JP5040340B2 - ズームレンズ、撮像装置、変倍方法 - Google Patents
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物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズ群と、正の屈折力を有する第2レンズ群と、負の屈折力を有する第3レンズ群と、正の屈折力を有する第4レンズ群とにより、実質的に4個のレンズ群からなり、
広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔が減少し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が増加し、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群との間隔が減少するように、前記各レンズ群が光軸に沿って移動し、
前記第1レンズ群は、負レンズを有し、
前記第2レンズ群は、正レンズを有し、
前記第4レンズ群は、正レンズを有し、
前記第1レンズ群における前記負レンズの全て、前記第2レンズ群における前記正レンズの全て、及び前記第4レンズ群における前記正レンズの全ては、以下の条件式を満足することを特徴とするズームレンズを提供する。
30≦νd1≦71
30≦νd1<36のとき
-0.013×νd1+2.083≦nd1≦1.7
36≦νd1<41のとき
-0.013×νd1+2.083≦nd1≦-0.004×νd1+1.844
41≦νd1<51のとき
-0.004×νd1+1.714≦nd1≦-0.004×νd1+1.844
51≦νd1<61のとき
-0.0015×νd1+1.5865≦nd1≦-0.004×νd1+1.844
61≦νd1≦71のとき
-0.0015×νd1+1.5865≦nd1≦-0.009×νd1+2.149
30≦νd2≦71
30≦νd2<36のとき
-0.013×νd2+2.083≦nd2≦1.7
36≦νd2<41のとき
-0.013×νd2+2.083≦nd2≦-0.004×νd2+1.844
41≦νd2<51のとき
-0.004×νd2+1.714≦nd2≦-0.004×νd2+1.844
51≦νd2<61のとき
-0.0015×νd2+1.5865≦nd2≦-0.004×νd2+1.844
61≦νd2≦71のとき
-0.0015×νd2+1.5865≦nd2≦-0.009×νd2+2.149
30≦νd4≦71
30≦νd4<36のとき
-0.013×νd4+2.083≦nd4≦1.7
36≦νd4<41のとき
-0.013×νd4+2.083≦nd4≦-0.004×νd4+1.844
41≦νd4<51のとき
-0.004×νd4+1.714≦nd4≦-0.004×νd4+1.844
51≦νd4<61のとき
-0.0015×νd4+1.5865≦nd4≦-0.004×νd4+1.844
61≦νd4≦71のとき
-0.0015×νd4+1.5865≦nd4≦-0.009×νd4+2.149
但し、
nd1:前記第1レンズ群における前記負レンズの材質のd線(波長λ=587.6nm)に対する屈折率
νd1:前記第1レンズ群における前記負レンズの材質のd線(波長λ=587.6nm)に対するアッベ数
nd2:前記第2レンズ群における前記正レンズの材質のd線(波長λ=587.6nm)に対する屈折率
νd2:前記第2レンズ群における前記正レンズの材質のd線(波長λ=587.6nm)に対するアッベ数
nd4:前記第4レンズ群における前記正レンズの材質のd線(波長λ=587.6nm)に対する屈折率
νd4:前記第4レンズ群における前記正レンズの材質のd線(波長λ=587.6nm)に対するアッベ数
また本発明は、
物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズ群と、正の屈折力を有する第2レンズ群と、負の屈折力を有する第3レンズ群と、正の屈折力を有する第4レンズ群とにより、実質的に4個のレンズ群からなるズームレンズの変倍方法であって、
広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔が減少し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が増加し、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群との間隔が減少するように、前記各レンズ群が光軸に沿って移動し、
前記第1レンズ群は、負レンズを有し、
前記第2レンズ群は、正レンズを有し、
前記第4レンズ群は、正レンズを有し、
前記第1レンズ群における前記負レンズの全て、前記第2レンズ群における前記正レンズの全て、及び前記第4レンズ群における前記正レンズの全ては、以下の条件式を満足することを特徴とするズームレンズの変倍方法を提供する。
30≦νd1≦71
30≦νd1<36のとき
-0.013×νd1+2.083≦nd1≦1.7
36≦νd1<41のとき
-0.013×νd1+2.083≦nd1≦-0.004×νd1+1.844
41≦νd1<51のとき
-0.004×νd1+1.714≦nd1≦-0.004×νd1+1.844
51≦νd1<61のとき
-0.0015×νd1+1.5865≦nd1≦-0.004×νd1+1.844
61≦νd1≦71のとき
-0.0015×νd1+1.5865≦nd1≦-0.009×νd1+2.149
30≦νd2≦71
30≦νd2<36のとき
-0.013×νd2+2.083≦nd2≦1.7
36≦νd2<41のとき
-0.013×νd2+2.083≦nd2≦-0.004×νd2+1.844
41≦νd2<51のとき
-0.004×νd2+1.714≦nd2≦-0.004×νd2+1.844
51≦νd2<61のとき
-0.0015×νd2+1.5865≦nd2≦-0.004×νd2+1.844
61≦νd2≦71のとき
-0.0015×νd2+1.5865≦nd2≦-0.009×νd2+2.149
30≦νd4≦71
30≦νd4<36のとき
-0.013×νd4+2.083≦nd4≦1.7
36≦νd4<41のとき
-0.013×νd4+2.083≦nd4≦-0.004×νd4+1.844
41≦νd4<51のとき
-0.004×νd4+1.714≦nd4≦-0.004×νd4+1.844
51≦νd4<61のとき
-0.0015×νd4+1.5865≦nd4≦-0.004×νd4+1.844
61≦νd4≦71のとき
-0.0015×νd4+1.5865≦nd4≦-0.009×νd4+2.149
但し、
nd1:前記第1レンズ群における前記負レンズの材質のd線(波長λ=587.6nm)に対する屈折率
νd1:前記第1レンズ群における前記負レンズの材質のd線(波長λ=587.6nm)に対するアッベ数
nd2:前記第2レンズ群における前記正レンズの材質のd線(波長λ=587.6nm)に対する屈折率
νd2:前記第2レンズ群における前記正レンズの材質のd線(波長λ=587.6nm)に対するアッベ数
nd4:前記第4レンズ群における前記正レンズの材質のd線(波長λ=587.6nm)に対する屈折率
νd4:前記第4レンズ群における前記正レンズの材質のd線(波長λ=587.6nm)に対するアッベ数
一般に、ズームレンズを構成する各レンズ群は、次のようにして収差の補正を行う。
色収差の補正は、正レンズ群において、低屈折率低分散ガラスからなる正レンズと高屈折率高分散ガラスからなる負レンズとを組み合わせることで行われ、また負レンズ群において、低屈折率低分散ガラスからなる負レンズと高屈折率高分散ガラスからなる正レンズとを組み合わせることで行われる。このため、正レンズ群では正レンズの屈折力を大きく設定する必要があり、負レンズ群では負レンズの屈折力を大きく設定する必要がある。
したがって、ふつうズームレンズにおいて色収差を補正しつつ諸収差の補正を行うためには、正レンズ群には正レンズを複数枚配置し、負レンズ群には負レンズを複数枚配置することが有効となる。
(1)30≦νd1≦71
(2)30≦νd1<36のとき
-0.013×νd1+2.083≦nd1≦1.7
36≦νd1<41のとき
-0.013×νd1+2.083≦nd1≦-0.004×νd1+1.844
41≦νd1<51のとき
-0.004×νd1+1.714≦nd1≦-0.004×νd1+1.844
51≦νd1<61のとき
-0.0015×νd1+1.5865≦nd1≦-0.004×νd1+1.844
61≦νd1≦71のとき
-0.0015×νd1+1.5865≦nd1≦-0.009×νd1+2.149
但し、
nd1:前記第1レンズ群における前記負レンズの材質のd線(波長λ=587.6nm)に対する屈折率
νd1:前記第1レンズ群における前記負レンズの材質のd線(波長λ=587.6nm)に対するアッベ数
条件式(1)の下限値を下回ると、広角端状態において倍率色収差を補正することが困難になってしまう。
条件式(2)の下限値を下回ると、広角端状態において倍率色収差と負の歪曲収差の補正を同時に行うことが困難になってしまう。
(3)30≦νd2≦71
(4)30≦νd2<36のとき
-0.013×νd2+2.083≦nd2≦1.7
36≦νd2<41のとき
-0.013×νd2+2.083≦nd2≦-0.004×νd2+1.844
41≦νd2<51のとき
-0.004×νd2+1.714≦nd2≦-0.004×νd2+1.844
51≦νd2<61のとき
-0.0015×νd2+1.5865≦nd2≦-0.004×νd2+1.844
61≦νd2≦71のとき
-0.0015×νd2+1.5865≦nd2≦-0.009×νd2+2.149
但し、
nd2:前記第2レンズ群における前記正レンズの材質のd線(波長λ=587.6nm)に対する屈折率
νd2:前記第2レンズ群における前記正レンズの材質のd線(波長λ=587.6nm)に対するアッベ数
条件式(3)の下限値を下回ると、広角端状態において倍率色収差を補正することが困難になってしまう。
条件式(4)の下限値を下回ると、望遠端状態において球面収差と軸上色収差の補正を同時に行うことが困難になってしまう。
(5)30≦νd4≦71
(6)30≦νd4<36のとき
-0.013×νd4+2.083≦nd4≦1.7
36≦νd4<41のとき
-0.013×νd4+2.083≦nd4≦-0.004×νd4+1.844
41≦νd4<51のとき
-0.004×νd4+1.714≦nd4≦-0.004×νd4+1.844
51≦νd4<61のとき
-0.0015×νd4+1.5865≦nd4≦-0.004×νd4+1.844
61≦νd4≦71のとき
-0.0015×νd4+1.5865≦nd4≦-0.009×νd4+2.149
但し、
nd4:前記第4レンズ群における前記正レンズの材質のd線(波長λ=587.6nm)に対する屈折率
νd4:前記第4レンズ群における前記正レンズの材質のd線(波長λ=587.6nm)に対するアッベ数
条件式(5)の下限値を下回ると、広角端状態において倍率色収差を補正することが困難になってしまう。
条件式(6)の下限値を下回ると、広角端状態において倍率色収差と像面湾曲収差、中間焦点距離状態においてコマ収差、望遠端状態において軸上色収差の補正を同時に行うことが困難になってしまう。
(7)0.7≦(−f1)/fw≦1.7
但し、
f1:前記第1レンズ群の焦点距離
fw:広角端状態における前記ズームレンズの焦点距離
条件式(7)の下限値を下回ると、広角端状態における歪曲収差や像面湾曲収差や非点収差等の画角に関する諸収差を補正することが困難になってしまう。
なお、条件式(7)の下限値を1.0、さらに好ましくは1.4に設定すれば、本願の効果をより発揮することができる。
この構成により、像面湾曲収差、非点収差を良好に補正することができる。
(8)0.32≦Rasp/(−f1)≦1.0
但し、
Rasp:前記非球面の近軸曲率半径
f1 :前記第1レンズ群の焦点距離
条件式(8)の上限値を上回ると、第1レンズ群中の非球面の近軸曲率半径が小さくなる。このため、広角端状態における歪曲収差等の画角に関する収差を当該非球面によって補正することが困難になってしまう。
なお、条件式(8)の上限値を0.8に設定すれば、本願の効果をより発揮することができる。
なお、条件式(8)の下限値を0.37に設定すれば、本願の効果をより発揮することができる。
このように、正の屈折力を有する第2レンズ群に複数の正レンズを複数枚配置することで、色収差をはじめとする諸収差を良好に補正することができる。また、物体側に正レンズを配置しさらに像側に負レンズを配置することでテレフォトタイプとしており、望遠端状態において明るいFナンバーを確保している。
この構成により、色収差をはじめとする諸収差をより良好に補正することができる。
この構成により、色収差をはじめとする諸収差を良好に補正することができる。また、物体側に正レンズを配置しさらに像側に負レンズを配置することで、第2レンズ群及び第4レンズ群のテレフォト化に伴って主点位置を調整し、各レンズ群と当該第3レンズ群との空気間隔を確保することができる。
前記開口絞りは、前記第3レンズ群と一体的に移動することが望ましい。
このように、本ズームレンズ光学系においてランド光束(像高0に達する光線のうちで最も光軸から離れた光線をランド光線という。)が細くなる第3レンズ群の近傍に開口絞りを配置することによって、鏡筒の構成を簡素化することができるため好ましい。
このように、第4レンズ群中の物体側に正レンズを配置しさらに像側に負レンズを配置することでテレフォトタイプとしており、望遠端状態において明るいFナンバーを確保している。
この構成により、鏡筒の構成を簡素化することができるため好ましい。
(9)1.0≦f2/fw≦2.3
但し、
fw:広角端状態における前記ズームレンズの焦点距離
f2:前記第2レンズ群の焦点距離
条件式(9)の下限値を下回ると、望遠端状態において球面収差を補正することが困難になってしまう。
なお、条件式(9)の下限値を1.3に設定すれば、本願の効果をより発揮することができる。
なお、条件式(9)の上限値を2.0に設定すれば、本願の効果をより発揮することができる。
(10)0.8≦(−f3)/fw≦3.0
但し、
fw:広角端状態における前記ズームレンズの焦点距離
f3:前記第3レンズ群の焦点距離
条件式(10)の下限値を下回ると、ズーム全域においてコマ収差と球面収差を補正することが困難になってしまう。
なお、条件式(10)の下限値を1.1に設定すれば、本願の効果をより発揮することができる。また、条件式(10)の下限値を1.2に設定すれば、本願の効果を更に発揮することができる。
なお、条件式(10)の上限値を2.5に設定すれば、本願の効果をより発揮することができる。
(11)0.8≦f4/fw≦2.0
但し、
fw:広角端状態における前記ズームレンズの焦点距離
f4:前記第4レンズ群の焦点距離
条件式(11)の下限値を下回ると、広角端状態における歪曲収差や中間焦点距離状態におけるコマ収差を補正することが困難になってしまう。
なお、条件式(11)の下限値を1.2、さらに好ましくは1.5に設定すれば、本願の効果をより発揮することができる。
一方、条件式(11)の上限値を上回ると、望遠端状態において特に球面収差を補正することが困難になってしまう。
これにより、高画質化を図った撮像装置を実現することができる。
また本願のズームレンズの変倍方法は、物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズ群と、正の屈折力を有する第2レンズ群と、負の屈折力を有する第3レンズ群と、正の屈折力を有する第4レンズ群とからなるズームレンズの変倍方法であって、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔が減少し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が増加し、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群との間隔が減少するように、前記各レンズ群が光軸に沿って移動し、前記第1レンズ群は、負レンズを有し、前記第1レンズ群における前記負レンズは、以下の条件式(1),(2)を満足する。
(1)30≦νd1≦71
(2)30≦νd1<36のとき
-0.013×νd1+2.083≦nd1≦1.7
36≦νd1<41のとき
-0.013×νd1+2.083≦nd1≦-0.004×νd1+1.844
41≦νd1<51のとき
-0.004×νd1+1.714≦nd1≦-0.004×νd1+1.844
51≦νd1<61のとき
-0.0015×νd1+1.5865≦nd1≦-0.004×νd1+1.844
61≦νd1≦71のとき
-0.0015×νd1+1.5865≦nd1≦-0.009×νd1+2.149
但し、
nd1:前記第1レンズ群における前記負レンズの材質のd線(波長λ=587.6nm)に対する屈折率
νd1:前記第1レンズ群における前記負レンズの材質のd線(波長λ=587.6nm)に対するアッベ数
この構成により、ズームレンズの高画質化を図ることができる。
(第1実施例)
図1は、本願の第1実施例に係るズームレンズの構成、及び各レンズ群の移動軌跡を示す図である。
本実施例に係るズームレンズは、物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズ群G1と、正の屈折力を有する第2レンズ群G2と、開口絞りSと、負の屈折力を有する第3レンズ群G3と、正の屈折力を有する第4レンズ群G4と、フレアカット絞りFSとから構成されている。そして、広角端状態(W)から望遠端状態(T)への変倍に際して、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔が減少し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔が増加し、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間隔が減少するように、各レンズ群G1,G2,G3,G4が光軸に沿って移動する。
第2レンズ群G2は、物体側から順に、両凸形状の正レンズL4と、両凸形状の正レンズL5と両凹形状の負レンズL6との接合レンズとからなる。
第4レンズ群G4は、物体側から順に、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズL9と、両凸形状の正レンズL10と像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL11との接合レンズとからなる。
また、フレアカット絞りFSは、第4レンズ群G4の像側に配置されており、これにより中間像高のコマフレアを効果的に除去することができる。
[全体諸元]において、fは焦点距離、FNOはFナンバー、2ωは画角をそれぞれ示す。
[レンズデータ]において、面は物体側からのレンズ面の順序、rはレンズ面の曲率半径、dはレンズ面の間隔をそれぞれ示す。また、ndはd線(λ=587.6nm)に対する屈折率、νdはd線(λ=587.6nm)に対するアッベ数をそれぞれ示す。さらに、レンズデータ中の非球面には、米印(*)を付して曲率半径rの欄には近軸曲率半径を示し、κ及び各非球面係数は[非球面データ]の欄に記載する。また、曲率半径r=0.0000は平面を示し、空気の屈折率nd=1.000000はその記載を省略している。
X(y)=(y2/r)/〔1+(1−κ・y2/r2)1/2〕
+C4・y4+C6・y6+C8・y8+C10・y10+C12・y12
[条件式対応値]では、該当するレンズが複数ある場合は、その条件式対応値も複数併記してある。また、レンズL2は下地レンズの表面に薄い樹脂層を形成しているが、この場合は下地レンズを該当レンズとしている。
ここで、以下の全ての諸元値において掲載されている焦点距離f、曲率半径r、その他長さの単位は一般に「mm」が使われる。しかし光学系は、比例拡大又は比例縮小しても同等の光学性能が得られるため、これに限られるものではない。
なお、以下の全ての実施例の諸元値においても、本実施例と同様の符号を用いる。
[全体諸元]
f = 18.54 〜 53.4
FNO= 3.6 〜 5.9
2ω = 29.86 〜 78.18゜
[レンズデータ]
面 r d nd νd
1 87.9379 1.0000 1.516330 64.14
2 16.8369 9.6060
3 126.9038 1.0000 1.516330 64.14
4 21.4987 0.1500 1.553890 38.09
*5 17.6389 3.9380
6 32.8432 3.5080 1.761821 26.52
7 81.9946 D07
8 53.2062 2.5000 1.516330 64.14
9 -51.8953 0.6926
10 22.9065 3.5000 1.516330 64.14
11 -33.8880 1.0000 1.761820 26.52
12 1827.6963 D12
13 0.0000 1.0027 開口絞りS
14 -55.3061 2.0000 1.805180 25.43
15 -19.0973 1.0000 1.772500 49.61
16 46.4291 D16
17 -158.1401 2.5505 1.516330 64.14
18 -20.5717 0.4757
19 66.3104 4.6196 1.516330 64.14
20 -15.9854 1.0000 1.806100 33.25
21 -49.1416 D21
22 0.0000 B.F フレアカット絞りFS
[非球面データ]
<第5レンズ面>
κ = -1.00000
C4 = -1.12900E-05
C6 = -2.73590E-08
C8 = -7.88710E-11
C10= 8.89590E-14
C12= 0.00000
[可変間隔データ]
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f 18.50000 35.00000 53.40000
D07 28.64500 7.97760 1.21180
D12 2.84980 9.20440 13.66200
D16 12.31840 5.97110 1.50000
D21 0.00000 12.58520 27.58320
B.F 38.50001 38.49995 38.49998
[条件式対応値]
条件式(1) νd1=64.14(L1),64.14(L2)
条件式(2) nd1=1.516330(L1),1.516330(L2)
条件式(3) νd2=64.14(L4),64.14(L5)
条件式(4) nd2=1.516330(L4),1.516330(L5)
条件式(5) νd4=64.14(L9),64.14(L10)
条件式(6) nd4=1.516330(L9),1.516330(L10)
条件式(7) (−f1)/fw=1.473
条件式(8) Rasp/(−f1)=0.646
条件式(9) f2/fw=1.556
条件式(10) (−f3)/fw=1.807
条件式(11) f4/fw=1.923
なお、以下に示す各実施例の諸収差図において、本実施例と同様の符号を用いる。
図3は、本願の第2実施例に係るズームレンズの構成、及び各レンズ群の移動軌跡を示す図である。
本実施例に係るズームレンズは、物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズ群G1と、正の屈折力を有する第2レンズ群G2と、開口絞りSと、負の屈折力を有する第3レンズ群G3と、正の屈折力を有する第4レンズ群G4と、フレアカット絞りFSとから構成されている。そして、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔が減少し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔が増加し、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間隔が減少するように、各レンズ群G1,G2,G3,G4が光軸に沿って移動する。
第2レンズ群G2は、物体側から順に、両凸形状の正レンズL4と、両凸形状の正レンズL5と両凹形状の負レンズL6との接合レンズとからなる。
第4レンズ群G4は、物体側から順に、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズL9と、両凸形状の正レンズL10と像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL11との接合レンズとからなる。
また、フレアカット絞りFSは、第4レンズ群G4の像側に配置されており、これにより中間像高のコマフレアを効果的に除去することができる。
以下の表2に、本願の第2実施例に係るズームレンズの諸元の値を掲げる。
[全体諸元]
f = 18.54 〜 53.4
FNO= 3.6 〜 5.9
2ω = 29.86 〜 78.18゜
[レンズデータ]
面 r d nd νd
1 74.9810 1.0000 1.518230 58.96
2 18.9515 0.1500 1.553890 38.09
*3 17.0398 8.0792
4 -93.0897 1.0000 1.516330 64.14
5 30.6538 5.3426
6 43.2507 2.5593 1.717362 29.51
7 133.4367 D07
8 92.6644 2.5000 1.518230 58.96
9 -36.6670 0.1000
10 19.6861 3.5000 1.518230 58.96
11 -37.9326 1.0000 1.740770 27.79
12 129.7648 D12
13 0.0000 1.9230 開口絞りS
14 -42.8152 3.0000 1.805180 25.43
15 -13.8958 1.0000 1.772500 49.61
16 40.6606 D16
17 -101.5211 2.4781 1.516330 64.14
18 -19.8792 0.1000
19 74.2885 4.4863 1.516330 64.14
20 -15.6848 1.0000 1.805180 25.43
21 -37.5298 D21
22 0.0000 B.F フレアカット絞りFS
[非球面データ]
<第3レンズ面>
κ = -1.00000
C4 = 1.00718E-05
C6 = 1.56467E-08
C8 = -4.55652E-11
C10= 9.30745E-14
C12= 0.00000
[可変間隔データ]
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f 18.50000 35.00000 53.40000
D07 31.74720 8.60140 1.10000
D12 3.09030 7.78510 11.38190
D16 9.79790 5.11060 1.50000
D21 0.00000 12.78450 27.24450
B.F 38.49979 38.49921 38.49668
[条件式対応値]
条件式(1) νd1=58.96(L1),64.14(L2)
条件式(2) nd1=1.518230(L1),1.516330(L2)
条件式(3) νd2=58.96(L4),58.96(L5)
条件式(4) nd2=1.518230(L4),1.518230(L5)
条件式(5) νd4=64.14(L9),64.14(L10)
条件式(6) nd4=1.516330(L9),1.516330(L10)
条件式(7) (−f1)/fw=1.582
条件式(8) Rasp/(−f1)=0.581
条件式(9) f2/fw=1.518
条件式(10) (−f3)/fw=1.492
条件式(11) f4/fw=1.753
各諸収差図より本実施例に係るズームレンズは、広角端状態、中間焦点距離状態、及び望遠端状態の各状態において、諸収差を良好に補正し、優れた結像性能を有していることがわかる。
図5は、本願の第3実施例に係るズームレンズの構成、及び各レンズ群の移動軌跡を示す図である。
本実施例に係るズームレンズは、物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズ群G1と、正の屈折力を有する第2レンズ群G2と、開口絞りSと、負の屈折力を有する第3レンズ群G3と、正の屈折力を有する第4レンズ群G4と、フレアカット絞りFSとから構成されている。そして、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔が減少し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔が増加し、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間隔が減少するように、各レンズ群G1,G2,G3,G4が光軸に沿って移動する。
第2レンズ群G2は、物体側から順に、両凸形状の正レンズL4と、両凸形状の正レンズL5と両凹形状の負レンズL6との接合レンズとからなる。
第4レンズ群G4は、物体側から順に、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズL9と、両凸形状の正レンズL10と像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL11との接合レンズとからなる。
また、フレアカット絞りFSは、第4レンズ群G4の像側に配置されており、これにより中間像高のコマフレアを効果的に除去することができる。
以下の表3に、本願の第3実施例に係るズームレンズの諸元の値を掲げる。
[全体諸元]
f = 18.54 〜 53.4
FNO= 3.6 〜 5.9
2ω = 29.86 〜 78.18゜
[レンズデータ]
面 r d nd νd
1 60.7025 1.0000 1.672700 32.11
2 20.1309 0.1500 1.553890 38.09
*3 18.0307 7.8820
4 -67.9454 1.0000 1.516330 64.14
5 33.0065 5.1397
6 49.5584 3.2468 1.846660 23.78
7 256.7070 D07
8 111.0735 2.5188 1.581440 40.75
9 -40.8980 0.1000
10 19.5663 3.6188 1.516330 64.14
11 -42.8673 1.0000 1.805180 25.43
12 144.3448 D12
13 0.0000 3.0610 開口絞りS
14 -43.9310 3.0000 1.805180 25.43
15 -13.9063 1.0000 1.772500 49.61
16 41.4061 D16
17 -124.9960 2.6553 1.516330 64.14
18 -18.7086 0.1000
19 67.1213 4.5017 1.516330 64.14
20 -15.4403 1.0000 1.805180 25.43
21 -46.9391 D21
22 0.0000 B.F フレアカット絞りFS
[非球面データ]
<第3レンズ面>
κ = -1.00000
C4 = 6.47860E-06
C6 = 7.00070E-09
C8 = -5.09980E-11
C10= 8.35270E-14
C12= 0.00000
[可変間隔データ]
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f 18.50000 35.00000 53.40000
D07 34.42460 9.46090 1.10000
D12 1.82350 6.06090 9.24630
D16 9.22650 4.99530 1.79820
D21 0.00000 13.00890 28.00000
B.F 38.49996 38.49984 38.49996
[条件式対応値]
条件式(1) νd1=32.11(L1),64.14(L2)
条件式(2) nd1=1.67270(L1),1.516330(L2)
条件式(3) νd2=40.75(L4),64.14(L5)
条件式(4) nd2=1.581440(L4),1.516330(L5)
条件式(5) νd4=64.14(L9),64.14(L10)
条件式(6) nd4=1.516330(L9),1.516330(L10)
条件式(7) (−f1)/fw=1.635
条件式(8) Rasp/(−f1)=0.595
条件式(9) f2/fw=1.553
条件式(10) (−f3)/fw=1.528
条件式(11) f4/fw=1.807
各諸収差図より本実施例に係るズームレンズは、広角端状態、中間焦点距離状態、及び望遠端状態の各状態において、諸収差を良好に補正し、優れた結像性能を有していることがわかる。
図7は、本願の第4実施例に係るズームレンズの構成、及び各レンズ群の移動軌跡を示す図である。
本実施例に係るズームレンズは、物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズ群G1と、正の屈折力を有する第2レンズ群G2と、開口絞りSと、負の屈折力を有する第3レンズ群G3と、正の屈折力を有する第4レンズ群G4と、フレアカット絞りFSとから構成されている。そして、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔が減少し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔が増加し、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間隔が減少するように、各レンズ群G1,G2,G3,G4が光軸に沿って移動する。
第2レンズ群G2は、物体側から順に、両凸形状の正レンズL4と、両凸形状の正レンズL5と両凹形状の負レンズL6との接合レンズとからなる。
第4レンズ群G4は、物体側から順に、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズL9と、両凸形状の正レンズL10と像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL11との接合レンズとからなる。
また、フレアカット絞りFSは、第4レンズ群G4の像側に配置されており、これにより中間像高のコマフレアを効果的に除去することができる。
以下の表4に、本願の第4実施例に係るズームレンズの諸元の値を掲げる。
[全体諸元]
f = 18.54 〜 53.4
FNO= 3.6 〜 5.9
2ω = 29.86 〜 78.18゜
[レンズデータ]
面 r d nd νd
1 95.7286 1.0000 1.517420 52.42
2 19.5918 0.1500 1.553890 38.09
*3 17.4913 7.4525
4 -132.5935 1.0000 1.518230 58.96
5 29.4829 5.7549
6 41.3914 2.5000 1.761820 26.52
7 106.6932 D07
8 75.4871 2.5000 1.517420 52.42
9 -40.2097 0.1000
10 19.4944 3.5000 1.518230 58.96
11 -35.2115 1.0000 1.740770 27.79
12 110.7457 D12
13 0.0000 2.4103 開口絞りS
14 -44.0740 3.0000 1.805180 25.43
15 -14.3817 1.0000 1.772500 49.61
16 42.8437 D16
17 -142.5530 2.7062 1.517420 52.42
18 -18.5433 0.1000
19 58.6387 4.5744 1.518230 58.96
20 -15.5034 1.0000 1.805180 25.43
21 -51.5403 D21
22 0.0000 B.F フレアカット絞りFS
[非球面データ]
<第3レンズ面>
κ = -1.00000
C4 = 8.22140E-06
C6 = 3.35360E-09
C8 = -2.56140E-11
C10= 4.91920E-14
C12= 0.00000
[可変間隔データ]
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f 18.50000 35.00000 53.40000
D07 32.30390 8.92870 1.10000
D12 1.91770 6.52440 9.75010
D16 9.46300 4.86680 1.62190
D21 0.00000 12.82500 28.00000
B.F 38.49944 38.49907 38.49945
[条件式対応値]
条件式(1) νd1=52.42(L1),58.96(L2)
条件式(2) nd1=1.517420(L1),1.518230(L2)
条件式(3) νd2=52.42(L4),58.96(L5)
条件式(4) nd2=1.517420(L4),1.518230(L5)
条件式(5) νd4=52.42(L9),58.96(L10)
条件式(6) nd4=1.517420(L9),1.518230(L10)
条件式(7) (−f1)/fw=1.614
条件式(8) Rasp/(−f1)=0.584
条件式(9) f2/fw=1.564
条件式(10) (−f3)/fw=1.556
条件式(11) f4/fw=1.764
各諸収差図より本実施例に係るズームレンズは、広角端状態、中間焦点距離状態、及び望遠端状態の各状態において、諸収差を良好に補正し、優れた結像性能を有していることがわかる。
なお、本願のズームレンズの数値実施例として4群構成のものを示したが、本願のズームレンズの群構成はこれに限られず、3群、5群等の他の群構成のズームレンズを構成することもできる。
また、本願のズームレンズを構成する各レンズ群は、第1レンズ群だけでなく、第2レンズ群、第3レンズ群、又は第4レンズ群等の他のレンズ群においても、非球面を有していてもよい。この非球面は、研削加工による非球面、ガラスを型で非球面形状に成型したガラスモールド非球面、又はガラス表面に設けた樹脂を非球面形状に形成した複合型非球面のいずれでもよい。
また、第3レンズ群の負レンズにおいても、第1レンズ群の負レンズの条件式(1)及び条件式(2)と、同等の条件式を満足してもよい。
なお、上記各実施例は本願の一具体例を示しているものであり、本願はこれらに限定されるものではない。
図9は、本願のズームレンズを備えたカメラの構成を示す図である。
本カメラ1は、図9に示すように撮影レンズ2として上記第1実施例に係るズームレンズを備えたデジタル一眼レフカメラである。
なお、本願は以上に限られず、上記第2実施例、第3実施例、又は第4実施例に係るズームレンズを撮影レンズ2として搭載したカメラを構成しても上記カメラ1と同様の効果を勿論奏することができる。
G2 第2レンズ群
G3 第3レンズ群
G4 第4レンズ群
S 開口絞り
FS フレアカット絞り
I 像面
W 広角端状態
M 中間焦点距離状態
T 望遠端状態
Claims (15)
- 物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズ群と、正の屈折力を有する第2レンズ群と、負の屈折力を有する第3レンズ群と、正の屈折力を有する第4レンズ群とにより、実質的に4個のレンズ群からなり、
広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔が減少し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が増加し、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群との間隔が減少するように、前記各レンズ群が光軸に沿って移動し、
前記第1レンズ群は、負レンズを有し、
前記第2レンズ群は、正レンズを有し、
前記第4レンズ群は、正レンズを有し、
前記第1レンズ群における前記負レンズの全て、前記第2レンズ群における前記正レンズの全て、及び前記第4レンズ群における前記正レンズの全ては、以下の条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
30≦νd1≦71
30≦νd1<36のとき
-0.013×νd1+2.083≦nd1≦1.7
36≦νd1<41のとき
-0.013×νd1+2.083≦nd1≦-0.004×νd1+1.844
41≦νd1<51のとき
-0.004×νd1+1.714≦nd1≦-0.004×νd1+1.844
51≦νd1<61のとき
-0.0015×νd1+1.5865≦nd1≦-0.004×νd1+1.844
61≦νd1≦71のとき
-0.0015×νd1+1.5865≦nd1≦-0.009×νd1+2.149
30≦νd2≦71
30≦νd2<36のとき
-0.013×νd2+2.083≦nd2≦1.7
36≦νd2<41のとき
-0.013×νd2+2.083≦nd2≦-0.004×νd2+1.844
41≦νd2<51のとき
-0.004×νd2+1.714≦nd2≦-0.004×νd2+1.844
51≦νd2<61のとき
-0.0015×νd2+1.5865≦nd2≦-0.004×νd2+1.844
61≦νd2≦71のとき
-0.0015×νd2+1.5865≦nd2≦-0.009×νd2+2.149
30≦νd4≦71
30≦νd4<36のとき
-0.013×νd4+2.083≦nd4≦1.7
36≦νd4<41のとき
-0.013×νd4+2.083≦nd4≦-0.004×νd4+1.844
41≦νd4<51のとき
-0.004×νd4+1.714≦nd4≦-0.004×νd4+1.844
51≦νd4<61のとき
-0.0015×νd4+1.5865≦nd4≦-0.004×νd4+1.844
61≦νd4≦71のとき
-0.0015×νd4+1.5865≦nd4≦-0.009×νd4+2.149
但し、
nd1:前記第1レンズ群における前記負レンズの材質のd線(波長λ=587.6nm)に対する屈折率
νd1:前記第1レンズ群における前記負レンズの材質のd線(波長λ=587.6nm)に対するアッベ数
nd2:前記第2レンズ群における前記正レンズの材質のd線(波長λ=587.6nm)に対する屈折率
νd2:前記第2レンズ群における前記正レンズの材質のd線(波長λ=587.6nm)に対するアッベ数
nd4:前記第4レンズ群における前記正レンズの材質のd線(波長λ=587.6nm)に対する屈折率
νd4:前記第4レンズ群における前記正レンズの材質のd線(波長λ=587.6nm)に対するアッベ数 - 前記第1レンズ群の前記負レンズのうちの少なくとも1つのレンズは、非球面を有することを特徴とする請求項1に記載のズームレンズ。
- 前記第1レンズ群は、物体側から順に、物体側レンズ面が凸の負メニスカスレンズと、像側レンズ面が凹の負レンズと、物体側レンズ面が凸の正レンズとを有し、
以下の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。
0.7≦(−f1)/fw≦1.7
但し、
f1:前記第1レンズ群の焦点距離
fw:広角端状態における前記ズームレンズの焦点距離 - 前記第1レンズ群における前記負メニスカスレンズの像側レンズ面又は前記負レンズの像側レンズ面の少なくとも一方が非球面であり、
以下の条件式を満足することを特徴とする請求項3に記載のズームレンズ。
0.32≦Rasp/(−f1)≦1.0
但し、
Rasp:前記非球面の近軸曲率半径
f1 :前記第1レンズ群の焦点距離 - 前記第2レンズ群は、2枚の正レンズと、1枚の負レンズとから構成されていることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載のズームレンズ。
- 前記第2レンズ群において、前記2枚の正レンズのうちの1枚と前記1枚の負レンズとは接合されていることを特徴とする請求項5に記載のズームレンズ。
- 前記第3レンズ群は、1枚の正レンズと、1枚の負レンズとから構成されていることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか1項に記載のズームレンズ。
- 前記第3レンズ群近傍に開口絞りを有し、
前記開口絞りは、前記第3レンズ群と一体的に移動することを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか1項に記載のズームレンズ。 - 前記第4レンズ群は、2枚の正レンズと、1枚の負レンズとから構成されていることを特徴とする請求項1から請求項8のいずれか1項に記載のズームレンズ。
- 前記第2レンズ群と前記第4レンズ群とは、望遠端状態から広角端状態への変倍に際して、一体的に移動することを特徴とする請求項1から請求項9のいずれか1項に記載のズームレンズ。
- 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1から請求項10のいずれか1項に記載のズームレンズ。
1.0≦f2/fw≦2.3
但し、
fw:広角端状態における前記ズームレンズの焦点距離
f2:前記第2レンズ群の焦点距離 - 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1から請求項11のいずれか1項に記載のズームレンズ。
0.8≦(−f3)/fw≦3.0
但し、
fw:広角端状態における前記ズームレンズの焦点距離
f3:前記第3レンズ群の焦点距離 - 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1から請求項12のいずれか1項に記載のズームレンズ。
0.8≦f4/fw≦2.0
但し、
fw:広角端状態における前記ズームレンズの焦点距離
f4:前記第4レンズ群の焦点距離 - 請求項1から請求項13のいずれか1項に記載のズームレンズを備えたことを特徴とする撮像装置。
- 物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズ群と、正の屈折力を有する第2レンズ群と、負の屈折力を有する第3レンズ群と、正の屈折力を有する第4レンズ群とにより、実質的に4個のレンズ群からなるズームレンズの変倍方法であって、
広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔が減少し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が増加し、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群との間隔が減少するように、前記各レンズ群が光軸に沿って移動し、
前記第1レンズ群は、負レンズを有し、
前記第2レンズ群は、正レンズを有し、
前記第4レンズ群は、正レンズを有し、
前記第1レンズ群における前記負レンズの全て、前記第2レンズ群における前記正レンズの全て、及び前記第4レンズ群における前記正レンズの全ては、以下の条件式を満足することを特徴とするズームレンズの変倍方法。
30≦νd1≦71
30≦νd1<36のとき
-0.013×νd1+2.083≦nd1≦1.7
36≦νd1<41のとき
-0.013×νd1+2.083≦nd1≦-0.004×νd1+1.844
41≦νd1<51のとき
-0.004×νd1+1.714≦nd1≦-0.004×νd1+1.844
51≦νd1<61のとき
-0.0015×νd1+1.5865≦nd1≦-0.004×νd1+1.844
61≦νd1≦71のとき
-0.0015×νd1+1.5865≦nd1≦-0.009×νd1+2.149
30≦νd2≦71
30≦νd2<36のとき
-0.013×νd2+2.083≦nd2≦1.7
36≦νd2<41のとき
-0.013×νd2+2.083≦nd2≦-0.004×νd2+1.844
41≦νd2<51のとき
-0.004×νd2+1.714≦nd2≦-0.004×νd2+1.844
51≦νd2<61のとき
-0.0015×νd2+1.5865≦nd2≦-0.004×νd2+1.844
61≦νd2≦71のとき
-0.0015×νd2+1.5865≦nd2≦-0.009×νd2+2.149
30≦νd4≦71
30≦νd4<36のとき
-0.013×νd4+2.083≦nd4≦1.7
36≦νd4<41のとき
-0.013×νd4+2.083≦nd4≦-0.004×νd4+1.844
41≦νd4<51のとき
-0.004×νd4+1.714≦nd4≦-0.004×νd4+1.844
51≦νd4<61のとき
-0.0015×νd4+1.5865≦nd4≦-0.004×νd4+1.844
61≦νd4≦71のとき
-0.0015×νd4+1.5865≦nd4≦-0.009×νd4+2.149
但し、
nd1:前記第1レンズ群における前記負レンズの材質のd線(波長λ=587.6nm)に対する屈折率
νd1:前記第1レンズ群における前記負レンズの材質のd線(波長λ=587.6nm)に対するアッベ数
nd2:前記第2レンズ群における前記正レンズの材質のd線(波長λ=587.6nm)に対する屈折率
νd2:前記第2レンズ群における前記正レンズの材質のd線(波長λ=587.6nm)に対するアッベ数
nd4:前記第4レンズ群における前記正レンズの材質のd線(波長λ=587.6nm)に対する屈折率
νd4:前記第4レンズ群における前記正レンズの材質のd線(波長λ=587.6nm)に対するアッベ数
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