JP2017203927A - 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 PDFInfo
- Publication number
- JP2017203927A JP2017203927A JP2016096605A JP2016096605A JP2017203927A JP 2017203927 A JP2017203927 A JP 2017203927A JP 2016096605 A JP2016096605 A JP 2016096605A JP 2016096605 A JP2016096605 A JP 2016096605A JP 2017203927 A JP2017203927 A JP 2017203927A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lens
- lens group
- refractive power
- zooming
- zoom
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Lenses (AREA)
Abstract
【課題】高倍率、小型軽量且つズーム全域において画面中心から画面周辺まで高い光学性能を達成するズームレンズを提供すること。
【解決手段】物体側から順に、変倍において固定の正の屈折力の第１レンズ群、変倍用に移動の負の屈折力の第２レンズ群、変倍用に移動の負の屈折力の第３レンズ群、変倍による像面の変動を補正する負または正の屈折力の第４レンズ群、開口絞りを含み変倍中固定で正または負の屈折力の第５レンズ群から構成され、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の焦点距離、前記第２レンズと前記第３レンズ群の広角端および焦点距離ｆｗｍ＝ｆｗ×Ｚ１／４ にかけての移動量を適切に設定する。
【選択図】図１
【解決手段】物体側から順に、変倍において固定の正の屈折力の第１レンズ群、変倍用に移動の負の屈折力の第２レンズ群、変倍用に移動の負の屈折力の第３レンズ群、変倍による像面の変動を補正する負または正の屈折力の第４レンズ群、開口絞りを含み変倍中固定で正または負の屈折力の第５レンズ群から構成され、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の焦点距離、前記第２レンズと前記第３レンズ群の広角端および焦点距離ｆｗｍ＝ｆｗ×Ｚ１／４ にかけての移動量を適切に設定する。
【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、銀塩写真用カメラ等に好適なものである。
近年、放送用テレビカメラや映画用カメラ、ビデオ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使用されている。大判カメラに装着するズームレンズとして、機動性確保、撮影の自由度向上のために小型軽量で、高倍率、且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。
ズームレンズのうち物体側から順に合焦用の正の屈折力の第１レンズ群、変倍用の負の屈折力の第２レンズ群、変倍に伴って変動する像面を補正するための負、または正の屈折力の第３レンズ群、そして結像用の正、または負の屈折力の第４レンズ群から構成される所謂４群ズームレンズは、高倍率化、小型軽量化の両立が比較的容易であるため放送用ズームレンズに多く用いられている。
特許文献１には、変倍比が１５倍のズームレンズが開示されている。
近年においては変倍群が３つ以上の可動群で構成されたズームレンズが提案されている。可動群のパワー配置、移動軌跡の自由度が増えることにより、４群ズームレンズに対して更なる高倍率化、小型軽量化の両立を達成しながら、高性能化を達成できる。
特許文献２、３には、物体側から順に合焦用の正の屈折力の第１レンズ群、変倍用の負の屈折力の第２レンズ群、変倍用の負の屈折力の第３レンズ群、変倍に伴って変動する像面を補正するための負の屈折力の第４レンズ群、そして結像用の正の屈折力の第５レンズ群から構成されるズームレンズが開示されている。
近年、ＣＭＯＳやＣＣＤ等の撮像素子において、従来のＦＵＬＬ ＨＤの略４倍の画素数（８００万画素）を有する所謂４Ｋカメラが主流となっている。そのため、高倍率、小型軽量を両立しながら、ズーム全域において画面中心から画面周辺まで均一で高い解像力を有するズームレンズが要求されている。
特許文献１のズームレンズに対して更なる高性能化を達成するためには、諸収差の変動を抑制するために各群のレンズ枚数を増やす必要があり、小型軽量化が達成出来ない。
特許文献２のズームレンズは広角端と望遠端における第２レンズ群と第３レンズ群の間隔の比の条件を規定し、且つ第２レンズ群と第３レンズ群の焦点距離の比の条件を規定することにより変倍部の長さの短縮を達成している。
しかしながら、前記条件では、ズームによる収差変動の抑制が困難であり、また諸収差の変動、特にズーム中間における諸収差の変動の抑制について何ら言及がされていない。
特許文献３のズームレンズは第２レンズ群と第３レンズ群の移動軌跡の条件を規定することにより、第１レンズ群の有効径縮小を達成している。
しかしながら、近軸的に第１レンズ群の有効径を下げるためだけに第２レンズ群と第３レンズ群の移動軌跡を変化させているだけであり、収差補正上の効果について何ら言及されていない。
以上より、高倍率、小型軽量且つズーム全域において画面中心から画面周辺まで高い光学性能を達成するためには各群のパワー配置、変倍可動群の移動軌跡を適切に設定することが重要となる。
そこで、本発明の目的は、高倍率、小型軽量且つズーム全域において画面中心から画面周辺まで高い光学性能を達成するズームレンズ及びそれを有する撮像装置を提供することにある。
上記の目的を達成するために、本発明に係るズームレンズは、
物体側から順に、変倍において固定の正の屈折力の第１レンズ群、変倍用に移動の負の屈折力の第２レンズ群、変倍用に移動の負の屈折力の第３レンズ群、変倍による像面の変動を補正する負または正の屈折力の第４レンズ群、開口絞りを含み変倍中固定で正または負の屈折力の第５レンズ群から構成され、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の焦点距離を各々ｆ２、ｆ３、前記第２レンズと前記第３レンズ群の広角端から焦点距離ｆｗｍにかけての移動量を各々ｍｖ２、ｍｖ３としたとき、
０．８０ ＜ ｍｖ３ ／ ｍｖ２ ＜ １．００
１．００ ＜ ｍｖ３ ／ ｍｖ２ ＜ １．２５
０．７０ ＜ ｆ２ ／ ｆ３ ＜ ４．５０
なる条件を満足することを特徴とする。
但し、前記ｆｗｍは広角端焦点距離をｆｗ、ズーム比をＺとしたとき、下記条件を満足する。
ｆｗｍ＝ｆｗ×Ｚ１／４
本発明の更なる目的又はその他の特徴は、以下、添付の図面を参照して説明される好ましい実施例等によって明らかにされるであろう。
物体側から順に、変倍において固定の正の屈折力の第１レンズ群、変倍用に移動の負の屈折力の第２レンズ群、変倍用に移動の負の屈折力の第３レンズ群、変倍による像面の変動を補正する負または正の屈折力の第４レンズ群、開口絞りを含み変倍中固定で正または負の屈折力の第５レンズ群から構成され、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の焦点距離を各々ｆ２、ｆ３、前記第２レンズと前記第３レンズ群の広角端から焦点距離ｆｗｍにかけての移動量を各々ｍｖ２、ｍｖ３としたとき、
０．８０ ＜ ｍｖ３ ／ ｍｖ２ ＜ １．００
１．００ ＜ ｍｖ３ ／ ｍｖ２ ＜ １．２５
０．７０ ＜ ｆ２ ／ ｆ３ ＜ ４．５０
なる条件を満足することを特徴とする。
但し、前記ｆｗｍは広角端焦点距離をｆｗ、ズーム比をＺとしたとき、下記条件を満足する。
ｆｗｍ＝ｆｗ×Ｚ１／４
本発明の更なる目的又はその他の特徴は、以下、添付の図面を参照して説明される好ましい実施例等によって明らかにされるであろう。
本発明によれば、高倍率、小型軽量且つズーム全域において画面中心から画面周辺まで高い光学性能を達成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。
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。図１は本発明の実施例１の広角端、ｆｗｍ＝１００．４２ｍｍ、望遠端のレンズ断面図である。
本発明のズームレンズは物体側から順に、変倍において固定の正の屈折力の第１レンズ群Ｕ１、変倍用に移動の負の屈折力の第２レンズ群Ｕ２、変倍用に移動の負の屈折力の第３レンズ群Ｕ３、変倍による像面の変動を補正する負または正の屈折力の第４レンズ群Ｕ４、開口絞りを含み変倍中固定で正または負の屈折力の第５レンズ群Ｕ５から構成される。前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の焦点距離を各々ｆ２、ｆ３、前記第２レンズと前記第３レンズ群の広角端から焦点距離ｆｗｍにかけての移動量を各々ｍｖ２、ｍｖ３としたとき、以下の条件を満足する。
０．８０ ＜ ｍｖ３ ／ ｍｖ２ ＜ １．００ ・・・（１）
１．００ ＜ ｍｖ３ ／ ｍｖ２ ＜ １．２５ ・・・（２）
０．７０ ＜ ｆ２ ／ ｆ３ ＜ ４．５０ ・・・（３）
但し、前記ｆｗｍは広角端焦点距離をｆｗ、ズーム比をＺとしたとき、下記条件を満足する。
ｆｗｍ＝ｆｗ×Ｚ１／４
条件式（１）、（２）は第２レンズ群と第３レンズ群の広角端からズーム中間ポジションｆｗｍにかけての移動量の比を規定することにより、ｆｗｍにおける収差変動の抑制を達成するための条件を規定している。
０．８０ ＜ ｍｖ３ ／ ｍｖ２ ＜ １．００ ・・・（１）
１．００ ＜ ｍｖ３ ／ ｍｖ２ ＜ １．２５ ・・・（２）
０．７０ ＜ ｆ２ ／ ｆ３ ＜ ４．５０ ・・・（３）
但し、前記ｆｗｍは広角端焦点距離をｆｗ、ズーム比をＺとしたとき、下記条件を満足する。
ｆｗｍ＝ｆｗ×Ｚ１／４
条件式（１）、（２）は第２レンズ群と第３レンズ群の広角端からズーム中間ポジションｆｗｍにかけての移動量の比を規定することにより、ｆｗｍにおける収差変動の抑制を達成するための条件を規定している。
ズームレンズにおいて更なる小型軽量、高倍率化を達成しようとした場合、画面周辺ベスト像面の変倍に伴う変動が課題となる。これは主に変倍に伴うメリディオナル像面湾曲の変動に起因している。一般に変倍に伴うメリディオナル像面湾曲の変動は、広角端からズーム位置ｆｗｍ＝ｆｗ×Ｚ１／４にかけてガウス像面に対してアンダー傾向となる。この現象を３次の収差論を用いて説明する。任意の焦点距離ｆｚにおけるレンズ全系の３次のメリディオナル像面湾曲ΔＭｆｚ及び３次のサジタル像面湾曲ΔＳｆｚは以下の式で表わされる。
但し、IIIｆｚは任意の焦点距離ｆｚにおけるレンズ全系の3次の非点収差係数、Ｐはレンズ全系のペッツバール和、Ｙは像高を表わしている。Ｐはズーム全域で一定である。（ａ）、（ｂ）より３次の非点収差係数がズーミングによって変動したとき、メリディオナル像面湾曲がサジタル像面湾曲に対してより大きく変動するため、メリディオナル像面湾曲のズーミングによる変動が課題となる。
３次の領域においては全系の収差係数は各レンズ群の収差係数の和として表わすことができる。５群構成のズームレンズの場合、全系の３次の非点収差係数は以下のように表される。
ここで各レンズ群の非点収差係数は、ズーミングによる各レンズ群に入射する物体近軸光線追跡値及び瞳近軸光線追跡値の変化によって変化する。
図９に示すように、広角端からｆｗｍ＝ｆｗ×Ｚ１／４にかけてＵ１に入射する瞳近軸光線高さが急峻に高くなり、Ｕ１の３次の非点収差係数はプラス方向に増大する。すなわちＵ１による３次のメリディオナル像面湾曲がアンダーに増大し、これがレンズ全系における３次のメリディオナル像面湾曲の変動の支配的要因となる。
この３次のメリディオナル像面湾曲の変動を抑制するためには、広角端からｆｗｍ＝ｆｗ×Ｚ１／４にかけてＵ２とＵ３の間隔が異なるようにＵ３を移動させることが好ましい。Ｕ３に入射する瞳近軸光線追跡値を変更することにより、Ｕ１によって発生した非点収差係数の変動を抑制することが可能となる。
Ｕ３を移動する方向はＵ３の３次の非点収差係数IIIＵ３の符号によって異なる。即ち、IIIＵ３がプラスの場合は広角端からｆｗｍ＝ｆｗ×Ｚ１／４にかけてＵ３をＵ２に対して像面側に移動することにより、Ｕ３に入射する瞳近軸光線が低くなり、IIIＵ３の値が小さくなることにより、Ｕ３による３次のメリディオナル像面湾曲はオーバーに変化する。一方、IIIＵ３がマイナスの場合は広角端からｆｗｍ＝ｆｗ×Ｚ１／４ にかけてＵ３をＵ２に対して物体側に移動することにより、Ｕ３に入射する瞳近軸光線が高くなり、ＩＩＩＵ３の値が大きくなることにより、Ｕ３による３次のメリディオナル像面湾曲はオーバーに変化する。
更にＵ３の広角端からｆｗｍ＝ｆｗ×Ｚ１／４にかけての移動量及びＵ３の屈折力は、３次のメリディオナル像面湾曲の補正だけでなく、移動に伴う物体近軸光線、瞳近軸光線の変化による球面収差やコマ収差等の３次収差、色収差の変化も考慮に入れて適切に設定する必要がある。
以上より、小型軽量、高倍率、画面周辺ベスト像面の変倍に伴う変動の抑制を両立するためには、Ｕ３の移動量、屈折力を適切に設定する必要がある。
条件式（１）の下限、もしくは条件式（２）の上限を超えると、Ｕ２の移動量に対するＵ３の移動量が大きくなり過ぎ、３次のメリディオナル像面湾曲の補正が過補正となる。更に、球面収差やコマ収差等の３次収差、色収差の変化量が増大してしまう。条件式（１）の上限、もしくは条件式（２）の下限を超えると、広角端からｆｗｍ＝ｆｗ×Ｚ１／４ にかけて発生する３次のメリディオナル像面湾曲の変動を抑制することが困難となる。更に好ましくは条件式（１）、条件式（２）を次の如く設定するのが良い。
０．９０ ＜ ｍｖ３ ／ ｍｖ２ ＜ １．００ ・・・（１ａ）
１．００ ＜ ｍｖ３ ／ ｍｖ２ ＜ １．１５ ・・・（２ａ）
条件式（３）は第２レンズ群の焦点距離と第３レンズ群の焦点距離の比を規定することにより、ｆｗｍにおける収差変動の抑制を達成するための条件を規定している。
０．９０ ＜ ｍｖ３ ／ ｍｖ２ ＜ １．００ ・・・（１ａ）
１．００ ＜ ｍｖ３ ／ ｍｖ２ ＜ １．１５ ・・・（２ａ）
条件式（３）は第２レンズ群の焦点距離と第３レンズ群の焦点距離の比を規定することにより、ｆｗｍにおける収差変動の抑制を達成するための条件を規定している。
前述のとおり、Ｕ３の屈折力は、３次のメリディオナル像面湾曲の補正だけでなく、移動に伴う物体近軸光線、瞳近軸光線の変化による球面収差やコマ収差等の３次収差、色収差の変化も考慮に入れて適切に設定する必要がある。
条件式（３）の上限を超えると、Ｕ２に対するＵ３の屈折力が強くなり過ぎ、３次のメリディオナル像面湾曲の補正が過補正となる。更に、球面収差やコマ収差等の３次収差、色収差の変化量が増大してしまう。条件式（３）の下限を超えると、Ｕ２に対するＵ３の屈折力が弱くなり過ぎ、広角端からｆｗｍ＝ｆｗ×Ｚ１／４にかけて発生する３次のメリディオナル像面湾曲の変動を抑制することが困難となる。更に好ましくは、条件式（３）を次の如く設定するのが良い。
０．７４ ＜ ｆ２ ／ ｆ３ ＜ ３．８ ・・・（３ａ）
本発明の更なる実施態様として、レンズ全系の望遠端焦点距離をｆＴ、第１レンズ群の焦点距離をｆ１としたとき、下記の条件式を満足することが好ましい。
２．３０ ＜ ｆＴ ／ ｆ１ ＜ ７．００ ・・・（４）
条件式（４）はレンズ全系における望遠端焦点距離と第１レンズ群の焦点距離の比を規定することにより、小型軽量、高倍率且つ高性能の両立を達成するための条件を規定している。小型軽量化と高倍率化の両立を達成するためには、Ｕ１の焦点距離ｆ１を小さくすることが望ましい。f１を小さくすると、Ｕ１の像点位置、即ちＵ２の物点位置がＵ２に近づくため、変倍に必要なストローク量を低減することが可能となるためである。
０．７４ ＜ ｆ２ ／ ｆ３ ＜ ３．８ ・・・（３ａ）
本発明の更なる実施態様として、レンズ全系の望遠端焦点距離をｆＴ、第１レンズ群の焦点距離をｆ１としたとき、下記の条件式を満足することが好ましい。
２．３０ ＜ ｆＴ ／ ｆ１ ＜ ７．００ ・・・（４）
条件式（４）はレンズ全系における望遠端焦点距離と第１レンズ群の焦点距離の比を規定することにより、小型軽量、高倍率且つ高性能の両立を達成するための条件を規定している。小型軽量化と高倍率化の両立を達成するためには、Ｕ１の焦点距離ｆ１を小さくすることが望ましい。f１を小さくすると、Ｕ１の像点位置、即ちＵ２の物点位置がＵ２に近づくため、変倍に必要なストローク量を低減することが可能となるためである。
しかしながら、f１を小さくすると、所望の望遠端焦点距離を得るために、Ｕ１以降の結像倍率が増大し、Ｕ１で発生する球面収差、軸上色収差の拡大率が増大するため、高性能化を達成することが困難となる。
以上より、Ｕ１の焦点距離を適切な範囲に設定することが、小型軽量、高倍率且つ高性能を達成するために必要である。
条件式（４）の上限を超えると、レンズ全系の望遠端焦点距離に対するＵ１の焦点距離が小さくなり過ぎ、高性能化を達成することが困難となる。条件式（４）の下限を超えると、レンズ全系の望遠端焦点距離に対する第１レンズ群の焦点距離が大きくなり過ぎ、小型軽量化、高倍率化を達成することが困難となる。
本発明の更なる実施態様として、第２レンズ群の焦点距離と第３レンズ群の望遠端における合成焦点距離をｆ２３としたとき、下記の条件式を満足することが好ましい。
４．００ ＜ ｜ ｆ１ ／ ｆ２３ ｜ ＜ １２．００ ・・・（５）
条件式（５）は、第１レンズ群の焦点距離と第２レンズ群、第３レンズ群の望遠端における合成焦点距離の比を規定することにより、小型軽量、高倍率且つ高性能の両立を達成するための条件を規定している。
４．００ ＜ ｜ ｆ１ ／ ｆ２３ ｜ ＜ １２．００ ・・・（５）
条件式（５）は、第１レンズ群の焦点距離と第２レンズ群、第３レンズ群の望遠端における合成焦点距離の比を規定することにより、小型軽量、高倍率且つ高性能の両立を達成するための条件を規定している。
条件式（５）の上限を超えると、第１レンズ群の焦点距離が大きくなり過ぎ、第１群の有効径やレンズ全長が増大し、小型軽量が困難となるとともに、第２レンズ群、第３レンズ群の合成焦点距離が小さくなり過ぎ、変倍に伴う球面収差、コマ収差、色収差の収差変動の補正が困難となる。条件式（５）の下限を超えると、第１レンズ群の焦点距離が小さくなり過ぎ、特に望遠端における球面収差、軸上色収差等の補正が困難となるとともに、第２レンズ群、第３レンズ群の合成焦点距離が大きくなり過ぎ、変倍のための変倍群の移動量が増大するため、高変倍比と小型軽量を両立することが困難となる。
本発明の更なる実施態様として、第３レンズ群の負レンズの材料の平均アッベ数をν３としたとき、下記の条件を満足することが好ましい。
３５．００ ＜ ν３ ・・・（６）
条件式（６）は第３レンズ群の負レンズの材料の平均アッベ数を規定することにより、広角端からｆｗｍ＝ｆｗ×Ｚ１／４にかけて発生する色収差の変動を抑制するための条件を規定している。条件式（６）の下限を超えると、負レンズの分散が大きくなり過ぎ、広角端からｆｗｍ＝ｆｗ×Ｚ１／４にかけて発生する倍率色収差の変動を抑制することが困難となる。
３５．００ ＜ ν３ ・・・（６）
条件式（６）は第３レンズ群の負レンズの材料の平均アッベ数を規定することにより、広角端からｆｗｍ＝ｆｗ×Ｚ１／４にかけて発生する色収差の変動を抑制するための条件を規定している。条件式（６）の下限を超えると、負レンズの分散が大きくなり過ぎ、広角端からｆｗｍ＝ｆｗ×Ｚ１／４にかけて発生する倍率色収差の変動を抑制することが困難となる。
［実施例１］
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、ｆ＝１００．４２ｍｍ、望遠のレンズ断面図である。図２は広角端、ｆ＝１００．４２ｍｍ、望遠端の収差図である。
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、ｆ＝１００．４２ｍｍ、望遠のレンズ断面図である。図２は広角端、ｆ＝１００．４２ｍｍ、望遠端の収差図である。
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は変倍において不動の正の第１レンズ群である。Ｕ１の一部を光軸方向に移動させることでフォーカス調整を行う。Ｕ２、Ｕ３はそれぞれ変倍に際し移動する負の屈折力の第２レンズ群、第３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。
広角端からｆ＝１００．４２ｍｍにかけて、Ｕ３はＵ２に対して物体側に移動している。Ｕ４は変倍に際し移動する負の屈折力の第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。Ｕ５は固定群であり、第５レンズ群（リレー群）である。Ｕ５内に固定の開口絞りＳＰが配置されている。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。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。
各収差において、球面収差における実線、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ｇ線の倍率色収差である。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０．４ｍｍ、非点収差は０．４ｍｍ、歪曲は５％、倍率色収差は０．０５ｍｍのスケールで描かれている。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。
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。また、ズーム比１９．９７倍、全長４５５.００ｍｍと、高倍率且つ小型軽量を達成している。
［実施例２］
図３は本発明の実施例２としての数値実施例２の広角端、ｆ＝１００．０２ｍｍ、望遠端のレンズ断面図である。図４は広角端、ｆ＝１００．０２ｍｍ、望遠端での収差図である。
図３は本発明の実施例２としての数値実施例２の広角端、ｆ＝１００．０２ｍｍ、望遠端のレンズ断面図である。図４は広角端、ｆ＝１００．０２ｍｍ、望遠端での収差図である。
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は変倍において不動の正の第１レンズ群である。Ｕ１の一部を光軸方向に移動させることでフォーカス調整を行う。Ｕ２、Ｕ３はそれぞれ変倍に際し移動する負の屈折力の第２レンズ群、第３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。広角端からｆ＝１００．０２ｍｍにかけて、Ｕ３はＵ２に対してより像側に移動している。
Ｕ４は変倍に際し移動する負の屈折力の第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。Ｕ５は固定群であり、第５レンズ群（リレー群）である。Ｕ５内に固定の開口絞りＳＰが配置されている。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。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。
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。また、ズーム比１９．９９倍、全長４５５．０４ｍｍと、高倍率且つ小型軽量を達成している。
［実施例３］
図５は本発明の実施例３としての数値実施例３の広角端、ｆ＝２９．３３ｍｍ、望遠端のレンズ断面図である。図６は広角端、ｆ＝２９．３３ｍｍ、望遠端の収差図である。
図５は本発明の実施例３としての数値実施例３の広角端、ｆ＝２９．３３ｍｍ、望遠端のレンズ断面図である。図６は広角端、ｆ＝２９．３３ｍｍ、望遠端の収差図である。
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は変倍において不動の正の第１レンズ群である。Ｕ１の一部を光軸方向に移動させることでフォーカス調整を行う。Ｕ２、Ｕ３はそれぞれ変倍に際し移動する負の屈折力の第２レンズ群、第３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。広角端からｆ＝２９．３３ｍｍにかけて、Ｕ３はＵ２に対してより像側に移動している。
Ｕ４は変倍に際し移動する正の屈折力を有する第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。Ｕ５は固定群であり、第５レンズ群（リレー群）である。Ｕ５の最も物体側に固定の開口絞りＳＰが配置されている。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。Ｐは色分解プリズムやフィルター等と等価なガラスブロックである。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。
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。また、ズーム比９９．９９倍、全長６１８．６２ｍｍと、高倍率且つ小型軽量を達成している。
［実施例４］
図７は本発明の実施例４としての数値実施例４の広角端、ｆ＝２４．０８ｍｍ、望遠端のレンズ断面図である。図８は広角端、ｆ＝２４．０８ｍｍ、望遠端で無限遠フォーカス時の収差図である。
図７は本発明の実施例４としての数値実施例４の広角端、ｆ＝２４．０８ｍｍ、望遠端のレンズ断面図である。図８は広角端、ｆ＝２４．０８ｍｍ、望遠端で無限遠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は変倍において不動の正の第１レンズ群である。Ｕ１の全体を光軸方向に移動させることでフォーカス調整を行う。Ｕ２、Ｕ３はそれぞれ変倍に際し移動する負の屈折力の第２レンズ群、第３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。広角端からｆ＝２９．３３ｍｍにかけて、Ｕ３はＵ２に対して物体側に移動している。
Ｕ４は変倍に際し移動する負の屈折力を有する第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。Ｕ５は固定群であり、第５レンズ群（リレー群）である。Ｕ５の最も物体側に固定の開口絞りＳＰが配置されている。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。Ｐは色分解プリズムやフィルター等と等価なガラスブロックである。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。
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。また、ズーム比３４．９９倍、全長３５９．６４ｍｍと、高倍率且つ小型軽量を達成している。
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１０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１０において１０１は実施例１〜４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。変倍中に固定のレンズ群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１〜４に対応する数値実施例１〜４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。
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｝＋A３ｙ３＋A４×ｙ４＋A５×ｙ５＋A６×ｙ６＋A７×ｙ８＋A９×ｙ９＋A１０×ｙ１０＋A１１×ｙ１１＋A１２×ｙ１２
(数値実施例１)
単位 mm
面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1 165.586 18.09 1.49700 81.5 125.57
2 -708.954 1.00 124.27
3 135.848 3.70 1.77250 49.6 115.67
4 100.353 4.76 110.60
5 108.123 17.42 1.43387 95.1 109.82
6 2602.055 4.81 108.28
7 -382.546 3.20 1.77250 49.6 107.97
8 182.501 15.54 104.15
9 159.895 11.40 1.49700 81.5 104.03
10 -17116.486 0.20 103.43
11 254.718 8.54 1.49700 81.5 101.53
12 -1355.297 (可変) 100.61
13* -1458.631 1.20 1.72916 54.7 41.76
14 36.247 4.13 37.39
15 148.267 1.00 1.61800 63.3 37.34
16 25.964 10.69 1.72047 34.7 34.80
17 -141.098 (可変) 33.41
18 -29.453 1.00 1.69680 55.5 30.10
19 -177.158 (可変) 30.12
20 -76.435 1.00 1.72916 54.7 31.43
21 178.611 2.84 1.84666 23.8 32.38
22 -1306.217 (可変) 32.89
23 331.810 3.59 1.51633 64.1 45.33
24* -256.462 0.20 45.82
25 61.324 10.20 1.49700 81.5 47.70
26 -85.427 0.50 47.55
27 87.809 9.30 1.43875 94.9 44.68
28 -70.263 1.50 2.00100 29.1 43.33
29 161.223 5.06 42.54
30(絞り) ∞ 2.00 42.61
31 61.002 7.05 1.68893 31.1 42.73
32 -187.692 19.32 42.15
33 -67.045 1.20 2.00100 29.1 29.11
34 45.219 5.97 1.76182 26.5 28.65
35 -63.473 26.43 28.63
36 -47.004 1.50 2.00100 29.1 17.97
37 -101.737 26.95 18.34
38 106.584 5.58 1.76182 26.5 23.88
39 -26.003 1.00 2.00100 29.1 23.91
40 90.795 1.42 24.54
41 59.029 4.22 1.67270 32.1 25.68
42 -105.131 25.96
像面 ∞
非球面データ
第13面
K = 0.00000e+000 A 4= 3.98808e-006 A 6=-2.07696e-009 A 8= 3.61763e-012 A10=-1.32759e-015 A12= 2.24467e-017
A 3=-1.14383e-007 A 5= 2.69063e-008 A 7=-9.83060e-012 A 9= 1.73313e-013 A11=-7.19190e-016
第24面
K =-8.40684e-001 A 4= 6.20585e-007 A 6= 1.94828e-010 A 8= 1.53658e-013 A10=-2.12425e-016 A12= 1.85280e-019
A 3= 1.73854e-007 A 5=-7.84105e-010 A 7= 1.03135e-012 A 9=-1.66562e-015 A11= 2.32407e-018
各種データ
ズーム比 19.97
焦点距離 50.00 100.42 201.22 502.35 998.71
Fナンバー 4.50 4.50 4.50 4.50 8.00
画角 16.49 8.38 4.21 1.69 0.85
像高 14.80 14.80 14.80 14.80 14.80
レンズ全長 455.00 455.00 455.00 455.00 455.00
BF 55.00 55.00 55.00 55.00 55.00
d12 3.34 50.55 82.09 108.61 119.08
d17 6.11 5.83 5.92 6.29 6.36
d19 120.49 62.85 23.66 7.45 28.56
d22 26.56 37.26 44.84 34.16 2.50
入射瞳位置 176.30 379.25 702.47 1531.76 2818.92
射出瞳位置 -107.93 -107.93 -107.93 -107.93 -107.93
前側主点位置 210.96 417.78 655.18 485.17 -2304.21
後側主点位置 5.00 -45.42 -146.22 -447.35 -943.71
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 1 211.50 88.66 28.97 -46.90
2 13 -174.61 17.02 -15.34 -29.45
3 18 -50.62 1.00 -0.12 -0.71
4 20 -121.61 3.84 -0.22 -2.33
5 23 62.13 132.98 -6.81 -131.31
(数値実施例２)
面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1 165.935 18.33 1.49700 81.5 126.77
2 -715.411 1.00 125.46
3 135.469 3.70 1.77250 49.6 115.69
4 100.405 7.81 110.64
5 108.137 17.20 1.43387 95.1 109.16
6 2460.949 5.17 107.62
7 -384.320 3.20 1.77250 49.6 107.01
8 183.507 14.60 103.25
9 159.904 11.07 1.49700 81.5 103.03
10 -30186.544 0.20 102.45
11 253.361 8.92 1.49700 81.5 100.58
12 -1404.603 (可変) 99.47
13 199.507 1.20 1.65160 58.5 39.94
14 26.037 5.00 34.86
15 219.703 1.20 1.61800 63.3 35.00
16 26.078 10.46 1.72047 34.7 33.98
17 -118.519 (可変) 33.26
18 -50.140 1.20 1.77250 49.6 29.95
19* 258.361 (可変) 29.72
20 -75.251 1.00 1.72916 54.7 30.97
21 159.943 2.86 1.84666 23.8 31.94
22 -2202.245 (可変) 32.44
23 256.081 3.80 1.51633 64.1 44.80
24* -248.922 0.20 45.28
25 60.838 10.09 1.49700 81.5 47.05
26 -83.385 0.50 46.89
27 97.021 7.99 1.43875 94.9 44.10
28 -69.185 1.50 2.00100 29.1 43.21
29 154.566 5.06 42.47
30(絞り) ∞ 2.00 42.64
31 60.189 7.17 1.68893 31.1 42.92
32 -185.611 18.74 42.36
33 -70.369 1.20 2.00100 29.1 30.02
34 42.993 6.29 1.76182 26.5 29.55
35 -66.061 29.74 29.55
36 -44.447 1.50 2.00100 29.1 18.63
37 -77.527 27.25 19.03
38 86.683 5.47 1.76182 26.5 24.23
39 -29.207 1.00 2.00100 29.1 24.19
40 86.919 1.42 24.59
41 56.872 3.84 1.67270 32.1 25.57
42 -216.786 25.75
像面 ∞
非球面データ
第19面
K = 1.77210e+002 A 4=-5.87904e-006 A 6=-1.22835e-008 A 8= 5.58673e-011 A10=-2.00359e-013 A12= 1.47307e-016
A 3= 9.04839e-007 A 5= 1.22237e-007 A 7=-3.43901e-010 A 9= 6.84711e-013 A11= 1.06338e-015
第24面
K =-8.40684e-001 A 4= 6.69801e-007 A 6= 2.34362e-010 A 8= 6.61897e-014 A10=-1.09981e-016 A12= 5.13833e-020
A 3= 1.26705e-007 A 5= 3.33500e-010 A 7=-2.48178e-013 A 9=-2.53516e-015 A11= 7.20670e-018
各種データ
ズーム比 19.99
焦点距離 50.00 100.02 199.91 499.72 999.33
Fナンバー 4.50 4.50 4.50 4.50 8.00
画角 16.49 8.42 4.23 1.70 0.85
像高 14.80 14.80 14.80 14.80 14.80
レンズ全長 455.04 455.04 455.04 455.04 455.04
BF 55.05 55.05 55.05 55.05 55.05
d12 3.34 49.54 80.90 108.22 119.14
d17 6.13 6.66 6.45 5.49 5.14
d19 116.01 58.75 19.99 3.83 24.34
d22 25.65 36.18 43.79 33.59 2.50
入射瞳位置 179.25 379.84 694.91 1498.18 2757.74
射出瞳位置 -103.91 -103.91 -103.91 -103.91 -103.91
前側主点位置 213.52 416.92 643.41 426.89 -2527.23
後側主点位置 5.04 -44.97 -144.85 -444.67 -944.33
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 1 211.80 91.20 29.86 -48.68
2 13 -147.76 17.86 -14.92 -30.47
3 18 -54.01 1.20 0.11 -0.56
4 20 -116.76 3.86 -0.15 -2.27
5 23 59.82 134.76 -7.55 -126.59
(数値実施例３)
面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1 -43716.498 6.00 1.83400 37.2 189.52
2 349.147 2.00 189.56
3 347.543 26.27 1.43387 95.1 190.69
4 -511.506 19.75 191.33
5 345.012 19.99 1.43387 95.1 194.20
6 -1693.148 0.25 193.78
7 250.079 20.32 1.43387 95.1 188.65
8 3666.641 0.25 187.41
9 160.056 16.24 1.43875 94.9 173.35
10 320.212 (可変) 171.47
11 2553.149 2.00 2.00330 28.3 42.59
12 43.349 7.60 37.72
13 -63.583 2.00 1.88300 40.8 37.77
14 48.308 10.40 1.92286 18.9 41.09
15 -70.589 (可変) 41.93
16 -56.831 2.00 1.88300 40.8 42.03
17* 2723.197 (可変) 44.36
18 109.492 12.05 1.48749 70.2 82.15
19* -4305.269 0.20 82.87
20 100.255 14.56 1.59349 67.0 85.72
21 -455.265 0.20 85.21
22 126.708 2.50 1.90200 25.1 81.64
23 61.699 20.34 1.43875 94.9 76.79
24 -323.100 0.20 75.74
25* 99.695 9.10 1.48749 70.2 72.39
26 -2088.791 (可変) 70.88
27(絞り) ∞ 2.56 33.27
28 -167.693 1.40 1.81600 46.6 32.06
29 30.590 0.20 30.42
30 30.465 5.89 1.84666 23.8 30.55
31 131.619 6.72 29.80
32 -49.637 1.40 1.88300 40.8 28.54
33 -219.966 3.12 28.88
34 -91.045 1.80 1.75500 52.3 29.11
35 87.642 3.34 1.84666 23.8 29.93
36 245.035 3.03 30.34
37 ∞ 17.58 1.62041 60.3 31.42
38 -50.904 5.64 35.11
39 186.403 5.88 1.48749 70.2 34.76
40 -64.439 0.20 34.53
41 -192.896 1.60 1.88300 40.8 33.76
42 41.230 10.61 1.48749 70.2 32.99
43 -56.332 0.20 33.28
44 213.661 8.15 1.56732 42.8 32.56
45 -29.039 1.60 1.88300 40.8 32.04
46 -496.478 0.20 32.46
47 78.126 8.08 1.48749 70.2 32.62
48 -45.076 14.00 32.31
49 ∞ 33.00 1.60859 46.4 60.00
50 ∞ 13.20 1.51633 64.2 60.00
51 ∞ 60.00
像面 ∞
非球面データ
第17面
K =-2.53234e+004 A 4=-3.82946e-007 A 6=-2.75407e-010 A 8= 5.46025e-013 A10=-3.74522e-016 A12= 1.03329e-019
第19面
K = 5.22565e+003 A 4= 1.17376e-008 A 6= 8.58481e-011 A 8=-7.15882e-015 A10=-1.66050e-018 A12= 5.86317e-022
第25面
K =-5.12109e-001 A 4=-7.30279e-007 A 6=-5.24538e-011 A 8=-1.55464e-014 A10=-7.61075e-019 A12=-1.03968e-021
各種データ
ズーム比 99.99
焦点距離 9.30 29.33 93.66 350.61 929.86
Fナンバー 1.85 1.85 1.85 1.85 4.91
画角 30.60 10.62 3.36 0.90 0.34
像高 5.50 5.50 5.50 5.50 5.50
レンズ全長 618.62 618.62 618.62 618.62 618.62
BF 12.00 12.00 12.00 12.00 12.00
d10 2.59 89.09 135.44 160.94 170.04
d15 3.25 6.67 3.81 3.59 5.33
d17 254.90 154.12 95.43 42.94 2.49
d26 2.27 13.13 28.33 55.53 85.14
入射瞳位置 124.00 398.55 970.20 2915.95 10415.43
射出瞳位置 730.53 730.53 730.53 730.53 730.53
前側主点位置 133.42 429.08 1076.08 3437.64 12548.64
後側主点位置 2.70 -17.33 -81.67 -338.62 -917.87
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 1 229.91 111.06 59.87 -20.53
2 11 -51.64 22.00 -3.97 -21.73
3 16 -62.66 2.00 0.02 -1.04
4 18 63.91 59.15 16.85 -26.35
5 27 56.26 149.41 61.12 23.06
（数値実施例４）
面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1* -5528.734 2.50 1.83400 37.2 101.11
2 163.094 1.53 99.02
3 185.529 12.11 1.43875 94.9 99.12
4 -336.198 0.25 99.02
5 117.678 15.29 1.49700 81.5 96.13
6 -371.992 0.25 95.78
7* 105.346 8.18 1.48749 70.2 90.31
8 261.153 (可変) 89.13
9 111.568 1.00 1.81600 46.6 33.51
10 19.933 6.82 28.07
11 -122.372 6.48 1.80518 25.4 28.00
12 -19.066 1.00 1.81600 46.6 27.91
13 92.601 0.25 27.37
14 31.300 6.97 1.56732 42.8 27.67
15 -45.433 (可変) 27.22
16 -41.651 1.00 1.88300 40.8 25.29
17 288.476 (可変) 24.93
18 -43.625 1.00 1.79952 42.2 28.32
19 60.118 3.41 1.92286 21.3 30.47
20 1841.668 (可変) 30.99
21(絞り) ∞ 1.30 35.28
22 12979.173 5.25 1.62041 60.3 36.20
23 -49.580 0.20 36.89
24 120.309 4.21 1.51823 58.9 37.85
25 -132.864 0.20 37.86
26 55.286 9.10 1.48749 70.2 37.21
27 -54.880 1.50 1.83400 37.2 36.31
28 144.965 42.50 35.64
29 -66980.756 4.94 1.51823 58.9 35.22
30 -58.701 0.70 35.20
31 74.031 1.50 1.79952 42.2 33.34
32 28.155 6.45 1.51823 59.0 31.56
33 163.295 0.33 31.00
34 37.844 7.87 1.48749 70.2 30.40
35 -90.255 1.50 1.78590 44.2 29.25
36 137.357 3.87 28.51
37 10142.880 2.04 1.51823 58.9 27.82
38 -140.842 5.50 27.62
39 ∞ 37.50 1.60342 38.0 40.00
40 ∞ 20.25 1.51633 64.2 40.00
41 ∞ 40.00
像面 ∞
非球面データ
第1面
K = 2.20568e+002 A 4=-4.20402e-009 A 6=-4.59467e-013 A 8=-8.61587e-016 A10= 2.39031e-019 A12=-9.49676e-024
第7面
K =-1.36217e-001 A 4=-3.10340e-008 A 6=-5.79471e-012 A 8= 1.86396e-015 A10=-8.81016e-019 A12= 5.35694e-023
各種データ
ズーム比 34.99
焦点距離 10.00 24.08 58.91 185.24 349.90
Fナンバー 2.00 2.00 2.00 2.00 3.78
画角 28.81 12.87 5.33 1.70 0.90
像高 5.50 5.50 5.50 5.50 5.50
レンズ全長 359.64 359.64 358.61 359.64 359.64
BF 8.00 8.00 8.00 8.00 8.00
d 8 0.70 50.73 80.86 102.02 108.13
d15 1.99 1.22 2.00 3.79 3.43
d17 117.98 63.54 26.87 8.23 13.83
d20 6.22 11.39 16.12 12.84 1.50
入射瞳位置 57.26 192.37 442.65 1117.80 1752.94
射出瞳位置 -474.99 -474.99 -474.99 -474.99 -474.99
前側主点位置 67.06 215.25 494.37 1231.99 1849.36
後側主点位置 -2.00 -16.09 -50.90 -177.24 -341.90
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 1 142.15 40.11 20.29 -6.41
2 9 -103.89 22.52 -25.71 -56.10
3 16 -40.92 1.00 0.07 -0.46
4 18 -59.57 4.41 -0.00 -2.32
5 21 57.75 156.72 49.54 -126.68
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
面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1 165.586 18.09 1.49700 81.5 125.57
2 -708.954 1.00 124.27
3 135.848 3.70 1.77250 49.6 115.67
4 100.353 4.76 110.60
5 108.123 17.42 1.43387 95.1 109.82
6 2602.055 4.81 108.28
7 -382.546 3.20 1.77250 49.6 107.97
8 182.501 15.54 104.15
9 159.895 11.40 1.49700 81.5 104.03
10 -17116.486 0.20 103.43
11 254.718 8.54 1.49700 81.5 101.53
12 -1355.297 (可変) 100.61
13* -1458.631 1.20 1.72916 54.7 41.76
14 36.247 4.13 37.39
15 148.267 1.00 1.61800 63.3 37.34
16 25.964 10.69 1.72047 34.7 34.80
17 -141.098 (可変) 33.41
18 -29.453 1.00 1.69680 55.5 30.10
19 -177.158 (可変) 30.12
20 -76.435 1.00 1.72916 54.7 31.43
21 178.611 2.84 1.84666 23.8 32.38
22 -1306.217 (可変) 32.89
23 331.810 3.59 1.51633 64.1 45.33
24* -256.462 0.20 45.82
25 61.324 10.20 1.49700 81.5 47.70
26 -85.427 0.50 47.55
27 87.809 9.30 1.43875 94.9 44.68
28 -70.263 1.50 2.00100 29.1 43.33
29 161.223 5.06 42.54
30(絞り) ∞ 2.00 42.61
31 61.002 7.05 1.68893 31.1 42.73
32 -187.692 19.32 42.15
33 -67.045 1.20 2.00100 29.1 29.11
34 45.219 5.97 1.76182 26.5 28.65
35 -63.473 26.43 28.63
36 -47.004 1.50 2.00100 29.1 17.97
37 -101.737 26.95 18.34
38 106.584 5.58 1.76182 26.5 23.88
39 -26.003 1.00 2.00100 29.1 23.91
40 90.795 1.42 24.54
41 59.029 4.22 1.67270 32.1 25.68
42 -105.131 25.96
像面 ∞
非球面データ
第13面
K = 0.00000e+000 A 4= 3.98808e-006 A 6=-2.07696e-009 A 8= 3.61763e-012 A10=-1.32759e-015 A12= 2.24467e-017
A 3=-1.14383e-007 A 5= 2.69063e-008 A 7=-9.83060e-012 A 9= 1.73313e-013 A11=-7.19190e-016
第24面
K =-8.40684e-001 A 4= 6.20585e-007 A 6= 1.94828e-010 A 8= 1.53658e-013 A10=-2.12425e-016 A12= 1.85280e-019
A 3= 1.73854e-007 A 5=-7.84105e-010 A 7= 1.03135e-012 A 9=-1.66562e-015 A11= 2.32407e-018
各種データ
ズーム比 19.97
焦点距離 50.00 100.42 201.22 502.35 998.71
Fナンバー 4.50 4.50 4.50 4.50 8.00
画角 16.49 8.38 4.21 1.69 0.85
像高 14.80 14.80 14.80 14.80 14.80
レンズ全長 455.00 455.00 455.00 455.00 455.00
BF 55.00 55.00 55.00 55.00 55.00
d12 3.34 50.55 82.09 108.61 119.08
d17 6.11 5.83 5.92 6.29 6.36
d19 120.49 62.85 23.66 7.45 28.56
d22 26.56 37.26 44.84 34.16 2.50
入射瞳位置 176.30 379.25 702.47 1531.76 2818.92
射出瞳位置 -107.93 -107.93 -107.93 -107.93 -107.93
前側主点位置 210.96 417.78 655.18 485.17 -2304.21
後側主点位置 5.00 -45.42 -146.22 -447.35 -943.71
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 1 211.50 88.66 28.97 -46.90
2 13 -174.61 17.02 -15.34 -29.45
3 18 -50.62 1.00 -0.12 -0.71
4 20 -121.61 3.84 -0.22 -2.33
5 23 62.13 132.98 -6.81 -131.31
(数値実施例２)
面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1 165.935 18.33 1.49700 81.5 126.77
2 -715.411 1.00 125.46
3 135.469 3.70 1.77250 49.6 115.69
4 100.405 7.81 110.64
5 108.137 17.20 1.43387 95.1 109.16
6 2460.949 5.17 107.62
7 -384.320 3.20 1.77250 49.6 107.01
8 183.507 14.60 103.25
9 159.904 11.07 1.49700 81.5 103.03
10 -30186.544 0.20 102.45
11 253.361 8.92 1.49700 81.5 100.58
12 -1404.603 (可変) 99.47
13 199.507 1.20 1.65160 58.5 39.94
14 26.037 5.00 34.86
15 219.703 1.20 1.61800 63.3 35.00
16 26.078 10.46 1.72047 34.7 33.98
17 -118.519 (可変) 33.26
18 -50.140 1.20 1.77250 49.6 29.95
19* 258.361 (可変) 29.72
20 -75.251 1.00 1.72916 54.7 30.97
21 159.943 2.86 1.84666 23.8 31.94
22 -2202.245 (可変) 32.44
23 256.081 3.80 1.51633 64.1 44.80
24* -248.922 0.20 45.28
25 60.838 10.09 1.49700 81.5 47.05
26 -83.385 0.50 46.89
27 97.021 7.99 1.43875 94.9 44.10
28 -69.185 1.50 2.00100 29.1 43.21
29 154.566 5.06 42.47
30(絞り) ∞ 2.00 42.64
31 60.189 7.17 1.68893 31.1 42.92
32 -185.611 18.74 42.36
33 -70.369 1.20 2.00100 29.1 30.02
34 42.993 6.29 1.76182 26.5 29.55
35 -66.061 29.74 29.55
36 -44.447 1.50 2.00100 29.1 18.63
37 -77.527 27.25 19.03
38 86.683 5.47 1.76182 26.5 24.23
39 -29.207 1.00 2.00100 29.1 24.19
40 86.919 1.42 24.59
41 56.872 3.84 1.67270 32.1 25.57
42 -216.786 25.75
像面 ∞
非球面データ
第19面
K = 1.77210e+002 A 4=-5.87904e-006 A 6=-1.22835e-008 A 8= 5.58673e-011 A10=-2.00359e-013 A12= 1.47307e-016
A 3= 9.04839e-007 A 5= 1.22237e-007 A 7=-3.43901e-010 A 9= 6.84711e-013 A11= 1.06338e-015
第24面
K =-8.40684e-001 A 4= 6.69801e-007 A 6= 2.34362e-010 A 8= 6.61897e-014 A10=-1.09981e-016 A12= 5.13833e-020
A 3= 1.26705e-007 A 5= 3.33500e-010 A 7=-2.48178e-013 A 9=-2.53516e-015 A11= 7.20670e-018
各種データ
ズーム比 19.99
焦点距離 50.00 100.02 199.91 499.72 999.33
Fナンバー 4.50 4.50 4.50 4.50 8.00
画角 16.49 8.42 4.23 1.70 0.85
像高 14.80 14.80 14.80 14.80 14.80
レンズ全長 455.04 455.04 455.04 455.04 455.04
BF 55.05 55.05 55.05 55.05 55.05
d12 3.34 49.54 80.90 108.22 119.14
d17 6.13 6.66 6.45 5.49 5.14
d19 116.01 58.75 19.99 3.83 24.34
d22 25.65 36.18 43.79 33.59 2.50
入射瞳位置 179.25 379.84 694.91 1498.18 2757.74
射出瞳位置 -103.91 -103.91 -103.91 -103.91 -103.91
前側主点位置 213.52 416.92 643.41 426.89 -2527.23
後側主点位置 5.04 -44.97 -144.85 -444.67 -944.33
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 1 211.80 91.20 29.86 -48.68
2 13 -147.76 17.86 -14.92 -30.47
3 18 -54.01 1.20 0.11 -0.56
4 20 -116.76 3.86 -0.15 -2.27
5 23 59.82 134.76 -7.55 -126.59
(数値実施例３)
面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1 -43716.498 6.00 1.83400 37.2 189.52
2 349.147 2.00 189.56
3 347.543 26.27 1.43387 95.1 190.69
4 -511.506 19.75 191.33
5 345.012 19.99 1.43387 95.1 194.20
6 -1693.148 0.25 193.78
7 250.079 20.32 1.43387 95.1 188.65
8 3666.641 0.25 187.41
9 160.056 16.24 1.43875 94.9 173.35
10 320.212 (可変) 171.47
11 2553.149 2.00 2.00330 28.3 42.59
12 43.349 7.60 37.72
13 -63.583 2.00 1.88300 40.8 37.77
14 48.308 10.40 1.92286 18.9 41.09
15 -70.589 (可変) 41.93
16 -56.831 2.00 1.88300 40.8 42.03
17* 2723.197 (可変) 44.36
18 109.492 12.05 1.48749 70.2 82.15
19* -4305.269 0.20 82.87
20 100.255 14.56 1.59349 67.0 85.72
21 -455.265 0.20 85.21
22 126.708 2.50 1.90200 25.1 81.64
23 61.699 20.34 1.43875 94.9 76.79
24 -323.100 0.20 75.74
25* 99.695 9.10 1.48749 70.2 72.39
26 -2088.791 (可変) 70.88
27(絞り) ∞ 2.56 33.27
28 -167.693 1.40 1.81600 46.6 32.06
29 30.590 0.20 30.42
30 30.465 5.89 1.84666 23.8 30.55
31 131.619 6.72 29.80
32 -49.637 1.40 1.88300 40.8 28.54
33 -219.966 3.12 28.88
34 -91.045 1.80 1.75500 52.3 29.11
35 87.642 3.34 1.84666 23.8 29.93
36 245.035 3.03 30.34
37 ∞ 17.58 1.62041 60.3 31.42
38 -50.904 5.64 35.11
39 186.403 5.88 1.48749 70.2 34.76
40 -64.439 0.20 34.53
41 -192.896 1.60 1.88300 40.8 33.76
42 41.230 10.61 1.48749 70.2 32.99
43 -56.332 0.20 33.28
44 213.661 8.15 1.56732 42.8 32.56
45 -29.039 1.60 1.88300 40.8 32.04
46 -496.478 0.20 32.46
47 78.126 8.08 1.48749 70.2 32.62
48 -45.076 14.00 32.31
49 ∞ 33.00 1.60859 46.4 60.00
50 ∞ 13.20 1.51633 64.2 60.00
51 ∞ 60.00
像面 ∞
非球面データ
第17面
K =-2.53234e+004 A 4=-3.82946e-007 A 6=-2.75407e-010 A 8= 5.46025e-013 A10=-3.74522e-016 A12= 1.03329e-019
第19面
K = 5.22565e+003 A 4= 1.17376e-008 A 6= 8.58481e-011 A 8=-7.15882e-015 A10=-1.66050e-018 A12= 5.86317e-022
第25面
K =-5.12109e-001 A 4=-7.30279e-007 A 6=-5.24538e-011 A 8=-1.55464e-014 A10=-7.61075e-019 A12=-1.03968e-021
各種データ
ズーム比 99.99
焦点距離 9.30 29.33 93.66 350.61 929.86
Fナンバー 1.85 1.85 1.85 1.85 4.91
画角 30.60 10.62 3.36 0.90 0.34
像高 5.50 5.50 5.50 5.50 5.50
レンズ全長 618.62 618.62 618.62 618.62 618.62
BF 12.00 12.00 12.00 12.00 12.00
d10 2.59 89.09 135.44 160.94 170.04
d15 3.25 6.67 3.81 3.59 5.33
d17 254.90 154.12 95.43 42.94 2.49
d26 2.27 13.13 28.33 55.53 85.14
入射瞳位置 124.00 398.55 970.20 2915.95 10415.43
射出瞳位置 730.53 730.53 730.53 730.53 730.53
前側主点位置 133.42 429.08 1076.08 3437.64 12548.64
後側主点位置 2.70 -17.33 -81.67 -338.62 -917.87
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 1 229.91 111.06 59.87 -20.53
2 11 -51.64 22.00 -3.97 -21.73
3 16 -62.66 2.00 0.02 -1.04
4 18 63.91 59.15 16.85 -26.35
5 27 56.26 149.41 61.12 23.06
（数値実施例４）
面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1* -5528.734 2.50 1.83400 37.2 101.11
2 163.094 1.53 99.02
3 185.529 12.11 1.43875 94.9 99.12
4 -336.198 0.25 99.02
5 117.678 15.29 1.49700 81.5 96.13
6 -371.992 0.25 95.78
7* 105.346 8.18 1.48749 70.2 90.31
8 261.153 (可変) 89.13
9 111.568 1.00 1.81600 46.6 33.51
10 19.933 6.82 28.07
11 -122.372 6.48 1.80518 25.4 28.00
12 -19.066 1.00 1.81600 46.6 27.91
13 92.601 0.25 27.37
14 31.300 6.97 1.56732 42.8 27.67
15 -45.433 (可変) 27.22
16 -41.651 1.00 1.88300 40.8 25.29
17 288.476 (可変) 24.93
18 -43.625 1.00 1.79952 42.2 28.32
19 60.118 3.41 1.92286 21.3 30.47
20 1841.668 (可変) 30.99
21(絞り) ∞ 1.30 35.28
22 12979.173 5.25 1.62041 60.3 36.20
23 -49.580 0.20 36.89
24 120.309 4.21 1.51823 58.9 37.85
25 -132.864 0.20 37.86
26 55.286 9.10 1.48749 70.2 37.21
27 -54.880 1.50 1.83400 37.2 36.31
28 144.965 42.50 35.64
29 -66980.756 4.94 1.51823 58.9 35.22
30 -58.701 0.70 35.20
31 74.031 1.50 1.79952 42.2 33.34
32 28.155 6.45 1.51823 59.0 31.56
33 163.295 0.33 31.00
34 37.844 7.87 1.48749 70.2 30.40
35 -90.255 1.50 1.78590 44.2 29.25
36 137.357 3.87 28.51
37 10142.880 2.04 1.51823 58.9 27.82
38 -140.842 5.50 27.62
39 ∞ 37.50 1.60342 38.0 40.00
40 ∞ 20.25 1.51633 64.2 40.00
41 ∞ 40.00
像面 ∞
非球面データ
第1面
K = 2.20568e+002 A 4=-4.20402e-009 A 6=-4.59467e-013 A 8=-8.61587e-016 A10= 2.39031e-019 A12=-9.49676e-024
第7面
K =-1.36217e-001 A 4=-3.10340e-008 A 6=-5.79471e-012 A 8= 1.86396e-015 A10=-8.81016e-019 A12= 5.35694e-023
各種データ
ズーム比 34.99
焦点距離 10.00 24.08 58.91 185.24 349.90
Fナンバー 2.00 2.00 2.00 2.00 3.78
画角 28.81 12.87 5.33 1.70 0.90
像高 5.50 5.50 5.50 5.50 5.50
レンズ全長 359.64 359.64 358.61 359.64 359.64
BF 8.00 8.00 8.00 8.00 8.00
d 8 0.70 50.73 80.86 102.02 108.13
d15 1.99 1.22 2.00 3.79 3.43
d17 117.98 63.54 26.87 8.23 13.83
d20 6.22 11.39 16.12 12.84 1.50
入射瞳位置 57.26 192.37 442.65 1117.80 1752.94
射出瞳位置 -474.99 -474.99 -474.99 -474.99 -474.99
前側主点位置 67.06 215.25 494.37 1231.99 1849.36
後側主点位置 -2.00 -16.09 -50.90 -177.24 -341.90
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 1 142.15 40.11 20.29 -6.41
2 9 -103.89 22.52 -25.71 -56.10
3 16 -40.92 1.00 0.07 -0.46
4 18 -59.57 4.41 -0.00 -2.32
5 21 57.75 156.72 49.54 -126.68
各実施例と前述した各条件式との対応を表１に示す。
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、
Ｕ５ 第５レンズ群、Ｐ プリズムブロック、ＩＰ 像面
Ｕ５ 第５レンズ群、Ｐ プリズムブロック、ＩＰ 像面
Claims (6)
- 物体側から順に、変倍において固定の正の屈折力の第１レンズ群、変倍用に移動の負の屈折力の第２レンズ群、変倍用に移動の負の屈折力の第３レンズ群、変倍による像面の変動を補正する負または正の屈折力の第４レンズ群、開口絞りを含み変倍中固定で正または負の屈折力の第５レンズ群から構成され、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の焦点距離を各々ｆ２、ｆ３、前記第２レンズと前記第３レンズ群の広角端から焦点距離ｆｗｍにかけての移動量を各々ｍｖ２、ｍｖ３としたとき、
０．８０ ＜ ｍｖ３ ／ ｍｖ２ ＜ １．００
１．００ ＜ ｍｖ３ ／ ｍｖ２ ＜ １．２５
０．７０ ＜ ｆ２ ／ ｆ３ ＜ ４．５０
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、前記ｆｗｍは広角端焦点距離をｆｗ、ズーム比をＺとしたとき、下記条件を満足する。
ｆｗｍ＝ｆｗ×Ｚ１／４ - 物体側から順に、変倍において固定の正の屈折力の第１レンズ群、変倍用に移動の負の屈折力の第２レンズ群、変倍用に移動の負の屈折力の第３レンズ群、変倍による像面の変動を補正する負または正の屈折力の第４レンズ群、開口絞りを含み変倍中固定で正または負の屈折力の第５レンズ群から構成され、前記第３レンズ群の前記ｆｗｍにおける３次非点収差係数をIII３ｗｍとしたとき、
０．００ ＜ III３ｗｍ
１．００ ＜ ｍｖ３ ／ ｍｖ２ ＜ １．２５
０．７０ ＜ ｆ２ ／ ｆ３ ＜ ４．５０
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。 - 物体側から順に、変倍において固定の正の屈折力の第１レンズ群、変倍用に移動の負の屈折力の第２レンズ群、変倍用に移動の負の屈折力の第３レンズ群、変倍による像面の変動を補正する負または正の屈折力の第４レンズ群、開口絞りを含み変倍中固定で正または負の屈折力の第５レンズ群から構成され、前記第３レンズ群の前記ｆｗｍにおける３次非点収差係数をIII３ｗｍとしたとき、
III３ｗｍ ＜ ０．００
０．８０ ＜ ｍｖ３ ／ ｍｖ２ ＜ １．００
０．７０ ＜ ｆ２ ／ ｆ３ ＜ ４．５０
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。 - レンズ全系の望遠端焦点距離をｆＴ、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の望遠端における合成焦点距離をｆ２３としたとき、
２．３０ ＜ ｆＴ ／ ｆ１ ＜ ７．００
４．００ ＜ ｜ｆ１ ／ ｆ２３｜ ＜ １２．００
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。 - 前記第３レンズ群は少なくとも１枚の負レンズを有し、負レンズの材料の平均アッベ数をν３としたとき、
３５．００ ＜ ν３
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。 - 請求項１乃至５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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2016096605A JP2017203927A (ja) | 2016-05-13 | 2016-05-13 | ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2016096605A JP2017203927A (ja) | 2016-05-13 | 2016-05-13 | ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2017203927A true JP2017203927A (ja) | 2017-11-16 |
Family
ID=60322845
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2016096605A Pending JP2017203927A (ja) | 2016-05-13 | 2016-05-13 | ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2017203927A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020030284A (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 |
| GB2590756A (en) * | 2019-08-16 | 2021-07-07 | Canon Kk | Zoom lens and image pickup apparatus |
| JP7467077B2 (ja) | 2019-11-08 | 2024-04-15 | キヤノン株式会社 | ズームレンズおよび撮像装置 |
-
2016
- 2016-05-13 JP JP2016096605A patent/JP2017203927A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020030284A (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 |
| US11280987B2 (en) | 2018-08-21 | 2022-03-22 | Fujifilm Corporation | Zoom lens and imaging apparatus |
| GB2590756A (en) * | 2019-08-16 | 2021-07-07 | Canon Kk | Zoom lens and image pickup apparatus |
| GB2590756B (en) * | 2019-08-16 | 2022-02-23 | Canon Kk | Zoom lens and image pickup apparatus |
| JP7467077B2 (ja) | 2019-11-08 | 2024-04-15 | キヤノン株式会社 | ズームレンズおよび撮像装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5738069B2 (ja) | ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 | |
| US8934047B2 (en) | Zoom lens and image pickup apparatus including the same | |
| JP4672755B2 (ja) | 変倍光学系および撮像装置 | |
| US8488253B2 (en) | Zoom lens and image pickup apparatus including the same | |
| JP5774055B2 (ja) | ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 | |
| EP2955559B1 (en) | Zoom lens and image pickup apparatus including the same | |
| JP2013178410A (ja) | ズームレンズ | |
| JP2010008917A5 (ja) | ||
| JP5767335B2 (ja) | ズームレンズおよび撮像装置 | |
| JP2018025623A (ja) | ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 | |
| JP2016024341A (ja) | ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 | |
| WO2013031180A1 (ja) | ズームレンズおよび撮像装置 | |
| JP2016024350A (ja) | ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 | |
| JP2021021902A (ja) | ズームレンズおよび撮像装置 | |
| JP2017203927A (ja) | ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 | |
| US20120250163A1 (en) | Zoom lens and image pickup apparatus including the same | |
| US11275235B2 (en) | Zoom lens and image pickup apparatus | |
| JP2013161005A (ja) | ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 | |
| JP6016500B2 (ja) | ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 | |
| JP2019008088A (ja) | ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 | |
| CN218383455U (zh) | 相机模组以及拍摄装置 | |
| JP2019003073A (ja) | ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 | |
| JP6207237B2 (ja) | ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 | |
| JP5866190B2 (ja) | ズームレンズ及び撮像装置 | |
| JP2017078772A (ja) | ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 |