JP5241166B2 - ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 - Google Patents

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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、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、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、銀塩フィルム用カメラ、デジタルカメラ、ビデオカメラ等の撮像装置には、大口径比、広画角、高ズーム比でしかも高い光学性能を有したズームレンズが要望されている。
大口径、広画角、高ズーム比のズームレンズとして、最も物体側に正の屈折力のレンズ群を配置し、全体として4つのレンズ群より成るポジティブリード型の4群ズームレンズが知られている。
この4群ズームレンズは、物体側から像側へ順に合焦用レンズ群を含む正の屈折力の第1レンズ群、変倍用の負の屈折力の第2レンズ群、変倍に伴う像面変動を補正するための第3レンズ群、結像用の正の屈折力の第4レンズ群より成っている。
この4群ズームレンズにおいて、ズーム比8〜17.6程度、広角端での撮影画角(画角)が65°〜95°程度、最短撮影距離がレンズ面から0.3m程度でいわゆる3群インナーフォーカス方式を利用した4群ズームレンズが知られている(特許文献1〜3)。
ここで3群インナーフォーカス方式とは、正の屈折力の第1レンズ群を物体側から像側へ順に、負の屈折力の第11レンズ群、正の屈折力の第12レンズ群、正の屈折力の第13レンズ群より構成する。無限遠物体から至近物体への合焦操作時に第12レンズ群を像面側へ移動させて行う合焦方式を指す。
特許文献1では、第11レンズ群中に非球面を用いて、望遠端において至近物体の合焦時における球面収差の変動および広角端における負の歪曲収差または像面湾曲を良好に補正した4群ズームレンズを開示している。
特許文献2では、第12レンズ群および第13レンズ群に各々非球面を設けている。これにより、広角端における負の歪曲収差および変倍比Z1/4付近のズーム位置における正の歪曲収差を良好に補正した4群ズームレンズを開示している。
特許文献3では、第11レンズ群中に非球面を用いて広角端における負の歪曲収差を良好に補正した4群ズームレンズを開示している。
特開平6-242378号公報 特開2001−021804号公報 特開平11−030749号公報
ポジティプリード型の4群ズームレンズは、大口径比、高ズーム比が比較的容易である。しかしながら高ズーム比になると、諸収差の変動が多くなり、全ズーム領域及び物体距離全般にわたり高い光学性能を得るのが難しくなってくる。
この4群ズームレンズにおいて、第1レンズ群中に非球面を用いると、諸収差の補正が容易になり、物体距離全般にわたり高い光学性能を有したズームレンズを得るのが容易となる。
しかしながら、非球面を単に第1レンズ群中に設けても、その位置や非球面形状、そして、それを含む第1レンズ群のレンズ構成等を適切に設定しないと諸収差を良好に補正し、物体距離全般にわたり高い光学性能のズームレンズを得ることは難しい。
この4群ズームレンズで3群インナーフォーカス方式を用いるときには、第12レンズ群のレンズ構成を適切に設定することがフォーカスの際の収差変動を少なくし、広画角化及び高ズーム比化を図るのに重要な要素になっている。
本発明は、高ズーム比で、無限遠物体から至近物体にわたり諸収差を良好に補正し、全ズーム領域及び物体距離全般にわた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ズーミングの際に不動で正の屈折力の第1レンズ群、変倍用の負の屈折力の第2レンズ群、変倍に伴う像面変動を補正する負の屈折力の第3レンズ群、そしてズーミングの際に不動で正の屈折力の第4レンズ群より構成されるズームレンズであって、前記第1レンズ群は物体側より像側へ順に、合焦時不動で負の屈折力の第11レンズ群、合焦時に光軸に沿って移動する正の屈折力の第12レンズ群、合焦時不動で正の屈折力の第13レンズ群を有しており、第12レンズ群中のレンズ面において望遠端、無限遠合焦時での軸上光束の最大入射高をhtinf、望遠端で至近合焦時での軸上光束の最大入射高をhtmod、広角端で無限遠合焦時での軸外光束の最大入射高をhwとし、最大ズーム比をZとしたときのズーム比Z1/4での無限遠合焦時で軸外光束の最大入射高をhzとするとき、
0.95<hz/htinf<1.50
0.83<hw/hz<1.16
htmod/htinf>1.0
を満足する前記第12レンズ群中の少なくとも1つのレンズ面AS12は非球面形状であり、前記非球面形状は、レンズ面AS12が正の屈折面である場合にはレンズ中心からレンズ周辺部に行くに従い正の屈折力が弱くなる形状であり、負の屈折面である場合にはレンズ中心からレンズ周辺部に行くに従い負の屈折力が強くなる形状であり、
前記非球面形状のレンズ面AS12はレンズ有効径の10割、9割、7割における位置での非球面量を各々Δ10a、Δ9a、Δ7a、前記第1レンズ群の焦点距離をf1とするとき、
0.0025 <|Δ10a/f1|<0.0550
0.0018 <|Δ9a/f1|<0.0360
0.0005 <|Δ7a/f1|<0.0130
なる条件を満足し、
前記第11レンズ群の最も物体側のレンズ面AS11は非球面形状であり、前記非球面形状は、レンズ面AS11が正の屈折面である場合にはレンズ中心からレンズ周辺部に行くに従い正の屈折力が強くなる形状であり、負の屈折面である場合にはレンズ中心からレンズ周辺部に行くに従い負の屈折力が弱くなる形状であり、
レンズ面AS11はレンズ有効径の10割、9割、7割における位置での非球面量を各々Δ10b、Δ9b、Δ7b、前記第1レンズ群の焦点距離をf1とするとき、
0.05 <|Δ10b/f1|<0.20
0.03 <|Δ9b/f1|<0.14
0.01 <|Δ7b/f1|<0.06
なる条件を満足することを特徴としている。
本発明によれば、物体距離全般にわたり高い光学性能を持ったズームレンズ及びそれを有する撮像装置を得られる。
以下、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ズーミングの際に不動で正の屈折力の第1レンズ群、変倍用の負の屈折力の第2レンズ群、変倍に伴う像面変動を補正する負の屈折力の第3レンズ群を有している。そして更にズーミングの際に不動で正の屈折力の第4レンズ群を有している。
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、第2レンズ群Vは像側へ単調に移動する。更に、第3レンズ群Cは物体側へ非直線的に移動する。
第1レンズ群は物体側より像側へ順に、合焦時不動で負の屈折力の第11レンズ群、合焦時に光軸に沿って移動する正の屈折力の第12レンズ群、合焦時不動で正の屈折力の第13レンズ群を有している。
図1は、本発明の参考例1のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図である。
図2、図3、図4はそれぞれ参考例1のズームレンズの無限遠物体のときで焦点距離f=4.45、f=8.83、f=60.45における収差図である。
図5は参考例1のズームレンズの至近距離物体のときで焦点距離f=60.45のときの収差図である。
図6は、本発明の実施例のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図である。
図7、図8、図9はそれぞれ実施例のズームレンズの無限遠物体のときで焦点距離f=4.70、f=8.56、f=51.70における収差図である。
図10は実施例のズームレンズの至近距離物体のときで焦点距離f=51.70のときの収差図である。
図11は、本発明の実施例のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図である。
図12、図13、図14はそれぞれ実施例のズームレンズの無限遠物体のときで焦点距離f=4.55、f=8.47、f=54.60における収差図である。
図15は実施例のズームレンズの至近距離物体のときで焦点距離f=54.60のときの収差図である。
図16は、本発明の実施例のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図である。
図17、図18、図19はそれぞれ実施例のズームレンズの無限遠物体のときで焦点距離f=3.85、f=6.47、f=30.80における収差図である。
図20は実施例のズームレンズの至近距離物体のときで焦点距離f=30.80のときの収差図である。
図21は、本発明の実施例のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図である。
図22、図23、図24はそれぞれ実施例のズームレンズの無限遠物体のときで焦点距離f=4.50、f=8.55、f=58.50における収差図である。
図25は実施例のズームレンズの至近距離物体のときで焦点距離f=58.50のときの収差図である。
図26は、本発明の実施例のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図である。
図27、図28、図29はそれぞれ実施例のズームレンズの無限遠物体のときで焦点距離f=4.30、f=8.16、f=55.90における収差図である。
図30は実施例のズームレンズの至近距離物体のときで焦点距離f=55.90のときの収差図である。
図31、図32、図33は図1の一部分の無限遠物体のときで、広角端、ズーム比Z1/4のズーム位置、望遠端における光路図である。
図34は図1の一部分の至近距離物体のときで望遠端における光路図である。
図35はズーミングに伴う歪曲収差の変動の説明図である。図36は本発明の撮像装置の要部概略図である。
レンズ断面図において、Fはズーミングに際して不動の正の屈折力の第1レンズ群である。Vはズーミング時に可動の負の屈折力の第2レンズ群(バリエータレンズ群)である。Cはズーミング時に可動であり、変倍に伴う像面位置の変動を補正する負の屈折力の第3レンズ群(コンベンセーターレンズ群)である。
SPは開口絞りであり、第3レンズ群Cの像側に配置されている。Rは結像のための正の屈折力の第4レンズ群(リレーレンズ群)である。Pは色分解プリズムや光学フィルターであり、硝子ブロックとして示している。IPは像面であり、固体撮像素子(光電変換素子)の撮像面に相当している。
第2レンズ群Vは、光軸上像面側に単調に移動して、広角端から望遠端への変倍を行っている。
第3レンズ群Cは、広角端から望遠端への変倍に際して、矢印の如く物体側へ非直線的に移動して、変倍に伴う像面変動を補正している。
各実施例において、第2レンズ群Vと第3レンズ群Cは共に変倍レンズ群(変倍部)を構成している。
第1レンズ群Fは物体側より像側へ順に、合焦時不動で負の屈折力の第11レンズ群F1、合焦時に光軸に沿って移動する正の屈折力の第12レンズ群F2、合焦時不動で正の屈折力の第13レンズ群F3を有している。
収差図において、球面収差は、g線とe線を示している。ΔM、ΔSはメリディオナル像面、サジタル像面、倍率色収差はg線によってあらわしている。FnoはFナンバー、ωは半画角である。
すべての収差図において、球面収差は0.4mm、非点収差は0.4mm、歪曲は10%、倍率色収差は、0.1mmのスケールで描かれている。
尚、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V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。
次に各実施例の特徴について説明する。
第12レンズ群F2中のレンズ面において望遠端、無限遠合焦時での軸上光束の最大入射高をhtinfとする。望遠端で至近合焦時での軸上光束の最大入射高をhtmodとする。
広角端で無限遠合焦時での軸外光束の最大入射高をhwとする。最大ズーム比をZとしたときのズーム比Z1/4での無限遠合焦時で軸外光束の最大入射高をhzとする。この
とき、
0.95<hz/htinf<1.50 ‥‥‥(1)
0.83<hw/hz<1.16 ‥‥‥(2)
htmod/htinf>1.0 ‥‥‥(3)
を満足する第12レンズ群F2中の少なくとも1つのレンズ面AS12は非球面形状である。
このときの非球面形状は、レンズ面AS12が正の屈折面である場合にはレンズ中心からレンズ周辺部に行くに従い正の屈折力が弱くなる形状である。
又、負の屈折面である場合にはレンズ中心からレンズ周辺部に行くに従い負の屈折力が強くなる形状である。
条件式(1)〜(3)は、本発明の最大の特徴である第1レンズ群F中の非球面の導入箇所、形状に関する条件を規定している。
次に本発明の特徴を図31〜図33を用いて説明する。
図31〜図33は、本発明のズームレンズの第1レンズ群F〜第3レンズ群Cにおける軸上光束LROと最軸外光束LMOの光路図を示す。
図31は広角端fw、図32はズーム位置fz=fw×Z1/4、図33、図34は望遠端ftにおける光路図である。なお、Zは最大変倍比(最大ズーム比)を示す。
図31〜図33に示すように、軸上マージナル光線のレンズ面への最大入射高は広角端から望遠端にかけて順次大きくなる。そして、第1レンズ群F中ではFドロップ開始位置
〜望遠端にかけて順次大きくなり、望遠端において最大となる。また、最大入射高は第11レンズ群F1よりも第12レンズ群F2、第12レンズ群F2よりも第13レンズ群F3でより大きくなっている。
したがって第1レンズ群F内の望遠端における球面収差への影響は、第13レンズ群F3が最も大きく、ついで第12レンズ群F2、第11レンズ群F1の順に小さくなっている。
これに対して、軸外光束のレンズ面への最大入射高(軸外光束のうち光軸から最も離れた光線の高さ)は、第11レンズ群F1では広角端で最大となり、ズーム位置fzで急激に低くなる。
又、第12レンズ群F2では広角端からズーム位置fzにかけて大きく、かつ変化が少ない。又、第13レンズ群F3では逆に広角端よりもズーム位置fzで高くなっている。
したがって負の屈折力の第11レンズ群F1では広角端において大きな負の歪曲収差が発生する。また正の屈折力の第13レンズ群F3ではズーム位置fzにおいて大きな正の歪曲収差が発生する。
さらに、正の屈折力の第12レンズ群F2では広角端からズーム位置fzにかけて正の歪曲収差が発生する。
これにより図35に示すようなズーミングに伴う歪曲収差変動が起こり、特にズーム位置fzにおいて正の歪曲収差が大きく発生し、この歪曲収差を補正することが重要になってくる。この傾向はズームレンズの広画角化、高倍率化(高ズーム比化)、小型化を図ろうとするとより顕著になる。
図32に示すように、第12レンズ群F2に入射する軸外光束の入射高hzは第1レンズ群Fの中でズーム位置fzにおいて非常に高くなる。
各実施例では条件式(1)〜(3)を満足する第12レンズ群F2の少なくとも1つのレンズ面AS12に非球面を用いている。このときレンズ面AS12が負の屈折力のときはレンズ中心からレンズ周辺で負の屈折力が強くなる形状またはレンズ面ASが正の屈折力のときはレンズ中心からレンズ周辺で正の屈折力が弱くなる形状の非球面を用いている。これにより、ズーム位置fz付近における正の歪曲収差を効果的に補正している。
又、至近物体における球面収差を良好に補正している。
条件式(1)は、望遠端で無限遠合焦時の軸上光束の最大入射高htinfが、ズーム位置fzにおいて軸外光束の最大入射高hzが0.95倍よりも大きいことを規定している。これにより広角側において正の歪曲収差と望遠端において球面収差を良好に補正している。
条件式(1)の下限を超えるとズーム位置fzにおいて正の歪曲収差が補正不足となる。また、条件式(1)の上限を超えると望遠端付近において負の球面収差が補正不足となる。
条件式(2)は、広角端で無限遠合焦時の軸外光束の最大入射高hwと、ズーム位置fzでの軸外光束の最大入射高hzの変化が微小であることを規定している。
条件式(2)を満足することによって、ズーム位置fzでの正の歪曲収差を良好に補正しつつ、広角端において負の歪曲収差を良好に補正している。
第12レンズ群F2は最大入射高hw、hzともに大きいため、レンズ周辺で負の屈折力が強まる形状の非球面を適用すると、ズーム位置fzにおいて正の歪曲収差を良好に補正することができる。しかし、広角端において負の歪曲収差が増大してくる。
条件式(2)の上限を越えると、広角端において負の歪曲収差が増大してしまう。また、条件式(2)の下限を越えると、ズーム位置fzにおいて正の歪曲収差が補正不足となってくる。
条件式(3)は、第12レンズ群F2において望遠端において無限遠合焦時と至近合焦時での軸上光線のレンズ面への入射高の比を適切に規定して、望遠端における至近合焦時の球面収差の変動を良好に補正するための条件である。
図36に示すように、第12レンズ群F2は至近合焦時に像側に移動する。また、第11レンズ群F1を負の屈折力として軸上光線の出射光束を発散としている。したがって至近合焦時には、
(イ)負の屈折力の第11レンズ群F1の軸上光線の入射高が小さくなり、第11レンズ群F1において正の球面収差の発生量が減少する効果
(ロ)正の屈折力の第12レンズ群F2の軸上光線の入射高が大きくなり、第12レンズ群F2において負の球面収差の発生量が増大する効果
によって負の球面収差が残存してしまう。
各実施例では望遠端で無限遠合焦時の軸上光線の第12レンズ群中のレンズ面への最大入射高をhtinfとし、望遠端で至近合焦時のレンズ面への軸上光線の最大入射高htmodとする。
このとき、
htmod>htinf
となって条件式(3)を満足する第12レンズ群F2中の少なくとも1つのレンズ面AS12に非球面を用いている。このとき、レンズ面AS12が正の屈折力であるときはレンズ中心からレンズ周辺にいくに従い、正の屈折力が弱くなる形状であり、レンズ面ASが負の屈折力のときはレンズ中心からレンズ周辺で負の屈折力が強まる形状の非球面を適用している。
これにより至近側における負の球面収差を補正している。
条件式(3)の下限を越えると、至近合焦時の負の球面収差が増大してしまう。
更に好ましくは条件式(1)、(3)の数値を次の如く設定するのが良い。
1.06<hz/htinf<1.45 ‥‥‥(1a)
htmod/htinf<1.030 ‥‥‥(3a)
第12レンズ群F2で用いる非球面の非球面形状は、次の諸条件のうちの1以上を満足するのが良い。
非球面形状のレンズ面AS12はレンズ有効径の10割、9割、7割における位置での非球面量を各々Δ10a、Δ9a、Δ7aとする。第1レンズ群Fの焦点距離をf1とする。このとき、
0.0025 <|Δ10a/f1|<0.0550 ‥‥‥(4)
0.0018 <|Δ9a/f1|<0.0360 ‥‥‥(5)
0.0005 <|Δ7a/f1|<0.0130 ‥‥‥(6)
なる条件のうち1以上を満足するのが良い。
ここで、非球面量とは参照球面からの変位量をいう。
条件式(4)〜(6)は、レンズ面AS12の非球面量を適切に規定しズーム位置fzにおける正の歪曲収差および望遠端における至近合焦時の球面収差の変動を良好に補正するための条件である。
条件式(4)〜(6)の上限を越えると、ズーム位置fzにおける正の歪曲収差が補正過剰となり、広角端において負の歪曲収差が増大してしまう。また、望遠端、至近合焦時の負の球面収差の補正が過剰となって正の球面収差が残存してしまう。
条件式(4)〜(6)の下限を越えると、ズーム位置fzにおける正の歪曲収差が補正不足となり、又、望遠端において至近合焦時の負の球面収差とが補正不足となる。
更に好ましくは、条件式(4)〜(6)の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
0.0026 <|Δ10a/f1|<0.050 ‥‥‥(4a)
0.0019 <|Δ9a/f1|<0.032 ‥‥‥(5a)
0.0006 <|Δ7a/f1|<0.012 ‥‥‥(6a)
又、各実施例においては次の諸条件を満足するのがより好ましい。
第11レンズ群F1と第12レンズ群F2の焦点距離を各々f11、f12とする。第1レンズ群Fの焦点距離をf1とする。全系の広角端における焦点距離をfwとする。
このとき、
0.8<|f11/f1|<1.5 ‥‥‥(7)
2.5<f12/f1<5.5 ‥‥‥(8)
なる条件を満足するのが良い。
条件式(7)、(8)は広角端の焦点距離や画角と第1レンズ群Fのパワー配置に関する条件を規定している。
条件式(7)は、第11レンズ群F1と第1レンズ群Fの焦点距離の比を適切に規定することにより、広角端において負の歪曲収差を抑制しつつ、第1レンズ群Fを小型化するための条件である。
条件式(7)の上限を越えると、第11レンズ群F1の屈折力が弱まるため広角端において負の歪曲収差は低減しようとすると第1レンズ群Fが大型化してしまう。
条件式(7)の下限を越えると、第11レンズ群F1の屈折力が強まるため第1レンズ群Fの小型化には有利であるが、広角端において負の歪曲収差が増大してしまう。
条件式(8)は、第12レンズ群F2と第1レンズ群Fの焦点距離の比を適切に規定している。これにより、至近合焦時において球面収差の変動を抑制しつつ、第12レンズ群F2の合焦時の繰り出し量を低減して第1レンズ群Fを小型化している。
条件式(8)の上限を越えると、第12レンズ群F2の屈折力が弱まる。このため、望遠端で至近合焦時での球面収差の変動は低減するが第12レンズ群F2の繰り出し量が増大して第1レンズ群Fが大型化してしまう。
条件式(8)の下限を越えると、第12レンズ群F2の屈折力が強まるため第12レンズ群F2の繰り出し量が低減して第1レンズ群Fの小型化には有利であるが、望遠端で至近合焦時での球面収差の変動が増大してしまう。
更に好ましくは条件式(7)、(8)の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
0.90<|f11/f1|<1.40 ‥‥‥(7a)
2.72<f12/f1<5.30 ‥‥‥(8a)
又、第11レンズ群F1中の最も物体側のレンズ面AS11に非球面を設けるときには、次の諸条件を満足するのが良い。
非球面形状はレンズ面AS11が正の屈折面である場合にはレンズ中心からレンズ周辺部に行くに従い正の屈折力が強くなる形状である。
負の屈折面である場合にはレンズ中心からレンズ周辺部に行くに従い負の屈折力が弱くなる形状である。
レンズ面AS11はレンズ有効径の10割、9割、7割における位置での非球面量を各々Δ10b、Δ9b、Δ7bとする。
第1レンズ群の焦点距離をf1とする。
0.05<|Δ10b/f1|<0.20 ‥‥‥(9)
0.03<|Δ9b/f1|<0.14 ‥‥‥(10)
0.01<|Δ7b/f1|<0.06 ‥‥‥(11)
なる条件のうち1以上を満足するのが良い。
条件式(9)〜(11)は、第11レンズ群F1に非球面を適用して広角端における負の歪曲収差を補正することにより、ズーミングに伴う歪曲収差の変動をさらに改善するための条件を規定している。
後述する数値実施例2〜6において、条件式(9)〜(11)を満たす非球面を第11レンズ群F1のレンズ面に施している。
図31〜33に示すように第11レンズ群F1は広角端では最大画角の軸外光線入射高hwが大きく、ズーム位置fzでは最大画角の軸外光線の入射高hzが小さい。よって、レンズ中心からレンズ周辺で正の屈折力が強くなる形状または負の屈折力が弱くなる形状の非球面を適用することで、広角端における負の歪曲収差を効果的に補正することができる。
したがって第12レンズ群F2の非球面と組み合わせることにより、広角端において負の歪曲収差とズーム位置fzにおいて正の歪曲収差を効果的に補正し、ズーミングに伴う歪曲収差の変動を低減している。
条件式(9)〜(11)の如く、第11レンズ群F1の非球面の非球面量を適切に設定することにより広角端における負の歪曲収差を良好に補正している。
条件式(9)〜(11)の上限を越えると、非球面量が増大しすぎて広角端において像面湾曲と非点収差が悪化してしまう。
条件式(9)〜(11)の下限を越えると、広角端における負の歪曲収差の補正効果が不十分となってしまう。
更に好ましくは条件式(9)〜(11)の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
0.06<|Δ10/f1|<0.18 ‥‥‥(9a)
0.035<|Δ9/f1|<0.130 ‥‥‥(10a)
0.012<|Δ7/f1|<0.055 ‥‥‥(11a)
以上のように各実施例では、3群インナーフォーカス方式を用いた4群ズームレンズにおいて、フォーカス用の第12レンズ移に用いる非球面の位置や形状等を適切に設定している。これにより、特にZ1/4付近のズーム位置において正の歪曲収差と望遠端における至近合焦時の球面収差の変動を良好に補正している。
そしてFナンバー1.7〜2.2程度、画角2ω=93゜〜115゜程度で、ズーム比7〜15程度において、ズーム領域及び全合焦範囲(物体距離全般)にわたり高い光学性能を得ている。特に至近撮影距離0.2〜0.5m程度において高い光学性能を得ている。
本発明のズームレンズを撮像装置に用いるときは、撮像素子の有効径をISとする。
このとき
0.32<fw/IS<0.47 ‥‥‥(12)
なる条件を満足するのが良い。
条件式(12)は、本発明のズームレンズを撮像装置に適用したとき、非球面を適用すべき条件として、全系の広角端における焦点距離fwと、撮像素子の撮影有効画面ISの関係を適切に規定している。
条件式(12)の上限を越えると、広角端での画角が小さいため、本発明に係る非球面による収差補正効果が微小となってしまう。
条件式(12)の下限を越えると、広角端での画角が大きくなりすぎ、広角端における負の歪曲収差が補正困難となってしまう。
更に好ましくは条件式(12)の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
0.34<fw/IS<0.45 ‥‥‥(12a)
次に参考例1、実施例1〜6に示すズームレンズの特徴について説明する。
[参考例1]
図1は参考例1(数値実施例1)の広角端におけるレンズ断面図である。参考例1は、13倍のズ−ム比を有し、広角端の画角(撮影画角)2ωは99.6°である。
以下、iを物体側から数えたときのレンズ面又は光学面(面)の順番とし、第i番目のレンズ面を又は光学面(面)Riとする。
レンズ面R1からレンズ面R20はズーミングの際、不動の第1レンズ群(前玉レンズ群)Fである。レンズ面R1からレンズ面R8は合焦の際に不動の第11レンズ群F1であり負の屈折力を有している。
レンズ面R9からレンズ面R10はフォ−カス作用を有し無限遠物体から至近物体への合焦時に像面側へ移動する第12レンズ群F2であり、正の屈折力を有する。
参考例1の至近撮影距離はレンズ面R1頂点から0.3mであり、そのときの第12レンズ群F2の繰り出し量は像側へ3.42mmである。
そして、レンズ面R11からレンズ面R20は合焦の際に不動の第13レンズ群F3であり、正の屈折力を有する。レンズ面R21からレンズ面R29までは変倍のために広角端から望遠端にかけて像面側へ単調に移動する第2レンズ群(バリエ−タ)Vである。
レンズ面R30からレンズ面R32は変倍に伴う像点補正の作用を有する第3レンズ群(コンペンセ−タ)Cであり負のパワ−を有し、広角端から望遠端への変倍に際し、物体側へ凸状の弧を描くように移動する。SP(33)は絞りである。レンズ面R34からレンズ面R50は結像作用を有する第4レンズ群(リレ−群)Rであり、光学面(面)R51から光学面(面)R53は色分解プリズムと等価なガラスブロックである。
前記第11レンズ群F1は物体側から像側へ順に、物体側が凸でメニスカス形状の負レンズ(凹レンズ)、物体側が凸でメニスカス形状の負レンズ、物体側が曲率の大きい両凹形状の負レンズと物体側が曲率の大きい両凸形状の正レンズで構成されている。
尚、物体側が曲率の大きいとは像側に比べての意味である。以下、同じである。
前記第12レンズ群F2は像側が凸でメニスカス形状の正レンズで構成されている。
前記第13レンズ群F3は物体側より像側へ順に、像側が凸でメニスカス形状の正レンズと像側が凸でメニスカス形状の負レンズで構成される接合レンズ、物体側か凸でメニスカス形状の負レンズと両凸形状の正レンズで構成される接合レンズを有する。更に、両凸形状の正レンズ、物体側が凸でメニスカス形状の正レンズで構成されている。
数値実施例1のレンズ面R10はレンズ周辺で正の屈折力が弱くなる形状の非球面である。前記非球面形状に関する値を数値実施例に示す。
[実施例1]
図6は実施例の広角端におけるレンズ断面図である。実施例は、11倍のズ−ム比を有し、広角端の画角2ωは99.0°である。レンズ面R1からレンズ面R20はズーミングの際、不動の第1レンズ群Fである。
レンズ面R1からレンズ面R8までは合焦の際に不動の第11レンズ群F1であり負の屈折力を有している。
レンズ面R9からレンズ面R13はフォ−カス作用を有し無限遠物体から至近物体への合焦時に像面側へ移動する第12レンズ群F2であり正の屈折力を有する。実施例の至近撮影距離はレンズ面R1頂点から0.3mであり、そのときの第12レンズ群F2の繰り出し量は像側へ2.40mmである。
そして、レンズ面R14からレンズ面R20は合焦の際に不動の第13レンズ群F3であり正の屈折力を有する。レンズ面R21からレンズ面R29は変倍のために広角端から望遠端にかけて像面側へ単調に移動する第2レンズ群(バリエ−タV)である。レンズ面R30からレンズ面R32は変倍に伴う像点補正の作用を有する第3レンズ群(コンペンセ−タ)Cであり負の屈折力を有し、広角端から望遠端への変倍に際し、物体側へ凸状の弧を描くように移動する。
SP(33)は絞りである。レンズ面R34からレンズ面R50は結像作用を有する第4レンズ群(リレ−群)Rである。面R51から面R53は色分解プリズムと等価なガラスブロックである。
前記第11レンズ群F1は物体側から像側へ順に、物体側が凸でメニスカス形状の負レンズ、物体側が凸でメニスカス形状の負レンズ、物体側が曲率の大きい両凹形状の負レンズと物体側が曲率の大きい両凸形状の正レンズで構成されている。
前記第12レンズ群F2は物体側より像側へ順に、像側が凸でメニスカス形状の正レンズ、両凸形状の正レンズと像側が凸でメニスカス形状の負レンズで構成される接合レンズで構成されている。
前記第13レンズ群F3は物体側より像側へ順に、物体側が凸でメニスカス形状の負レンズと両凸形状の正レンズで構成される接合レンズ、両凸形状の正レンズ、物体側が凸でメニスカス形状の正レンズで構成されている。
実施例のレンズ面R1は、レンズ周辺で正の屈折力が強くなる形状の非球面である。レンズ面R10面はレンズ周辺で正の屈折力が弱くなる形状の非球面である。前記非球面に関する値を数値実施例に示す。
[実施例2]
図11は実施例の広角端におけるレンズ断面図である。実施例は、12倍のズ−ム比を有し、広角端の画角2ωは100.8°である。レンズ面R1からレンズ面R20はズーミングの際、不動の第1レンズ群Fである。レンズ面R1からレンズ面R8は合焦の際に不動のレンズ群F1であり負の屈折力を有している。レンズ面R9からレンズ面R13は合焦作用を有し無限遠物体から至近物体への合焦時に像面側へ移動する第12レンズ群F2であり正の屈折力を有する。
実施例の至近撮影距離はレンズ面R1頂点から0.4mであり、そのときの第12レンズ群F2の繰り出し量は像側へ3.80mmである。そして、レンズ面R14からレンズ面R20は合焦の際に不動の第13レンズ群F3であり正の屈折力を有する。レンズ面R21からレンズ面R29は変倍のために広角端から望遠端にかけて像面側へ単調に移動する第2レンズ群(バリエ−タ)Vである。レンズ面R30からレンズ面R32は変倍に伴う像点補正の作用を有する第3レンズ群(コンペンセ−タC)であり負の屈折力を有し、広角端から望遠端への変倍に際し、物体側へ凸状の弧を描くように移動する。
SP(33)は絞りである。レンズ面R34からレンズ面R50は結像作用を有する第4レンズ群(リレ−群)Rである。面R51から面R53は色分解プリズムと等価なガラスブロックである。
前記第11レンズ群F1は物体側から像側へ順に、物体側が凸でメニスカス形状の負レンズ、物体側が凸でメニスカス形状の負レンズ、物体側が曲率の大きい両凹形状の負レンズと物体側が曲率の大きい両形状の正レンズで構成されている。
前記第12レンズ群F2は物体側より像側へ順に、像側の曲率が大きい両凸形状の正レンズ、両凸形状の正レンズと像側が凸でメニスカス形状の負レンズで構成される接合レンズで構成されている。
前記第13レンズ群F3は物体側より像側へ順に、物体側が凸でメニスカス形状の負レンズと両凸形状の正レンズで構成される接合レンズ、両凸形状の正レンズ、両凸形状の正レンズで構成されている。
実施例のレンズ面R1面は、レンズ周辺で正の屈折力が強くなる形状の非球面である。レンズ面R13はレンズ周辺で正の屈折力が弱くなる形状の非球面である。前記非球面に関する値を数値実施例に示す。
[実施例3]
図16は実施例の広角端におけるレンズ断面図である。実施例は、8倍のズ−ム比を有し、広角端の画角2ωは110.0°である。レンズ面R1からレンズ面R20はズーミング中不動の第1レンズ群Fである。レンズ面R1からレンズ面R8は合焦の際に不動の第11レンズ群F1であり負の屈折力を有している。
レンズ面R9からレンズ面R10は合焦作用を有し無限遠物体から至近物体への合焦時に像面側へ移動する第12レンズ群F2であり正の屈折力を有する。
実施例の至近撮影距離はレンズ面R1頂点から0.3mであり、そのときの第12レンズ群F2の繰り出し量は像側へ2.72mmである。そして、レンズ面R11からレンズ面R20は合焦の際に不動の第13レンズ群F3であり正の屈折力を有する。レンズ面R21からレンズ面R29は変倍のために広角端から望遠端にかけて像面側へ単調に移動する第2レンズ群(バリエ−タ)Vである。レンズ面R30からレンズ面R32は変倍に伴う像点補正の作用を有する第3レンズ群(コンペンセ−タ)Cであり負のパワ−を有し、広角端から望遠端への変倍に際し、物体側へ凸状の弧を描くように移動する。SP(33)は絞りである。レンズ面R34からレンズ面R50は結像作用を有する第4レンズ群(リレ−群)Rである。面R51から面R53は色分解プリズムと等価なガラスブロックである。
前記第11レンズ群F1は物体側から像側へ順に、物体側が凸でメニスカス形状の負レンズ、物体側が凸でメニスカス形状の負レンズ、物体側が曲率の大きい両凹形状の負レンズと物体側が曲率の大きい両凸形状の正レンズで構成されている。
前記第12レンズ群F2は像側の曲率が大きい両凸形状の正レンズで構成されている。
前記第13レンズ群F3は物体側より像側へ順に、両凸形状の正レンズと像側が凸でメニスカス形状の負レンズで構成される接合レンズ、物体側が凸でメニスカス形状の負レンズと両凸形状の正レンズで構成される接合レンズを有している。更に、両凸形状の正レンズ、物体側が凸でメニスカス形状の正レンズで構成されている。
実施例のレンズ面R1は、レンズ周辺で正の屈折力が強くなる形状の非球面である。レンズ面R10はレンズ周辺で正の屈折力が弱くなる形状の非球面である。前記非球面に関する値を数値実施例に示す。
[実施例4]
図21は実施例の広角端におけるレンズ断面図である。実施例は、13倍のズ−ム比を有し、広角端の画角2ωは101.4°である。レンズ面R1からレンズ面R20はズーミングの際、不動の第1レンズ群Fである。レンズ面R1からレンズ面R8は合焦の際に不動の第11レンズ群F11であり負の屈折力を有している。レンズ面R9からレンズ面R10は合焦作用を有し無限遠物体から至近物体への合焦時に像面側へ移動する第12レンズ群F2であり正の屈折力を有する。
実施例の至近撮影距離はレンズ面R1頂点から0.3mであり、そのときの第12レンズ群F2の繰り出し量は3.99mmである。そして、レンズ面R11からレンズ面R20は合焦の際に不動の第13レンズ群F3であり正の屈折力を有する。
レンズ面R21からレンズ面R29は変倍のために広角端から望遠端にかけて像面側へ単調に移動する第2レンズ群(バリエ−タ)Vである。レンズ面R30からレンズ面R32は変倍に伴う像点補正の作用を有する第3レンズ群(コンペンセ−タ)Cであり負のパワ−を有し、広角端から望遠端への変倍に際し、物体側へ凸状の弧を描くように移動する。SP(33)は絞りである。レンズ面R34からレンズ面R50は結像作用を有する第4レンズ群(リレ−群)Rである。面R51から面R53は色分解プリズムと等価なガラスブロックである。
第11レンズ群F1は物体側から像側へ順に、物体側が凸でメニスカス形状の負レンズ、物体側が凸でメニスカス形状の負レンズ、像側が凸でメニスカス形状の負レンズと物体側が曲率の大きい両凸形状の正レンズで構成されている。
前記第12レンズ群F2は像側の曲率が大きい両凸形状の正レンズで構成されている。
前記第13レンズ群F3は物体側より像側へ順に、両凸形状の正レンズと像側が凸でメニスカス形状の負レンズで構成される接合レンズ、物体側が凸でメニスカス形状の負レンズと両凸形状の正レンズで構成される接合レンズを有している。更に、両凸形状の正レンズ、両凸形状の正レンズで構成されている。
実施例のレンズ面R1は、レンズ周辺で正の屈折力が強くなる形状の非球面である。レンズ面R10は、レンズ周辺で正の屈折力が弱くなる形状の非球面である。前記非球面に関する値を数値実施例に示す。
さらに前記第13レンズ群F3において、レンズ面R13は、レンズ周辺で正の屈折力が弱くなる形状の非球面である。これにより、ズーム位置fzにおける正の歪曲補正をさらに改善している。
図32に示すように、第13レンズ群F3は第12レンズ群F2ほどではないものの、ズーム位置fzにおける軸外光線の入射高hzが比較的大きいため、正の歪曲収差を補正する効果をもつ。第13レンズ群F3で用いた非球面の形状を、正の屈折面に施した場合にはレンズ周辺部に行くに従い正の屈折力が弱くなる形状を成すようにする。また、負の屈折面に施した場合にはレンズ周辺部に行くに従い負の屈折力が強くなる形状を成すようにする。
このときの第13レンズ群F3で用いた非球面と第12レンズ群F2で用いた非球面と組み合わせることにより、ズーム位置fzにおいて正の歪曲収差をより効果的に補正している。
[実施例5]
図26は実施例の広角端におけるレンズ断面図である。実施例は、13倍のズ−ム比を有し、広角端の画角2ωは104.0°である。レンズ面R1からレンズ面R20はズーミングの際、不動の第1レンズ群Fである。レンズ面R1からレンズ面R8は合焦の際に不動の第11レンズ群F1であり負の屈折力を有する。レンズ面R9からレンズ面R10は合焦作用を有し無限遠物体から至近物体への合焦時に像面側へ移動する第12レンズ群F2であり正の屈折力を有する。
実施例の至近撮影距離はレンズ面R1頂点から0.3mであり、そのときの前記第12レンズ群F2の繰り出し量は4.11mmである。そして、レンズ面R11からレンズ面R20は合焦の際に不動のレンズ群F3であり正の屈折力を有する。レンズ面R21からレンズ面R29は変倍のために広角端から望遠端にかけて像面側へ単調に移動する第2レンズ群(バリエ−タ)Vである。
レンズ面R30からレンズ面R32は変倍に伴う像点補正の作用を有する第3レンズ群(コンペンセ−タ)Cであり負のパワ−を有し、広角端から望遠端への変倍に際し、物体側へ凸状の弧を描くように移動する。
SP(33)は絞りである。レンズ面R34からレンズ面R50は結像作用を有する第4レンズ群(リレ−群)Rである。面R51から面R53は色分解プリズムと等価なガラスブロックである。
前記第11レンズ群F1は物体側から像側へ順に、物体側が凸でメニスカス形状の負レンズ、物体側が凸でメニスカス形状の負レンズ、像側が凸でメニスカス形状の負レンズと物体側が曲率の大きい両凸形状の正レンズで構成されている。
前記第12レンズ群F2は像側の曲率が大きい両凸形状の正レンズで構成されている。
前記第13レンズ群F3は物体側より像側へ順に、両凸形状の正レンズと像側が凸でメニスカス形状の負レンズで構成される接合レンズ、物体側が凸でメニスカス形状の負レンズと両凸形状の正レンズで構成される接合レンズを有している。更に、両凸形状の正レンズ、両凸形状の正レンズで構成されている。
実施例のレンズ面R1は、レンズ周辺で正の屈折力が強くなる形状の非球面である。レンズ面R10は、レンズ周辺で正の屈折力が弱くなる形状の非球面である。前記非球面に関する値を数値実施例に示す。
さらに前記第13レンズ群F3において、レンズ面R18は、レンズ周辺で正の屈折力が強くなる形状の非球面である。これにより、ズーミングに伴う球面収差の変動をさらに改善している。
図33に示すように、第13レンズ群F3は望遠側において軸上光線の最大入射高htinfが大きいため、非球面を適用すると望遠端において球面収差の補正に効果的である。
一方、第12レンズ群F2の非球面はズーム位置fzにおいて正の歪曲収差を補正しようとすると非球面量が増大し、望遠側において負の球面収差発生量が発生してくる。
そこで第13レンズ群F3で用いる非球面の形状を、正の屈折面に施した場合にはレンズ周辺部に行くに従い正の屈折力が強くなる形状を成すようにする。
また、負の屈折面に施した場合にはレンズ周辺部に行くに従い負の屈折力が弱くなる形状を成すようにする。
このときの第13レンズ群F3の非球面と第12レンズ群F2の非球面と組み合わせることにより、ズーミングに伴う望遠側において球面収差の変動を効果的に補正している。
以下に本発明の参考例1、実施例1〜5に対応する数値実施例1〜6を示す。各数値実施例において、iは物体側からの面の順序を示し、Riは物体側より第i番目の面の曲率半径、Diは物体側より第i番目と第i+1番目の間隔、Ni,νiは第i番目の光学部材の屈折率とアッベ数である。
f、Fno、2ωはそれぞれ無限遠物体に焦点を合わせたときの全系の焦点距離、Fナンバー、画角を表している。
最後の3つの面は、フィルター等のガラスブロックである。
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、B、C、D、E、F、A'、B'、C'、D'、E'をそれぞれ非球面係数としたとき、次式で表している。
で表される。又、例えば「E−Z」は「×10-Z」を意味する。
又前述の各条件式と数値実施例における諸数値との関係を表−1に示す。
<数値実施例1>
f= 4.65〜60.45 Fno = 1.9〜2.8 2ω = 99.6°〜10.4°
R1= 91.51 D1= 2.50 N1= 1.77250 ν1= 49.6
R2= 33.03 D2= 18.20
R3= 211.83 D3= 1.80 N2= 1.81600 ν2= 46.6
R4= 54.20 D4= 13.70
R5= -82.25 D5= 1.70 N3= 1.81600 ν3= 46.6
R6= 628.49 D6= 0.20
R7= 110.10 D7= 6.61 N4= 1.80518 ν4= 25.4
R8= -1149.21 D8= 5.20(∞)
R9= -134.50 D9= 8.20 N5= 1.60311 ν5= 60.6
*R10= -52.47 D10= 5.18(∞)
R11= -461.39 D11= 9.91 N6= 1.43875 ν6= 95.0
R12= -55.55 D12= 1.65 N7= 1.80518 ν7= 25.4
R13= -85.34 D13= 3.06
R14= 75.56 D14= 1.65 N8= 1.83400 ν8= 37.2
R15= 49.42 D15= 18.80 N9= 1.43875 ν9= 95.0
R16= -80.25 D16= 0.20
R17= 255.38 D17= 5.83 N10= 1.43387 ν10= 95.1
R18= -182.79 D18= 0.20
R19= 52.84 D19= 5.34 N11= 1.60311 ν11= 60.6
R20= 108.89 D20= 可変
R21= 20.56 D21= 0.80 N12= 1.88300 ν12= 40.8
R22= 13.51 D22= 7.04
R23= -287.01 D23= 0.80 N13= 1.88300 ν13= 40.8
R24= 21.79 D24= 4.52
R25= -41.24 D25= 4.78 N14= 1.80518 ν14= 25.4
R26= -12.78 D26= 0.85 N15= 1.88300 ν15= 40.8
R27= -91.88 D27= 0.21
R28= 42.81 D28= 2.55 N16= 1.64769 ν16= 33.8
R29= -174.82 D29= 可変
R30= -32.71 D30= 0.80 N17= 1.73400 ν17= 51.5
R31= 41.75 D31= 2.16 N18= 1.80810 ν18= 22.8
R32= 1305.74 D32= 可変
R33= (絞り) D33= 1.46
R34= 248.93 D34= 3.79 N19= 1.67003 ν19= 47.2
R35= -50.22 D35= 0.16
R36= 104.49 D36= 2.54 N20= 1.64000 ν20= 60.1
R37= -343.35 D37= 0.16
R38= 55.38 D38= 6.44 N21= 1.51633 ν21= 64.1
R39= -36.71 D39= 1.00 N22= 1.88300 ν22= 40.8
R40= -276.68 D40= 28.00
R41= 234.00 D41= 4.02 N23= 1.56732 ν23= 42.8
R42= -37.57 D42= 2.03
R43= -62.50 D43= 1.00 N24= 1.88300 ν24= 40.8
R44= 17.88 D44= 9.22 N25= 1.51633 ν25= 64.1
R45= -39.05 D45= 0.36
R46= 75.57 D46= 7.28 N26= 1.48749 ν26= 70.2
R47= -22.00 D47= 1.00 N27= 1.88300 ν27= 40.8
R48= -126.97 D48= 0.29
R49= 71.13 D49= 8.18 N28= 1.48749 ν28= 70.2
R50= -25.40 D50= 4.16
R51= ∞ D51= 33.00 N29= 1.60859 ν29= 46.4
R52= ∞ D52= 13.20 N30= 1.51680 ν30= 64.2
R53= ∞
非球面形状
R10面
参照球面R= -54.047

非球面係数 非球面量(R10) h Δ
K= -1.776E-01 7割 (22.43mm) -0.08mm
A'= 1.442E-07 9割 (28.84mm) -0.25mm
B= 6.807E-08 10割 (32.04mm) -0.40mm
B'= 1.526E-09
C= 5.634E-12
C'= 1.692E-12
D= -1.221E-15
D'= 7.685E-17
E= -8.064E-18
E'= 6.959E-19
F= -4.864E-20
<数値実施例2>
f= 4.70〜51.70 Fno = 1.9〜2.45 2ω = 99.0°〜12.1°
*R1= 165.85 D1= 2.50 N1= 1.77250 ν1= 49.6
R2= 35.66 D2= 17.14
R3= 313.07 D3= 1.85 N2= 1.75500 ν2= 52.3
R4= 73.03 D4= 14.14
R5= -71.15 D5= 1.75 N3= 1.81600 ν3= 46.6
R6= 1331.58 D6= 0.20
R7= 128.37 D7= 5.44 N4= 1.76182 ν4= 26.5
R8= -1469.61 D8= 2.59(∞)
R9= -856.86 D9= 7.10 N5= 1.62041 ν5= 60.3
*R10= -75.56 D10= 0.20
R11= 285.54 D11= 11.05 N6= 1.49700 ν6= 81.5
R12= -71.55 D12= 1.65 N7= 1.80100 ν7= 35.0
R13= -110.35 D13= 5.63(∞)
R14= 92.44 D14= 1.65 N8= 2.00330 ν8= 28.3
R15= 51.21 D15= 13.74 N9= 1.49700 ν9= 81.5
R16= -212.52 D16= 0.20
R17= 105.20 D17= 8.26 N10= 1.48749 ν10= 70.2
R18= -130.94 D18= 0.20
R19= 86.53 D19= 4.76 N11= 1.62041 ν11= 60.3
R20= 1175.88 D20= 可変
R21= 30.09 D21= 0.75 N12= 1.88300 ν12= 40.8
R22= 19.19 D22= 2.63
R23= 48.59 D23= 0.75 N13= 1.88300 ν13= 40.8
R24= 17.03 D24= 5.09
R25= -45.84 D25= 6.09 N14= 1.76182 ν14= 26.5
R26= -11.66 D26= 0.80 N15= 1.88300 ν15= 40.8
R27= -159.14 D27= 0.20
R28= 36.20 D28= 2.20 N16= 1.78472 ν16= 25.7
R29= 105.94 D29= 可変
R30= -25.20 D30= 0.75 N17= 1.77250 ν17= 49.6
R31= 70.19 D31= 2.45 N18= 1.80810 ν18= 22.8
R32= -111.78 D32= 可変
R33= (絞り) D33= 1.40
R34= 1033.22 D34= 3.32 N19= 1.58913 ν19= 61.1
R35= -45.38 D35= 0.20
R36= -218.81 D36= 1.72 N20= 1.64850 ν20= 53.0
R37= -152.23 D37= 0.20
R38= 46.65 D38= 6.50 N21= 1.51742 ν21= 52.4
R39= -31.42 D39= 1.20 N22= 1.83481 ν22= 42.7
R40= -107.01 D40= 32.00
R41= 73.44 D41= 4.62 N23= 1.64850 ν23= 53.0
R42= -44.92 D42= 4.99
R43= -37.28 D43= 1.20 N24= 1.88300 ν24= 40.8
R44= 23.45 D44= 6.23 N25= 1.51633 ν25= 64.1
R45= -46.99 D45= 0.19
R46= 38.25 D46= 7.24 N26= 1.48749 ν26= 70.2
R47= -23.41 D47= 1.20 N27= 1.88300 ν27= 40.8
R48= -194.63 D48= 0.20
R49= 104.17 D49= 4.96 N28= 1.62041 ν28= 60.3
R50= -32.10 D50= 4.00
R51= ∞ D51= 33.00 N29= 1.60859 ν29= 46.4
R52= ∞ D52= 13.20 N30= 1.51680 ν30= 64.2
R53= ∞
非球面形状
R1面
参照球面R= 125.634

非球面係数 非球面量(R1) h Δ
K= 6.522E+00 7割 (29.41mm) -0.43mm
A'= -3.403E-06 9割 (37.81mm) -1.20mm
B= 4.276E-07 10割 (42.01mm) -1.82mm
B'= 4.238E-09
C= -1.497E-11
C'= -2.566E-12
D= 9.452E-16
D'= 2.510E-16
E= -1.647E-18
E'= 0.000E+00
F= 0.000E+00

非球面形状
R10面
参照球面R= -81.510

非球面係数 非球面量(R10) h Δ
K= -1.570E+00 7割 (22.38mm) -0.13mm
A'= -1.049E-08 9割 (28.77mm) -0.37mm
B= -9.177E-08 10割 (31.97mm) -0.57mm
B'= 1.183E-08
C= -1.443E-10
C'= -1.921E-11
D= 9.726E-13
D'= -1.346E-14
E= -1.192E-17
E'= 0.000E+00
F= 0.000E+00
<数値実施例3>
f= 4.55〜54.60 Fno = 1.9〜2.45 2ω = 100.8°〜11.5°
*R1= 172.83 D1= 2.50 N1= 1.81600 ν1= 46.6
R2= 37.70 D2= 17.60
R3= 315.25 D3= 1.85 N2= 1.77250 ν2= 49.6
R4= 61.14 D4= 13.12
R5= -150.43 D5= 1.75 N3= 1.77250 ν3= 49.6
R6= 433.62 D6= 0.20
R7= 93.95 D7= 6.59 N4= 1.76182 ν4= 26.5
R8= -3262.14 D8= 1.67(∞)
R9= 1225.16 D9= 5.96 N5= 1.62041 ν5= 60.3
R10= -117.95 D10= 11.00
R11= 803.53 D11= 8.41 N6= 1.49700 ν6= 81.5
R12= -71.55 D12= 1.65 N7= 1.80100 ν7= 35.0
*R13= -157.04 D13= 4.37(∞)
R14= 129.91 D14= 1.65 N8= 2.00330 ν8= 28.3
R15= 54.95 D15= 11.65 N9= 1.49700 ν9= 81.5
R16= -246.78 D16= 0.20
R17= 126.87 D17= 7.22 N10= 1.61800 ν10= 63.3
R18= -151.76 D18= 0.20
R19= 70.80 D19= 7.48 N11= 1.61800 ν11= 63.3
R20= -499.53 D20= 可変
R21= 42.44 D21= 0.75 N12= 1.88300 ν12= 40.8
R22= 12.77 D22= 5.53
R23= -61.16 D23= 5.92 N13= 1.80518 ν13= 25.4
R24= -12.47 D24= 0.80 N14= 1.81600 ν14= 46.6
R25= 59.11 D25= 0.20
R26= 23.67 D26= 3.71 N15= 1.53172 ν15= 48.8
R27= -128.93 D27= 0.49
R28= -59.77 D28= 0.80 N16= 1.88300 ν16= 40.8
R29= -125.24 D29= 可変
R30= -24.91 D30= 0.75 N17= 1.75500 ν17= 52.3
R31= 71.17 D31= 2.45 N18= 1.80810 ν18= 22.8
R32= -124.70 D32= 可変
R33= (絞り) D33= 1.40
R34= 137.23 D34= 4.32 N19= 1.58913 ν19= 61.1
R35= -41.12 D35= 0.20
R36= 2263.50 D36= 2.25 N20= 1.64850 ν20= 53.0
R37= -119.01 D37= 0.20
R38= 59.41 D38= 6.22 N21= 1.51742 ν21= 52.4
R39= -33.24 D39= 1.20 N22= 1.83481 ν22= 42.7
R40= -23001.92 D40= 32.00
R41= 70.09 D41= 4.75 N23= 1.64850 ν23= 53.0
R42= -48.64 D42= 4.23
R43= -48.09 D43= 1.20 N24= 1.88300 ν24= 40.8
R44= 24.84 D44= 6.31 N25= 1.51633 ν25= 64.1
R45= -49.81 D45= 0.27
R46= 43.67 D46= 7.02 N26= 1.48749 ν26= 70.2
R47= -24.03 D47= 1.20 N27= 1.88300 ν27= 40.8
R48= -812.79 D48= 1.22
R49= 84.61 D49= 5.10 N28= 1.62041 ν28= 60.3
R50= -34.53 D50= 4.00
R51= ∞ D51= 33.00 N29= 1.60859 ν29= 46.4
R52= ∞ D52= 13.20 N30= 1.51680 ν30= 64.2
R53= ∞
非球面形状
R1面
参照球面R= 124.797

非球面係数 非球面量(R1) h Δ
K= 9.802E+00 7割 (30.57mm) -0.57mm
A'= -6.691E-06 9割 (39.30mm) -1.54mm
B= 6.174E-07 10割 (43.66mm) -2.28mm
B'= 4.035E-09
C= -1.168E-10
C'= -1.461E-12
D= -1.490E-14
D'= 4.759E-16
E= -1.389E-17
E'= 0.000E+00
F= 0.000E+00
非球面形状
R13面
参照球面R= -162.591

非球面係数 非球面量(R13) h Δ
K= 9.788E-01 7割 (19.65mm) -0.02mm
A'= -4.935E-07 9割 (25.27mm) -0.06mm
B= 1.903E-07 10割 (28.07mm) -0.09mm
B'= 2.496E-09
C= -5.249E-11
C'= -4.198E-12
D= 1.340E-13
D'= -3.715E-16
E= -2.220E-17
E'= 0.000E+00
F= 0.000E+00
<数値実施例4>
f= 3.85〜30.8 Fno = 1.9〜2.0 2ω = 110.0°〜20.2°
*R1= 165.46 D1= 2.50 N1= 1.88300 ν1= 40.8
R2= 34.85 D2= 18.29
R3= 529.68 D3= 1.85 N2= 1.75500 ν2= 52.3
R4= 48.30 D4= 14.09
R5= -103.40 D5= 1.75 N3= 1.75500 ν3= 52.3
R6= 169.59 D6= 3.33
R7= 108.78 D7= 8.50 N4= 1.80518 ν4= 25.4
R8= -154.10 D8= 0.66(∞)
R9= 279.43 D9= 9.89 N5= 1.51633 ν5= 64.1
*R10= -57.22 D10= 9.14(∞)
R11= 1124.15 D11= 7.15 N6= 1.48749 ν6= 70.2
R12= -70.62 D12= 1.65 N7= 2.00330 ν7= 28.3
R13= -282.24 D13= 0.20
R14= 162.11 D14= 1.65 N8= 2.00330 ν8= 28.3
R15= 48.08 D15= 10.17 N9= 1.49700 ν9= 81.5
R16= -370.64 D16= 0.20
R17= 99.92 D17= 8.82 N10= 1.72916 ν10= 54.7
R18= -78.32 D18= 0.20
R19= 111.95 D19= 3.93 N11= 1.72916 ν11= 54.7
R20= 1145.23 D20= 可変
R21= 34.31 D21= 0.75 N12= 1.88300 ν12= 40.8
R22= 12.66 D22= 3.86
R23= 199.89 D23= 0.75 N13= 1.88300 ν13= 40.8
R24= 95.18 D24= 2.08
R25= -49.87 D25= 4.94 N14= 1.80810 ν14= 22.8
R26= -12.03 D26= 0.80 N15= 1.88300 ν15= 40.8
R27= 262.19 D27= 0.20
R28= 26.38 D28= 2.40 N16= 1.53172 ν16= 48.8
R29= 137.75 D29= 可変
R30= -25.64 D30= 0.75 N17= 1.77250 ν17= 49.6
R31= 63.84 D31= 2.45 N18= 1.80518 ν18= 25.4
R32= -124.67 D32= 可変
R33= (絞り) D33= 1.40
R34= 1405.06 D34= 2.65 N19= 1.74950 ν19= 35.3
R35= -55.05 D35= 0.20
R36= 217.12 D36= 2.82 N20= 1.51742 ν20= 52.4
R37= -63.46 D37= 0.20
R38= 57.95 D38= 5.16 N21= 1.53172 ν21= 48.8
R39= -32.00 D39= 1.20 N22= 1.88300 ν22= 40.8
R40= -173.83 D40= 30.00
R41= 1388.98 D41= 3.31 N23= 1.48749 ν23= 70.2
R42= -42.98 D42= 0.15
R43= 86.36 D43= 1.20 N24= 1.88300 ν24= 40.8
R44= 18.24 D44= 6.60 N25= 1.48749 ν25= 70.2
R45= -73.04 D45= 0.16
R46= 26.38 D46= 6.71 N26= 1.48749 ν26= 70.2
R47= -27.04 D47= 1.20 N27= 1.88300 ν27= 40.8
R48= 41.53 D48= 5.70
R49= 57.27 D49= 5.53 N28= 1.62041 ν28= 60.3
R50= -28.09 D50= 4.00
R51= ∞ D51= 33.00 N29= 1.60859 ν29= 46.4
R52= ∞ D52= 13.20 N30= 1.51680 ν30= 64.2
R53= ∞
非球面形状
R1面
参照球面R= 104.370

非球面係数 非球面量(R1) h Δ
K= 5.310E+00 7割 (29.40mm) -0.84mm
A'= -2.377E-05 9割 (37.80mm) -2.27mm
B= 2.505E-06 10割 (42.00mm) -3.41mm
B'= -2.331E-08
C= -1.674E-10
C'= 7.043E-12
D= -1.869E-13
D'= 2.416E-15
E= -3.805E-18
E'= 0.000E+00
F= 0.000E+00
非球面形状
R10面
参照球面R= -65.349

非球面係数 非球面量(R10) h Δ
K= -2.279E+00 7割 (20.42mm) -0.25mm
A'= -2.829E-06 9割 (26.26mm) -0.72mm
B= -1.544E-08 10割 (29.17mm) -1.12mm
B'= -2.138E-10
C= 4.243E-10
C'= -1.045E-11
D= 6.344E-15
D'= 5.283E-15
E= -9.135E-17
E'= 0.000E+00
F= 0.000E+00

<数値実施例5>
f= 4.50〜58.50 Fno = 1.9〜3.0 2ω = 101.4°〜10.7°
*R1= 497.52 D1= 2.50 N1= 1.77250 ν1= 49.5
R2= 32.17 D2= 15.86
R3= 135.37 D3= 1.85 N2= 1.77250 ν2= 49.5
R4= 57.50 D4= 12.06
R5= -120.19 D5= 1.75 N3= 1.77250 ν3= 49.5
R6= 318.88 D6= 0.15
R7= 87.28 D7= 6.75 N4= 1.80515 ν4= 25.5
R8= -2477.50 D8= 1.50(∞)
R9= 1284.95 D9= 7.05 N5= 1.60311 ν5= 60.6
*R10= -87.47 D10= 5.37(∞)
R11= 242.24 D11= 10.44 N6= 1.43875 ν6= 95.0
R12= -54.35 D12= 1.65 N7= 1.64769 ν7= 33.8
*R13= -208.11 D13= 0.15
R14= 235.97 D14= 1.65 N8= 1.72047 ν8= 34.7
R15= 52.82 D15= 12.11 N9= 1.43875 ν9= 95.0
R16= -174.62 D16= 0.18
R17= 212.48 D17= 9.56 N10= 1.49700 ν10= 81.5
R18= -74.43 D18= 0.18
R19= 76.17 D19= 8.76 N11= 1.61800 ν11= 63.3
R20= -233.56 D20= 可変
R21= 35.96 D21= 0.75 N12= 1.88300 ν12= 40.8
R22= 13.77 D22= 3.91
R23= -5552.73 D23= 0.75 N13= 1.83400 ν13= 37.2
R24= 43.19 D24= 3.12
R25= -34.98 D25= 5.48 N14= 1.78472 ν14= 25.7
R26= -10.96 D26= 0.80 N15= 1.88300 ν15= 40.8
R27= -96.35 D27= 0.14
R28= 46.68 D28= 2.60 N16= 1.59270 ν16= 35.3
R29= -88.17 D29= 可変
R30= -28.22 D30= 0.75 N17= 1.74100 ν17= 52.6
R31= 47.25 D31= 2.30 N18= 1.80810 ν18= 22.8
R32= -274.87 D32= 可変
R33= (絞り) D33= 1.40
R34= 464.16 D34= 2.72 N19= 1.72000 ν19= 43.7
R35= -73.84 D35= 0.15
R36= 234.26 D36= 3.21 N20= 1.64000 ν20= 60.1
R37= -72.79 D37= 0.22
R38= 52.81 D38= 6.61 N21= 1.51633 ν21= 64.1
R39= -39.65 D39= 1.00 N22= 1.88300 ν22= 40.8
R40= -562.71 D40= 34.00
R41= 167.08 D41= 4.14 N23= 1.56732 ν23= 42.8
R42= -43.83 D42= 0.30
R43= -158.58 D43= 1.00 N24= 1.88300 ν24= 40.8
R44= 18.05 D44= 7.79 N25= 1.51633 ν25= 64.1
R45= -71.92 D45= 0.20
R46= 41.32 D46= 6.90 N26= 1.51633 ν26= 64.1
R47= -25.55 D47= 1.00 N27= 1.88300 ν27= 40.8
R48= 151.29 D48= 0.88
R49= 46.00 D49= 7.16 N28= 1.51633 ν28= 64.1
R50= -29.05 D50= 4.00
R51= ∞ D51= 33.00 N29= 1.60859 ν29= 46.4
R52= ∞ D52= 13.20 N30= 1.51680 ν30= 64.2
R53= ∞
非球面形状
R1面
参照球面R= 154.567

非球面係数 非球面量(R1) h Δ
K= 1.19E+02 7割 (28.90mm) -1.12mm
A'= -1.55E-06 9割 (37.15mm) -2.72mm
B= 2.30E-06 10割 (41.28mm) -3.90mm
B'= -2.45E-08
C= -2.93E-10
C'= 1.01E-11
D= -2.84E-13
D'= 9.364E-15
E= -1.097E-16
E'= -1.513E-18
F= 2.268E-20
非球面形状
R10面
参照球面R= -89.481

非球面係数 非球面量(R10) h Δ
K= 2.11E+00 7割 (20.12mm) -0.05mm
A'= 1.146E-07 9割 (25.87mm) -0.10mm
B= 6.414E-07 10割 (28.74mm) -0.12mm
B'= 1.902E-08
C= -5.035E-10
C'= -1.004E-11
D= 1.602E-14
D'= -4.975E-15
E= 5.781E-16
E'= 7.233E-18
F= -4.668E-19
非球面形状
R13面
参照球面R= -260.409

非球面係数 非球面量(R13) h Δ
K= -6.382E+00 7割 (18.84mm) -0.08mm
A'= -2.480E-07 9割 (24.22mm) -0.22mm
B= 6.170E-07 10割 (26.91mm) -0.35mm
B'= -1.124E-08
C= 3.285E-10
C'= 1.035E-12
D= 3.831E-13
D'= -6.945E-15
E= -3.157E-16
E'= -6.892E-18
F= 4.069E-19

<数値実施例6>
f= 4.30〜55.90 Fno = 1.9〜2.8 2ω = 104.0°〜11.2°
*R1= 674.40 D1= 2.70 N1= 1.77250 ν1= 49.5
R2= 32.70 D2= 16.62
R3= 135.26 D3= 1.85 N2= 1.81600 ν2= 46.6
R4= 53.23 D4= 13.76
R5= -88.38 D5= 1.75 N3= 1.81600 ν3= 46.6
R6= -283.44 D6= 1.30
R7= 124.37 D7= 8.08 N4= 1.80518 ν4= 25.4
R8= -307.15 D8= 0.58(∞)
R9= 1538.27 D9= 8.80 N5= 1.48749 ν5= 70.2
*R10= -64.23 D10= 7.88(∞)
R11= 321.44 D11= 9.74 N6= 1.49700 ν6= 81.5
R12= -64.54 D12= 1.65 N7= 1.88300 ν7= 40.8
R13= -139.13 D13= 1.25
R14= 174.21 D14= 1.65 N8= 2.00330 ν8= 28.3
R15= 54.83 D15= 11.19 N9= 1.49700 ν9= 81.5
R16= -234.20 D16= 0.20
R17= 217.33 D17= 7.92 N10= 1.60311 ν10= 60.6
*R18= -103.02 D18= 0.20
R19= 85.96 D19= 7.83 N11= 1.59240 ν11= 68.3
R20= -203.02 D20= 可変
R21= 47.99 D21= 0.75 N12= 1.88300 ν12= 40.8
R22= 14.90 D22= 2.65
R23= 46.57 D23= 0.75 N13= 1.88300 ν13= 40.8
R24= 25.79 D24= 3.62
R25= -34.30 D25= 4.75 N14= 1.80518 ν14= 25.4
R26= -11.52 D26= 0.80 N15= 1.88300 ν15= 40.8
R27= -205.25 D27= 0.20
R28= 46.22 D28= 2.42 N16= 1.71736 ν16= 29.5
R29= -162.88 D29= 可変
R30= -29.47 D30= 0.75 N17= 1.75500 ν17= 52.3
R31= 43.39 D31= 2.17 N18= 1.80810 ν18= 22.8
R32= -545.39 D32= 可変
R33= (絞り) D33= 1.40
R34= 522.34 D34= 3.56 N19= 1.58913 ν19= 61.1
R35= -50.33 D35= 0.20
R36= 99.96 D36= 3.30 N20= 1.51742 ν20= 52.4
R37= -100.81 D37= 0.20
R38= 53.61 D38= 6.99 N21= 1.51823 ν21= 58.9
R39= -33.02 D39= 1.20 N22= 1.88300 ν22= 40.8
R40= -256.73 D40= 28.00
R41= 483.49 D41= 4.38 N23= 1.51742 ν23= 52.4
R42= -37.34 D42= 3.64
R43= 969.51 D43= 1.20 N24= 1.88300 ν24= 40.8
R44= 21.43 D44= 6.58 N25= 1.51823 ν25= 58.9
R45= -204.64 D45= 0.24
R46= 38.54 D46= 7.45 N26= 1.48749 ν26= 70.2
R47= -18.73 D47= 1.20 N27= 1.88300 ν27= 40.8
R48= -414.30 D48= 0.70
R49= 70.32 D49= 5.97 N28= 1.51633 ν28= 64.1
R50= -27.97 D50= 4.00
R51= ∞ D51= 33.00 N29= 1.60859 ν29= 46.4
R52= ∞ D52= 13.20 N30= 1.51680 ν30= 64.2
R53= ∞
非球面形状
R1面
参照球面R= 157.076

非球面係数 非球面量(R1) h Δ
K= 2.055E+02 7割 (30.10mm) -1.35mm
A'= -6.652E-06 9割 (38.70mm) -3.24mm
B= 2.954E-06 10割 (43.00mm) -4.63mm
B'= -3.656E-08
C= -3.319E-10
C'= 7.850E-12
D= -2.496E-13
D'= 1.284E-14
E= -1.174E-16
E'= -2.292E-18
F= 2.355E-20

非球面形状
R10面
参照球面R= -70.319

非球面係数 非球面量(R10) h Δ
K= -2.054E+00 7割 (20.86mm) -0.20mm
A'= 3.322E-06 9割 (26.82mm) -0.50mm
B= -6.412E-08 10割 (29.80mm) -0.70mm
B'= 2.331E-09
C= 8.889E-12
C'= -1.268E-11
D= 2.364E-13
D'= 5.596E-15
E= -4.795E-17
E'= -7.723E-18
F= 5.411E-21
非球面形状
R18面
参照球面R= -101.116

非球面係数 非球面量(R18) h Δ
K= 5.658E-01 7割 (19.20mm) 0.02mm
A'= -3.064E-06 9割 (24.69mm) 0.06mm
B= 1.010E-07 10割 (27.43mm) 0.08mm
B'= -2.065E-09
C= -1.051E-11
C'= 1.022E-12
D= 1.435E-14
D'= -9.169E-16
E= -2.295E-17
E'= 6.727E-19
F= 1.545E-20
なお、表−1に参考のため、先の特許文献1の数値実施例3の非球面に関する本発明に係る各条件式の値を示す。表−1に示すように、特許文献1の数値実施例3は、本発明に係る条件式(4)〜(6)を外れている。したがって本発明における変倍比Z1/4における正の歪曲収差の補正効果が必ずしも十分でない。条件式(12)を満足するような広角化が難しい。
図37は各実施例のズームレンズを撮影光学系として用いた撮像装置(テレビカメラシステム)の要部概略図である。図37において101は実施例1〜5のいずれか1つのズームレンズである。124はカメラである。ズームレンズ101はカメラ124に対して着脱可能になっている。125はカメラ124にズームレンズ101を装着することにより構成される撮像装置である。
ズームレンズ101は第1レンズ群F、変倍部LZ、結像用の第4レンズ群Rを有している。レンズ群Fは合焦用レンズ群が含まれている。変倍部LZは変倍の為に光軸上を移動する第2レンズ群V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第3レンズ群Cが含まれている。
SPは開口絞りである。第4レンズ群Rは前群4Fと後群4Bと光路中より挿抜可能なレンズユニットIEを有している。
レンズユニットIEはズームレンズ101の全系の焦点距離範囲を変移している。
114、115は、各々レンズ群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、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124において、109はカメラ124内の光学フィルタや色分解プリズムに相当するガラスブロック、110はズームレンズ101によって形成された被写体像を受光するCCDセンサやCMOSセンサ等の固体撮像素子(光電変換素子)である。
また、111、122はカメラ124及びズームレンズ本体101の各種の駆動を制御するCPUである。
このように本発明のズームレンズをテレビカメラに適用することにより、高い光学性能を有する撮像装置を実現している。
本発明の数値実施例1の広角端のレンズ断面図 本発明の参考例1の焦点距離f= 4.45の無限遠物体の収差図 本発明の参考例1の焦点距離f= 8.83の無限遠物体の収差図 本発明の参考例1の焦点距離f=60.45の無限遠物体の収差図 本発明の参考例1の焦点距離f=60.45の至近距離物体の収差図 本発明の数値実施例2の広角端のレンズ断面図 本発明の実施例の焦点距離f= 4.70の無限遠物体の収差図 本発明の実施例の焦点距離f= 8.56の無限遠物体の収差図 本発明の実施例の焦点距離f=51.70の無限遠物体の収差図 本発明の実施例の焦点距離f=51.70の至近距離物体の収差図 本発明の数値実施例3の広角端のレンズ断面図 本発明の実施例の焦点距離f= 4.55の無限遠物体の収差図 本発明の実施例の焦点距離f= 8.47の無限遠物体の収差図 本発明の実施例の焦点距離f=54.60の無限遠物体の収差図 本発明の実施例の焦点距離f=54.60の至近距離物体の収差図 本発明の数値実施例4の広角端のレンズ断面図 本発明の実施例の焦点距離f= 3.85の無限遠物体の収差図 本発明の実施例の焦点距離f= 6.47の無限遠物体の収差図 本発明の実施例の焦点距離f=30.80の無限遠物体の収差図 本発明の実施例の焦点距離f=30.80の至近距離物体の収差図 本発明の数値実施例5の広角端のレンズ断面図 本発明の実施例の焦点距離f= 4.50の無限遠物体の収差図 本発明の実施例の焦点距離f= 8.55の無限遠物体の収差図 本発明の実施例の焦点距離f=58.50の無限遠物体の収差図 本発明の実施例の焦点距離f=58.50の至近距離物体の収差図 本発明の数値実施例の広角端のレンズ断面図 本発明の実施例の焦点距離f= 4.30の無限遠物体の収差図 本発明の実施例の焦点距離f= 8.16の無限遠物体の収差図 本発明の実施例の焦点距離f=55.90の無限遠物体の収差図 本発明の実施例の焦点距離f=55.90の至近距離物体の収差図 図1の広角端の無限遠物体における一部の光路図 図1の変倍比Z1/4の無限遠物体における一部の光路図 図1の望遠端の無限遠物体における一部の光路図 図1の望遠端の至近距離物体における一部の光路図 ズ−ムレンズの変倍に伴う歪曲収差の変動の説明図 物体距離変動に伴うフォーカス移動群に入射する光線高さの変動の説明図 本発明の撮像装置の要部概略図
F 前玉レンズ群(フォ−カス群)
F1 第11群
F2 第12群
F3 第13群
V 第2群(バリエ−タ)
C 第3群(コンパンセ−タ)
R 第4群(リレ−群)
P ガラスブロック
SP 絞り
ΔS サジタル像面
ΔM メリディオナル像面

Claims (4)

  1. 物体側より像側へ順にズーミングの際に不動で正の屈折力の第1レンズ群、変倍用の負の屈折力の第2レンズ群、変倍に伴う像面変動を補正する負の屈折力の第3レンズ群、そしてズーミングの際に不動で正の屈折力の第4レンズ群より構成されるズームレンズであって、前記第1レンズ群は物体側より像側へ順に、合焦時不動で負の屈折力の第11レンズ群、合焦時に光軸に沿って移動する正の屈折力の第12レンズ群、合焦時不動で正の屈折力の第13レンズ群を有しており、第12レンズ群中のレンズ面において望遠端、無限遠合焦時での軸上光束の最大入射高をhtinf、望遠端で至近合焦時での軸上光束の最大入射高をhtmod、広角端で無限遠合焦時での軸外光束の最大入射高をhwとし、最大ズーム比をZとしたときのズーム比Z1/4での無限遠合焦時で軸外光束の最大入射高をhzとするとき、
    0.95<hz/htinf<1.50
    0.83<hw/hz<1.16
    htmod/htinf>1.0
    を満足する前記第12レンズ群中の少なくとも1つのレンズ面AS12は非球面形状であり、前記非球面形状は、レンズ面AS12が正の屈折面である場合にはレンズ中心からレンズ周辺部に行くに従い正の屈折力が弱くなる形状であり、負の屈折面である場合にはレンズ中心からレンズ周辺部に行くに従い負の屈折力が強くなる形状であり、
    前記非球面形状のレンズ面AS12はレンズ有効径の10割、9割、7割における位置での非球面量を各々Δ10a、Δ9a、Δ7a、前記第1レンズ群の焦点距離をf1とするとき、
    0.0025 <|Δ10a/f1|<0.0550
    0.0018 <|Δ9a/f1|<0.0360
    0.0005 <|Δ7a/f1|<0.0130
    なる条件を満足し、
    前記第11レンズ群の最も物体側のレンズ面AS11は非球面形状であり、前記非球面形状は、レンズ面AS11が正の屈折面である場合にはレンズ中心からレンズ周辺部に行くに従い正の屈折力が強くなる形状であり、負の屈折面である場合にはレンズ中心からレンズ周辺部に行くに従い負の屈折力が弱くなる形状であり、
    レンズ面AS11はレンズ有効径の10割、9割、7割における位置での非球面量を各々Δ10b、Δ9b、Δ7b、前記第1レンズ群の焦点距離をf1とするとき、
    0.05 <|Δ10b/f1|<0.20
    0.03 <|Δ9b/f1|<0.14
    0.01 <|Δ7b/f1|<0.06
    なる条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
  2. 前記第11レンズ群と第12レンズ群の焦点距離を各々f11、f12、前記第1レンズ群の焦点距離をf1、全系の広角端における焦点距離をfwとするとき、
    0.8<|f11/f1|<1.5
    2.5<f12/f1<5.5
    なる条件を満足することを特徴とする請求項に記載のズームレンズ。
  3. 請求項1又は2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る像を光電変換する撮像素子を有することを特徴とする撮像装置。
  4. 前記撮像素子の有効径をISとするとき
    0.32<fw/IS<0.47
    なる条件を満足することを特徴とする請求項の撮像装置。
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