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JP6393109B2 - ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 - Google Patents
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JP6393109B2 - 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、テレビカメラやビデオカメラ及び写真用カメラ、放送用テレビカメラ、映画撮影用カメラに好適な内蔵エクステンダ付のズームレンズに関し、特に大口径且つ高倍率の望遠ズームレンズ及びそれを有する撮像装置に関するものである。
テレビ等で自然番組等を撮影(例えば屋外で動物や鳥などを遠距離から撮影)する場合、高変倍比で望遠域の焦点距離まで使用可能で(例えば、7倍以上の高倍率で、且つ望遠端の半画角が3度以下)、高い光学性能を有するズームレンズが要望されている。このような撮影においては、カメラを肩に担いで撮影する場合も多いため、より小型軽量で携帯性に優れたズームレンズが要望されている。また、低照度の環境下でも撮影可能な大型センサ(撮像素子)を有するカメラに対応したズームレンズが求められている。そのため、1型を超えるような大型センサに対応しながらも、携帯性や機能性に優れた、動画撮影に好適な高倍率・望遠ズームレンズへの要望が高まっている。
一方で、幅広い焦点距離範囲をカバーするために、ズームレンズの焦点距離範囲を長焦点距離側、或いは短焦点距離側に変化させるコンバータレンズが種々提案されている。特にテレビカメラ用ズームレンズでは、リレーレンズ中のアフォーカル光路中に挿抜可能で、焦点距離範囲を望遠側へ変化させることが可能な内蔵エクステンダが採用されていることが知られている。この方式は、エクステンダの挿抜により焦点距離範囲を切り替えても、レンズ全長、及びバックフォーカスが変化せず、切り替えを容易に行うことができる利点がある。
特許文献1では、4群より構成されるズームレンズで、内蔵エクステンダ挿入時の望遠端画角が0.2度程度、変倍比が100倍程度であり、2/3型の放送用テレビカメラに好適な高倍率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、内蔵エクステンダ挿入時の望遠端画角が1.0度程度、変倍比が20倍程度であり、2/3型の放送用テレビカメラに好適な高倍率ズームレンズが提案されている。
特開2012−27308号公報 特開2012−185272号公報
特許文献1、2のズームレンズの構成で、さらに大きな撮像素子に対応するためには、リレーレンズ群およびエクステンダを含めた変倍群よりも像側の有効径が増大し、レンズ全体の小型化が難しい。特に、内蔵エクステンダの有効径も増大し、エクステンダの退避スペースの増大や重量増大および全長増大につながる。
本発明は、例えば、大型撮像素子への対応高変倍比望遠小型軽量、および全ズーム範囲での高い光学性能の点で有利なズームレンズを提供することを目的とする。
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、ズーミングのために移動する負の第2レンズ群、ズーミングのために移動する少なくとも以上のレンズ群、開口絞りを含む正の屈折力のR1レンズ群、光路中から退避可能かつズーミング範囲を変更可能なEXTレンズ群、2レンズ群から構成され、前記R1レンズ群は、前記第2レンズ群より像側のレンズ群から前記EXTレンズ群までので最も大きい有効径のレンズを有し、無限遠合焦つ広角端における前記R1レンズ群での軸上光線の最大光線高さをhR1とし無限遠合焦かつ広角端における前記EXTレンズ群における最大光線高さをhEXTとして条件式
1.50<hR1/hEXT<3.50
を満たし、前記R1レンズ群に入射する軸上光束は発散光束であることを特徴としている。ここで、レンズ群における前記最大光線高さとは、該レンズ群に含まれる複数のレンズ面を通過する光線の各レンズ面での光線高さのうち、最大のものいう
本発明によれば、例えば、大型撮像素子への対応、高変倍比、望遠小型軽量、および全ズーム範囲で高い光学性能の点で有利なズームレンズを提供することができる
本発明の実施例1のズームレンズの広角端で無限遠物体に合焦しているときのレンズ断面図である。 実施例1のエクステンダ退避時における物体距離無限遠での(A)広角端、(B)焦点距離484.20mm、(C)望遠端における縦収差図である。 実施例1のエクステンダ挿入時における物体距離無限遠での(A)広角端、(B)焦点距離726.30mm、(C)望遠端における縦収差図である。 本発明の実施例2のズームレンズの広角端で無限遠物体に合焦しているときのレンズ断面図である。 実施例2のエクステンダ退避時における物体距離無限遠での(A)広角端、(B)焦点距離575.00mm、(C)望遠端における縦収差図である。 実施例2のエクステンダ挿入時における物体距離無限遠での(A)広角端、(B)焦点距離1035.00mm、(C)望遠端における縦収差図である。 本発明の実施例3のズームレンズの広角端で無限遠物体に合焦しているときのレンズ断面図である。 実施例3のエクステンダ退避時における物体距離無限遠での(A)広角端、(B)焦点距離484.20mm、(C)望遠端における縦収差図である。 実施例3のエクステンダ挿入時における物体距離無限遠での(A)広角端、(B)焦点距離726.30mm、(C)望遠端における縦収差図である。 本発明の実施例4のズームレンズの広角端で無限遠物体に合焦しているときのレンズ断面図である。 実施例4のエクステンダ退避時における物体距離無限遠での(A)広角端、(B)焦点距離482.09mm、(C)望遠端における縦収差図である。 実施例4のエクステンダ挿入時における物体距離無限遠での(A)広角端、(B)焦点距離723.14mm、(C)望遠端における縦収差図である。 本発明の実施例5のズームレンズの広角端で無限遠物体に合焦しているときのレンズ断面図である。 実施例5のエクステンダ退避時における物体距離無限遠での(A)広角端、(B)焦点距離480.00mm、(C)望遠端における縦収差図である。 実施例5のエクステンダ挿入時における物体距離無限遠での(A)広角端、(B)焦点距離719.23mm、(C)望遠端における縦収差図である。 (A)は本発明の原理概略図である。(B)は従来構造の概略図である。 本発明の撮像装置の要部概略図である。
以下、添付した図を参照しながら、本発明のズームレンズの特徴について説明する。
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移動しない正の屈折力の第1レンズ群、ズーミングに際して移動する負の第2レンズ群、ズーミングに際して移動する少なくとも1群以上のレンズ群、開口絞りを含む正の屈折力のR1レンズ群、光路に挿抜可能なEXTレンズ群、ズーミングのためには移動しないR2レンズ群を有している。
図1は本発明の実施例1のズームレンズの広角端で無限遠物体に合焦時、かつエクステンダ退避時(光路から抜去された時)のレンズ断面図である。
U1はズーミングのためには移動しない正の屈折力の第1レンズ群である。U1の一部のレンズ群が無限遠物体から近距離物体にフォーカシングする際に物体側に移動する。U2は広角端(短焦点距離端)から望遠端(長焦点距離端)へのズーミングに際して像側へ移動する変倍用の負の屈折力の第2レンズ群(バリエーターレンズ群)である。U3は第2レンズ群U2に連動して移動し、変倍に伴う像面変動を補正する負の屈折力の第3レンズ群(コンペンセータレンズ群)である。UR1はズーミングに際して不動の開口絞りSPを含み、ズーミングに際して不動の正の屈折力のR1レンズ群(前リレーレンズ群)である。UEXTは、光路内に挿抜自在でズーミングのためには不動のEXTレンズ群(エクステンダ群)である。UR2はズーミングに際して不動のR2レンズ群(後リレーレンズ群)である。IPは像面であり、固体撮像素子(光電変換素子)の撮像面に相当している。前述した群構成は後述する実施例1、2、3において、同じである。
次に、実施例1の各群のレンズ構成について説明する。以下、各レンズは物体側より像側へ順に配置されているものとする。
第1レンズ群U1は正レンズ、負レンズ、正レンズ、負レンズ、正レンズ、正レンズ6枚で構成されている。フォーカシングに際して最も像側の2枚の正レンズが移動する。第2レンズ群U2は負レンズ1枚、負レンズと正レンズの接合レンズ、負レンズ、正レンズで構成されている。第3レンズ群U3は負レンズと正レンズの接合レンズで構成されている。R1レンズ群UR1は正レンズ2枚、開口絞りSP、正レンズと負レンズの接合レンズ、正レンズ、負レンズと正レンズの接合レンズで構成されている。R2レンズ群UR2は正レンズ、負レンズと正レンズの接合レンズ2枚で構成されている。EXTレンズ群UEXTは正レンズ、負レンズと正レンズの接合レンズ2枚、負レンズで構成されている。
一般に、ズーミングのためには移動しない正の屈折力の第1レンズ群、ズーミングに際して移動する負の屈折力の第2レンズ群、負の屈折力の第3レンズ群を有するズームレンズの場合、第3レンズ群から出射される光束は発散された状態となる。そのため、増大する光束径を十分に低減するためのR1レンズ群を配置しない場合、EXTレンズ群に入射する軸上光線有効径は大きくなる。結果として、エクステンダレンズ径が大きくなり、エクステンダを収納するスペースが増大することや、レンズ鏡筒が太くなることや、エクステンダの全長の増大により、レンズの小型化が困難であった。本発明のズームレンズはR1レンズ群において、発散状態で入射した光束を一度収斂状態にし、光束径を十分に下げた後に略アフォーカルで光線を射出させることにより、エクステンダの小型化を達成し、高変倍比化と小型軽量化を両立させることができる。
本発明の原理について図17(A)、(B)を用いて説明する。図17(A)は本発明のズームレンズの第2群以降の概略構成を示している。図17(B)は本発明の利点を説明するために、従来のレンズ装置の構成を示した概略図である。図17(B)に示すように、第3レンズ群U3から発散された状態の光束が出射されるため、光束径を低減するR1レンズ群を配置しない従来構成の場合、エクステンダのレンズ有効径は大きくなる。一方、図17(A)の本発明の構成の場合は、発散状態の光束をR1群UR1内で一度収斂状態にし、十分に光束径を低減した後に、アフォーカルの光束に変換している。
光線有効径の小さい光束に対し、エクステンダを配置することにより、エクステンダ径の増大を抑制し、ズームレンズの高変倍比化と小型軽量化を両立させることが可能となる。
図17の概略図では、R1レンズ群の物体側では正の屈折力のレンズ群、像側では負の屈折力のレンズ群が配置した例であるが、発散状態の入射光束を、略アフォーカルかつ入射前よりも光束径を低減するようなパワー配置であれば良く、限定されない。
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の第1レンズ群、ズーミングに際して移動する負の第2レンズ群、ズーミングに際して移動する少なくとも1群以上のレンズ群、開口絞りを含む正の屈折力を有するR1レンズ群、光路に挿抜可能なEXTレンズ群、ズーミングのためには移動しないR2レンズ群から構成される。前記R1レンズ群は、前記第2レンズ群以降から前記EXTレンズ群までの間で最も大きい有効径のレンズを有し、無限遠合焦時、かつ広角端における前記R1レンズ群での軸上光線の最大光線高さをhR1、前記EXTレンズ群における最大光線高さhEXTとするとき、
1.50<hR1/hEXT<3.50 ・・・(1)
を満たし、前記R1レンズ群に入射する軸上光束は発散光束であることを特徴とするズームレンズである。
なお、本発明の有効径とは、広角端から望遠端まで、無限遠合焦時から至近合焦時までの、軸上光束または最大像高の軸外光束に含まれる光線の中で、各面における最大となる光線高さの2倍と定義する。また、レンズ群における最大光線高さとは、そのレンズ群に含まれる複数のレンズ面を通過する光線の各レンズ面での光線高さの内、最も大きな値を指すものとする。
条件式(1)は、R1群UR1内の光線の最大高さとEXT群UEXT内の光線の最大高さの比を規定している。条件式(1)を満たすことで、全ズーム範囲において高い光学性能を達成するとともに、エクステンダのレンズ径の小型化と高変倍比化の両立が可能となる。条件式(1)の上限を超えると、R1群UR1内において個々のレンズの屈折力が大きくなるため、収差補正が困難となる。条件式(1)の下限を超えると、エクステンダ径抑制の効果が低くなるため、レンズ鏡筒の大型化を招く。
更に好ましくは、条件式(1)を次の如く設定するのが良い。
1.80<hR1/hEXT<3.10 ・・・(1a)
条件式(1)を満たすことにより、本発明の各実施例では、内蔵エクステンダ付・大判カメラ用ズームレンズでありながら、高変倍比、エクステンダの小型軽量化を実現するとともに、広角端から望遠端までの全ズーム範囲において高い光学性能を達成できる。
本発明の更なる実施態様として、条件式(2)により、R1レンズ群の焦点距離(無限遠合焦かつ広角端におけるR1レンズ群の焦点距離)fR1と、EXTレンズ群退避時のR1レンズ群とR2レンズ群の合成焦点距離(EXTレンズ群が退避した場合かつ無限遠合焦かつ広角端における、R1レンズ群とR2レンズ群との合成焦点距離)fRの比を規定している。
0.25<fR1/fR<0.90 ・・・(2)
条件式(2)を満たすことで、全ズーム範囲において高い光学性能を達成するとともに、全ズーム範囲において高い光学性能を達成するとともに、エクステンダのレンズ径の小型化とリレー全長の短縮の両立が可能となる。条件式(2)の上限を超えると、R1レンズ群の屈折力が弱くなりすぎ、エクステンダの小型化が困難となる。条件式(2)の下限を超えると、R1レンズ群の屈折力が強くなりすぎ、収差補正が困難となる。更に好ましくは、条件式(2)を次の如く設定するのが良い。
0.34<fR1/fR<0.76 ・・・(2a)
本発明の更なる実施態様として、条件式(3)によりR1レンズ群の焦点距離(無限遠合焦かつ広角端におけるR1レンズ群の焦点距離)fR1とR2レンズ群の焦点距離fR2との比を規定している。
0.20<fR1/fR2<0.50 ・・・(3)
条件式(3)を満たすことで、全ズーム範囲において高い光学性能を達成するとともに、エクステンダのレンズ径の小型化が可能となる。条件式(3)の上限を超えると、R1レンズ群の屈折力が弱くなりすぎ、エクステンダの小型化が困難となる。条件式(3)の下限を超えると、R1レンズ群の屈折力が強くなりすぎ、収差補正が困難となる。更に好ましくは、条件式(3)を次の如く設定するのが良い。
0.27<fR1/fR2<0.40 ・・・(3a)
本発明の更なる実施態様として、R1レンズ群に正の屈折力を有するレンズと負の屈折力を有するレンズの接合レンズを少なくとも1枚有することが望ましい。個々のレンズの屈折力が大きいR1レンズ群において色消しが不十分である場合、優れた光学性能の達成が困難となる。好ましくは、正の屈折力を有するレンズと負の屈折力を有するレンズの接合レンズを2枚有することが良い。
本発明の更なる実施態様として、EXTレンズ群に正の屈折力を有するレンズと負の屈折力を有するレンズの接合レンズを少なくとも1枚有することが望ましい。EXTレンズ群において色消しが不十分である場合、エクステンダ挿入時に色収差が発生してしまい、結果として優れた光学性能の達成が困難となる。好ましくは、正の屈折力を有するレンズと負の屈折力を有するレンズの接合レンズを2枚有することが良い。
本発明の更なる実施態様として、条件式(4)により、EXTレンズ群退避時のイメージサークルの直径φとEXTレンズ群内の最も大きい有効径Dの比を規定している。
0.20<D/φ<1.20 ・・・(4)
ただし、イメージサークルの直径φはエクステンダ退避時、広角端かつ無限遠合焦時における焦点距離をfw、半画角をωとするときに、以下の式で規定される。
φ=2×fw×tanω
条件式(4)を満たすことで、全ズーム範囲において高い光学性能を達成するとともに、エクステンダのレンズ径の小型化と高変倍比化の両立が可能となる。条件式(4)の上限を超えると、EXTレンズ群のレンズ径が大きくなりすぎ、エクステンダの小型化が困難となる。条件式(4)の下限を超えると、R1レンズ群UR1内において個々のレンズの屈折力が大きくなるため、収差補正が困難となる。更に好ましくは、条件式(4)を次の如く設定するのが良い。
0.45<D/φ<1.00 ・・・(4a)
本発明の更なる実施態様として、条件式(5)により、R1レンズ群の最も物体側の面から最も像側の面までの距離LR1、第1レンズ群の最も物体側の面から像面までの距離Ltotalの比を規定している。
0.10<LR1/Ltotal<0.30 ・・・(5)
条件式(5)を満たすことで、全ズーム範囲において高い光学性能を達成するとともに、エクステンダのレンズ径の小型化と高変倍比化の両立が可能となる。条件式(5)の上限を超えると、R1レンズ群の全長が長くなりすぎ、ズームレンズの全長の増大もしくは変倍部の全長減少による変倍比の低下をもたらす。条件式(5)の下限を超えると、R1レンズ群UR1内において個々のレンズの屈折力が大きくなるため、収差補正が困難となる。更に好ましくは、条件式(5)を次の如く設定するのが良い。
0.11<LR1/Ltotal<0.20 ・・・(5a)
本発明の更なる実施態様として、R1レンズ群UR1に少なくとも1面の非球面を有することが望ましい。広角端では、入射した光束はR1レンズ群UR1に入射するときに最も広がるため、球面収差補正が最も重要となる。個々のレンズの屈折力が大きいR1レンズ群UR1内に非球面を配置することにより、球面収差補正が有利となる。
本発明の更なる実施態様として、条件式(6)により、無限遠合焦時かつ広角端におけるR1レンズ群とR2レンズ群の合成横倍率(EXTレンズ群が退避した場合かつ無限遠合焦かつ広角端における、R1レンズ群とR2レンズ群との合成横倍率)βRを規定している。
−3.0<βR<−1.8 ・・・(6)
条件式(6)を満たすことで、ズームレンズ全長を抑制し、ズームレンズの収差変動を良好に補正するとともに、高変倍比と小型軽量の両立が可能となる。条件式(6)の上限を超えると、R1レンズ群とR2レンズ群の合成の横倍率が小さくなり、高変倍比を達成できない。また、高い変倍比を維持しようとすると、ズーム全長が長くなり、レンズの小型化の達成が困難となる。条件式(6)の下限を超えると、R1レンズ群よりも物体側に配置されたレンズ群の収差の拡大率が増大し、収差補正が困難となる。更に好ましくは、条件式(6)を次の如く設定するのが良い。
−2.6<βR<−2.0 ・・・(6a)
本発明の更なる実施態様として、条件式(7)により第1レンズ群の焦点距離f1と第2レンズ群の焦点距離f2の比を規定している。
−10.00<f1/f2<−2.50 ・・・(7)
条件式(7)を満たすことで、軸上色収差を良好に補正しながら変倍に伴う第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(7)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るため、小型化には有利であるが、変倍に伴う収差変動が増大する。条件式(7)の下限を超えると、第2レンズ群の焦点距離が相対的に長くなるため、変倍による第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(7)を次の如く設定するのが良い。
−8.00<f1/f2<−4.50 ・・・(7a)
図2に、実施例1の物体距離無限遠でエクステンダ退避時の(A)広角端、(B)焦点距離484.20mm、(C)望遠端における縦収差図を示す。但し、焦点距離の値は、後述する数値実施例をmm単位で表したときの値である。図3に、実施例1の物体距離無限遠でのエクステンダ挿入時の(A)広角端、(B)焦点距離726.30mm、(C)望遠端における縦収差図を示す。エクステンダ退避時の収差図は、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。エクステンダ挿入時の収差図は、球面収差は1.00mm、非点収差は1.00mm、歪曲は5%、倍率色収差は0.100mmのスケールで描かれている。FnoはFナンバー、ωは半画角である。尚、広角端と望遠端は変倍用の第2レンズ群U2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。これらは以下の各実施例において、全て同じである。
実施例1はズーム比18.0倍、広角端の半画角18.2度、望遠端の半画角1.05度、最大像高が14.8mm、エクステンダ倍率1.5倍のズームレンズである。
実施例1に対応する数値実施例1の数値データを下記の(数値実施例1)に示す。rは物体側より各面の曲率半径、dは各面の間隔、ndとνdは各光学部材の屈折率とアッベ数である。
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を円錐常数、A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16を各々非球面係数としたとし次式で表す。
Figure 0006393109
又、例えば「e−Z」は「×10-Z」を意味する。*印は非球面であることを示している。
表1に数値実施例1の各条件式の対応値を示す。
数値実施例1は条件式(1)〜(7)の何れの条件式も満足しており、大判カメラ用ズームレンズでありながら、高変倍比、小型軽量、特にエクステンダの小型軽量化を実現し、広角端から望遠端までの全ズーム範囲において高い光学性能を達成している。
図4は、実施例2のズームレンズの広角端で無限遠物体に合焦時、かつエクステンダ退避時のレンズ断面図である。
実施例2では第2レンズ群U2、第3レンズ群U3、R1レンズ群UR1、R2レンズ群UR2のレンズ構成は実施例1と同じである。第1レンズ群U1はフォーカシングのためには不動の正レンズ、正レンズと負レンズの接合レンズ、およびフォーカシングに際して移動する正レンズと正レンズと負レンズの接合レンズ、およびフォーカシングのためには不動の正レンズと負レンズの接合レンズで構成される。エクステンダレンズ群UEXTは正レンズ、正レンズと負レンズの接合レンズ、正レンズと負レンズの接合レンズ、負レンズと正レンズの接合レンズ、負レンズで構成される。
図5に、実施例2の物体距離無限遠でエクステンダ退避時の(A)広角端、(B)焦点距離575.00mm、(C)望遠端における縦収差図を示す。図6に、実施例2の物体距離無限遠でのエクステンダ挿入時の(A)広角端、(B)焦点距離1035.00mm、(C)望遠端における縦収差図を示す。
実施例2はズーム比19.4倍、広角端の半画角16.5度、望遠端の半画角0.87度、最大像高が14.8mm、エクステンダ倍率1.8倍のズームレンズである。
実施例2に対応する数値実施例2の数値データを下記の(数値実施例2)に示す。
表1に数値実施例2の各条件式の対応値を示す。
数値実施例2は条件式(1)〜(7)の何れの条件式も満足しており、大判カメラ用ズームレンズでありながら、高変倍比、小型軽量、特にエクステンダの小型軽量化を実現し、広角端から望遠端までの全ズーム範囲において高い光学性能を達成している。
図7は、実施例3のズームレンズの広角端で無限遠物体に合焦時、かつエクステンダ退避時のレンズ断面図である。
実施例3では第1レンズ群U1、第2レンズ群U2、第3レンズ群U3、R2レンズ群UR2、EXTレンズ群UEXTのレンズ構成は実施例1と全て同じである。R1レンズ群UR1は正レンズ、正レンズ、開口絞りSP、正レンズと負レンズの接合レンズ、正レンズ、正レンズと負レンズの接合レンズで構成されている。
図8に、実施例3の物体距離無限遠でエクステンダ退避時の(A)広角端、(B)焦点距離484.20mm、(C)望遠端における縦収差図を示す。図9に、実施例3の物体距離無限遠でのエクステンダ挿入時の(A)広角端、(B)焦点距離726.30mm、(C)望遠端における縦収差図を示す。
実施例3はズーム比18.0倍、広角端の半画角18.2度、望遠端の半画角1.05度、最大像高が14.8mm、エクステンダ倍率1.5倍のズームレンズである。
実施例3に対応する数値実施例3の数値データを下記の(数値実施例3)に示す。
表1に数値実施例3の各条件式の対応値を示す。
数値実施例3は条件式(1)〜(7)の何れの条件式も満足しており、大判カメラ用ズームレンズでありながら、高変倍比、小型軽量、特にエクステンダの小型軽量化を実現し、広角端から望遠端までの全ズーム範囲において高い光学性能を達成している。
図10は、実施例4のズームレンズの広角端で無限遠物体に合焦時、かつエクステンダ退避時のレンズ断面図である。
実施例4では第1レンズ群U1、第2レンズ群U2、第3レンズ群U3、R2レンズ群UR2、EXTレンズ群UEXTのレンズ構成は実施例1と全て同じであるが、UR1の一部はズーミングに際して可動であることが実施例1乃至3とは異なる。R1レンズ群UR1は、ズーミングに際して移動するR1Aレンズ群UR1A、ズーミングのためには移動しないR1Bレンズ群UR1Bの二つの群に分けられる。R1Aレンズ群UR1A2枚の正レンズで構成される。R1Bレンズ群UR1Bは、開口絞りSP、正レンズと負レンズの接合レンズ、正レンズ、正レンズと負レンズの接合レンズで構成される。
図11に、実施例4の物体距離無限遠でエクステンダ退避時の(A)広角端、(B)焦点距離482.09mm、(C)望遠端における縦収差図を示す。図12に、実施例4の物体距離無限遠でのエクステンダ挿入時の(A)広角端、(B)焦点距離723.14mm、(C)望遠端における縦収差図を示す。
実施例4はズーム比18.0倍、広角端の半画角18.2度、望遠端の半画角1.05度、最大像高が14.8mm、エクステンダ倍率1.5倍のズームレンズである。
実施例4に対応する数値実施例4の数値データを下記の(数値実施例4)に示す。
表1に数値実施例4の各条件式の対応値を示す。
数値実施例4は条件式(1)〜(7)の何れの条件式も満足しており、大判カメラ用ズームレンズでありながら、高変倍比、小型軽量、特にエクステンダの小型軽量化を実現し、広角端から望遠端までの全ズーム範囲において高い光学性能を達成している。
図13は、実施例5のズームレンズの広角端で無限遠物体に合焦時、かつエクステンダ退避時のレンズ断面図である。
実施例5では第1レンズ群U1、R1レンズ群UR1、R2レンズ群UR2、EXTレンズ群UEXTのレンズ構成は実施例1と全て同じである。ズーミング時には第2レンズ群U2、第3レンズ群U3に加えて、第4レンズ群U4を含めた3つの群が駆動することが実施例1乃至4とは異なる。
第2レンズ群U2は負レンズ、負レンズと正レンズの接合レンズで構成されている。第3レンズ群U3は負レンズと正レンズで構成されている。第4レンズ群U4は負レンズと正レンズの接合レンズで構成されている。
図14に、実施例5の物体距離無限遠でエクステンダ退避時の(A)広角端、(B)焦点距離480.00mm、(C)望遠端における縦収差図を示す。図15に、実施例5の物体距離無限遠でのエクステンダ挿入時の(A)広角端、(B)焦点距離719.23mm、(C)望遠端における縦収差図を示す。
実施例5はズーム比18.5倍、広角端の半画角18.6度、望遠端の半画角1.04度、最大像高が14.8mm、エクステンダ倍率1.5倍のズームレンズである。
実施例5に対応する数値実施例5の数値データを下記の(数値実施例5)に示す。
表1に数値実施例5の各条件式の対応値を示す。
数値実施例5は条件式(1)〜(7)の何れの条件式も満足しており、大判カメラ用ズームレンズでありながら、高変倍比、小型軽量、特にエクステンダの小型軽量化を実現し、広角端から望遠端までの全ズーム範囲において高い光学性能を達成している。
(撮像装置)
図16は、本発明の実施例1乃至5のいずれか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16において101は実施例1〜5のいずれか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に対して着脱可能となっている。125はカメラ124にズームレンズ101を装着することで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F、変倍部LZ、結像用のRレンズ群Rを有している。第1レンズ群Fはフォーカシングに際して移動するレンズ群が含まれている。
変倍部LZはズーミングに際して移動する少なくとも2群以上のレンズ群が含まれている。変倍部LZより像側にはR1レンズ群R1、開口絞りSP、R2レンズ群R2が配置され、光路中より挿抜可能なレンズユニットIEを有している。レンズユニットIEを切り替えることで、ズームレンズ101の全系の焦点距離範囲を変位している。114、115は各々第1群F、変倍部のLZを光軸方向に駆動するヘリコイドやカム等の駆動機構である。116〜118は駆動機構114、115および開口絞りSPを電気駆動するモータ(駆動手段)である。
119〜121は、第1レンズ群Fや変倍部LZの光軸上の位置や、開口絞りSPの絞り径を検出するため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などの検出器である。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光学系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センサなどの固体撮像素子(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。
(数値実施例1)
<エクステンダ退避時>
単位 mm

面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1 156.943 16.06 1.48749 70.2 124.20
2 -7723.214 1.00 122.81
3 163.335 3.40 1.72916 54.7 115.66
4 103.989 6.28 110.47
5 122.934 20.72 1.43387 95.1 109.95
6 -321.067 1.50 108.69
7 -263.298 3.20 1.72916 54.7 108.30
8 217.243 15.52 104.78
9 156.032 16.10 1.43387 95.1 104.06
10 -326.845 0.20 103.33
11 139.502 6.99 1.43387 95.1 96.83
12 228.876 (可変) 94.95
13* -7969.421 1.20 1.77250 49.6 32.58
14 29.889 6.85 29.43
15 -111.689 1.00 1.61800 63.3 28.84
16 30.301 7.75 1.72047 34.7 28.43
17 -67.863 3.09 28.06
18 -33.691 1.00 1.61800 63.3 27.07
19 381.196 0.20 27.13
20 90.508 2.66 1.54814 45.8 27.46
21 8908.115 (可変) 27.76
22 -69.142 1.00 1.72916 54.7 38.17
23 168.092 3.44 1.84666 23.8 39.92
24 -968.105 (可変) 40.57
25 124.414 6.23 1.59349 67.0 42.31
26* -90.292 1.00 42.73
27 47.974 8.90 1.61800 63.3 43.48
28 -142.425 9.03 42.80
29(絞り) ∞ 2.00 34.50
30 149.282 7.23 1.43875 94.9 32.26
31 -33.347 1.20 2.00330 28.3 30.70
32 550.266 7.00 30.26
33 95.056 6.82 1.56732 42.8 29.35
34 -41.261 8.41 28.78
35 -59.813 1.20 2.00100 29.1 20.35
36 16.226 6.85 1.84666 23.8 19.31
37 137.335 40.00 18.93
38 54.392 6.91 1.48749 70.2 29.06
39 -37.581 3.00 29.08
40 -131.675 1.00 1.83481 42.7 26.88
41 51.853 5.11 1.72825 28.5 26.44
42 -63.455 2.32 26.23
43 -31.243 1.00 1.88300 40.8 25.76
44 604.843 4.42 1.64769 33.8 26.43
45 -62.626 52.00 27.00
像面 ∞

非球面データ
第13面
K = 2.16213e+005 A 4= 2.41572e-006 A 6= 1.80376e-010 A 8=-2.94520e-012 A10=-7.62036e-014 A12= 7.98769e-016 A14=-2.83869e-018 A16= 3.65020e-021

第26面
K =-3.17969e-001 A 4= 7.05385e-007 A 6= 3.09137e-010 A 8=-1.06097e-012 A10= 3.24166e-015 A12=-2.22180e-018 A14=-4.33681e-021 A16= 6.21800e-024

各種データ
ズーム比 18.00
広角 中間 望遠
焦点距離 45.00 484.20 810.00
Fナンバー 4.50 4.50 6.91
画角 18.21 1.75 1.05
像高 14.80 14.80 14.80
レンズ全長 450.00 450.00 450.00
BF 52.00 52.00 52.00

d12 10.00 125.38 134.86
d21 138.23 5.71 10.13
d24 1.00 18.14 4.24

入射瞳位置 161.96 1489.05 2289.81
射出瞳位置 -120.99 -120.99 -120.99
前側主点位置 195.25 617.99 -692.85
後側主点位置 7.00 -432.20 -758.00

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 1 216.70 90.96 36.26 -40.64
2 13 -30.00 23.75 3.25 -13.81
3 22 -111.70 4.44 -0.29 -2.73
4 25 35.34 65.87 -34.11 -42.33
5 38 108.91 23.75 -8.06 -23.32
<エクステンダ挿入時>
単位 mm

面データ
面番号 r d nd vd 有効径
37 137.335 5.00 18.93
IE38 20.302 3.42 1.43875 94.9 18.50
IE39 49.182 5.00 17.81
IE40 229.622 0.80 2.00100 29.1 16.36
IE41 19.366 4.51 1.67300 38.1 15.88
IE42 -84.222 4.49 15.72
IE43 439.262 0.80 1.59522 67.7 15.85
IE44 13.392 6.58 1.63980 34.5 15.88
IE45 -38.945 3.60 15.77
IE46 -26.363 0.80 1.77250 49.6 14.65
IE47 56.797 5.00 14.81
48 54.392 6.91 1.48749 70.2 29.06
49 -37.581 3.00 29.08
50 -131.675 1.00 1.83481 42.7 26.88
51 51.853 5.11 1.72825 28.5 26.44
52 -63.455 2.32 26.23
53 -31.243 1.00 1.88300 40.8 25.76
54 604.843 4.42 1.64769 33.8 26.43
55 -62.626 52.00 27.00
像面 ∞


各種データ
ズーム比 18.00
広角 中間 望遠
焦点距離 67.50 726.30 1215.00
Fナンバー 6.75 6.75 10.37
画角 12.37 1.17 0.70
像高 14.80 14.80 14.80
レンズ全長 450.00 450.00 450.00
BF 52.00 52.00 52.00


入射瞳位置 161.96 1489.05 2289.81
射出瞳位置 -48.44 -48.44 -48.44
前側主点位置 184.10 -3036.46 -11192.22
後側主点位置 -15.50 -674.30 -1163.00

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 1 216.70 90.96 36.26 -40.64
2 13 -30.00 23.75 3.25 -13.81
3 22 -111.70 4.44 -0.29 -2.73
4 25 35.34 65.87 -34.11 -42.33
5 38 -292.96 30.00 173.53 94.70
6 48 108.91 23.75 -8.06 -23.32
(数値実施例2)
<エクステンダ退避時>
単位 mm

面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1 429.871 10.91 1.48749 70.2 126.34
2 -617.412 0.20 125.51
3 174.106 19.54 1.43875 94.9 118.28
4 -310.406 4.00 1.72047 34.7 116.27
5 826.022 17.40 113.43
6 417.769 8.72 1.43387 95.1 108.37
7 -868.155 0.20 106.56
8 182.863 10.27 1.43875 94.9 101.49
9 -15342.219 2.50 1.74950 35.3 99.91
10 719.803 3.00 98.09
11 1264.541 9.83 1.85478 24.8 96.59
12 -218.233 2.20 1.74950 35.3 95.20
13 303.152 (可変) 90.46
14* 246.786 1.20 1.77250 49.6 34.19
15 30.480 6.47 30.97
16 -127.625 1.00 1.59522 67.7 30.54
17 35.867 6.76 1.72047 34.7 29.97
18 -144.731 2.72 29.52
19 -38.152 1.00 1.59522 67.7 29.27
20 165.346 0.20 29.48
21 91.722 2.81 1.72047 34.7 29.62
22 -993.437 (可変) 29.57
23 -71.785 1.00 1.72916 54.7 35.49
24 121.958 2.95 1.85478 24.8 37.01
25 -25895.241 (可変) 37.44
26 126.975 6.22 1.60311 60.6 43.45
27* -98.810 1.00 43.83
28 55.119 9.10 1.48749 70.2 44.27
29 -114.346 3.00 43.69
30(絞り) ∞ 4.00 40.67
31 69.738 8.39 1.43875 94.9 36.85
32 -45.372 1.20 1.88300 40.8 35.53
33 63.388 0.24 34.10
34 34.273 8.85 1.58913 61.1 34.39
35 -120.734 5.00 33.32
36 195.662 1.20 2.00100 29.1 28.15
37 16.949 6.28 1.80518 25.4 25.32
38 50.791 40.00 24.73
39 42.151 7.50 1.51633 64.1 30.82
40 -58.123 11.18 30.42
41 -39.106 1.00 1.88300 40.8 24.17
42 21.042 10.31 1.72825 28.5 24.41
43 -30.589 2.14 25.05
44 -20.311 1.00 1.95375 32.3 24.82
45 -162.986 11.03 1.51742 52.4 27.36
46 -20.691 52.45 30.57
像面 ∞

非球面データ
第14面
K =-7.58303e+000 A 4= 1.12888e-006 A 6= 6.90844e-010 A 8=-1.78006e-011 A10= 1.69108e-013 A12=-8.74521e-016 A14= 2.30851e-018 A16=-2.41264e-021

第27面
K =-1.96840e+000 A 4= 3.57012e-007 A 6=-2.32291e-011 A 8= 4.17159e-014

各種データ
ズーム比 19.40
広角 中間 望遠
焦点距離 50.00 575.00 970.00
Fナンバー 4.50 4.74 8.00
画角 16.49 1.47 0.87
像高 14.80 14.80 14.80
レンズ全長 450.00 450.00 450.00
BF 52.45 52.45 52.45

d13 4.00 120.64 129.64
d22 130.67 2.65 12.39
d25 9.36 20.74 2.00

入射瞳位置 162.15 1642.31 2466.48
射出瞳位置 -141.77 -141.77 -141.77
前側主点位置 199.27 514.93 -1408.17
後側主点位置 2.45 -522.55 -917.55

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 1 230.00 88.77 4.69 -58.71
2 14 -32.50 22.16 3.59 -12.40
3 23 -110.00 3.95 -0.08 -2.24
4 26 45.99 54.49 -25.25 -38.94
5 39 166.16 44.16 7.50 -36.46
<エクステンダ挿入時>
単位 mm

面データ
面番号 r d nd vd 有効径
38 50.791 4.00 24.73
IE39 18.129 6.35 1.43875 94.9 24.03
IE40 182.852 7.80 22.82
IE41 90.785 2.20 1.69895 30.1 16.71
IE42 -56.422 0.80 2.00100 29.1 16.06
IE43 24.759 1.00 15.07
IE44 38.449 4.35 1.59270 35.3 14.99
IE45 -17.509 0.80 2.00100 29.1 14.50
IE46 -28.048 1.00 14.51
IE47 -34.833 0.80 1.59522 67.7 13.78
IE48 9.904 6.59 1.62588 35.7 13.04
IE49 -19.808 1.00 12.36
IE50 -14.822 0.80 1.81600 46.6 11.64
IE51 -617.226 2.50 11.60
52 42.151 7.50 1.51633 64.1 30.82
53 -58.123 11.18 30.42
54 -39.106 1.00 1.88300 40.8 24.17
55 21.042 10.31 1.72825 28.5 24.41
56 -30.589 2.14 25.05
57 -20.311 1.00 1.95375 32.3 24.82
58 -162.986 11.03 1.51742 52.4 27.36
59 -20.691 52.45 30.57
像面 ∞

各種データ
ズーム比 19.40
広角 中間 望遠
焦点距離 90.00 1035.00 1746.00
Fナンバー 8.10 8.54 14.40
画角 9.34 0.82 0.49
像高 14.80 14.80 14.80
レンズ全長 450.00 450.00 450.00
BF 52.45 52.45 52.45


入射瞳位置 162.15 1642.31 2466.48
射出瞳位置 -72.39 -72.39 -72.39
前側主点位置 187.26 -5903.61 -20207.28
後側主点位置 -37.55 -982.55 -1693.55

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 1 230.00 88.77 4.69 -58.71
2 14 -32.50 22.16 3.59 -12.40
3 23 -110.00 3.95 -0.08 -2.24
4 26 45.99 54.49 -25.25 -38.94
5 39 -167.20 33.50 160.40 67.45
6 52 166.16 44.16 7.50 -36.46
(数値実施例3)
<エクステンダ退避時>
単位 mm

面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1 140.316 16.95 1.48749 70.2 122.94
2 1669.174 1.00 121.58
3 165.445 3.40 1.72916 54.7 116.41
4 103.648 7.66 111.04
5 134.785 20.83 1.43387 95.1 110.51
6 -258.064 1.94 109.34
7 -230.599 3.20 1.72916 54.7 108.26
8 257.163 17.33 105.17
9 174.177 15.72 1.43387 95.1 104.16
10 -321.193 0.20 103.37
11 155.960 6.99 1.43387 95.1 97.52
12 312.231 (可変) 95.99
13* -2514.893 1.20 1.77250 49.6 33.28
14 30.849 7.04 30.19
15 -104.691 1.00 1.61800 63.3 29.70
16 34.356 7.62 1.72047 34.7 29.50
17 -69.194 2.80 29.25
18 -38.820 1.00 1.61800 63.3 28.42
19 210.008 0.20 28.49
20 78.653 2.95 1.54814 45.8 28.60
21 -2804.249 (可変) 28.50
22 -74.249 1.00 1.72916 54.7 37.09
23 159.135 3.33 1.84666 23.8 38.57
24 -1624.029 (可変) 39.16
25 228.538 5.69 1.59349 67.0 40.94
26* -75.363 1.00 41.44
27 41.857 9.94 1.61800 63.3 42.42
28 -192.664 12.00 41.27
29(絞り) ∞ 2.00 30.84
30 119.418 6.96 1.43875 94.9 28.57
31 -28.098 1.20 2.00330 28.3 26.93
32 362.697 5.34 26.56
33 73.276 8.32 1.51742 52.4 26.05
34 -33.315 5.81 25.23
35 84.087 7.00 1.80809 22.8 18.17
36 -17.704 1.50 2.00100 29.1 15.70
37 22.123 31.00 14.10
38 99.637 7.26 1.48749 70.2 27.37
39 -26.927 1.00 27.86
40 -77.260 1.00 1.83481 42.7 26.74
41 49.946 5.72 1.72825 28.5 26.74
42 -48.611 3.09 26.81
43 -23.621 1.00 1.91082 35.3 26.46
44 -137.257 7.11 1.64769 33.8 28.37
45 -27.641 44.00 30.02
像面 ∞

非球面データ
第13面
K = 2.04193e+004 A 4= 1.81875e-006 A 6= 6.58814e-010 A 8=-5.04808e-012 A10=-4.27883e-014 A12= 6.70690e-016 A14=-2.80293e-018 A16= 4.06863e-021

第26面
K =-1.36919e+000 A 4= 3.61976e-007 A 6= 2.82584e-010 A 8=-1.25962e-012 A10= 3.98178e-015 A12=-8.07183e-019 A14=-1.35342e-020 A16= 1.69753e-023

各種データ
ズーム比 18.00
広角 中間 望遠
焦点距離 45.00 484.20 810.00
Fナンバー 4.50 4.50 6.88
画角 18.21 1.75 1.05
像高 14.80 14.80 14.80
レンズ全長 440.00 440.00 440.00
BF 44.00 44.00 44.00

d12 6.44 125.77 135.44
d21 139.92 5.29 11.78
d24 2.35 17.66 1.50

入射瞳位置 161.90 1505.77 2352.66
射出瞳位置 -227.97 -227.97 -227.97
前側主点位置 199.46 1127.93 750.27
後側主点位置 -1.00 -440.20 -766.00

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 1 218.91 95.22 41.47 -41.01
2 13 -32.49 23.80 2.54 -14.89
3 22 -116.96 4.33 -0.20 -2.57
4 25 28.70 66.77 -45.98 -34.76
5 38 72.80 26.17 10.46 -9.29
<エクステンダ挿入時>
単位 mm

面データ
面番号 r d nd vd 有効径
37 22.102 3.00 14.10
IE38 12.867 2.62 1.43875 94.9 13.91
IE39 28.004 2.44 13.34
IE40 69.954 0.80 1.72916 54.7 12.63
IE41 9.773 4.90 1.48749 70.2 11.89
IE42 -37.602 5.83 11.64
IE43 -21.446 0.80 1.49700 81.5 11.09
IE44 14.320 4.93 1.58144 40.8 11.78
IE45 -15.449 1.51 12.21
IE46 -16.489 0.80 1.72916 54.7 11.84
IE47 78.647 3.36 12.26
48 99.637 7.26 1.48749 70.2 27.37
49 -26.927 1.00 27.86
50 -77.260 1.00 1.83481 42.7 26.74
51 49.946 5.72 1.72825 28.5 26.74
52 -48.611 3.09 26.81
53 -23.621 1.00 1.91082 35.3 26.46
54 -137.257 7.11 1.64769 33.8 28.37
55 -27.641 44.00 30.02
像面 ∞

各種データ
ズーム比 18.00
広角 中間 望遠
焦点距離 67.50 726.30 1215.00
Fナンバー 6.75 6.75 10.32
画角 12.37 1.17 0.70
像高 14.80 14.80 14.80
レンズ全長 440.00 440.00 440.00
BF 44.00 44.00 44.00

d12 6.44 125.77 135.44
d21 139.92 5.29 11.78
d24 2.35 17.66 1.50

入射瞳位置 161.90 1505.77 2352.66
射出瞳位置 -69.12 -69.12 -69.12
前側主点位置 189.12 -2431.17 -9482.28
後側主点位置 -23.50 -682.30 -1171.00

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 1 218.91 95.22 41.47 -41.01
2 13 -32.49 23.80 2.54 -14.89
3 22 -116.96 4.33 -0.20 -2.57
4 25 28.69 66.77 -46.02 -34.75
5 38 -264.88 24.64 153.38 84.35
6 48 72.80 26.17 10.46 -9.29
(数値実施例4)
<エクステンダ退避時>
単位 mm

面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1 137.692 15.77 1.48749 70.2 116.46
2 11176.442 1.00 115.45
3 155.410 3.40 1.72916 54.7 109.94
4 97.082 6.11 104.93
5 114.026 19.15 1.43387 95.1 104.59
6 -398.091 1.50 103.45
7 -290.048 3.20 1.72916 54.7 103.29
8 194.386 16.10 100.24
9 160.018 15.42 1.43387 95.1 100.63
10 -334.258 0.20 99.97
11 143.542 6.69 1.43387 95.1 95.07
12 258.535 (可変) 93.66
13* -74434.209 1.20 1.77250 49.6 32.93
14 29.645 5.59 29.81
15 -195.795 1.00 1.61800 63.3 29.58
16 32.631 6.90 1.73800 32.3 29.19
17 -140.681 3.61 28.80
18 -37.772 1.00 1.59522 67.7 28.12
19 606.760 0.20 28.34
20 105.203 3.13 1.51742 52.4 28.46
21 -180.867 (可変) 28.45
22 -71.520 1.00 1.69680 55.5 36.46
23 150.080 3.26 1.84666 23.8 37.96
24 -8857.141 (可変) 38.52
25 212.199 5.52 1.59349 67.0 41.28
26* -79.926 1.00 41.78
27 43.946 9.78 1.59522 67.7 43.12
28 -110.217 (可変) 42.46
29(絞り) ∞ 2.77 34.27
30 -490.595 5.12 1.43875 94.9 32.21
31 -42.372 1.20 2.00330 28.3 30.92
32 137.949 6.04 30.30
33 1789.327 4.55 1.56732 42.8 30.16
34 -46.939 16.76 30.11
35 -592.755 6.98 1.84666 23.8 21.49
36 -20.295 1.00 2.00100 29.1 20.55
37 128.528 40.00 20.09
38 57.880 6.49 1.48749 70.2 29.71
39 -44.479 3.00 29.71
40 -280.422 1.20 1.83481 42.7 27.83
41 148.279 3.57 1.72825 28.5 27.51
42 -102.425 4.48 27.22
43 -35.798 1.20 1.88300 40.8 25.84
44 71.908 6.50 1.62004 36.3 26.48
45 -55.722 53.89 27.26
像面 ∞

非球面データ
第13面
K = 1.98460e+007 A 4= 1.97993e-006 A 6= 9.85625e-011 A 8= 2.46937e-013 A10=-8.92775e-014 A12= 7.32430e-016 A14=-2.37718e-018 A16= 2.84765e-021

第26面
K =-1.46160e+000 A 4= 8.55710e-007 A 6= 6.56336e-010 A 8=-1.00583e-012 A10= 3.83979e-015 A12=-1.98113e-018 A14=-6.69496e-021 A16= 9.28272e-024

各種データ
ズーム比 18.00
広角 中間 望遠
焦点距離 45.00 482.09 810.00
Fナンバー 4.50 4.50 7.00
画角 18.21 1.76 1.05
像高 14.80 14.80 14.80
レンズ全長 450.00 450.00 450.00
BF 53.89 53.89 53.89

d12 4.00 123.01 132.80
d21 137.84 4.44 11.23
d24 4.04 18.22 1.50
d28 7.65 7.86 8.00

入射瞳位置 150.12 1391.92 2120.10
射出瞳位置 -129.42 -129.42 -129.42
前側主点位置 184.08 606.10 -649.21
後側主点位置 8.89 -428.21 -756.11

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 1 216.70 88.54 34.46 -41.26
2 13 -33.02 22.63 2.30 -14.44
3 22 -115.67 4.26 -0.10 -2.44
4 25 35.66 16.30 5.01 -5.84
5 29 -33.65 44.41 18.15 -12.21
6 38 115.70 26.44 -9.80 -27.44
<エクステンダ挿入時>
単位 mm

面データ
面番号 r d nd vd 有効径
37 128.528 4.66 20.09
IE38 22.151 3.42 1.43875 94.9 19.70
IE39 53.717 4.72 19.04
IE40 -775.637 0.80 2.00100 29.1 17.80
IE41 21.696 4.67 1.80440 39.6 17.41
IE42 -86.841 5.00 17.24
IE43 192.674 0.80 1.59522 67.7 15.60
IE44 12.188 6.42 1.59270 35.3 14.92
IE45 -41.238 3.71 14.23
IE46 -28.580 0.80 1.77250 49.6 12.10
IE47 56.797 5.00 11.89
48 57.880 6.49 1.48749 70.2 29.71
49 -44.479 3.00 29.71
50 -280.422 1.20 1.83481 42.7 27.83
51 148.279 3.57 1.72825 28.5 27.51
52 -102.425 4.48 27.22
53 -35.798 1.20 1.88300 40.8 25.84
54 71.908 6.50 1.62004 36.3 26.48
55 -55.722 53.89 27.26
像面 ∞

各種データ
ズーム比 18.00
広角 中間 望遠
焦点距離 67.50 723.14 1215.00
Fナンバー 6.75 6.75 10.50
画角 12.37 1.17 0.70
像高 14.80 14.80 14.80
レンズ全長 450.00 450.00 450.00
BF 53.89 53.89 53.89

d12 4.00 123.01 132.80
d21 137.84 4.44 11.23
d24 4.04 18.22 1.50
d28 7.65 7.86 8.00

入射瞳位置 150.12 1391.92 2120.10
射出瞳位置 -52.23 -52.23 -52.23
前側主点位置 174.69 -2812.89 -10576.52
後側主点位置 -13.61 -669.25 -1161.11

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 1 216.70 88.54 34.46 -41.26
2 13 -33.02 22.63 2.30 -14.44
3 22 -115.67 4.26 -0.10 -2.44
4 25 35.66 16.30 5.01 -5.84
5 29 -33.65 44.41 18.15 -12.21
6 38 -326.12 30.34 190.59 105.89
7 48 115.70 26.44 -9.80 -27.44
(数値実施例5)
<エクステンダ退避時>
単位 mm

面データ
面番号 r d nd vd
1 152.099 17.20 1.48749 70.2
2 -23344.659 1.00
3 151.436 3.40 1.72916 54.7
4 103.587 7.15
5 128.457 20.46 1.43387 95.1
6 -342.625 1.50
7 -269.216 3.20 1.72916 54.7
8 205.789 15.77
9 157.093 16.47 1.43387 95.1
10 -322.888 0.20
11 150.950 6.53 1.43387 95.1
12 259.875 (可変)
13* -190.766 1.20 2.00100 29.1
14 38.369 5.87
15 -143.495 1.00 1.59522 67.7
16 38.531 8.13 1.80000 29.8
17 -59.406 (可変)
18 -39.596 1.00 1.59522 67.7
19 149.891 0.20
20 71.494 2.28 1.80809 22.8
21 128.832 (可変)
22 -67.735 1.00 1.72916 54.7
23 139.424 3.50 1.84666 23.8
24 -1332.081 (可変)
25 190.705 6.54 1.59349 67.0
26* -67.697 1.00
27 47.325 8.32 1.61800 63.3
28 -207.805 9.28
29(絞り) ∞ 2.29
30 208.522 6.42 1.43875 94.9
31 -38.067 1.20 2.00330 28.3
32 108.280 0.20
33 37.217 8.75 1.56732 42.8
34 -65.490 7.03
35 -15581.828 1.20 2.00100 29.1
36 14.527 6.99 1.84666 23.8
37 43.246 40.00
38 42.466 6.60 1.48749 70.2
39 -39.920 3.00
40 -130.543 1.00 1.83481 42.7
41 38.614 5.03 1.72825 28.5
42 -73.155 2.37
43 -29.818 1.00 1.88300 40.8
44 163.293 4.76 1.64769 33.8
45 -54.853 52.00
像面 ∞

非球面データ
第13面
K = 6.31849e+001 A 4= 2.87839e-006 A 6= 1.56495e-009 A 8=-1.03333e-011 A10= 5.39280e-014 A12=-8.23293e-017 A14=-6.58690e-020 A16= 2.75624e-022

第26面
K =-1.80551e-001 A 4= 5.58008e-007 A 6= 2.64789e-010 A 8=-1.39744e-012 A10= 4.71189e-015 A12=-6.90531e-018 A14= 2.89543e-021 A16= 1.54147e-024

各種データ
ズーム比 18.48
広角 中間 望遠
焦点距離 44.05 480.00 814.00
Fナンバー 4.50 4.50 6.76
画角 18.57 1.77 1.04
像高 14.80 14.80 14.80
レンズ全長 450.00 450.00 450.00
BF 52.00 52.00 52.00

d12 7.00 122.55 132.32
d17 3.12 10.13 8.75
d21 142.84 5.00 11.89
d24 5.00 20.29 5.00

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 216.97
2 13 -85.00
3 18 -71.34
4 22 -107.90
5 25 37.06
6 38 117.26
<エクステンダ挿入時>
単位 mm

面データ
面番号 r d nd vd
37 43.246 5.00
IE38 20.478 3.62 1.43875 94.9
IE39 51.712 5.00
IE40 -218.360 0.80 2.00100 29.1
IE41 26.211 4.59 1.67300 38.1
IE42 -51.006 5.00
IE43 109.812 0.80 1.59349 67.0
IE44 11.622 7.11 1.62588 35.7
IE45 -33.633 2.28
IE46 -22.506 0.80 1.81600 46.6
IE47 56.797 5.00
48 42.466 6.60 1.48749 70.2
49 -39.920 3.00
50 -130.543 1.00 1.83481 42.7
51 38.614 5.03 1.72825 28.5
52 -73.155 2.37
53 -29.818 1.00 1.88300 40.8
54 163.293 4.76 1.64769 33.8
55 -54.853 52.00
像面 ∞

非球面データ
第13面
K = 6.31849e+001 A 4= 2.87839e-006 A 6= 1.56495e-009 A 8=-1.03333e-011 A10= 5.39280e-014 A12=-8.23293e-017 A14=-6.58690e-020 A16= 2.75624e-022

第26面
K =-1.80551e-001 A 4= 5.58008e-007 A 6= 2.64789e-010 A 8=-1.39744e-012 A10= 4.71189e-015 A12=-6.90531e-018 A14= 2.89543e-021 A16= 1.54147e-024

各種データ
ズーム比 18.48
広角 中間 望遠
焦点距離 66.00 719.23 1219.69
Fナンバー 6.75 6.75 10.13
画角 12.64 1.18 0.70
像高 14.80 14.80 14.80
レンズ全長 450.00 450.00 450.00
BF 52.00 52.00 52.00

d12 7.00 122.55 132.32
d17 3.12 10.13 8.75
d21 142.84 5.00 11.89
d24 5.00 20.29 5.00

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 216.97
2 13 -85.00
3 18 -71.34
4 22 -107.90
5 25 37.06
6 38 -282.18
7 48 117.26
Figure 0006393109
U1 : 第1レンズ群
U2 : 第2レンズ群
U3 : 第3レンズ群
U4 : 第4レンズ群
UR1 : R1レンズ群
UR2 : R2レンズ群
SP : 開口絞り
UR1A: R1Aレンズ群
UR1B: R1Bレンズ群

Claims (13)

  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レンズ群と、
    ズーミングのために移動する負の屈折力を有する第2レンズ群と、
    ズーミングのために移動する以上のレンズ群と、
    開口絞りを含み、正の屈折力を有するR1レンズ群と、
    光路に挿抜可能かつズーミング範囲を変更可能なEXTレンズ群と、
    2レンズ群と、
    から構成され、
    前記R1レンズ群は、前記第2レンズ群よりも像側のレンズ群から前記EXTレンズ群までので最も大きい有効径のレンズを有し、
    無限遠合焦つ広角端における前記R1レンズ群での軸上光線の最大光線高さをhR1とし、無限遠合焦つ広角端における前記EXTレンズ群における最大光線高さをhEXTとして条件式
    1.50<hR1/hEXT<3.50
    を満たし、前記R1レンズ群に入射する軸上光束は発散光束であることを特徴とするズームレンズ。
    ここで、レンズ群における前記最大光線高さとは、該レンズ群に含まれる複数のレンズ面を通過する光線の各レンズ面での光線高さのうち大のものをいう
  2. 無限遠合焦かつ広角端における前記R1レンズ群の焦点距離をfR1とし、前記EXTレンズ群退避した場合かつ無限遠合焦かつ広角端における、前記R1レンズ群と前記R2レンズ群の合成焦点距離をfRとして条件式
    0.25<fR1/fR<0.90
    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. 無限遠合焦かつ広角端における前記R1レンズ群の焦点距離をfR1とし、前記R2レンズ群の焦点距離をfR2として条件式
    0.20<fR1/fR2<0.50
    を満たす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R1レンズ群は正の屈折力を有するレンズと負の屈折力を有するレンズとを接合してなる接合レンズを少なくとも1有することを特徴とする請求項1乃至3のうちいずれか1項に記載のズームレンズ。
  5. 前記EXTレンズ群は正の屈折力を有するレンズと負の屈折力を有するレンズとを接合してなる接合レンズを少なくとも1有することを特徴とする請求項1乃至4のうちいずれか1項に記載のズームレンズ。
  6. 前記EXTレンズ群退避した場合におけるイメージサークルの直径をφとし、前記EXTレンズ群内のレンズの有効径のうち最大の有効径をDとして条件式
    0.20<D/φ<1.20
    を満たすことを特徴とする請求項1乃至5のうちいずれか1項に記載のズームレンズ。
    ただし、前記EXTレンズ群が退避した場合かつ無限遠合焦かつ広角端における、焦点距離および半画角それぞれfwおよび半画角をωとして前記直径φは、
    φ=2×fw×tanω
    で求められるものとする。
  7. 無限遠合焦つ広角端における前記R1レンズ群の最も物体側の面から最も像側の面までの間隔をLR1とし、前記第1レンズ群の最も物体側の面から像面までの間隔をLtotalとして条件式
    0.10<LR1/Ltotal<0.30
    を満たすことを特徴とする請求項1乃至6のうちいずれか1項に記載のズームレンズ。
  8. 前記R1レンズ群は少なくとも1面に非球面を有することを特徴とする請求項1乃至7のうちいずれか1項に記載のズームレンズ。
  9. 前記EXTレンズ群退避した場合かつ無限遠合焦つ広角端における、前記R1レンズ群と前記R2レンズ群との合成横倍率をβRとして条件式
    −3.0<βR<−1.8
    を満たすことを特徴とする請求項1乃至8のうちいずれか1項に記載のズームレンズ。
  10. 前記第1レンズ群の焦点距離をf1とし、前記第2レンズ群の焦点距離をf2として条件式
    −10.0<f1/f2<−2.5
    を満たすことを特徴とする請求項1乃至9のうちいずれか1項に記載のズームレンズ。
  11. 前記開口絞りより物体側のレンズ群でフォーカシングを行うことを特徴とする請求項1乃至10のうちいずれか1項に記載のズームレンズ。
  12. 前記R1レンズ群のうち少なくとも一部のレンズ群はズーミングのために移動すること特徴とする請求項1乃至11のうちいずれか1項に記載のズームレンズ。
  13. 請求項1乃至12のうちいずれか1項に記載のズームレンズと、
    前記ズームレンズの像面に配された撮像素子と、
    を有することを特徴とする撮像装置。
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