JP2015075570A - ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】色収差の発生を軽減することができ、高ズーム比でズーム全域で良好な光学特性が得られるズームレンズを提供する。【解決手段】物体側より像側へ順に、正の屈折力の第1レンズ群L1、負の屈折力の第2レンズ群L2、開口絞り、1以上のレンズ群を含む後群LRより構成され、ズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化するズームレンズであって、後群LRは全ズーム範囲において正の屈折力を有し、レンズの材料の屈折率とアッベ数を各々nd,νdとし、g線とF線に関する部分分散比をθgFとするとき、前記第1レンズ群L1と前記後群LRは、0.838<θgF−(3.0?10-4?νd2−1.84?10-2?νd)<0.884・・・(1)15<νd<27・・・(2)1.7<nd・・・(3)なる条件式を満足する材料よりなるレンズを有する。【選択図】図1

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、特にデジタルカメラ、ビデオカメラ、TVカメラ、監視用カメラ、銀塩写真用カメラなどの撮像装置に好適なものである。
近年、固体撮像素子を用いた撮像装置に用いられる撮像光学系にはレンズ全長(第1レンズ面から像面までの長さ)が短く、コンパクトでしかも高解像力、高ズーム比のズームレンズであることが要求されている。また一眼レフカメラに用いられるズームレンズには、バックフォーカスの長いことが求められている。このようなズームレンズにおいて高い光学性能を得るには、球面収差、コマ収差などの単色(単波長)収差の補正に加え、色収差も良好に補正されていることが必要になってくる。
特に、高ズーム比で望遠側の焦点距離の長い望遠型のズームレンズでは、高解像力化のため色収差の補正として、1次の色消しに加え、2次スペクトルが良好に補正されていることが必要になってくる。
高ズーム比のズームレンズとして、最も物体側に正の屈折力のレンズ群を配置した、所謂ポジティブリードタイプのズームレンズが知られている。このうち物体側より順に、正、負、正、負、正の屈折力のレンズ群より成る5群構成のズームレンズにおいて異常分散性を有する材料より成る光学素子を用いたズームレンズが知られている(特許文献1)。特許文献1では異常分散性の強い光学材料、例えば有機材料より成る光学素子を用いて色収差の発生を低減させている。
また特許文献1では強い異常分散性をもつ有機材料より成る光学素子に屈折力を与え、他の硝材より成る光学素子を用いて色収差をバランス良く補正している。また物体側より順に、正、負、正、正の屈折力のレンズ群より成る4群構成のズームレンズにおいて低分散で異常分散性を有する材料より成るレンズを用いたズームレンズが知られている(特許文献2)。
特開2007−163964号公報 特開2006−113453号公報
ポジティブリード型のズームレンズは全系の小型化を図りつつ、高ズーム比化を図ることが比較的容易である。しかしながらポジティブリード型のズームレンズにおいて、高ズーム比化を図ると望遠側のズーム領域において軸上色収差や倍率色収差が多く発生してくる。ポジティブリード型のズームレンズにおいて、高ズーム比化を図りつつ全ズーム範囲にわたり高い光学性能を得るには色収差を軽減することが重要になってくる。
色収差を低減させるにはズームレンズ中の適切な位置に低分散かつ異常分散性の材料より成るレンズを用いるのが有効である。また色収差に関しては、材料特性(アッベ数や部分分散比)を基に、ズームレンズを構成する各レンズ群の屈折力を最適化することが重要になってくる。
特に前述したポジティブリード型の4群又は5群より成るズームレンズでは正の屈折力の第1レンズ群と最終のレンズ群を構成するレンズの材料を適切に設定しないと高ズーム比化を図ったとき、色収差を軽減するのが困難となる。この結果、全ズーム範囲にわたり高い光学性能を得るのが困難になってくる。
本発明は、ポジティブリード型のズームレンズにおいて、色収差の発生を軽減することができ、高ズーム比でズーム全域で良好な光学特性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。
本発明のズームレンズは、物体側より像側へ順に、正の屈折力の第1レンズ群、負の屈折力の第2レンズ群、開口絞り、1以上のレンズ群を含む後群より構成され、ズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化するズームレンズであって、
前記後群は全ズーム範囲において正の屈折力を有し、レンズの材料の屈折率とアッベ数を各々nd,νdとし、g線とF線に関する部分分散比をθgFとするとき、前記第1レンズ群と前記後群は
0.838<θgF−(3.0×10-4×νd2−1.84×10-2×νd)<0.884
・・・(1)
15<νd<27 ・・・(2)
1.7<nd ・・・(3)
なる条件式を満足する材料よりなるレンズを有することを特徴としている。
本発明によれば、色収差の発生を軽減することができ、高ズーム比でズーム全域で良好な光学特性が得られるズームレンズ及びそれを有する撮像装置が得られる。
実施例1のズームレンズの広角端のレンズ断面図 (A),(B) 実施例1の広角端,望遠端における収差図 実施例2のズームレンズの広角端のレンズ断面図 (A),(B) 実施例2の広角端,望遠端における収差図 実施例3のズームレンズの広角端のレンズ断面図 (A),(B) 実施例3の広角端,望遠端における収差図 実施例4のズームレンズの広角端のレンズ断面図 (A),(B) 実施例4の広角端,望遠端における収差図 本発明の撮像装置の要部概略図
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。本発明のズームレンズは、物体側から像側へ順に、正の屈折力(光学的パワー=焦点距離の逆数)の第1レンズ群、負の屈折力の第2レンズ群、1以上のレンズ群を含む後群より構成されている。ズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化する。後群は全ズーム範囲において正の屈折力を有する。
図1は本発明の実施例1のズームレンズの広角端(短焦点距離端)において無限遠物体に合焦(フォーカス)したときのレンズ断面図である。図2(A),(B)は実施例1のズームレンズの広角端と望遠端(長焦点距離端)において無限遠物体に合焦させたときの縦収差図である。図3は実施例2のズームレンズの広角端において無限遠物体に合焦したときのレンズ断面図である。図4(A),(B)は実施例2のズームレンズの広角端と望遠端において無限遠物体に合焦させたときの縦収差図である。
図5は実施例3のズームレンズの広角端において無限遠物体に合焦したときのレンズ断面図である。図6(A),(B)は実施例3のズームレンズの広角端と望遠端において無限遠物体に合焦させたときの縦収差図である。図7は実施例4のズームレンズの広角端において無限遠物体に合焦したときのレンズ断面図である。図8(A),(B)は実施例4のズームレンズの広角端と望遠端において無限遠物体に合焦させたときの縦収差図である。図9は本発明のズームレンズを備えるデジタルスチルカメラ(撮像装置)の要部概略図である。
各実施例のズームレンズはビデオカメラやデジタルスチルカメラ、銀塩フィルムカメラ、TVカメラなどの撮像装置に用いられる撮影レンズ系である。尚、各実施例のズームレンズは投射装置(プロジェクタ)用の投射光学系として用いることもできる。レンズ断面図において、左方が物体側(前方)で、右方が像側(後方)である。また、レンズ断面図において、iを物体側からのレンズ群の順番とすると、Liは第iレンズ群を示す。LRは1以上のレンズ群を有する後群である。
図1、図3の実施例1,2のレンズ断面図においてL1は正の屈折力の第1レンズ群、L2は負の屈折力の第2レンズ群である。後群LRは正の屈折力の第3レンズ群L3、負の屈折力の第4レンズ群L4、正の屈折力の第5レンズ群L5よりなっている。また、図5,図7の実施例3,4のレンズ断面図においてL1は正の屈折力の第1レンズ群、L2は負の屈折力の第2レンズ群である。後群LRは正の屈折力の第3レンズ群L3、正の屈折力の第4レンズ群L4よりなっている。
SPは開口絞りである。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センサなどの固体撮像素子の撮像面が、銀塩フィルム用カメラのときはフィルム面に相当する感光面が置かれる。縦収差図中、球面収差、歪曲、色収差において、実線はd線(波長587.6nm)、2点鎖線はg線(波長435.8nm)、点線はF線(波長486.1nm)である。縦収差図中、非点収差において、鎖線はメリディオナル像面、実線はサジタル像面である。FnoはFナンバーである。ωは半画角(度)である。
尚、以下の各実施例において広角端と望遠端は各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。矢印は広角端から望遠端へのズーミングにおける各レンズ群の移動軌跡を示している。
図1の実施例1では、広角端から望遠端へのズーミングに際して矢印の如く、第1レンズ群L1は物体側へ移動している。第2レンズ群L2は第1レンズ群L1との間隔を増大しつつ物体側へ移動している。第3レンズ群L3は第2レンズ群L2との間隔を縮小しつつ物体側へ移動している。第4レンズ群L4は第3レンズ群L3との間隔を増大しつつ物体側へ移動している。第5レンズ群L5は第4レンズ群L4との間隔を縮小しつつ物体側へ移動している。
図3の実施例2では、広角端から望遠端へのズーミングに際して矢印の如く、第1レンズ群L1は物体側へ移動している。第2レンズ群L2は第1レンズ群L1との間隔を増大しつつ物体側へ移動している。第3レンズ群L3は第2レンズ群L2との間隔を縮小しつつ物体側へ移動している。第4レンズ群L4は第3レンズ群L3との間隔を増大しつつ物体側へ移動している。第5レンズ群L5は第4レンズ群L4との間隔を縮小しつつ物体側へ移動している。
図5の実施例3では、広角端から望遠端へのズーミングに際して矢印の如く第1レンズ群L1は物体側へ移動している。第2レンズ群L2は第1レンズ群L1との間隔を増大しつつ物体側へ移動している。第3レンズ群L3は第2レンズ群L2との間隔を縮小しつつ物体側へ移動している。第4レンズ群L4は第3レンズ群L3との間隔を縮小しつつ物体側へ移動している。
図7の実施例4では、広角端から望遠端へのズーミングに際して矢印の如く第1レンズ群L1は物体側へ移動している。第2レンズ群L2は第1レンズ群L1との間隔を増大しつつ物体側へ移動している。第3レンズ群L3は第2レンズ群L2との間隔を縮小しつつ物体側へ移動している。第4レンズ群L4は第3レンズ群L3との間隔を縮小しつつ物体側へ移動している。各実施例においてフォーカスは第2レンズ群L2によって行っている。
次に、各実施例の前述した特徴以外の特徴について説明する。本発明においては、物体側より像側へ順に、正の屈折力の第1レンズ群L1、負の屈折力の第2レンズ群L2、開口絞りSP、1以上のレンズ群を含み全ズーム範囲において正の屈折力を有する後群LRよりなっている。そして、材料の屈折率とアッベ数を各々nd,νdとし、g線とF線に関する部分分散比をθgFとする。
このとき第1レンズ群L1と後群LRは次の条件式を満足する材料よりなるレンズを有している。
0.838<θgF−(3.0×10-4×νd2−1.84×10-2×νd)<0.884
・・・(1)
15<νd<27 ・・・(2)
1.7<nd ・・・(3)
ここで、ndはd線に対する硝材の屈折率である。またアッベ数νd、g線とF線に関する部分分散比θgFは次のとおりである。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。このとき、アッベ数νdと部分分散比θgFは、
νd=(Nd−1)/(NF−NC)
θgF=(Ng−NF)/(NF−NC)
で表される値である。
高ズーム比のズームレンズを得るためには、物体側から像側へ順に、正の屈折力の第1レンズ群、負の屈折力の第2レンズ群を有するズームタイプが有利である。そして広角端から望遠端へのズーミングに際して第1レンズ群を物体側へ移動し、第1レンズ群と第2レンズ群の間隔を大きくすることで大きな変倍比を得ることができる。
また第2レンズ群の像側に開口絞りを配置することで、前玉有効径と後玉有効径の大きさをバランス良く設定することができるため、高性能化と全系の小型化を図ることが容易となる。また広角端において、長いバックフォーカスを得るためには、後群LRを全ズーム範囲において正の屈折力とし、広角端において負の屈折力の第2レンズ群との間隔を大きくすることで長いバックフォーカスを確保することが容易となる。
このようなズームタイプのズームレンズにおいては、広角端と望遠端において倍率色収差の発生傾向が異なる。このため、一つのレンズ群だけでは広角端と望遠端において倍率色収差を同時に補正することが困難となる。そこで、各実施例では広角端において倍率色収差の補正に有効なレンズ群と望遠端において倍率色収差の補正に有効なレンズ群の双方に条件式(1)乃至(3)を満足する材料を用いることで、全ズーム範囲において色収差を良好に補正している。
実施例1乃至4において、第1レンズ群L1の中で条件式(1)乃至(3)を満足するレンズは最も物体側のレンズ(以下「レンズF」という。)である。すなわち、レンズFは、第1レンズ群L1の中で条件式(1)乃至(3)を満足するレンズであり、第1レンズ群L1の中で条件式(1)乃至(3)を満足するレンズが複数存在するときは、それらの中で最も物体側に配置されたレンズをいうものとする。後群LRの中で条件式(1)乃至(3)を満足するのは次のとおりである。
実施例1,2では第5レンズ群L5の最も像側のレンズ(以下「レンズR」という。)である。また実施例3,4では第4レンズ群L4の最も物体側のレンズ(以下「レンズR」という。)である。すなわち、レンズRは、後群LRの中で条件式(1)乃至(3)を満足するレンズであり、後群LRの中で条件式(1)乃至(3)を満足するレンズが複数存在するときは、それらの中で最も像側に配置されたレンズをいうものとする。
次に前述した各条件式の技術的意味について説明する。条件式(1)は第1レンズ群L1と後群LRのレンズに用いる材料の異常分散性を規定しており、色収差を良好に補正するためのものである。条件式(1)の下限値を超えて、部分分散比が小さくなると、このような特性をガラス材で達成することが困難となる。また、条件式(1)の上限値を超えて異常分散性が小さくなると、撮像装置に使われる全波長域において倍率色収差を良好に補正することが困難となる。
条件式(2)は第1レンズ群L1と後群LRのレンズに用いる材料のアッベ数を規定しており、色収差を良好に補正するためのものである。条件式(2)の下限値を超えて高分散になると他のレンズの材料との組み合わせで色収差の補正を良好に行うことが困難となる。条件式(2)の上限値を超えて低分散となると他のレンズの材料との組み合わせで色収差の補正を良好に行うことが困難となる。
条件式(3)は第1レンズ群L1と後群LRのレンズに用いる材料の屈折率を規定するものである。条件式(3)の下限値を超えて屈折率が低くなると、レンズに必要な屈折力を与えるために、レンズ面の曲率を大きく(曲率半径を小さく)する必要が生じ、諸収差が大きく発生してくる。更に好ましくは条件式(1)乃至(3)の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
0.850<θgF−(3.0×10-4×νd2−1.84×10-2×νd)<0.880
・・・(1a)
17<νd<24 ・・・(2a)
1.80<nd ・・・(3a)
以上のように本発明によれば全系が小型で、かつ高ズーム比で特に色収差を良好に補正した高い光学性能を有するズームレンズが得られる。更に好ましくは次の条件式のうち1以上を満足するのが良い。
レンズFの像側のレンズ面から開口絞りSPまでの広角端と望遠端における距離を各々LPFw,LPFtとする。開口絞りSPからレンズRの物体側のレンズ面までの広角端と望遠端における距離を各々LPRw,LPRtとする。レンズFの焦点距離をfF、レンズRの焦点距離をfR、望遠端における全系の焦点距離をftとする。第1レンズ群L1と第2レンズ群L2の広角端における軸上空気間隔をD1w、第1レンズ群L1と第2レンズ群L2の望遠端における軸上空気間隔をD1tとする。第1レンズ群L1の焦点距離をf1、後群LRの最も像側に配置されたレンズ群の焦点距離をfLとする。
このとき次の条件式のうち1以上を満足するのが良い。
0.3<LPRw/LPFw<1.5 ・・・(4)
0.1<LPRt/LPFt<0.9 ・・・(5)
−2.5<fF/ft<−0.6 ・・・(6)
−1.2<fR/ft<−0.2 ・・・(7)
0.2<(D1t−D1w)/ft<0.6 ・・・(8)
0.5<f1/ft<1.4 ・・・(9)
0.2<fL/ft<0.7 ・・・(10)
次に前述した各条件式の技術的意味について説明する。
条件式(4)はレンズFの像側のレンズ面から開口絞りSPまでの広角端における距離に対する開口絞りSPからレンズRの物体側のレンズ面までの広角端における距離との比に関する。条件式(4)は主に全系の小型化を維持しつつ、広角端と望遠端において色収差をバランス良く効果的に補正するためのものである。条件式(4)の下限値を超えると広角端において色収差の補正効果が少なくなるため好ましくない。また、上限値を越えると後玉有効径が増大すると共に広角端において色収差が増加するので好ましくない。
条件式(5)はレンズFの像側のレンズ面から開口絞りSPまでの望遠端における距離に対する開口絞りSPからレンズRの物体側のレンズ面までの望遠端における距離の比に関する。条件式(5)は全系の小型化を図りつつ、色収差を良好に補正するためのものである。条件式(5)の下限値を超えると前玉有効径が増大すると共に望遠端において色収差が増加するので好ましくない。また、上限値を越えると望遠端において色収差の補正効果が少なくなるため好ましくない。
条件式(6)は、望遠端における全系の焦点距離に対するレンズFの焦点距離の比に関し、主に望遠端において色収差を良好に補正するためのものである。条件式(6)の下限値を超えて、レンズFの負の屈折力の絶対値が小さくなると、望遠端において色収差を効果的に補正することが困難となる。また、上限値を越えてレンズFの負の屈折力の絶対値が大きくなると、色収差が補正過剰となる。特に望遠端において色収差の補正が困難となる。
条件式(7)は望遠端における全系の焦点距離に対するレンズRの焦点距離の比に関し、主に広角端において色収差を良好に補正するためのものである。条件式(7)の下限値を超えて、レンズRの負の屈折力の絶対値が小さくなると広角端において色収差を効果的に補正することが困難となる。また、上限値を超えて、レンズRの負の屈折力の絶対値が大きくなると色収差が補正過剰となる。特に広角端において色収差の補正が困難となる。
条件式(8)は、望遠端における全系の焦点距離に対する、第1レンズ群L1と第2レンズ群L2の広角端と望遠端における空気間隔の差との比を規定する。条件式(8)は全系の小型化と色収差の補正効果をバランス良く図るためのものである。条件式(8)の下限値を超えて、広角端において第1レンズ群L1と第2レンズ群L2が接近しすぎると、レンズFによる倍率色収差の補正効果が小さくなる。また、上限値を超えて、広角端において第1レンズ群L1と第2レンズ群L2が離れすぎると、第1レンズ群L1のレンズ外径が増大するので好ましくない。
条件式(9)は望遠端における全系の焦点距離に対する第1レンズ群L1の焦点距離の比に関し、主に全系の小型化と高性能化をバランス良く図るためのものである。条件式(9)の下限値を超えて第1レンズ群L1の正の屈折力が強くなり過ぎると、レンズ系の小型化には有利だが、第1レンズ群より諸収差が多く発生し、これを他のレンズ群で補正することが困難となる。また、上限値を越えて第1レンズ群L1の正の屈折力が弱くなり過ぎると、第1レンズ群L1のレンズ有効径が増大するため好ましくない。
条件式(10)は、望遠端における全系の焦点距離に対する後群LRの中で最も像面側に配置された最終レンズ群の焦点距離の比に関し、主に十分な長さのバックフォーカスを確保しつつ全系の小型化と高性能化を図るためのものである。条件式(10)の下限値を超えて最終レンズ群の正の屈折力が強くなり過ぎると、広角端において像面湾曲が増加すると共に、広角端において倍率色収差の補正が困難となる。また、上限値を越えて最終レンズ群の屈折力が弱くなり過ぎると、広角端において十分な長さのバックフォーカスを確保することが困難となる。
更に好ましくは条件式(4)乃至(10)の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
0.4<LPRw/LPFw<1.3 ・・・(4a)
0.20<LPRt/LPFt<0.85 ・・・(5a)
−1.8<fF/ft<−0.8 ・・・(6a)
−0.9<fR/ft<−0.3 ・・・(7a)
0.25<(D1t−D1w)/ft<0.50 ・・・(8a)
0.7<f1/ft<1.1 ・・・(9a)
0.30<fL/ft<0.55 ・・・(10a)
以上のように各実施例によれば、色収差を良好に補正することができ、ズーミングに際しての色収差の変動が少なく製造が容易な、高い光学性能を有するズームレンズが得られる。
図9は各実施例のズームレンズを用いたデジタルスチルカメラの要部概略図である。図9において、20はカメラ本体、21は各実施例で説明したいずれかのズームレンズによって構成された撮影光学系である。22はカメラ本体20に内蔵され、撮影光学系21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。
以下、実施例1〜4に対応する数値実施例1〜4の具体的数値データを示す。各数値実施例において、iは物体側から数えた面の番号を示す。riは第i番目の光学面(第i面)の曲率半径である。diは第i面と第(i+1)面との軸上間隔である。ndi、νdiはそれぞれd線に対する第i番目の光学部材の材料の屈折率、アッベ数である。また、材料のg線,C線,F線の屈折率も示す。
非球面形状は光軸方向にX軸、光軸と垂直方向にH軸、光の進行方向を正としRを近軸曲率半径、Kを円錐定数、A4,A6,A8,A10,A12,A14を各々非球面係数としたとき、
x=(H2/R)/[1+[1−(1+K)(H/R)21/2]+A4h4+A6h6+A8h8+A10h10+A12h12+A14h14
なる式で表している。
*は非球面形状を有する面を意味している。「e−x」は10-xを意味している。BFはバックフォーカスである。また、前述の各条件式と数値実施例との関係を(表1)に示す。また各条件式に関するパラメータの値を表2に示す。
[数値実施例1]
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1 72.903 1.50 1.84666 23.8
2 43.593 8.00 1.49700 81.5
3 463.455 0.15
4 45.087 6.00 1.73400 51.5
5 182.434 (可変)
6 325.777 1.30 1.83481 42.7
7 10.280 5.01
8 -80.246 1.00 1.88300 40.8
9 26.201 0.15
10 17.195 4.50 1.84666 23.8
11 -65.068 0.05
12 -103.300 1.00 1.77250 49.6
13 47.241 (可変)
14(絞り) ∞ (可変)
15 36.962 1.00 1.71300 53.9
16 19.032 2.50 1.49700 81.5
17 -67.220 0.15
18 33.278 4.00 1.48749 70.2
19 -11.076 1.00 1.69895 30.1
20 -18.800 (可変)
21 -96.471 2.00 1.84666 23.9
22 -18.776 1.00 1.80610 40.9
23 72.773 7.92
24 -17.463 1.20 1.71300 53.9
25 -27.471 (可変)
26 45.342 7.50 1.58313 59.4
27* -18.940 2.01
28 -26.559 3.50 1.49700 81.5
29 -17.051 2.10 1.84666 23.8
30 -34.364
非球面データ
第27面
K = -0.16194 A 4= 1.78233E-05 A 6=2.53688E-08 A 8= -5.000960E-11
A10=5.17592E-13 A12= -1.30601E-15

各種データ
ズーム比 4.61
広角 中間 望遠
焦点距離
18.00 27.48 83.00
Fナンバー 4.00 4.58 5.80
半画角(度) 37.1 26.3 9.3
像高 13.6 13.6 13.6
レンズ全長 133.1 140.0 160.0
BF 37.1 41.6 50.3
d5 3.04 10.84 30.63
d13 13.95 10.28 2.62
d14 4.28 2.55 1.74
d20 0.66 3.38 8.58
d25 9.57 6.85 1.65

ズームレンズ群データ
群 焦点距離 レンズ構成長
1 67.66 15.65
2 -11.28 13.02
3 22.02 8.65
4 -29.58 12.12
5 34.73 15.11

面番号 nd ng nC nF
1 1.84666 1.89349 1.83639 1.87200
2 1.49700 1.50451 1.49514 1.50123
4 1.73400 1.75176 1.72968 1.74394
6 1.83481 1.85955 1.82898 1.84852
8 1.88300 1.91050 1.87656 1.89822
10 1.84666 1.89349 1.83639 1.87200
12 1.77250 1.79197 1.76780 1.78337
15 1.71300 1.72944 1.70897 1.72221
16 1.49700 1.50451 1.49514 1.50123
18 1.48749 1.49596 1.48534 1.49229
19 1.69895 1.72941 1.69223 1.71542
21 1.84666 1.89386 1.83655 1.87193
22 1.80610 1.83117 1.80025 1.81995
24 1.71300 1.72944 1.70897 1.72221
26 1.58313 1.59528 1.58013 1.58995
28 1.49700 1.50451 1.49514 1.50123
29 1.84666 1.89349 1.83639 1.87200
[数値実施例2]
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1 72.278 1.50 1.84666 23.8
2 40.605 8.60 1.61800 63.4
3 173.391 0.15
4 43.892 6.00 1.73400 51.5
5 159.324 (可変)
6* 228.883 1.30 1.80400 46.6
7 9.968 5.01
8 -97.656 1.00 1.88300 40.8
9 25.779 0.15
10 16.787 4.50 1.88221 23.8
11 -103.220 0.05
12 -108.589 1.00 1.77250 49.6
13 39.078 (可変)
14(絞り) ∞ (可変)
15 30.768 1.00 1.71300 53.9
16 16.339 2.50 1.49700 81.5
17 -75.151 0.15
18 28.621 4.00 1.48749 70.2
19 -10.482 1.00 1.69895 30.1
20 -18.061 (可変)
21 234.350 2.00 1.84666 23.9
22 -23.630 1.00 1.80610 40.9
23 34.863 2.84
24 -16.391 1.20 1.71300 53.9
25 -29.324 (可変)
26 45.342 7.50 1.58313 59.4
27* -18.940 2.01
28 -31.170 3.50 1.49700 81.5
29 -17.051 2.10 1.88221 23.8
30 -34.364
非球面データ
第6面
K = 0 A 4= 3.79775e-006 A 6= -7.57758e-009 A 8= 1.23419E-010
A10=-6.12052E-013 A12= 0
第27面
K = 0 A 4= 1.94514e-005 A 6= 3.73428e-008 A 8=-1.27882e-011
A10= 3.20465e-013 A12=-2.21016e-015

各種データ
ズーム比 4.88
広角 中間 望遠
焦点距離 17.00 26.34 83.00
Fナンバー 3.99 4.49 5.80
半画角(度) 38.66 27.31 9.31
像高 13.6 13.6 13.6
レンズ全長 127.12 133.64 154.74
BF 35.00 39.12 48.89
d 5 2.40 10.20 29.99
d13 13.58 9.91 2.25
d14 4.28 2.55 1.74
d20 0.35 3.08 8.28
d25 11.43 8.71 3.51


ズームレンズ群データ
群 焦点距離 レンズ構成長
1 68.39 16.25
2 -10.84 13.02
3 20.43 8.65
4 -27.34 7.04
5 33.03 15.11

面番号 nd ng nC nF
1 1.84666 1.89349 1.83639 1.87200
2 1.61800 1.63004 1.61503 1.62478
4 1.73400 1.75176 1.72968 1.74394
6 1.80400 1.82570 1.79882 1.81608
8 1.88300 1.91050 1.87656 1.89822
10 1.88221 1.93100 1.87151 1.90861
12 1.77250 1.79197 1.76780 1.78337
15 1.71300 1.72944 1.70897 1.72221
16 1.49700 1.50451 1.49514 1.50123
18 1.48749 1.49596 1.48534 1.49229
19 1.69895 1.72941 1.69223 1.71542
21 1.84666 1.89386 1.83655 1.87193
22 1.80610 1.83117 1.80025 1.81995
24 1.71300 1.72944 1.70897 1.72221
26 1.58313 1.59528 1.58013 1.58995
28 1.49700 1.50451 1.49514 1.50123
29 1.88221 1.93100 1.87151 1.90861
[数値実施例3]
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1 156.093 1.85 1.84666 23.8
2 58.337 7.40 1.61800 63.4
3 -957.292 0.15
4 45.664 4.95 1.83481 42.7
5 107.319 (可変)
6* 269.049 0.06 1.51640 52.2
7 105.316 1.13 1.88300 40.8
8 11.174 5.90
9 -29.621 1.10 1.88300 40.8
10 32.246 0.20
11 25.293 5.00 1.84666 23.9
12 -27.062 0.38
13 -21.380 1.13 1.88300 40.8
14 -43.776 (可変)
15(絞り) ∞ 1.44
16 -157.295 1.90 1.48749 70.2
17 -20.506 1.64
18 17.916 5.91 1.48749 70.2
19 -18.541 1.10 1.88300 42.0
20 -47.778 2.35
21* -26.558 0.30 1.85400 40.4
22 -24.432 0.94 1.85400 40.4
23 16.369 2.60 1.72825 28.5
24 -112.413 (可変)
25 28.846 1.94 1.84666 23.8
26 17.492 7.33 1.49700 81.5
27 -26.807 0.20
28 -75.122 5.36 1.49700 81.5
29 -18.838 1.60 1.58313 59.4
30* -44.200
非球面データ
第6面
K = 0.00000e+000 A 4= 4.02560e-005 A 6=-1.94883e-007
A 8= 6.30522e-010 A10=-1.54736e-012 A12= 1.77294e-015

第21面
K = 0.00000e+000 A 4= 2.30492e-005 A 6= 8.29377e-008
A 8=-6.14275e-010

第30面
K = 0.00000e+000 A 4= 2.26470e-005 A 6= 1.45401e-008
A 8= 5.49025e-012 A10= 4.46612e-013 A12=-5.33217e-015

各種データ
ズーム比 5.28
広角 中間 望遠
焦点距離 15.50 22.82 81.84
Fナンバー 3.60 4.10 5.85
半画角(度) 41.39 30.91 9.48
像高 13.66 13.66 13.66
レンズ全長 128.40 134.55 169.41
BF 35.48 43.51 66.65

d 5 2.08 9.52 36.09
d14 19.59 13.06 2.12
d24 7.40 4.61 0.69

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 77.18
2 6 -11.59
3 15 44.60
4 25 35.73

面番号 nd ng nC nF
1 1.84666 1.89349 1.83639 1.87200
2 1.61800 1.63004 1.61503 1.62478
4 1.83481 1.85955 1.82898 1.84852
6 1.51640 1.52884 1.51343 1.52333
7 1.88300 1.91050 1.87656 1.89822
9 1.88300 1.91050 1.87656 1.89822
11 1.84666 1.89386 1.83655 1.87193
13 1.88300 1.91050 1.87656 1.89822
16 1.48749 1.49596 1.48534 1.49229
18 1.48749 1.49596 1.48534 1.49229
19 1.88300 1.90989 1.87679 1.89781
21 1.85400 1.88113 1.84777 1.86891
22 1.85400 1.88113 1.84777 1.86891
23 1.72825 1.76200 1.72087 1.74645
25 1.84666 1.89349 1.83639 1.87200
26 1.49700 1.50451 1.49514 1.50123
28 1.49700 1.50451 1.49514 1.50123
29 1.58313 1.59530 1.58014 1.58996
[数値実施例4]
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 206.582 1.88 1.84666 23.8
2 58.545 7.60 1.80400 46.6
3 -930.833 0.15
4 44.149 4.80 1.77250 49.6
5 83.496 (可変)
6* 103.010 0.25 1.55389 38.1
7 85.511 1.13 1.88300 40.8
8 11.295 5.91
9 -25.573 1.13 1.88300 40.8
10 40.051 0.20
11 29.210 5.80 1.84666 23.8
12 -25.531 0.39
13 -20.101 1.13 1.80400 46.6
14 -53.085 (可変)
15(絞り) ∞ 1.44
16 195.197 2.44 1.48463 68.8
17 -22.622 2.47
18 18.584 4.39 1.48749 70.2
19 -20.557 0.94 1.88300 40.8
20 -96.280 2.35
21* -31.690 0.30 1.85400 40.4
22 -24.432 0.94 1.85400 40.4
23 16.901 2.70 1.72825 28.5
24 -105.459 (可変)
25 25.596 2.09 1.84666 23.8
26 17.213 7.82 1.49700 81.5
27 -26.527 0.10
28 -122.731 4.29 1.49700 81.5
29 -18.491 1.88 1.58313 59.4
30* -83.411
非球面データ
第6面
K =-4.64037e+000 A 4= 2.90589e-005 A 6= 2.27052e-008
A 8=-3.39372e-009 A10= 4.08381e-011 A12=-2.19783e-013
A14= 4.52458e-016

第21面
K = 6.43324e-001 A 4= 2.24976e-005 A 6= 4.77363e-008
A 8= 3.24076e-011

第30面
K = 5.03121e+000 A 4= 3.02369e-005 A 6=-2.19293e-009
A 8= 9.66353e-010 A10=-1.06826e-011 A12= 4.66053e-014
A14=-4.12245e-017

各種データ
ズーム比 5.26
広角 中間 望遠
焦点距離 15.60 22.19 82.00
Fナンバー 3.50 3.97 5.84
半画角(度) 41.21 31.62 9.46
像高 13.66 13.66 13.66
レンズ全長 128.18 134.63 171.19
BF 36.37 43.38 67.86

d 5 1.60 8.80 35.61
d14 18.40 13.05 2.49
d24 7.31 4.91 0.72

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 77.85
2 6 -11.14
3 15 46.95
4 25 35.28

面番号 nd ng nC nF
1 1.84666 1.89349 1.83639 1.87200
2 1.80400 1.82570 1.79882 1.81608
4 1.77250 1.79197 1.76780 1.78337
6 1.55389 1.57262 1.54962 1.56416
7 1.88300 1.91050 1.87656 1.89822
9 1.88300 1.91050 1.87656 1.89822
11 1.84666 1.89349 1.83639 1.87200
13 1.80400 1.82570 1.79882 1.81608
16 1.48463 1.49322 1.48246 1.48950
18 1.48749 1.49596 1.48534 1.49229
19 1.88300 1.91050 1.87656 1.89822
21 1.85400 1.88113 1.84777 1.86891
22 1.85400 1.88113 1.84777 1.86891
23 1.72825 1.76200 1.72087 1.74645
25 1.84666 1.89349 1.83639 1.87200
26 1.49700 1.50451 1.49514 1.50123
28 1.49700 1.50451 1.49514 1.50123
29 1.58313 1.59530 1.58014 1.58996
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 LR 後群 SP 開口絞り IP 像面

Claims (11)

  1. 物体側より像側へ順に、正の屈折力の第1レンズ群、負の屈折力の第2レンズ群、開口絞り、1以上のレンズ群を含む後群より構成され、ズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化するズームレンズであって、
    前記後群は全ズーム範囲において正の屈折力を有し、レンズの材料の屈折率とアッベ数を各々nd,νdとし、g線とF線に関する部分分散比をθgFとするとき、前記第1レンズ群と前記後群は
    0.838<θgF−(3.0×10-4×νd2−1.84×10-2×νd)<0.884
    ・・・(1)
    15<νd<27 ・・・(2)
    1.7<nd ・・・(3)
    なる条件式を満足する材料よりなるレンズを有することを特徴とするズームレンズ。
  2. 条件式(1)乃至(3)を満足する材料よりなる前記第1レンズ群のレンズをレンズF、条件式(1)乃至(3)を満足する材料よりなる前記後群のレンズをレンズR、前記レンズFの像側のレンズ面から前記開口絞りまでの広角端と望遠端における光軸上の距離を各々LPFw,LPFt、前記開口絞りから前記レンズRの物体側のレンズ面までの広角端と望遠端における光軸上の距離を各々LPRw,LPRtとするとき、
    0.3<LPRw/LPFw<1.5
    0.1<LPRt/LPFt<0.9
    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. 条件式(1)乃至(3)を満足する材料よりなる前記第1レンズ群のレンズをレンズF、条件式(1)乃至(3)を満足する材料よりなる前記後群のレンズをレンズR、前記レンズFの焦点距離をfF、前記レンズRの焦点距離をfR、望遠端における全系の焦点距離をftとするとき、
    −2.5<fF/ft<−0.6
    −1.2<fR/ft<−0.2
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項1又は2に記載のズームレンズ。
  4. 前記第1レンズ群と前記第2レンズ群の広角端における光軸上の空気間隔をD1w、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群の望遠端における光軸上の空気間隔をD1t、望遠端における全系の焦点距離をftとするとき、
    0.2<(D1t−D1w)/ft<0.6
    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、前記後群の最も像側に配置されたレンズ群の焦点距離をfL、望遠端における全系の焦点距離をftとするとき、
    0.5<f1/ft<1.4
    0.2<fL/ft<0.7
    なる条件式を満足す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. 前記後群は、物体側から像側へ順に、負の屈折力の第4レンズ群、正の屈折力の第5レンズ群より構成され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. 広角端から望遠端へのズーミングに際して、前記開口絞りと前記第1レンズ群乃至前記第5レンズ群はいずれも物体側へ移動することを特徴とする請求項6に記載のズームレンズ。
  8. 前記後群は、正の屈折力の第4レンズ群より構成され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。
  9. 広角端から望遠端へのズーミングに際して、前記開口絞りと前記第1レンズ群乃至前記第4レンズ群はいずれも物体側へ移動することを特徴とする請求項8に記載のズームレンズ。
  10. 固体撮像素子に像を形成することを特徴とする請求項1乃至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た像を受光する固体撮像素子とを有することを特徴とする撮像装置。
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