JP6862203B2 - ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 - Google Patents

ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 Download PDF

Info

Publication number
JP6862203B2
JP6862203B2 JP2017021499A JP2017021499A JP6862203B2 JP 6862203 B2 JP6862203 B2 JP 6862203B2 JP 2017021499 A JP2017021499 A JP 2017021499A JP 2017021499 A JP2017021499 A JP 2017021499A JP 6862203 B2 JP6862203 B2 JP 6862203B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lens group
lens
zoom
group
scaling
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2017021499A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2018128572A5 (ja
JP2018128572A (ja
Inventor
和也 下村
和也 下村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP2017021499A priority Critical patent/JP6862203B2/ja
Priority to EP18000080.4A priority patent/EP3361301B1/en
Priority to CN201810109508.3A priority patent/CN108398773B/zh
Priority to US15/889,520 priority patent/US10670845B2/en
Publication of JP2018128572A publication Critical patent/JP2018128572A/ja
Publication of JP2018128572A5 publication Critical patent/JP2018128572A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6862203B2 publication Critical patent/JP6862203B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B15/00Optical objectives with means for varying the magnification
    • G02B15/14Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective
    • G02B15/145Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having five groups only
    • G02B15/1451Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having five groups only the first group being positive
    • G02B15/145117Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having five groups only the first group being positive arranged +---+
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B15/00Optical objectives with means for varying the magnification
    • G02B15/14Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective
    • G02B15/16Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective with interdependent non-linearly related movements between one lens or lens group, and another lens or lens group
    • G02B15/163Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective with interdependent non-linearly related movements between one lens or lens group, and another lens or lens group having a first movable lens or lens group and a second movable lens or lens group, both in front of a fixed lens or lens group
    • G02B15/167Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective with interdependent non-linearly related movements between one lens or lens group, and another lens or lens group having a first movable lens or lens group and a second movable lens or lens group, both in front of a fixed lens or lens group having an additional fixed front lens or group of lenses
    • G02B15/17Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective with interdependent non-linearly related movements between one lens or lens group, and another lens or lens group having a first movable lens or lens group and a second movable lens or lens group, both in front of a fixed lens or lens group having an additional fixed front lens or group of lenses arranged +--
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B9/00Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or -
    • G02B9/60Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or - having five components only

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Lenses (AREA)

Description

本発明は、ズームレンズ及びそれを有する撮像装置に関し、特に放送用テレビカメラ、映画用カメラ、デジタルスチルカメラ、銀塩写真用カメラ等に好適なものである。
近年、テレビカメラや映画用カメラ、写真用カメラ等の撮像装置には、広画角、高ズーム比か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等の撮像デバイスは、撮像範囲全体が略均一の解像力を有している。そのため、これを用いるズームレンズに対しては、画面中心から画面周辺まで解像力が略均一であることが要求されている。
広画角、高ズーム比のズームレンズとして、物体側から順に正の屈折力の第1レンズ群、変倍用の負の屈折力の第2レンズ群を配置したポジティブリード型のズームレンズが知られている。例えば、特許文献1、特許文献2では、物体側から順に正の屈折力の第1レンズ群、負の屈折力の第2レンズ群、第3レンズ群、第4レンズ群、正の屈折力の第5レンズ群から構成され、変倍に際して3つのレンズ群が移動するズームレンズが開示されている。特許文献2では、第2レンズ群と第3レンズ群の間隔が常に広がるように各レンズ群が移動している。
特開2015−161693号公報 国際公開2013/31203号
前述した構成のポジティブリード型のズームレンズにおいて、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および各レンズ群の移動軌跡を適切に設定することが重要である。更なる広画角化、高倍率と小型化を両立しようとした場合、特にズーム中間(fw×Z0.7 )から望遠端の焦点距離範囲における諸収差が増加し、画面周辺における性能劣化が大きくなる。
しかしながら、特許文献1に開示されているズームレンズでは、広角端に対してズーム中間の第2レンズ群と第3レンズの間隔変化が小さく、ズーム中間において効果的な収差補正が図られていない。また、特許文献2に開示されているズームレンズでは、諸収差が増大するズーム中間(fw×Z0.7 )から望遠端の焦点距離範囲における各移動群の移動軌跡を開示しておらず効果的な収差補正が図られていない。
発明は広画角、高ズーム比、小型軽量全ズーム範囲にわたる高い光学性能の点で有利なズームレンズの提供を目的とする
上記目的を達成するために、本発明のズームレンズ及びそれを有する撮像装置は、物体側から像側へ順に、正の屈折力の第1レンズ群と、負の屈折力の第2レンズ群と、負の屈折力の第3レンズ群と、1以上の中レンズ群と、1以上の最終レンズ群とを有し、前記1以上の最終レンズ群の物体側または前記1以上の最終レンズ群の中に開口絞りを有し、前記第1レンズ群は変倍のためには移動せず、前記第2レンズ群は変倍のために移動し、前記第3レンズ群は変倍のために移動し、前記1以上の中レンズ群は変倍のために移動し、前記1以上の最終レンズ群のうちの最も物体側のレンズ群は変倍のためには移動せず、隣接するレンズ群の間隔は、いずれも変倍のために変化し、広角端での前記ズームレンズの焦点距離をfwとし、前記ズームレンズのズーム比をZとし、広角端および望遠端での前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔をそれぞれL2wおよびL2tとし、焦点距離ftm1および焦点距離ftm2をそれぞれ
ftm1=fw×Z0.7 および
ftm2=fw×Z0.9
とし、前記焦点距離ftm1から前記焦点距離ftm2までのズーム範囲において最大となる前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔をL2maxとし、前記第1レンズ群、前記第2レンズ群よび前記第3レンズ群の焦点距離をそれぞれf1、f2およびf3として、
1.3<L2max/L2w<3.0
0.8<L2max/L2t<4.
0.1<f2/f3<6.0
−10.0<f1×(f2+f3)/(f2×f3)≦−4.91
なる条件式を満たすことを特徴とする。
本発明によれば、広画角、高ズーム比、小型軽量全ズーム範囲にわたる高い光学性能の点で有利なズームレンズの提供できる。
数値実施例1の広角端において無限遠合焦時のレンズ断面図 数値実施例1の広角端(a)、f=145.5mm(b)、f=304.3mm(c)、望遠端(d)で無限遠合焦時の収差図 数値実施例2の広角端において無限遠合焦時のレンズ断面図 数値実施例2の広角端(a)、f=145.5mm(b)、f=304.3mm(c)、望遠端(d)で無限遠合焦時の収差図 数値実施例3の広角端において無限遠合焦時のレンズ断面図 数値実施例3の広角端(a)、f=145.5mm(b)、f=304.3mm(c)、望遠端(d)で無限遠合焦時の収差図 数値実施例4の広角端において無限遠合焦時のレンズ断面図 数値実施例4の広角端(a)、f=145.5mm(b)、f=200.5mm(c)、f=304.3mm(d)で無限遠合焦時の収差図 数値実施例4の望遠端(e)で無限遠合焦時の収差図 数値実施例5の広角端において無限遠合焦時のレンズ断面図 数値実施例5の広角端(a)、f=58.1mm(b)、f=102.4mm(c)、望遠端(d)で無限遠合焦時の収差図 数値実施例6の広角端において無限遠合焦時のレンズ断面図 数値実施例6の広角端(a)、f=233.6(b)、f=586.8mm、望遠端(d)で無限遠合焦時の収差図 数値実施例1のズームレンズの広角端(a)、f=145.5mm(b)、望遠端(c)における光路図 本発明の撮像装置の要部概略図
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。
まず、本発明のズームレンズの特徴について、各条件式に沿って説明する。本発明のズームレンズは、広画角、高ズーム比、小型軽量で全ズーム範囲に渡り高い光学性能を達成したズームレンズを達成するために、第2レンズ群および第3レンズ群の移動軌跡を規定している。
本発明のズームレンズ及びそれを有する撮像装置は、物体側から像側へ順に、正の屈折力の第1レンズ群、負の屈折力の第2レンズ群、負の屈折力の第3レンズ群、1群以上のレンズ群を含む中群、1群以上のレンズ群を含む最終レンズ群を有している。また、開口絞りは最終レンズ群の物体側または最終レンズ群の中に配置される。第1レンズ群は変倍のためには移動せず、第2レンズ群は変倍に際して移動し、第3レンズ群は変倍に際して移動し、中群は変倍に際して移動する。最終レンズ群の最も物体側のレンズ群は変倍のためには移動しない。なお、最終レンズ群が一つのレンズ群で構成される場合は、最終レンズは変倍のためには移動しないことを意味し、最終レンズが複数のレンズ群で構成される場合は、最終レンズ群の最も物体側のレンズ群は変倍のためには移動しないことを意味している。さらに、変倍に際して、隣接するレンズ群の間隔が変化するように構成されている。
広角端における全系の焦点距離をfw、ズーム比をZ、広角端および望遠端における第2レンズ群と第3レンズ群の間隔をそれぞれL2w、L2t、焦点距離ftm1、ftm2を
ftm1=fw×Z0.7 ・・・(a)
ftm2=fw×Z0.9 ・・・(b)
とするとき、焦点距離ftm1からftm2までのズーム範囲のうち、第2レンズ群と第3レンズ群の間隔が最大となる間隔をL2maxとするとき、
1.3<L2max/L2w<3.0 ・・・(1)
0.8<L2max/L2t<4.0 ・・・(2)
を満たしている。
図13は、本発明の実施例1の広角端(a)、f=145.5mm(fw×Z0.7 )(b)、望遠端(c)における光路図を示している。L1〜L5は、それぞれ第1レンズ群〜第5レンズ群を表している。本発明において、第2レンズ群と第3レンズ群の間隔を広角端に対してズーム中間(fw×Z0.7 〜fw×Z0.9 )で広げ、望遠端に対してズーム中間で所定の間隔となるように第2レンズ群と第3レンズ群の移動軌跡を設定している。この光学的作用に関して説明する。
ポジティブリード型のズームレンズでは、特にズーム中間(fw×Z0.7 〜fw×Z0.9 )の範囲で、第1レンズ群を通過する軸外光線の主光線の光線高が低くなり始めるため、像面湾曲がオーバー(像側)方向に発生し易い。図13からわかるように、第3レンズ群を第2レンズ群から像側に離すことで、第3レンズ群を通過する軸外光線の光線高が低くなり、第3レンズ群で発生しているオーバー方向の像面湾曲が抑制される。そのため、ズーム中間で発生し易いオーバー方向の像面湾曲を良好に補正することが可能となる。
(1)、(2)式は、ズーム中間(fw×Z0.7 〜fw×Z0.9 )における第2レンズ群と第3レンズ群の間隔を規定している。(1)式を満たすことで、ズーム中間の像面湾曲を良好に補正し、ズーム全域で高い光学性能を達成している。(1)式の上限が満たされないと、ズーム中間において第2レンズ群と第3レンズ群の間隔が大きくなり過ぎ、ズーム中間における軸上色収差の補正が困難となる。(1)式の下限が満たされないと、第2レンズ群と第3レンズ群の間隔が広角端に対してズーム中間で十分に広がらないため、上記の像面湾曲の補正効果が小さくなり、ズーム全域で高い光学性能を達成することが困難となる。
また、(2)式を満たすことで、ズームレンズの小型化と高い光学性能を両立している。(2)式の上限が満たされないと、ズーム中間において第2レンズ群と第3レンズ群の間隔が大きくなり過ぎ、ズーム中間における軸上色収差の補正が困難となる。(2)式の下限が満たされないと、ズーム中間に対して望遠端における第2レンズ群と第3レンズ群の間隔が大きくなり過ぎる。そのため、第2レンズ群と第3レンズ群の合成焦点距離が短くなり、第2移動群と第3移動群の変倍分担が小さくなる。その結果、ズーム比が小さくなり、ズームレンズの小型化が困難となる。更に好ましくは、(1)、(2)式は次の如く設定するのが良い。
1.32<L2max/L2w<2.20 ・・・(1a)
0.9<L2max/L2t<3.0 ・・・(2a)
更なる本発明のズームレンズの態様として、最終レンズ群は2枚以上の凸レンズと1枚以上の凹レンズを有し、最終レンズ群は変倍時に固定であることを特徴とする。
更なる本発明のズームレンズの態様として、最終レンズ群は2枚以上の凸レンズと1枚以上の凹レンズを有する。最終レンズ群の一部のレンズ群LRRは変倍時に移動し、レンズ群LRRのズーム全域における最大移動量および最も物体側の面から像側の面までの距離をそれぞれmrr、drrとしたとき、
|mrr/drr|<0.1 ・・・(3)
を満たしている。(3)式を満たす範囲で、レンズ群LRRを変倍時に移動させることで、軸外収差を補正しても良い。また、変倍操作に連動してLRR群を移動させることで、変倍中に発生するピントズレを補正しても良い。
更なる本発明のズームレンズの態様として、第1レンズ群、第2レンズ群、第3レンズ群の焦点距離をそれぞれf1、f2、f3としたとき、
−10.0<f1×(f2+f3)/(f2×f3)<−2.0 ・・・(4)
を満たしている。(f2×f3)/(f2+f3)は第2レンズ群と第3レンズ群の合成焦点距離に相当する数値である。(4)式を満たすことで、ズームレンズの小型化と高い光学性能の両立を達成している。(4)式の上限が満たされないと、第1レンズ群の屈折力が第2レンズ群の屈折力に対して相対的に強くなるため、広角端の歪曲収差や望遠端の軸上色収差の補正が困難となる。(4)式の下限が満たされないと、第1レンズ群の屈折力が第2レンズ群の屈折力に対して相対的に弱くなるため、特に第1レンズ群が大型化し、ズームレンズの小型化が困難となる。更に好ましくは、(4)式は次の如く設定するのが良い。
−8.5<f1×(f2+f3)/(f2×f3)<−3.5 ・・・(4a)
更なる本発明のズームレンズの態様として、第2レンズ群、第3レンズ群の焦点距離をそれぞれf2、f3としたとき、
0.1<f2/f3<10.0 ・・・(5)
を満たしている。(5)式の上限が満たされないと、第3レンズ群の屈折力が第2レンズ群の屈折力に対して強くなるため、望遠端において第3レンズ群の製造誤差による敏感度が増大する。特に、像面湾曲やコマ収差の発生量が増加し、製造性が悪化する。(5)式の下限が満たされないと、第2レンズ群の屈折力が第3レンズ群の屈折力に対して強くなるため、第2レンズ群で発生する収差が増大し、ズーム全域で高い光学性能を達成することが困難となる。更に好ましくは、(5)式は次の如く設定するのが良い。
0.15<f2/f3<6.00 ・・・(5a)
更なる本発明のズームレンズの態様として、1枚以上の凸レンズと2枚以上の凹レンズによって第2レンズ群と第3レンズ群が構成されることを特徴とする。このようなレンズ構成とすることで、第2レンズ群及び第3レンズ群を構成するレンズの屈折力を適切に設定し、ズーム中間の諸収差や望遠端の軸上色収差を良好に補正することが可能となる。
更なる本発明のズームレンズの態様として、第2レンズ群または第3レンズ群に1面以上の非球面を有することを特徴としており、ズーム中間の球面収差と像面湾曲の補正を効果的に達成している。
更なる本発明のズームレンズの態様として、第2レンズ群の最も像側の面の曲率半径をR2、第3レンズ群の最も物体側の面の曲率半径をR3としたとき、
−2<(R2+R3)/(R2−R3)<30 ・・・(6)
を満たしている。(6)式の上限が満たされないと、第2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曲率半径の差が小さくなり、ズーム中間や望遠端において諸収差を良好に補正することが困難となる。(6)式の下限が満たされないと、第2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曲率半径の差が大きくなるため、第2レンズ群と第3レンズ群の間隔が製造誤差に対して敏感になる。更に好ましくは、(6)式は次の如く設定するのが良い。
−1<(R2+R3)/(R2−R3)<20 ・・・(6a)
さらに、本発明の撮像装置は、各実施例のズームレンズとズームレンズによって形成された像を受光する所定の有効撮像範囲を有する固体撮像素子を有することを特徴とする。
以下に本発明のズームレンズの具体的な構成について、実施例1〜6に対応する数値実施例1〜6のレンズ構成の特徴により説明する。
図1は本発明の実施例1(数値実施例1)であるズームレンズにおいて、広角端で無限遠に合焦しているときのレンズ断面図である。図2において、(a)は数値実施例1の広角端、(b)は数値実施例1の焦点距離145.5mm(fw×Z0.7 )、(c)は数値実施例1の焦点距離304.3mm(fw×Z0.9 )、(d)は数値実施例1の望遠端の縦収差図を示している。いずれの収差図も、無限遠に合焦しているときの縦収差図である。また、焦点距離の値は、後述する数値実施例をmm単位で表したときの値である。これは以下の数値実施例においても、全て同じである。焦点距離145.5mmはfw×Z0.7 〜fw×Z0.9 において第2レンズ群と第3レンズ群の間隔が最大となるズームポジションである。
図1において、物体側から順に、合焦用の正の屈折力の第1レンズ群L1を有している。さらに、広角端から望遠端への変倍に際して、像側へ移動する変倍用の負の屈折力の第2レンズ群L2、像側へ移動する負の屈折力の第3レンズ群L3を有している。さらに、第2レンズ群L2、第3レンズ群L3の移動に連動して光軸上を非直線的に移動し、変倍に伴う像面変動を補正する負の屈折力の第4レンズ群L4を有している。さらに、変倍のためには移動しない結像作用をする第5レンズ群L5を有している。本実施例では、中群は第4レンズ群L4に相当する。
本実施例では、第2レンズ群L2、第3レンズ群L3、第4レンズ群L4で変倍系を構成している。SPは開口絞りであり、第4レンズ群L4と第5レンズ群L5の間に配置されている。また、開口絞りは変倍に際して光軸方向に不動である。Pは本発明のズームレンズが接続される撮像装置内に配置される光学フィルタや色分解光学系に相当するガラスブロックである。Iは像面であり、放送用テレビカメラ、ビデオカメラ、デジタルスチルカメラの撮像光学系として使用する際には、ズームレンズで形成された像を受光し、光電変換する固体撮像素子(光電変換素子)等の撮像面に相当している。フィルム用カメラの撮像光学系として使用する際には、ズームレンズで形成された像が感光するフィルム面に相当する。
縦収差図において、球面収差における直線と二点鎖線は各々e線、g線である。非点収差における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はg線である。ωは半画角、FnoはFナンバーである。縦収差図では、球面収差は0.4mm、非点収差は0.4mm、歪曲は10%、倍率色収差は0.05mmのスケールで描かれている。なお、以下の各実施例において広角端と望遠端は、変倍用の第2レンズ群L2が機構に対して光軸上を移動可能な範囲の両端に位置したときのズーム位置を指す。
次に、本実施例における第1レンズ群L1について説明する。第1レンズ群L1は第1面から第10面に対応する。第2レンズ群L2は、第11面から第16面、第3レンズ群L3は、第17面から第18面に、第4レンズ群L4は、第19面から第21面に対応している。第5レンズ群L5は、第23面から第42面に対応する。第2レンズ群L2は、凸レンズと凹レンズを含み全体として3個のレンズ、第3レンズ群L3は、1個の凹レンズから構成されている。
実施例1に対応する数値実施例1について説明する。数値実施例1に限らず全数値実施例において、iは物体側からの面(光学面)の順序を示し、riは物体側より第i番目の面の曲率半径、diは物体側より第i番目の面と第i+1番目の面の間隔(光軸上)を示している。また、ndi、νdiは、第i番目の面と第i+1番目の面との間の媒質(光学部材)の屈折率、アッベ数を、BFは空気換算のバックフォーカスを表している。なお、アッベ数νは、フラウンフォーファ線のF線(486.1nm)、d線(587.6nm)、C線(656.3nm)に対する屈折率をそれぞれNF、Nd、NCとしたとき、
ν=(Nd−1)/(NF−NC)
で表されるものとする。非球面形状は光軸方向にX軸、光軸と垂直方向にH軸、光の進行方向を正とし、Rを近軸曲率半径、kを円錐常数、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 0006862203
本実施例の各条件式対応値を表1に示す。本実施例は(1)、(2)、(4)〜(6)式を満足しており、第2レンズ群と第3レンズ群の移動軌跡を適切に設定することにより、ズーム全域において諸収差を良好に補正した高い光学性能と小型軽量化を両立したズームレンズを達成している。しかしながら、本発明のズームレンズは、(1)、(2)式を満足することは必須であるが、(3)〜(6)式については満足していなくても構わない。但し、(3)〜(6)式について少なくとも1つでも満足していれば更に良い効果を奏することができる。これは他の実施例についても同様である。
図14は各実施例のズームレンズを撮影光学系として用いた撮像装置(テレビカメラシステム)の概略図である。図14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、変倍部LZ、結像用の後群Rを有している。第1レンズ群Fは合焦用レンズ群が含まれている。変倍部LZは変倍のために光軸上を移動する第2レンズ群、第3レンズ群、変倍に伴う像面変動を補正するために光軸上を移動する第4レンズ群が含まれている。SPは開口絞りである。114、115は各々第1レンズ群F、変倍部LZを光軸方向に駆動するヘリコイドやカム等の駆動機構である。116〜118は駆動機構114、115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1レンズ群Fや変倍部LZの光軸上の位置や、開口絞りSPの絞り径を検出するためのエンコーダやポテンショメータ、あるいはフォトセンサ等の検出器である。カメラ124において、109はカメラ124内の光学フィルタや色分解光学系に相当するガラスブロック、110はズームレンズ101によって形成された被写体像を受光するCCDセンサやCMOSセンサ等の固体撮像素子(光電変換素子)である。また、111、122はカメラ124及びズームレンズ101の各種の駆動を制御するCPUである。
このように、本発明のズームレンズをテレビカメラに適用することにより、高い光学性能を有する撮像装置を実現している。
図3は本発明の実施例2(数値実施例2)であるズームレンズにおいて、広角端で無限遠に合焦しているときのレンズ断面図である。図4において、(a)は数値実施例2の広角端、(b)は数値実施例2の焦点距離145.5mm(fw×Z0.7 )、(c)は数値実施例2の焦点距離304.3mm(fw×Z0.9 )、(d)は数値実施例2の望遠端の縦収差図を示している。いずれの収差図も、無限遠に合焦しているときの縦収差図である。焦点距離304.3mmはfw×Z0.7 〜fw×Z0.9 において第2レンズ群と第3レンズ群の間隔が最大となるズームポジションである。
図3において、物体側から順に、合焦用の正の屈折力の第1レンズ群L1を有している。さらに、広角端から望遠端への変倍に際して、像側へ移動する変倍用の負の屈折力の第2レンズ群L2、像側へ移動する負の屈折力の第3レンズ群L3を有している。さらに、第2レンズ群L2、第3レンズ群L3の移動に連動して光軸上を非直線的に移動し、変倍に伴う像面変動を補正する負の屈折力の第4レンズ群L4を有している。さらに、変倍のためには移動しない結像作用をする第5レンズ群L5を有している。本実施例では、中群は第4レンズ群L4に相当する。各レンズ群のレンズ構成は数値実施例1と同じである。
本実施例の各条件式対応値を表1に示す。本実施例は(1)、(2)、(4)〜(6)式を満足しており、第2レンズ群と第3レンズ群の移動軌跡を適切に設定することにより、ズーム全域において諸収差を良好に補正した高い光学性能と小型軽量化を両立したズームレンズを達成している。
図5は本発明の実施例3(数値実施例3)であるズームレンズにおいて、広角端で無限遠に合焦しているときのレンズ断面図である。図6において、(a)は数値実施例3の広角端、(b)は数値実施例3の焦点距離145.5mm(fw×Z0.7 )、(c)は数値実施例3の焦点距離304.3mm(fw×Z0.9 )、(d)は数値実施例3の望遠端の縦収差図を示している。いずれの収差図も、無限遠に合焦しているときの縦収差図である。焦点距離145.5mmはfw×Z0.7 〜fw×Z0.9 において第2レンズ群と第3レンズ群の間隔が最大となるズームポジションである。
図5において、物体側から順に、合焦用の正の屈折力の第1レンズ群L1を有している。さらに、広角端から望遠端への変倍に際して、像側へ移動する変倍用の負の屈折力の第2レンズ群L2、像側へ移動する負の屈折力の第3レンズ群L3を有している。さらに、第2レンズ群L2、第3レンズ群L3の移動に連動して光軸上を非直線的に移動する負の屈折力の第4レンズ群L4および正の屈折力の第5レンズ群L5を有している。さらに、変倍のためには移動しない結像作用をする第6レンズ群L6を有している。本実施例では、中群は第4レンズ群L4と第5レンズ群L5に相当する。
次に、本実施例における第1レンズ群L1について説明する。第1レンズ群L1は第1面から第10面に対応する。第2レンズ群L2は、第11面から第16面、第3レンズ群L3は、第17面から第18面に、第4レンズ群L4は、第19面から第21面に対応している。また、第5レンズ群L5は、第22面から第25面、第6レンズ群L6は、第27面から第42面に対応する。第2レンズ群L2は、凸レンズと凹レンズを含み全体として3個のレンズ、第3レンズ群L3は、1個の凹レンズから構成されている。
本実施例の各条件式対応値を表1に示す。本実施例は(1)、(2)、(4)〜(6)式を満足しており、第2レンズ群と第3レンズ群の移動軌跡を適切に設定することにより、ズーム全域において諸収差を良好に補正した高い光学性能と小型軽量化を両立したズームレンズを達成している。
図7は本発明の実施例4(数値実施例4)であるズームレンズにおいて、広角端で無限遠に合焦しているときのレンズ断面図である。図8Aにおいて、(a)は数値実施例4の広角端、(b)は数値実施例4の焦点距離145.5mm(fw×Z0.7 )の縦収差図である。(c)は焦点距離200.5mm(fw×Z0.7 〜fw×Z0.9 で第2レンズ群と第3レンズ群の間隔が最大となるズームポジション)、(d)は焦点距離304.3mm(fw×Z0.9 )の縦収差図を示している。図8Bにおいて、(e)は数値実施例4の望遠端の縦収差図を示している。いずれの収差図も、無限遠に合焦しているときの縦収差図である。いずれの収差図も、無限遠に合焦しているときの縦収差図である。焦点距離200.5mmはfw×Z0.7 〜fw×Z0.9 において第2レンズ群と第3レンズ群の間隔が最大となるズームポジションである。
図7において、物体側から順に、合焦用の正の屈折力の第1レンズ群L1を有している。さらに、広角端から望遠端への変倍に際して、像側へ移動する変倍用の負の屈折力の第2レンズ群L2、像側へ移動する負の屈折力の第3レンズ群L3を有している。さらに、第2レンズ群L2、第3レンズ群L3の移動に連動して光軸上を非直線的に移動する負の屈折力の第4レンズ群L4および正の屈折力の第5レンズ群L5を有している。さらに、変倍のためには移動しない第6レンズ群L6、変倍に際して移動する第7レンズ群L7を有している。本実施例では、中群は第4レンズ群L4と第5レンズ群L5に、最終レンズ群は第6レンズ群L6と第7レンズ群L7に相当し、また、第7レンズ群L7が最終レンズ群の一部のレンズ群LRRに相当する。
次に、本実施例における第1レンズ群L1について説明する。第1レンズ群L1は第1面から第10面に対応する。第2レンズ群L2は、第11面から第12面、第3レンズ群L3は、第13面から第18面に、第4レンズ群L4は、第19面から第21面に対応している。また、第5レンズ群L5は、第22面から第25面、第6レンズ群L6は、第27面から第32面、第7レンズ群L7は、第33面から第42面に対応する。第2レンズ群L2は、1個の凹レンズ、第3レンズ群L3は、凸レンズと凹レンズを含み全体として3個のレンズから構成されている。
本実施例の各条件式対応値を表1に示す。本実施例は(1)〜(6)式を満足しており、第2レンズ群と第3レンズ群の移動軌跡を適切に設定することにより、ズーム全域において諸収差を良好に補正した高い光学性能と小型軽量化を両立したズームレンズを達成している。
図9は本発明の実施例5(数値実施例5)であるズームレンズにおいて、広角端で無限遠に合焦しているときのレンズ断面図である。図10において、(a)は数値実施例5の広角端、(b)は数値実施例5の焦点距離58.1mm(fw×Z0.7 )、(c)は数値実施例5の焦点距離102.44mm(fw×Z0.9 )、(d)は数値実施例5の望遠端の縦収差図を示している。いずれの収差図も、無限遠に合焦しているときの縦収差図である。焦点距離102.44mmはfw×Z0.7 〜fw×Z0.9 において第2レンズ群と第3レンズ群の間隔が最大となるズームポジションである。
図9において、物体側から順に、合焦用の正の屈折力の第1レンズ群L1を有している。さらに、広角端から望遠端への変倍に際して、像側へ移動する変倍用の負の屈折力の第2レンズ群L2、像側へ移動する負の屈折力の第3レンズ群L3を有している。さらに、第2レンズ群L2、第3レンズ群L3の移動に連動して光軸上を非直線的に移動する負の屈折力の第4レンズ群L4および正の屈折力の第5レンズ群L5を有している。さらに、変倍のためには移動しない結像作用をする第6レンズ群L6を有している。本実施例では、中群は第4レンズ群L4と第5レンズ群L5に相当する。
次に、本実施例における第1レンズ群L1について説明する。第1レンズ群L1は第1面から第10面に対応する。第2レンズ群L2は、第11面から第17面、第3レンズ群L3は、第18面から第19面に、第4レンズ群L4は、第20面から第22面に対応している。また、第5レンズ群L5は、第23面から第26面、第6レンズ群L6は、第28面から第40面に対応する。第2レンズ群L2は、凸レンズと凹レンズを含み全体として4個のレンズ、第3レンズ群L3は、1個の凹レンズから構成されている。
本実施例の各条件式対応値を表1に示す。本実施例は(1)、(2)、(4)〜(6)式を満足しており、第2レンズ群と第3レンズ群の移動軌跡を適切に設定することにより、ズーム全域において諸収差を良好に補正した高い光学性能と小型軽量化を両立したズームレンズを達成している。
図11は本発明の実施例6(数値実施例6)であるズームレンズにおいて、広角端で無限遠に合焦しているときのレンズ断面図である。図12において、(a)は数値実施例6の広角端、(b)は数値実施例6の焦点距離233.61mm(fw×Z0.7 )、(c)は数値実施例6の焦点距離586.8mm(fw×Z0.9 )、(d)は数値実施例6の望遠端の縦収差図を示している。いずれの収差図も、無限遠に合焦しているときの縦収差図である。焦点距離233.61mmはfw×Z0.7 〜fw×Z0.9 において第2レンズ群と第3レンズ群の間隔が最大となるズームポジションである。
図11において、物体側から順に、合焦用の正の屈折力の第1レンズ群L1を有している。さらに、広角端から望遠端への変倍に際して、像側へ移動する変倍用の負の屈折力の第2レンズ群L2、像側へ移動する負の屈折力の第3レンズ群L3を有している。さらに、第2レンズ群L2、第3レンズ群L3の移動に連動して光軸上を移動する正の屈折力の第4レンズ群L4および正の屈折力の第5レンズ群L5を有している。さらに、変倍のためには移動しない結像作用をする第6レンズ群L6を有している。本実施例では、中群は第4レンズ群L4と第5レンズ群L5に相当する。
次に、本実施例における第1レンズ群L1について説明する。第1レンズ群L1は第1面から第10面に対応する。第2レンズ群L2は、第11面から第15面、第3レンズ群L3は、第16面から第18面に、第4レンズ群L4は、第19面から第25面に対応している。また、第5レンズ群L5は、第26面から第27面、第6レンズ群L6は、第29面から第49面に対応する。第2レンズ群L2は、凸レンズと凹レンズを含み全体として3個のレンズ、第3レンズ群L3は、凸レンズと凹レンズを含み全体として2個のレンズから構成されている。
本実施例の各条件式対応値を表1に示す。本実施例は(1)、(2)、(4)〜(6)式を満足しており、第2レンズ群と第3レンズ群の移動軌跡を適切に設定することにより、ズーム全域において諸収差を良好に補正した高い光学性能と小型軽量化を両立したズームレンズを達成している。
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
<数値実施例1>
単位 mm

面データ
面番号i ri di ndi vdi 有効径
1 824.902 3.00 1.80610 40.9 107.32
2 158.319 1.21 106.70
3 162.063 14.06 1.43387 95.1 107.26
4 -466.625 10.91 107.48
5 168.657 9.04 1.43387 95.1 109.12
6 820.944 0.20 108.84
7 148.539 12.09 1.43387 95.1 107.43
8 -5912.120 0.20 106.81
9 123.587 6.47 1.43387 95.1 101.03
10 216.650 (可変) 100.08
11 86.066 1.00 1.85150 40.8 33.55
12 24.362 7.51 29.40
13 -48.305 0.90 1.81600 46.6 29.22
14 71.499 0.70 29.21
15 49.278 6.33 1.80810 22.8 29.74
16 -55.053 (可変) 29.54
17 -37.373 1.10 1.81600 46.6 27.78
18* -188.072 (可変) 27.85
19 -54.569 1.30 1.77250 49.6 28.42
20 76.386 3.58 1.84666 23.8 29.97
21 -2973.776 (可変) 30.58
22(絞り) ∞ 1.00 38.13
23 161.111 6.57 1.60738 56.8 39.36
24 -69.560 0.15 39.94
25 324.619 4.43 1.51823 58.9 40.02
26 -111.651 0.35 39.97
27 51.937 8.26 1.48749 70.2 38.58
28 -74.253 1.50 1.83400 37.2 37.70
29 455.597 0.15 36.73
30 31.698 7.46 1.48749 70.2 34.97
31 929.268 1.50 1.88300 40.8 33.45
32 31.618 50.00 30.74
33 73.343 5.68 1.57501 41.5 30.39
34 -56.462 0.20 30.07
35 194.336 1.20 1.81600 46.6 28.36
36 68.964 3.34 1.51742 52.4 27.53
37 1844.233 0.20 26.74
38 30.899 6.42 1.49700 81.5 25.03
39 -57.977 1.20 1.88300 40.8 23.21
40 36.665 2.00 21.52
41 81.340 3.37 1.51823 58.9 21.47
42 -221.688 3.80 21.16
43 ∞ 33.00 1.60859 46.4 31.25
44 ∞ 13.20 1.51680 64.2 31.25
45 ∞ 8.90 31.25
像面 ∞

非球面データ
第18面
K = 6.06641e+001 A 4= 1.21406e-006 A 6= 1.81961e-009 A 8= 1.60180e-012

各種データ
ズーム比 40.00

焦点距離 11.00 145.49 304.26 440.00
Fナンバー 2.10 2.10 2.84 4.10
半画角 26.57 2.16 1.04 0.72
像高 5.50 5.50 5.50 5.50
レンズ全長 389.79 389.79 389.79 389.79
BF 8.90 8.90 8.90 8.90

d10 0.48 108.23 118.84 121.91
d16 3.16 5.70 3.97 3.02
d18 129.16 3.50 9.46 19.61
d21 13.52 28.90 14.06 1.79

入射瞳位置 77.38 984.05 1760.39 2251.60
射出瞳位置 -689.71 -689.71 -689.71 -689.71
前側主点位置 88.21 1099.24 1932.13 2414.48
後側主点位置 -2.10 -136.59 -295.36 -431.10

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 1 161.84 57.18 31.47 -10.81
2 11 -56.13 16.43 -5.67 -21.29
3 17 -57.06 1.10 -0.15 -0.76
4 19 -77.62 4.88 -0.12 -2.78
5 22 69.73 154.97 61.88 -139.90
<数値実施例2>
単位 mm

面データ
面番号i ri di ndi vdi 有効径
1 793.443 3.00 1.80610 40.9 107.32
2 154.155 1.00 106.67
3 154.310 14.61 1.43387 95.1 107.25
4 -459.024 10.89 107.46
5 177.864 8.58 1.43387 95.1 108.92
6 845.646 0.20 108.66
7 156.955 8.87 1.43387 95.1 107.41
8 601.578 0.20 106.83
9 133.153 9.97 1.43387 95.1 103.57
10 622.166 (可変) 102.73
11 1276.681 1.00 1.85150 40.8 30.55
12 21.326 6.59 26.57
13 -61.603 0.90 1.81600 46.6 26.54
14 2441.976 0.70 26.92
15 59.038 6.26 1.80810 22.8 27.63
16 -37.640 (可変) 27.53
17 -32.623 1.10 1.83481 42.7 24.83
18* 264.759 (可変) 24.75
19 -57.004 1.30 1.69680 55.5 35.20
20 119.202 3.58 1.84666 23.8 37.33
21 -2847.323 (可変) 37.99
22(絞り) ∞ 1.00 39.19
23 335.848 5.89 1.60738 56.8 40.16
24 -65.292 0.15 40.80
25 97.925 6.23 1.51823 58.9 41.44
26 -134.259 0.35 41.26
27 59.252 8.29 1.48749 70.2 39.76
28 -81.639 1.50 1.83400 37.2 38.70
29 197.726 0.15 37.59
30 31.205 8.33 1.48749 70.2 36.22
31 -1181.610 1.50 1.88300 40.8 34.72
32 35.138 50.00 32.11
33 73.266 6.38 1.57501 41.5 31.54
34 -56.068 0.20 31.12
35 82.153 1.20 1.81600 46.6 28.71
36 31.275 6.06 1.51742 52.4 27.14
37 -164.680 0.20 26.08
38 80.201 5.97 1.49700 81.5 24.76
39 -30.677 1.20 1.88300 40.8 23.04
40 70.986 2.00 21.81
41 26.025 3.51 1.51823 58.9 21.45
42 48.262 3.80 20.73
43 ∞ 33.00 1.60859 46.4 31.25
44 ∞ 13.20 1.51680 64.2 31.25
45 ∞ 8.90 31.25
像面 ∞

非球面データ
第18面
K = 3.88016e+001 A 4=-4.96524e-006 A 6=-5.02500e-009 A 8= 2.51247e-013

各種データ
ズーム比 40.00

焦点距離 11.00 145.49 304.26 440.00
Fナンバー 2.10 2.10 2.84 4.10
半画角 26.57 2.16 1.04 0.72
像高 5.50 5.50 5.50 5.50
レンズ全長 395.45 395.45 395.45 395.45
BF 8.90 8.90 8.90 8.90

d10 1.12 110.91 121.12 124.11
d16 2.94 4.19 4.46 4.67
d18 141.84 6.85 8.45 17.12
d21 1.80 25.74 13.66 1.79

入射瞳位置 72.84 991.54 1761.78 2270.22
射出瞳位置 -624.13 -624.13 -624.13 -624.13
前側主点位置 83.65 1103.59 1919.80 2404.39
後側主点位置 -2.10 -136.59 -295.36 -431.10

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 1 161.84 57.32 31.70 -10.69
2 11 -150.00 15.46 -38.96 -68.93
3 17 -34.54 1.10 0.07 -0.53
4 19 -93.88 4.88 -0.17 -2.87
5 22 69.64 160.11 60.79 -145.88
<数値実施例3>
単位 mm

面データ
面番号i ri di ndi vdi 有効径
1 957.775 3.00 1.80610 40.9 107.32
2 162.368 1.23 106.79
3 166.431 13.56 1.43387 95.1 107.35
4 -512.273 11.01 107.58
5 168.959 10.13 1.43387 95.1 109.60
6 1495.081 0.20 109.31
7 154.612 11.65 1.43387 95.1 107.73
8 38839.726 0.20 107.04
9 122.556 7.02 1.43387 95.1 101.45
10 225.674 (可変) 100.41
11 88.441 1.00 1.85150 40.8 34.60
12 24.699 7.72 30.25
13 -51.946 0.90 1.81600 46.6 30.07
14 72.344 0.70 30.03
15 49.970 6.54 1.80810 22.8 30.55
16 -55.423 (可変) 30.34
17 -36.505 1.10 1.81600 46.6 28.36
18* -195.032 (可変) 28.46
19 -67.953 1.30 1.77250 49.6 28.54
20 99.252 3.21 1.84666 23.8 29.65
21 -2050.578 (可変) 30.17
22 -396.308 4.27 1.60738 56.8 38.57
23 -71.051 0.15 39.22
24 148.116 4.32 1.51823 58.9 39.99
25 -208.979 (可変) 40.04
26(絞り) ∞ 1.00 39.64
27 46.637 8.82 1.48749 70.2 39.30
28 -94.064 1.50 1.83400 37.2 38.45
29 -259.814 0.15 37.92
30 34.514 7.64 1.48749 70.2 35.17
31 -361.353 1.50 1.88300 40.8 33.45
32 30.145 50.00 30.35
33 ∞ 5.14 1.57501 41.5 31.16
34 -45.674 0.20 31.19
35 68.946 1.20 1.81600 46.6 29.25
36 24.087 7.80 1.51742 52.4 27.55
37 -89.159 0.20 26.92
38 30.821 5.69 1.49700 81.5 24.72
39 -109.662 1.20 1.88300 40.8 23.04
40 37.479 1.00 21.45
41 20.136 2.86 1.51633 64.1 21.08
42 23.282 3.80 20.07
43 ∞ 33.00 1.60859 46.4 31.25
44 ∞ 13.20 1.51680 64.2 31.25
45 ∞ 8.90 31.25
像面 ∞

非球面データ
第18面
K = 1.10614e+001 A 4=-1.04495e-007 A 6= 1.49273e-009 A 8=-2.78561e-012

各種データ
ズーム比 40.00

焦点距離 11.00 145.49 304.26 440.00
Fナンバー 2.10 2.10 2.84 4.10
半画角 26.57 2.16 1.04 0.72
像高 5.50 5.50 5.50 5.50
レンズ全長 402.32 402.32 402.32 402.32
BF 8.90 8.90 8.90 8.90

d10 0.50 108.67 118.69 121.55
d16 3.44 7.30 4.50 3.18
d18 130.73 2.99 14.30 27.41
d21 18.04 37.57 17.39 1.80
d25 5.61 1.79 3.44 4.38

入射瞳位置 78.83 1100.87 2072.39 2756.36
射出瞳位置 -362.70 -362.70 -362.70 -362.70
前側主点位置 89.50 1189.40 2127.53 2675.36
後側主点位置 -2.10 -136.59 -295.36 -431.10

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 1 161.84 58.00 32.10 -10.67
2 11 -60.57 16.86 -6.72 -23.06
3 17 -54.93 1.10 -0.14 -0.75
4 19 -98.10 4.51 -0.16 -2.62
5 22 76.77 8.74 3.57 -2.08
6 26 85.10 145.90 66.14 -65.90
<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 1048.292 3.00 1.80610 40.9 107.32
2 171.892 1.02 106.85
3 172.183 13.29 1.43387 95.1 107.37
4 -504.624 10.94 107.58
5 181.778 9.37 1.43387 95.1 109.13
6 1837.612 0.20 108.88
7 169.002 9.75 1.43387 95.1 107.44
8 1453.341 0.20 106.80
9 123.713 8.72 1.43387 95.1 102.32
10 326.920 (可変) 101.40
11* 142.404 1.00 1.90366 31.3 32.09
12 27.189 (可変) 28.54
13 -61.256 0.90 1.81600 46.6 27.28
14 43.006 0.70 26.81
15 38.788 6.78 1.80810 22.8 27.19
16 -40.973 1.46 26.90
17 -28.420 1.10 1.81600 46.6 26.43
18 -188.867 (可変) 26.60
19 -66.394 1.30 1.77250 49.6 33.16
20 111.810 3.60 1.84666 23.8 34.73
21 -810.403 (可変) 35.35
22 -232.668 4.18 1.60738 56.8 39.58
23 -68.053 0.15 40.35
24 187.852 5.04 1.51823 58.9 41.47
25 -147.895 (可変) 41.69
26(絞り) ∞ 1.00 41.61
27 52.470 8.94 1.48749 70.2 41.56
28 -97.136 1.50 1.88300 40.8 40.85
29 -147.088 0.15 40.56
30 34.301 9.05 1.48749 70.2 36.98
31 -139.386 1.50 1.83400 37.2 35.09
32 31.290 (可変) 31.45
33 92.165 5.96 1.57501 41.5 29.49
34 -47.014 0.20 29.13
35 64.136 1.20 1.81600 46.6 26.52
36 34.197 3.93 1.51742 52.4 25.27
37 163.804 0.50 24.27
38 120.406 5.30 1.49700 81.5 23.81
39 -31.687 1.20 1.88300 40.8 22.38
40 87.657 1.00 21.44
41 84.754 3.63 1.51823 58.9 21.20
42 -99.458 (可変) 20.81
43 ∞ 33.00 1.60859 46.4 31.25
44 ∞ 13.20 1.51680 64.2 31.25
45 ∞ 8.90 31.25
像面 ∞

非球面データ
第11面
K = 2.34652e+001 A 4= 1.00780e-006 A 6=-2.02900e-009 A 8= 8.13926e-012

各種データ
ズーム比 40.00

焦点距離 11.00 145.49 200.50 304.26 440.00
Fナンバー 2.10 2.10 2.10 2.84 4.10
半画角 26.56 2.16 1.57 1.04 0.72
像高 5.50 5.50 5.50 5.50 5.50
レンズ全長 401.74 401.74 401.74 401.74 401.74
BF 8.90 8.90 8.90 8.90 8.90

d10 0.73 109.83 114.97 120.07 123.00
d12 7.68 10.03 10.33 10.01 9.29
d18 142.57 3.77 3.37 13.81 29.19
d21 8.54 33.61 28.92 16.31 1.80
d25 5.56 7.83 7.49 4.89 1.80
d32 50.00 49.93 49.92 49.91 49.90
d42 3.80 3.87 3.88 3.89 3.90

入射瞳位置 74.92 1063.00 1411.24 2095.45 2868.06
射出瞳位置 -407.11 -404.60 -404.22 -403.83 -403.59
前側主点位置 85.63 1157.30 1514.43 2175.41 2838.71
後側主点位置 -2.10 -136.59 -191.60 -295.36 -431.10

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 1 161.84 56.49 31.09 -10.72
2 11 -37.06 1.00 0.65 0.12
3 13 -64.91 10.94 2.30 -4.36
4 19 -101.08 4.90 -0.34 -3.02
5 22 79.24 9.37 4.11 -1.95
6 26 544.09 22.14 -143.82 -124.71
7 33 70.90 22.93 -1.80 -16.66
8 43 ∞ 46.20 14.58 -14.58
<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 -620.262 2.20 1.85478 24.8 80.08
2 110.247 6.47 76.66
3 138.334 11.72 1.49700 81.5 76.75
4 -173.747 8.12 76.38
5 107.380 6.93 1.49700 81.5 70.61
6 751.089 0.15 69.59
7 90.356 7.54 1.59522 67.7 65.00
8 1878.500 0.15 63.76
9 55.069 5.21 1.76385 48.5 55.89
10 99.809 (可変) 54.70
11 57.480 0.90 1.88300 40.8 23.62
12 12.370 5.16 18.53
13 -57.787 5.77 1.80810 22.8 18.36
14 -11.575 0.80 1.88300 40.8 17.88
15 93.077 0.20 17.33
16 23.202 2.44 1.59551 39.2 17.30
17 110.151 (可変) 16.96
18 -269.745 1.10 1.77250 49.6 16.16
19 70.665 (可変) 15.83
20 -23.861 0.70 1.77250 49.6 18.39
21 45.892 3.30 1.84666 23.8 20.33
22 -1110.861 (可変) 21.34
23 -127.612 4.07 1.60311 60.6 22.84
24 -28.636 0.15 24.05
25 54.966 3.56 1.51633 64.1 26.03
26* 25521.363 (可変) 26.27
27(絞り) ∞ 1.30 27.93
28 108.437 6.85 1.51742 52.4 28.36
29 -27.766 0.90 1.88300 40.8 28.44
30 -48.681 32.40 29.10
31 44.751 6.54 1.58913 61.1 26.53
32 -42.387 0.20 25.84
33 -57.451 1.40 1.83481 42.7 25.05
34 28.110 4.33 1.49700 81.5 23.72
35 140.859 1.50 23.51
36 160.081 6.44 1.51823 58.9 23.43
37 -19.095 1.40 1.83400 37.2 23.25
38 -51.774 0.20 23.99
39 56.543 5.16 1.51633 64.1 24.24
40 -51.575 4.00 24.17
41 ∞ 33.00 1.60859 46.4 40.00
42 ∞ 13.20 1.51633 64.1 40.00
43 ∞ 8.90 40.00
像面 ∞

非球面データ
第26面
K =-3.55603e+006 A 4= 4.90701e-007 A 6= 4.39091e-009 A 8=-4.52046e-011 A10= 2.10063e-013 A12=-3.56390e-016

各種データ
ズーム比 17.00

焦点距離 8.00 58.13 102.44 136.00
Fナンバー 1.90 1.96 2.05 2.50
半画角 34.51 5.40 3.07 2.32
像高 5.50 5.50 5.50 5.50
レンズ全長 259.60 259.60 259.60 259.60
BF 8.90 8.90 8.90 8.90

d10 0.41 37.60 42.28 43.86
d17 2.44 2.45 3.27 3.31
d19 40.97 4.06 3.94 4.51
d22 1.79 6.37 3.89 1.79
d26 9.63 4.78 1.86 1.78

入射瞳位置 47.63 274.51 453.79 573.27
射出瞳位置 -10976.85 -10976.85 -10976.85 -10976.85
前側主点位置 55.62 332.33 555.27 707.59
後側主点位置 0.90 -49.23 -93.54 -127.10

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 61.00 48.49 30.71 -0.58
2 11 -15.02 15.26 1.06 -9.88
3 18 -72.04 1.10 0.49 -0.13
4 20 -33.37 4.00 -0.08 -2.26
5 23 38.24 7.78 3.01 -1.98
6 27 51.54 118.82 51.30 -62.98
<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 1090.019 6.00 1.83400 37.2 190.47
2 263.229 0.99 188.26
3 262.549 21.88 1.43387 95.1 188.89
4 -2546.320 20.69 189.17
5 313.034 21.92 1.43387 95.1 194.07
6 -1179.467 0.25 193.80
7 239.654 19.88 1.43387 95.1 188.43
8 2321.476 0.25 187.40
9 169.179 15.64 1.43875 94.9 174.63
10 338.870 (可変) 172.71
11 167.672 2.00 2.00330 28.3 51.47
12 45.036 7.98 45.20
13 -183.633 2.00 1.88300 40.8 44.72
14 39.574 8.51 1.92286 18.9 41.78
15 -554.774 (可変) 41.05
16 -54.952 4.00 1.80810 22.8 39.63
17 -40.823 2.00 1.81600 46.6 40.40
18* 2688.085 (可変) 42.85
19 108.075 8.57 1.60311 60.6 78.51
20* ∞ 0.20 78.63
21 140.888 12.72 1.49700 81.5 79.70
22 -162.124 0.20 79.58
23 132.175 2.50 1.85478 24.8 75.83
24 61.079 12.37 1.49700 81.5 71.83
25 498.838 (可変) 71.34
26* 875.581 6.04 1.59522 67.7 68.68
27 -155.291 (可変) 68.33
28(絞り) ∞ 1.42 34.71
29 84.987 1.40 1.81600 46.6 32.95
30 29.740 0.20 30.90
31 32.169 5.57 1.84666 23.8 30.89
32 73.299 7.00 29.46
33 -35.690 1.40 1.88300 40.8 28.15
34 221.173 4.00 28.90
35 -96.973 1.80 1.75500 52.3 29.90
36 65.257 3.44 1.84666 23.8 31.75
37 317.904 3.03 32.37
38 ∞ 16.48 1.62041 60.3 34.29
39 -41.309 6.47 39.28
40 207.729 7.42 1.48749 70.2 39.96
41 -62.310 0.20 39.88
42 144.545 1.60 1.88300 40.8 38.03
43 36.283 9.05 1.48749 70.2 36.31
44 -153.846 0.20 35.93
45 75.778 9.09 1.56732 42.8 34.93
46 -51.249 1.60 1.88300 40.8 33.38
47 60.067 0.20 32.22
48 46.462 7.59 1.48749 70.2 32.37
49 -51.977 14.00 32.08
50 ∞ 33.00 1.60859 46.4 60.00
51 ∞ 13.20 1.51633 64.2 60.00
52 ∞ 12.00 60.00
像面 ∞

非球面データ
第18面
K =-3.28820e+004 A 4= 2.40636e-008 A 6=-2.71419e-010 A 8= 3.15903e-013

第20面
K =-2.02027e+013 A 4= 3.75968e-007 A 6= 1.77693e-011 A 8=-2.46630e-015

第26面
K = 1.07280e+002 A 4=-3.52261e-007 A 6=-4.00314e-012 A 8=-3.41561e-015

各種データ
ズーム比 100.00

焦点距離 9.30 233.61 586.79 930.00
Fナンバー 1.85 1.85 3.09 4.90
画角 30.60 1.35 0.54 0.34
像高 5.50 5.50 5.50 5.50
レンズ全長 621.60 621.60 621.60 621.60
BF 12.00 12.00 12.00 12.00

d10 1.07 156.69 166.56 169.75
d15 6.14 9.05 7.98 7.43
d18 271.35 66.34 23.99 1.79
d25 3.10 7.11 10.01 5.08
d27 2.00 44.47 75.11 99.60

入射瞳位置 130.02 2149.91 5461.33 10726.41
射出瞳位置 -1881.51 -1881.51 -1881.51 -1881.51
前側主点位置 139.27 2354.70 5866.28 11199.64
後側主点位置 2.70 -221.61 -574.79 -918.00

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 1 238.05 107.51 57.27 -21.69
2 11 -54.61 20.50 1.61 -12.94
3 16 -65.48 6.00 0.08 -3.22
4 19 85.83 36.56 3.47 -20.27
5 26 221.30 6.04 3.22 -0.57
6 28 66.96 149.35 64.68 14.78
表1:数値実施例1〜6の各条件式の値
Figure 0006862203
L1:第1レンズ群
L2:第2レンズ群
L3:第3レンズ群
L4:第4レンズ群
L5:第5レンズ群
L6:第6レンズ群

Claims (7)

  1. 物体側から像側へ順に、正の屈折力の第1レンズ群と、負の屈折力の第2レンズ群と、負の屈折力の第3レンズ群と、1以上の中レンズ群と、1以上の最終レンズ群とを有し前記1以上の最終レンズ群の物体側または前記1以上の最終レンズ群の中に開口絞りを有するズームレンズであって
    前記第1レンズ群は変倍のためには移動せず、前記第2レンズ群は変倍のために移動し、前記第3レンズ群は変倍のために移動し、前記1以上の中レンズ群は変倍のために移動し、前記1以上の最終レンズ群のうちの最も物体側のレンズ群は変倍のためには移動せず、
    隣接するレンズ群の間隔は、いずれも変倍のために変化し、
    広角端での前記ズームレンズの焦点距離をfwとし、前記ズームレンズのズーム比をZとし、広角端および望遠端での前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔をそれぞれL2wおよびL2tとし、焦点距離ftm1および焦点距離ftm2をそれぞれ
    ftm1=fw×Z0.7 および
    ftm2=fw×Z0.9
    とし、前記焦点距離ftm1から前記焦点距離ftm2までのズーム範囲において最大となる前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔をL2maxとし、前記第1レンズ群、前記第2レンズ群よび前記第3レンズ群の焦点距離をそれぞれf1、f2およびf3として、
    1.3<L2max/L2w<3.0
    0.8<L2max/L2t<4.
    0.1<f2/f3<6.0
    −10.0<f1×(f2+f3)/(f2×f3)≦−4.91
    なる条件式を満たすことを特徴とするズームレンズ。
  2. 前記1以上の最終レンズ群は、2枚以上の凸レンズと1枚以上の凹レンズとを有し、変倍のためには移動しない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1以上の最終レンズ群は、2枚以上の凸レンズと1枚以上の凹レンズとを有し、前記1以上の最終レンズ群のうち一部のレンズ群LRRは、変倍のために移動し、前記レンズ群LRRのズーム全範囲における移動量をmrrとし、前記レンズ群LRRの最も物体側の面から前記レンズ群LRRの最も像側の面までの距離をdrrとして、
    |mrr/drr|<0.1
    なる条件式を満たすことを特徴とする請求項1に記載のズームレンズ。
  4. 前記第2レンズ群と前記第3レンズ群とは、1枚以上の凸レンズと2枚以上の凹レンズとからなることを特徴とする請求項1乃至のいずれか1項に記載のズームレンズ。
  5. 前記第2レンズ群または前記第3レンズ群は、1以上の非球面を有することを特徴とする請求項1乃至のいずれか1項に記載のズームレンズ。
  6. 前記第2レンズ群の最も像側の面の曲率半径をR2とし、前記第3レンズ群の最も物体側の面の曲率半径をR3として、
    −2<(R2+R3)/(R2−R3)<30
    なる条件式を満たすことを特徴とする請求項1乃至のいずれか1項に記載のズームレンズ。
  7. 請求項1乃至のいずれか1項に記載のズームレンズと、前記ズームレンズによって形成された像を撮像する撮像素子と有することを特徴とする撮像装置。
JP2017021499A 2017-02-08 2017-02-08 ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 Active JP6862203B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017021499A JP6862203B2 (ja) 2017-02-08 2017-02-08 ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
EP18000080.4A EP3361301B1 (en) 2017-02-08 2018-01-31 Zoom lens and image pickup apparatus having the same
CN201810109508.3A CN108398773B (zh) 2017-02-08 2018-02-05 变焦透镜和具有变焦透镜的图像拾取装置
US15/889,520 US10670845B2 (en) 2017-02-08 2018-02-06 Zoom lens and image pickup apparatus having the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017021499A JP6862203B2 (ja) 2017-02-08 2017-02-08 ズームレンズ及びそれを有する撮像装置

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2018128572A JP2018128572A (ja) 2018-08-16
JP2018128572A5 JP2018128572A5 (ja) 2020-03-19
JP6862203B2 true JP6862203B2 (ja) 2021-04-21

Family

ID=61131888

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017021499A Active JP6862203B2 (ja) 2017-02-08 2017-02-08 ズームレンズ及びそれを有する撮像装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10670845B2 (ja)
EP (1) EP3361301B1 (ja)
JP (1) JP6862203B2 (ja)
CN (1) CN108398773B (ja)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7039241B6 (ja) * 2017-10-12 2022-04-18 キヤノン株式会社 ズームレンズ及び撮像装置
JP7129178B2 (ja) 2018-02-28 2022-09-01 キヤノン株式会社 ズームレンズ及び撮像装置
JP6772209B2 (ja) 2018-02-28 2020-10-21 キヤノン株式会社 ズームレンズ及び撮像装置
JP7207854B2 (ja) 2018-02-28 2023-01-18 キヤノン株式会社 ズームレンズ及び撮像装置
CN109164563B (zh) * 2018-09-17 2020-08-18 河北汉光重工有限责任公司 一种超大像面大相对孔径高清连续变焦光学系统
JP2020085934A (ja) * 2018-11-15 2020-06-04 キヤノン株式会社 ズームレンズ及び撮像装置
JP7286341B2 (ja) * 2019-02-22 2023-06-05 キヤノン株式会社 ズームレンズおよび撮像装置
JP7344714B2 (ja) 2019-08-16 2023-09-14 キヤノン株式会社 ズームレンズおよび撮像装置
JP2022123453A (ja) 2021-02-12 2022-08-24 キヤノン株式会社 ズームレンズおよび撮像装置
JP2022123454A (ja) 2021-02-12 2022-08-24 キヤノン株式会社 ズームレンズおよび撮像装置

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03293613A (ja) * 1990-04-12 1991-12-25 Konica Corp ズームレンズ
JP5009758B2 (ja) * 2007-11-26 2012-08-22 富士フイルム株式会社 投影用ズームレンズおよび投写型表示装置
JP5675473B2 (ja) * 2011-04-15 2015-02-25 キヤノン株式会社 ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
JP5721514B2 (ja) * 2011-04-15 2015-05-20 キヤノン株式会社 ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
JP2013003384A (ja) * 2011-06-17 2013-01-07 Konica Minolta Advanced Layers Inc 大口径変倍光学系および撮像装置
JP5809277B2 (ja) * 2011-08-30 2015-11-10 富士フイルム株式会社 変倍光学系および撮像装置
JP6004829B2 (ja) * 2012-08-17 2016-10-12 キヤノン株式会社 ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
CN104919355B (zh) * 2013-01-22 2017-05-03 富士胶片株式会社 变焦透镜及摄像装置
JP6288916B2 (ja) 2013-01-23 2018-03-07 キヤノン株式会社 ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
KR102001220B1 (ko) * 2013-03-12 2019-07-17 삼성전자주식회사 망원 줌 렌즈계 및 이를 포함한 촬영 장치
JP6418732B2 (ja) 2013-08-08 2018-11-07 キヤノン株式会社 ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
JP6251009B2 (ja) 2013-11-12 2017-12-20 キヤノン株式会社 ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
JP6347590B2 (ja) 2013-11-12 2018-06-27 キヤノン株式会社 ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
JP2015094867A (ja) 2013-11-12 2015-05-18 キヤノン株式会社 ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
JP6529215B2 (ja) 2013-11-12 2019-06-12 キヤノン株式会社 ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
JP6204852B2 (ja) * 2014-02-26 2017-09-27 富士フイルム株式会社 ズームレンズおよび撮像装置
JP2016024341A (ja) * 2014-07-22 2016-02-08 キヤノン株式会社 ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
JP2016109952A (ja) 2014-12-09 2016-06-20 キヤノン株式会社 ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
JP6646244B2 (ja) * 2015-03-18 2020-02-14 キヤノン株式会社 ズームレンズおよび撮像装置
JP6544957B2 (ja) * 2015-03-18 2019-07-17 キヤノン株式会社 ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
US9904043B2 (en) 2015-10-20 2018-02-27 Canon Kabushiki Kaisha Zoom lens and image pickup apparatus including the same
EP3159726B1 (en) 2015-10-20 2024-07-03 Canon Kabushiki Kaisha Zoom lens and image pickup apparatus including the same

Also Published As

Publication number Publication date
EP3361301A1 (en) 2018-08-15
EP3361301B1 (en) 2023-09-20
CN108398773A (zh) 2018-08-14
CN108398773B (zh) 2021-04-09
EP3361301A3 (en) 2018-11-21
US20180224640A1 (en) 2018-08-09
JP2018128572A (ja) 2018-08-16
US10670845B2 (en) 2020-06-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6862203B2 (ja) ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
JP7129178B2 (ja) ズームレンズ及び撮像装置
JP4829586B2 (ja) ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
JP6518039B2 (ja) ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
JP6910842B2 (ja) ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
JP2017122745A (ja) ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
JP7039241B6 (ja) ズームレンズ及び撮像装置
JP6789719B2 (ja) ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
JP5031476B2 (ja) ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
JP7200000B2 (ja) ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
JP6953155B2 (ja) ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
JP2018180363A (ja) ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
JP6436626B2 (ja) ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
JP2020101750A (ja) ズームレンズ及び撮像装置
JP6544957B2 (ja) ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
JP2017122747A (ja) ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
JP6406660B2 (ja) ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
JP6632319B2 (ja) ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
JP5656684B2 (ja) ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
JP2021021902A (ja) ズームレンズおよび撮像装置
JP6270489B2 (ja) ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
JP6004828B2 (ja) ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
JP2020085935A (ja) ズームレンズ及び撮像装置
JP6702797B2 (ja) ズームレンズおよび撮像装置
JP6566708B2 (ja) 光学系及びそれを有する撮像装置

Legal Events

Date Code Title Description
RD05 Notification of revocation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7425

Effective date: 20171214

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20180126

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200203

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200203

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20201125

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20201217

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210210

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210302

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210331

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6862203

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151