JP2018180132A - Image capturing optical system with soft focus feature - Google Patents

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Yotaro Sanjo
陽太郎 三條
臼井 文昭
Fumiaki Usui
文昭 臼井
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a compact, light-weight image capturing optical system with a soft focus feature, which is capable of making spherical aberration adjustment without changing a best focus position relative to an image sensor position and screen peripheral performance when performing soft focusing.SOLUTION: An image capturing optical system comprises, in order from the object side to the image side, a front group having negative refractive power as a whole, an aperture stop, and a rear group having positive refractive power as a whole, the rear group including a movable group UA having positive refractive power and being configured to move in an optical axis direction, where a lateral magnification of the movable group UA is appropriately set.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、被写体の中心の描写性を変化させるために可動する調整レンズ群を備えたソフトフォーカス機能を有する撮像光学系に関する。テレビジョン放送用のテレビカメラや撮像用のビデオカメラ、デジタルカメラ、デジタルシネマ等に好適なレンズ及びそれを有する撮像装置に関する。   BACKGROUND OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to an imaging optical system having a soft focusing function provided with an adjusting lens group that is movable to change the depiction of the center of an object. The present invention relates to a lens suitable for a television camera for television broadcasting, a video camera for imaging, a digital camera, a digital cinema and the like, and an imaging device having the same.

従来よりテレビジョン放送用のレンズ、デジタルカメラ、デジタルシネマ用のレンズとして所謂ソフトフォーカス機能を有するものが知られている。これは被写体像の画面中心部の性能を変化させ描写性を可変する機能である。   A lens having a so-called soft focus function has been known as a lens for television broadcasting, a digital camera, and a lens for digital cinema. This is a function of changing the performance of the central portion of the screen of the subject image to change the depiction.

特許文献1には、収差可変機能を備えたアタッチメントレンズに関する構成が開示されている。前記、アタッチメントレンズはズームレンズもしくは単焦点レンズの像側に装着される。アタッチメントレンズは全体として2群構成となっており、第1群と第2群の間隔変化に対する球面収差敏感度を高く設定している。複数のレンズ群のうち少なくとも1つのレンズ群を球面収差調整群として光軸方向に移動させる構成としている。   Patent Document 1 discloses a configuration related to an attachment lens having an aberration variable function. The attachment lens is mounted on the image side of the zoom lens or the single focus lens. The attachment lens as a whole has a two-group configuration, and the spherical aberration sensitivity to the change in distance between the first group and the second group is set high. At least one lens group among the plurality of lens groups is moved in the optical axis direction as a spherical aberration adjustment group.

特許文献2には、収差可変機能を備えたズームレンズに関する構成が開示されている。前記ズームレンズは、4群構成となっており、第4群内に球面収差調整のために光軸に沿って移動する可動群を設けている。   Patent Document 2 discloses a configuration related to a zoom lens having an aberration variable function. The zoom lens has a four-group configuration, and a movable group that moves along an optical axis for spherical aberration adjustment is provided in a fourth group.

特開平09−189858号公報JP 09-189858 A 特開2014−235203号公報JP 2014-235203 A

一般的にテレビジョン放送用やデジタルシネマ用のレンズは中心性能(球面収差)の光学性能が高く、コントラストが高いため被写体の輪郭が明瞭である場合が多い。一方で、テレビジョン放送用やデジタルシネマ等の分野では主要被写体を際立たせるため、中心性能(球面収差)の描写性が美的観点における評価の対象となる場合がある。その際には、球面収差のみを変えることで、画面中心部において解像感は変えずにコントラストを可変させる方法が望まれている。この方法としてレンズ内の間隔を変化させて球面収差を可変させる、いわゆるソフトフォーカス機能を有する撮像光学系が知られている。   In general, lenses for television broadcasting and digital cinema have high optical performance of central performance (spherical aberration) and high contrast, and in many cases the contour of the object is clear. On the other hand, in the fields such as television broadcasting and digital cinema, in order to make the main subject stand out, the delineability of the central performance (spherical aberration) may be the object of evaluation in an aesthetic point of view. At that time, it is desired to change the contrast without changing the resolution at the center of the screen by changing only the spherical aberration. As this method, an imaging optical system having a so-called soft focus function is known, in which the spherical aberration is varied by changing the distance in the lens.

しかし、ソフトフォーカス機能を有する撮像光学系において、ソフトフォーカスを行った場合に撮像素子位置に対してベストピント位置が大きくずれてしまい、解像感までも変わってしまうという課題があった。   However, in an imaging optical system having a soft focus function, when soft focusing is performed, there is a problem that the best focus position is largely deviated with respect to the position of the imaging element, and the resolution feeling is also changed.

これらの対策として、ずれたベストピント位置を他のレンズ群を光軸方向に移動することで補正していた。しかし、撮影者にとって他のレンズ群を別途移動させる必要が生じるため作業が煩雑になる問題があった。また、ずれたベストピント位置を自動で補正するには、別途メカ構造や電気系統を必要とするためコストの点でも問題がある。   As a countermeasure against these, the shifted best focus position is corrected by moving the other lens units in the optical axis direction. However, there is a problem that the operation becomes complicated because it is necessary for the photographer to move the other lens units separately. In addition, in order to automatically correct the shifted best focus position, there is a problem in cost as it requires a separate mechanical structure and electrical system.

上記より、ソフトフォーカス機能を有する撮像光学系において、ソフトフォーカスを行った場合に撮像素子位置に対してベストピント位置がずれない撮像装置が望まれている。   From the above, in an imaging optical system having a soft focusing function, an imaging apparatus that does not shift the best focus position with respect to the imaging element position when soft focusing is desired is desired.

特許文献1における球面収差調整装置では、ソフトフォーカスを行った際に撮像素子位置に対してベストピント位置がずれてしまう。ベストピント位置のずれを戻す必要が生じるため、対物レンズとアタッチメントレンズとを一体的に移動させるメカ構造が必要になりコストの観点から好ましくない。   In the spherical aberration adjustment device in Patent Document 1, when soft focusing is performed, the best focus position is shifted with respect to the image pickup element position. Since it is necessary to return the deviation of the best focus position, a mechanical structure for integrally moving the objective lens and the attachment lens becomes necessary, which is not preferable from the viewpoint of cost.

特許文献2における球面収差調整装置では、ソフトフォーカスを行った際に撮像素子位置に対してベストピント位置は大きくずれない。しかし、球面収差調整のために光軸方向に移動する可動群に対して軸上光線が収斂で入ってくる構成(可動群の横倍率が正)であるため、絞り前が全体として負の屈折力を有する前群を配置する場合、可動群を絞りの直後に配置することが困難となる。したがって、可動群を絞りから離れた位置に配置する必要があるため、球面収差調整に際して像面湾曲など軸外収差も同時に変化してしまい、球面収差のみの制御が困難となるため好ましくない。   In the spherical aberration adjustment device in Patent Document 2, when soft focusing is performed, the best focus position does not largely shift with respect to the imaging element position. However, the configuration is such that the axial ray converges with respect to the movable group that moves in the optical axis direction for spherical aberration adjustment (the lateral magnification of the movable group is positive), so that the entire front of the diaphragm has negative refraction. In the case of arranging the front group having a force, it becomes difficult to arrange the movable group immediately after the diaphragm. Therefore, since it is necessary to arrange the movable group away from the stop, off-axis aberrations such as curvature of field and the like are simultaneously changed at the time of spherical aberration adjustment, which is not preferable because control of only spherical aberration becomes difficult.

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものである。その目的はソフトフォーカス機能を有する撮像光学系において、小型軽量で、且つソフトフォーカスを行った場合に撮像素子位置に対してベストピント位置や画面周辺性能を変化させずに球面収差調整が行える撮像装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of such problems. The objective is an imaging optical system having a soft focus function, which is small in size, light weight, and capable of performing spherical aberration adjustment without changing the best focus position and screen peripheral performance with respect to the image sensor position when soft focusing is performed. To provide.

上記の目的を達成するために、本発明に係る撮像光学系は、
物体側から像側へ順に、全体として負の屈折力を有する前群、開口絞り、全体として正の屈折力を有する後群から構成され、前記後群内に正の屈折力を有する光軸方向に移動する可動群UAを有し、可動群UAの横倍率をβaとするとき、
−1.20<βa<−0.80・・・(1)
を満たすことを特徴としている。
In order to achieve the above object, an imaging optical system according to the present invention is
From the object side to the image side, a front group having a negative refractive power as a whole, an aperture stop, and a rear group having a positive refractive power as a whole, and an optical axis direction having a positive refractive power in the rear group When the lateral magnification of the movable group UA is βa,
−1.20 <βa <−0.80 (1)
It is characterized by satisfying.

本発明によれば、小型軽量で、且つソフトフォーカスを行った場合に撮像素子位置に対してベストピント位置や画面周辺性能を変化させずに球面収差調整が行える、ソフトフォーカス機能を有する撮像光学系を得られる。   According to the present invention, an imaging optical system having a soft focus function, which is compact and lightweight, and can perform spherical aberration adjustment without changing the best focus position and screen peripheral performance with respect to the image sensor position when soft focusing is performed. You get

本発明の数値実施例1のズームレンズの広角端で無限遠物体に合焦しているときのレンズ断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view of a zoom lens according to Numerical Embodiment 1 of the present invention when an object at infinity is in focus at the wide-angle end. (A)、(B)は、数値実施例1の物体距離無限遠での広角端におけるそれぞれ球面収差調整群の移動前、球面収差調整群の移動後における縦収差図である。但し、焦点距離の値は、後述する数値実施例をmm単位で表したときの値である。これは以下の各数値実施例において、全て同じである。FIGS. 7A and 7B are longitudinal aberration diagrams before and after movement of the spherical aberration adjustment group at the wide-angle end at the object distance infinity in numerical value example 1, respectively. FIGS. However, the value of the focal length is a value when the numerical example to be described later is expressed in mm. This is all the same in the following numerical examples. 本発明の数値実施例2のズームレンズの広角端で無限遠物体に合焦しているときのレンズ断面図である。It is a lens sectional view when focusing on an infinite distance object at the wide angle end of the zoom lens according to Numerical Embodiment 2 of the present invention. (A)、(B)は、数値実施例2の物体距離無限遠での広角端におけるそれぞれ球面収差調整群の移動前、球面収差調整群の移動後における縦収差図である。FIGS. 7A and 7B are longitudinal aberration diagrams before and after movement of the spherical aberration adjustment group at the wide-angle end at an object distance of infinity according to Numerical Example 2; FIGS. 本発明の数値実施例3のズームレンズの広角端で無限遠物体に合焦しているときのレンズ断面図である。It is a lens sectional view when focusing on an infinite distance object at the wide angle end of the zoom lens according to Numerical Embodiment 3 of the present invention. (A)、(B)は、数値実施例3の物体距離無限遠での広角端におけるそれぞれ球面収差調整群の移動前、球面収差調整群の移動後における縦収差図である。FIGS. 7A and 7B are longitudinal aberration diagrams before and after movement of the spherical aberration adjustment group at the wide-angle end at an object distance of infinity according to Numerical Example 3; FIGS. 数値実施例1のズームレンズの広角端における光路図である。FIG. 6 is a ray diagram at the wide angle end of the zoom lens of Numerical Embodiment 1. 本発明の撮像装置の要部概略図である。It is a principal part schematic diagram of an imaging device of the present invention.

数値実施例1〜3の収差図において、球面収差はe線、g線によって表されている。非点収差はe線のメリディオナル像面(ΔM)とe線のサジタル像面(ΔS)によって表されている。倍率色収差はg線によって表されている。   In the aberration diagrams of Numerical Embodiments 1 to 3, spherical aberration is represented by e-line and g-line. The astigmatism is represented by a meridional image plane (ΔM) of the e-line and a sagittal image plane (ΔS) of the e-line. Lateral chromatic aberration is represented by g-line.

数値実施例1〜3の収差図において、球面収差は0.2mm、非点収差は0.2mm、歪曲は5%、倍率色収差は0.05mmのスケールで描かれている。FnoはFナンバー、ωは半画角である。尚、広角端と望遠端は変倍用の第2レンズ群U2が機構上光軸上を移動可能な範囲の両端に位置したときのズーム位置をいう。   In the aberration diagrams of Numerical Embodiments 1 to 3, the spherical aberration is 0.2 mm, the astigmatism is 0.2 mm, the distortion is 5%, and the lateral chromatic aberration is drawn on a scale of 0.05 mm. Fno is an F number, and ω is a half angle of view. The wide-angle end and the telephoto end refer to zoom positions when the second lens unit U2 for zooming is located at both ends of the movable range on the optical axis.

次に各数値実施例の特徴について説明する。   Next, features of each numerical example will be described.

本発明の撮像光学系は、物体側から像側へ順に、全体として負の屈折力を有する前群、開口絞り、全体として正の屈折力を有する後群から構成される。更に、前記後群内に正の屈折力を有する光軸方向に移動する可動群を有している。ここで屈折力は焦点距離の逆数として定義される。   The imaging optical system of the present invention comprises, in order from the object side to the image side, a front group having negative refractive power as a whole, an aperture stop, and a rear group having positive refractive power as a whole. Furthermore, the rear group has a movable group that moves in the optical axis direction having a positive refractive power. Here, the refractive power is defined as the reciprocal of the focal length.

図1は本発明の数値実施例1のズームレンズの広角端で無限遠物体に合焦しているときのレンズ断面図である。   FIG. 1 is a cross-sectional view of a zoom lens according to Numerical Embodiment 1 of the present invention when an object at infinity is in focus at the wide-angle end.

UFは全体として負の屈折力を有する前群である。UFはU1、U2、U3で構成される。U1はズーミング中不動の正の屈折力の第1レンズ群である。第1レンズ群の一部は無限遠から有限距離へのフォーカス調整に際して物体側から像側へ移動する。U2は広角端(短焦点距離端)から望遠端(長焦点距離端)へのズーミングに際して像側へ移動する変倍用の負の屈折力の第2レンズ群(バリエーターレンズ群)である。U3は第2レンズ群U2に連動して移動し、変倍に伴う像面変動を補正する負の屈折力の第3レンズ群(コンペンセーターレンズ群)である。SPは開口絞りである。URは全体として正の屈折力を有する後群である。URはUA、UB、FBを有する。UAは正の屈折力を有し、ソフトフォーカスを行う際に球面収差調整のため光軸方向に移動する可動群である。UBはアフォーカル間隔に挟まれ、像面湾曲調整のため光軸方向に移動する可動群である。UBFは平行光束が入射し、正の屈折力を有するバックフォーカス調整のため光軸方向に移動する可動群である。IPは像面であり、撮像素子(光電変換素子)の撮像面に相当している。   UF is a front group having negative refractive power as a whole. UF is composed of U1, U2 and U3. U1 is a first lens group of positive refractive power which does not move during zooming. A part of the first lens group moves from the object side to the image side during focus adjustment from infinity to a finite distance. U2 is a second lens unit (variator lens unit) of negative refractive power for zooming that moves toward the image side during zooming from the wide-angle end (short focal length end) to the telephoto end (long focal length end). U3 is a third lens unit (compensator lens unit) of negative refractive power that moves in conjunction with the second lens unit U2 and corrects the image plane variation accompanying the magnification change. SP is an aperture stop. UR is a rear group having a positive refractive power as a whole. UR has UA, UB, and FB. UA is a movable group having positive refractive power and moving in the optical axis direction for spherical aberration adjustment when performing soft focusing. UB is a movable group which is sandwiched by the afocal distance and moves in the optical axis direction for adjusting the curvature of field. The UBF is a movable group to which parallel light beams are incident and which moves in the optical axis direction for back focus adjustment having positive refractive power. IP is an image plane and corresponds to an imaging surface of an imaging device (photoelectric conversion device).

数値実施例2においては、UF、U1、U2、U3、UR、UA、UB、UBFの群構成は数値実施例1と全て同じである。   In Numerical Embodiment 2, the group configurations of UF, U1, U2, U3, UR, UA, UB, and UBF are all the same as in Numerical Embodiment 1.

数値実施例3においては、U1、U2、UA、UBFの群構成は数値実施例1と全て同じである。U3はU2に連動して移動し、変倍に伴う像面変動を補正する正の屈折力の第3レンズ群である。   In Numerical Embodiment 3, the group configurations of U1, U2, UA, and UBF are all the same as in Numerical Embodiment 1. U3 is a third lens unit of positive refractive power which moves in conjunction with U2 and corrects the image plane variation accompanying the magnification change.

次に、数値実施例1の各群のレンズ構成について説明する。以下、各レンズは物体側から像側へ順に配置されているものとする。   Next, the lens configuration of each group in Numerical Embodiment 1 will be described. Hereinafter, each lens is assumed to be disposed in order from the object side to the image side.

U1は負レンズ2枚、正レンズ2枚、負レンズ、正レンズ、負レンズと正レンズの接合レンズ、正レンズ2枚で構成されている。U2は負レンズ、負レンズ、正レンズと負レンズの接合レンズ、正レンズで構成されている。U3は負レンズと正レンズの接合レンズで構成されている。URはUA、負レンズ、UB、UBFで構成されている。UAは正レンズ、正レンズと負レンズの接合レンズ、正レンズ2枚で構成されている。UBは負レンズと正レンズの接合レンズ、負レンズ、正レンズで構成されている。UBFは正レンズ、正レンズと負レンズの接合レンズで構成されている。   U1 is composed of two negative lenses, two positive lenses, a negative lens, a positive lens, a cemented lens of a negative lens and a positive lens, and two positive lenses. U2 is composed of a negative lens, a negative lens, a cemented lens of a positive lens and a negative lens, and a positive lens. U3 is composed of a cemented lens of a negative lens and a positive lens. UR is composed of UA, negative lens, UB and UBF. UA is composed of a positive lens, a cemented lens of a positive lens and a negative lens, and two positive lenses. UB is composed of a cemented lens of a negative lens and a positive lens, a negative lens, and a positive lens. The UBF is composed of a positive lens and a cemented lens of a positive lens and a negative lens.

数値実施例2の各群のレンズ構成は数値実施例1と全て同じである。   The lens configuration of each group in Numerical Embodiment 2 is the same as that in Numerical Embodiment 1.

次に、数値実施例3の各群のレンズ構成について説明する。U1は負レンズ2枚、正レンズ2枚、負レンズと正レンズの接合レンズ、正レンズで構成されている。U2は負レンズ2枚、正レンズ、負レンズで構成されている。U3は正レンズ1枚、正レンズと負レンズの接合レンズで構成されている。URは正レンズ、負レンズ、UA、正レンズと負レンズの接合レンズ、UBFで構成されている。UAは正レンズで構成されている。UBFは正レンズ、負レンズ、正レンズで構成されている。   Next, the lens configuration of each group in Numerical Embodiment 3 will be described. U1 is composed of two negative lenses, two positive lenses, a cemented lens of a negative lens and a positive lens, and a positive lens. U2 is composed of two negative lenses, a positive lens and a negative lens. U3 is composed of a single positive lens and a cemented lens of a positive lens and a negative lens. UR is composed of a positive lens, a negative lens, a UA, a cemented lens of a positive lens and a negative lens, and a UBF. UA is composed of a positive lens. The UBF is composed of a positive lens, a negative lens and a positive lens.

ソフトフォーカスに際して、球面収差調整群UAを光軸方向に移動させた際、球面収差のみでなく、バックフォーカスが大きく変化してしまうと撮像素子位置に対してベストピント位置が大きくずれてしまう。   When the spherical aberration adjustment group UA is moved in the optical axis direction at the time of soft focusing, if not only the spherical aberration but also the back focus is largely changed, the best focus position is largely deviated with respect to the image pickup element position.

第1群から第k群で構成されるレンズ系中で、第i群が正規の位置から光軸方向に微少単位移動したときのバックフォーカス変化量Δskは、第i群の横倍率をβ、第i群以降の横倍率をβi+1〜kとするとき、以下の式で定義される。 The back focus change amount Δsk when the i-th lens unit is moved by a small unit in the optical axis direction from the normal position in the lens system including the first to k-th lens units has a lateral magnification of β i When the lateral magnification of the i-th group and thereafter is β i + 1 to k , it is defined by the following equation.

式(1)より、β=±1の場合は、第i群を光軸方向に移動させてもバックフォーカスは変化しない。したがって、ソフトフォーカスに際して、可動群UAを光軸方向に移動させた際のバックフォーカス変化を抑制し、撮像素子位置に対するベストピント位置のずれを小さくするには、可動群UAの横倍率βa≒1、又はβa≒−1とすれば良い。 From the equation (1), in the case of β i = ± 1, the back focus does not change even if the i-th group is moved in the optical axis direction. Therefore, in order to suppress the back focus change when moving the movable group UA in the optical axis direction and to reduce the deviation of the best focus position with respect to the image sensor position during soft focusing, the lateral magnification βa of the movable group UA ≒ 1. Or βa ≒ −1.

図7は数値実施例1のズームレンズの広角端における光路図である。可動群を絞りから離れた位置に配置してしまうと、球面収差調整に際して像面湾曲など軸外収差も同時に変化してしまい、球面収差のみの制御が困難となるため好ましくない。   FIG. 7 is a ray diagram at the wide-angle end of the zoom lens according to Numerical Embodiment 1. FIG. If the movable group is disposed at a position distant from the stop, off-axis aberrations such as curvature of field and the like are simultaneously changed at the time of spherical aberration adjustment, which is not preferable because control of only spherical aberration becomes difficult.

図7のように絞り前が全体として負の屈折力を有する前群を配置する場合、正の屈折力を有する可動群UAを絞りの直後に配置しようとすると、可動群UAに対して軸上光線は発散で入射する。更に、後群URの小型化を図るには、可動群UAから収斂で射出させるため、βa≒−1とすれば良い。   As shown in FIG. 7, in the case where a front group having a negative refractive power as a whole before throttling is disposed, if a movable group UA having a positive refractive power is to be disposed immediately after the throttling, on-axis relative to the movable group UA. A ray is divergent and enters. Furthermore, in order to miniaturize the rear group UR, in order to cause the movable group UA to eject with convergence, it is sufficient to set βa ≒ −1.

条件式(1)により可動群UAの横倍率βaを規定している。条件式(1)の上限値を上回ると、又は下限値を下回るとソフトフォーカスに際して、可動群UAを光軸方向に移動させた際のバックフォーカス変化を抑制し、撮像素子位置に対するベストピント位置のずれを小さくすることが困難となる。更に好ましくは、条件式(1)を次の如く設定するのが良い。   The lateral magnification βa of the movable unit UA is defined by the conditional expression (1). Above the upper limit value of conditional expression (1) or below the lower limit value, at the time of soft focusing, back focus change when moving the movable unit UA in the optical axis direction is suppressed, and the best focus position with respect to the image sensor position It becomes difficult to reduce the deviation. More preferably, conditional expression (1) may be set as follows.

−1.12<βa<−0.88・・・(1a)
以上の構成を満たすことにより、本発明の各数値実施例の撮像光学系は、小型軽量で、且つソフトフォーカスを行った場合に撮像素子位置に対してベストピント位置や画面周辺性能を変化させずに球面収差調整が行えることが可能となる。
−1.12 <βa <−0.88 (1a)
By satisfying the above configuration, the imaging optical system of each numerical value example of the present invention is compact and lightweight, and does not change the best focus position and screen peripheral performance with respect to the imaging element position when soft focusing is performed. Spherical aberration adjustment can be performed.

本発明の更なる実施態様として、条件式(2)により可動群UAの焦点距離fa、後群URの焦点距離frの比を規定している。これにより可動群UAを移動させた際の球面収差敏感度を規定している。   As a further embodiment of the present invention, the ratio of the focal length fa of the movable group UA and the focal length fr of the rear group UR is defined by conditional expression (2). This defines the spherical aberration sensitivity when moving the movable unit UA.

0.40<|fa/fr|<1.30・・・(2)
条件式(2)の上限値を上回ると、後群URの屈折力に対して可動群UAの屈折力が小さくなり過ぎ、可動群UAを移動させた際の球面収差変化が十分でない。従って、ソフトフォーカス効果を十分に発揮するためには、可動群UAの移動量が大きくなりなり過ぎるため、レンズ径の小型軽量化が困難になるとともに、像面湾曲などの軸外収差の変化も大きくなり過ぎてしまう。
0.40 <| fa / fr | <1.30 (2)
If the upper limit value of the conditional expression (2) is exceeded, the refractive power of the movable group UA becomes too small with respect to the refractive power of the rear group UR, and the spherical aberration change when moving the movable group UA is not sufficient. Therefore, in order to exert the soft focus effect sufficiently, the amount of movement of the movable group UA becomes too large, which makes it difficult to reduce the size and weight of the lens diameter, and changes in off-axis aberrations such as field curvature. It gets too big.

条件式(2)の下限値を下回ると、後群URの屈折力に対して可動群UAの屈折力が大きくなり過ぎ、可動群UAを移動させた際の球面収差敏感度が高くなり過ぎる。その結果、所望の球面収差調整に際して、可動群UAの移動制御が困難となってしまう。更に好ましくは、条件式(2)を次の如く設定するのが良い。   Below the lower limit value of the conditional expression (2), the refractive power of the movable group UA becomes too large with respect to the refractive power of the rear group UR, and the spherical aberration sensitivity when moving the movable group UA becomes too high. As a result, it is difficult to control the movement of the movable unit UA in the desired spherical aberration adjustment. More preferably, conditional expression (2) may be set as follows.

0.60<|fa/fr|<1.10・・・(2a)
本発明の更なる実施態様として、条件式(3)により、可動群UAより像側の群の横倍率βarを規定している。これにより可動群UAを移動させた際の球面収差敏感度を規定している。尚、可動群より像側にレンズ群が存在しない場合にはβarは1とする。
0.60 <| fa / fr | <1.10 (2a)
As a further embodiment of the present invention, the conditional expression (3) defines the lateral magnification βar of the group closer to the image than the movable group UA. This defines the spherical aberration sensitivity when moving the movable unit UA. When no lens unit is present on the image side of the movable unit, βar is 1.

0.20<|βar|<1.80・・・(3)
条件式(3)の上限値を上回ると、可動群UAの移動により発生する球面収差が拡大され過ぎるため、可動群UAを移動させた際の球面収差敏感度が高くなり過ぎる。その結果、所望の球面収差調整に際して、可動群UAの移動制御が困難となってしまう。
0.20 <| βar | <1.80 (3)
When the value exceeds the upper limit value of the conditional expression (3), the spherical aberration generated by the movement of the movable group UA is too large, so that the spherical aberration sensitivity when moving the movable group UA becomes too high. As a result, it is difficult to control the movement of the movable unit UA in the desired spherical aberration adjustment.

条件式(3)の下限値を下回ると、可動群UAの移動により発生する球面収差が縮小され過ぎるため、可動群UAを移動させた際の球面収差変化が十分でない。ソフトフォーカス効果を十分に発揮するためには、可動群UAの移動量が大きくなりなり過ぎるため、レンズ径の小型軽量化が困難になるとともに、像面湾曲などの軸外収差の変化も大きくなり過ぎてしまう。更に好ましくは、条件式(3)を次の如く設定するのが良い。   If the lower limit value of the conditional expression (3) is exceeded, the spherical aberration generated by the movement of the movable group UA is reduced too much, so that the spherical aberration change when moving the movable group UA is not sufficient. In order to exert the soft focus effect sufficiently, the amount of movement of the movable group UA becomes too large, so it becomes difficult to make the lens diameter smaller and lighter, and the change in off-axis aberrations such as curvature of field also becomes large. It will pass. More preferably, conditional expression (3) may be set as follows.

0.40<|βar|<1.40・・・(3a)
本発明の更なる実施態様として、条件式(4)により、開口絞りから可動群UA内の最も像側面までの光軸上の長さLIa、開口絞りから後群UR内の最も像側面までの光軸上の長さLIrの比を規定している。これにより後群UR内における可動群UAを配置する位置を規定している。
0.40 <| βar | <1.40 (3a)
As a further embodiment of the present invention, according to conditional expression (4), the length LIa on the optical axis from the aperture stop to the most image side surface in the movable group UA, the aperture stop to the most image side surface in the rear group UR It defines the ratio of the length LIr on the optical axis. This defines the position at which the movable unit UA is disposed in the rear unit UR.

0.10< LIa/LIr<0.60・・・(4)
条件式(4)の上限値を上回ると、可動群UAを通る軸外光線の光軸からの高さが高くなるため、球面収差調整に際して像面湾曲など軸外収差も同時に変化してしまい、球面収差のみの制御が困難となる。
0.10 <LIa / LIr <0.60 (4)
If the upper limit value of the conditional expression (4) is exceeded, the height from the optical axis of the off-axis ray passing through the movable unit UA increases, so off-axis aberrations such as curvature of field change simultaneously at the time of spherical aberration adjustment. Control of only spherical aberration becomes difficult.

条件式(4)の下限値を下回ると、可動群UAの配置位置が開口絞りに対して近くなり過ぎるため、球面収差調整のための可動群UAの移動量を確保することが困難となる。更に好ましくは、条件式(4)を次の如く設定するのが良い。   If the lower limit value of the conditional expression (4) is not reached, the arrangement position of the movable unit UA becomes too close to the aperture stop, so it becomes difficult to secure the moving amount of the movable unit UA for spherical aberration adjustment. More preferably, conditional expression (4) may be set as follows.

0.20<LIa/LIr<0.50・・・(4a)
本発明の更なる実施態様として、後群URは、アフォーカル間隔に挟まれ、光軸方向に移動することでバックフォーカス及び球面収差を変化させずに像面湾曲を調整できる可動群UBを有していることを規定している。
0.20 <LIa / LIr <0.50 (4a)
As a further embodiment of the present invention, the rear group UR has a movable group UB which can be adjusted in the field curvature without changing the back focus and the spherical aberration by being sandwiched by the afocal distance and moving in the optical axis direction. It defines what you are doing.

図7に示す通り、可動群UBを通る軸上光線は平行で入射し、平行で射出する所謂合アフォーカス間隔に挟まれている。一方で、可動群UBを通る軸外光線は斜めに入射し、斜めに射出する。これにより可動群UBを光軸方向に移動させると、球面収差やバックフォーカスは変化しないが、像面湾曲が変化するため周辺性能のみを変化させることが可能となる。可動群UA、可動群UBを光軸方向にそれぞれ独立に移動させることで、球面収差調整と像面湾曲調整を独立して行うことが可能となる。   As shown in FIG. 7, on-axis rays passing through the movable group UB are incident in parallel, and are sandwiched by so-called combined focusing intervals emitted in parallel. On the other hand, an off-axis ray passing through the movable unit UB is obliquely incident and emitted obliquely. Thus, when the movable unit UB is moved in the optical axis direction, spherical aberration and back focus do not change, but curvature of field changes, so that only peripheral performance can be changed. By moving the movable unit UA and the movable unit UB independently in the optical axis direction, spherical aberration adjustment and field curvature adjustment can be performed independently.

本発明の更なる実施態様として、後群UR内の一部が光軸方向に移動することでバックフォーカスを調整できることを規定している。図7に示す通り、例えば軸上光線が略平行で入射し、結像する可動群UBFなどを移動することでバックフォーカス調整が可能となる。これにより可動群UAや可動群UBの移動に際して、撮像素子位置に対してベストピント位置が多少ずれた場合にもベストピント位置の微調整が可能となる。   As a further embodiment of the present invention, it is defined that the back focus can be adjusted by moving a part in the rear group UR in the optical axis direction. As shown in FIG. 7, for example, the on-axis light beam enters substantially in parallel, and the back focus adjustment becomes possible by moving the movable unit UBF to be imaged. As a result, when the movable unit UA or the movable unit UB is moved, fine adjustment of the best focus position becomes possible even when the best focus position is slightly displaced with respect to the image pickup device position.

本発明の更なる実施態様として、前群UFは物体側から像側へ順に、ズーミング中に不動の正の屈折力の第1群U1、ズーミング中に移動する負の屈折力の第2群U2、ズーミング中に移動する負の屈折力の第3群U3を少なくとも有することを規定している。   As a further embodiment of the present invention, the front group UF is, in order from the object side to the image side, a first group U1 of immobile positive refractive power during zooming, and a second group U2 of negative refractive power which moves during zooming. , And at least having a third group U3 of negative refractive power that moves during zooming.

本発明の更なる実施態様として、前群UFは物体側から像側へ順に、ズーミング中に不動の正の屈折力の第1群U1、ズーミング中に移動する負の屈折力の第2群U2、ズーミング中に移動する正の屈折力の第3群U3を少なくとも有することを規定している。   As a further embodiment of the present invention, the front group UF is, in order from the object side to the image side, a first group U1 of immobile positive refractive power during zooming, and a second group U2 of negative refractive power which moves during zooming. , And at least having a third group U3 of positive refractive power that moves during zooming.

表1は数値実施例1〜3における各条件式対応値を示す。尚、ここでffwとは広角端における前群UFの焦点距離とする。数値実施例1〜3は条件式(1)〜(4)を満足している。これにより本発明の撮像光学系は小型軽量で、且つソフトフォーカスを行った場合に撮像素子位置に対してベストピント位置や画面周辺性能を変化させずに球面収差調整が行うことが可能となる。   Table 1 shows values corresponding to the conditional expressions in Numerical Embodiments 1 to 3. Here, ffw is the focal length of the front group UF at the wide angle end. Numerical Embodiments 1 to 3 satisfy the conditional expressions (1) to (4). As a result, the imaging optical system of the present invention is compact and lightweight, and when soft focusing is performed, spherical aberration adjustment can be performed without changing the best focus position and screen peripheral performance with respect to the image sensor position.

図8を用いて、各数値実施例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)の概要を説明する。図8は本発明の撮像装置の要部概略図である。図8において101は数値実施例1〜3のいずれか1つのズームレンズである。123はカメラである。ズームレンズ101はカメラ123に対して着脱可能になっている。124はカメラ123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。   The outline of an imaging apparatus (television camera system) using each numerical example as a photographing optical system will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a schematic view of the essential parts of the imaging device of the present invention. In FIG. 8, reference numeral 101 denotes a zoom lens according to any one of Numerical Embodiments 1 to 3. 123 is a camera. The zoom lens 101 is attachable to and detachable from the camera 123. Reference numeral 124 denotes an imaging device configured by mounting the zoom lens 101 on the camera 123.

ズームレンズ101は第1レンズ群U1、変倍群LZ、リレー群LRを有している。変倍群LZは焦点調節用レンズ群が含まれている。変倍部LZは変倍の為に光軸上を移動する群と、変倍に伴う像面変動を補正する為に光軸上を移動する群が含まれている。変倍群LZとリレー群LRの間に開口絞りSPを有している。   The zoom lens 101 has a first lens unit U1, a variable magnification unit LZ, and a relay unit LR. The variable magnification group LZ includes a focusing lens group. The zoom unit LZ includes a group moving on the optical axis for changing magnification, and a group moving on the optical axis to correct the image plane variation accompanying the changing magnification. An aperture stop SP is provided between the variable magnification group LZ and the relay group LR.

115は変倍群LZを光軸方向に駆動するヘリコイドやカムやアクチュエーター等の駆動機構である。116、117は駆動機構115及び開口絞りSPを電動駆動するモータ(駆動手段)である。118、119は変倍部LZの光軸上の位置や、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。カメラ123において、109はカメラ123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センサ等の撮像素子(光電変換素子)である。また、111、120はカメラ123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。   Reference numeral 115 denotes a drive mechanism such as a helicoid, a cam, or an actuator for driving the magnification varying group LZ in the optical axis direction. Reference numerals 116 and 117 denote motors (driving means) for electrically driving the drive mechanism 115 and the aperture stop SP. Reference numerals 118 and 119 denote detectors such as an encoder, a potentiometer, or a photo sensor for detecting the position on the optical axis of the magnification changing unit LZ and the diameter of the aperture stop SP. In the camera 123, 109 is a glass block corresponding to an optical filter or color separation prism in the camera 123, and 110 is an imaging element (photoelectric conversion element) such as a CCD sensor or CMOS sensor that receives an object image formed by the zoom lens 101 It is. Reference numerals 111 and 120 denote CPUs that control various driving operations of the camera 123 and the zoom lens main body 101.

このように本発明の撮像光学系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。   By applying the imaging optical system of the present invention to a television camera as described above, an imaging apparatus having high optical performance is realized.

以下の各数値実施例において、rは物体側より各面の曲率半径、dは各面の間隔、ndとνdは各光学部材の屈折率とアッベ数である。   In the following numerical examples, r is the radius of curvature of each surface from the object side, d is the distance between each surface, and nd and dd are the refractive index and Abbe number of each optical member.

非球面形状は光軸方向にX軸、光軸と垂直方向にH軸、光の進行方向を正とし、Rを近軸曲率半径、kを円錐常数、A3、A4、A5、A6、A7、A8、A9、A10、A11、A12、A13、A14、A15、A16を各々非球面係数としたとし次式で表す。
The aspheric surface shape is X axis in the optical axis direction, H axis in the direction perpendicular to the optical axis, light traveling direction is positive, R is paraxial radius of curvature, k is conical constant, A3, A4, A5, A6, A7, Assuming that A8, A9, A10, A11, A12, A13, A14, A15, and A16 are respectively aspheric coefficients, they are expressed by the following equations.

で表される。又、例えば「e−Z」は「×10−Z」を意味する。*印は非球面であることを示している。 Is represented by Also, for example, "e-Z" means " x10 -z". * Indicates that it is an aspheric surface.


<数値実施例1>
単位 mm

面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1* 329.458 4.00 1.77250 49.6 107.50
2 43.810 29.19 78.68
3 -208.853 3.20 1.77250 49.6 78.33
4 101.030 3.54 77.91
5 106.765 11.45 1.80809 22.8 80.33
6 4092.086 7.87 80.20
7 226.464 10.64 1.51633 64.1 79.66
8* -160.227 1.41 79.04
9 678.153 3.00 1.80518 25.4 77.24
10 125.022 3.22 76.45
11 112.012 14.01 1.48749 70.2 78.25
12 -195.916 11.48 78.31
13 2253.200 3.00 1.72047 34.7 78.40
14 98.945 14.03 1.49700 81.5 78.56
15 -233.338 0.20 78.94
16 563.545 11.38 1.60311 60.6 79.22
17* -110.630 0.20 79.16
18 660.645 9.62 1.43387 95.1 75.25
19 -119.575 (可変) 74.30
20 78.175 1.60 1.90366 31.3 41.61
21 33.265 8.41 37.20
22 -67.990 1.50 1.61800 63.3 37.11
23 53.427 2.94 35.89
24 90.036 6.90 1.73800 32.3 36.17
25 -62.143 1.50 1.72916 54.7 35.97
26 185.277 0.20 35.55
27 59.228 3.55 1.71736 29.5 35.54
28 188.673 (可変) 35.11
29 -54.377 1.50 1.75500 52.3 31.65
30 72.533 3.86 1.84666 23.8 33.57
31 4728.820 (可変) 34.12
32(絞り) ∞ 3.00 35.23
33 6789.500 3.48 1.77250 49.6 36.89
34 -119.717 0.20 37.49
35 135.343 8.98 1.51633 64.1 38.36
36 -38.860 1.40 1.84666 23.8 38.58
37 -181.038 8.24 40.05
38 57.183 8.05 1.77250 49.6 44.41
39 -373.934 1.33 43.84
40 33.762 9.98 1.48749 70.2 40.00
41 42.682 7.50 34.63
42 76.388 1.60 2.00069 25.5 30.89
43 30.959 4.50 28.91
44 40.975 1.50 2.00069 25.5 28.65
45 19.020 7.82 1.92286 18.9 27.34
46 -3337.262 6.60 27.10
47 -36.607 1.20 2.00330 28.3 26.06
48 59.728 0.56 27.42
49 48.486 6.49 1.49700 81.5 28.88
50 -73.847 4.00 30.15
51 183.116 5.37 1.72916 54.7 33.25
52 -60.392 0.20 33.68
53 63.467 8.32 1.49700 81.5 33.29
54 -35.056 1.20 1.84666 23.8 32.82
55 -196.175 45.29 32.92
像面 ∞

非球面データ
第1面
K = 2.77448e+001 A 4= 7.07945e-007 A 6=-1.51592e-010 A 8= 3.08626e-014 A10=-4.14364e-018 A12=-2.43544e-022

第8面
K = 5.77686e+000 A 4= 1.04722e-006 A 6=-2.16014e-011 A 8=-8.18282e-015
A10= 3.49847e-018 A12=-1.11763e-021

第17面
K = 1.83997e+000 A 4= 2.31231e-007 A 6= 7.57152e-011 A 8= 2.92135e-015 A10=-1.81794e-018 A12= 1.66263e-021

各種データ
ズーム比 4.00
広角 中間 望遠
焦点距離 15.00 30.00 60.00
Fナンバー 2.37 2.37 2.37
半画角 43.23 25.17 13.22
像高 14.10 14.10 14.10
レンズ全長 382.76 382.76 382.76
BF 45.29 45.29 45.29

d19 0.96 33.26 55.12
d28 50.77 18.22 5.39
d31 10.82 11.07 2.04

入射瞳位置 50.67 65.50 84.44
射出瞳位置 -150.79 -150.79 -150.79
前側主点位置 64.52 90.91 126.08
後側主点位置 30.29 15.29 -14.71

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 49.30 141.45 70.01 63.23
2 20 -45.00 26.59 1.37 -19.68
3 29 -78.20 5.36 -0.05 -2.98
4 32 53.63 101.51 31.19 -76.25

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -65.50
2 3 -87.33
3 5 134.10
4 7 182.78
5 9 -189.08
6 11 147.91
7 13 -142.75
8 14 141.38
9 16 153.71
10 18 233.65
11 20 -64.70
12 22 -48.00
13 24 50.43
14 25 -63.38
15 27 118.03
16 29 -40.77
17 30 86.12
18 33 151.59
19 35 59.30
20 36 -58.13
21 38 64.42
22 40 241.47
23 42 -52.47
24 44 -36.40
25 45 20.27
26 47 -22.29
27 49 59.77
28 51 62.60
29 53 46.61
30 54 -50.09

<数値実施例2>
単位 mm

面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1* 329.458 4.00 1.77250 49.6 107.50
2 43.810 29.19 78.68
3 -208.853 3.20 1.77250 49.6 78.33
4 101.030 3.54 77.91
5 106.765 11.45 1.80809 22.8 80.33
6 4092.086 7.87 80.20
7 226.464 10.64 1.51633 64.1 79.66
8* -160.227 1.41 79.04
9 678.153 3.00 1.80518 25.4 77.24
10 125.022 3.22 76.45
11 112.012 14.01 1.48749 70.2 78.25
12 -195.916 11.48 78.31
13 2253.200 3.00 1.72047 34.7 78.40
14 98.945 14.03 1.49700 81.5 78.56
15 -233.338 0.20 78.94
16 563.545 11.38 1.60311 60.6 79.22
17* -110.630 0.20 79.16
18 660.645 9.62 1.43387 95.1 75.25
19 -119.575 (可変) 74.30
20 78.175 1.60 1.90366 31.3 41.61
21 33.265 8.41 37.20
22 -67.990 1.50 1.61800 63.3 37.11
23 53.427 2.94 35.89
24 90.036 6.90 1.73800 32.3 36.17
25 -62.143 1.50 1.72916 54.7 35.97
26 185.277 0.20 35.55
27 59.228 3.55 1.71736 29.5 35.54
28 188.673 (可変) 35.11
29 -54.377 1.50 1.75500 52.3 31.65
30 72.533 3.86 1.84666 23.8 33.57
31 4728.820 (可変) 34.12
32(絞り) ∞ 3.00 35.23
33 6789.500 3.67 1.77250 49.6 36.90
34 -105.513 0.20 37.49
35 147.661 8.70 1.51633 64.1 38.28
36 -39.714 1.40 1.84666 23.8 38.46
37 -126.365 0.19 39.69
38 46.671 6.86 1.77250 49.6 41.01
39 -1753.261 3.20 40.40
40 38.209 7.90 1.48749 70.2 35.86
41 44.198 7.50 31.24
42 375.575 1.60 2.00069 25.5 27.70
43 38.984 4.50 26.31
44 50.132 1.50 2.00069 25.5 26.08
45 20.952 8.05 1.92286 18.9 25.22
46 -96.291 2.76 25.19
47 -42.417 1.20 2.00330 28.3 24.71
48 45.581 1.84 25.55
49 45.188 6.51 1.49700 81.5 28.21
50 -107.562 4.39 29.57
51 944.965 4.76 1.72916 54.7 32.29
52 -62.185 0.20 32.93
53 46.567 8.96 1.49700 81.5 33.24
54 -37.221 1.20 1.84666 23.8 32.80
55 -196.175 45.37 32.90
像面 ∞

非球面データ
第1面
K = 2.77448e+001 A 4= 7.07945e-007 A 6=-1.51592e-010 A 8= 3.08626e-014 A10=-4.14364e-018 A12=-2.43544e-022

第8面
K = 5.77686e+000 A 4= 1.04722e-006 A 6=-2.16014e-011 A 8=-8.18282e-015
A10= 3.49847e-018 A12=-1.11763e-021

第17面
K = 1.83997e+000 A 4= 2.31231e-007 A 6= 7.57152e-011 A 8= 2.92135e-015 A10=-1.81794e-018 A12= 1.66263e-021

各種データ
ズーム比 4.00
広角 中間 望遠
焦点距離 15.00 30.00 60.00
Fナンバー 2.37 2.37 2.37
半画角 43.23 25.17 13.22
像高 14.10 14.10 14.10
レンズ全長 371.42 371.42 371.42
BF 45.37 45.37 45.37

d19 0.96 33.26 55.12
d28 50.77 18.22 5.39
d31 10.82 11.07 2.04

入射瞳位置 50.67 65.50 84.44
射出瞳位置 -143.16 -143.16 -143.16
前側主点位置 64.48 90.72 125.35
後側主点位置 30.37 15.37 -14.63

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 49.30 141.45 70.01 63.23
2 20 -45.00 26.59 1.37 -19.68
3 29 -78.20 5.36 -0.05 -2.98
4 32 52.89 90.09 29.87 -74.51

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -65.50
2 3 -87.33
3 5 134.10
4 7 182.78
5 9 -189.08
6 11 147.91
7 13 -142.75
8 14 141.38
9 16 153.71
10 18 233.65
11 20 -64.70
12 22 -48.00
13 24 50.43
14 25 -63.38
15 27 118.03
16 29 -40.77
17 30 86.12
18 33 133.88
19 35 61.36
20 36 -68.24
21 38 58.67
22 40 402.11
23 42 -43.17
24 44 -36.58
25 45 19.05
26 47 -21.57
27 49 64.76
28 51 79.83
29 53 43.03
30 54 -53.91

<数値実施例3>
単位 mm

面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1 2819.577 2.50 1.69680 55.5 62.11
2 59.290 11.15 57.10
3 -124.326 2.20 1.69680 55.5 57.03
4 -464.058 7.00 57.54
5 95.930 5.13 1.80809 22.8 62.38
6 159.264 2.50 62.31
7 233.766 9.16 1.48749 70.2 62.76
8 -125.630 16.63 63.07
9 110.071 2.85 1.80518 25.4 60.57
10 55.085 13.46 1.49700 81.5 58.42
11 -166.548 0.19 58.10
12 73.755 7.78 1.59522 67.7 55.10
13 678.668 (可変) 53.53
14 33.624 1.43 1.77250 49.6 28.76
15 21.878 5.52 26.20
16 -96.001 1.33 1.58913 61.1 26.17
17 63.190 0.15 26.30
18 31.036 4.44 1.84666 23.8 26.89
19 76.531 3.25 26.20
20 -47.968 1.24 1.58913 61.1 26.14
21 84.187 (可変) 26.47
22 147.293 4.77 1.58913 61.1 26.84
23 -43.788 0.80 27.10
24 -38.708 2.35 1.49700 81.5 27.01
25 -34.285 1.33 1.83400 37.2 27.27
26 -50.187 (可変) 27.85
27(絞り) ∞ 1.00 27.88
28 133.573 2.41 1.53775 74.7 27.89
29 303.661 3.17 27.75
30 -52.858 2.00 1.88300 40.8 27.70
31 -111.963 5.00 28.35
32 34.735 4.68 1.53775 74.7 30.17
33 147.976 6.40 29.76
34 36.081 3.06 2.10205 16.8 28.05
35 32.409 1.50 1.72825 28.5 26.88
36 27.180 7.16 26.37
37 224.093 4.27 1.59240 68.3 27.98
38 -55.985 10.00 28.36
39 -24.494 1.50 1.90366 31.3 28.31
40 -30.331 0.20 29.66
41 70.951 3.44 1.58913 61.1 30.99
42 441.746 56.84 30.94
像面 ∞

各種データ
ズーム比 2.86
広角 中間 望遠
焦点距離 35.00 60.01 100.01
Fナンバー 2.80 2.80 2.80
半画角 23.95 14.53 8.84
像高 15.55 15.55 15.55
レンズ全長 269.06 269.06 269.06
BF 56.84 56.84 56.84

d13 2.00 26.99 41.07
d21 31.58 20.04 1.49
d26 15.70 2.24 6.71

入射瞳位置 65.27 97.36 125.33
射出瞳位置 -66.94 -66.94 -66.94
前側主点位置 90.37 128.28 144.54
後側主点位置 21.84 -3.17 -43.17

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 75.40 80.54 60.17 27.36
2 14 -31.25 17.35 9.36 -3.63
3 22 87.50 9.25 3.60 -2.63
4 27 76.73 55.80 28.80 -20.84

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -86.58
2 3 -243.33
3 5 285.09
4 7 168.47
5 9 -138.92
6 10 84.76
7 12 137.87
8 14 -85.20
9 16 -64.23
10 18 58.43
11 20 -51.49
12 22 57.61
13 24 511.62
14 25 -134.03
15 28 439.86
16 30 -114.56
17 32 82.94
18 34 -508.80
19 35 -261.15
20 37 75.78
21 39 -159.32
22 41 142.43

Numerical Embodiment 1
Unit mm

Surface data surface number rd nd vd effective diameter
1 * 329.458 4.00 1.77250 49.6 107.50
2 43.810 29.19 78.68
3 -208.853 3.20 1.77250 49.6 78.33
4 101.030 3.54 77.91
5 106.765 11.45 1.80809 22.8 80.33
6 4092.086 7.87 80.20
7 226.464 10.64 1.51633 64.1 79.66
8 * -160.227 1.41 79.04
9 678.153 3.00 1.80518 25.4 77.24
10 125.022 3.22 76.45
11 112.012 14.01 1.48749 70.2 78.25
12 -195.916 11.48 78.31
13 2253.200 3.00 1.72047 34.7 78.40
14 98.945 14.03 1.49700 81.5 78.56
15 -233.338 0.20 78.94
16 563.545 11.38 1.60311 60.6 79.22
17 * -110.630 0.20 79.16
18 660.645 9.62 1.43387 95.1 75.25
19 -119.575 (variable) 74.30
20 78.175 1.60 1.90366 31.3 41.61
21 33.265 8.41 37.20
22-67.990 1.50 1.61800 63.3 37.11
23 53.427 2.94 35.89
24 90.036 6.90 1.73800 32.3 36.17
25 -62.143 1.50 1.72916 54.7 35.97
26 185.277 0.20 35.55
27 59.228 3.55 1.71736 29.5 35.54
28 188.673 (variable) 35.11
29-54.377 1.50 1.75500 52.3 31.65
30 72.533 3.86 1.84666 23.8 33.57
31 4728.820 (variable) 34.12
32 (Aperture) ∞ 3.00 35.23
33 6789.500 3.48 1.77250 49.6 36.89
34 -119.717 0.20 37.49
35 135.343 8.98 1.51633 64.1 38.36
36-38.860 1.40 1.84666 23.8 38.58
37 -181.038 8.24 40.05
38 57.183 8.05 1.77250 49.6 44.41
39-373. 934 1.33 43. 84
40 33.762 9.98 1.48749 70.2 40.00
41 42.682 7.50 34.63
42 76.388 1.60 2.00069 25.5 30.89
43 30.959 4.50 28.91
44 40.975 1.50 2.00069 25.5 28.65
45 19.020 7.82 1.92286 18.9 27.34
46-3337.262 6.60 27.10
47 -36.607 1.20 2.00330 28.3 26.06
48 59.728 0.56 27.42
49 48.486 6.49 1.49700 81.5 28.88
50-73.847 4.00 30.15
51 183.116 5.37 1.72916 54.7 33.25
52 -60.392 0.20 33.68
53 63.467 8.32 1.49700 81.5 33.29
54-35.056 1.20 1.84666 23.8 32.82
55 -196.175 45.29 32.92
Image plane ∞

Aspheric data first surface
K = 2.77448e + 001 A 4 = 7.07945e-007 A 6 = -1.51592e-010 A 8 = 3.08626e-014 A10 = -4.14364 -018 A12 = -2.43544e-022

Eighth side
K = 5.77686e + 000 A 4 = 1.04722e-006 A 6 = -2.16014e-011 A 8 =-8.18 2 82e-015
A10 = 3.49847e-018 A12 = -1.11763e-021

17th
K = 1.83997 e + 000 A 4 = 2.31231 e-007 A 6 = 7.57152 e-011 A 8 = 2.92135 e-015 A10 = -1.81794 e-018 A12 = 1.66263 e-021

Various data Zoom ratio 4.00
Wide-angle Intermediate telephoto focal length 15.00 30.00 60.00
F number 2.37 2.37 2.37
Half angle of view 43.23 25.17 13.22
Image height 14.10 14.10 14.10
Lens total length 382.76 382.76 382.76
BF 45.29 45.29 45.29

d19 0.96 33.26 55.12
d28 50.77 18.22 5.39
d31 10.82 11.07 2.04

Entrance pupil position 50.67 65.50 84.44
Exit pupil position -150.79 -150.79 -150.79
Front principal point position 64.52 90.91 126.08
Rear principal point position 30.29 15.29-14.71

Zoom lens group data group Start surface Focal length Lens configuration length Front principal point position Rear side principal point position
1 1 49.30 141.45 70.01 63.23
2 20-45.00 26.59 1.37-19.68
3 29 -78.20 5.36 -0.05-2.98
4 32 53.63 101.51 31.19 -76.25

Single lens data lens Start surface Focal length
1 1 -65.50
2 3 -87.33
3 5 134.10
4 7 182.78
5 9-189.08
6 11 147.91
7 13-142.75
8 14 141.38
9 16 153.71
10 18 233.65
11 20 -64.70
12 22-48.00
13 24 50.43
14 25 -63.38
15 27 118.03
16 29 -40.77
17 30 86.12
18 33 151.59
19 35 59.30
20 36 -58.13
21 38 64.42
22 40 241.47
23 42 -52.47
24 44 -36.40
25 45 20.27
26 47 -22.29
27 49 59.77
28 51 62.60
29 53 46.61
30 54-50.09

Numerical Embodiment 2
Unit mm

Surface data surface number rd nd vd effective diameter
1 * 329.458 4.00 1.77250 49.6 107.50
2 43.810 29.19 78.68
3 -208.853 3.20 1.77250 49.6 78.33
4 101.030 3.54 77.91
5 106.765 11.45 1.80809 22.8 80.33
6 4092.086 7.87 80.20
7 226.464 10.64 1.51633 64.1 79.66
8 * -160.227 1.41 79.04
9 678.153 3.00 1.80518 25.4 77.24
10 125.022 3.22 76.45
11 112.012 14.01 1.48749 70.2 78.25
12 -195.916 11.48 78.31
13 2253.200 3.00 1.72047 34.7 78.40
14 98.945 14.03 1.49700 81.5 78.56
15 -233.338 0.20 78.94
16 563.545 11.38 1.60311 60.6 79.22
17 * -110.630 0.20 79.16
18 660.645 9.62 1.43387 95.1 75.25
19 -119.575 (variable) 74.30
20 78.175 1.60 1.90366 31.3 41.61
21 33.265 8.41 37.20
22-67.990 1.50 1.61800 63.3 37.11
23 53.427 2.94 35.89
24 90.036 6.90 1.73800 32.3 36.17
25 -62.143 1.50 1.72916 54.7 35.97
26 185.277 0.20 35.55
27 59.228 3.55 1.71736 29.5 35.54
28 188.673 (variable) 35.11
29-54.377 1.50 1.75500 52.3 31.65
30 72.533 3.86 1.84666 23.8 33.57
31 4728.820 (variable) 34.12
32 (Aperture) ∞ 3.00 35.23
33 6789.500 3.67 1.77250 49.6 36.90
34-105.513 0.20 37.49
35 147.661 8.70 1.51633 64.1 38.28
36-39.714 1.40 1.84666 23.8 38.46
37 -126.365 0.19 39.69
38 46.671 6.86 1.77250 49.6 41.01
39 -1753.261 3.20 40.40
40 38.209 7.90 1.48749 70.2 35.86
41 44.198 7.50 31.24
42 375.575 1.60 2.00069 25.5 27.70
43 38.984 4.50 26.31
44 50.132 1.50 2.00069 25.5 26.08
45 20.952 8.05 1.92286 18.9 25.22
46 -96.291 2.76 25.19
47-42.417 1.20 2.00330 28.3 24.71
48 45.581 1.84 25.55
49 45.188 6.51 1.49700 81.5 28.21
50-107.562 4.39 29.57
51 944.965 4.76 1.72916 54.7 32.29
52 -62.185 0.20 32.93
53 46.567 8.96 1.49700 81.5 33.24
54-37.221 1.20 1.84666 23.8 32.80
55 -196.175 45.37 32.90
Image plane ∞

Aspheric data first surface
K = 2.77448e + 001 A 4 = 7.07945e-007 A 6 = -1.51592e-010 A 8 = 3.08626e-014 A10 = -4.14364 -018 A12 = -2.43544e-022

Eighth side
K = 5.77686e + 000 A 4 = 1.04722e-006 A 6 = -2.16014e-011 A 8 =-8.18 2 82e-015
A10 = 3.49847e-018 A12 = -1.11763e-021

17th
K = 1.83997 e + 000 A 4 = 2.31231 e-007 A 6 = 7.57152 e-011 A 8 = 2.92135 e-015 A10 = -1.81794 e-018 A12 = 1.66263 e-021

Various data Zoom ratio 4.00
Wide-angle Intermediate telephoto focal length 15.00 30.00 60.00
F number 2.37 2.37 2.37
Half angle of view 43.23 25.17 13.22
Image height 14.10 14.10 14.10
Lens total length 371.42 371.42 371.42
BF 45.37 45.37 45.37

d19 0.96 33.26 55.12
d28 50.77 18.22 5.39
d31 10.82 11.07 2.04

Entrance pupil position 50.67 65.50 84.44
Exit pupil position -143.16 -143.16 -143.16
Front principal point position 64.48 90.72 125.35
Rear principal point position 30.37 15.37 -14.63

Zoom lens group data group Start surface Focal length Lens configuration length Front principal point position Rear side principal point position
1 1 49.30 141.45 70.01 63.23
2 20-45.00 26.59 1.37-19.68
3 29 -78.20 5.36 -0.05-2.98
4 32 52.89 90.09 29.87-74.51

Single lens data lens Start surface Focal length
1 1 -65.50
2 3 -87.33
3 5 134.10
4 7 182.78
5 9-189.08
6 11 147.91
7 13-142.75
8 14 141.38
9 16 153.71
10 18 233.65
11 20 -64.70
12 22-48.00
13 24 50.43
14 25 -63.38
15 27 118.03
16 29 -40.77
17 30 86.12
18 33 133.88
19 35 61.36
20 36 -68.24
21 38 58.67
22 40 402.11
23 42 -43.17
24 44 -36.58
25 45 19.05
26 47-21.57
27 49 64.76
28 51 79.83
29 53 43.03
30 54-53.91

Numerical Embodiment 3
Unit mm

Surface data surface number rd nd vd effective diameter
1 2819.577 2.50 1.69680 55.5 62.11
2 59.290 11.15 57.10
3-124.326 2.20 1.69680 55.5 57.03
4-464.058 7.00 57.54
5 95.930 5.13 1.80809 22.8 62.38
6 159.264 2.50 62.31
7 233.766 9.16 1.48749 70.2 62.76
8-125.630 16.63 63.07
9 110.071 2.85 1.80518 25.4 60.57
10 55.085 13.46 1.49700 81.5 58.42
11 -166.548 0.19 58.10
12 73.755 7.78 1.59522 67.7 55.10
13 678.668 (variable) 53.53
14 33.624 1.43 1.77250 49.6 28.76
15 21.878 5.52 26.20
16-96.001 1.33 1.5891 13 61.1 26.17
17 63.190 0.15 26.30
18 31.036 4.44 1.84666 23.8 26.89
19 76.531 3.25 26.20
20 -47.968 1.24 1.5891 31.1 26.14
21 84.187 (variable) 26.47
22 147.293 4.77 1.5891 13 61.1 26.84
23 -43.788 0.80 27.10
24 -38.708 2.35 1.49700 81.5 27.01
25 -34.285 1.33 1.83400 37.2 27.27
26 -50.187 (variable) 27.85
27 (F-stop) ∞ 1.00 27.88
28 133.573 2.41 1.53775 74.7 27.89
29 303.661 3.17 27.75
30-52.858 2.00 1.88300 40.8 27.70
31 -111.963 5.00 28.35
32 34.735 4.68 1.53775 74.7 30.17
33 147. 976 6. 40 29. 76
34 36.081 3.06 2.10205 16.8 28.05
35 32.409 1.50 1.72825 28.5 26.88
36 27.180 7.16 26.37
37 224.093 4.27 1.59240 68.3 27.98
38 -55.985 10.00 28.36
39 -24.494 1.50 1.90366 31.3 28.31
40-30.331 0.20 29.66
41 70.951 3.41 1.5891 13 61.1 30.99
42 441.746 56.84 30.94
Image plane ∞

Various data zoom ratio 2.86
Wide-angle Intermediate telephoto focal length 35.00 60.01 100.01
F number 2.80 2.80 2.80
Half angle of view 23.95 14.53 8.84
Image height 15.55 15.55 15.55
Lens total length 269.06 269.06 269.06
BF 56.84 56.84 56.84

d13 2.00 26.99 41.07
d21 31.58 20.04 1.49
d26 15.70 2.24 6.71

Entrance pupil position 65.27 97.36 125.33
Exit pupil position -66.94 -66.94 -66.94
Front principal point position 90.37 128.28 144.54
Rear principal point 21.84 -3.17 -43.17

Zoom lens group data group Start surface Focal length Lens configuration length Front principal point position Rear side principal point position
1 1 75.40 80.54 60.17 27.36
2 14 -31.25 17.35 9.36 -3.63
3 22 87.50 9.25 3.60-2.63
4 27 76.73 55.80 28.80-20.84

Single lens data lens Start surface Focal length
1 1 -86.58
2 3 -243.33
3 5 285.09
4 7 168.47
5 9-138.92
6 10 84.76
7 12 137.87
8 14 -85.20
9 16 -64.23
10 18 58.43
11 20 -51.49
12 22 57.61
13 24 511.62
14 25-134.03
15 28 439.86
16 30 -114.56
17 32 82.94
18 34 -508.80
19 35 -261.15
20 37 75.78
21 39-159.32
22 41 142.43

U1 第1群、U2 第2群、U3 第3群、UF 前群、UR 後群、
UA 可動群UA、UB 可動群UB、UBF 可動群UBF、SP 開口絞り、
LZ 変倍群、LR リレー群、IP 撮像面、101 ズームレンズ、
109 ガラスブロック、110 撮像素子、111・120 CPU、
123 カメラ、124 撮像装置
U1 first group, U2 second group, U3 third group, UF front group, UR back group,
UA movable group UA, UB movable group UB, UBF movable group UBF, SP aperture stop,
LZ variable power group, LR relay group, IP imaging surface, 101 zoom lens,
109 glass block, 110 imaging device, 111 · 120 CPU,
123 camera, 124 imaging device

Claims (9)

物体側から像側へ順に、全体として負の屈折力を有する前群、開口絞り、全体として正の屈折力を有する後群から構成され、前記後群内に正の屈折力を有する光軸方向に移動する可動群UAを有し、可動群UAの横倍率をβaとするとき、
−1.20<βa<−0.80
を満足することを特徴とする撮像光学系。
From the object side to the image side, a front group having a negative refractive power as a whole, an aperture stop, and a rear group having a positive refractive power as a whole, and an optical axis direction having a positive refractive power in the rear group When the lateral magnification of the movable group UA is βa,
−1.20 <βa <−0.80
An imaging optical system characterized by satisfying the above.
前記可動群UAの焦点距離をfa、前記後群の焦点距離をfrとするとき、
0.40 <|fa/fr|<1.30
を満たすことを特徴とする請求項1に記載の撮像光学系。
Assuming that the focal length of the movable group UA is fa and the focal length of the rear group is fr,
0.40 <| fa / fr | <1.30
The imaging optical system according to claim 1, wherein
前記可動群UAより像側の群の横倍率をβarとするとき、
0.20<|βar|<1.80
を満たすことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の撮像光学系。
When the lateral magnification of the group on the image side of the movable group UA is βar,
0.20 <| βar | <1.80
The imaging optical system according to claim 1 or 2, wherein
前記開口絞りから前記可動群UA内の最も像側面までの光軸上の長さをLIa、前記開口絞りから前記後群内の最も像側面までの光軸上の長さをLIrとするとき、
0.10<LIa/LIr<0.60
を満たすことを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れか一項に記載の撮像光学系。
Assuming that the length on the optical axis from the aperture stop to the most image side surface in the movable group UA is LIa and the length on the optical axis from the aperture stop to the most image side surface in the rear group is LIr
0.10 <LIa / LIr <0.60
The imaging optical system according to any one of claims 1 to 3, wherein
前記後群は、アフォーカル間隔に挟まれ、光軸方向に移動することでバックフォーカス及び球面収差を変化させずに像面湾曲を調整できる可動群UBを有することを特徴とする請求項1乃至請求項4の何れか一項に記載の撮像光学系。   The rear group is characterized by having a movable group UB which can be adjusted in the curvature of field without changing the back focus and the spherical aberration by being sandwiched by the afocal distance and moving in the optical axis direction. The imaging optical system according to any one of claims 4 to 10. 前記後群内の一部が光軸方向に移動することでバックフォーカスを調整できることを特徴とする請求項1乃至請求項5の何れか一項に記載の撮像光学系。   The imaging optical system according to any one of claims 1 to 5, wherein the back focus can be adjusted by moving a part of the rear group in the optical axis direction. 前記前群は物体側から像側へ順に、ズーミング中に不動の正の屈折力の第1群、ズーミング中に移動する負の屈折力の第2群、ズーミング中に移動する負の屈折力の第3群を少なくとも有することを特徴とする請求項1乃至請求項6の何れか一項に記載の撮像光学系。   The front group includes, in order from the object side to the image side, a first group of immovable positive refractive power during zooming, a second group of negative refractive power moving during zooming, and a negative power of moving during zooming. The imaging optical system according to any one of claims 1 to 6, comprising at least a third group. 前記前群は物体側から像側へ順に、ズーミング中に不動の正の屈折力の第1群、ズーミング中に移動する負の屈折力の第2群、ズーミング中に移動する正の屈折力の第3群を少なくとも有することを特徴とする請求項1乃至請求項6の何れか一項に記載の撮像光学系。   The front group includes, in order from the object side to the image side, a first group of immovable positive refractive power during zooming, a second group of negative refractive power moving during zooming, and a positive power of moving during zooming The imaging optical system according to any one of claims 1 to 6, comprising at least a third group. 請求項1乃至請求項8の何れか一項に記載の撮像光学系と、該撮像光学系によって形成した像を受光する撮像素子と、を有していることを特徴とする撮像装置。   An image pickup apparatus comprising: the image pickup optical system according to any one of claims 1 to 8; and an image pickup element for receiving an image formed by the image pickup optical system.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020174761A1 (en) * 2019-02-27 2020-09-03 パナソニックIpマネジメント株式会社 Interchangeable lens, image projection device and imaging device
US11363191B2 (en) 2020-02-13 2022-06-14 Canon Kabushiki Kaisha Guidance electronic device relating to blurring, control method of the same, and storage medium

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