JP2017194508A - ズームレンズおよび撮像装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】簡易かつコンパクトな構成でありながら、環境温度の急激な変化が発生した場合であっても、合焦位置変動を抑制して、良好な光学性能を確保することが可能なこと。【解決手段】このズームレンズは、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G11と、負の屈折力を有する第2レンズ群G12と、正の屈折力を有する第3レンズ群G13と、を備えている。第2レンズ群G12を光軸に沿って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。第1レンズ群G11に異常分散性を有する材質で形成された正レンズを備えるとともに、第3レンズ群G13に樹脂で形成された負レンズを備えることで、環境温度の変化が発生しても、合焦位置変動を抑制して、良好な光学性能を確保することが可能になる。【選択図】図2

Description

本発明は、環境温度の変化が生じた場合でも良好な光学性能を確保することが可能なズームレンズ、およびそれを備えた撮像装置に関する。
CCD(Charge Coupled Device)やCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)などの固体撮像素子が備えられた撮像装置に用いることが可能なズームレンズが数多く提案されている(たとえば、特許文献1,2を参照。)。
特開2011−154390号公報 特許第4542933号公報
近年、犯罪の抑止や常時において信頼性の高い証拠の記録を目的とする監視用カメラ、防犯カメラなどが急速に普及している。監視用カメラ、防犯カメラなどは、設置されるスペースが限られることが多いことなどから、より小型であることが要求される。このため、監視用カメラ、防犯カメラなどの撮像装置に搭載されるズームレンズにも、簡易かつコンパクトであることが要求される。
また、監視用カメラ、防犯カメラは、気温の変化が大きい屋外に設置されることが多い。このため、監視用カメラ、防犯カメラに搭載されるズームレンズには、環境温度の急激な変化が発生しても合焦位置変動が少なく、良好な光学性能が維持されることが要求される。
しかしながら、特許文献1に記載のズームレンズは、10倍程度の変倍が可能であるが、レンズ枚数が多く光学系全長が長くなっているため、特に高変倍撮影の際にはコンパクト性に欠ける。
一方、特許文献2に記載のズームレンズは、簡易な構成で高変倍化を達成しているが、望遠端における色収差補正が不十分である。また、樹脂レンズを用いることで製造コストの低減を図っているが、用いられている樹脂レンズの屈性力が強すぎるため、特に望遠端において環境温度の変化が発生した場合、解像度が著しく低下するという問題がある。
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、簡易かつコンパクトな構成でありながら、環境温度の急激な変化が発生した場合であっても、合焦位置変動を抑制して、良好な光学性能を確保することが可能なズームレンズを提供することを目的とする。さらに、環境温度の変化が発生しても良好な画像が得られる、小型、高性能な撮像装置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、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群と、を備え、前記第2レンズ群を光軸に沿って移動させて、前記各レンズ群の光軸上の間隔を変えることにより広角端から望遠端への変倍を行うズームレンズにおいて、前記第1レンズ群は異常分散性を有する硝材で形成された少なくとも1枚の正レンズを備え、前記第3レンズ群は樹脂で形成された少なくとも1枚の負レンズを備え、以下に示す条件式を満足することを特徴とする。
(1) 0<|fn/fp|≦0.5
ただし、fnは前記第3レンズ群に含まれる、樹脂で形成された少なくとも1枚の負レンズの焦点距離、fpは前記第1レンズ群に含まれる、異常分散性を有する硝材で形成された少なくとも1枚の正レンズの焦点距離を示す。
本発明によれば、簡易かつコンパクトな構成でありながら、環境温度の急激な変化が発生しても合焦位置変動を抑制して、良好な光学性能を確保することが可能な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) 0<Δθg,F<0.06
ただし、Δθg,Fは前記第1レンズ群に含まれる、異常分散性を有する硝材で形成された少なくとも1枚の正レンズの異常分散性を示す。なお、異常分散性Δθg,Fは、縦軸に部分分散比θg,F、横軸にd線に対するアッベ数νdをとり、基準硝材となるC7の座標(νd=60.49、θg,F=0.5436)およびF2の座標(νd=36.26、θg,F=0.5828)を通る直線を標準線としたときの、個々の硝材のνdに対応する標準線上の点とその硝材のθg,Fとの偏差である。また、部分分散比θg,Fはθg,F=(ng−nF)/(nF−nC)で定義され、ng、nF、nCはそれぞれg線、F線、C線に対する屈折率を示す。
本発明によれば、軸上色収差を効果的に補正して、光学性能をより向上させることができる。
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。
(3) 1.5≦β2T/β3T≦15.0
ただし、β2Tは望遠端における前記第2レンズ群の倍率、β3Tは望遠端における前記第3レンズ群の倍率を示す。
本発明によれば、光学系全長を短く維持したまま、光学性能を向上させることができる。
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3レンズ群の像側に第4レンズ群を備え、前記第4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像面位置の変動を補正し、以下に示す条件式を満足することを特徴とする。
(4) −70.0≦β3W/β4W≦−4.0
ただし、β3Wは広角端における前記第3レンズ群の倍率、β4Wは広角端における前記第4レンズ群の倍率を示す。
本発明によれば、光学系全長を短く維持するとともに、変倍に伴う像面位置の補正を行う際の収差変動を抑制して、光学性能を向上させることができる。
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。
(5) −10.0<(f4/f3)/(f2/ft)≦−5.0
ただし、f4は前記第4レンズ群の焦点距離、f3は前記第3レンズ群の焦点距離、f2は前記第2レンズ群の焦点距離、ftは望遠端における光学系全系の焦点距離を示す。
本発明によれば、光学系全長を短く維持するとともに、第3レンズ群の加工誤差に対する収差敏感度を小さくして製造上のバラつきに起因する収差変動を抑制することができる。
また、本発明にかかる撮像装置は、前記発明におけるズームレンズと、該ズームレンズによって形成された光学像を電気的信号に変換する固体撮像素子と、を備えたことを特徴とする。
本発明によれば、環境温度の変化が発生しても良好な画像が得られる、小型、高性能の撮像装置を提供することができる。
本発明によれば、簡易かつコンパクトな構成でありながら、環境温度の急激な変化が発生した場合であっても、合焦位置変動を抑制して、良好な光学性能を確保することが可能な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、本発明によれば、環境温度の変化が発生しても良好な画像が得られる、小型、高性能な撮像装置を提供することができるという効果を奏する。
g線とF線に関する異常分散性について説明するためのグラフである。 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。 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諸収差図である。 実施例6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6にかかるズームレンズの諸収差図である。 実施例7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7にかかるズームレンズの諸収差図である。 本発明にかかるズームレンズを備えた撮像装置の一例を示す図である。
以下、本発明にかかるズームレンズおよび撮像装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。
近年普及が進む監視用カメラ、防犯カメラなどの撮像装置は、狭く、温度変化が大きく発生する環境下に設置されることが多い。本発明では、そのような撮像装置に最適な、簡易かつコンパクトな構成でありながら、環境温度の変化が発生した場合であっても、合焦位置変動を抑制して、良好な光学性能を確保することが可能な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べく、本発明では、以下に示すような各種条件を設定している。
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、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群と、を備えている。そして、第2レンズ群を光軸に沿って移動させて、各レンズ群の光軸上の間隔を変えることにより広角端から望遠端への変倍を行う。
加えて、第1レンズ群は異常分散性を有する硝材で形成された少なくとも1枚の正レンズを備え、第3レンズ群は樹脂で形成された少なくとも1枚の負レンズを備え、第3レンズ群に含まれる、樹脂で形成された少なくとも1枚の負レンズの焦点距離をfn、第1レンズ群に含まれる、異常分散性を有する硝材で形成された少なくとも1枚の正レンズの焦点距離をfpとするとき、次の条件式を満足することが好ましい。
(1) 0<|fn/fp|≦0.5
焦点距離が長く変倍比の大きいズームレンズを構成しようとする場合、光学系内での光線高が高くなり、またその変化も大きくなりやすいため、特に軸上色収差の発生が顕著になりやすい。そこで、本発明にかかるズームレンズでは、最も口径が大きい第1レンズ群中に、異常分散性を有する硝材で形成された正レンズを少なくとも1枚備えることによって、軸上色収差補正を効果的に行うことができる。この効果は、特に望遠端状態において顕著に現れる。
しかし、異常分散性を有する硝材は屈折率の温度依存性の高さから、異常分散性を有する硝材で形成された正レンズを第1レンズ群中に配置した場合、特に第1レンズ群を透過する光束が最大となる望遠端状態において、環境温度が変化したとき、当該正レンズの焦点距離が大きく変化して、光学系全系の合焦位置変動が生じる傾向にある。なお、この傾向は環境温度が急激に変化した場合、より顕著に現れる。
そこで、本発明にかかるズームレンズでは、第3レンズ群中に、ガラス材よりもさらに屈折率の温度依存性が高い樹脂で形成された負レンズを少なくとも1枚配置した。そして、第1レンズ群に含まれる、異常分散性を有する硝材で形成された少なくとも1枚の正レンズの焦点距離と、第3レンズ群に含まれる、樹脂で形成された少なくとも1枚の負レンズの焦点距離との比率を、上記条件式(1)を満足するように適切に設定することによって、環境温度変化時に生じる合焦位置変動を抑制して、良好な光学性能を確保することを可能にした。
すなわち、本発明にかかるズームレンズでは、環境温度が変化した場合における、第1レンズ群中の異常分散性を有する硝材で形成された正レンズの焦点距離の変動を、第3レンズ群中の樹脂で形成された負レンズの焦点距離を変動させることによって補正して、合焦位置変動を抑制し、良好な光学性能を確保することが可能になる。
本発明にかかるズームレンズは、上記構成を前提に、条件式(1)を満足することで、簡易かつコンパクトな構成でありながら、環境温度の急激な変化が発生した場合であっても、合焦位置変動を抑制して良好な光学性能を確保することが可能になる。
条件式(1)においてその上限を上回ると、第3レンズ群中の樹脂で形成された負レンズの屈折力が弱くなりすぎて、環境温度変化時に第1レンズ群中の異常分散性を有する硝材で形成された正レンズの焦点距離変動を原因とする光学系全系の合焦位置変動を抑制しきれなくなる。条件式(1)は2枚のレンズの焦点距離の比率の絶対値を規定するものであるため、0以下の数値になることはない。
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) 0.3≦|fn/fp|≦0.5
また、本発明にかかるズームレンズにおいて、第1レンズ群は、物体側から順に、少なくとも、負レンズと、正レンズと、正レンズと、を配置して構成することが好ましい。少なくとも2枚の正レンズが必要であるが、異常分散性を有する硝材で形成されたものは少なくとも1枚あればよい。第1レンズ群中、最も物体側に配置される負レンズと、これに続いて配置される正レンズとは、近接配置、もしくは接合して配置されることが好ましい。このようにすることで、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、第1レンズ群中の最も像側に正レンズを配置することで、広角端における非点収差、歪曲収差を良好に補正することができる。
第2レンズ群は、物体側から順に、少なくとも、2枚の負レンズと、1枚の正レンズと、を配置して構成することが好ましい。このようにすることで、特に広角端における像面湾曲、倍率色収差を良好に補正することができる。
第3レンズ群は、物体側から順に、少なくとも、正レンズと、負レンズと、を配置して構成することが好ましい。このようにすることで、球面収差、像面湾曲を良好に補正することができる。なお、前述のように、樹脂で形成された負レンズは、少なくとも1枚必要である。
本発明にかかるズームレンズにおいて、第1レンズ群中に異常分散性を有する硝材で形成された正レンズを配置しているのは、光学性能を確保するために最も危惧される軸上色収差の補正を行うためである。軸上色収差をより効果的に実行するためには、当該正レンズの硝材の短波長領域の光に関する異常分散性を適切に設定する必要がある。
異常分散性について説明する前に、まず、部分分散比について説明する。部分分散比とは、部分分散を主分散で割った値である。主分散とは基準となる2つの波長での屈折率の差のことを云い、部分分散とは他の2つの波長の屈折率の差のことを云う。
ここで、各スペクトル線とその波長をg線(435.83nm)、F線(486.13nm)、d線(587.56nm)、C線(656.27nm)とし、任意の文字x,yを各スペクトル線に対応させたとき、x線、y線に対するそれぞれの屈折率をnx,nyと定義する。たとえば、d線に対する屈折率はnd、F線に対する屈折率はnFと表される。さらに、x線とy線に対する部分分散比をθx,yとするとき、θx,y=(nx−ny)/(nF−nC)と定義する。たとえば、g線とF線に対する部分分散比θg,Fは、θg,F=(ng−nF)/(nF−nC)と表せる。
続いて、異常分散性について説明する。一般の光学材料において、部分分散比はアッべ数の変化に対してほぼ同傾向に変化する、すなわち、アッベ数を横軸に部分分散比を縦軸にとったグラフを作成すると、ある直線上に乗る性質がある。このとき、当該直線上に乗らないものを異常分散性という。
ここで、g線とF線に関する異常分散性について説明する。図1は、g線とF線に関する異常分散性について説明するためのグラフである。図1に示すように、まず、XY座標平面上において、d線に対するアッベ数νdをx軸、g線とF線に対する部分分散比θg,FをY軸にとる。そして、g線とF線に関する2つの基準硝材C7(νd=60.49、θg,F=0.5436)およびF2(νd=36.26、θg,F=0.5828) に対して座標平面上の2点を定め、その2点を結ぶ直線を「g線とF線に関する標準線gF」と定義する。本発明では、標準線gFを傾き−0.0016、切片0.6415の直線として「標準線gF:θg,F=0.6415−0.0016×νd」と定める。これにより、g線とF線に関する異常分散性を、与えられた硝材の(νd,θg,F)に対して、標準線gFからのθg,Fの偏差Δθg,Fが異常分散性の値と定義できる。たとえば、任意の硝材のd線に対するアッベ数をνd、g線とF線に対する部分分散比θg,Fとするとき、当該硝材のg線とF線に関する異常分散性Δθg,Fは、Δθg,F=θg,F−(0.6415−0.0016×νd)と計算できる。このように定義したΔθg,Fが、g線とF線に関する異常分散性を表す。
本発明にかかるズームレンズでは、第1レンズ群に含まれる、異常分散性を有する硝材で形成された少なくとも1枚の正レンズの異常分散性をΔθg,Fとするとき、次の条件式を満足することが好ましい。
(2) 0<Δθg,F<0.06
条件式(2)を満足することにより、軸上色収差補正(特に、望遠端状態)をより効果的に行うことができ、光学性能をさらに向上させることが可能になる。本発明にかかるズームレンズにおいて、第1レンズ群に含まれる、異常分散性を有する硝材で形成された少なくとも1枚の正レンズの異常分散性が条件式(2)で規定する範囲から逸脱すると、軸上色収差の補正効果が弱まるおそれがある。
なお、上記条件式(2)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。
(2a) 0.02≦Δθg,F≦0.05
さらに、本発明にかかるズームレンズでは、望遠端における第2レンズ群の倍率をβ2T、望遠端における第3レンズ群の倍率をβ3Tとするとき、次の条件式を満足することが好ましい。
(3) 1.5≦β2T/β3T≦15.0
条件式(3)は、望遠端における第2レンズ群の倍率と望遠端における第3レンズ群の倍率との比率を規定するものである。条件式(3)を満足することで、光学系全長を短く維持したまま、光学性能を向上させることができる。
条件式(3)においてその下限を下回ると、第3レンズ群に比べ第2レンズ群の倍率が小さくなりすぎてしまう。この結果、第2レンズ群のパワー不足が生じ、変倍時の第2レンズ群の移動量が増えることによって光学系全長が延び、光学系全系の小型化が困難になる。一方、条件式(3)においてその上限を上回ると、第3レンズ群に比べ第2レンズ群の倍率が大きくなりすぎ、諸収差の発生が顕著になるという不具合が発生する。これを解消するためには、第2レンズ群にさらなるレンズを追加する必要が生じることになり、やはり光学系全系の小型化が困難になる。
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) 2.0≦β2T/β3T≦13.0
さらに、本発明にかかるズームレンズでは、第3レンズ群の像側に第4レンズ群を備え、第4レンズ群を光軸に沿って移動させることにより、変倍に伴う像面位置の補正を行うとよい。そして、本発明にかかるズームレンズは、第3レンズ群の像側に第4レンズ群が配置されていることを前提に、広角端における第3レンズ群の倍率をβ3W、広角端における第4レンズ群の倍率をβ4Wとするとき、次の条件式を満足することが好ましい。
(4) −70.0≦β3W/β4W≦−4.0
条件式(4)は、広角端における第3レンズ群の倍率と広角端における第4レンズ群の倍率との比率を規定するものである。条件式(4)を満足することで、光学系全長を短く維持するとともに、第4レンズ群で変倍に伴う像面位置の補正を行う際に生じる収差変動を抑制して、光学性能を向上させることができる。
条件式(4)においてその下限を下回ると、第3レンズ群に比べ第4レンズ群の倍率が小さくなりすぎてしまう。この結果、像面位置の補正の際に第4レンズ群の移動量が増えることによって光学系全長が延び、光学系全系の小型化が困難になる。一方、条件式(4)においてその上限を上回ると、第3レンズ群に比べ第4レンズ群の倍率が大きくなりすぎてしまい、第4レンズ群による像面位置の補正時における収差変動が大きくなるため、好ましくない。
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) −60.0≦β3W/β4W≦−7.0
なお、第4レンズ群は、少なくとも、正レンズと負レンズとからなる1組の接合レンズを含み構成することが好ましい。このようにすることで、第4レンズ群で変倍に伴う像面位置の補正を行う際に発生する色収差を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4レンズ群の焦点距離をf4、第3レンズ群の焦点距離をf3、第2レンズ群の焦点距離をf2、望遠端における光学系全系の焦点距離をftとするとき、次の条件式を満足することが好ましい。
(5) −10.0<(f4/f3)/(f2/ft)≦−5.0
条件式(5)は、(第4レンズ群の焦点距離と第3レンズ群の焦点距離との比率)と(第2レンズ群の焦点距離と望遠端における光学系全系の焦点距離との比率)との関係を規定するものである。条件式(5)を満足することにより、光学系全長を短く維持するとともに、第3レンズ群の加工誤差に対する収差敏感度を小さくして製造上のバラつきに起因する収差変動を抑制することができる。
条件式(5)においてその下限を下回ると、光学系全系中、第3レンズ群のパワーが強くなりすぎて、第3レンズ群の加工誤差に対する収差敏感度が大きくなりすぎて、製造上のバラつきに起因する収差変動を抑制することができなくなる。一方、条件式(5)においてその上限を上回ると、光学系全系中、第2ンズ群のパワーが弱くなりすぎて、変倍時の第2レンズ群の移動量が増えることによって光学系全長が延び、光学系全系の小型化が困難になる。
なお、上記条件式(5)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。
(5a) −8.5≦(f4/f3)/(f2/ft)≦−5.5
さらに、本発明にかかるズームレンズでは、第4レンズ群の像側に第5レンズ群を配置して、非点収差の補正を行うようにしてもよい。
さらに、本発明にかかるズームレンズでは、第1レンズ群に含まれる、異常分散性を有する硝材で形成された少なくとも1枚の正レンズにおける温度変化1℃当たりのd線に対する屈折率変化の平均値を(dt/dT)p、第3レンズ群に含まれる、樹脂で形成された少なくとも1枚の負レンズにおける温度変化1℃当たりのd線に対する屈折率変化の平均値を(dt/dT)nとするとき、次の条件式を満足することが好ましい。
(6) −8×10‐6<(dt/dT)p<−4×10‐6
(7) −150×10‐6<(dt/dT)n<−50×10‐6
条件式(6),(7)を満足することで、環境温度が変化した場合における合焦位置変動の抑制効果を、より向上させることができる。
以上説明したように、本発明によれば、上記構成を備えることにより、簡易かつコンパクトな構成でありながら、環境温度の急激な変化が発生した場合であっても、合焦位置変動を抑制して、良好な光学性能を確保することが可能なズームレンズを実現することができる。
このような特徴を備えた本発明にかかるズームレンズは、狭いスペースに設置される小型の撮像装置に好適であることはもとより、気温の変化が大きい屋外に設置されることが多い監視用カメラ、防犯カメラなどの撮像装置に好適である。
さらに、本発明は、環境温度の変化が発生しても良好な画像が得られる、小型、高性能な撮像装置を提供することを目的とする。この目的を達成するためには、上記構成を備えたズームレンズと、このズームレンズによって形成された光学像を電気的信号に変換する固体撮像素子と、を備えて撮像装置を構成すればよい。このようにすることで、環境温度の変化が発生しても良好な画像が得られる、小型、高性能な撮像装置を実現することができる。
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2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。同図は、光学系の広角端状態を示している。このズームレンズは、図示しない物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G11と、負の屈折力を有する第2レンズ群G12と、正の屈折力を有する第3レンズ群G13と、正の屈折力を有する第4レンズ群G14と、負の屈折力を有する第5レンズ群G15と、が配置されて構成される。第2レンズ群G12と第3レンズ群G13との間には、所定の口径を規定する開口絞りSTOPが配置される。IMGは、像面を示している。
第1レンズ群G11は、物体側から順に、負レンズL111と、正レンズL112と、正レンズL113と、が配置されて構成される。負レンズL111と正レンズL112とは、接合されている。正レンズL112は、異常分散性を有する硝材で形成されている。なお、正レンズL112ではなく、正レンズL113を異常分散性を有する硝材で形成してもよい。
第2レンズ群G12は、物体側から順に、負レンズL121と、負レンズL122と、正レンズL123と、が配置されて構成される。
第3レンズ群G13は、物体側から順に、正レンズL131と、負レンズL132と、が配置されて構成される。正レンズL131および負レンズL132のそれぞれ両面には、非球面が形成されている。負レンズL132は、樹脂で形成されている。
第4レンズ群G14は、物体側から順に、正レンズL141と、負レンズL142と、が配置されて構成される。正レンズL141の物体側面には、非球面が形成されている。正レンズL141と負レンズL142とは、接合されている。
第5レンズ群G15は、1枚の負レンズL151で構成される。負レンズL151の両面には、非球面が形成されている。
このズームレンズは、第1レンズ群G11、開口絞りSTOP、第3レンズ群G13、および第5レンズ群G15を像面IMGに対して固定したまま、第2レンズ群G12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って広角端から望遠端への変倍を行い、第4レンズ群G14を光軸に沿って物体側に凸の軌跡を形成するように移動させることにより変倍に伴う像面位置変動の補正を行う。
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。
(面データ)
1=60.728
1=1.20 nd1=1.92119 νd1=24.0
2=34.316
2=7.55 nd2=1.49700 νd2=81.5
3=-211.257
3=0.10
4=30.354
4=4.45 nd3=1.77250 νd3=49.6
5=88.992
5=D(5)(可変)
6=79.636
6=0.70 nd4=1.83481 νd4=42.7
7=6.869
7=3.80
8=-24.317
8=0.50 nd5=1.88100 νd5=40.1
9=23.317
9=0.10
10=14.599
10=2.25 nd6=1.94594 νd6=18.0
11=164.499
11=D(11)(可変)
12=∞(開口絞り)
12=0.50
13=10.897(非球面)
13=4.63 nd7=1.58313 νd7=59.5
14=-44.476(非球面)
14=0.24
15=13.384(非球面)
15=2.75 nd8=1.63980 νd8=23.3
16=6.416(非球面)
16=D(16)(可変)
17=10.931(非球面)
17=4.20 nd9=1.49710 νd9=81.6
18=-9.700
18=0.60 nd10=1.90366 νd10=31.3
19=-13.847
19=D(19)(可変)
20=-11.755(非球面)
20=0.56 nd11=1.58250 νd11=30.2
21=-14.809(非球面)
21=BF
22=∞(像面)
円錐係数(ε)および非球面係数(A,B,C,D,E)
(第13面)
ε=1.0000,
A=0,B=-7.2882×10-5,C=-4.3617×10-7
D=-2.0473×10-8,E=5.1896×10-10
(第14面)
ε=1.0000,
A=0,B=1.6098×10-5,C=-1.9490×10-6
D=5.4208×10-8,E=1.8539×10-10
(第15面)
ε=1.0000,
A=0,B=-2.2787×10-4,C=-3.9391×10-6
D=9.4991×10-8,E=4.7313×10-10
(第16面)
ε=1.0000,
A=0,B=-4.7306×10-4,C=-8.1671×10-6
D=-1.2150×10-7,E=2.5816×10-9
(第17面)
ε=0.6794,
A=0,B=-8.1342×10-5,C=-1.3622×10-6
D=1.0986×10-8,E=1.7008×10-10
(第20面)
ε=1.0000,
A=0,B=2.8206×10-3,C=-1.3776×10-5
D=-1.1327×10-6,E=-4.3454×10-8
(第21面)
ε=1.0000,
A=0,B=2.8343×10-3,C=7.3832×10-6
D=-1.7557×10-6,E=-6.6363×10-8
(各種データ)
広角端 中間焦点位置 望遠端
焦点距離 4.78 21.57 97.16
Fナンバー 1.66 2.97 4.00
半画角(ω) 33.51 7.79 1.73
D(5) 0.77 20.67 30.89
D(11) 31.71 11.82 1.60
D(16) 7.95 3.81 11.18
D(19) 4.42 8.57 1.20
バックフォーカス(BF)(空気換算長) 5.53 5.54 5.60
(ズームレンズ群データ)
群 始面 焦点距離 レンズ移動量(像面IMG側を+)
1 1 44.99 0.00
2 6 -7.81 30.12
3 13 25.65 0.00
4 17 15.23 -3.23
5 20 -104.89 0.00
(条件式(1)に関する数値)
fn(樹脂で形成された負レンズL132の焦点距離)=-22.76
fp(異常分散性を有する硝材で形成された正レンズL112の焦点距離)=60.01
|fn/fp|=0.38
(条件式(2)に関する数値)
Δθg,F=0.028
Δθg,F:正レンズL112の異常分散性
(条件式(3)に関する数値)
β2T(望遠端における第2レンズ群G12の倍率)=-7.56
β3T(望遠端における第3レンズ群G13の倍率)=-0.62
β2T/β3T=12.18
(条件式(4)に関する数値)
β3W(広角端における第3レンズ群G13の倍率)=-1.77
β4W(広角端における第4レンズ群G14の倍率)=0.22
β3W/β4W=-7.95
(条件式(5)に関する数値)
(f4/f3)/(f2/ft)=-7.39
(条件式(6)に関する数値)
(dt/dT)p=-7.7×10-6
(dt/dT)p:正レンズL112における温度変化1℃当たりのd線に対する屈折率変化の平均値
(条件式(7)に関する数値)
(dt/dT)n=-77.1×10-6
(dt/dT)n:負レンズL132における温度変化1℃当たりのd線に対する屈折率変化の平均値
図3は、実施例1にかかるズームレンズの諸収差図である。球面収差図において、縦軸はFナンバー(図中、FNOで示す)を表し、実線はd線(587.56nm)、短破線はC線(656.27nm)、長破線はg線(435.83nm)に相当する波長の特性を示している。非点収差図において、縦軸は半画角(図中、ωで示す)を表し、d線に相当する波長の特性を示している。なお、非点収差図において、実線はサジタル平面(図中、Sで示す)、破線はメリディオナル平面(図中、Mで示す)の特性を示している。歪曲収差図において、縦軸は半画角(図中、ωで示す)を表し、d線に相当する波長の特性を示している。
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。同図は、光学系の広角端状態を示している。このズームレンズは、図示しない物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G21と、負の屈折力を有する第2レンズ群G22と、正の屈折力を有する第3レンズ群G23と、正の屈折力を有する第4レンズ群G24と、負の屈折力を有する第5レンズ群G25と、が配置されて構成される。第2レンズ群G22と第3レンズ群G23との間には、所定の口径を規定する開口絞りSTOPが配置される。IMGは、像面を示している。
第1レンズ群G21は、物体側から順に、負レンズL211と、正レンズL212と、正レンズL213と、が配置されて構成される。負レンズL211と正レンズL212とは、接合されている。正レンズL212は、異常分散性を有する硝材で形成されている。なお、正レンズL212ではなく、正レンズL213を異常分散性を有する硝材で形成してもよい。
第2レンズ群G22は、物体側から順に、負レンズL221と、負レンズL222と、正レンズL223と、が配置されて構成される。
第3レンズ群G23は、物体側から順に、正レンズL231と、負レンズL232と、が配置されて構成される。正レンズL231および負レンズL232のそれぞれ両面には、非球面が形成されている。負レンズL232は、樹脂で形成されている。
第4レンズ群G24は、物体側から順に、正レンズL241と、負レンズL242と、が配置されて構成される。正レンズL241の物体側面には、非球面が形成されている。正レンズL241と負レンズL242とは、接合されている。
第5レンズ群G25は、物体側から順に、正レンズL251と、負レンズL252と、が配置されて構成される。正レンズL251の両面には、非球面が形成されている。
このズームレンズは、第1レンズ群G21、開口絞りSTOP、第3レンズ群G23、および第5レンズ群G25を像面IMGに対して固定したまま、第2レンズ群G22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って広角端から望遠端への変倍を行い、第4レンズ群G24を光軸に沿って物体側に凸の軌跡を形成するように移動させることにより変倍に伴う像面位置変動の補正を行う。
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。
(面データ)
1=61.923
1=1.20 nd1=1.92119 νd1=24.0
2=34.741
2=7.21 nd2=1.49700 νd2=81.5
3=-205.016
3=0.10
4=30.544
4=4.53 nd3=1.77250 νd3=49.6
5=90.693
5=D(5)(可変)
6=121.759
6=0.70 nd4=1.83481 νd4=42.7
7=6.957
7=3.55
8=-24.613
8=0.50 nd5=1.88100 νd5=40.1
9=24.613
9=0.10
10=14.525
10=2.24 nd6=1.94594 νd6=18.0
11=178.615
11=D(11)(可変)
12=∞(開口絞り)
12=0.50
13=10.903(非球面)
13=4.63 nd7=1.58313 νd7=59.5
14=-56.704(非球面)
14=1.55
15=16.266(非球面)
15=2.81 nd8=1.63980 νd8=23.3
16=6.955(非球面)
16=D(16)(可変)
17=10.456(非球面)
17=4.20 nd9=1.49710 νd9=81.6
18=-9.577
18=0.60 nd10=1.90366 νd10=31.3
19=-13.542
19=D(19)(可変)
20=-19.484(非球面)
20=0.77 nd11=1.58250 νd11=30.2
21=-17.764(非球面)
21=0.10
22=-21.122
22=0.91 nd12=1.49700 νd12=81.6
23=-27.843
23=BF
24=∞(像面)
円錐係数(ε)および非球面係数(A,B,C,D,E)
(第13面)
ε=1.0000,
A=0,B=-7.6547×10-5,C=9.1977×10-8
D=-2.7566×10-8,E=7.1212×10-10
(第14面)
ε=1.0000,
A=0,B=1.5869×10-5,C=-2.0079×10-6
D=6.1456×10-8,E=1.5724×10-10
(第15面)
ε=1.0000,
A=0,B=-1.6988×10-4,C=-8.8562×10-6
D=3.2196×10-7,E=-3.2112×10-9
(第16面)
ε=1.0000,
A=0,B=-3.3427×10-4,C=-1.4652×10-5
D=4.4818×10-7,E=-8.2416×10-9
(第17面)
ε=0.5700,
A=0,B=-9.4508×10-5,C=-1.3288×10-6
D=5.0221×10-8,E=-1.0536×10-9
(第20面)
ε=1.0000,
A=0,B=8.0058×10-4,C=-2.0366×10-5
D=-9.6966×10-7,E=1.9053×10-8
(第21面)
ε=1.0000,
A=0,B=8.0124×10-4,C=-1.0402×10-5
D=-2.5393×10-6,E=6.7357×10-8
(各種データ)
広角端 中間焦点位置 望遠端
焦点距離 4.78 21.57 97.16
Fナンバー 1.63 2.97 4.07
半画角(ω) 34.28 7.91 1.75
D(5) 0.87 20.91 31.01
D(11) 32.23 12.19 2.10
D(16) 8.22 3.88 11.37
D(19) 4.70 9.04 1.55
バックフォーカス(BF)(空気換算長) 4.47 4.48 4.58
(ズームレンズ群データ)
群 始面 焦点距離 レンズ移動量(像面IMG側を+)
1 1 45.08 0.00
2 6 -7.83 30.14
3 13 26.86 0.00
4 17 14.63 -3.15
5 20 -461.60 0.00
(条件式(1)に関する数値)
fn(樹脂で形成された負レンズL232の焦点距離)=-21.53
fp(異常分散性を有する硝材で形成された正レンズL212の焦点距離)=60.37
|fn/fp|=0.36
(条件式(2)に関する数値)
Δθg,F=0.028
Δθg,F:正レンズL212の異常分散性
(条件式(3)に関する数値)
β2T(望遠端における第2レンズ群G22の倍率)=-7.16
β3T(望遠端における第3レンズ群G23の倍率)=-0.76
β2T/β3T=9.47
(条件式(4)に関する数値)
β3W(広角端における第3レンズ群G23の倍率)=-2.33
β4W(広角端における第4レンズ群G24の倍率)=0.18
β3W/β4W=-13.26
(条件式(5)に関する数値)
(f4/f3)/(f2/ft)=-6.76
(条件式(6)に関する数値)
(dt/dT)p=-7.7×10-6
(dt/dT)p:正レンズL212における温度変化1℃当たりのd線に対する屈折率変化の平均値
(条件式(7)に関する数値)
(dt/dT)n=-77.1×10-6
(dt/dT)n:負レンズL232における温度変化1℃当たりのd線に対する屈折率変化の平均値
図5は、実施例2にかかるズームレンズの諸収差図である。球面収差図において、縦軸はFナンバー(図中、FNOで示す)を表し、実線はd線(587.56nm)、短破線はC線(656.27nm)、長破線はg線(435.83nm)に相当する波長の特性を示している。非点収差図において、縦軸は半画角(図中、ωで示す)を表し、d線に相当する波長の特性を示している。なお、非点収差図において、実線はサジタル平面(図中、Sで示す)、破線はメリディオナル平面(図中、Mで示す)の特性を示している。歪曲収差図において、縦軸は半画角(図中、ωで示す)を表し、d線に相当する波長の特性を示している。
図6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。同図は、光学系の広角端状態を示している。このズームレンズは、図示しない物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G31と、負の屈折力を有する第2レンズ群G32と、正の屈折力を有する第3レンズ群G33と、正の屈折力を有する第4レンズ群G34と、負の屈折力を有する第5レンズ群G35と、が配置されて構成される。第2レンズ群G32と第3レンズ群G33との間には、所定の口径を規定する開口絞りSTOPが配置される。IMGは、像面を示している。
第1レンズ群G31は、物体側から順に、負レンズL311と、正レンズL312と、正レンズL313と、が配置されて構成される。負レンズL311と正レンズL312とは、接合されている。正レンズL312は、異常分散性を有する硝材で形成されている。なお、正レンズL312ではなく、正レンズL313を異常分散性を有する硝材で形成してもよい。
第2レンズ群G32は、物体側から順に、負レンズL321と、負レンズL322と、正レンズL323と、が配置されて構成される。
第3レンズ群G33は、物体側から順に、正レンズL331と、負レンズL332と、負レンズL333と、が配置されて構成される。正レンズL231および負レンズL333のそれぞれ両面には、非球面が形成されている。負レンズL333は、樹脂で形成されている。
第4レンズ群G34は、物体側から順に、正レンズL341と、負レンズL342と、が配置されて構成される。正レンズL341の物体側面には、非球面が形成されている。正レンズL341と負レンズL342とは、接合されている。
第5レンズ群G35は、1枚の負レンズL351で構成される。負レンズL351の両面には、非球面が形成されている。
このズームレンズは、第1レンズ群G31、開口絞りSTOP、第3レンズ群G33、および第5レンズ群G35を像面IMGに対して固定したまま、第2レンズ群G32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って広角端から望遠端への変倍を行い、第4レンズ群G34を光軸に沿って物体側に凸の軌跡を形成するように移動させることにより変倍に伴う像面位置変動の補正を行う。
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。
(面データ)
1=62.179
1=1.20 nd1=1.92119 νd1=24.0
2=34.784
2=7.23 nd2=1.49700 νd2=81.5
3=-200.911
3=0.10
4=30.750
4=4.50 nd3=1.77250 νd3=49.6
5=93.033
5=D(5)(可変)
6=128.210
6=0.70 nd4=1.83481 νd4=42.7
7=7.011
7=3.52
8=-24.714
8=0.50 nd5=1.88100 νd5=40.1
9=24.714
9=0.10
10=14.562
10=2.22 nd6=1.94594 νd6=18.0
11=159.632
11=D(11)(可変)
12=∞(開口絞り)
12=0.50
13=11.417(非球面)
13=4.52 nd7=1.58313 νd7=59.5
14=-26.880(非球面)
14=0.27
15=-45.585
15=2.60 nd8=1.56732 νd8=42.8
16=76.550
16=0.51
17=14.780(非球面)
17=2.72 nd9=1.63980 νd9=23.3
18=7.348(非球面)
18=D(18)(可変)
19=10.455(非球面)
19=4.20 nd10=1.49710 νd10=81.6
20=-9.446
20=0.60 nd11=1.90366 νd11=31.3
21=-12.774
21=D(21)(可変)
22=-20.399(非球面)
22=0.62 nd12=1.58250 νd12=30.2
23=-26.802(非球面)
23=BF
24=∞(像面)
円錐係数(ε)および非球面係数(A,B,C,D,E)
(第13面)
ε=1.0000,
A=0,B=-5.3133×10-5,C=-8.3180×10-8
D=-2.7430×10-8,E=9.5883×10-10
(第14面)
ε=1.0000,
A=0,B=5.4153×10-5,C=-2.3938×10-6
D=6.5454×10-8,E=2.2311×10-10
(第17面)
ε=1.0000,
A=0,B=-1.8540×10-4,C=-8.8191×10-6
D=3.1507×10-7,E=-3.3095×10-9
(第18面)
ε=1.0000,
A=0,B=-3.7781×10-4,C=-1.0695×10-5
D=2.5490×10-7,E=-3.0125×10-9
(第19面)
ε=0.3813,
A=0,B=-1.1796×10-4,C=-4.2792×10-7
D=3.5956×10-9,E=-1.1661×10-10
(第22面)
ε=1.0000,
A=0,B=9.6149×10-4,C=-5.3689×10-5
D=1.5473×10-6,E=-5.7574×10-8
(第23面)
ε=1.0000,
A=0,B=9.3248×10-4,C=-4.5265×10-5
D=3.9520×10-7,E=-2.6234×10-8
(各種データ)
広角端 中間焦点位置 望遠端
焦点距離 4.78 21.57 97.16
Fナンバー 1.63 2.98 4.07
半画角(ω) 34.23 7.90 1.75
D(5) 0.87 20.89 31.01
D(11) 32.23 12.22 2.10
D(18) 7.93 3.70 10.90
D(21) 4.47 8.70 1.50
バックフォーカス(BF)(空気換算長) 5.96 5.99 6.06
(ズームレンズ群データ)
群 始面 焦点距離 レンズ移動量(像面IMG側を+)
1 1 45.03 0.00
2 6 -7.82 30.14
3 13 26.67 0.00
4 19 14.02 -2.97
5 22 -152.00 0.00
(条件式(1)に関する数値)
fn(樹脂で形成された負レンズL333の焦点距離)=-26.65
fp(異常分散性を有する硝材で形成された正レンズL312の焦点距離)=60.27
|fn/fp|=0.44
(条件式(2)に関する数値)
Δθg,F=0.028
Δθg,F:正レンズL312の異常分散性
(条件式(3)に関する数値)
β2T(望遠端における第2レンズ群G32の倍率)=-1.82
β3T(望遠端における第3レンズ群G33の倍率)=-0.89
β2T/β3T=2.05
(条件式(4)に関する数値)
β3W(広角端における第3レンズ群G33の倍率)=-3.46
β4W(広角端における第4レンズ群G34の倍率)=0.12
β3W/β4W=-29.60
(条件式(5)に関する数値)
(f4/f3)/(f2/ft)=-6.08
(条件式(6)に関する数値)
(dt/dT)p=-7.7×10-6
(dt/dT)p:正レンズL312における温度変化1℃当たりのd線に対する屈折率変化の平均値
(条件式(7)に関する数値)
(dt/dT)n=-77.1×10-6
(dt/dT)n:負レンズL333における温度変化1℃当たりのd線に対する屈折率変化の平均値
図7は、実施例3にかかるズームレンズの諸収差図である。球面収差図において、縦軸はFナンバー(図中、FNOで示す)を表し、実線はd線(587.56nm)、短破線はC線(656.27nm)、長破線はg線(435.83nm)に相当する波長の特性を示している。非点収差図において、縦軸は半画角(図中、ωで示す)を表し、d線に相当する波長の特性を示している。なお、非点収差図において、実線はサジタル平面(図中、Sで示す)、破線はメリディオナル平面(図中、Mで示す)の特性を示している。歪曲収差図において、縦軸は半画角(図中、ωで示す)を表し、d線に相当する波長の特性を示している。
図8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。同図は、光学系の広角端状態を示している。このズームレンズは、図示しない物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G41と、負の屈折力を有する第2レンズ群G42と、正の屈折力を有する第3レンズ群G43と、正の屈折力を有する第4レンズ群G44と、負の屈折力を有する第5レンズ群G45と、が配置されて構成される。第2レンズ群G42と第3レンズ群G43との間には、所定の口径を規定する開口絞りSTOPが配置される。IMGは、像面を示している。
第1レンズ群G41は、物体側から順に、負レンズL411と、正レンズL412と、正レンズL413と、が配置されて構成される。負レンズL411と正レンズL412とは、接合されている。正レンズL412は、異常分散性を有する硝材で形成されている。なお、正レンズL412ではなく、正レンズL413を異常分散性を有する硝材で形成してもよい。
第2レンズ群G42は、物体側から順に、負レンズL421と、負レンズL422と、正レンズL423と、が配置されて構成される。
第3レンズ群G43は、物体側から順に、正レンズL431と、負レンズL432と、が配置されて構成される。正レンズL431および負レンズL432のそれぞれ両面には、非球面が形成されている。負レンズL432は、樹脂で形成されている。
第4レンズ群G44は、物体側から順に、正レンズL441と、負レンズL442と、が配置されて構成される。正レンズL441の物体側面には、非球面が形成されている。正レンズL441と負レンズL442とは、接合されている。
第5レンズ群G45は、1枚の負レンズL451で構成される。負レンズL451の両面には、非球面が形成されている。
このズームレンズは、第1レンズ群G41、開口絞りSTOP、第3レンズ群G43、および第5レンズ群G45を像面IMGに対して固定したまま、第2レンズ群G42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って広角端から望遠端への変倍を行い、第4レンズ群G44を光軸に沿って物体側に凸の軌跡を形成するように移動させることにより変倍に伴う像面位置変動の補正を行う。
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。
(面データ)
1=62.419
1=1.20 nd1=1.92119 νd1=24.0
2=35.097
2=8.24 nd2=1.49700 νd2=81.5
3=-201.717
3=0.10
4=30.753
4=4.65 nd3=1.77250 νd3=49.6
5=90.253
5=D(5)(可変)
6=103.212
6=0.70 nd4=1.83481 νd4=42.7
7=7.039
7=3.91
8=-23.945
8=0.50 nd5=1.88100 νd5=40.1
9=23.945
9=0.10
10=14.855
10=2.31 nd6=1.94594 νd6=18.0
11=209.149
11=D(11)(可変)
12=∞(開口絞り)
12=0.50
13=11.096(非球面)
13=3.75 nd7=1.58313 νd7=59.5
14=-36.273(非球面)
14=0.22
15=14.987(非球面)
15=3.04 nd8=1.63980 νd8=23.3
16=6.909(非球面)
16=D(16)(可変)
17=11.776(非球面)
17=2.97930 nd9=1.49710 νd9=81.6
18=-10.273
18=0.60000 nd10=1.90366 νd10=31.3
19=-15.070
19=D(19)(可変)
20=-13.130(非球面)
20=1.09 nd11=1.58250 νd11=30.2
21=-15.887(非球面)
21=BF
22=∞(像面)
円錐係数(ε)および非球面係数(A,B,C,D,E)
(第13面)
ε=1.0000,
A=0,B=-5.93642×10-5,C=2.04251×10-7
D=-6.47178×10-8,E=1.14750×10-9
(第14面)
ε=1.0000,
A=0,B=6.11171×10-5,C=-2.70569×10-6
D=6.87138×10-8,E=-1.67546×10-10
(第15面)
ε=1.0000,
A=0,B=-1.87001×10-4,C=-5.17978×10-6
D=2.79733×10-7,E=-3.46826×10-9
(第16面)
ε=1.0000,
A=0,B=-4.06713×10-4,C=-7.50481×10-6
D=4.02649×10-7,E=-1.03946×10-8
(第17面)
ε=-0.0659,
A=0,B=-2.13228×10-5,C=1.43184×10-7
D=3.45741×10-9,E=3.53705×10-10
(第20面)
ε=1.0000,
A=0,B=2.26993×10-3,C=-4.21185×10-5
D=1.47892×10-6,E=-7.87719×10-8
(第21面)
ε=1.0000,
A=0,B=2.42234×10-3,C=-1.68550×10-5
D=4.51419×10-8,E=-5.42413×10-8
(各種データ)
広角端 中間焦点位置 望遠端
焦点距離 4.78 21.00 92.80
Fナンバー 1.55 3.04 3.94
半画角(ω) 33.23 7.91 1.79
D(5) 0.87 20.57 31.01
D(11) 32.23 12.53 2.10
D(16) 7.89 3.59 10.29
D(19) 4.23 8.53 1.83
バックフォーカス(BF)(空気換算長) 5.97 5.97 6.06
(ズームレンズ群データ)
群 始面 焦点距離 レンズ移動量(像面IMG側を+)
1 1 45.43 0.00
2 6 -7.74 30.14
3 13 24.17 0.00
4 17 16.45 -2.40
5 20 -152.01 0.00
(条件式(1)に関する数値)
fn(樹脂で形成された負レンズL432の焦点距離)=-23.48
fp(異常分散性を有する硝材で形成された正レンズL412の焦点距離)=60.85
|fn/fp|=0.39
(条件式(2)に関する数値)
Δθg,F=0.028
Δθg,F:正レンズL412の異常分散性
(条件式(3)に関する数値)
β2T(望遠端における第2レンズ群G42の倍率)=-6.32
β3T(望遠端における第3レンズ群G43の倍率)=-0.70
β2T/β3T=8.97
(条件式(4)に関する数値)
β3W(広角端における第3レンズ群G43の倍率)=-1.39
β4W(広角端における第4レンズ群G44の倍率)=0.29
β3W/β4W=-4.83
(条件式(5)に関する数値)
(f4/f3)/(f2/ft)=-8.16
(条件式(6)に関する数値)
(dt/dT)p=-7.7×10-6
(dt/dT)p:正レンズL412における温度変化1℃当たりのd線に対する屈折率変化の平均値
(条件式(7)に関する数値)
(dt/dT)n=-77.1×10-6
(dt/dT)n:負レンズL432における温度変化1℃当たりのd線に対する屈折率変化の平均値
図9は、実施例4にかかるズームレンズの諸収差図である。球面収差図において、縦軸はFナンバー(図中、FNOで示す)を表し、実線はd線(587.56nm)、短破線はC線(656.27nm)、長破線はg線(435.83nm)に相当する波長の特性を示している。非点収差図において、縦軸は半画角(図中、ωで示す)を表し、d線に相当する波長の特性を示している。なお、非点収差図において、実線はサジタル平面(図中、Sで示す)、破線はメリディオナル平面(図中、Mで示す)の特性を示している。歪曲収差図において、縦軸は半画角(図中、ωで示す)を表し、d線に相当する波長の特性を示している。
図10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。同図は、光学系の広角端状態を示している。このズームレンズは、図示しない物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G51と、負の屈折力を有する第2レンズ群G52と、正の屈折力を有する第3レンズ群G53と、正の屈折力を有する第4レンズ群G54と、が配置されて構成される。第2レンズ群G52と第3レンズ群G53との間には、所定の口径を規定する開口絞りSTOPが配置される。IMGは、像面を示している。
第1レンズ群G51は、物体側から順に、負レンズL511と、正レンズL512と、正レンズL513と、が配置されて構成される。負レンズL511と正レンズL512とは、接合されている。正レンズL512は、異常分散性を有する硝材で形成されている。なお、正レンズL512ではなく、正レンズL513を異常分散性を有する硝材で形成してもよい。
第2レンズ群G52は、物体側から順に、負レンズL521と、負レンズL522と、正レンズL523と、が配置されて構成される。
第3レンズ群G53は、物体側から順に、正レンズL531と、負レンズL532と、負レンズL533と、が配置されて構成される。正レンズL531および負レンズL533のそれぞれ両面には、非球面が形成されている。負レンズL533は、樹脂で形成されている。
第4レンズ群G54は、物体側から順に、正レンズL541と、負レンズL542と、が配置されて構成される。正レンズL541の物体側面には、非球面が形成されている。正レンズL541と負レンズL542とは、接合されている。
このズームレンズは、第1レンズ群G51、開口絞りSTOP、および第3レンズ群G53を像面IMGに対して固定したまま、第2レンズ群G52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って広角端から望遠端への変倍を行い、第4レンズ群G54を光軸に沿って物体側に凸の軌跡を形成するように移動させることにより変倍に伴う像面位置変動の補正を行う。
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。
(面データ)
1=62.430
1=1.20 nd1=1.92119 νd1=24.0
2=35.016
2=7.64 nd2=1.49700 νd2=81.5
3=-208.168
3=0.10
4=30.928
4=4.78 nd3=1.77250 νd3=49.6
5=93.618
5=D(5)(可変)
6=129.259
6=0.70 nd4=1.83481 νd4=42.7
7=6.943
7=3.56
8=-23.543
8=0.50 nd5=1.88100 νd5=40.1
9=23.543
9=0.10
10=14.473
10=2.29 nd6=1.94594 νd6=18.0
11=397.728
11=D(11)(可変)
12=∞(開口絞り)
12=0.50
13=12.185(非球面)
13=4.13 nd7=1.58313 νd7=59.5
14=-16.726(非球面)
14=0.20
15=-16.980
15=0.50 nd8=1.56732 νd8=42.8
16=-61.449
16=2.61
17=17.601(非球面)
17=2.28 nd9=1.63980 νd9=23.3
18=7.858(非球面)
18=D(18)(可変)
19=10.435(非球面)
19=4.20 nd10=1.49710 νd10=81.6
20=-10.896
20=0.60 nd11=1.90366 νd11=31.3
21=-15.155
21=BF
22=∞(像面)
円錐係数(ε)および非球面係数(A,B,C,D,E)
(第13面)
ε=1.0000,
A=0,B=-9.81167×10-5,C=1.36111×10-6
D=2.65151×10-8,E=-2.39252×10-10
(第14面)
ε=1.0000,
A=0,B=-5.15992×10-5,C=7.59145×10-6
D=-1.11528×10-7,E=4.38240×10-10
(第17面)
ε=1.0000,
A=0,B=-2.71925×10-4,C=2.05464×10-5
D=-4.94101×10-7,E=1.30947×10-9
(第18面)
ε=1.0000,
A=0,B=-3.89055×10-4,C=2.09885×10-5
D=-5.97395×10-7,E=-5.34582×10-10
(第19面)
ε=2.1868,
A=0,B=-2.70892×10-4,C=-3.11191×10-6
D=4.29915×10-8,E=-2.38122×10-9
(各種データ)
広角端 中間焦点位置 望遠端
焦点距離 4.78 21.57 97.16
Fナンバー 1.63 2.88 4.11
半画角(ω) 34.20 7.95 1.74
D(5) 0.87 21.24 31.01
D(11) 32.23 11.87 2.10
D(18) 9.95 5.38 12.94
バックフォーカス(BF)(空気換算長) 10.61 15.22 7.75
(ズームレンズ群データ)
群 始面 焦点距離 レンズ移動量(像面IMG側を+)
1 1 45.31 0.00
2 6 -7.82 30.14
3 13 28.16 0.00
4 19 15.00 -2.99
(条件式(1)に関する数値)
fn(樹脂で形成された負レンズL533の焦点距離)=-24.41
fp(異常分散性を有する硝材で形成された正レンズL512の焦点距離)=60.95
|fn/fp|=0.40
(条件式(2)に関する数値)
Δθg,F=0.028
Δθg,F:正レンズL512の異常分散性
(条件式(3)に関する数値)
β2T(望遠端における第2レンズ群G52の倍率)=-6.64
β3T(望遠端における第3レンズ群G53の倍率)=-0.94
β2T/β3T=7.09
(条件式(4)に関する数値)
β3W(広角端における第3レンズ群G53の倍率)=-2.74
β4W(広角端における第4レンズ群G54の倍率)=0.15
β3W/β4W=-17.81
(条件式(5)に関する数値)
(f4/f3)/(f2/ft)=-6.62
(条件式(6)に関する数値)
(dt/dT)p=-7.7×10-6
(dt/dT)p:正レンズL512における温度変化1℃当たりのd線に対する屈折率変化の平均値
(条件式(7)に関する数値)
(dt/dT)n=-77.1×10-6
(dt/dT)n:負レンズL533における温度変化1℃当たりのd線に対する屈折率変化の平均値
図11は、実施例5にかかるズームレンズの諸収差図である。球面収差図において、縦軸はFナンバー(図中、FNOで示す)を表し、実線はd線(587.56nm)、短破線はC線(656.27nm)、長破線はg線(435.83nm)に相当する波長の特性を示している。非点収差図において、縦軸は半画角(図中、ωで示す)を表し、d線に相当する波長の特性を示している。なお、非点収差図において、実線はサジタル平面(図中、Sで示す)、破線はメリディオナル平面(図中、Mで示す)の特性を示している。歪曲収差図において、縦軸は半画角(図中、ωで示す)を表し、d線に相当する波長の特性を示している。
図12は、実施例6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。同図は、光学系の広角端状態を示している。このズームレンズは、図示しない物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G61と、負の屈折力を有する第2レンズ群G62と、正の屈折力を有する第3レンズ群G63と、正の屈折力を有する第4レンズ群G64と、負の屈折力を有する第5レンズ群G65と、が配置されて構成される。第2レンズ群G62と第3レンズ群G63との間には、所定の口径を規定する開口絞りSTOPが配置される。IMGは、像面を示している。
第1レンズ群G61は、物体側から順に、負レンズL611と、正レンズL612と、正レンズL613と、が配置されて構成される。負レンズL611と正レンズL612とは、接合されている。正レンズL612は、異常分散性を有する硝材で形成されている。なお、正レンズL612ではなく、正レンズL613を異常分散性を有する硝材で形成してもよい。
第2レンズ群G62は、物体側から順に、負レンズL621と、負レンズL622と、正レンズL623と、が配置されて構成される。
第3レンズ群G63は、物体側から順に、正レンズL631と、負レンズL632と、が配置されて構成される。正レンズL631および負レンズL632のそれぞれ両面には、非球面が形成されている。負レンズL632は、樹脂で形成されている。
第4レンズ群G64は、物体側から順に、正レンズL641と、負レンズL642と、が配置されて構成される。正レンズL641の物体側面には、非球面が形成されている。正レンズL641と負レンズL642とは、接合されている。
第5レンズ群G65は、1枚の負レンズL651で構成される。負レンズL651の両面には、非球面が形成されている。
このズームレンズは、第1レンズ群G61、開口絞りSTOP、第3レンズ群G63、および第5レンズ群G65を像面IMGに対して固定したまま、第2レンズ群G62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って広角端から望遠端への変倍を行い、第4レンズ群G64を光軸に沿って物体側に凸の軌跡を形成するように移動させることにより変倍に伴う像面位置変動の補正を行う。
以下、実施例6にかかるズームレンズに関する各種数値データを示す。
(面データ)
1=56.481
1=1.20 nd1=1.92119 νd1=24.0
2=33.513
2=7.55 nd2=1.43875 νd2=94.9
3=-166.397
3=0.10
4=30.238
4=4.44 nd3=1.77250 νd3=49.6
5=96.482
5=D(5)(可変)
6=93.325
6=0.70 nd4=1.83481 νd4=42.7
7=6.857
7=3.49
8=-25.049
8=0.50 nd5=1.88100 νd5=40.1
9=25.049
9=0.10
10=14.263
10=2.25 nd6=1.94594 νd6=18.0
11=124.425
11=D(11)(可変)
12=∞(開口絞り)
12=0.50
13=11.807(非球面)
13=4.63 nd7=1.58313 νd7=59.5
14=-80.888(非球面)
14=1.37
15=19.636(非球面)
15=4.29 nd8=1.63980 νd8=23.3
16=7.726(非球面)
16=D(16)(可変)
17=10.018(非球面)
17=4.02 nd9=1.49710 νd9=81.6
18=-9.573
18=0.60 nd10=1.90366 νd10=31.3
19=-12.587
19=D(19)(可変)
20=-11.645(非球面)
20=0.95 nd11=1.58250 νd11=30.2
21=-13.910(非球面)
21=BF
22=∞(像面)
円錐係数(ε)および非球面係数(A,B,C,D,E)
(第13面)
ε=1.0000,
A=0,B=-3.02604×10-5,C=-5.21717×10-7
D=3.03622×10-8,E=-9.48195×10-11
(第14面)
ε=1.0000,
A=0,B=-3.38412×10-7,C=-9.28499×10-7
D=6.73936×10-8,E=-5.50806×10-10
(第15面)
ε=1.0000,
A=0,B=-1.61662×10-4,C=-2.85697×10-6
D=1.30593×10-8,E=1.79297×10-10
(第16面)
ε=1.0000,
A=0,B=-2.54097×10-4,C=-3.60998×10-6
D=-3.37624×10-7,E=1.01019×10-8
(第17面)
ε=0.6794,
A=0,B=-1.64256×10-4,C=-3.96041×10-7
D=-5.59713×10-8,E=1.21454×10-9
(第20面)
ε=1.0000,
A=0,B=2.37777×10-3,C=-1.45455×10-4
D=1.06482×10-5,E=-3.46813×10-7
(第21面)
ε=1.0000,
A=0,B=2.56306×10-3,C=-1.59678×10-4
D=1.23918×10-5,E=-4.32288×10-7
(各種データ)
広角端 中間焦点位置 望遠端
焦点距離 4.78 21.57 102.00
Fナンバー 1.65 2.93 4.16
半画角(ω) 33.64 7.81 1.64
D(5) 0.77 20.70 30.89
D(11) 31.71 11.79 1.60
D(16) 8.05 3.99 11.68
D(19) 4.83 8.89 1.20
バックフォーカス(BF)(空気換算長) 5.53 5.54 5.64
(ズームレンズ群データ)
群 始面 焦点距離 レンズ移動量(像面IMG側を+)
1 1 44.64 0.00
2 6 -7.86 30.12
3 13 29.45 0.00
4 17 13.38 -3.63
5 20 -145.25 0.00
(条件式(1)に関する数値)
fn(樹脂で形成された負レンズL632の焦点距離)=-23.17
fp(異常分散性を有する硝材で形成された正レンズL612の焦点距離)=64.32
|fn/fp|=0.36
(条件式(2)に関する数値)
Δθg,F=0.046
Δθg,F:正レンズL612の異常分散性
(条件式(3)に関する数値)
β2T(望遠端における第2レンズ群G62の倍率)=-8.42
β3T(望遠端における第3レンズ群G63の倍率)=-0.73
β2T/β3T=11.49
(条件式(4)に関する数値)
β3W(広角端における第3レンズ群G63の倍率)=-4.78
β4W(広角端における第4レンズ群G64の倍率)=0.08
β3W/β4W=-57.79
(条件式(5)に関する数値)
(f4/f3)/(f2/ft)=-5.90
(条件式(6)に関する数値)
(dt/dT)p=-7.9×10-6
(dt/dT)p:正レンズL612における温度変化1℃当たりのd線に対する屈折率変化の平均値
(条件式(7)に関する数値)
(dt/dT)n=-77.1×10-6
(dt/dT)n:負レンズL632における温度変化1℃当たりのd線に対する屈折率変化の平均値
図13は、実施例6にかかるズームレンズの諸収差図である。球面収差図において、縦軸はFナンバー(図中、FNOで示す)を表し、実線はd線(587.56nm)、短破線はC線(656.27nm)、長破線はg線(435.83nm)に相当する波長の特性を示している。非点収差図において、縦軸は半画角(図中、ωで示す)を表し、d線に相当する波長の特性を示している。なお、非点収差図において、実線はサジタル平面(図中、Sで示す)、破線はメリディオナル平面(図中、Mで示す)の特性を示している。歪曲収差図において、縦軸は半画角(図中、ωで示す)を表し、d線に相当する波長の特性を示している。
図14は、実施例7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。同図は、光学系の広角端状態を示している。このズームレンズは、図示しない物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G71と、負の屈折力を有する第2レンズ群G72と、正の屈折力を有する第3レンズ群G73と、正の屈折力を有する第4レンズ群G74と、正の屈折力を有する第5レンズ群G75と、が配置されて構成される。第2レンズ群G72と第3レンズ群G73との間には、所定の口径を規定する開口絞りSTOPが配置される。IMGは、像面を示している。
第1レンズ群G71は、物体側から順に、負レンズL711と、正レンズL712と、正レンズL713と、が配置されて構成される。負レンズL711と正レンズL712とは、近接配置されている。正レンズL712は、異常分散性を有する硝材で形成されている。なお、正レンズL712ではなく、正レンズL713を異常分散性を有する硝材で形成してもよい。
第2レンズ群G72は、物体側から順に、負レンズL721と、負レンズL722と、正レンズL723と、が配置されて構成される。
第3レンズ群G73は、物体側から順に、正レンズL731と、負レンズL732と、が配置されて構成される。正レンズL731および負レンズL732のそれぞれ両面には、非球面が形成されている。負レンズL732は、樹脂で形成されている。
第4レンズ群G74は、物体側から順に、正レンズL741と、負レンズL742と、が配置されて構成される。正レンズL741の物体側面には、非球面が形成されている。正レンズL741と負レンズL742とは、接合されている。
第5レンズ群G75は、1枚の正レンズL751で構成される。正レンズL751の両面には、非球面が形成されている。
このズームレンズは、第1レンズ群G71、開口絞りSTOP、第3レンズ群G73、および第5レンズ群G75を像面IMGに対して固定したまま、第2レンズ群G72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って広角端から望遠端への変倍を行い、第4レンズ群G74を光軸に沿って物体側に凸の軌跡を形成するように移動させることにより変倍に伴う像面位置変動の補正を行う。
以下、実施例7にかかるズームレンズに関する各種数値データを示す。
(面データ)
1=54.003
1=1.20 nd1=1.92119 νd1=24.0
2=32.260
2=0.38
3=32.276
3=7.47 nd2=1.49700 νd2=81.5
4=-351.840
4=0.10
5=31.942
5=4.61 nd3=1.77250 νd3=49.6
6=98.728
6=D(6)(可変)
7=45.833
7=0.70 nd4=1.83481 νd4=42.7
8=6.431
8=3.73
9=-24.117
9=0.50 nd5=1.88100 νd5=40.1
10=24.117
10=0.10
11=13.677
11=2.19 nd6=1.94594 νd6=18.0
12=99.888
12=D(12)(可変)
13=∞(開口絞り)
13=0.50
14=12.022(非球面)
14=3.64 nd7=1.58313 νd7=59.5
15=-29.324(非球面)
15=1.00
16=15.680(非球面)
16=2.89 nd8=1.63980 νd8=23.3
17=7.047(非球面)
17=D(17)(可変)
18=12.960(非球面)
18=3.02 nd9=1.49710 νd9=81.6
19=-9.367
19=0.60 nd10=1.90366 νd10=31.3
20=-13.474
20=D(20)(可変)
21=-12.078(非球面)
21=1.07 nd11=1.58250 νd11=30.2
22=-12.219(非球面)
22=BF
23=∞(像面)
円錐係数(ε)および非球面係数(A,B,C,D,E)
(第14面)
ε=1.0000,
A=0,B=-6.32431×10-5,C=3.43592×10-7
D=-5.21405×10-8,E=1.12665×10-9
(第15面)
ε=1.0000,
A=0,B=5.93565×10-5,C=-2.64176×10-6
D=6.40413×10-8,E=1.34951×10-11
(第16面)
ε=1.0000,
A=0,B=-2.30393×10-4,C=-6.78401×10-6
D=2.92316×10-7,E=-3.32360×10-9
(第17面)
ε=1.0000,
A=0,B=-4.95824×10-4,C=-8.25739×10-6
D=2.20262×10-7,E=-4.43098×10-9
(第18面)
ε=-0.0051,
A=0,B=-1.85684×10-5,C=-6.18413×10-7
D=-9.81420×10-9,E=9.30689×10-10
(第21面)
ε=1.0000,
A=0,B=1.34460×10-3,C=-1.92059×10-5
D=1.25016×10-6,E=-7.06681×10-8
(第22面)
ε=1.0000,
A=0,B=1.46781×10-3,C=-1.58258×10-5
D=1.17078×10-6,E=-7.57132×10-8
(各種データ)
広角端 中間焦点位置 望遠端
焦点距離 4.78 21.00 92.80
Fナンバー 1.53 3.00 3.94
半画角(ω) 32.52 7.93 1.80
D(6) 0.87 20.57 31.01
D(12) 32.23 12.54 2.10
D(17) 7.94 3.40 10.59
D(20) 4.34 8.88 1.68
バックフォーカス(BF)(空気換算長) 5.98 6.00 6.04
(ズームレンズ群データ)
群 始面 焦点距離 レンズ移動量(像面IMG側を+)
1 1 45.49 0.00
2 7 -7.79 30.14
3 14 24.35 0.00
4 18 16.60 -2.65
5 21 1000.04 0.00
(条件式(1)に関する数値)
fn(樹脂で形成された負レンズL732の焦点距離)=-23.02
fp(異常分散性を有する硝材で形成された正レンズL712の焦点距離)=59.87
|fn/fp|=0.38
(条件式(2)に関する数値)
Δθg,F=0.028
Δθg,F:正レンズL712の異常分散性
(条件式(3)に関する数値)
β2T(望遠端における第2レンズ群G72の倍率)=-6.39
β3T(望遠端における第3レンズ群G73の倍率)=-0.71
β2T/β3T=9.04
(条件式(4)に関する数値)
β3W(広角端における第3レンズ群G73の倍率)=-1.46
β4W(広角端における第4レンズ群G74の倍率)=0.28
β3W/β4W=-5.15
(条件式(5)に関する数値)
(f4/f3)/(f2/ft)=-8.13
(条件式(6)に関する数値)
(dt/dT)p=-7.7×10-6
(dt/dT)p:正レンズL712における温度変化1℃当たりのd線に対する屈折率変化の平均値
(条件式(7)に関する数値)
(dt/dT)n=-77.1×10-6
(dt/dT)n:負レンズL732における温度変化1℃当たりのd線に対する屈折率変化の平均値
図15は、実施例7にかかるズームレンズの諸収差図である。球面収差図において、縦軸はFナンバー(図中、FNOで示す)を表し、実線はd線(587.56nm)、短破線はC線(656.27nm)、長破線はg線(435.83nm)に相当する波長の特性を示している。非点収差図において、縦軸は半画角(図中、ωで示す)を表し、d線に相当する波長の特性を示している。なお、非点収差図において、実線はサジタル平面(図中、Sで示す)、破線はメリディオナル平面(図中、Mで示す)の特性を示している。歪曲収差図において、縦軸は半画角(図中、ωで示す)を表し、d線に相当する波長の特性を示している。
なお、上記各実施例中の数値データにおいて、r1,r2,・・・・はレンズ面等の曲率半径、d1,d2,・・・・はレンズ等の肉厚またはそれらの面間隔、nd1,nd2,・・・・はレンズのd線(587.56nm)に対する屈折率、νd1,νd2,・・・・はレンズのd線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、光軸に垂直な方向の高さをH、レンズ面頂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ε、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 2017194508
上記各実施例に示したように、本発明によれば、上記各条件式を満足することにより、簡易かつコンパクトな構成でありながら、環境温度の急激な変化が発生しても合焦位置変動を抑制して、良好な光学性能を確保することが可能なズームレンズを実現することができる。また、接合レンズや非球面が形成されたレンズを適宜配置したことにより、収差補正能力をより向上させることができる。
このような特徴を備えたズームレンズは、狭いスペースに設置される小型の撮像装置に好適であることはもとより、気温の変化が大きい屋外に設置されることが多い監視用カメラ、防犯カメラなどの撮像装置に最適である。
<適用例>
次に、本発明にかかるズームレンズを撮像装置に適用した例を示す。図16は、本発明にかかるズームレンズを備えた撮像装置の一例を示す図である。図16に示すように、撮像装置100は、ズームレンズ10と、レンズ鏡筒11と、固体撮像素子101と、を備えて構成される。ズームレンズ10はレンズ鏡筒11に収容され、図示しない駆動機構の駆動によって変倍や変倍に伴う像面位置変動の補正が実行される。図16では、ズームレンズ10として実施例7(図14を参照)のものを示したが、実施例1〜6に示したズームレンズであっても同様に撮像装置100に搭載可能である。
ズームレンズ10と固体撮像素子101とを備えた撮像装置100において、図14に示した像面IMGが固体撮像素子101の撮像面に相当する。固体撮像素子101としては、たとえば、CCD(Charge Coupled Device)やCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)センサなどの光電変換素子を用いることができる。
撮像装置100において、ズームレンズ10の物体側から入射した光が最終的に固体撮像素子101の撮像面に結像する。そして、固体撮像素子101は受像した光を光電変換して電気信号として出力する。この出力信号が図示しない信号処理回路によって演算処理され、物体像に対応したデジタル画像が生成される。デジタル画像は、たとえばHDD(Hard Disk Device)やメモリカード、光ディスク、磁気テープなどの記録媒体に記録することが可能である。
上記のように構成することで、環境温度の変化が発生しても良好な画像が得られる、小型、高性能な撮像装置を実現することができる。
以上のように、本発明にかかるズームレンズは、CCDやCMOS等の固体撮像素子が搭載された小型の撮像装置に有用であり、特に、気温の変化が大きい屋外に設置される撮像装置に適している。
11,G21,G31,G41,G51,G61,G71 第1レンズ群
12,G22,G32,G42,G52,G62,G72 第2レンズ群
13,G23,G33,G43,G53,G63,G73 第3レンズ群
14,G24,G34,G44,G54,G64,G74 第4レンズ群
15,G25,G35,G45,G65,G75 第5レンズ群
111,L121,L122,L132,L142,L151,L211,L221,L222,L232,L242,L252,L311,L321,L322,L332,L333,L342,L351,L411,L421,L422,L432,L442,L451,L511,L521,L522,L532,L533,L542,L611,L621,L622,L632,L642,L651,L711,L721,L722,L732,L742 負レンズ
112,L113,L123,L131,L141,L212,L213,L223,L231,L241,L251,L312,L313,L323,L331,L341,L412,L413,L423,L431,L441,L512,L513,L523,L531,L541,L612,L613,L623,L631,L641,L712,L713,L723,L731,L741,L751 正レンズ
STOP 開口絞り
IMG 像面
10 ズームレンズ
11 レンズ鏡筒
100 撮像装置
101 固体撮像素子

Claims (6)

  1. 物体側から順に配置された、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群と、を備え、
    前記第2レンズ群を光軸に沿って移動させて、前記各レンズ群の光軸上の間隔を変えることにより広角端から望遠端への変倍を行うズームレンズにおいて、
    前記第1レンズ群は異常分散性を有する材質で形成された少なくとも1枚の正レンズを備え、
    前記第3レンズ群は樹脂で形成された少なくとも1枚の負レンズを備え、
    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) 0<|fn/fp|≦0.5
    ただし、fnは前記第3レンズ群に含まれる、樹脂で形成された少なくとも1枚の負レンズの焦点距離、fpは前記第1レンズ群に含まれる、異常分散性を有する硝材で形成された少なくとも1枚の正レンズの焦点距離を示す。
  2. 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) 0<Δθg,F<0.06
    ただし、Δθg,Fは前記第1レンズ群に含まれる、異常分散性を有する硝材で形成された少なくとも1枚の正レンズの異常分散性を示す。なお、異常分散性Δθg,Fは、縦軸に部分分散比θg,F、横軸にd線に対するアッベ数νdをとり、基準硝材となるC7の座標(νd=60.49、θg,F=0.5436)およびF2の座標(νd=36.26、θg,F=0.5828)を通る直線を標準線としたときの、個々の硝材のνdに対応する標準線上の点とその硝材のθg,Fとの偏差である。また、部分分散比θg,Fはθg,F=(ng−nF)/(nF−nC)で定義され、ng、nF、nCはそれぞれg線、F線、C線に対する屈折率を示す。
  3. 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。
    (3) 1.5≦β2T/β3T≦15.0
    ただし、β2Tは望遠端における前記第2レンズ群の倍率、β3Tは望遠端における前記第3レンズ群の倍率を示す。
  4. 前記第3レンズ群の像側に第4レンズ群を備え、
    前記第4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像面位置の変動を補正し、
    以下に示す条件式を満足することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載のズームレンズ。
    (4) −70.0≦β3W/β4W≦−4.0
    ただし、β3Wは広角端における前記第3レンズ群の倍率、β4Wは広角端における前記第4レンズ群の倍率を示す。
  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。
    (5) −10.0<(f4/f3)/(f2/ft)≦−5.0
    ただし、f4は前記第4レンズ群の焦点距離、f3は前記第3レンズ群の焦点距離、f2は前記第2レンズ群の焦点距離、ftは望遠端における光学系全系の焦点距離を示す。
  6. 請求項1〜5のいずれか一つ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た光学像を電気的信号に変換する固体撮像素子と、を備えたことを特徴とする撮像装置。
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