JP2012242688A - ズームレンズ - Google Patents

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JP2012242688A JP2011114183A JP2011114183A JP2012242688A JP 2012242688 A JP2012242688 A JP 2012242688A JP 2011114183 A JP2011114183 A JP 2011114183A JP 2011114183 A JP2011114183 A JP 2011114183A JP 2012242688 A JP2012242688 A JP 2012242688A
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Takahiro Mitsuhashi
隆広 三觜
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Abstract

【課題】可視域から近赤外域までの広い波長域の光に対して良好な収差補正が可能な、小型のズームレンズを提供する。
【解決手段】このズームレンズは、物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズ群G11と、開口絞りSTOPと、正の屈折力を有する第2レンズ群G12と、が配置されて構成される。第2レンズ群G12は、物体側から順に、正の屈折力を有する前群G12Fと、負の屈折力を有する中群G12Mと、正の屈折力を有する後群G12Rと、が配置されて構成される。前群G12Fの最も物体側には、正レンズL121(第1レンズ)が配置されている。中群G12Mは、正レンズL123と負レンズL124とからなる接合レンズを含んでいる。そして、所定の条件を満足することにより、広い波長域の光に対して良好な収差補正が可能になる。
【選択図】図1

Description

この発明は、CCD(Charge Coupled Device)やCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)などの撮像素子が備えられた撮像装置に好適な小型のズームレンズに関する。
近年、撮像素子のメガピクセル化が促進されたことで、被写体のより細やかな特徴を確認できるメガピクセル対応の光学系が要求されており、かかる要求を満足するために開発された光学系も多数登場してきている(たとえば、特許文献1,2を参照。)。
特許文献1に記載の光学系は、負の屈折力を有する第1レンズ群と、正の屈折力を有する第2レンズ群との2群構成で、小型、大口径比化を図り、監視カメラにも搭載できるものである。
特許文献2に記載の光学系は、負の屈折力を有する第1レンズ群と、正の屈折力を有する第2レンズ群との2群構成で、高解像撮影にも適応できるものである。
特開2009−205055号公報 特開2001−281543号公報
近年、防犯目的等で信頼性の高い証拠を記録するために、監視カメラにも高解像撮影が要求されている。かかる要求は、メガピクセル化された撮像素子と上記特許文献等に記載された高解像撮影にも適応可能な光学系を用いることで一応可能になる。
ところで、屋外で使用される監視用のカメラでは、通常、昼間は可視光による撮影を行い、夜間は近赤外光による撮影を行う。したがって、監視カメラに用いる光学系としては、可視域から近赤外域までの広い波長域に対応したものが必要となる。一般に、可視域用として設計された光学系では、特に、近赤外領域において色収差が発生し、夜間の近赤外領域での撮影の際にピントずれを起こしてしまう。このため、監視カメラに用いる光学系には、特に、可視域から近赤外域まで色収差が良好に補正されることが強く要求される。
しかしながら、上記特許文献に開示された光学系は、いずれも可視光による撮影を想定したものと考えられ、近赤外域における諸収差の補正が不十分であり、近赤外光による撮影を行った場合、結像性能が著しく劣化する。したがって、上記いずれの光学系も、夜間撮影を行う監視カメラには不適切なものである。可視光による撮影であっても、望遠端において特に倍率色収差の発生が著しい。また、特許文献2に記載の光学系は、光学系全長が長い。この点においても、近年小型化が要求されている監視カメラに用いる光学系としては不適切であるといえる。
この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、可視域から近赤外域までの広い波長域の光に対して良好な収差補正が可能な、小型のズームレンズを提供することを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するため、この発明にかかるズームレンズは、物体側から順に配置された、負の屈折力を有する第1レンズ群と、開口絞りと、正の屈折力を有する第2レンズ群と、を備え、前記第2レンズ群を光軸に沿って物体側に移動させることにより広角端から望遠端への変倍を行い、前記第1レンズ群を光軸に沿って像面側に移動させることにより変倍にともなう像面位置の変動の補正を行うズームレンズであって、前記第2レンズ群は、物体側から順に配置された、正の屈折力を有する第1レンズを含み全体として正の屈折力を有する前群と、正レンズと負レンズとからなる接合レンズを含み全体として負の屈折力を有する中群と、正の屈折力を有する後群と、を備え、以下の条件式を満足することを特徴とする。
(1) 0.5<|f2/f1|<0.6
(2) 63<ν21<85
(3) 70<νBA<95
ただし、f1は前記第1レンズ群の焦点距離、f2は前記第2レンズ群の焦点距離、ν21は前記第1レンズのd線に対するアッベ数、νBAは前記接合レンズを構成する正レンズのd線に対するアッベ数を示す。
この発明によれば、光学系全長の短縮化を図りながら、変倍の際に生じる諸収差の補正を良好に行うことができる。特に、可視域から近赤外域までの広い波長域における軸上色収差および倍率色収差を良好に補正することができる。
さらに、この発明にかかるズームレンズは、前記発明において、前記第2レンズ群の前群に含まれる第1レンズの像側に、以下に示す条件式を満足する第2レンズが配置されていることを特徴とする。
(4) 70<ν22<95
ただし、ν22は前記第2レンズのd線に対するアッベ数を示す。
この発明によれば、可視域から近赤外域までの広い波長域において軸上色収差および倍率色収差をより良好に補正することができる。
さらに、この発明にかかるズームレンズは、前記発明において、前記第1レンズ群は、物体側から順に配置された、正の屈折力を有する前群と、負の屈折力を有する後群と、を備え、前記第1レンズ群の前群は正レンズ1枚で構成され、前記第1レンズ群の後群は、物体側から順に配置された、第1負レンズと、第2負レンズと、を備えて構成されており、以下に示す条件式を満足することを特徴とする。
(5) 0.5<ν11/ν12<0.8
(6) 0.5<ν11/ν13<0.8
ただし、ν11は前記正レンズのd線に対するアッベ数、ν12は前記第1負レンズのd線に対するアッベ数、ν13は前記第2負レンズのd線に対するアッベ数を示す。
この発明によれば、可視域から近赤外域までの広い波長域において軸上色収差および倍率色収差をより良好に補正することができる。
さらに、この発明にかかるズームレンズは、前記発明において、以下に示す条件式を満足することを特徴とする。
(7) 0≦|Φ11/N11|−|Φ12/N12|<0.005
(8) 0≦|Φ11/N11|−|Φ13/N13|<0.01
ただし、Φ11は前記正レンズの屈折力、Φ12は前記第1負レンズの屈折力、Φ13は前記第2負レンズの屈折力、N11は前記正レンズのd線に対する屈折率、N12は前記第1負レンズのd線に対する屈折率、N13は前記第2負レンズのd線に対する屈折率を示す。
この発明によれば、広角端から望遠端に至るまでの像面湾曲を良好に補正することができる。
さらに、この発明にかかるズームレンズは、前記発明において、以下に示す条件式を満足することを特徴とする。
(9) 0.6<BFw/fw<0.7
ただし、BFwは光学系全系の広角端におけるバックフォーカス、fwは光学系全系の広角端における焦点距離を示す。
この発明によれば、適切なバックフォーカスを確保して、光学系の結像性能を維持することができる。
さらに、この発明にかかるズームレンズは、前記発明において、以下に示す条件式を満足することを特徴とする。
(10) 6.5<ft/Ft<8.0
ただし、ftは光学系全系の望遠端における焦点距離、Ftは光学系全系の望遠端におけるFナンバーを示す。
この発明によれば、望遠端における適切なFナンバーを確保して、望遠端における解像度と画像の明るさを向上させることができる。
さらに、この発明にかかるズームレンズは、前記発明において、以下に示す条件式を満足することを特徴とする。
(11) 2.0<|f1/ωt|<3.0
ただし、f1は前記第1レンズ群の焦点距離、ωtは光学系全系の望遠端における半画角を示す。
この発明によれば、光学系全長の短縮化を図りながら、高変倍を実現することができる。
さらに、この発明にかかるズームレンズは、前記発明において、以下に示す条件式を満足することを特徴とする。
(12) 0≦|W0C−W0d|<0.05
(13) 0≦|W1g−W1d|<0.05
(14) 0≦|T0C−T0d|<0.05
(15) 0≦|T1g−T1d|<0.05
ただし、W0Cは光学系全系の広角端におけるC線に対するゼロ瞳位置の球面収差値、W0dは光学系全系の広角端におけるd線に対するゼロ瞳位置の球面収差値、W1gは光学系全系の広角端におけるg線に対する10割瞳位置の球面収差値、W1dは光学系全系の広角端におけるd線に対する10割瞳位置の球面収差値、T0Cは光学系全系の望遠端におけるC線に対するゼロ瞳位置の球面収差値、T0dは光学系全系の望遠端におけるd線に対するゼロ瞳位置の球面収差値、T1gは光学系全系の望遠端におけるg線に対する10割瞳位置の球面収差値、T1dは光学系全系の望遠端におけるd線に対する10割瞳位置の球面収差値を示す。
この発明によれば、広角端および望遠端において近赤外光による色収差を良好に補正し、また、広角端および望遠端において発生する青フレアーを効果的に抑制して、光学系の結像性能を向上させることができる。
この発明によれば、可視域から近赤外域までの広い波長域の光に対して良好な収差補正が可能な、小型のズームレンズを提供することができるという効果を奏する。
実施例1にかかるズームレンズの構成を示す光軸に沿う断面図である。 実施例1にかかるズームレンズの広角端における諸収差図である。 実施例1にかかるズームレンズの望遠端における諸収差図である。 実施例2にかかるズームレンズの構成を示す光軸に沿う断面図である。 実施例2にかかるズームレンズの広角端における諸収差図である。 実施例2にかかるズームレンズの望遠端における諸収差図である。 実施例3にかかるズームレンズの構成を示す光軸に沿う断面図である。 実施例3にかかるズームレンズの広角端における諸収差図である。 実施例3にかかるズームレンズの望遠端における諸収差図である。 実施例4にかかるズームレンズの構成を示す光軸に沿う断面図である。 実施例4にかかるズームレンズの広角端における諸収差図である。 実施例4にかかるズームレンズの望遠端における諸収差図である。 実施例5にかかるズームレンズの構成を示す光軸に沿う断面図である。 実施例5にかかるズームレンズの広角端における諸収差図である。 実施例5にかかるズームレンズの望遠端における諸収差図である。
以下、この発明にかかるズームレンズの好適な実施の形態を詳細に説明する。
この発明にかかるズームレンズは、物体側から順に配置された、負の屈折力を有する第1レンズ群と、開口絞りと、正の屈折力を有する第2レンズ群と、を備えて構成される。そして、第2レンズ群を光軸に沿って物体側に移動させることにより広角端から望遠端への変倍を行い、第1レンズ群を光軸に沿って像面側に移動させることにより変倍にともなう像面位置の変動の補正を行う。
この発明は、可視域から近赤外域までの広い波長域の光に対して良好な収差補正が可能な、小型のズームレンズを提供することを目的としている。そこで、かかる目的を達成するため、以下に示すような各種条件を設定している。
まず、この発明にかかるズームレンズでは、前記構成に加え、第2レンズ群が、物体側から順に配置された、正の屈折力を有する第1レンズを含み全体として正の屈折力を有する前群と、正レンズと負レンズとからなる接合レンズを含み全体として負の屈折力を有する中群と、正の屈折力を有する後群と、を備えて構成される。そして、第1レンズ群の焦点距離をf1、第2レンズ群の焦点距離をf2、第2レンズ群の前群に含まれる第1レンズのd線に対するアッベ数をν21、第2レンズ群の中群に含まれる接合レンズを構成する正レンズのd線に対するアッベ数をνBAとするとき、次の条件式を満足することが好ましい。
(1) 0.5<|f2/f1|<0.6
(2) 63<ν21<85
(3) 70<νBA<95
条件式(1)は、光学系全長の短縮化を図りながら、変倍の際に生じる諸収差の補正を良好に行うための条件を示すものである。条件式(1)においてその下限を下回ると、第2レンズ群の正の屈折力が強くなりすぎて球面収差が補正過剰となるため、好ましくない。一方、条件式(1)においてその上限を超えると、第2レンズ群の屈折力が弱くなりすぎて望遠端における光学系の全長が増大し、光学系の小型化が阻害される。
また、条件式(2),(3)は可視域から近赤外域までの広い波長域における軸上色収差および倍率色収差を良好に補正するための条件を示すものである。条件式(1)とともに条件式(2),(3)を満足することで、可視光による撮影のほか、近赤外光による撮影も行う監視カメラなどに好適な小型の光学系を実現することができる。条件式(2),(3)においていずれか一方でもその下限を下回ると、可視域から近赤外域までの広い波長域における軸上色収差の補正が困難になる。一方、条件式(2),(3)においていずれか一方でもその上限を超えると、倍率の色収差の補正が過剰となって、良好な結像性能の維持が困難になる。
さらに、この発明にかかるズームレンズでは、第2レンズ群の前群に含まれる第1レンズの像側に、次の条件式を満足する第2レンズが配置されていることが好ましい。
(4) 70<ν22<95
ただし、ν22は当該第2レンズのd線に対するアッベ数を示す。
条件式(4)は可視域から近赤外域までの広い波長域における軸上色収差および倍率色収差を良好に補正するための条件を示すものである。上記条件式(2),(3)を満足するレンズに加え、条件式(4)を満足するレンズを配置することで、可視域から近赤外域までの広い波長域における軸上色収差および倍率色収差をより良好に補正することができる。条件式(4)においてその下限を下回ると、可視域から近赤外域までの広い波長域における軸上色収差の補正が困難になる。一方、条件式(4)においてその上限を超えると、倍率の色収差の補正が過剰となって、良好な結像性能の維持が困難になる。
さらに、この発明にかかるズームレンズでは、第1レンズ群が、物体側から順に配置された、正の屈折力を有する前群と、負の屈折力を有する後群と、を備えて構成される。このとき、第1レンズ群の前群を正レンズ1枚で構成し、前記第1レンズ群の後群を、物体側から順に、第1負レンズと、第2負レンズと、を配置して構成するとよい。特に、前群を構成する正レンズの凸面を物体側に向けて配置すれば、球面収差を良好に補正することができる。
そして、このズームレンズでは、第1レンズ群の前群を構成する正レンズのd線に対するアッベ数をν11、第1レンズ群の後群を構成する第1負レンズのd線に対するアッベ数をν12、第1レンズ群の後群を構成する第2負レンズのd線に対するアッベ数をν13とするとき、次の条件式を満足することが好ましい。
(5) 0.5<ν11/ν12<0.8
(6) 0.5<ν11/ν13<0.8
条件式(5),(6)は、可視域から近赤外域までの広い波長域における軸上色収差および倍率色収差を良好に補正するための条件を示すものである。上記条件式(2)〜(4)に加え、条件式(5),(6)を満足することで、可視域から近赤外域までの広い波長域における軸上色収差および倍率色収差をさらに良好に補正することができる。条件式(5),(6)においていずれか一方でもその下限を下回ると、近赤外域における軸上色収差、倍率色収差を補正しきれなくなり、近赤外域の光に対する結像性能が著しく劣化する。一方、条件式(5),(6)においていずれか一方でもその上限を超えると、可視域における軸上色収差、倍率色収差を補正しきれなくなり、青色フレアーが発生しやすくなって、可視域の光に対する結像性能の劣化につながる。
さらに、この発明にかかるズームレンズでは、第1レンズ群の前群を構成する正レンズの屈折力をΦ11、第1レンズ群の後群を構成する第1負レンズの屈折力をΦ12、第1レンズ群の後群を構成する第2負レンズの屈折力をΦ13、第1レンズ群の前群を構成する正レンズのd線に対する屈折率をN11、第1レンズ群の後群を構成する第1負レンズのd線に対する屈折率をN12、第1レンズ群の後群を構成する第2負レンズのd線に対する屈折率をN13とするとき、次の条件式を満足することが好ましい。
(7) 0≦|Φ11/N11|−|Φ12/N12|<0.005
(8) 0≦|Φ11/N11|−|Φ13/N13|<0.01
条件式(7),(8)は、広角端から望遠端に至るまでの像面湾曲を良好に補正するための条件を示すものである。条件式(7),(8)のいずれか一方でも規定された範囲から外れると、広角端から望遠端に至るまでの像面湾曲を良好に補正することが困難になって、結像性能の劣化を招くことになる。
さらに、この発明にかかるズームレンズでは、光学系全系の広角端におけるバックフォーカスをBFw、光学系全系の広角端における焦点距離をfwとするとき、次の条件式を満足することが好ましい。
(9) 0.6<BFw/fw<0.7
条件式(9)は、適切なバックフォーカスを確保して、光学系の結像性能を維持するための条件を示すものである。条件式(9)においてその下限を下回ると、光学系のマウント取り付けに不具合が生じることになって、好ましくない。一方、条件式(9)においてその上限を超えると、変倍に伴う結像面位置の変動を補正しきれなくなり、結像性能の劣化を招く。
さらに、この発明にかかるズームレンズでは、光学系全系の望遠端における焦点距離をft、光学系全系の望遠端におけるFナンバーをFtとするとき、次の条件式を満足することが好ましい。
(10) 6.5<ft/Ft<8.0
条件式(10)は、望遠端における適切なFナンバーを確保して、望遠端における解像度と画像の明るさを向上させるための条件を示すものである。条件式(10)においてその下限を下回ると、回折限界により望遠端における高周波の光の解像度が低下するとともに、望遠端における画像も暗くなる。一方、条件式(10)においてその上限を超えると、望遠端においてフレアーが発生して、コントラストが低下し画像がぼやけてしまう。
さらに、この発明にかかるズームレンズは、第1レンズ群の焦点距離をf1、光学系全系の望遠端における半画角をωtとするとき、次の条件式を満足することを特徴とする。
(11) 2.0<|f1/ωt|<3.0
条件式(11)は、光学系全長の短縮化を図りながら、高変倍を実現するための条件を示すものである。条件式(11)においてその下限を下回ると、光学系の望遠端における結像倍率が小さくなる。一方、条件式(11)においてその上限を超えると、変倍にともなう像面位置の変動を補正するための第1レンズ群の移動量が増加し、光学系全長が増大する。
さらに、この発明にかかるズームレンズは、光学系全系の広角端におけるC線に対するゼロ瞳位置の球面収差値をW0C、光学系全系の広角端におけるd線に対するゼロ瞳位置の球面収差値をW0d、光学系全系の広角端におけるg線に対する10割瞳位置の球面収差値をW1g、光学系全系の広角端におけるd線に対する10割瞳位置の球面収差値をW1d、光学系全系の望遠端におけるC線に対するゼロ瞳位置の球面収差値をT0C、光学系全系の望遠端におけるd線に対するゼロ瞳位置の球面収差値をT0d、光学系全系の望遠端におけるg線に対する10割瞳位置の球面収差値をT1g、光学系全系の望遠端におけるd線に対する10割瞳位置の球面収差値をT1dとするとき、次の条件式を満足することが好ましい。
(12) 0≦|W0C−W0d|<0.05
(13) 0≦|W1g−W1d|<0.05
(14) 0≦|T0C−T0d|<0.05
(15) 0≦|T1g−T1d|<0.05
条件式(12)〜(15)を満足することにより、広角端および望遠端において近赤外光によって発生する色収差を良好に補正し、また、広角端および望遠端において発生する青フレアーを効果的に抑制して、光学系の結像性能を向上させることができる。条件式(12)は、広角端において近赤外光によって発生する色収差を良好に補正するための条件を示すものである。条件式(12)において規定された範囲から外れると、広角端において近赤外光によって発生する色収差が顕著になり、近赤外光による撮影時の結像性能が劣化する。条件式(13)は、広角端において発生する青フレアーを効果的に抑制するための条件を示すものである。条件式(13)において規定された範囲から外れると、広角端において発生する青フレアーが顕著になり、可視光による撮影時の結像性能が劣化する。条件式(14)は、望遠端において近赤外光によって発生する色収差を良好に補正するための条件を示すものである。条件式(14)において規定された範囲から外れると、望遠端において近赤外光によって発生する色収差が顕著になり、近赤外光による撮影時の結像性能が劣化する。条件式(15)は、望遠端において発生する青フレアーを効果的に抑制するための条件を示すものである。条件式(15)において規定された範囲から外れると、望遠端において発生する青フレアーが顕著になり、可視域による撮影時の結像性能が劣化する。
以上説明したように、この発明にかかるズームレンズによれば、可視域から近赤外域までの広い波長域の光に対して良好な収差補正を実現し、良質な画像が得られる。特に、上記各条件式を満足することにより、小型でありながら、広い波長域の光に対して結像性能を劣化させる原因となる諸収差を良好に補正することができる。加えて、高変倍も可能になる。
以下、この発明にかかるズームレンズの実施例を図面に基づき詳細に説明する。なお、以下の実施例によりこの発明が限定されるものではない。
図1は、実施例1にかかるズームレンズの構成を示す光軸に沿う断面図である。このズームレンズは、図示しない物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズ群G11と、所定の口径を規定する開口絞りSTOPと、正の屈折力を有する第2レンズ群G12と、が配置されて構成される。第2レンズ群G12と像面IMGとの間には、カバーガラスCGが配置されている。カバーガラスCGは必要に応じて配置されるものであり、不要な場合は省略可能である。なお、像面IMGには、CCDやCMOSなどの撮像素子の受光面が配置される。
第1レンズ群G11は、物体側から順に、正の屈折力を有する前群G11Fと、負の屈折力を有する後群G11Rと、が配置されて構成される。前群G11Fは、正レンズL111により構成される。この正レンズL111は凸面を物体側に向けて配置されている。また、後群G11Rは、物体側から順に、負レンズL112(第1負レンズ)と、負レンズL113(第2負レンズ)と、が配置されて構成される。
第2レンズ群G12は、物体側から順に、正の屈折力を有する前群G12Fと、負の屈折力を有する中群G12Mと、正の屈折力を有する後群G12Rと、が配置されて構成される。前群G12Fは、物体側から順に、正レンズL121(第1レンズ)と、正レンズL122(第2レンズ)と、が配置されて構成される。正レンズL121の両面には、それぞれ非球面が形成されている。中群G12Mは、物体側から順に、正レンズL123と、負レンズL124と、が配置されて構成される。正レンズL123と負レンズL124とは、接合されている。後群G12Rは、物体側から順に、正レンズL125と、負レンズL126と、が配置されて構成される。正レンズL125と負レンズL126とは、接合されている。
このズームレンズでは、第2レンズ群G12を光軸に沿って像面IMG側から物体側へ移動させることにより広角端から望遠端への変倍を行う。また、第1レンズ群G11を光軸に沿って物体側から像面IMG側へ移動させることにより変倍にともなう像面位置の変動を補正する。
以下、実施例1にかかるズームレンズに関する各種数値データを示す。
(レンズデータ)
1=24.062
1=2.53 nd1=1.84666 νd1=23.8
2=-45.356
2=0.50
3=-136.598
3=0.60 nd2=1.83400 νd2=37.3
4=18.153
4=1.36
5=-13.159
5=0.60 nd3=1.80610 νd3=40.7
6=637.475
6=D(6)(可変)
7=∞(開口絞り)
7=D(7)(可変)
8=12.434(非球面)
8=2.07 nd4=1.61881 νd4=63.9
9=37.017(非球面)
9=0.10
10=9.901
10=5.29 nd5=1.49700 νd5=81.6
11=-14.205
11=0.10
12=12.739
12=3.17 nd6=1.49700 νd6=81.6
13=-10.098
13=0.60 nd7=1.80518 νd7=25.5
14=5.387
14=1.55
15=8.187
15=3.09 nd8=1.92286 νd8=20.9
16=-7.833
16=0.60 nd9=1.80518 νd9=25.5
17=14.239
17=2.00
18=∞
18=1.20 nd10=1.51633 νd10=64.1
19=∞
19=D(19)
20=∞(像面)
円錐係数(K)および非球面係数(A,B,C,D,E)
(第8面)
K=1.0118,
A=0, B=8.64092×10-5,
C=-3.75060×10-6, D=1.53040×10-7
E=-2.97168×10-9
(第9面)
K=18.7404,
A=0, B=2.77260×10-4,
C=-2.17435×10-6, D=1.46730×10-7
E=-2.43789×10-9
(変倍データ)
広角端(-0.003倍) 望遠端(-0.008倍)
f(光学系全系の焦点距離) 9.0 22.3
Fナンバー 1.6 3.0
ω(半画角) 19.9 7.7
D(6) 9.42 2.75
D(7) 8.62 1.20
D(19) 2.59 9.93
fw(光学系全系の広角端における焦点距離)=9.0
ft(光学系全系の望遠端における焦点距離)=22.3
Ft(光学系全系の望遠端におけるFナンバー)=3.0
ωt(光学系全系の望遠端における半画角)=7.7
BFw(光学系全系の広角端におけるバックフォーカス)=5.760
f1(第1レンズ群G11の焦点距離)=-19.630
f2(第2レンズ群G12の焦点距離)=10.838
ν11(正レンズL111のd線に対するアッベ数)=23.8
ν12(負レンズL112(第1負レンズ)のd線に対するアッベ数)=37.3
ν13(負レンズL113(第2負レンズ)のd線に対するアッベ数)=40.7
Φ11(正レンズL111の屈折力)=0.054
Φ12(負レンズL112(第1負レンズ)の屈折力)=-0.052
Φ13(負レンズL113(第2負レンズ)の屈折力)=-0.063
N11(正レンズL111のd線に対する屈折率)=1.84666
N12(負レンズL112(第1負レンズ)のd線に対する屈折率)=1.83400
N13(負レンズL113(第2負レンズ)のd線に対する屈折率)=1.80610
W0d(光学系全系の広角端におけるd線に対するゼロ瞳位置の球面収差値)=0.000
W0C(光学系全系の広角端におけるC線に対するゼロ瞳位置の球面収差値)=0.010
W1d(光学系全系の広角端におけるd線に対する10割瞳位置の球面収差値)=0.016
W1g(光学系全系の広角端におけるg線に対する10割瞳位置の球面収差値)=0.034
T0d(光学系全系の望遠端におけるd線に対するゼロ瞳位置の球面収差値)=0.000
T0C(光学系全系の望遠端におけるC線に対するゼロ瞳位置の球面収差値)=0.004
T1d(光学系全系の望遠端におけるd線に対する10割瞳位置の球面収差値)=-0.070
T1g(光学系全系の望遠端におけるg線に対する10割瞳位置の球面収差値)=-0.033
(条件式(1)に関する数値)
|f2/f1|=0.55
(条件式(2)に関する数値)
ν21(正レンズL121(第1レンズ)のd線に対するアッベ数)=63.9
(条件式(3)に関する数値)
νBA(正レンズL123のd線に対するアッベ数)=81.6
(条件式(4)に関する数値)
ν22(正レンズL122(第2レンズ)のd線に対するアッベ数)=81.6
(条件式(5)に関する数値)
ν11/ν12=0.63
(条件式(6)に関する数値)
ν11/ν13=0.58
(条件式(7)に関する数値)
|Φ11/N11|−|Φ12/N12|=0.000
(条件式(8)に関する数値)
|Φ11/N11|−|Φ13/N13|=0.006
(条件式(9)に関する数値)
BFw/fw=0.64
(条件式(10)に関する数値)
ft/Ft=7.433
(条件式(11)に関する数値)
|f1/ωt|=2.549
(条件式(12)に関する数値)
|W0C−W0d|=0.010
(条件式(13)に関する数値)
|W1g−W1d|=0.018
(条件式(14)に関する数値)
|T0C−T0d|=0.004
(条件式(15)に関する数値)
|T1g−T1d|=0.037
また、図2は、実施例1にかかるズームレンズの広角端における諸収差図である。図3は、実施例1にかかるズームレンズの望遠端における諸収差図である。図中、gはg線(λ=435.83nm)、dはd線(λ=587.56nm)、CはC線(λ=656.27nm)に相当する波長の収差を表す。そして、非点収差図におけるS,Mは、それぞれサジタル像面、メリディオナル像面に対する収差を表す。
図4は、実施例2にかかるズームレンズの構成を示す光軸に沿う断面図である。このズームレンズは、図示しない物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズ群G21と、所定の口径を規定する開口絞りSTOPと、正の屈折力を有する第2レンズ群G22と、が配置されて構成される。第2レンズ群G22と像面IMGとの間には、カバーガラスCGが配置されている。カバーガラスCGは必要に応じて配置されるものであり、不要な場合は省略可能である。なお、像面IMGには、CCDやCMOSなどの撮像素子の受光面が配置される。
第1レンズ群G21は、物体側から順に、正の屈折力を有する前群G21Fと、負の屈折力を有する後群G21Rと、が配置されて構成される。前群G21Fは、正レンズL211により構成される。この正レンズL211は凸面を物体側に向けて配置されている。また、後群G21Rは、物体側から順に、負レンズL212(第1負レンズ)と、負レンズL213(第2負レンズ)と、が配置されて構成される。
第2レンズ群G22は、物体側から順に、正の屈折力を有する前群G22Fと、負の屈折力を有する中群G22Mと、正の屈折力を有する後群G22Rと、が配置されて構成される。さらに、前群G22Fは、正レンズL221(第1レンズ)により構成される。正レンズL221の両面には、それぞれ非球面が形成されている。中群G22Mは、物体側から順に、正レンズL222と、負レンズL223と、が配置されて構成される。正レンズL222と負レンズL223とは、接合されている。後群G22Rは、物体側から順に、正レンズL224と、負レンズL225と、が配置されて構成される。正レンズL224と負レンズL225とは、接合されている。
このズームレンズでは、第2レンズ群G22を光軸に沿って像面IMG側から物体側へ移動させることにより広角端から望遠端への変倍を行う。また、第1レンズ群G21を光軸に沿って物体側から像面IMG側へ移動させることにより変倍にともなう像面位置の変動を補正する。
以下、実施例2にかかるズームレンズに関する各種数値データを示す。
(レンズデータ)
1=22.161
1=2.41 nd1=1.84666 νd1=23.8
2=-55.175
2=0.54
3=569.937
3=0.60 nd2=1.83400 νd2=37.3
4=16.315
4=1.24
5=-13.167
5=0.62 nd3=1.80610 νd3=40.7
6=185.279
6=D(6)(可変)
7=∞(開口絞り)
7=D(7)(可変)
8=8.832(非球面)
8=6.03 nd4=1.61881 νd4=63.9
9=-19.683(非球面)
9=0.10
10=8.856
10=3.20 nd5=1.49700 νd5=81.6
11=-17.766
11=1.06 nd6=1.84666 νd6=23.8
12=5.698
12=2.13
13=9.749
13=3.35 nd7=1.92286 νd7=20.9
14=-8.996
14=0.60 nd8=1.80518 νd8=25.5
15=17.664
15=2.00
16=∞
16=1.20 nd9=1.51633 νd9=64.1
17=∞
17=D(17)
18=∞(像面)
円錐係数(K)および非球面係数(A,B,C,D,E)
(第8面)
K=0.5723,
A=0, B=-9.01643×10-5,
C=5.22604×10-7, D=-1.02164×10-8
E=1.15109×10-10
(第9面)
K=-0.8954,
A=0, B=7.93750×10-5,
C=8.61027×10-7, D=-1.91389×10-8
E=1.85974×10-10
(変倍データ)
広角端(-0.003倍) 望遠端(-0.008倍)
f(光学系全系の焦点距離) 9.0 22.3
Fナンバー 1.6 3.0
ω(半画角) 19.9 7.7
D(6) 9.59 2.74
D(7) 8.72 1.20
D(17) 2.59 10.02
fw(光学系全系の広角端における焦点距離)=9.0
ft(光学系全系の望遠端における焦点距離)=22.3
Ft(光学系全系の望遠端におけるFナンバー)=3.0
ωt(光学系全系の望遠端における半画角)=7.7
BFw(光学系全系の広角端におけるバックフォーカス)=5.760
f1(第1レンズ群G21の焦点距離)=-19.698
f2(第2レンズ群G22の焦点距離)=11.021
ν11(正レンズL211のd線に対するアッベ数)=23.8
ν12(負レンズL212(第1負レンズ)のd線に対するアッベ数)=37.3
ν13(負レンズL213(第2負レンズ)のd線に対するアッベ数)=40.7
Φ11(正レンズL211の屈折力)=0.054
Φ12(負レンズL212(第1負レンズ)の屈折力)=-0.050
Φ13(負レンズL213(第2負レンズ)の屈折力)=-0.066
N11(正レンズL211のd線に対する屈折率)=1.84666
N12(負レンズL212(第1負レンズ)のd線に対する屈折率)=1.83400
N13(負レンズL213(第2負レンズ)のd線に対する屈折率)=1.80610
W0d(光学系全系の広角端におけるd線に対するゼロ瞳位置の球面収差値)=0.000
W0C(光学系全系の広角端におけるC線に対するゼロ瞳位置の球面収差値)=0.007
W1d(光学系全系の広角端におけるd線に対する10割瞳位置の球面収差値)=-0.022
W1g(光学系全系の広角端におけるg線に対する10割瞳位置の球面収差値)=0.008
T0d(光学系全系の望遠端におけるd線に対するゼロ瞳位置の球面収差値)=0.000
T0C(光学系全系の望遠端におけるC線に対するゼロ瞳位置の球面収差値)=0.008
T1d(光学系全系の望遠端におけるd線に対する10割瞳位置の球面収差値)=-0.038
T1g(光学系全系の望遠端におけるg線に対する10割瞳位置の球面収差値)=-0.008
(条件式(1)に関する数値)
|f2/f1|=0.56
(条件式(2)に関する数値)
ν21(正レンズL221(第1レンズ)のd線に対するアッベ数)=63.9
(条件式(3)に関する数値)
νBA(正レンズL222のd線に対するアッベ数)=81.6
(条件式(5)に関する数値)
ν11/ν12=0.63
(条件式(6)に関する数値)
ν11/ν13=0.58
(条件式(7)に関する数値)
|Φ11/N11|−|Φ12/N12|=0.002
(条件式(8)に関する数値)
|Φ11/N11|−|Φ13/N13|=0.008
(条件式(9)に関する数値)
BFw/fw=0.64
(条件式(10)に関する数値)
ft/Ft=7.433
(条件式(11)に関する数値)
|f1/ωt|=2.558
(条件式(12)に関する数値)
|W0C−W0d|=0.007
(条件式(13)に関する数値)
|W1g−W1d|=0.031
(条件式(14)に関する数値)
|T0C−T0d|=0.008
(条件式(15)に関する数値)
|T1g−T1d|=0.030
また、図5は、実施例2にかかるズームレンズの広角端における諸収差図である。図6は、実施例2にかかるズームレンズの望遠端における諸収差図である。図中、gはg線(λ=435.83nm)、dはd線(λ=587.56nm)、CはC線(λ=656.27nm)に相当する波長の収差を表す。そして、非点収差図におけるS,Mは、それぞれサジタル像面、メリディオナル像面に対する収差を表す。
図7は、実施例3にかかるズームレンズの構成を示す光軸に沿う断面図である。このズームレンズは、図示しない物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズ群G31と、所定の口径を規定する開口絞りSTOPと、正の屈折力を有する第2レンズ群G32と、が配置されて構成される。第2レンズ群G32と像面IMGとの間には、カバーガラスCGが配置されている。カバーガラスCGは必要に応じて配置されるものであり、不要な場合は省略可能である。なお、像面IMGには、CCDやCMOSなどの撮像素子の受光面が配置される。
第1レンズ群G31は、物体側から順に、正の屈折力を有する前群G31Fと、負の屈折力を有する後群G31Rと、が配置されて構成される。前群G31Fは、正レンズL311により構成される。この正レンズL311は凸面を物体側に向けて配置されている。また、後群G31Rは、物体側から順に、負レンズL312(第1負レンズ)と、負レンズL313(第2負レンズ)と、が配置されて構成される。
第2レンズ群G32は、物体側から順に、正の屈折力を有する前群G32Fと、負の屈折力を有する中群G32Mと、正の屈折力を有する後群G32Rと、が配置されて構成される。前群G32Fは、物体側から順に、正レンズL321(第1レンズ)と、正レンズL322(第2レンズ)と、が配置されて構成される。正レンズL321の両面には、それぞれ非球面が形成されている。中群G32Mは、物体側から順に、負レンズL323と、正レンズL324と、負レンズL325と、が配置されて構成される。負レンズL323と正レンズL324と負レンズL325とは、接合されている。後群G32Rは、正レンズL326により構成される。
このズームレンズでは、第2レンズ群G32を光軸に沿って像面IMG側から物体側へ移動させることにより広角端から望遠端への変倍を行う。また、第1レンズ群G31を光軸に沿って物体側から像面IMG側へ移動させることにより変倍にともなう像面位置の変動を補正する。
以下、実施例3にかかるズームレンズに関する各種数値データを示す。
(レンズデータ)
1=19.138
1=3.30 nd1=1.90366 νd1=31.3
2=-66.497
2=0.67
3=-301.679
3=0.70 nd2=1.77250 νd2=49.6
4=13.061
4=1.37
5=-12.632
5=0.70 nd3=1.83500 νd3=43.0
6=187.335
6=D(6)(可変)
7=∞(開口絞り)
7=D(7)(可変)
8=10.995(非球面)
8=2.60 nd4=1.59201 νd4=67.0
9=-500.078(非球面)
9=0.10
10=16.761
10=4.00 nd5=1.49700 νd5=81.6
11=-14.807
11=0.10
12=17.911
12=0.70 nd6=1.74077 νd6=27.8
13=6.459
13=3.70 nd7=1.49700 νd7=81.6
14=-12.080
14=0.60 nd8=1.63980 νd8=34.6
15=6.074
15=1.43
16=8.474
16=3.60 nd9=1.94594 νd9=18.0
17=20.367
17=2.00
18=∞
18=1.20 nd10=1.51633 νd10=64.1
19=∞
19=D(19)
20=∞(像面)
円錐係数(K)および非球面係数(A,B,C,D,E)
(第8面)
K=0.4753,
A=0, B=-1.31686×10-4,
C=-4.32094×10-6, D=6.91616×10-8
E=-4.24276×10-9
(第9面)
K=101.0000,
A=0, B=9.84110×10-5,
C=-2.70401×10-6, D=-1.45852×10-8
E=-2.21832×10-9
(変倍データ)
広角端(-0.003倍) 望遠端(-0.007倍)
f(光学系全系の焦点距離) 9.0 21.8
Fナンバー 1.6 3.0
ω(半画角) 19.8 8.5
D(6) 8.61 2.87
D(7) 8.47 1.20
D(19) 2.67 9.84
fw(光学系全系の広角端における焦点距離)=9.0
ft(光学系全系の望遠端における焦点距離)=21.8
Ft(光学系全系の望遠端におけるFナンバー)=3.0
ωt(光学系全系の望遠端における半画角)=8.5
BFw(光学系全系の広角端におけるバックフォーカス)=5.850
f1(第1レンズ群G31の焦点距離)=-18.896
f2(第2レンズ群G32の焦点距離)=10.634
ν11(正レンズL311のd線に対するアッベ数)=31.3
ν12(負レンズL312(第1負レンズ)のd線に対するアッベ数)=49.6
ν13(負レンズL313(第2負レンズ)のd線に対するアッベ数)=43.0
Φ11(正レンズL311の屈折力)=0.061
Φ12(負レンズL312(第1負レンズ)の屈折力)=-0.062
Φ13(負レンズL313(第2負レンズ)の屈折力)=-0.071
N11(正レンズL311のd線に対する屈折率)=1.90366
N12(負レンズL312(第1負レンズ)のd線に対する屈折率)=1.77250
N13(負レンズL313(第2負レンズ)のd線に対する屈折率)=1.83500
W0d(光学系全系の広角端におけるd線に対するゼロ瞳位置の球面収差値)=0.000
W0C(光学系全系の広角端におけるC線に対するゼロ瞳位置の球面収差値)=0.000
W1d(光学系全系の広角端におけるd線に対する10割瞳位置の球面収差値)=0.002
W1g(光学系全系の広角端におけるg線に対する10割瞳位置の球面収差値)=0.014
T0d(光学系全系の望遠端におけるd線に対するゼロ瞳位置の球面収差値)=0.000
T0C(光学系全系の望遠端におけるC線に対するゼロ瞳位置の球面収差値)=-0.007
T1d(光学系全系の望遠端におけるd線に対する10割瞳位置の球面収差値)=-0.014
T1g(光学系全系の望遠端におけるg線に対する10割瞳位置の球面収差値)=-0.013
(条件式(1)に関する数値)
|f2/f1|=0.56
(条件式(2)に関する数値)
ν21(正レンズL321(第1レンズ)のd線に対するアッベ数)=67.0
(条件式(3)に関する数値)
νBA(正レンズL324のd線に対するアッベ数)=81.6
(条件式(4)に関する数値)
ν22(正レンズL322(第2レンズ)のd線に対するアッベ数)=81.6
(条件式(5)に関する数値)
ν11/ν12=0.63
(条件式(6)に関する数値)
ν11/ν13=0.73
(条件式(7)に関する数値)
|Φ11/N11|−|Φ12/N12|=0.003
(条件式(8)に関する数値)
|Φ11/N11|−|Φ13/N13|=0.007
(条件式(9)に関する数値)
BFw/fw=0.65
(条件式(10)に関する数値)
ft/Ft=7.267
(条件式(11)に関する数値)
|f1/ωt|=2.223
(条件式(12)に関する数値)
|W0C−W0d|=0.000
(条件式(13)に関する数値)
|W1g−W1d|=0.012
(条件式(14)に関する数値)
|T0C−T0d|=0.007
(条件式(15)に関する数値)
|T1g−T1d|=0.001
また、図8は、実施例3にかかるズームレンズの広角端における諸収差図である。図9は、実施例3にかかるズームレンズの望遠端における諸収差図である。図中、gはg線(λ=435.83nm)、dはd線(λ=587.56nm)、CはC線(λ=656.27nm)に相当する波長の収差を表す。そして、非点収差図におけるS,Mは、それぞれサジタル像面、メリディオナル像面に対する収差を表す。
図10は、実施例4にかかるズームレンズの構成を示す光軸に沿う断面図である。このズームレンズは、図示しない物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズ群G41と、所定の口径を規定する開口絞りSTOPと、正の屈折力を有する第2レンズ群G42と、が配置されて構成される。第2レンズ群G42と像面IMGとの間には、カバーガラスCGが配置されている。カバーガラスCGは必要に応じて配置されるものであり、不要な場合は省略可能である。なお、像面IMGには、CCDやCMOSなどの撮像素子の受光面が配置される。
第1レンズ群G41は、物体側から順に、正の屈折力を有する前群G41Fと、負の屈折力を有する後群G41Rと、が配置されて構成される。前群G41Fは、正レンズL411により構成される。この正レンズL411は凸面を物体側に向けて配置されている。また、後群G41Rは、物体側から順に、負レンズL412(第1負レンズ)と、負レンズL413(第2負レンズ)と、が配置されて構成される。
第2レンズ群G42は、物体側から順に、正の屈折力を有する前群G42Fと、負の屈折力を有する中群G42Mと、正の屈折力を有する後群G42Rと、が配置されて構成される。前群G42Fは、物体側から順に、正レンズL421(第1レンズ)と、正レンズL422(第2レンズ)と、が配置されて構成される。正レンズL421の両面には、それぞれ非球面が形成されている。中群G42Mは、物体側から順に、負レンズL423と、正レンズL424と、負レンズL425と、が配置されて構成される。負レンズL423と正レンズL424と負レンズL425とは、接合されている。後群G42Rは、正レンズL426により構成される。
このズームレンズでは、第2レンズ群G42を光軸に沿って像面IMG側から物体側へ移動させることにより広角端から望遠端への変倍を行う。また、第1レンズ群G41を光軸に沿って物体側から像面IMG側へ移動させることにより変倍にともなう像面位置の変動を補正する。
以下、実施例4にかかるズームレンズに関する各種数値データを示す。
(レンズデータ)
1=16.565
1=2.96 nd1=1.90366 νd1=31.3
2=-62.014
2=0.37
3=154.605
3=0.70 nd2=1.77250 νd2=49.6
4=11.526
4=1.54
5=-11.565
5=0.70 nd3=1.83500 νd3=43.0
6=93.962
6=D(6)(可変)
7=∞(開口絞り)
7=D(7)(可変)
8=8.657(非球面)
8=4.67 nd4=1.49710 νd4=81.6
9=-36.255(非球面)
9=0.10
10=20.573
10=3.21 nd5=1.49700 νd5=81.6
11=-20.634
11=0.10
12=20.939
12=0.70 nd6=1.74077 νd6=27.8
13=6.917
13=4.02 nd7=1.49700 νd7=81.6
14=-7.274
14=0.60 nd8=1.63980 νd8=34.6
15=5.626
15=0.73
16=7.064
16=3.06 nd9=1.94594 νd9=18.0
17=19.259
17=2.00
18=∞
18=1.20 nd10=1.51633 νd10=64.1
19=∞
19=D(19)
20=∞(像面)
円錐係数(K)および非球面係数(A,B,C,D,E)
(第8面)
K=0.4556,
A=0, B=-1.58194×10-4,
C=-8.88722×10-7, D=4.43329×10-8
E=-1.96348×10-9
(第9面)
K=-21.8628,
A=0, B=6.32436×10-5,
C=-1.97541×10-6, D=9.29828×10-8
E=-2.93725×10-9
(変倍データ)
広角端(-0.003倍) 望遠端(-0.007倍)
f(光学系全系の焦点距離) 9.0 21.8
Fナンバー 1.6 3.0
ω(半画角) 19.80 7.80
D(6) 8.41 2.94
D(7) 8.43 1.20
D(19) 2.66 9.82
fw(光学系全系の広角端における焦点距離)=9.0
ft(光学系全系の望遠端における焦点距離)=21.8
Ft(光学系全系の望遠端におけるFナンバー)=3.0
ωt(光学系全系の望遠端における半画角)=7.80
BFw(光学系全系の広角端におけるバックフォーカス)=5.850
f1(第1レンズ群G41の焦点距離)=-18.660
f2(第2レンズ群G42の焦点距離)=10.447
ν11(正レンズL411のd線に対するアッベ数)=31.3
ν12(負レンズL412(第1負レンズ)のd線に対するアッベ数)=49.6
ν13(負レンズL413(第2負レンズ)のd線に対するアッベ数)=43.0
Φ11(正レンズL411の屈折力)=0.069
Φ12(負レンズL412(第1負レンズ)の屈折力)=-0.062
Φ13(負レンズL413(第2負レンズ)の屈折力)=-0.081
N11(正レンズL411のd線に対する屈折率)=1.90366
N12(負レンズL412(第1負レンズ)のd線に対する屈折率)=1.77250
N13(負レンズL413(第2負レンズ)のd線に対する屈折率)=1.83500
W0d(光学系全系の広角端におけるd線に対するゼロ瞳位置の球面収差値)=0.000
W0C(光学系全系の広角端におけるC線に対するゼロ瞳位置の球面収差値)=0.002
W1d(光学系全系の広角端におけるd線に対する10割瞳位置の球面収差値)=0.010
W1g(光学系全系の広角端におけるg線に対する10割瞳位置の球面収差値)=0.032
T0d(光学系全系の望遠端におけるd線に対するゼロ瞳位置の球面収差値)=0.000
T0C(光学系全系の望遠端におけるC線に対するゼロ瞳位置の球面収差値)=-0.004
T1d(光学系全系の望遠端におけるd線に対する10割瞳位置の球面収差値)=-0.011
T1g(光学系全系の望遠端におけるg線に対する10割瞳位置の球面収差値)=-0.031
(条件式(1)に関する数値)
|f2/f1|=0.56
(条件式(2)に関する数値)
ν21(正レンズL421(第1レンズ)のd線に対するアッベ数)=81.6
(条件式(3)に関する数値)
νBA(正レンズL424のd線に対するアッベ数)=81.6
(条件式(4)に関する数値)
ν22(正レンズL422(第2レンズ)のd線に対するアッベ数)=81.6
(条件式(5)に関する数値)
ν11/ν12=0.63
(条件式(6)に関する数値)
ν11/ν13=0.73
(条件式(7)に関する数値)
|Φ11/N11|−|Φ12/N12|=0.001
(条件式(8)に関する数値)
|Φ11/N11|−|Φ13/N13|=0.008
(条件式(9)に関する数値)
BFw/fw=0.65
(条件式(10)に関する数値)
ft/Ft=7.267
(条件式(11)に関する数値)
|f1/ωt|=2.392
(条件式(12)に関する数値)
|W0C−W0d|=0.002
(条件式(13)に関する数値)
|W1g−W1d|=0.022
(条件式(14)に関する数値)
|T0C−T0d|=0.004
(条件式(15)に関する数値)
|T1g−T1d|=0.042
また、図11は、実施例4にかかるズームレンズの広角端における諸収差図である。図12は、実施例4にかかるズームレンズの望遠端における諸収差図である。図中、gはg線(λ=435.83nm)、dはd線(λ=587.56nm)、CはC線(λ=656.27nm)に相当する波長の収差を表す。そして、非点収差図におけるS,Mは、それぞれサジタル像面、メリディオナル像面に対する収差を表す。
図13は、実施例5にかかるズームレンズの構成を示す光軸に沿う断面図である。このズームレンズは、図示しない物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズ群G51と、所定の口径を規定する開口絞りSTOPと、正の屈折力を有する第2レンズ群G52と、が配置されて構成される。第2レンズ群G52と像面IMGとの間には、カバーガラスCGが配置されている。カバーガラスCGは必要に応じて配置されるものであり、不要な場合は省略可能である。なお、像面IMGには、CCDやCMOSなどの撮像素子の受光面が配置される。
第1レンズ群G51は、物体側から順に、正の屈折力を有する前群G51Fと、負の屈折力を有する後群G51Rと、が配置されて構成される。前群G51Fは、正レンズL511により構成される。この正レンズL511は凸面を物体側に向けて配置されている。また、後群G51Rは、物体側から順に、負レンズL512(第1負レンズ)と、負レンズL513(第2負レンズ)と、が配置されて構成される。
第2レンズ群G52は、物体側から順に、正の屈折力を有する前群G52Fと、負の屈折力を有する中群G52Mと、正の屈折力を有する後群G52Rと、が配置されて構成される。前群G52Fは、物体側から順に、正レンズL521(第1レンズ)と、正レンズL522(第2レンズ)と、負レンズL523と、が配置されて構成される。正レンズL521の両面には、それぞれ非球面が形成されている。正レンズL522と負レンズL523とは、接合されている。中群G52Mは、物体側から順に、正レンズL524と、負レンズL525と、が配置されて構成される。正レンズL524と負レンズL525とは、接合されている。後群G52Rは、正レンズL526により構成される。
このズームレンズでは、第2レンズ群G52を光軸に沿って像面IMG側から物体側へ移動させることにより広角端から望遠端への変倍を行う。また、第1レンズ群G51を光軸に沿って物体側から像面IMG側へ移動させることにより変倍にともなう像面位置の変動を補正する。
以下、実施例5にかかるズームレンズに関する各種数値データを示す。
(レンズデータ)
1=15.575
1=3.50 nd1=1.80518 νd1=25.5
2=-85.348
2=0.62
3=217.904
3=0.60 nd2=1.80610 νd2=33.3
4=13.009
4=1.24
5=-14.096
5=0.60 nd3=1.80610 νd3=33.3
6=48.628
6=D(6)(可変)
7=∞(開口絞り)
7=D(7)(可変)
8=8.102(非球面)
8=4.69 nd4=1.59201 νd4=67.0
9=-24.520(非球面)
9=0.10
10=13.666
10=2.98 nd5=1.49700 νd5=81.6
11=-17.733
11=0.60 nd6=1.59270 νd6=35.5
12=5.535
12=0.34
13=6.876
13=3.63 nd7=1.49700 νd7=81.6
14=-6.986
14=0.60 nd8=1.63980 νd8=34.6
15=7.656
15=0.89
16=9.097
16=2.09 nd9=1.94594 νd9=18.0
17=62.161
17=2.00
18=∞
18=1.20 nd10=1.51633 νd10=64.1
19=∞
19=D(19)
20=∞(像面)
円錐係数(K)および非球面係数(A,B,C,D,E)
(第8面)
K=-0.0749,
A=0, B=3.20715×10-5,
C=1.55365×10-6, D=-3.80841×10-8
E=1.71226×10-9
(第9面)
K=13.1766,
A=0, B=1.88643×10-4,
C=3.60088×10-6, D=-7.79696×10-8
E=3.73443×10-9
(変倍データ)
広角端(-0.003倍) 望遠端(-0.007倍)
f(光学系全系の焦点距離) 9.1 21.8
Fナンバー 1.6 2.9
ω(半画角) 20.0 7.9
D(6) 10.01 2.92
D(7) 8.33 1.20
D(19) 2.58 9.60
fw(光学系全系の広角端における焦点距離)=9.1
ft(光学系全系の望遠端における焦点距離)=21.8
Ft(光学系全系の望遠端におけるFナンバー)=2.9
ωt(光学系全系の望遠端における半画角)=7.9
BFw(光学系全系の広角端におけるバックフォーカス)=5.730
f1(第1レンズ群G51の焦点距離)=-19.992
f2(第2レンズ群G52の焦点距離)=11.081
ν11(正レンズL511のd線に対するアッベ数)=25.5
ν12(負レンズL512(第1負レンズ)のd線に対するアッベ数)=33.3
ν13(負レンズL513(第2負レンズ)のd線に対するアッベ数)=33.3
Φ11(正レンズL511の屈折力)=0.061
Φ12(負レンズL512(第1負レンズ)の屈折力)=-0.058
Φ13(負レンズL513(第2負レンズ)の屈折力)=-0.074
N11(正レンズL511のd線に対する屈折率)=1.80518
N12(負レンズL512(第1負レンズ)のd線に対する屈折率)=1.80610
N13(負レンズL513(第2負レンズ)のd線に対する屈折率)=1.80610
W0d(光学系全系の広角端におけるd線に対するゼロ瞳位置の球面収差値)=0.000
W0C(光学系全系の広角端におけるC線に対するゼロ瞳位置の球面収差値)=0.010
W1d(光学系全系の広角端におけるd線に対する10割瞳位置の球面収差値)=0.010
W1g(光学系全系の広角端におけるg線に対する10割瞳位置の球面収差値)=0.008
T0d(光学系全系の望遠端におけるd線に対するゼロ瞳位置の球面収差値)=0.000
T0C(光学系全系の望遠端におけるC線に対するゼロ瞳位置の球面収差値)=-0.012
T1d(光学系全系の望遠端におけるd線に対する10割瞳位置の球面収差値)=-0.033
T1g(光学系全系の望遠端におけるg線に対する10割瞳位置の球面収差値)=0.002
(条件式(1)に関する数値)
|f2/f1|=0.55
(条件式(2)に関する数値)
ν21(正レンズL521(第1レンズ)のd線に対するアッベ数)=67.0
(条件式(3)に関する数値)
νBA(正レンズL524のd線に対するアッベ数)=81.6
(条件式(4)に関する数値)
ν22(正レンズL522(第2レンズ)のd線に対するアッベ数)=81.6
(条件式(5)に関する数値)
ν11/ν12=0.77
(条件式(6)に関する数値)
ν11/ν13=0.77
(条件式(7)に関する数値)
|Φ11/N11|−|Φ12/N12|=0.001
(条件式(8)に関する数値)
|Φ11/N11|−|Φ13/N13|=0.000
(条件式(9)に関する数値)
BFw/fw=0.63
(条件式(10)に関する数値)
ft/Ft=7.517
(条件式(11)に関する数値)
|f1/ωt|=2.531
(条件式(12)に関する数値)
|W0C−W0d|=0.010
(条件式(13)に関する数値)
|W1g−W1d|=0.003
(条件式(14)に関する数値)
|T0C−T0d|=0.012
(条件式(15)に関する数値)
|T1g−T1d|=0.035
また、図14は、実施例5にかかるズームレンズの広角端における諸収差図である。図15は、実施例5にかかるズームレンズの望遠端における諸収差図である。図中、gはg線(λ=435.83nm)、dはd線(λ=587.56nm)、CはC線(λ=656.27nm)に相当する波長の収差を表す。そして、非点収差図におけるS,Mは、それぞれサジタル像面、メリディオナル像面に対する収差を表す。
なお、上記各実施例中の数値データにおいて、r1,r2,・・・・は各レンズ、開口絞り面などの曲率半径、d1,d2,・・・・は各レンズ、開口絞りなどの肉厚またはそれらの面間隔、nd1,nd2,・・・・は各レンズなどのd線(λ=587.56nm)に対する屈折率、νd1,νd2,・・・・は各レンズなどのd線(λ=587.56nm)に対するアッベ数を示している。そして、長さの単位はすべて「mm」、角度の単位はすべて「°」である。
また、上記各非球面形状は、光軸からの高さをH、レンズ面頂点を原点としたときの高さHにおける光軸方向の変位量をX(H)、近軸曲率半径をR、円錐係数をK、2次,4次,6次,8次,10次の非球面係数をそれぞれA,B,C,D,Eとし、光の進行方向を正とするとき、以下に示す式により表される。
Figure 2012242688
以上説明したように、上記各実施例のズームレンズは、可視域から近赤外域までの広い波長域の光に対して良好な収差補正を実現し、良質な画像が得られる。特に、上記各条件式を満足することにより、小型でありながら、広い波長域の光に対して結像性能を劣化させる原因となる諸収差を良好に補正することができる。加えて、高変倍も可能になる。また、適宜、非球面レンズや接合レンズを配置して構成することで、より小型で、優れた結像性能を備えることができる。
以上のように、この発明にかかるズームレンズは、撮像素子が搭載された撮像装置に有用であり、特に、屋外で昼夜間使用される監視カメラに最適である。
11,G21,G31,G41,G51 第1レンズ群
12,G22,G32,G42,G52 第2レンズ群
11F,G12F,G21F,G22F,G31F,G32F,G41F,G42F,G51F,G52F 前群
12M,G22M,G32M,G42M,G52M 中群
11R,G12R,G21R,G22R,G31R,G32R,G41R,G42R,G51R,G52R 後群
111,L121,L122,L123,L125,L211,L221,L222,L224,L311,L321,L322,L324,L326,L411,L421,L422,L424,L426,L511,L521,L522,L524,L526 正レンズ
112,L113,L124,L126,L212,L213,L223,L225,L312,L313,L323,L325,L412,L413,L423,L425,L512,L513,L523,L525 負レンズ
STOP 開口絞り
IMG 像面
CG カバーガラス

Claims (8)

  1. 物体側から順に配置された、負の屈折力を有する第1レンズ群と、開口絞りと、正の屈折力を有する第2レンズ群と、を備え、
    前記第2レンズ群を光軸に沿って物体側に移動させることにより広角端から望遠端への変倍を行い、
    前記第1レンズ群を光軸に沿って像面側に移動させることにより変倍にともなう像面位置の変動の補正を行うズームレンズであって、
    前記第2レンズ群は、物体側から順に配置された、正の屈折力を有する第1レンズを含み全体として正の屈折力を有する前群と、正レンズと負レンズとからなる接合レンズを含み全体として負の屈折力を有する中群と、正の屈折力を有する後群と、を備え、
    以下の条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
    (1) 0.5<|f2/f1|<0.6
    (2) 63<ν21<85
    (3) 70<νBA<95
    ただし、f1は前記第1レンズ群の焦点距離、f2は前記第2レンズ群の焦点距離、ν21は前記第1レンズのd線に対するアッベ数、νBAは前記接合レンズを構成する正レンズのd線に対するアッベ数を示す。
  2. 前記第2レンズ群の前群に含まれる第1レンズの像側に、以下に示す条件式を満足する第2レンズが配置されていることを特徴とする請求項1に記載のズームレンズ。
    (4) 70<ν22<95
    ただし、ν22は前記第2レンズのd線に対するアッベ数を示す。
  3. 前記第1レンズ群は、物体側から順に配置された、正の屈折力を有する前群と、負の屈折力を有する後群と、を備え、
    前記第1レンズ群の前群は正レンズ1枚で構成され、
    前記第1レンズ群の後群は、物体側から順に配置された、第1負レンズと、第2負レンズと、を備えて構成されており、
    以下に示す条件式を満足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。
    (5) 0.5<ν11/ν12<0.8
    (6) 0.5<ν11/ν13<0.8
    ただし、ν11は前記正レンズのd線に対するアッベ数、ν12は前記第1負レンズのd線に対するアッベ数、ν13は前記第2負レンズのd線に対するアッベ数を示す。
  4. 以下に示す条件式を満足することを特徴とする請求項3に記載のズームレンズ。
    (7) 0≦|Φ11/N11|−|Φ12/N12|<0.005
    (8) 0≦|Φ11/N11|−|Φ13/N13|<0.01
    ただし、Φ11は前記正レンズの屈折力、Φ12は前記第1負レンズの屈折力、Φ13は前記第2負レンズの屈折力、N11は前記正レンズのd線に対する屈折率、N12は前記第1負レンズのd線に対する屈折率、N13は前記第2負レンズのd線に対する屈折率を示す。
  5. 以下に示す条件式を満足することを特徴とする請求項1〜4のいずれか一つに記載のズームレンズ。
    (9) 0.6<BFw/fw<0.7
    ただし、BFwは光学系全系の広角端におけるバックフォーカス、fwは光学系全系の広角端における焦点距離を示す。
  6. 以下に示す条件式を満足することを特徴とする請求項1〜5のいずれか一つに記載のズームレンズ。
    (10) 6.5<ft/Ft<8.0
    ただし、ftは光学系全系の望遠端における焦点距離、Ftは光学系全系の望遠端におけるFナンバーを示す。
  7. 以下に示す条件式を満足することを特徴とする請求項1〜6のいずれか一つに記載のズームレンズ。
    (11) 2.0<|f1/ωt|<3.0
    ただし、f1は前記第1レンズ群の焦点距離、ωtは光学系全系の望遠端における半画角を示す。
  8. 以下に示す条件式を満足することを特徴とする請求項1〜7のいずれか一つに記載のズームレンズ。
    (12) 0≦|W0C−W0d|<0.05
    (13) 0≦|W1g−W1d|<0.05
    (14) 0≦|T0C−T0d|<0.05
    (15) 0≦|T1g−T1d|<0.05
    ただし、W0Cは光学系全系の広角端におけるC線に対するゼロ瞳位置の球面収差値、W0dは光学系全系の広角端におけるd線に対するゼロ瞳位置の球面収差値、W1gは光学系全系の広角端におけるg線に対する10割瞳位置の球面収差値、W1dは光学系全系の広角端におけるd線に対する10割瞳位置の球面収差値、T0Cは光学系全系の望遠端におけるC線に対するゼロ瞳位置の球面収差値、T0dは光学系全系の望遠端におけるd線に対するゼロ瞳位置の球面収差値、T1gは光学系全系の望遠端におけるg線に対する10割瞳位置の球面収差値、T1dは光学系全系の望遠端におけるd線に対する10割瞳位置の球面収差値を示す。
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