JP7187276B2 - ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 - Google Patents

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Description

本発明はズームレンズに関するものであり、特に、監視カメラ、デジタルカメラ、ビデオカメラ等の撮像装置に用いられる撮像光学系として好適なものである。
撮像装置に用いられる撮像光学系は、高いズーム比を持ちつつ高い光学性能を有するズームレンズであることが求められている。これらの要求に応えるズームレンズとして、最も物体側に正の屈折力の1レンズ群が配置されたポジティブリード型のズームレンズが知られている。
特許文献1には、正、負、正、正、負、正の屈折力の第1レンズ群乃至第6レンズ群より成るズームレンズや、正、負、正、負、正の屈折力の第1レンズ群乃至第5レンズ群より成るズームレンズが開示されている。特許文献2には、正、負、正、負、正、負、正の屈折力の第1レンズ群乃至第7レンズ群より成るズームレンズが開示されている。
特開2017-191128号公報 特開2017-207668号公報
ここで、上述の要求に応えつつ全系の更なる小型化と大口径比化を実現するためには、各レンズ群の屈折力や、ズーミングに際しての各レンズ群の移動軌跡等を適切に設定することが重要になる。
本発明は、例えば、小型高いズーム比大口径比全ズーム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、物体側より像側へ順に配置された、正の屈折力の第1レンズ群、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、負の屈折力の第5レンズ群、正の屈折力の第6レンズ群、負の屈折力の第7レンズ群、正の屈折力の第8レンズ群より構成され、ズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化するズームレンズにおいて、ズーミングに際し、前記第1レンズ群は不動で、前記第2レンズ群と前記第4レンズ群が移動し、望遠端では、広角端に比べて、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群の間隔が広く、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群の間隔が狭く、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群の間隔が狭く、前記第2レンズ群の焦点距離をf2、前記第4レンズ群の焦点距離をf4、広角端と望遠端における前記第2レンズ群の光軸方向の位置の差をM2、広角端と望遠端における
前記第4レンズ群の光軸方向の位置の差をM4とするとき、
4.0<|f4/f2|<8.0
2.0<|M2/M4|<7.0
なる条件式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、小型高いズーム比大口径比全ズーム範囲にわた高い光学性能の点で有利なズームレンズが得られる。
実施例1のズームレンズの広角端における断面図 実施例1のズームレンズの広角端、中間ズーム位置、望遠端における収差図 実施例2のズームレンズの広角端における断面図 実施例2のズームレンズの広角端、中間ズーム位置、望遠端における収差図 実施例3のズームレンズの広角端における断面図 実施例3のズームレンズの広角端、中間ズーム位置、望遠端における収差図 実施例4のズームレンズの広角端における断面図 実施例4のズームレンズの広角端、中間ズーム位置、望遠端における収差図 実施例5のズームレンズの広角端における断面図 実施例5のズームレンズの広角端、中間ズーム位置、望遠端における収差図 実施例1のズームレンズとドームカバー及び保護カバーの断面図 実施形態の撮像装置(監視カメラ)と使用例 実施例1のズームレンズのズーム軌跡の説明図
以下、本発明の実施形態に係るズームレンズ及びそれを有する撮像装置について説明する。
本実施形態のズームレンズは、物体側より像側へ順に配置された、正の屈折力の第1レンズ群、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、負の屈折力の第5レンズ群、一つ以上のレンズ群を有する後群より構成されている。ズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化する。ズーミングに際し、第1レンズ群は不動で、第2レンズ群と第4レンズ群が移動する。望遠端では、広角端に比べて、第1レンズ群と第2レンズ群の間隔が広く、第2レンズ群と第3レンズ群の間隔が狭く、第3レンズ群と前記第4レンズ群の間隔が狭い。
図1,3,5,7,9は、本発明の実施例1乃至5のズームレンズの広角端(短焦点距離端)における断面図である。図2,4,6,8,10は、実施例1乃至5のズームレンズの収差図である。各収差図は、それぞれ上から順に(A)広角端、(B)中間ズーム位置、(C)望遠端(最長焦点距離)における収差を示している。
実施例1はズーム比38.45、Fナンバー1.20~4.90のズームレンズである。実施例2はズーム比38.45、Fナンバー1.20~4.90のズームレンズである。実施例3はズーム比38.45、Fナンバー1.20~4.90のズームレンズである。実施例4はズーム比38.45、Fナンバー1.20~4.90のズームレンズである。実施例5はズーム比38.45、Fナンバー1.20~4.90のズームレンズである。
各実施例のズームレンズはビデオカメラ、デジタルカメラ、TVカメラ、監視カメラ等の撮像装置に用いられる撮像光学系である。断面図において、左方が被写体側(物体側)(前方)で、右方が像側(後方)である。断面図において、L0はズームレンズである。iは物体側からのレンズ群の順番を示し、Liは第iレンズ群である。LRは一つ以上のレンズ群を有する後群である。
断面図において、SPは開口絞りであり、第3レンズ群L3の物体側に配置している。断面図において、Gは光学フィルター、フェースプレート、水晶ローパスフィルター、赤外カットフィルター等に相当する光学素子である。IPは像面であり、ビデオカメラや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CCDセンサやCMOSセンサ等の撮像素子(光電変換素子)が置かれる。
矢印は広角端から望遠端へのズーミング(変倍)に際して、各レンズ群の移動軌跡と、フォーカシングの際のレンズ群の移動方向を示している。収差図のうち球面収差において、実線のdはd線(波長587.6nm)、2点鎖線のgはg線(波長435.8nm)である。非点収差図において点線のMはd線のメリディオナル像面、実線のSはd線のサジタル像面である。倍率色収差はd線に対するg線によって表している。ωは半画角(撮影画角の半分の値)(度)、FnoはFナンバーである。
各実施例の断面図において、L1は正の屈折力の第1レンズ群、L2は負の屈折力の第2レンズ群、L3は正の屈折力の第3レンズ群、L4は正の屈折力の第4レンズ群である。L5は負の屈折力の第5レンズ群L5である。LRは後群である。後群LRは物体側から像側へ順に正の屈折力の第6レンズ群L6、負の屈折力の第7レンズ群L7、正の屈折力の第8レンズ群L8より構成されている。各実施例は8群ズームレンズである。
実施例1乃至3ではズーミングに際して、第2レンズ群L2、第4レンズ群L4乃至第7レンズ群L7が移動する。実施例4ではズーミングに際して、第2レンズ群L2、第4レンズ群L4、第6レンズ群L6、第7レンズ群L7が移動する。実施例5ではズーミングに際して、第2レンズ群L2乃至第7レンズ群L7が移動する。
本発明のズームレンズが有する各レンズ群のズーミングにおける移動方法に関し、実施例1を例にとり図14(A)、(B)、(C)を用いて説明する。
まず、高ズーム比のズームレンズの第1レンズ群L1は、有効径が大きくなるため重量が大きくなり、ズーミングの際の駆動において迅速かつ高精度な追従が困難となる。このため、本発明では、ズーミングに際して第1レンズ群L1を不動として、装置全体の小型化及び軽量化を図っている。ズーミングに際して、第2レンズ群L2、第4レンズ群L4、第6レンズ群L6、第7レンズ群L7をそれぞれ独立に移動させている。
具体的には第2レンズ群L2を物体側から像側へ単調移動して変倍し、それと同時に第6レンズ群L6を物体側に凸状となる軌跡で移動し、第4レンズ群L4と第7レンズ群L7は、少なくとも変曲点を1以上持つような軌跡で移動している。
このような各レンズ群の移動軌跡を形成するために、広角端においては、第2レンズ群乃至第7レンズ群の各々のレンズ群の間隔を適正に確保し、小型でかつ高ズーム比化しやすい構成としている。
フォーカシングに関しては、第5レンズ群L5より像側に配置される後群のうちのひとつである、第6レンズ群L6が担っている。なお、フォーカシングは、第6レンズ群L6に限らず、その他のレンズ群を単独、もしくは複数のレンズ群を用いておこなっても良い。
広角端の大口径比化を図りつつ、高いズーム比を得るために、第3レンズ群L3、第4レンズ群L4、そして第5レンズ群L5を、以下のように構成している。
まず、物体側から像側へ順に正の屈折力の第3レンズ群L3と正の屈折力の第4レンズ群L4とを連続して配置し、更にその像側に負の屈折力の第5レンズ群L5を配置することで、広角端における諸収差、特に球面収差や像面湾曲を良好に補正している。更に、望遠端では広角端に比べて第3レンズ群L3と第4レンズ群L4との間隔が狭くなるよう配置することで、第3レンズ群L3と第4レンズ群L4とでズーム比が増加する効果を得て高いズーム比を実現している。
各実施例においてズーミングに際し、第1レンズ群L1と第3レンズ群L3は、不動であっても、移動しても良い。実施例1、2、3、4では、ズーミングに際し、第3レンズ群L3は不動である。実施例4では、第5レンズ群L5は不動である。第3レンズ群L3と第5レンズ群L5を、ズーミングに際して移動させると、ズーミングの際に発生する諸収差、特に像面湾曲とコマ収差の変動を低減することが容易となり、より良好な光学性能が得られる。
一方で、第3レンズ群L3と第5レンズ群L5を、ズーミングに際して不動とすると、各々のレンズ群を移動させるための機構が不要となるため、装置全体の簡素化と小型化が容易となる。
また、各実施例において、第2レンズ群L2の焦点距離をf2、第4レンズ群L4の焦点距離をf4とする。広角端と望遠端における第2位レンズ群L2の光軸方向での位置の差(広角端から望遠端へのズーミングにおける移動量)をM2、広角端と望遠端における第4レンズ群L4の光軸方向での位置の差をM4とする。このとき、各実施例に係るズームレンズは、以下の条件式(1)、(2)を満足する。
4.0<|f4/f2|<8.0 ・・・(1)
2.0<|M2/M4|<7.0 ・・・(2)
ここで各レンズ群の位置の差(移動量)の符号は、広角端に比べて望遠端において像側に位置するときを正、物体側に位置するときを負とする。
次に前述の各条件式の技術的意味について説明する。
条件式(1)は、第2レンズ群L2の屈折力(焦点距離の逆数)と第4レンズ群L4の屈折力の比を規定している。条件式(1)は、主に広角端における大口径比化と、高ズーム比化を図りつつ高い光学性能を得るためのものである。条件式(1)の上限を超えると、第2レンズ群L2の負の屈折力が過剰に強くなり(負の屈折力の絶対値が大きくなり)、ズーミングに際して像面湾曲や非点収差の変動を抑制することが困難となる。更に、第4レンズ群L4の正の屈折力が過剰に弱くなり、第4レンズ群L4のズーム比の増大効果が不十分となるため好ましくない。
条件式(1)の下限を超えると、第4レンズ群L4の正の屈折力が過剰に強くなり、広角端における像面湾曲やコマ収差が補正不足となるため好ましくない。
条件式(2)は望遠端と広角端での、第2レンズ群L2の光軸上の位置の差と、第4レンズ群L4の光軸上の位置の差との比を規定する。条件式(2)は主に高ズーム比化とズームレンズの小型化を図るためのものである。条件式(2)の上限を超えると、第2レンズ群L2の、望遠端と広角端での位置の差が過剰に大きくなり、ズームレンズ全体の長大化とともに前玉有効径が増大するため、好ましくない。
条件式(2)の下限を超えると、第4レンズ群L4の、望遠端と広角端での位置の差が過剰に大きくなり、広角端の大口径比化に伴い、レンズ外径を大きくする必要がある第4レンズ群L4の駆動機構が長大化し、装置全体が大型化するため、好ましくない。
各実施例において、好ましくは条件式(1)、(2)の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
4.0<|f4/f2|<6.0 ・・・(1a)
3.0<|M2/M4|<6.0 ・・・(2a)
更に好ましくは、条件式(1a)、(2a)の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
4.2<|f4/f2|<5.5 ・・・(1b)
4.2<|M2/M4|<5.3 ・・・(2b)
各実施例を、以上のように構成することにより、広角端の大口径比化へ対応しつつも、高いズーム比を有し、小型でかつ高い光学性能を有したズームレンズを得ている。
各実施例において更に好ましくは、次の諸条件のうち1以上を満足するのが良い。
第3レンズ群L3の焦点距離をf3とする。第1レンズ群L1の焦点距離をf1とする。広角端における、第3レンズ群L3の最も物体側のレンズ面から、第5レンズ群L5の最も像側のレンズ面までの、光軸上の距離をD35wとする。広角端における、第3レンズ群L3の最も物体側のレンズ面から、結像面までの、光軸上の距離をDrearwとする。
このとき、次の条件式のうち一つ以上を満足するのが良い。
0.4<f4/f3<1.3 ・・・(3)
0.8<f1/f3<2.0 ・・・(4)
0.9<f1/f4<2.5 ・・・(5)
4.0<|f3/f2|<8.0 ・・・(6)
0.3<D35w/Drearw<0.5 ・・・(7)
次に前述の条件式の技術的意味について説明する。
条件式(3)は、第3レンズ群L3の屈折力と第4レンズ群L4の屈折力との比を規定しており、主に広角端において大口径比化を図りつつ高ズーム比化を図るためのものである。
条件式(3)の上限を超えると、第3レンズ群L3の正の屈折力が過剰に強くなり、広角端において球面収差や像面湾曲の補正が困難となるため、好ましくない。また、第4レンズ群L4の正の屈折力が過剰に弱くなり、第4レンズ群L4の高ズーム比化への寄与が不十分となり、好ましくない。条件式(3)の下限を超えると、第4レンズ群L4の正の屈折力が過剰に強くなり、広角端において像面湾曲や非点収差の補正が困難となるため、好ましくない。
条件式(4)は、第1レンズ群L1の屈折力と第3レンズ群L3の屈折力との比を規定しており、主にズームレンズの小型化と広角端において大口径比化を図るためのものである。条件式(4)の上限を超えると、第3レンズ群L3の正の屈折力が過剰に強くなり、広角端において球面収差や像面湾曲の補正が困難となるため、好ましくない。また、第1レンズ群L1の正の屈折力が過剰に弱くなり、ズームレンズ全体が長大化してくるので良くない。条件式(4)の下限を超えると、第1レンズ群L1の正の屈折力が過剰に強くなり、望遠端において球面収差や非点収差の補正が困難となるため、好ましくない。
条件式(5)は、第1レンズ群L1の正の屈折力と第4レンズ群L4の正の屈折力との比を規定しており、主にズームレンズの小型化を図りつつ広角端において大口径比化を図るためのものである。
条件式(5)の上限を超えると、第4レンズ群L4の正の屈折力が過剰に強くなり、広角端において像面湾曲や非点収差の補正が困難となるため、好ましくない。また、第1レンズ群L1の正の屈折力が過剰に弱くなり、ズームレンズ全体が長大化してくるので良くない。条件式(5)の下限を超えると、第1レンズ群L1の正の屈折力が過剰に強くなり、望遠端において球面収差や非点収差の補正が困難となるため、好ましくない。また、第4レンズ群L4の正の屈折力が過剰に弱くなり、第4レンズ群L4の高ズーム比化への寄与が不十分となり、好ましくない。
条件式(6)は、第2レンズ群L2の負の屈折力と第3レンズ群L3の正の屈折力との比を規定しており、主に高ズーム比化と広角端において大口径比化を図るためのものである。
条件式(6)の上限を超えると、第2レンズ群L2の負の屈折力が過剰に強くなり、ズーミングに際して像面湾曲や非点収差の変動を抑制することが困難となるため好ましくない。条件式(6)の下限を超えると、第3レンズ群L3の正の屈折力が過剰に強くなり、広角端において球面収差や像面湾曲の補正が困難となるため、好ましくない。また、第2レンズ群L2の負の屈折力が過剰に弱くなり、高ズーム比化の達成にあたり、広角端より望遠端へのズーミングに際して第2レンズ群L2の移動量が長くなるため、ズームレンズ全体が長大化するため良くない。
条件式(7)は、広角端における、第3レンズ群L3の最も物体側のレンズ面から第5レンズ群L5の最も像側のレンズ面までの、光軸上の距離と、第3レンズ群L3の最も物体側のレンズ面から結像面までの、光軸上の距離との比を規定している。条件式(7)は、主にズームレンズの小型化と広角端において大口径比化を図るためのものである。
条件式(7)の上限を超えると、広角端において、第3レンズ群L3の最も物体側のレンズ面から、第5レンズ群L5の最も像側のレンズ面までの、光軸上の距離が過剰に長くなり、広角端においてズームレンズが長大化してくるため、好ましくない。条件式(7)の下限を超えると、広角端において、第3レンズ群L3の最も物体側のレンズ面から、第5レンズ群L5の最も像側のレンズ面までの、光軸上の距離が過剰に短くなり、広角端において像面湾曲や非点収差の補正が困難となり、好ましくない。
なお、各実施例において、収差補正上更に好ましくは、条件式(3)乃至(7)の数値範囲を次の如く設定するのが好ましい。
0.5<f4/f3<1.2 ・・・(3a)
1.0<f1/f3<1.8 ・・・(4a)
1.0<f1/f4<2.0 ・・・(5a)
4.4<|f3/f2|<7.0 ・・・(6a)
0.35<D35w/Drearw<0.46・・・(7a)
より更に好ましくは、条件式(3a)乃至(7a)の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
0.6<f4/f3<1.1 ・・・(3b)
1.1<f1/f3<1.6 ・・・(4b)
1.2<f1/f4<1.8 ・・・(5b)
4.6<|f3/f2|<6.6 ・・・(6b)
0.37<D35w/Drearw<0.45・・・(7b)
各実施例では、以上のように各要素を構成することで、広角端の大口径比化へ対応しつつも、高いズーム比を有し、小型でかつ高い光学性能を有したズームレンズを得ている。
以上の条件式(3)乃至(7)を、任意に複数組み合わせれば、さらに本発明の効果を高めることができる。
各実施例において好ましい構成について説明する。
第3レンズ群L3は、最も物体側に、物体側のレンズ面が凸面で非球面形状の、正レンズを配置している。第3レンズ群L3を、上記の構成とすることで、第2レンズ群L2より発散された軸上光束を収斂し、球面収差の補正に好ましい構成としている。第4レンズ群L4は、少なくとも1枚の正レンズを有し、第5レンズ群L5は、1枚以上の負レンズを有している。更に、第5レンズ群L5は最も像側のレンズ面が凹面の負レンズで構成されている。
第3レンズ群L3では、軸上光束とともに、軸外光束も同時に収斂している。第4レンズ群L4と第5レンズ群L5とを、上記の構成とすることで、第3レンズ群L3で発生する、軸上光束と軸外光束との収斂の差異、つまり像面湾曲や非点収差といった諸収差の補正に好ましい構成となっている。
被写体距離が無限遠から近距離へ変化する際のフォーカシングは、第5レンズ群L5より像側に配置される、後群LRの全体または一部のレンズ群を光軸方向の物体側へ移動して行っている。第1レンズ群L1は、有効径が大きくなるため重量が大きくなる。このため、フォーカシングをおこなうレンズ群に設定するのは好ましくない。また、高ズーム比のズームレンズにおいて、主たる変倍を担う第2レンズ群L2をフォーカシングの際に移動させてしまうと、特に望遠側において、フォーカシング時の画角変化が増大するため好ましくない。
第3レンズ群L3、第4レンズ群L4、第5レンズ群L5は、広角端において大口径比化を達成するため、広角端における球面収差等の諸収差の補正や、変倍に際し発生する諸収差の変動を、レンズ構成や移動軌跡により抑制している。
上記の役割を担う、第3レンズ群L3乃至第5レンズ群L5をフォーカシングに際し駆動させると、フォーカシングに伴う球面収差や像面湾曲等の変動が増大してしまい、好ましくない。そこで、フォーカシングに際しての、光学性能の変動を効果的に抑制するためには、第5レンズ群L5より像側に配置される、後群LRの全体または一部のレンズ群の光軸方向への移動でフォーカシングをおこなうことが好ましい。
開口絞りSPの開口径は、ズーミングの際に一定としても、ズーミングに応じて変化させても良い。開口絞りSPの開口径をズーミングに際して変化させると、軸外マージナル光線をカットし、コマフレアを低減することができるため、より良好な光学性能を得られる。
なお、本発明のズームレンズにおいて収差補正上、好ましくは次の如く構成するのが良い。
第5レンズ群L5より像側に配置され、全体で正の屈折力を有する後群LRは、物体側から像側へ順に、正の屈折力の第6レンズ群L6、負の屈折力の第7レンズ群L7、正の屈折力の第8レンズ群L8を有するのが良い。広角端に比べて望遠端において、第6レンズ群L6と第7レンズ群L7の光軸上の間隔が狭くなるように、第6レンズ群L6と第7レンズ群L7の、少なくともいずれか一方を、ズーミングに際し光軸方向に移動させるのが良い。
第7レンズ群L7を、広角端から望遠端へのズーミングに際し、光軸方向に移動させる場合は、変曲点を少なくとも一つ以上有する移動軌跡で移動するのが良い。無限遠から近距離へのフォーカシングに際し、第6レンズ群L6が物体側方向へ移動するのが良い。
本発明のズームレンズによって形成された像を受光する固体撮像素子を有した撮像装置であることを特徴とする。これは、ズームレンズにより撮影された像を受光する素子を有した撮像装置に関するものである。近年はデジタル的に像を処理するためにCCD(Charge Coupled Device)やCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)センサなどがおもに使用されている。本発明もこれに相当する固体撮像素子を有した撮像装置とするものである。また撮像装置は、例えば監視カメラとして使用する際にドームを取り付けた構成としても良い。
次に各実施例のレンズ構成を説明する。以下、レンズ構成は特に断りがない限り、物体側から像側へ順に配置されているものとして説明する。
各実施例において広角端と望遠端は、変倍用レンズ群が機構上光軸上移動可能な範囲の両端に位置したときのズーム位置をいう。各実施例において第6レンズ群L6に関する実線の曲線6aと点線の曲線は6b、各々無限遠と近距離にフォーカスしているときの広角端から望遠端のズーム位置への、像面変動を補正するための移動軌跡である。たとえば望遠端のズーム位置において無限遠から近距離へフォーカシングをおこなう場合には、矢印6Cに示すように第6レンズ群L6を物体側へ移動させる。
開口絞りSPは、第3レンズ群L3の物体側に配置しており、ズーミングに際して不動である。尚、第3レンズ群L3と一体的に移動させても良い。開口絞りSPは、第3レンズ群L3の像側や、たとえば第3レンズ群L3が複数のレンズで構成されている場合は、第3レンズ群L3内へ配置する構成としても良い。
更に開口絞りは、ズーミングに際して他のレンズ群と独立に移動させる構成としても良く、これによりズーミング中の各ズーム位置で軸外マージナル光線をカットし、コマフレアを低減することで、より良好な光学性能を得やすくなる。
(実施例1)
第1レンズ群L1は、次のレンズより構成されている。像側のレンズ面が凹でメニスカス形状の負レンズG11と物体側のレンズ面が凸形状の正レンズG12を接合した接合レンズ、物体側のレンズ面が凸形状の正レンズG13、物体側のレンズ面が凸でメニスカス形状の正レンズG14より構成している。
本実施例では、正レンズG12、正レンズG13、正レンズG14の、3枚の正レンズを用いることにより、各レンズのレンズ面の屈折力を過剰に大きくせずに第1レンズ群L1が必要とする屈折力を得ている。そのため、特に高ズーム比化した際に、望遠端において、球面収差、コマ収差、軸上色収差等を効果的に補正している。
第2レンズ群L2は、像側の面が凹でメニスカス形状の負レンズG21、両レンズ面が凹形状の負レンズG22と両レンズ面が凸形状の正レンズG23を接合した接合レンズ、物体側のレンズ面が凹で、両レンズ面が非球面形状の負レンズG24より構成している。このレンズ構成により、広角端において像面湾曲の補正を良好に行い、またズーム全域において倍率色収差の補正を良好に行い、望遠端において球面収差の補正を、効果的におこなっている。
第3レンズ群L3は、物体側のレンズ面が凸で、両レンズ面が非球面形状の正レンズG31より構成している。このレンズ構成により、広角端において球面収差の補正を効果的におこなっている。
第4レンズ群L4は、両レンズ面が凹形状の負レンズG41、両レンズ面が凸形状で、像側のレンズ面が非球面形状の正レンズG42より構成している。このレンズ構成により、広角端において非点収差やコマ収差の補正を効果的におこなっている。また、負レンズG41を有することで、軸上色収差の発生を軽減している。
第5レンズ群L5は、像側のレンズ面が凹でメニスカス形状の負レンズG51より構成している。このレンズ構成により、広角端において像面湾曲やコマ収差の補正を効果的におこなっている。
第6レンズ群L6は、物体側のレンズ面が凸形状で、物体側のレンズ面が非球面形状の正レンズG61と物体側のレンズ面が凹でメニスカス形状のG62を接合した接合レンズより構成している。第6レンズ群L6を、接合レンズのみの単一の光学要素で構成することにより、フォーカシングをおこなうための装置構成を簡素化している。
第7レンズ群L7は、像側のレンズ面が凹で、両レンズ面が非球面形状の負レンズG71より構成している。このレンズ構成により、ズーム全域においてコマ収差や非点収差の補正を効果的におこなっている。
第8レンズ群L8は、両レンズ面が凸で、両レンズ面が非球面形状の正レンズG81より構成している。このレンズ構成により、ズーム全域において結像面への光線の入射角や、レンズ全系のペッツバール和を効果的に制御している。
(実施例2)
第4レンズ群L4は、物体側のレンズが凸でメニスカス形状の負レンズG41と両レンズ面が凸形状で像側面が非球面形状の正レンズG42を接合した接合レンズより構成している。第4レンズ群L4を、接合レンズのみの単一光学要素で構成することにより、ズーミングに際し移動する第4レンズ群L4を駆動させるための装置構成を簡素化している。この他の構成は実施例1と同じである。
(実施例3)
第4レンズ群L4は、物体側のレンズ面が凹でメニスカス形状の負レンズG41、両レンズ面が凸で、像側のレンズ面が非球面形状の正レンズG42より構成している。このレンズ構成により、広角端において非点収差やコマ収差の補正を効果的におこなっている。また、負レンズG41を有することで、軸上色収差の発生を軽減している。
第6レンズ群L6は、両レンズ面が凸で、物体側のレンズ面が非球面形状の正レンズG61、物体側のレンズ面が凸でメニスカス形状の負レンズG62と両レンズ面が凸形状の正レンズG63を接合した接合レンズより構成している。
このレンズ構成により、フォーカシング時に発生する像面湾曲や非点収差の変動を軽減している。この他の構成は実施例1と同じである
(実施例4)
実施例4において各レンズ群の構成は、実施例1と同じである。ただし、実施例4ではズーミングに際し、第5レンズ群L5を不動とし、移動レンズ群を、第2レンズ群L2、第4レンズ群L4、第6レンズ群L6、第7レンズ群L7としている。レンズ口径が大型化する傾向にある第5レンズ群L5を不動とすることで、装置構成を簡素化し、カメラ全体の小型化をはかっている。
(実施例5)
第4レンズ群L4は、物体側のレンズ面が凸でメニスカス形状の負レンズG41、両レンズ面が凸で、像側のレンズ面が非球面形状の正レンズG42より構成している。このレンズ構成により、広角端において非点収差やコマ収差の補正を効果的におこなっている。また、負レンズG41を有することで、軸上色収差の発生を軽減している。
さらに、実施例5では、広角端より望遠端へのズーミングに際し、第3レンズ群L3が開口絞りSPと一体的に像側へ移動している。これは、他の実施例に比べ、広角端において、第3レンズ群L3が物体側に配置されており、これにより、広角端の大口径比化に伴い大型化しやすい第4レンズ群L4や第5レンズ群L5のレンズ口径の小型化をはかっている。また、第3レンズ群L3とともに開口絞りSPが移動することにより、軸外マージナル光線をカットし、コマフレアを低減することで、光学性能の向上をはかっている。この他の構成は実施例1と同じである。
図11は、実施例1のズームレンズにドームカバー15又は保護カバー17を装着したときの要部概略図である。ドームカバー15や保護カバー17は、ポリメチルメタクリレート(PMMA)やポリカーボネート(PC)等のプラスチック材料により数ミリ程度の厚さで成形されている。ドームカバー15や保護カバー17の影響(焦点距離や材質)を考慮してズームレンズを設計し、諸収差の補正を行っても良い。
図12は、実施形態のズームレンズを撮像光学系として用いた撮像装置(監視カメラ)の要部概略図である。図12(A)において、11は、監視カメラ本体、12は、カメラ本体に内蔵され、レンズ部16によって形成された被写体像を受光するCCDセンサやCMOSセンサ等の撮像素子(光電変換素子)である。13は、撮像素子12によって光電変換された被写体像に対応する情報を記録するメモリ部である。14は、撮像素子12によって光電変換された被写体像を転送するためのネットワークケーブルである。
図12(B)は、撮像装置10にドーム状のカバー15を装着し天井に取り付けて使用したときの例である。撮像装置10としては監視カメラに限定されることなく、ビデオカメラやデジタルカメラ等においても用いることができる。
図14(A)、(B)、(C)は実施例1のズームレンズのズーミングによる各レンズ群のズーム軌跡を示す図である。
以上のように、各実施例によれば広角端において大口径比化へ対応しつつも、高いズーム比を有し、小型でかつ高い光学性能を有したズームレンズおよびそれを有する撮像装置を得ることができる。
なお各実施例においては以下のような手段構成をとっても良い。
・実施例に示したガラスの形状、枚数に限定されず、適宜変更すること。
・一部のレンズおよびレンズ群を光軸に対して垂直方向の成分を持つように移動させ、これにより手ぶれ等の振動に伴う像ブレを補正すること。
・電気的な補正手段により、歪曲収差や色収差などを補正すること。
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や光学仕様(画角やFno)に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形が可能である。
例えば、各実施例に係るズームレンズは、後群が三つのレンズ群から成り、全系が八つのレンズ群から成る構成を採っているが、これに限られるものではない。すなわち、後群が一つ以上のレンズ群を有してさえいれば、本発明の効果を得ることができる。
なお、各実施例のズームレンズと、ズームレンズを制御する制御部とを含めた撮像システム(監視カメラシステム)を構成してもよい。この場合、制御部は、ズーミングやフォーカシング、像ブレ補正に際して各レンズ群が上述したように移動するようズームレンズを制御することができる。このとき、制御部がズームレンズと一体的に構成されている必要はなく、制御部をズームレンズとは別体として構成してもよい。例えば、ズームレンズの各レンズを駆動する駆動部に対して遠方に配置された制御部(制御装置)が、ズームレンズを制御するための制御信号(命令)を送る送信部を備える構成を採用してもよい。このような制御部によれば、ズームレンズを遠隔操作することができる。
また、ズームレンズを遠隔操作するためのコントローラーやボタンなどの操作部を制御部に設けることで、ユーザーの操作部への入力に応じてズームレンズを制御する構成を採ってもよい。例えば、操作部として拡大ボタン及び縮小ボタンを設け、ユーザーが拡大ボタンを押したらズームレンズの倍率が大きくなり、ユーザーが縮小ボタンを押したらズームレンズの倍率が小さくなるようにする。例えば、制御部からズームレンズの駆動部に信号が送られるように構成すればよい。
また、撮像システムは、ズームレンズのズームに関する情報(移動状態)を表示する液晶パネルなどの表示部を有していてもよい。ズームレンズのズームに関する情報とは、例えばズーム倍率(ズーム状態)や各レンズ群の移動量(移動状態)である。この場合、表示部に示されるズームレンズのズームに関する情報を見ながら、操作部を介してユーザーがズームレンズを遠隔操作することができる。このとき、例えばタッチパネルなどを採用することで表示部と操作部とを一体化してもよい。
以下に、実施例1乃至5に各々対応する数値データ1乃至5を示す。各数値データにお
いて、riは物体側より順に第i番目の面の曲率半径、diは第i番目の面と第i+1番
目の面の間隔(レンズ厚あるいは空気間隔)、ndiとνdiはそれぞれ第i番目のレン
ズの材料の屈折率とアッベ数を示す。また、数値データ1乃至5では、最も像側の2つの
面はガラスブロックに相当する平面である。
BFはバックフォーカスであり、レンズ最終面から近軸像面までの距離を空気換算長に
より表したものである。レンズ全長は第1レンズ面から最終レンズ面までの長さに、バッ
クフォーカスBFの値を加えた長さである。画角に関しては、歪曲収差を考慮した撮影可能画角に関する半画角(ω)の数値である。「e±x」の表示は「10±x」を意味する。
また、光学面が非球面の場合は、面番号の右側に、*の符号を付している。非球面形状は、Xを光軸方向の面頂点からの変位量、hを光軸と垂直な方向の光軸からの高さ、Rを近軸曲率半径、kを円錐定数、A4、A6、A8、A10を各次数の非球面係数とするとき、以下の式で表される。
Figure 0007187276000001
(数値データ1)
単位mm

面データ
面番号 r d nd vd
1 192.868 1.00 2.00100 29.1
2 52.457 5.78 1.49700 81.6
3 -155.074 0.15
4 47.603 4.32 1.49700 81.6
5 -26412.092 0.15
6 39.101 2.86 1.80420 46.5
7 89.082 (可変)
8 47.654 0.60 2.00100 29.1
9 8.572 4.51
10 -14.881 0.50 1.88100 40.1
11 29.796 2.87 1.95906 17.5
12 -17.255 0.36
13* -13.788 0.50 1.85135 40.1
14* -39.834 (可変)
15(絞り) ∞ 0.50
16* 20.746 3.95 1.58313 59.5
17* -1017.063 (可変)
18 -82.034 0.70 1.87070 40.7
19 282.808 0.30
20 26.618 5.56 1.49710 81.6
21* -21.838 (可変)
22 35.513 0.70 1.68893 31.2
23 12.160 (可変)
24* 10.103 7.44 1.49710 81.6
25 -15.185 0.70 1.90043 37.4
26 -21.334 (可変)
27* 82.900 0.50 1.82080 42.7
28* 7.794 (可変)
29* 14.587 2.20 1.53110 55.9
30* -12.327 1.60
31 ∞ 0.80 1.51633 64.1
32 ∞ 3.30
像面 ∞

非球面データ
第13面
K =-9.98404e-001 A 4= 3.11116e-004 A 6=-2.28562e-005 A 8= 6.74263e-007 A10=-1.12411e-008 A12= 7.79626e-011

第14面
K = 0.00000e+000 A 4= 2.99290e-004 A 6=-2.15921e-005 A 8= 6.54533e-007 A10=-1.06880e-008 A12= 7.33937e-011

第16面
K = 1.08974e+000 A 4=-7.96580e-005 A 6=-1.49817e-007 A 8=-2.37906e-010 A10=-7.23054e-013 A12=-2.37209e-014

第17面
K =-2.97447e+000 A 4=-5.25774e-005 A 6=-2.13044e-009 A 8= 3.04282e-010 A10=-4.06542e-012 A12=-3.29668e-015

第21面
K =-1.82278e+000 A 4= 3.61783e-005 A 6=-2.18259e-007 A 8= 2.48603e-010 A10= 5.11328e-012 A12=-2.46197e-014

第24面
K =-1.80865e+000 A 4= 1.31595e-004 A 6=-5.63920e-007 A 8= 1.09369e-009 A10= 2.58772e-011 A12=-1.86678e-013

第27面
K = 0.00000e+000 A 4=-2.70251e-004 A 6= 3.11073e-005 A 8=-2.27915e-006 A10= 7.71216e-008 A12=-1.07888e-009

第28面
K =-2.05966e-001 A 4=-2.52914e-004 A 6= 3.56058e-005 A 8=-2.91122e-006 A10= 1.13891e-007 A12=-2.11780e-009

第29面
K = 4.26418e-002 A 4= 2.04031e-004 A 6=-2.05079e-005 A 8= 3.16089e-006 A10=-1.72092e-007 A12= 5.19882e-009

第30面
K =-8.40917e+000 A 4= 6.32153e-005 A 6=-3.38167e-005 A 8= 5.50616e-006 A10=-3.24161e-007 A12= 9.17790e-009

各種データ
ズーム比 38.45
広角 中間 望遠
焦点距離 4.42 36.90 170.00
Fナンバー 1.20 4.09 4.90
半画角(度) 36.5 4.67 1.03
像高 3.20 3.20 3.20
レンズ全長 112.98 112.98 112.98
BF 5.43 5.43 5.43

d 7 0.70 27.16 34.63
d14 36.06 9.59 2.13
d17 8.99 3.68 1.03
d21 1.03 5.57 8.58
d23 8.02 1.86 6.20
d26 4.94 10.14 1.10
d28 1.70 3.43 7.76

レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 47.01
2 8 -6.70
3 15 34.91
4 18 36.19
5 22 -27.17
6 24 16.51
7 27 -10.51
8 29 12.95


(数値データ2)
単位mm

面データ
面番号 r d nd vd
1 175.605 1.00 2.00100 29.1
2 49.936 5.69 1.49700 81.6
3 -191.785 0.15
4 48.114 4.42 1.49700 81.6
5 -1243.772 0.15
6 39.763 2.97 1.80420 46.5
7 98.720 (可変)
8 106.344 0.60 2.00100 29.1
9 9.661 3.98
10 -19.084 0.50 1.88100 40.1
11 23.444 2.99 1.95906 17.5
12 -18.243 0.44
13* -14.000 0.50 1.85135 40.1
14* -90.301 (可変)
15(絞り) ∞ 0.50
16* 22.073 3.31 1.58313 59.5
17* -1015.146 (可変)
18 49.205 0.70 2.00069 25.5
19 45.190 4.94 1.49710 81.6
20* -22.653 (可変)
21 27.290 0.70 1.85478 24.8
22 13.575 (可変)
23* 11.180 6.56 1.49710 81.6
24 -16.751 0.70 1.88300 40.8
25 -24.002 (可変)
26* 99.349 0.50 1.82080 42.7
27* 8.012 (可変)
28* 12.331 1.98 1.53110 55.9
29* -15.532 1.60
30 ∞ 0.80 1.51633 64.1
31 ∞ 3.30
像面 ∞

非球面データ
第13面
K =-1.61140e+000 A 4= 1.13276e-004 A 6=-1.44294e-005 A 8= 4.84763e-007 A10=-8.23059e-009 A12= 5.46964e-011

第14面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.31949e-004 A 6=-1.36538e-005 A 8= 4.76116e-007 A10=-8.06938e-009 A12= 5.40336e-011

第16面
K =-6.35817e-002 A 4=-8.85470e-005 A 6=-3.30449e-007 A 8= 5.87486e-010 A10= 1.07697e-011 A12=-2.74971e-014

第17面
K = 0.00000e+000 A 4=-7.02153e-005 A 6=-1.94076e-007 A 8= 1.67366e-009

第20面
K =-6.45656e-001 A 4= 4.36193e-005 A 6=-3.75203e-007 A 8= 1.46834e-010 A10= 1.18668e-011 A12=-4.15034e-014

第23面
K =-1.60939e+000 A 4= 8.91894e-005 A 6=-3.38788e-007 A 8=-1.91394e-009 A10= 8.64090e-011 A12=-2.33937e-013

第26面
K = 0.00000e+000 A 4=-2.90300e-004 A 6= 3.75777e-005 A 8=-3.15181e-006 A10= 1.21322e-007 A12=-2.21623e-009

第27面
K = 2.34340e-001 A 4=-3.99659e-004 A 6= 3.90620e-005 A 8=-3.77659e-006 A10= 1.65676e-007 A12=-4.01980e-009

第28面
K =-6.96237e-001 A 4= 2.29958e-004 A 6=-8.87743e-006 A 8= 2.88428e-006 A10=-2.11404e-007 A12= 8.04361e-009

第29面
K = 3.26573e+000 A 4= 7.05748e-004 A 6=-3.91401e-005 A 8= 7.00985e-006 A10=-4.90830e-007 A12= 1.58899e-008

各種データ
ズーム比 38.45
広角 中間 望遠
焦点距離 4.42 38.97 170.00
Fナンバー 1.20 4.09 4.90
半画角(度) 37.7 4.45 1.02
像高 3.20 3.20 3.20
レンズ全長 108.03 108.03 108.03
BF 5.43 5.43 5.43

d 7 0.70 27.01 34.44
d14 35.86 9.55 2.13
d17 7.49 2.97 1.03
d20 1.03 3.36 6.57
d22 7.81 1.54 6.04
d25 4.72 10.71 1.10
d27 1.69 4.18 8.02

レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 46.64
2 8 -6.60
3 15 37.09
4 18 32.91
5 21 -32.36
6 23 18.12
7 26 -10.64
8 28 13.27


(数値データ3)
単位mm

面データ
面番号 r d nd vd
1 193.168 1.00 2.00100 29.1
2 52.689 5.69 1.49700 81.6
3 -167.056 0.15
4 48.383 4.32 1.49700 81.6
5 -2778.159 0.15
6 39.172 2.83 1.80420 46.5
7 88.160 (可変)
8 44.396 0.60 2.00100 29.1
9 8.607 4.55
10 -15.339 0.50 1.88100 40.1
11 29.842 2.71 1.95906 17.5
12 -17.799 0.51
13* -13.427 0.50 1.85135 40.1
14* -36.165 (可変)
15(絞り) ∞ 0.50
16* 22.831 3.66 1.55332 71.7
17* -490.481 (可変)
18 -133.038 0.70 1.88100 40.1
19 -287.723 0.30
20 31.645 5.63 1.49710 81.6
21* -21.880 (可変)
22 -77.691 0.70 1.58144 40.9
23 16.920 (可変)
24* 12.055 4.35 1.49710 81.6
25 -338.773 0.30
26 25.908 0.60 1.90366 31.3
27 14.866 4.23 1.49700 81.6
28 -29.548 (可変)
29* 231.884 0.50 1.82080 42.7
30* 7.770 (可変)
31* 12.909 2.05 1.53110 55.9
32* -14.137 1.60
33 ∞ 0.80 1.51633 64.1
34 ∞ 3.30
像面 ∞

非球面データ
第13面
K =-1.12335e+000 A 4= 3.18868e-004 A 6=-2.38069e-005 A 8= 6.69573e-007 A10=-1.09703e-008 A12= 7.31098e-011

第14面
K = 0.00000e+000 A 4= 3.13442e-004 A 6=-2.24999e-005 A 8= 6.54634e-007 A10=-1.05650e-008 A12= 7.10846e-011

第16面
K = 1.17167e+000 A 4=-7.52168e-005 A 6=-2.78717e-007 A 8= 3.54537e-010 A10=-4.40650e-013 A12= 1.12041e-015

第17面
K = 5.75067e-001 A 4=-5.37355e-005 A 6=-2.14684e-007 A 8= 1.63065e-009 A10=-6.98146e-012 A12= 1.55734e-014

第21面
K =-1.76885e+000 A 4= 3.72855e-005 A 6=-9.07106e-008 A 8=-2.43304e-009 A10= 2.15715e-011 A12=-5.53072e-014

第24面
K =-1.98602e+000 A 4= 6.33198e-005 A 6=-3.51763e-007 A 8=-2.51803e-010 A10= 2.50438e-012 A12= 5.86913e-014

第29面
K = 0.00000e+000 A 4=-3.69166e-004 A 6= 3.04845e-005 A 8=-2.44012e-006 A10= 1.18617e-007 A12=-2.42984e-009

第30面
K =-5.21767e-001 A 4=-3.07312e-004 A 6= 3.59631e-005 A 8=-3.61869e-006 A10= 2.12979e-007 A12=-5.27781e-009

第31面
K =-2.68226e+000 A 4= 3.58460e-004 A 6=-1.19324e-005 A 8= 2.89999e-006 A10=-1.73890e-007 A12= 6.12833e-009

第32面
K =-1.14918e+001 A 4= 7.52555e-005 A 6=-2.24738e-005 A 8= 5.42584e-006 A10=-3.54085e-007 A12= 1.13378e-008

各種データ
ズーム比 38.45
広角 中間 望遠
焦点距離 4.42 36.96 170.00
Fナンバー 1.20 4.09 4.90
半画角(度) 36.6 4.69 1.03
像高 3.20 3.20 3.20
レンズ全長 112.85 112.85 112.85
BF 5.43 5.43 5.43

d 7 0.70 27.54 35.11
d14 36.54 9.70 2.13
d17 7.89 4.46 1.03
d21 1.03 4.07 7.69
d23 7.82 1.44 5.69
d28 4.70 9.64 1.10
d30 1.70 3.53 7.63

レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 47.78
2 8 -6.80
3 15 39.53
4 18 29.44
5 22 -23.83
6 24 16.25
7 29 -9.80
8 31 13.05

(数値データ4)
単位mm

面データ
面番号 r d nd vd
1 184.034 1.00 2.00100 29.1
2 53.166 5.65 1.49700 81.6
3 -164.268 0.15
4 48.220 4.17 1.49700 81.6
5 2013.294 0.15
6 41.262 2.79 1.80420 46.5
7 98.253 (可変)
8 77.633 0.60 2.00100 29.1
9 9.718 4.96
10 -17.628 0.50 1.88100 40.1
11 39.463 2.75 1.95906 17.5
12 -15.884 0.40
13* -12.145 0.50 1.85135 40.1
14* -54.518 (可変)
15(絞り) ∞ 0.50
16* 33.416 3.71 1.69350 53.2
17* -57.854 (可変)
18 -52.613 0.70 1.83481 42.7
19 137.628 0.30
20 21.500 6.54 1.49710 81.6
21* -17.777 (可変)
22 601.185 0.70 1.68893 31.2
23 16.074 (可変)
24* 10.863 6.29 1.49710 81.6
25 -18.184 0.70 1.95375 32.3
26 -22.126 (可変)
27* 122.445 0.50 1.82080 42.7
28* 7.835 (可変)
29* 12.408 2.34 1.53110 55.9
30* -12.958 1.60
31 ∞ 0.80 1.51633 64.1
32 ∞ 3.30
像面 ∞

非球面データ
第13面
K =-1.11951e+000 A 4= 2.66669e-004 A 6=-2.13644e-005 A 8= 6.88442e-007 A10=-1.14295e-008 A12= 7.82842e-011

第14面
K = 0.00000e+000 A 4= 2.75922e-004 A 6=-2.02191e-005 A 8= 6.70500e-007 A10=-1.11115e-008 A12= 7.58020e-011

第16面
K = 1.89298e+000 A 4=-5.80153e-005 A 6=-1.88512e-008 A 8=-3.36471e-010 A10=-9.96177e-013 A12= 1.41905e-014

第17面
K =-4.27831e-001 A 4=-3.99378e-005 A 6= 3.27124e-008 A 8=-1.01685e-010 A10=-3.25732e-012 A12= 1.77269e-014

第21面
K =-1.31954e+000 A 4= 5.22602e-005 A 6=-2.75952e-007 A 8= 1.56637e-009 A10=-4.78558e-012 A12= 6.04147e-015

第24面
K =-2.00005e+000 A 4= 9.79429e-005 A 6=-8.97580e-007 A 8= 7.05581e-009 A10=-6.94749e-011 A12= 3.43123e-013

第27面
K = 0.00000e+000 A 4= 7.65881e-005 A 6= 3.25476e-006 A 8=-9.19331e-007 A10= 4.57365e-008 A12=-8.35228e-010

第28面
K = 4.08779e-001 A 4=-5.62943e-005 A 6= 3.71334e-006 A 8=-1.52158e-006 A10= 8.13340e-008 A12=-1.99643e-009

第29面
K =-9.81089e-001 A 4= 3.18234e-004 A 6=-2.52157e-005 A 8= 3.47716e-006 A10=-1.75022e-007 A12= 4.63888e-009

第30面
K =-1.37270e+001 A 4=-4.31950e-005 A 6=-2.79660e-005 A 8= 5.28724e-006 A10=-3.00687e-007 A12= 7.91366e-009

各種データ
ズーム比 38.45
広角 中間 望遠
焦点距離 4.42 36.15 170.00
Fナンバー 1.20 4.09 4.90
半画角(度) 37.1 4.76 1.02
像高 3.20 3.20 3.20
レンズ全長 113.03 113.03 113.03
BF 5.43 5.43 5.43

d 7 0.70 27.86 35.52
d14 36.95 9.79 2.13
d17 8.23 3.76 1.03
d21 1.03 5.49 8.23
d23 7.84 1.59 6.12
d26 5.27 10.37 1.10
d28 1.70 2.85 7.59

レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 48.23
2 8 -6.70
3 15 31.06
4 18 33.80
5 22 -23.98
6 24 16.69
7 27 -10.22
8 29 12.33

(数値データ5)
単位mm

面データ
面番号 r d nd vd
1 189.189 1.00 2.00100 29.1
2 51.115 5.81 1.49700 81.6
3 -160.255 0.15
4 47.597 4.40 1.49700 81.6
5 -2308.818 0.15
6 39.321 2.94 1.80420 46.5
7 94.363 (可変)
8 96.307 0.60 2.00100 29.1
9 9.237 4.08
10 -17.099 0.50 1.88100 40.1
11 33.304 2.97 1.95906 17.5
12 -15.375 0.33
13* -13.832 0.50 1.85135 40.1
14* -688.005 (可変)
15(絞り) ∞ 0.50
16* 23.666 3.23 1.58313 59.5
17* -1005.015 (可変)
18 51.825 0.70 1.87070 40.7
19 40.975 0.30
20 20.098 5.86 1.49710 81.6
21* -25.678 (可変)
22 48.331 0.70 1.68893 31.2
23 11.927 (可変)
24* 10.443 7.14 1.49710 81.6
25 -14.289 0.70 1.90043 37.4
26 -20.953 (可変)
27* 68.486 0.50 1.82080 42.7
28* 8.922 (可変)
29* 15.174 1.96 1.53110 55.9
30* -13.669 1.60
31 ∞ 0.80 1.51633 64.1
32 ∞ 3.30
像面 ∞

非球面データ
第13面
K =-9.90104e-001 A 4= 2.94578e-004 A 6=-2.01034e-005 A 8= 6.01308e-007 A10=-9.56234e-009 A12= 6.03675e-011

第14面
K = 0.00000e+000 A 4= 2.86753e-004 A 6=-1.97416e-005 A 8= 6.28198e-007 A10=-1.02402e-008 A12= 6.76828e-011

第16面
K = 1.36514e+000 A 4=-1.02371e-004 A 6=-1.41285e-007 A 8= 2.96912e-009 A10=-3.51911e-011 A12= 1.17740e-013

第17面
K = 3.00000e+000 A 4=-7.60715e-005 A 6= 2.81676e-009 A 8= 2.62387e-009 A10=-3.24417e-011 A12= 1.09351e-013

第21面
K =-2.00000e+000 A 4= 5.22260e-005 A 6=-4.48574e-007 A 8= 2.77588e-009 A10=-8.59335e-012 A12= 6.77364e-015

第24面
K =-1.72561e+000 A 4= 1.21144e-004 A 6=-6.53218e-007 A 8= 3.08637e-009 A10=-6.33379e-012 A12= 6.86621e-014

第27面
K = 0.00000e+000 A 4=-9.80372e-006 A 6= 2.31585e-005 A 8=-1.91612e-006 A10= 7.36047e-008 A12=-1.26247e-009

第28面
K =-5.24978e-001 A 4= 9.88050e-005 A 6= 3.18966e-005 A 8=-2.80821e-006 A10= 1.35978e-007 A12=-3.16913e-009

第29面
K = 2.51684e-001 A 4= 2.31678e-004 A 6=-1.08269e-005 A 8= 2.69736e-006 A10=-1.53405e-007 A12= 5.53643e-009

第30面
K =-2.64070e+000 A 4= 5.48424e-004 A 6=-3.67659e-005 A 8= 5.50884e-006 A10=-3.28604e-007 A12= 1.04079e-008

各種データ
ズーム比 38.45
広角 中間 望遠
焦点距離 4.42 36.67 170.00
Fナンバー 1.20 4.09 4.90
半画角(度) 37.3 4.69 1.02
像高 3.20 3.20 3.20
レンズ全長 113.03 113.03 113.03
BF 5.43 5.43 5.43

d 7 0.70 26.79 34.15
d14 30.31 9.28 2.13
d17 13.72 4.74 1.03
d21 1.03 4.77 8.18
d23 9.89 1.96 7.78
d26 5.24 10.22 1.10
d28 1.70 4.82 8.22

レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 46.30
2 8 -6.11
3 15 39.70
4 18 26.30
5 22 -23.17
6 24 17.07
7 27 -12.55
8 29 13.87

前述の各条件式と数値データにおける諸数値との関係を表1に示す。
Figure 0007187276000002
L0 ズームレンズ
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
LR 後群

Claims (15)

  1. 物体側より像側へ順に配置された、正の屈折力の第1レンズ群、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、負の屈折力の第5レンズ群、正の屈折力の第6レンズ群、負の屈折力の第7レンズ群、正の屈折力の第8レンズ群より構成され、
    ズーミングに際して、前記第1レンズ群は不動であり、前記第2レンズ群と前記第4レンズ群が移動し、隣り合うレンズ群の間隔が変化し、
    広角端に比べて望遠端において、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群の間隔が広く、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群の間隔が狭く、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群の間隔が狭く、
    前記第2レンズ群の焦点距離をf2、前記第4レンズ群の焦点距離をf4、広角端及び望遠端における前記第2レンズ群の光軸方向での位置の差をM2、広角端及び望遠端における前記第4レンズ群の光軸方向での位置の差をM4とするとき、
    4.0<|f4/f2|<8.0
    2.0<|M2/M4|<7.0
    なる条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
  2. 前記第3レンズ群において最も物体側に配置されたレンズは正の屈折力を有し、該レンズの物体側のレンズ面は凸形状の非球面であ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4レンズ群は正レンズを有することを特徴とする請求項1又は2に記載のズームレンズ。
  4. 前記第5レンズ群は、像側のレンズ面が凹形状である負レンズを有することを特徴とする請求項1乃至3の何れか一項に記載のズームレンズ。
  5. 無限遠から近距離へのフォーカシングに際し、前記第6ないし第8レンズ群の少なくとも一部が物体側に移動することを特徴とする請求項1乃至4の何れか一項に記載のズームレンズ。
  6. 前記第3レンズ群の焦点距離をf3とするとき、
    0.4<f4/f3<1.3
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項1乃至5の何れか一項に記載のズームレンズ。
  7. 前記第1レンズ群の焦点距離をf1、前記第3レンズ群の焦点距離をf3とするとき、
    0.8<f1/f3<2.0
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項1乃至6の何れか一項に記載のズームレンズ。
  8. 前記第1レンズ群の焦点距離をf1とするとき、
    0.9<f1/f4<2.5
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項1乃至7の何れか一項に記載のズームレンズ。
  9. 前記第3レンズ群の焦点距離をf3とするとき、
    4.0<|f3/f2|<8.0
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項1乃至8の何れか一項に記載のズームレンズ。
  10. 広角端における前記第3レンズ群の最も物体側のレンズ面から前記第5レンズ群の最も像側のレンズ面までの光軸上での距離をD35w、広角端における前記第3レンズ群の最も物体側のレンズ面から像面までの光軸上での距離をDrearwとするとき、
    0.3<D35w/Drearw<0.5
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項1乃至9の何れか一項に記載のズームレンズ。
  11. 請求項1乃至10の何れか一項に記載のズームレンズと、該ズームレンズによって形成された像を受光する撮像素子を有することを特徴とする撮像装置。
  12. 請求項1乃至10の何れか一項に記載のズームレンズと、ズーミングに際して前記ズームレンズを制御する制御部を有することを特徴とする撮像システム。
  13. 前記制御部は前記ズームレンズを制御するための制御信号を送信するとを特徴とする請求項12に記載の撮像システム。
  14. 前記制御部は前記ズームレンズを操作するための操作部を有することを特徴とする請求項12又は13に記載の撮像システム。
  15. 前記ズームレンズのズームに関する情報を表示する表示部を有することを特徴とする請求項12乃至14の何れか一項に記載の撮像システム。
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