JP7328060B2 - 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、ズームレンズ及びそれを有する撮像装置に関し、特にデジタルスチルカメラ、ビデオカメラ、監視用カメラ、放送用カメラ等の撮像装置に用いる撮像光学系として好適なものである。
近年、監視カメラやデジタルスチルカメラ、ビデオカメラ、放送用カメラに用いられるズームレンズは、高ズーム比でありズーム全域にわたって良好な光学性能を持っていることが要求されている。監視カメラの市場においては、設置環境に依らず被写体を鮮明に撮影するために状況に応じて撮影範囲を変更する必要があるため、小型かつ高ズーム比のズームレンズが求められている。
小型かつ高ズーム比のズームレンズとして、正の屈折力の第1レンズ群を有するポジティブリードのズームレンズが知られている。特許文献1には、各レンズ群の屈折力が正、負、正、正、正であり、ズーム比13倍程度のズームレンズが開示されている。特許文献2には、各レンズ群の屈折力が正、負、正、正、正であり、ズーム比18倍程度のズームレンズが開示されている。
特開2012-88618号公報 特開2016-99548号公報
ところで、小型かつ高ズーム比であり、ズーム全域において高い光学性能を有するズームレンズを実現するには、レンズ全長を変えずに、各レンズ群の構成や焦点距離、ズーミングにおける各移動群の移動量を適切に設定する必要がある。しかし、特許文献1および特許文献2に開示されているズームレンズは、各移動群の変倍分担が適切でないため、高ズーム化によりコマ収差が変動する。
そこで本発明は、小型かつ高ズーム比であり、ズーム全域において高い光学性能を有するズームレンズ、撮像装置、および、撮像システムを提供することを目的とする。
本発明の一側面としてのズームレンズは、物体側から像側へ順に配置された、正の屈折力を有する第1レンズ群、負の屈折力を有する第2レンズ群、正の屈折力を有する第3レンズ群、正の屈折力を有する第4レンズ群、および、少なくとも1つの後続レンズ群からなり、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であって、前記第3レンズ群は少なくとも3枚のレンズを有し、ズーミングに際して、前記第1レンズ群および前記第3レンズ群は不動であり、前記第2レンズ群および前記第4レンズ群は光軸上を移動し、広角端における前記第2レンズ群の横倍率をβ2w、望遠端における前記第2レンズ群の横倍率をβ2t、広角端における前記第3レンズ群の横倍率をβ3w、望遠端における前記第3レンズ群の横倍率をβ3t、広角端における前記第4レンズ群の横倍率をβ4w、望遠端における前記第4レンズ群の横倍率をβ4tとしたとき、β2=β2t/β2w、β3=β3t/β3w、β4=β4t/β4w、β34=β3*β4と表し、前記第4レンズ群の焦点距離をf4、広角端から望遠端への前記ズーミングにおける前記第4レンズ群の移動量をM4とするとき、
4.0<β2/β34<40
0.5<f4/M4<3.7
なる条件式を満足する。
本発明の他の側面としての撮像装置は、前記ズームレンズと、前記ズームレンズにより形成された像を受光する撮像素子とを有する。
本発明の他の側面としての撮像システムは、前記ズームレンズと、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とを有する。
本発明の他の目的及び特徴は、以下の実施形態において説明される。
本発明によれば、小型かつ高ズーム比であり、ズーム全域において高い光学性能を有するズームレンズ、撮像装置、および、撮像システムを提供することができる。
実施例1における広角端でのレンズ断面図である。 実施例1における広角端、中間ズーム位置、望遠端での諸収差図である。 実施例2における広角端でのレンズ断面図である。 実施例2における広角端、中間ズーム位置、望遠端での諸収差図である。 実施例3における広角端でのレンズ断面図である。 実施例3における広角端、中間ズーム位置、望遠端での諸収差図である。 実施例4における広角端でのレンズ断面図である。 実施例4における広角端、中間ズーム位置、望遠端での諸収差図である。 実施例5における広角端でのレンズ断面図である。 実施例5における広角端、中間ズーム位置、望遠端での諸収差図である。 実施例6における広角端でのレンズ断面図である。 実施例6における広角端、中間ズーム位置、望遠端での諸収差図である。 実施例7における広角端でのレンズ断面図である。 実施例7における広角端、中間ズーム位置、望遠端での諸収差図である。 各実施例における撮像装置の構成図である。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
本実施形態のズームレンズは、小型かつ高ズーム比(高変倍比)であり、ズーム全域において高い光学性能を有する。ズームレンズは、物体側から像側へ順に配置された、正の屈折力を有する第1レンズ群L1、負の屈折力を有する第2レンズ群L2、正の屈折力を有する第3レンズ群L3、正の屈折力を有する第4レンズ群L4、および、少なくとも1つの後続レンズ群からなる。また本実施形態のズームレンズは、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。また第3レンズ群L3は2枚のレンズを有する。またズーミングに際して、第1レンズ群L1は不動であり、第2レンズ群L2および第4レンズ群L4は光軸上を移動する。広角端における第2レンズ群L2の横倍率をβ2w、望遠端における第2レンズ群L2の横倍率をβ2tとする。また、広角端における第3レンズ群L3の横倍率をβ3w、望遠端における第3レンズ群L3の横倍率をβ3tとする。また、広角端における第4レンズ群L4の横倍率をβ4w、望遠端における第4レンズ群L4の横倍率をβ4tとする。また、β2=β2t/β2w、β3=β3t/β3w、β4=β4t/β4w、β34=β3*β4、第4レンズ群L4の焦点距離をf4、広角端から望遠端へのズーミングにおける第4レンズ群L4の移動量をM4とする。ここで、「*」は乗算を意味する。移動量M4の符号は、広角端に比べて望遠端において物体側に位置するときを、広角端に比べて望遠端において像側に位置するときをとする。このとき、以下の条件式(1)、(2)を満足する。
4.0<β2/β34<40 ・・・(1)
0.5<f4/M4<3.7 ・・・(2)
このように本実施形態のズームレンズは、高ズーム比を確保し、収差を良好に補正するため、物体側から像側へ順に、正、負、正、正の屈折力を有するレンズ群、および、少なくとも1つの後続レンズ群からなる。また、広角端から望遠端におけるズーミングに際して、第1レンズ群L1を不動とし、少なくとも第2レンズ群L2および第4レンズ群L4を光軸OAに沿って移動させることで、ズームレンズの全系の小型化および高ズーム比を両立している。また、第3レンズ群L3は少なくとも2枚の正レンズを有する。これにより、特に広角端から中間ズーム位置までの球面収差とコマ収差を良好に補正することができ、第3レンズ群L3よりも像側に位置する第4レンズ群L4の移動により発生するズーム変動を抑制することが可能である。また、条件式(1)、(2)を満足することにより、小型でありながら高ズーム比であり、ズーム全域において高い光学性能を有するズームレンズを実現することができる。
条件式(1)は、第2レンズ群L2の横倍率と、第3レンズ群L3の横倍率と第4レンズ群L4の横倍率の積との比であり、変倍分担を規定する。条件式(1)の上限値を超えると、第3レンズ群L3と第4レンズ群L4に対し、第2レンズ群L2の変倍分担が過剰に大きくなる。この場合、第2レンズ群L2の移動量が大きくなるため、ズームレンズの全系が大型化して好ましくない。または、第2レンズ群L2の屈折力が大きくなるため、広角端における像面湾曲が悪化して好ましくない。一方、条件式(1)の下限値を超えると、第2レンズ群L2に対し、第3レンズ群L3および第4レンズ群L4の変倍分担が過剰に大きくなる。この場合、第3レンズ群L3や第4レンズ群L4の屈折力が大きくなるため、広角端における球面収差やズーム全域におけるコマ収差と像面湾曲が悪化して好ましくない。
条件式(2)は、第4レンズ群L4の焦点距離f4と広角端から望遠端へのズーミングにおける第4レンズ群L4の移動量M4との比を規定する。条件式(2)の上限値を超えると、第4レンズ群L4の移動量M4に対する屈折力が過剰に小さくなるため、高ズーム化が困難となる。一方、条件式(2)の下限値を超えると、第4レンズ群L4の移動量M4に対する屈折力が過剰に大きくなるため、ズーム全域におけるコマ収差が悪化して好ましくない。
本実施形態では、条件式(1)、(2)を満足するようにズームレンズの各要素を適切に設定している。これにより、小型かつ高ズーム比であり、ズーム全域において高い光学性能を有するズームレンズを実現することができる。
また、第1レンズ群L1の焦点距離をf1、第2レンズ群L2の焦点距離をf2、第3レンズ群L3の焦点距離をf3とする。また、広角端におけるバックフォーカス(レンズ最終面から近軸像面までの距離を空気換算長)をBF、広角端におけるズームレンズの焦点距離をfw、広角端におけるFナンバーをFnowとする。このとき、好ましくは、以下の条件式(3)~(7)の少なくとも1つを満足する。
0.40<f1/f3<3.0 ・・・(3)
0.050<|f2|/f3<0.50 ・・・(4)
0.20<f3/f4<4.5 ・・・(5)
0.20<BF/fw<3.5 ・・・(6)
0<Fnow<1.6 ・・・(7)
条件式(3)は、第1レンズ群L1の焦点距離f1と第3レンズ群L3の焦点距離f3との比を規定する。条件式(3)の上限値を超えると、第3レンズ群L3の屈折力に対する第1レンズ群L1の屈折力が弱くなることで、望遠端における球面収差の発生は抑制されるが、特に広角端における球面収差が悪化してしまうため好ましくない。一方、条件式(3)の下限値を超えると、第3レンズ群L3の屈折力に対する第1レンズ群L1の屈折力が強くなることで、望遠端における球面収差が悪化してしまうため好ましくない。
条件式(4)は、第2レンズ群L2の焦点距離と第3レンズ群L3の焦点距離との比を規定する。条件式(4)の上限値を超えると、第3レンズ群L3の屈折力に対する第2レンズ群L2の屈折力が弱くなることで、高ズーム化および大口径化の両立が困難となる。一方、条件式(4)の下限値を超えると、第3レンズ群L3の屈折力に対する第2レンズ群L2の屈折力が強くなることで、ズーミングにおける像面湾曲の変動が大きくなるため好ましくない。
条件式(5)は、第3レンズ群L3の焦点距離f3と第4レンズ群L4の焦点距離f4との比を規定する。条件式(5)の上限値を超えると、第4レンズ群L4の屈折力に対する第3レンズ群L3の屈折力が弱くなることで、大口径化のために第4レンズ群L4が過剰な屈折力を持つことになり、広角端におけるコマ収差が悪化するため好ましくない。一方、条件式(5)の上限値を超えると、第4レンズ群L4の屈折力に対する第3レンズ群L3の屈折力が強くなることで、広角端における球面収差が悪化するため好ましくない。
条件式(6)はバックフォーカスBFと広角端におけるズームレンズの全系の焦点距離fwとの比を規定する。条件式(6)の上限値を超えると、大口径化の際に絞りより像側のレンズ群を通過する光束径が大きくなることで、特に広角端における球面収差とコマ収差が悪化してしまうため好ましくない。一方、条件式(6)の下限値を超えると、ローパスフィルターや赤外カットフィルター等の光学素子を搭載するためのスペースが足りなくなるため好ましくない。
条件式(7)は、広角端におけるFナンバーFnoを規定する。条件式(7)の上限値を超えると、本実施形態の効果が得難くなる。
本実施形態において、好ましくは、条件式(1)~(7)の数値範囲をそれぞれ、以下の条件式(1a)~(7a)のように設定する。
5.0<β2/β34<35 ・・・(1a)
1.0<f4/M4<3.6 ・・・(2a)
0.70<f1/f3<2.3 ・・・(3a)
0.10<|f2|/f3<0.35 ・・・(4a)
0.30<f3/f4<3.0 ・・・(5a)
0.50<BF/fw<3.0 ・・・(6a)
0<Fnow<1.4 ・・・(7a)
より好ましくは、条件式(1a)~(7a)の数値範囲をそれぞれ、以下の条件式(1b)~(7b)のように設定する。
5.5<β2/β34<25 ・・・(1b)
1.5<f4/M4<3.6 ・・・(2b)
0.90<f1/f3<1.7 ・・・(3b)
0.14<|f2|/f3<0.26 ・・・(4b)
0.40<f3/f4<2.2 ・・・(5b)
0.70<BF/fw<2.4 ・・・(6b)
0<Fnow<1.2 ・・・(7b)
また本実施形態において、好ましくは、広角端から望遠端におけるズーミングに際して、第3レンズ群L3は不動であり、第4レンズ群L4は物体側に移動する。これにより、特に広角端における球面収差を補正するとともに、高ズーム化が可能となる。その結果、小型かつ高ズーム比であり、ズーム全域において高い光学性能を有するズームレンズを実現することができる。また、以上の各条件式を任意に複数組み合わせることにより、本実施形態の効果を更に高めることができる。
本実施形態のズームレンズは、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ、銀塩フィルムカメラ、テレビカメラ等の撮像装置に用いられる撮像レンズ系である。図1、図3、図5、図7、図9、図11、図13は、後述の実施例1~7のそれぞれのレンズ断面図である。各図において、左側が物体側、右側が像側をそれぞれ示す。また各図において、L1は正の屈折力を有する第1レンズ群、L2は負の屈折力を有する第2レンズ群、L3は正の屈折力を有する第3レンズ群、L4は正の屈折力を有する第4レンズ群、L5は正または負の屈折力を有する第5レンズ群(後続レンズ群)である。図3、図5、図7において、L6は正の屈折力を有する第6レンズ群(後続レンズ群)である。
Pは光学フィルター、フェースプレート、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ブロックであり、Iは像面である。デジタルスチルカメラやビデオカメラの撮像光学系としてズームレンズを使用する際には、像面IはCCDセンサやCMOSセンサなどの固体撮像素子(光電変換素子)に相当する。銀塩フィルムカメラの撮像光学系としてズームレンズを使用する際には、像面Iはフィルム面に相当する。
広角端から望遠端へのズーミングは、第2レンズ群L2を像側へ、第4レンズ群L4を物体側へ移動させることにより行い、それに伴う像面変動は第5レンズ群L5を移動させることにより補正される。また、第2レンズ群L2と第4レンズ群L4との間に配置された、ズーミングに際して固定される(不動の)第3レンズ群L3を用いて、大口径化に伴い発生する球面収差を良好に補正する。このように各実施例のズームレンズは、高ズーム化かつ特に広角端の大口径化に有利な構成となっている。
各図中の矢印は、ズーミングに際して各レンズ群の移動軌跡を示している。実線で描かれた曲線は無限遠物体にフォーカスしているときの、点線で描かれた曲線は近距離物体にフォーカスしているときの、広角端から望遠端へのズーミングに伴う像面変動を補正するための移動軌跡を示す。各実施例において、フォーカシングは第5レンズ群L5ではなく、第4レンズ群L4または第6レンズ群L6を光軸OA上に移動させて行ってもよい。
各実施例において、SPは開口絞りであり第3レンズ群L3の物体側に配置されている。開口絞りSPの開口径は、ズーミングに際して一定とすることも、変化させることもできる。開口絞りSPの径を変化させることで、望遠端において大きく発生する軸外光束によるコマ収差をカットすることができ、より良好な光学性能を得ることができる。
図2、図4、図6、図8、図10、図12、図14はそれぞれ、実施例1~7における(A)広角端、(B)中間ズーム位置、(C)望遠端での諸収差図である。各図中の球面収差図において、FnoはFナンバーである。また、実線はd線(波長587.56nm)、鎖線はg線(波長435.84nm)を示している。非点収差図において、実線はd線におけるサジタル像面、点線はメリディオナル像面である。歪曲収差はd線について示している。倍率色収差図についてはd線に対するg線の収差を示している。ωは撮像半画角(度)である。
以下、各実施例のレンズ構成について具体的に説明する。
[実施例1]
まず、図1を参照して、実施例1におけるズームレンズ1aについて説明する。第1レンズ群L1は、物体側が凸面でメニスカス形状の負レンズと両凸形状の正レンズが接合されたレンズ、物体側が凸面でメニスカス形状の正レンズ、物体側が凸面でメニスカス形状の正レンズで構成される。このような構成により、特に望遠端における軸上色収差を良好に補正することができる。
第2レンズ群L2は、物体側が凸面でメニスカス形状の負レンズ、両凹形状の負レンズ、物体側が凹面でメニスカス形状の負レンズ、両凸形状の正レンズで構成される。このような構成により、広角端における像面湾曲、ズーム全域における倍率色収差の補正を効果的に行うことができる。
第3レンズ群L3は、両凸形状かつ両面非球面形状の正レンズ、両凸形状の正レンズと両凹形状の負レンズが接合されたレンズで構成される。このような構成により、広角端における球面収差と軸上色収差の発生を抑えることが可能となる。
第4レンズ群L4は、両凸形状の正レンズ、物体側が凸面でメニスカス形状の正レンズと物体側が凸面でメニスカス形状の負レンズが接合されたレンズで構成される。このような構成により、広角端におけるコマ収差の発生を抑えることが可能となる。
第5レンズ群L5は、両凸形状の正レンズと物体側が凹面でメニスカス形状の負レンズが接合されたレンズで構成される。接合レンズ1つとすることで、フォーカシング時の倍率色収差変動が抑制でき、また軽量化によりフォーカシング時の制御がしやすくなる。
[実施例2]
次に、図3を参照して、実施例2におけるズームレンズ1bについて説明する。第1レンズ群L1は、物体側が凸面でメニスカス形状の負レンズと物体側が凸面でメニスカス形状の正レンズが接合されたレンズ、物体側が凸面でメニスカス形状の正レンズ、物体側が凸面でメニスカス形状の正レンズで構成される。このような構成により、特に望遠端における軸上色収差を良好に補正することができる。
第2レンズ群L2は、物体側が凸面でメニスカス形状の負レンズ、両凹形状の負レンズ、物体側が凹面でメニスカス形状の負レンズ、両凸形状の正レンズで構成される。このような構成により、広角端における像面湾曲、ズーム全域における倍率色収差の補正を効果的に行うことができる。
第3レンズ群L3は、両凸形状かつ両面非球面形状の正レンズ、物体側が凸面でメニスカス形状の正レンズと物体側が凸面でメニスカス形状の負レンズが接合されたレンズで構成される。このような構成により、広角端における球面収差の発生を抑えることが可能となる。
第4レンズ群L4は、両凸形状の正レンズ、両凸形状の正レンズと物体側が凹面でメニスカス形状の負レンズが接合されたレンズで構成される。このような構成により、広角端におけるコマ収差の発生を抑えることが可能となる。
第5レンズ群L5は、物体側が凹面でメニスカス形状の正レンズと両凹形状の負レンズが接合されたレンズで構成される。接合レンズ1つとすることで、フォーカシング時の倍率色収差変動が抑制でき、また軽量化によりフォーカシング時の制御がしやすくなる。
第6レンズ群L6は、物体側が凸面でメニスカス形状の正レンズで構成される。最終レンズ群を正の屈折力を持つレンズ群とすることで、テレセントリック性が高くなり、軸外光束は像面へ垂直に近い角度で入射する。このため、像面に固体撮像素子を備えた撮像装置などにおいては、シェーディングによる画面周辺の光量落ちを抑制することができる。
[実施例3]
次に、図5を参照して、実施例3におけるズームレンズ1cについて説明する。第1レンズ群L1は、物体側が凸面でメニスカス形状の負レンズと物体側が凸面でメニスカス形状の正レンズが接合されたレンズ、両凸形状の正レンズ、物体側が凸面でメニスカス形状の正レンズで構成される。このような構成により、特に望遠端における軸上色収差を良好に補正することができる。
第2レンズ群L2は、物体側が凸面でメニスカス形状の負レンズ、両凹形状の負レンズ、物体側が凹面でメニスカス形状の負レンズ、両凸形状の正レンズで構成される。このような構成により、広角端における像面湾曲、ズーム全域における倍率色収差の補正を効果的に行うことができる。
第3レンズ群L3は、両凸形状かつ両面非球面形状の正レンズ、物体側が凸面でメニスカス形状の正レンズと物体側が凸面でメニスカス形状の負レンズが接合されたレンズで構成される。このような構成により、広角端における球面収差の発生を抑えることが可能となる。
第4レンズ群L4は、両凸形状の正レンズ、両凸形状の正レンズと物体側が凹面でメニスカス形状の負レンズが接合されたレンズで構成される。このような構成により、広角端におけるコマ収差の発生を抑えることが可能となる。
第5レンズ群L5は、物体側が凹面でメニスカス形状の正レンズと両凹形状の負レンズが接合されたレンズで構成される。接合レンズ1つとすることで、フォーカシング時の倍率色収差変動が抑制でき、また軽量化によりフォーカシング時の制御がしやすくなる。
第6レンズ群L6は、物体側が凸面でメニスカス形状かつ両面非球面形状の正レンズで構成される。最終レンズ群を正の屈折力を持つレンズ群とすることで、テレセントリック性が高くなり、軸外光束は像面へ垂直に近い角度で入射する。このため、像面に固体撮像素子を備えた撮像装置などにおいては、シェーディングによる画面周辺の光量落ちを抑制することができる。
[実施例4]
次に、図7を参照して、実施例4におけるズームレンズ1dについて説明する。第1レンズ群L1は、物体側が凸面でメニスカス形状の負レンズと物体側が凸面でメニスカス形状の正レンズが接合されたレンズ、物体側が凸面でメニスカス形状の正レンズ、物体側が凸面でメニスカス形状の正レンズで構成される。このような構成により、特に望遠端における軸上色収差を良好に補正することができる。
第2レンズ群L2は、物体側が凸面でメニスカス形状の負レンズ、両凹形状の負レンズ、物体側が凹面でメニスカス形状の負レンズ、両凸形状の正レンズで構成される。このような構成により、広角端における像面湾曲、ズーム全域における倍率色収差の補正を効果的に行うことができる。
第3レンズ群L3は、両凸形状かつ両面非球面形状の正レンズ、物体側が凸面でメニスカス形状の正レンズと物体側が凸面でメニスカス形状の負レンズが接合されたレンズで構成される。このような構成により、広角端における球面収差の発生を抑えることが可能となる。
第4レンズ群L4は、両凸形状の正レンズ、両凸形状の正レンズと物体側が凹面でメニスカス形状の負レンズが接合されたレンズで構成される。このような構成により、広角端におけるコマ収差の発生を抑えることが可能となる。
第5レンズ群L5は、両凸形状の正レンズと両凹形状の負レンズが接合されたレンズで構成される。接合レンズ1つとすることで、フォーカシング時の倍率色収差変動が抑制でき、また軽量化によりフォーカシング時の制御がしやすくなる。
第6レンズ群L6は、物体側が凸面でメニスカス形状かつ両面非球面形状の正レンズで構成される。最終レンズ群を正の屈折力を持つレンズ群とすることで、テレセントリック性が高くなり、軸外光束は像面へ垂直に近い角度で入射する。このため、像面に固体撮像素子を備えた撮像装置などにおいては、シェーディングによる画面周辺の光量落ちを抑制することができる。
[実施例5]
次に、図9を参照して、実施例5におけるズームレンズ1eについて説明する。第1レンズ群L1は、物体側が凸面でメニスカス形状の負レンズと物体側が凸面でメニスカス形状の正レンズの接合レンズ、物体側が凸面でメニスカス形状の正レンズ、物体側が凸面でメニスカス形状の正レンズ、物体側が凸面でメニスカス形状の正レンズからなる。このような構成により、特に望遠端における軸上色収差を良好に補正し、また球面収差の発生を抑制することができる。
第2レンズ群L2は、物体側が凸面でメニスカス形状の負レンズ、両凹形状の負レンズ、両凹形状の負レンズ、両凸形状の正レンズで構成される。このような構成により、広角端における像面湾曲、ズーム全域における倍率色収差の補正を効果的に行うことができる。
第3レンズ群L3は、両凸形状かつ両面非球面形状の正レンズ、両凸形状の正レンズ、物体側が凸面でメニスカス形状の負レンズで構成される。このような構成により、広角端における球面収差と軸上色収差の発生を抑えることが可能となる。
第4レンズ群L4は、両凸形状の正レンズ、物体側が凸面でメニスカス形状の正レンズと物体側が凸面でメニスカス形状の負レンズが接合されたレンズで構成される。このような構成により、広角端におけるコマ収差の発生を抑えることが可能となる。
第5レンズ群L5は、両凸形状の正レンズと物体側が凹面でメニスカス形状の負レンズが接合されたレンズで構成される。接合レンズ1つとすることで、フォーカシング時の倍率色収差変動が抑制でき、また軽量化によりフォーカシング時の制御がしやすくなる。
[実施例6]
次に、図11を参照して、実施例6におけるズームレンズ1fについて説明する。第1レンズ群L1は、物体側が凸面でメニスカス形状の負レンズと物体側が凸面でメニスカス形状の正レンズが接合されたレンズ、物体側が凸面でメニスカス形状の正レンズ、物体側が凸面でメニスカス形状の正レンズで構成される。このような構成により、特に望遠端における軸上色収差を良好に補正することができる。
第2レンズ群L2は、物体側が凸面でメニスカス形状の負レンズ、物体側が凸面でメニスカス形状の負レンズ、両凹形状の負レンズ、両凸形状の正レンズで構成される。このような構成により、広角端における像面湾曲、ズーム全域における倍率色収差の補正を効果的に行うことができる。
第3レンズ群L3は、両凸形状かつ両面非球面形状の正レンズ、物体側が凸面でメニスカス形状の正レンズと物体側が凸面でメニスカス形状の負レンズが接合されたレンズで構成される。このような構成により、広角端における球面収差と軸上色収差の発生を抑えることが可能となる。
第4レンズ群L4は、両凸形状の正レンズ、物体側が凸面でメニスカス形状の正レンズと物体側が凸面でメニスカス形状の負レンズが接合されたレンズで構成される。このような構成により、広角端におけるコマ収差の発生を抑えることが可能となる。
第5レンズ群L5は、両凸形状かつ物体側の面が非球面形状の正レンズと物体側が凹面でメニスカス形状の負レンズが接合されたレンズで構成される。接合レンズ1つとすることで、フォーカシング時の倍率色収差変動が抑制でき、また軽量化によりフォーカシング時の制御がしやすくなる。
[実施例7]
次に、図13を参照して、実施例7におけるズームレンズ1gについて説明する。第1レンズ群L1は、物体側が凸面でメニスカス形状の負レンズと両凸形状の正レンズが接合されたレンズ、物体側が凸面でメニスカス形状の正レンズ、物体側が凸面でメニスカス形状の正レンズで構成される。このような構成により、特に望遠端における軸上色収差を良好に補正することができる。
第2レンズ群L2は、物体側が凸面でメニスカス形状の負レンズ、両凹形状の負レンズ、物体側が凹面でメニスカス形状の負レンズ、両凸形状の正レンズで構成される。このような構成により、広角端における像面湾曲、ズーム全域における倍率色収差の補正を効果的に行うことができる。
第3レンズ群L3は、両凸形状かつ両面非球面形状の正レンズ、物体側が凸面でメニスカス形状の負レンズと両凸形状の正レンズが接合されたレンズと、両凹形状の負レンズで構成される。このような構成により、広角端における球面収差と軸上色収差の発生を抑えることが可能となる。
第4レンズ群L4は、両凸形状の正レンズ、物体側が凸面でメニスカス形状の正レンズと物体側が凸面でメニスカス形状の負レンズが接合されたレンズで構成される。このような構成により、広角端におけるコマ収差の発生を抑えることが可能となる。
第5レンズ群L5は、両凸形状の正レンズと物体側が凹面でメニスカス形状の負レンズが接合されたレンズで構成される。接合レンズ1つとすることで、フォーカシング時の倍率色収差変動が抑制でき、また軽量化によりフォーカシング時の制御がしやすくなる。
[撮像装置]
次に、図15を参照して、各実施例のズームレンズを撮像光学系として用いた撮像装置(撮像システム)について説明する。図15は、撮像装置10の構成図である。図15において、11は監視カメラ本体、16は実施例1~7のズームレンズ1a~1gのいずれかにより構成された撮像光学系である。12は、カメラ本体に内蔵され、撮像光学系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センサ等の固体撮像素子(光電変換素子)である。13は、固体撮像素子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である。14は、固体撮像素子12により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。
[撮像システム]
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、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、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。
各実施例によれば、小型かつ高ズーム比であり、ズーム全域において高い光学性能を有するズームレンズ、撮像装置、および、撮像システムを提供することができる。
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。
例えば、接合レンズを分割しレンズ間に空気間隔を設けることや、球面レンズを非球面レンズに変更することにより、更なる収差補正を行ってもよい。また、上記のいずれかのズームレンズと固体撮像素子から構成される撮像装置において、歪曲収差と倍率色収差のどちらか、もしくは両方を電気的に補正する回路を有していても良い。また、撮像装置としては監視カメラに限定されることはなく、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。
次に、実施例1~7にそれぞれ対応する数値実施例1~7を示す。各数値実施例の面データにおいて、rは各光学面の曲率半径、d(mm)は第m面と第(m+1)面との間の軸上間隔(光軸上の距離)を表している。ただし、mは光入射側(物体側)から数えた面の番号である。各数値実施例において、最後の2つの面は、フィルター、フェースプレート等の光学ブロックの面である。また、ndは各光学部材のd線に対する屈折率、νdは光学部材のd線を基準としたアッベ数、θgFは部分分散比を表している。なお、ある材料のアッベ数νdおよび部分分散比θgFは、g線(波長435.8nm)、F線(486.1nm)、C線(656.3nm)、d線(587.6nm)に対する材料の屈折率をそれぞれNg、NF、NC、Ndとするとき、以下の式で表される。
νd=(Nd-1)/(NF-NC) ・・・(8)
θgF=(Ng-NF)/(NF-NC) ・・・(9)
なお、各数値実施例において、d、焦点距離f(mm)、FナンバーFno、半画角(度)は全て各実施例のズームレンズが無限遠物体に焦点を合わせた時の値である。「バックフォーカス」は、レンズ最終面(最も像側のレンズ面)から近軸像面までの光軸上の距離を空気換算長により表記したものである。「レンズ全長」は、ズームレンズの最前面(最も物体側のレンズ面)から最終面までの光軸上の距離にバックフォーカスを加えた長さである。「レンズ群」は、複数のレンズから構成される場合に限らず、1枚のレンズから構成される場合も含むものとする。
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、非球面形状は、以下の式(10)で表される。
x=(h/R)/[1+{1-(1+k)(h/R)1/2]+A4h+A6h+A8h+A10h10 ・・・(10)
なお、各非球面係数における「e±XX」は「×10±XX」を意味している。
前述の各条件式と各数値実施例における諸数値との関係を表1に示す。

<数値実施例1>
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 76.661 1.50 2.00069 25.5
2 50.867 6.26 1.43875 94.7
3 -1987.329 0.15
4 50.357 4.73 1.59522 67.7
5 238.979 0.15
6 54.814 3.06 1.59522 67.7
7 104.288 (可変)
8 377.951 0.90 1.95375 32.3
9 11.801 4.09
10 -68.968 0.70 1.83481 42.7
11 35.314 2.98
12 -19.141 0.70 1.80400 46.6
13 -98.184 0.10
14 69.973 2.56 1.95906 17.5
15 -32.423 (可変)
16(絞り) ∞ 1.00
17* 25.344 5.10 1.85135 40.1
18* -100.215 1.00
19 29.708 4.46 1.49700 81.5
20 -105.273 1.00 1.85478 24.8
21 18.705 (可変)
22 30.147 2.87 1.90806 37.6
23 -262.783 0.10
24 15.352 3.90 1.69680 55.5
25 171.937 0.70 2.00100 29.1
26 13.602 (可変)
27* 14.328 4.96 1.62263 58.2
28 -28.159 0.60 1.85478 24.8
29 -93.753 (可変)
30 ∞ 1.72 1.51500 70.0
31 ∞ 2.77
像面 ∞

非球面データ
第17面
K = 0.00000e+000 A 4=-4.78092e-006 A 6=-1.33377e-008 A 8= 2.19023e-011 A10=-7.75796e-014

第18面
K = 0.00000e+000 A 4= 7.15682e-006 A 6=-1.59628e-008 A 8= 1.87001e-011

第27面
K = 0.00000e+000 A 4=-2.19010e-005 A 6=-2.28426e-009 A 8=-8.01563e-010

各種データ
ズーム比 21.50
広角 中間 望遠
焦点距離 5.71 44.40 122.79
Fナンバー 1.03 2.55 2.88
半画角(度) 35.00 5.15 1.87
像高 4.00 4.00 4.00
レンズ全長 129.40 129.40 129.40
BF 7.93 13.01 5.90

d 7 1.00 32.35 39.24
d15 39.73 8.38 1.50
d21 23.54 2.96 2.96
d26 3.63 19.13 26.24
d29 4.03 9.11 2.00

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 60.06
2 8 -10.11
3 16 43.99
4 22 43.60
5 27 22.67

<数値実施例2>
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 85.568 1.69 2.00069 25.5
2 57.747 5.85 1.43875 94.7
3 744.669 0.17
4 59.821 5.61 1.49700 81.5
5 867.236 0.17
6 49.314 3.84 1.59522 67.7
7 104.689 (可変)
8 65.152 0.79 1.83481 42.7
9 13.168 5.56
10 -21.922 0.68 1.80400 46.5
11 26.231 3.29
12 -22.294 0.68 1.69680 55.5
13 -38.321 0.09
14 68.470 2.22 1.95906 17.5
15 -55.926 (可変)
16(絞り) ∞ 1.40
17* 25.240 8.29 1.85135 40.1
18* -104.064 1.27
19 25.906 4.91 1.49700 81.5
20 785.526 0.68 1.96042 22.3
21 17.674 (可変)
22 37.937 4.99 1.74404 53.8
23 -159.380 1.00
24 42.389 4.95 1.69680 55.5
25 -32.378 0.63 2.00101 29.1
26 -98.839 (可変)
27 -113.183 3.02 1.53997 47.6
28 -20.373 0.42 1.51432 54.4
29 22.482 (可変)
30 13.520 3.55 1.65265 62.4
31 134.883 1.46
32 ∞ 1.94 1.51500 70.0
33 ∞ 3.09
像面 ∞

非球面データ
第17面
K =-1.91227e-001 A 4=-5.03595e-006 A 6= 1.36752e-009 A 8=-3.99439e-012 A10=-9.55880e-015

第18面
K = 0.00000e+000 A 4= 6.39758e-006 A 6=-1.81234e-009 A 8=-3.56829e-012

各種データ
ズーム比 21.48
広角 中間 望遠
焦点距離 6.52 54.37 140.02
Fナンバー 1.03 2.55 2.88
半画角(度) 34.71 4.75 1.85
像高 4.51 4.51 4.51
レンズ全長 139.31 139.31 139.31
BF 5.84 5.84 5.84

d 7 0.59 34.96 42.51
d15 43.71 9.34 1.80
d21 17.37 3.72 3.24
d26 3.46 14.99 2.47
d29 2.58 4.70 17.70

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 64.93
2 8 -10.16
3 16 41.58
4 22 25.23
5 27 -37.58
6 30 22.76

<数値実施例3>
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 74.880 1.69 2.00069 25.5
2 47.787 4.80 1.43875 94.9
3 261.148 0.17
4 61.732 4.21 1.49700 81.5
5 -1629.175 0.17
6 48.614 3.22 1.69680 55.5
7 133.556 (可変)
8 136.388 0.79 1.83481 42.7
9 11.667 4.98
10 -32.526 0.68 1.80400 46.5
11 28.946 2.90
12 -23.346 0.68 1.69680 55.5
13 -68.831 -0.05
14 51.700 2.28 1.95906 17.5
15 -61.413 (可変)
16(絞り) ∞ 1.39
17* 23.402 6.88 1.69350 53.2
18* -252.072 3.68
19 25.482 3.89 1.49700 81.5
20 71.170 0.68 1.74269 27.2
21 17.127 (可変)
22 27.640 5.13 1.49700 81.5
23 -51.865 0.35
24 27.070 4.66 1.49700 81.5
25 -28.210 0.63 1.92971 29.5
26 -82.700 (可変)
27 -719.458 3.06 1.62720 36.2
28 -16.811 0.42 1.59292 45.1
29 23.319 (可変)
30* 12.433 3.46 1.59522 67.7
31* 477.549 1.56
32 ∞ 1.72 1.51500 70.0
33 ∞ 2.77
像面 ∞

非球面データ
第17面
K = 2.17114e-002 A 4=-5.53519e-006 A 6= 1.02306e-009 A 8=-2.11588e-013 A10= 2.75829e-015

第18面
K =-2.57500e+002 A 4= 7.45793e-006 A 6= 7.57185e-009 A 8=-2.90197e-012

第30面
K =-1.92447e-001 A 4=-6.60874e-005 A 6=-8.21407e-007 A 8= 2.64157e-009 A10=-3.25201e-010

第31面
K =-9.74564e+003 A 4=-6.83182e-005 A 6=-9.80794e-007

各種データ
ズーム比 20.98
広角 中間 望遠
焦点距離 5.63 46.04 118.17
Fナンバー 1.03 2.55 2.88
半画角(度) 38.72 5.60 2.19
像高 4.51 4.51 4.51
レンズ全長 129.40 129.40 129.40
BF 5.47 5.47 5.47

d 7 0.27 31.99 38.95
d15 40.42 8.70 1.73
d21 15.11 3.15 2.97
d26 4.30 15.00 2.45
d29 3.10 4.35 17.09

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 57.96
2 8 -9.54
3 16 45.04
4 22 24.59
5 27 -41.17
6 30 21.39

<数値実施例4>
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 74.547 1.69 2.00069 25.5
2 48.010 5.77 1.43875 94.9
3 210.859 0.17
4 61.595 4.49 1.49700 81.5
5 1568.203 0.17
6 49.984 3.47 1.69680 55.5
7 147.800 (可変)
8 165.336 0.79 1.83481 42.7
9 11.513 5.04
10 -36.199 0.68 1.80400 46.5
11 29.165 2.84
12 -23.447 0.68 1.69680 55.5
13 -73.620 0.42
14 54.698 2.93 1.95906 17.5
15 -58.391 (可変)
16(絞り) ∞ 1.40
17* 23.409 6.67 1.69350 53.2
18* -357.081 3.08
19 27.313 3.98 1.49700 81.5
20 88.566 0.68 1.77198 32.1
21 17.324 (可変)
22 28.416 6.35 1.49700 81.5
23 -56.583 0.42
24 27.742 4.73 1.49700 81.5
25 -28.010 0.63 1.96176 24.1
26 -78.713 (可変)
27 662.770 4.03 1.62719 36.2
28 -14.214 0.42 1.58715 46.8
29 25.648 (可変)
30* 12.592 4.13 1.59522 67.7
31* 411.427 1.62
32 ∞ 1.72 1.51500 70.0
33 ∞ 2.77
像面 ∞

非球面データ
第17面
K = 4.62259e-003 A 4=-4.69709e-006 A 6= 2.27857e-009 A 8=-2.41847e-012 A10= 2.44152e-014

第18面
K =-8.41719e+001 A 4= 7.70338e-006 A 6= 4.50999e-009 A 8= 6.62241e-012

第30面
K =-2.41598e-001 A 4=-6.65186e-005 A 6=-2.98269e-007 A 8=-1.24804e-009 A10=-3.18555e-010

第31面
K = 1.31206e+003 A 4=-9.14316e-005 A 6=-9.86278e-007

各種データ
ズーム比 22.37
広角 中間 望遠
焦点距離 5.46 47.91 122.15
Fナンバー 1.03 2.88 3.61
半画角(度) 39.59 5.38 2.12
像高 4.51 4.51 4.51
レンズ全長 140.28 140.28 140.28
BF 5.52 5.52 5.52

d 7 0.55 33.77 41.06
d15 42.31 9.09 1.79
d21 17.97 3.25 2.85
d26 4.77 16.91 2.57
d29 3.52 6.10 20.85

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 60.78
2 8 -9.82
3 16 52.96
4 22 25.99
5 27 -52.47
6 30 21.74

<数値実施例5>
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 59.147 1.69 2.00069 25.5
2 47.573 12.03 1.43875 94.9
3 613.083 0.17
4 58.225 5.72 1.49700 81.5
5 134.635 0.17
6 64.984 4.06 1.49700 81.5
7 126.022 0.17
8 48.715 4.00 1.49700 81.5
9 80.176 (可変)
10 239.698 1.02 1.95375 32.3
11 13.299 8.51
12 -513.029 0.79 1.83481 42.7
13 42.031 2.55
14 -25.271 0.79 1.80400 46.6
15 57.667 0.43
16 42.548 2.35 1.95906 17.5
17 -59.754 (可変)
18(絞り) ∞ 0.98
19* 33.040 4.82 1.49710 81.6
20* 1051.561 1.00
21 122.637 3.57 1.49700 81.5
22 -81.260 0.10
23 27.185 1.13 1.85478 24.8
24 21.427 (可変)
25 64.618 4.27 1.49700 81.5
26 -81.820 6.17
27 26.619 4.59 1.49700 81.5
28 199.260 0.79 1.72825 28.5
29 27.489 (可変)
30* 26.518 7.10 1.76802 49.2
31 -32.422 0.68 1.85478 24.8
32 -123.606 (可変)
33 ∞ 1.94 1.51500 70.0
34 ∞ 3.13
像面 ∞

非球面データ
第19面
K = 0.00000e+000 A 4=-6.51850e-006 A 6=-4.71682e-008 A 8= 1.09642e-010 A10= 5.13048e-014

第20面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.99746e-006 A 6=-5.52001e-008 A 8= 1.37179e-010

第30面
K = 0.00000e+000 A 4=-5.42730e-006 A 6=-6.27207e-009 A 8= 9.83036e-012

各種データ
ズーム比 28.63
広角 中間 望遠
焦点距離 8.01 52.68 229.34
Fナンバー 1.03 3.14 3.61
半画角(度) 29.40 4.90 1.13
像高 4.51 4.51 4.51
レンズ全長 169.33 169.33 169.33
BF 17.63 24.16 6.39

d 9 0.96 27.97 33.90
d17 34.43 7.42 1.49
d24 34.55 13.78 5.30
d29 2.13 16.37 42.61
d32 13.23 19.75 1.99

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 60.43
2 10 -9.28
3 18 56.86
4 25 96.04
5 30 30.64

<数値実施例6>
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 75.852 1.50 2.00069 25.5
2 50.376 6.62 1.43875 94.7
3 683.845 0.15
4 53.204 5.14 1.59522 67.7
5 282.753 0.15
6 45.580 3.98 1.59522 67.7
7 111.955 (可変)
8 567.703 0.90 1.95375 32.3
9 11.471 4.02
10 839.467 0.70 1.83481 42.7
11 21.657 2.85
12 -21.092 0.70 1.80400 46.6
13 338.294 0.08
14 39.540 2.25 1.95906 17.5
15 -47.988 (可変)
16(絞り) ∞ 0.99
17* 28.027 5.83 1.85135 40.1
18* -106.929 0.99
19 28.928 4.15 1.49700 81.5
20 373.299 1.00 1.85478 24.8
21 20.796 (可変)
22 45.562 2.23 1.90806 37.6
23 -3524.725 0.10
24 14.178 5.23 1.69680 55.5
25 226.974 0.70 2.00100 29.1
26 13.097 (可変)
27* 17.393 5.43 1.62263 58.2
28 -22.153 0.60 1.85478 24.8
29 -36.576 (可変)
30 ∞ 1.72 1.51500 70.0
31 ∞ 2.77
像面 ∞

非球面データ
第17面
K = 0.00000e+000 A 4=-8.76562e-006 A 6=-1.15267e-008 A 8= 1.93481e-011 A10= 1.27420e-013

第18面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.15694e-006 A 6=-1.64566e-008 A 8= 8.00190e-011

第27面
K = 0.00000e+000 A 4=-2.41611e-005 A 6=-2.08437e-007 A 8= 1.11575e-009

各種データ
ズーム比 19.97
広角 中間 望遠
焦点距離 6.13 42.90 122.43
Fナンバー 1.03 2.55 2.88
半画角(度) 33.13 5.33 1.87
像高 4.00 4.00 4.00
レンズ全長 134.41 134.41 134.41
BF 10.29 19.74 13.13

d 7 0.94 29.89 36.24
d15 36.79 7.84 1.49
d21 26.99 4.16 4.16
d26 3.10 16.49 23.10
d29 6.39 15.83 9.22

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 55.34
2 8 -8.45
3 16 40.52
4 22 79.90
5 27 21.30

<数値実施例7>
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 77.293 1.50 2.00069 25.5
2 50.915 6.54 1.43875 94.7
3 -761.626 0.15
4 48.730 4.80 1.59522 67.7
5 209.178 0.15
6 54.636 2.64 1.59522 67.7
7 101.715 (可変)
8 317.173 0.90 1.95375 32.3
9 11.551 4.19
10 -65.339 0.70 1.83481 42.7
11 38.013 2.91
12 -18.924 0.70 1.80400 46.6
13 -98.761 0.10
14 70.840 2.66 1.95906 17.5
15 -31.478 (可変)
16(絞り) ∞ 1.00
17* 25.524 5.58 1.85135 40.1
18* -133.158 1.00
19 31.612 1.00 1.85478 24.8
20 24.134 4.81 1.49700 81.5
21 -73.234 1.00
22 -116.654 1.00 1.85478 24.8
23 18.770 (可変)
24 32.729 2.77 1.90806 37.6
25 -224.026 0.10
26 14.732 3.98 1.69680 55.5
27 92.956 0.70 2.00100 29.1
28 13.612 (可変)
29* 14.341 4.88 1.62263 58.2
30 -35.465 0.60 1.85478 24.8
31 -104.161 (可変)
32 ∞ 1.72 1.51500 70.0
33 ∞
像面 ∞

非球面データ
第17面
K = 0.00000e+000 A 4=-5.66206e-006 A 6=-1.14639e-008 A 8= 9.23483e-012 A10=-1.23911e-014

第18面
K = 0.00000e+000 A 4= 8.07195e-006 A 6=-1.43343e-008 A 8= 2.70623e-011

第29面
K = 0.00000e+000 A 4=-2.25566e-005 A 6=-6.76708e-008 A 8=-5.11972e-010

各種データ
ズーム比 21.50
広角 中間 望遠
焦点距離 5.78 44.36 124.16
Fナンバー 1.03 2.55 2.88
半画角(度) 34.71 5.15 1.85
像高 4.00 4.00 4.00
レンズ全長 129.08 129.08 129.08
BF 8.16 13.63 5.95

d 7 1.00 32.25 39.11
d15 39.61 8.36 1.50
d23 21.57 2.73 2.73
d28 2.39 15.75 23.43
d31 4.25 9.73 2.05

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 59.44
2 8 -10.18
3 16 42.47
4 24 41.02
5 29 22.34
1a~1g 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(後続レンズ群)
L6 第6レンズ群(後続レンズ群)

Claims (12)

  1. 物体側から像側へ順に配置された、正の屈折力を有する第1レンズ群、負の屈折力を有する第2レンズ群、正の屈折力を有する第3レンズ群、正の屈折力を有する第4レンズ群、および、少なくとも1つの後続レンズ群からなり、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であって、
    前記第3レンズ群は少なくとも3枚のレンズを有し、
    ズーミングに際して、前記第1レンズ群および前記第3レンズ群は不動であり、前記第2レンズ群および前記第4レンズ群は光軸上を移動し、
    広角端における前記第2レンズ群の横倍率をβ2w、望遠端における前記第2レンズ群の横倍率をβ2t、広角端における前記第3レンズ群の横倍率をβ3w、望遠端における前記第3レンズ群の横倍率をβ3t、広角端における前記第4レンズ群の横倍率をβ4w、望遠端における前記第4レンズ群の横倍率をβ4tとしたとき、
    β2=β2t/β2w
    β3=β3t/β3w
    β4=β4t/β4w
    β34=β3*β4
    と表し、前記第4レンズ群の焦点距離をf4、広角端から望遠端への前記ズーミングにおける前記第4レンズ群の移動量をM4とするとき、
    4.0<β2/β34<40
    0.5<f4/M4<3.7
    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、
    0.40<f1/f3<3.0
    なる条件式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2レンズ群の焦点距離をf2、前記第3レンズ群の焦点距離をf3とするとき、
    0.050<|f2|/f3<0.50
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項1または2に記載のズームレンズ。
  4. 前記第3レンズ群の焦点距離をf3とするとき、
    0.20<f3/f4<4.5
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項1乃至のいずれか一項に記載のズームレンズ。
  5. 広角端から望遠端への前記ズーミングに際して、前記第4レンズ群は物体側に移動することを特徴とする請求項1乃至のいずれか一項に記載のズームレンズ。
  6. 広角端におけるバックフォーカスをBF、広角端における前記ズームレンズの焦点距離をfwとするとき、
    0.20<BF/fw<3.5
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項1乃至のいずれか一項に記載のズームレンズ。
  7. 広角端におけるFナンバーをFnowとするとき、
    0<Fnow<1.6
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項1乃至のいずれか一項に記載のズームレンズ。
  8. 請求項1乃至のいずれか一項に記載のズームレンズと、
    前記ズームレンズにより形成された像を受光する撮像素子と、を有することを特徴とする撮像装置。
  9. 請求項1乃至のいず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と、を有することを特徴とする撮像システム。
  10. 前記制御部は、前記ズームレンズとは別体として構成されており、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送信部を有することを特徴とする請求項に記載の撮像システム。
  11. 前記制御部は、前記ズームレンズとは別体として構成されており、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または1に記載の撮像システム。
  12. 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乃至1のいずれか一項に記載の撮像システム。
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