JP2007328006A - ズームレンズ - Google Patents

Abstract

【課題】比較的望遠側で変倍可能な小型で高性能のズームレンズを提供する。
【解決手段】物体側より順に、正の屈折力を有する第１群１０と、負の屈折力を有する第２群２０と、絞りＳｔと、正の屈折力を有する第３群３０と、それに続く第４群４０とを備えている。広角端から望遠端への変倍の際には、第１群１０と第３群３０とを光軸上固定とし、第２群２０を光軸に沿って像側に移動させることにより変倍を行うと共に、変倍に伴う像面の補正および合焦を、第４群４０を光軸に沿って移動させることにより行う。第１群１０が、物体側より順に、正の屈折力を有する第１１レンズＬ１１と、正の屈折力を有する第１２レンズＬ１２と、負の屈折力を有する第１３レンズＬ１３とを備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、ビデオカメラや電子スチルカメラ等に用いられるズーム比が３．３倍程度のズームレンズに関し、特に比較的望遠側で使用されるドーム用監視カメラ等に好適な小型のズームレンズに関する。

従来より、ビデオカメラや電子スチルカメラ等に用いられるズームレンズとして、第１群と第３群とを固定群とし、第２群を光軸に沿って移動させることにより変倍を行い、それによる像面の補正を第４群の移動により行う４群方式のズームレンズが知られている。例えば、正の屈折力を有する第１群、負の屈折力を有する第２群、正の屈折力を有する第３群、それに続く第４群から構成される光学系において、第１群が、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負レンズ、物体側に凸面を向けた正レンズ、物体側に凸面を向けた正レンズの３枚のレンズで構成されることにより、広角端から望遠端まで高倍率を確保できるようにしたズームレンズが提案されている（特許文献１，２）。
特開２００６−３５８９号公報 特許第３３９１３４２号公報

一方、近年では、監視用カメラの光学系においても、その設置場所等によって、望遠側への要求が高まってきている。また、小型のドームカメラの普及により、光学系の小型化に対する要求も更に強くなっている。このような状況下、特許文献１，２のズームレンズにおいても、その変倍比を小さくすることにより、レンズ全長を短くすることは可能である。しかしながら、このような望遠側を必要とする光学系では、変倍比を小さくしたとしても、ドームカメラ内に収まる程の小型化を図ることは困難であった。従って、特にドーム用監視カメラ等に好適な小型で高性能のズームレンズの実現が望まれている。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、比較的望遠側で変倍可能な、小型で高性能のズームレンズを提供することにある。

本発明によるズームレンズは、物体側より順に、正の屈折力を有する第１群と、負の屈折力を有する第２群と、絞りと、正の屈折力を有する第３群と、それに続く第４群とを備えている。広角端から望遠端への変倍の際には、第１群と第３群とを光軸上固定とし、第２群を光軸に沿って像側に移動させることによって変倍を行い、変倍に伴う像面の補正および合焦を、第４群を光軸に沿って移動させることによって行うようになっている。第１群は、物体側より順に、正の屈折力を有する第１１レンズと、正の屈折力を有する第１２レンズと、負の屈折力を有する第１３レンズとを含んでいる。

本発明によるズームレンズでは、第１群と第３群とを固定群とし、第２群を光軸に沿って移動させることにより変倍が行われ、それによる像面の補正および合焦が第４群を移動させることによって行われる。特に第１群が、物体側から順に、正・正・負のレンズ構成となっていることにより、第１群におけるパワー配置が最適化され、小型化に有利となる。

また、本発明のズームレンズは、要求される仕様等に応じて、小型化、高性能化、低コスト化等の観点から、以下のような構成とすることが好ましい。

第１群では、第１２レンズと第１３レンズとの合成の屈折力が負になることが好ましい。これにより、レンズ長の短縮化に有利となる。また、第１２レンズと第１３レンズとが接合レンズを構成していることが好ましい。これにより、組み込み誤差による性能劣化を回避することができる。また、可視域において、より良好な光学性能を得るためには、第１群の少なくとも１枚のレンズが条件式（１）を満足することが好ましい。さらに、可視域から近赤外域まで、より良好な光学性能を得るためには、条件式（２）を満足することが好ましい。ただし、νd はｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対するアッベ数とする。
νd ＞５０ ・・・・・・（１）
νd ＞７５ ・・・・・・（２）

第２群は、物体側より順に、負の屈折力を有する第２１レンズと、両凹形状の第２２レンズおよび正の屈折力を有する第２３レンズによる接合レンズとを備えていることが好ましい。接合レンズを備えていることにより、組み込み誤差による性能劣化を回避することができる。また、第２１レンズの物体側もしくは第２３レンズの像側に、正または負のレンズを追加した構成としてもよい。これにより、変倍に伴う収差変動の低減に有利となる。さらに、第２３レンズは、以下の条件式を満足することが好ましい。これにより、第２群の移動量が抑えられ、小型化に有利となる。ただし、Ｎ２３は第２３レンズのｄ線に対する屈折率とする。
Ｎ２３＞１．７５ ・・・・・・（３）

第３群は、少なくとも１枚の正の屈折力を有するレンズと少なくとも１枚の負の屈折力を有するレンズとを備えていることが好ましい。これにより、第３群で発生する軸上色収差の補正に有利となり、口径比を大きくすることができる。この場合、例えば、物体側より順に、正の屈折力を有する第３１レンズと、物体側に凹面を向けた負の屈折力を有する第３２レンズとの２枚の単レンズにより構成することができる。このように構成した場合には、小型化および低コスト化の点で有利となる。あるいは、物体側より順に、正の屈折力を有する第３１レンズと負の屈折力を有する第３２レンズとの接合レンズにより構成するようにしてもよい。このように構成した場合には、組み込み誤差による性能劣化を回避することができる点で有利となる。また、第３群を構成する正の屈折力を有するレンズの少なくとも１面が非球面であることが好ましい。これにより、小型化を維持しつつ、口径比を大きくすることができる。

第４群は、正の屈折力を有することが好ましい。また、物体側より順に、物体側に凹面を向けた負の屈折力を有する第４１レンズと、正の屈折力を有する第４２レンズと、正の屈折力を有する第４３レンズとを備え、正の屈折力を有するレンズの少なくとも１面が非球面であることが好ましい。これにより、収差補正に有利になると共に、口径比を大きくすることができる。このとき、第４３レンズの少なくとも１面が非球面であることが、より好ましい。また、第４群は、少なくとも１枚のレンズが以下の条件式（４）を満足することが好ましい。これにより、広角端から望遠端の全変倍域における軸上色収差の増大を防止することができる。
νd ＞７５ ・・・・・・（４）

本発明のズームレンズによれば、第１群と第３群とを固定群とし、第２群を光軸に沿って移動することにより変倍を行い、それによる像面の補正を第４群により行う４群方式のズームレンズにおいて、特に第１群におけるレンズのパワー配置を適切に設定するようにしたので、比較的望遠側での変倍に適し、ドーム用監視カメラ等に好適に用いられる小型で高性能のズームレンズを実現できる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施の形態に係るズームレンズの第１の構成例を示している。この構成例は、後述の数値実施例１（図９、図１０（Ａ），図１０（Ｂ））のレンズ構成に対応している。図２は、第２の構成例を示しており、後述の数値実施例２（図１１、図１２（Ａ），図１２（Ｂ））のレンズ構成に対応している。図３は、第３の構成例を示しており、後述の数値実施例３（図１３、図１４（Ａ），図１４（Ｂ））のレンズ構成に対応している。図４は、第４の構成例を示しており、後述の数値実施例４（図１５、図１６（Ａ），図１６（Ｂ））のレンズ構成に対応している。図５は、第５の構成例を示しており、後述の数値実施例５（図１７、図１８（Ａ），図１８（Ｂ））のレンズ構成に対応している。図６は、第６の構成例を示しており、後述の数値実施例６（図１９、図２０（Ａ），図２０（Ｂ））のレンズ構成に対応している。図７は、第７の構成例を示しており、後述の数値実施例７（図２１、図２２（Ａ），図２２（Ｂ））のレンズ構成に対応している。図８は、第８の構成例を示しており、後述の数値実施例８（図２３、図２４（Ａ），図２４（Ｂ））のレンズ構成に対応している。

図１〜図８において、符号Ｒｉは、最も物体側の構成要素の面を１番目として、像側（結像側）に向かうに従い順次増加するようにして符号を付したｉ番目の面の曲率半径（ｍｍ）を示す。符号Ｄｉは、ｉ番目の面とｉ＋１番目の面との光軸Ｚ１上の面間隔（ｍｍ）を示す。この符号Ｄｉについては、変倍に伴って変化する部分についてのみ示す。

このズームレンズは、ビデオカメラや電子スチルカメラ等に用いられ、特に小型のドーム用監視カメラ等に好適に用いられるものである。このズームレンズは、光軸Ｚ１に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第１群１０と、負の屈折力を有する第２群２０と、絞りＳｔと、正の屈折力を有する第３群３０と、それに続く第４群４０とを備えている。結像面には、図示しないＣＣＤ（Charge Coupled Device ：電荷結合素子）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor ）等の撮像素子が配置される。第４群４０と撮像素子との間には、レンズを装着するカメラ側の構成に応じて、例えば撮像面保護用のカバーガラスや赤外線カットフィルタ等の平板状の光学部材ＧＣが配置されている。

上記構成において、広角端から望遠端への変倍を行う際には、第１群１０と第３群３０とを固定とし、第２群２０を光軸Ｚ１に沿って像側に動かすことによって変倍を行うと共に、それによる像面の補正および合焦を第４群４０を光軸Ｚ１に沿って移動させることにより行う。このとき、第２群２０と第４群４０は、図１〜図８に実線で示した軌跡を描くように移動する。なお、図１〜図８において、Ｗは広角端でのレンズ位置、Ｔは望遠端でのレンズ位置を示す。

第１群１０は、物体側より順に、正の屈折力を有する第１１レンズＬ１１と、正の屈折力を有する第１２レンズＬ１２と、負の屈折力を有する第１３レンズＬ１３とを備えている。第１２レンズＬ１２および第１３レンズＬ１３は、接合レンズを構成していてもよく、それぞれ単レンズであってもよい。なお、第１〜第８の構成例では、第１１レンズＬ１１および第１２レンズＬ１２は両凸形状、第１３レンズＬ１３は両凹形状となっている。また、第２の構成例では、第１２レンズＬ１２および第１３レンズＬ１３は、いずれも単レンズとなっている。第２の構成例以外の構成例では、第１２レンズＬ１２および第１３レンズＬ１３が接合レンズを構成している。

また、第１群１０は、少なくとも１枚のレンズが以下の条件式を満足することが好ましい。ただし、νd はｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対するアッベ数とする。
νd ＞５０ ・・・・・・（１）

さらに、第１群１０は、少なくとも１枚のレンズが以下の条件式を満足することがより好ましい。
νd ＞７５ ・・・・・・（２）

第２群２０は、物体側より順に、負の屈折力を有する第２１レンズＬ２１と、両凹形状の第２２レンズＬ２２および正の屈折力を有する第２３レンズＬ２３による接合レンズとを備えていることが好ましい。また、第２１レンズＬ２１の物体側もしくは第２３レンズＬ２３の像側に、正または負のレンズを追加するようにしてもよい。なお、第５の構成例では、第２３レンズＬ２３の像側に、正の屈折力を有する第２４レンズＬ２４を備えた３群４枚構成となっている。第５の構成例以外の構成例では、第２１レンズＬ２１と、第２２レンズＬ２２および第２３レンズＬ２３による接合レンズとからなる２群３枚構成となっている。また、第１〜第８の構成例では、第２１レンズＬ２１は物体側に凸面を向けた負のメニスカスレンズ、第２３レンズＬ２３は物体側に凸面を向けた正のメニスカスレンズとなっている。

また、第２３レンズＬ２３は、以下の条件式を満足することが好ましい。ただし、Ｎ２３は第２３レンズＬ２３のｄ線に対する屈折率とする。
Ｎ２３＞１．７５ ・・・・・・（３）

第３群３０は、少なくとも１枚の正の屈折力を有するレンズと、少なくとも１枚の負の屈折力を有するレンズとを備えていることが好ましい。例えば、物体側より順に、正の屈折力を有する第３１レンズＬ３１と、物体側に凹面を向けた負の屈折力を有する第３２レンズＬ３２とから構成されるようにしてもよい。このとき、第３１レンズＬ３１および第３２レンズＬ３２を、それぞれ単レンズとしてもよく、第３１レンズＬ３１および第３２レンズＬ３２を接合レンズの構成としてもよい。また、第３群３０のうち、正の屈折力を有するレンズの少なくとも１面が非球面であることが好ましい。

なお、第３群３０は、第６の構成例では、物体側より順に、両凸形状の第３１レンズＬ３１と、両凸形状の第３２レンズＬ３２と、両凹形状の第３３レンズＬ３３とからなる３枚構成となっている。第７の構成例では、物体側より順に、両凸形状の第３１レンズＬ３１と、両凹形状の第３２レンズＬ３２と、物体側に凹面を向けた負の屈折力を有する第３３レンズＬ３３とからなる３枚構成となっている。第８の構成例では、物体側から順に、両凸形状の第３１レンズＬ３１および両凹形状の第３２レンズＬ３２による接合レンズから構成されている。第６〜第８の構成例以外の構成例では、物体側から順に、両凸形状の第３１レンズＬ３１と、両凹形状の第３２レンズＬ３２との２枚の単レンズにより構成されている。

第４群４０は、正の屈折力を有していることが望ましい。また、物体側より順に、物体側に凹面を向けた負の屈折力を有する第４１レンズＬ４１と、正の屈折力を有する第４２レンズＬ４２と、正の屈折力を有する第４３レンズＬ４３とを備え、正の屈折力を有するレンズの少なくとも１面が非球面であることが好ましい。特に、第４３レンズＬ４３の少なくとも１面が非球面であることが好ましい。なお、第１〜第８の構成例では、第４１レンズＬ４１は物体側に凹面を向けた負のメニスカスレンズであり、第４２レンズＬ４２および第４３レンズＬ４３は、両凸レンズとなっている。

また、第４群４０において、少なくとも１枚のレンズが以下の条件式を満足することが好ましい。
νd ＞７５ ・・・・・・（４）

次に、以上のように構成されたズームレンズの作用および効果を説明する。

このズームレンズでは、第１群１０と第３群３０とを固定群とし、第２群２０を光軸に沿って移動することにより変倍が行われ、それによる像面の補正が第４群４０により行われる。特に、第１群１０において、物体側より順に、正・正・負のレンズ構成とすることにより、第１群１０におけるパワー配置が最適化され、レンズ長の短縮化が図られる。これは、第１群１０の像側の２枚のレンズ（第１２レンズＬ１２、第１３レンズＬ１３）を合成して１枚の負レンズとして考えることにより説明できる。このように考えると、第１群１０は、物体側より順に、１枚の正レンズと１枚の負レンズとから構成されているとみなすことができる。図４４（Ａ）に、このときの第１群１０の合成焦点距離ｆ１と、レンズ長についての関係を模式的に示す。また、図４４（Ｂ）には、従来のズームレンズ（特許文献１，２）の第１群のレンズ構成（負・正・正）において、物体側の２枚のレンズを合成することにより、第１群が２枚の正レンズで構成されているとみなした場合の模式図を示す。図４４（Ａ）および図４４（Ｂ）に示したように、合成焦点距離ｆ１が同じならば、本実施の形態に係るズームレンズの方が、従来のズームレンズに比べて、長さＬの分だけ、短縮化できることがわかる。また、第１群１０の像側の２枚のレンズ、第１２レンズＬ１２と第１３レンズＬ１３とを接合レンズとすることにより、組み込み誤差による性能劣化を回避することができる。

また、このズームレンズでは、第２２レンズＬ２２および第２３レンズＬ２３による接合レンズを用いることにより、組み込み誤差による性能劣化を回避することができる。さらに、第２３レンズＬ２３の像側もしくは第２１レンズＬ２１の物体側に、正または負の屈折力を有するレンズを追加するような構成とした場合には、第２群２０で発生する諸収差の抑制に有利になると共に、変倍に伴う収差変動が低減される。

また、このズームレンズでは、第３群３０を、少なくとも１枚の正レンズと、少なくとも１枚の負レンズとから構成することにより、第３群で発生する軸上色収差が補正される。また、２枚以上のレンズ構成とすることにより、口径比を大きくすることができる。

特に、第３群３０を、物体側より順に、正の屈折力を有する第３１レンズＬ３１と、物体側に凹面を向けた負の屈折力を有する第３２レンズＬ３２との２枚の単レンズにより構成した場合には、第３群で発生する軸上色収差を補正しつつ、小型化および低コスト化に有利となる。また、このとき、第３１レンズＬ３１の少なくとも１面を非球面とすることにより、小型化を図りつつ、口径比を大きくすることが可能となる。

あるいは、第３群３０を、物体側より順に、正の屈折力を有する第３１レンズＬ３１および負の屈折力を有する第３２レンズＬ３２による接合レンズにより構成するようにしてもよい。これにより、組み込み誤差による性能劣化を回避することができる。

また、このズームレンズでは、第４群４０の最も物体側に、物体側に凹面を向けた負の屈折力を有する第４１レンズＬ４１を備えていることにより、第４群４０に入射する光線は跳ね上げられることとなる。これにより、第３群３０から射出する光束径を小さく抑えることができるため、第４群４０に入射する光束の収差量を低減することができる。また、この第４１レンズＬ４１の後（像側）に、正の屈折力を有する第４２レンズＬ４２を配置することにより、第４群で発生する軸上色収差を補正することができる。さらに、正の屈折力を有するレンズの少なくとも１面を非球面とし、この非球面を有する正レンズで光束を収束させることにより、高い光学性能を維持しつつ、口径比を大きくすることができる。従って、より像側に配置された正の屈折力を有するレンズの少なくとも１面を非球面とすることが効果的である。

条件式（１），（２），（４）は、ｄ線に対するアッベ数に関する式である。第１群１０が条件式（１）を満足することにより、特に可視域における収差の補正に有利となる。この条件式（１）を下回ると、望遠端の軸上色収差が増大し光学性能の低下を招くため、好ましくない。さらに、第１群１０が条件式（２）を満足することにより、可視域から近赤外域までの収差の補正に有利となる。この条件式（２）を下回ると、近赤外域における軸上色収差が増大し、近赤外域の光学性能の低下を招くため、好ましくない。また、第４群４０において、条件式（４）を下回ると、広角端から望遠端までの全変倍域において、軸上色収差が増大し、可視域から近赤外域光学性能の低下を招くため、好ましくない。

条件式（３）は、第２群２０の第２３レンズＬ２３の屈折率に関する式である。この条件式（３）を下回ると、変倍に伴う第２群の移動量が増大し、小型化が困難となるため、好ましくない。

以上説明したように、本実施の形態に係るズームレンズによれば、４群方式のズームレンズにおいて、特に第１群１０におけるパワー配置を適切に設定して構成するようにしたので、収差性能を保持しつつ、レンズ全長の短縮化を図ることができる。これにより、ドーム用監視カメラ等に好適に用いられる小型で高性能のズームレンズ系を実現できる。

次に、本実施の形態に係るズームレンズの具体的な数値実施例１〜８について、実施例１を基本にしてまとめて説明する。

実施例１として、図１に示したズームレンズの構成に対応する具体的なレンズデータを、図９，図１０（Ａ），図１０（Ｂ）に示す。図９は基本的なレンズデータ、図１０（Ａ）は非球面に関するデータ、図１０（Ｂ）はズーミングに伴って変動するデータを示すものである。

図９では、面番号Ｓｉの欄には、最も物体側の構成要素の面を１番目として、像側に向かうに従い順次増加するようにして符号を付したｉ番目（ｉ＝１〜２３）の面の番号を示している。曲率半径Ｒｉの欄には、図１において付した符号Ｒｉに対応させて、物体側からｉ番目の面の曲率半径の値（ｍｍ）を示す。面間隔Ｄｉの欄についても、同様に物体側からｉ番目の面Ｓｉとｉ＋１番目の面Ｓｉ＋１との光軸上の間隔（ｍｍ）を示す。Ｎｄｊ，νｄｊの欄には、それぞれ、物体側からｊ番目（ｊ＝１〜１２）の光学要素のｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対する屈折率およびアッベ数の値を示す。また、面番号の左側に付された記号「＊」は、そのレンズ面が非球面形状であることを示す。なお、変倍に伴って第２群２０および第４群４０が光軸上を移動するため、これらの各群の前後の面間隔Ｄ５，Ｄ１０，Ｄ１５，Ｄ２１の値は可変となっている。また、実施例１に係るズームレンズでは、第２０面および第２１面（第４群４０の第４３レンズＬ４３の両面）が非球面形状となっている。これら非球面の曲率半径Ｒｉとしては、光軸近傍の曲率半径の値を示す。

図１０（Ｂ）には、可変の面間隔Ｄ５，Ｄ１０，Ｄ１５，Ｄ２１についての広角端および望遠端における値を、ズームに関するデータとして示す。また、図１０（Ｂ）には、広角端および望遠端における全系の近軸焦点距離ｆ（ｍｍ）、Ｆナンバー（ＦＮＯ．）、および画角２ω（ω：半画角）の値についても示す。

図１０（Ａ）では、非球面データとして示した数値において、記号“Ｅ”は、その次に続く数値が１０を底とした“べき指数”であることを示し、その１０を底とした指数関数で表される数値が“Ｅ”の前の数値に乗算されることを示す。例えば、「１．０Ｅ−０２」であれば、「１．０×１０^-2」であることを示す。

非球面データとしては、以下の式（Ａ）によって表される非球面形状の式における各係数Ａ_i ，Ｋの値を記す。Ｚは、光軸から高さｈの位置にある非球面上の点から、非球面の頂点の接平面（光軸に垂直な平面）に下ろした垂線の長さ（ｍｍ）を示す。実施例１に係るズームレンズは、各非球面が非球面係数Ａ_i として第３次〜第２０次の係数Ａ₃ 〜Ａ₂₀ を有効に用いて表されている。
Ｚ＝Ｃ・ｈ² ／｛１＋（１−Ｋ・Ｃ² ・ｈ² ）^1/2 ｝＋ΣＡ_i ・ｈⁱ ……（Ａ）
（ｉ＝３〜ｎ，ｎ：３以上の整数）
ただし、
Ｚ：非球面の深さ（ｍｍ）
ｈ：光軸からレンズ面までの距離（高さ）（ｍｍ）
Ｋ：円錐定数
Ｃ：近軸曲率＝１／Ｒ
（Ｒ：近軸曲率半径）
Ａ_i ：第ｉ次の非球面係数

上記実施例１と同様にして、実施例２に係るズームレンズのレンズデータを、図１１，図１２（Ａ），図１２（Ｂ）に示す。同様に、実施例３に係るズームレンズのレンズデータを図１３，図１４（Ａ），図１４（Ｂ）に示す。同様に、実施例４に係るズームレンズのレンズデータを図１５，図１６（Ａ），図１６（Ｂ）に示す。同様に、実施例５に係るズームレンズのレンズデータを図１７，図１８（Ａ），図１８（Ｂ）に示す。同様に、実施例６に係るズームレンズのレンズデータを図１９，図２０（Ａ），図２０（Ｂ）に示す。同様に、実施例７に係るズームレンズのレンズデータを図２１，図２２（Ａ），図２２（Ｂ）に示す。同様に、実施例８に係るズームレンズのレンズデータを図２３，図２４（Ａ），図２４（Ｂ）に示す。

なお、実施例１と同様、実施例２〜８のいずれにおいても、第４群４０の第４３レンズＬ４３の両面は非球面形状となっている。実施例３については、上記に加え、第３群３０の第１レンズＬ３１の両面も非球面形状となっている。

図２５には、上述の条件式（１）〜（４）に関する値を、各実施例についてまとめたものを示す。図２５に示したように、実施例１〜３および実施例５〜８に係るズームレンズは、各条件式の数値範囲内となっている。なお、実施例４については、条件式（１），（２）のみを満たし、条件式（２），（４）は満たしていない。

図２６（Ａ）〜図２６（Ｃ）には、実施例１に係るズームレンズにおける広角端での球面収差、非点収差、およびディストーション（歪曲収差）を示す。図２７（Ａ）〜図２７（Ｃ）には、望遠端における同様の各収差を示す。各収差図には、ｄ線（波長５８７．６ｎｍ）を基準波長とした収差を示す。球面収差図には、近赤外域の波長８８０ｎｍ線についての収差も示す。非点収差図において、実線はサジタル方向、破線はタンジェンシャル方向の収差を示す。ＦＮＯ．はＦ値、ωは半画角を示す。

同様に、実施例２に係るズームレンズについての諸収差を、図２８（Ａ）〜図２８（Ｃ）（広角端）および図２９（Ａ）〜図２９（Ｃ）（望遠端）に示す。同様に、実施例３に係るズームレンズについての諸収差を、図３０（Ａ）〜図３０（Ｃ）（広角端）および図３１（Ａ）〜図３１（Ｃ）（望遠端）に示す。同様に、実施例４に係るズームレンズについての諸収差を、図３４（Ａ）〜図３４（Ｃ）（広角端）および図３５（Ａ）〜図３５（Ｃ）（望遠端）に示す。同様に、実施例５に係るズームレンズについての諸収差を、図３６（Ａ）〜図３６（Ｃ）（広角端）および図３７（Ａ）〜図３７（Ｃ）（望遠端）に示す。同様に、実施例６に係るズームレンズについての諸収差を、図３８（Ａ）〜図３８（Ｃ）（広角端）および図３９（Ａ）〜図３９（Ｃ）（望遠端）に示す。同様に、実施例７に係るズームレンズについての諸収差を、図４０（Ａ）〜図４０（Ｃ）（広角端）および図４１（Ａ）〜図４１（Ｃ）（望遠端）に示す。同様に、実施例８に係るズームレンズについての諸収差を、図４２（Ａ）〜図４２（Ｃ）（広角端）および図４３（Ａ）〜図４３（Ｃ）（望遠端）に示す。

また、実施例４に係るズームレンズについては、上記の可視域および近赤外域での諸収差（図３４（Ａ）〜図３４（Ｃ）および図３５（Ａ）〜図３５（Ｃ））に加えて、可視域のみにおける諸収差についても、図３２（Ａ）〜図３２（Ｃ）（広角端）および図３３（Ａ）〜図３３（Ｃ）（望遠端）に示す。これらの収差図は、球面収差図における波長８８０ｎｍ線に対する収差に代えてｇ線（波長４３５．８ｎｍ）およびＣ線（波長６５６．３ｎｍ）に対する収差を用いていることを除き、上記実施例１の場合と同様にして示している。

以上の各数値データおよび各収差図から分かるように、各実施例について、諸収差が良好に補正され、ドーム用監視カメラ等に好適に用いられる小型で高性能のズームレンズが実現できている。また、実施例４の結果から分かるように、第１群１０の少なくとも１枚のレンズが条件式（１）を満足していることにより、特に可視域において高い光学性能を確保することができる。従って、実施例４は、可視域のみでの使用に適している。さらに、実施例４以外の実施例の結果から分かるように、第１群１０の少なくとも１枚のレンズが条件式（２）を満足していることにより、可視域から近赤外域まで高い光学性能を確保することができる。

なお、本発明は、上記実施の形態および各実施例に限定されず種々の変形実施が可能である。例えば、各レンズ成分の曲率半径、面間隔および屈折率の値などは、上記各数値実施例で示した値に限定されず、他の値をとり得る。

本発明の一実施の形態に係るズームレンズの第１の構成例を示すものであり、実施例１に対応するレンズ断面図である。 本発明の一実施の形態に係るズームレンズの第２の構成例を示すものであり、実施例２に対応するレンズ断面図である。 本発明の一実施の形態に係るズームレンズの第３の構成例を示すものであり、実施例３に対応するレンズ断面図である。 本発明の一実施の形態に係るズームレンズの第４の構成例を示すものであり、実施例４に対応するレンズ断面図である。 本発明の一実施の形態に係るズームレンズの第５の構成例を示すものであり、実施例５に対応するレンズ断面図である。 本発明の一実施の形態に係るズームレンズの第６の構成例を示すものであり、実施例６に対応するレンズ断面図である。 本発明の一実施の形態に係るズームレンズの第７の構成例を示すものであり、実施例７に対応するレンズ断面図である。 本発明の一実施の形態に係るズームレンズの第８の構成例を示すものであり、実施例８に対応するレンズ断面図である。 実施例１に係るズームレンズの基本的なレンズデータを示す図である。 実施例１に係るズームレンズのその他のレンズデータを示す図であり、（Ａ）は非球面に関するデータ、（Ｂ）はズームに関するデータを示す。 実施例２に係るズームレンズの基本的なレンズデータを示す図である。 実施例２に係るズームレンズのその他のレンズデータを示す図であり、（Ａ）は非球面に関するデータ、（Ｂ）はズームに関するデータを示す。 実施例３に係るズームレンズの基本的なレンズデータを示す図である。 実施例３に係るズームレンズのその他のレンズデータを示す図であり、（Ａ）は非球面に関するデータ、（Ｂ）はズームに関するデータを示す。 実施例４に係るズームレンズの基本的なレンズデータを示す図である。 実施例４に係るズームレンズのその他のレンズデータを示す図であり、（Ａ）は非球面に関するデータ、（Ｂ）はズームに関するデータを示す。 実施例５に係るズームレンズの基本的なレンズデータを示す図である。 実施例５に係るズームレンズのその他のレンズデータを示す図であり、（Ａ）は非球面に関するデータ、（Ｂ）はズームに関するデータを示す。 実施例６に係るズームレンズの基本的なレンズデータを示す図である。 実施例６に係るズームレンズのその他のレンズデータを示す図であり、（Ａ）は非球面に関するデータ、（Ｂ）はズームに関するデータを示す。 実施例７に係るズームレンズの基本的なレンズデータを示す図である。 実施例７に係るズームレンズのその他のレンズデータを示す図であり、（Ａ）は非球面に関するデータ、（Ｂ）はズームに関するデータを示す。 実施例８に係るズームレンズの基本的なレンズデータを示す図である。 実施例８に係るズームレンズのその他のレンズデータを示す図であり、（Ａ）は非球面に関するデータ、（Ｂ）はズームに関するデータを示す。 条件式に関する値を各実施例についてまとめて示した図である。 実施例１に係るズームレンズの広角端における諸収差を示す収差図であり、（Ａ）は球面収差、（Ｂ）は非点収差、（Ｃ）はディストーションを示す。 実施例１に係るズームレンズの望遠端における諸収差を示す収差図であり、（Ａ）は球面収差、（Ｂ）は非点収差、（Ｃ）はディストーションを示す。 実施例２に係るズームレンズの広角端における諸収差を示す収差図であり、（Ａ）は球面収差、（Ｂ）は非点収差、（Ｃ）はディストーションを示す。 実施例２に係るズームレンズの望遠端における諸収差を示す収差図であり、（Ａ）は球面収差、（Ｂ）は非点収差、（Ｃ）はディストーションを示す。 実施例３に係るズームレンズの広角端における諸収差を示す収差図であり、（Ａ）は球面収差、（Ｂ）は非点収差、（Ｃ）はディストーションを示す。 実施例３に係るズームレンズの望遠端における諸収差を示す収差図であり、（Ａ）は球面収差、（Ｂ）は非点収差、（Ｃ）はディストーションを示す。 実施例４に係るズームレンズの広角端における諸収差（可視域）を示す収差図であり、（Ａ）は球面収差、（Ｂ）は非点収差、（Ｃ）はディストーションを示す。 実施例４に係るズームレンズの望遠端における諸収差（可視域）を示す収差図であり、（Ａ）は球面収差、（Ｂ）は非点収差、（Ｃ）はディストーションを示す。 実施例４に係るズームレンズの広角端における諸収差を示す収差図であり、（Ａ）は球面収差、（Ｂ）は非点収差、（Ｃ）はディストーションを示す。 実施例４に係るズームレンズの望遠端における諸収差を示す収差図であり、（Ａ）は球面収差、（Ｂ）は非点収差、（Ｃ）はディストーションを示す。 実施例５に係るズームレンズの広角端における諸収差を示す収差図であり、（Ａ）は球面収差、（Ｂ）は非点収差、（Ｃ）はディストーションを示す。 実施例５に係るズームレンズの望遠端における諸収差を示す収差図であり、（Ａ）は球面収差、（Ｂ）は非点収差、（Ｃ）はディストーションを示す。 実施例６に係るズームレンズの広角端における諸収差を示す収差図であり、（Ａ）は球面収差、（Ｂ）は非点収差、（Ｃ）はディストーションを示す。 実施例６に係るズームレンズの望遠端における諸収差を示す収差図であり、（Ａ）は球面収差、（Ｂ）は非点収差、（Ｃ）はディストーションを示す。 実施例７に係るズームレンズの広角端における諸収差を示す収差図であり、（Ａ）は球面収差、（Ｂ）は非点収差、（Ｃ）はディストーションを示す。 実施例７に係るズームレンズの望遠端における諸収差を示す収差図であり、（Ａ）は球面収差、（Ｂ）は非点収差、（Ｃ）はディストーションを示す。 実施例８に係るズームレンズの広角端における諸収差を示す収差図であり、（Ａ）は球面収差、（Ｂ）は非点収差、（Ｃ）はディストーションを示す。 実施例８に係るズームレンズの望遠端における諸収差を示す収差図であり、（Ａ）は球面収差、（Ｂ）は非点収差、（Ｃ）はディストーションを示す。 ズームレンズ系の第１群の合成焦点距離とレンズ長についての模式図であり、（Ａ）は本発明の一実施の形態、（Ｂ）は従来技術についての図である。

符号の説明

１０…第１群、２０…第２群、３０…第３群、４０…第４群、ＧＣ…光学部材、Ｓｔ…絞り、Ｒｉ…物体側から第ｉ番目のレンズ面の曲率半径、Ｄｉ…物体側から第ｉ番目と第ｉ＋１番目のレンズ面との面間隔、Ｚ１…光軸。

Claims (16)

1. 物体側より順に、正の屈折力を有する第１群と、負の屈折力を有する第２群と、絞りと、正の屈折力を有する第３群と、それに続く第４群とを備え、
   広角端から望遠端への変倍の際には、前記第１群と前記第３群とを光軸上固定とし、前記第２群を光軸に沿って像側に移動させることにより変倍を行うと共に、前記変倍に伴う像面の補正および合焦を、前記第４群を光軸に沿って移動させることによって行うようになされ、
   前記第１群が、物体側より順に、正の屈折力を有する第１１レンズと、正の屈折力を有する第１２レンズと、負の屈折力を有する第１３レンズとを含む
   ことを特徴とするズームレンズ。
2. 前記第１２レンズおよび前記第１３レンズの合成の屈折力が負である
   ことを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
3. 前記第４群は、正の屈折力を有する
   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. 前記第１２レンズおよび前記第１３レンズは接合レンズである
   ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のズームレンズ。
5. 前記第１群は、少なくとも１枚のレンズが以下の条件式を満足する
   ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載のズームレンズ。
   νd ＞５０ ・・・・・・（１）
   ただし、
   νd ：ｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対するアッベ数
   とする。
6. 前記第１群は、少なくとも１枚のレンズが以下の条件式を満足する
   ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載のズームレンズ。
   νd ＞７５ ・・・・・・（２）
   ただし、
   νd ：ｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対するアッベ数
   とする。
7. 前記第２群は、物体側より順に、負の屈折力を有する第２１レンズと、両凹形状の第２２レンズおよび正の屈折力を有する第２３レンズによる接合レンズとを含む
   ことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載のズームレンズ。
8. 前記第２群の、前記第２１レンズの物体側あるいは前記第２３レンズの像側に、正または負の屈折力を有するレンズをさらに備えた
   ことを特徴とする請求項７に記載のズームレンズ。
9. 前記第２３レンズは、以下の条件式を満足する
   ことを特徴とする請求項７または８に記載のズームレンズ。
   Ｎ２３＞１．７５ ・・・・・・（３）
   ただし、
   Ｎ２３：第２３レンズのｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対する屈折率
   とする。
10. 前記第３群は、少なくとも１枚の正の屈折力を有するレンズと、少なくとも１枚の負の屈折力を有するレンズとを含む
    ことを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１項に記載のズームレンズ。
11. 前記第３群は、物体側より順に、正の屈折力を有する第３１レンズと、物体側に凹面を向けた負の屈折力を有する第３２レンズとの２枚の単レンズよりなる
    ことを特徴とする請求項１０に記載のズームレンズ。
12. 前記第３群は、物体側より順に、正の屈折力を有する第３１レンズと負の屈折力を有する第３２レンズとの接合レンズよりなる
    ことを特徴とする請求項１０に記載のズームレンズ。
13. 前記第３群における正の屈折力を有するレンズの少なくとも１面が非球面である
    ことを特徴とする請求項１０に記載のズームレンズ。
14. 前記第４群は、物体側より順に、物体側に凹面を向けた負の屈折力を有する第４１レンズと、正の屈折力を有する第４２レンズと、正の屈折力を有する第４３レンズとを備え、
    前記第４群の正の屈折力を有するレンズの少なくとも１面が非球面である
    ことを特徴とする請求項１ないし１３のいずれか１項に記載のズームレンズ。
15. 前記第４３レンズは、少なくとも１面が非球面である
    ことを特徴とする請求項１４に記載のズームレンズ。
16. 前記第４群は、少なくとも１枚のレンズが以下の条件式を満足する
    ことを特徴とする請求項１ないし１５のいずれか１項に記載のズームレンズ。
    νd ＞７５ ・・・・・・（４）
    ただし、
    νd ：ｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対するアッベ数
    とする。
    

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