JP5984877B2 - 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、特に放送用テレビカメラ、映画用カメラ、ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ等に好適なものである。
近年、テレビカメラや映画用カメラ、ビデオカメラ、写真用カメラ等の撮像装置には、映像表現の拡大のため浅い被写界深度や美しいボケ味を特徴とする大判カメラが用いられている。大判カメラに装着するズームレンズとして、機動性の確保と撮影自由度の向上のため小型軽量で、高ズーム比、且つ高い光学性能を有したズームレンズが要望されている。高ズーム比のズームレンズとして、特許文献1、2で提案されているように最も物体側に正の屈折力のレンズ群を配置し、全体として4つ以上のレンズ群により構成される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では、4群より構成されるズームレンズで、望遠端画角が0.7度程度、ズーム比が15倍程度のズームレンズが提案されている。
特許文献2では、4群より構成されるズームレンズで、望遠端画角が1.6度程度でズーム比が3倍程度のズームレンズが提案されている。
特開2007−139858号公報 特開2004−085846号公報
一般的に撮像装置のイメージサイズが大きくなると、それに応じて装着するズームレンズも大型化する。従って、大判カメラに装着するズームレンズとして、機動性と撮影自由度の向上を達成しながら、大口径比・高ズーム比を達成するためにはレンズの小型・軽量化が課題となる。ズームレンズの小型・軽量化のためには、レンズ径が最も大きい第1レンズ群と、高ズーム比化に伴い移動量が増大する変倍レンズ群の小型化が重要である。
特許文献1のズームレンズに対し、更に大きな撮像素子に対応し、大口径比を維持しながら高ズーム比化を行う際の課題として、変倍レンズ群の有効径が増大し、変倍レンズ群を駆動する機構が大型化するため、レンズ全体の小型化が難しい。
特許文献2のズームレンズに対し、更に高ズーム比化を行う際の課題として、像面補正のための第3レンズ群の移動量の抑制が難しく、加えて第1レンズ群のレンズ全厚が大きいため、レンズ全体の小型化が難しい。
本発明は、第1レンズ群内及び、第1レンズ群とズーミングに関わるレンズ群の近軸屈折力配置を適切に規定することで、大型センサに対応し、大口径比・高ズーム比ながら、小型・軽量化が両立されたズームレンズを達成することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明のズームレンズは、物体側から像側へ順に、ズーミングのためには移動しない正の屈折力を有する第1レンズ群、ズーミングに際して移動する負の屈折力を有する第2レンズ群、少なくとも1群以上のズーミングに際して移動するレンズ群と、それに続く後レンズ群を有し、ズーミングに際して、となり合う各レンズ群の間隔が変化し、前記第1レンズ群は、フォーカシングのためには移動しない第11サブレンズ群と、フォーカシングに際して移動する正の屈折力を有する第12サブレンズ群と、を有するズームレンズであって、
前記第11サブレンズ群は負レンズと正レンズを含み、前記第1レンズ群の焦点距離をf1、前記第11サブレンズ群の最も像側のレンズ面から前記第11サブレンズ群の後側主点位置までの光軸上の距離をOK11とし、望遠端における前記ズームレンズの焦点距離をftとし、前記第1レンズ群の最も像側のレンズ面から前記第1レンズ群の後側主点位置までの光軸上の距離をOK1とするとき、
−25.00<OK11/f1<−0.80
2.00<ft/f1<7.00
−0.30<OK1/f1≦−0.11
なる条件を満足することを特徴とする。但し、物体側から像側に向かう方向を正の方向とする。
本発明によれば、大型センサに対応し、大口径比・高ズーム比ながら、小型・軽量化が両立されたズームレンズを達成することができる。
実施例1のズームレンズの無限遠フォーカス状態の広角端におけるレンズ断面図である。 実施例1のズームレンズの無限遠フォーカス状態の、(A)広角端、(B)焦点距離400mm、(C)望遠端における縦収差図である。 実施例2のズームレンズの無限遠フォーカス状態の広角端におけるレンズ断面図である。 実施例2のズームレンズの無限遠フォーカス状態の、(A)広角端、(B)焦点距離500mm、(C)望遠端における縦収差図である。 実施例3のズームレンズの無限遠フォーカス状態の広角端におけるレンズ断面図である。 実施例3のズームレンズの無限遠フォーカス状態の、(A)広角端、(B)焦点距離180mm、(C)望遠端における縦収差図である。 実施例4のズームレンズの無限遠フォーカス状態の広角端におけるレンズ断面図である。 実施例4のズームレンズの無限遠フォーカス状態の、(A)広角端、(B)焦点距離450mm、(C)望遠端における縦収差図である。 本発明の撮像装置の要部概略図である。 実施例1の軸上マージナル光線の光路図である。
以下、本発明のズームレンズの実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。
本発明のズームレンズは、物体側から像側へ順に、ズーミングのためには不動の正の第1レンズ群を有する。更に、ズーミングに際して移動する負の屈折力の第2レンズ群、少なくとも1群以上のズーミング用もしくはズーミングに伴う像面補正用のレンズ群と、それに続く後群Urを有する。ここでレンズ群がズーミングのためには不動というのは、レンズ群がズーミングを行う目的で駆動されることは無いが、ズーミングとフォーカシングとを同時に行う場合があれば、フォーカシングのために移動することはあり得るということである。
各実施例のズームレンズは、第1レンズ群内の近軸屈折力配置や、第1レンズ群と第2レンズ群の近軸屈折力配置の関係を適切に決定することで、高ズーム比・超望遠のズームレンズながら、大型センサに対応する場合も小型軽量化を実現している。
具体的には、本発明のズームレンズは、物体側から順にズーミングのためには移動しない正の第1レンズ群、ズーミングに際して移動する負の屈折力を有する第2レンズ群、少なくとも1群以上のズーミング用もしくはズーミングに伴う像面補正用のレンズ群と、それに続く後群Urを有する。第1レンズ群は、フォーカシング(焦点調整)に際して固定の第11サブレンズ群と、フォーカシングに際して光軸方向に移動する正の第12サブレンズ群を有するズームレンズである。第11サブレンズ群は負レンズと正レンズを含む。第1レンズ群の焦点距離をf1、第11サブレンズ群の最も像側のレンズ面から第11サブレンズ群の後側主点位置までの距離をOK11、第1レンズ群の最も像側のレンズ面から第1レンズ群の後側主点位置までの距離をOK1とし、望遠端におけるズームレンズの焦点距離をftとするとき、
−0.30<OK1/f1≦−0.11 ・・・(1)
−25.00<OK11/f1<−0.80 ・・・(2)
2.00<ft/f1<7.00 ・・・(3)
なる条件を満足する。但し、光軸に沿って物体側から像側に向かう方向を正の方向とする。
条件式(1)は、第1レンズ群の焦点距離f1と、第1レンズ群の最も像側のレンズ面から第1レンズ群の後側主点位置までの距離OK1の関係を規定している。以降の説明では、第i群の最も像側のレンズ面から第i群の後側主点位置までの距離を、第i群の後側主点距離と定義し説明する。
以下、図10を用いて詳細に説明する。図10は実施例1における概略光路図である。図10中のU11〜U4は、それぞれ第11サブレンズ群〜第4レンズ群である。図10に示すように、第1レンズ群の後側主点位置を物体側に変位させることにより、第1レンズ群と第2レンズ群の主点間隔が増大し、第2レンズ群に入射する光束径を下げることが可能となり、大口径化が可能となる。また、第2レンズ群の径や、それらを保持・駆動するための鏡筒なども小型化することが容易となる。しかしながら、第1レンズ群の後側主点位置を物体側に変位させるためには、第1レンズ群内において物体側に配置される正のレンズ群、及び像側に配置される負の屈折力を有するレンズ群の屈折力をそれぞれ増大させる必要がある。これにより、球面収差やコマ収差、軸上色収差等の高次収差が発生してしまう。
以上より、第1レンズ群の焦点距離と第1レンズ群の最も像側のレンズ面から第1レンズの後側主点位置までの距離の比を適切に設定することが、小型軽量、高性能の両立を達成するために必要である。
条件式(1)の上限を超えると、第1レンズ群の後側主点位置が物体側への変位量が大きくなり過ぎ、前述のように第1レンズ群内における各レンズ群の屈折力が増大することにより発生する高次収差の補正が困難となる。条件式(1)の下限を超えると、第1レンズ群の後側主点位置が物体側への変位量が小さくなり過ぎ、第1レンズ群以降のレンズ径やそれらを保持・駆動する機構が増大してしまい小型軽量を達成することが困難となる。
条件式(2)は、第1レンズ群の焦点距離f1と、第11サブレンズ群の後側主点距離の関係を規定している。
条件式(2)の上限を超えると、第11サブレンズ群の後側主点位置が物体側への変位量が大きくなり過ぎ、前述のように第11サブレンズ群内における各レンズ群の屈折力が増大することにより発生する高次収差の補正が困難となる。条件式(2)の下限を超えると、第1レンズ群の後側主点位置が物体側への変位量が小さくなり過ぎ、第1レンズ群以降のレンズ径やそれらを保持・駆動する機構が増大してしまい小型軽量を達成することが困難となる。
本発明では、第11サブレンズ群に第1レンズ群の後側主点位置を物体側に大きく変位させる役割を持たせている。第12サブレンズ群で第1レンズ群の後側主点位置を物体側に変位させる役割を分担させる場合、前述したように第12サブレンズ群内に負の屈折力を有する素子を配置する必要がある。第12サブレンズ群に負の屈折力を有する素子を配置する場合、レンズ群内の軸上色収差や球面収差といった諸収差を補正するためにレンズ枚数が多くなるため、第12サブレンズ群が相対的に大型化してしまう。第12サブレンズ群は、フォーカス調整を行う際に移動するレンズ群であるため、レンズを駆動する機構の大型化を招き、駆動するための消費電力の増大や更なる重量増加につながる。
条件式(3)はレンズ全系における望遠端焦点距離と第1レンズ群の焦点距離の比を規定することにより、小型軽量、高倍率且つ高性能の両立を達成するための条件を規定している。
小型軽量化と高倍率化の両立を達成するためには、第1レンズ群の焦点距離f1を小さくすることが望ましい。f1を小さくすると、第1レンズ群の像点位置、即ち第2レンズ群の物点位置が第2レンズ群に近づくため、ズーミングに必要なストローク量を低減することが可能となるためである。
しかしながら、第1レンズ群の焦点距離f1を小さくすると、式(A)に示すように、所定のズームレンズにおける焦点距離fmを得るためには第1レンズ群以降の結像倍率を大きくする必要がある。
fm=f1×β2m×β3m×βr ・・・(A)
β2mは第2レンズ群の結像倍率、β3mは第3レンズ群の結像倍率である。βrは第4レンズ群の結像倍率である。
第1レンズ群以降の結像倍率が大きいと、特に望遠端において第1レンズ群で発生する球面収差、軸上色収差等の拡大率が増大するため、高性能化を達成することが困難となる。以上より、第1レンズ群の焦点距離を適切な範囲に設定することが、小型軽量、高倍率且つ高性能を達成するために必要である。
条件式(3)の上限を超えると、ズームレンズにおける望遠端焦点距離に対する第1レンズ群の焦点距離が小さくなり過ぎ、高性能化を達成することが困難となる。条件式(3)の下限を下回ると、ズームレンズにおける望遠端焦点距離に対する第1レンズ群の焦点距離が大きくなり過ぎ、小型軽量化、高倍率化を達成することが困難となる。
好ましくは条件式(3)の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
2.40<ft/f1<6.3 ・・・(3a)
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。
更なる本発明のズームレンズの態様として、第11サブレンズ群内に使用する光学材料の分散の関係を規定している。第11サブレンズ群を構成する正レンズのアッべ数の平均値をνd11p、第1サブレンズ群を構成する負レンズのアッべ数の平均値をνd11nとするとき、下記条件式を満足することが好ましい。
20.00<νd11p−νd11n<45.00 ・・・(4)
条件式(4)を満足することで、望遠端の軸上色収差補正と小型化を両立することが容易となる。条件式(4)の上限を超えると、第11サブレンズ群内の色収差補正には有利であるが、第11サブレンズ群を構成する各レンズの屈折力が弱くなり、第11サブレンズ群の後側主点位置を物体側に遠く変位させることが難しく、小型化が困難となる。条件式(4)の下限を下回ると、望遠端での軸上色収差を補正するために、負レンズの屈折力が強くなりすぎ、各レンズ面での曲率半径が小さくなった結果、望遠端の球面収差の高次収差が増大し、良好な光学性能を得ることが困難となる。
更に好ましくは条件式(4)の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
23.00< νd11p−νd11n <42.00 ・・・(4a)
更なる本発明のズームレンズの態様として、第12サブレンズ群内に使用する光学材料の分散の平均値を規定している。第12サブレンズ群を構成するレンズのアッべ数の平均値をνd12とするとき、下記条件式を満足することが好ましい。
70.00<νd12<100.00 ・・・(5)
条件式(5)を満足することで、フォーカス調整時の軸上色収差の変動を抑制することができる。条件式(5)の上限を超えると、フォーカス時の色収差変動の抑制には有利であるが、望遠端での軸上色収差の補正が過剰となり、良好な光学性能を得ることが困難となる。条件式(5)の下限を下回ると、望遠端での軸上色収差や、フォーカス時の軸上色収差を補正することが困難となり、良好な光学性能を得ることができない。
更に好ましくは条件式(5)の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
75.00<νd12<97.00 ・・・(5a)
更なる本発明のズームレンズの態様として、第11サブレンズ群内のレンズ配置を規定している。第11サブレンズ群は、最も物体側のレンズが正レンズであり、最も像側のレンズが負レンズであることが好ましい。最も像側に負レンズを配置することで、第11サブレンズ群の後側主点距離をより負に大きくすることが容易となる。また、最も物体側に正レンズを配置することで、第11サブレンズ群の後側主点距離を負に大きくすることが容易となる。後側主点位置を負に大きくすることが不利な構成とする場合、後側主点位置を変位させるために、負レンズの屈折力が極端に強くなり、軸上色収差や、高次の球面収差が大きく発生する要因となるため、良好な光学性能を得ることが困難となる。
更なる本発明のズームレンズの態様として、第11サブレンズ群内のレンズ配置を詳細に規定している。前記第11サブレンズ群は、物体側から像側へ順に正レンズ、負レンズ、正レンズ、負レンズで構成されていることが好ましい。この順にレンズを配置することで、第11サブレンズ群の後側主点距離を負に大きくすることが容易となることに加え、各面で発生する球面収差や軸上色収差を良好に補正することができ、望遠端で高い光学性能を得ることが可能となる。
更なる本発明のズームレンズの態様として、第1レンズ群の焦点距離と第2レンズ群の焦点距離の関係を規定している。第2レンズ群の焦点距離をf2とするとき、下記条件式を満足することが好ましい。
−8.00<f1/f2<−3.00 ・・・(6)
条件式(6)を満足することで、軸上色収差を良好に補正しながらズーミングに伴う第2レンズ群の移動量を低減し、高倍率化を達成しながらレンズ全長を短縮している。条件式(6)の上限を超えると、第2レンズ群の焦点距離が相対的に短くなり、小型化には有利であるが、ズーミングに伴う収差変動が増大する。条件式(6)の下限を下回ると、第2レンズ群の焦点距離が相対的に長くなるため、ズーミングによる第2レンズ群の移動量が増大して全系が大型化し、小型軽量化が困難となる。
更に好ましくは条件式(6)の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
−7.30<f1/f2<−4.00 ・・・(6a)
更なる本発明のズームレンズの態様として、第2レンズ群内に使用する光学材料の部分分散比を規定している。第2レンズ群を構成する正レンズのアッベ数と部分分散比の平均値をそれぞれν2p、θ2p、負レンズのアッベ数と部分分散比の平均値をそれぞれν2n、θ2nとしたとき、下記条件式を満足することが好ましい。
−2.50×10-3<(θ2p−θ2n)/(ν2p−ν2n)
<−0.50×10-3 ・・・(7)
ここで、本発明で用いている光学素子(レンズ)の材料のアッベ数と部分分散比は以下の通りである。フラウンフォーファ線のg線(435.8nm)、F線(486.1nm)、d線(587.6nm)、C線(656.3nm)における屈折率をそれぞれNg、NF、Nd、NCとすると、アッベ数νd、g線とF線に関する部分分散比θgFは以下の通りである。
νd=(Nd−1)/(NF−NC) ・・・(B)
θgF=(Ng−NF)/(NF−NC) ・・・(C)
現存する光学材料は、アッベ数νdに対して部分分散比θgFは狭い範囲に存在する。また、アッベ数νdが小さいほど部分分散比θgFが大きい、アッベ数νdが大きいほど屈折率が低い傾向を持っている。
条件式(7)の条件は、第2レンズでの倍率色収差の発生量を小さくするように規定している。条件式(7)の上限の条件が満たされないと、倍率色収差の2次スペクトルの補正には有利だが、第2レンズ群を構成する負レンズの屈折率が低くなり、負レンズの曲率半径が小さくなる。その結果、像面湾曲やコマ収差の高次収差が増大し、良好な光学性能の達成が困難となる。条件式(7)の下限の条件が満たされないと、倍率色収差の2次スペクトルが増加し、色収差を良好に補正することが困難となる。条件式(7)の数値範囲は次の如く設定するのが、更に好ましい。
−2.0×10-3<(θ2p−θ2n)/(ν2p−ν2n)
<−0.80×10-3 ・・・(7a)
更なる本発明のズームレンズの態様として、第1レンズ群内に使用する光学材料の部分分散比を規定している。第1レンズ群を構成する正レンズのアッベ数と部分分散比の平均値をそれぞれν1p、θ1p、負レンズのアッベ数と部分分散比の平均値をそれぞれν1n、θ1nとしたとき、
−8.00×10-4<(θ1p−θ1n)/(ν1p−ν1n)
<−1.50×10-4 ・・・(8)
を満たしている。
条件式(8)は、望遠端の軸上色収差の補正と高い光学性能を達成するために規定している。
条件式(8)の上限を超えると、望遠端の軸上色収差の2次スペクトルの補正には有利だが、第2レンズ群を構成する正レンズの屈折率が低くなり、第2レンズ群を構成する正レンズの曲率半径が小さくなる。その結果、望遠端の球面収差の高次収差が増大し、良好な光学性能の達成が困難となる。条件式(8)の下限を下回ると、望遠端の軸上色収差の2次スペクトルが増加し、望遠端の色収差を良好に補正することが困難となる。条件式(8)の数値範囲は次の如く設定するのが、更に好ましい。
−6.5×10-4<(θ1p−θ1n)/(ν1p−ν1n)
<−2.00×10-4 ・・・(8a)
以下に、本発明のズームレンズの具体的な構成について、実施例とそれに対応する数値実施例のレンズ構成を説明する。
図1は、本発明のズームレンズの実施例1としての数値実施例1の広角端(短焦点距離端)で、無限遠物体にフォーカスしているときのレンズ断面図である。図2は無限遠フォーカス状態における、(A)広角端、(B)焦点距離400mmのズーム位置、(C)望遠端での収差図である。各レンズ断面図において、左方が被写体(物体)側(前方)で、右方が像側(後方)である。U1は不動の正の屈折力を有する第1レンズ群である。第1レンズ群U1は、物体側から像側へ順に正の屈折力を有する第11サブレンズ群U11、正の屈折力を有する第12サブレンズ群U12のサブユニットからなる。正の屈折力を有する第12サブレンズ群U12を光軸方向に移動させることでフォーカス調整を行う。U2はズーミングに際し移動する負の屈折力を有する第2レンズ群であり、光軸上を像面側へ移動させることにより、広角端から望遠端へのズーミングを行っている。U3はズーミングに際し移動する第3レンズ群であり、広角端から望遠端にかけて、光軸上を移動する。U4は固定レンズ群(後レンズ群)であり、正の屈折力を有する第4レンズ群(リレーレンズ群)である。第4レンズ群は物体側から像側へ順に正の屈折力を有する第41サブレンズ群U41、正の屈折力を有する第42サブレンズ群U42のサブユニットから成り、第41サブレンズ群U41と第42サブレンズ群U42の間には、固定の開口絞りSPが配置される。第4レンズ群U4内には、焦点距離変換用のコンバータ(エクステンダ)等が装着されても良い。IPは像面であり、固体撮像素子やフィルム面といった撮像面に相当する。
各収差図において、球面収差における直線、二点鎖線はそれぞれe線,g線である。非点収差における実線と一点鎖線はそれぞれサジタル像面(ΔS),メリディオナル像面(ΔM)であり、倍率色収差における二点鎖線はそれぞれg線である。非点収差および倍率色収差は、絞り位置における光束の中心を通る光線を主光線としたときの収差量を示している。ωは近軸での半画角、FnoはFナンバーである。縦収差図では、球面収差は0.5mm、非点収差は0.5mm、歪曲は5%、倍率色収差は0.05mmのスケールで描かれている。尚、以下の各実施例において広角端と望遠端は第2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ミング位置をいう。これらレンズ断面図と収差図に関する説明は、以降の実施例においても、特に記載の無い限り全て同じである。
実施例1としての数値実施例1における第1レンズ群から第4レンズ群について説明する。第1レンズ群U1は、数値実施例1において第1レンズ面〜第8レンズ面に対応する第11サブレンズ群U11と、第9レンズ面〜第12レンズ面に対応する第12サブレンズ群U12のサブユニットで構成されている。正の屈折力を有する第11サブレンズ群U11は物体側から像側へ順に正レンズ、負レンズ、正レンズ、負レンズにて構成されている。正の屈折力を有する第12サブレンズ群U12は2枚の正レンズにて構成されており、第12サブレンズ群を光軸方向に移動させることでフォーカス調整を行う。第2レンズ群U2は、数値実施例1において第13レンズ面〜第21レンズ面に対応し、物体側から像側へ順に、負レンズ、負レンズと正レンズが貼り合わされた接合正レンズ、負レンズと正レンズで構成されている。第3レンズ群U3は、数値実施例1において第22レンズ面〜第24レンズ面に対応し、物体側から像側へ順に負レンズと正レンズが貼り合わされた接合負レンズで構成されている。第4レンズ群U4は、数値実施例1において第25レンズ面〜第28レンズ面に対応するU41と、第30レンズ面〜第45レンズ面に対応するU42のサブユニットで構成されている。U41は、2枚のレンズで構成されている。U42は、物体側から順に接合負レンズ、正レンズ、接合負レンズ、正レンズ、接合正レンズ、接合負レンズで構成される。非球面は第13面と第26面に用いられている。第13面の非球面は像面湾曲のズームによる変動や望遠側の球面収差の変動を補正している。第26面の非球面は、広角側の球面収差のズーム変動と、コマ収差の画角変動を抑制している。
本実施例の各条件式対応値を表1に示す。本数値実施例はいずれの条件式も満足しており、良好な光学性能を達成している。加えて、広角端焦点距離50mm、ズーム比18倍、広角端のFnoが4.5、望遠端Fnoが7.0と、超望遠、高倍率、大口径比であり、焦点距離と半画角の積で求まる最大像高が15.7mmと、大判センサに対応するズームレンズながら小型化を達成している。
本発明のズームレンズの実施例2としての数値実施例2における第1レンズ群から第4レンズ群について説明する。
図3は、実施例2のズームレンズの無限遠フォーカス状態の広角端におけるレンズ断面図である。図4は、実施例2のズームレンズの無限遠フォーカス状態の、(A)広角端、(B)焦点距離500mm、(C)望遠端における縦収差図である。
第1レンズ群U1は、数値実施例2において第1レンズ面〜第8レンズ面に対応する第11サブレンズ群U11と、第9レンズ面〜第12レンズ面に対応する第12サブレンズ群U12のサブユニットで構成されている。正の屈折力を有する第11サブレンズ群U11は物体側から像側へ順に正レンズ、負レンズ、正レンズ、負レンズにて構成されている。正の屈折力を有する第12サブレンズ群U12は2枚の正レンズにて構成されており、第12サブレンズ群を光軸方向に移動させることでフォーカス調整を行う。第2レンズ群U2は、数値実施例2において第13レンズ面〜第19レンズ面に対応し、物体側から像側へ順に、負レンズ、負レンズと正レンズが貼り合わされた接合正レンズ、負レンズで構成されている。第3レンズ群U3は、数値実施例2において第20レンズ面〜第22レンズ面に対応し、物体側から像側へ順に負レンズと正レンズが貼り合わされた接合負レンズで構成されている。第4レンズ群U4は、数値実施例2において第23レンズ面〜第29レンズ面に対応する第41サブレンズ群U41と、第31レンズ面〜第42レンズ面に対応する第42サブレンズ群U42のサブユニットで構成されている。第41サブレンズ群U41は、物体側から順に2枚の正レンズと、正レンズと負レンズが貼り合わされた接合負レンズで構成されている。第42サブレンズ群U42は、物体側から順に正レンズ、接合負レンズ、負レンズ、接合負レンズ、正レンズで構成される。非球面は第13面と第24面に用いられている。第13面の非球面は像面湾曲のズームによる変動や望遠側の球面収差の変動を補正している。第24面の非球面は、広角側の球面収差のズーム変動と、コマ収差の画角変動を抑制している。
本実施例の各条件式対応値を表1に示す。本数値実施例はいずれの条件式も満足しており、良好な光学性能を達成している。加えて、広角端焦点距離50mm、ズーム比24倍、広角端のFnoが4.5、望遠端Fnoが10.0と、超望遠、高倍率、大口径比であり、最大像高が14.8mmと、大判センサに対応するズームレンズながら小型化を達成している。
本発明のズームレンズの実施例3としての数値実施例3における第1レンズ群から第4レンズ群について説明する。
図5は、実施例3のズームレンズの無限遠フォーカス状態の広角端におけるレンズ断面図である。図6は、実施例3のズームレンズの無限遠フォーカス状態の、(A)広角端、(B)焦点距離180mm、(C)望遠端における縦収差図である。
第1レンズ群U1は、数値実施例3において第1レンズ面〜第7レンズ面に対応する第11サブレンズ群U11と、第8レンズ面〜第11レンズ面に対応する第12サブレンズ群U12のサブユニットで構成されている。正の屈折力を有する第11サブレンズ群U11は物体側から像側へ順に正レンズ、負レンズと正レンズが接合された接合正レンズ、負レンズにて構成されている。正の屈折力を有する第12サブレンズ群U12は2枚の正レンズにて構成されており、第12サブレンズ群を光軸方向に移動させることでフォーカス調整を行う。第2レンズ群U2は、数値実施例3において第12レンズ面〜第20レンズ面に対応し、物体側から像側へ順に、負レンズ、負レンズと正レンズが貼り合わされた接合正レンズ、負レンズと正レンズで構成されている。第3レンズ群U3は、数値実施例3において第21レンズ面〜第23レンズ面に対応し、物体側から像側へ順に負レンズと正レンズが貼り合わされた接合負レンズで構成されている。第4レンズ群U4は、数値実施例3において第25レンズ面〜第43レンズ面に対応する。U4は、物体側から像側へ順に正レンズ、接合正レンズ、正レンズ、2つの接合負レンズ、正レンズ、負レンズ、正レンズで構成されている。非球面は第12面と第26面に用いられている。第12面の非球面は像面湾曲のズームによる変動や望遠側の球面収差の変動を補正している。第26面の非球面は、広角側の球面収差のズーム変動と、コマ収差の画角変動を抑制している。
本実施例の各条件式対応値を表1に示す。本数値実施例はいずれの条件式も満足しており、良好な光学性能を達成している。加えて、広角端焦点距離45mm、ズーム比10倍、広角端のFnoが4.0、望遠端Fnoが5.6と、超望遠、高倍率、大口径比であり、最大像高が15.5mmと、大判センサに対応するズームレンズながら小型化を達成している。
本発明のズームレンズの実施例4としての数値実施例4における第1レンズ群から第5レンズ群について説明する。
図7は、実施例4のズームレンズの無限遠フォーカス状態の広角端におけるレンズ断面図である。図8は、実施例4のズームレンズの無限遠フォーカス状態の、(A)広角端、(B)焦点距離450mm、(C)望遠端における縦収差図である。
第1レンズ群U1は、数値実施例4において第1レンズ面〜第8レンズ面に対応する第11サブレンズ群U11と、第9レンズ面〜第12レンズ面に対応する第12サブレンズ群U12のサブユニットで構成されている。正の屈折力を有する第11サブレンズ群U11は物体側から順に正レンズ、負レンズ、正レンズ、負レンズにて構成されている。正の屈折力を有する第12サブレンズ群U12は2枚の正レンズにて構成されており、第12サブレンズ群U12を光屈折力を有する軸方向に移動させることでフォーカス調整を行う。第2レンズ群U2は、数値実施例4において第13レンズ面〜第23レンズ面に対応し、物体側から像側へ順に、負レンズ、正レンズと負レンズが貼り合わされた接合正レンズ、負レンズ、正レンズと負レンズで構成されている。第3レンズ群U3は、数値実施例4において第24レンズ面〜第28レンズ面に対応し、物体側から像側へ順に正レンズと負レンズが貼り合わされた接合正レンズ、正レンズで構成されている。第4レンズ群U4は、数値実施例4において第29レンズ面〜第33レンズ面に対応し、物体側から順に正レンズ、負レンズと正レンズが貼り合わされた接合正レンズで構成されている。第5レンズ群U5は、数値実施例4において第35レンズ面〜第48レンズ面に対応し、物体側から像側へ順に負レンズ、正レンズ、負レンズ、正レンズと、接合正レンズ、接合負レンズにて構成されている。非球面は第26面に用いられており、広角側の球面収差のズーム変動と、コマ収差の画角変動を抑制している。

本実施例の各条件式対応値を表1に示す。本数値実施例はいずれの条件式も満足しており、良好な光学性能を達成している。加えて、広角端焦点距離45mm、ズーム比20倍、広角端のFnoが4.5、望遠端Fnoが6.5と、超望遠、高倍率、大口径比であり、最大像高が14.8mmと、大判センサに対応するズームレンズながら小型化を達成している。
(撮像装置)
次に、上述した各ズームレンズを撮像光学系として用いた撮像装置について説明する。図9は各実施例のズームレンズを撮影光学系として用いた撮像装置(テレビカメラシステム)の要部概略図である。図9において101は実施例1〜4のいずれか1つのズームレンズである。
124はカメラである。ズームレンズ101はカメラ124に対して着脱可能になっている。125はカメラ124にズームレンズ101を装着することにより構成される撮像装置である。ズームレンズ101は第1レンズ群114、ズーミングに際して移動する変倍部115、結像用のレンズ群116を有している。SPは開口絞りである。ズーミング中に固定のレンズ群116は、光路中より挿抜可能な変倍光学系IEを有している。
変倍部115には、光軸方向に駆動される為の駆動機構が備わっている。117、118は変倍部115及び開口絞りSPを電動駆動するモータ等の駆動手段である。尚、駆動機構を追加することでレンズ群114、115、116の全体、もしくは各レンズ群の一部は光軸方向に移動することによりフォーカシングを行うこともできる。119、120は、変倍部115中の各レンズ群の光軸上の位置と、開口絞りSPの絞り径を検出する為のエンコーダやポテンショメータ、あるいはフォトセンサ等の検出器である。尚、変倍部115中の各レンズ群の駆動軌跡は、ヘリコイドやカムなどの機械的軌跡や、超音波モータなどによる電気的軌跡のどちらであっても構わない。カメラ124において、109はカメラ124内の光学フィルタや色分解プリズムに相当するガラスブロック、110はズームレンズ101によって形成された被写体像を受光するCCDセンサやCMOSセンサ等の光学像を光電変換する固体撮像素子(光電変換素子)である。また、111、122はカメラ124及びズームレンズ本体101の各種の駆動を制御するCPUである。このように本発明のズームレンズをテレビカメラに適用することにより、高い光学性能を有する撮像装置を実現している。
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。
次に本発明の実施例1〜4に対応する数値実施例1〜4を示す。各数値実施例においてiは物体側からの面の順序を示し、riは物体側より第i番目の面の曲率半径、diは物体側より第i面と第i+1番目の間隔、ndiとvdiおよびθgfiは第i番目の光学部材の屈折率とアッベ数および、部分分散比である。焦点距離、Fナンバー、画角は、それぞれ無限遠物体に焦点を合わせたときの値を表している。BFはレンズの最終面から像面までの距離を空気換算した値である。
尚、非球面形状は、光軸方向の座標をx、光軸と垂直方向の座標をy、基準の曲率半径をR、円錐常数をk、n次の非球面係数をAnとして、以下の式で表される。但し、「e-x」は「×10-x」を意味している。尚、非球面を有するレンズ面には各表中の面番号の左側に*印を付している。
x=(y2/r)/{1+(1−k×y2/r2)0.5}+A4×y4+A6×y6+A8×y8+A10×y10+A12×y12
各実施例と前述した各条件式との対応を表1に示す。
(数値実施例1)
単位 mm

面データ
面番号 r d nd vd θgF 有効径 焦点距離
1 164.54198 17.02128 1.487490 70.23 0.5300 128.571 313.627
2 -2190.49132 1.00000 1.000000 127.748
3 163.40559 3.40000 1.729157 54.68 0.5444 121.685 -413.894
4 105.23588 5.74496 1.000000 116.266
5 118.29851 22.47999 1.433870 95.10 0.5373 115.912 211.723
6 -391.74363 1.50000 1.000000 114.674
7 -311.03637 3.20000 1.729157 54.68 0.5444 114.361 -162.188
8 192.99022 17.06673 1.000000 110.421
9 154.70242 17.13122 1.433870 95.10 0.5373 110.824 258.715
10 -398.94815 0.20000 1.000000 110.169
11 138.85079 7.13187 1.433870 95.10 0.5373 103.924 788.934
12 229.58667 (可変) 1.000000 102.373

13* 10889.24382 1.20000 1.772499 49.60 0.5521 31.612 -38.571
14 29.85572 5.86578 1.000000 28.819
15 -158.06465 1.00000 1.618000 63.33 0.5441 28.491 -42.804
16 31.99078 7.27954 1.720467 34.70 0.5834 28.180 31.994
17 -76.45010 3.05713 1.000000 28.164
18 -36.03783 1.00000 1.618000 63.33 0.5441 28.039 -53.837
19 460.54582 0.20000 1.000000 29.129
20 77.61472 2.84519 1.548141 45.79 0.5685 29.814 153.760
21 913.44529 (可変) 1.000000 30.057

22 -74.28603 1.00000 1.729157 54.68 0.5444 38.265 -70.334
23 168.94128 3.37550 1.846660 23.78 0.6205 39.859 174.819
24 -1285.45589 (可変) 1.000000 40.470

25 78.88308 8.43195 1.593490 67.00 0.5361 45.059 66.808
26* -77.09230 1.00000 1.000000 45.248
27 50.04199 8.78266 1.595220 67.74 0.5442 43.822 62.753
28 -139.55383 3.00000 1.000000 42.888
29 0.00000 3.00000 1.000000 38.132
30 -139.46830 4.62298 1.438750 94.93 0.5343 36.278 149.353
31 -45.11036 1.20000 2.003300 28.27 0.5980 34.999 -30.099
32 94.96028 3.46019 1.000000 34.196
33 43.24218 9.03822 1.567322 42.80 0.5730 34.827 46.936
34 -64.97317 4.21679 1.000000 34.071
35 -367.83887 1.20000 2.001000 29.13 0.5997 29.285 -18.300
36 19.47519 8.01664 1.846660 23.78 0.6205 27.053 24.679
37 204.74268 43.19216 1.000000 26.456
38 47.06859 3.59028 1.487490 70.23 0.5300 21.605 76.226
39 -174.89753 7.38514 1.000000 21.379
40 -29.97651 1.00000 1.882997 40.76 0.5667 20.006 -15.430
41 25.64141 7.28780 1.717362 29.50 0.6048 21.063 17.553
42 -22.13650 2.00000 1.000000 21.773
43 -17.57471 1.00000 1.953750 32.32 0.5898 21.482 -26.173
44 -60.00000 8.53547 1.517417 52.43 0.5564 23.577 48.526
45 -18.62134 BF 1.000000 26.369
像面 ∞

非球面データ
第13面
K = 9.77458e+004 A 4= 2.20189e-006 A 6= 2.88707e-011 A 8= 2.09078e-012 A10=-1.14265e-013 A12= 9.17677e-016 A14=-3.08089e-018 A16= 3.85985e-021

第26面
K =-9.05930e-001 A 4= 7.04555e-007 A 6= 2.55835e-010 A 8=-9.15718e-013 A10= 2.78952e-015 A12=-2.67183e-018 A14=-1.00580e-021 A16= 2.50307e-024

各種データ
ズーム比 18.00
広角 中間 望遠
焦点距離 50.00 400.00 900.00
Fナンバー 4.50 4.50 7.00
半画角 17.59 2.27 1.01
像高 15.85 15.85 15.85
レンズ全長 450.92 450.92 450.92
BF 45.92 45.92 45.92

d12 10.00 120.50 137.50
d21 137.35 7.78 13.34
d24 4.99 24.06 1.50
d45 45.92 45.92 45.92

入射瞳位置 173.69 1202.69 2262.98
射出瞳位置 -118.20 -118.20 -118.20
前側主点位置 208.46 627.79 -1772.42
後側主点位置 -4.08 -354.08 -854.08

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 225.00 95.88 36.28 -45.00
2 13 -33.00 22.45 2.61 -13.60
3 22 -118.37 4.38 -0.24 -2.64
4 25 53.57 129.96 -4.67 -134.68
(数値実施例2)
単位 mm

面データ

面番号 r d nd vd θgF 有効径 焦点距離
1 163.52796 17.52677 1.496999 81.54 0.5374 121.931 265.856
2 -673.88220 1.00000 1.000000 120.523
3 135.03738 3.70000 1.772499 49.60 0.5521 111.442 -528.006
4 100.35493 4.58990 1.000000 106.756
5 108.78616 16.31248 1.433870 95.10 0.5373 105.998 261.508
6 2381.64315 4.34869 1.000000 104.445
7 -382.04680 3.20000 1.772499 49.60 0.5521 104.301 -159.307
8 183.50128 13.20363 1.000000 100.762
9 157.15620 10.85868 1.496999 81.54 0.5374 100.533 311.348
10 -12135.28995 0.20000 1.000000 99.953
11 252.22314 7.96434 1.496999 81.54 0.5374 98.133 445.272
12 -1829.62885 (可変) 1.000000 97.210

13* -476.80680 1.20000 1.729157 54.68 0.5444 38.718 -42.539
14 33.36583 4.07612 1.000000 34.750
15 163.34864 1.00000 1.618000 63.33 0.5441 34.716 -47.723
16 25.00305 10.15149 1.720467 34.70 0.5834 33.071 30.091
17 -142.53929 5.31348 1.000000 32.043
18 -34.77696 1.00000 1.696797 55.53 0.5433 29.670 -57.145
19 -269.96392 (可変) 1.000000 29.605

20 -70.40750 1.00000 1.729157 54.68 0.5444 31.238 -64.049
21 141.35971 2.95353 1.846660 23.78 0.6205 32.349 161.138
22 -5387.41703 (可変) 1.000000 32.879

23 608.61658 3.67957 1.516330 64.14 0.5352 49.349 306.160
24* -214.17660 0.20000 1.000000 49.934
25 61.90583 11.98059 1.496999 81.54 0.5374 52.669 74.263
26 -86.14368 0.49956 1.000000 52.517
27 92.72322 10.44842 1.438750 94.93 0.5343 48.892 92.175
28 -69.56630 1.50000 2.001000 29.13 0.5997 47.433 -47.854
29 159.60176 5.05908 1.000000 46.549
30 0.00000 2.00000 1.000000 46.736
31 61.25142 8.18905 1.688931 31.07 0.6003 47.112 67.089
32 -183.67019 19.20874 1.000000 46.507
33 -64.34334 1.20000 2.001000 29.13 0.5997 32.742 -24.825
34 41.40723 7.29247 1.761821 26.52 0.6135 32.308 34.151
35 -66.20876 53.12461 1.000000 32.389
36 -50.54071 1.50000 2.001000 29.13 0.5997 20.337 -75.398
37 -152.77839 8.68424 1.000000 20.793
38 87.15253 5.67633 1.761821 26.52 0.6135 23.578 26.448
39 -25.76129 1.00000 2.001000 29.13 0.5997 23.654 -20.499
40 107.04594 1.41893 1.000000 24.363
41 64.34057 4.19455 1.672700 32.10 0.5988 25.505 56.285
42 -91.20360 BF 1.000000 25.818
像面 ∞

非球面データ
第13面
K = 0.00000e+000 A 4= 3.52166e-006 A 6=-9.04425e-010 A 8=-4.02105e-014 A10= 2.11684e-015 A12=-4.10826e-019

第24面
K =-8.40684e-001 A 4= 5.82961e-007 A 6= 1.12421e-010 A 8= 2.39096e-013 A10=-2.88892e-016 A12= 2.42509e-019

各種データ
ズーム比 24.00
広角 中間 望遠
焦点距離 50.00 500.00 1200.00
Fナンバー 4.50 4.49 10.00
半画角 16.49 1.70 0.71
像高 14.80 14.80 14.80
レンズ全長 465.00 465.00 465.00
BF 55.00 55.00 55.00

d12 6.31 109.89 122.42
d19 114.62 3.35 28.63
d22 32.62 40.31 2.50
d42 55.00 55.00 55.00

入射瞳位置 168.58 1476.41 3303.63
射出瞳位置 -101.85 -101.85 -101.85
前側主点位置 202.64 382.51 -4677.24
後側主点位置 5.00 -445.00 -1145.00

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 208.00 82.90 24.79 -44.72
2 13 -33.00 22.74 6.49 -8.60
3 20 -106.77 3.95 -0.09 -2.26
4 23 57.71 146.86 -15.60 -128.59
(数値実施例3)
単位 mm

面データ
面番号 r d nd vd θgF 有効径 焦点距離
1 218.94302 6.65813 1.516330 64.14 0.5352 93.000 529.651
2 1070.66547 0.50206 1.000000 92.017
3 161.02005 3.23908 1.772499 49.60 0.5521 88.980 -256.862
4 88.29585 16.31030 1.433870 95.10 0.5373 84.717 160.333
5 -313.23472 1.00000 1.000000 83.571
6 -243.00079 2.59126 1.772499 49.60 0.5521 83.421 -240.887
7 814.81381 18.09624 1.000000 81.637
8 145.63900 9.17696 1.433870 95.10 0.5373 75.541 241.718
9 -370.84555 0.12147 1.000000 75.156
10 208.55454 5.69268 1.595220 67.74 0.5442 73.381 480.783
11 753.97372 (可変) 1.000000 72.244

12* 187.64079 1.20000 1.754998 52.32 0.5476 36.767 -45.763
13 29.20963 6.47175 1.000000 32.965
14 -99.41626 1.20000 1.595220 67.74 0.5442 32.965 -46.046
15 38.19502 7.06175 1.720467 34.70 0.5834 32.710 39.996
16 -111.29401 2.02088 1.000000 32.475
17 -44.71072 1.20000 1.595220 67.74 0.5442 32.404 -62.827
18 235.92999 0.20000 1.000000 32.633
19 65.38496 3.62872 1.613397 44.30 0.5633 32.911 149.413
20 220.39947 (可変) 1.000000 32.698

21 -74.85518 1.20000 1.816000 46.62 0.5568 33.306 -59.919
22 144.10760 3.16986 1.846660 23.78 0.6205 34.625 126.896
23 -434.67238 (可変) 1.000000 35.172

24 0.00000 (可変) 1.000000 37.252

25 183.30520 5.47405 1.729157 54.68 0.5444 38.532 77.013
26* -80.43620 0.15000 1.000000 38.956
27 37.58747 8.79605 1.438750 94.93 0.5343 39.025 70.608
28 -165.97844 1.20000 2.003300 28.27 0.5980 38.240 -94.218
29 224.71940 2.00000 1.000000 37.679
30 36.13538 7.12795 1.595220 67.74 0.5442 36.482 60.561
31 31120.11909 12.94012 1.000000 35.298
32 0.00000 0.00000 1.000000 1000.000
33 0.00000 0.00000 1.000000 1000.000
34 -819.60927 0.90000 1.882997 40.76 0.5667 23.533 -20.663
35 18.78213 6.84827 1.496999 81.54 0.5374 21.610 27.995
36 -47.70406 0.88534 1.000000 21.415
37 -59.01640 5.74977 1.720467 34.70 0.5834 21.210 30.706
38 -16.83295 0.90000 1.754998 52.32 0.5476 21.357 -20.274
39 181.84438 1.22273 1.000000 21.760
40 -135.16710 2.87717 1.720467 34.70 0.5834 21.866 96.856
41 -46.64245 4.61435 1.000000 22.267
42 -23.18456 1.50000 1.800999 34.97 0.5863 22.258 -112.449
43 -32.04793 32.06714 1.000000 23.273
44 450.56283 4.04025 1.613397 44.30 0.5633 31.295 131.694
45 -98.73303 BF 1.000000 31.585
像面 ∞

非球面データ
第12面
K = 3.16458e+001 A 4=-4.96905e-008 A 6=-5.97045e-010 A 8=-3.67230e-013 A10= 8.65917e-016 A12=-1.31114e-018

第26面
K =-9.86309e-001 A 4= 4.01809e-007 A 6= 3.60603e-010 A 8=-1.00121e-012 A10= 2.22276e-015 A12=-1.58775e-018

各種データ
ズーム比 10.00
広角 中間 望遠
焦点距離 45.00 180.00 450.00
Fナンバー 4.00 4.00 5.60
半画角 19.01 4.92 1.97
像高 15.50 15.50 15.50
レンズ全長 346.76 346.76 346.76
BF 50.01 50.01 50.01

d11 1.00 73.58 98.23
d20 100.53 13.54 5.44
d23 3.70 18.10 1.57
d24 1.48 1.48 1.48
d43 50.01 50.01 50.01

入射瞳位置 104.81 409.26 732.51
射出瞳位置 -135.04 -135.04 -135.04
前側主点位置 138.87 414.18 88.21
後側主点位置 5.01 -129.99 -399.99

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 165.00 63.39 33.93 -18.44
2 12 -35.00 22.98 3.06 -13.43
3 21 -115.00 4.37 -0.55 -2.94
4 24 ∞ 0.00 0.00 -0.00
5 25 56.78 99.29 10.15 -120.41
(数値実施例4)
単位 mm

面データ

面番号 r d nd vd θgF 有効径 焦点距離
1 203.26365 16.18658 1.516330 64.14 0.5352 140.696 372.538
2 -3744.46544 0.62000 1.000000 139.897
3 255.25309 4.00000 1.816000 46.62 0.5568 135.379 -310.743
4 126.62793 6.26000 1.000000 129.259
5 131.51692 26.20130 1.433870 95.10 0.5373 129.558 222.054
6 -341.67157 2.68000 1.000000 128.657
7 -272.42401 4.00000 1.754998 52.32 0.5476 127.917 -236.037
8 525.43544 16.75612 1.000000 126.047
9 233.96987 16.69392 1.433870 95.10 0.5373 125.391 324.664
10 -348.50969 0.15000 1.000000 124.921
11 196.59903 7.84025 1.593490 67.00 0.5361 118.800 567.240
12 463.22667 (可変) 1.000000 117.622

13 546.75468 1.80000 1.816000 46.62 0.5568 45.593 -53.964
14 40.88435 1.87376 1.000000 41.270
15 48.59907 9.26002 1.720467 34.70 0.5834 41.086 40.979
16 -70.41276 1.50000 1.595220 67.74 0.5442 40.183 -62.568
17 80.28215 3.39986 1.000000 36.202
18 -122.91019 1.50000 1.595220 67.74 0.5442 36.207 -78.325
19 75.88208 0.10000 1.000000 34.743
20 47.09744 3.45252 1.720467 34.70 0.5834 34.469 127.709
21 92.85223 5.00000 1.000000 33.706
22 -80.81558 1.40000 1.595220 67.74 0.5442 32.829 -84.129
23 133.73522 (可変) 1.000000 32.263

24 181.90523 5.00678 1.618000 63.33 0.5441 44.487 120.769
25 -126.03225 1.50000 1.834000 37.16 0.5775 44.664 -150.468
26* -61694.41637 0.20000 1.000000 45.153
27 129.65297 6.18478 1.496999 81.54 0.5374 45.754 125.846
28 -119.59571 (可変) 1.000000 45.875

29 530.91679 3.86135 1.487490 70.23 0.5300 44.802 261.151
30 -167.81269 0.20000 1.000000 44.620
31 69.55929 1.50000 1.720467 34.70 0.5834 43.193 -134.913
32 40.29090 6.99815 1.496999 81.54 0.5374 41.536 85.522
33 692.21392 (可変) 1.000000 41.036

34 0.00000 10.51965 1.000000 28.815
35 -289.48532 1.40000 1.882997 40.76 0.5667 24.060 -62.443
36 68.75741 0.15000 1.000000 23.527
37 34.74080 3.50000 1.805181 25.42 0.6161 23.445 51.153
38 201.94538 1.83777 1.000000 22.811
39 1111.73620 1.50000 1.910820 35.25 0.5824 21.930 -45.497
40 40.18353 33.00000 1.000000 21.089
41 192.67363 5.00000 1.496999 81.54 0.5374 27.562 101.165
42 -67.71277 1.05263 1.000000 27.884
43 483.75276 1.50000 1.882997 40.76 0.5667 27.744 -42.339
44 34.84033 7.00000 1.603420 38.03 0.5835 27.520 37.797
45 -62.13777 1.13156 1.000000 27.746
46 -115.11309 6.00000 1.517417 52.43 0.5564 27.485 112.026
47 -39.35715 1.50000 1.882997 40.76 0.5667 27.448 -71.019
48 -106.54261 BF 1.000000 27.865
像面 ∞

非球面データ
第26面
K =-6.77646e+004 A 4= 3.14453e-007 A 6=-7.70633e-012 A 8= 6.69043e-014 A10=-9.36787e-017 A12= 5.05543e-020

各種データ
ズーム比 20.00
広角 中間 望遠
焦点距離 45.00 450.00 900.00
Fナンバー 4.50 4.50 6.50
半画角 18.21 1.88 0.94
像高 14.80 14.80 14.80
レンズ全長 496.96 496.96 496.96
BF 70.00 70.00 70.00

d12 3.60 117.04 129.76
d23 163.25 44.12 3.00
d28 27.04 7.83 40.44
d33 1.85 26.75 22.55
d48 70.00 70.00 70.00

入射瞳位置 176.91 1448.68 3058.95
射出瞳位置 -91.64 -91.64 -91.64
前側主点位置 209.38 645.87 -1052.08
後側主点位置 25.00 -380.01 -830.00

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 225.00 101.39 49.33 -34.73
2 13 -34.75 29.29 12.67 -7.06
3 24 105.00 12.89 4.69 -3.67
4 29 125.00 12.56 1.29 -7.01
5 34 -203.63 75.09 -40.82 -142.69
Figure 0005984877
U1 第1レンズ群
U2 第2レンズ群
U11 第11サブレンズ群
U12 第12サブレンズ群

Claims (9)

  1. 物体側から像側へ順に、ズーミングのためには移動しない正の屈折力を有する第1レンズ群、ズーミングに際して移動する負の屈折力を有する第2レンズ群、少なくとも1群以上のズーミングに際して移動するレンズ群と、それに続く後レンズ群を有し、ズーミングに際して、となり合う各レンズ群の間隔が変化し、前記第1レンズ群は、フォーカシングのためには移動しない第11サブレンズ群と、フォーカシングに際して移動する正の屈折力を有する第12サブレンズ群と、を有するズームレンズであって、
    前記第11サブレンズ群は負レンズと正レンズを含み、前記第1レンズ群の焦点距離をf1、前記第11サブレンズ群の最も像側のレンズ面から前記第11サブレンズ群の後側主点位置までの光軸上の距離をOK11とし、望遠端における前記ズームレンズの焦点距離をftとし、前記第1レンズ群の最も像側のレンズ面から前記第1レンズ群の後側主点位置までの光軸上の距離をOK1とするとき、
    −25.00<OK11/f1<−0.80
    2.00<ft/f1<7.00
    −0.30<OK1/f1≦−0.11
    なる条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
    但し、物体側から像側に向かう方向を正の方向とする。
  2. 前記第11サブレンズ群を構成する正レンズのアッベ数の平均値をνd11p、前記第11サブレンズ群を構成する負レンズのアッベ数の平均値をνd11nとするとき、
    20.00<νd11p−νd11n<45.00
    なる条件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12サブレンズ群を構成するレンズのアッベ数の平均値をνd12とするとき、
    70.00<νd12<100.00
    なる条件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11サブレンズ群の最も物体側のレンズが正レンズであり、最も像側のレンズが負レンズであることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のズームレンズ。
  5. 前記第11サブレンズ群は、物体側から像側へ順に正レンズ、負レンズ、正レンズ、負レンズで構成されていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載のズームレンズ。
  6. 前記第2レンズ群の焦点距離をf2とするとき、
    −8.00<f1/f2<−3.00
    なる条件を満足することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載のズームレンズ。
  7. 前記第2レンズ群を構成する正レンズのアッベ数と部分分散比の平均値をそれぞれν2p、θ2p、前記第2レンズ群を構成する負レンズのアッベ数と部分分散比の平均値をそれぞれν2n、θ2nとしたとき、
    −2.50×10-3<(θ2p−θ2n)/(ν2p−ν2n)
    <−0.50×10-3
    を満たすことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載のズームレンズ。
    但し、部分分散比θはg線における屈折率をNg、F線における屈折率をNF、d線における屈折率をNd、C線における屈折率をNCとしたとき、
    θ=(Ng−NF)/(NF−NC)
    で表される。
  8. 前記第1レンズ群を構成する正レンズのアッベ数と部分分散比の平均値をそれぞれν1p、θ1p、前記第1レンズ群を構成する負レンズのアッベ数と部分分散比の平均値をそれぞれν1n、θ1nとしたとき、
    −8.00×10-4<(θ1p−θ1n)/(ν1p−ν1n)
    <−1.50×10-4
    を満たすことを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載のズームレンズ。
  9. 請求項1乃至8のいずれか1項に記載のズームレンズと、
    前記ズームレンズによって形成された光学像を光電変換する撮像素子を有することを特徴とする撮像装置。
JP2014122526A 2014-06-13 2014-06-13 ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 Active JP5984877B2 (ja)

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