JP6991814B2 - ズームレンズ及び撮像装置 - Google Patents

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Description

本発明は、ズームレンズ及び撮像装置に関する。
近年、レンズ全長が短く、小型なズームレンズが要求されている。
特許文献1には、物体側から像側へ順に配置された、負の屈折力の第1レンズ群、正の屈折力の第2レンズ群、負の屈折力の第3レンズ群、負の屈折力の第4レンズ群からなり、第3レンズ群でフォーカシングを行う広角ズームレンズが開示されている。
特開2016-133764号公報
特許文献1に記載のレンズ構成のズームレンズをさらに小型化する場合、ズーミングに際しての歪曲収差の変動が大きくなる場合がある。そこで、小型で、収差変動も少ないズームレンズを実現するためには、各レンズ群、特に第4レンズ群のパワー配置をより適切に設定することが望まれる。
そこで本発明は、小型で、全ズーム域において高い光学性能を有するズームレンズ及び撮像装置を提供することを目的とする。
本発明のズームレンズは、最も物体側に配置された負の屈折力の第1レンズ群、前記第1レンズ群の像側に隣接して配置された正の屈折力の第2レンズ群、前記第2レンズ群の像側に隣接して配置された負の屈折力の第3レンズ群、前記第3レンズ群の像側に隣接して配置された負の屈折力の第4レンズ群を有し、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、前記第3レンズ群の焦点距離をf3、前記第4レンズ群の焦点距離をf4とするとき、
0.80<f3/f4≦2.15
0.30<f2/|f4|≦0.50
0.50<|f1|/f2≦1.14
の条件式を満たすことを特徴とする。
本発明によれば、小型で、全ズーム域において高い光学性能を有するズームレンズ及び撮像装置を実現することができる。
実施例1のズームレンズの断面図である。 実施例1のズームレンズの収差図である。 実施例2のズームレンズの断面図である。 実施例2のズームレンズの収差図である。 実施例3のズームレンズの断面図である。 実施例3のズームレンズの収差図である。 実施例4のズームレンズの断面図である。 実施例4のズームレンズの収差図である。 実施例5のズームレンズの断面図である。 実施例5のズームレンズの収差図である。 実施例6のズームレンズの断面図である。 実施例6のズームレンズの収差図である。 撮像装置の構成を示す図である。
以下、本発明の実施例に係るズームレンズ及び撮像装置について、添付の図面に基づいて詳細に説明する。
[ズームレンズの実施例]
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、銀塩フィルムカメラ、テレビカメラ等の撮像装置に用いられる撮影光学系である。図1、3、5、7、9、11に示すズームレンズの断面図において、左方が物体側(前方)であり、右方が像側(後方)である。また各断面図において、iを物体側から像側へのレンズ群の順番とすると、Liは第iレンズ群を示す。また、開口絞りSPは、開放Fナンバー(Fno)の光束を決定(制限)し、可変絞りSSPは、ズーミングに際して口径が変化する。
ビデオカメラやデジタルカメラなどの撮像装置に各実施例のズームレンズを使用する場合は、像面IPは、CCDセンサまたはCMOSセンサ等の固体撮像素子(光電変換素子)に相当する。銀塩フィルムカメラの撮像装置に各実施例のズームレンズを使用する場合は、像面IPはフィルム面に相当する。
広角端から望遠端へのズーミングに際して、各レンズ群は、図中の実線矢印に示すように移動する。無限遠から至近距離へのフォーカシングに際して、フォーカスレンズ群は、図中の破線矢印に示すように移動する。
球面収差図においてFnoはFナンバーであり、実線はd線(波長587.6nm)、二点鎖線はg線(波長435.8nm)に対する球面収差を示している。非点収差図において実線Sはサジタル像面、破線Mはメリディオナル像面である。歪曲収差はd線について示している。色収差図はg線における色収差を示している。ωは半画角(角度)である。
「広角端」と「望遠端」は、それぞれ、各レンズ群が機構的に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。
本発明のズームレンズは、物体側から像側へ順に配置された、負の屈折力の第1レンズ群、正の屈折力の第2レンズ群、負の屈折力の第3レンズ群、負の屈折力の第4レンズ群を有する。そして、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。各レンズ群は、1枚以上のレンズを有していればよく、複数枚のレンズを有していなくてもよい。
広角端から望遠端へのズーミングに際して、第1レンズ群と第2レンズ群の間隔が狭まり、第2レンズ群と第3レンズ群の間隔が広がることにより、変倍作用が生じる。また、ズーミングに際して第3レンズ群と第4レンズ群の間隔が変化することにより、広角端から望遠端にかけて非点収差が補正される。
各実施例のズームレンズは条件式(1)を満たす。
0.80<f3/f4<5.00 ・・・(1)
ただし、第3レンズ群の焦点距離をf3、第4レンズ群の焦点距離をf4とする。
条件式(1)は、第3レンズ群の焦点距離と第4レンズ群の焦点距離の比に関する。一般に、広角ズームレンズや、バックフォーカスの短いズームレンズでは、広角端から望遠端へのズーミングに際して、第4レンズ群に入射する軸外光線の入射高さの変動が大きくなる。また、第4レンズ群の屈折力が大きくなるほど入射高さの変動に応じた像面湾曲や非点収差の変動が大きくなる。したがって、条件式(1)の上限値を上回って第4レンズ群の焦点距離が短くなると、すなわち第4レンズ群の屈折力が大きくなると、像面湾曲および非点収差の変動が大きくなり、ズーム全域で高い光学性能を有することが困難になるため好ましくない。また、条件式(1)の下限値を下回って第4レンズ群の焦点距離が長くなると、ズームレンズの全長が長くなってしまうため、ズームレンズの小型化が困難になるため好ましくない。
したがって、小型で、全ズーム域において高い光学性能を得られる、ズームレンズを実現できる。
さらに、ズームレンズは条件式(2)~(6)のうち少なくとも1つを満足することが好ましい。
0.30<f2/|f4|<3.00 ・・・(2)
0.50<|m2|/fw<1.40 ・・・(3)
0.50<|f1|/f2<2.00 ・・・(4)
ft/fw>1.80 ・・・(5)
1.00<|f4|/fw<4.50 ・・・(6)
ただし、第1レンズ群の焦点距離をf1、第2レンズ群の焦点距離をf2、広角端から望遠端へのズーミングにおける第2レンズ群の移動量をm2、ズームレンズの広角端における焦点距離をfw、ズームレンズの望遠端における焦点距離をftとする。なお、レンズ群の移動量とは、広角端におけるレンズ群の光軸上の位置と望遠端におけるレンズ群の光軸上の位置との差をいう。レンズ群の移動量の符号は、広角端に比べて望遠端において像側に位置するときを正、広角端に比べて望遠端において物体側に位置するときを負とする。
次に、条件式(2)~(6)の技術的意味について説明する。
条件式(2)は、第2レンズ群の焦点距離と第4レンズ群の焦点距離との比に関する。条件式(2)の下限値を下回って第2レンズ群の焦点距離が第4レンズ群の焦点距離に対して短くなると、ズーム全域での球面収差およびコマ収差の変動が大きくなるため好ましくない。また、条件式(2)の上限値を下回って、第2レンズ群の焦点距離が第4レンズ群の焦点距離に対して長くなると、所定の変倍をするために必要な第2レンズ群の移動量が大きくなる。これにより光学系の小型化が困難になるため好ましくない。
条件式(3)は、広角端から望遠端へのズーミングにおける第2レンズ群の移動量に関する。条件式(3)の下限値を下回って第2レンズ群の移動量が小さくなると、軸外光線が低い位置を通過する第2レンズ群の変倍分担が小さくなる。これにより、第2レンズ群よりも像側に配置されたレンズ群の変倍分担が大きくなると、当該レンズ群の変倍負担が小さい場合に比べて、ズーミングに際しての歪曲収差や像面湾曲の変動が大きくなり好ましくない。条件式(3)の上限値を上回って第2レンズ群の移動量が大きくなると、広角端において第1レンズ群と第2レンズ群の間隔を大きく確保する必要がある。これにより、光学系の小型化が困難になるため好ましくない。
条件式(4)は、第1レンズ群の焦点距離と第2レンズ群の焦点距離との比に関する。条件式(4)の下限値を下回って、第1レンズ群の焦点距離が第2レンズ群の焦点距離に対して短くなると、ズームレンズが小型になるものの、広角端における歪曲収差および非点収差が大きくなり好ましくない。条件式(4)の上限値を上回って第1レンズ群の焦点距離が第2レンズ群の焦点距離に対して長くなると、レンズ全長(最も物体側のレンズの物体側の面から像面までの距離)の短縮および第1レンズ群の小径化が困難になるため好ましくない。
条件式(5)は、各実施例のズームレンズの変倍比に関する。条件式(5)の下限を下回ると、ズーム比が小さくなりすぎて、ズームレンズとしての機能を発揮できず好ましくない。
条件式(6)は、第4レンズ群の焦点距離とズームレンズの広角端における焦点距離との比に関する。条件式(6)の下限値を下回って第4レンズ群の焦点距離がズームレンズの広角端における焦点距離に対して短くなると、ズーミングに際して軸外収差の変動の抑制が大きくなり好ましくない。条件式(6)の上限値を上回って第4レンズ群の焦点距離がズームレンズの広角端における焦点距離よりも長くなると、光学系の小型化が困難になるため好ましくない。
また、第4レンズ群は、物体側に凹面を向けた負レンズを有することが好ましい。物体側に凹面があることにより、広角端において生じる像面湾曲と、望遠端において第2レンズ群より生じる球面収差とを補正をすることができる。
また、第4レンズ群の、物体側に凹面を向けた負レンズは、中心から周辺にかけて負の屈折力が強くなるような非球面形状を有することが好ましい。非球面形状を有することにより、球面形状を有する場合に比べて、広角端において生じる像面湾曲および非点収差を補正しやすくなる。
また、無限遠から至近距離へのフォーカシングに際して移動するフォーカスレンズ群は、比較的レンズの径が小さく且つレンズ枚数が少ない、第3レンズ群であることが好ましい。第3レンズ群でフォーカシングを行う場合は、他のレンズ群でフォーカシングを行う場合に比べて、フォーカスレンズ群を保持する鏡筒およびフォーカスレンズを駆動するための機構を小型化でき、ズームレンズの全系を小型化できる。さらに、フォーカスレンズ群は、正レンズおよび負レンズを少なくとも1枚ずつ有することが好ましい。正レンズおよび負レンズのいずれかのみで構成してしまうと、フォーカシング時の色収差変動を抑えることが困難になるため好ましくない。
さらに、条件式(1)~(6)の数値範囲を次のように設定することが好ましい。
0.85<f3/f4<4.50 ・・・(1a)
0.33<f2/|f4|<2.00 ・・・(2a)
0.60<|m2|/fw<1.36 ・・・(3a)
0.60<|f1|/f2<1.80 ・・・(4a)
ft/fw>1.90 ・・・(5a)
1.50<|f4|/fw<4.20 ・・・(6a)
さらに、条件式(1a)~(6a)の数値範囲を次のように設定することが好ましい。
0.90<f3/f4<4.00 ・・・(1b)
0.35<f2/|f4|<1.00 ・・・(2b)
0.70<|m2|/fw<1.32 ・・・(3b)
0.70<|f1|/f2<1.60 ・・・(4b)
ft/fw>2.00 ・・・(5b)
2.00<|f4|/fw<4.00 ・・・(6b)
[実施例1]
図1(a)と図1(b)は、それぞれ、実施例1のズームレンズの広角端と望遠端における断面図である。図2(a)と図2(b)は、それぞれ、実施例1のズームレンズの広角端と望遠端における収差図である。
実施例1のズームレンズは、物体側から像側へ順に配置された、負の屈折力の第1レンズ群L1、正の屈折力の第2レンズ群L2、負の屈折力の第3レンズ群L3、負の屈折力の第4レンズ群L4からなる。
第2レンズ群L2は、絞りSPおよび可変絞りSSPを含む。第3レンズ群L3は、無限遠から至近距離へのフォーカシングに際して像側へ移動するフォーカスレンズ群である。第3レンズ群L3は、正レンズと、該正レンズの像側に配置された負レンズとの接合レンズからなる。第4レンズ群L4は、最も物体側に配置された、物体側に凹面を向け且つ像側に凸面を向けた負レンズNLを有する。負レンズNLは、中心から周辺にかけて負の屈折力が強くなるような非球面形状を有する。
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L1は像側へ移動し、第2レンズ群L2、第3レンズ群L3、および第4レンズ群L4は物体側へ移動する。また、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L1と第2レンズ群L2の間隔は狭まり、第2レンズ群L2と第3レンズ群L3の間隔は広がり、第3レンズ群L3と第4レンズ群L4の間隔は狭まる。
[実施例2]
図3(a)と図3(b)は、それぞれ、実施例2のズームレンズの広角端と望遠端における断面図である。図4(a)と図4(b)は、ぞれぞれ、実施例2のズームレンズの広角端と望遠端における収差図である。
実施例2のズームレンズは、物体側から像側へ順に配置された、負の屈折力の第1レンズ群L1、正の屈折力の第2レンズ群L2、負の屈折力の第3レンズ群L3、負の屈折力の第4レンズ群L4からなる。
第2レンズ群L2は、絞りSPおよび可変絞りSSPを含む。第3レンズ群L3は、無限遠から至近距離へのフォーカシングに際して像側へ移動するフォーカスレンズ群である。第3レンズ群L3は、正レンズと、該正レンズの像側に配置された負レンズとの接合レンズからなる。第4レンズ群L4は、最も物体側に配置された、物体側に凹面を向け且つ像側に凸面を向けた負レンズNLを有する。負レンズNLは、中心から周辺にかけて負の屈折力が強くなるような非球面形状を有する。
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L1は像側へ移動し、第2レンズ群L2、第3レンズ群L3、および第4レンズ群L4は物体側へ移動する。また、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L1と第2レンズ群L2の間隔は狭まり、第2レンズ群L2と第3レンズ群L3の間隔は広がり、第3レンズ群L3と第4レンズ群L4の間隔は狭まる。
[実施例3]
図5(a)と図5(b)は、それぞれ、実施例3のズームレンズの広角端と望遠端における断面図である。図6(a)と図6(b)は、それぞれ、実施例3のズームレンズの広角端と望遠端における収差図である。
実施例3のズームレンズは、物体側から像側へ順に配置された、負の屈折力の第1レンズ群L1、正の屈折力の第2レンズ群L2、負の屈折力の第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からなる。
第2レンズ群L2は、絞りSPおよび可変絞りSSPを含む。第3レンズ群L3は、正レンズと、該正レンズの像側に配置された負レンズとの接合レンズからなる。第3レンズ群L3は、無限遠から至近距離へのフォーカシングに際して像側へ移動するフォーカスレンズ群である。第4レンズ群L4は、最も物体側に配置された、物体側に凹面を向け且つ像側に凹面を向けた負レンズNLを有する。負レンズNLは、中心から周辺にかけて負の屈折力が強くなるような非球面形状を有する。
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L1は像側へ移動し、第2レンズ群L2、第3レンズ群L3、第4レンズ群L4、および第5レンズ群L5は物体側へ移動する。また、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L1と第2レンズ群l2の間隔は狭まり、第2レンズ群L2と第3レンズ群L3の間隔は広がり、第3レンズ群L3と第4レンズ群L4の間隔は狭まり、第4レンズ群L4と第5レンズ群L5の間隔は広がる。
[実施例4]
図7(a)と図7(b)は、それぞれ、実施例4のズームレンズの広角端と望遠端における断面図である。図8(a)と図8(b)は、それぞれ、実施例4のズームレンズの広角端と望遠端における収差図である。
実施例4のズームレンズは、物体側から像側へ順に配置された、負の屈折力の第1レンズ群L1、正の屈折力の第2レンズ群L2、負の屈折力の第3レンズ群L3、負の屈折力の第4レンズ群L4からなる。
第2レンズ群L2は、絞りSPおよび可変絞りSSPを含む。第3レンズ群L3は、無限遠から至近距離へのフォーカシングに際して像側へ移動するフォーカスレンズ群である。第3レンズ群L3は、正レンズと、該正レンズの像側に配置された負レンズとの接合レンズからなる。第4レンズ群L4は、最も物体側に配置された、物体側に凹面を向け且つ像側に凸面を向けた負レンズNLを有する。負レンズNLは、中心から周辺にかけて負の屈折力が強くなるような非球面形状を有する。
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L1は像側へ移動した後に物体側へ移動し、第2レンズ群L2、第3レンズ群L3、および第4レンズ群L4は物体側へ移動する。また、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L1と第2レンズ群L2の間隔は狭まり、第2レンズ群L2と第3レンズ群L3の間隔は広がり、第3レンズ群L3と第4レンズ群L4の間隔は狭まる。
[実施例5]
図9(a)と図9(b)は、それぞれ、実施例5のズームレンズの広角端と望遠端における断面図である。図10(a)と図10(b)は、それぞれ、実施例5のズームレンズの広角端と望遠端における収差図である。
実施例5のズームレンズは、物体側から像側へ順に配置された、負の屈折力の第1レンズ群L1、正の屈折力の第2レンズ群L2、負の屈折力の第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、正の屈折力の第6レンズ群L6からなる。
第2レンズ群L2は、絞りSPおよび可変絞りSSPを含む。第3レンズ群L3は、無限遠から至近距離へのフォーカシングに際して像側へ移動するフォーカスレンズ群である。第3レンズ群L3は、正レンズと、該正レンズの像側に配置された負レンズとの接合レンズからなる。第4レンズ群L4は、最も物体側に配置された、物体側に凹面を向け且つ像側に凹面を向けた負レンズNLを有する。負レンズNLは、中心から周辺にかけて負の屈折力が強くなるような非球面形状を有する。
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L1は像側へ移動し、第2レンズ群L2、第3レンズ群L3、第4レンズ群L4、および第5レンズ群L5は物体側へ移動する。ズーミングに際して、第6レンズ群L6は不動である。また、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L1と第2レンズ群L2の間隔は狭まり、第2レンズ群L2と第3レンズ群L3の間隔は広がり、第3レンズ群L3と第4レンズL4群の間隔は狭まり、第4レンズ群L4と第5レンズ群L5の間隔は広がり、第5レンズ群L5と第6レンズ群L6の間隔は広がる。
[実施例6]
図11(a)と図11(b)は、それぞれ、実施例6のズームレンズの広角端と望遠端における断面図である。図12(a)と図12(b)は、それぞれ、実施例6のズームレンズの広角端と望遠端における収差図である。
実施例6のズームレンズは、物体側から像側へ順に配置された、負の屈折力の第1レンズ群L1、正の屈折力の第2レンズ群L2、負の屈折力の第3レンズ群L3、負の屈折力の第4レンズ群L4からなる。
第2レンズ群L2は、絞りSPおよび可変絞りSSPを含む。第3レンズ群L3と第4レンズ群L4は、無限遠から至近距離へのフォーカシングに際して、互いに異なる軌跡で像側へ移動するフォーカスレンズ群である。第3レンズ群L3の移動により合焦し、第4レンズ群の移動により像面湾曲の変化を補償する。
第3レンズ群L3は、正レンズと、該正レンズの像側に配置された負レンズとの接合レンズからなる。第4レンズ群L4は、最も物体側に配置された、物体側に凹面を向け且つ像側に凸面を向けた負レンズNLを有する。負レンズNLは、中心から周辺にかけて負の屈折力が強くなるような非球面形状を有する。
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L1は像側へ移動し、第2レンズ群L2、第3レンズ群L3、および第4レンズ群L4は物体側へ移動する。また、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L1と第2レンズ群L2の間隔は狭まり、第2レンズ群L2と第3レンズ群L3の間隔は広がり、第3レンズ群L3と第4レンズ群L4の間隔は狭まる。
以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明のズームレンズはこれらの実施例に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形および変更が可能である。例えば、ズームレンズのあるレンズ群の全部又は一部を防振レンズ群とし、防振目的で光軸に垂直な方向成分を有する方向に移動させてもよい。例えば、第2レンズ群の全部又は一部を防振レンズ群としてもよい。
本発明のズームレンズが、回折光学素子や反射光学部材を含んでいてもよい。
[数値実施例]
以下に、実施例1~6のそれぞれに対応する数値実施例1~6を示す。数値実施例1~6に関して、条件式(1)~(6)に対応する数値を表1に示す。また、数値実施例1~6において、iは物体側からの光学面の順序を示す。rは光学面の曲率半径、dは光学面の間隔、ndとνdはそれぞれd線に対する光学部材の材料の屈折率、アッベ数を示す。フラウンホーファー線のg線(波長435.8nm)、F線(486.1nm)、d線(587.6nm)、C線(656.3nm)に対する材料の屈折率をそれぞれNg、NF、Nd、NCとする。そして、アッベ数νdを、
νd=(Nd-1)/(NF-NC)
として表す。BFはバックフォーカスを示す。
非球面は各数値実施例中の面番号の右側に*印を付している。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、A16をそれぞれ非球面係数としたとき、
Figure 0006991814000001
で表している。非球面係数の「e-x」は10-xを意味する。
また、前述の各条件式と実施例1~6の関係をそれぞれ[表1]に示す。
[数値実施例1]
面データ
面番号 r d nd vd
1* 443.075 2.40 1.76450 49.1
2* 19.075 8.91
3 213.097 1.90 1.88300 40.8
4* 58.580 3.00
5 -309.039 1.50 1.59522 67.7
6 27.634 4.71 1.85478 24.8
7 229.654 (可変)
8(絞り) ∞ 1.50
9 32.245 0.80 2.00069 25.5
10 15.508 5.62 1.80100 35.0
11 -33.684 1.94
12 -24.367 0.80 2.00100 29.1
13 16.760 5.09 1.80810 22.8
14 -190.175 0.15
15 31.476 8.00 1.53775 74.7
16 -30.820 2.11
17 ∞ 1.00
18 24.403 0.90 2.00069 25.5
19 15.500 8.12 1.49700 81.5
20 -34.361 (可変)
21 -128.102 4.55 1.95906 17.5
22 -18.863 0.90 1.85478 24.8
23 131.391 (可変)
24 -18.030 1.10 1.85400 40.4
25* -96.237 2.47
26 46.162 7.92 1.51633 64.1
27 -71.414 (可変)
像面 ∞
非球面データ
第1面
K = 0.00000e+000 A 4= 7.47034e-005 A 6=-5.04678e-007 A 8= 2.47036e-009 A10=-7.40076e-012 A12= 1.31232e-014 A14=-1.28205e-017 A16= 5.38775e-021
第2面
K = 3.20613e-001 A 4= 5.78546e-005 A 6=-3.10160e-007 A 8=-1.05900e-009 A10= 2.00844e-011 A12=-6.89000e-014 A14= 4.01049e-017
第4面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.43656e-005 A 6=-5.64042e-008 A 8= 7.58587e-010 A10=-7.88670e-012 A12= 4.07898e-014 A14=-6.60212e-017
第25面
K = 0.00000e+000 A 4= 3.65124e-005 A 6=-6.61865e-008 A 8= 1.11825e-009 A10=-7.36819e-012 A12= 1.65712e-014
各種データ
ズーム比 2.20
広角 中間 望遠
焦点距離 15.45 24.00 34.00
Fナンバー 4.12 4.12 4.12
半画角 54.47 42.03 32.47
像高 21.64 21.64 21.64
レンズ全長 125.38 119.21 116.89
BF 12.00 19.66 24.40
d 7 27.80 11.92 1.50
d20 1.00 1.89 5.83
d23 9.20 10.35 9.78
d27 12.00 19.66 24.40
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 -20.95 22.42 2.80 -14.45
2 8 23.98 36.04 17.89 -12.25
3 21 -117.83 5.45 0.63 -2.16
4 24 -60.24 11.48 -5.88 -15.46
単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -26.14
2 3 -92.02
3 5 -42.55
4 6 36.36
5 9 -30.59
6 10 13.97
7 12 -9.82
8 13 19.27
9 15 30.32
10 18 -44.71
11 19 22.72
12 21 22.60
13 22 -19.24
14 24 -26.15
15 26 55.58
[数値実施例2]
面データ
面番号 r d nd vd
1* 247.015 2.40 1.58313 59.4
2* 13.050 13.07
3* -6276.827 1.60 1.85400 40.4
4* 27.567 0.15
5 30.635 5.97 1.85025 30.1
6 -122.609 (可変)
7(絞り) ∞ 1.00
8 26.596 0.80 2.00069 25.5
9 15.122 5.41 1.57099 50.8
10 -23.330 1.86
11 -19.051 0.80 1.81600 46.6
12 18.177 5.02 1.69895 30.1
13 -37.957 0.15
14 27.397 8.01 1.49700 81.5
15 -36.437 0.50
16 ∞ 2.52
17 42.574 0.90 2.00069 25.5
18 16.711 7.29 1.49700 81.5
19 -26.555 (可変)
20 -222.963 4.21 1.95906 17.5
21 -19.664 0.90 1.85478 24.8
22 81.900 (可変)
23* -14.343 1.40 1.85400 40.4
24* -36.105 1.98
25 45.074 6.05 1.59522 67.7
26 -374.024 (可変)
像面 ∞
非球面データ
第1面
K = 0.00000e+000 A 4= 3.09710e-005 A 6=-1.18306e-007 A 8= 2.22994e-010 A10=-2.29635e-013 A12= 1.08049e-016
第2面
K =-3.49339e-001 A 4= 2.71331e-005 A 6=-9.25199e-009 A 8= 3.95060e-010 A10=-2.47967e-012 A12=-1.44412e-014
第3面
K = 0.00000e+000 A 4=-6.67663e-005 A 6= 8.24005e-007 A 8=-5.80766e-009 A10= 1.78105e-011 A12=-1.96528e-014
第4面
K = 0.00000e+000 A 4=-7.15502e-005 A 6= 8.47009e-007 A 8=-6.89293e-009 A10= 2.63995e-011 A12=-3.62274e-014
第23面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.56019e-004 A 6=-7.83135e-007 A 8= 2.50495e-009
第24面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.58125e-004 A 6=-1.01327e-006 A 8= 5.44478e-009 A10=-1.87942e-011 A12= 3.00531e-014
各種データ
ズーム比 2.06
広角 中間 望遠
焦点距離 16.48 24.00 34.00
Fナンバー 4.12 4.12 4.12
半画角 52.70 42.03 32.47
像高 21.64 21.64 21.64
レンズ全長 127.27 116.39 111.30
BF 10.95 16.82 23.58
d 6 32.68 14.85 1.98
d19 1.00 1.45 3.97
d22 10.67 11.31 9.80
d26 10.95 16.82 23.58
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 -28.60 23.18 -0.69 -21.43
2 7 25.14 34.25 16.53 -11.75
3 20 -105.52 5.11 1.69 -0.92
4 23 -54.88 9.42 -3.48 -10.43
単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -23.72
2 3 -32.14
3 5 29.35
4 8 -36.29
5 9 16.93
6 11 -11.29
7 12 18.26
8 14 32.83
9 17 -27.98
10 18 21.86
11 20 22.26
12 21 -18.48
13 23 -28.72
14 25 67.95
[数値実施例3]
面データ
面番号 r d nd vd
1* ∞ 2.60 1.58313 59.4
2* 14.780 16.89
3* -97.231 2.20 1.85400 40.4
4* 51.561 0.15
5 41.160 7.43 1.85025 30.1
6 -120.385 (可変)
7* 36.166 2.80 1.90366 31.3
8 80.180 2.44
9(絞り) ∞ 1.50
10 44.417 1.20 2.00100 29.1
11 23.126 7.18 1.58144 40.8
12 -56.396 1.00
13 -172.570 1.10 1.90366 31.3
14 20.049 7.15 1.62588 35.7
15 -144.852 0.50
16 ∞ 0.50
17 20.888 1.20 2.00069 25.5
18 15.743 9.60 1.53775 74.7
19 -35.984 (可変)
20 -181.965 5.19 1.92286 18.9
21 -16.735 1.10 1.85478 24.8
22 49.274 (可変)
23* -910.168 1.40 1.85400 40.4
24* 49.564 (可変)
25 67.715 5.32 1.59522 67.7
26 -91.484 (可変)
像面 ∞
非球面データ
第1面
K = 0.00000e+000 A 4= 5.59540e-006 A 6=-7.47862e-009 A 8= 6.45924e-012 A10= 4.98794e-017 A12=-4.60087e-018 A14= 2.61073e-021
第2面
K =-9.91179e-001 A 4= 7.84626e-006 A 6= 2.78798e-008 A 8=-3.97631e-011 A10=-2.66363e-013 A12= 2.01313e-015 A14=-4.48748e-018
第3面
K = 0.00000e+000 A 4=-3.18404e-005 A 6= 1.99834e-007 A 8=-7.67005e-010 A10= 1.36846e-012 A12=-8.85293e-016 A14=-4.82404e-020
第4面
K = 0.00000e+000 A 4=-2.65798e-005 A 6= 2.31313e-007 A 8=-1.04271e-009 A10= 2.65040e-012 A12=-3.32254e-015 A14= 1.81391e-018
第7面
K = 0.00000e+000 A 4=-4.57237e-006 A 6= 4.70972e-009 A 8=-7.59429e-011 A10= 3.10858e-013 A12=-5.87762e-016
第23面
K = 0.00000e+000 A 4=-2.28188e-004 A 6= 1.15319e-006 A 8=-4.31694e-009 A10= 5.16688e-012
第24面
K = 0.00000e+000 A 4=-1.97807e-004 A 6= 1.42978e-006 A 8=-6.32435e-009 A10= 1.83189e-011 A12=-2.48009e-014
各種データ
ズーム比 2.20
広角 中間 望遠
焦点距離 15.45 24.00 34.00
Fナンバー 2.91 2.91 2.91
半画角 54.47 42.03 32.47
像高 21.64 21.64 21.64
レンズ全長 145.57 128.97 124.36
BF 13.00 18.88 27.25
d 6 41.03 15.48 0.78
d19 1.00 2.63 4.43
d22 11.29 9.66 7.85
d24 0.80 3.86 5.59
d26 13.00 18.88 27.25
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 -30.20 29.27 -1.13 -28.11
2 7 27.66 36.17 17.15 -14.25
3 20 -53.93 6.29 2.48 -0.77
4 23 -55.00 1.40 0.72 -0.04
5 25 66.20 5.32 1.44 -1.94
単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -25.35
2 3 -39.19
3 5 36.85
4 7 70.77
5 10 -49.60
6 11 29.18
7 13 -19.82
8 14 28.62
9 17 -72.31
10 18 21.78
11 20 19.67
12 21 -14.50
13 23 -55.00
14 25 66.20
[数値実施例4]
面データ
面番号 r d nd vd
1* 143.340 2.40 1.58313 59.4
2* 11.994 12.00
3* -124.735 1.60 1.85400 40.4
4* 39.214 0.15
5 25.213 4.46 1.85478 24.8
6 178.652 (可変)
7(絞り) ∞ 1.00
8 26.889 0.80 2.00100 29.1
9 14.354 5.05 1.68893 31.1
10 -51.305 1.96
11 -35.445 0.80 1.95375 32.3
12 17.480 5.13 1.64769 33.8
13 -48.014 0.15
14 28.487 6.86 1.49700 81.5
15 -44.330 0.50
16 ∞ 1.00
17 28.013 0.90 2.00069 25.5
18 16.714 9.07 1.49700 81.5
19 -25.294 (可変)
20 -133.728 5.51 1.95906 17.5
21 -16.217 0.90 1.85478 24.8
22 77.056 (可変)
23* -18.950 1.40 1.85400 40.4
24* -70.869 3.27
25 44.895 5.45 1.61700 62.8
26 485.511 (可変)
像面 ∞
非球面データ
第1面
K = 0.00000e+000 A 4= 3.58873e-005 A 6=-1.23495e-007 A 8= 2.24426e-010 A10=-2.26306e-013 A12= 1.16852e-016
第2面
K =-5.82737e-001 A 4= 3.41563e-005 A 6= 1.71808e-007 A 8=-8.64499e-010 A10= 6.66511e-012 A12=-4.24157e-014
第3面
K = 0.00000e+000 A 4=-2.40460e-005 A 6= 4.91830e-007 A 8=-4.67545e-009 A10= 1.73591e-011 A12=-2.26114e-014
第4面
K = 0.00000e+000 A 4=-9.73262e-006 A 6= 4.69843e-007 A 8=-5.25301e-009 A10= 2.45506e-011 A12=-3.40969e-014
第23面
K = 0.00000e+000 A 4=-3.48655e-005 A 6= 3.83694e-007 A 8=-2.51596e-009
第24面
K = 0.00000e+000 A 4= 3.74319e-006 A 6= 3.92193e-007 A 8=-2.27991e-009 A10= 4.62071e-012 A12=-1.31306e-015
各種データ
ズーム比 2.06
広角 中間 望遠
焦点距離 16.48 24.00 34.00
Fナンバー 4.12 4.12 4.12
半画角 52.70 42.03 32.47
像高 21.64 21.64 21.64
レンズ全長 121.42 114.74 116.30
BF 12.00 19.01 28.83
d 6 27.27 13.10 4.39
d19 1.00 2.48 3.49
d22 10.81 9.80 9.23
d26 12.00 19.01 28.83
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 -23.16 20.61 1.48 -15.52
2 7 23.09 33.22 17.22 -9.83
3 20 -83.81 6.41 1.54 -1.71
4 23 -54.19 10.12 -2.98 -10.71
単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -22.60
2 3 -34.78
3 5 33.89
4 8 -31.78
5 9 16.81
6 11 -12.18
7 12 20.41
8 14 36.02
9 17 -43.13
10 18 21.81
11 20 18.81
12 21 -15.60
13 23 -30.67
14 25 79.80
[数値実施例5]
単位 mm
面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1* ∞ 2.60 1.69350 53.2 57.27
2* 18.329 12.12 42.02
3* ∞ 2.20 1.85400 40.4 40.00
4* 280.051 3.00 35.66
5 -78.143 1.40 1.61800 63.3 35.58
6 78.202 0.15 35.21
7 42.294 5.57 1.85478 24.8 35.57
8 451.582 (可変) 34.92
9* 68.407 3.01 1.80400 46.6 22.37
10 -140.601 8.97 22.58
11(絞り) ∞ 1.20 23.49
12 131.635 1.20 2.00100 29.1 23.66
13 26.824 5.85 1.80518 25.4 23.52
14 -117.449 1.00 23.67
15 -320.954 1.10 2.00069 25.5 23.59
16 27.085 6.17 1.51905 54.6 23.63
17 -50.121 0.50 24.29
18 ∞ 2.63 24.80
19 26.036 1.20 2.00100 29.1 26.32
20 18.097 9.41 1.65160 58.5 25.11
21 -45.022 (可変) 24.67
22 225.603 4.67 1.95906 17.5 21.81
23 -25.972 1.00 1.85478 24.8 21.61
24 30.023 (可変) 20.79
25* -229.622 1.40 1.85400 40.4 24.03
26 66.941 (可変) 26.10
27 48.941 4.94 1.59522 67.7 33.66
28 731.974 (可変) 34.54
29 -636.057 4.57 1.69680 55.5 39.26
30 -70.822 11.00 40.01
像面 ∞
非球面データ
第1面
K = 0.00000e+000 A 4= 6.87072e-006 A 6=-1.53892e-008 A 8= 3.02887e-011 A10=-2.50051e-014 A12= 7.56634e-018
第2面
K =-2.78028e+000 A 4= 3.07724e-005 A 6=-8.97150e-008 A 8= 8.71627e-011 A10=-7.10698e-014
第3面
K = 0.00000e+000 A 4=-5.74635e-005 A 6= 9.59268e-008 A 8= 2.36672e-010 A10=-8.05912e-013 A12= 6.16498e-016
第4面
K = 0.00000e+000 A 4=-4.50428e-005 A 6= 1.55564e-007 A 8=-8.76130e-012 A10=-1.15575e-013 A12= 1.92346e-016
第9面
K = 0.00000e+000 A 4=-4.99220e-006 A 6= 4.65954e-009 A 8=-1.91748e-011
第25面
K = 0.00000e+000 A 4=-2.71326e-005 A 6=-7.49757e-009 A 8=-4.82275e-010
各種データ
ズーム比 2.20
広角 中間 望遠
焦点距離 15.45 23.29 33.95
Fナンバー 2.92 2.92 2.92
半画角 54.47 42.89 32.51
像高 21.64 21.64 21.64
レンズ全長 152.24 136.06 133.89
BF 11.00 11.00 11.00
d 8 39.15 14.97 0.78
d21 1.00 5.25 8.38
d24 12.17 7.92 4.78
d26 1.50 5.82 6.86
d28 1.56 5.25 16.22
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 -26.42 27.05 1.29 -20.94
2 9 29.72 42.24 26.07 -16.65
3 22 -50.43 5.67 3.70 0.73
4 25 -60.56 1.40 0.58 -0.17
5 27 87.88 4.94 -0.22 -3.31
6 29 114.00 4.57 3.02 0.34
単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -26.43
2 3 -327.06
3 5 -63.03
4 7 54.25
5 9 57.61
6 12 -33.85
7 13 27.62
8 15 -24.92
9 16 34.83
10 19 -64.14
11 20 21.05
12 22 24.51
13 23 -16.16
14 25 -60.56
15 27 87.88
16 29 114.00
[数値実施例6]
単位 mm
面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1* 19994.471 2.40 1.76450 49.1 45.63
2* 20.266 8.04 32.13
3 80.884 1.90 1.88300 40.8 31.95
4* 34.611 3.00 28.57
5 94.878 1.50 1.59522 67.7 28.33
6 21.816 5.50 1.85478 24.8 26.27
7 78.445 (可変) 25.09
8(絞り) ∞ 1.50 14.37
9 29.888 0.80 2.00069 25.5 15.41
10 13.906 5.81 1.79682 32.7 15.27
11 -31.465 1.94 15.46
12 -21.965 0.80 2.00100 29.1 15.02
13 16.986 4.81 1.80810 22.8 15.95
14 -1178.944 0.15 17.01
15 33.664 6.93 1.53775 74.7 18.05
16 -24.820 2.42 19.90
17 ∞ 1.00 21.37
18 22.904 0.90 2.00069 25.5 22.68
19 14.976 8.88 1.49700 81.5 21.66
20 -34.875 (可変) 21.98
21 -283.637 5.00 1.95906 17.5 21.62
22 -18.411 0.90 1.85478 24.8 21.56
23 85.683 (可変) 20.96
24 -18.235 1.10 1.85400 40.4 20.92
25* -95.271 4.05 23.55
26 49.527 7.06 1.59522 67.7 35.86
27 -111.896 (可変) 36.78
像面 ∞
非球面データ
第1面
K = 0.00000e+000 A 4= 8.28189e-005 A 6=-5.68498e-007 A 8= 2.66614e-009 A10=-7.68410e-012 A12= 1.31490e-014 A14=-1.23709e-017 A16= 4.96477e-021
第2面
K = 3.74402e-001 A 4= 6.29521e-005 A 6=-2.43558e-007 A 8=-2.44403e-009 A10= 2.92659e-011 A12=-1.03941e-013 A14= 1.08083e-016
第4面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.50294e-005 A 6=-1.52662e-007 A 8= 2.29319e-009 A10=-1.99314e-011 A12= 8.51505e-014 A14=-1.29267e-016
第25面
K = 0.00000e+000 A 4= 3.92199e-005 A 6=-1.14262e-007 A 8= 1.64076e-009 A10=-1.05360e-011 A12= 2.34446e-014
各種データ
ズーム比 2.20
広角 中間 望遠
焦点距離 15.45 23.25 34.00
Fナンバー 4.12 4.12 4.12
半画角 54.47 42.94 32.47
像高 21.64 21.64 21.64
レンズ全長 125.79 119.96 117.30
BF 12.00 19.22 24.17
d 7 28.35 13.49 2.01
d20 1.00 1.44 5.30
d23 8.04 9.42 9.43
d27 12.00 19.22 24.17


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 -21.14 22.34 3.03 -13.34
2 8 23.98 35.94 18.13 -12.11
3 21 -129.54 5.90 2.04 -0.97
4 24 -60.21 12.21 -6.47 -17.09
単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -26.54
2 3 -69.86
3 5 -47.96
4 6 33.84
5 9 -26.66
6 10 12.83
7 12 -9.47
8 13 20.76
9 15 27.72
10 18 -45.84
11 19 22.41
12 21 20.34
13 22 -17.66
14 24 -26.58
15 26 58.64
Figure 0006991814000002
[撮像装置の実施例]
次に、本発明の光学系を撮像光学系として用いた撮像装置の実施例について図13を用いて説明する。撮像装置100は、例えば、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ、監視カメラ、放送用カメラ等の撮像素子を用いた撮像装置、または銀塩写真フィルムを用いたカメラ等の撮像装置である。
図13において、カメラ本体20は、実施例1~6で説明したいずれかの光学系である撮影光学系21と、カメラ本体20に内蔵され且つ撮影光学系21によって形成された被写体像を受光する固体撮像素子(光電変換素子)22とを有する。固体撮像素子22は、例えばCCDセンサやCMOSセンサ等である。メモリ23は撮像素子22が受光した被写体像を記録する記録手段である。ファインダー24は、撮像素子22上に形成された被写体像であって、表示素子(不図示)に表示された被写体像を観察するためのファインダーである。
このように本発明の光学系をデジタルスチルカメラ等の撮像装置に適用することにより、小型で、無限遠から至近距離まで高い光学性能を有する撮像装置を得ることができる。
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

Claims (13)

  1. 最も物体側に配置された負の屈折力の第1レンズ群、前記第1レンズ群の像側に隣接して配置された正の屈折力の第2レンズ群、前記第2レンズ群の像側に隣接して配置された負の屈折力の第3レンズ群、前記第3レンズ群の像側に隣接して配置された負の屈折力の第4レンズ群を有し、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、前記第3レンズ群の焦点距離をf3、前記第4レンズ群の焦点距離をf4とするとき、
    0.80<f3/f4≦2.15
    0.30<f2/|f4|≦0.50
    0.50<|f1|/f2≦1.14
    の条件式を満たすことを特徴とするズームレンズ。
  2. 広角端における前記ズームレンズの焦点距離をfw、広角端から望遠端へのズーミングにおける前記第2レンズ群の移動量をm2、レンズ群の移動量の符号は、広角端に比べて望遠端において像側に位置するときを正、広角端に比べて望遠端において物体側に位置するときを負とするとき、
    0.50<|m2|/fw<1.40
    の条件式を満たすことを特徴とする請求項1に記載のズームレンズ。
  3. 広角端における前記ズームレンズの焦点距離をfw、望遠端における前記ズームレンズの焦点距離をftとするとき、
    ft/fw>1.80
    の条件式を満たす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. 広角端における前記ズームレンズの焦点距離をfwとするとき、
    1.00<|f4|/fw<4.50
    の条件式を満たすことを特徴とする請求項1乃至のいずれか1項に記載のズームレンズ。
  5. 前記第4レンズ群は、物体側に凹面を向けた負レンズを有することを特徴とする請求項1乃至のいずれか1項に記載のズームレンズ。
  6. 前記負レンズは、中心から周辺にかけて負の屈折力が強くなる非球面形状を有することを特徴とする請求項に記載のズームレンズ。
  7. 前記第3レンズ群は、正レンズと負レンズを少なくとも1枚ずつ有することを特徴とする、請求項1乃至のいずれか1項に記載のズームレンズ。
  8. 無限遠から至近距離へのフォーカシングに際し、前記第3レンズ群が像側へ移動することを特徴とする請求項1乃至のいずれか1項に記載のズームレンズ。
  9. 無限遠から至近距離へのフォーカシングに際し、前記第4レンズ群が像側へ移動することを特徴とする請求項に記載のズームレンズ。
  10. 前記ズームレンズは、負の屈折力の第1レンズ群、正の屈折力の第2レンズ群、負の屈折力の第3レンズ群、負の屈折力の第4レンズ群からなることを特徴とする請求項1乃至のいずれか1項に記載のズームレンズ。
  11. 前記ズームレンズは、負の屈折力の第1レンズ群、正の屈折力の第2レンズ群、負の屈折力の第3レンズ群、負の屈折力の第4レンズ群、正の屈折力の第5レンズ群からなることを特徴とする請求項1乃至のいずれか1項に記載のズームレンズ。
  12. 前記ズームレンズは、負の屈折力の第1レンズ群、正の屈折力の第2レンズ群、負の屈折力の第3レンズ群、負の屈折力の第4レンズ群、正の屈折力の第5レンズ群、正の屈折力の第6レンズ群からなることを特徴とする請求項1乃至のいずれか1項に記載のズームレンズ。
  13. 請求項1乃至12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像を受光する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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