JP2012103302A - ズームレンズ及びそれを用いた撮像光学系 - Google Patents

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Abstract

【課題】 高変倍比で、高い光学性能を得られる小型のズームレンズを提供すること。
【解決手段】 物体側より順に、正の屈折力の第1レンズ群、負の屈折力の第2レンズ群、正の屈折力の第3レンズ群を有し、
ズーミングに際し少なくとも1群が動くことによって、各群のレンズ間隔が変化し、
前記第1レンズ群は物体側より順に負レンズ、2枚以上の正レンズを有し、
前記第1レンズ群を構成する負レンズの材料のd線における屈折率をNd1、アッベ数をνd1aとするとき、
νd1<23.4
Nd1>0.0122νd1+1.711
なる条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
【選択図】 図1

Description

本発明は、ズームレンズ及びそれを用いた撮像光学系に関し、例えばスチルカメラ、ビデオカメラ、デジタルスチルカメラそして監視用カメラ等に好適なズームレンズである。
近年、CCD(Charge CoupledDevice)やCMOS(Complementary Metal−OxideSemiconductor)などの固体撮像素子を用いた撮像装置においては、高機能化とともに、装置全体の小型化がなされている。それに伴い、これらに用いる撮影光学系としてレンズ全長が短く、特にコンパクトで高変倍比を有するズームレンズが強く要求されている。
これらの要求にこたえるズームレンズとして、物体側より像側へ順に、正、負、正、の屈折力を有するレンズ群構成が知られている。(特許文献1〜2)。
これらのタイプのズームレンズでは、第1レンズ群により結像された像を、第2レンズ群以降のレンズ群を移動させて拡大/縮小することでズーミングを行っている。
特許文献1では正、負、正、正の4群構成で変倍比7倍程度のズームレンズが知られている。
また特許文献2では正、負、正、正、正の5群構成で変倍比20倍程度のズームレンズが知られている。
特開2006−308957号公報 特開2006−084740号公報
近年、撮像装置に用いるズームレンズには、高ズーム比(高変倍比)、かつレンズ系全体が小型であることが要求されている。
特許文献1に開示されたものは物体側より像側へ順に、正、負、正、の屈折力を有し、約7倍の変倍比を持っている。より高い変倍率を求めたとき、ストローク長が長くなるのと同時に前玉径が大きくなり、小型化し難い。
また特許文献2に開示されたものは正、負、正、正、正の5群構成で変倍比20倍程度を有している。しかし、最も物体側に位置する凹レンズに高い分散を持つ材料を使用し接合レンズでのアッベ数の差を大きくしているもののその差は十分ではなく、レンズ厚が増してしまい、コンパクトな形状とはいい難い。
本発明は高ズーム比で、かつ全ズーム範囲にわたり高い光学性能が得られるズームレンズ及びそれを有する撮像装置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は、
物体側より順に、正の屈折力の第1レンズ群、負の屈折力の第2レンズ群、正の屈折力の第3レンズ群を有し、
ズーミングに際し少なくとも1群が動くことによって、各群のレンズ間隔が変化し、
前記第1レンズ群は物体側より順に負レンズ、2枚以上の正レンズを有し、
前記第1レンズを構成する負レンズの材料のd線における屈折率をNd1、アッベ数をνd1とするとき、
νd1<23.4
Nd1>0.0122νd1+1.711
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、広角端〜望遠端に至る全ズーム範囲にわたり、高性能かつコンパクトなズームレンズを提供することができる。
本発明の数値実施例1の広角端におけるレンズ断面図 本発明の数値実施例1の広角端の収差図 本発明の数値実施例1の中間のズーム位置の収差図 本発明の数値実施例1の望遠端の収差図 本発明の数値実施例2の広角端におけるレンズ断面図 本発明の数値実施例2の広角端の収差図 本発明の数値実施例2の中間のズーム位置の収差図 本発明の数値実施例2の望遠端の収差図 本発明の数値実施例3の広角端におけるレンズ断面図 本発明の数値実施例3の広角端の収差図 本発明の数値実施例3の中間のズーム位置の収差図 本発明の数値実施例3の望遠端の収差図 本発明の数値実施例4の広角端におけるレンズ断面図 本発明の数値実施例4の広角端の収差図 本発明の数値実施例4の中間のズーム位置の収差図 本発明の数値実施例4の望遠端の収差図 本発明の数値実施例5の広角端におけるレンズ断面図 本発明の数値実施例5の広角端の収差図 本発明の数値実施例5の中間のズーム位置の収差図 本発明の数値実施例5の望遠端の収差図 本発明の数値実施例6の広角端におけるレンズ断面図 本発明の数値実施例6の広角端の収差図 本発明の数値実施例6の中間のズーム位置の収差図 本発明の数値実施例6の望遠端の収差図 本発明の数値実施例7の広角端におけるレンズ断面図 本発明の数値実施例7の広角端の収差図 本発明の数値実施例7の中間のズーム位置の収差図 本発明の数値実施例7の望遠端の収差図 本発明の数値実施例8の広角端におけるレンズ断面図 本発明の数値実施例8の広角端の収差図 本発明の数値実施例8の中間のズーム位置の収差図 本発明の数値実施例8の望遠端の収差図
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。
図1は、実施例1のズームレンズの広角端での断面図、図2〜図4はそれぞれ実施例1のズームレンズの広角端、中間焦点距離、望遠端における収差図である。
図5は、実施例2のズームレンズの広角端での断面図、図6〜図8はそれぞれ実施例2のズームレンズの広角端、中間焦点距離、望遠端における収差図である。
図9は、実施例3のズームレンズの広角端での断面図、図10〜図12はそれぞれ実施例3のズームレンズの広角端、中間焦点距離、望遠端における収差図である。
図13は、実施例4のズームレンズの広角端での断面図、図14〜図16はそれぞれ実施例4のズームレンズの広角端、中間焦点距離、望遠端における収差図である。
図17は、実施例5のズームレンズの広角端での断面図、図18〜図20はそれぞれ実施例5のズームレンズの広角端、中間焦点距離、望遠端における収差図である。
図21は、実施例6のズームレンズの広角端での断面図、図22〜図24はそれぞれ実施例6のズームレンズの広角端、中間焦点距離、望遠端における収差図である。
図25は、実施例7のズームレンズの広角端での断面図、図26〜図28はそれぞれ実施例7のズームレンズの広角端、中間焦点距離、望遠端における収差図である。
図29は、実施例8のズームレンズの広角端での断面図、図30〜図32はそれぞれ実施例8のズームレンズの広角端、中間焦点距離、望遠端における収差図である。
本発明は、第1レンズ群L1を構成する負レンズに高屈折率・高分散の材料を使用する。そうすると第1レンズ群L1を構成する負レンズに隣接関係にある正レンズとのアッベ数差が大きくなる。第1レンズ群L1のパワーを維持した時、第1レンズ群L1の負レンズと隣接関係にある正レンズの個々の曲率が弱まる。曲率が弱まるので、換算光路長が短くなるので入射瞳距離を短くすることにより前玉径を小さくし、コンパクト化を図ったものである。
このような考え方は以下のような条件を満たすことが良い。
物体側より順に、正の屈折力の第1レンズ群、負の屈折力の第2レンズ群、正の屈折力の第3レンズ群を有し、
ズーミングに際し少なくとも1群が動くことによって、各群のレンズ間隔が変化し、
前記第1レンズ群は物体側より順に負レンズ、2枚以上の正レンズを有し、
前記第1レンズ群を構成する負レンズの材料のd線における屈折率をNd1、アッベ数をνd1aとするとき、
νd1<23.4
Nd1>0.0122νd1+1.711
なる条件式を満足する。
以下、各実施例について詳細に説明する。
各実施例のズームレンズはビデオカメラやデジタルカメラ等の撮像装置に用いられる撮影レンズ系である。レンズ断面図において、左方が被写体側(前方)で、右方が像側(後方)である。
本発明のズームレンズは、正・負・正の屈折力(光学的パワー=焦点距離の逆数)を含むズームレンズである。負先行タイプでは高変倍化に不利であるため、小型化と変倍比確保をするためこのような構成とする。
また、画角の大きい広角端で第1レンズ群を第2レンズ群に近づけることで前玉径の増大を防ぐことができる。またレンズ径が大きくなる第1レンズ群の第1レンズを高屈折率、高分散の材料で構成することにより、小型化を達成できる。
レンズ断面図において、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。
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ブロックである。
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影光学系として使用する際にはCCDセンサやCMOSセンサ等の固体撮像素子(光電変換素子)の撮像面が置かれる。
収差図において、d、gは各々d線及びg線、ΔM,ΔSはメリディオナル像面、サジタル像面、倍率色収差はg線によって表している。ωは半画角、FnoはFナンバーである。
尚、以下の各実施例において広角端と望遠端は変倍用レンズ群が機構上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いう。
実施例1〜5及び7〜8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。
広角端から広角端から望遠端へのズーミングに際して、各レンズ群L1〜L4が移動している。
具体的に実施例1〜5及び実施例7〜8に関しては、第1レンズ群L1、第3レンズ群L3が物体側、第2レンズ群L2、第4レンズ群L4が像面側へ移動している。
又、第1レンズ群L1、第2レンズ群L2は像側へ凸状の軌跡を描くように移動している。第4レンズ群L4は物体側へ凸状の軌跡を描くように移動している。
このとき、広角端に比べて望遠端で第1レンズ群L1と第2レンズ群L2の間隔が大きく、第2レンズ群L2と第3レンズ群L3の間隔が小さく、第3レンズ群L3と第4レンズ群L4の間隔が大きくなるように各レンズ群が移動している。
実施例6において、L1は正の屈折力(光学的パワ−=焦点距離の逆数)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、L5は正の屈折力の第5レンズ群である。
広角端から広角端から望遠端へのズーミングに際して、各レンズ群L1〜L4が移動している。
具体的に、第1レンズ群L1、第3レンズ群L3、第4レンズ群L4が物体側、第2レンズ群L2、第5レンズ群L5が像面側へ移動している。
又、第1レンズ群L1、第2レンズ群L2、第4レンズ群L4は像側へ凸状の軌跡を描くように移動している。第5レンズ群L4は物体側へ凸状の軌跡を描くように移動している。
このとき、広角端に比べて望遠端で第1レンズ群L1と第2レンズ群L2の間隔が大きく、第2レンズ群L2と第3レンズ群L3の間隔が小さく、第3レンズ群L3と第4レンズ群L4の間隔が大きく、第4レンズ群L4と第5レンズ群L5の間隔が大きくなるように各レンズ群が移動している。
また、各レンズ群を移動させてズーミング及び変倍に伴う像面変動の補正を行うことにより屈折力の効率的な分配を容易にしている。
各実施例において、第2レンズ群L2の最も物体側の凸レンズに高分散の材料を使用することで、第1レンズ群L1で発生した収差と打ち消しあうような関係となり、色収差の低減を効果的に達成している。
各実施例では、
A物体側より順に、正の屈折力の第1レンズ群、負の屈折力の第2レンズ群、正の屈折力の第3レンズ群を有し、
Bズーミングに際し少なくとも1群が動くことによって、各群のレンズ間隔が変化し、
C前記第1レンズ群は物体側より順に負レンズ、2枚以上の正レンズを有し、
D前記第1レンズ群を構成する負レンズの材料のd線における屈折率をNd1、アッベ数をνd1とするとき、
νd1<23.4 ・・・(1)
Nd1>0.0122 νd1+1.711 ・・・(2)
なる条件式を満足している。
ここで、条件式(1)および(2)の技術的意味について説明する。
条件式(1)および(2)は、第1レンズ群L1を構成する負レンズの材料の屈折率Nd1およびアッベ数νd1との関係を規定する式である。
アッベ数νd1が条件式(1)の表す領域の上限値を超えて大きくなると第1レンズ群L1の負レンズと隣接関係にある第1レンズ群L1のうち最も物体側に位置する正レンズとのアッベ数差が小さくなる。よって第1レンズ群L1のパワーを維持した時、第1レンズ群L1の負レンズと隣接関係にある第1レンズ群L1のうち最も物体側に位置する正レンズの個々のパワーと曲率が強まる。このことから第1レンズ群L1で発生する球面収差と軸上色収差が大きくなりすぎ、第1レンズ群L1で大きな球面収差と軸上色収差の補正残りが生じる。さらに、曲率が強まることで、第1レンズ群L1の厚みが増し、レンズ全長が長くなり、前玉径も増大するため、本発明目的であるコンパクト化が達成できない。
また屈折率Nd1が、条件式(2)の表す領域の下限値を超えて小さくなると、第1レンズ群L1の負レンズの曲率が強くなり、第1レンズ群L1で発生する球面収差と軸上色収差が大きくなり、第1レンズ群L1で大きな球面収差と軸上色収差の補正残りが生じる。さらに、第1レンズの曲率が強まることから、第1レンズ群L1の厚みが増し、レンズ全長が長くなり、前玉径も増大するため、本発明の目的であるコンパクト化が達成できない。
第1レンズ群L1で発生した収差量は、レンズ系全体では、第2レンズ群以降の各レンズ群の横倍率の積を乗じた値となる。
そのため、第1レンズ群での残存収差が大きいと、特に高変倍比のズームレンズでの望遠端ではレンズ系全体として大きな収差量となるので、フレア、解像度劣化、及び色にじみ増大が懸念され、画質劣化の要因となる。
なお、更に好ましくは実施の形態の効果を確実にするために条件式(1a)(2a)を満足することが望ましい。
8.0<νd1<23.4 ・・・(1a)
0.0122 νd1+1.711<Nd1<2.5 ・・・(2a)
ここで条件式(1a)および(2a)の技術的意味について説明する。
条件式(1a)は条件式(1)に関して新たに下限値を設けたものとなっている。
条件式(1a)の下限を超えると、分散が大きくなり特に望遠単近傍での軸上色収差が増大し、良好な光学性能を得ることが困難となる。
条件式(2a)は条件式(2)に関して新たに上限値を設けたものとなっている。
条件式(2a)の上限を超えると第1レンズ群L1の負レンズの屈折力が強くなる。第1レンズ群L1の負レンズの屈折力が強すぎるとペッツバール和を負の方向に補正する効果が薄れ、像面湾曲が発生してしまい、良好な光学性能を得る事が困難となってしまう。
更に好ましくは以下の条件式を満足することが望ましい
前記第1レンズ群の負レンズの焦点距離をfG1、広角端における全系の焦点距離をfwとするとき、
|fG1|/fw >17.0 ・・・(3)
なる条件式を満足している。
次に上述条件式の技術的な意味について説明する。
条件式(3)は第1レンズ群L1の負レンズの焦点距離を規定する式であり、第1レンズ群L1の負レンズの屈折力を適切に設定することで光学系全体の小型化と光学性能のバランスをとるための条件である。
条件式(3)の下限を超えると、第1レンズ群L1の負レンズの屈折力が強くなるため、第1レンズ群L1で発生する球面収差と軸上色収差が増えて、良好な結像性能を得ることが困難となり好ましくない。
更に好ましくは以下の条件式を満足することが望ましい。
前記第1レンズ群のうち、最も物体側のレンズから数えて3番目に位置するレンズの焦点距離をfG3とするとき
12.0<fG3/fw<60.0 ・・・(4)

なる条件式を満足している。
条件式(4)は第1レンズ群L1のうち最も物体側から数えて3番目に位置するレンズの焦点距離を規定する式である。第1レンズ群L1のうち最も物体側から数えて3番目に位置するレンズの屈折力を適切に設定することで光学系全体の小型化を光学性能のバランスをとるための条件である。
条件式(4)の下限を超えると第1レンズ群L1のうち最も物体側から数えて3番目に位置するレンズの屈折力が強くなる。そのため望遠端での球面収差や、軸上色収差が増大し、良好な結像性能を得ることが困難となり好ましくない。また屈折力が強くなることからペッツバール和が増大するので像面湾曲が発生してしまい、良好な結像性能を得る事が困難となってしまう。
条件式(4)の上限を超えると、第1レンズ群L1のうち最も物体側から数えて3番目に位置するレンズの屈折力が弱くなる。収差補正には有利となるが、所望の変倍をするための第1レンズ群L1の移動量が大きくなり、レンズ全長が長くなると共に前玉径が大きくなり好ましくない。
なお、実施の形態の効果を確実にするために、条件式(4)の上限値を50.0にすることが好ましい。またさらに実施の形態の効果を確実にするためには(4)の上限値を40.0にすることが好ましい。
また、更に好ましくは以下の条件式を満足することが望ましい。
前期第1レンズ群L1のうち最も物体側に位置する正レンズの焦点距離をfG2、望遠端の前系の焦点距離をftとするとき
0.70<fG2/ft<1.20 ・・・(5)
なる条件式を満足している。
条件式(5)は第1レンズ群L1のうち最も物体側に位置する正レンズの焦点距離を規定する式である。
条件式(5)の下限を超えると第1レンズ群L1のうち最も物体側に位置する正レンズの屈折力が強まり、望遠端での球面収差が顕著となり好ましくない。
また条件式(5)の上限を超えると、第1レンズ群L1のうち最も物体側に位置する正レンズの屈折力が小さくなる。そのため像面湾曲や球面収差などを良好に維持するために第1レンズ群L1に2枚以上の正レンズを配置し、正の屈折力を分散している利点が無くなってしまうので好ましくない。
なお実施の形態の効果を確実にするために、条件式(5)の上限値を1.10にすることが好ましい。またさらに実施の形態の効果を確実にするためには(5)の下限値を0.75にすることが好ましい
また、更に好ましくは以下の条件式を満足することが望ましい。
前記第1レンズ群の焦点距離をf1、望遠端の焦点距離をftとするとき
0.20<f1/ft<0.80 ・・・(6)
なる条件式を満足している。
条件式(6)は第1レンズ群L1の焦点距離を規定する式である。上限を超えて第1レンズ群L1の焦点距離が長すぎると、すなわち第1レンズ群L1の屈折力が弱くなりすぎると、望遠端における全系の全長が長くなり、小型化を図る上で不利となる。下限を超えて第1レンズ群L1の焦点距離が短くなりすぎる、すなわち第1レンズ群L1の屈折力が強すぎると、望遠端での球面収差の発生が顕著となり良くない。
なお、実施の形態の効果を確実にするために、条件式(6)の上限値を0.70にすることが好ましい。またさらに実施の形態の効果を確実にするためには(6)の下限値を0.55にすることが好ましい。
また、更に好ましくは以下の条件式を満足することが望ましい。
前記第1レンズ群L1の焦点距離をf1、前記第2レンズ群L2の焦点距離をf2とするとき、
0.1<|f2/f1|<0.21 ・・・(7)
なる条件を満足している。
条件式(7)は第2レンズ群L2と第1レンズ群L1の屈折力の比を規定したものである。
条件式(7)の上限を超えると、第2レンズ群L2の負の屈折力が弱くなるため、所望の変倍をする為の第1レンズ群L1及び第3レンズ群L3との間の空気間隔変化量を大きくとる必要が生じる。この結果、光学系が大型化するため好ましくない。
また、下限を超えると、第2レンズ群L2の負の屈折力が強くなりすぎるため、特に広角端で発生する像面湾曲の増大、非点収差の悪化が起こり良くない。また変倍のために第2群レンズL2の移動量を大きく取る必要があり前玉径の大型化、レンズ全長の長大化をまねくので良くない。
また、更に好ましくは以下の条件式を満足することが望ましい。
前記第2レンズ群の正レンズの材料のd線におけるアッベ数をνd2とするとき、
νd2<25.0・・・(8)
なる条件式を満足している。
条件式(8)は前記第2レンズ群L2の最も物体側に位置する正レンズの材料のd線におけるアッベ数を規定する式である。
条件式(8)の上限を超え、低分散の材料を使用すると、第1レンズ群L1で残存した軸上色収差を十分に補正できない。
なお、実施の形態の効果を確実にするために、条件式(8)の上限値を22.0にすることが好ましい。
また、更に好ましくは以下の条件式を満足することが望ましい
前記第2レンズ群の焦点距離をf2、広角端における全系の焦点距離をfwとするとき、
1.2<|f2|/fw<2.2・・・(9)
なる条件式を満足している。
条件式(9)は第2レンズ群L2の焦点距離と広角端における全系の焦点距離との比であり、第2レンズ群L2の焦点距離を適切に設定することでレンズ系全体の小型化と光学性能のバランスをとるための条件である。
条件式(9)の下限を超えると、第2レンズ群L2の負の屈折力が強くなりすぎるため、第2レンズ群L2内で発生する諸収差を少ないレンズ枚数で補正することが困難となり好ましくない。
また、条件式(9)の上限を超えると、第2レンズ群L2の負の屈折力が弱くなるため、所望の変倍をする為の第1レンズ群L1及び第3レンズ群L3との間の空気間隔変化量を大きくとる必要が生じる。この結果光学系が大型化するため好ましくない。
本発明が提案するズームレンズは広角端で残存している歪曲に電子収差補正を適用することで、広角端の歪曲収差をより良好に補正することができ、全ズーム領域でさらに高い性能を達成することができる。
また、残存した2次スペクトルについても電子収差補正を適用することで、2次スペクトルをより良好に補正することができ、全ズーム領域でさらに高い性能を達成することができる。
次に、本発明の数値実施例を示す。各数値実施例において、rはレンズ面の曲率半径、dは次のレンズ面との間のレンズ肉厚および空気間隔、nd、νdはそれぞれd線を基準とした屈折率、アッベ数を示す。
非球面形状は光軸からの高さhの位置での光軸方向の変位を面頂点を基準にしてxとするとき、
X=(h^2 /R)/[1+{1−(1+k)(h/R)^2}]^(1/2)
+A2h^2 +A4h^4+A6h^6 +A8h^8+A10h^10+A12h^12
で表される。
但し、kは円錐定数、A2、A4、A6、A8、A10、A12は2次、4次、6次、8次、10次、12次の非球面係数、Rは近軸曲率半径である。
又、「e−00X」は「×10−x」を意味している。
又、前述の各条件式と各数値実施例との関係を表1に示す。
(実施例1)
面データ
面番号 r d nd vd
1 33.736 1.30 2.14352 17.8
2 27.684 4.50 1.48749 70.2
3 -174.794 0.20
4 21.985 2.60 1.48749 70.2
5 49.004 (可変)
6 -185.400 0.80 1.83481 42.7
7 7.459 3.05
8 -55.561 0.70 1.60311 60.6
9 13.181 0.50
10 11.219 1.60 1.92286 18.9
11 27.244 (可変)
12(絞り) ∞ (可変)
13* 8.511 3.00 1.58313 59.4
14 -34.601 2.05
15 17.145 0.70 1.92286 18.9
16 7.975 1.20
17 49.704 1.80 1.77250 49.6
18 -42.587 0.20
19 ∞ (可変)
20 14.117 2.00 1.48749 70.2
21 285.199 (可変)
22 ∞ 1.30 1.51633 64.1
23 ∞ (可変)
像面 ∞

非球面データ
第13面
K =-1.00786e+000 A 4=-3.99206e-005 A 6=-1.52721e-006 A 8= 1.04664e-008 A10= 5.05550e-009

ズーム比 9.76


広角
中間
望遠

焦点距離
6.07
12.49
59.23

Fナンバー
2.66
3.34
4.50

画角
30.46
15.96
3.45

像高
3.57
3.57
3.57

レンズ全長
60.29
60.71
72.31

BF
9.89
12.88
9.01






d 5
0.80
6.77
21.24

d11
13.87
7.26
0.48

d12
7.00
3.57
0.95

d19
2.53
4.02
14.43

d21
8.27
11.26
7.39

d23
0.76
0.76
0.76


ズームレンズ群データ


始面
焦点距離

1
1
39.26

2
6
-8.00

3
13
15.57

4
20
30.39


(実施例2)
面データ
面番号 r d nd vd
1 34.415 1.30 1.93600 17.3
2 27.203 4.50 1.48749 70.2
3 -201.948 0.20
4 21.638 2.60 1.48749 70.2
5 51.283 (可変)
6 -592.331 0.80 1.83481 42.7
7 7.267 3.05
8 -51.484 0.70 1.60311 60.6
9 13.689 0.50
10 11.219 1.60 1.92286 18.9
11 27.244 (可変)
12(絞り) ∞ (可変)
13* 8.363 3.00 1.58313 59.4
14 -43.566 2.05
15 16.623 0.70 1.92286 18.9
16 7.859 1.20
17 51.214 1.80 1.77250 49.6
18 -42.136 0.20
19 ∞ (可変)
20 14.789 2.00 1.48749 70.2
21 -567.141 (可変)
22 ∞ 1.30 1.51633 64.1
23 ∞ (可変)
像面 ∞

非球面データ
第13面
K =-8.73318e-001 A 4=-5.42309e-005 A 6=-1.01438e-006 A 8=-2.08001e-009 A10= 4.37679e-009

ズーム比 9.76


広角
中間
望遠

焦点距離
6.07
10.78
59.22

Fナンバー
2.57
3.05
4.49

画角
30.46
18.32
3.45

像高
3.57
3.57
3.57

レンズ全長
60.73
60.71
72.77

BF
10.45
12.66
9.02






d 5
0.80
6.55
20.28

d11
14.47
9.89
0.67

d12
7.00
3.57
0.95

d19
1.82
1.83
15.64

d21
8.84
11.05
7.41

d23
0.75
0.75
0.75



ズームレンズ群データ



始面
焦点距離


1
1
38.18


2
6
-8.1


3
13
16.04


4
20
29.6




(実施例3)
面データ
面番号 r d nd vd
1 34.473 1.30 2.14352 23.0
2 26.221 4.50 1.48749 70.2
3 -146.304 0.20
4 21.721 2.60 1.48749 70.2
5 49.661 (可変)
6 -194.704 0.80 1.83481 42.7
7 7.260 3.05
8 -45.006 0.70 1.60311 60.6
9 13.765 0.50
10 11.219 1.60 1.92286 18.9
11 27.244 (可変)
12(絞り) ∞ (可変)
13* 8.691 3.00 1.58313 59.4
14 -35.541 2.05
15 16.717 0.70 1.92286 18.9
16 8.018 1.20
17 47.364 1.80 1.77250 49.6
18 -45.669 0.20
19 ∞ (可変)
20 14.371 2.00 1.48749 70.2
21 1281.527 (可変)
22 ∞ 1.30 1.51633 64.1
23 ∞ (可変)
像面 ∞

非球面データ
第13面
K =-1.07541e+000 A 4=-3.69867e-005 A 6=-1.34772e-007 A 8= 1.05315e-007 A10=-6.50824e-009

ズーム比 9.65


広角
中間
望遠

焦点距離
6.14
12.86
59.26

Fナンバー
2.88
3.59
4.39

画角
30.18
15.52
3.45

像高
3.57
3.57
3.57

レンズ全長
59.93
61.15
73.08

BF
10.39
14.28
8.94






d 5
0.8
7.82
24.11

d11
12.65
6.35
1.61

d12
7
3.57
0.95

d19
2.89
2.92
11.26

d21
8.95
12.84
7.5

d23
0.59
0.59
0.59


ズームレンズ群データ


始面
焦点距離

1
1
40.96

2
6
-7.78

3
13
15.75

4
20
29.8



(実施例4)
面データ
面番号 r d nd vd
1 74.172 1.80 2.18500 16.0
2 56.840 6.25 1.51633 64.1
3 -854.616 0.20
4* 39.494 4.10 1.69680 55.5
5 102.106 (可変)
6 51.319 1.00 1.88300 40.8
7 10.805 2.10
8 28.962 0.80 1.88300 40.8
9 9.187 3.60
10 -28.257 0.70 1.80610 33.3
11 68.889 0.20
12 19.863 2.40 1.92286 18.9
13 -111.789 (可変)
14(絞り) ∞ (可変)
15* 9.711 3.20 1.58313 59.4
16* -43.324 2.68
17 37.856 0.70 1.80610 33.3
18 9.469 0.50
19 16.758 0.70 2.00069 25.5
20 8.484 2.70 1.71999 50.2
21 -38.034 (可変)
22 128.109 0.70 1.69680 55.5
23 34.694 0.30
24 ∞ (可変)
25 19.526 1.80 1.58313 59.4
26 -693.280 (可変)
27 ∞ 1.10 1.51633 64.1
28 ∞ (可変)
像面 ∞

第4面
K =-1.76307e-003 A 4=-9.93865e-008 A 6=-2.90526e-011 A 8=-3.84237e-015 A10=-2.28856e-015

第15面
K =-4.42240e-001 A 4=-8.40186e-005 A 6= 4.16653e-007 A 8=-7.35921e-008 A10= 2.12069e-009

第16面
K =-6.28357e-007 A 4= 4.33153e-007 A 6= 5.61637e-008 A 8=-6.14980e-011 A10=-4.01133e-013

ズーム比 18.9


広角
中間
望遠

焦点距離
5.17
27.25
97.78

Fナンバー
2.83
3.89
5.48

画角
36.83
8.09
2.27

像高
3.88
3.88
3.88

レンズ全長
85.02
94.55
116.75

BF
10.04
19.4
12.42






d 5
0.7
27.64
40.81

d13
25.54
5.38
1.17

d14
7.5
2.43
0.75

d21
0.31
0.31
0.31

d24
4.49
2.96
24.85

d26
8.16
17.52
10.54

d28
1.15
1.15
1.15


ズームレンズ群データ


始面
焦点距離

1
1
63.34

2
6
-9.22

3
15
16.99

4
22
-68.49

5
25
32.6


(実施例5)

面データ
面番号 r d nd vd
1 76.513 1.80 2.01960 21.5
2 50.331 6.25 1.51633 64.1
3 -790.249 0.20
4* 39.276 4.10 1.69680 55.5
5 115.518 (可変)
6 51.319 1.00 1.88300 40.8
7 10.805 2.10
8 27.527 0.80 1.88300 40.8
9 9.176 3.60
10 -28.360 0.70 1.80610 33.3
11 68.500 0.20
12 19.816 2.40 1.92286 18.9
13 -111.789 (可変)
14(絞り) ∞ (可変)
15* 9.683 3.20 1.58313 59.4
16* -44.089 2.68
17 37.675 0.70 1.80610 33.3
18 9.527 0.50
19 16.948 0.70 2.00069 25.5
20 8.484 2.70 1.71999 50.2
21 -38.326 (可変)
22 128.000 0.70 1.69680 55.5
23 34.651 0.30
24 73987.988 (可変)
25 19.885 1.80 1.58313 59.4
26 -572.967 (可変)
27 ∞ 1.10 1.51633 64.1
28 ∞ (可変)
像面 ∞

非球面データ
第4面
K =-1.59722e-003 A 4=-8.82648e-008 A 6= 1.51274e-010 A 8=-1.49093e-012 A10= 1.78903e-015

第15面
K =-4.42478e-001 A 4=-8.41378e-005 A 6= 4.79076e-007 A 8=-7.33830e-008 A10= 2.12129e-009

第16面
K =-1.12512e-006 A 4= 1.58236e-006 A 6= 5.00648e-008 A 8=-2.34185e-010 A10=-1.94746e-012

ズーム比 18.74


広角
中間
望遠

焦点距離
5.17
26.47
96.97

Fナンバー
2.86
3.9
5.71

画角
36.83
8.33
2.29

像高
3.88
3.88
3.88

レンズ全長
85.74
95.27
117.47

BF
9.75
18.65
10.87






d 5
0.7
27.64
40.82

d13
26.24
6.05
1.81

d14
7.5
2.43
0.75

d21
0.63
0.63
0.63

d24
4.49
3.44
26.15

d26
8.16
17.07
9.29

d28
0.86
0.86
0.86


ズームレンズ群データ


始面
焦点距離

1
1
63.34

2
6
-9.38

3
15
17.03

4
22
-68.4

5
25
32.99


(実施例6)
面番号 r d nd vd
1 88.731 1.70 2.01960 21.5
2 62.853 4.80 1.48749 70.2
3 -786.474 0.20
4 62.699 3.60 1.63854 55.4
5 196.653 (可変)
6 117.431 1.00 1.88300 40.8
7* 9.414 2.20
8* 19.949 0.80 1.88300 40.8
9 11.096 3.10
10 -28.211 0.70 1.88300 40.8
11 49.074 0.20
12 20.504 2.20 2.01960 21.5
13 -98.307 (可変)
14(絞り) ∞ (可変)
15* 10.982 3.00 1.58313 59.4
16* -69.086 2.90
17 34.038 0.70 1.84666 23.8
18 10.722 0.50
19 19.620 2.00 1.48749 70.2
20 -15.459 0.30
21 ∞ (可変)
22 55.647 1.00 1.48749 70.2
23 14.755 (可変)
24 17.024 2.00 1.48749 70.2
25 97.130 (可変)
26 ∞ 0.80 1.51633 64.1
27 ∞ (可変)
像面 ∞

非球面データ
第7面
K = 2.20504e-004 A 4=-1.06323e-006 A 8=-9.36503e-010

第8面
K = 3.48963e-005 A 6=-1.81344e-007 A 8=-2.43537e-011

第15面
K =-1.61062e+000 A 4= 5.24694e-005 A 6=-1.18631e-007 A 8=-8.99672e-009

第16面
K = 1.06337e+002 A 4= 8.62933e-005 A 6= 1.81337e-007

ズーム比 30.87


広角
中間
望遠

焦点距離
4.45
12.43
137.3

Fナンバー
2.87
4.14
5.78

画角
38.1
17.31
1.62

像高
3.49
3.88
3.88

レンズ全長
91.5
90.32
144.09

BF
9.95
10.33
12.08






d
5
0.7
17.48

d13
33.95
15.34
1.5

d14
7.74
1.15
1.15

d21
1.49
8.33
6.97

d23
4.77
4.79
19.38

d25
4
4.38
6.13

d27
5.42
5.42
5.42


ズームレンズ群データ


始面
焦点距離

1
1
94.27

2
6
-9.53

3
15
16.5

4
22
-41.52

5
24
42


(実施例7)

面番号 r d nd vd
1 33.736 1.30 2.14352 17.8
2 27.684 0.10
3 27.684 4.50 1.48749 70.2
4 -174.794 0.20
5 21.985 2.60 1.48749 70.2
6 49.004 (可変)
7 -185.400 0.80 1.83481 42.7
8 7.459 3.05
9 -55.561 0.70 1.60311 60.6
10 13.181 0.50
11 11.219 1.60 1.92286 18.9
12 27.244 (可変)
13(絞り) ∞ (可変)
14* 8.511 3.00 1.58313 59.4
15 -34.601 2.05
16 17.145 0.70 1.92286 18.9
17 7.975 1.20
18 49.704 1.80 1.77250 49.6
19 -42.587 0.20
20 ∞ (可変)
21 14.117 2.00 1.48749 70.2
22 285.199 (可変)
23 ∞ 1.30 1.51633 64.1
24 ∞ (可変)
像面 ∞

非球面データ
第14面
K =-1.00786e+000 A 4=-3.99206e-005 A 6=-1.52721e-006 A 8= 1.04664e-008 A10= 5.05550e-009

ズーム比 9.76


広角
中間
望遠

焦点距離
6.07
12.48
59.24

Fナンバー
2.65
3.34
4.5

画角
30.47
15.96
3.45

像高
3.57
3.57
3.57

レンズ全長
60.39
60.81
72.41

BF
9.89
12.88
8.98






d5
6
0.8
6.77

d12
13.87
7.26
0.48

d13
7
3.57
0.95

d20
2.53
4.02
14.45

d22
8.27
11.26
7.36

d24
0.76
0.76
0.76


ズームレンズ群データ


始面
焦点距離

1
1
39.23

2
7
-8

3
14
15.57

4
21
30.39



(実施例8)
面データ
面番号 r d nd vd
1 32.694 1.30 2.42000 10.0
2 29.512 4.50 1.48749 70.2
3 -356.564 0.20
4 22.452 2.60 1.48749 70.2
5 50.393 (可変)
6 -263.705 0.80 1.83481 42.7
7 7.535 3.05
8 -54.805 0.70 1.60311 60.6
9 12.926 0.50
10 11.219 1.60 1.92286 18.9
11 27.244 (可変)
12(絞り) ∞ (可変)
13* 8.461 3.00 1.58313 59.4
14 -35.569 2.05
15 17.068 0.70 1.92286 18.9
16 7.947 1.20
17 41.725 1.80 1.77250 49.6
18 -51.505 0.20
19 ∞ (可変)
20 14.703 2.00 1.48749 70.2
21 -1192.146 (可変)
22 ∞ 1.30 1.51633 64.1
23 ∞ (可変)
像面 ∞

非球面データ
第13面
K =-9.98976e-001 A 4=-3.11744e-005 A 6=-2.20740e-006 A 8= 6.05307e-009 A10= 5.06901e-009

ズーム比 9.74


広角
中間
望遠

焦点距離
6.07
13.24
59.1

Fナンバー
2.51
3.16
4.49

画角
30.48
15.09
3.46

像高
3.57
3.57
3.57

レンズ全長
60.91
61.66
73.17

BF
9.6
12.42
7.56






d 5
0.8
7.48
20.28

d11
14.63
7.41
1.17

d12
7
3.57
0.95

d19
2.68
4.57
17.01

d21
7.96
10.78
5.92

d23
0.78
0.78
0.78


ズームレンズ群データ


始面
焦点距離

1
1
38.91

2
6
-8.08

3
13
15.58

4
20
29.81

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。
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
d…d線
g…g線
ΔM…メリディオナル像面
ΔS…サジタル像面
SP…絞り
FS…フレアカット絞り
IP…結像面
G…CCDのフォースプレートやローパスフィルター等のガラスブロック
球面収差…実線:d線、2点鎖線:g線
非点収差…実線:d線ΔS、点線:d線ΔM
歪曲…d線
倍率色収差…2点鎖線:g線

Claims (11)

  1. 物体側より順に、正の屈折力の第1レンズ群、負の屈折力の第2レンズ群、正の屈折力の第3レンズ群を有し、
    ズーミングに際し少なくとも1群が動くことによって、各群のレンズ間隔が変化し、
    前記第1レンズ群は物体側より順に負レンズ、2枚以上の正レンズを有し、
    前記第1レンズ群を構成する負レンズの材料のd線における屈折率をNd1、アッベ数をνd1aとするとき、
    νd1<23.4
    Nd1>0.0122νd1+1.711
    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レンズ群の負レンズの焦点距離をfG1、広角端における全系の焦点距離をfwとするとき、
    |fG1|/fw >17.0
    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1レンズ群のうち、最も物体側のレンズから数えて3番目に位置するレンズの焦点距離をfG3、広角端における全系の焦点距離をfwとするとき
    12.0<fG3/fw<60.0
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のズームレンズ。
  4. 前記第1レンズ群L1のうち最も物体側に位置する正レンズの焦点距離をfG2、望遠端の前系の焦点距離をftとするとき
    0.70<fG2/ft<1.20
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載のズームレンズ。
  5. 前記第1レンズ群の焦点距離をf1、望遠端における全系の焦点距離をftとするとき
    0.20<f1/ft<0.80
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載のズームレンズ。
  6. 前記第1レンズ群の焦点距離をf1、前記第2レンズ群の焦点距離をf2とするとき、
    0.1<|f2/f1|<0.21
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載のズームレンズ。
  7. 前記第2レンズ群の正レンズの材料のd線におけるアッベ数をνd2とするとき、
    νd2<25.0
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載のズームレンズ。
  8. 前記第2レンズ群の焦点距離をf2、広角端における全系の焦点距離をfwとするとき、
    2<|f2|/fw<2.2
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項1乃至請求項7のいずれか1項に記載のズームレンズ。
  9. 前記第2レンズ群は、少なくとも1枚の正レンズと、少なくとも1枚の負レンズを有することを特徴とする請求項1乃至請求項8のいずれか1項に記載のズームレンズ。
  10. 固体撮像素子上に像を形成することを特徴とする請求項1乃至請求項9のいずれか1項に記載のズームレンズ。
  11. 請求項1乃至請求項10のいずれか1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る像を受光する固体撮像素子とを有していることを特徴とする撮像装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014021279A (ja) * 2012-07-18 2014-02-03 Ricoh Co Ltd ズームレンズ、カメラおよび携帯情報端末装置
JP2014048622A (ja) * 2012-09-04 2014-03-17 Canon Inc ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
JP2014232335A (ja) * 2014-09-17 2014-12-11 リコーイメージング株式会社 ズームレンズ系及びこれを備えた電子撮像装置
US9798120B2 (en) 2013-01-30 2017-10-24 Olympus Corporation Zoom lens and image pickup apparatus using the same

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