JP2015082068A

JP2015082068A - ズームレンズ

Info

Publication number: JP2015082068A
Application number: JP2013220934A
Authority: JP
Inventors: 来未; Lai Wei
Original assignee: Tamron Co Ltd
Current assignee: Tamron Co Ltd
Priority date: 2013-10-24
Filing date: 2013-10-24
Publication date: 2015-04-27
Also published as: US20150116819A1; CN104570303A

Abstract

【課題】小型化、高変倍比化を達成するとともに、メガピクセル化された撮像素子に対応可能な高い光学性能を備えたズームレンズを提供する。【解決手段】本発明にかかるズームレンズは、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ11と、所定の口径を規定する開口絞りＳＴ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、両面に非球面が形成された正レンズＬ121と、負レンズＬ122と正レンズＬ123と負レンズＬ124とからなる接合レンズと、正レンズＬ125と、を備えて構成されている。そして、所定の条件を満足することにより、小型、高変倍比で、メガピクセル化された撮像素子に対応可能な高い光学性能を備えることができる。【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などに用いることが可能で、特に昼夜の撮影を行う監視カメラに好適なズームレンズに関する。

従来より、無人の施設の監視のために、ＣＣＴＶ（ＣｌｏｓｅｄＣｉｒｃｕｉｔＴｅｌｅＶｉｓｉｏｎ）などの監視カメラが広く用いられている。監視カメラでは、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ことが多い。したがって、監視カメラには、昼夜を問わず使用可能なレンズ系、すなわち可視光域と近赤外光域の双方の光に対応可能なレンズ系が求められる。

一般に、可視光域用に設計されたレンズ系では、特に、近赤外光域において色収差が発生し、夜間の近赤外光での撮影の際にピントずれを起こしてしまう。そこで、監視カメラに搭載されるレンズ系としては、可視光域から近赤外光域までの広い波長域の光に対してピント位置が一定となるように、広帯域の色収差を良好に補正できるものが好ましい。さらに、変倍可能であり、小型、大口径比で良好な光学性能を有するレンズであればより好ましい。

従来においても、監視カメラに搭載できるように、可視光域から近赤外光域までの光に対応可能なズームレンズが提案されている（たとえば、特許文献１，２を参照。）。

特許文献１に開示されている変倍光学系は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、絞りと、正の屈折力を有する第２レンズ群とが配置されて構成されている。そして、第１レンズ群には、物体側から順に、負メニスカスレンズ、両凹レンズ、正レンズが配置されている。また、第２レンズ群には、５枚の単レンズが配置されている。

特許文献２に開示されているズームレンズは、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、絞りと、正の屈折力を有する第２レンズ群とが配置されて構成されている。そして、第１レンズ群には、物体側から順に、負メニスカスレンズ、両凹レンズ、正レンズが配置されている。また、第２レンズ群には、３枚の接合レンズが配置されている。

特開２００９−２３０１２２号公報特開２０１１−１７５１７４号公報

ところで、近年では、監視カメラ用のレンズ系として、可視光域から近赤外光域までの広帯域の波長に対応可能なことに加え、高変倍であることも要求されるようになってきた。また、薄暗い場所であっても鮮明に撮影できるような大口径比のレンズ系も求められるようになってきた。さらに、近年、撮像素子（ＣＣＤやＣＭＯＳ等）の高画素化が急激に進んだこともあって、被写体のより細かな特徴を確認できるいわゆるメガピクセル化に対応したレンズ系も求められるようになってきた。

また、一方で、小型の監視用ドームカメラの普及により、ドーム内に収容可能な小型のレンズ系の要求も高まっている。したがって、メガピクセル化に対応可能な監視カメラ用のレンズ系としては、小型で、全変倍域に亘って可視光域から近赤外光域までの光に対する諸収差を良好に補正できる極めて高い光学性能が求められる。

しかしながら、上記特許文献１に開示された監視カメラ用レンズ系では、変倍比はせいぜい２倍程度であり、不満が残る。そこで、特許文献１に開示された技術を前提として、高変倍比化、大口径比化を実現しようとすると、メガピクセル化に対応できる程度の高い光学性能を得ることは困難であるという重大な問題が生じてくる。

また、上記特許文献２に開示された監視カメラ用レンズ系は、メガピクセル化に対応可能な高い光学性能を備えてはいるものの、全長が６５ｍｍ以上あるため、小型の監視カメラ用ドーム内に収容することが困難である。

本発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、小型化、高変倍比化を達成するとともに、メガピクセル化された撮像素子に対応可能な高い光学性能を備えたズームレンズを提供することを目的とする。加えて、大口径比化を達成するとともに、全変倍域に亘って可視光域から近赤外光域の光に対して発生する諸収差を良好に補正することが可能な高い光学性能を備えた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、本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、からなり、前記第２レンズ群を光軸に沿って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い、前記第１レンズ群を光軸に沿って像側へ移動させることにより変倍に伴う結像面変動の補正を行うズームレンズであって、前記第２レンズ群が、物体側から順に配置された、少なくとも１面に非球面が形成された正レンズと、負レンズと正レンズと負レンズとからなる接合レンズと、を備え、以下に示す条件式を満足することを特徴とする。
（１）１．８＜Ｄ２／Ｚ＜２．３
ただし、Ｄ２は前記第２レンズ群の変倍に伴う広角端から望遠端までの移動量、Ｚは変倍比（望遠端焦点距離／広角端焦点距離）を示す。

本発明によれば、小型化、高変倍比化を達成するとともに、メガピクセル化された撮像素子に対応可能な高い光学性能を備えたズームレンズを提供することができる。

さらに、本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。
（２） νｄ２ｐ＞８０
（３）０．６＜νｄ２２／νｄ２４＜１
ただし、νｄ２ｐは前記第２レンズ群中の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、νｄ２２は前記第２レンズ群中の接合レンズにおいて最も物体側に配置された負レンズのｄ線に対するアッベ数、νｄ２４は前記第２レンズ群中の接合レンズにおいて最も像側に配置された負レンズのｄ線に対するアッベ数を示す。

本発明によれば、大口径比化を達成するとともに、全変倍域に亘って可視光域から近赤外光域の光に対して発生する諸収差を良好に補正することが可能な高い光学性能を備えたズームレンズを提供することができる。

さらに、本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レンズ群中の接合レンズの像側に正レンズが配置され、以下に示す条件式を満足することを特徴とする。
（４）０．０２＜Ｄｐ／Ｌ２＜０．１５
ただし、Ｄｐは前記接合レンズと当該接合レンズの像側に配置された正レンズとの間隔、Ｌ２は前記第２レンズ群の全長を示す。

本発明によれば、第２レンズ群の全長を短縮するとともに、第２レンズ群におけるペッツバール和の適正なバランスを保持して諸収差を良好に補正することが可能な高い光学性能を備えたズームレンズを提供することができる。

本発明によれば、小型化、高変倍比化を達成するとともに、メガピクセル化された撮像素子に対応可能な高い光学性能を備えた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。さらに、大口径比化を達成するとともに、全変倍域に亘って可視光域から近赤外光域の光に対して発生する諸収差を良好に補正することが可能な高い光学性能を備えた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諸収差図である。

以下、本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。

本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、所定の口径を規定する開口絞りと、正の屈折力を有する第２レンズ群と、からなる。そして、このズームレンズは、第２レンズ群を光軸に沿って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、前記第１レンズ群を光軸に沿って移動させることにより変倍に伴う結像面変動（結像位置）の補正を行う。

本発明は、小型化、高変倍比化を達成するとともに、メガピクセル化された撮像素子に対応可能な高い光学性能を備えたズームレンズを提供することを目的としている。加えて、大口径比化を達成するとともに、全変倍域に亘って可視光域から近赤外光域の光に対して発生する諸収差を良好に補正することが可能な高い光学性能を備えたズームレンズを提供することも目的としている。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、第２レンズ群が、物体側から順に配置された、少なくとも１面に非球面が形成された正レンズと、負レンズと正レンズと負レンズとからなる接合レンズと、を備えて構成される。第２レンズ群中の、最も物体側に配置される正レンズに非球面を形成することで、大口径比化に伴って発生する球面収差を良好に補正することができるようになる。また、第２レンズ群中に接合レンズを配置することで、色収差の補正が可能になる。

加えて、第２レンズ群の変倍に伴う広角端から望遠端までの移動量をＤ２、変倍比（望遠端焦点距離／広角端焦点距離）をＺとするとき、次の条件式を満足することが好ましい。
（１）１．８＜Ｄ２／Ｚ＜２．３

条件式（１）は、変倍に伴う第２レンズ群の適切なストローク範囲を規定する式である。この条件式（１）を満足することで、変倍に伴う第２レンズ群のストローク範囲を抑制して光学系全長の短縮を図りながら高変倍比化を実現するとともに、高い光学性能を得ることができる。

条件式（１）においてその下限を下回ると、光学系の小型化には有利になるが、特に広角端における球面収差とコマ収差との補正が困難になり、光学性能が劣化し問題となる。一方、条件式（１）においてその上限を超えると、変倍に伴う第２レンズ群の移動量が増加してしまうため、光学系の小型化が困難となる。

なお、上記条件式（１）は、次に示す範囲を満足すると、より好ましい効果が期待できる。
（１ａ）２＜Ｄ２／Ｚ＜２．３
この条件式（１ａ）で規定する範囲を満足することにより、小型で、より優れた光学性能を備えたズームレンズを実現することができる。

さらに、本発明にかかるズームレンズでは、第２レンズ群中の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νｄ２ｐ、第２レンズ群中の接合レンズにおいて最も物体側に配置された負レンズのｄ線に対するアッベ数をνｄ２２、前記第２レンズ群中の接合レンズにおいて最も像側に配置された負レンズのｄ線に対するアッベ数をνｄ２４とするとき、次の条件式を満足することが好ましい。
（２） νｄ２ｐ＞８０
（３）０．６＜νｄ２２／νｄ２４＜１

条件式（２）は、全変倍域に亘って可視光域から近赤外光域までの光に対して発生する色収差を良好に補正するための条件を規定する式である。条件式（２）を満足する異常低分散材料で第２レンズ群中に配置する接合レンズを構成する正レンズを形成することによって、全変倍域に亘って可視光域から近赤外光域までの光に対して発生する色収差を良好に補正することができるようになる。なお、条件式（２）においてその下限を下回ると、全変倍域に亘って可視光域から近赤外光域までの光に対して発生する色収差を補正することが困難となる。

条件式（３）は、大口径比化に伴って全変倍域において発生が顕著になる色収差を良好に補正するための条件を規定する式である。条件式（３）においてその下限を下回ると、望遠端において発生する色収差の補正が困難になる。一方、条件式（３）においてその上限を超えると、広角端において発生する色収差の補正が困難になる。

なお、上記条件式（３）は、次に示す範囲を満足すると、より好ましい効果が期待できる。
（３ａ）０．７＜νｄ２２／νｄ２４＜０．９
この条件式（３ａ）で規定する範囲を満足することにより、大口径比化に伴って全変倍域において発生が顕著になる色収差をより良好に補正することができる。

さらに、本発明にかかるズームレンズでは、第２レンズ群中の接合レンズの像側に正レンズを配置することが好ましい。そして、第２レンズ群中の接合レンズと当該接合レンズの像側に配置された正レンズとの間隔をＤｐ、第２レンズ群の全長をＬ２とするとき、次の条件式を満足することが好ましい。
（４）０．０２＜Ｄｐ／Ｌ２＜０．１５

条件式（４）は、像面湾曲をはじめとする諸収差の良好な補正を実現するための条件を示す式である。条件式（４）を満足することで、第２レンズ群の全長を短縮するとともに、第２レンズ群におけるペッツバール和の適正なバランスを保持して諸収差を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、第２レンズ群におけるペッツバール和が負に偏りすぎて、特に像面湾曲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、第２レンズ群の全長が長くなりすぎて、ズームレンズの全長が延びてしまう。

なお、上記条件式（４）は、次に示す範囲を満足すると、より好ましい効果が期待できる。
（４ａ）０．０５＜Ｄｐ／Ｌ２＜０．１２
この条件式（４ａ）で規定する範囲を満足することにより、第２レンズ群の全長をさらに短縮して、諸収差のより良好な補正が可能になる。

さらに、本発明にかかるズームレンズでは、第２レンズ群の最物体側に配置された正レンズのｄ線に対するアッベ数をνｄ２１とするとき、次の条件式を満足することが好ましい。
（５） νｄ２１＞６３

条件式（５）は、全変倍域に亘って可視光域から近赤外光域までの光に対して発生する色収差を良好に補正するための条件を規定する式である。条件式（５）を満足する低分散材料で第２レンズ群の最物体側に配置された正レンズを形成することにより、全変倍域に亘って可視光域から近赤外光域までの光に対して発生する色収差を良好に補正することができるようになる。なお、条件式（５）においてその下限を下回ると、軸上色収差の補正が困難となり、可視光域から近赤外光域までの光に対して発生する色収差を十分に補正できない。

さらに、本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、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズと、両凹形状の負レンズと、正レンズとが配列された３群３枚で構成される。光学系の最も物体側に、負の屈折力を有する、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズを配置することによって、広角化を図っている。

加えて、第１レンズ群の正レンズのｄ線に対するアッベ数をνｄ１３とするとき、次の条件式を満足することが好ましい。
（６） νｄ１３＜２０

条件式（６）は、第１レンズ群内で発生する色収差を当該第１レンズ群自体で補正できるようにするための条件を規定する式である。すなわち、第１レンズ群内の負レンズにより発生した軸上色収差と倍率色収差を、条件式（６）を満足することにより、正レンズにより前記負レンズとは逆方向に当該収差を同量発生させて、第１レンズ群全体として発生する色収差を補正することができる。なお、条件式（６）においてその上限を超えると、正レンズにおいて補正に必要な色収差量を発生させることができなくなり、結果として第１レンズ群で発生する色収差が増大してしまう。

以上説明したように、本発明にかかるズームレンズは、上記各条件を満足することにより、小型化、高変倍比化を達成するとともに、メガピクセル化された撮像素子に対応可能な高い光学性能を備えることができる。加えて、大口径比化を達成するとともに、全変倍域に亘って可視光域から近赤外光域の光に対して発生する諸収差を良好に補正することが可能な高い光学性能を備えることができる。なお、上記各条件を一つよりも複数同時に満足することにより、より優れた光学性能が得られる。

以下、本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本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ＳＴ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と結像面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。また、結像面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、負レンズＬ₁₁₁、負レンズＬ₁₁₂、および正レンズＬ₁₁₃が配置されて構成される。負レンズＬ₁₁₁は、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズで構成されている。負レンズＬ₁₁₂は、両凹レンズで構成されている。

第２レンズ群Ｇ₁₂は、物体側から順に、正レンズＬ₁₂₁、負レンズＬ₁₂₂、正レンズＬ₁₂₃、負レンズＬ₁₂₄、および正レンズＬ₁₂₅が配置されて構成される。正レンズＬ₁₂₁の両面には、非球面が形成されている。負レンズＬ₁₂₂と正レンズＬ₁₂₃と負レンズＬ₁₂₄とが、接合されている。また、正レンズＬ₁₂₅の両面には、非球面が形成されている。

このズームレンズでは、第２レンズ群Ｇ₁₂を光軸に沿って物体側へ移動させることによって広角端から望遠端への変倍を行い、第１レンズ群Ｇ₁₁を光軸に沿って結像面ＩＭＧ側へ移動させることによって変倍に伴う結像面変動（結像位置）の補正を行う。

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。

ズームレンズ全系の焦点距離＝3.10（広角端）〜8.65（望遠端）
Ｆナンバー（Ｆｎｏ．）＝1.35（広角端）〜2.22（望遠端）
画角（２ω）＝139.5（広角端）〜44.5（望遠端）
変倍比（Ｚ）＝2.79

（レンズデータ）
ｒ₁＝32.3570
ｄ₁＝0.90 ｎｄ₁＝1.88100 νｄ₁＝40.14
ｒ₂＝7.0357
ｄ₂＝4.93
ｒ₃＝-20.3046
ｄ₃＝0.60 ｎｄ₂＝1.69680 νｄ₂＝55.46
ｒ₄＝52.9626
ｄ₄＝0.10
ｒ₅＝19.9083
ｄ₅＝1.88 ｎｄ₃＝1.95906 νｄ₃＝17.47
ｒ₆＝141.1846
ｄ₆＝D(6)（可変）
ｒ₇＝∞（開口絞り）
ｄ₇＝D(7)（可変）
ｒ₈＝6.5000（非球面）
ｄ₈＝3.47 ｎｄ₄＝1.61881 νｄ₄＝63.85
ｒ₉＝-14.9838（非球面）
ｄ₉＝0.10
ｒ₁₀＝80.0537
ｄ₁₀＝0.60 ｎｄ₅＝1.69895 νｄ₅＝30.05
ｒ₁₁＝6.5000
ｄ₁₁＝3.68 ｎｄ₆＝1.49700 νｄ₆＝81.61
ｒ₁₂＝-8.1250
ｄ₁₂＝0.60 ｎｄ₇＝1.54814 νｄ₇＝45.82
ｒ₁₃＝5.5000
ｄ₁₃＝0.33
ｒ₁₄＝7.3337（非球面）
ｄ₁₄＝2.41 ｎｄ₈＝1.74330 νｄ₈＝49.33
ｒ₁₅＝-162.1127（非球面）
ｄ₁₅＝D(15)（可変）
ｒ₁₆＝∞
ｄ₁₆＝1.20 ｎｄ₉＝1.51633 νｄ₉＝64.14
ｒ₁₇＝∞
ｄ₁₇＝1.00
ｒ₁₈＝∞（結像面）

円錐係数（Ｋ）および非球面係数（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）
（第８面）
Ｋ＝-0.5742，
Ａ＝2.3129×10^-5，Ｂ＝6.4387×10^-7，
Ｃ＝-1.0530×10^-8，Ｄ＝3.3380×10^-9
（第９面）
Ｋ＝-14.5328，
Ａ＝2.4858×10^-4，Ｂ＝-9.0271×10^-6，
Ｃ＝3.6278×10^-7，Ｄ＝-4.3932×10^-9
（第１４面）
Ｋ＝-3.5681，
Ａ＝1.9210×10^-3，Ｂ＝-1.1573×10^-4，
Ｃ＝6.4399×10^-6，Ｄ＝-5.7187×10^-7
（第１５面）
Ｋ＝0，
Ａ＝9.2492×10^-4，Ｂ＝-7.1211×10^-5，
Ｃ＝1.7807×10^-6，Ｄ＝-2.8592×10^-7

（変倍データ）
広角端望遠端
D(6) 15.25 2.20
D(7) 6.10 0.80
D(15) 3.44 8.76

（条件式（１）に関する数値）
Ｄ２（第２レンズ群Ｇ₁₂の変倍に伴う広角端から望遠端までの移動量）＝5.30
Ｄ２／Ｚ＝1.9

（条件式（２）に関する数値）
νｄ２ｐ（正レンズＬ₁₂₃のｄ線に対するアッベ数）＝81.61

（条件式（３）に関する数値）
νｄ２２（負レンズＬ₁₂₂のｄ線に対するアッベ数）／νｄ２４（負レンズＬ₁₂₄のｄ線に対するアッベ数）＝0.656

（条件式（４）に関する数値）
Ｄｐ（第２レンズ群Ｇ₁₂中の接合レンズと正レンズＬ₁₂₅との間隔）＝0.33
Ｌ２（第２レンズ群Ｇ₁₂の全長）＝11.19
Ｄｐ／Ｌ２＝0.0295

（条件式（５）に関する数値）
νｄ２１（正レンズＬ₁₂₁のｄ線に対するアッベ数）＝63.85

（条件式（６）に関する数値）
νｄ１３（正レンズＬ₁₁₃のｄ線に対するアッベ数）＝17.47

図２は、実施例１にかかるズームレンズの諸収差図である。同図には、波長５８７．５６ｎｍ（ｄ線）、波長８５０．００ｎｍ（近赤外光域）に相当する波長の収差が示されている。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３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ＳＴ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と結像面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。また、結像面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、負レンズＬ₂₁₁、負レンズＬ₂₁₂、および正レンズＬ₂₁₃が配置されて構成される。負レンズＬ₂₁₁は、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズで構成されている。負レンズＬ₂₁₂は、両凹レンズで構成されている。

第２レンズ群Ｇ₂₂は、物体側から順に、正レンズＬ₂₂₁、負レンズＬ₂₂₂、正レンズＬ₂₂₃、負レンズＬ₂₂₄、および正レンズＬ₂₂₅が配置されて構成される。正レンズＬ₂₂₁の両面には、非球面が形成されている。負レンズＬ₂₂₂と正レンズＬ₂₂₃と負レンズＬ₂₂₄とが、接合されている。また、正レンズＬ₂₂₅の両面には、非球面が形成されている。

このズームレンズでは、第２レンズ群Ｇ₂₂を光軸に沿って物体側へ移動させることによって広角端から望遠端への変倍を行い、第１レンズ群Ｇ₂₁を光軸に沿って結像面ＩＭＧ側へ移動させることによって変倍に伴う結像面変動（結像位置）の補正を行う。

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。

ズームレンズ全系の焦点距離＝3.10（広角端）〜8.65（望遠端）
Ｆナンバー（Ｆｎｏ．）＝1.35（広角端）〜2.27（望遠端）
画角（２ω）＝137.8（広角端）〜44.8（望遠端）
変倍比（Ｚ）＝2.79

（レンズデータ）
ｒ₁＝28.6250
ｄ₁＝0.90 ｎｄ₁＝1.88100 νｄ₁＝40.14
ｒ₂＝6.7499
ｄ₂＝4.69
ｒ₃＝-19.1417
ｄ₃＝0.60 ｎｄ₂＝1.69680 νｄ₂＝55.46
ｒ₄＝37.2368
ｄ₄＝0.25
ｒ₅＝18.5538
ｄ₅＝1.80 ｎｄ₃＝1.95906 νｄ₃＝17.47
ｒ₆＝111.0681
ｄ₆＝D(6)（可変）
ｒ₇＝∞（開口絞り）
ｄ₇＝D(7)（可変）
ｒ₈＝7.2427（非球面）
ｄ₈＝3.40 ｎｄ₄＝1.61881 νｄ₄＝63.85
ｒ₉＝-18.6060（非球面）
ｄ₉＝0.10
ｒ₁₀＝18.9270
ｄ₁₀＝0.60 ｎｄ₅＝1.69895 νｄ₅＝30.05
ｒ₁₁＝6.9000
ｄ₁₁＝3.80 ｎｄ₆＝1.49700 νｄ₆＝81.61
ｒ₁₂＝-8.8110
ｄ₁₂＝0.60 ｎｄ₇＝1.62004 νｄ₇＝36.30
ｒ₁₃＝5.9000
ｄ₁₃＝1.12
ｒ₁₄＝8.2626（非球面）
ｄ₁₄＝2.40 ｎｄ₈＝1.74330 νｄ₈＝49.33
ｒ₁₅＝-48.0196（非球面）
ｄ₁₅＝D(15)（可変）
ｒ₁₆＝∞
ｄ₁₆＝1.20 ｎｄ₉＝1.51633 νｄ₉＝64.14
ｒ₁₇＝∞
ｄ₁₇＝1.00
ｒ₁₈＝∞（結像面）

円錐係数（Ｋ）および非球面係数（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）
（第８面）
Ｋ＝-0.6694，
Ａ＝-1.9599×10^-5，Ｂ＝-1.1027×10^-6，
Ｃ＝1.0229×10^-7，Ｄ＝-6.8191×10^-10
（第９面）
Ｋ＝-6.5395，
Ａ＝2.8291×10^-4，Ｂ＝-8.8130×10^-6，
Ｃ＝3.2824×10^-7，Ｄ＝-4.6912×10^-9
（第１４面）
Ｋ＝-5.7444，
Ａ＝1.8945×10^-3，Ｂ＝-7.3437×10^-5，
Ｃ＝3.9376×10^-6，Ｄ＝-1.3730×10^-7
（第１５面）
Ｋ＝0，
Ａ＝8.9125×10^-4，Ｂ＝-4.9082×10^-5，
Ｃ＝4.7040×10^-6，Ｄ＝-1.9831×10^-7

（変倍データ）
広角端望遠端
D(6) 13.83 2.20
D(7) 6.86 0.80
D(15) 3.45 9.53

（条件式（１）に関する数値）
Ｄ２（第２レンズ群Ｇ₂₂の変倍に伴う広角端から望遠端までの移動量）＝6.06
Ｄ２／Ｚ＝2.172

（条件式（２）に関する数値）
νｄ２ｐ（正レンズＬ₂₂₃のｄ線に対するアッベ数）＝81.61

（条件式（３）に関する数値）
νｄ２２（負レンズＬ₂₂₂のｄ線に対するアッベ数）／νｄ２４（負レンズＬ₂₂₄のｄ線に対するアッベ数）＝0.828

（条件式（４）に関する数値）
Ｄｐ（第２レンズ群Ｇ₂₂中の接合レンズと正レンズＬ₂₂₅との間隔）＝1.12
Ｌ２（第２レンズ群Ｇ₂₂の全長）＝12.02
Ｄｐ／Ｌ２＝0.093

（条件式（５）に関する数値）
νｄ２１（正レンズＬ₂₂₁のｄ線に対するアッベ数）＝63.85

（条件式（６）に関する数値）
νｄ１３（正レンズＬ₂₁₃のｄ線に対するアッベ数）＝17.47

図４は、実施例２にかかるズームレンズの諸収差図である。同図には、波長５８７．５６ｎｍ（ｄ線）、波長８５０．００ｎｍ（近赤外光域）に相当する波長の収差が示されている。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５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ＳＴ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と結像面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。また、結像面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、負レンズＬ₃₁₁、負レンズＬ₃₁₂、および正レンズＬ₃₁₃が配置されて構成される。負レンズＬ₃₁₁は、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズで構成されている。負レンズＬ₃₁₂は、両凹レンズで構成されている。

第２レンズ群Ｇ₃₂は、物体側から順に、正レンズＬ₃₂₁、負レンズＬ₃₂₂、正レンズＬ₃₂₃、負レンズＬ₃₂₄、および正レンズＬ₃₂₅が配置されて構成される。正レンズＬ₃₂₁の両面には、非球面が形成されている。負レンズＬ₃₂₂と正レンズＬ₃₂₃と負レンズＬ₃₂₄とが、接合されている。また、正レンズＬ₃₂₅の両面には、非球面が形成されている。

このズームレンズでは、第２レンズ群Ｇ₃₂を光軸に沿って物体側へ移動させることによって広角端から望遠端への変倍を行い、第１レンズ群Ｇ₃₁を光軸に沿って結像面ＩＭＧ側へ移動させることによって変倍に伴う結像面変動（結像位置）の補正を行う。

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。

ズームレンズ全系の焦点距離＝3.10（広角端）〜8.65（望遠端）
Ｆナンバー（Ｆｎｏ．）＝1.35（広角端）〜2.27（望遠端）
画角（２ω）＝139.2（広角端）〜45.0（望遠端）
変倍比（Ｚ）＝2.79

（レンズデータ）
ｒ₁＝31.1372
ｄ₁＝0.90 ｎｄ₁＝1.88100 νｄ₁＝40.14
ｒ₂＝6.6424
ｄ₂＝4.37
ｒ₃＝-19.8116
ｄ₃＝0.60 ｎｄ₂＝1.69680 νｄ₂＝55.46
ｒ₄＝35.2194
ｄ₄＝0.25
ｒ₅＝17.2773
ｄ₅＝1.80 ｎｄ₃＝1.94594 νｄ₃＝17.98
ｒ₆＝88.8758
ｄ₆＝D(6)（可変）
ｒ₇＝∞（開口絞り）
ｄ₇＝D(7)（可変）
ｒ₈＝7.8857（非球面）
ｄ₈＝3.40 ｎｄ₄＝1.61881 νｄ₄＝63.85
ｒ₉＝-28.3972（非球面）
ｄ₉＝0.10
ｒ₁₀＝12.3684
ｄ₁₀＝0.60 ｎｄ₅＝1.69895 νｄ₅＝30.05
ｒ₁₁＝6.5000
ｄ₁₁＝3.80 ｎｄ₆＝1.49700 νｄ₆＝81.61
ｒ₁₂＝-12.5484
ｄ₁₂＝0.60 ｎｄ₇＝1.67270 νｄ₇＝32.17
ｒ₁₃＝7.6921
ｄ₁₃＝1.63
ｒ₁₄＝9.0202（非球面）
ｄ₁₄＝2.40 ｎｄ₈＝1.74330 νｄ₈＝49.33
ｒ₁₅＝-87.6394（非球面）
ｄ₁₅＝D(15)（可変）
ｒ₁₆＝∞
ｄ₁₆＝1.20 ｎｄ₉＝1.51633 νｄ₉＝64.14
ｒ₁₇＝∞
ｄ₁₇＝1.00
ｒ₁₈＝∞（結像面）

円錐係数（Ｋ）および非球面係数（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）
（第８面）
Ｋ＝-0.6133，
Ａ＝1.7513×10^-6，Ｂ＝-1.7488×10^-6，
Ｃ＝1.4786×10^-7，Ｄ＝-1.4764×10^-9
（第９面）
Ｋ＝0.2439，
Ａ＝2.4387×10^-4，Ｂ＝-6.2756×10^-6，
Ｃ＝3.2083×10^-7，Ｄ＝-5.0726×10^-9
（第１４面）
Ｋ＝-7.8516，
Ａ＝1.5681×10^-3，Ｂ＝-8.1838×10^-5，
Ｃ＝3.7026×10^-6，Ｄ＝-1.5052×10^-7
（第１５面）
Ｋ＝0，
Ａ＝7.1700×10^-4，Ｂ＝-4.2843×10^-5，
Ｃ＝2.6181×10^-6，Ｄ＝-1.3743×10^-7

（変倍データ）
広角端望遠端
D(6) 13.39 2.20
D(7) 7.11 0.80
D(15) 3.44 9.80

（条件式（１）に関する数値）
Ｄ２（第２レンズ群Ｇ₃₂の変倍に伴う広角端から望遠端までの移動量）＝6.31
Ｄ２／Ｚ＝2.261

（条件式（２）に関する数値）
νｄ２ｐ（正レンズＬ₃₂₃のｄ線に対するアッベ数）＝81.61

（条件式（３）に関する数値）
νｄ２２（負レンズＬ₃₂₂のｄ線に対するアッベ数）／νｄ２４（負レンズＬ₃₂₄のｄ線に対するアッベ数）＝0.934

（条件式（４）に関する数値）
Ｄｐ（第２レンズ群Ｇ₃₂中の接合レンズと正レンズＬ₃₂₅との間隔）＝1.63
Ｌ２（第２レンズ群Ｇ₃₂の全長）＝12.53
Ｄｐ／Ｌ２＝0.13

（条件式（５）に関する数値）
νｄ２１（正レンズＬ₃₂₁のｄ線に対するアッベ数）＝63.85

（条件式（６）に関する数値）
νｄ１３（正レンズＬ₃₁₃のｄ線に対するアッベ数）＝17.98

図６は、実施例３にかかるズームレンズの諸収差図である。同図には、波長５８７．５６ｎｍ（ｄ線）、波長８５０．００ｎｍ（近赤外光域）に相当する波長の収差が示されている。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ＳＴ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と結像面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。また、結像面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、負レンズＬ₄₁₁、負レンズＬ₄₁₂、および正レンズＬ₄₁₃が配置されて構成される。負レンズＬ₄₁₁は、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズで構成されている。負レンズＬ₄₁₂は、両凹レンズで構成されている。

第２レンズ群Ｇ₄₂は、物体側から順に、正レンズＬ₄₂₁、負レンズＬ₄₂₂、正レンズＬ₄₂₃、負レンズＬ₄₂₄、および正レンズＬ₄₂₅が配置されて構成される。正レンズＬ₄₂₁の両面には、非球面が形成されている。負レンズＬ₄₂₂と正レンズＬ₄₂₃と負レンズＬ₄₂₄とが、接合されている。また、正レンズＬ₄₂₅の両面には、非球面が形成されている。

このズームレンズでは、第２レンズ群Ｇ₄₂を光軸に沿って物体側へ移動させることによって広角端から望遠端への変倍を行い、第１レンズ群Ｇ₄₁を光軸に沿って結像面ＩＭＧ側へ移動させることによって変倍に伴う結像面変動（結像位置）の補正を行う。

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。

ズームレンズ全系の焦点距離＝3.10（広角端）〜8.65（望遠端）
Ｆナンバー（Ｆｎｏ．）＝1.35（広角端）〜2.25（望遠端）
画角（２ω）＝132.9（広角端）〜43.4（望遠端）
変倍比（Ｚ）＝2.79

（レンズデータ）
ｒ₁＝28.5445
ｄ₁＝0.90 ｎｄ₁＝1.88100 νｄ₁＝40.14
ｒ₂＝6.8556
ｄ₂＝4.80
ｒ₃＝-19.2406
ｄ₃＝0.60 ｎｄ₂＝1.69680 νｄ₂＝55.46
ｒ₄＝40.6322
ｄ₄＝0.21
ｒ₅＝19.2751
ｄ₅＝1.84 ｎｄ₃＝1.95906 νｄ₃＝17.47
ｒ₆＝138.1909
ｄ₆＝D(6)（可変）
ｒ₇＝∞（開口絞り）
ｄ₇＝D(7)（可変）
ｒ₈＝6.7845（非球面）
ｄ₈＝3.41 ｎｄ₄＝1.61881 νｄ₄＝63.85
ｒ₉＝-18.1023（非球面）
ｄ₉＝0.10
ｒ₁₀＝16.6622
ｄ₁₀＝0.60 ｎｄ₅＝1.74077 νｄ₅＝27.76
ｒ₁₁＝6.5000
ｄ₁₁＝3.73 ｎｄ₆＝1.43700 νｄ₆＝95.10
ｒ₁₂＝-8.1250
ｄ₁₂＝0.60 ｎｄ₇＝1.62004 νｄ₇＝36.30
ｒ₁₃＝5.6971
ｄ₁₃＝0.81
ｒ₁₄＝8.2963（非球面）
ｄ₁₄＝2.27 ｎｄ₈＝1.85135 νｄ₈＝40.10
ｒ₁₅＝-51.7702（非球面）
ｄ₁₅＝D(15)（可変）
ｒ₁₆＝∞
ｄ₁₆＝1.20 ｎｄ₉＝1.51633 νｄ₉＝64.14
ｒ₁₇＝∞
ｄ₁₇＝1.00
ｒ₁₈＝∞（結像面）

円錐係数（Ｋ）および非球面係数（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）
（第８面）
Ｋ＝-0.6411，
Ａ＝-1.2907×10^-5，Ｂ＝-3.0165×10^-7，
Ｃ＝5.8368×10^-8，Ｄ＝1.2429×10^-9
（第９面）
Ｋ＝-10.2669，
Ａ＝2.9490×10^-4，Ｂ＝-1.0692×10^-5，
Ｃ＝4.2305×10^-7，Ｄ＝-5.6209×10^-9
（第１４面）
Ｋ＝-4.6171，
Ａ＝1.8431×10^-3，Ｂ＝-8.1953×10^-5，
Ｃ＝5.8019×10^-6，Ｄ＝-2.6181×10^-7
（第１５面）
Ｋ＝0，
Ａ＝9.9504×10^-4，Ｂ＝-6.9057×10^-5，
Ｃ＝7.1792×10^-6，Ｄ＝-3.5462×10^-7

（変倍データ）
広角端望遠端
D(6) 14.53 2.20
D(7) 6.55 0.80
D(15) 3.46 9.21

（条件式（１）に関する数値）
Ｄ２（第２レンズ群Ｇ₄₂の変倍に伴う広角端から望遠端までの移動量）＝5.75
Ｄ２／Ｚ＝2.061

（条件式（２）に関する数値）
νｄ２ｐ（正レンズＬ₄₂₃のｄ線に対するアッベ数）＝95.1

（条件式（３）に関する数値）
νｄ２２（負レンズＬ₄₂₂のｄ線に対するアッベ数）／νｄ２４（負レンズＬ₄₂₄のｄ線に対するアッベ数）＝0.765

（条件式（４）に関する数値）
Ｄｐ（第２レンズ群Ｇ₄₂中の接合レンズと正レンズＬ₄₂₅との間隔）＝0.81
Ｌ２（第２レンズ群Ｇ₄₂の全長）＝11.52
Ｄｐ／Ｌ２＝0.07

（条件式（５）に関する数値）
νｄ２１（正レンズＬ₄₂₁のｄ線に対するアッベ数）＝63.85

（条件式（６）に関する数値）
νｄ１３（正レンズＬ₄₁₃のｄ線に対するアッベ数）＝17.47

図８は、実施例４にかかるズームレンズの諸収差図である。同図には、波長５８７．５６ｎｍ（ｄ線）、波長８５０．００ｎｍ（近赤外光域）に相当する波長の収差が示されている。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，・・・・はレンズ面、絞り面等の曲率半径、ｄ₁，ｄ₂，・・・・はレンズ、絞り等の肉厚またはそれらの面間隔、ｎｄ₁，ｎｄ₂，・・・・はレンズ等のｄ線（λ＝５８７．５６ｎｍ）に対する屈折率、νｄ₁，νｄ₂，・・・・はレンズ等の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、レンズ面頂点から光軸方向の距離をＺ、光軸と垂直な方向の高さをｙ、近軸曲率半径をＲ、円錐係数をＫ、４次，６次，８次，１０次の非球面係数をそれぞれＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ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。

以上説明したように、上記各実施例のズームレンズは、上記各条件を満足することにより、小型化、高変倍比化を達成するとともに、メガピクセル化された撮像素子に対応可能な高い光学性能を備えることができる。加えて、大口径比化を達成するとともに、全変倍域に亘って可視光域から近赤外光域の光に対して発生する諸収差を良好に補正することが可能な高い光学性能を備えることができる。これにより、メガピクセル化された撮像素子を搭載する小型の監視カメラ（特に、監視用ドームカメラ）などのビデオカメラに最適なズームレンズになる。なお、上記各実施例のズームレンズは、適宜非球面が形成されたレンズを用いているため、少ないレンズ枚数で、良好な光学性能を維持することができる。

以上のように、本発明のズームレンズは、監視カメラに有用であり、特に、小型化、高変倍比化、大口径比化と、高い光学性能が要求される場合に最適である。

Ｇ₁₁，Ｇ₂₁，Ｇ₃₁，Ｇ₄₁ 第１レンズ群
Ｇ₁₂，Ｇ₂₂，Ｇ₃₂，Ｇ₄₂ 第２レンズ群
Ｌ₁₁₁，Ｌ₁₁₂，Ｌ₁₂₂，Ｌ₁₂₄，Ｌ₂₁₁，Ｌ₂₁₂，Ｌ₂₂₂，Ｌ₂₂₄，Ｌ₃₁₁，Ｌ₃₁₂，Ｌ₃₂₂，Ｌ₃₂₄，Ｌ₄₁₁，Ｌ₄₁₂，Ｌ₄₂₂，Ｌ₄₂₄ 負レンズ
Ｌ₁₁₃，Ｌ₁₂₁，Ｌ₁₂₃，Ｌ₁₂₅，Ｌ₂₁₃，Ｌ₂₂₁，Ｌ₂₂₃，Ｌ₂₂₅，Ｌ₃₁₃，Ｌ₃₂₁，Ｌ₃₂₃，Ｌ₃₂₅，Ｌ₄₁₃，Ｌ₄₂₁，Ｌ₄₂₃，Ｌ₄₂₅ 正レンズ
ＳＴ開口絞り
ＣＧカバーガラス
ＩＭＧ結像面

Claims

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、からなり、
前記第２レンズ群を光軸に沿って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い、前記第１レンズ群を光軸に沿って像側へ移動させることにより変倍に伴う結像面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、少なくとも１面に非球面が形成された正レンズと、負レンズと正レンズと負レンズとからなる接合レンズと、を備え、
以下に示す条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
（１）１．８＜Ｄ２／Ｚ＜２．３
ただし、Ｄ２は前記第２レンズ群の変倍に伴う広角端から望遠端までの移動量、Ｚは変倍比（望遠端焦点距離／広角端焦点距離）を示す。
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に記載のズームレンズ。
（２） νｄ２ｐ＞８０
（３）０．６＜νｄ２２／νｄ２４＜１
ただし、νｄ２ｐは前記第２レンズ群中の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、νｄ２２は前記第２レンズ群中の接合レンズにおいて最も物体側に配置された負レンズのｄ線に対するアッベ数、νｄ２４は前記第２レンズ群中の接合レンズにおいて最も像側に配置された負レンズのｄ線に対するアッベ数を示す。
前記第２レンズ群中の接合レンズの像側に正レンズが配置され、
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。
（４）０．０２＜Ｄｐ／Ｌ２＜０．１５
ただし、Ｄｐは前記接合レンズと当該接合レンズの像側に配置された正レンズとの間隔、Ｌ２は前記第２レンズ群の全長を示す。