JP2018025625A - ズームレンズおよびそれを有する撮像装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 光学系全体の大きさを抑制しながら広角高倍でＦ値が明るく、且つ良好な光学性能を持つズームレンズおよびそれを有する撮像装置を提供すること。
【解決手段】 ズームレンズは、物体側から像側へ順に配置された、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正または負の屈折力の第３レンズ群、１つ以上のレンズ群を含む後群から構成され、変倍に際して前記第１レンズ群は移動せず、変倍に際して隣り合うレンズ群の間隔が変化し、前記第１レンズ群は３枚以上のレンズを含み、前記第２レンズ群は３枚以上のレンズを含み、広角端から望遠端までの変倍における前記第２レンズ群の移動量、広角端から望遠端までの変倍における前記第３レンズ群の移動量を適切に設定することを特徴とする。
【選択図】 図１
【解決手段】 ズームレンズは、物体側から像側へ順に配置された、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正または負の屈折力の第３レンズ群、１つ以上のレンズ群を含む後群から構成され、変倍に際して前記第１レンズ群は移動せず、変倍に際して隣り合うレンズ群の間隔が変化し、前記第１レンズ群は３枚以上のレンズを含み、前記第２レンズ群は３枚以上のレンズを含み、広角端から望遠端までの変倍における前記第２レンズ群の移動量、広角端から望遠端までの変倍における前記第３レンズ群の移動量を適切に設定することを特徴とする。
【選択図】 図１
Description
本発明は、ズームレンズおよびそれを有する撮像装置に関し、例えばデジタルカメラ、ビデオカメラ、ＴＶカメラ等の撮影系に好適なものである。
近年、モニタの高精細化が進み、デジタルカメラ、ビデオカメラ、ＴＶカメラに搭載するズームレンズにも高画質化が求められている。その際、固体撮像素子は画素数を増やしても感度を落とさないために大型化が望まれているが、カメラ全体の大型化を抑制するためにズームレンズはより一層の小型化も求められている。
従来から、小型で変倍比を効率良く確保できるズームレンズとして、物体側より像側へ順に、正、負の屈折力を有するレンズ群を有し、第３レンズ群より像側に配されたレンズ群にて変倍に伴う像面移動を補正するズームレンズが知られている。
例えば、特許文献１では物体側より順に正、負、正、正の屈折力を有するレンズ群を配し、変倍時に第１レンズ群が固定で１０〜１４倍程度のズームレンズが開示されている。特許文献２では物体側より順に正、負、正、負、正の屈折力を有するレンズ群を配し、変倍時に第１レンズ群と第５レンズ群が固定で１０倍程度のズームレンズが開示されている。
特許文献１は第２レンズ群と第３レンズ群を移動させているが、第３レンズ群の移動量が小さく、変倍に際する諸収差の変動を抑制するのに課題があった。
特許文献２は望遠端のＦ値がＦ７程度と暗く、更なる高倍化や大口径化を図ると望遠端における球面収差やコマ収差の補正が困難となる。
そこで、本発明は、光学系全体の大きさを抑制しながら広角高倍で開放Ｆ値が小さく（明るく）、且つ良好な光学性能を持つズームレンズおよびそれを有する撮像装置を提供する事を目的としている。
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、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正または負の屈折力の第３レンズ群、１つ以上のレンズ群を含む後群から構成され、変倍に際して前記第１レンズ群は移動せず、変倍に際して隣り合うレンズ群の間隔が変化するズームレンズであって、前記第１レンズ群は３枚以上のレンズを含み、前記第２レンズ群は３枚以上のレンズを含み、広角端から望遠端までの変倍における前記第２レンズ群の移動量をｍ２、広角端から望遠端までの変倍における前記第３レンズ群の移動量をｍ３とし、広角端と比較して望遠端においてレンズ群が像側に位置する場合の移動量の符号を正とするとき、
０．３８＜｜ｍ３／ｍ２｜
なる条件式を満足することを特徴とする。
０．３８＜｜ｍ３／ｍ２｜
なる条件式を満足することを特徴とする。
本発明によれば、光学系全体の大きさを抑制しながら広角高倍で開放Ｆ値が小さく（明るく）、且つ良好な光学性能を持つズームレンズおよびそれを有する撮像装置を提供することができる。
以下、添付の図面を参照しながら本発明のズームレンズを詳細に説明する。
本発明のズームレンズは、物体側から像側へ順に配置された、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正または負の屈折力の第３レンズ群、１つ以上のレンズ群を含む後群から構成され、高倍ズームに適した構成としている。また、変倍に際して第１レンズ群は移動せず、変倍に際して隣り合うレンズ群の間隔が変化し、第３レンズ群以降に変倍作用を持たせたり、変倍に際する像面の変動を補正させたりしている。
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、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正または負の屈折力の第３レンズ群、１つ以上のレンズ群を含む後群から構成され、高倍ズームに適した構成としている。また、変倍に際して第１レンズ群は移動せず、変倍に際して隣り合うレンズ群の間隔が変化し、第３レンズ群以降に変倍作用を持たせたり、変倍に際する像面の変動を補正させたりしている。
第１レンズ群は３枚以上のレンズで構成し、主に望遠側の球面収差と軸上色収差の補正を行なっている。第２レンズ群は３枚以上のレンズで構成し、変倍に際する像面湾曲や倍率色収差の変動を抑制している。第２レンズ群は物体側から２枚目以降のレンズに非球面を２面以上有する。すなわち、第２レンズ群に含まれるレンズの中で最も物体側に配置されたレンズを除く各レンズのレンズ面のうち、２面以上のレンズ面は非球面形状である。この構成により、中間焦点距離から望遠端でのコマ収差の変動を補正している。
更に、以下の条件式を満足している。
０．３８＜｜ｍ２／ｍ３｜ …（１）
９．００＜ｆｔ／ｆｗ …（２）
但し、ｆｔは望遠端の焦点距離、ｆｗは広角端の焦点距離、ｍ２は広角端から望遠端までの変倍における第２レンズ群の移動量、ｍ３は広角端から望遠端までの変倍における第３レンズ群の移動量であり、ｍ２とｍ３は広角端と比較して望遠端においてレンズ群が像側に位置する場合に正の符号とする。
０．３８＜｜ｍ２／ｍ３｜ …（１）
９．００＜ｆｔ／ｆｗ …（２）
但し、ｆｔは望遠端の焦点距離、ｆｗは広角端の焦点距離、ｍ２は広角端から望遠端までの変倍における第２レンズ群の移動量、ｍ３は広角端から望遠端までの変倍における第３レンズ群の移動量であり、ｍ２とｍ３は広角端と比較して望遠端においてレンズ群が像側に位置する場合に正の符号とする。
条件式（１）は第２レンズ群と第３レンズ群の広角端から望遠端までの移動量の比を絶対値で規定した式である。条件式（１）が満たされない場合、第２レンズ群の移動量が小さく、所望の変倍比を確保するためには第２レンズ群の屈折力が強くなり、変倍に際する像面湾曲の変動や望遠端での球面収差の補正が困難となる。
条件式（２）は変倍比を規定した式である。条件式（２）が満たされない場合、本発明と同様の効果を得るために必要となる手段が増えるため、本発明を適用する範囲として好ましくない。
以上で本発明の目的は達成されるが、本発明は、以下の条件式を満足するのが望ましい。
０．４０＜｜ｍ３／ｆ３｜＜０．６５ …（３）
但し、ｆ３は第３レンズ群の焦点距離とする。
０．４０＜｜ｍ３／ｆ３｜＜０．６５ …（３）
但し、ｆ３は第３レンズ群の焦点距離とする。
条件式（３）は第３レンズ群の広角端から望遠端までの移動量と第３レンズ群の焦点距離の比を絶対値で規定した式である。条件式（３）の上限条件が満たされない場合、屈折力の強い第３レンズ群を大きく移動させることが必要となるために変倍に際して像面湾曲やコマ収差の変動の抑制が困難となる。逆に、条件式（３）の下限条件が満たされない場合、第３レンズ群の変倍への寄与が小さくなり、高変倍比を達成し難くなり好ましくない。
また、本発明は、以下の条件式を満足するのが望ましい。
０．１＜ｍ２／ｆｔ＜０．３ …（４）
０．１＜ｍ２／ｆｔ＜０．３ …（４）
条件式（４）は第２レンズ群の広角端から望遠端までの移動量と望遠端の焦点距離を規定した式である。条件式（４）の上限条件が満たされない場合、レンズ全長が長くなり好ましくない。逆に、条件式（４）の下限条件が満たされない場合、所望の変倍比を確保するために必要な第２レンズ群の屈折力が強くなり、変倍に際する像面湾曲の変動や望遠端での球面収差の補正が困難となる。
また、本発明は、以下の条件式を満足するのが望ましい。
１．３＜ｍ２／Ｄ１＜３．０ …（５）
但し、Ｄ１は第１レンズ群の光軸上の厚みとする。
１．３＜ｍ２／Ｄ１＜３．０ …（５）
但し、Ｄ１は第１レンズ群の光軸上の厚みとする。
条件式（５）は第２レンズ群の広角端から望遠端までの移動量と第１レンズ群の光軸上の厚みの比を規定した式である。条件式（５）の上限条件が満たされない場合、第２レンズ群の移動量が大きいために中間焦点距離の入射瞳が長くなり、前玉径の大型化に繋がり好ましくない。逆に、条件式（５）の下限条件が満たされない場合、所望の変倍比を確保するために必要な第２レンズ群の屈折力が強くなり、変倍に際する像面湾曲の変動や望遠端での球面収差の補正が困難となる。もしくは、第１レンズ群の構成枚数が多くする事で、本発明の効果と同様に、望遠端の球面収差やコマ収差の補正が可能となり、発明の趣旨に沿わない。
また、本発明は、第３レンズ群は少なくとも１枚の負レンズを含むことが望ましい。
第３レンズ群が負の屈折力を有するレンズ群の場合は、少なくとも１枚の負レンズを含むことは自明である。第３レンズ群が正の屈折力を有するレンズ群の場合、変倍に際する軸上色収差の変動を抑制するために少なくとも１枚の負レンズを含むことが好ましい。
第３レンズ群が負の屈折力を有するレンズ群の場合は、少なくとも１枚の負レンズを含むことは自明である。第３レンズ群が正の屈折力を有するレンズ群の場合、変倍に際する軸上色収差の変動を抑制するために少なくとも１枚の負レンズを含むことが好ましい。
また、本発明は、ズームレンズは第１レンズ群の像側に隣接して配置されたレンズから数えて４番目に配置されたレンズより像側に開口絞りを有することが望ましい。
絞りより物体側に配置されたレンズは、変倍に際する像面湾曲や倍率色収差の変動を抑制するために、第１レンズ群の他に少なくとも４枚のレンズを有することが望ましい。
絞りより物体側に配置されたレンズは、変倍に際する像面湾曲や倍率色収差の変動を抑制するために、第１レンズ群の他に少なくとも４枚のレンズを有することが望ましい。
なお、条件式（１）〜（５）の数値範囲は以下の如く特定するのが更に望ましい。
０．３８＜｜ｍ３／ｍ２｜＜１．００ …（１ａ）
９．４０＜ｆｔ／ｆｗ＜３０．００ …（２ａ）
０．４３＜｜ｍ３／ｆ３｜＜０．６２ …（３ａ）
０．１６＜ｍ２／ｆｔ＜０．２８ …（４ａ）
１．４＜ｍ２／Ｄ１＜２．７ …（５ａ）
０．３８＜｜ｍ３／ｍ２｜＜１．００ …（１ａ）
９．４０＜ｆｔ／ｆｗ＜３０．００ …（２ａ）
０．４３＜｜ｍ３／ｆ３｜＜０．６２ …（３ａ）
０．１６＜ｍ２／ｆｔ＜０．２８ …（４ａ）
１．４＜ｍ２／Ｄ１＜２．７ …（５ａ）
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。
図１、５、９、１３は、それぞれ後述する数値実施例１〜４のレンズ断面図、図２〜４、６〜８、１０〜１２、１４〜１６はそれぞれ各数値実施例の収差図である。図２〜４、６〜８、１０〜１２、１４〜１６において、図２、６、１０、１４は広角端における収差図、図３、７、１１、１５は中間焦点距離における収差図、図４、８、１２、１６は望遠端における収差図である。収差図において、ｄ、ｇはｄ線およびｇ線、Ｍ、Ｓはメリジオナル像面、サジタル像面を示し、倍率色収差はｇ線によって表している。
図１、５、９、１３は、それぞれ後述する数値実施例１〜４のレンズ断面図、図２〜４、６〜８、１０〜１２、１４〜１６はそれぞれ各数値実施例の収差図である。図２〜４、６〜８、１０〜１２、１４〜１６において、図２、６、１０、１４は広角端における収差図、図３、７、１１、１５は中間焦点距離における収差図、図４、８、１２、１６は望遠端における収差図である。収差図において、ｄ、ｇはｄ線およびｇ線、Ｍ、Ｓはメリジオナル像面、サジタル像面を示し、倍率色収差はｇ線によって表している。
図１、５、９、１３のレンズ断面図において、Ｌ１〜Ｌ５はそれぞれ第１〜５レンズ群、ＳＰは絞り、ＰはＣＣＤのフェースプレートやローパスフィルター等のガラスブロック、Ｉは像面である。本実施形態においては、広角端から望遠端への変倍に際して、図１、５、９、１３の矢印のように各群を移動させている。実線と点線の矢印は、それぞれ無限遠物体と近距離物体にフォーカスしている時の変倍に伴う像面変動を補正するための移動軌跡である。
以下に本発明の数値実施例を記載する。
数値実施例において、Ｒｉは物体側より像側へ順に、第ｉ番目の面の曲率半径、Ｄｉは第ｉ番目の面と第ｉ＋１番目の面の間隔（レンズ厚あるいは空気間隔）、Ｎｉとνｉはそれぞれ第ｉ番目のレンズの材質の屈折率とアッベ数である。なお、アッベ数νは、フラウンフォーファ線のｄ線（５８７．６ｎｍ）、Ｆ線（４８６．１ｎｍ）、Ｃ線（６５６．３ｎｍ）に対する屈折率をそれぞれＮｄ、ＮＦ、ＮＣとしたとき、
ν＝（Ｎｄ−１）／（ＮＦ−ＮＣ）
で表される。非球面形状は、光軸方向にＸ軸、光軸と垂直方向ｈ軸、光の進行方向を正とし、Ｒを近軸曲率半径、各非球面係数をｋ、Ａ３、Ａ４、Ａ５、Ａ６、Ａ７、Ａ８、Ａ９、Ａ１０、Ａ１１としたとき、
なる式で表している。また、例えば「e−Z」の表示は「×10−Z」を意味する。
半画角は光線追跡で求めた値である。ＢＦはバックフォーカスである。
数値実施例において、Ｒｉは物体側より像側へ順に、第ｉ番目の面の曲率半径、Ｄｉは第ｉ番目の面と第ｉ＋１番目の面の間隔（レンズ厚あるいは空気間隔）、Ｎｉとνｉはそれぞれ第ｉ番目のレンズの材質の屈折率とアッベ数である。なお、アッベ数νは、フラウンフォーファ線のｄ線（５８７．６ｎｍ）、Ｆ線（４８６．１ｎｍ）、Ｃ線（６５６．３ｎｍ）に対する屈折率をそれぞれＮｄ、ＮＦ、ＮＣとしたとき、
ν＝（Ｎｄ−１）／（ＮＦ−ＮＣ）
で表される。非球面形状は、光軸方向にＸ軸、光軸と垂直方向ｈ軸、光の進行方向を正とし、Ｒを近軸曲率半径、各非球面係数をｋ、Ａ３、Ａ４、Ａ５、Ａ６、Ａ７、Ａ８、Ａ９、Ａ１０、Ａ１１としたとき、
半画角は光線追跡で求めた値である。ＢＦはバックフォーカスである。
（数値実施例１）
単位 mm
面データ
面番号i ri di ndi νdi
1 205.771 2.43 1.88202 37.2
2 76.326 8.50 1.49700 81.5
3 -554.860 0.17
4 83.963 4.95 1.49700 81.5
5 471.683 0.17
6 60.944 6.40 1.49700 81.5
7 338.896 (可変)
8 779.821 1.29 1.81600 46.6
9 20.025 6.00
10 -409.205 1.01 1.75520 27.5
11 51.248 4.19
12* -44.288 1.38 1.76182 26.5
13* 303.515 2.19
14* 80.056 3.72 1.95906 17.5
15* -81.660 (可変)
16(絞り) ∞ (可変)
17* 22.030 2.71 1.71300 53.9
18 89.912 12.28
19 995.895 0.68 1.80100 35.0
20 19.475 2.23
21* 30.346 3.80 1.43875 94.9
22 -44.887 (可変)
23 36.031 6.83 1.55332 71.7
24 -31.566 0.95 1.80000 29.8
25 -60.832 (可変)
26 ∞ 5.41 1.51633 64.1
27 ∞ 1.00
像面 ∞
非球面データ
第12面
K = 5.23415e+000 A 4=-3.11189e-007 A 6= 1.59319e-009 A 8= 2.96297e-011
第13面
K = 2.18962e+002 A 4=-8.66971e-006 A 6=-3.38267e-008 A 8= 1.92247e-011
第14面
K = 1.62820e+001 A 4=-1.32117e-006 A 6=-9.87946e-009 A 8=-2.47899e-012
第15面
K =-1.70303e+000 A 4= 1.62089e-006 A 6= 1.49766e-008 A 8=-5.46582e-012
第17面
K =-2.51602e-001 A 4=-2.46794e-006 A 6= 8.49427e-010 A 8=-5.03456e-012
第21面
K = 1.49921e-001 A 4= 3.83415e-007 A 6= 1.35245e-008 A 8= 8.58053e-011
各種データ
ズーム比 19.50
広角 中間 望遠
焦点距離 10.60 72.07 206.68
Fナンバー 3.61 3.61 3.61
半画角 36.10 5.85 2.03
像高 7.41 7.41 7.41
レンズ全長 198.01 198.01 198.01
BF 30.92 37.81 16.95
d 7 1.07 44.12 54.88
d15 58.30 15.25 4.48
d16 33.67 9.17 1.40
d22 2.17 19.78 48.41
d25 26.35 33.24 12.38
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 85.73
2 8 -21.38
3 17 69.13
4 23 49.32
単位 mm
面データ
面番号i ri di ndi νdi
1 205.771 2.43 1.88202 37.2
2 76.326 8.50 1.49700 81.5
3 -554.860 0.17
4 83.963 4.95 1.49700 81.5
5 471.683 0.17
6 60.944 6.40 1.49700 81.5
7 338.896 (可変)
8 779.821 1.29 1.81600 46.6
9 20.025 6.00
10 -409.205 1.01 1.75520 27.5
11 51.248 4.19
12* -44.288 1.38 1.76182 26.5
13* 303.515 2.19
14* 80.056 3.72 1.95906 17.5
15* -81.660 (可変)
16(絞り) ∞ (可変)
17* 22.030 2.71 1.71300 53.9
18 89.912 12.28
19 995.895 0.68 1.80100 35.0
20 19.475 2.23
21* 30.346 3.80 1.43875 94.9
22 -44.887 (可変)
23 36.031 6.83 1.55332 71.7
24 -31.566 0.95 1.80000 29.8
25 -60.832 (可変)
26 ∞ 5.41 1.51633 64.1
27 ∞ 1.00
像面 ∞
非球面データ
第12面
K = 5.23415e+000 A 4=-3.11189e-007 A 6= 1.59319e-009 A 8= 2.96297e-011
第13面
K = 2.18962e+002 A 4=-8.66971e-006 A 6=-3.38267e-008 A 8= 1.92247e-011
第14面
K = 1.62820e+001 A 4=-1.32117e-006 A 6=-9.87946e-009 A 8=-2.47899e-012
第15面
K =-1.70303e+000 A 4= 1.62089e-006 A 6= 1.49766e-008 A 8=-5.46582e-012
第17面
K =-2.51602e-001 A 4=-2.46794e-006 A 6= 8.49427e-010 A 8=-5.03456e-012
第21面
K = 1.49921e-001 A 4= 3.83415e-007 A 6= 1.35245e-008 A 8= 8.58053e-011
各種データ
ズーム比 19.50
広角 中間 望遠
焦点距離 10.60 72.07 206.68
Fナンバー 3.61 3.61 3.61
半画角 36.10 5.85 2.03
像高 7.41 7.41 7.41
レンズ全長 198.01 198.01 198.01
BF 30.92 37.81 16.95
d 7 1.07 44.12 54.88
d15 58.30 15.25 4.48
d16 33.67 9.17 1.40
d22 2.17 19.78 48.41
d25 26.35 33.24 12.38
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 85.73
2 8 -21.38
3 17 69.13
4 23 49.32
（数値実施例２）
単位 mm
面データ
面番号i ri di ndi νdi
1 178.057 1.96 1.83400 37.2
2 60.001 7.86 1.43875 94.9
3 -272.136 0.17
4 57.855 5.83 1.49700 81.5
5 -3611.688 0.17
6 57.398 3.43 1.53775 74.7
7 141.092 (可変)
8 -2080.933 0.81 1.88300 40.8
9 13.493 5.50
10* -23.944 0.67 1.78800 47.4
11* 57.657 0.17
12 43.172 2.83 1.92286 18.9
13 -45.354 (可変)
14 -28.939 0.60 1.78800 47.4
15 -56.254 (可変)
16(絞り) ∞ (可変)
17* 13.007 3.00 1.58313 59.4
18* -257.031 2.89
19 35.108 0.60 1.91082 35.3
20 12.563 0.46
21 16.699 2.44 1.49700 81.5
22 -62.916 0.17
23 19.387 0.60 1.88300 40.8
24 13.631 2.78 1.43875 94.9
25 -45.218 (可変)
26 158.534 1.33 2.00069 25.5
27 -20.449 0.60 1.88300 40.8
28 13.888 (可変)
29 -49.729 2.35 1.53775 74.7
30 -12.812 0.60 1.95375 32.3
31 -42.155 0.58
32 43.037 2.61 1.63980 34.5
33 -29.595 (可変)
34 ∞ 2.00 1.51633 64.1
35 ∞ 1.00
像面 ∞
非球面データ
第10面
K =-1.12535e+000 A 4=-2.56278e-005 A 6= 5.48500e-008 A 8=-4.27510e-010
第11面
K =-6.36388e+000 A 4=-2.46799e-005 A 6= 1.11088e-007 A 8=-2.45457e-010
第17面
K =-2.48049e-001 A 4=-1.31894e-005 A 6= 2.64986e-009 A 8= 8.62890e-010
第18面
K =-8.54422e+002 A 4= 2.95116e-005 A 6= 1.13204e-008 A 8= 4.58515e-010
各種データ
ズーム比 19.50
広角 中間 望遠
焦点距離 11.39 61.47 222.04
Fナンバー 4.12 4.63 4.84
半画角 35.60 6.65 1.86
像高 7.41 7.41 7.41
レンズ全長 139.25 139.25 139.25
BF 14.35 14.07 13.37
d 7 1.25 35.33 49.94
d13 6.09 5.37 1.23
d15 45.09 11.72 1.26
d16 1.24 1.24 1.24
d25 2.06 9.89 4.41
d28 18.16 10.61 16.79
d33 12.03 11.75 11.06
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 71.09
2 8 -14.83
3 14 -76.37
4 17 18.09
5 26 -19.60
6 29 56.59
単位 mm
面データ
面番号i ri di ndi νdi
1 178.057 1.96 1.83400 37.2
2 60.001 7.86 1.43875 94.9
3 -272.136 0.17
4 57.855 5.83 1.49700 81.5
5 -3611.688 0.17
6 57.398 3.43 1.53775 74.7
7 141.092 (可変)
8 -2080.933 0.81 1.88300 40.8
9 13.493 5.50
10* -23.944 0.67 1.78800 47.4
11* 57.657 0.17
12 43.172 2.83 1.92286 18.9
13 -45.354 (可変)
14 -28.939 0.60 1.78800 47.4
15 -56.254 (可変)
16(絞り) ∞ (可変)
17* 13.007 3.00 1.58313 59.4
18* -257.031 2.89
19 35.108 0.60 1.91082 35.3
20 12.563 0.46
21 16.699 2.44 1.49700 81.5
22 -62.916 0.17
23 19.387 0.60 1.88300 40.8
24 13.631 2.78 1.43875 94.9
25 -45.218 (可変)
26 158.534 1.33 2.00069 25.5
27 -20.449 0.60 1.88300 40.8
28 13.888 (可変)
29 -49.729 2.35 1.53775 74.7
30 -12.812 0.60 1.95375 32.3
31 -42.155 0.58
32 43.037 2.61 1.63980 34.5
33 -29.595 (可変)
34 ∞ 2.00 1.51633 64.1
35 ∞ 1.00
像面 ∞
非球面データ
第10面
K =-1.12535e+000 A 4=-2.56278e-005 A 6= 5.48500e-008 A 8=-4.27510e-010
第11面
K =-6.36388e+000 A 4=-2.46799e-005 A 6= 1.11088e-007 A 8=-2.45457e-010
第17面
K =-2.48049e-001 A 4=-1.31894e-005 A 6= 2.64986e-009 A 8= 8.62890e-010
第18面
K =-8.54422e+002 A 4= 2.95116e-005 A 6= 1.13204e-008 A 8= 4.58515e-010
各種データ
ズーム比 19.50
広角 中間 望遠
焦点距離 11.39 61.47 222.04
Fナンバー 4.12 4.63 4.84
半画角 35.60 6.65 1.86
像高 7.41 7.41 7.41
レンズ全長 139.25 139.25 139.25
BF 14.35 14.07 13.37
d 7 1.25 35.33 49.94
d13 6.09 5.37 1.23
d15 45.09 11.72 1.26
d16 1.24 1.24 1.24
d25 2.06 9.89 4.41
d28 18.16 10.61 16.79
d33 12.03 11.75 11.06
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 71.09
2 8 -14.83
3 14 -76.37
4 17 18.09
5 26 -19.60
6 29 56.59
（数値実施例３）
単位 mm
面データ
面番号i ri di ndi νdi
1 190.498 2.01 1.83400 37.2
2 48.074 9.76 1.49700 81.5
3 -275.908 0.17
4 49.204 6.30 1.53775 74.7
5 929.826 0.17
6 43.680 4.40 1.55332 71.7
7 127.333 (可変)
8 232.205 0.82 2.00100 29.1
9 12.212 5.97
10* -23.519 0.67 1.75501 51.2
11* 43.830 0.60
12 37.196 3.52 1.94595 18.0
13 -32.398 (可変)
14 -20.077 0.60 1.77250 49.6
15 -278.037 (可変)
16(絞り) ∞ (可変)
17* 12.667 3.45 1.58313 59.4
18* -366.921 0.81
19 18.136 0.83 1.95375 32.3
20 11.536 0.43
21 13.559 3.81 1.43875 94.9
22 -34.811 0.17
23 35.420 0.63 1.88300 40.8
24 9.937 3.61 1.51742 52.4
25 -97.438 (可変)
26 45.205 1.20 1.92286 18.9
27 -51.299 0.60 1.95375 32.3
28 15.586 (可変)
29 179.006 2.98 1.51742 52.4
30 -11.229 0.60 1.85150 40.8
31 77.139 0.17
32 30.328 3.29 1.53172 48.8
33 -17.932 (可変)
34 ∞ 2.00 1.51633 64.1
35 ∞ 1.00
像面 ∞
非球面データ
第10面
K =-1.42680e+000 A 4=-3.03718e-005 A 6= 1.69961e-008 A 8=-3.62871e-010
第11面
K = 4.43821e+000 A 4=-4.70125e-005 A 6= 1.11725e-007 A 8=-2.43024e-010
第17面
K =-6.79097e-001 A 4= 7.72525e-006 A 6= 6.08844e-008 A 8= 4.12175e-010
第18面
K =-7.48650e+002 A 4= 4.91668e-005 A 6=-5.77852e-008 A 8=-1.55308e-011
各種データ
ズーム比 19.50
広角 中間 望遠
焦点距離 10.78 53.60 210.20
Fナンバー 4.12 4.63 4.84
半画角 35.6 7.62 1.96
像高 7.41 7.41 7.41
レンズ全長 139.33 139.33 139.33
BF 12.91 12.91 12.91
d 7 0.93 25.46 35.97
d13 9.31 9.29 8.57
d15 36.57 12.07 2.27
d16 1.20 1.20 1.20
d25 1.39 15.45 13.21
d28 19.47 5.41 7.65
d33 10.59 10.59 10.59
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 55.38
2 8 -17.45
3 14 -28.04
4 17 18.06
5 26 -24.86
6 29 89.78
単位 mm
面データ
面番号i ri di ndi νdi
1 190.498 2.01 1.83400 37.2
2 48.074 9.76 1.49700 81.5
3 -275.908 0.17
4 49.204 6.30 1.53775 74.7
5 929.826 0.17
6 43.680 4.40 1.55332 71.7
7 127.333 (可変)
8 232.205 0.82 2.00100 29.1
9 12.212 5.97
10* -23.519 0.67 1.75501 51.2
11* 43.830 0.60
12 37.196 3.52 1.94595 18.0
13 -32.398 (可変)
14 -20.077 0.60 1.77250 49.6
15 -278.037 (可変)
16(絞り) ∞ (可変)
17* 12.667 3.45 1.58313 59.4
18* -366.921 0.81
19 18.136 0.83 1.95375 32.3
20 11.536 0.43
21 13.559 3.81 1.43875 94.9
22 -34.811 0.17
23 35.420 0.63 1.88300 40.8
24 9.937 3.61 1.51742 52.4
25 -97.438 (可変)
26 45.205 1.20 1.92286 18.9
27 -51.299 0.60 1.95375 32.3
28 15.586 (可変)
29 179.006 2.98 1.51742 52.4
30 -11.229 0.60 1.85150 40.8
31 77.139 0.17
32 30.328 3.29 1.53172 48.8
33 -17.932 (可変)
34 ∞ 2.00 1.51633 64.1
35 ∞ 1.00
像面 ∞
非球面データ
第10面
K =-1.42680e+000 A 4=-3.03718e-005 A 6= 1.69961e-008 A 8=-3.62871e-010
第11面
K = 4.43821e+000 A 4=-4.70125e-005 A 6= 1.11725e-007 A 8=-2.43024e-010
第17面
K =-6.79097e-001 A 4= 7.72525e-006 A 6= 6.08844e-008 A 8= 4.12175e-010
第18面
K =-7.48650e+002 A 4= 4.91668e-005 A 6=-5.77852e-008 A 8=-1.55308e-011
各種データ
ズーム比 19.50
広角 中間 望遠
焦点距離 10.78 53.60 210.20
Fナンバー 4.12 4.63 4.84
半画角 35.6 7.62 1.96
像高 7.41 7.41 7.41
レンズ全長 139.33 139.33 139.33
BF 12.91 12.91 12.91
d 7 0.93 25.46 35.97
d13 9.31 9.29 8.57
d15 36.57 12.07 2.27
d16 1.20 1.20 1.20
d25 1.39 15.45 13.21
d28 19.47 5.41 7.65
d33 10.59 10.59 10.59
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 55.38
2 8 -17.45
3 14 -28.04
4 17 18.06
5 26 -24.86
6 29 89.78
（数値実施例４）
単位 mm
面データ
面番号i ri di ndi νdi
1 127.848 1.60 1.91650 31.6
2 44.188 6.28 1.43875 94.9
3 -398.741 0.17
4 54.825 3.29 1.43875 94.9
5 225.850 0.17
6 46.091 3.91 1.76385 48.5
7 339.544 (可変)
8 -440.844 0.82 1.83481 42.7
9 11.543 4.17
10* 1425.898 0.62 1.58313 59.5
11* 41.873 3.41
12 -14.168 0.62 1.43700 95.1
13 -165.224 0.17
14 104.120 1.82 1.92286 18.9
15 -56.837 (可変)
16(絞り) ∞ (可変)
17* 16.025 4.18 1.58313 59.4
18* -93.303 3.01
19 91.910 0.61 1.83400 37.2
20 17.277 1.16
21 35.972 2.60 1.43700 95.1
22 -42.626 0.50
23 20.001 0.60 1.95375 32.3
24 13.670 3.94 1.53775 74.7
25 -69.764 (可変)
26 -56.658 1.19 2.00069 25.5
27 -22.673 0.83 1.69680 55.5
28 21.417 (可変)
29 179.722 4.21 1.49700 81.5
30 -18.637 0.76 2.00069 25.5
31 -36.055 0.17
32 28.209 4.39 1.53775 74.7
33 -51.301 (可変)
34 ∞ 2.00 1.51633 64.1
35 ∞ 1.00
像面 ∞
非球面データ
第10面
K = 2.54189e+004 A 4= 8.39651e-005 A 6=-2.31743e-006 A 8= 1.32338e-008
第11面
K = 1.08019e+001 A 4= 2.59711e-005 A 6=-2.56179e-006 A 8= 1.40038e-008
第17面
K =-2.67657e-001 A 4=-1.11197e-005 A 6=-1.56889e-008 A 8=-4.86597e-011
第18面
K =-5.34856e+001 A 4= 7.30667e-006 A 6=-9.86003e-009 A 8= 1.16698e-012
各種データ
ズーム比 14.55
広角 中間 望遠
焦点距離 8.76 51.43 127.38
Fナンバー 2.88 3.74 4.63
半画角 40.4 8.02 3.26
像高 6.45 7.41 7.41
レンズ全長 139.21 139.21 139.21
BF 14.02 14.02 14.02
d 7 1.00 24.38 34.39
d15 35.19 11.82 1.80
d16 13.55 0.70 0.70
d25 2.34 15.01 14.68
d28 17.91 18.09 18.42
d33 11.70 11.70 11.70
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 55.39
2 8 -10.72
3 17 21.92
4 26 -26.98
5 29 30.65
前述の各条件式と数値実施例における諸数値との関係を表１に示す。
単位 mm
面データ
面番号i ri di ndi νdi
1 127.848 1.60 1.91650 31.6
2 44.188 6.28 1.43875 94.9
3 -398.741 0.17
4 54.825 3.29 1.43875 94.9
5 225.850 0.17
6 46.091 3.91 1.76385 48.5
7 339.544 (可変)
8 -440.844 0.82 1.83481 42.7
9 11.543 4.17
10* 1425.898 0.62 1.58313 59.5
11* 41.873 3.41
12 -14.168 0.62 1.43700 95.1
13 -165.224 0.17
14 104.120 1.82 1.92286 18.9
15 -56.837 (可変)
16(絞り) ∞ (可変)
17* 16.025 4.18 1.58313 59.4
18* -93.303 3.01
19 91.910 0.61 1.83400 37.2
20 17.277 1.16
21 35.972 2.60 1.43700 95.1
22 -42.626 0.50
23 20.001 0.60 1.95375 32.3
24 13.670 3.94 1.53775 74.7
25 -69.764 (可変)
26 -56.658 1.19 2.00069 25.5
27 -22.673 0.83 1.69680 55.5
28 21.417 (可変)
29 179.722 4.21 1.49700 81.5
30 -18.637 0.76 2.00069 25.5
31 -36.055 0.17
32 28.209 4.39 1.53775 74.7
33 -51.301 (可変)
34 ∞ 2.00 1.51633 64.1
35 ∞ 1.00
像面 ∞
非球面データ
第10面
K = 2.54189e+004 A 4= 8.39651e-005 A 6=-2.31743e-006 A 8= 1.32338e-008
第11面
K = 1.08019e+001 A 4= 2.59711e-005 A 6=-2.56179e-006 A 8= 1.40038e-008
第17面
K =-2.67657e-001 A 4=-1.11197e-005 A 6=-1.56889e-008 A 8=-4.86597e-011
第18面
K =-5.34856e+001 A 4= 7.30667e-006 A 6=-9.86003e-009 A 8= 1.16698e-012
各種データ
ズーム比 14.55
広角 中間 望遠
焦点距離 8.76 51.43 127.38
Fナンバー 2.88 3.74 4.63
半画角 40.4 8.02 3.26
像高 6.45 7.41 7.41
レンズ全長 139.21 139.21 139.21
BF 14.02 14.02 14.02
d 7 1.00 24.38 34.39
d15 35.19 11.82 1.80
d16 13.55 0.70 0.70
d25 2.34 15.01 14.68
d28 17.91 18.09 18.42
d33 11.70 11.70 11.70
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 55.39
2 8 -10.72
3 17 21.92
4 26 -26.98
5 29 30.65
前述の各条件式と数値実施例における諸数値との関係を表１に示す。
以上説明した様に、各実施例によれば、光学系全体の大きさを抑制しながらF値が小さく（明るく）、且つ良好な光学性能を持つズームレンズを実現する事ができる。
次に本発明のズームレンズを撮影光学系として用いたビデオカメラの実施形態について図１７を用いて説明する。
図１７において、１０はビデオカメラ本体、１１は本発明のズームレンズによって構成された撮影光学系、１２は撮影光学系１１によって被写体像を受光するＣＣＤ等の撮像素子、１３は撮像素子１２が受光した被写体像を記録する記録手段、１４は不図示の表示素子に表示された被写体像を観察するためのファインダーである。上記表示素子は液晶パネル等によって構成され、撮像素子１２上に形成された被写体像が表示される。
この様に本発明の撮像装置をビデオカメラ等の光学機器に適用する事により、小型で高い光学性能を有する光学機器が実現できる。
なお、撮像素子にＣＣＤ等の電子撮像素子を用いれば、電子的に収差補正をする事で出力画像を更に高画質化する事ができる。
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および変更が可能である。
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
Ｌ６ 第６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
Ｌ６ 第６レンズ群
Claims (9)
- 物体側から像側へ順に配置された、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正または負の屈折力の第３レンズ群、１つ以上のレンズ群を含む後群から構成され、変倍に際して前記第１レンズ群は移動せず、変倍に際して隣り合うレンズ群の間隔が変化するズームレンズであって、
前記第１レンズ群は３枚以上のレンズを含み、前記第２レンズ群は３枚以上のレンズを含み、
広角端から望遠端までの変倍における前記第２レンズ群の移動量をｍ２、広角端から望遠端までの変倍における前記第３レンズ群の移動量をｍ３とし、広角端と比較して望遠端においてレンズ群が像側に位置する場合の移動量の符号を正とするとき、
０．３８＜｜ｍ３／ｍ２｜
なる条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。 - 広角端における前記ズームレンズの焦点距離をｆｗ、望遠端における前記ズームレンズの焦点距離をｆｔとするとき、
９．００＜ｆｔ／ｆｗ
なる条件式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。 - 前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３とするとき、
０．４０＜｜ｍ３／ｆ３｜＜０．６５
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１または２に記載のズームレンズ。 - 望遠端における前記ズームレンズの焦点距離をｆｔとするとき、
０．１＜ｍ２／ｆｔ＜０．３
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のズームレンズ。 - 前記第１レンズ群の光軸上の厚みをＤ１とするとき、
１．３＜ｍ２／Ｄ１＜３．０
なる条件式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。 - 前記第３レンズ群は負レンズを含む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。
- 前記第１レンズ群の像側に隣接して配置されたレンズから数えて４番目に配置されたレンズより像側に開口絞りを有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。
- 前記第２レンズ群に含まれるレンズの中で最も物体側に配置されたレンズを除く各レンズのレンズ面のうち、２面以上のレンズ面は非球面形状であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のズームレンズ。
- 請求項１乃至８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像を受光する撮像素子を有することを特徴とする撮像装置。
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