JP6254828B2 - ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 - Google Patents

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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、ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、監視用カメラ、銀塩写真用カメラ等に好適なものである。
テレビカメラや映画用カメラ、写真用カメラ、ビデオカメラなどの撮像装置には小型軽量で、広画角、高変倍比、且つ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などの撮像デバイスには、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、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が要求されている。また、近年において浅い被写界深度や高感度を活かした映像表現を得るために大判の撮像デバイスを有したカメラが開発されており、これに対応するズームレンズが要望されている。
高倍率、小型軽量、且つ高性能なズームレンズとして、物体側より順に変倍に際して固定であり、正の屈折力を有する第1レンズ群、変倍用の負屈折力を有する第2レンズ群、像面補正用の負の屈折力を有する第3レンズ群、開口絞り、変倍に際して固定である正の屈折力を有するレンズ群より構成されたズームレンズが知られている。前記第1レンズ群は負の屈折力を有する第11レンズ群、正の屈折力を有する第12レンズ群、正の屈折力を有する第13レンズ群で構成され、前記第12レンズ群が合焦を担うインナーフォーカス方式を採用している。(特許文献1、2)
特開平9−15501号公報 特開2004−341237号公報
前述した構成の4群ズームレンズにおいて、広画角、高変倍、小型軽量で且つ高い光学性能を実現するためには、レンズの屈折力配置を適切に設定することが重要である。従来よりも広画角、高変倍で小型軽量なズームレンズを実現するには、第1レンズ群の屈折力を大きくする事が重要となるが、レンズ群内での収差発生量が増大する事に加え、望遠側での収差がより拡大され、高い光学性能を維持する事が困難となってくる。
本発明は広画角、高変倍比、小型軽量でしかも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、物体側から像側へ順に、ズーミングのためには移動しない正の屈折力の第1レンズ群、ズーミングに際して移動する負の屈折力の第2レンズ群、ズーミングに際して移動する1つまたは2つのレンズ群、最も像側にあり、ズーミングのためには移動しない正の屈折力の結像レンズ群から構成されるズームレンズにおいて、前記第1レンズ群は、物体側から像側へ順に、焦点調整のためには移動しない負の屈折力の第11レンズ群、焦点調整に際して光軸に沿って移動する正の屈折力の第12レンズ群、焦点調整のためには移動しない正の屈折力の第13レンズ群から構成され、前記第1レンズ群の焦点距離をf1、前記ズームレンズの望遠端における焦点距離をfT、第13レンズ群の最も像側に位置する正レンズの焦点距離をfp、d線における屈折率をnp、アッベ数をνdp、部分分散比をθgFpとしたとき、
1.5<fT/f1<4.1
1.2<fp/f1<4.9
0.6545<θgFp+0.002×νdp<0.6660
43.0<νdp<57.0
2.21<ndp+0.01×νdp<2.32
1.72<ndp<1.80
なる条件を満足することを特徴としている。但し、前記アッベ数νdpと前記部分分散比θgFpは、d線における屈折率をnd、C線における屈折率をnC、F線における屈折率をnF、g線における屈折率をngとしたとき、下記式で定義される。
νd=(nd−1)/(nF−nC)
θgF=(ng−nF)/(nF−nC)
本発明によれば、広画角、高変倍比でしかも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及びそれを有する撮像装置が得られる。
本発明の数値実施例1に係るズームレンズの広角端において無限遠物体に合焦したときのレンズ断面図 本発明の数値実施例1に係るズームレンズの(A)広角端、(B)ズーム中間、(C)望遠端で無限遠物体に合焦したときの収差図 本発明の数値実施例2に係るズームレンズの広角端において無限遠物体に合焦したときのレンズ断面図 本発明の数値実施例2に係るズームレンズの(A)広角端、(B)ズーム中間、(C)望遠端で無限遠物体に合焦したときの収差図 本発明の数値実施例3に係るズームレンズの広角端において無限遠物体に合焦したときのレンズ断面図 本発明の数値実施例3に係るズームレンズの(A)広角端、(B)ズーム中間、(C)望遠端で無限遠合焦したときの収差図 本発明の数値実施例4に係るズームレンズの広角端において無限遠物体に合焦したときのレンズ断面図 本発明の数値実施例4に係るズームレンズの(A)広角端、(B)ズーム中間、(C)望遠端で無限遠合焦したときの収差図 本発明の数値実施例5に係るズームレンズの広角端において無限遠物体に合焦したときのレンズ断面図 本発明の数値実施例5に係るズームレンズの(A)広角端、(B)ズーム中間、(C)望遠端で無限遠合焦したときの収差図 本発明の数値実施例6に係るズームレンズの広角端において無限遠物体に合焦したときのレンズ断面図 本発明の数値実施例6に係るズームレンズの(A)広角端、(B)ズーム中間、(C)望遠端で無限遠合焦したときの収差図 本発明の撮像装置の要部概略図 正レンズ群の2色色消しと二次スペクトル残存に関する模式図 光学材料のアッベ数νと部分分散比θの分布の模式図
以下には、本発明の実施の形態を添付の図面に基づいて詳細に説明する。実施例1〜4及び6に記載の本発明のズームレンズは、物体側から像側へ順に、ズーミングのためには移動しない正の屈折力の第1レンズ群を有する。更にズーミングに際して移動する負の屈折力の第2レンズ群、ズーミングに際して移動する負の屈折力の第3レンズ群、ズーミングのためには移動しない正の屈折力の第4レンズ群から構成されている。
実施例5に記載の本発明のズームレンズは、物体側から像側へ順に、ズーミングのためには移動しない正の屈折力の第1レンズ群を有する。更にズーミングに際して移動する負の屈折力の第2レンズ群、ズーミングに際して移動する負の屈折力の第3レンズ群、ズーミングに際して移動する負の屈折力の第4レンズ群、ズーミングのためには移動しない正の屈折力の第5レンズ群から構成されている。
ここでレンズ群がズーミングのためには移動しないというのは、レンズ群がズーミングを行う目的で駆動されることは無いが、ズーミングとフォーカシングとを同時に行う場合があれば、フォーカシングのために移動することはあり得るということである。
図1は本発明の実施例1(数値実施例1)のズームレンズの広角端(焦点距離、f=18.00mm)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は、本発明の数値実施例1に係るズームレンズの(A)広角端、(B)ズーム中間(焦点距離、f=63.00mm)、望遠端(焦点距離、f=180.00mm)における無限遠物体に合焦しているときの収差図である。但し、焦点距離は数値実施例の値をmm単位で表したときの値である。これは以下の各実施例において全て同じである。
図3は本発明の実施例2(数値実施例2)のズームレンズの広角端(焦点距離、f=15.00mm)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は、本発明の数値実施例2に係るズームレンズの(A)広角端、(B)ズーム中間(焦点距離、f=35.00mm)、(C)望遠端(焦点距離、f=75.00mm)における無限遠物体に合焦しているときの収差図である。
図5は本発明の実施例3(数値実施例3)のズームレンズの広角端(焦点距離、f=20.00mm)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は、本発明の数値実施例3に係るズームレンズの(A)広角端、(B)ズーム中間(焦点距離、f=60.00mm)、(C)望遠端(焦点距離、f=160.00mm)における無限遠物体に合焦しているときの収差図である。
図7は本発明の実施例4(数値実施例4)のズームレンズの広角端(焦点距離、f=19.00mm)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は、本発明の数値実施例4に係るズームレンズの(A)広角端、(B)ズーム中間(焦点距離、f=45.00mm)、(C)望遠端(焦点距離、f=95.00mm)における無限遠物体に合焦しているときの収差図である。
図9は本発明の実施例5(数値実施例5)のズームレンズの広角端(焦点距離、f=18.50mm)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は、本発明の数値実施例5に係るズームレンズの(A)広角端、(B)ズーム中間(焦点距離、f=45.00mm)、(C)望遠端(焦点距離、f=120.25mm)における無限遠物体に合焦しているときの収差図である。
図11は本発明の実施例6(数値実施例6)のズームレンズの広角端(焦点距離、f=6.40mm)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12は、本発明の数値実施例6に係るズームレンズの(A)広角端、(B)ズーム中間(焦点距離、f=25.98mm)、(C)望遠端(焦点距離、f=110.72mm)における無限遠物体に合焦しているときの収差図である。
図13は本発明の撮像装置の要部概略図である。
各レンズ断面図において、左方が被写体(物体)側(前方)で、右方が像側(後方)である。
実施例1乃至4及び6の本発明のズームレンズのレンズ断面図において、U1はズーミングのためには移動しない正の屈折力の第1レンズ群(前玉レンズ群)である。U12は第1レンズ群U1中のフォーカスレンズ群であり、無限遠物体から近距離物体へのフォーカスに際して像側へ移動する。U11、U13は第1レンズ群U1中のフォーカスのためには移動しない固定レンズ群である。図1、3、5、7、11において、U2、U3はズーミングに際して移動する負の屈折力の第2、第3レンズ群であり、U2及びU3の2つのレンズ群でズーム系(変倍群)を構成している。U4はズーミング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(リレーレンズ群)である。
実施例5の本発明のズームレンズの断面図である図9において、U2、U3、U4はズーミングに際して移動する負の屈折力の第2、第3、第4レンズ群であり、U2〜U4の3つのレンズ群でズーム系(変倍群)を構成している。U5はズーミング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(リレーレンズ群)である。
SPは絞り(開口絞り)である。Iは撮像面であり、放送用テレビカメラ、映画用カメラ、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。
収差図において、球面収差における直線と二点鎖線と一点鎖線と破線は各々e線、g線、C線、F線である。非点収差における破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と一点鎖線と破線は各々g線、C線、F線である。ωは半画角、FnoはFナンバーである。尚、以下の各実施例においてズーム用のレンズ群が最も短焦点側の配置となった場合を広角端、最も長焦点側の配置となった場合を望遠端という。
各実施例において、本発明のズームレンズは、物体側から像側へ順に、ズーミングのためには移動しない正の屈折力の第1レンズ群U1、ズーミングに際して移動する負の屈折力の第2レンズ群U2、最も物体側にズーミングのためには移動しない正の屈折力の第Nレンズ群UNを有する。第1レンズ群U1は、物体側から像側へ順に、焦点調整のためには移動しない負の屈折力の第11レンズ群U11、焦点調整の際に光軸に沿って移動する正の屈折力の第12レンズ群U12、焦点調整のためには移動しない正の屈折力の第13レンズ群U13から構成される。第1レンズ群の焦点距離f1、望遠端における全系(ズームレンズ)の焦点距離fT、第13レンズ群の最も像側に位置する正レンズの焦点距離fp、d線における屈折率np、アッベ数νdp、部分分散比θgFpは、
1.5<fT/f1<4.1 ・・・(1)
1.2<fp/f1<4.9 ・・・(2)
0.6545<θgFp+0.002×νdp<0.6660 ・・・(3)
43.0<νdp<57.0 ・・・(4)
2.21<ndp+0.01×νdp<2.32 ・・・(5)
1.72<ndp<1.80 ・・・(6)
なる条件を満足している。
条件式(1)は、望遠端における全系(ズームレンズ)の焦点距離fTと第1レンズ群U1の焦点距離f1との比を規定している。第1レンズ群U1の焦点距離が小さい程小型化に有利であり、また高変倍比を達成するには望遠端における全系(ズームレンズ)の焦点距離fTを大きくする必要がある。条件式(1)を満足することにより、小型化と高変倍化を達成しつつ、諸収差を良好に補正することが可能となる。
条件式(1)の上限を超えると、fTが大きくなり過ぎて第1レンズ群U1で発生する収差が望遠端で拡大され過ぎて高性能化が困難となるか、f1が小さくなり過ぎて第1レンズ群U1で発生する収差が大きくなり高性能化が困難となる。条件式(1)の下限を超えると、fTが小さくなり過ぎ高変倍比を達成できなくなるか、f1が大きくなり過ぎ小型化が困難となる。
更に好ましくは条件式(1)の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
2.0<fT/f1<3.3 ・・・(1a)
条件式(2)は第1レンズ群の最も像側に位置する正レンズの焦点距離fpと第1レンズ群の焦点距離f1との比を規定している。
条件式(2)の上限、下限を超えると、前記第1レンズ群を構成する正レンズの色収差の発生を負レンズにより適正に補正することが困難となり、望遠端の軸上色収差、倍率色収差の補正が困難となる。
更に好ましくは条件式(2)の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
1.6<fp/f1<3.9 ・・・(2a)
条件式(3)、(4)、(5)、(6)は、第1レンズ群内で最も像側に位置する正レンズの光学硝子の特性を規定している。
条件式(3)は、第1レンズ群における軸上色収差の二次スペクトル残存量を減少させ、望遠端における軸上色収差の二次スペクトルを適切に補正するための条件を規定している。
図14に正レンズ群の2色色消しと二次スペクトル残存に関する模式図を示す。
図15に現存する光学材料のアッベ数νと部分分散比θの分布の模式図を示す。ここでアッベ数νdおよび部分分散比θgFは、g線における屈折率をng、F線における屈折率をnF、d線における屈折率をnd、C線における屈折率をnCとしたとき、
νd = (nd−1)/(nF−nC) ・・・(a)
θgF = (ng−nF)/(nF−nC) ・・・(b)
である。
図15に示すように、現存する光学材料はνに対しθが狭い範囲に分布しており、νが小さいほどθが大きい傾向を持っている。
所定の屈折力φであり、屈折力φ1、φ2、アッベ数ν1、ν2の2枚のレンズ1、2で構成される薄肉系の色収差補正条件は、
φ1/ν1+φ2/ν2=0 ・・・(c)
であらわされる。ここで、
φ=φ1+φ2 ・・・(d)
である。(c)式を満たす場合、C線−F線の結像位置が合致するが、この時φ1、φ2は以下の式で表される。
φ1=φ・ν1/(ν1−ν2) ・・・(e)
φ2=−φ・ν2/(ν1−ν2) ・・・(f)
図14において、正レンズ群の色消しでは正レンズ1としてアッベ数ν1の大きな材料、負レンズ2としてν2の小さな材料を用いる。したがって図15より正レンズ1はθ1が小さく、負レンズはθ2が大きくなって、F線とC線で色収差を補正するとg線の結像点が像側にずれる。このずれ量を二次スペクトル量Δとして定義すると、
Δ=(1/φ)・(θ2―θ1)/(ν1―ν2) ・・・(g)
であらわされる。
ここで、第1・2・3・4群で発生する二次スペクトル量をΔ1、Δ2、Δ3、Δ4とし、第2・3・4群の結像倍率をβ2、β3、β4とすると、
レンズ全系における二次スペクトル量Δは以下の式で表される。
Δ= Δ1・β22・β32・β42
+Δ2・(1−β2)・β32・β42
+Δ3・(1−β3)・β42
+Δ4・(1−β4) ・・・(h)
二次スペクトルは、望遠側で軸上マージナル光線が最も高い位置を通る第1レンズ群内での発生量Δ1が顕著で、(h)式によればβ2、β3、β4により最も拡大される。
従って、第1レンズ群内で発生する軸上色収差二次スペクトル量Δ1を抑制することで望遠側の軸上色収差Δを低減することが出来る。
条件式(3)は、前記第1レンズ群を構成する最も像側の正レンズの部分分散比とアッベ数の関係式を規定している。条件式(3)の上限を越えると、低分散かつ高部分分散比のガラス硝材を製造することが困難となる。条件式(3)の下限を越えると、(g)式におけるθ1が小さくなり、Δ1が大きくなるため、望遠端の軸上色収差の補正が困難となる。
条件式(4)は、前記第1レンズ群を構成する最も像側の正レンズのアッベ数νdpの条件を規定している。条件式(4)の上限を越えると、低分散かつ高屈折率のガラス硝材を製造することが困難となる。条件式(4)の下限を越えると、(g)式におけるν1が小さくなり、Δ1が大きくなるため、望遠端の軸上色収差の補正が困難となる。また、前記第1レンズ群における各単レンズの屈折力が大きくなり、望遠端の諸収差、特に球面収差、コマ収差の補正が困難となってくる。
条件式(5)は、前記第1レンズ群を構成する最も像側の正レンズのアッベ数と屈折率の関係式を規定している。条件式(5)の上限を越えると、低分散かつ高屈折率のガラス硝材を製造することが困難となる。条件式(5)の下限を越えると、正レンズのガラスが、高屈折率かつ低分散でなくなるため、小型化と高倍率化を達成しつつ、望遠端の諸収差を良好に補正することが困難となる。
条件式(6)は、前記第1レンズ群を構成する最も像側の正レンズの屈折率の条件を規定している。条件式(6)の上限を越えると、低分散かつ高屈折率のガラス硝材を製造することが困難となる。条件式(6)の下限を越えると、正レンズの曲率が増大するため、望遠端の諸収差、特に球面収差、コマ収差の補正が困難となる。また正レンズの肉厚が増大するため、小型化を達成することが困難となる。
本発明の各実施例におけるズームレンズは、広角端の焦点距離をfwとしたとき、
1.5<f1/fw<9.3 ・・・(7)
なる条件式を満足する事を特徴とする。
条件式(7)は、第1レンズ群U1の焦点距離と広角端の焦点距離の比を規定している。各実施例のズームレンズでは、第1レンズ群U1の焦点距離が高い光学性能と小型化を両立するために重要な要素となっている。条件式(7)を満足することにより、広角端において第1レンズ群U1を通過する軸外の光束の高さを規定し、レンズの大型化を抑制しつつ、諸収差を良好に補正することが可能となる。
条件式(7)の上限を超えると、第1レンズ群U1の屈折力が小さくなり、第1レンズ群U1を通過する軸外の光束の高さが高くなることで、レンズが大型化してしまう。条件式(7)の下限を超えると、第1レンズ群U1の屈折力が大きくなり、特に望遠側における色収差及び諸収差の補正が困難となる。
更に好ましくは条件式(7)の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
2.0<f1/fw<7.5 ・・・(7a)
各実施例において、第11レンズ群U11の焦点距離をf11、第13レンズ群U13の焦点距離をf13としたとき、
−2.0<f11/f1<−0.7 ・・・(8)
なる条件式を満足する事を特徴とする。
条件式(8)は、第1レンズ群U1と第11レンズ群U11の焦点距離の比を規定している。
条件式(8)の上限を超えると、第11レンズ群U11の焦点距離が相対的に短くなるため、広角側のズームに伴う軸外諸収差の変動抑制、特に歪曲や像面湾曲の抑制が困難となる。条件式(8)の下限を超えると、第1レンズ群U11の焦点距離が相対的に長くなるため、第1レンズ群U1のレンズ径が大きくなり広角化が困難となる。また、フォーカシング時の画界変化の抑制も困難となる。
各実施例において、第11レンズ群U11の焦点距離をf11、第13レンズ群U13の焦点距離をf13としたとき、
−1.7<f13/f11<−0.6 ・・・(9)
なる条件式を満足する事を特徴とする。
条件式(9)は、第11レンズ群U11と第13レンズ群U13の焦点距離の比を規定している。
条件式(9)の上限を超えると、第11レンズ群U11の焦点距離が相対的に長くなることで第1レンズ群U1の主点を像側に近付けることが困難となり、第1レンズ群U1のレンズ径が大きくなり広角化が困難となる。条件式(9)の下限を超えると、第11レンズ群U11の焦点距離が相対的に短くなることで第11レンズ群U11のレンズ枚数増加に繋がり、第1レンズ群U1のレンズ径が大きくなり広角化が困難となる。
更に好ましくは条件式(8)および(9)の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
−1.6<f11/f1<−0.9 ・・・(8a)
−1.4<f13/f11<−0.8 ・・・(9a)
実施例1〜4および6において、第2レンズ群U2の焦点距離をf2としたとき、
−4.2<f1/f2<−1.2 ・・・(10)
なる条件を満足するのが良い。
条件式(10)は、第1レンズ群U1と第2レンズ群U2の焦点距離の比を規定している。条件式(10)の上限を超えると、第1レンズ群U1の焦点距離が相対的に小さくなるため、諸収差の補正、特に望遠側における色収差の補正が困難となる。また、製造誤差が性能に与える影響が大きくなるため、製造バラツキによる性能低下が大きくなる。条件式(10)の下限を超えると、第1レンズ群U1の焦点距離が相対的に大きくなり、小型化が困難となる。
更に好ましくは条件式(10)の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
−3.3<f1/f2<−1.6 ・・・(10a)
実施例5において、ズーミングのために移動する負の屈折力の第3レンズ群U3を有し、第2レンズU2と第3レンズ群U3の広角端における合成焦点距離をf23としたとき、
−3.0<f1/f23<−1.5 ・・・(11)
なる条件を満足するのが良い。
条件式(11)は、第1レンズ群U1と第2レンズ群U2と第3レンズ群U3の広角端における合成焦点距離f23の比を規定している。
条件式(11)の上限を超えると、第1レンズ群U1の焦点距離が相対的に小さくなるため、諸収差の補正、特に望遠側における色収差の補正が困難となる。条件式(11)の下限を超えると、第1レンズ群U1の焦点距離が相対的に大きくなるため、小型化が困難となる。
更に好ましくは条件式(11)の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
−2.05<f1/f23<−1.60 ・・・(11a)
各実施例において更に好ましくは、第2レンズ群U2は、少なくとも1面が非球面で構成されており、該非球面が正の屈折力の面に適用される場合には光軸から周辺に向かい正の屈折力が強まる形状であり、該非球面が負の屈折力の面に適用される場合には光軸から周辺に向かい負の屈折力が弱まる形状であるのが良い。これにより、広角側の軸外諸収差の抑制、特に歪曲と像面湾曲のズーム変動の補正が容易となる。
次に各実施例のレンズ構成の特徴について説明する。
第1実施例において、第1レンズ群U1は第1レンズ面〜第21レンズ面に対応する。第2レンズ群U2は第22レンズ面〜第31レンズ面に対応する。第3レンズ群U3は第32レンズ面〜第34レンズ面に対応する。第4レンズ群U4は第36レンズ面〜第53レンズ面に対応する。
広角端から望遠端へのズーミングに際して、第2レンズ群U2は像側へ直線的に移動するとき、第3レンズ群U3は物体側に凸の軌跡を描きながら略往復移動する。
後述する表1に示すように数値実施例1は条件式(1)〜(10)の条件式を満足しており、10.00倍の高ズーム比で広角端における撮影画角(画角)81.65°と広画角化を達成している。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を得ている。
第2実施例において、第1レンズ群U1は第1レンズ面〜第18レンズ面に対応する。第2レンズ群U2は第19レンズ面〜第25レンズ面に対応する。第3レンズ群U3は第26レンズ面〜第28レンズ面に対応する。第4レンズ群U4は第30レンズ面〜第48レンズ面に対応する。
広角端から望遠端へのズーミングに際して、第2レンズ群U2は像側へ直線的に移動するとき、第3レンズ群U3は物体側に凸の軌跡を描きながら略往復移動する。
後述する表1に示すように数値実施例2は条件式(1)〜(10)の条件式を満足しており、5.00倍の高ズーム比で広角端における撮影画角(画角)92.06°と広画角化を達成している。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を得ている。
第3実施例において、第1レンズ群U1は第1レンズ面〜第18レンズ面に対応する。第2レンズ群U2は第19レンズ面〜第27レンズ面に対応する。第3レンズ群U3は第28レンズ面〜第30レンズ面に対応する。第4レンズ群U4は第32レンズ面〜第51レンズ面に対応する。
広角端から望遠端へのズーミングに際して、第2レンズ群U2は像側へ直線的に移動するとき、第3レンズ群U3は物体側に凸の軌跡を描きながら略往復移動する。
後述する表1に示すように数値実施例3は条件式(1)〜(10)の条件式も満足しており、8.00倍の高ズーム比で広角端における撮影画角(画角)75.73°と広画角化を達成している。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を得ている。
第4実施例において、第1レンズ群U1は第1レンズ面〜第15レンズ面に対応する。第2レンズ群U2は第16レンズ面〜第23レンズ面に対応する。第3レンズ群U3は第24レンズ面〜第26レンズ面に対応する。第4レンズ群U4は第28レンズ面〜第45レンズ面に対応する。
広角端から望遠端へのズーミングに際して、第2レンズ群U2は像側へ直線的に移動するとき、第3レンズ群U3は物体側に凸の軌跡を描きながら略往復移動する。
後述する表1に示すように数値実施例4は条件式(1)〜(10)の条件式を満足しており、5.00倍の高ズーム比で広角端における撮影画角(画角)78.60°と広画角化を達成している。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を得ている。
第5実施例において、第1レンズ群U1は第1レンズ面〜第21レンズ面に対応する。第2レンズ群U2は第22レンズ面〜第26レンズ面に対応する。第3レンズ群U3は第27レンズ面〜第30レンズ面に対応する。第4レンズ群U4は第31レンズ面〜第33レンズ面に対応する。第5レンズ群U5は第35レンズ面〜第52レンズ面に対応する。
広角端から望遠端へのズーミングに際して、第2レンズ群U2は像側へ直線的に移動するとき、第3レンズ群U3も像側へ略直線的に移動する。第2レンズ群U2と第3レンズ群U3の間隔は広角端から望遠端へのズーミング際して間隔が広がる方向に移動し、第4レンズ群U4は物体側に凸の軌跡を描きながら略往復移動する。
後述する表1に示すように数値実施例5は条件式(1)〜(9)、(11)の条件式を満足しており、6.50倍の高ズーム比で広角端における撮影画角(画角)80.10°と広画角化を達成している。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を得ている。
第6実施例において、第1レンズ群U1は第1レンズ面〜第17レンズ面に対応する。第2レンズ群U2は第18レンズ面〜第24レンズ面に対応する。第3レンズ群U3は第25レンズ面〜第27レンズ面に対応する。第4レンズ群U4は第29レンズ面〜第48レンズ面に対応する。
広角端から望遠端へのズーミングに際して、第2レンズ群U2は像側へ直線的に移動するとき、第3レンズ群U3は物体側に凸の軌跡を描きながら略往復移動する。
後述する表1に示すように数値実施例6は条件式(1)〜(10)の条件式を満足しており、17.30倍の高ズーム比で広角端における撮影画角(画角)81.34°と広画角化を達成している。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を得ている。
以上のように各実施例によれば、各レンズ群の屈折力配置やズーム用の移動レンズ群の移動軌跡等を適切に規定している。これにより、高ズーム比化と広画角化を両立しつつ、諸収差を良好に補正したズームレンズを得ている。
図13は実施例1〜6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13において101は実施例1〜6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、ズーム部LZ、結像用の第Nレンズ群Rを有している。第1レンズ群Fはフォーカシングのために光軸上を移動するフォーカス用レンズ群U12、フォーカシングの際に固定のレンズ群U11、U13が含まれている。
ズーム部LZは実施例1〜4及び6のズーミングのために光軸上を移動する第2レンズ群U2、第3レンズ群U3と、ズーミングのためには移動しない最も像側の第Nレンズ群U4が含まれている。SPは開口絞りである。114、115は各々第12レンズ群U12、ズーム部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および開口絞りSPを電動駆動するモータ(駆動手段)である。119〜121は、第12レンズ群U12やズーム部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。
以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
以下に本発明の実施例1〜6に対する数値実施例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、ndi,νdiは第i番目の光学部材の屈折率とアッベ数である。非球面は面番号の横に*印を付けている。各実施例と前述した条件式との対応を表1に示す。
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、A14、A16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 0006254828
<数値実施例1>
単位 mm

面データ
面番号 r d nd vd θgF 有効径 焦点距離
1* 107.07477 3.50000 1.772499 49.60 0.5521 94.999 -94.002
2 42.77453 29.44657 74.747
3 -111.18408 2.00000 1.772499 49.60 0.5521 74.020 -86.187
4 169.27879 0.19853 73.831
5 111.15261 6.53424 1.959060 17.47 0.6599 74.684 162.844
6 362.57244 4.83576 74.310
7* 402.11683 9.52789 1.620411 60.29 0.5426 73.646 143.795
8 -114.18218 7.22051 73.330
9 273.53589 11.14023 1.496999 81.54 0.5374 67.740 131.565
10 -85.09102 1.32713 67.551
11 -74.32274 2.00000 1.805181 25.42 0.6161 67.398 -164.470
12 -169.44313 1.00002 68.351
13 2516.57481 1.80000 1.850259 32.27 0.5929 68.012 -98.133
14 81.30733 11.18444 1.438750 94.93 0.5343 67.555 149.790
15 -332.76941 0.20010 67.981
16 7491.62170 5.08975 1.496999 81.54 0.5374 68.578 390.027
17 -199.54524 0.20000 69.118
18 1595.58460 5.39098 1.595220 67.74 0.5442 69.947 305.715
19 -205.94799 0.20000 70.201
20 216.17076 10.28079 1.730000 49.00 0.5575 70.182 104.355
21 -116.13168 (可変) 69.897
22* 50.60782 1.00000 1.882997 40.76 0.5667 31.807 -41.311
23 21.07209 6.61768 27.724
24 -79.54129 1.00000 1.754998 52.32 0.5476 27.582 -47.508
25 66.22881 0.99806 26.863
26 48.90892 4.02300 1.882210 23.78 0.6036 26.802 40.333
27 -130.21404 1.94929 26.376
28 -37.12529 1.00000 1.618000 63.33 0.5441 26.194 -55.128
29 438.13751 0.20000 25.725
30 34.72260 1.88615 1.613397 44.30 0.5633 25.302 287.073
31 42.29949 (可変) 24.759
32 -46.20252 1.00000 1.696797 55.53 0.5433 22.167 -45.199
33 101.17257 2.21450 1.808095 22.76 0.6307 23.128 112.579
34 -994.45522 (可変) 23.547
35(絞り) ∞ 1.29695 28.883
36 143.50842 4.48049 1.816000 46.62 0.5568 29.930 47.136
37 -52.16988 0.20000 30.182
38 52.13637 6.23615 1.487490 70.23 0.5300 29.349 48.593
39 -41.96851 1.20000 2.000690 25.46 0.6133 28.856 -39.407
40 781.32347 0.19891 28.725
41 22.82507 9.56381 1.516330 64.14 0.5352 28.572 29.895
42 -41.33452 1.00000 1.834000 37.16 0.5775 27.399 -26.832
43 50.02430 6.99907 25.923
44 386.69864 3.99920 1.487490 70.23 0.5300 25.416 67.610
45 -36.04126 1.08491 25.291
46 34.86509 4.96949 1.922860 20.88 0.6282 22.498 20.574
47 -39.79509 0.90000 1.882997 40.76 0.5667 21.517 -18.496
48 28.27246 8.88270 18.955
49 37.01797 4.62848 1.438750 94.93 0.5343 16.005 25.301
50 -15.30482 1.00000 1.953750 32.32 0.5898 15.736 -12.619
51 60.19086 2.75426 16.455
52 45.70173 3.00473 1.620411 60.29 0.5426 18.630 48.353
53 -86.09140 50.07000 18.983
像面 ∞

非球面データ
第1面
K = 1.92497e+000 A 4= 1.92902e-009 A 6= 6.26259e-011 A 8=-9.53828e-014 A10= 6.21216e-017 A12=-2.17747e-020 A14= 3.29927e-024 A16=-2.10130e-028

第7面
K =-2.29488e+001 A 4=-4.72874e-007 A 6= 4.95024e-011 A 8= 4.20753e-014 A10=-7.75550e-017 A12= 9.10273e-020 A14=-5.11370e-023 A16= 1.17437e-026

第22面
K = 5.48442e-001 A 4= 1.59884e-007 A 6=-3.77659e-009 A 8= 1.79255e-011 A10=-4.48568e-014 A12=-3.70888e-016 A14= 2.09083e-018 A16=-2.91328e-021

各種データ
ズーム比 10.00
広角 中間 望遠
焦点距離 18.00 63.00 180.00
Fナンバー 4.00 4.00 4.95
半画角 40.82 13.86 4.94
像高 15.55 15.55 15.55
レンズ全長 320.10 320.10 320.10
BF 50.07 50.07 50.07

d21 0.70 45.74 65.06
d31 60.47 8.62 6.48
d34 11.50 18.30 1.12

入射瞳位置 57.50 105.61 175.05
射出瞳位置 -33.80 -33.80 -33.80
前側主点位置 71.63 121.28 -31.27
後側主点位置 32.07 -12.93 -129.93

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 57.00 113.08 71.51 43.38
2 22 -26.70 18.67 3.98 -9.70
3 32 -76.10 3.21 -0.16 -1.98
4 35 31.05 62.40 -11.09 -41.97
<数値実施例2>
単位 mm

面データ
面番号 r d nd vd θgF 有効径 焦点距離
1* 86.96069 2.80000 1.772499 49.60 0.5521 99.506 -85.846
2 37.19554 28.65314 72.568
3 287.18991 2.20000 1.772499 49.60 0.5521 71.378 -151.018
4 82.96532 9.79457 68.012
5 233.30951 2.20000 1.772499 49.60 0.5521 67.303 -81.001
6 49.32285 9.90654 1.922860 18.90 0.6495 64.827 83.114
7 122.07948 4.11145 64.165
8 174.57379 7.40358 1.496999 81.54 0.5374 63.832 170.294
9* -162.88781 10.55549 63.329
10 219.22560 11.10101 1.618000 63.33 0.5441 61.797 87.081
11 -70.29224 0.51997 61.501
12 -90.66362 2.00000 1.805181 25.42 0.6161 58.344 -51.316
13 77.98219 9.18481 1.496999 81.54 0.5374 56.765 117.857
14 -228.82556 0.21692 57.161
15 229.51464 10.00000 1.595220 67.74 0.5442 57.792 89.884
16 -68.94195 0.20000 57.805
17 57.54531 5.56934 1.730000 49.00 0.5575 50.901 114.868
18 174.06610 (可変) 50.045
19* 222.99988 1.30000 1.772499 49.60 0.5521 29.397 -31.652
20 22.07423 8.73811 24.622
21 -46.00024 0.90000 1.772499 49.60 0.5521 21.288 -21.359
22 26.14240 4.04203 1.846660 23.78 0.6034 21.985 24.438
23 -96.70044 2.91044 22.088
24 -20.39226 0.90000 1.800999 34.97 0.5863 22.088 -89.160
25 -29.02640 (可変) 23.053
26 -33.53567 0.90000 1.729157 54.68 0.5444 23.727 -29.601
27 62.00299 2.73134 1.846660 23.78 0.6205 25.908 73.336
28 5426.95120 (可変) 26.494
29(絞り) ∞ 1.04258 27.557
30 144.60763 5.80564 1.834807 42.71 0.5642 29.049 38.100
31 -40.31316 0.20000 29.778
32 140.01330 2.90947 1.570989 50.80 0.5588 29.573 116.796
33 -127.51474 0.20000 29.431
34 62.82013 7.44444 1.496999 81.54 0.5374 28.583 43.611
35 -31.93064 1.20000 2.000690 25.46 0.6133 27.614 -30.706
36 1097.65571 0.20000 27.561
37 27.33320 3.43062 1.531717 48.84 0.5630 27.568 130.948
38 42.89669 17.98679 26.842
39 -77.25420 4.44564 1.487490 70.23 0.5300 23.060 306.323
40 -51.93660 20.78154 22.786
41 72.70188 7.72582 1.487490 70.23 0.5300 25.172 30.867
42 -18.39119 0.85000 1.953750 32.32 0.5898 25.094 -21.994
43 -145.10189 2.61020 27.091
44 837.85153 6.19253 2.102050 16.77 0.6721 29.071 32.378
45 -37.66305 0.85000 2.000690 25.46 0.6133 29.817 -29.178
46 136.96902 0.19086 30.863
47 42.04543 7.61002 1.487490 70.23 0.5300 32.756 52.334
48 -61.55333 33.54000 33.050
像面 ∞

非球面データ
第1面
K = 1.16599e+000 A 4= 2.14949e-007 A 6=-3.88534e-011 A 8= 1.50332e-014

第9面
K =-9.49193e+000 A 4= 5.68085e-007 A 6= 2.51185e-010 A 8= 5.19688e-014

第19面
K =-4.37435e+002 A 4= 1.00143e-005 A 6=-1.61464e-008 A 8= 2.99969e-011

各種データ
ズーム比 5.00
広角 中間 望遠
焦点距離 15.00 35.00 75.00
Fナンバー 3.00 3.00 3.00
半画角 46.03 23.96 11.71
像高 15.55 15.55 15.55
レンズ全長 300.20 300.20 300.20
BF 33.54 33.54 33.54

d18 0.99 21.34 32.89
d25 32.46 9.59 1.98
d28 2.70 5.23 1.28

入射瞳位置 50.74 66.16 86.04
射出瞳位置 -158.40 -158.40 -158.40
前側主点位置 64.57 94.78 131.73
後側主点位置 18.54 -1.46 -41.46

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 32.00 116.42 59.75 30.90
2 19 -18.80 18.79 3.92 -10.58
3 26 -50.00 3.63 -0.04 -2.03
4 29 40.41 91.68 23.49 -102.31
<数値実施例3>
単位 mm

面データ
面番号 r d nd vd θgF 有効径 焦点距離
1 1169.97001 3.20000 1.772499 49.60 0.5521 96.196 -86.637
2 63.51741 23.65253 81.952
3 -120.65898 2.70000 1.772499 49.60 0.5521 81.536 -153.974
4 12736.29646 0.19644 83.190
5 137.03668 5.93946 1.922860 20.88 0.6282 85.308 253.532
6 318.82080 1.99862 84.987
7 271.65559 14.52319 1.620411 60.29 0.5426 84.829 126.774
8* -109.03750 0.19636 84.334
9 1217.78701 11.61409 1.496999 81.54 0.5374 78.550 168.129
10 -89.71276 2.50000 1.800000 29.84 0.6017 78.057 -155.348
11 -320.04558 7.41270 77.803
12 112.52390 2.50000 1.737999 32.26 0.5899 76.449 -159.641
13 57.21267 18.30702 1.496999 81.54 0.5374 73.743 97.085
14 -280.48528 0.20000 73.551
15 101.84132 9.22993 1.537150 74.81 0.5390 71.243 165.923
16 -709.19180 0.20000 70.430
17 83.33061 5.90316 1.790000 45.50 0.5720 64.795 195.921
18 173.80844 (可変) 63.045
19* 61.54916 1.20000 1.882997 40.76 0.5667 29.211 -28.504
20 17.77319 5.41316 24.205
21 -159.39579 4.20515 1.846660 23.78 0.6034 24.051 32.622
22 -24.02808 0.70000 1.772499 49.60 0.5521 23.552 -36.395
23 -162.83076 2.58431 22.313
24 -23.84544 0.70000 1.729157 54.68 0.5444 22.322 -29.063
25 200.55833 0.16000 24.087
26 58.45160 4.05153 1.654115 39.70 0.5737 25.225 47.356
27 -64.90617 (可変) 25.690
28 -33.60198 0.90000 1.651597 58.55 0.5426 26.193 -40.205
29 122.39841 2.45535 1.808095 22.76 0.6307 28.396 116.449
30 -422.01783 (可変) 28.992
31(絞り) ∞ 1.29499 35.175
32 937.43324 4.48116 1.754998 52.32 0.5476 36.289 74.579
33 -60.07159 0.20000 36.843
34 68.90288 5.17787 1.618000 63.33 0.5441 38.045 80.550
35 -176.59285 0.20000 37.907
36 76.80512 5.15355 1.496999 81.54 0.5374 36.900 95.188
37 -121.35769 1.20000 2.001000 29.13 0.5997 36.351 -94.686
38 451.54241 0.19951 35.813
39 43.80046 10.46440 1.516330 64.14 0.5352 34.809 48.610
40 -54.46084 1.10000 1.772499 49.60 0.5521 32.722 -43.222
41 88.14685 23.84474 31.202
42 49.48699 4.85470 1.487490 70.23 0.5300 25.163 49.788
43 -46.40636 0.19996 25.061
44 28.21280 5.77563 1.487490 70.23 0.5300 23.317 34.245
45 -38.45968 1.00000 2.000690 25.46 0.6133 22.439 -15.479
46 26.68305 2.54412 21.327
47 271.15033 6.98468 1.808095 22.76 0.6307 21.567 19.111
48 -16.36352 1.00000 1.882997 40.76 0.5667 22.077 -17.554
49 339.47363 7.60841 23.513
50 35.22725 4.97126 1.487490 70.23 0.5300 29.657 67.719
51 -529.25312 37.90000 29.720
像面 ∞

非球面データ
第8面
K = 7.46975e-001 A 4= 1.99891e-007 A 6= 6.90199e-011 A 8=-1.88943e-013 A10= 2.85379e-016 A12=-2.31761e-019 A14= 9.51659e-023 A16=-1.55553e-026

第19面
K = 5.13907e+000 A 4= 1.02312e-006 A 6=-1.14340e-008 A 8= 4.59324e-011 A10=-3.79212e-013 A12= 1.38269e-015 A14=-1.51499e-018 A16=-1.86650e-021

各種データ
ズーム比 8.00
広角 中間 望遠
焦点距離 20.00 60.00 160.00
Fナンバー 2.80 2.80 3.60
半画角 37.87 14.53 5.55
像高 15.55 15.55 15.55
レンズ全長 310.03 310.03 310.03
BF 37.90 37.90 37.90

d18 0.69 30.37 44.35
d27 41.14 7.95 5.96
d30 9.40 12.91 0.93

入射瞳位置 59.82 110.55 190.03
射出瞳位置 -86.03 -86.03 -86.03
前側主点位置 76.59 141.50 143.45
後側主点位置 17.90 -22.10 -122.10

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 52.10 110.27 60.89 19.92
2 19 -21.50 19.01 2.12 -12.13
3 28 -62.00 3.36 -0.27 -2.18
4 31 37.40 88.25 8.75 -74.61
<数値実施例4>
単位 mm

面データ
面番号 r d nd vd θgF 有効径 焦点距離
1 133.81883 3.00000 1.772499 49.60 0.5521 90.057 -87.880
2 44.73925 23.87215 72.971
3 -167.36766 2.50000 1.772499 49.60 0.5521 72.606 -93.032
4 127.84286 1.91426 72.647
5 102.37636 7.51980 1.922860 20.88 0.6282 74.470 169.653
6 279.42399 1.64636 74.063
7* 150.90630 8.70581 1.620411 60.29 0.5426 74.022 160.132
8 -287.65662 8.66215 73.699
9 164.35762 9.37868 1.595220 67.74 0.5442 73.882 157.795
10 -216.26086 0.20000 73.584
11 134.40933 2.00000 1.882210 23.78 0.6036 69.914 -94.024
12 51.24522 16.88046 1.438750 94.93 0.5343 65.990 98.740
13 -256.15857 0.20000 66.035
14 86.69121 12.31733 1.770000 54.50 0.5550 65.245 73.671
15 -155.91296 (可変) 64.209
16* 42.60200 1.20000 1.834807 42.71 0.5642 31.339 -35.032
17 17.17444 7.78247 25.592
18 -44.84220 0.80000 1.729157 54.68 0.5444 25.316 -33.000
19 52.81240 1.69099 24.142
20 40.60240 3.82252 1.846660 23.78 0.6034 23.802 36.560
21 -129.97366 2.63029 23.556
22 -24.87045 0.90000 1.834807 42.71 0.5642 23.531 -115.791
23 -33.97396 (可変) 24.204
24 -27.10392 0.80000 1.639999 60.08 0.5370 24.578 -35.634
25 149.20046 2.54968 1.808095 22.76 0.6307 26.593 104.102
26 -195.97886 (可変) 27.185
27(絞り) ∞ 1.71552 28.120
28 -466.88719 2.95712 1.772499 49.60 0.5521 29.050 97.620
29 -65.37333 0.20000 29.600
30 264.38094 4.09823 1.589130 61.14 0.5406 30.292 77.252
31 -54.91610 0.20000 30.505
32 72.98468 5.78813 1.516330 64.14 0.5352 30.050 52.941
33 -42.77332 1.20000 2.000690 25.46 0.6133 29.708 -44.919
34 -758.89691 0.91730 29.782
35 29.21503 3.28414 1.516330 64.14 0.5352 29.785 178.749
36 41.03538 23.25738 29.059
37 64.82994 0.90000 1.953750 32.32 0.5898 24.567 -36.795
38 22.72058 6.11702 1.808095 22.76 0.6307 24.367 22.735
39 -89.12908 1.72046 24.427
40 47.08069 5.42141 1.438750 94.93 0.5343 23.755 43.655
41 -31.28624 1.00000 1.805181 25.42 0.6161 23.307 -19.730
42 33.35913 10.29550 23.076
43 35.83585 7.33475 1.487490 70.23 0.5300 29.594 44.835
44 -52.71959 1.20000 1.834000 37.16 0.5775 29.689 -130.968
45 -102.35803 40.04000 30.020
像面 ∞

非球面データ
第7面
K =-1.31886e+001 A 4=-3.33339e-007 A 6=-1.00548e-011 A 8= 1.93377e-014 A10=-5.83498e-017 A12= 1.05163e-019 A14=-7.28030e-023 A16= 1.81611e-026

第16面
K =-6.82246e+000 A 4= 1.53646e-005 A 6=-1.26474e-008 A 8= 3.57838e-011 A10=-2.67322e-013 A12= 2.11682e-015 A14=-7.89376e-018 A16= 1.19021e-020

各種データ
ズーム比 5.00
広角 中間 望遠
焦点距離 19.00 45.00 95.00
Fナンバー 2.70 2.70 2.70
半画角 39.30 19.06 9.30
像高 15.55 15.55 15.55
レンズ全長 277.64 277.64 277.64
BF 40.04 40.04 40.04

d15 0.70 22.76 34.43
d23 28.12 6.05 3.57
d26 10.20 10.21 1.02

入射瞳位置 56.04 85.75 122.55
射出瞳位置 -103.97 -103.97 -103.97
前側主点位置 72.53 116.69 154.88
後側主点位置 21.04 -4.96 -54.96

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 98.80 57.31 21.16
2 16 -24.80 18.83 2.46 -13.14
3 24 -55.00 3.35 -0.46 -2.37
4 27 40.26 77.61 19.72 -65.31
<数値実施例5>
単位 mm

面データ
面番号 r d nd vd θgF 有効径 焦点距離
1 194.96209 3.00000 1.772499 49.60 0.5521 88.491 -88.490
2 50.45050 23.69287 73.351
3 -101.22704 2.50000 1.772499 49.60 0.5521 72.885 -111.690
4 610.40944 0.19704 74.054
5 112.46576 6.06429 1.922860 18.90 0.6495 75.732 194.404
6 287.65098 4.86350 75.347
7 -1837.00765 7.27013 1.651597 58.55 0.5426 75.086 230.062
8 -139.33725 0.20000 74.929
9 -472.70380 4.65675 1.595220 67.74 0.5442 72.970 424.413
10 -165.62101 8.66201 72.465
11 -192.35145 6.46656 1.537150 74.81 0.5390 66.913 268.083
12 -83.47137 0.99766 66.556
13 -78.26046 2.50000 1.800000 29.84 0.6017 66.067 -270.007
14 -123.92169 0.20000 67.015
15 144.80685 2.00000 1.846660 23.78 0.6034 66.705 -142.303
16 65.69817 13.00429 1.496999 81.54 0.5374 65.115 106.901
17 -263.45069 0.20000 65.049
18 131.23177 9.46925 1.496999 81.54 0.5374 64.015 146.867
19 -161.59164 0.20000 63.356
20 61.37933 6.25108 1.730000 49.00 0.5575 56.603 136.191
21 152.31744 (可変) 55.097
22* 123.35380 1.20000 1.882997 40.76 0.5667 32.089 -28.857
23 21.12344 6.38054 26.928
24 -167.62168 4.33940 1.846660 23.78 0.6034 26.240 54.777
25 -37.04472 0.80000 1.772499 49.60 0.5521 25.538 -98.748
26 -72.37210 (可変) 24.901
27 -25.91341 0.80000 1.834807 42.71 0.5642 24.536 -28.139
28 270.81861 0.16000 24.869
29 87.77809 3.31174 1.846660 23.78 0.6034 25.043 51.048
30 -85.31340 (可変) 25.023
31 -31.89775 0.90000 1.696797 55.53 0.5433 25.027 -34.635
32 102.09398 2.46844 1.808095 22.76 0.6307 27.236 92.767
33 -290.19380 (可変) 27.788
34(絞り) ∞ 1.28219 32.549
35 ∞ 5.00427 1.816000 46.62 0.5568 33.538 57.344
36 -47.02989 0.20000 34.253
37 121.66426 4.00000 1.589130 61.14 0.5406 34.746 118.312
38 -162.68134 0.20000 34.670
39 53.21128 7.67575 1.496999 81.54 0.5374 33.912 52.816
40 -49.60645 1.20000 1.846660 23.78 0.6205 33.197 -43.964
41 156.92657 0.19575 32.533
42 24.49279 7.89416 1.518229 58.90 0.5456 32.141 61.163
43 94.58401 1.10000 1.772499 49.60 0.5521 30.289 -78.875
44 36.97714 21.17659 28.740
45 55.51715 6.46969 1.805181 25.42 0.6161 22.663 21.616
46 -24.35459 0.90000 1.882997 40.76 0.5667 22.365 -19.627
47 62.39214 8.45794 22.051
48 118.59896 6.86089 1.438750 94.93 0.5343 23.601 34.489
49 -17.08788 1.00000 2.003300 28.27 0.5980 23.707 -26.491
50 -48.53765 7.21499 25.917
51 55.89004 6.66022 1.487490 70.23 0.5300 32.106 59.353
52 -58.04968 39.99000 32.395
像面 ∞

非球面データ
第22面
K = 3.15185e+001 A 4= 3.02637e-006 A 6=-5.86837e-009 A 8=-4.69891e-012

各種データ
ズーム比 6.50
広角 中間 望遠
焦点距離 18.50 45.00 120.25
Fナンバー 2.80 2.80 3.43
半画角 40.05 19.06 7.37
像高 15.55 15.55 15.55
レンズ全長 300.07 300.07 300.07
BF 39.99 39.99 39.99

d21 0.68 25.34 41.04
d26 2.39 4.03 4.61
d30 39.84 10.82 3.22
d33 6.92 9.65 0.98

入射瞳位置 54.12 84.17 136.89
射出瞳位置 -165.72 -165.72 -165.72
前側主点位置 70.96 119.33 186.85
後側主点位置 21.49 -5.01 -80.26

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 46.00 102.40 59.41 25.26
2 22 -42.00 12.72 -2.77 -13.83
3 27 -67.00 4.27 -1.89 -4.39
4 31 -56.00 3.37 -0.33 -2.23
5 34 46.94 87.49 26.91 -102.68
<数値実施例6>
単位 mm

面データ
面番号 r d nd vd θgF 有効径 焦点距離
1 284.93136 2.60000 1.834000 37.16 0.5775 85.047 -73.378
2 50.43100 17.25649 1.000000 71.139
3 -247.69609 2.10000 1.696797 55.53 0.5433 71.136 -172.132
4 235.30700 0.20000 1.000000 70.681
5 83.10790 5.28199 1.922860 18.90 0.6495 71.280 189.765
6 151.63686 2.00000 1.000000 70.716
7 169.96817 2.00000 1.805181 25.42 0.6161 70.249 -387.288
8 109.78305 1.43246 1.000000 68.848
9 143.03301 11.98318 1.496999 81.54 0.5374 68.836 126.524
10 -109.66095 14.68020 1.000000 68.255
11 127.20576 5.51848 1.496999 81.54 0.5374 63.120 252.576
12 -12064.90036 0.30000 1.000000 62.668
13 79.93509 2.00000 1.755199 27.51 0.6103 59.837 -136.077
14 44.64148 14.36741 1.496999 81.54 0.5374 57.015 74.450
15 -196.40810 0.15000 1.000000 56.788
16 62.60906 5.58136 1.770000 54.50 0.5550 54.102 113.850
17 208.27628 (可変) 1.000000 53.422
18* 48.23132 1.00000 1.903660 31.32 0.5946 21.915 -17.375
19 11.79443 6.03366 1.000000 17.601
20 -26.03854 3.53836 1.922860 18.90 0.6495 17.361 26.358
21 -13.48705 0.75000 1.816000 46.62 0.5568 17.616 -13.168
22 55.56854 0.31317 1.000000 17.853
23 26.55232 3.37032 1.575006 41.50 0.5766 18.302 36.224
24 -94.63213 (可変) 1.000000 18.242
25 -26.90093 0.75000 1.772499 49.60 0.5521 18.788 -20.263
26 38.33100 2.53316 1.846660 23.78 0.6205 20.570 42.933
27 -841.43437 (可変) 1.000000 21.010
28(絞り) ∞ 1.30000 1.000000 26.644
29 3064.43332 4.47512 1.617722 49.81 0.5603 27.690 53.262
30 -33.39992 0.15000 1.000000 28.287
31 124.91422 2.65616 1.517417 52.43 0.5564 29.033 150.781
32 -208.80121 0.15000 1.000000 29.082
33 44.77096 6.56043 1.487490 70.23 0.5300 29.034 43.444
34 -38.50375 1.00000 1.834000 37.16 0.5775 28.717 -42.518
35 493.41848 36.00000 1.000000 28.598
36 77.98861 4.07868 1.487490 70.23 0.5300 28.371 75.435
37 -68.83078 0.10000 1.000000 28.206
38 74.28692 1.00000 1.834000 37.16 0.5775 27.068 -29.975
39 18.67856 7.80053 1.517417 52.43 0.5564 25.328 28.563
40 -62.02131 3.68424 1.000000 25.408
41 -41.36183 2.77180 1.487490 70.23 0.5300 24.977 136.360
42 -26.09211 1.00000 1.816000 46.62 0.5568 25.146 -38.281
43 -157.10302 0.60000 1.000000 26.201
44 51.38257 7.82352 1.496999 81.54 0.5374 27.360 42.129
45 -33.71503 4.50000 1.000000 27.551
46 ∞ 33.00000 1.608590 46.44 0.5664 40.000 0.000
47 ∞ 13.20000 1.516330 64.15 0.5352 40.000 0.000
48 ∞ 0.00000 1.000000 40.000
像面 ∞

非球面データ
第18面
K =-3.02619e+001 A 4= 2.24478e-005 A 6=-2.99801e-007 A 8= 7.08419e-009 A10=-3.76526e-011 A12=-1.80438e-013 A14= 2.02751e-015 A16=-9.51394e-018
A 3= 5.77249e-006 A 5= 2.58564e-006 A 7=-6.13157e-008 A 9= 3.93859e-010 A11=-2.17157e-012 A13= 1.39559e-014 A15= 2.52043e-017

各種データ
ズーム比 17.30
広角 中間 望遠
焦点距離 6.40 25.98 110.72
Fナンバー 1.87 1.87 3.00
画角 40.67 11.95 2.84
像高 5.50 5.50 5.50
レンズ全長 283.10 283.10 283.10
BF 41.69 41.69 41.69

d17 1.00 33.25 47.07
d24 46.41 10.03 5.86
d27 7.11 11.23 1.59
d48 8.02 8.02 8.02

入射瞳位置 48.19 111.06 282.22
射出瞳位置 279.47 279.47 279.47
前側主点位置 54.74 139.53 438.11
後側主点位置 1.62 -17.96 -102.70

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 45.60 87.45 52.41 18.14
2 18 -14.30 15.01 0.77 -11.12
3 25 -38.90 3.28 -0.10 -1.90
4 28 63.54 131.85 74.78 -143.34
Figure 0006254828
U1 第1レンズ群
U2 第2レンズ群
U3 第3レンズ群
U4 第4レンズ群
U5 第5レンズ群

Claims (7)

  1. 物体側から像側へ順に、ズーミングのためには移動しない正の屈折力の第1レンズ群、ズーミングに際して移動する負の屈折力の第2レンズ群、ズーミングに際して移動する1つまたは2つのレンズ群、最も像側にあり、ズーミングのためには移動しない正の屈折力の結像レンズ群から構成されるズームレンズにおいて、
    前記第1レンズ群は、物体側から像側へ順に、焦点調整のためには移動しない負の屈折力の第11レンズ群、焦点調整に際して光軸に沿って移動する正の屈折力の第12レンズ群、焦点調整のためには移動しない正の屈折力の第13レンズ群から構成され、
    前記第1レンズ群の焦点距離をf1、前記ズームレンズの望遠端における焦点距離をfT、第13レンズ群の最も像側に位置する正レンズの焦点距離をfp、該正レンズのd線における屈折率をnp、該正レンズのアッベ数をνdp、該正レンズの部分分散比をθgFpとしたとき、
    1.5<fT/f1<4.1
    1.2<fp/f1<4.9
    0.6545<θgFp+0.002×νdp<0.6660
    43.0<νdp<57.0
    2.21<ndp+0.01×νdp<2.32
    1.72<ndp<1.80
    なる条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
    但し、前記アッベ数νdpと前記部分分散比θgFpは、d線における屈折率をnd、C線における屈折率をnC、F線における屈折率をnF、g線における屈折率をngとしたとき、下記式で定義される。
    νd=(nd−1)/(nF−nC)
    θgF=(ng−nF)/(nF−nC)
  2. 前記ズームレンズの広角端における焦点距離をfwとしたとき、
    1.5<f1/fw<9.3
    なる条件を満足することを特徴とする請求項1に記載のズームレンズ。
  3. 前記第11レンズ群の焦点距離をf11、前記第13レンズ群の焦点距離をf13としたとき、
    −2.0<f11/f1<−0.7
    −1.7<f13/f11<−0.6
    なる条件を満足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. 前記レンズ群は、ズーミングに際して移動する負の屈折力の第3レンズ群から構成され、前記第2レンズ群の焦点距離をf2としたとき、
    −4.2<f1/f2<−1.2
    なる条件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. 前記レンズ群は、ズーミングに際して移動する負の屈折力の第3レンズ群、ズーミングに際して移動する第4レンズ群から構成され、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群の広角端における合成焦点距離をf23としたとき、
    −3.0<f1/f23<−1.5
    なる条件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。
  6. 前記第2レンズ群は、少なくとも1面が非球面で構成されており、該非球面が正の屈折力の面に適用される場合は光軸から周辺に向かい正の屈折力が強まる形状であり、該非球面が負の屈折力の面に適用される場合は光軸から周辺に向かい負の屈折力が弱まる形状である、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の何れか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と、を有することを特徴とする撮像装置。
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