JP6529457B2 - ズームレンズおよび撮像装置 - Google Patents

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Description

本発明はズームレンズおよび像装置に関するものである。
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、広画角、高変倍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。広画角、高変倍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た5つのレンズ群より成るポジティブリード型の5群ズームレンズが知られている。
ポジティブリード型のズームレンズとして、負の屈折力の第2レンズ群、正の屈折力の第3レンズ群、正の屈折力の第4レンズ群の3つの可動レンズ群が、変倍と変倍に伴う像面変動補正を行う5群ズームレンズが知られている(特許文献1、2)。
特許文献1では、変倍比17倍程度、広角端の撮影画角70°程度であるズームレンズが開示されている。特許文献2では、変倍比54倍程度、広角端の撮影画角60°程度であるズームレンズが開示されている。
特開平7−248449号公報 特開2009−128491号公報
前述したポジティブリード型のズームレンズは、広画角化および高変倍化が比較的容易であるが、高い光学性能と小型化を両立するためには、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。特に最も物体側の第1レンズ群は軸外の光束が最も光軸から離れた位置を通過し、他のレンズ群と比べ大きくなり易いため、第1レンズ群と第2レンズ群の屈折力を適切に設定することが重要となる。また、変倍時に移動するレンズ群の屈折力および移動軌跡を適切に設定することで、第1レンズ群の広角側における軸外の光束を光軸に近付けることや、変倍時の収差変動を小さくすることができ、光学性能と小型化の両立が可能である。
特許文献1、2に開示されているズームレンズは、変倍を担う第2〜4レンズ群のうち、第2レンズ群は物体側から像側に単調に移動し、第3、4レンズ群は概ね像側から物体側へ単調に移動している。第3レンズ群と第4レンズ群が比較的近い移動軌跡をしているため、高変倍化に向いているものの、各々のレンズ群の屈折力が大きくなり易く、製造誤差が光学性能に影響を与え易い。
本発明は、例えば、広画角、高変倍比、小型、および変倍範囲にわた高い光学性能の点で有利なズームレンズ提供を目的とする。
本発明のズームレンズは、物体側から像側へ順に、変倍のためには移動しない正の屈折力の第1レンズ群、変倍のために移動する負の屈折力の第2レンズ群、変倍のために移動する正の屈折力の第3レンズ群、変倍のために移動する正の屈折力の第4レンズ群、第5レンズ群からなり、変倍のためにレンズ群どうしの間隔がいずれも変化するズームレンズであって、前記第3レンズ群は変倍のために、前記第1レンズ群の最も像側の面と前記第3レンズ群の最も物体側の面間の光軸上の距離が広角端より特定のズーム状態でのほうが長くなり且つ像側に凸となる軌跡を含む軌跡に沿って移動し、前記第1レンズ群の最も像側の面と前記第4レンズ群の最も物体側の面間の広角端での光軸上の距離および望遠端での光軸上の距離をそれぞれLwおよびLtとし、前記第3レンズ群の最も像側の面と前記第4レンズ群の最も物体側の面間の広角端での光軸上の距離および望遠端での光軸上の距離をそれぞれDwおよびDtとし、前記第1レンズ群の焦点距離および前記第2レンズ群の焦点距離をそれぞれf1およびf2とし
1.2<Lw/Lt<10.0
1.0<Dw/Dt<100.0
−5.0<f1/f2<−0.5
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、例えば、広画角、高変倍比、小型、および変倍範囲にわた高い光学性能の点で有利なズームレンズを提供できる
数値実施例1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 (A)、(B)、(C)数値実施例1の広角端、ズーム中間、望遠端で無限遠物体に合焦したときの収差図 数値実施例2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 (A)、(B)、(C)数値実施例2の広角端、ズーム中間、望遠端で無限遠物体に合焦したときの収差図 数値実施例3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 (A)、(B)、(C)数値実施例3の広角端、ズーム中間、望遠端で無限遠合焦したときの収差図 数値実施例4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 (A)、(B)、(C)数値実施例4の広角端、ズーム中間、望遠端で無限遠合焦したときの収差図 数値実施例5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 (A)、(B)、(C)数値実施例5の広角端、ズーム中間、望遠端で無限遠合焦したときの収差図 数値実施例6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 (A)、(B)、(C)数値実施例6の広角端、ズーム中間、望遠端で無限遠合焦したときの収差図 数値実施例7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 (A)、(B)、(C)数値実施例7の広角端、ズーム中間、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
以下、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1〜7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、変倍時に固定の正の屈折力の第1レンズ群を有する。更に変倍時に移動する負の屈折力の第2レンズ群、変倍時に移動する正の屈折力の第3レンズ群、正の屈折力の第4レンズ群、第5レンズ群を有している。また、変倍時には全てのレンズ群の間隔が変化する。
第3レンズ群は変倍に際し、第1レンズ群の最も像側の面と第3レンズ群の最も物体側の面の光軸上の距離が、少なくとも一度は広角端より広がる点を通過する。すなわち、第3レンズ群は変倍に際し、第1レンズ群の最も像側の面と第3レンズ群の最も物体側の面の光軸上の距離が広角端より長いズーム位置を有する軌跡に沿って移動する。
ここで各レンズ群が変倍に際して不動というのは、変倍を行う目的で駆動されることは無いが、変倍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=17.00mm)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(A)(B)(C)は数値実施例1の広角端(焦点距離、f=17.00mm)、ズーム中間(焦点距離、f=37.03mm)、望遠端(焦点距離、f=90.00mm)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=24.00mm)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(A)(B)(C)は数値実施例の広角端(焦点距離、f=24.00mm)、ズーム中間(焦点距離、f=53.14mm)、望遠端(焦点距離、f=120.00mm)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=28.00mm)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(A)(B)(C)は数値実施例の広角端(焦点距離、f=28.00mm)、ズーム中間(焦点距離、f=46.66mm)、望遠端(焦点距離、f=84.00mm)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(A)(B)(C)は数値実施例の広角端(焦点距離、f=19.00mm)、ズーム中間(焦点距離、f=39.17mm)、望遠端(焦点距離、f=90.00mm)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=10mm)で無限遠物体に合焦しているときのレンズ断面図である。図10(A)(B)(C)は数値実施例の広角端(焦点距離、f=10.00mm)、ズーム中間(焦点距離、f=16.00mm)、望遠端(焦点距離、f=25.00mm)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=22mm)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(A)(B)(C)は数値実施例の広角端(焦点距離、f=22.00mm)、ズーム中間(焦点距離、f=70.00mm)、望遠端(焦点距離、f=220.00mm)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13は本発明の実施例7(数値実施例7)のズームレンズの広角端(焦点距離、f=26mm)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(A)(B)(C)は数値実施例の広角端(焦点距離、f=26.00mm)、ズーム中間(焦点距離、f=58.00mm)、望遠端(焦点距離、f=130.00mm)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15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。レンズ断面図において、B1は変倍の際に不動の正の屈折力の第1レンズ群(前玉レンズ群)である。図1、5、7、9、11に示す実施例1、3〜6のズームレンズにおいては、B12は第1レンズ群B1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の際に像側へ移動する。B11、B13は第1レンズ群B1中のフォーカスの際に不動の固定群である。図3、13示す実施例2、7のズームレンズにおいては、B12、B13は第1レンズ群B1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の際に、B12は像側へ、B13は被写体側へ連動して移動する。B11は第1レンズ群B1中のフォーカスの際に不動の固定レンズ群である。
B2、B3およびB4の3つのレンズ群でズーム系(変倍レンズ群)が構成されている。B5は変倍の際に不動の結像作用をする第5レンズ群(リレーレンズ群)である。図1において、B51は第5レンズ群B5中の防振レンズ群であり、光軸と直交方向へ移動する。B52は第5レンズ群B5中の防振のためには移動しない固定レンズ群である。
SPは絞り(開口絞り)である。図7に示す実施例4においては、開口絞りSPは変倍の際にズーム系(変倍レンズ群)と連動して移動する。
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。
本発明のズームレンズは、本発明のズームレンズは、物体側から像側へ順に、変倍のためには移動しない正の屈折力の第1レンズ群を有する。更に変倍に際して移動する負の屈折力の第2レンズ群、変倍に際して移動する正の屈折力の第3レンズ群、正の屈折力の第4レンズ群、第5レンズ群を有する。また、変倍時に全てのレンズ群の間隔が変化する。
第3レンズ群は変倍に際し、第1レンズ群の最も像側の面と第3レンズ群の最も物体側の面の光軸上の距離が、少なくとも一度は広角端より広がる点を通過する。すなわち、第3レンズ群は変倍に際し、第1レンズ群の最も像側の面と第3レンズ群の最も物体側の面の光軸上の距離が広角端より長いズーム位置を有する軌跡に沿って移動する。
第1レンズ群の最も像側の面と第4レンズ群の最も物体側の面の広角端、望遠端における光軸上の距離を各々Lw、Ltとする。第3レンズ群の最も像側の面と第4レンズ群の最も物体側の面の広角端、望遠端における光軸上の距離を各々Dw、Dtとする。第1レンズ群、第2レンズ群の焦点距離を各々f1、f2とする。
このとき、
1.0<Lw/Lt<10.0 ・・・(1)
1.0<Dw/Dt<100.0 ・・・(2)
−5.0<f1/f2<−0.5 ・・・(3)
なる条件を満足している。
条件式(1)は、第1レンズ群の最も像側の面と第4レンズ群の最も物体側の面の広角端、望遠端における光軸上の距離を規定しているが、第1レンズ群は変倍に際し固定であるため、実質的には第4レンズ群の広角端と望遠端の関係を規定している。各実施例のズームレンズでは、第4レンズ群の移動軌跡を適切に設定することが、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(1)を満足することにより、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(1)の上限を超えると、変倍に際し、第4レンズ群の移動量が大きくなり過ぎるため、全長が増大することで、レンズが大型化してしまう。条件式(1)の下限を超えると、変倍に際し、第4レンズ群の横倍率の変化が小さくなり過ぎるため、諸収差の抑制、特に望遠側の色収差の抑制が困難となる。
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。
1.2<Lw/Lt<2.5 ・・・(1a)
条件式(2)は、第3レンズ群の最も像側の面と第4レンズ群の最も物体側の面の広角端、望遠端における光軸上の距離を規定している。各実施例のズームレンズでは、第3レンズ群と第4レンズ群の関係を適切に設定することが、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(2)を満足することにより、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(2)の上限を超えると、変倍に際し、第3レンズ群と第4レンズ群の光軸上の距離が相対的に変化し過ぎるため、全長が増大し、レンズが大型化してしまう。またはレンズ群間隔が望遠端で接近し過ぎてしまい、高速で駆動すると硝子同士が接触してしまう。条件式(2)の下限を超えると、変倍に際し、第3レンズ群と第4レンズ群の光軸上の距離が、広角端よりも望遠端が広がるため、変倍による諸収差の変動を抑制することが困難となる。
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。
3.0<Dw/Dt<50.0 ・・・(2a)
条件式(3)は、第1レンズ群と第2レンズ群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レンズ群と第2レンズ群の焦点距離の比を適切に設定することが、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(3)を満足することにより、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(3)の上限を超えると、第2レンズ群の焦点距離が相対的に長くなり過ぎるため、第2レンズ群の移動量が増大し、レンズが大型化してしまう。条件式(3)の下限を超えると、第2レンズ群の焦点距離が相対的に短くなり過ぎるため、変倍による諸収差の変動を抑制することが困難となる。
更に好ましくは条件式(3)の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
−2.7<f1/f2<−0.7 ・・・(3a)
以上の各条件を満たすことにより、本発明の各実施例はズーム全域において収差補正が良好に補正された、小型、軽量なズームレンズを得ている。
本発明のズームレンズは、更に好ましくは、広角端、望遠端における焦点距離を各々fw、ftとしたとき、
0.1<fw/f1<1.5 ・・・(4)
2.0<ft/fw<30.0 ・・・(5)
なる条件を満足するのが良い。
条件式(4)は、広角端の焦点距離と第1レンズ群の焦点距離の比を規定している。
条件式(4)の上限を超えると、第1レンズ群の焦点距離が相対的に短くなり過ぎるため、諸収差の抑制、特に望遠側の色収差の抑制が困難となる。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(4)の下限を超えると、第1レンズ群の焦点距離が相対的に長くなり過ぎるため、第1レンズ群のレンズ径が大きくなり、広角化と小型化の両立が困難となる。
更に好ましくは条件式(4)の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
0.3<fw/f1<1.0 ・・・(4a)
条件式(5)は、望遠端の焦点距離と広角端の焦点距離の比を規定している。
条件式(5)の上限を超えると、変倍時に移動するレンズ群の移動量が増大し、レンズが大型化してしまう。条件式(5)の下限を超えると、ズーム比が小さ過ぎるため、使い勝手が良くない。
更に好ましくは条件式(5)の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
2.5<ft/fw<15.0 ・・・(5a)
本発明のズームレンズは、更に好ましくは、第3レンズ群の焦点距離をf3、第4レンズ群の焦点距離をf4としたとき、
0.1<f3/f4<5.0 ・・・(6)
なる条件を満足するのが良い。
条件式(6)は第3レンズ群と第4レンズ群の焦点距離の比を規定している。
条件式(6)の上限を超えると、第3レンズ群の焦点距離が相対的に長くなり過ぎるため、変倍に際し、移動量が増大し、レンズが大型化してしまう。条件式(6)の下限を超えると、第3レンズ群の焦点距離が相対的に短くなり過ぎるため、変倍による諸収差の変動を抑制することが困難となる。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。
更に好ましくは条件式(6)の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
0.3<f3/f4<3.0 ・・・(6a)
本発明のズームレンズは、更に好ましくは、第1レンズ群の最も像側の面と第3レンズ群の最も物体側の面の広角端、および最も広がるズーム位置での光軸上の距離を各々Mw、Mmaxとしたとき、
0.0<(Mmax−Mw)/Mw<1.0 ・・・(7)
なる条件を満足するのが良い。
条件式(7)は第1レンズ群の最も像側の面と第3レンズ群の最も物体側の面の広角端、および最も広がるズーム位置での光軸上の距離を規定しているが、第1レンズ群は変倍のためには移動しないため、実質的には第3レンズ群の広角端と最も広がるズーム位置の関係を規定している。
条件式(7)の上限を超えると、第3レンズ群の比直線的な移動量が増大し過ぎるため、制御が困難となる。また、変倍に際し、第4レンズ群と接近し過ぎてしまい、高速で駆動すると硝子同士が接触してしまう。条件式(7)の下限を超えると、第3レンズ群の焦点距離が短くなり過ぎるため、変倍による諸収差の変動を抑制することが困難となる。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。
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。
2.0×10-2<(Mmax−Mw)/Mw<5.0×10-1 ・・・(7a)
本発明のズームレンズは、更に好ましくは、開口絞りを第2レンズ群と第3レンズ群の間、または第3レンズ群内に構成するのが良い。これにより、第1レンズ群の径を小さくすることと、高倍率化の両立が容易となる。
本発明のズームレンズは、更に好ましくは、開口絞りは変倍のためには移動しない構成とする方が良い。これにより、絞り制御の配線が容易となる。(実施例1〜3、5〜7)
本発明のズームレンズは、更に好ましくは、第3レンズ群は1枚のレンズで構成されるのが良い。これにより、第3レンズ群が軽量化され、往復移動する場合にも、制御の負担が軽減される。(実施例2、4〜7)
本発明のズームレンズは、更に好ましくは、第4レンズ群は正の屈折力のレンズ1枚と負の屈折力のレンズ1枚で構成されるのが良い。これにより、変倍による諸収差の変動を抑制することが可能となる。また、第4レンズ群が軽量化され、高速駆動することが可能となる。(実施例1、3、5)
本発明のズームレンズは、更に好ましくは、第5レンズ群は変倍のためには移動しない構成とする方が良い。これにより、制御が容易となる。また、実施例1において、防振レンズ群を備えることが容易となる。
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B1は第1面〜第15面に対応する。第2レンズ群B2は第16面〜第22面に対応する。開口絞りは第23面に対応する。第3レンズ群B3は第24面〜第28面に対応する。第4レンズ群B4は第29面〜第32面に対応する。第5レンズ群B5は第33面〜第42面に対応し、第51レンズ群B51が第33面〜第37面に対応する。
広角端から望遠端への変倍に際して、第2レンズ群B2は像側へ直線的に移動するとき、第3レンズ群B3は側に凸の軌跡を描きながら略往復移動する。第4レンズ群B4は物体側に移動し、広角側よりも像側で移動量が増加する。
開口絞りは変倍に際して径を変化させ、望遠端で最大となる。また、変倍に際して、光軸方向には不動である。
第51レンズ群B51は光軸と略垂直方向に移動することで、像ぶれを補正する。
後述する表1に示すように数値実施例1は条件式(1)〜(7)のいずれの条件式も満足しており、5.29倍の高変倍比で広角端における撮影画角(画角)84.90°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B1は第1面〜第15面に対応する。第2レンズ群B2は第16面〜第22面に対応する。開口絞りは第23面に対応する。第3レンズ群B3は第24面〜第25面に対応し、第4レンズ群B4は第26面〜第30面に対応する。第5レンズ群B5は第31面〜第35面に対応する。
広角端から望遠端への変倍に際して、第2レンズ群B2は像側へ直線的に移動するとき、第3レンズ群B3は略S字の軌跡を描きながら移動し、最初物体側に移動し、次に像側に移動したのち、最終的に物体側に移動する。
開口絞りは変倍に際して径を変化させ、望遠端で最大となる。また、変倍に際して、光軸方向には不動である。
無限端物体から近距離物体へのフォーカシングに際して、第12レンズ群B12は像側へ直線的に移動するとき、第13レンズ群B13は物体側へ直線的に移動する。
後述する表1に示すように数値実施例2は条件式(1)〜(7)のいずれの条件式も満足しており、5.00倍の高変倍比で広角端における撮影画角(画角)65.88°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B1は第1面〜第17面に対応する。第2レンズ群B2は第18面〜第24面に対応する。開口絞りは第25面に対応する。第3レンズ群B3は第26面〜第30面に対応する。第4レンズ群B4は第31面〜第34面に対応する。第5レンズ群B5は第35面〜第44面に対応する。
広角端から望遠端への変倍に際して、第2レンズ群B2は像側へ直線的に移動するとき、第3レンズ群B3は、最初像側に移動し、最終的に物体側に移動する。
開口絞りは変倍に際して径を変化させ、望遠端で最大となる。また、変倍に際して、光軸方向には不動である。
後述する表1に示すように数値実施例3は条件式(1)〜(7)のいずれの条件式も満足しており、3.00倍の高ズーム比で広角端における撮影画角(画角)75.38°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B1は第1面〜第15面に対応する。第2レンズ群B2は第16面〜第22面に対応する。開口絞りは第23面に対応する。第3レンズ群B3は第24面〜第25面に対応する。第4レンズ群B4は第26面〜第30面に対応する。第5レンズ群B5は第31面〜第38面に対応する。
開口絞りは変倍に際して径を変化させ、望遠端で最大となる。また、変倍に際して、光軸方向に移動する。広角端から望遠端への変倍に際して、第2レンズ群B2は像側へ直線的に移動するとき、第3レンズ群B3は略S字の軌跡を描きながら移動し、最初物体側に移動し、次に像側に移動したのち、最終的に物体側に移動する。開口絞りは略逆S字の軌跡を描きながら移動し、最初像側に移動し、次に物体側に移動したのち、最終的に像側に移動する。
後述する表1に示すように数値実施例4は条件式(1)〜(7)のいずれの条件式も満足しており、4.74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B1は第1面〜第16面に対応する。第2レンズ群B2は第17面〜第23面に対応する。開口絞りは第24面に対応する。第3レンズ群B3は第25面〜第26面に対応する。第4レンズ群B4は第27面〜第30面に対応する。第5レンズ群B5は第31面〜第41面に対応する。
広角端から望遠端への変倍に際して、第2レンズ群B2は像側へ直線的に移動するとき、第3レンズ群B3は側に凸の軌跡を描きながら略往復移動する。第4レンズ群B4は物体側に移動し、広角側よりも像側で移動量が増加する。
開口絞りは変倍に際して径を変化させ、望遠端で最大となる。また、変倍に際して、光軸方向には不動である。
後述する表1に示すように数値実施例5は条件式(1)〜(7)のいずれの条件式も満足しており、2.50倍の高変倍比で広角端における撮影画角(画角)114.52°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B1は第1面〜第15面に対応する。第2レンズ群B2は第16面〜第22面に対応する。開口絞りは第23面に対応する。第3レンズ群B3は第24面〜第25面に対応する。第4レンズ群B4は第26面〜第30面に対応する。第5レンズ群B5は第31面〜第36面に対応する。
広角端から望遠端への変倍に際して、第2レンズ群B2は像側へ直線的に移動するとき、第3レンズ群B3は、最初像側に移動し、最終的に物体側に移動する。
開口絞りは変倍に際して径を変化させ、望遠端で最大となる。また、変倍に際して、光軸方向には不動である。
後述する表1に示すように数値実施例6は条件式(1)〜(7)のいずれの条件式も満足しており、10.00倍の高変倍比で広角端における撮影画角(画角)70.50°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7実施例において、第1レンズ群B1は第1面〜第15面に対応する。第2レンズ群B2は第16面〜第22面に対応する。第3レンズ群B3は第23面〜第24面に対応し、開口絞りは第25面に対応する。第4レンズ群B4は第26面〜第30面に対応する。第5レンズ群B5は第31面〜第35面に対応する。
広角端から望遠端への変倍に際して、第2レンズ群B2は像側へ直線的に移動するとき、第3レンズ群B3は略S字の軌跡を描きながら移動し、最終的に物体側に移動する。
開口絞りは変倍に際して径を変化させ、望遠端で最大となる。また、変倍に際して、第3レンズ群と一体で移動する。
無限端物体から近距離物体へのフォーカシングに際して、第12レンズ群B12は像側へ直線的に移動するとき、第13レンズ群B13は物体側へ直線的に移動する。
後述する表1に示すように数値実施例7は条件式(1)〜(7)のいずれの条件式も満足しており、5.00倍の高変倍比で広角端における撮影画角(画角)61.76°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、高変倍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15は実施例1〜7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15において101は実施例1〜7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5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一部のレンズ群を移動するレンズ群B11〜B13が含まれている。
ズーム部LZは実施例1〜7の変倍のために光軸上を移動する第2レンズ群B2、第3レンズ群B3、第4レンズ群B4と、変倍のためには不動の最も像側の第5レンズ群B5が含まれている。SPは開口絞りである。114、115は各々フォーカシング群、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、フォーカシング群やズーム部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およびズームレンズ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および変更が可能である。
以下に本発明の実施例1〜7に対する数値実施例1〜7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面と第(i+1)面の間隔、ndi,νdiは第i面と第(i+1)面との間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 0006529457
変倍の際に移動するレンズ群の移動量は、変倍の際に移動する最も物体側のレンズ群を広角端と望遠端を結ぶ直線で動かしたとき、下記の数式に従い移動する。また、変倍の際に移動する最も像側のレンズ群は、変倍に伴う像面変動補正用に移動する。
移動量はjをレンズ群の番号とし、光軸方向への移動量をfj(y)、光の進行方向を正、yは広角端から望遠端までの移動量を1として示し、Bj1、Bj2、Bj3、Bj4、Bj5、Bj6、Bj7、Bj8それぞれ移動係数としたとき、次式で表している。
Figure 0006529457
フォーカシングの際に2群以上のレンズが移動する所謂フローティングフォーカスのレンズ群の移動量は、フォーカシングの際に移動する最も物体側のレンズ群を無限端と至近端を結ぶ直線で動かしたとき、下記の数式に従い移動する。
移動量はjをレンズ群の番号とし、光軸方向への移動量をgj(y)、光の進行方向を正、yは最も物体側のレンズの移動量を示し、Cjを移動係数としたとき、次式で表している。
Figure 0006529457
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* 91.439 2.29 1.77250 49.6 60.19
2 30.650 16.18 48.43
3 -90.113 1.70 1.77250 49.6 47.62
4 82.752 0.20 46.59
5 59.860 4.88 1.85478 24.8 47.09
6 186.894 4.58 46.76
7 -208.155 4.27 1.59522 67.7 46.65
8 -68.920 8.65 46.76
9 78.112 1.40 1.85478 24.8 44.04
10 40.332 8.26 1.43875 94.9 42.63
11 -332.216 0.20 42.53
12 83.842 4.17 1.49700 81.5 42.02
13 -746.759 0.20 42.08
14 62.546 6.35 1.65160 58.5 42.47
15 -157.017 (可変) 42.19
16 -183.698 0.90 1.81600 46.6 22.69
17 23.639 3.73 21.29
18 -67.380 0.90 1.75500 52.3 21.42
19 165.971 0.20 22.18
20 39.342 4.33 1.85478 24.8 23.43
21 -61.566 0.90 1.81600 46.6 23.54
22 60.666 (可変) 23.77
23(絞り) ∞ (可変) 24.77
24 201.877 3.28 1.61800 63.3 25.53
25 -98.250 0.20 26.01
26 49.409 5.53 1.65160 58.5 26.65
27 -41.463 1.20 1.74950 35.3 26.52
28 352.441 (可変) 26.35
29 43.099 1.20 2.00069 25.5 26.28
30 34.211 0.75 25.96
31 43.005 4.16 1.48749 70.2 26.06
32 -138.159 (可変) 26.19
33 -327.586 1.20 2.00069 25.5 26.29
34 207.682 0.20 26.40
35 41.219 3.69 1.92286 18.9 26.91
36 -2687.752 1.20 1.78470 26.3 26.63
37 32.044 5.66 25.75
38 69.333 3.40 1.53775 74.7 27.05
39 -126.138 0.20 27.12
40 47.255 6.41 1.43875 94.9 27.02
41 -34.706 1.20 1.95375 32.3 26.66
42 -1068.251 34.42 26.94
像面 ∞

非球面データ
第1面
K =-1.81302e+000 A 4= 8.42998e-007 A 6= 4.16656e-010 A 8=-2.88945e-013

ズーム移動量データ
B21=32.14740
B31= 7.05092 B32=-5.98070 B33=35.14777 B34=-39.19330 B35= 3.90115
B36=-9.37366

各種データ
ズーム比 5.29
広角 中間 望遠
焦点距離 17.00 37.03 90.00
Fナンバー 4.00 4.00 4.00
半画角 42.45 22.78 9.80
像高 15.55 15.55 15.55
レンズ全長 235.17 235.17 235.17
BF 34.42 34.42 34.42

d15 1.11 23.61 33.26
d22 35.41 12.90 3.26
d23 9.63 13.84 1.19
d28 38.86 18.64 1.19
d32 2.00 18.01 48.11

入射瞳位置 34.55 49.40 57.97
射出瞳位置 -121.13 -97.40 -68.58
前側主点位置 49.70 76.02 69.34
後側主点位置 17.42 -2.61 -55.58

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 42.01 63.31 45.63 31.62
2 16 -20.89 10.96 1.61 -5.75
3 24 54.55 10.21 0.88 -5.30
4 29 110.63 6.12 1.40 -2.80
5 33 -1202.51 23.15 63.68 45.16

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -60.39
2 3 -55.34
3 5 100.27
4 7 170.54
5 9 -98.33
6 10 82.33
7 12 151.48
8 14 69.16
9 16 -25.49
10 18 -63.08
11 20 28.38
12 21 -37.13
13 24 106.98
14 26 35.31
15 27 -49.10
16 29 -176.20
17 31 67.56
18 33 -125.71
19 35 43.48
20 36 -39.99
21 38 83.44
22 40 46.60
23 41 -37.36
数値実施例2
単位 mm

面データ
面番号i ri di ndi vdi 有効径
1 151.182 2.85 1.77250 49.6 51.61
2 37.054 11.23 44.62
3 -108.262 2.38 1.77250 49.6 43.97
4 306.424 5.44 43.69
5 79.631 4.06 1.85478 24.8 43.84
6 428.229 1.27 43.46
7 213.865 4.94 1.59522 67.7 42.77
8 -119.863 8.00 42.14
9 144.587 1.90 1.85478 24.8 35.38
10 42.296 4.59 1.49700 81.5 33.61
11 170.717 0.47 33.21
12 78.853 4.98 1.59522 67.7 32.91
13 -101.573 0.19 32.36
14 46.628 3.84 1.58913 61.1 31.64
15 174.884 (可変) 30.99
16* ∞ 1.33 1.88300 40.8 21.46
17 25.235 2.74 19.23
18 232.123 1.14 1.53775 74.7 18.62
19 24.583 3.03 1.85478 24.8 18.89
20 131.571 4.19 18.80
21 -33.021 1.14 1.53775 74.7 18.83
22 172.990 (可変) 19.42
23(絞り) ∞ (可変) 20.01
24 48.026 3.01 1.58313 59.4 21.00
25* 1306.064 (可変) 21.14
26 46.277 3.67 1.49700 81.5 21.81
27 -154.226 0.19 22.01
28 69.084 1.57 1.88300 40.8 22.13
29 26.494 4.70 1.49700 81.5 21.80
30 -93.642 (可変) 21.97
31 44.710 1.57 1.48749 70.2 22.24
32 26.789 10.58 21.86
33 133.694 4.86 1.43875 94.9 23.78
34 -31.673 1.78 1.88300 40.8 23.97
35 -59.962 50.01 24.72
像面 ∞

非球面データ
第16面
K =-2.37744e+009 A 4= 2.06174e-006 A 6=-1.42423e-009 A 8=-4.74999e-012
第25面
K = 0.00000e+000 A 4= 4.59584e-006 A 6= 2.07147e-010 A 8=-1.15848e-012

ズーム移動量データ
B21=23.66823
B31=-4.76378 B32=24.32548 B33=15.97729 B34=-99.12101 B35=68.59309
B36=-14.78897

フォーカス移動量データ
U12の移動量 5.16022
C13=-0.77175

各種データ
ズーム比 5.00
広角 中間 望遠
焦点距離 24.00 53.14 120.00
Fナンバー 5.60 5.60 5.60
半画角 32.94 16.31 7.38
像高 15.55 15.55 15.55
レンズ全長 220.06 220.06 220.06
BF 50.01 50.01 50.01

d15 1.33 17.90 25.00
d22 25.43 8.86 1.76
d23 11.12 11.17 1.34
d25 22.55 12.90 0.98
d30 7.97 17.56 39.31

入射瞳位置 39.31 55.29 63.23
射出瞳位置 -122.49 -90.25 -66.14
前側主点位置 59.97 88.30 59.26
後側主点位置 26.01 -3.14 -69.99

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 56.15 41.35 19.58
2 16 -20.00 13.57 3.92 -5.81
3 24 85.09 3.01 -0.07 -1.97
4 26 57.85 10.13 1.53 -5.21
5 31 -379.11 18.79 -17.55 -35.46

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -63.93
2 3 -102.81
3 5 112.75
4 7 129.31
5 9 -69.88
6 10 111.47
7 12 75.09
8 14 106.32
9 16 -28.41
10 18 -51.07
11 19 34.58
12 21 -51.30
13 24 85.09
14 26 71.85
15 28 -49.24
16 29 41.98
17 31 -140.69
18 33 58.74
19 34 -77.89
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* 65.303 1.70 1.80100 35.0 49.05
2 24.818 11.07 40.26
3 827.587 1.20 1.80100 35.0 39.75
4 66.619 5.75 38.61
5 -70.568 1.20 1.61800 63.3 38.60
6 991.530 0.20 39.35
7 82.201 4.68 2.00069 25.5 40.16
8 -326.872 1.15 40.02
9 110.763 3.48 1.59522 67.7 39.10
10* -429.302 9.59 38.69
11 64.145 1.00 1.85478 24.8 34.03
12 33.449 6.07 1.43875 94.9 33.58
13 251.523 0.20 34.00
14 79.048 5.59 1.49700 81.5 34.54
15 -177.233 0.20 34.76
16 153.550 4.76 1.72916 54.7 34.80
17 -78.097 (可変) 34.65
18 -270.879 0.80 1.88300 40.8 23.31
19 30.151 4.21 22.59
20 -69.579 0.80 1.65160 58.5 22.92
21 268.975 1.59 23.55
22 48.249 4.62 1.85478 24.8 25.38
23 -89.785 0.80 1.77250 49.6 25.47
24 64.341 (可変) 25.57
25(絞り) ∞ (可変) 26.46
26* 37.838 4.39 1.58313 59.4 28.00
27 -293.530 0.20 27.95
28 92.127 2.62 1.65160 58.5 27.77
29 -1462.645 1.00 1.74950 35.3 27.49
30 77.003 (可変) 27.09
31 54.510 1.00 2.00069 25.5 26.90
32 39.212 1.00 26.45
33 58.977 4.08 1.48749 70.2 26.49
34 -82.461 (可変) 26.43
35 80.352 3.32 1.95906 17.5 27.34
36 -207.144 1.83 27.20
37 -138.477 1.00 1.85478 24.8 26.73
38 45.409 1.30 26.50
39 58.043 5.70 1.59522 67.7 26.89
40 -45.171 1.60 1.72047 34.7 27.06
41 -14897.747 10.72 27.50
42 -634.337 5.75 1.43875 94.9 29.68
43 -32.789 1.00 2.00100 29.1 30.04
44 -57.248 51.00 31.03
像面 ∞

非球面データ
第1面
K =-2.55264e-001 A 4= 1.52446e-006 A 6= 3.70002e-010 A 8=-1.76324e-013
第10面
K =-3.63095e+001 A 4= 1.61251e-006 A 6=-4.24700e-010 A 8=-9.14016e-013
第26面
K = 5.35918e-001 A 4=-4.47817e-006 A 6=-1.20201e-009 A 8=-2.26122e-012

ズーム移動量データ
B21=19.58464
B31= 3.72449 B32=-17.34816 B33=15.38325 B34=-24.42959 B35=14.48850
B36=-6.24911

各種データ
ズーム比 3.00
広角 中間 望遠
焦点距離 28.00 46.66 84.00
Fナンバー 4.00 4.50 4.50
半画角 37.69 24.87 14.44
像高 21.63 21.63 21.63
レンズ全長 235.02 235.02 235.02
BF 51.00 51.00 51.00

d17 0.98 12.73 20.57
d24 23.17 11.42 3.59
d25 14.84 11.82 1.41
d30 25.05 15.18 4.43
d34 2.80 15.69 36.85

入射瞳位置 31.32 37.27 41.66
射出瞳位置 -100.85 -84.93 -72.71
前側主点位置 54.15 67.91 68.62
後側主点位置 23.00 4.35 -33.00

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 38.68 57.84 40.83 29.07
2 18 -25.82 12.83 1.38 -7.87
3 26 65.55 8.21 -1.53 -6.44
4 31 139.23 6.07 3.47 -0.80
5 35 -4432.96 32.23 242.63 204.86

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -50.59
2 3 -89.91
3 5 -106.16
4 7 65.41
5 9 147.76
6 11 -82.25
7 12 86.97
8 14 110.47
9 16 71.31
10 18 -30.51
11 20 -84.41
12 22 36.94
13 23 -48.18
14 26 57.53
15 28 132.56
16 29 -96.92
17 31 -143.05
18 33 70.97
19 35 59.91
20 37 -39.53
21 39 43.42
22 40 -62.46
23 42 78.38
24 43 -77.65
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* 97.792 2.70 1.77250 49.6 53.27
2 29.474 15.34 43.47
3 -56.318 1.98 1.77250 49.6 42.47
4 256.814 1.68 42.77
5 75.034 2.96 1.89286 20.4 43.60
6 121.200 2.03 43.30
7 134.312 7.69 1.62041 60.3 43.27
8 -76.682 0.20 42.88
9 109.133 1.89 1.85478 24.8 39.65
10 40.897 6.51 1.49700 81.5 37.59
11 1047.450 3.57 38.11
12 115.553 5.76 1.59522 67.7 40.10
13 -97.158 0.18 40.30
14 57.813 4.39 1.76385 48.5 39.78
15 272.396 (可変) 39.22
16* 126.593 1.26 1.88300 40.8 24.15
17 25.583 4.21 22.23
18 -89.927 1.08 1.59522 67.7 22.37
19 30.964 4.01 1.85478 24.8 23.12
20 -241.861 2.97 23.18
21 -38.064 1.08 1.76385 48.5 23.17
22 -424.205 (可変) 23.91
23(絞り) ∞ (可変) 24.76
24 37.406 3.24 1.59522 67.7 26.48
25* 97.863 (可変) 26.43
26 86.583 4.63 1.49700 81.5 27.37
27 -61.314 0.18 27.42
28 74.947 1.49 2.00100 29.1 26.85
29 37.523 4.89 1.49700 81.5 26.12
30 -147.368 (可変) 25.89
31 37.376 2.81 1.95906 17.5 25.89
32 88.563 1.49 2.00069 25.5 25.39
33 33.580 5.36 24.37
34 459.108 3.75 1.48749 70.2 24.55
35 -45.965 0.18 24.60
36 132.563 5.48 1.49700 81.5 24.00
37 -25.588 1.68 1.95375 32.3 23.54
38 1781.582 43.52 23.90
像面 ∞

非球面データ
第1面
K = 5.58587e+000 A 4= 6.89166e-008 A 6= 1.67536e-010 A 8=-7.81810e-013
第16面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.99972e-007 A 6=-1.99181e-009 A 8= 6.32825e-013
第25面
K = 0.00000e+000 A 4= 6.56253e-006 A 6=-6.81552e-011 A 8= 2.40306e-012

ズーム移動量データ
B21=28.55285
Bsp1=10.44733 Bsp2=-18.81152 Bsp3=-7.30782 Bsp4= 4.06481 Bsp5=11.94457
Bsp6=-9.34884E-006
B31=-0.95657 B32=21.01994 B33=17.62048 B34=-93.71109 B35=62.61010
B36=-14.01060

各種データ
ズーム比 4.74
広角 中間 望遠
焦点距離 19.00 39.17 90.00
Fナンバー 4.00 4.00 4.00
半画角 39.30 21.65 9.80
像高 15.55 15.55 15.55
レンズ全長 220.02 220.02 220.02
BF 43.52 43.52 43.52

d15 0.98 19.54 29.53
d22 29.98 10.37 1.77
d23 9.24 12.87 1.48
d25 25.72 14.74 4.71
d30 3.90 12.31 32.34

入射瞳位置 33.55 45.40 53.68
射出瞳位置 -79.89 -65.37 -44.34
前側主点位置 49.63 70.48 51.48
後側主点位置 24.52 4.35 -46.48

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 56.89 42.94 30.86
2 16 -22.80 14.60 4.00 -6.37
3 24 99.38 3.24 -1.23 -3.22
4 26 58.95 11.20 2.33 -5.04
5 31 -245.97 20.75 40.56 21.94

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -55.31
2 3 -59.34
3 5 211.66
4 7 79.48
5 9 -76.79
6 10 85.20
7 12 89.27
8 14 94.77
9 16 -36.31
10 18 -38.43
11 19 32.03
12 21 -54.54
13 24 99.38
14 26 72.77
15 28 -75.99
16 29 60.53
17 31 64.79
18 32 -54.29
19 34 85.63
20 36 43.53
21 37 -26.25
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* 113.703 2.35 1.77250 49.6 67.99
2 22.597 16.64 44.28
3 73.335 1.90 1.58313 59.4 42.54
4* 20.187 9.03 35.99
5 195.447 1.90 1.69680 55.5 35.65
6 36.621 4.90 34.16
7 52.226 1.90 1.59522 67.7 36.86
8 30.482 9.20 1.67270 32.1 37.64
9 -193.358 1.19 37.76
10 82.793 5.21 1.62041 60.3 37.69
11 -168.583 3.69 37.31
12 466.888 1.50 1.85478 24.8 34.98
13 26.287 7.31 1.49700 81.5 33.03
14 489.422 0.20 33.09
15 51.952 7.52 1.76385 48.5 33.30
16 -52.718 (可変) 32.77
17 18789.032 1.00 1.88300 40.8 18.53
18 19.460 2.95 16.68
19 -86.466 1.00 1.77250 49.6 16.42
20 80.818 1.00 16.19
21 40.320 1.00 1.49700 81.5 16.08
22 31.256 2.29 1.85478 24.8 16.39
23 -4187.237 (可変) 16.55
24(絞り) ∞ (可変) 17.03
25 63.477 2.42 1.69680 55.5 17.52
26 317.373 (可変) 17.58
27 26.860 1.15 1.95375 32.3 17.79
28 17.290 0.18 17.23
29 17.166 5.97 1.48749 70.2 17.37
30 -63.521 (可変) 17.24
31 -51.444 1.15 1.88300 40.8 15.57
32 32.658 3.40 1.84666 23.8 16.39
33 -54.456 11.52 16.91
34 40.309 4.42 1.48749 70.2 21.04
35 -45.849 0.20 21.08
36 -110.756 1.30 1.95375 32.3 20.89
37 18.035 5.95 1.49700 81.5 20.84
38 -209.702 7.42 21.95
39 98.419 10.44 1.49700 81.5 27.80
40 -19.310 2.00 2.00100 29.1 28.79
41* -26.367 39.94 31.15
像面 ∞

非球面データ
第1面
K =-1.92284e+000 A 4= 7.15243e-006 A 6=-3.60896e-009 A 8= 1.30630e-012
第4面
K =-8.97019e-001 A 4= 9.29083e-006 A 6= 1.50655e-008 A 8=-7.25000e-011
第41面
K = 2.73821e-001 A 4= 9.23770e-007 A 6=-1.89961e-009 A 8= 4.87802e-014

ズーム移動量データ
B21=22.3598
B31=22.69680 B32=-23.26067 B33=19.88770 B34=2.95128 B35=-11.09764
B36=-10.81065

各種データ
ズーム比 2.50
広角 中間 望遠
焦点距離 10.00 16.00 25.00
Fナンバー 4.00 4.00 4.00
半画角 57.26 44.19 31.88
像高 15.55 15.55 15.55
レンズ全長 221.23 221.23 221.23
BF 39.94 39.94 39.94

d16 0.90 17.67 23.26
d23 24.23 7.46 1.87
d24 0.99 9.70 1.36
d26 11.70 3.04 0.88
d30 2.27 2.23 12.73

入射瞳位置 22.42 24.57 25.31
射出瞳位置 -365.80 -412.19 -261.70
前側主点位置 32.17 40.00 48.24
後側主点位置 29.94 23.94 14.94

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 22.35 74.42 36.29 51.30
2 17 -27.26 9.24 -1.08 -8.52
3 25 112.94 2.42 -0.35 -1.77
4 27 60.11 7.30 1.60 -3.32
5 31 93.44 47.81 48.37 20.31

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -36.75
2 3 -48.21
3 5 -64.72
4 7 -126.71
5 8 39.51
6 10 89.86
7 12 -32.33
8 13 55.44
9 15 35.19
10 17 -21.93
11 19 -53.68
12 21 -289.58
13 22 35.96
14 25 112.94
15 27 -53.67
16 29 28.32
17 31 -22.35
18 32 24.31
19 34 44.60
20 36 -16.06
21 37 33.61
22 39 33.37
23 40 -83.37
数値実施例6
単位 mm

面データ
面番号i ri di ndi vdi 有効径
1 562.934 3.20 1.77250 49.6 71.99
2 57.833 13.95 63.02
3 -156.055 2.70 1.77250 49.6 62.38
4 317.697 0.09 61.97
5 102.927 5.17 1.89286 20.4 62.15
6 502.336 1.20 61.79
7 456.378 7.09 1.59522 67.7 61.27
8 -113.573 10.11 60.69
9 717.505 2.10 1.85478 24.8 51.44
10 58.493 7.53 1.49700 81.5 49.38
11 -306.332 0.20 49.23
12 80.052 6.77 1.48749 70.2 47.81
13 -168.517 0.20 47.23
14 73.153 4.39 1.76385 48.5 43.37
15 545.404 (可変) 42.86
16* -1688.576 1.40 1.88300 40.8 29.57
17 29.494 3.94 25.99
18 -550.701 1.20 1.59522 67.7 25.47
19 28.246 4.27 1.85478 24.8 23.91
20 -331.870 2.91 23.25
21 -39.684 1.20 1.76385 48.5 22.73
22 393.767 (可変) 23.35
23(絞り) ∞ (可変) 25.62
24 47.943 3.66 1.59522 67.7 31.57
25* 106.370 (可変) 31.53
26 124.725 4.89 1.49700 81.5 33.90
27 -83.433 0.20 34.00
28 115.133 1.66 2.00069 25.5 33.60
29 59.080 5.46 1.49700 81.5 33.01
30 -102.429 (可変) 32.91
31 76.122 5.81 1.95906 17.5 29.64
32 -83.750 1.66 2.00069 25.5 28.86
33 36.953 4.23 27.52
34 38.834 8.65 1.43875 94.9 28.99
35 -27.698 1.87 1.88300 40.8 28.94
36 -57.527 45.24 29.99
像面 ∞

非球面データ
第16面
K =-2.44922e+004 A 4= 1.54355e-006 A 6= 5.37127e-011 A 8=-2.02838e-012
第25面
K = 0.00000e+000 A 4= 3.53769e-006 A 6=-9.81912e-011 A 8= 1.21613e-013

ズーム移動量データ
B21=39.65971
B31=14.86705 B32=-44.26662 B33=38.37101 B34=0.27553 B35=-14.80050
B36=-17.69515 B37=-0.65142 B38=1.67986

各種データ
ズーム比 10.00
広角 中間 望遠
焦点距離 22.00 70.00 220.00
Fナンバー 4.00 4.00 6.99
半画角 35.25 12.52 4.04
像高 15.55 15.55 15.55
レンズ全長 285.09 285.09 285.09
BF 45.24 45.24 45.24

d15 1.18 29.12 40.84
d22 41.26 13.32 1.60
d23 23.61 20.91 1.39
d25 30.19 15.06 1.49
d30 25.90 43.73 76.83

入射瞳位置 49.00 86.86 110.10
射出瞳位置 -280.28 -135.33 -88.72
前側主点位置 69.52 129.72 -31.20
後側主点位置 23.24 -24.76 -174.76

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 60.17 64.70 48.84 20.32
2 16 -22.43 14.92 4.07 -6.16
3 24 142.78 3.66 -1.84 -4.08
4 26 68.13 12.20 3.49 -4.58
5 31 -366.38 22.22 0.20 -15.53

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -83.27
2 3 -134.49
3 5 142.46
4 7 152.96
5 9 -73.91
6 10 99.22
7 12 111.95
8 14 109.62
9 16 -32.63
10 18 -44.95
11 19 30.33
12 21 -46.91
13 24 142.78
14 26 101.08
15 28 -121.96
16 29 76.02
17 31 41.78
18 32 -25.21
19 34 38.28
20 35 -61.97
数値実施例7
単位 mm

面データ
面番号i ri di ndi vdi 有効径
1 241.893 2.85 1.81600 46.6 51.67
2 41.243 12.84 45.57
3 -120.340 2.38 1.81600 46.6 44.40
4 1290.230 2.49 44.43
5 80.751 4.50 1.85478 24.8 44.67
6 555.686 1.99 44.23
7 881.945 4.05 1.59522 67.7 43.53
8 -113.225 9.59 43.10
9 171.531 1.90 1.85478 24.8 38.18
10 47.819 5.28 1.49700 81.5 38.01
11 472.324 0.47 38.30
12 96.571 5.62 1.53775 74.7 38.91
13 -87.790 0.19 38.98
14 44.779 4.20 1.58913 61.1 37.80
15 182.756 (可変) 37.36
16* ∞ 1.33 1.88300 40.8 22.67
17 25.459 3.81 21.51
18 -237.682 1.14 1.53775 74.7 21.77
19 26.955 3.56 1.85478 24.8 22.46
20 276.273 2.59 22.44
21 -33.375 1.14 1.53775 74.7 22.46
22 341.208 (可変) 23.36
23 48.863 3.19 1.59522 67.7 24.96
24* 1448.195 1.00 25.10
25(絞り) ∞ (可変) 25.25
26 45.952 4.09 1.49700 81.5 25.74
27 -148.523 0.19 25.62
28 68.973 1.57 1.88300 40.8 25.24
29 26.343 5.28 1.49700 81.5 24.29
30 -91.443 (可変) 24.15
31 34.572 1.57 1.51633 64.1 19.35
32 23.749 15.20 18.99
33 170.302 4.16 1.43875 94.9 21.78
34 -31.731 1.78 1.88300 40.8 21.97
35 -70.888 44.46 22.68
像面 ∞

非球面データ
第16面
K =-1.33729e+016 A 4= 1.41985e-006 A 6=-5.85000e-010 A 8=-5.40164e-012

第24面
K = 0.00000e+000 A 4= 4.60897e-006 A 6= 3.13168e-010 A 8=-7.78343e-013

ズーム移動量データ
B21=24.18000
B31=-4.77841 B32=24.30657 B33=15.95279 B34=-99.15343 B35=68.55736
B36=-14.78897

フォーカス移動量データ
U12の移動量 4.086359
C13=-0.755270

各種データ
ズーム比 5.00
広角 中間 望遠
焦点距離 26.00 58.00 130.00
Fナンバー 5.00 5.00 5.00
半画角 30.88 15.01 6.82
像高 15.55 15.55 15.55
レンズ全長 222.20 222.20 222.20
BF 44.46 44.46 44.46

d15 1.22 17.99 25.40
d22 36.07 19.43 1.99
d25 20.14 10.70 0.87
d30 10.39 19.71 39.56

入射瞳位置 41.74 62.81 69.38
射出瞳位置 -61.62 -54.92 -59.33
前側主点位置 61.37 86.96 36.54
後側主点位置 18.46 -13.54 -85.54


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 46.00 58.34 42.17 18.91
2 16 -20.00 13.57 3.37 -6.23
3 23 84.59 4.19 -0.07 -3.06
4 26 57.18 11.12 1.79 -5.64
5 31 -191.66 22.70 -0.76 -21.43

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -61.01
2 3 -134.11
3 5 109.01
4 7 168.25
5 9 -77.39
6 10 106.30
7 12 86.16
8 14 99.17
9 16 -28.66
10 18 -44.81
11 19 34.39
12 21 -56.29
13 23 84.59
14 26 70.90
15 28 -48.84
16 29 41.65
17 31 -154.04
18 33 61.19
19 34 -66.09
Figure 0006529457
101 :ズームレンズ
B1 :第1レンズ群
B2 :第2レンズ群
B3 :第3レンズ群
B4 :第4レンズ群
B5 :第5レンズ群

Claims (10)

  1. 物体側から像側へ順に、変倍のためには移動しない正の屈折力の第1レンズ群、変倍のために移動する負の屈折力の第2レンズ群、変倍のために移動する正の屈折力の第3レンズ群、変倍のために移動する正の屈折力の第4レンズ群、第5レンズ群からなり、変倍のためにレンズ群どうしの間隔がいずれも変化するズームレンズであって、前記第3レンズ群は変倍のために、前記第1レンズ群の最も像側の面と前記第3レンズ群の最も物体側の面間の光軸上の距離が広角端より特定のズーム状態でのほうが長くなり且つ像側に凸となる軌跡を含む軌跡に沿って移動し、前記第1レンズ群の最も像側の面と前記第4レンズ群の最も物体側の面間の広角端での光軸上の距離および望遠端での光軸上の距離をそれぞれLwおよびLtとし、前記第3レンズ群の最も像側の面と前記第4レンズ群の最も物体側の面間の広角端での光軸上の距離および望遠端での光軸上の距離をそれぞれDwおよびDtとし、前記第1レンズ群の焦点距離および前記第2レンズ群の焦点距離をそれぞれf1およびf2とし
    1.2<Lw/Lt<10.0
    1.0<Dw/Dt<100.0
    −5.0<f1/f2<−0.5
    なる条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
  2. 広角端での前記ズームレンズの焦点距離および望遠端での前記ズームレンズの焦点距離をそれぞれfwおよびftとし
    0.1<fw/f1<1.5
    2.0<ft/fw<30.0
    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3レンズ群の焦点距離をf3とし、前記第4レンズ群の焦点距離をf4とし
    0.1<f3/f4<5.0
    なる条件を満足することを特徴とする請求項1または請求項2に記載のズームレンズ。
  4. 前記第1レンズ群の最も像側の面と前記第3レンズ群の最も物体側の面間の広角端での光軸上の距離および最の光軸上の距離をそれぞれMwおよびMmaxとし
    0.0<(Mmax−Mw)/Mw<1.0
    なる条件を満足することを特徴とする請求項1ないし請求項3のうちいずれか1項に記載のズームレンズ。
  5. 記第2レンズ群と前記第3レンズ群の間または前記第3レンズ群と前記第4レンズ群の間に開口絞りを有することを特徴とする請求項1ないし請求項4のうちいずれか1項に記載のズームレンズ。
  6. 前記開口絞りは変倍のためには移動しないことを特徴とする請求項5に記載のズームレンズ。
  7. 前記第3レンズ群は1枚のレンズからなることを特徴とする請求項1ないし請求項6のうちいずれか1項に記載のズームレンズ。
  8. 前記第4レンズ群は、1枚の正の屈折力のレンズと1枚の負の屈折力のレンズとからなることを特徴とする請求項1ないし請求項7のうちいずれか1項に記載のズームレンズ。
  9. 前記第5レンズ群は変倍のためには移動しないことを特徴とする請求項1ないし請求項8のうちいずれか1項に記載のズームレンズ。
  10. 請求項1ないし請求項9のうちいずれか1項に記載のズームレンズと
    前記ズームレンズの像面に配された撮像素子と、
    を有することを特徴とする撮像装置。
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