JP6129766B2 - ズームレンズおよび撮像装置 - Google Patents

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Description

本発明は、ズームレンズおよび撮像装置に関し、より詳しくは、デジタルカメラ、ビデオカメラ、映画撮影用カメラ、放送用カメラ、監視カメラ等に好適なズームレンズ、およびこのズームレンズを備えた撮像装置に関するものである。
テレビカメラや放送用カメラ等に搭載されるズームレンズとしては、例えば下記特許文献1〜3に記載されている4群タイプのものが知られている。特許文献1〜3には、物体側から順に、変倍の際に固定されている正の第1レンズ群と、変倍の際に移動する第2レンズ群と、変倍に伴う像面変動の補正機能を持つ第3レンズ群と、変倍の際に固定されている正の第4レンズ群とが配されてなるレンズ系が記載されている。
特開2001−116993号公報 特許第4478247号公報 特許第5241166号公報
映画撮影用カメラ、放送用カメラ等では、合焦による画角の変化が小さいことが望まれるため、最も物体側の第1レンズ群を3つのレンズ群から構成し、そのうちの中間のレンズ群のみを移動させるインナーフォーカス方式を採ることが多い。このような第1レンズ群を3つのレンズ群で構成する必要性に加え、望遠側での球面収差等の良好な補正のために、第1レンズ群はそのレンズ枚数が多くなり大型化し重量が重くなりやすい。一方、近年では、CCD(Charge Coupled Device)やCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等の撮像素子を用いた電子撮像装置が主流であり、撮像素子の高画素化に伴い撮像素子のイメージサイズの大型化が進んでいる。大きなイメージサイズに合わせてレンズ系を拡大することは可能であるが、映画撮影用カメラ、放送用カメラ等では可搬性が要求されることから、大きなイメージサイズに対しても小型で軽量に構成可能なレンズ系が求められている。しかしながら、特許文献1〜3に記載のレンズ系は、大きなイメージサイズに対応させようとすると第1レンズ群が非常に大きなものとなってしまう。
本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、合焦の際の画角変化が抑制可能で、大きなイメージサイズに対して小型化・軽量化が図られ、高い光学性能を有するズームレンズ、およびこのようなズームレンズを備えた撮像装置を提供することを目的とするものである。
本発明のズームレンズは、物体側から順に、変倍の際に像面に対し固定されている正の屈折力を有する第1レンズ群と、変倍の際に相互の空気間隔を変化させて光軸方向に移動する2つ以上のレンズ群からなる移動レンズ群と、絞りと、変倍の際に像面に対し固定されている正の屈折力を有する最終レンズ群とから実質的に構成され、第1レンズ群は、物体側から順に、合焦の際に像面に対し固定されている負の屈折力を有する第1レンズ群前群と、合焦の際に光軸方向に移動する正の屈折力を有する第1レンズ群中群と、合焦の際に像面に対し固定されている正の屈折力を有する第1レンズ群後群とから実質的に構成され、第1レンズ群前群が、物体側から順に、負レンズと、負レンズおよび正レンズが物体側からこの順に接合された接合レンズとから実質的に構成され、第1レンズ群前群について下記条件式(6)、(7)を満足し、第1レンズ群中群が下記条件式(1)を満足する少なくとも1つの非球面レンズを含み、この非球面レンズが有する非球面の少なくとも1つが下記条件式(2)を満足することを特徴とするものである。
1.7<Nd(1a−) (6)
νd(1a+)<28 (7)
0<[Xr(yr)−Xf(yf)]/fw (1)
30<Das・y/IH<100 (2)
ただし、
Nd(1a−):前記第1レンズ群前群が有する負レンズのd線に対する平均屈折率
νd(1a+):前記第1レンズ群前群が有する正レンズのd線に対するアッベ数
yf:広角端での最大像高の主光線の非球面レンズの物体側の面における高さ
yr:広角端での最大像高の主光線の非球面レンズの像側の面における高さ
Xf(yf):非球面レンズの物体側の面とこの面の近軸球面との高さyfにおける光軸方向のずれ量
Xr(yr):非球面レンズの像側の面とこの面の近軸球面との高さyrにおける光軸方向のずれ量
fw:広角端での全系の焦点距離
Das:非球面レンズの非球面から絞りまでの光軸上の距離
y:広角端での最大像高の主光線の非球面レンズの非球面における高さ
IH:最大像高
であり、Xf(yf)の符号は、高さyfにおいて非球面レンズの物体側の面がこの面の近軸球面より物体側にある場合を負、像側にある場合を正とし、Xr(yr)の符号は、高さyrにおいて非球面レンズの像側の面がこの面の近軸球面より物体側にある場合を負、像側にある場合を正とする。
本発明のズームレンズにおいては、下記条件式(3)〜(5)、(8)、(1−1)、(2−1)、(4−1)、(5−1)のいずれか1つ、または任意の組み合わせを満足することが好ましい。
0.002<[Xr(yr)−Xf(yf)]/fw<0.05 (1−1)
40<Das・y/IH<80 (2−1)
Das/(IH・Zr)<2 (3)
3<f1b/fw<30 (4)
5<f1b/fw<15 (4−1)
2<f1/fw<15 (5)
3<f1/fw<8 (5−1)
−6<f1a/fw<−3 (8)
ただし、
Zr:ズーム比
f1b:第1レンズ群中群の焦点距離
f1:第1レンズ群の焦点距離
f1a:第1レンズ群前群の焦点距離
である。
また、本発明のズームレンズにおいては、下記条件式(6−1)、(7−1)を満足することがより好ましい
.75<Nd(1a−) (6−1
νd(1a+)<25 (7−1)
ただし、
Nd(1a−):第1レンズ群前群が有する負レンズのd線に対する平均屈折率
νd(1a+):第1レンズ群前群が有する正レンズのd線に対するアッベ数
である。
また、本発明のズームレンズにおいては、第1レンズ群中群が、物体側から順に、正レンズと、負レンズと、正レンズとから実質的に構成される3枚構成であるか、あるいは、物体側から順に、2枚の正レンズと、負レンズと、正レンズとから実質的に構成される4枚構成であることが好ましい。
また、本発明のズームレンズにおいては、移動レンズ群を構成するレンズ群のうち、像側から1番目および2番目のレンズ群がともに負の屈折力を有することが好ましい。
また、本発明のズームレンズにおいては、第1レンズ群中群は、合焦の際に相互の空気間隔を変化させて光軸方向に移動する2つのレンズ群から構成されることが好ましい。
本発明の撮像装置は、上記記載の本発明のズームレンズを備えたことを特徴とするものである。
なお、上記各「レンズ群」は、必ずしも複数のレンズから構成されるものだけではなく、1枚のレンズのみで構成されるものも含むものとする。
なお、上記の「実質的に構成され」の「実質的に」とは、挙げた構成要素以外に、実質的にパワーを有さないレンズ、絞りやカバーガラスやフィルタ等のレンズ以外の光学要素等を含んでもよいことを意図するものである。
なお、本明細書に記載する屈折力の符号やレンズの面形状は、特に断りがない限り、非球面が含まれているものについては近軸領域におけるものとする。
本発明によれば、物体側から順に、正の固定群、複数のレンズ群からなる移動群、正の固定群からなるレンズ系において、最も物体側の正の固定群を3つのレンズ群から構成し、そのうち中間のレンズ群のみをフォーカス群とし、このフォーカス群が所定の条件式を満足する非球面を有するように構成しているため、合焦の際の画角変化が抑制可能で、大きなイメージサイズに対して小型化・軽量化が図られ、高い光学性能を有するズームレンズ、およびこのようなズームレンズを備えた撮像装置を提供することができる。
本発明の一実施の形態に係るズームレンズの広角端におけるレンズ構成を示す断面図である 条件式(1)、(2)の記号を説明するための図である Xf(yf)を説明するための図である 本発明の実施例1のズームレンズのレンズ構成を示す断面図であり、上段が広角端状態、中段が中間焦点距離状態、下段が望遠端状態のものである 本発明の実施例2のズームレンズのレンズ構成を示す断面図であり、上段が広角端状態、中段が中間焦点距離状態、下段が望遠端状態のものである 本発明の実施例3のズームレンズのレンズ構成を示す断面図であり、上段が広角端状態、中段が中間焦点距離状態、下段が望遠端状態のものである 本発明の実施例4のズームレンズのレンズ構成を示す断面図であり、上段が広角端状態、中段が中間焦点距離状態、下段が望遠端状態のものである 本発明の実施例5のズームレンズのレンズ構成を示す断面図であり、上段が広角端状態、中段が中間焦点距離状態、下段が望遠端状態のものである 本発明の実施例1のズームレンズの諸収差図であり、上段が広角端状態、中段が中間焦点距離状態、下段が望遠端状態のものであり、各状態の収差図いずれも左から順に、球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図である 本発明の実施例2のズームレンズの諸収差図であり、上段が広角端状態、中段が中間焦点距離状態、下段が望遠端状態のものであり、各状態の収差図いずれも左から順に、球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図である 本発明の実施例3のズームレンズの諸収差図であり、上段が広角端状態、中段が中間焦点距離状態、下段が望遠端状態のものであり、各状態の収差図いずれも左から順に、球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図である 本発明の実施例4のズームレンズの諸収差図であり、上段が広角端状態、中段が中間焦点距離状態、下段が望遠端状態のものであり、各状態の収差図いずれも左から順に、球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図である 本発明の実施例5のズームレンズの諸収差図であり、上段が広角端状態、中段が中間焦点距離状態、下段が望遠端状態のものであり、各状態の収差図いずれも左から順に、球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図である 本発明の実施形態にかかる撮像装置の概略的な構成図である
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図1に、本発明の一実施形態に係るズームレンズの無限遠物体に合焦している状態での広角端におけるレンズ構成を示す断面図を示す。なお、図1に示す例は後述の実施例1に対応している。図1では紙面左側が物体側、紙面右側が像側である。
このズームレンズが撮像装置に搭載される際には保護用のカバーガラスや撮像装置の仕様に応じたローパスフィルタや赤外線カットフィルタ等の各種フィルタを備えることが好ましく、図1では、これらを想定した平行平板状の光学部材PPをレンズ系と像面Simとの間に配置した例を示している。
本発明のズームレンズは、光軸Zに沿って物体側から順に、変倍の際に像面Simに対し固定されている正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、変倍の際に相互の空気間隔を変化させて光軸方向に移動する2つ以上のレンズ群からなる移動レンズ群Gmと、開口絞りStと、変倍の際に像面Simに対し固定されている正の屈折力を有する最終レンズ群Geとから実質的に構成される。なお、図1に示す開口絞りStは大きさや形状を表すものではなく、光軸上の位置を示すものである。
図1に示すズームレンズは、光軸Zに沿って物体側から順に、正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、負の屈折力を有する第3レンズ群G3と、負の屈折力を有する第4レンズ群G4と、開口絞りStと、正の屈折力を有する第5レンズ群G5とから構成され、広角端から望遠端への変倍の際に、第1レンズ群G1、第5レンズ群G5は像面Simに対し固定されており、第2レンズ群G2、第3レンズ群G3、第4レンズ群G4は相互の空気間隔を変化させて光軸方向に移動するように構成されている。図1に示す例では、第2レンズ群G2、第3レンズ群G3、第4レンズ群G4からなるレンズ群が移動レンズ群Gmに対応し、第5レンズ群G5が最終レンズ群Geに対応する。
図1の第2レンズ群G2、第3レンズ群G3、第4レンズ群G4の下に記載されている曲線状の矢印は、広角端から望遠端への変倍の際に移動する各レンズ群の移動軌跡を概略的に示すものである。図1に示す例では、広角端から望遠端への変倍の際に、第2レンズ群G2は物体側へ移動することなく常に像側へ移動し、第3レンズ群G3も物体側へ移動することなく常に像側へ移動し、第4レンズ群G4は一旦物体側へ移動した後に像側へ移動するように構成されている。
図1に示す例では、第1レンズ群G1は、物体側から順に、レンズL11〜レンズL19の9枚のレンズからなり、第2レンズ群G2はレンズL21の1枚のレンズからなり、第3レンズ群G3は、物体側から順に、レンズL31〜レンズL35の5枚のレンズからなり、第4レンズ群G4は、物体側から順に、レンズL41〜レンズL42の2枚のレンズからなり、第5レンズ群G5は、物体側から順に、レンズL51〜レンズL62の12枚のレンズからなる。
このズームレンズでは、最も物体側の第1レンズ群G1を正レンズ群とすることにより、レンズ系全長の短縮が可能となり、小型化に有利となる。また、最も像側の第5レンズ群G5を正レンズ群とすることにより、軸外光線の主光線が像面Simへ入射する入射角が大きくなるのを抑制することができ、シェーディングを抑制できる。最も物体側のレンズ群と最も像側のレンズ群が変倍の際に固定されているので、変倍の際にレンズ系全長が変化しない。このような、物体側から順に、正の固定群と、各レンズ群の間隔を変化させて移動する複数のレンズ群からなる移動群と、開口絞りStと、正の固定群とからなる構成は、小型化かつ高性能化が可能であり、利便性が高く、特に映画撮影用カメラや放送用カメラに好適である。
移動レンズ群Gmを構成する複数のレンズ群のうち、像側から1番目および2番目のレンズ群はともに負の屈折力を有することが好ましく、このようにした場合は、レンズ系全長を抑制することができる。仮に、移動レンズ群の像側から1番目、2番目のレンズ群をそれぞれ正レンズ群、負レンズ群とした場合は、広角端から望遠端への変倍の際に、負レンズ群が像側へ移動し、正レンズ群が物体側へ移動するため、レンズ群の移動のために長いスペースが必要となり、レンズ系が大型化してしまう。
移動レンズ群Gmは例えば、相互の空気間隔を変化させて移動する2つの負レンズ群からなる2群構成としてもよく、このようにした場合は、移動レンズ群Gmを最少数のレンズ群で構成できるため駆動機構を簡素化でき装置の小型化を図ることができる。または、移動レンズ群Gmは、相互の空気間隔を変化させて移動する3つの負レンズ群からなる3群構成としてもよく、このようにした場合は、2群構成の物に比べ変倍の際の諸収差の変化の抑制により有利となる。
あるいは、移動レンズ群Gmは、物体側から順に、相互の空気間隔を変化させて移動する正レンズ群、負レンズ群、負レンズ群からなる3群構成としてもよい。このようにした場合は、望遠側での第1レンズ群G1の有効径を抑制することができ、第1レンズ群G1の外径を抑制することができるため、小型化・軽量化を図ることができ、また、変倍の際の球面収差の変化を抑制することができ、レンズ系を高倍率にした場合も変倍の際に良好な性能を維持することが可能となる。
また、移動レンズ群Gmの最も像側の負レンズ群は、例えば、負レンズ、正レンズが物体側からこの順に接合された1組の接合レンズからなるように構成してもよく、開口絞りSt近傍にこのような接合レンズを配置することで変倍の際の色収差の変化を抑えるのに有利となる。
このズームレンズの第1レンズ群G1は、物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズ群前群G1aと、正の屈折力を有する第1レンズ群中群G1bと、正の屈折力を有する第1レンズ群後群G1cとからなる3つのレンズ群から実質的に構成される。そして、無限遠物体から近距離物体への合焦の際には、第1レンズ群前群G1aと第1レンズ群後群G1cは像面Simに対して固定されており、第1レンズ群中群G1bのみが光軸方向に移動するように構成されている。このような構成を採ることで、合焦の際の収差変化と画角変化を抑制することができる。図1では、第1レンズ群中群G1bの下に水平方向の直線状の矢印を記入して第1レンズ群中群G1bがフォーカス群であることを示している。
図1に示す例では、第1レンズ群前群G1aは物体側から順に、レンズL11〜レンズL13からなり、第1レンズ群中群G1bは物体側から順に、レンズL14〜レンズL16からなり、第1レンズ群後群G1cは物体側から順に、レンズL17〜レンズL19からなる。
第1レンズ群前群G1aは、物体側から順に、負レンズと、負レンズおよび正レンズが物体側からこの順に接合された接合レンズとから実質的に構成されることが好ましく、このようにした場合は、広角側での像面湾曲や歪曲収差を抑え、望遠側での球面収差を良好に補正することができる。
第1レンズ群中群G1bは、物体側から順に、正レンズと、負レンズと、正レンズとから実質的に構成される3枚構成、あるいは、物体側から順に、2枚の正レンズと、負レンズと、正レンズとから実質的に構成される4枚構成とすることが好ましく、このようにした場合は、合焦の際の性能変化を抑制することができる。
図1に示す例は、合焦の際に3枚のレンズL14〜レンズL16が一体的に移動する構成を採っている。しかし、これとは異なり、第1レンズ群中群G1bを2つのレンズ群からなるように構成し、合焦の際にこれら2つのレンズ群を相互の空気間隔が変化するように移動させる、いわゆるフローティングフォーカス方式を採ってもよい。フローティングフォーカス方式を採った場合は、望遠側での合焦の際の球面収差の変化を抑制することができる。
このズームレンズは、第1レンズ群中群G1bが下記条件式(1)を満足する少なくとも1つの非球面レンズを含み、この非球面レンズが有する非球面の少なくとも1つが下記条件式(2)を満足するように構成される。第1レンズ群中群G1bにこのような非球面を使用することで、大きなイメージサイズに対しても第1レンズ群G1の小型化・軽量化を図ることができ、且つ、合焦の際の性能変化を抑制することができる。
0<[Xr(yr)−Xf(yf)]/fw (1)
30<Das・y/IH<100 (2)
ただし、
yf:広角端での最大像高の主光線の非球面レンズの物体側の面における高さ
yr:広角端での最大像高の主光線の非球面レンズの像側の面における高さ
Xf(yf):非球面レンズの物体側の面とこの面の近軸球面との高さyfにおける光軸方向のずれ量
Xr(yr):非球面レンズの像側の面とこの面の近軸球面との高さyrにおける光軸方向のずれ量
fw:広角端での全系の焦点距離
Das:非球面レンズの非球面から開口絞りまでの光軸上の距離
y:広角端での最大像高の主光線の非球面レンズの非球面における高さ
IH:最大像高
であり、Xf(yf)の符号は、高さyfにおいて非球面レンズの物体側の面がこの面の近軸球面より物体側にある場合を負、像側にある場合を正とし、Xr(yr)の符号は、高さyrにおいて非球面レンズの像側の面がこの面の近軸球面より物体側にある場合を負、像側にある場合を正とする。「高さ」は、光軸Zからの径方向の距離である。
なお、上記のyは、物体側の非球面について考える場合はyfと等しく、像側の非球面について考える場合はyrと等しい。例えば、図1に示す例では、第1レンズ群中群G1bに含まれる非球面レンズはレンズL14のみであり、レンズL14の物体側の面が非球面であり、像側の面は球面であるから、図1に示す例では、y=yfとなる。
図2に、図1の例のズームレンズに軸上光束11、最大像高の光束12、最大像高の主光線12cを合わせて示し、条件式(1)、(2)に関する高さyf、yr、y、距離Das、最大像高IHを例示的に示した断面図を示す。なお、図12では、図の煩雑化を避けるためレンズL14以外のレンズの符号、レンズ群の符号を省略している。
また、図3に物体側の面が非球面の場合のXf(yf)を説明するための概念図を示す。Xf(yf)は、図3に示すように、非球面レンズの物体側の面Saと、面Saの近軸球面Spとの高さyfにおける光軸方向のずれ量である。ここで、面Saの近軸球面Spとは、面Saの近軸曲率半径Rpを半径とし、面Saと光軸Zとの交点を通る球面である。図3では、近軸球面Spの中心Oも図示している。Xr(yr)は、像側の面について同様に考えることができる。図1に示す例のレンズL14では、像側の面が球面のためXr(yr)の値は0となる。
条件式(1)の下限以下とならないように構成することで、合焦の際の性能変化を抑制することが容易となる。また、このズームレンズは、下記条件式(1−1)を満足することが好ましい。条件式(1−1)の下限以下とならないように構成することで、条件式(1)に関する上記効果を高めることができる。条件式(1−1)の上限以上とならないように構成することで、球面収差、歪曲収差、非点収差等の諸収差をバランス良く良好に補正することが可能となる。
0.002<[Xr(yr)−Xf(yf)]/fw<0.05 (1−1)
条件式(2)の下限以下とならないように構成することで、歪曲収差、非点収差の良好な補正が容易になる。条件式(2)の上限以上とならないように構成することで、大きなイメージサイズに対しても小型化が容易になり、且つ、望遠側で球面収差を良好に補正することができる。条件式(2)に関する上記効果を高めるために、下記条件式(2−1)を満足することがより好ましい。
40<Das・y/IH<80 (2−1)
条件式(1)を満足する非球面レンズは正レンズでもよく負レンズでもよい。条件式(2)を満足する非球面は物体側の面でも像側の面でもよいが、広角側では第1レンズ群中群G1bを通る周辺光線の物体側の面における光線高は像側の面におけるものより高いため、物体側の面と像側の面のいずれか一方のみに条件式(2)を満足する非球面を形成する場合は、物体側の面に形成するとより高い軸外収差の補正効果が得られる。また、条件式(2)を満足する非球面は凸面でも凹面でもよいが、凹面にした場合はレンズ中心部よりも周辺部の方がパワーが強い形状となりやすく補正過剰になる虞があるのに対し、凸面にした場合はレンズ中心部よりも周辺部の方がパワーが弱い形状となりやすく収差の発生を抑制することができ収差のバランスがとることが容易になる。
また、このズームレンズは下記条件式(3)を満足することが好ましい。
Das/(IH・Zr)<2 (3)
ただし、
Das:非球面レンズの非球面から開口絞りまでの光軸上の距離
IH:最大像高
Zr:ズーム比
である。
条件式(3)の上限以上とならないように構成することで、映画撮影用カメラや放送用カメラ等に望まれるズーム比、例えば10倍程度のズーム比を確保しながら、第1レンズ群G1を小型化することができる。
また、このズームレンズは下記条件式(4)を満足することが好ましい。
3<f1b/fw<30 (4)
ただし、
f1b:第1レンズ群中群の焦点距離
fw:広角端での全系の焦点距離
である。
条件式(4)の下限以下とならないように第1レンズ群中群G1bの屈折力を抑制することで、合焦の際の収差変化を抑制することができる。条件式(4)の上限以上とならないように第1レンズ群中群G1bの屈折力を確保することで、合焦の際の第1レンズ群中群G1bの移動量が大きくなり第1レンズ群G1が大型化することを防止できる。条件式(4)に関する上記効果を高めるために、下記条件式(4−1)を満足することがより好ましい。
5<f1b/fw<15 (4−1)
また、このズームレンズは下記条件式(5)を満足することが好ましい。
2<f1/fw<15 (5)
ただし、
f1:第1レンズ群の焦点距離
fw:広角端での全系の焦点距離
である。
条件式(5)の下限以下とならないように第1レンズ群G1の屈折力を抑制することで、正の屈折力が強くなりすぎるのを回避でき、球面収差の良好な補正が容易となる。条件式(5)の上限以上とならないように第1レンズ群G1の屈折力を確保することで、正の屈折力が弱くなりすぎるのを回避でき、第1レンズ群G1の大径化を抑制できる。条件式(5)に関する上記効果を高めるために、下記条件式(5−1)を満足することがより好ましい。
3<f1/fw<8 (5−1)
また、このズームレンズは、第1レンズ群前群G1aが、物体側から順に、負レンズと、負レンズおよび正レンズが物体側からこの順に接合された接合レンズとから実質的に構成される場合、下記条件式(6)、(7)を満足することが好ましい。
1.7<Nd(1a−) (6)
νd(1a+)<28 (7)
ただし、
Nd(1a−):第1レンズ群前群が有する負レンズのd線に対する平均屈折率
νd(1a+):第1レンズ群前群が有する正レンズのd線に対するアッベ数
である。
条件式(6)の下限以下とならないように材質を選択することで、歪曲収差や像面湾曲を良好に補正することができる。条件式(6)に関する上記効果を高めるために、下記条件式(6−1)を満足することがより好ましい。
1.75<Nd(1a−) (6−1)
条件式(7)の上限以上とならないように材質を選択することで、倍率色収差を良好に補正することができる。条件式(7)に関する上記効果を高めるために、下記条件式(7−1)を満足することがより好ましい。
νd(1a+)<25 (7−1)
また、このズームレンズは下記条件式(8)を満足することが好ましい。
−6<f1a/fw<−3 (8)
ただし、
f1a:第1レンズ群前群の焦点距離
fw:広角端での全系の焦点距離
である。
条件式(8)の下限以下とならないように第1レンズ群前群G1aの負の屈折力を確保することで、第1レンズ群中群G1bの正の屈折力を確保することができ、無限遠物体から近距離物体への合焦のためのスペースが大きくなりすぎるのを回避できる。また、条件式(8)の下限以下とならないように第1レンズ群前群G1aの負の屈折力を確保することで、第1レンズ群前群G1a、第1レンズ群中群G1bのレンズ径の大径化を抑制できる。条件式(8)の上限以上とならないように第1レンズ群前群G1aの屈折力を抑制することで、広角側での歪曲収差、望遠側での球面収差を抑制できる。
以上述べた本実施形態に係るズームレンズは、例えば、10倍程度のズーム比のレンズ系に好適に適用可能である。なお、本発明のズームレンズの各レンズ群を構成するレンズ枚数やレンズ形状は図1に示す例に限定されず、他の構成のものも採用可能である。また、上述した好ましい構成や可能な構成は、任意の組合せが可能であり、ズームレンズに要求される仕様に応じて適宜選択的に採用されることが好ましい。
次に、本発明のズームレンズの具体的な数値実施例について説明する。以下に示す実施例1〜5は広角端における全系の焦点距離が10.00となるように規格化されたものである。
<実施例1>
実施例1のズームレンズの無限遠物体に合焦している状態でのレンズ構成を示す断面図を図4に示す。図4では、「WIDE」と付した上段に広角端状態のものを示し、「MIDDLE」と付した中段に中間焦点距離状態のものを示し、「TELE」と付した下段に望遠端状態のものを示す。図4において、紙面左側が物体側、紙面右側が像側である。
実施例1のズームレンズの概略構成は以下の通りである。実施例1のズームレンズは、物体側から順に、正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、負の屈折力を有する第3レンズ群G3と、負の屈折力を有する第4レンズ群G4と、開口絞りStと、正の屈折力を有する第5レンズ群G5とからなる5つのレンズ群から実質的に構成される。広角端から望遠端への変倍の際に、第1レンズ群G1、第5レンズ群G5は像面Simに対し固定されており、第2レンズ群G2、第3レンズ群G3、第4レンズ群G4は相互の空気間隔を変化させて光軸方向に移動するように構成されている。すなわち、第2レンズ群G2、第3レンズ群G3、第4レンズ群G4からなるレンズ群が移動レンズ群Gmに対応し、第5レンズ群G5が最終レンズ群Geに対応する。第1レンズ群G1は、物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズ群前群G1aと、正の屈折力を有する第1レンズ群中群G1bと、正の屈折力を有する第1レンズ群後群G1cとからなる3つのレンズ群から実質的に構成される。無限遠物体から近距離物体への合焦の際には、像面Simに対して第1レンズ群前群G1aと第1レンズ群後群G1cは固定されており、第1レンズ群中群G1bのみが光軸方向に移動するように構成されている。第1レンズ群前群G1aは物体側から順にレンズL11〜L13からなり、第1レンズ群中群G1bは物体側から順にレンズL14〜L16からなり、第1レンズ群後群G1cは物体側から順にレンズL17〜L19からなる。第1レンズ群中群G1bが有する非球面レンズはレンズL14のみであり、レンズL14の物体側の面が非球面、像側の面が球面である。
実施例1のズームレンズの詳細構成として、基本レンズデータを表1に、d線に対する諸元と可変面間隔を表2に、非球面係数を表3に示す。なお、以下に示す各表では所定の桁でまるめた数値を記載している。
表1において、Siの欄には最も物体側の構成要素の物体側の面を1番目として像側に向かうに従い順次増加するi番目(i=1、2、3、…)の面番号を示し、Riの欄にはi番目の面の曲率半径を示し、Diの欄にはi番目の面とi+1番目の面との光軸Z上の面間隔を示している。なお、Diの最下欄に記載の数値は表1に記載の最も像側の面と像面Simとの光軸Z上の面間隔である。表1のNdjの欄には最も物体側の構成要素を1番目として像側に向かうに従い順次増加するj番目(j=1、2、3、…)の構成要素のd線(波長587.56nm)に対する屈折率を示し、νdjの欄にはj番目の構成要素のd線に対するアッベ数を示している。
表1の曲率半径の符号は、物体側に凸面を向けた面形状の場合を正とし、像側に凸面を向けた面形状の場合を負としている。表1には、開口絞りStおよび光学部材PPも示しており、開口絞りStに相当する面の面番号の欄には面番号と(St)という語句を記載している。
表1において、合焦の際に変化する面間隔については、無限遠物体に合焦している状態での値と(inf)という語句を合わせて示している。また、表1において、変倍の際に変化する面間隔については、DD[ ]という記号を用い、[ ]の中にこの間隔の物体側の面番号を付している。具体的には、表1のDD[16]、DD[18]、DD[27]、DD[30]が変倍の際に変化する可変面間隔であり、それぞれ第1レンズ群G1と第2レンズ群G2の間隔、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3の間隔、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4の間隔、第4レンズ群G4と開口絞りStの間隔に対応する。
表2に、広角端、中間焦点距離状態(表2では中間と略して記載)、望遠端それぞれにおけるd線に対する諸元と上記可変面間隔の値を示す。表2のfは全系の焦点距離、Bfは空気換算長でのバックフォーカス、FNo.はFナンバー、2ωは全画角(単位は度)である。
なお、表1では、非球面の面番号には*印を付しており、非球面の曲率半径の欄には近軸の曲率半径の数値を記載している。表3に、これら各非球面の非球面係数を示す。表3の非球面係数の数値の「E−n」(n:整数)は「×10−n」を意味する。非球面係数は、下式で表される非球面式における各係数KA、Am(mは自然数であり、とる値は実施例により異なる)の値である。下式におけるΣはmの項に関する和を意味する。
Zd=C・h/{1+(1−KA・C・h1/2}+ΣAm・h
ただし、
Zd:非球面深さ(高さhの非球面上の点から、非球面頂点が接する光軸に垂直な平面に
下ろした垂線の長さ)
h:高さ(光軸からのレンズ面までの距離)
C:近軸曲率
KA、Am:非球面係数(m=3、4、5、…)
図9の「WIDE」と付した上段に実施例1のズームレンズの広角端における諸収差を示し、「MIDDLE」と付した中段に実施例1のズームレンズの中間焦点距離状態における諸収差を示し、「TELE」と付した下段に実施例1のズームレンズの望遠端における諸収差を示す。図9に示す収差は無限遠物体に合焦している状態でのものであり、図9において、各状態の収差図いずれも左から順に、球面収差、非点収差、歪曲収差(ディストーション)、倍率色収差(倍率の色収差)の各収差図を示す。
図9において、球面収差図では、d線(波長587.6nm)、C線(波長656.3nm)、F線(波長486.1nm)に関する収差をそれぞれ実線、長破線、短破線で示し、非点収差図では、サジタル方向、タンジェンシャル方向のd線に関する収差をそれぞれ実線、短破線で示し、歪曲収差図では、d線に関する収差を実線で示し、倍率色収差を表す収差図では、C線、F線に関する収差をそれぞれ長破線、短破線で示す。球面収差図のFNo.はFナンバーを意味し、その他の収差図のωは無限遠物体に合焦した状態における最大全画角の半値(半画角)を意味する。
上記の実施例1の説明で述べた各データの記号、意味、記載方法は、特に断りがない限り以下の実施例のものについても同様であるため、以下では重複説明を省略する。
<実施例2>
実施例2のズームレンズの無限遠物体に合焦している状態でのレンズ構成を示す断面図を図5に示す。実施例2のズームレンズの概略構成は実施例1のものと略同様であるが、実施例2では第1レンズ群中群G1bが、第1レンズ群中群前部G1bfと第1レンズ群中群後部G1brの2つのレンズ群からなり、合焦の際に、第1レンズ群中群前部G1bfと第1レンズ群中群後部G1brは相互の空気間隔を変化させて光軸方向に移動するように構成されている点が実施例1のものと異なる。第1レンズ群前群G1aは物体側から順にレンズL11〜L13からなり、第1レンズ群中群前部G1bfはレンズL14からなり、第1レンズ群中群後部G1brは物体側から順にレンズL15〜L16からなり、第1レンズ群後群G1cは物体側から順にレンズL17〜L18からなる。第1レンズ群中群G1bが有する非球面レンズはレンズL14のみであり、レンズL14の物体側の面が非球面、像側の面が球面である。
表4、表5、表6にそれぞれ、実施例2のズームレンズの基本レンズデータ、諸元と可変面間隔、非球面係数を示す。
図10の「WIDE」と付した上段に実施例2のズームレンズの広角端における諸収差を示し、「MIDDLE」と付した中段に実施例2のズームレンズの中間焦点距離状態における諸収差を示し、「TELE」と付した下段に実施例2のズームレンズの望遠端状態における諸収差を示す。図10に示す収差は無限遠物体に合焦している状態でのものであり、図10において、各状態の収差図いずれも左から順に、球面収差、非点収差、歪曲収差(ディストーション)、倍率色収差(倍率の色収差)の各収差図を示す。
<実施例3>
実施例3のズームレンズの無限遠物体に合焦している状態でのレンズ構成を示す断面図を図6に示す。実施例3のズームレンズの概略構成は実施例1のものと略同様であるが、実施例3では第1レンズ群中群G1bが物体側から順にレンズL14〜L17からなり、第1レンズ群後群G1cが物体側から順にレンズL18〜L19からなる点、第1レンズ群中群G1bが有する非球面レンズはレンズL15のみである点が実施例1のものと異なる。レンズL15の物体側の面が非球面、像側の面が球面である。
表7、表8、表9にそれぞれ、実施例3のズームレンズの基本レンズデータ、諸元と可変面間隔、非球面係数を示す。表9において非球面係数が無いものは数値の代わりに−を記入している。
図11の「WIDE」と付した上段に実施例3のズームレンズの広角端における諸収差を示し、「MIDDLE」と付した中段に実施例3のズームレンズの中間焦点距離状態における諸収差を示し、「TELE」と付した下段に実施例3のズームレンズの望遠端状態における諸収差を示す。図11に示す収差は無限遠物体に合焦している状態でのものであり、図11において、各状態の収差図いずれも左から順に、球面収差、非点収差、歪曲収差(ディストーション)、倍率色収差(倍率の色収差)の各収差図を示す。
<実施例4>
実施例4のズームレンズの無限遠物体に合焦している状態でのレンズ構成を示す断面図を図7に示す。実施例4のズームレンズの概略構成は実施例2のものと略同様であるが、第2レンズ群G2が負の屈折力を有する点、第1レンズ群中群前部G1bfはレンズL14〜L15からなり、第1レンズ群中群後部G1brは物体側から順にレンズL16〜L17からなり、第1レンズ群後群G1cは物体側から順にレンズL18〜L20からなる点、第1レンズ群中群G1bが有する非球面レンズはレンズL16のみである点が実施例2のものと異なる。レンズL16の物体側の面が非球面、像側の面が球面である。
表10、表11、表12にそれぞれ、実施例4のズームレンズの基本レンズデータ、諸元と可変面間隔、非球面係数を示す。
図12の「WIDE」と付した上段に実施例4のズームレンズの広角端における諸収差を示し、「MIDDLE」と付した中段に実施例4のズームレンズの中間焦点距離状態における諸収差を示し、「TELE」と付した下段に実施例4のズームレンズの望遠端状態における諸収差を示す。図12に示す収差は無限遠物体に合焦している状態でのものであり、図12において、各状態の収差図いずれも左から順に、球面収差、非点収差、歪曲収差(ディストーション)、倍率色収差(倍率の色収差)の各収差図を示す。
<実施例5>
実施例5のズームレンズの無限遠物体に合焦している状態でのレンズ構成を示す断面図を図8に示す。実施例5のズームレンズの概略構成は以下の通りである。実施例5のズームレンズは、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、負の屈折力を有する第3レンズ群G3と、開口絞りStと、正の屈折力を有する第4レンズ群G4とからなる4つのレンズ群から実質的に構成される。広角端から望遠端への変倍の際に、第1レンズ群G1、第4レンズ群G4は像面Simに対し固定されており、第2レンズ群G2、第3レンズ群G3は相互の空気間隔を変化させて光軸方向に移動するように構成されている。すなわち、第2レンズ群G2、第3レンズ群G3からなるレンズ群が移動レンズ群Gmに対応し、第4レンズ群G4が最終レンズ群Geに対応する。第1レンズ群G1は、物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズ群前群G1aと、正の屈折力を有する第1レンズ群中群G1bと、正の屈折力を有する第1レンズ群後群G1cとからなる3つのレンズ群から実質的に構成される。無限遠物体から近距離物体への合焦の際には、像面Simに対して第1レンズ群前群G1aと第1レンズ群後群G1cは固定されており、第1レンズ群中群G1bのみが光軸方向に移動するように構成されている。第1レンズ群前群G1aは物体側から順にレンズL11〜L13からなり、第1レンズ群中群G1bは物体側から順にレンズL14〜L17からなり、第1レンズ群後群G1cは物体側から順にレンズL18〜L20からなる。第1レンズ群中群G1bが有する非球面レンズはレンズL16のみであり、レンズL16の物体側の面が非球面、像側の面が球面である。
表13、表14、表15にそれぞれ、実施例5のズームレンズの基本レンズデータ、諸元と可変面間隔、非球面係数を示す。
図13の「WIDE」と付した上段に実施例5のズームレンズの広角端における諸収差を示し、「MIDDLE」と付した中段に実施例5のズームレンズの中間焦点距離状態における諸収差を示し、「TELE」と付した下段に実施例5のズームレンズの望遠端状態における諸収差を示す。図13に示す収差は無限遠物体に合焦している状態でのものであり、図13において、各状態の収差図いずれも左から順に、球面収差、非点収差、歪曲収差(ディストーション)、倍率色収差(倍率の色収差)の各収差図を示す。
上記実施例1〜5のズームレンズの条件式(1)〜(8)の対応値とこれら条件式に関係する値を表16に示す。
以上のデータからわかるように、実施例1〜5のズームレンズは、ズーム比が8倍〜12倍の範囲にあり高倍率に構成されている上に、大きなイメージサイズに対して小型で軽量に構成され、各収差が良好に補正され、変倍の際の収差変化も好適に抑制されてズーム全域で良好な性能を維持し、高い光学性能を実現するものである。
次に、図14を参照しながら、本発明の実施形態に係る撮像装置について説明する。図14に、本発明の実施形態に係るズームレンズ1を用いた本発明の一実施形態に係る撮像装置10の概略構成図を示す。撮像装置10としては、例えば、デジタルカメラ、ビデオカメラ、映画撮影用カメラ、放送用カメラ、監視カメラ等を挙げることができる。
撮像装置10は、ズームレンズ1と、ズームレンズ1の像側に配置されたフィルタ2と、フィルタ2の像側に配置された撮像素子3とを備えている。ズームレンズ1は、第1レンズ群前群G1、移動レンズ群Gm、最終レンズ群Geからなる。第1レンズ群前群G1は、移動レンズ群Gmは第1レンズ群前群G1a、第1レンズ群中群G1b、第1レンズ群後群G1cからなる。移動レンズ群Gmは第2レンズ群G2〜第4レンズ群G4からなり、最終レンズ群Geは第5レンズ群G5からなるが、これは一例であり、移動レンズ群Gmを構成するレンズ群の数はこの例に限定されない。なお、図14では、各レンズ群を概略的に図示している。撮像素子3はズームレンズ1により形成される光学像を電気信号に変換するものであり、例えば、CCDやCMOS等を用いることができる。撮像素子3は、その撮像面がズームレンズ1の像面に一致するように配置される。
撮像装置10はまた、撮像素子3からの出力信号を演算処理する信号処理部5と、信号処理部5により形成された像を表示する表示部6と、ズームレンズ1の変倍を制御するズーム制御部7と、ズームレンズ1の合焦を制御するフォーカス制御部8を備えている。なお、図14では1つの撮像素子3のみ図示しているが、本発明の撮像装置はこれに限定されず、3つの撮像素子を有するいわゆる3板方式の撮像装置であってもよい。
以上、実施形態および実施例を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施形態および実施例に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、各レンズ群を構成するレンズとその枚数、さらに各レンズの曲率半径、面間隔、屈折率、アッベ数、非球面係数の値は、上記各実施例で示したものに限定されない。
1 ズームレンズ
2 フィルタ
3 撮像素子
5 信号処理部
6 表示部
7 ズーム制御部
8 フォーカス制御部
10 撮像装置
11 軸上光束
12 最大像高の光束
G1 第1レンズ群
G1a 第1レンズ群前群
G1b 第1レンズ群中群
G1bf 第1レンズ群中群前部
G1br 第1レンズ群中群後部
G1c 第1レンズ群後群
G2 第2レンズ群
G3 第3レンズ群
G4 第4レンズ群
G5 第5レンズ群
Ge 最終レンズ群
Gm 移動レンズ群
L11〜L19、L21、L31〜L35、L41、L42、L51〜L61 レンズ
PP 光学部材
Rp 近軸曲率半径
Sa 面
Sp 近軸球面
Sim 像面
St 開口絞り
Z 光軸

Claims (13)

  1. 物体側から順に、変倍の際に像面に対し固定されている正の屈折力を有する第1レンズ群と、変倍の際に相互の空気間隔を変化させて光軸方向に移動する2つ以上のレンズ群からなる移動レンズ群と、絞りと、変倍の際に像面に対し固定されている正の屈折力を有する最終レンズ群とから実質的に構成され、
    前記第1レンズ群は、物体側から順に、合焦の際に像面に対し固定されている負の屈折力を有する第1レンズ群前群と、合焦の際に光軸方向に移動する正の屈折力を有する第1レンズ群中群と、合焦の際に像面に対し固定されている正の屈折力を有する第1レンズ群後群とから実質的に構成され、
    前記第1レンズ群前群が、物体側から順に、負レンズと、負レンズおよび正レンズが物体側からこの順に接合された接合レンズとから実質的に構成され、
    前記第1レンズ群前群について下記条件式(6)、(7)を満足し、
    前記第1レンズ群中群が下記条件式(1)を満足する少なくとも1つの非球面レンズを含み、該非球面レンズが有する非球面の少なくとも1つが下記条件式(2)を満足することを特徴とするズームレンズ。
    1.7<Nd(1a−) (6)
    νd(1a+)<28 (7)
    0<[Xr(yr)−Xf(yf)]/fw (1)
    30<Das・y/IH<100 (2)
    ただし、
    Nd(1a−):前記第1レンズ群前群が有する負レンズのd線に対する平均屈折率
    νd(1a+):前記第1レンズ群前群が有する正レンズのd線に対するアッベ数
    yf:広角端での最大像高の主光線の前記非球面レンズの物体側の面における高さ
    yr:広角端での最大像高の主光線の前記非球面レンズの像側の面における高さ
    Xf(yf):前記非球面レンズの物体側の面と該面の近軸球面との高さyfにおける光軸方向のずれ量
    Xr(yr):前記非球面レンズの像側の面と該面の近軸球面との高さyrにおける光軸方向のずれ量
    fw:広角端での全系の焦点距離
    Das:前記非球面レンズの非球面から前記絞りまでの光軸上の距離
    y:広角端での最大像高の主光線の前記非球面レンズの非球面における高さ
    IH:最大像高
    であり、Xf(yf)の符号は、高さyfにおいて前記非球面レンズの物体側の面が該面の近軸球面より物体側にある場合を負、像側にある場合を正とし、Xr(yr)の符号は、高さyrにおいて前記非球面レンズの像側の面が該面の近軸球面より物体側にある場合を負、像側にある場合を正とする。
  2. 下記条件式(3)を満足する請求項1記載のズームレンズ。
    Das/(IH・Zr)<2 (3)
    ただし、
    Zr:ズーム比
    である。
  3. 下記条件式(4)を満足する請求項1または2記載のズームレンズ。
    3<f1b/fw<30 (4)
    ただし、
    f1b:前記第1レンズ群中群の焦点距離
    である。
  4. 下記条件式(5)を満足する請求項1から3のいずれか1項記載のズームレンズ。
    2<f1/fw<15 (5)
    ただし、
    f1:前記第1レンズ群の焦点距離
    である。
  5. 前記第1レンズ群中群が、物体側から順に、正レンズと、負レンズと、正レンズとから実質的に構成される3枚構成であるか、あるいは、物体側から順に、2枚の正レンズと、負レンズと、正レンズとから実質的に構成される4枚構成である請求項1からのいずれか1項記載のズームレンズ。
  6. 下記条件式(8)を満足する請求項1からのいずれか1項記載のズームレンズ。
    −6<f1a/fw<−3 (8)
    ただし、
    f1a:前記第1レンズ群前群の焦点距離
    である。
  7. 前記移動レンズ群を構成する前記レンズ群のうち、像側から1番目および2番目の前記レンズ群がともに負の屈折力を有する請求項1からのいずれか1項記載のズームレンズ。
  8. 前記第1レンズ群中群は、合焦の際に相互の空気間隔を変化させて光軸方向に移動する2つのレンズ群から構成される請求項1からのいずれか1項記載のズームレンズ。
  9. 前記第1レンズ群中群が下記条件式(1−1)を満足する少なくとも1つの非球面レンズを含み、該非球面レンズが有する非球面の少なくとも1つが下記条件式(2−1)を満足する請求項1からのいずれか1項記載のズームレンズ。
    0.002<[Xr(yr)−Xf(yf)]/fw<0.05 (1−1)
    40<Das・y/IH<80 (2−1)
  10. 下記条件式(4−1)を満足する請求項1からのいずれか1項記載のズームレンズ。
    5<f1b/fw<15 (4−1)
    ただし、
    f1b:前記第1レンズ群中群の焦点距離
    である。
  11. 下記条件式(5−1)を満足する請求項1から10のいずれか1項記載のズームレンズ。
    3<f1/fw<8 (5−1)
    ただし、
    f1:前記第1レンズ群の焦点距離
    である。
  12. 記条件式(6−1)、(7−1)を満足する請求項1から11のいずれか1項記載のズームレンズ。
    1.75<Nd(1a−) (6−1)
    νd(1a+)<25 (7−1)
    ただし、
    Nd(1a−):前記第1レンズ群前群が有する負レンズのd線に対する平均屈折率
    νd(1a+):前記第1レンズ群前群が有する正レンズのd線に対するアッベ数
    である。
  13. 請求項1から12のいずれか1項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。
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6204852B2 (ja) * 2014-02-26 2017-09-27 富士フイルム株式会社 ズームレンズおよび撮像装置
JP6436687B2 (ja) * 2014-08-28 2018-12-12 キヤノン株式会社 ズームレンズ及び撮像装置
TWI530710B (zh) * 2015-04-24 2016-04-21 中強光電股份有限公司 投影裝置以及投影鏡頭
JP6649286B2 (ja) * 2017-01-05 2020-02-19 富士フイルム株式会社 ズームレンズおよび撮像装置
JP6649287B2 (ja) * 2017-01-05 2020-02-19 富士フイルム株式会社 ズームレンズおよび撮像装置
JP6715806B2 (ja) * 2017-08-24 2020-07-01 富士フイルム株式会社 ズームレンズ及び撮像装置
JP7129178B2 (ja) * 2018-02-28 2022-09-01 キヤノン株式会社 ズームレンズ及び撮像装置
US11287620B2 (en) * 2019-03-18 2022-03-29 Ricoh Company, Ltd. Zoom lens system, lens barrel, and imaging device
JP7061980B2 (ja) * 2019-03-26 2022-05-02 富士フイルム株式会社 ズームレンズおよび撮像装置
JP7277304B2 (ja) * 2019-07-30 2023-05-18 キヤノン株式会社 ズームレンズおよび撮像装置
CN111538147B (zh) * 2020-04-13 2022-04-15 苏州德创测控科技有限公司 可变工作距的小景深远心光学镜头
US20220236543A1 (en) * 2021-01-21 2022-07-28 Fujifilm Corporation Variable magnification optical system and imaging apparatus

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5441333B2 (ja) 1973-03-23 1979-12-07
JPH05241166A (ja) 1992-02-27 1993-09-21 Ricoh Co Ltd 液晶表示装置
JPH06242378A (ja) * 1993-02-17 1994-09-02 Canon Inc ズームレンズ
JPH0713075A (ja) 1993-06-24 1995-01-17 Nikon Corp ズームレンズ
JP3376177B2 (ja) * 1995-06-29 2003-02-10 キヤノン株式会社 ズームレンズ
JPH1062686A (ja) * 1996-08-19 1998-03-06 Fuji Photo Optical Co Ltd インナーフォーカシングタイプのズームレンズ
JP3526177B2 (ja) * 1997-07-11 2004-05-10 キヤノン株式会社 ズームレンズ
JP4478247B2 (ja) 1999-07-06 2010-06-09 キヤノン株式会社 ズームレンズ
JP4463909B2 (ja) 1999-10-19 2010-05-19 キヤノン株式会社 ズームレンズ
JP5241166B2 (ja) 2007-08-07 2013-07-17 キヤノン株式会社 ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
JP2010282159A (ja) * 2009-06-08 2010-12-16 Fujifilm Corp 投写用ズームレンズおよび投写型表示装置
JP5350129B2 (ja) * 2009-08-17 2013-11-27 キヤノン株式会社 ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
JP5759209B2 (ja) * 2011-03-04 2015-08-05 キヤノン株式会社 ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
JP5888932B2 (ja) * 2011-10-24 2016-03-22 キヤノン株式会社 ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
JP5893487B2 (ja) * 2012-04-13 2016-03-23 キヤノン株式会社 ズームレンズ及びそれを有する撮像装置

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