JP2015040982A5 - - Google Patents

Description

本発明のズームレンズは、物体側から像側へ順に、負の屈折力の第１レンズ群、正の屈折力の第２レンズ群より構成され、ズーミングに際して前記第１レンズ群および前記第２レンズ群が互いに異なる軌跡で移動するズームレンズであって、
レンズの材料のＣ線、ｔ線、Ｆ線における屈折率をそれぞれｎＣ、ｎｔ、ｎＦ、ｄ線におけるアッベ数をνｄ、θＣｔ＝（ｎＣ−ｎｔ）／（ｎＦ−ｎＣ）とするとき、前記第２レンズ群は、
８５．０＜νｄ
−０．２５＜θＣｔ−（０．００４７×νｄ＋０．５４６）＜−０．１０
なる条件式を満足する正レンズＰＬを含み、
広角端において前記正レンズＰＬを通過する軸上光束のマージナル光線の入射高さをｈｗＰＬ、広角端における全系の焦点距離をｆｗとするとき、
１．３＜ｈｗＰＬ／ｆｗ＜３．０
なる条件式を満足することを特徴としている。

いま、レンズの材料のＣ線、ｔ線、Ｆ線における屈折率をそれぞれｎＣ、ｎｔ、ｎＦ、ｄ線におけるアッベ数をνｄとする。そして
θＣｔ＝（ｎＣ−ｎｔ）／（ｎＦ−ｎＣ） ・・・（Ａ）
とする。このとき、第２レンズ群Ｌ２は、
８５．０＜νｄ ・・・（２）
−０．２５＜θＣｔ−（０．００４７×νｄ＋０．５４６）＜−０．１０ ・・・（３）
なる条件式を満足する正レンズＰＬを含む。
そして広角端において正レンズＰＬを通過する軸上光束のマージナル光線の入射高さをｈｗＰＬ、広角端における全系の焦点距離をｆｗとする。
このとき、
１．３＜ｈｗＰＬ／ｆｗ＜３．０ ・・・（１）
なる条件式を満足する。

条件式（１）は、前述した材料を適用する第２レンズ群Ｌ２に含まれる正レンズＰＬに関する。軸上光束のマージナル光線の入射高さｈｗが条件式（１）を満足する正レンズＰＬに前述した材料を選択的に使用し、これによって可視光域から近赤外域にわたり軸上色収差と球面収差を良好に補正することを容易にしている。条件式（１）の下限を超えて入射高さｈｗが低い正レンズに前述の材料を適用すると、第２レンズ群Ｌ２より球面収差が大きく発生してしまう。

条件式（２）と条件式（３）は条件式（１）を満足する第２レンズ群Ｌ２に含まれる正レンズＰＬに適用する材料の特性を規定する。正レンズＰＬに条件式（２）の下限を超えてアッベ数が小さい材料、すなわち分散が大きな材料を適用すると、可視光域での軸上色収差を良好に補正することが困難となる。

１．４＜ｈｗＰＬ／ｆｗ＜２．７ ・・・（１ａ）
８８＜νｄ ・・・（２ａ）
−０．２２＜θＣｔ−（０．００４７・νｄ＋０．５４６）＜−０．１１・・・（３ａ）

さらに好ましくは各条件式（１ａ）乃至（３ａ）の数値範囲を次のごとく設定すると、
先に述べた条件式が意味する効果を最大限に得られる。
１．５＜ｈｗＰＬ／ｆｗ＜２．４ ・・・（１ｂ）
９０＜νｄ ・・・（２ｂ）
−０．２０＜θＣｔ−（０．００４７・νｄ＋０．５４６）＜−０．１２
・・・（３ｂ）

各実施例において、好ましくは次の諸条件のうちの１以上を満足するのが良い。第２レンズ群Ｌ２に含まれる正レンズのうち、前述した条件式（１）又は条件式（１ａ）又は条件式（１ｂ）を満足する正レンズの材料のｄ線でのアッベ数の平均値をνｄaveとする。第２レンズ群Ｌ２の焦点距離をｆ２、望遠端における全系の焦点距離をｆｔとする。第１レンズ群Ｌ１は、正レンズＧ１４と負レンズＧ１３を接合した全体として正の屈折力の接合レンズＧ１ｂを有し、接合レンズＧ１ｂに含まれる正レンズＧ１４の材料のアッベ数をνｄｐ、接合レンズＧ１ｂに含まれる負レンズＧ１３の材料のアッベ数をνｄｎとする。

第１レンズ群Ｌ１は、物体側から像側へ順に、物体側の面が凸でメニスカス形状の負レンズＧ１１、両凹形状の負レンズＧ１２、負レンズＧ１３と正レンズＧ１４を接合した、全体として正の屈折力の接合レンズＧ１ｂから構成されている。そして負レンズＧ１１と負レンズＧ１２の合成の焦点距離をｆ１ａ、接合レンズＧ１ｂの焦点距離をｆ１ｂとする。このとき次の条件式のうち１以上を満足するのが良い。

・各実施例に示したレンズの形状、枚数に限定されるものではなく、適宜変更すること。
・ズーミングに際して開口絞りＳＰを移動させる構成とすること。
・非球面レンズの材料はガラスに限らず、球面形状のレンズ面上に樹脂材料で非球面形状を形成した（非球面成分を乗せた）ハイブリッドタイプの非球面レンズや、プラスチック材料より成る非球面レンズを用いること。
・一部のレンズおよびレンズ群を光軸に対して垂直方向の成分を持つように移動させ、これにより手ぶれ等の振動に伴う像ブレを補正すること。
・固体撮像素子を有する撮像装置に用いるときには、ズームレンズによって生じる歪曲収差や色収差を電気的な画像処理による補正手段により、補正すること。

Claims (15)

1. 物体側から像側へ順に、負の屈折力の第１レンズ群、正の屈折力の第２レンズ群より構成され、ズーミングに際して前記第１レンズ群および前記第２レンズ群が互いに異なる軌跡で移動するズームレンズであって、
   レンズの材料のＣ線、ｔ線、Ｆ線における屈折率をそれぞれｎＣ、ｎｔ、ｎＦ、ｄ線におけるアッベ数をνｄ、θＣｔ＝（ｎＣ−ｎｔ）／（ｎＦ−ｎＣ）とするとき、前記第２レンズ群は、
   ８５．０＜νｄ
   −０．２５＜θＣｔ−（０．００４７×νｄ＋０．５４６）＜−０．１０
   なる条件式を満足する正レンズＰＬを含み、
   広角端において前記正レンズＰＬを通過する軸上光束のマージナル光線の入射高さをｈｗＰＬ、広角端における全系の焦点距離をｆｗとするとき、
   １．３＜ｈｗＰＬ／ｆｗ＜３．０
   なる条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
2. 前記第２レンズ群は、複数の正レンズを有し、広角端において前記第２レンズ群に含まれる正レンズを通過する軸上光束のマージナル光線の入射高さをｈｗとしたとき、
   １．３＜ｈｗ／ｆｗ＜３．０
   なる条件式を満足する正レンズの材料のｄ線におけるアッベ数の平均値をνｄａｖｅとするとき、
   ７４．０＜νｄａｖｅ
   なる条件式を満足す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２レンズ群の焦点距離をｆ２、望遠端における全系の焦点距離をｆｔとするとき、
   １．２＜ｆ２／ｆｔ＜２．０
   なる条件式を満足することを特徴とする請求項１又は２に記載のズームレンズ。
4. 前記第１レンズ群は、正レンズと負レンズが接合され、全体として正の屈折力を有する接合レンズＧ１ｂを有し、前記接合レンズＧ１ｂに含まれる正レンズの材料のアッベ数をνｄｐ、前記接合レンズＧ１ｂに含まれる負レンズの材料のアッベ数をνｄｎとするとき、
   ０．０１６＜１／νｄｐ−１／νｄｎ＜０．０６０
   なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のズームレンズ。
5. 前記第２レンズ群の最も像側に接合レンズＧ２ｃが配置され、前記接合レンズＧ２ｃの物体側のレンズは正レンズであり、像側のレンズは負レンズであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のズームレンズ。
6. 前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２、前記接合レンズＧ２ｃの焦点距離をｆ２ｃとするとき、
   １．２＜ｆ２ｃ／ｆ２＜４．０
   なる条件式を満足することを特徴とする請求項５に記載のズームレンズ。
7. 望遠端における全系の焦点距離をｆｔ、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１とするとき、
   ０．９＜｜ｆ１｜／ｆｔ＜１．８
   なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のズームレンズ。
8. 前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２、広角端における全系の焦点距離をｆｗとするとき、
   ２．５＜ｆ２／ｆｗ＜４．０
   なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のズームレンズ。
9. 前記第２レンズ群は、物体側から像側へ順に、正レンズＧ２１と正レンズＧ２２を有し、前記正レンズＧ２１の焦点距離をｆ２１、前記正レンズＧ２２の焦点距離をｆ２２とするとき、
   ０．８＜ｆ２１／ｆ２２＜１．５
   なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載のズームレンズ。
10. 単一のレンズまたは複数のレンズを接合した接合レンズをレンズ成分とするとき、前記第２レンズ群は、物体側から像側へ順に、正レンズ、正レンズ、負レンズ成分、正レンズと負レンズを接合した接合レンズＧ２ｃから構成されることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載のズームレンズ。
11. 前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２、広角端におけるレンズ全長をＴＬｗとするとき、
    ５．１＜ＴＬｗ／ｆ２＜７．０
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のズームレンズ。
12. 前記第１レンズ群は、物体側から像側へ順に、物体側の面が凸でメニスカス形状の負レンズＧ１１、両凹形状の負レンズＧ１２、負レンズＧ１３と正レンズＧ１４が接合され、全体として正の屈折力を有する接合レンズＧ１ｂから構成され、
    前記負レンズＧ１１と前記負レンズＧ１２の合成の焦点距離をｆ１ａ、前記接合レンズＧ１ｂの焦点距離をｆ１ｂとするとき、
    ０．１０＜−ｆ１ａ／ｆ１ｂ＜０．２２
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載のズームレンズ。
13. 固体撮像素子に像を形成することを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載のズームレンズ。
14. 請求項１乃至１３のいずれか１項に記載のズームレンズと、該ズームレンズによって形成される像を受光する撮像素子を有することを特徴とする撮像装置。
15. 前記撮像装置において得られた画像に対して画像処理を行うことで、前記撮像装置に含まれるズームレンズによって生じる収差を補正する補正手段を有することを特徴とする請求項１４に記載の撮像装置。