JP2002196235A - Variable focal distance lens - Google Patents
Variable focal distance lensInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【技術分野】本発明は、可変焦点距離レンズに関し、特
に可視光波長域（４００〜７００ｎｍ程度）と近赤外光
波長域（７００〜１０００ｎｍ程度）まで実用可能な可
変焦点距離レンズに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a variable focal length lens, and more particularly to a variable focal length lens that can be used in a visible light wavelength range (about 400 to 700 nm) and a near infrared light wavelength range (about 700 to 1000 nm).
【０００２】[0002]
【従来技術及びその問題点】監視カメラにおいて、昼間
は可視光領域での撮影を行い、夜間は近赤外光領域での
撮影を行うことができる撮影レンズ系が望まれており、
一部実用化されている。しかし、可視光領域と近赤外光
領域での収差、特に色収差をレンズ構成を複雑にするこ
となく良好に補正するのは依然困難である。2. Description of the Related Art In a surveillance camera, there is a demand for a photographic lens system capable of performing photographing in the visible light region during the day and photographing in the near-infrared light region at night.
Some have been put to practical use. However, it is still difficult to satisfactorily correct aberrations in the visible light region and the near infrared light region, particularly chromatic aberration, without complicating the lens configuration.
【０００３】[0003]
【発明の目的】本発明は、焦点距離可変で、可視光領域
と近赤外光領域での収差を良好に補正した可変焦点距離
レンズを得ることを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a variable focal length lens which has a variable focal length and in which the aberrations in the visible light region and near infrared light region are well corrected.
【０００４】[0004]
【発明の概要】本発明の可変焦点距離レンズは、負のパ
ワーの前群レンズと、正のパワーの後群レンズとからな
り、両群の間隔を変化させて焦点距離を変化させる可変
焦点距離レンズにおいて、次の条件式（１）、（２）を
満足することを特徴としている。 （１）−２．６＜ｆｘ／Ｆｗ＜−２．４ （２）３．９＜ｆｙ／Ｆｗ＜４．１ 但し、 ｆｘ；前群レンズの焦点距離（＜０）、 ｆｙ；後群レンズの焦点距離（＞０）、 Ｆｗ；全系の短焦点距離端における焦点距離、 である。SUMMARY OF THE INVENTION A variable focal length lens according to the present invention comprises a front lens unit having a negative power and a rear lens unit having a positive power, wherein the focal length is changed by changing the distance between the two units. The lens is characterized by satisfying the following conditional expressions (1) and (2). (1) -2.6 <fx / Fw <-2.4 (2) 3.9 <fy / Fw <4.1 where fx: focal length of the front group lens (<0), fy; rear group lens Fw: focal length at the short focal length extremity of the entire system.
【０００５】本発明の可変焦点距離レンズにおいて、後
群レンズは、次の条件式（３）、（４）を満足する範囲
で用いられることが好ましい。 （３）−０．４１＜Ｍｗ＜−０．３９ （４）−０．８＜Ｍｔ＜−０．７６ 但し、 Ｍｗ：短焦点距離端における後群レンズの結像倍率、 Ｍｔ：長焦点距離端における後群レンズの結像倍率、 である。In the variable focal length lens according to the present invention, it is preferable that the rear lens group be used in a range satisfying the following conditional expressions (3) and (4). (3) -0.41 <Mw <-0.39 (4) -0.8 <Mt <-0.76 where Mw: imaging magnification of the rear lens unit at the short focal length extremity, Mt: long focal length The imaging magnification of the rear group lens at the end.
【０００６】本発明の可変焦点距離レンズは、前群レン
ズは４群４枚で構成されるのが好ましい。また、後群レ
ンズは４群５枚で構成されるのが好ましい。より具体的
には、後群レンズは、前群レンズから順に、正のＬ５レ
ンズ、正のＬ６レンズ、全体として負のＬ７レンズとＬ
８レンズとの接合レンズ、及び正のＬ９レンズで構成さ
れるのが好ましい。In the variable focal length lens according to the present invention, it is preferable that the front lens group is composed of four elements in four groups. Further, it is preferable that the rear group lens is composed of five elements in four groups. More specifically, the rear lens group includes a positive L5 lens, a positive L6 lens, a negative L7 lens
It is preferable that it is composed of a cemented lens with eight lenses and a positive L9 lens.
【０００７】本発明の可変焦点距離レンズは、次の条件
式（５）、（６）を満足することが好ましい。 （５）１．７３＜ｎ９＜１．８４ （６）３０＜ν９＜４０ 但し、 ｎ９：Ｌ９レンズの屈折率、 ν９：Ｌ９レンズのアッベ数、 である。It is preferable that the variable focal length lens according to the present invention satisfies the following conditional expressions (5) and (6). (5) 1.73 <n9 <1.84 (6) 30 <ν9 <40 where n9 is the refractive index of the L9 lens, and ν9 is the Abbe number of the L9 lens.
【０００８】本発明の可変焦点距離レンズにおいて、接
合レンズを構成するＬ７レンズとＬ８レンズの一方は、
条件式（７）、（８）を満足する凸レンズからなり、他
方は、条件式（９）、（１０）を満足することが好まし
い。 （７）８０＜ν凸 （８）３．２＜ｆ凸／Ｆｗ＜３．８ （９）３０＞ν凹 （１０）−２．４＜ｆ凹／Ｆｗ＜−２．１ 但し、 ν凸：凸レンズのアッベ数、 ｆ凸：接合凸レンズの焦点距離、 ν凹：凹レンズのアッベ数、 ｆ凹：接合凹レンズの焦点距離、 である。In the variable focal length lens of the present invention, one of the L7 lens and the L8 lens constituting the cemented lens is
It is preferable that the second lens satisfies conditional expressions (7) and (8) and that the other lens satisfies conditional expressions (9) and (10). (7) 80 <ν convex (8) 3.2 <f convex / Fw <3.8 (9) 30> ν concave (10) −2.4 <f concave / Fw <−2.1 where ν convex : Abbe number of convex lens, f convex: focal length of cemented convex lens, v concave: Abbe number of concave lens, f concave: focal length of cemented concave lens.
【０００９】[0009]
【発明の実施形態】本実施形態の可変焦点距離レンズ
は、焦点距離変化によって像面位置が移動するバリフォ
ーカルレンズであり、図２５の簡易移動図に示すよう
に、物体側から順に、負の前群レンズ１０、絞りＳ、及
び正の後群レンズ２０からなり、これら前群レンズ１
０、絞りＳ、後群レンズ２０が、焦点距離の変化に際し
それぞれ光軸方向に移動する。より具体的には、短焦点
距離端から長焦点距離端へのズーミングに際し、絞りＳ
と像面Ｉの間隔は一定で、前群レンズ１０は像側に移動
し、後群レンズ２０は物体側に移動する。焦点距離を変
化させる作用は後群レンズ２０の移動により生じる。こ
の移動で発生する焦点位置の変化は、前群レンズ１０を
光軸方向に移動させて補正する。バリフォーカルレンズ
を監視カメラに適用する場合の通常の使用態様は、設置
場所に合わせて焦点距離を変化させ（画角を変化さ
せ）、その焦点距離で合焦するように焦点調節するの
で、前群レンズ１０による焦点移動の補償は、手動で行
うようにしても実用上の問題はない。The variable focal length lens according to the present embodiment is a varifocal lens whose image plane position is moved by a change in the focal length. As shown in a simplified movement diagram of FIG. The front group lens 1 includes a front group lens 10, an aperture S, and a positive rear group lens 20.
The 0, stop S, and rear lens group 20 move in the optical axis direction when the focal length changes. More specifically, when zooming from the short focal length end to the long focal length end, the stop S
The front lens group 10 moves to the image side, and the rear lens group 20 moves to the object side. The action of changing the focal length is caused by the movement of the rear lens group 20. The change in the focal position caused by this movement is corrected by moving the front lens group 10 in the optical axis direction. In a case where a varifocal lens is applied to a surveillance camera, a normal usage mode is to change the focal length (change the angle of view) according to the installation location and adjust the focus so as to focus on the focal length. There is no practical problem even if the focus movement compensation by the group lens 10 is performed manually.
【００１０】各実施例のレンズ構成図に示すように、前
群レンズ１０は、物体側から順に、物体側に凸の負メニ
スカスのＬ１レンズ、物体側に凸の負メニスカスのＬ２
レンズ、両凹の負のＬ３レンズ、及び正のＬ４レンズか
らなっている（４群４枚）。後群レンズ２０は、前群レ
ンズ１０側から順に、正のＬ５レンズ、正のＬ６レン
ズ、負のＬ７レンズ、正のＬ８レンズ、及び正のＬ９レ
ンズからなり、Ｌ７レンズとＬ８レンズは接合されてい
る。この接合レンズは全体として負のパワーを有する。
Ｃは、撮像素子のカバーガラスである。As shown in the lens configuration diagrams of the embodiments, the front lens group 10 includes, in order from the object side, an L1 lens having a negative meniscus convex on the object side and an L2 lens having a negative meniscus convex on the object side.
It consists of a lens, a biconcave negative L3 lens, and a positive L4 lens (four elements in four groups). The rear group lens 20 includes, in order from the front group lens 10, a positive L5 lens, a positive L6 lens, a negative L7 lens, a positive L8 lens, and a positive L9 lens, and the L7 lens and the L8 lens are cemented. ing. This cemented lens has negative power as a whole.
C is a cover glass of the image sensor.
【００１１】条件式（１）は前群レンズの焦点距離と全
系の短焦点距離端における焦点距離との比に関する条件
である。この条件式（１）を満足することにより、球面
収差、非点収差、色収差を補正する。この条件式（１）
の上限を超えると、球面収差が補正過剰になり、倍率色
収差が補正不足になる。下限を越えると、球面収差が補
正不足になり、画角の大きなところで高次の収差が発生
し、非点収差が生じる。Conditional expression (1) is a condition relating to the ratio between the focal length of the front lens group and the focal length at the short focal length extremity of the entire system. By satisfying conditional expression (1), spherical aberration, astigmatism, and chromatic aberration are corrected. This conditional expression (1)
Exceeds the upper limit, spherical aberration is overcorrected, and lateral chromatic aberration is undercorrected. If the lower limit is exceeded, spherical aberration will be insufficiently corrected, high-order aberrations will occur at a large angle of view, and astigmatism will occur.
【００１２】条件式（２）は後群レンズの焦点距離と全
系の短焦点距離端における焦点距離との比に関する条件
である。この条件式（２）を満足することにより、球面
収差、コマ収差、非点収差、色収差を補正する。この条
件式（２）の上限を超えると、球面収差と軸上色収差が
補正不足になり、コマ収差が補正過剰になる。また、画
角の大きなところで高次の収差が発生し、非点収差が生
じる。下限を超えると、球面収差が補正過剰になり、コ
マ収差が補正不足になる。Conditional expression (2) is a condition relating to the ratio between the focal length of the rear lens group and the focal length at the short focal length extremity of the entire system. By satisfying conditional expression (2), spherical aberration, coma, astigmatism, and chromatic aberration are corrected. If the upper limit of conditional expression (2) is exceeded, spherical aberration and axial chromatic aberration will be undercorrected, and coma will be overcorrected. In addition, high-order aberrations occur at a large angle of view, and astigmatism occurs. If the lower limit is exceeded, spherical aberration will be overcorrected and coma will be undercorrected.
【００１３】また、本実施形態の可変焦点距離レンズ
は、そのズーム比が２程度、包括角度が５７〜１１７゜
程度である。ズーム比２程度を実現するために、負の前
群レンズでできる虚像を像面に結像する正の後群レンズ
は、その結像倍率Ｍが短焦点距離端で条件式（３）、長
焦点距離端で条件式（４）を満足することが好ましい。
条件式（３）の上限を超えると、球面収差と軸上色収差
が補正不足になり、必要なズーム比の確保が難しくな
る。下限を超えると、球面収差と軸上色収差が補正過剰
になる。条件式（４）の上限を超えると、球面収差と軸
上色収差が補正不足になり、画角の大きなところで高次
の収差が発生し、非点収差が生じる。下限を越えると、
球面収差と軸上色収差が補正過剰になる。The variable focal length lens according to the present embodiment has a zoom ratio of about 2 and a comprehensive angle of about 57 to 117 °. In order to realize a zoom ratio of about 2, the positive rear group lens that forms a virtual image formed by the negative front group lens on the image plane has an imaging magnification M at the short focal length extremity at the end of the conditional expression (3). It is preferable that the conditional expression (4) is satisfied at the focal length extremity.
If the upper limit of conditional expression (3) is exceeded, spherical aberration and axial chromatic aberration will be insufficiently corrected, and it will be difficult to secure a necessary zoom ratio. Below the lower limit, spherical aberration and axial chromatic aberration are overcorrected. If the upper limit of conditional expression (4) is exceeded, spherical aberration and axial chromatic aberration will be undercorrected, and higher-order aberrations will occur at large angles of view, resulting in astigmatism. Beyond the lower limit,
Spherical aberration and axial chromatic aberration are overcorrected.
【００１４】本実施形態のように、前群レンズを４群４
枚から構成し、後群レンズは４群５枚から構成すると、
コストパフォーマンスが良い。さらに具体的には、後群
レンズは、前群レンズから順に、正のＬ５レンズ、正の
Ｌ６レンズ、負のＬ７レンズ、正のＬ８レンズ、及び正
のＬ９レンズから構成し、Ｌ７レンズとＬ８レンズを接
合レンズとするのがよい。As in the present embodiment, the front group lens is divided into four groups 4
If the rear group lens is composed of 5 elements in 4 groups,
Good cost performance. More specifically, the rear group lens includes, in order from the front group lens, a positive L5 lens, a positive L6 lens, a negative L7 lens, a positive L8 lens, and a positive L9 lens. The lens is preferably a cemented lens.
【００１５】この具体的なレンズ構成においては、Ｌ９
レンズに条件式（５）、（６）を満足させるのがよい。
条件式（５）の上限を超えると、バックフォーカスが短
くなる。下限を越えると、レンズ全長が長くなり過ぎ、
コストパフォーマンスが低下する。条件式（６）の上限
を超えると、軸上色収差が補正不足になる。下限を超え
ると、軸上色収差が補正過剰になる。In this specific lens configuration, L9
It is preferable that the conditional expressions (5) and (6) be satisfied for the lens.
When the value exceeds the upper limit of conditional expression (5), the back focus becomes short. Beyond the lower limit, the overall length of the lens becomes too long,
Cost performance decreases. If the upper limit of conditional expression (6) is exceeded, axial chromatic aberration will be undercorrected. Above the lower limit, axial chromatic aberration is overcorrected.
【００１６】また、上記具体的なレンズ構成において、
接合レンズを構成するＬ７レンズとＬ８レンズの一方と
他方に条件式（７）ないし（１０）を満足させることに
より、色収差を良好に補正することができる。条件式
（７）の下限を越えると、軸上色収差が補正不足にな
る。条件式（８）の上限を越えると、球面収差と軸上色
収差が補正不足になり、画角の大きなところで、高次の
収差が発生し、非点収差が生じる。下限を越えると、球
面収差と軸上色収差が補正過剰になる。条件式（９）の
上限を越えると、軸上色収差と倍率色収差が補正不足に
なる。条件式（１０）の上限を越えると、球面収差と軸
上色収差が補正過剰になる。下限を越えると、球面収差
と軸上色収差が補正不足になり、画角の大きなところで
高次の収差が発生し、非収差が生じる。In the above specific lens configuration,
By satisfying conditional expressions (7) to (10) for one and the other of the L7 lens and the L8 lens constituting the cemented lens, chromatic aberration can be favorably corrected. If the lower limit of conditional expression (7) is exceeded, axial chromatic aberration will be undercorrected. If the upper limit of conditional expression (8) is exceeded, spherical aberration and axial chromatic aberration will be undercorrected, and higher order aberrations will occur at large angles of view, resulting in astigmatism. Below the lower limit, spherical aberration and axial chromatic aberration are overcorrected. If the upper limit of conditional expression (9) is exceeded, axial chromatic aberration and lateral chromatic aberration will be undercorrected. If the upper limit of conditional expression (10) is exceeded, spherical aberration and axial chromatic aberration will be overcorrected. If the lower limit is exceeded, spherical aberration and axial chromatic aberration will be undercorrected, and higher-order aberrations will occur at large angles of view, resulting in non-aberration.
【００１７】次に具体的な実施例を示す。諸収差図中、
球面収差で表される色収差（軸上色収差）図の数値はそ
れぞれの波長に対する収差であり、Ｓはサジタル、Ｍは
メリディオナルである。また、表中のＦNOはＦナンバ
ー、ｆは全系の焦点距離、ｆBはバックフォーカス（カ
バーガラスの最も像側の面から像面までの空気間隔）、
Ｗは半画角（゜）、ｒは曲率半径、ｄはレンズ厚または
レンズ間隔、Ｎ(0.588) は波長５８８ｎｍに対する屈折
率、νはアッベ数を示す。Next, a specific embodiment will be described. In the various aberration diagrams,
The figure in the chromatic aberration (on-axis chromatic aberration) diagram represented by spherical aberration is
S is sagittal and M is aberration for each wavelength.
Meridional. Also, F in the tableNOIs the F number
ー, f is the focal length of the whole system, fBIs the back focus
Air gap from the most image side of the bar glass to the image plane),
W is the half angle of view (゜), r is the radius of curvature, d is the lens thickness or
Lens spacing, N (0.588) Is refraction for wavelength 588 nm
The ratio, ν, indicates the Abbe number.
【００１８】［実施例１］図１ないし図４は、本発明の
可変焦点距離レンズの第１実施例を示している。図１及
び図３はそれぞれ短焦点距離端及び長焦点距離端におけ
るレンズ構成図を示し、図２及び図４はそれぞれ図１及
び図３での諸収差図を示している。表１はその数値デー
タである。[Embodiment 1] FIGS. 1 to 4 show a first embodiment of a variable focal length lens according to the present invention. 1 and 3 show lens configuration diagrams at the short focal length extremity and the long focal length extremity, respectively, and FIGS. 2 and 4 show various aberration diagrams in FIGS. 1 and 3, respectively. Table 1 shows the numerical data.
【００１９】[0019]
【表１】 FNO=1:1.4 - 1.9 f= 1.00 - 1.96 W= 57.3 - 28.8 fB = 2.88 - 4.39 面No. ｒ ｄ Ｎ(0.588) ν 1 8.739 0.412 1.61800 63.4 2 3.204 0.796 - - 3 5.003 0.442 1.79952 42.2 4 2.389 1.350 - - 5 -50.575 0.398 1.69680 55.5 6 3.496 0.133 - - 7 3.327 0.916 1.84666 23.8 8 8.058 4.522-1.201 - - 絞り ∞ 2.743-1.234 - - 9 10.490 0.695 1.79952 42.2 10 -10.490 0.044 - - 11 4.981 0.823 1.83481 42.7 12 -1757.437 0.239 - - 13 -6.494 1.226 1.76182 26.6 14 2.412 1.588 1.49700 81.6 15 -4.027 0.044 - - 16 17.717 0.619 1.80100 35.0 17 -10.929 0.000 - - 18 ∞ 0.885 1.51633 64.1 19 ∞ - - -[Table 1] F NO = 1: 1.4-1.9 f = 1.00-1.96 W = 57.3-28.8 f B = 2.88-4.39 Surface No. rd N (0.588) ν 1 8.739 0.412 1.61800 63.4 2 3.204 0.796--3 5.003 0.442 1.79952 42.2 4 2.389 1.350--5 -50.575 0.398 1.69680 55.5 6 3.496 0.133--7 3.327 0.916 1.84666 23.8 8 8.058 4.522-1.201--Aperture ∞ 2.743-1.234--9 10.490 0.695 1.79952 42.2 10 -10.490 0.044--11 4.981 0.823 1.83481 42.7 12 -1757.437 0.239--13 -6.494 1.226 1.76182 26.6 14 2.412 1.588 1.49700 81.6 15 -4.027 0.044--16 17.717 0.619 1.80100 35.0 17 -10.929 0.000--18 ∞ 0.885 1.51633 64.1 19 ∞---
【００２０】［実施例２］図５ないし図８は、本発明の
可変焦点距離レンズの第２実施例を示している。図５及
び図７はそれぞれ短焦点距離端及び長焦点距離端におけ
るレンズ構成図を示し、図６及び図８はそれぞれ図５及
び図７での諸収差図を示している。表２はその数値デー
タである。Embodiment 2 FIGS. 5 to 8 show a variable focal length lens according to a second embodiment of the present invention. FIGS. 5 and 7 show lens configuration diagrams at the short focal length extremity and the long focal length extremity, respectively, and FIGS. 6 and 8 show various aberration diagrams in FIGS. 5 and 7, respectively. Table 2 shows the numerical data.
【００２１】[0021]
【表２】 FNO =1:1.4 - 1.9 f= 1.00 - 1.96 W= 58.2 - 29.0 fB = 2.85 - 4.33 面No. ｒ ｄ Ｎ(0.588) ν 1 8.699 0.396 1.77250 49.6 2 3.896 0.418 - - 3 4.980 0.396 1.80400 46.6 4 2.389 1.480 - - 5 -15.309 0.396 1.69680 55.5 6 3.449 0.203 - - 7 3.621 0.907 1.84666 23.8 8 11.828 4.798-1.398 - - 絞り ∞ 2.492-1.016 - - 9 10.770 0.736 1.83481 42.7 10 -11.153 0.044 - - 11 5.232 0.797 1.83481 42.7 12 -60.007 0.211 - - 13 -6.403 1.335 1.76182 26.6 14 2.447 1.595 1.49700 81.6 15 -3.886 0.044 - - 16 14.543 0.612 1.80100 35.0 17 -14.969 0.000 - - 18 ∞ 0.881 1.51633 64.1 19 ∞ - - -[Table 2] F NO = 1: 1.4-1.9 f = 1.00-1.96 W = 58.2-29.0 f B = 2.85-4.33 Surface No. rd N (0.588) ν 1 8.699 0.396 1.77 250 49.6 2 3.896 0.418--3 4.980 0.396 1.80400 46.6 4 2.389 1.480--5 -15.309 0.396 1.69680 55.5 6 3.449 0.203--7 3.621 0.907 1.84666 23.8 8 11.828 4.798-1.398--Aperture ∞ 2.492-1.016--9 10.770 0.736 1.83481 42.7 10 -11.153 0.044--11 5.232 0.797 1.83481 42.7 12 -60.007 0.211--13 -6.403 1.335 1.76182 26.6 14 2.447 1.595 1.49700 81.6 15 -3.886 0.044--16 14.543 0.612 1.80100 35.0 17 -14.969 0.000--18 ∞ 0.881 1.51633 64.1 19 ∞---
【００２２】［実施例３］図９ないし図１２は、本発明
の可変焦点距離レンズの第３実施例を示している。図９
及び図１１はそれぞれ短焦点距離端及び長焦点距離端に
おけるレンズ構成図を示し、図１０及び図１２はそれぞ
れ図９及び図１１での諸収差図を示している。表３はそ
の数値データである。[Embodiment 3] FIGS. 9 to 12 show a third embodiment of the variable focal length lens according to the present invention. FIG.
11 and 12 show lens configuration diagrams at the short focal length extremity and the long focal length extremity, respectively, and FIGS. 10 and 12 show various aberration diagrams in FIGS. 9 and 11, respectively. Table 3 shows the numerical data.
【００２３】[0023]
【表３】 FNO =1:1.4 - 1.9 f = 1.00 - 1.99 W= 58.5 - 28.6 fB = 2.85 - 4.42 面No. ｒ ｄ Ｎ(0.588) ν 1 9.179 0.398 1.77250 49.6 2 4.070 0.434 - - 3 5.350 0.398 1.77250 49.6 4 2.610 1.433 - - 5 -30.081 0.398 1.69680 55.5 6 2.882 0.296 - - 7 3.273 0.911 1.84666 23.8 8 7.843 4.994-1.653 - - 絞り ∞ 2.348-0.780 - - 9 10.763 0.743 1.83481 42.7 10 -10.763 0.044 - - 11 4.761 0.880 1.83481 42.7 12 79.625 0.274 - - 13 -6.994 1.132 1.78472 25.7 14 2.384 1.588 1.49700 81.6 15 -4.512 0.044 - - 16 23. 317 0.628 1.80100 35.0 17 -8.004 0.000 - - 18 ∞ 1.106 1.51633 64.1 19 ∞ - - -[Table 3] F NO = 1: 1.4-1.9 f = 1.00-1.99 W = 58.5-28.6 f B = 2.85-4.42 Surface No. rd N (0.588) ν 1 9.179 0.398 1.77 250 49.6 2 4.070 0.434--3 5.350 0.398 1.77250 49.6 4 2.610 1.433--5 -30.081 0.398 1.69680 55.5 6 2.882 0.296--7 3.273 0.911 1.84666 23.8 8 7.843 4.994-1.653--Aperture ∞ 2.348-0.780--9 10.763 0.743 1.83481 42.7 10 -10.763 0.044--11 4.761 0.880 1.83481 42.7 12 79.625 0.274--13 -6.994 1.132 1.78472 25.7 14 2.384 1.588 1.49700 81.6 15 -4.512 0.044--16 23.317 0.628 1.80 100 35.0 17 -8.004 0.000--18 ∞ 1.106 1.51633 64.1 19 ∞---
【００２４】［実施例４］図１３ないし図１６は、本発
明の可変焦点距離レンズの第４実施例を示している。図
１３及び図１５はそれぞれ短焦点距離端及び長焦点距離
端におけるレンズ構成図を示し、図１４及び図１６はそ
れぞれ図１３及び図１５での諸収差図を示している。表
４はその数値データである。[Embodiment 4] FIGS. 13 to 16 show a fourth embodiment of the variable focal length lens according to the present invention. FIGS. 13 and 15 show lens diagrams at the short focal length extremity and the long focal length extremity, respectively, and FIGS. 14 and 16 show various aberration diagrams in FIGS. 13 and 15, respectively. Table 4 shows the numerical data.
【００２５】[0025]
【表４】 FNO =1:1.5 - 1.9 f = 1.00 - 1.99 W= 58.5 - 28.6 fB = 2.84 - 4.42 面No. ｒ ｄ Ｎ(0.588) ν 1 9.175 0.398 1.77250 49.6 2 4.068 0.433 - - 3 5. 347 0.398 1.77250 49.6 4 2.609 1.433 - - 5 -30.066 0.398 1.69680 55.5 6 2.881 0.296 - - 7 3. 272 0.911 1.84666 23.8 8 7.839 4.709-1.366 - - 絞り ∞ 2.630-1.054 - - 9 10.764 0.701 1.88300 40.8 10 -10.764 0.044 - - 11 4.744 0.707 1.78590 44.2 12 -164.458 0.204 13 -7.351 1.502 1.80518 25.4 14 2.534 1.532 1.45600 90.3 15 -4.429 0.044 - - 16 18.066 0.602 1.80100 35.0 17 -8.044 0.000 - - 18 ∞ 1.105 1.51633 64.1 19 ∞ - - -[Table 4] F NO = 1: 1.5-1.9 f = 1.00-1.99 W = 58.5-28.6 f B = 2.84-4.42 Surface No. rd N (0.588) ν 1 9.175 0.398 1.77250 49.6 2 4.068 0.433--3 5 347 0.398 1.77250 49.6 4 2.609 1.433--5 -30.066 0.398 1.69680 55.5 6 2.881 0.296--7 3.272 0.911 1.84666 23.8 8 7.839 4.709-1.366--Aperture ∞ 2.630-1.054--9 10.764 0.701 1.88300 40.8 10 -10.764 0.044--11 4.744 0.707 1.78590 44.2 12 -164.458 0.204 13 -7.351 1.502 1.80518 25.4 14 2.534 1.532 1.45600 90.3 15 -4.429 0.044--16 18.066 0.602 1.80100 35.0 17 -8.044 0.000--18 ∞ 1.105 1.51633 64.1 19 ∞---
【００２６】［実施例５］図１７ないし図２０は、本発
明の可変焦点距離レンズの第５実施例を示している。図
１７及び図１９はそれぞれ短焦点距離端及び長焦点距離
端におけるレンズ構成図を示し、図１８及び図２０はそ
れぞれ図１７及び図１９での諸収差図を示している。表
５はその数値データである。Fifth Embodiment FIGS. 17 to 20 show a fifth embodiment of the variable focal length lens according to the present invention. 17 and 19 show lens configuration diagrams at the short focal length extremity and the long focal length extremity, respectively, and FIGS. 18 and 20 show various aberration diagrams in FIGS. 17 and 19, respectively. Table 5 shows the numerical data.
【００２７】[0027]
【表５】 FNO =1:1.5 - 1.8 f = 1.00 - 1.96 W= 58.1 - 29.0 fB = 2.85 - 4.33 面No. ｒ ｄ Ｎ(0.588) ν 1 8.700 0.396 1.77250 49.6 2 3.916 0.418 - - 3 4.980 0.396 1.80400 46.6 4 2.438 1.442 - - 5 -17.987 0.396 1.69680 55.5 6 3.240 0.195 - - 7 3.438 0.930 1.84666 23.8 8 10.415 4.802-1.338 - - 絞り ∞ 2.559-1.087 - - 9 9.890 0.751 1.83400 37.2 10 -10.435 0.044 - - 11 4.500 0.773 1.83481 42.7 12 26.196 0.236 - - 13 -7.687 1.298 1.84666 23.8 14 2.696 1.532 1.45600 90.3 15 -3.945 0.044 - - 16 10.089 0.644 1.80100 35.0 17 -11.185 0.000 - - 18 ∞ 1.101 1.51633 64.1 19 ∞ - - -[Table 5] F NO = 1: 1.5-1.8 f = 1.00-1.96 W = 58.1-29.0 f B = 2.85-4.33 Surface No. rd N (0.588) ν 1 8.700 0.396 1.77 250 49.6 2 3.916 0.418--3.4.980 0.396 1.80400 46.6 4 2.438 1.442--5 -17.987 0.396 1.69680 55.5 6 3.240 0.195--7 3.438 0.930 1.84666 23.8 8 10.415 4.802-1.338--Aperture ∞ 2.559-1.087--9 9.890 0.751 1.83400 37.2 10 -10.435 0.044--11 4.500 0.773 1.83481 42.7 12 26.196 0.236--13 -7.687 1.298 1.84666 23.8 14 2.696 1.532 1.45600 90.3 15 -3.945 0.044--16 10.089 0.644 1.80100 35.0 17 -11.185 0.000--18 ∞ 1.101 1.51633 64.1 19 ∞---
【００２８】［実施例６］図２１ないし図２４は、本発
明の可変焦点距離レンズの第６実施例を示している。図
２１及び図２３はそれぞれ短焦点距離端及び長焦点距離
端におけるレンズ構成図を示し、図２２及び図２４はそ
れぞれ図２１及び図２３での諸収差図を示している。表
６はその数値データである。Embodiment 6 FIGS. 21 to 24 show a sixth embodiment of the variable focal length lens according to the present invention. 21 and 23 show lens configuration diagrams at the short focal length extremity and the long focal length extremity, respectively, and FIGS. 22 and 24 show various aberration diagrams in FIGS. 21 and 23, respectively. Table 6 shows the numerical data.
【００２９】[0029]
【表６】 FNO =1:1.5 - 1.9 f = 1.00 - 1.96 W= 57.9 - 28.9 fB = 2.87 - 4.41 面No. ｒ ｄ Ｎ(0.588) ν 1 8.740 0.398 1.61800 63.4 2 3.407 0.636 - - 3 5.003 0.398 1.80400 46.6 4 2.263 1.451 - - 5 -11.338 0.398 1.69680 55.5 6 5.048 0.133 - - 7 4.157 0.849 1.84666 23.8 8 13.091 4.941-1.416 - - 絞り ∞ 2.562-1.018 - - 9 15.222 0.736 1.88300 40.8 10 -8.066 0.044 - - 11 4.446 0.664 1.70000 48.1 12 26.414 0.398 - - 13 -6.056 1.994 1.80518 25.4 14 3.155 1.106 1.45600 90.3 15 -3.395 0.044 - - 16 7.844 0.624 1.83400 37.2 17 -31.497 0.000 - - 18 ∞ 1.106 1.51633 64.1 19 ∞ - - - [Table 6] F NO = 1: 1.5-1.9 f = 1.00-1.96 W = 57.9-28.9 f B = 2.87-4.41 Surface No.rdN (0.588) ν 1 8.740 0.398 1.61800 63.4 2 3.407 0.636--3 5.003 0.398 1.80400 46.6 4 2.263 1.451--5 -11.338 0.398 1.69680 55.5 6 5.048 0.133--7 4.157 0.849 1.84666 23.8 8 13.091 4.941-1.416--Aperture ∞ 2.562-1.018--9 15.222 0.736 1.88300 40.8 10 -8.066 0.044--11 4.446 0.664 1.70000 48.1 12 26.414 0.398--13 -6.056 1.994 1.80518 25.4 14 3.155 1.106 1.45600 90.3 15 -3.395 0.044--16 7.844 0.624 1.83400 37.2 17 -31.497 0.000--18 ∞ 1.106 1.51633 64.1 19 ∞---
【００３０】各実施例の各条件式に対する値を表７に示
す。Table 7 shows values for each conditional expression in each embodiment.
【表７】 実施例１ 実施例２ 実施例３ 実施例４ 実施例５ 実施例６ 条件式(1) -2.508 -2.542 -2.493 -2.492 -2.560 -2.540 条件式(2) 3.923 3.925 3.968 3.969 3.946 4.065 条件式(3) -0.399 -0.393 -0.401 -0.401 -0.391 -0.394 条件式(4) -0.783 -0.769 -0.796 -0.798 -0.764 -0.774 条件式(5) 1.801 1.801 1.801 1.801 1.801 1.834 条件式(6) 35.0 35.0 35.0 35.0 35.0 37.2 条件式(7) 81.6 81.6 81.6 90.3 90.3 90.3 条件式(8) 3.305 3.297 3.399 3.796 3.786 3.786 条件式(9) 26.6 26.6 25.7 25.4 23.8 25.4 条件式(10) -2.179 -2.182 -2.152 -2.192 -2.230 -2.350[Table 7] Example 1 Example 2 Example 3 Example 4 Example 5 Example 6 Conditional expression (1) -2.508 -2.542 -2.493 -2.492 -2.560 -2.540 Conditional expression (2) 3.923 3.925 3.968 3.969 3.946 4.065 Conditional expression (3) -0.399 -0.393 -0.401 -0.401 -0.391 -0.394 Conditional expression (4) -0.783 -0.769 -0.796 -0.798 -0.764 -0.774 Conditional expression (5) 1.801 1.801 1.801 1.801 1.801 1.834 Conditional expression (6) 35.0 35.0 35.0 35.0 35.0 37.2 Condition (7) 81.6 81.6 81.6 90.3 90.3 90.3 Condition (8) 3.305 3.297 3.399 3.796 3.786 3.786 Condition (9) 26.6 26.6 25.7 25.4 23.8 25.4 Condition (10) -2.179 -2.182 -2.152 -2.192 -2.230 -2.350
【００３１】表７から明らかなように、実施例１ないし
実施例６の数値は、条件式（１）ないし（１０）を満足
している。また収差図に示すように各焦点距離での諸収
差もよく補正されており、特に球面収差で表される色収
差が、５８８ｎｍの可視光領域でも、８５０ｎｍの近赤
外光領域でも、実用上問題がない程度に補正されてい
る。As is clear from Table 7, the numerical values of Examples 1 to 6 satisfy the conditional expressions (1) to (10). Further, as shown in the aberration diagram, various aberrations at each focal length are well corrected. In particular, chromatic aberration represented by spherical aberration is a practical problem even in a visible light region of 588 nm or a near infrared light region of 850 nm. It is corrected to the extent that there is no.
【００３２】[0032]
【発明の効果】本発明によれば、焦点距離可変で、可視
光領域と近赤外光領域での収差を良好に補正した可変焦
点距離レンズを得ることができる。According to the present invention, it is possible to obtain a variable focal length lens whose focal length is variable and whose aberrations in the visible light region and the near infrared light region are well corrected.
【図１】本発明による可変焦点距離レンズの第１実施例
の短焦点距離端におけるレンズ構成図である。FIG. 1 is a lens configuration diagram at a short focal length end of a first embodiment of a variable focal length lens according to the present invention.
【図２】図１のレンズ構成の諸収差図である。FIG. 2 is a diagram illustrating various aberrations of the lens configuration of FIG. 1;
【図３】本発明による可変焦点距離レンズの第１実施例
の長焦点距離端におけるレンズ構成図である。FIG. 3 is a lens configuration diagram at a long focal length end of a first embodiment of a variable focal length lens according to the present invention.
【図４】図３のレンズ構成図の諸収差図である。FIG. 4 is a diagram illustrating various aberrations of the lens configuration diagram of FIG. 3;
【図５】本発明による可変焦点距離レンズの第２実施例
の短焦点距離端におけるレンズ構成図である。FIG. 5 is a lens configuration diagram at a short focal length end of a second embodiment of the variable focal length lens according to the present invention.
【図６】図５のレンズ構成の諸収差図である。6 is a diagram illustrating various aberrations of the lens configuration in FIG. 5;
【図７】本発明による可変焦点距離レンズの第２実施例
の長焦点距離端におけるレンズ構成図である。FIG. 7 is a lens configuration diagram at the long focal length extremity of a second embodiment of the variable focal length lens according to the present invention.
【図８】図７のレンズ構成の諸収差図である。FIG. 8 is a diagram illustrating various aberrations of the lens configuration of FIG. 7;
【図９】本発明による可変焦点距離レンズの第３実施例
の短焦点距離端におけるレンズ構成図である。FIG. 9 is a lens configuration diagram at the short focal length extremity of a third embodiment of the variable focal length lens according to the present invention.
【図１０】図９のレンズ構成の諸収差図である。10 is a diagram illustrating various aberrations of the lens configuration in FIG. 9;
【図１１】本発明による可変焦点距離レンズの第３実施
例の長焦点距離端におけるレンズ構成図である。FIG. 11 is a lens configuration diagram at a long focal length extremity of a third embodiment of the variable focal length lens according to the present invention.
【図１２】図１１のレンズ構成図の諸収差図である。12 is a diagram illustrating various aberrations of the lens configuration diagram of FIG. 11;
【図１３】本発明による可変焦点距離レンズの第４実施
例の短焦点距離端におけるレンズ構成図である。FIG. 13 is a lens configuration diagram at the short focal length extremity of a fourth embodiment of the variable focal length lens according to the present invention.
【図１４】図１３のレンズ構成の諸収差図である。FIG. 14 is a diagram illustrating various aberrations of the lens configuration in FIG. 13;
【図１５】本発明による可変焦点距離レンズの第４実施
例の長焦点距離端におけるレンズ構成図である。FIG. 15 is a lens configuration diagram at the long focal length extremity of a fourth embodiment of the variable focal length lens according to the present invention.
【図１６】図１５のレンズ構成の諸収差図である。16 is a diagram illustrating various aberrations of the lens configuration in FIG. 15;
【図１７】本発明による可変焦点距離レンズの第５実施
例の短焦点距離端におけるレンズ構成図である。FIG. 17 is a lens configuration diagram at the short focal length extremity of a fifth embodiment of the variable focal length lens according to the present invention.
【図１８】図１７のレンズ構成の諸収差図である。18 is a diagram illustrating various aberrations of the lens configuration in FIG. 17;
【図１９】本発明による可変焦点距離レンズの第５実施
例の長焦点距離端におけるレンズ構成図である。FIG. 19 is a lens configuration diagram at the long focal length extremity of a fifth embodiment of the variable focal length lens according to the present invention.
【図２０】図１９のレンズ構成の諸収差図である。FIG. 20 is a diagram illustrating various aberrations of the lens configuration in FIG. 19;
【図２１】本発明による可変焦点距離レンズの第６実施
例の短焦点距離端におけるレンズ構成図である。FIG. 21 is a lens configuration diagram at a short focal length extremity of a sixth embodiment of the variable focal length lens according to the present invention.
【図２２】図２１のレンズ構成図の諸収差図である。FIG. 22 is a diagram illustrating various aberrations of the lens configuration diagram of FIG. 21;
【図２３】本発明による可変焦点距離レンズの第６実施
例の長焦点距離端におけるレンズ構成図である。FIG. 23 is a lens configuration diagram at a long focal length extremity of a variable focal length lens according to a sixth embodiment of the present invention.
【図２４】図２３のレンズ構成の諸収差図である。FIG. 24 is a diagram illustrating various aberrations of the lens configuration in FIG. 23;
【図２５】本発明による可変焦点距離レンズの簡易移動
図である。FIG. 25 is a simplified movement diagram of the variable focal length lens according to the present invention.
１０ 前群レンズ ２０ 後群レンズ Ｓ 絞り 10 Front group lens 20 Rear group lens S Aperture
Claims (7)
の後群レンズとからなり、両群の間隔を変化させて焦点
距離を変化させる可変焦点距離レンズにおいて、 次の条件式（１）、（２）を満足することを特徴とする
可変焦点距離レンズ。 （１）−２．６＜ｆｘ／Ｆｗ＜−２．４ （２）３．９＜ｆｙ／Ｆｗ＜４．１ 但し、 ｆｘ；前群レンズの焦点距離（＜０）、 ｆｙ；後群レンズの焦点距離（＞０）、 Ｆｗ；全系の短焦点距離端における焦点距離。1. A variable focal length lens comprising a front lens unit having a negative power and a rear lens unit having a positive power, wherein the focal length is changed by changing the distance between the two units. A variable focal length lens which satisfies (2) and (3). (1) -2.6 <fx / Fw <-2.4 (2) 3.9 <fy / Fw <4.1 where fx: focal length of the front group lens (<0), fy; rear group lens Fw: focal length at the short focal length extremity of the entire system.
いて、後群レンズは、次の条件式（３）、（４）を満足
する範囲で用いられる可変焦点距離レンズ。 （３）−０．４１＜Ｍｗ＜−０．３９ （４）−０．８＜Ｍｔ＜−０．７６ 但し、 Ｍｗ：短焦点距離端における後群レンズの結像倍率、 Ｍｔ：長焦点距離端における後群レンズの結像倍率。2. The variable focal length lens according to claim 1, wherein the rear lens group is used in a range satisfying the following conditional expressions (3) and (4). (3) -0.41 <Mw <-0.39 (4) -0.8 <Mt <-0.76 where Mw: imaging magnification of the rear lens group at the short focal length extremity, Mt: long focal length Image magnification of the rear group lens at the end.
ンズにおいて、前群レンズは４群４枚からなる可変焦点
距離レンズ。3. The variable focal length lens according to claim 1, wherein the front lens group includes four lenses in four groups.
可変焦点距離レンズにおいて、後群レンズは４群５枚か
らなる可変焦点距離レンズ。4. The variable focal length lens according to claim 1, wherein the rear lens group includes five lenses in four groups.
ンズにおいて、後群レンズは、前群レンズから順に、正
のＬ５レンズ、正のＬ６レンズ、全体として負のＬ７レ
ンズとＬ８レンズとの接合レンズ、及び正のＬ９レンズ
からなる可変焦点距離レンズ。5. The variable focal length lens according to claim 3, wherein the rear lens group includes, in order from the front lens group, a positive L5 lens, a positive L6 lens, and a negative L7 lens and an L8 lens as a whole. A variable focal length lens composed of a cemented lens and a positive L9 lens.
いて、次の条件式（５）、（６）を満足する可変焦点距
離レンズ。 （５）１．７３＜ｎ９＜１．８４ （６）３０＜ν９＜４０ 但し、 ｎ９：Ｌ９レンズの屈折率、 ν９：Ｌ９レンズのアッベ数。6. The variable focal length lens according to claim 5, wherein the following conditional expressions (5) and (6) are satisfied. (5) 1.73 <n9 <1.84 (6) 30 <ν9 <40, where n9 is the refractive index of the L9 lens, and ν9 is the Abbe number of the L9 lens.
ンズにおいて、上記接合レンズを構成するＬ７レンズと
Ｌ８レンズの一方は、条件式（７）、（８）を満足する
凸レンズからなり、他方は、条件式（９）、（１０）を
満足する凹レンズからなる可変焦点距離レンズ。 （７）８０＜ν凸 （８）３．２＜ｆ凸／Ｆｗ＜３．８ （９）３０＞ν凹 （１０）−２．４＜ｆ凹／Ｆｗ＜−２．１ 但し、 ν凸：凸レンズのアッベ数、 ｆ凸：接合凸レンズの焦点距離、 ν凹：凹レンズのアッベ数、 ｆ凹：接合凹レンズの焦点距離。7. The variable focal length lens according to claim 5, wherein one of the L7 lens and the L8 lens constituting the cemented lens is a convex lens satisfying conditional expressions (7) and (8), and the other is Is a variable focal length lens composed of a concave lens satisfying conditional expressions (9) and (10). (7) 80 <ν convex (8) 3.2 <f convex / Fw <3.8 (9) 30> ν concave (10) −2.4 <f concave / Fw <−2.1 where ν convex : Abbe number of convex lens, f convex: focal length of cemented convex lens, v concave: Abbe number of concave lens, f concave: focal length of cemented concave lens.
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