JP2011248049A - ズームレンズ系 - Google Patents
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Abstract
【課題】小型監視カメラ用の、小型で変倍比３倍前後、かつ明るい高性能なズームレンズ系。
【解決手段】物体側から順に、負屈折力の第１レンズ群、絞り、正屈折力の第２レンズ群から構成され、変倍に際し、間隔が減少するように第１、２レンズ群を移動させ、物体側から順に、第１レンズ群は、負レンズ、負レンズ、正レンズからなり、第２レンズ群は、正レンズ、正レンズと負レンズの接合レンズ、正レンズからなり、（１）５．２＜（ｄ１２Ｗ−ｄ１２Ｔ）／（ｍＴ／ｍＷ）＜７（２）０．３＜ＳＦ＜０．７を満足する。但し、ｄ１２Ｗ、ｄ１２Ｔ：短焦点距離端、長焦点距離端における第１レンズ群の最も像側の面と第２レンズ群の最も物体側の面との間の距離、ｍＴ、ｍＷ：長焦点距離端、短焦点距離端における第２レンズ群の横倍率、ＳＦ＝（Ｒ２＋Ｒ１）／（Ｒ２−Ｒ１）、Ｒ２、Ｒ１：第２レンズ群の最も物体側の正レンズの像側の面と物体側の面の曲率半径。
【選択図】図１
【解決手段】物体側から順に、負屈折力の第１レンズ群、絞り、正屈折力の第２レンズ群から構成され、変倍に際し、間隔が減少するように第１、２レンズ群を移動させ、物体側から順に、第１レンズ群は、負レンズ、負レンズ、正レンズからなり、第２レンズ群は、正レンズ、正レンズと負レンズの接合レンズ、正レンズからなり、（１）５．２＜（ｄ１２Ｗ−ｄ１２Ｔ）／（ｍＴ／ｍＷ）＜７（２）０．３＜ＳＦ＜０．７を満足する。但し、ｄ１２Ｗ、ｄ１２Ｔ：短焦点距離端、長焦点距離端における第１レンズ群の最も像側の面と第２レンズ群の最も物体側の面との間の距離、ｍＴ、ｍＷ：長焦点距離端、短焦点距離端における第２レンズ群の横倍率、ＳＦ＝（Ｒ２＋Ｒ１）／（Ｒ２−Ｒ１）、Ｒ２、Ｒ１：第２レンズ群の最も物体側の正レンズの像側の面と物体側の面の曲率半径。
【選択図】図１
Description
本発明は、CCD、CMOS等の撮像素子を用いたビデオカメラ、電子スチルカメラなどに用いられる、特に監視カメラ用に最適な小型変倍光学系としてのズームレンズ系に関するものである。
近年、オフィス、駅構内など、小型監視カメラの需要が増大してきている。従来は、複数本の固定焦点距離レンズから用途に合わせて選択使用していたが、設置に関する様々な要求に対応するため、変倍可能なレンズが求められてきている。最近では、レトロフォーカスタイプを主とした変倍ズームレンズ系で、VGAなどの低画素対応が主流であった。
しかし、小型監視カメラ用のズームレンズ系においても、ドーム内に収まる小型化、従来の２倍程度から３倍程度の変倍比、Ｆナンバー２以下程度の明るさといった、高性能化（高画素対応）という要求が出てきている。
本発明の目的は、特に小型監視カメラ用のズームレンズ系において、小型で変倍比３倍前後、かつ明るい高性能なズームレンズ系を得ることである。
本発明の目的は、特に小型監視カメラ用のズームレンズ系において、小型で変倍比３倍前後、かつ明るい高性能なズームレンズ系を得ることである。
本発明のズームレンズ系は、物体側から順に、負の屈折力を持つ第１レンズ群、絞り、及び正の屈折力を持つ第２レンズ群から構成され、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、第１レンズ群と第２レンズ群の間隔が減少するように第１レンズ群と第２レンズ群を光軸方向に移動させるズームレンズ系において、第１レンズ群は、物体側から順に、負レンズ、負レンズ、及び正レンズからなり、第２レンズ群は、物体側から順に、正レンズ、物体側から順に位置する正レンズと負レンズの接合レンズ、及び正レンズからなり、次の条件式（１）及び（２）を満足することを特徴としている。
（１）５．２＜（ｄ１２Ｗ−ｄ１２Ｔ）／（ｍＴ／ｍＷ）＜７
（２）０．３＜ＳＦ＜０．７
但し、
ｄ１２Ｗ：短焦点距離端における第１レンズ群の最も像側の面と第２レンズ群の最も物体側の面との間の光軸上の距離[mm]、
ｄ１２Ｔ：長焦点距離端における第１レンズ群の最も像側の面と第２レンズ群の最も物体側の面との間の光軸上の距離[mm]、
ｍＴ：長焦点距離端における第２レンズ群の横倍率、
ｍＷ：短焦点距離端における第２レンズ群の横倍率、
ＳＦ：第２レンズ群の最も物体側の正レンズのシェーピングファクター、
ＳＦ＝（Ｒ２＋Ｒ１）／（Ｒ２−Ｒ１）
Ｒ２：第２レンズ群の最も物体側の正レンズの像側の面の曲率半径、
Ｒ１：第２レンズ群の最も物体側の正レンズの物体側の面の曲率半径、
である。
（１）５．２＜（ｄ１２Ｗ−ｄ１２Ｔ）／（ｍＴ／ｍＷ）＜７
（２）０．３＜ＳＦ＜０．７
但し、
ｄ１２Ｗ：短焦点距離端における第１レンズ群の最も像側の面と第２レンズ群の最も物体側の面との間の光軸上の距離[mm]、
ｄ１２Ｔ：長焦点距離端における第１レンズ群の最も像側の面と第２レンズ群の最も物体側の面との間の光軸上の距離[mm]、
ｍＴ：長焦点距離端における第２レンズ群の横倍率、
ｍＷ：短焦点距離端における第２レンズ群の横倍率、
ＳＦ：第２レンズ群の最も物体側の正レンズのシェーピングファクター、
ＳＦ＝（Ｒ２＋Ｒ１）／（Ｒ２−Ｒ１）
Ｒ２：第２レンズ群の最も物体側の正レンズの像側の面の曲率半径、
Ｒ１：第２レンズ群の最も物体側の正レンズの物体側の面の曲率半径、
である。
本発明のズームレンズ系は、さらに次の条件式（３）を満足することが好ましい。
（３）２．５＜ｆ２Ｇ／ｆＷ＜３．２
但し、
ｆ２Ｇ：第２レンズ群の焦点距離、
ｆＷ：短焦点距離端における全系の焦点距離、
である。
（３）２．５＜ｆ２Ｇ／ｆＷ＜３．２
但し、
ｆ２Ｇ：第２レンズ群の焦点距離、
ｆＷ：短焦点距離端における全系の焦点距離、
である。
本発明のズームレンズ系は、さらに次の条件式（４）及び（５）を満足することが好ましい。
（４）０＜ｆＷ／ｆｃ＜０．１
（５）１５＜νＰ−νＮ
但し、
ｆＷ：短焦点距離端における全系の焦点距離、
ｆｃ＝ｒｃ／（ｎＰ−ｎＮ）
ｒｃ：第２レンズ群の接合レンズの接合面の曲率半径、
ｎＰ：第２レンズ群の接合レンズをなす正レンズのｄ線に対する屈折率、
ｎＮ：第２レンズ群の接合レンズをなす負レンズのｄ線に対する屈折率、
νＰ：第２レンズ群の接合レンズをなす正レンズのｄ線に対するアッベ数、
νＮ：第２レンズ群の接合レンズをなす負レンズのｄ線に対するアッベ数、
である。
（４）０＜ｆＷ／ｆｃ＜０．１
（５）１５＜νＰ−νＮ
但し、
ｆＷ：短焦点距離端における全系の焦点距離、
ｆｃ＝ｒｃ／（ｎＰ−ｎＮ）
ｒｃ：第２レンズ群の接合レンズの接合面の曲率半径、
ｎＰ：第２レンズ群の接合レンズをなす正レンズのｄ線に対する屈折率、
ｎＮ：第２レンズ群の接合レンズをなす負レンズのｄ線に対する屈折率、
νＰ：第２レンズ群の接合レンズをなす正レンズのｄ線に対するアッベ数、
νＮ：第２レンズ群の接合レンズをなす負レンズのｄ線に対するアッベ数、
である。
本発明のズームレンズ系は、さらに次の条件式（６）を満足することが好ましい。
（６）３＜Σｄ２Ｇ／ｆＷ＜４
但し、
Σｄ２Ｇ：第２レンズ群の最も物体側の面から最も像側の面迄の光軸上の距離、
ｆＷ：短焦点距離端における全系の焦点距離、
である。
（６）３＜Σｄ２Ｇ／ｆＷ＜４
但し、
Σｄ２Ｇ：第２レンズ群の最も物体側の面から最も像側の面迄の光軸上の距離、
ｆＷ：短焦点距離端における全系の焦点距離、
である。
絞りは光軸上の位置が固定され、変倍中に像面との距離が変化しないようにするとよい。
第１レンズ群の物体側から２枚目の負レンズは、両凹負レンズとすることができる。
本発明のズームレンズ系は、さらに次の条件式（７）を満足することが好ましい。
（７）０．８＜｜ｆ１Ｇ｜／ｆ２Ｇ＜１．２
但し、
ｆ１Ｇ：第１レンズ群の焦点距離、
ｆ２Ｇ：第２レンズ群の焦点距離、
である。
（７）０．８＜｜ｆ１Ｇ｜／ｆ２Ｇ＜１．２
但し、
ｆ１Ｇ：第１レンズ群の焦点距離、
ｆ２Ｇ：第２レンズ群の焦点距離、
である。
本発明のズームレンズ系は、異なる態様では、物体側から順に、負の屈折力を持つ第１レンズ群、絞り、及び正の屈折力を持つ第２レンズ群から構成され、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、第１レンズ群と第２レンズ群の間隔が減少するように第１レンズ群と第２レンズ群を光軸方向に移動させるズームレンズ系において、第１レンズ群は、物体側から順に、負レンズ、負レンズ、及び正レンズからなり、第２レンズ群は、物体側から順に、正レンズ、物体側から順に位置する正レンズと負レンズの接合レンズ、及び正レンズからなり、次の条件式（１）及び（３）を満足することを特徴としている。
（１）５．２＜（ｄ１２Ｗ−ｄ１２Ｔ）／（ｍＴ／ｍＷ）＜７
（３）２．５＜ｆ２Ｇ／ｆＷ＜３．２
但し、
ｄ１２Ｗ：短焦点距離端における第１レンズ群の最も像側の面と第２レンズ群の最も物体側の面との間の光軸上の距離[mm]、
ｄ１２Ｔ：長焦点距離端における第１レンズ群の最も像側の面と第２レンズ群の最も物体側の面との間の光軸上の距離[mm]、
ｍＴ：長焦点距離端における第２レンズ群の横倍率、
ｍＷ：短焦点距離端における第２レンズ群の横倍率、
ｆ２Ｇ：第２レンズ群の焦点距離、
ｆＷ：短焦点距離端における全系の焦点距離、
である。
（１）５．２＜（ｄ１２Ｗ−ｄ１２Ｔ）／（ｍＴ／ｍＷ）＜７
（３）２．５＜ｆ２Ｇ／ｆＷ＜３．２
但し、
ｄ１２Ｗ：短焦点距離端における第１レンズ群の最も像側の面と第２レンズ群の最も物体側の面との間の光軸上の距離[mm]、
ｄ１２Ｔ：長焦点距離端における第１レンズ群の最も像側の面と第２レンズ群の最も物体側の面との間の光軸上の距離[mm]、
ｍＴ：長焦点距離端における第２レンズ群の横倍率、
ｍＷ：短焦点距離端における第２レンズ群の横倍率、
ｆ２Ｇ：第２レンズ群の焦点距離、
ｆＷ：短焦点距離端における全系の焦点距離、
である。
本発明のズームレンズ系は、さらに異なる態様では、物体側から順に、負の屈折力を持つ第１レンズ群、絞り、及び正の屈折力を持つ第２レンズ群から構成され、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、第１レンズ群と第２レンズ群の間隔が減少するように第１レンズ群と第２レンズ群を光軸方向に移動させるズームレンズ系において、第１レンズ群は、物体側から順に、負レンズ、負レンズ、及び正レンズからなり、第２レンズ群は、物体側から順に、正レンズ、物体側から順に位置する正レンズと負レンズの接合レンズ、及び正レンズからなり、次の条件式（２）及び（３）を満足することを特徴としている。
（２）０．３＜ＳＦ＜０．７
（３）２．５＜ｆ２Ｇ／ｆＷ＜３．２
但し、
ＳＦ：第２レンズ群の最も物体側の正レンズのシェーピングファクター、
ＳＦ＝（Ｒ２＋Ｒ１）／（Ｒ２−Ｒ１）
Ｒ２：第２レンズ群の最も物体側の正レンズの像側の面の曲率半径、
Ｒ１：第２レンズ群の最も物体側の正レンズの物体側の面の曲率半径、
ｆ２Ｇ：第２レンズ群の焦点距離、
ｆＷ：短焦点距離端における全系の焦点距離、
である。
（２）０．３＜ＳＦ＜０．７
（３）２．５＜ｆ２Ｇ／ｆＷ＜３．２
但し、
ＳＦ：第２レンズ群の最も物体側の正レンズのシェーピングファクター、
ＳＦ＝（Ｒ２＋Ｒ１）／（Ｒ２−Ｒ１）
Ｒ２：第２レンズ群の最も物体側の正レンズの像側の面の曲率半径、
Ｒ１：第２レンズ群の最も物体側の正レンズの物体側の面の曲率半径、
ｆ２Ｇ：第２レンズ群の焦点距離、
ｆＷ：短焦点距離端における全系の焦点距離、
である。
本発明によれば、特に小型監視カメラ用のズームレンズ系において、小型で変倍比３倍前後、かつ明るい高性能なズームレンズ系を得ることができる。
本実施の形態のズームレンズ系は、図１３の簡易移動図に示すように、物体側から順に、負の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１、絞りＳ、及び正の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２から構成されている。
短焦点距離端（Ｗｉｄｅ）から長焦点距離端（Ｔｅｌｅ）への変倍（ズーミング）に際し、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２のレンズ群間隔が減少するように、第１レンズ群Ｇ１は像側に移動し、第２レンズ群Ｇ２は単調に物体側に移動する。絞りＳは、像面Ｉとの間隔（距離）が変化しないように、光軸上の位置が固定されている。絞りＳ（絞りユニット）を固定すると、短焦点距離端において、絞りＳと第１レンズ群Ｇ１、絞りＳと第２レンズ群Ｇ２との間隔を双方とも拡大できる（分離できる）ので、広い画角に及ぶ軸外収差の補正に有利である。
第１レンズ群Ｇ１は、図１（数値実施例１）、図５（数値実施例２）及び図９（数値実施例３）のレンズ構成図に示すように、物体側から順に、物体側に凸の負メニスカスレンズ１０、両凹負レンズ１１、及び物体側に凸の正メニスカスレンズ１２からなる。
負メニスカスレンズ１０は、数値実施例３に示すように、その像側の面が非球面のレンズとすることができる。
負メニスカスレンズ１０は、数値実施例３に示すように、その像側の面が非球面のレンズとすることができる。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、両凸正レンズ２０、物体側から順に位置する両凸正レンズ２１と両凹負レンズ２２の接合レンズ２３、及び両凸正レンズ２４からなる。
両凸正レンズ２４は、全数値実施例１−３を通じて、その両面が非球面のレンズである。
両凸正レンズ２０は、数値実施例２及び３に示すように、その両面が非球面のレンズとすることができる。
両凸正レンズ２４は、全数値実施例１−３を通じて、その両面が非球面のレンズである。
両凸正レンズ２０は、数値実施例２及び３に示すように、その両面が非球面のレンズとすることができる。
小型変倍ズームレンズ系に関しては、従来、物体側から順に、負の屈折力を持つ第１レンズ群と正の屈折力を持つ第２レンズ群で構成し、そのレンズ群間隔を変化させる変倍ズームレンズ系が簡易で小型化可能である。本発明が目的とする広角の変倍ズームレンズ系に関して、第１レンズ群は、理論上、最低枚数は負正の２枚であるが、２枚構成では大きい歪曲収差が発生する。また、やや大型の４枚構成も多く見られるが、第１レンズの群厚（最も物体側の面から最も像側の面迄の光軸上の距離）の増大が避けられず、径と全長ともに増大する。よって、本発明では、第１レンズ群を負負正の３枚構成としている。また、特に小型化と収差変動をコントロールするために、第２レンズ群のパワー、第２レンズ群内の収差補正の核となるレンズ形状、第１レンズ群と第２レンズ群の間隔移動量について適切な設定を行う。
条件式（１）は、変倍に伴う第１レンズ群と第２レンズ群の間隔変化量に関するもので、この条件を満たすことにより、小型化と収差変動のバランスを取ることが可能となる。条件式（１）の上限を超えると、第１レンズ群と第２レンズ群の間隔変化量が増大することにより、短焦点距離端におけるレンズ全長が増大し、小型化が達成出来ない。無理に小型化をはかれば、変倍比不足、周辺光量不足となる。条件式（１）の下限を超えると、第１レンズ群と第２レンズ群の間隔変化量は減少するが、変倍時における諸収差、特に球面収差の変動が大きくなり、収差補正しきれない。
条件式（２）は、第２レンズ群の最も物体側にある正のレンズの形状をシェーピングファクターによって規定するもので、この条件を満たすことで、変倍時の収差変動を良好に補正することができる。条件式（２）の上限を超えると、物体側の曲率半径が小さくなり、球面収差が補正しきれない。条件式（２）の下限を超えると、コマ収差が補正出来なくなる。
条件式（３）は、第２レンズ群のパワー設定に関するもので、この条件を満たすことにより、特に第２レンズ群の移動量を低減し、小型化を達成することができる。条件式（３）の上限を超えると、小さいパワーで変倍することで、短焦点距離端におけるレンズ全長が増大し、小型化が達成出来ない。無理に小型化をはかれば、変倍比不足、周辺光量不足となる。条件式（３）の下限を超えると、第２レンズ群のパワーが強くなり過ぎ、特に歪曲収差の補正が困難になる。
条件式（４）は、第２レンズ群中に含ませる接合レンズの接合面の曲率半径に関するもので、この条件を満たし、発散性を与えることにより、特に球面収差を良好に補正することができる。条件式（４）の上限を超えると、発散性が強くなり過ぎ、球面収差が過剰補正となり、高次の収差が発生する。条件式（４）の下限を超えると、球面収差の補正効果がなくなり、変倍時の収差変動が大きくなる。
条件式（５）は、第２レンズの接合レンズのｄ線に対するアッベ数の差に関するもので、この条件を満たすことにより、色収差を良好に補正することができる。条件式（５）下限を超えると、色収差が良好に補正出来ない。
条件式（６）は、第２レンズ群の群厚和（最も物体側の面から最も像側の面迄の光軸上の距離）に関するもので、条件式（６）の上限を超えると、群厚和が増大することで、レンズ全長が増大し、小型化が達成出来ない。無理に小型化をはかれば、変倍比不足、周辺光量不足となる。条件式（６）の下限を超えると、レンズ構成枚数が不足し（必要なレンズ枚数を確保できず）、Ｆナンバーに対して、特に球面収差を補正しきれない。
条件式（７）は、各レンズ群の焦点距離の比に関するもので、条件式（７）の上限を超えると、変倍に伴う第１レンズ群の移動量が増大し、小型化が達成出来ない。無理に小型化をはかれば、変倍比不足、周辺光量不足となる。条件式（７）の下限を超えると、全系に対する第１レンズ群の負のパワーの割合が大きくなり過ぎ、特に負の歪曲収差を補正しきれない。
次に具体的な数値実施例を示す。以下の数値実施例は、例えば、小型監視カメラ用のズームレンズ系に適用した実施例である。諸収差図、横収差図及び表中において、ｄ線、ｇ線、Ｃ線はそれぞれの波長に対する収差、Ｓはサジタル、Ｍはメリディオナル、FNO.はＦナンバー、fは全系の焦点距離、Wは半画角（゜）、Yは像高、fB はバックフォーカス、Lはレンズ全長、Rは曲率半径、ｄはレンズ厚またはレンズ間隔、N(d)はｄ線の屈折率、νｄはｄ線に対するアッベ数を示す。Ｆナンバー、焦点距離、半画角、像高、バックフォーカス、レンズ全長及び変倍に伴って間隔が変化するレンズ間隔ｄは、短焦点距離端−中間焦点距離−長焦点距離端の順に示している。
回転対称非球面は次式で定義される。
x=cy2/[1+[1-(1+K)c2y2]1/2]+A4y4+A6y6+A8y8 +A10y10+A12y12・・・
（但し、cは曲率（１／ｒ）、ｙは光軸からの高さ、Ｋは円錐係数、Ａ４、Ａ６、Ａ８、・・・・・は各次数の非球面係数）
回転対称非球面は次式で定義される。
x=cy2/[1+[1-(1+K)c2y2]1/2]+A4y4+A6y6+A8y8 +A10y10+A12y12・・・
（但し、cは曲率（１／ｒ）、ｙは光軸からの高さ、Ｋは円錐係数、Ａ４、Ａ６、Ａ８、・・・・・は各次数の非球面係数）
［数値実施例１］
図１〜図４と表１〜表４は、本発明によるズームレンズ系の数値実施例１を示している。図１はレンズ構成図、図２はその短焦点距離端における無限遠合焦時の諸収差図、図３はその中間焦点距離における無限遠合焦時の諸収差図、図４はその長焦点距離端における無限遠合焦時の諸収差図である。表１は面データ、表２は非球面データ、表３は各種データ、表４はズームレンズ群データである。
図１〜図４と表１〜表４は、本発明によるズームレンズ系の数値実施例１を示している。図１はレンズ構成図、図２はその短焦点距離端における無限遠合焦時の諸収差図、図３はその中間焦点距離における無限遠合焦時の諸収差図、図４はその長焦点距離端における無限遠合焦時の諸収差図である。表１は面データ、表２は非球面データ、表３は各種データ、表４はズームレンズ群データである。
本数値実施例１のズームレンズ系は、物体側から順に、負の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１、絞りＳ、及び正の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２から構成されている。
第１レンズ群Ｇ１（面番号１から６）は、物体側から順に、物体側に凸の負メニスカスレンズ１０、両凹負レンズ１１、及び物体側に凸の正メニスカスレンズ１２からなる。
第２レンズ群Ｇ２（面番号８から１４）は、物体側から順に、両凸正レンズ２０、物体側から順に位置する両凸正レンズ２１と両凹負レンズ２２の接合レンズ２３、及び両凸正レンズ２４からなる。両凸正レンズ２４は、その両面が非球面のレンズである。
第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の間に位置する絞りＳ（面番号７）は、像面Ｉとの間隔（距離）が変化しないように、光軸上の位置が固定されている。また、絞りＳは、短焦点距離端における機械的開放絞り径がその他ズーム領域の機械的開放絞り径より大きくなるように制御されている。
第２レンズ群Ｇ２（両凸正レンズ２４）の後方（像面Ｉとの間）には、光学フィルタＯＰ（面番号１５から１６）が配置されている。
第１レンズ群Ｇ１（面番号１から６）は、物体側から順に、物体側に凸の負メニスカスレンズ１０、両凹負レンズ１１、及び物体側に凸の正メニスカスレンズ１２からなる。
第２レンズ群Ｇ２（面番号８から１４）は、物体側から順に、両凸正レンズ２０、物体側から順に位置する両凸正レンズ２１と両凹負レンズ２２の接合レンズ２３、及び両凸正レンズ２４からなる。両凸正レンズ２４は、その両面が非球面のレンズである。
第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の間に位置する絞りＳ（面番号７）は、像面Ｉとの間隔（距離）が変化しないように、光軸上の位置が固定されている。また、絞りＳは、短焦点距離端における機械的開放絞り径がその他ズーム領域の機械的開放絞り径より大きくなるように制御されている。
第２レンズ群Ｇ２（両凸正レンズ２４）の後方（像面Ｉとの間）には、光学フィルタＯＰ（面番号１５から１６）が配置されている。
（表１）
面データ
面番号 R d N(d) νｄ
1 35.312 1.000 1.78800 47.5
2 7.675 4.590
3 -38.676 0.900 1.77250 49.6
4 12.038 0.607
5 12.590 2.652 1.80518 25.5
6 1010.743 d6
7絞 ∞ d7
8 17.929 1.520 1.77250 49.6
9 -38.828 0.100
10 7.264 3.105 1.54814 45.8
11 -17.611 3.800 1.84666 23.8
12 6.274 1.651
13* 8.897 2.529 1.70000 54.2
14* -26.122 1.260
15 ∞ 1.000 1.51680 64.2
16 ∞ -
＊は回転対称非球面である。
（表２）
非球面データ（表示していない非球面係数は0.00である）
面番号 K A4 A6 A8
13 0.516 -0.1547×10-3 0.6990×10-5 -0.1918×10-5
A10 A12
0.6945×10-7 0.5570×10-9
面番号 K A4 A6 A8
14 29.412 0.5734×10-3 -0.1424×10-4 0.6845×10-5
A10 A12
-0.7400×10-6 0.2650×10-7
（表３）
各種データ
ズーム比 2.86
短焦点距離端 中間焦点距離 長焦点距離端
FNO. 1.9 2.2 3.2
f 3.50 5.90 10.00
W 58.4 33.1 19.4
Y 3.40 3.40 3.40
fB 5.72 8.24 12.55
L 51.92 42.25 39.27
d6 13.647 3.976 0.994
d7 7.837 5.315 1.007
（表４）
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -9.99
2 8 10.50
面データ
面番号 R d N(d) νｄ
1 35.312 1.000 1.78800 47.5
2 7.675 4.590
3 -38.676 0.900 1.77250 49.6
4 12.038 0.607
5 12.590 2.652 1.80518 25.5
6 1010.743 d6
7絞 ∞ d7
8 17.929 1.520 1.77250 49.6
9 -38.828 0.100
10 7.264 3.105 1.54814 45.8
11 -17.611 3.800 1.84666 23.8
12 6.274 1.651
13* 8.897 2.529 1.70000 54.2
14* -26.122 1.260
15 ∞ 1.000 1.51680 64.2
16 ∞ -
＊は回転対称非球面である。
（表２）
非球面データ（表示していない非球面係数は0.00である）
面番号 K A4 A6 A8
13 0.516 -0.1547×10-3 0.6990×10-5 -0.1918×10-5
A10 A12
0.6945×10-7 0.5570×10-9
面番号 K A4 A6 A8
14 29.412 0.5734×10-3 -0.1424×10-4 0.6845×10-5
A10 A12
-0.7400×10-6 0.2650×10-7
（表３）
各種データ
ズーム比 2.86
短焦点距離端 中間焦点距離 長焦点距離端
FNO. 1.9 2.2 3.2
f 3.50 5.90 10.00
W 58.4 33.1 19.4
Y 3.40 3.40 3.40
fB 5.72 8.24 12.55
L 51.92 42.25 39.27
d6 13.647 3.976 0.994
d7 7.837 5.315 1.007
（表４）
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -9.99
2 8 10.50
［数値実施例２］
図５〜図８と表５〜表８は、本発明によるズームレンズ系の数値実施例２を示している。図５はレンズ構成図、図６はその短焦点距離端における無限遠合焦時の諸収差図、図７はその中間焦点距離における無限遠合焦時の諸収差図、図８はその長焦点距離端における無限遠合焦時の諸収差図である。表５は面データ、表６は非球面データ、表７は各種データ、表８はズームレンズ群データである。
図５〜図８と表５〜表８は、本発明によるズームレンズ系の数値実施例２を示している。図５はレンズ構成図、図６はその短焦点距離端における無限遠合焦時の諸収差図、図７はその中間焦点距離における無限遠合焦時の諸収差図、図８はその長焦点距離端における無限遠合焦時の諸収差図である。表５は面データ、表６は非球面データ、表７は各種データ、表８はズームレンズ群データである。
この数値実施例２のレンズ構成は、第２レンズ群Ｇ２の両凸正レンズ２０が、その両面が非球面のレンズである点を除き、数値実施例１のレンズ構成と同様である。
（表５）
面データ
面番号 R d N(d) νｄ
1 25.785 0.800 1.81600 46.6
2 6.888 4.325
3 -60.025 0.800 1.75700 47.7
4 11.183 0.469
5 10.702 2.376 1.84666 23.8
6 49.256 d6
7絞 ∞ d7
8* 13.527 1.619 1.65000 60.7
9* -35.528 0.100
10 6.638 2.434 1.51742 52.2
11 -56.869 3.533 1.80518 25.5
12 5.386 1.424
13* 8.198 2.517 1.61545 59.5
14* -21.145 1.260
15 ∞ 1.000 1.51680 64.2
16 ∞ -
＊は回転対称非球面である。
（表６）
非球面データ（表示していない非球面係数は0.00である）
面番号 K A4 A6 A8
8 -0.394 -0.1280×10-3 -0.6416×10-5 -0.1151×10-5
A10 A12
0.8412×10-7 -0.4247×10-9
面番号 K A4 A6 A8
9 1.094 -0.5724×10-4 -0.1788×10-4 0.7279×10-6
A10 A12
-0.4153×10-7 0.2250×10-8
面番号 K A4 A6 A8
13 0.164 -0.4773×10-3 -0.2736×10-4 -0.7760×10-6
A10 A12
-0.2677×10-7 -0.8824×10-9
面番号 K A4 A6 A8
14 19.785 0.2837×10-3 -0.2564×10-4 0.4840×10-5
A10 A12
-0.6551×10-6 0.2301×10-7
（表７）
各種データ
ズーム比 3.00
短焦点距離端 中間焦点距離 長焦点距離端
FNO. 1.9 2.3 3.5
f 3.50 6.10 10.50
W 57.2 31.9 18.5
Y 3.40 3.40 3.40
fB 5.84 8.58 13.24
L 48.42 39.78 38.01
d6 11.528 2.894 1.124
d7 8.398 5.650 0.999
（表８）
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -9.40
2 8 9.94
面データ
面番号 R d N(d) νｄ
1 25.785 0.800 1.81600 46.6
2 6.888 4.325
3 -60.025 0.800 1.75700 47.7
4 11.183 0.469
5 10.702 2.376 1.84666 23.8
6 49.256 d6
7絞 ∞ d7
8* 13.527 1.619 1.65000 60.7
9* -35.528 0.100
10 6.638 2.434 1.51742 52.2
11 -56.869 3.533 1.80518 25.5
12 5.386 1.424
13* 8.198 2.517 1.61545 59.5
14* -21.145 1.260
15 ∞ 1.000 1.51680 64.2
16 ∞ -
＊は回転対称非球面である。
（表６）
非球面データ（表示していない非球面係数は0.00である）
面番号 K A4 A6 A8
8 -0.394 -0.1280×10-3 -0.6416×10-5 -0.1151×10-5
A10 A12
0.8412×10-7 -0.4247×10-9
面番号 K A4 A6 A8
9 1.094 -0.5724×10-4 -0.1788×10-4 0.7279×10-6
A10 A12
-0.4153×10-7 0.2250×10-8
面番号 K A4 A6 A8
13 0.164 -0.4773×10-3 -0.2736×10-4 -0.7760×10-6
A10 A12
-0.2677×10-7 -0.8824×10-9
面番号 K A4 A6 A8
14 19.785 0.2837×10-3 -0.2564×10-4 0.4840×10-5
A10 A12
-0.6551×10-6 0.2301×10-7
（表７）
各種データ
ズーム比 3.00
短焦点距離端 中間焦点距離 長焦点距離端
FNO. 1.9 2.3 3.5
f 3.50 6.10 10.50
W 57.2 31.9 18.5
Y 3.40 3.40 3.40
fB 5.84 8.58 13.24
L 48.42 39.78 38.01
d6 11.528 2.894 1.124
d7 8.398 5.650 0.999
（表８）
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -9.40
2 8 9.94
［数値実施例３］
図９〜図１２と表９〜表１２は、本発明によるズームレンズ系の数値実施例３を示している。図９はレンズ構成図、図１０はその短焦点距離端における無限遠合焦時の諸収差図、図１１はその中間焦点距離における無限遠合焦時の諸収差図、図１２はその長焦点距離端における無限遠合焦時の諸収差図である。表９は面データ、表１０は非球面データ、表１１は各種データ、表１２はズームレンズ群データである。
図９〜図１２と表９〜表１２は、本発明によるズームレンズ系の数値実施例３を示している。図９はレンズ構成図、図１０はその短焦点距離端における無限遠合焦時の諸収差図、図１１はその中間焦点距離における無限遠合焦時の諸収差図、図１２はその長焦点距離端における無限遠合焦時の諸収差図である。表９は面データ、表１０は非球面データ、表１１は各種データ、表１２はズームレンズ群データである。
この数値実施例３のレンズ構成は、第１レンズ群Ｇ１の負メニスカスレンズ１０が、その像側の面が非球面のレンズである点、及び第２レンズ群Ｇ２の両凸正レンズ２０が、その両面が非球面のレンズである点を除き、数値実施例１のレンズ構成と同様である。
（表９）
面データ
面番号 R d N(d) νｄ
1 26.365 1.000 1.83400 42.6
2* 7.400 4.365
3 -28.901 0.900 1.77250 49.6
4 11.430 0.211
5 10.552 2.545 1.80518 25.5
6 157.222 d6
7絞 ∞ d7
8* 11.659 1.737 1.65000 60.7
9* -45.000 0.100
10 5.830 2.796 1.54072 47.2
11 -67.695 2.356 1.84666 23.8
12 4.774 1.393
13* 7.300 3.000 1.61845 49.5
14* -34.774 1.260
15 ∞ 1.000 1.51680 64.2
16 ∞ -
＊は回転対称非球面である。
（表１０）
非球面データ（表示していない非球面係数は0.00である）
面番号 K A4 A6 A8
2 0.301 -0.3989×10-4 0.4775×10-6 0.4889×10-8
A10 A12
-0.1621×10-9 -0.1106×10-10
面番号 K A4 A6 A8
8 -0.649 0.1040×10-3 0.2872×10-4 -0.1275×10-5
A10 A12
0.5313×10-7 0.3757×10-8
面番号 K A4 A6 A8
9 2.519 0.2075×10-3 0.1712×10-4 0.9875×10-6
A10 A12
-0.1187×10-6 0.1011×10-7
面番号 K A4 A6 A8
13 0.231 -0.3215×10-3 -0.4854×10-4 0.2656×10-5
A10 A12
-0.2312×10-8 -0.7586×10-8
面番号 K A4 A6 A8
14 33.634 0.3157×10-3 -0.2655×10-4 0.5209×10-5
A10 A12
-0.6593×10-6 0.2596×10-7
（表１１）
各種データ
ズーム比 3.20
短焦点距離端 中間焦点距離 長焦点距離端
FNO. 1.9 2.3 3.8
f 3.50 6.30 11.20
W 62.8 31.4 17.4
Y 3.40 3.40 3.40
fB 5.14 7.99 12.98
L 47.22 38.82 37.66
d6 10.571 2.173 1.012
d7 8.843 5.991 0.999
（表１２）
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -9.33
2 8 9.50
面データ
面番号 R d N(d) νｄ
1 26.365 1.000 1.83400 42.6
2* 7.400 4.365
3 -28.901 0.900 1.77250 49.6
4 11.430 0.211
5 10.552 2.545 1.80518 25.5
6 157.222 d6
7絞 ∞ d7
8* 11.659 1.737 1.65000 60.7
9* -45.000 0.100
10 5.830 2.796 1.54072 47.2
11 -67.695 2.356 1.84666 23.8
12 4.774 1.393
13* 7.300 3.000 1.61845 49.5
14* -34.774 1.260
15 ∞ 1.000 1.51680 64.2
16 ∞ -
＊は回転対称非球面である。
（表１０）
非球面データ（表示していない非球面係数は0.00である）
面番号 K A4 A6 A8
2 0.301 -0.3989×10-4 0.4775×10-6 0.4889×10-8
A10 A12
-0.1621×10-9 -0.1106×10-10
面番号 K A4 A6 A8
8 -0.649 0.1040×10-3 0.2872×10-4 -0.1275×10-5
A10 A12
0.5313×10-7 0.3757×10-8
面番号 K A4 A6 A8
9 2.519 0.2075×10-3 0.1712×10-4 0.9875×10-6
A10 A12
-0.1187×10-6 0.1011×10-7
面番号 K A4 A6 A8
13 0.231 -0.3215×10-3 -0.4854×10-4 0.2656×10-5
A10 A12
-0.2312×10-8 -0.7586×10-8
面番号 K A4 A6 A8
14 33.634 0.3157×10-3 -0.2655×10-4 0.5209×10-5
A10 A12
-0.6593×10-6 0.2596×10-7
（表１１）
各種データ
ズーム比 3.20
短焦点距離端 中間焦点距離 長焦点距離端
FNO. 1.9 2.3 3.8
f 3.50 6.30 11.20
W 62.8 31.4 17.4
Y 3.40 3.40 3.40
fB 5.14 7.99 12.98
L 47.22 38.82 37.66
d6 10.571 2.173 1.012
d7 8.843 5.991 0.999
（表１２）
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -9.33
2 8 9.50
各数値実施例の各条件式に対する値を表１３に示す。
（表１３）
実施例１ 実施例２ 実施例３
条件式（１） 6.82 5.93 5.44
条件式（２） 0.37 0.45 0.59
条件式（３） 3.00 2.84 2.71
条件式（４） 0.06 0.02 0.02
条件式（５） 22.0 27.0 25.1
条件式（６） 3.63 3.32 3.25
条件式（７） 0.95 0.95 0.98
（表１３）
実施例１ 実施例２ 実施例３
条件式（１） 6.82 5.93 5.44
条件式（２） 0.37 0.45 0.59
条件式（３） 3.00 2.84 2.71
条件式（４） 0.06 0.02 0.02
条件式（５） 22.0 27.0 25.1
条件式（６） 3.63 3.32 3.25
条件式（７） 0.95 0.95 0.98
表１３から明らかなように、数値実施例１〜数値実施例３は、条件式（１）〜（７）を満足しており、また諸収差図から明らかなように諸収差は比較的よく補正されている。
Ｇ１ 負の屈折力の第１レンズ群
Ｇ２ 正の屈折力の第２レンズ群
１０ 物体側に凸の負メニスカスレンズ
１１ 両凹負レンズ
１２ 物体側に凸の正メニスカスレンズ
２０ 両凸正レンズ
２１ 両凸正レンズ
２２ 両凹負レンズ
２３ 接合レンズ
２４ 両凸正レンズ２４
Ｓ 絞り
Ｉ 像面
ＯＰ 光学フィルタ
Ｇ２ 正の屈折力の第２レンズ群
１０ 物体側に凸の負メニスカスレンズ
１１ 両凹負レンズ
１２ 物体側に凸の正メニスカスレンズ
２０ 両凸正レンズ
２１ 両凸正レンズ
２２ 両凹負レンズ
２３ 接合レンズ
２４ 両凸正レンズ２４
Ｓ 絞り
Ｉ 像面
ＯＰ 光学フィルタ
Claims (7)
- 物体側から順に、負の屈折力を持つ第１レンズ群、絞り、及び正の屈折力を持つ第２レンズ群から構成され、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、第１レンズ群と第２レンズ群の間隔が減少するように第１レンズ群と第２レンズ群を光軸方向に移動させるズームレンズ系において、
第１レンズ群は、物体側から順に、負レンズ、負レンズ、及び正レンズからなり、
第２レンズ群は、物体側から順に、正レンズ、物体側から順に位置する正レンズと負レンズの接合レンズ、及び正レンズからなり、
次の条件式（１）及び（２）を満足することを特徴とするズームレンズ系。
（１）５．２＜（ｄ１２Ｗ−ｄ１２Ｔ）／（ｍＴ／ｍＷ）＜７
（２）０．３＜ＳＦ＜０．７
但し、
ｄ１２Ｗ：短焦点距離端における第１レンズ群の最も像側の面と第２レンズ群の最も物体側の面との間の光軸上の距離、
ｄ１２Ｔ：長焦点距離端における第１レンズ群の最も像側の面と第２レンズ群の最も物体側の面との間の光軸上の距離、
ｍＴ：長焦点距離端における第２レンズ群の横倍率、
ｍＷ：短焦点距離端における第２レンズ群の横倍率、
ＳＦ：第２レンズ群の最も物体側の正レンズのシェーピングファクター、
ＳＦ＝（Ｒ２＋Ｒ１）／（Ｒ２−Ｒ１）
Ｒ２：第２レンズ群の最も物体側の正レンズの像側の面の曲率半径、
Ｒ１：第２レンズ群の最も物体側の正レンズの物体側の面の曲率半径。 - 請求項１記載のズームレンズ系において、次の条件式（３）を満足するズームレンズ系。
（３）２．５＜ｆ２Ｇ／ｆＷ＜３．２
但し、
ｆ２Ｇ：第２レンズ群の焦点距離、
ｆＷ：短焦点距離端における全系の焦点距離。 - 請求項１または２記載のズームレンズ系において、
次の条件式（４）及び（５）を満足するズームレンズ系。
（４）０＜ｆＷ／ｆｃ＜０．１
（５）１５＜νＰ−νＮ
但し、
ｆＷ：短焦点距離端における全系の焦点距離、
ｆｃ＝ｒｃ／（ｎＰ−ｎＮ）
ｒｃ：第２レンズ群の接合レンズの接合面の曲率半径、
ｎＰ：第２レンズ群の接合レンズをなす正レンズのｄ線に対する屈折率、
ｎＮ：第２レンズ群の接合レンズをなす負レンズのｄ線に対する屈折率、
νＰ：第２レンズ群の接合レンズをなす正レンズのｄ線に対するアッベ数、
νＮ：第２レンズ群の接合レンズをなす負レンズのｄ線に対するアッベ数。 - 請求項１ないし３のいずれか１項記載のズームレンズ系において、
次の条件式（６）を満足するズームレンズ系。
（６）３＜Σｄ２Ｇ／ｆＷ＜４
但し、
Σｄ２Ｇ：第２レンズ群の最も物体側の面から最も像側の面迄の光軸上の距離、
ｆＷ：短焦点距離端における全系の焦点距離。 - 請求項１ないし４のいずれか１項記載のズームレンズ系において、
絞りは光軸上の位置が固定され、変倍中に像面との距離が変化しないズームレンズ系。 - 請求項１ないし５のいずれか１項記載のズームレンズ系において、
第１レンズ群の物体側から２枚目の負レンズは両凹負レンズであるズームレンズ系。 - 請求項１ないし６のいずれか１項記載のズームレンズ系において、
次の条件式（７）を満足するズームレンズ系。
（７）０．８＜｜ｆ１Ｇ｜／ｆ２Ｇ＜１．２
但し、
ｆ１Ｇ：第１レンズ群の焦点距離、
ｆ２Ｇ：第２レンズ群の焦点距離。
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|---|---|---|---|
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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