JP2018180363A - 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 PDF

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Abstract

【課題】 全系が小型で高ズーム比でありながら、可視光から近赤外光までの広い波長領域における色収差が良好に補正されたズームレンズを得ること。【解決手段】 物体側より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、正の屈折力の第３レンズ群、１つ以上のレンズ群を有する後群からなり、ズーミング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、第１レンズ群は回折光学素子を含み、第３レンズ群は正レンズを有し、第３レンズ群に含まれる正レンズのうちの材料のアッベ数νｄ３ｐ、Ｃ線とｔ線に関する部分分散比θＣｔ３ｐを各々適切に設定すること。【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、例えばデジタルカメラ、ビデオカメラ、放送用カメラ、監視用カメラ、銀塩写真用カメラなどの撮像光学系として好適なものである。
撮像装置に用いる撮像光学系には、レンズ全長が短く、全系が小型で、しかも高ズーム比のズームレンズであることが求められている。さらに、全ズーム範囲にわたり高い光学性能を有すること等が要望されている。全系が小型で高ズーム比のズームレンズとして、物体側より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レンズ群を有し、第２レンズ群を主変倍レンズ群とする所謂ポジティブリード型のズームレンズが知られている。
ポジティブリード型のズームレンズにおいて、全系の小型化を図りつつ、高ズーム比化を行うと第１レンズ群より軸上色収差が多く発生し、特に望遠端において軸上色収差が多く発生してくる。このようなズームレンズにおいて軸上色収差や倍率色収差等の色収差の発生を低減するために第１レンズ群中に回折光学素子を用いたズームレンズが知られている（特許文献１、２）。
特許文献１では、物体側から像側へ順に配置された、正、負、正、負、正の屈折力の第１レンズ群乃至第５レンズ群を有し、第１レンズ群に回折光学素子を含み、広角端の撮像画角が約２６度で、ズーム比４程度のズームレンズを開示している。特許文献２では、物体側から像側へ順に配置された、正、負、正、正の屈折力の第１レンズ群乃至第４レンズ群を有し、第１レンズ群と第２レンズ群に各々回折光学素子を含み、広角端の撮像画角が約７６度、ズーム比１６程度のズームレンズを開示している。
特開２０１１−０９００９９号公報 特開２０１３−１３４３０３号公報
ポジティブリード型のズームレンズにおいて、回折光学素子を用いると全系の小型化を図りつつ、高ズーム比と高い光学性能を得るのが容易になる。しかしながら、これらの効果を得るにはズームタイプや回折光学素子を配置するレンズ群、回折光学素子のパワー（焦点距離の逆数）、各レンズ群の屈折力やレンズ構成等を適切に設定することが重要になってくる。
特に監視カメラにおいては夜間などの光量が少ない状況においても被写体を明るく鮮明に撮影する必要がある。このため、波長８５０ｎｍ乃至波長９４０ｎｍなどの近赤外光を被写体に照射し、その反射光を取り入れて撮影する場合がある。そのため、監視カメラに用いられるズームレンズはズーム全域で可視光から近赤外光までの広い波長領域において色収差が良好に補正されている必要がある。
本発明は、全系が小型で高ズーム比でありながら、可視光から近赤外光までの広い波長領域における色収差が良好に補正されたズームレンズ及びそれを有する撮像装置の提供を目的とする。
本発明のズームレンズは、物体側より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、正の屈折力の第３レンズ群、１つ以上のレンズ群を有する後群からなり、ズーミング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レンズ群は回折光学素子を含み、前記第３レンズ群は正レンズを有し、
前記第３レンズ群に含まれる正レンズの材料のアッベ数をνｄ３ｐ、Ｃ線とｔ線に関する部分分散比をθＣｔ３ｐとするとき、前記第３レンズ群は、
６５．０＜νｄ３ｐ＜１００．０
−０．２５＜θＣｔ３ｐ−（０．００４７×νｄ３ｐ＋０．５４６）＜−０．０２
なる条件式を満足する材料を用いて構成された正レンズを含み、
前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１、望遠端において無限遠に合焦しているときの前記ズームレンズのバックフォーカスをＢＦｔとするとき、
４．２＜ｆ１／ＢＦｔ＜２０．０
なる条件式を満足することを特徴としている。
本発明によれば、全系が小型で高ズーム比でありながら、可視光から近赤外光までの広い波長領域における色収差が良好に補正されたズームレンズが得られる。
実施例１の無限遠に合焦時の広角端におけるレンズ断面図 （Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ） 実施例１の無限遠に合焦時の広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図 実施例２の無限遠に合焦時の広角端におけるレンズ断面図 （Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ） 実施例２の無限遠に合焦時の広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図 実施例３の無限遠に合焦時の広角端におけるレンズ断面図 （Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ） 実施例３の無限遠に合焦時の広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図 実施例４の無限遠に合焦時の広角端におけるレンズ断面図 （Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ） 実施例４の無限遠に合焦時の広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図 実施例５の無限遠に合焦時の広角端におけるレンズ断面図 （Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ） 実施例５の無限遠に合焦時の広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図 本発明の撮像装置の要部概略図
以下、図面を用いて本発明のズームレンズ及びそれを有する撮像装置の実施例について説明する。本発明のズームレンズは、物体側より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、正の屈折力の第３レンズ群、１つ以上のレンズ群を有する後群からなる。ズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化する。
図１は本発明の実施例１の広角端（短焦点距離端）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。図２（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、実施例１の広角端、中間のズーム位置、望遠端（長焦点距離端）における無限遠物体に合焦しているときの縦収差図である。実施例１はズーム比２９．５０、Ｆナンバー１．４６〜４．６１のズームレンズである。
図３は本発明の実施例２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。図４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、実施例２の広角端、中間のズーム位置、望遠端における無限遠物体に合焦しているときの縦収差図である。実施例２はズーム比２９．５０、Ｆナンバー１．４４〜４．６０のズームレンズである。
図５は本発明の実施例３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。図６（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、実施例３の広角端、中間のズーム位置、望遠端における無限遠物体に合焦しているときの縦収差図である。実施例３はズーム比２９．５５、Ｆナンバー１．４４〜４．６０のズームレンズである。
図７は本発明の実施例４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。図８（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、実施例４の広角端、中間のズーム位置、望遠端における無限遠物体に合焦しているときの縦収差図である。実施例４はズーム比３９．５８、Ｆナンバー１．６５〜４．９３のズームレンズである。
図９は本発明の実施例５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。図１０（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、実施例５の広角端、中間のズーム位置、望遠端における無限遠物体に合焦しているときの縦収差図である。実施例５はズーム比６４．２７、Ｆナンバー１．６５〜６．５０のズームレンズである。図１１は本発明の撮像装置の要部概略図である。
本発明のズームレンズはデジタルカメラやビデオカメラ、放送用カメラ、監視用カメラ、銀塩写真用カメラなどの撮像装置に用いられるズームレンズである。尚、本発明のズームレンズは投射装置（プロジェクタ）用の投射光学系として用いることもできる。
レンズ断面図において、左方が物体側（前方）で、右方が像側（後方）である。また、レンズ断面図において、Ｌ０はズームレンズである。ｉを物体側からのレンズ群の順番とすると、Ｌｉは第ｉレンズ群を示す。ＬＲは１つ以上のレンズ群を含む後群である。ＳＰは開口絞りである。ＧＢは光学フィルター、フェースプレート、ローパスフィルター、赤外カットフィルターなどに相当する光学ブロックである。Ｌｄｏｅは回折光学素子である。
ＩＰは像面である。像面ＩＰは、デジタルカメラやビデオカメラなどの撮像装置としてズームレンズを使用する際には、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサなどの固体撮像素子（光電変換素子）の撮像面に相当する。銀塩フィルムカメラの撮像装置としてズームレンズを使用する際には、フィルム面に相当する。矢印は広角端から望遠端へのズーミングに際して、各レンズ群の移動軌跡を示している。
各実施例では第４レンズ群Ｌ４を移動させて変倍に伴う像面変動を補正すると共に、フォーカシングを行っている。第４レンズ群Ｌ４に関する実線の曲線４ａと点線の曲線４ｂは、各々無限遠物体と近距離物体にフォーカスしているとき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。また無限遠物体から近距離物体へのフォーカスは実施例１、２では矢印４ｃに示す如く第４レンズ群Ｌ４を物体側へ繰り出すことによって行っている。実施例３乃至５では矢印４ｃに示す如く第４レンズ群Ｌ４を像側へ繰り込むことによって行っている。ズーミングに際して第１レンズ群Ｌ１は不動である。
球面収差図においてＦｎｏはＦナンバーである。また実線のｄはｄ線（波長５８７．５６ｎｍ）、二点鎖線のｇはｇ線（波長４３５．８４ｎｍ）、一点鎖線のＣはＣ線（波長６５６．２７ｎｍ）、荒い点線のＦはＦ線（波長４８６．１３ｎｍ）、細かい点線のｔはｔ線（波長１０１３．９８ｎｍ）を示している。非点収差図、歪曲収差、倍率色収差図においてωは撮像半画角（度）である。非点収差図において実線のＳはｄ線におけるサジタル像面、点線のＭはメリディオナル像面である。歪曲収差はｄ線について示している。倍率色収差図についてはｄ線に対するｇ線、Ｆ線、Ｃ線、ｔ線の収差を示している。
図１の実施例１、図３の実施例２においてＬ１は正の屈折力の第１レンズ群、Ｌ２は負の屈折力の第２レンズ群、Ｌ３は正の屈折力の第３レンズ群、Ｌ４は正の屈折力の第４レンズ群である。後群ＬＲは第４レンズ群Ｌ４より構成されている。図５の実施例３、図７の実施例４、図９の実施例５においてＬ１は正の屈折力の第１レンズ群、Ｌ２は負の屈折力の第２レンズ群、Ｌ３は正の屈折力の第３レンズ群、Ｌ４は負の屈折力の第４レンズ群、Ｌ５は正の屈折力の第５レンズ群である。後群ＬＲは第４レンズ群Ｌ４と第５レンズ群Ｌ５より構成されている。
本発明は、全系が小型で高ズーム比でありながら、可視光から近赤外光までの波長領域において色収差が良好に補正されたズームレンズを得ることを目的とし、次の構成をとっている。高ズーム比を確保しつつ、諸収差を良好に補正するために、物体側から像側へ順に配置された、正、負、正の屈折力の第１レンズ群乃至第３レンズ群、更に１つ以上のレンズ群を含む後群から構成している。
さらに、望遠端において軸上色収差を良好に補正するために、軸上マージナル光線の入射高さの高い第１レンズ群Ｌ１が回折光学素子を含む構成としている。これにより可視光から近赤外光の波長領域において軸上色収差を良好に補正している。
回折光学素子を使わない場合、望遠端において軸上色収差を良好に補正するためには第１レンズ群に低分散で異常分散性の高い材料よりなるレンズを用いる必要がある。一般に低分散で異常分散性の高いレンズの材料は屈折率が低い傾向となるため、所望の屈折力を得るためにはレンズ厚が増大してしまい、レンズ全長が長くなってくる。特に広角端において軸上色収差を補正するためには軸上マージナル光線の入射高さの高い第３レンズ群に異常分散性の高い材料よりなるレンズを用いると効果的である。
各実施例のズームレンズにおいて、第１レンズ群Ｌ１は回折光学素子Ｌｄｏｅを含み、第３レンズ群Ｌ３は正レンズを有している。第３レンズ群Ｌ３に含まれる正レンズの材料のアッベ数をνｄ３ｐ、Ｃ線とｔ線に関する部分分散比をθＣｔ３ｐとする。第３レンズ群Ｌ３は、
６５．０＜νｄ３ｐ＜１００．０ ・・・（１）
−０．２５＜θＣｔ３ｐ−（０．００４７×νｄ３ｐ＋０．５４６）＜−０．０２
・・・（２）
なる条件式を満足する材料を用いて構成された正レンズを含む。
第１レンズ群Ｌ１の焦点距離をｆ１、望遠端において物体距離が無限遠のときのバックフォーカスをＢＦｔとする。このとき、
４．２＜ｆ１／ＢＦｔ＜２０．０ ・・・（３）
なる条件式を満足する。
各実施例では条件式（１）乃至（３）を満足することにより、全系が小型で高ズーム比でありながら、可視光から近赤外光までの波長領域における色収差を良好に補正している。
条件式（１）は第３レンズ群Ｌ３に含まれる正レンズのうちの少なくとも１枚の正レンズの材料のアッベ数を規定したものである。条件式（１）を満たすことで特に広角端において軸上色収差を良好に補正して、高い光学性能を得ている。条件式（１）の下限値を超えてアッベ数が小さくなりすぎると、特に広角端において軸上色収差が多く発生してくる。一方、条件式（１）の上限値を越えてアッベ数が大きくなりすぎると、特に広角端において軸上色収差が過補正となってしまうため好ましくない。
条件式（２）は第３レンズ群Ｌ３に含まれる正レンズのうちの少なくとも１枚の正レンズの材料の部分分散比を規定したものである。条件式（２）を満たすことで近赤外光の波長領域の軸上色収差を良好に補正して、高い光学性能を得ている。条件式（２）の下限値を超えて正レンズの材料の部分分散比が小さくなりすぎると、特に広角端において近赤外光の軸上色収差が過補正となってしまうため好ましくない。一方、条件式（２）の上限値を越えて正レンズの材料の部分分散比が大きくなりすぎると、特に広角端において近赤外光の軸上色収差が補正不足となってしまうため好ましくない。
条件式（３）は第１レンズ群Ｌ１の焦点距離を規定したものである。条件式（３）を満たすことで、広画角化、全系の小型化を図りつつ、高い光学性能を得ている。条件式（３）の下限値を超えて第１レンズ群Ｌ１の焦点距離が短くなりすぎると、特に望遠端において球面収差、コマ収差が増加してくるため好ましくない。一方、条件式（３）の上限値を超えて第１レンズ群Ｌ１の焦点距離が長くなりすぎると、レンズ系が大型化してしまうため好ましくない。なお、ＢＦ（バックフォーカス）はレンズ最終面から近軸像面までの距離を空気換算長により表したものである。
各実施例では上記の如く、条件式（１）乃至（３）を満足するように各要素を適切に設定している。これにより広画角、高ズーム比で、かつ全系が小型で良好な光学性能を有するズームレンズを得ている。
なお、各実施例において、好ましくは条件式（１）乃至（３）の数値範囲を次のようにするのがよい。
６８．０＜νｄ３ｐ＜９７．０ ・・・（１ａ）
−０．２０＜θＣｔ３ｐ−（０．００４７×νｄ３ｐ＋０．５４６）＜−０．０５
・・・（２ａ）
４．６＜ｆ１／ＢＦｔ＜１８．０ ・・・（３ａ）
本発明において好ましくは次の条件式のうち１つ以上を満足するのが良い。第３レンズ群Ｌ３に含まれる正レンズの材料の屈折率をｎｄ３ｐとする。回折光学素子Ｌｄｏｅの回折面の焦点距離をｆｄｏｅ、第１レンズ群Ｌ１に含まれるレンズのうち物体側から数えた第ｉ番目（ｉ＝１、２、・・・）に配置されたレンズの焦点距離と材料のアッベ数を各々ｆ１ｉ、νｄ１ｉとする。第２レンズ群Ｌ２の焦点距離をｆ２、第３レンズ群Ｌ３の焦点距離をｆ３とする。
第１レンズ群Ｌ１は、物体側から像側へ順に配置された、負レンズ、正レンズ、正レンズからなり、第１レンズ群Ｌ１に含まれる正レンズの材料の屈折率の平均値と、アッベ数の平均値を各々ｎｄ１ｐ、νｄ１ｐとする。ここで回折面の焦点距離ｆｄｏｅは次のとおりである。
回折面の回折格子の位相形状ψは、次のような多項式で与えることができる。
ψ（ｈ，ｍ）＝｛２π／（ｍ×λ0)}(C１×ｈ2＋C２×ｈ4＋C３×ｈ6＋…）・・（１Ｘ）
ここで、ｈ：光軸に対して垂直方向の高さ
ｍ：回折光の回折次数
λ0 ：設計波長
Ci：位相係数（ｉ＝１，２，３，…）
である。
このとき、任意の波長λ、任意の回折次数ｍに対する回折面の焦点距離の逆数であるパワーφ（λ、ｍ）は、位相係数C1を用いて次のように表すことができる。
φ（λ、ｍ）＝−２×C1×ｍ×λ／λ0 ・・・（２Ｘ）
この式２Ｘにおいて、回折次数ｍを例えば１とし、位相係数を負の値に選べば回折面のパワーを正とすることができる。
このとき、式２Ｘから明らかなように、λ＞λ0 の波長域においては、波長が長くなるほど波長の変化に対して直線的に正のパワーが強まり、逆にλ＜λ0 の波長域においては波長が短くなるほど波長の変化に対して直線的に正のパワーが弱まることになる。
回折面の焦点距離ｆｄｏｅは、式２Ｘより回折次数ｍを１とすると、
ｆｄｏｅ＝−１/｛（２×Ｃ１）×（λ／λ0）｝ ・・・（３Ｘ）
で与えられる。 このとき次の条件式のうち１つ以上を満足するのが良い。
０．０５＜ｎｄ３ｐ−（−０．０１３４×νｄ３ｐ＋２．４３）＜０．５０・・・（４）
−０．７０＜ｆ２／ｆ３＜−０．１０ ・・・（６）
１．５５＜ｎｄ１ｐ＜１．８０ ・・・（７）
４０．０＜νｄ１ｐ＜６５．０ ・・・（８）
ここで
は総和を示す。ｎはレンズの枚数、ｉはレンズが複数あるときの物体から順に数えたときの番号である。
次に前述の各条件式の技術的意味について説明する。条件式（４）は第３レンズ群Ｌ３に含まれる正レンズのうち少なくとも１枚の正レンズの材料の屈折率とアッベ数を規定したものである。条件式（４）を満たすことで全系の小型化を図りつつ、良好な光学性能を得るのが容易になる。条件式（４）の下限値を超えて正レンズの材料の屈折率が小さくなりすぎると正レンズのレンズ面の曲率が強くなりレンズが厚くなってしまう。その結果、レンズ全長が長くなってしまうため好ましくない。
一方、条件式（４）の上限値を超えて正レンズの材料の屈折率が大きくなりすぎるとペッツバール和がマイナス方向に大きくなってしまい、像面湾曲や非点収差が増加してしまうため好ましくない。
条件式（５）は第１レンズ群Ｌ１に含まれる回折光学素子Ｌｄｏｅの回折面の焦点距離を規定したものである。条件式（５）を満たすことで高ズーム比化を図りつつ、高い光学性能を得るのが容易となる。条件式（５）の下限値を超えて回折光学素子Ｌｄｏｅの回折面の焦点距離が短くなりすぎると、特に望遠端において近赤外域の軸上色収差が過補正となってしまうため好ましくない。
一方、条件式（５）の上限値を超えて回折光学素子Ｌｄｏｅの回折面の焦点距離が長くなりすぎると、特に望遠端において近赤外域の軸上色収差が補正不足となってしまうため、好ましくない。条件式（６）は第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３の焦点距離の比を規定したものである。条件式（６）を満たすことで全系の小型化とズーム全域で良好な光学性能を得るのが容易となる。
条件式（６）の下限値を超えて第２レンズ群Ｌ２の負の焦点距離が長くなりすぎると（負の焦点距離の絶対値が大きくなりすぎると）、変倍のために第２レンズ群Ｌ２の移動ストロークが長くなってしまい、レンズ全長が長くなってしまうため好ましくない。一方、条件式（６）の上限値を超えて第２レンズ群Ｌ２の負の焦点距離が短くなりすぎると（負の焦点距離の絶対値が小さくなりすぎると）、ズーム全域における像面湾曲や倍率色収差の変動が大きくなってしまうため好ましくない。
条件式（７）は第１レンズ群Ｌ１に含まれる正レンズの材料の屈折率の平均値を規定したものである。条件式（７）を満たすことで全系の小型化とズーム全域で良好な光学性能を得るのが容易となる。条件式（７）の下限値を超えて第１レンズ群Ｌ１に含まれる正レンズの材料の屈折率の平均値が小さくなりすぎると正レンズのレンズ面の曲率が強くなってしまい、特に望遠端において球面収差、コマ収差が増加してしまうため好ましくない。
一方、条件式（７）の上限値を超えて第１レンズ群Ｌ１に含まれる正レンズの材料の屈折率の平均値が大きくなりすぎると、ペッツバール和がマイナス方向に大きくなってしまい、像面湾曲や非点収差が増加してしまうため好ましくない。
条件式（８）は第１レンズ群に含まれる正レンズの材料のアッベ数の平均値を規定したものである。条件式（８）を満たすことで良好な光学性能を得るのが容易となる。条件式（８）の下限値を超えて第１レンズ群Ｌ１に含まれる正レンズの材料のアッベ数の平均値が小さくなりすぎると、特に望遠端において可視光域における軸上色収差が増加してしまうため好ましくない。
一方、条件式（８）の上限値を超えて第１レンズ群Ｌ１に含まれる正レンズの材料のアッベ数の平均値が大きくなりすぎると、特に望遠端において可視光域における軸上色収差が過補正となってしまうため好ましくない。なお、各実施例において、好ましくは条件式（４）乃至（８）の数値範囲を次のようにするのがよい。
０．０７＜ｎｄ３ｐ−（−０．０１３４×νｄ３ｐ＋２．４３）＜０．３０
・・・（４ａ）
−０．６０＜ｆ２／ｆ３＜−０．１５ ・・・（６ａ）
１．５８＜ｎｄ１ｐ＜１．７５ ・・・（７ａ）
４５．０＜νｄ１ｐ＜６１．０ ・・・（８ａ）
各実施例では以上のように各要素を構成することにより、全系が小型で、広画角かつ高ズーム比であり、全ズーム範囲にわたり高い光学性能を有するズームレンズが容易に得られる。また以上の条件式は任意に複数組み合わせることにより、さらに本発明の効果を高めることができる。
次に各実施例のレンズ構成について説明する。各レンズは特に断りがない限り、物体側から像側へ順に配置されているものとする。
［実施例１］
第１レンズ群Ｌ１は、物体側が凸面でメニスカス形状の負レンズと両凸形状の正レンズが接合された接合レンズ、物体側が凸面でメニスカス形状の正レンズで構成している。回折光学素子Ｌｄｏｅは接合レンズよりなっている。回折光学素子Ｌｄｏｅの接合面には積層型の回折面が形成されている。
回折面を有することで特に望遠端において軸上色収差を良好に補正している。これにより高ズーム比でありながら第１レンズ群Ｌ１を少ないレンズ枚数で構成している。第２レンズ群Ｌ２は、３枚の正レンズと１枚の負レンズより構成している。具体的には、物体側が凸面でメニスカス形状の負レンズ、両凹形状の負レンズ、両凸形状の正レンズと両凹形状の負レンズが接合された接合レンズで構成している。
このレンズ構成により広角端における像面湾曲、ズーム全域における倍率色収差の補正を効果的に行っている。第３レンズ群Ｌ３は、両凸形状で両面が非球面形状の正レンズ、物体側が凸面でメニスカス形状の負レンズで構成している。このような構成とすることで、広角端において球面収差の発生を軽減している。第４レンズ群Ｌ４は、両凸形状で、物体側の面が非球面形状の正レンズと両凹形状の負レンズが接合された接合レンズ、両凸形状の正レンズで構成している。このような構成とすることで、高ズーム比化を図りつつ、ズーム全域における像面湾曲の発生を軽減している。
［実施例２］
第１レンズ群Ｌ１は、物体側が凸面でメニスカス形状の負レンズと正レンズが接合された接合レンズ、物体側が凸面でメニスカス形状の正レンズで構成している。回折光学素子Ｌｄｏｅは接合レンズよりなっている。回折光学素子Ｌｄｏｅの接合面には積層型の回折面が形成されている。回折面を有することで特に望遠端において軸上色収差を良好に補正している。これにより高ズーム比でありながら第１レンズ群Ｌ１を少ないレンズ枚数で構成している。
第２レンズ群Ｌ２は、３枚の負レンズと１枚の正レンズより構成している。具体的には、物体側が凸面でメニスカス形状の負レンズ、物体側が凸面でメニスカス形状の負レンズ、両凹形状の負レンズ、両凸形状の正レンズで構成している。このレンズ構成により広角端における像面湾曲、ズーム全域における倍率色収差の補正を効果的に行っている。第３レンズ群Ｌ３、第４レンズ群Ｌ４は実施例１と同様の構成である。
［実施例３］
第１レンズ群Ｌ１、第２レンズ群Ｌ２は実施例２と同様の構成である。第３レンズ群Ｌ３は、両凸形状で両面が非球面形状の正レンズ、物体側が凸面でメニスカス形状の正レンズと物体側が凸面でメニスカス形状の負レンズが接合された接合レンズ、両凸形状で両面が非球面形状の正レンズで構成している。
このような構成とすることで、広角端において球面収差、軸上色収差の発生を軽減している。第４レンズ群Ｌ４は、両凹形状の負レンズで構成されている。１枚の負レンズとすることで軽量化して、フォーカシング時の制御を容易にしている。第５レンズ群Ｌ５は、両凸形状の正レンズで構成されている。最終レンズを正レンズとすることでテレセントリック性を高くして、軸外光束が撮像素子へ垂直に近い角度で入射するようにして、シェーディングによる画面周辺の光量落ちを軽減している。
［実施例４］
第１レンズ群Ｌ１、第２レンズ群Ｌ２は実施例２と同様の構成である。第３レンズ群Ｌ３は、両凸形状で両面が非球面形状の正レンズ、物体側が凸面でメニスカス形状の負レンズと物体側が凸面でメニスカス形状の正レンズが接合された接合レンズ、両凸形状で両面が非球面形状の正レンズで構成している。このような構成とすることで、広角端において球面収差、軸上色収差の発生を軽減している。第４レンズ群Ｌ４、第５レンズ群Ｌ５は実施例３と同様の構成である。
［実施例５］
第１レンズ群Ｌ１、第２レンズ群Ｌ２は実施例２と同様の構成である。第３レンズ群Ｌ３は、両凸形状で両面が非球面形状の正レンズ、両凸形状の正レンズと両凹形状の負レンズが接合された接合レンズ、両凸形状で両面が非球面形状の正レンズで構成している。このような構成とすることで、広角端において球面収差、軸上色収差の発生を軽減している。第４レンズ群Ｌ４、第５レンズ群Ｌ５は実施例３と同様の構成である。
なお、各実施例においては回折光学素子Ｌｄｏｅを除く接合レンズは微少な空気間隔を有する分離レンズとして存在していてもよい。また、各実施例における開口絞りＳＰの開口径は、ズーミングに際して一定とすることも、変化させても良い。開口径を変化させることで、特に望遠側において大きく発生する軸外光束における下線コマフレアを良好にカットすることができ、より良好な光学性能を得ることが容易となる。これは本発明のズームレンズにおいてレンズ形状としての変形及び変更の想定内であり、全ての実施例においても同様である。
次に、本発明のズームレンズを撮像光学系として用いた監視カメラの撮像装置の実施例を図１１を用いて説明する。図１１において、１０はカメラ本体、１１は実施例１乃至５のいずれかのズームレンズによって構成された撮像光学系である。１２はカメラ本体に内蔵され、撮像光学系１１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。このように本発明のズームレンズをデジタルビデオカメラや監視カメラ等の撮像装置に適用することにより、小型で高い光学性能を有する撮像装置を実現している。
尚、各実施例のズームレンズは投射装置（プロジェクタ）用の投射光学系として用いることもできる。
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及び変更が可能である。
本発明の撮像装置は、上記のいずれかのズームレンズとともに、歪曲収差と倍率色収差のどちらか、もしくは両方を電気的に補正する回路（補正手段）を有していても良い。このようにズームレンズの歪曲収差等を許容することができる構成にすれば、ズームレンズ全体のレンズ枚数を少なくでき、小型化が容易になる。また倍率色収差を電気的に補正することにより、撮影した画像の色にじみを軽減し、解像力の向上を図ることが容易になる。
以下、実施例１乃至５の具体的な数値データを示す。各数値データにおいて、ｉは物体側から数えた順序を示し、ｒｉは第ｉ番目の光学面（第ｉ面）の曲率半径、ｄｉは第ｉ面と第（ｉ＋１）面との間の軸上間隔を示す。又、ｎｄｉ、νｄｉはそれぞれｄ線に対する第ｉ番目の光学部材の材料の屈折率、アッベ数である。
フラウンフォーファ線のＦ線（４８６．１ｎｍ）、ｄ線（５８７．６ｎｍ）、Ｃ線（６５６．３ｎｍ）、ｔ線（１０１３．９８ｎｍ）に対する屈折率をそれぞれｎＦ、ｎｄ、ｎＣ、ｎｔとする。アッベ数νｄ及び、Ｃ線とｔ線に関する部分分散比θＣｔは、以下の式の通りに与えられる。
νｄ＝（ｎｄ−１）／（ｎＦ−ｎＣ）
θＣｔ＝（ｎＣ−ｎｔ）／（ｎＦ−ｎＣ）
回折面のｄ線に関するアッベ数νｄｄｏｅ及びＣ線とｔ線に関する部分分散比θＣｔｄｏｅは、ｄ線、Ｃ線、Ｆ線、ｔ線の波長を各々λｄ、λＣ、λＦ、λｔとするとき、以下の式で表される。
νｄｄｏｅ＝λｄ／（λＦ−λＣ）
θＣｔｄｏｅ＝（λＣ−λｔ）／（λＦ−λＣ）
これよりアッベ数νｄｄｏｅ及び部分分散比θＣｔｄｏｅは各々−３．４５、２．１０となる。回折面のアッベ数は負の値であり、一般的な光学材料とは逆の作用をする。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を円錐定数、Ａ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０を各々非球面係数としたとき、
なる式で表している。＊は非球面形状を有する面を意味している。「ｅ−ｘ」は１０−ｘを意味している。ＢＦは空気換算のバックフォーカスである。レンズ全長は第１レンズ面から最終レンズ面までの距離にバックフォーカスＢＦを加えた値である。焦点距離、Ｆナンバー、半画角はそれぞれ無限遠物体に焦点を合わせたときの値である。また、前述の各条件式と数値実施例との関係を表１に示す。
［数値データ１］
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd θCt
1 53.207 1.30 1.85478 24.8
2(回折) 31.565 7.58 1.60311 60.6
3 -1895.712 0.15
4 30.259 3.87 1.69680 55.5
5 78.106 (可変)
6 70.889 0.45 2.00100 29.1
7 7.017 3.51
8 -17.846 0.40 1.88300 40.8
9 33.045 1.00
10 19.769 3.19 1.84666 23.9
11 -15.372 0.40 1.49700 81.5
12 46.166 (可変)
13(絞り) ∞ 1.00
14* 11.597 5.22 1.49710 81.6 0.8349
15* -50.604 1.00
16 16.986 0.55 1.77250 49.6
17 10.564 (可変)
18* 18.647 4.46 1.49700 81.5
19 -13.912 0.50 1.85478 24.8
20 -40.684 0.64
21 96.625 2.50 1.43700 95.1
22 -16.151 (可変)
23 ∞ 1.46 1.51633 64.1
24 ∞ 0.50
像面 ∞
回折面データ
第2面(回折面)
C 2=-1.06193e-004 C 4= 2.35917e-008 C 6= 2.02650e-010 C 8=-1.14993e-012
C10= 1.75418e-015

非球面データ
第14面
K = 1.74592e-001 A 4=-8.63223e-005 A 6=-7.14528e-007 A 8= 6.36118e-009 A10=-1.28941e-010

第15面
K =-2.66104e+000 A 4= 2.49334e-006 A 6= 1.83909e-007 A 8=-4.55244e-009

第18面
K =-1.56620e+000 A 4=-3.38326e-005 A 6=-2.87566e-008 A 8=-2.29409e-009

各種データ
ズーム比 29.50
広角 中間 望遠
焦点距離 4.49 46.19 132.55
Fナンバー 1.46 2.69 4.61
半画角（度） 33.73 3.72 1.30
像高 3.00 3.00 3.00
レンズ全長 95.57 95.57 95.57
BF 13.45 18.94 6.80

d 5 0.60 26.73 30.98
d12 32.27 6.14 1.89
d17 11.52 6.03 18.17
d22 11.99 17.48 5.34

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 44.08
2 6 -7.06
3 13 32.14
4 18 20.14
［数値データ２］
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd θCt
1 55.833 1.35 1.85478 24.8
2(回折) 27.483 6.38 1.63854 55.4
3 618.743 0.15
4 29.252 3.65 1.77250 49.6
5 97.313 (可変)
6 76.526 0.70 1.91082 35.3
7 7.119 2.77
8 108.662 0.60 1.76385 48.5
9 14.821 1.79
10 -22.107 0.60 1.69680 55.5
11 65.843 0.15
12 19.184 1.73 1.95906 17.5
13 -170.272 (可変)
14(絞り) ∞ (可変)
15* 11.118 5.54 1.55332 71.7 0.8164
16* -64.579 0.10
17 16.017 0.60 1.83481 42.7
18 9.874 (可変)
19* 29.827 4.04 1.49710 81.6
20 -10.722 0.55 2.00100 29.1
21 -24.220 0.12
22 72.343 3.06 1.49700 81.5
23 -15.052 (可変)
24 ∞ 1.46 1.51633 64.1
25 ∞ 0.50
像面 ∞
回折面データ
第2面(回折面)
C 2=-1.21450e-004 C 4= 9.56401e-008 C 6=-6.09701e-011 C 8=-1.24186e-013

非球面データ
第15面
K = 0.00000e+000 A 4=-6.26250e-005 A 6=-4.17338e-007 A 8= 3.77194e-009 A10=-5.35642e-011

第16面
K = 0.00000e+000 A 4= 3.96315e-005 A 6= 5.43948e-008

第19面
K = 5.82826e+000 A 4=-6.37081e-005 A 6=-2.47886e-007 A 8=-3.48314e-009

各種データ
ズーム比 29.50
広角 中間 望遠
焦点距離 4.45 45.33 131.26
Fナンバー 1.44 2.72 4.60
半画角（度） 35.72 4.04 1.40
像高 3.20 3.20 3.20
レンズ全長 92.50 92.50 92.50
BF 14.35 20.08 7.65

d 5 0.60 23.80 27.58
d13 28.69 5.50 1.72
d14 5.17 2.31 1.00
d18 9.80 6.93 20.66
d23 12.89 18.62 6.19

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 40.02
2 6 -6.81
3 15 30.23
4 19 20.54
［数値データ３］
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd θCt
1 40.403 1.20 1.85478 24.8
2(回折) 26.036 5.49 1.60311 60.6
3 216.545 0.15
4 32.935 3.04 1.69680 55.5
5 100.506 (可変)
6 73.845 0.70 1.83481 42.7
7 7.383 3.00
8 42.993 0.50 1.80400 46.6
9 19.600 2.09
10 -18.175 0.50 1.71300 53.9
11 57.461 0.10
12 20.397 1.68 1.95906 17.5
13 -379.916 (可変)
14(絞り) ∞ (可変)
15* 10.760 6.49 1.49700 81.5 0.8258
16* -35.904 2.66
17 11.698 2.64 1.49700 81.5 0.8258
18 73.562 0.60 1.95375 32.3
19 8.567 2.62
20* 7.785 3.23 1.49700 81.5 0.8258
21* -33.015 (可変)
22 -347.420 0.40 1.85150 40.8
23 8.731 (可変)
24 14.350 2.16 1.91082 35.3
25 -32.741 2.51
26 ∞ 1.75 1.51633 64.1
27 ∞ 0.50
像面 ∞
回折面データ
第2面(回折面)
C 2=-1.17150e-004 C 4= 1.06537e-007 C 6=-1.72605e-010 C 8= 1.48193e-014

非球面データ
第15面
K =-1.01752e+000 A 4= 2.50205e-005 A 6=-3.11953e-008 A 8= 6.45910e-010 A10=-5.40428e-012

第16面
K = 0.00000e+000 A 4= 2.88355e-005 A 6=-6.87739e-008

第20面
K = 0.00000e+000 A 4=-1.88673e-004 A 6=-3.45351e-006 A 8= 1.36902e-008 A10=-9.83589e-010

第21面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.15960e-004 A 6=-8.19258e-007

各種データ
ズーム比 29.55
広角 中間 望遠
焦点距離 4.76 45.27 140.76
Fナンバー 1.44 2.63 4.60
半画角（度） 33.89 4.04 1.30
像高 3.20 3.20 3.20
レンズ全長 89.37 89.37 89.37
BF 4.17 4.17 4.17

d 5 0.60 24.84 28.78
d13 29.08 4.84 0.90
d14 9.65 5.72 0.70
d21 3.64 7.55 1.98
d23 2.97 2.99 13.58

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 43.45
2 6 -7.63
3 15 15.79
4 22 -10.00
5 24 11.20
［数値データ４］
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd θCt
1 49.430 1.35 1.85478 24.8
2(回折) 30.048 7.15 1.62299 58.2
3 312.657 0.15
4 33.303 3.28 1.69680 55.5
5 95.941 (可変)
6 90.907 0.80 1.83481 42.7
7 7.616 3.55
8 43.227 0.60 1.76385 48.5
9 13.074 2.70
10 -23.176 0.60 1.69680 55.5
11 39.227 0.10
12 18.960 1.92 1.92286 18.9
13 -371.553 (可変)
14(絞り) ∞ (可変)
15* 10.558 5.05 1.49700 81.5 0.8258
16* -57.427 6.10
17 60.983 0.60 1.95375 32.3
18 9.452 2.47 1.49700 81.5 0.8258
19 116.223 0.38
20* 8.060 2.83 1.49700 81.5 0.8258
21* -31.288 (可変)
22 -60.844 0.40 1.85150 40.8
23 8.477 (可変)
24 18.199 1.97 1.91082 35.3
25 -22.005 2.49
26 ∞ 1.75 1.51633 64.1
27 ∞ 0.50
像面 ∞
回折面データ
第2面(回折面)
C 2=-1.10388e-004 C 4= 6.25615e-008 C 6=-6.95772e-011 C 8= 1.48193e-014

非球面データ
第15面
K =-1.66800e+000 A 4= 1.08233e-004 A 6=-2.32732e-007 A 8= 3.89330e-009 A10=-2.28046e-011

第16面
K = 0.00000e+000 A 4= 2.37556e-005 A 6= 1.67969e-008

第20面
K = 0.00000e+000 A 4=-1.85236e-004 A 6=-1.31069e-006 A 8=-8.89070e-008 A10= 1.06936e-009

第21面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.78207e-004 A 6=-1.32686e-006

各種データ
ズーム比 39.58
広角 中間 望遠
焦点距離 3.92 41.78 155.08
Fナンバー 1.65 3.00 4.93
半画角（度） 39.24 4.38 1.18
像高 3.20 3.20 3.20
レンズ全長 92.36 92.36 92.36
BF 4.15 4.15 4.15

d 5 0.59 26.99 32.78
d13 33.08 6.69 0.89
d14 6.07 0.74 0.70
d21 3.86 9.09 1.98
d23 2.59 2.70 9.85

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 46.99
2 6 -6.83
3 15 14.94
4 22 -8.71
5 24 11.20
［数値データ５］
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd θCt
1 69.351 2.00 1.85478 24.8
2(回折) 43.541 8.92 1.62299 58.2
3 1332.553 0.15
4 43.706 3.93 1.60311 60.6
5 103.689 (可変)
6 85.460 0.90 1.91082 35.3
7 9.503 4.33
8 78.594 0.60 1.76385 48.5
9 20.075 2.88
10 -25.065 0.60 1.60311 60.6
11 42.578 0.10
12 24.418 2.19 1.95906 17.5
13 -317.091 (可変)
14(絞り) ∞ (可変)
15* 10.776 5.85 1.49700 81.5 0.8258
16* -53.713 4.92
17 37.985 2.20 1.43700 95.1 0.8427
18 -24.436 0.60 1.95375 32.3
19 19.813 2.56
20* 8.232 2.81 1.49700 81.5 0.8258
21* -28.478 (可変)
22 -45.764 0.40 1.85150 40.8
23 8.849 (可変)
24 16.665 2.16 1.91082 35.3
25 -22.683 2.48
26 ∞ 1.75 1.51633 64.1
27 ∞ 0.50
像面 ∞
回折面データ
第2面(回折面)
A 2=-7.65163e-005 A 4= 2.62734e-008 A 6=-2.37848e-011 A 8= 1.48193e-014

非球面データ
第15面
K =-1.32628e+000 A 4= 7.80039e-005 A 6= 1.42926e-007 A 8=-8.50572e-011 A10= 1.30037e-011

第16面
K = 0.00000e+000 A 4= 2.04044e-005 A 6= 8.58515e-008

第20面
K = 0.00000e+000 A 4=-1.95337e-004 A 6=-1.56355e-006 A 8= 5.75894e-008 A10=-1.48501e-009

第21面
K = 0.00000e+000 A 4= 2.34513e-004 A 6= 7.89634e-007

各種データ
ズーム比 64.27
広角 中間 望遠
焦点距離 3.77 51.81 242.40
Fナンバー 1.65 3.00 6.50
半画角（度） 40.31 3.53 0.76
像高 3.20 3.20 3.20
レンズ全長 119.38 119.38 119.38
BF 4.14 4.14 4.14

d 5 0.60 41.50 50.48
d13 50.78 9.88 0.90
d14 9.35 1.45 0.70
d21 4.32 10.71 1.97
d23 2.09 3.60 13.09

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 68.42
2 6 -8.76
3 15 17.80
4 22 -8.68
5 24 10.83
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 ＬＲ 後群

Claims (12)

  1. 物体側より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、正の屈折力の第３レンズ群、１つ以上のレンズ群を有する後群からなり、ズーミング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レンズ群は回折光学素子を含み、前記第３レンズ群は正レンズを有し、
    前記第３レンズ群に含まれる正レンズの材料のアッベ数をνｄ３ｐ、Ｃ線とｔ線に関する部分分散比をθＣｔ３ｐとするとき、前記第３レンズ群は、
    ６５．０＜νｄ３ｐ＜１００．０
    −０．２５＜θＣｔ３ｐ−（０．００４７×νｄ３ｐ＋０．５４６）＜−０．０２
    なる条件式を満足する材料を用いて構成された正レンズを含み、
    前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１、望遠端において無限遠に合焦しているときの前記ズームレンズのバックフォーカスをＢＦｔとするとき、
    ４．２＜ｆ１／ＢＦｔ＜２０．０
    なる条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
  2. 前記第３レンズ群に含まれる正レンズの材料の屈折率をｎｄ３ｐとするとき、前記第３レンズ群は、
    ０．０５＜ｎｄ３ｐ−（−０．０１３４×νｄ３ｐ＋２．４３）＜０．５０
    なる条件式を満足する材料を用いて構成された正レンズを含むことを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
  3. 前記回折光学素子の回折面の焦点距離をｆｄｏｅ、前記第１レンズ群に含まれるレンズのうち物体側から数えて第ｉ番目（ｉ＝１、２、・・・）に配置されたレンズの焦点距離と材料のアッベ数を各々ｆ１ｉ、νｄ１ｉとするとき、
    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。
  4. 前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２、前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３とするとき、
    −０．７０＜ｆ２／ｆ３＜−０．１０
    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。
  5. ズーミングに際して前記第１レンズ群は不動であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のズームレンズ。
  6. 前記第１レンズ群は、物体側から像側へ順に配置された、負レンズ、正レンズ、正レンズからなり、前記第１レンズ群に含まれる正レンズの材料の屈折率の平均値と、アッベ数の平均値を各々ｎｄ１ｐ、νｄ１ｐとするとき、
    １．５５＜ｎｄ１ｐ＜１．８０
    ４０．０＜νｄ１ｐ＜６５．０
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のズームレンズ。
  7. 前記第２レンズ群は、３枚の負レンズと１枚の正レンズ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。
  8. 前記後群は、正の屈折力の第４レンズ群からな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。
  9. 前記後群は、物体側から像側へ順に配置された、負の屈折力の第４レンズ群、正の屈折力の第５レンズ群からな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。
  10. フォーカシングに際して前記第４レンズ群が移動することを特徴とする請求項８又は９に記載のズームレンズ。
  11. 請求項１乃至１０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。
  12. 前記ズームレンズの収差を電気的に補正する補正手段を有することを特徴とする請求項１１に記載の撮像装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020086159A (ja) * 2018-11-27 2020-06-04 株式会社ニコン 光学系、光学機器及び光学系の製造方法
CN112612128A (zh) * 2020-12-24 2021-04-06 西安中科立德红外科技有限公司 大靶面小f数的中波红外制冷连续变焦镜头及光学系统

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110262023B (zh) * 2019-07-17 2022-03-22 成都优视光电技术有限公司 一种四倍连续变焦4k高清光学系统
JP7270529B2 (ja) * 2019-11-12 2023-05-10 富士フイルム株式会社 変倍光学系および撮像装置
JP2021152631A (ja) * 2020-03-25 2021-09-30 キヤノン株式会社 ズームレンズおよび撮像装置

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000147379A (ja) * 1998-11-04 2000-05-26 Canon Inc ズームレンズ
JP2003215452A (ja) * 2002-01-25 2003-07-30 Canon Inc ズームレンズ及びそれを有する光学機器
US6931207B2 (en) * 2002-12-27 2005-08-16 Canon Kabushiki Kaisha Zoom lens system and camera having the same
JP5028110B2 (ja) * 2007-02-28 2012-09-19 キヤノン株式会社 ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
JP2011090099A (ja) 2009-10-21 2011-05-06 Panasonic Corp ズームレンズ系、交換レンズ装置、カメラシステム
JP5615143B2 (ja) * 2010-11-25 2014-10-29 キヤノン株式会社 ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
CN103477266B (zh) * 2011-04-06 2016-12-28 株式会社尼康 变焦光学系统及具有其的拍摄装置
JP5665637B2 (ja) * 2011-04-19 2015-02-04 キヤノン株式会社 ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
JP5845886B2 (ja) 2011-12-26 2016-01-20 株式会社ニコン ズームレンズおよび撮像装置
JP5656895B2 (ja) * 2012-02-09 2015-01-21 キヤノン株式会社 ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
JP6150592B2 (ja) * 2013-04-09 2017-06-21 キヤノン株式会社 ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
US9195036B2 (en) * 2013-08-09 2015-11-24 Ricoh Company, Ltd. Zoom lens, camera, and portable information device
JP6129023B2 (ja) * 2013-08-22 2017-05-17 キヤノン株式会社 ズームレンズ及びそれを有する撮像装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020086159A (ja) * 2018-11-27 2020-06-04 株式会社ニコン 光学系、光学機器及び光学系の製造方法
JP7245447B2 (ja) 2018-11-27 2023-03-24 株式会社ニコン 光学系及び光学機器
CN112612128A (zh) * 2020-12-24 2021-04-06 西安中科立德红外科技有限公司 大靶面小f数的中波红外制冷连续变焦镜头及光学系统

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