JP2018189766A - ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】広画角、大口径、小型軽量で全ズーム範囲に渡り高い光学性能を有するズームレンズ及びそれを有する撮像装置を提供する。【解決手段】ズームレンズは、物体側から像側へ順に、変倍のためには移動しない負の第1群L1、変倍に際して移動する正の第2群L2、変倍に際して移動するレンズ群を含む2群以上のレンズ群を含む後群を含む最終群を有し、変倍時、前記第1、2群、及び前記後群のレンズ群のうち隣接するレンズ群の間隔が変化し、第1群L1の最も物体側に負レンズが配置され、第1群は2枚以上の負レンズ、1枚以上の正レンズを有し、後群の最も像側に配置された最終群は正レンズ、負レンズを有し、第2群L2より像側に開口絞りを有し、第1群L1の焦点距離、ズームレンズの広角端の焦点距離、広角端における開口絞りから最終群の最も像側の面までの距離、広角端における最終群の最も像側の面から像面までの距離を適切に設定する。【選択図】図1

Description

本発明は、ズームレンズ及びそれを有する撮像装置に関し、特に放送用テレビカメラ、映画用カメラ、デジタルスチルカメラ、銀塩写真用カメラ等に好適なものである。
近年、テレビカメラや映画用カメラ、写真用カメラ等の撮像装置には、小型軽量で、広画角かつ高変倍比で高い光学性能を有したズームレンズが要望されている。特に、プロフェッショナルの動画撮影システムとしてのテレビ・映画用カメラに用いられているCCDやCMOS等の撮像デバイスは、撮像範囲全体が略均一の解像力を有している。そのため、これを用いるズームレンズに対しては、画面中心から画面周辺まで解像力が略均一であることが要求されている。また、機動性や操作性を重視した撮影形態に対して小型軽量化も要求されている。
一方、広角端の焦点距離の短い広角レンズを用いると、広大な範囲を撮影することができ、遠近感の強調が可能となる。その撮影効果を利用したいユーザーからは、より広角で高変倍比、小型軽量、高性能の広角ズームレンズの要望が高い。
広角ズームレンズとして、最も物体側に負の屈折力のレンズ群を配置し、全体として4つ以上のレンズ群により構成されるネガティブリード型のズームレンズが知られている。例えば、特許文献1では、変倍比1.2程度、広角端の画角100°〜110°程度であり、物体側から順に、負の第1レンズ群、正の第2レンズ群、正の第3レンズ群、後群を有したズームレンズが開示されている。第1レンズ群は変倍時に固定、少なくとも第2レンズ群、第3レンズ群が変倍時に移動する構成となっている。また、特許文献2では、変倍比1.2程度、広角端の画角50°程度であり、物体側から順に、負の第1レンズ群、正の第2レンズ群、正の第3レンズ群、負の第4レンズ群、正の第5レンズ群から構成されるズームレンズが開示されている。
特開2008−304765号公報 特開2004−133338号公報
しかしながら、特許文献1、2に開示されているズームレンズでは、各レンズ群の屈折力やレンズ構成が更なる広角化と大口径化の両立に対して不利であり、広角化に伴うレンズ径の大型化や大口径化に伴う全長の増大を抑制させることが困難となる。特に、広角端の画角が100度を超えてくると、レンズ径の大型化と変倍群の移動量の増加の傾向が顕著となる。
そこで、本発明は、各レンズ群の屈折力やレンズ構成、そして収差分担等を適切に設定することにより、広画角、大口径、小型軽量で全ズーム範囲に渡り高い光学性能を有するズームレンズの提供を目的とする。具体的には、広角端の画角100〜120度程度、変倍比1.5〜2.5程度、Fナンバーが1.4〜2.8程度の小型軽量で、高性能なズームレンズの提供を目的とする。
上記目的を達成するために、本発明のズームレンズ及びそれを有する撮像装置は、物体側から像側へ順に、変倍のためには移動しない負の屈折力を有する第1レンズ群、変倍に際して移動する正の屈折力を有する第2レンズ群、変倍に際して移動するレンズ群を含む2群以上のレンズ群を含む後群を有し、変倍に際して、前記第1レンズ群、前記第2レンズ群、前記後群を構成するレンズ群、のうち隣接するレンズ群の間隔が変化するように構成されたズームレンズにおいて、前記第1レンズ群は最も物体側に負レンズを有し、前記第1レンズ群は正レンズ及び2枚以上の負レンズを有し、前記後群の中で最も像側に配置された最終レンズ群は正レンズ及び負レンズを有し、前記第2レンズ群より像側に開口絞りを有し、前記第1レンズ群の焦点距離をf1、前記ズームレンズの広角端の焦点距離をfw、広角端における前記開口絞りから前記最終レンズ群の最も像側の面までの距離をd、広角端における前記最終レンズ群の最も像側の面から像面までの距離をBFとしたとき、
−5.0<f1/fw<−1.5
0.10<BF/d<0.45
なる条件式を満たすことを特徴とする。
各レンズ群の屈折力やレンズ構成、そして収差分担等を適切に設定することにより、広画角、大口径、小型軽量で全ズーム範囲に渡り高い光学性能を有するズームレンズが得られる。
数値実施例1の広角端において無限遠合焦時のレンズ断面図 数値実施例1の広角端(a)、ズーム中間(b)、望遠端(c)で無限遠合焦時の収差図 数値実施例2の広角端において無限遠合焦時のレンズ断面図 数値実施例2の広角端(a)、ズーム中間(b)、望遠端(c)で無限遠合焦時の収差図 数値実施例3の広角端において無限遠合焦時のレンズ断面図 数値実施例3の広角端(a)、ズーム中間(b)、望遠端(c)で無限遠合焦時の収差図 数値実施例4の広角端において無限遠合焦時のレンズ断面図 数値実施例4の広角端(a)、ズーム中間(b)、望遠端(c)で無限遠合焦時の収差図 数値実施例5の広角端において無限遠合焦時のレンズ断面図 数値実施例5の広角端(a)、ズーム中間(b)、望遠端(c)で無限遠合焦時の収差図 数値実施例6の広角端において無限遠合焦時のレンズ断面図 数値実施例6の広角端(a)、ズーム中間(b)、望遠端(c)で無限遠合焦時の収差図 数値実施例1のズームレンズの広角端(a)、ズーム中間(b)、望遠端(c)における光路図 本発明の撮像装置の要部概略図
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。
まず、本発明のズームレンズの特徴について、各条件式に沿って説明する。本発明のズームレンズは、広画角、大口径、小型軽量で全ズーム範囲に渡り高い光学性能を達成するために、第1レンズ群の焦点距離と広角端の焦点距離の比、開口絞りから最終レンズ群の最終面までの距離とバックフォーカスの比を規定することを特徴とする。
本発明のズームレンズ及びそれを有する撮像装置は、物体側から像側へ順に、変倍のためには移動しない負の屈折力を有する第1レンズ群、変倍に際して移動する正の屈折力を有する第2レンズ群、変倍に際して移動するレンズ群を含む2群以上のレンズ群を含む後群を有し、変倍に際して、前記第1レンズ群、前記第2レンズ群、前記後群を構成するレンズ群、のうち隣接するレンズ群の間隔が変化するように構成されたズームレンズにおいて、前記第1レンズ群は最も物体側に負レンズを有し、前記第1レンズ群は正レンズ及び2枚以上の負レンズを有し、前記後群の中で最も像側に配置された最終レンズ群は正レンズ及び負レンズを有し、前記第2レンズ群より像側に開口絞りを有し、前記第1レンズ群の焦点距離をf1、前記ズームレンズの広角端の焦点距離をfw、広角端における前記開口絞りから前記最終レンズ群の最も像側の面までの距離をd、広角端における前記最終レンズ群の最も像側の面から像面までの距離をBFとしたとき、
−5.0<f1/fw<−1.5 ・・・(1)
0.10<BF/d<0.45 ・・・(2)
を満たしている。
本発明において、変倍時に固定の負の屈折力の第1レンズ群、変倍時に移動する正の屈折力の第2レンズ群を有し、第1レンズ群の焦点距離を適切に設定することによる光学的作用に関して説明する。
図13は、本発明の実施例1の広角端(a)、ズーム中間(b)、望遠端(c)における光路図を示している。L1〜L5は、それぞれ第1レンズ群〜第5レンズ群を表している。図13の光路図からわかるように、本発明の実施例は、広角端では第1レンズ群に対して第2レンズ群は離れており、望遠端で第1レンズ群に対して第2レンズ群が近づく軌跡となっている。広角端において、負の屈折力の第1レンズ群と正の屈折力の第2レンズ群が離れて配置されるため、入射瞳位置を物体側に配置することができる。そのため、広角化と小型軽量の両立に有利な構成となっている。
また、図13の望遠端の光路図からわかるように、第2レンズ群のレンズ径は、望遠端の軸上マージナル光線で決定されているため、更なる大口径化を図ると、第2レンズ群のレンズ径が大きくなる。そこで、第1レンズ群の焦点距離を長くすることにより、第2レンズ群に入射する発散光束の角度を小さくすることが可能になるため、第2レンズ群のレンズ径の増大を抑制することが可能となる。一方、第1レンズ群の焦点距離を長くすると、レトロ比が低くなるため、ズームレンズのバックフォーカスが短くなる傾向がある。このように、本発明では、第1レンズ群の焦点距離を適切に設定することにより、大口径化と小型軽量化及びバックフォーカスの確保を達成している。
さらに、第1レンズ群は2枚以上の負レンズと1枚以上の正レンズを有することを特徴としている。第1レンズ群は負の屈折力を有しているが、広角化のために、最も物体側には負レンズを配置し、第1レンズ群で発生する色収差を抑制するために、少なくとも2枚以上の負レンズと1枚以上の正レンズが必要となる。また、最終レンズ群は軸外光線が光軸から離れた位置を通過するため、特に広角端における倍率色収差を良好に補正するためには、1枚以上の正レンズ、1枚以上の負レンズが必要となる。
さらに、前述の(1)〜(2)式を満たすことで、広画角、大口径、小型軽量で全ズーム範囲に渡り高い光学性能を効果的に達成することが可能となる。
(1)式は、第1レンズ群の焦点距離と広角端の焦点距離の比を規定している。(1)式を満たすことで、ズームレンズの広角化と小型軽量の両立を達成している。(1)式の上限の条件が満たされないと、第1レンズ群の屈折力が弱くなり、レトロ比が低くなるため、ズームレンズのバックフォーカスを確保することが困難となる。また、第2レンズ群の物点が遠ざかるため、変倍に伴う第2レンズ群の移動量が増大し、ズームレンズの小型軽量化が困難となる。(1)式の下限の条件が満たされないと、第1レンズ群の屈折力が強くため、変倍に伴う収差変動や合焦に伴う収差変動の補正が困難となる。更に好ましくは、(1)式は次の如く設定するのが良い。
−4.0<f1/fw<−1.7 ・・・(1a)
また、(2)式は、広角端における開口絞りから最終レンズ群の最も像側の面までの距離と広角端における最終レンズ群の最も像側の面から像面までの距離の比を規定している。(2)式を満たすことで、適切なバックフォーカスを確保している。(2)式の上限の条件が満たされないと、バックフォーカスを長く確保する必要があるため、第1レンズ群の屈折力を強くする必要がある、そのため、第2レンズ群のレンズ径が大きくなり、ズームレンズの小型軽量化が困難となる。(2)式の下限の条件が満たされないと、バックフォーカスが短く過ぎるため、ズームレンズと撮像装置の間にローパスフィルタ等の光学フィルタを配置することが困難となる。更に好ましくは、(2)式は次の如く設定するのが良い。
0.15<BF/d<0.42 ・・・(2a)
更なる本発明のズームレンズの態様として、第1レンズ群は、フォーカシングの際に移動するレンズ群を含むことを特徴とする。第1レンズ群の一部でフォーカシングを行う構成とすることで、変倍に依らず、フォーカシングの繰り出し量を一定とすることができ、駆動機構の簡略化や、フォーカスレンズ群の小型化に有利な構成となる。
更なる本発明のズームレンズの態様として、後群の最も物体側のレンズ群である第3レンズ群は正の屈折力であり、変倍時に移動することを特徴とする。変倍時に第2レンズ群と第3レンズ群を同時に移動させることにより、変倍に伴う収差変動、特にズーム中間の球面収差や像面湾曲を効果的に抑制することが可能となる。
更なる本発明のズームレンズの態様として、第2レンズ群の焦点距離をf2、第3レンズ群の焦点距離をf3としたとき、
−1.0<f1×(f2+f3)/(f2×f3)<−0.3 ・・・(3)
を満たしている。(3)式の(f2×f3)/(f2+f3)は、第2レンズ群と第3レンズ群の合成焦点距離に相当する数値であり、(3)式は、第1レンズ群の焦点距離と、第2レンズ群と第3レンズ群の合成焦点距離との比を規定している。(3)式を満たすことで、ズームレンズの収差変動の補正を達成している。(3)式の上限の条件が満たされないと、第1レンズ群の屈折力が強くなり、変倍に伴う収差変動や合焦に伴う収差変動の補正が困難となる。(3)式の下限の条件が満たされないと、第2レンズ群と第3レンズ群の合成焦点距離が短くなるため、変倍に伴う収差変動の補正が困難となる。更に好ましくは、(3)式は次の如く設定するのが良い。
−0.9<f1×(f2+f3)/(f2×f3)<−0.4 ・・・(3a)
更なる本発明のズームレンズの態様として、第2レンズ群と第3レンズ群の焦点距離の比を規定している。第2レンズ群、第3レンズ群の焦点距離をf2、f3としたとき、
0.4<f2/f3<2.0 ・・・(4)
を満たしている。(4)式を満たすことで、変倍による球面収差やコマ収差、像面湾曲の変動を良好に補正することができる。(4)式の上限が満たされないと、第2レンズ群の屈折力が相対的に弱くなり、第3レンズ群に入射する光線高が高くなることで、変倍による球面収差の変動を抑制することが困難となる。(4)式の下限が満たされないと、第3レンズ群の屈折力が相対的に弱くなり、第2レンズ群との間隔を変化させることによる球面収差や像面湾曲の変動を補正する効果が小さくなるため、変倍による収差変動を抑制することが困難となる。更に好ましくは、(4)式は次の如く設定するのが良い。
0.5<f2/f3<1.5 ・・・(4a)
更なる本発明のズームレンズの態様として、第1レンズ群は物体側から順に第1の負レンズ、第2の負レンズを有することを特徴とする。第1レンズ群は物体側から連続して2枚の負レンズを有することにより、第1レンズ群の物体側主点を物体側に設定することができ、広角化と小型軽量化の両立を効果的に達成することが可能となる。
さらに、本発明の撮像装置は、各実施例のズームレンズとズームレンズによって形成された像を受光する所定の有効撮像範囲を有する固体撮像素子を有することを特徴とする。
以下に本発明のズームレンズの具体的な構成について、実施例1〜6に対応する数値実施例1〜6のレンズ構成の特徴により説明する。
図1は本発明の実施例1(数値実施例1)であるズームレンズにおいて、広角端で無限遠に合焦しているときのレンズ断面図である。図2において、(a)は数値実施例1の広角端、(b)は数値実施例1の焦点距離17.16mm、(c)は数値実施例1の望遠端の縦収差図を示している。いずれの収差図も、無限遠に合焦しているときの縦収差図である。また、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。これは以下の数値実施例においても、全て同じである。
図1において、物体側から順に、合焦用の負の屈折力の第1レンズ群L1を有している。さらに、広角端から望遠端への変倍に際して、物体側へ移動する変倍用の正の屈折力の第2レンズ群L2、物体側へ移動する正の屈折力の第3レンズ群L3を有している。さらに、第2レンズ群L2、第3レンズ群L3の移動に連動して光軸上を非直線的に移動し、変倍に伴う像面変動を補正する負の屈折力の第4レンズ群L4を有している。さらに、変倍のためには移動しない結像作用をする正の屈折力の第5レンズ群L5を有している。本実施例では、第2レンズ群L2、第3レンズ群L3、第4レンズ群L4で変倍系を構成している。SPは開口絞りであり、第3レンズ群L3と第4レンズ群L4の間に配置されている。また、開口絞りは変倍に際して光軸方向に不動であり、変倍に応じて開口径を変更することで、所定のFナンバーを保つことが可能となる。本実施例において、後群は第3レンズ群L3〜第5レンズ群L5に対応する。Iは像面であり、放送用テレビカメラ、ビデオカメラ、デジタルスチルカメラの撮像光学系として使用する際には、ズームレンズで形成された像を受光し、光電変換する固体撮像素子(光電変換素子)等の撮像面に相当している。フィルム用カメラの撮像光学系として使用する際には、ズームレンズで形成された像が感光するフィルム面に相当する。
縦収差図において、球面収差における直線と二点鎖線は各々e線、g線である。非点収差における点線と実線は各々メリディオナル像面、サジタル像面であり、倍率色収差における二点鎖線はg線である。ωは半画角、FnoはFナンバーである。縦収差図では、球面収差は0.4mm、非点収差は0.4mm、歪曲は5%、倍率色収差は0.1mmのスケールで描かれている。なお、以下の各実施例において広角端と望遠端は、変倍用の第2レンズ群L2が機構に対して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指す。
次に、本実施例における第1レンズ群L1について説明する。第1レンズ群L1は第1面から第10面に対応する。第1レンズ群L1は、合焦時に移動しない負の屈折力の第11レンズ群L11、無限遠側から至近側への合焦時に像側へ移動する正の屈折力の第12レンズ群L12から構成される。第2レンズ群L2は、第11面から第14面に、第3レンズ群L3は、第15面から第17面に、第4レンズ群L4は、第19面から第23面に対応している。第5レンズ群L5は、第24面から第31面に対応する。第1レンズ群L1は、凸レンズと凹レンズを含み、全体として5個のレンズから成っている。第2レンズ群L2は、凸レンズと凹レンズを含み全体として2個のレンズ、第3レンズ群L3は、凸レンズと凹レンズを含み全体として2個のレンズ、第4レンズ群L4は、凸レンズと凹レンズを含み全体として3個のレンズから成っている。また、第5レンズ群L5は、凸レンズと凹レンズを含み全体として5個のレンズから成っている。
上記実施例1に対応する数値実施例1について説明する。数値実施例1に限らず全数値実施例において、iは物体側からの面(光学面)の順序を示し、riは物体側より第i番目の面の曲率半径、diは物体側より第i番目の面と第i+1番目の面の間隔(光軸上)を示している。また、ndi、νdiは、第i番目の面と第i+1番目の面との間の媒質(光学部材)の屈折率、アッベ数、部分分散比を、BFは空気換算のバックフォーカスを表している。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を円錐常数、A4、A6、A8、A10、A12をそれぞれ非球面係数としたとき、次式で表している。また、「e−Z」は「×10−Z」を意味する。
Figure 2018189766
本実施例の各条件式対応値を表1に示す。本実施例は(1)〜(4)式を満足しており、広角端における撮影画角(画角)114.2°、変倍比1.5、Fナンバー1.4と広角化且つ大口径化の両立を達成している。且つズーム全域において諸収差を良好に補正した高い光学性能と小型軽量化を両立したズームレンズを達成している。しかしながら、本発明のズームレンズは、(1)、(2)式を満足することは必須であるが、(3)、(4)式については満足していなくても構わない。但し、(3)、(4)式について少なくとも1つでも満足していれば更に良い効果を奏することができる。これは他の実施例についても同様である。
図14は各実施例のズームレンズを撮影光学系として用いた撮像装置(テレビカメラシステム)の概略図である。図12において101は実施例1〜5のいずれかのズームレンズである。124はカメラである。ズームレンズ101はカメラ124に対して着脱可能となっている。125はカメラ124にズームレンズ101を装着することで構成される撮像装置である。ズームレンズ101は第1レンズ群F、変倍部LZ、結像用の第4レンズ群Rを有している。第1レンズ群Fは合焦用レンズ群が含まれている。変倍部LZはズーミングのために光軸上を移動する第2レンズ群、第3レンズ群、ズーミングに伴う像面変動を補正するために光軸上を移動する第4レンズ群が含まれている。SPは開口絞りである。114、115は各々第1レンズ群F、変倍部LZを光軸方向に駆動するヘリコイドやカム等の駆動機構である。116〜118は駆動機構114、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。119〜121は、第1レンズ群Fや変倍部LZの光軸上の位置や、開口絞りSPの絞り径を検出するため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124において、109はカメラ124内の光学フィルタや色分解光学系に相当するガラスブロック、110はズームレンズ101によって形成された被写体像を受光するCCDセンサやCMOSセンサ等の固体撮像素子(光電変換素子)である。また、111、122はカメラ124及びズームレンズ101の各種の駆動を制御するCPUである。
このように、本発明のズームレンズをテレビカメラに適用することにより、高い光学性能を有する撮像装置を実現している。
図3は本発明の実施例2(数値実施例2)であるズームレンズにおいて、広角端で無限遠に合焦しているときのレンズ断面図である。図4において、(a)は数値実施例2の広角端、(b)は数値実施例2の焦点距離18.34mm、(c)は数値実施例2の望遠端の縦収差図を示している。いずれの収差図も、無限遠に合焦しているときの縦収差図である。
図3において、物体側から順に、合焦用の負の屈折力の第1レンズ群L1を有している。さらに、広角端から望遠端への変倍に際して、物体側へ移動する変倍用の正の屈折力の第2レンズ群L2、物体側へ移動する正の屈折力の第3レンズ群L3を有している。さらに、第2レンズ群L2、第3レンズ群L3の移動に連動して光軸上を非直線的に移動し、変倍に伴う像面変動を補正する負の屈折力の第4レンズ群L4を有している。さらに、変倍のためには移動しない結像作用をする正の屈折力の第5レンズ群L5を有している。本実施例では、第2レンズ群L2、第3レンズ群L3、第4レンズ群L4で変倍系を構成している。SPは開口絞りであり、第3レンズ群L3と第4レンズ群L4の間に配置されている。また、開口絞りは変倍に際して光軸方向に不動であり、変倍に応じて開口径を変更することで、所定のFナンバーを保つことが可能となる。本実施例において、後群は第3レンズ群L3〜第5レンズ群L5に対応する。
次に、本実施例における第1レンズ群L1について説明する。第1レンズ群L1は第1面から第8面に対応する。第1レンズ群L1は、合焦時に移動しない負の屈折力の第11レンズ群L11、無限遠側から至近側への合焦時に像側へ移動する正の屈折力の第12レンズ群L12から構成される。第2レンズ群L2は、第9面から第12面に、第3レンズ群L3は、第13面から第15面に、第4レンズ群L4は、第17面から第21面に対応している。第5レンズ群L5は、第22面から第29面に対応する。第1レンズ群L1は、凸レンズと凹レンズを含み、全体として4個のレンズから成っている。第2レンズ群L2は、凸レンズと凹レンズを含み全体として2個のレンズ、第3レンズ群L3は、凸レンズと凹レンズを含み全体として2個のレンズ、第4レンズ群L4は、凸レンズと凹レンズを含み全体として3個のレンズから成っている。また、第5レンズ群L5は、凸レンズと凹レンズを含み全体として5個のレンズから成っている。
本実施例の各条件式対応値を表1に示す。本実施例は(1)〜(4)式を満足しており、広角端における撮影画角(画角)114.2°、変倍比1.71、Fナンバー1.8と広角化且つ大口径化の両立を達成している。且つズーム全域において諸収差を良好に補正した高い光学性能と小型軽量化を両立したズームレンズを達成している。
図5は本発明の実施例3(数値実施例3)であるズームレンズにおいて、広角端で無限遠に合焦しているときのレンズ断面図である。図6において、(a)は数値実施例3の広角端、(b)は数値実施例3の焦点距離15.48mm、(c)は数値実施例3の望遠端の縦収差図を示している。いずれの収差図も、無限遠に合焦しているときの縦収差図である。
図5において、物体側から順に、合焦用の負の屈折力の第1レンズ群L1を有している。さらに、広角端から望遠端への変倍に際して、物体側へ移動する変倍用の正の屈折力の第2レンズ群L2、物体側へ移動する正の屈折力の第3レンズ群L3を有している。さらに、第2レンズ群L2、第3レンズ群L3の移動に連動して光軸上を非直線的に移動し、変倍に伴う像面変動を補正する負の屈折力の第4レンズ群L4を有している。さらに、変倍のためには移動しない結像作用をする正の屈折力の第5レンズ群L5を有している。本実施例では、第2レンズ群L2、第3レンズ群L3、第4レンズ群L4で変倍系を構成している。SPは開口絞りであり、第3レンズ群L3と第4レンズ群L4の間に配置されている。また、開口絞りは変倍に際して光軸方向に不動であり、変倍に応じて開口径を変更することで、所定のFナンバーを保つことが可能となる。本実施例において、後群は第3レンズ群L3〜第5レンズ群L5に対応する。
次に、本実施例における第1レンズ群L1について説明する。第1レンズ群L1は第1面から第12面に対応する。第1レンズ群L1は、合焦時に移動しない負の屈折力の第11レンズ群L11、無限遠側から至近側への合焦時に像側へ移動する正の屈折力の第12レンズ群L12から構成される。第2レンズ群L2は、第13面から第15面に、第3レンズ群L3は、第16面から第20面に、第4レンズ群L4は、第22面から第26面に対応している。第5レンズ群L5は、第27面から第34面に対応する。第1レンズ群L1は、凸レンズと凹レンズを含み、全体として6個のレンズから成っている。第2レンズ群L2は、凸レンズと凹レンズを含み全体として2個のレンズ、第3レンズ群L3は、凸レンズと凹レンズを含み全体として3個のレンズ、第4レンズ群L4は、凸レンズと凹レンズを含み全体として3個のレンズから成っている。また、第5レンズ群L5は、凸レンズと凹レンズを含み全体として5個のレンズから成っている。
本実施例の各条件式対応値を表1に示す。本実施例は(1)〜(4)式を満足しており、広角端における撮影画角(画角)122.0°、変倍比1.67、Fナンバー2.0と広角化且つ大口径化の両立を達成している。且つズーム全域において諸収差を良好に補正した高い光学性能と小型軽量化を両立したズームレンズを達成している。
図7は本発明の実施例4(数値実施例4)であるズームレンズにおいて、広角端で無限遠に合焦しているときのレンズ断面図である。図8において、(a)は数値実施例4の広角端、(b)は数値実施例4の焦点距離22.64mm、(c)は数値実施例2の望遠端の縦収差図を示している。いずれの収差図も、無限遠に合焦しているときの縦収差図である。
図7において、物体側から順に、合焦用の負の屈折力の第1レンズ群L1を有している。さらに、広角端から望遠端への変倍に際して、物体側へ移動する変倍用の正の屈折力の第2レンズ群L2、物体側へ移動する正の屈折力の第3レンズ群L3、像側へ移動する負の屈折力の第4レンズ群L4を有している。さらに、第2レンズ群L2、第3レンズ群L3、第4レンズ群の移動に連動して、変倍に伴う像面変動を補正する正の屈折力の第5レンズ群L5を有している。本実施例では、第2レンズ群L2、第3レンズ群L3、第4レンズ群L4、第5レンズ群L5で変倍系を構成している。SPは開口絞りであり、第3レンズ群L3と第4レンズ群L4の間に配置されている。また、開口絞りは変倍に際して光軸方向に不動であり、変倍に応じて開口径を変更することで、所定のFナンバーを保つことが可能となる。本実施例において、後群は第3レンズ群L3〜第5レンズ群L5に対応する。
次に、本実施例における第1レンズ群L1について説明する。第1レンズ群L1は第1面から第10面に対応する。第1レンズ群L1は、合焦時に移動しない負の屈折力の第11レンズ群L11、無限遠側から至近側への合焦時に像側へ移動する正の屈折力の第12レンズ群L12から構成される。第2レンズ群L2は、第11面から第15面に、第3レンズ群L3は、第16面から第17面に、第4レンズ群L4は、第19面から第21面に対応している。第5レンズ群L5は、第22面から第29面に対応する。第1レンズ群L1は、凸レンズと凹レンズを含み、全体として5個のレンズから成っている。第2レンズ群L2は、凸レンズと凹レンズを含み全体として3個のレンズ、第3レンズ群L3は、1個の凸レンズ、第4レンズ群L4は、凸レンズと凹レンズを含み全体として2個のレンズから成っている。また、第5レンズ群L5は、凸レンズと凹レンズを含み全体として5個のレンズから成っている。
本実施例の各条件式対応値を表1に示す。本実施例は(1)〜(4)式を満足しており、広角端における撮影画角(画角)107.0°、変倍比2、Fナンバー2.8と広角化且つ大口径化の両立を達成している。且つズーム全域において諸収差を良好に補正した高い光学性能と小型軽量化を両立したズームレンズを達成している。
図9は本発明の実施例5(数値実施例5)であるズームレンズにおいて、広角端で無限遠に合焦しているときのレンズ断面図である。図10において、(a)は数値実施例5の広角端、(b)は数値実施例5の焦点距離17.13mm、(c)は数値実施例5の望遠端の縦収差図を示している。いずれの収差図も、無限遠に合焦しているときの縦収差図である。
図9において、物体側から順に、合焦用の負の屈折力の第1レンズ群L1を有している。さらに、広角端から望遠端への変倍に際して、物体側へ移動する変倍用の正の屈折力の第2レンズ群L2を有している。さらに、第2レンズ群L2の移動に連動して光軸上を非直線的に移動し、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L3を有している。本実施例では、第2レンズ群L2、第3レンズ群L3で変倍系を構成している。さらに、変倍のためには移動しない結像作用をする正の屈折力の第4レンズ群L4を有している。SPは開口絞りであり、第2レンズ群L2と第3レンズ群L3の間に配置されている。また、開口絞りは変倍に際して光軸方向に不動であり、変倍に応じて開口径を変更することで、所定のFナンバーを保つことが可能となる。本実施例において、後群は第3レンズ群L3と第4レンズ群L4に対応する。
次に、本実施例における第1レンズ群L1について説明する。第1レンズ群L1は第1面から第10面に対応する。第1レンズ群L1は、合焦時に移動しない負の屈折力の第11レンズ群L11、無限遠側から至近側への合焦時に像側へ移動する正の屈折力の第12レンズ群L12から構成される。第2レンズ群L2は、第11面から第17面に、第3レンズ群L3は、第19面から第21面に、第4レンズ群L4は、第22面から第29面に対応している。第1レンズ群L1は、凸レンズと凹レンズを含み、全体として5個のレンズから成っている。第2レンズ群L2は、凸レンズと凹レンズを含み全体として4個のレンズ、第3レンズ群L3は、凸レンズと凹レンズを含み全体として2個のレンズ、第4レンズ群L4は、凸レンズと凹レンズを含み全体として5個のレンズから成っている。
本実施例の各条件式対応値を表1に示す。本実施例は(1)、(2)式を満足しており、広角端における撮影画角(画角)114.2°、変倍比1.49、Fナンバー1.8と広角化且つ大口径化の両立を達成している。且つズーム全域において諸収差を良好に補正した高い光学性能と小型軽量化を両立したズームレンズを達成している。
図11は本発明の実施例6(数値実施例6)であるズームレンズにおいて、広角端で無限遠に合焦しているときのレンズ断面図である。図11において、(a)は数値実施例6の広角端、(b)は数値実施例6の焦点距離19.59mm、(c)は数値実施例6の望遠端の縦収差図を示している。いずれの収差図も、無限遠に合焦しているときの縦収差図である。
図11において、物体側から順に、合焦用の負の屈折力の第1レンズ群L1を有している。さらに、広角端から望遠端への変倍に際して、物体側へ移動する変倍用の正の屈折力の第2レンズ群L2、物体側へ移動する正の屈折力の第3レンズ群L3を有している。さらに、第2レンズ群L2、第3レンズ群L3の移動に連動して光軸上を非直線的に移動し、変倍に伴う像面変動を補正する負の屈折力の第4レンズ群L4を有している。さらに、変倍のためには移動しない結像作用をする正の屈折力の第5レンズ群L5を有している。本実施例では、第2レンズ群L2、第3レンズ群L3、第4レンズ群L4で変倍系を構成している。SPは開口絞りであり、第4レンズ群L4と第5レンズ群L5の間に配置されている。また、開口絞りは変倍に際して光軸方向に不動である。本実施例において、後群は第3レンズ群L3〜第5レンズ群L5に対応する。
次に、本実施例における第1レンズ群L1について説明する。第1レンズ群L1は第1面から第10面に対応する。第1レンズ群L1は、合焦時に移動しない負の屈折力の第11レンズ群L11、無限遠側から至近側への合焦時に像側へ移動する正の屈折力の第12レンズ群L12から構成される。第2レンズ群L2は、第11面から第14面に、第3レンズ群L3は、第15面から第17面に、第4レンズ群L4は、第18面から第20面に対応している。第5レンズ群L5は、第22面から第29面に対応する。第1レンズ群L1は、凸レンズと凹レンズを含み、全体として5個のレンズから成っている。第2レンズ群L2は、凸レンズと凹レンズを含み全体として2個のレンズ、第3レンズ群L3は、凸レンズと凹レンズを含み全体として2個のレンズ、第4レンズ群L4は、凸レンズと凹レンズを含み全体として2個のレンズから成っている。また、第5レンズ群L5は、凸レンズと凹レンズを含み全体として5個のレンズから成っている。
本実施例の各条件式対応値を表1に示す。本実施例は(1)〜(4)式を満足しており、広角端における撮影画角(画角)107.0°、変倍比1.5、Fナンバー2.0と広角化且つ大口径化の両立を達成している。且つズーム全域において諸収差を良好に補正した高い光学性能と小型軽量化を両立したズームレンズを達成している。
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
<数値実施例1>
単位 mm

面データ
面番号i ri di ndi vdi 有効径
1* -1131.690 2.70 1.59522 67.7 85.90
2 31.420 20.29 56.68
3* 1551.909 2.00 1.76385 48.5 54.58
4* 33.027 13.21 47.57
5 -78.000 1.50 1.43875 94.7 47.61
6 92.253 0.25 49.67
7 83.942 8.99 1.72047 34.7 50.10
8 -101.185 1.44 50.25
9 -277.435 4.82 1.49700 81.5 49.36
10 -78.762 (可変) 49.15
11 53.661 1.80 1.83481 42.7 47.72
12 42.337 2.42 46.96
13 48.693 10.05 1.49700 81.5 48.50
14 -184.474 (可変) 48.66
15 130.661 1.00 2.00069 25.5 48.54
16 49.810 12.72 1.59522 67.7 47.63
17 -69.113 (可変) 47.71
18(絞り) ∞ (可変) 40.56
19 -50.774 1.00 1.83481 42.7 34.79
20 154.583 5.16 1.85478 24.8 35.38
21 -144.528 0.20 35.72
22 40.497 3.50 1.72047 34.7 35.69
23 53.317 (可変) 34.77
24 37.240 5.58 1.69680 55.5 32.19
25 7770.823 0.18 32.09
26 40.086 1.00 2.00100 29.1 31.77
27 26.081 5.68 1.49700 81.5 30.53
28 96.751 8.23 30.20
29 190.651 6.31 1.43875 94.7 29.49
30 -30.564 1.00 2.00330 28.3 29.27
31* -106.779 16.44 30.30
像面 ∞

非球面データ
第1面
K = 0.00000e+000 A 4= 5.68409e-006 A 6=-4.26817e-009 A 8= 2.69205e-012 A10=-9.63497e-016 A12= 1.60310e-019

第3面
K = 0.00000e+000 A 4=-2.32989e-006 A 6=-1.65965e-009 A 8= 1.45223e-012

第4面
K = 0.00000e+000 A 4= 2.23324e-007 A 6=-9.73277e-009 A 8= 4.16561e-012

第31面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.48109e-005 A 6= 1.39561e-008
各種データ
ズーム比 1.50
広角 中間 望遠
焦点距離 14.00 17.16 20.99
Fナンバー 1.40 1.40 1.40
半画角 57.09 51.58 45.87
像高 21.64 21.64 21.64
レンズ全長 205.52 205.52 205.52
BF 16.44 16.44 16.44

d10 40.40 22.76 5.82
d14 1.44 13.41 24.34
d17 1.72 7.39 13.40
d18 7.29 11.86 23.31
d23 17.20 12.63 1.19

入射瞳位置 28.84 29.51 30.81
射出瞳位置 -54.94 -54.19 -50.81
前側主点位置 40.09 42.50 45.24
後側主点位置 2.44 -0.72 -4.54

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 -39.89 55.20 -1.78 -66.41
2 11 112.78 14.27 4.85 -5.43
3 15 123.11 13.72 8.53 0.04
4 19 -189.00 9.86 -1.83 -7.27
5 24 61.00 27.97 -10.66 -27.09
<数値実施例2>
単位 mm

面データ
面番号i ri di ndi vdi 有効径
1* -1519.138 2.70 1.59522 67.7 85.17
2 29.226 22.06 54.65
3* -272.380 2.00 1.76385 48.5 53.21
4* 46.303 9.80 47.62
5 -98.698 1.50 1.43875 94.7 47.61
6 97.105 6.72 48.55
7 140.761 8.80 1.83481 42.7 51.11
8 -75.299 (可変) 51.22
9 48.243 1.80 1.83400 37.2 41.21
10 40.448 1.44 40.54
11 49.044 8.74 1.49700 81.5 40.78
12 -164.027 (可変) 40.85
13 248.623 1.00 2.00069 25.5 37.65
14 46.595 9.40 1.59522 67.7 37.15
15 -55.776 (可変) 37.32
16(絞り) ∞ (可変) 31.42
17 -42.090 1.00 1.77250 49.6 27.85
18 50.150 4.39 1.85478 24.8 28.55
19 -289.985 0.20 28.74
20 37.692 3.00 1.58913 61.1 29.05
21 80.145 (可変) 28.71
22 45.538 4.63 1.58913 61.1 26.15
23 -198.459 3.06 25.99
24 47.509 5.32 1.49700 81.5 26.77
25 -86.918 1.00 2.00100 29.1 26.53
26 425.166 10.04 26.55
27* 162.269 1.00 2.00330 28.3 27.26
28 35.142 6.39 1.43875 94.7 27.84
29 -102.051 17.11 29.35
像面 ∞

非球面データ
第1面
K = 0.00000e+000 A 4= 5.99331e-006 A 6=-4.25857e-009 A 8= 2.67299e-012 A10=-9.63497e-016 A12= 1.60310e-019

第3面
K = 0.00000e+000 A 4=-3.60309e-006 A 6= 2.72952e-009 A 8=-8.82936e-013

第4面
K = 0.00000e+000 A 4= 3.04462e-007 A 6=-1.84398e-009 A 8= 1.73204e-012

第27面
K = 0.00000e+000 A 4=-1.50000e-005 A 6=-1.61834e-008
各種データ
ズーム比 1.71
広角 中間 望遠
焦点距離 14.00 18.34 23.98
Fナンバー 1.80 1.80 1.80
半画角 57.09 49.71 42.06
像高 21.64 21.64 21.64
レンズ全長 206.22 206.22 206.22
BF 17.11 17.11 17.11

d 8 50.13 25.53 2.83
d12 1.29 22.66 34.86
d15 1.52 4.75 15.26
d16 5.87 11.32 19.11
d21 14.29 8.84 1.05

入射瞳位置 28.85 29.93 32.42
射出瞳位置 -54.97 -54.59 -53.24
前側主点位置 40.13 43.58 48.23
後側主点位置 3.11 -1.23 -6.87

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 -45.00 53.59 -5.68 -78.48
2 9 100.90 11.98 3.00 -5.42
3 13 160.96 10.40 10.34 4.20
4 17 -209.08 8.59 -4.70 -9.81
5 22 66.74 31.43 -6.80 -29.45
<数値実施例3>
単位 mm

面データ
面番号i ri di ndi vdi 有効径
1* ∞ 2.70 1.59522 67.7 86.33
2 30.535 18.11 55.60
3* 289.493 2.00 1.76385 48.5 53.94
4 33.429 8.71 45.46
5 326.427 2.00 1.49700 81.5 45.37
6* 39.271 5.92 44.35
7 62.343 1.80 1.76385 48.5 44.83
8 42.242 3.48 43.82
9 54.974 6.88 1.72047 34.7 44.86
10 -2125.730 2.60 44.63
11 -195.368 4.73 1.49700 81.5 44.32
12 -63.133 (可変) 44.18
13 43.554 1.80 1.80100 35.0 40.86
14 28.955 10.75 1.48749 70.2 38.65
15 -132.276 (可変) 38.04
16 136.928 1.00 1.85026 32.3 31.74
17 35.842 7.85 1.51633 64.1 31.22
18 -68.653 0.46 31.32
19 -90.895 2.71 1.58913 61.1 31.15
20 -58.589 (可変) 31.17
21(絞り) ∞ (可変) 27.96
22 -45.429 1.00 1.75500 52.3 23.31
23 41.503 4.81 1.85478 24.8 24.72
24 262.380 0.20 26.27
25 42.999 3.00 1.58913 61.1 28.84
26 138.452 (可変) 29.21
27 27.988 5.65 1.69680 55.5 32.60
28 85.233 0.39 32.08
29 30.380 1.00 2.00100 29.1 31.46
30 18.798 7.73 1.49700 81.5 29.09
31 93.752 7.33 28.72
32 207.470 7.40 1.43875 94.7 27.85
33 -21.995 1.00 2.00330 28.3 27.58
34* -55.431 14.09 29.35
像面 ∞

非球面データ
第1面
K = 0.00000e+000 A 4= 5.43555e-006 A 6=-4.14303e-009 A 8= 2.67173e-012 A10=-9.63497e-016 A12= 1.60310e-019

第3面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.53414e-006 A 6=-6.01425e-009 A 8= 2.93270e-012

第6面
K = 0.00000e+000 A 4= 7.64829e-007 A 6=-1.62389e-008 A 8= 6.70235e-012

第34面
K = 0.00000e+000 A 4= 2.33583e-005 A 6= 1.33381e-008
各種データ
ズーム比 1.67
広角 中間 望遠
焦点距離 12.00 15.48 19.98
Fナンバー 2.00 2.00 2.00
半画角 60.98 54.41 47.27
像高 21.64 21.64 21.64
レンズ全長 208.36 208.36 208.36
BF 14.09 14.09 14.09

d12 43.96 23.68 4.20
d15 1.43 21.74 34.85
d20 1.74 1.71 8.08
d21 5.25 13.32 23.15
d26 18.89 10.83 1.00

入射瞳位置 27.40 28.19 29.81
射出瞳位置 -54.98 -53.31 -49.44
前側主点位置 37.31 40.11 43.51
後側主点位置 2.09 -1.39 -5.90

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 -32.93 58.92 0.90 -67.94
2 13 89.42 12.55 1.77 -6.66
3 16 122.57 12.02 9.51 1.76
4 22 -130.43 9.01 -1.97 -7.24
5 27 59.42 30.49 -11.31 -29.11
<数値実施例4>
単位 mm

面データ
面番号i ri di ndi vdi 有効径
1* 108.830 2.50 1.59522 67.7 69.92
2 26.510 14.65 49.40
3* 74.806 2.00 1.76385 48.5 47.83
4 28.523 11.06 40.28
5 -95.259 1.20 1.59522 67.7 39.99
6 92.755 0.16 39.31
7 47.277 4.59 1.65412 39.7 39.45
8 118.076 4.83 38.84
9 -104.459 3.97 1.49700 81.5 38.38
10 -50.015 (可変) 38.22
11 109.552 1.44 1.80610 40.9 27.60
12 30.550 6.35 1.49700 81.5 28.01
13 -130.887 0.20 28.79
14 55.530 3.60 1.59522 67.7 30.11
15 352.983 (可変) 30.19
16 -155.430 4.33 1.59522 67.7 32.61
17 -43.811 (可変) 32.91
18(絞り) ∞ (可変) 29.25
19 -43.825 0.80 1.83481 42.7 23.66
20 66.625 3.41 1.85478 24.8 24.11
21 -190.845 (可変) 24.34
22 42.020 7.16 1.69680 55.5 35.37
23 -121.749 0.16 35.39
24 46.253 8.36 1.43875 94.7 34.44
25 -49.942 1.00 2.00100 29.1 33.64
26 -93.675 8.70 33.51
27* -417.142 1.00 2.00330 28.3 28.78
28 28.690 7.90 1.43875 94.7 28.49
29 -167.074 (可変) 29.91
像面 ∞

非球面データ
第1面
K = 0.00000e+000 A 4= 4.12668e-006 A 6=-1.28702e-009 A 8= 6.90662e-013

第3面
K = 0.00000e+000 A 4=-2.66548e-006 A 6= 9.84939e-011 A 8= 8.87587e-013

第27面
K = 0.00000e+000 A 4=-1.17463e-005 A 6=-5.95569e-009 A 8= 1.32060e-011
各種データ
ズーム比 2.00
広角 中間 望遠
焦点距離 16.00 22.64 32.00
Fナンバー 2.80 2.80 2.80
半画角 53.52 43.70 34.07
像高 21.64 21.64 21.64
レンズ全長 194.29 194.29 194.29
BF 25.08 26.32 30.92

d10 32.93 17.21 5.01
d15 3.25 13.61 20.81
d17 1.73 7.09 12.09
d18 2.95 13.71 24.97
d21 28.97 16.96 1.10
d29 25.08 26.32 30.92

入射瞳位置 28.74 29.29 30.21
射出瞳位置 -66.57 -57.96 -41.41
前側主点位置 41.95 45.85 48.06
後側主点位置 9.08 3.69 -1.07

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 -30.04 44.96 6.60 -35.02
2 11 97.76 11.59 5.41 -2.07
3 16 100.67 4.33 3.72 1.05
4 19 -71.00 4.21 -0.74 -3.04
5 22 47.97 34.28 -13.79 -31.20
<数値実施例5>
単位 mm

面データ
面番号i ri di ndi vdi 有効径
1* -257.940 2.70 1.59522 67.7 87.83
2 32.767 17.94 57.97
3* 70.169 2.00 1.76385 48.5 54.82
4* 29.249 8.90 46.49
5 158.026 1.50 1.43875 94.7 46.05
6 51.762 3.27 44.81
7 40.163 4.92 1.72047 34.7 45.07
8 53.298 9.62 43.69
9 -70.798 4.87 1.48749 70.2 43.30
10 -40.500 (可変) 43.40
11 55.407 1.80 1.69680 55.5 34.69
12 38.375 4.07 34.49
13 46.990 5.44 1.51742 52.4 37.09
14 115.547 1.44 37.42
15 45.756 1.00 2.00100 29.1 38.85
16 34.088 11.37 1.49700 81.5 38.09
17 -76.244 (可変) 38.20
18(絞り) ∞ (可変) 32.79
19 -45.719 1.00 1.77250 49.6 27.80
20 -494.807 2.91 1.85478 24.8 28.28
21 -84.749 (可変) 28.58
22 36.673 6.41 1.69680 55.5 32.48
23 -1075.313 0.21 32.45
24 36.050 1.00 2.00100 29.1 32.27
25 21.831 8.25 1.49700 81.5 30.53
26 -3033.122 10.02 30.38
27 -110.408 7.07 1.43875 94.7 29.31
28 -20.770 1.00 2.00330 28.3 29.32
29* -47.424 18.49 31.82
像面 ∞

非球面データ
第1面
K = 0.00000e+000 A 4= 6.51538e-006 A 6=-4.46467e-009 A 8= 2.75219e-012 A10=-9.63497e-016 A12= 1.60310e-019

第3面
K = 0.00000e+000 A 4=-1.43243e-005 A 6= 1.00026e-008 A 8=-2.38817e-012

第4面
K = 0.00000e+000 A 4=-1.29775e-005 A 6= 6.43493e-009 A 8=-1.36678e-013

第29面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.04130e-005 A 6=-9.06947e-009
各種データ
ズーム比 1.49
広角 中間 望遠
焦点距離 14.00 17.13 20.89
Fナンバー 1.80 1.80 1.80
半画角 57.09 51.63 46.01
像高 21.64 21.64 21.64
レンズ全長 194.38 194.38 194.38
BF 18.49 18.49 18.49

d10 27.71 16.27 6.92
d17 2.30 13.73 23.08
d18 6.08 12.59 25.47
d21 21.10 14.59 1.71

入射瞳位置 28.08 28.47 29.15
射出瞳位置 -60.91 -59.65 -54.24
前側主点位置 39.61 41.85 44.03
後側主点位置 4.49 1.36 -2.40

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 -34.38 55.72 2.12 -56.10
2 11 69.24 25.13 12.45 -6.25
3 19 -151.45 3.91 -3.26 -5.50
4 22 50.35 33.95 -10.22 -30.00
<数値実施例6>
単位 mm

面データ
面番号i ri di ndi vdi 有効径
1* -297.926 2.70 1.59522 67.7 86.45
2 30.973 20.02 56.74
3* 132.571 2.00 1.76385 48.5 54.64
4* 31.946 12.28 47.59
5 -96.653 1.50 1.43875 94.7 47.60
6 59.355 2.90 49.30
7 70.403 8.94 1.72047 34.7 51.05
8 -152.535 2.07 51.15
9 -119.266 4.30 1.49700 81.5 50.91
10 -66.451 (可変) 50.99
11 58.644 1.80 1.83481 42.7 45.96
12 41.485 1.27 44.46
13 45.734 9.97 1.49700 81.5 44.64
14 -115.188 (可変) 44.26
15 108.417 1.00 2.00069 25.5 38.68
16 46.131 10.29 1.49700 81.5 38.05
17 -51.211 (可変) 38.18
18 -49.483 1.00 1.72916 54.7 29.42
19 63.632 3.95 1.85478 24.8 29.80
20 -505.507 (可変) 29.88
21(絞り) ∞ 1.50 29.90
22 40.039 4.56 1.76385 48.5 29.98
23 328.677 13.69 29.32
24 39.317 1.00 2.00100 29.1 21.44
25 17.864 4.82 1.49700 81.5 20.02
26 211.556 15.04 19.43
27 49.278 7.37 1.51633 64.1 33.14
28 -121.221 1.00 1.88300 40.8 33.82
29* 7541.940 20.15 34.34
像面 ∞

非球面データ
第1面
K = 0.00000e+000 A 4= 6.58174e-006 A 6=-4.45074e-009 A 8= 2.73176e-012 A10=-9.63497e-016 A12= 1.60310e-019

第3面
K = 0.00000e+000 A 4=-9.75163e-006 A 6= 6.98782e-009 A 8=-1.80467e-012

第4面
K = 0.00000e+000 A 4=-8.13193e-006 A 6= 4.21547e-009 A 8=-1.47372e-012

第29面
K = 0.00000e+000 A 4= 4.50393e-006 A 6=-8.96863e-009
各種データ
ズーム比 1.50
広角 中間 望遠
焦点距離 16.00 19.59 23.99
Fナンバー 2.00 2.00 2.00
半画角 53.52 47.84 42.04
像高 21.64 21.64 21.64
レンズ全長 209.14 209.14 209.14
BF 20.15 20.15 20.15

d10 35.82 21.07 6.85
d14 1.45 16.98 21.39
d17 4.50 12.39 24.60
d20 12.27 3.60 1.19

入射瞳位置 28.97 29.98 31.76
射出瞳位置 -49.98 -49.98 -49.98
前側主点位置 41.32 44.10 47.54
後側主点位置 4.15 0.55 -3.85

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 -37.14 56.71 -0.94 -65.69
2 11 107.11 13.04 4.66 -4.43
3 15 123.73 11.29 8.23 0.89
4 18 -91.22 4.95 -0.53 -3.24
5 21 57.58 48.97 10.10 -37.73

表1:各数値実施例の各条件式対応値
Figure 2018189766
L1:第1レンズ群
L2:第2レンズ群
L3:第3レンズ群(後群)
L4:第4レンズ群(後群)
L5:第5レンズ群(後群)

Claims (7)

  1. 物体側から像側へ順に、変倍のためには移動しない負の屈折力を有する第1レンズ群、変倍に際して移動する正の屈折力を有する第2レンズ群、変倍に際して移動するレンズ群を含む2群以上のレンズ群を含む後群を有し、変倍に際して、前記第1レンズ群、前記第2レンズ群、前記後群を構成するレンズ群、のうち隣接するレンズ群の間隔が変化するように構成されたズームレンズにおいて、
    前記第1レンズ群は最も物体側に負レンズを有し、前記第1レンズ群は正レンズ及び2枚以上の負レンズを有し、前記後群の中で最も像側に配置された最終レンズ群は正レンズ及び負レンズを有し、
    前記第2レンズ群より像側に開口絞りを有し、
    前記第1レンズ群の焦点距離をf1、前記ズームレンズの広角端の焦点距離をfw、広角端における前記開口絞りから前記最終レンズ群の最も像側の面までの距離をd、広角端における前記最終レンズ群の最も像側の面から像面までの距離をBFとしたとき、
    −5.0<f1/fw<−1.5
    0.10<BF/d<0.45
    なる条件式を満たすことを特徴とするズームレンズ。
  2. 前記第1レンズ群は、フォーカシングに際して移動するレンズ群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. 前記後群の最も物体側のレンズ群である第3レンズ群は正の屈折力のレンズ群であり、前記第3レンズ群は変倍に際して移動することを特徴とする請求項1又は2に記載のズームレンズ。
  4. 前記第1レンズ群、前記第2レンズ群、前記第3レンズ群の焦点距離をそれぞれf1、f2、f3とするとき、
    −1.0<f1×(f2+f3)/(f2×f3)<−0.3
    なる条件式を満たすことを特徴とする請求項3に記載のズームレンズ。
  5. 前記第2レンズ群、前記第3レンズ群の焦点距離をそれぞれf2、f3とするとき、
    0.4<f2/f3<2.0
    なる条件式を満たすことを特徴とする請求項3又は4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、第1の負レンズ、第2の負レンズを有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. 請求項1乃至6のいずれか1項に記載のズームレンズと、前記ズームレンズによって形成された像を受光する固体撮像素子を有することを特徴とする撮像装置。
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