JP7216557B2 - ズームレンズ及び撮像装置 - Google Patents
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4.00 ≦ |brt| ≦ 8.00 ・・・(1)
1-1.ズームレンズの光学系の構成
まず、本件発明に係るズームレンズの実施の形態を説明する。本実施の形態のズームレンズは、少なくとも1枚のレンズ素子を含むレンズ群を複数備え、隣り合うレンズ群の間隔を変化させることで変倍する。本件発明に係るズームレンズは、光学的絞り位置よりも像側に少なくとも1つ以上のレンズ群を備え、光学的絞り位置よりも像側に配置されるレンズ群において、望遠端における無限遠合焦時の横倍率が最も大きいレンズ群から、当該ズームレンズにおいて最も像側に位置するレンズ群までの各レンズ群の望遠端における無限遠合焦時の横倍率の積を合成横倍率brtとしたとき、後述する条件式(1)等を満足させることで、光学的絞り位置よりも像側に従来のズームレンズよりも大きな合成横倍率を有する一つ又は複数のレンズ群からなる系が配置されるため、従来よりもテレフォト比(光学全長/焦点距離)が小さく、より小型のズームレンズを実現することを可能にした。以下、当該ズームレンズの光学系の好ましい構成例を説明し、当該ズームレンズが満足することが好ましい条件式等に関する説明については後述する。但し、本件発明に係るズームレンズは、後述する条件式(1)等を満足させることにより、当該効果が得られることから、本件発明に係るズームレンズの屈折力配置は以下に説明する実施の形態及び実施例に限定されるものではなく、本件発明の趣旨を逸脱しない範囲において屈折力配置や各レンズ群の構成は適宜変更することができるのは勿論である。
1-2-1.変倍時の動作
当該ズームレンズでは、隣り合うレンズ群の間隔を変えることにより変倍する。変倍時において、隣り合うレンズ群の間隔が変化する限り、各レンズ群の動作は限定されるものではない。すなわち、各レンズ群の移動の有無、移動の向き及び移動量は特に限定されるものではなく、全てのレンズ群が変倍の際に光軸に沿って移動してもよいし、全てのレンズ群のうちいずれか一つ以上のレンズ群は変倍時に像面に対して固定されていてもよい。
当該ズームレンズにおいて、近接被写体への合焦を行う際に、当該ズームレンズを構成するレンズ群のうち、いずれかのレンズ群或いはその一部を光軸方向に移動させて合焦させることができる。例えば、当該ズームレンズを上述したように、物体側から順に、正負正正負正の屈折力配置を有する6群構成とした場合、広角端において最も広い空気間隔より像側に配置されるレンズ群、すなわち第3レンズ群から像側のレンズ群全体或いはその一部をフォーカス群とすることが小型化の点で好ましい。さらに好ましくは、第4レンズ群及び第5レンズ群の双方又はいずれかの一方のレンズ群或いはその一部をフォーカス群とし、合焦時にフォーカス群を光軸に沿って移動させることで、無限遠から近距離物体まで合焦させる際のフォーカス群の移動量を小さくすることができる。当該構成において、第4レンズ群及び第5レンズ群は径の小さいレンズで構成することができるため、フォーカス群の小型化及び軽量化も図ることができる。そのため、フォーカス群を光軸に沿って移動させるためのアクチュエータ等の小型化及び軽量化を図ることができ、当該ズームレンズユニット全体の小型化及び軽量化を図ることができる。なお、合焦全領域、又は、合焦領域内で部分的に、第1レンズ群、第2レンズ群、第6レンズ群等を光軸に沿って移動させることで、合焦を補う群とすることもできる。
当該ズームレンズでは、当該ズームレンズを構成するレンズのうち、少なくとも1枚のレンズを光軸と垂直方向に移動させることで、像を移動可能な防振群とし、手振れなどの像ブレが発生したときに、防振群を光軸と垂直方向に移動させることにより、像を移動させて、いわゆる手振れ補正(像ブレ補正)を行うよう構成してもよい。防振群を複数枚のレンズを用いて構成してもよいが、1枚のレンズ素子又は、複数枚のレンズ素子を接合した1つの接合レンズで構成することが防振群の軽量化及び小型化を図る上で好ましい。
当該ズームレンズでは、上述した構成を採用すると共に、次に説明する条件式を少なくとも1つ以上満足することが、光学全長をより短くすることができ、且つ、光学性能の高いズームレンズを実現することができる。
当該ズームレンズにおいて、光学的絞り位置よりも像側に配置されるレンズ群のうち、望遠端における無限遠合焦時の横倍率が最も大きいレンズ群から、当該ズームレンズにおいて最も像側に位置するレンズ群までの各レンズ群の望遠端における無限遠合焦時の横倍率の積を合成横倍率brtとしたとき、以下の条件式を満足することが好ましい。
4.00 ≦ |brt| ≦ 8.00 ・・・(1)
但し、光学的絞り位置よりも像側に配置されるレンズ群のうち、望遠端における無限遠合焦時の横倍率が最も大きいレンズ群が、当該ズームレンズの最も像側に位置するレンズ群である場合、合成横倍率brtは最も像側に位置するレンズ群の横倍率であるものとする。
当該ズームレンズは、光学的絞り位置よりも像側に、以下の条件式を満足する第mレンズ群を備えることが好ましい。
但し、
bmt:第mレンズ群の望遠端における無限遠合焦時の横倍率
当該ズームレンズが、物体側より順に、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、第3レンズ群と、第4レンズ群と、第5レンズ群を有するズームタイプの場合、以下の条件式(3)を満足することが好ましい。
但し、
f4:第4レンズ群の焦点距離
fw:広角端における当該ズームレンズの焦点距離
ft:望遠端における当該ズームレンズの焦点距離
当該ズームレンズが、物体側より順に、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、第3レンズ群と、第4レンズ群と、第5レンズ群を有するズームタイプの場合、以下の条件式(4)を満足することが好ましい。
但し、
f5:第5レンズ群の焦点距離
fw:広角端における当該ズームレンズの焦点距離
ft:望遠端における当該ズームレンズの焦点距離
次に、本件発明に係る撮像装置について説明する。本件発明に係る撮像装置は、上記本件発明に係るズームレンズと、当該ズームレンズの像面側に設けられた、当該ズームレンズによって形成された光学像を電気的信号に変換する撮像素子とを備えたことを特徴とする。
図1は、本件発明に係る実施例1のズームレンズの構成を示すレンズ断面図である。当該ズームレンズは、物体側より順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、開口絞りSと、正の屈折力を有する第3レンズ群G3と、正の屈折力を有する第4レンズ群G4と、負の屈折力を有する第5レンズ群G5と、正の屈折力を有する第6レンズ群G6とから構成され、隣り合うレンズ群の間隔を変えることにより変倍を行うズームレンズである。
次に、当該ズームレンズの具体的数値を適用した数値実施例1について説明する。表1に、当該ズームレンズのレンズデータを示す。表1において、「面番号」は物体側から数えたレンズ面の順番、「r」はレンズ面の曲率半径、「d」はレンズ面の光軸上の間隔、「nd」はd線(波長λ=587.56nm)に対する屈折率、「vd」はd線(波長λ=587.56nm)に対するアッベ数をそれぞれ示している。また、その面が非球面である場合、面番号の次に「*(アスタリスク)」を付して示している。また、開口絞り(光学的絞り)が配置される面は、面番号の次に「S」を付して示している。なお、表中の長さの単位は全て「mm」であり、角度の単位は全て「°」である。
面番号 r d nd vd
1 94.964 2.000 2.0006 25.45
2 52.022 5.787 1.4970 81.61
3 264.380 0.200
4 54.012 5.108 1.4970 81.61
5 2253.773 0.200
6 63.879 3.000 1.9037 31.31
7 119.598 d7
8* 64.441 1.300 1.8820 37.22
9* 12.058 5.386
10 -94.019 1.000 2.0010 29.13
11 73.240 0.644
12 127.316 3.327 1.9459 17.98
13 -28.647 0.891
14* -22.067 0.900 1.7725 49.50
15* -72.940 d15
16S ∞ 1.000
17* 20.121 3.786 1.4971 81.56
18* 1409.661 d18
19* 17.191 4.919 1.5533 71.68
20* -50.855 1.878
21 56.865 0.900 2.0010 29.13
22 9.160 7.887 1.5814 40.89
23* -29.602 d23
24* -42.240 0.800 1.7725 49.50
25* 20.080 d25
26 636.983 3.710 1.9229 20.88
27 -63.830 d27
28 ∞ 2.500 1.5168 64.20
29 ∞ 1.000
面番号 k A4 A6 A8 A10
8 0.0000E+00 -2.5632E-05 1.8407E-07 -8.7376E-10 1.2772E-12
9 0.0000E+00 -1.5012E-05 1.2921E-07 2.2737E-09 4.4432E-12
14 0.0000E+00 -7.1219E-05 1.6443E-06 -1.3602E-08 3.0123E-11
15 0.0000E+00 -1.0261E-04 1.5454E-06 -1.5232E-08 3.7386E-11
17 0.0000E+00 -1.8115E-05 4.6935E-08 -4.3528E-09 8.1730E-12
18 0.0000E+00 -2.6032E-06 4.2784E-08 -4.5811E-09 1.2073E-11
19 0.0000E+00 -1.6902E-05 4.8937E-08 2.9361E-09 -6.0779E-12
20 0.0000E+00 3.7750E-05 4.3845E-08 5.6535E-09 -3.4649E-11
23 0.0000E+00 -1.0546E-05 -2.5024E-07 -5.8315E-09 1.9511E-11
24 0.0000E+00 1.9282E-05 1.4775E-09 -9.8475E-09 4.7582E-11
25 0.0000E+00 -3.4707E-06 -8.2856E-09 -9.3117E-09 2.4704E-11
ズーム比 14.097
像高 14.200
広角 中間 望遠
焦点距離 18.566 70.020 261.733
Fナンバー 3.605 5.550 6.489
半画角 37.748 10.466 3.048
光学全長 120.000 133.768 180.000
バックフォーカス 18.272 16.100 14.646
d7 1.000 26.869 38.463
d15 31.556 11.044 2.000
d18 7.438 4.400 7.816
d23 2.851 5.978 2.003
d25 3.405 13.899 59.594
d27 15.626 13.454 12.000
群 始面 焦点距離 レンズ群構成長 レンズ群移動量
1 1 68.848 16.295 59.954
2 8 -14.798 13.448 22.491
3 17 41.025 3.786 52.047
4 19 29.720 15.585 51.669
5 24 -17.520 0.800 52.518
6 26 63.026 3.710 -3.672
群 始面 広角 中間 望遠
1 1 0.000 0.000 0.000
2 8 -0.318 -0.718 -1.642
3 17 -2.049 -7.560 -4.081
4 19 0.209 0.080 0.132
5 24 2.797 3.155 5.609
6 26 0.707 0.742 0.766
図6は、本件発明に係る実施例2のズームレンズの構成を示すレンズ断面図である。当該ズームレンズは、物体側より順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、開口絞りSと、正の屈折力を有する第3レンズ群G3と、正の屈折力を有する第4レンズ群G4と、負の屈折力を有する第5レンズ群G5と、正の屈折力を有する第6レンズ群G6とから構成され、隣り合うレンズ群の間隔を変えることにより変倍を行うズームレンズである。
次に、当該ズームレンズの具体的数値を適用した数値実施例2について説明する。表6に、当該ズームレンズのレンズデータを示す。表7に、各非球面の非球面係数を示す。また、表7に表示していない非球面係数は0.00である。表8に、当該ズームレンズの各種データを示す。表9に、各レンズ群の始面の面番号と、焦点距離と、レンズ群構成長と、レンズ群移動量とを示す。表10に、各レンズ群の始面の面番号と、各変倍位置における横倍率を示す。また、表31に条件式(1)~条件式(4)の値と、当該値を算出するために用いた各値を示す。
面番号 r d nd vd
1 101.092 2.200 1.9037 31.31
2 63.207 5.613 1.4970 81.61
3 395.687 0.200
4 84.314 3.500 1.4970 81.61
5 281.335 0.200
6 79.604 4.104 1.4970 81.61
7 474.396 d7
8* -231.620 1.400 1.8820 37.22
9* 20.037 5.299
10 -121.315 1.100 1.8348 42.72
11 37.346 0.919
12 57.841 4.091 1.9229 20.88
13 -33.271 1.156
14* -21.305 1.000 1.8513 40.10
15* -58.217 d15
16S ∞ 1.000
17* 26.551 3.327 1.5920 67.02
18* -132.915 d18
19* 34.178 2.223 1.6188 63.86
20* -342.166 2.936
21 46.882 0.800 2.0010 29.13
22 13.729 5.827 1.5831 59.46
23* -17.367 d23
24 -96.149 2.820 1.8467 23.78
25 -13.098 0.800 1.8820 37.22
26* 16.545 d26
27 -102.636 5.700 1.7234 37.99
28 -24.997 0.716
29 -23.559 1.600 1.9229 20.88
30 -29.184 d30
31 ∞ 2.500 1.5168 64.20
32 ∞ 1.100
面番号 k A4 A6 A8 A10
8 0.0000E+00 5.1727E-05 -1.0287E-07 -1.3162E-10 3.8136E-13
9 0.0000E+00 5.9280E-05 2.2582E-07 6.2539E-10 8.9037E-12
14 0.0000E+00 -3.9565E-05 1.1341E-06 -7.2070E-09 1.4574E-11
15 0.0000E+00 -5.1653E-05 9.6104E-07 -7.2704E-09 1.5009E-11
17 0.0000E+00 -1.1160E-05 7.9504E-08 -2.2477E-09 5.8704E-12
18 0.0000E+00 -1.5922E-05 5.1017E-08 -2.0970E-09 7.3659E-12
19 0.0000E+00 -6.1143E-05 -7.5852E-07 -4.9424E-09 9.5182E-11
20 0.0000E+00 -1.8198E-07 -7.4639E-07 -1.4604E-09 9.1552E-11
23 0.0000E+00 6.3036E-06 -2.3975E-07 -4.2991E-10 -2.7903E-11
26 0.0000E+00 -2.1441E-05 -1.1438E-08 6.0804E-10 -2.3577E-11
ズーム比 15.668
像高 14.200
広角 中間 望遠
焦点距離 18.558 70.005 290.760
Fナンバー 3.605 5.550 6.489
半画角 38.867 10.945 2.825
光学全長 130.000 162.903 199.994
バックフォーカス 22.929 17.476 14.750
d7 1.000 34.288 59.940
d15 35.631 14.626 2.000
d18 5.419 5.407 8.769
d23 1.999 3.808 2.002
d26 3.636 27.913 53.147
d30 20.183 14.729 12.004
群 始面 焦点距離 レンズ群構成長 レンズ群移動量
1 1 95.732 15.817 69.994
2 8 -16.672 14.965 11.054
3 17 37.674 3.327 44.685
4 19 24.518 11.787 41.335
5 24 -15.191 3.620 41.332
6 27 64.913 8.015 -8.179
群 始面 広角 中間 望遠
1 1 0.000 0.000 0.000
2 8 -0.238 -0.455 -1.518
3 17 -1.275 -3.102 -2.185
4 19 0.252 0.148 0.191
5 24 3.787 4.663 6.021
6 27 0.667 0.752 0.795
図11は、本件発明に係る実施例3のズームレンズの構成を示すレンズ断面図である。当該ズームレンズは、物体側より順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、開口絞りSと、正の屈折力を有する第3レンズ群G3と、正の屈折力を有する第4レンズ群G4と、負の屈折力を有する第5レンズ群G5と、正の屈折力を有する第6レンズ群G6とから構成され、隣り合うレンズ群の間隔を変えることにより変倍を行うズームレンズである。
次に、当該ズームレンズの具体的数値を適用した数値実施例3について説明する。表11に、当該ズームレンズのレンズデータを示す。表12に、各非球面の非球面係数を示す。また、表12に表示していない非球面係数は0.00である。表13に、当該ズームレンズの各種データを示す。表14に、各レンズ群の始面の面番号と、焦点距離と、レンズ群構成長と、レンズ群移動量とを示す。表15に、各レンズ群の始面の面番号と、各変倍位置における横倍率を示す。また、表31に条件式(1)~条件式(4)の値と、当該値を算出するために用いた各値を示す。
面番号 r d nd vd
1 123.754 2.000 1.9037 31.31
2 72.109 6.674 1.4970 81.61
3 238.930 0.200
4 92.192 6.961 1.4970 81.61
5 -1005.207 0.200
6 101.694 4.500 1.7292 54.67
7 173.295 d7
8* 200.000 1.500 1.8820 37.22
9* 17.632 6.642
10 273.426 1.200 1.6180 63.40
11 54.411 0.656
12 59.333 5.035 1.9229 20.88
13 -40.924 0.921
14* -26.785 1.000 1.8513 40.10
15* 546.048 d15
16S ∞ 1.000
17* 33.844 5.823 1.5920 67.02
18* -85.510 d18
19* 56.890 3.593 1.5533 71.68
20* -54.059 3.732
21 1114.106 0.800 2.0010 29.13
22 21.689 6.584 1.6226 58.16
23* -22.266 d23
24 -334.791 3.603 1.8467 23.78
25 -20.685 0.800 1.8820 37.22
26* 19.751 d26
27 951.983 6.287 1.7234 37.99
28 -34.969 0.827
29 -31.964 1.500 1.9229 20.88
30 -39.443 d30
31 ∞ 2.500 1.5168 64.20
32 ∞ 1.100
面番号 k A4 A6 A8 A10
8 0.0000E+00 8.0819E-06 -2.6964E-09 -6.4754E-11 7.2822E-14
9 0.0000E+00 1.2155E-05 3.4175E-08 4.8572E-10 -8.0341E-13
14 0.0000E+00 -4.7779E-06 2.8177E-07 -1.5409E-09 3.5134E-12
15 0.0000E+00 -2.1085E-05 2.4448E-07 -1.5160E-09 3.0061E-12
17 0.0000E+00 -1.1491E-05 6.8538E-09 -3.2425E-10 2.4591E-12
18 0.0000E+00 -5.7881E-06 2.8350E-10 -4.1414E-10 3.0355E-12
19 0.0000E+00 -1.4136E-05 -1.0025E-07 -3.8449E-10 5.3752E-14
20 0.0000E+00 2.0595E-05 -1.0225E-07 -2.9476E-10 1.0781E-12
23 0.0000E+00 5.0599E-07 -1.4518E-08 -1.0431E-10 -1.4276E-12
26 0.0000E+00 -8.2595E-06 -9.7961E-09 -1.7363E-10 9.9995E-13
ズーム比 20.894
像高 14.200
広角 中間 望遠
焦点距離 18.556 85.026 387.712
Fナンバー 3.605 5.550 6.489
半画角 38.856 9.039 2.136
光学全長 155.243 186.883 260.000
バックフォーカス 24.232 17.831 14.746
d7 1.000 41.490 73.260
d15 46.071 11.968 2.000
d18 5.573 4.100 10.151
d23 1.994 7.847 3.818
d26 3.483 30.756 83.134
d30 21.485 15.084 12.000
群 始面 焦点距離 レンズ群構成長 レンズ群移動量
1 1 118.727 20.535 104.757
2 8 -19.133 16.953 32.497
3 17 41.714 5.823 76.568
4 19 34.008 14.709 71.990
5 24 -20.323 4.403 70.166
6 27 61.907 8.613 -9.485
群 始面 広角 中間 望遠
1 1 0.000 0.000 0.000
2 8 -0.218 -0.405 -1.238
3 17 -1.066 -4.837 -2.859
4 19 0.325 0.129 0.195
5 24 3.486 4.058 6.341
6 27 0.593 0.697 0.748
図16は、本件発明に係る実施例4のズームレンズの構成を示すレンズ断面図である。当該ズームレンズは、物体側より順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、開口絞りSと、正の屈折力を有する第3レンズ群G3と、正の屈折力を有する第4レンズ群G4と、負の屈折力を有する第5レンズ群G5と、正の屈折力を有する第6レンズ群G6とから構成され、隣り合うレンズ群の間隔を変えることにより変倍を行うズームレンズである。
次に、当該ズームレンズの具体的数値を適用した数値実施例4について説明する。表16に、当該ズームレンズのレンズデータを示す。表17に、各非球面の非球面係数を示す。また、表17に表示していない非球面係数は0.00である。表18に、当該ズームレンズの各種データを示す。表19に、各レンズ群の始面の面番号と、焦点距離と、レンズ群構成長と、レンズ群移動量とを示す。表20に、各レンズ群の始面の面番号と、各変倍位置における横倍率を示す。また、表31に条件式(1)~条件式(4)の値と、当該値を算出するために用いた各値を示す。
面番号 r d nd vd
1 153.935 3.000 1.9037 31.31
2 86.800 9.593 1.4970 81.61
3 1123.885 0.200
4 101.552 8.830 1.4970 81.61
5 -1146.395 0.200
6 98.860 4.500 1.7292 54.67
7 125.753 d7
8* 193.643 2.000 1.8820 37.22
9* 18.511 6.285
10 93.723 1.500 1.6180 63.40
11 36.135 0.664
12 40.312 6.515 1.9229 20.88
13 -49.445 1.019
14* -28.238 1.200 1.8513 40.10
15* 106.248 d15
16S ∞ 1.000
17* 30.975 5.202 1.5920 67.02
18* -133.398 d18
19* 54.495 3.877 1.5533 71.68
20* -52.097 2.957
21 1476.002 1.000 2.0010 29.13
22 22.786 6.811 1.6226 58.16
23* -23.083 d23
24 -507.138 3.010 1.8467 23.78
25 -24.905 0.800 1.8820 37.22
26* 22.571 d26
27 545.594 6.649 1.7234 37.99
28 -36.673 0.909
29 -33.127 1.500 1.9229 20.88
30 -41.156 d30
31 ∞ 2.500 1.5168 64.20
32 ∞ 1.100
面番号 k A4 A6 A8 A10
8 0.0000E+00 8.5188E-06 -2.8178E-09 -4.6706E-11 4.0349E-14
9 0.0000E+00 1.2886E-05 3.9482E-08 3.3994E-10 1.7822E-13
14 0.0000E+00 -2.3649E-06 2.8413E-07 -1.5191E-09 3.5389E-12
15 0.0000E+00 -2.1530E-05 2.5321E-07 -1.4825E-09 2.9565E-12
17 0.0000E+00 -1.1754E-05 7.7444E-09 -3.3854E-10 2.4061E-12
18 0.0000E+00 -5.2848E-06 -2.2203E-09 -4.1404E-10 2.9839E-12
19 0.0000E+00 -1.3465E-05 -9.2480E-08 -3.7873E-10 7.7943E-14
20 0.0000E+00 2.1264E-05 -1.0214E-07 -3.0558E-10 1.0276E-12
23 0.0000E+00 1.7021E-06 -3.8818E-09 -1.2387E-10 -9.8300E-13
26 0.0000E+00 -5.1323E-06 -5.0683E-09 -1.9800E-11 1.7508E-13
ズーム比 26.125
像高 14.200
広角 中間 望遠
焦点距離 18.549 95.016 484.592
Fナンバー 3.605 5.550 6.489
半画角 38.845 8.104 1.727
光学全長 156.884 208.996 300.000
バックフォーカス 23.776 19.470 14.746
d7 1.394 52.065 82.215
d15 40.608 12.317 2.515
d18 4.989 3.314 8.751
d23 2.436 7.038 2.001
d26 3.606 34.715 109.698
d30 21.029 16.724 12.000
群 始面 焦点距離 レンズ群構成長 レンズ群移動量
1 1 129.743 26.323 143.116
2 8 -18.484 19.183 62.295
3 17 42.968 5.202 100.388
4 19 33.558 14.644 96.627
5 24 -23.624 3.810 97.062
6 27 63.464 9.059 -9.029
群 始面 広角 中間 望遠
1 1 0.000 0.000 0.000
2 8 -0.195 -0.418 -1.312
3 17 -1.449 -7.818 -3.515
4 19 0.271 0.084 0.161
5 24 3.092 3.951 6.732
6 27 0.606 0.675 0.749
図21は、本件発明に係る実施例5のズームレンズの構成を示すレンズ断面図である。当該ズームレンズは、物体側より順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、開口絞りSと、正の屈折力を有する第3レンズ群G3と、負の屈折力を有する第4レンズ群G4と、負の屈折力を有する第5レンズ群G5とから構成され、隣り合うレンズ群の間隔を変えることにより変倍を行うズームレンズである。
次に、当該ズームレンズの具体的数値を適用した数値実施例5について説明する。表21に、当該ズームレンズのレンズデータを示す。表22に、各非球面の非球面係数を示す。また、表22に表示していない非球面係数は0.00である。表23に、当該ズームレンズの各種データを示す。表24に、各レンズ群の始面の面番号と、焦点距離と、レンズ群構成長と、レンズ群移動量とを示す。表25に、各レンズ群の始面の面番号と、各変倍位置における横倍率を示す。また、表31に条件式(1)~条件式(4)の値と、当該値を算出するために用いた各値を示す。
面番号 r d nd vd
1 175.263 1.500 1.9229 20.88
2 87.888 3.694 1.6968 55.46
3 -223.207 0.200
4 40.850 2.833 1.4970 81.61
5 84.244 d5
6* 62.220 0.200 1.5146 49.96
7 64.924 0.700 1.8830 40.81
8 14.131 5.434
9 -28.138 0.742 1.8348 42.72
10 41.002 0.200
11 27.775 3.770 1.8467 23.78
12 -24.560 0.845
13 -17.374 0.800 1.8830 40.81
14 -44.859 d14
15S ∞ 1.000
16 15.474 5.703 1.4970 81.61
17 -12.662 0.700 1.9108 35.25
18 -43.732 0.500
19* 33.872 2.537 1.5533 71.68
20* -54.435 0.800
21* 89.375 3.878 1.5920 67.02
22* -16.044 d22
23 742.075 2.340 1.9037 31.31
24 -15.812 0.700 1.8042 46.50
25 12.817 d25
26 -12.958 0.700 1.9108 35.25
27 -19.715 0.200
28 40.495 2.132 1.4970 81.61
29 ∞ d29
面番号 k A4 A6 A8 A10
6 0.0000E+00 -4.5350E-06 1.2018E-08 -6.1935E-11 1.3843E-12
19 0.0000E+00 -1.0271E-05 -5.3507E-07 1.8406E-08 -1.4103E-10
20 0.0000E+00 2.7092E-05 -1.1022E-06 2.9392E-08 -2.1381E-10
21 0.0000E+00 -9.7710E-05 -3.7605E-07 -2.8572E-09 2.0675E-10
22 0.0000E+00 2.2660E-05 2.5401E-07 -1.3560E-08 2.6458E-10
ズーム比 5.610
像高 13.323~14.200
広角 中間 望遠
焦点距離 18.301 43.535 102.674
Fナンバー 4.080 5.350 5.660
半画角 39.191 17.680 7.605
光学全長 87.002 101.835 129.999
バックフォーカス 14.503 27.315 42.000
d5 1.002 15.080 34.060
d14 19.213 7.156 1.655
d22 2.019 2.461 2.006
d25 8.154 7.713 8.168
d29 14.503 27.315 42.000
群 始面 焦点距離 レンズ群構成長 レンズ群移動量
1 1 82.030 8.227 42.989
2 6 -15.025 12.691 9.932
3 16 13.661 14.119 27.489
4 23 -18.192 3.040 27.503
5 26 -97.508 3.032 27.489
群 始面 広角 中間 望遠
1 1 0.000 0.000 0.000
2 6 -0.248 -0.323 -0.547
3 16 -0.343 -0.473 -0.511
4 23 2.191 2.611 3.037
5 26 1.197 1.330 1.478
図26は、本件発明に係る実施例6のズームレンズの構成を示すレンズ断面図である。当該ズームレンズは、物体側より順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、開口絞りSと、正の屈折力を有する第3レンズ群G3と、負の屈折力を有する第4レンズ群G4と、負の屈折力を有する第5レンズ群G5と、正の屈折力を有する第6レンズ群G6とから構成され、隣り合うレンズ群の間隔を変えることにより変倍を行うズームレンズである。
次に、当該ズームレンズの具体的数値を適用した数値実施例6について説明する。表26に、当該ズームレンズのレンズデータを示す。表27に、各非球面の非球面係数を示す。また、表27に表示していない非球面係数は0.00である。表28に、当該ズームレンズの各種データを示す。表29に、各レンズ群の始面の面番号と、焦点距離と、レンズ群構成長と、レンズ群移動量とを示す。表30に、各レンズ群の始面の面番号と、各変倍位置における横倍率を示す。また、表31に条件式(1)~条件式(4)の値と、当該値を算出するために用いた各値を示す。
面番号 r d nd vd
1 76.006 1.200 1.7234 37.99
2 47.514 7.175 1.4970 81.61
3 -286.573 0.200
4 48.410 3.027 1.4370 95.10
5 63.835 d5
6* 113.696 0.700 1.8820 37.22
7* 16.178 4.003
8 286.851 0.500 1.7725 49.62
9 18.160 0.200
10* 16.993 4.719 1.8211 24.06
11* -124.551 1.519
12 -19.621 1.481 1.7618 26.61
13 -17.062 0.699 1.7725 49.62
14 -74.807 d14
15S ∞ 1.000
16 18.628 5.252 1.5673 42.84
17 -18.743 0.700 2.0010 29.13
18 -71.211 1.056
19* 25.708 5.146 1.4971 81.56
20 -14.813 0.700 1.7234 37.99
21 -22.462 0.800
22 33.075 0.700 1.7015 41.15
23 9.557 5.046 1.6226 58.16
24* -81.185 d24
25 2725.209 2.306 1.8467 23.78
26 -18.980 0.400 1.7234 37.99
27 14.793 d27
28 -14.689 0.700 2.0010 29.13
29 -24.350 d29
30 -1360.101 3.376 1.9229 20.88
31 -50.417 d31
32 ∞ 2.000 1.5168 64.20
33 ∞ 1.000
面番号 k A4 A6 A8 A10 A12
6 6.1135E+00 1.1385E-04 -6.4739E-07 -6.5579E-10 1.7746E-11 -4.8241E-14
7 8.1512E-01 8.6064E-05 1.0263E-08 6.3045E-09 -1.2007E-10 4.7000E-13
10 -1.0038E+00 -3.4280E-05 4.5216E-07 1.1403E-08 -1.9333E-10 6.0336E-13
11 6.4871E+00 -5.0379E-05 -1.0696E-07 1.2101E-08 -2.1359E-10 9.2297E-13
19 4.9832E-01 -4.3082E-05 6.9412E-09 1.1738E-09 -2.1635E-11 1.1215E-13
24 -7.0612E+00 5.0969E-05 1.7246E-07 -5.0090E-09 1.0987E-10 -7.6046E-13
ズーム比 10.443
像高 13.364~14.200
広角 中間 望遠
焦点距離 18.554 55.051 193.767
Fナンバー 3.600 5.075 6.450
半画角 38.673 13.734 4.106
光学全長 97.735 117.599 180.000
バックフォーカス 13.815 13.815 13.815
d5 1.000 24.953 62.077
d14 20.166 3.300 1.500
d24 1.497 5.429 1.496
d27 6.966 8.062 14.282
d29 1.000 8.749 33.540
d31 11.500 11.500 11.500
群 始面 焦点距離 レンズ群構成長 レンズ群移動量
1 1 113.629 11.602 82.265
2 6 -15.324 13.821 21.189
3 16 15.651 19.400 39.855
4 25 -23.807 2.706 39.856
5 28 -38.379 0.700 32.540
6 30 56.664 3.376 0.000
群 始面 広角 中間 望遠
1 1 0.000 0.000 0.000
2 6 -0.175 -0.241 -0.577
3 16 -0.424 -0.743 -0.641
4 25 1.853 2.020 2.520
5 28 1.571 1.780 2.417
6 30 0.757 0.755 0.758
実施例1 実施例2 実施例3 実施例4 実施例5 実施例6
条件式(1) 4.296 4.787 4.743 5.042 4.489 4.617
条件式(2) 5.609 6.021 6.341 6.732 1.478 2.417
条件式(3) 0.426 0.334 0.401 0.354 0.420 0.397
条件式(4) 0.251 0.207 0.240 0.249 2.249 0.640
brt 4.296 4.787 4.743 5.042 4.489 4.617
|bmt| (m=4) 0.132 0.191 0.195 0.161 3.037 2.520
(m=5) 5.609 6.021 6.341 6.732 1.478 2.417
|f4| 29.720 24.518 34.008 33.558 18.192 23.807
fw 18.566 18.558 18.556 18.549 18.301 18.554
ft 261.733 290.760 387.712 484.592 102.674 193.767
|f5| 17.520 15.191 20.323 23.624 97.508 38.379
G2・・・第2レンズ群
G3・・・第3レンズ群
G4・・・第4レンズ群
G5・・・第5レンズ群
G6・・・第6レンズ群
F ・・・フォーカス群
VC・・・防振群
S ・・・開口絞り
I ・・・像面
CG・・・カバーガラス
Claims (7)
- 少なくとも1枚のレンズ素子を含むレンズ群を6つ備え、隣り合うレンズ群の間隔を変化させることで変倍するズームレンズであって、
物体側より順に、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群と、正の屈折力を有する第4レンズ群と、負の屈折力を有する第5レンズ群と、正の屈折力を有する第6レンズ群との6つのレンズ群から構成され、
光学的絞り位置よりも像側に、前記6つのレンズ群のうち少なくとも1つ以上のレンズ群が配置され、
前記光学的絞り位置よりも像側に配置されるレンズ群において、望遠端における無限遠合焦時の横倍率が最も大きい正の値であるレンズ群から、当該ズームレンズにおいて最も像側に位置するレンズ群までの各レンズ群の望遠端における無限遠合焦時の横倍率の積を合成横倍率brtとしたとき、以下の条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
4.20 ≦ |brt| ≦ 8.00 ・・・(1)
但し、前記光学的絞り位置よりも像側に配置される前記少なくとも1つ以上のレンズ群のうち、前記望遠端における無限遠合焦時の横倍率が最も大きい正の値であるレンズ群が、当該ズームレンズの最も像側に位置するレンズ群である場合、前記合成横倍率brtは前記最も像側に位置するレンズ群の横倍率である。 - 前記光学的絞り位置よりも像側に、前記6つのレンズ群のうち少なくとも2つ以上のレンズ群が配置される請求項1に記載のズームレンズ。
- 前記6つのレンズ群において、前記光学的絞り位置よりも像側に配置されるレンズ群のうち少なくとも1つが、以下の条件式を満足する第mレンズ群である請求項1又は請求項2に記載のズームレンズ。
4.40 ≦ |bmt| ≦ 9.00 ・・・(2)
但し、
bmt:前記第mレンズ群の望遠端における無限遠合焦時の横倍率 - 以下の条件式を満足する請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のズームレンズ。
0.10 ≦ |f4|/√(fw×ft) ≦ 0.60 ・・・(3)
但し、
f4:前記第4レンズ群の焦点距離
fw:広角端における当該ズームレンズの焦点距離
ft:望遠端における当該ズームレンズの焦点距離 - 以下の条件式を満足する請求項1から請求項4のいずれか一項に記載のズームレンズ。
0.10 ≦ |f5|/√(fw×ft) ≦ 0.50 ・・・(4)
但し、
f5:前記第5レンズ群の焦点距離
fw:広角端における当該ズームレンズの焦点距離
ft:望遠端における当該ズームレンズの焦点距離 - 前記第6レンズ群が広角端よりも望遠端において像側に位置する請求項1から請求項5のいずれか1項に記載のズームレンズ。
- 請求項1から請求項6のいずれか一項に記載のズームレンズと、当該ズームレンズの像面側に設けられた、当該ズームレンズによって形成された光学像を電気的信号に変換する撮像素子とを備えたことを特徴とする撮像装置。
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