.30
d27 9.42 10.46 13.25 9.87 1.43
d31 8.23 5.53 2.85 1.07 6.42
d48 7.22 7.22 7.22 7.22 7.22

入射瞳位置 61.11 80.20 188.65 377.79 617.06
射出瞳位置 1048.11 1048.11 1048.11 1048.11 1048.11
前側主点位置 70.19 92.32 223.14 461.69 793.02
後側主点位置 -1.78 -4.77 -26.20 -70.83 -146.14

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 68.70 63.35 42.41 0.12
2 18 -15.70 17.12 0.71 -11.05
3 25 -42.70 4.82 -1.43 -4.19
4 28 47.01 5.88 2.35 -1.44
5 32 51.59 118.51 54.13 -49.42

フォーカス群の至近距離時での繰り出し量
群 始面 終面 繰り出し量
1 8 15 -7.97
1 16 17 -4.58

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -275.35
2 3 -409.32
3 4 509.40
4 6 337.56
5 8 247.19
6 10 -240.01
7 12 316.60
8 14 240.54
9 16 145.89
10 18 -16.49
11 20 17.65
12 21 -11.74
13 23 38.89
14 25 -21.57
15 26 46.93
16 28 89.97
17 30 98.31
18 33 179.00
19 34 -303.53
20 36 61.89
21 38 -22.32
22 39 35.64
23 41 29.21
24 42 -25.36
25 44 40.02
26 46 0.00
27 47 0.00
(数値実施例3)
単位 mm

面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1 -1406.717 2.70 1.80518 25.4 84.99
2 147.731 4.51 81.78
3 486.582 4.50 1.43387 95.1 81.69
4 -474.288 0.20 81.52
5 220.132 7.40 1.43387 95.1 79.67
6 -339.241 9.93 79.18
7 -445.896 5.77 1.43387 95.1 78.55
8 -127.036 3.58 78.06
9 -86.137 2.40 1.74950 35.3 77.61
10 -125.838 0.15 77.67
11 213.345 6.68 1.59522 67.7 72.90
12 -399.522 0.20 72.04
13 -749.081 4.50 1.59522 67.7 71.17
14 -158.260 0.47 70.51
15 50.322 6.03 1.76385 48.5 58.25
16 90.862 (可変) 56.96
17* 337.082 1.07 2.00330 28.3 26.49
18 16.239 5.20 21.76
19 -280.580 7.34 1.80809 22.8 21.49
20 -14.062 0.81 1.88300 40.8 21.09
21 43.498 0.23 20.76
22 31.192 3.22 1.76182 26.5 21.05
23 34687.188 (可変) 20.89
24 -20.430 0.75 1.75700 47.8 16.61
25 58.475 4.71 1.84649 23.9 18.23
26 -77.616 (可変) 19.76
27 -187.751 2.52 1.64000 60.1 26.90
28 -49.710 0.15 27.38
29 102.301 2.59 1.51633 64.1 28.46
30 -181.619 (可変) 28.60
31(絞り) ∞ 0.74 28.86
32 68.861 3.50 1.58913 61.1 29.13
33 454.188 2.00 1.95375 32.3 28.95
34 190.491 32.00 28.76
35 27.052 9.63 1.48749 70.2 28.20
36 -67.362 0.20 26.47
37 -122.863 1.00 1.88300 40.8 25.74
38 20.863 6.72 1.49700 81.5 23.99
39 -153.524 0.18 23.86
40 80.179 6.21 1.54814 45.8 23.62
41 -23.759 1.00 1.88300 40.8 23.37
42 -150.817 0.20 23.98
43 34.349 5.45 1.48749 70.2 24.50
44 -101.745 4.50 24.18
45 ∞ 33.00 1.60859 46.4 40.00
46 ∞ 13.20 1.51633 64.1 40.00
47 ∞ 7.20 40.00
像面 ∞

非球面データ
第17面
K =-1.48284e+002 A 4= 1.04235e-005 A 6=-1.41408e-008 A 8= 2.57126e-011 A10=-1.43958e-013 A12= 4.94899e-016

各種データ
ズーム比 17.55

焦点距離 9.00 12.01 33.42 77.99 157.92
Fナンバー 1.90 1.90 1.89 1.90 2.70
半画角 31.43 24.61 9.34 4.03 1.99
像高 5.50 5.50 5.50 5.50 5.50
レンズ全長 277.68 277.68 277.68 277.68 277.68
BF 7.20 7.20 7.20 7.20 7.20

d16 1.31 10.83 33.90 44.74 49.50
d23 45.74 36.77 12.48 6.51 4.46
d26 10.40 11.55 14.33 10.99 1.49
d30 5.89 4.19 2.63 1.10 7.90
d47 7.20 7.20 7.20 7.20 7.20

入射瞳位置 60.67 79.96 191.40 387.70 657.75
射出瞳位置 -470.95 -470.95 -470.95 -470.95 -470.95
前側主点位置 69.50 91.66 222.48 452.97 763.51
後側主点位置 -1.80 -4.80 -26.22 -70.79 -150.72

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 68.70 59.02 38.94 -1.53
2 17 -15.70 17.87 0.79 -11.48
3 24 -42.70 5.46 -1.42 -4.54
4 27 57.31 5.26 2.17 -1.22
5 31 51.54 119.53 45.83 -57.57

フォーカス群の至近距離時での繰り出し量
群 始面 終面 繰り出し量
1 7 14 -9.13
1 15 16 -4.43


単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -164.39
2 3 552.97
3 5 308.17
4 7 406.19
5 9 -371.51
6 11 233.79
7 13 334.97
8 15 138.02
9 17 -16.89
10 19 17.91
11 20 -11.89
12 22 40.62
13 24 -19.82
14 25 39.65
15 27 104.48
16 29 126.67
17 32 136.78
18 33 -342.78
19 35 40.83
20 37 -20.01
21 38 37.33
22 40 33.98
23 41 -31.87
24 43 53.20
25 45 0.00
26 46 0.00
(数値実施例4)
単位 mm

面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1 2248.021 2.50 1.80518 25.4 84.27
2 160.629 12.90 81.14
3 -313.466 3.00 1.80100 35.0 79.32
4 -513.474 5.76 1.43387 95.1 79.01
5 -196.205 0.20 78.56
6 651.159 5.37 1.43387 95.1 76.52
7 -408.511 5.86 75.76
8 236.118 9.94 1.43387 95.1 73.21
9 -139.078 4.36 72.13
10 -80.825 2.40 1.74950 35.3 71.65
11 -121.703 0.15 72.64
12 152.163 6.55 1.59522 67.7 71.25
13 -623.002 0.40 70.90
14 410.096 5.50 1.59522 67.7 69.43
15 -214.412 0.47 68.96
16 47.971 3.81 1.76385 48.5 58.27
17 61.888 (可変) 57.19
18* 191.170 1.07 2.00330 28.3 25.85
19 15.705 5.00 21.33
20 -6880.605 6.99 1.80809 22.8 21.11
21 -14.476 0.81 1.88300 40.8 20.70
22 39.831 0.23 20.29
23 28.532 3.08 1.76182 26.5 20.59
24 263.545 (可変) 20.40
25 -20.095 0.75 1.75700 47.8 16.97
26 72.909 4.77 1.84649 23.9 18.66
27 -72.277 (可変) 20.31
28 -144.939 3.79 1.64000 60.1 26.85
29 -42.961 0.15 27.83
30 95.910 2.76 1.51633 64.1 29.01
31 -116.983 (可変) 29.09
32(絞り) ∞ 0.74 29.29
33 42.113 3.50 1.58913 61.1 29.40
34 117.209 2.00 1.95375 32.3 28.96
35 69.391 32.00 28.31
36 30.890 4.18 1.48749 70.2 25.15
37 282.321 0.50 24.53
38 818.949 1.00 1.88300 40.8 24.38
39 19.568 6.77 1.49700 81.5 23.13
40 -158.941 0.19 23.22
41 50.338 7.39 1.54814 45.8 23.21
42 -21.211 1.00 1.88300 40.8 23.18
43 -1426.194 1.52 24.14
44 54.032 7.34 1.48749 70.2 25.38
45 -29.614 4.50 25.67
46 ∞ 33.00 1.60859 46.4 40.00
47 ∞ 13.20 1.51633 64.1 40.00
48 ∞ 7.22 40.00
像面 ∞

非球面データ
第18面
K = 1.06416e+002 A 4= 8.62776e-006 A 6=-2.33905e-008 A 8= 1.02204e-010 A10=-4.46300e-013 A12= 7.67037e-016

各種データ
ズーム比 17.61

焦点距離 9.00 11.74 33.05 78.03 158.50
Fナンバー 1.90 1.90 1.90 1.90 2.70
半画角 31.43 25.10 9.45 4.03 1.99
像高 5.50 5.50 5.50 5.50 5.50
レンズ全長 289.73 289.73 289.73 289.73 289.73
BF 7.22 7.22 7.22 7.22 7.22

d17 1.53 11.05 35.83 46.97 51.76
d24 45.24 37.66 14.93 7.63 4.51
d27 9.76 10.69 13.16 10.13 1.47
d31 8.59 5.72 1.20 0.39 7.39
d48 7.22 7.22 7.22 7.22 7.22

入射瞳位置 64.50 82.17 194.36 386.68 638.29
射出瞳位置 3425.80 3425.80 3425.80 3425.80 3425.80
前側主点位置 73.52 93.95 227.72 466.49 804.15
後側主点位置 -1.78 -4.52 -25.83 -70.81 -151.29

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 68.70 69.17 46.46 1.12
2 18 -15.70 17.17 1.00 -10.57
3 25 -42.70 5.52 -1.54 -4.70
4 28 48.86 6.71 3.24 -1.01
5 32 54.15 118.83 55.01 -52.17

フォーカス群の至近距離時での繰り出し量
群 始面 終面 繰り出し量
1 8 15 -6.25
1 16 17 -4.77

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -212.99
2 3 -1004.65
3 4 726.05
4 6 578.01
5 8 202.85
6 10 -327.18
7 12 205.39
8 14 236.50
9 16 248.42
10 18 -16.97
11 20 17.76
12 21 -11.87
13 23 41.39
14 25 -20.63
15 26 43.11
16 28 93.66
17 30 102.14
18 33 109.25
19 34 -180.75
20 36 70.52
21 38 -22.59
22 39 35.40
23 41 28.12
24 42 -24.25
25 44 40.27
26 46 0.00
27 47 0.00
(数値実施例5)
単位 mm
面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1 -429.328 2.70 1.80518 25.4 97.81
2 201.712 15.95 92.64
3 -1044.459 2.70 1.80100 35.0 88.78
4 4310.260 8.54 1.43387 95.1 88.59
5 -206.347 0.20 88.39
6 600.443 5.16 1.43387 95.1 86.56
7 -536.686 7.51 86.11
8 553.752 12.40 1.43387 95.1 84.50
9 -104.648 1.56 83.82
10 -92.988 2.40 1.74950 35.3 83.32
11 -134.213 0.15 83.09
12 135.181 8.40 1.59522 67.7 82.88
13 -1702.192 0.50 82.56
14 504.408 5.00 1.59522 67.7 81.48
15 -366.848 0.43 81.14
16 56.306 5.76 1.76385 48.5 70.93
17 80.422 (可変) 69.73
18 169.846 0.90 1.88300 40.8 24.63
19 16.683 4.92 20.49
20 -58.456 6.77 1.80809 22.8 20.14
21 -12.881 0.70 1.88300 40.8 19.59
22 51.148 0.20 19.14
23 27.917 2.82 1.66680 33.0 19.34
24 125.726 (可変) 19.09
25 -30.886 0.75 1.75700 47.8 19.19
26 32.930 3.09 1.84649 23.9 20.85
27 466.481 (可変) 21.39
28(絞り) ∞ 1.30 27.17
29 -242.118 3.35 1.63854 55.4 27.83
30 -45.375 0.15 28.53
31 144.059 3.23 1.51633 64.1 29.71
32 -114.003 0.15 29.96
33 53.065 7.18 1.51742 52.4 30.35
34 -32.276 0.90 1.83481 42.7 30.19
35 -199.215 32.40 30.52
36 70.206 6.24 1.49700 81.5 31.13
37 -47.662 0.32 30.86
38 174.302 1.40 1.83403 37.2 28.77
39 26.028 6.86 1.48749 70.2 26.96
40 -160.718 2.03 26.48
41 79.858 8.37 1.50127 56.5 25.84
42 -22.160 1.40 1.83481 42.7 25.06
43 131.068 0.15 25.49
44 39.788 5.73 1.50127 56.5 26.01
45 -47.878 4.00 25.94
46 ∞ 33.00 1.60859 46.4 40.00
47 ∞ 13.20 1.51633 64.1 40.00
48 ∞ 7.60 40.00
像面 ∞

各種データ
ズーム比 24.00

焦点距離 8.00 16.00 32.00 64.00 192.00
Fナンバー 1.90 1.90 1.90 1.90 2.80
半画角 34.51 18.97 9.75 4.91 1.64
像高 5.50 5.50 5.50 5.50 5.50
レンズ全長 302.00 302.00 302.00 302.00 302.00
BF 7.60 7.60 7.60 7.60 7.60

d17 1.43 22.71 37.04 46.67 54.90
d24 54.14 29.65 12.83 3.48 7.87
d27 7.96 11.16 13.65 13.38 0.76
d48 7.60 7.60 7.60 7.60 7.60

入射瞳位置 64.98 110.52 183.30 300.80 641.74
射出瞳位置 -2723.63 -2723.63 -2723.63 -2723.63 -2723.63
前側主点位置 72.96 126.43 214.93 363.30 820.25
後側主点位置 -0.40 -8.40 -24.40 -56.40 -184.40

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 67.97 79.35 51.79 4.13
2 18 -13.99 16.30 2.06 -8.79
3 25 -42.26 3.84 0.11 -1.98
4 28 49.11 131.36 48.21 -107.13

フォーカス群の至近距離時での繰り出し量
群 始面 終面 繰り出し量
1 8 15 -7.02
1 16 17 -5.47

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -168.55
2 3 -1042.31
3 4 452.99
4 6 652.42
5 8 203.51
6 10 -411.52
7 12 210.02
8 14 356.33
9 16 221.63
10 18 -20.89
11 20 18.97
12 21 -11.53
13 23 52.82
14 25 -20.84
15 26 41.31
16 29 86.50
17 31 123.33
18 33 39.76
19 34 -46.00
20 36 57.98
21 38 -36.61
22 39 46.35
23 41 35.43
24 42 -22.49
25 44 44.13
26 46 0.00
27 47 0.00
Figure 2017068094
U1 第1レンズ群
U2 第2レンズ群
U3 第3レンズ群(変倍レンズ群)
U4 第4レンズ群(変倍レンズ群:実施例1〜4)/固定レンズ群:実施例5)
U5 第5レンズ群(固定レンズ群:実施例1〜4)
SP 絞り

Claims (8)

  1. 物体側から像側へ順に、変倍のためには移動しない正の屈折力を有する第1レンズ群、変倍に際して移動する負の屈折力を有する第2レンズ群、変倍に際して少なくとも1群以上が移動する変倍レンズ群、絞り、変倍のためには移動しない正の屈折力を有する固定レンズ群、を含むズームレンズにおいて、
    前記第1レンズ群は物体側から像側へ順に、
    合焦のためには移動しない第11レンズ群、
    無限遠物体から近距離物体への合焦に際して物体側に移動する正の屈折力を有する第12レンズ群、合焦に際して移動する正の屈折力を有する第13レンズ群、
    を有し、
    前記第12レンズ群は像面側に凸面を向けたメニスカス状の負の屈折力のレンズを有する、
    ことを特徴とするズームレンズ。
  2. 前記第12レンズ群の前記メニスカス状のレンズの屈折力をφ12n、前記第12レンズ群の屈折力をφ12とするとき、
    −0.20<φ12n/φ12<−0.60
    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12レンズ群の屈折力をφ12、前記第13レンズ群の屈折力をφ13、前記第1レンズ群の屈折力をφ1とするとき、
    0.40<φ12/φ1<0.80
    0.20<φ13/φ1<0.60
    0.50<φ12/φ13<3.00
    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12レンズ群の前記メニスカス状のレンズの物体側の曲率半径をR1、像側の曲率半径をR2、としたとき、
    3.00<(R2+R1)/(R2−R1)<6.00
    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. 広角端の焦点距離をfwide、望遠端の焦点距離をftele、としたとき、
    15.00<ftele/fwide<25.00
    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. 前記第13レンズ群は無限遠物体から近距離物体への合焦に際して物体側に移動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. 無限遠物体から近距離物体への合焦に際して前記第12レンズ群と前記第13レンズ群は互いに異なる軌跡で移動する、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、該ズームレンズによって形成された光学像を受光する撮像素子と、を有する撮像装置。
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