JP6545002B2 - Zoom lens and imaging device having the same - Google Patents
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Description
本発明はズームレンズに関し、特に、監視カメラ、デジタルカメラ、ビデオカメラ、放送用カメラ等の撮像装置に用いる撮像光学系として好適なものである。 The present invention relates to a zoom lens, and is particularly suitable as an imaging optical system used for an imaging device such as a surveillance camera, a digital camera, a video camera, and a broadcast camera.
固体撮像素子を用いた撮像装置に用いる撮像光学系には、固体撮像素子の高精細化に加え、これに対応できる高い光学性能を有し、かつ広域撮影が容易な広画角のズームレンズであることが要望されている。特に高画質化の観点においては、SD(Standard Definition)画質からメガピクセル、フルHD(High Definition)画質やそれ以上の画素数の撮像素子への対応が十分できる高い光学性能を有すること等が要望されている。 An imaging optical system used for an imaging apparatus using a solid-state imaging device is a zoom lens with a wide angle of view that has high optical performance that can cope with the high-resolution of the solid-state imaging device and easy to wide area imaging. It is requested to be. In particular, from the viewpoint of high image quality, it is desirable to have high optical performance that can sufficiently cope with an image sensor with megapixels, full HD (High Definition) image quality or more pixels from SD (Standard Definition) image quality. It is done.
また近年、監視カメラ市場の急速な拡大に伴い監視カメラに用いられるズームレンズは、広画角であり、Fnoが小さいことが求められている。一般的な監視カメラは、昼間の撮影には可視光を使用し、夜間の撮影には近赤外光を使用している。 In recent years, with the rapid expansion of the surveillance camera market, zoom lenses used for surveillance cameras are required to have a wide angle of view and small Fno. A common surveillance camera uses visible light for daytime imaging and uses near infrared light for nighttime imaging.
例えば監視カメラにおいては、多くの場合、夜間の撮影では波長800nm〜波長1000nmの近赤外光を利用して低照度下での撮影が容易となるようにしている。このため、監視カメラに用いられるズームレンズには、可視光(波長400nm〜波長700nm程度)から近赤外領域までの広い波長範囲で色収差が良好に補正され、ピントずれが少ないこと等が要望されている。 For example, in surveillance cameras, in many cases, shooting at night is facilitated by using near-infrared light of a wavelength of 800 nm to a wavelength of 1000 nm under low illumination. For this reason, the zoom lens used in the surveillance camera is required to correct chromatic aberration well in a wide wavelength range from visible light (about 400 nm to about 700 nm) to the near infrared region, and to reduce focus deviation etc. ing.
更に、屋内および屋外において、場所を選ばず設置しやすくするために、特に全系が小型であることも要望されている。これらの要望を満足するズームレンズとして、最も物体側に負の屈折力のレンズ群が配置されたネガティブリード型のズームレンズが知られている。ネガティブリード型のズームレンズとして、物体側より像側へ順に、負、正、正の屈折力の第1レンズ群乃至第3レンズ群より構成され、ズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化する3群ズームレンズが知られている(特許文献1,2)。 Furthermore, in order to facilitate installation anywhere and indoors, it is also required that the entire system be particularly compact. As a zoom lens satisfying these demands, a negative lead type zoom lens in which a lens unit of negative refractive power is disposed closest to the object side is known. As a negative lead type zoom lens, it is composed of first to third lens units with negative, positive and positive refractive power in order from the object side to the image side, and the distance between adjacent lens groups changes during zooming 3 Group zoom lenses are known (Patent Documents 1 and 2).
前述したネガティブリード型の3群ズームレンズにおいて、全系が小型で、かつ広画角でありながら全ズーム領域にわたり高い光学性能を得るには各レンズ群のレンズ構成を適切に設定することが重要になってくる。特に監視カメラに用いられるズームレンズでは、可視域から近赤外域までの広い波長範囲にわたり、色収差が良好に補正されピントずれが少なくなるようにレンズ構成を設定することが重要になってくる。 In the negative lead type three-unit zoom lens described above, it is important to appropriately set the lens configuration of each lens group in order to obtain high optical performance over the entire zoom region while the entire system is compact and has a wide angle of view. It will be In particular, in a zoom lens used for a surveillance camera, it is important to set a lens configuration so that chromatic aberration is well corrected and defocusing is reduced over a wide wavelength range from the visible range to the near infrared range.
例えば、広い波長範囲において色収差を良好に補正し、ピントずれが少なくなるようにするには、第2レンズ群のレンズ構成及び第2レンズ群に用いるレンズの材料等を適切に設定することが重要になってくる。これらの構成が不適切であると、全系の小型化を図りつつ、広画角で、広い波長範囲にわたり高い光学性能のズームレンズを得るのが大変困難になってくる。 For example, in order to correct chromatic aberration well in a wide wavelength range and to reduce the focus shift, it is important to appropriately set the lens configuration of the second lens unit and the material etc. of the lens used for the second lens unit. It will be If these configurations are inadequate, it becomes very difficult to obtain a zoom lens with high optical performance over a wide wavelength range with a wide angle of view while achieving downsizing of the entire system.
本発明は、レンズ系全体が小型で、広画角で、しかも全ズーム範囲において高い光学性能が容易に得られるズームレンズ及びそれを有する撮像装置の提供を目的とする。 An object of the present invention is to provide a zoom lens in which the entire lens system is compact, a wide angle of view, and high optical performance easily in the entire zoom range, and an image pickup apparatus having the same.
本発明のズームレンズは、物体側から像側へ順に配置された、負の屈折力の第1レンズ群、正の屈折力の第2レンズ群、正の屈折力の第3レンズ群からなり、ズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化するように全てのレンズ群が移動するズームレンズであって、
前記第2レンズ群は正レンズAを含み、
波長486.13nmの光に対する材料の屈折率をnF、波長587.6nmの光に対する材料の屈折率をnd、波長656.27nmの光に対する材料の屈折率をnC、波長1013.98nmの光に対する材料の屈折率をntとし、材料のアッベ数νdと部分分散比θCtをそれぞれ
νd=(nd−1)/(nF−nC)
θCt=(nC−nt)/(nF−nC)
とし、
前記正レンズAの材料のアッベ数をνdA、部分分散比をθCtA、前記第1レンズ群の焦点距離をf1、前記第2レンズ群の焦点距離をf2とするとき、
85.0<νdA
−0.25<θCtA−(0.0047×νdA+0.546)<−0.10
−0.85<f1/f2<−0.35
なる条件式を満足することを特徴としている。
The zoom lens according to the present invention comprises a first lens group of negative refractive power, a second lens group of positive refractive power, and a third lens group of positive refractive power, which are disposed in order from the object side to the image side. A zoom lens in which all lens groups move so that the distance between adjacent lens groups changes during zooming ,
The second lens group includes a positive lens A,
The refractive index of the material for light of wavelength 486.13 nm is nF, the refractive index of the material for light of wavelength 587.6 nm is nd, the refractive index of the material for light of wavelength 656.27 nm is nC, the material for light of wavelength 1013.98 nm Of the material, and the Abbe number .nu.d of the material and the partial dispersion ratio .theta.Ct, respectively: .nu.d = (nd-1) / (nF-nC)
θCt = (nC−nt) / (nF−nC)
And,
Assuming that the Abbe number of the material of the positive lens A is ddA, the partial dispersion ratio is θCtA , the focal length of the first lens group is f1, and the focal length of the second lens group is f2.
85.0 <νdA
−0.25 <θCtA− (0.0047 × νdA + 0.546) <− 0.10
−0.85 <f1 / f2 <−0.35
It is characterized by satisfying the following conditional expression.
本発明によれば、レンズ系全体が小型で、広画角で、しかも全ズーム範囲において高い光学性能が容易に得られるズームレンズ及びそれを有する撮像装置が得られる。 According to the present invention, it is possible to obtain a zoom lens in which the entire lens system is compact, a wide angle of view, and high optical performance easily in the entire zoom range, and an image pickup apparatus having the same.
以下、本発明のズームレンズ及びそれを有する撮像装置を図面に基づいて説明する。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、正の屈折力の第3レンズ群より構成されている。ズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化するように各レンズ群が移動する。 Hereinafter, the zoom lens of the present invention and an imaging device having the same will be described based on the drawings. The zoom lens according to the present invention comprises, in order from the object side to the image side, a first lens group of negative refractive power, a second lens group of positive refractive power, and a third lens group of positive refractive power. Each lens group moves so that the distance between adjacent lens groups changes during zooming.
図1は本発明の実施例1のズームレンズの広角端(短焦点距離端)におけるレンズ断面図である。図2(A)、(B)、(C)は本発明の実施例1のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端(長焦点距離端)における収差図である。 FIG. 1 is a cross-sectional view of a zoom lens at a wide angle end (short focal length end) according to a first exemplary embodiment of the present invention. FIGS. 2A, 2B, and 2C are aberration diagrams at the wide-angle end, the middle zoom position, and the telephoto end (long focal length end) of the zoom lens according to the first embodiment of the present invention.
実施例1はズーム比2.30、Fナンバー1.24〜1.81のズームレンズである。図3は本発明の実施例2のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図である。図4(A)、(B)、(C)は本発明の実施例2のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。実施例2はズーム比2.31、Fナンバー1.24〜1.84のズームレンズである。 The first embodiment is a zoom lens having a zoom ratio of 2.30 and an f-number of 1.24 to 1.81. FIG. 3 is a lens sectional view of a zoom lens at the wide-angle end according to a second embodiment of the present invention. FIGS. 4A, 4B, and 4C are aberration diagrams at the wide-angle end, the middle zoom position, and the telephoto end of the zoom lens according to Embodiment 2 of the present invention. The second embodiment is a zoom lens having a zoom ratio of 2.31 and an f-number of 1.24 to 1.84.
図5は本発明の実施例3のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図である。図6(A)、(B)、(C)は本発明の実施例3のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。実施例3はズーム比2.41、Fナンバー1.24〜1.90のズームレンズである。 FIG. 5 is a lens sectional view of a zoom lens at the wide-angle end according to a third embodiment of the present invention. FIGS. 6A, 6B, and 6C are aberration diagrams at the wide-angle end, the middle zoom position, and the telephoto end of the zoom lens according to Embodiment 3 of the present invention. The third embodiment is a zoom lens having a zoom ratio of 2.41 and an f-number of 1.24 to 1.90.
図7は本発明の実施例4のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図である。図8(A)、(B)、(C)は本発明の実施例4のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。実施例4はズーム比2.32、Fナンバー1.23〜1.75のズームレンズである。 FIG. 7 is a lens sectional view of a zoom lens at the wide-angle end according to a fourth embodiment of the present invention. FIGS. 8A, 8B, and 8C are aberration diagrams at the wide-angle end, the middle zoom position, and the telephoto end of the zoom lens according to the fourth embodiment of the present invention. The fourth embodiment is a zoom lens having a zoom ratio of 2.32 and an f-number of 1.23 to 1.75.
図9(A)、(B)、(C)は実施例1のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における光路図である。図10は本発明のズームレンズを有する監視カメラ(撮像装置)の要部概略図である。 FIGS. 9A, 9B, and 9C are optical path diagrams at the wide-angle end, the middle zoom position, and the telephoto end of the zoom lens of Embodiment 1. FIGS. FIG. 10 is a schematic view of the essential portions of a surveillance camera (image pickup apparatus) having a zoom lens according to the present invention.
各実施例のズームレンズは撮像装置に用いられる撮像光学系であり、レンズ断面図において、左方が物体側(前方)で、右方が像側(後方)である。尚、各実施例のズームレンズをプロジェクター等の光学機器に用いても良く、このときは、左方がスクリーン、右方が被投影画像となる。レンズ断面図において、LOはズームレンズである。L1は負の屈折力(光学的パワー=焦点距離の逆数)の第1レンズ群、L2は正の屈折力の第2レンズ群、L3は正の屈折力の第3レンズ群である。 The zoom lens of each embodiment is an imaging optical system used for an imaging device, and in the lens sectional view, the left side is the object side (front) and the right side is the image side (rear). The zoom lens of each embodiment may be used for an optical apparatus such as a projector. In this case, the left side is the screen and the right side is the projection image. In the lens sectional view, LO is a zoom lens. L1 is a first lens group of negative refractive power (optical power = reciprocal of focal length), L2 is a second lens group of positive refractive power, and L3 is a third lens group of positive refractive power.
SPは開放Fナンバー(Fno)光束を決定(制限)する開口絞りの作用をするFナンバー決定部材(以下「開口絞り」ともいう。)である。 Gは光学フィルター、フェースプレート、水晶ローパスフィルター、赤外カットフィルター等に相当する光学ブロックである。IPは像面であり、ビデオカメラやデジタルスチルカメラの撮影光学系として使用する際にはCCDセンサやCMOSセンサ等の固体撮像素子(光電変換素子)の撮像面が置かれる。 SP is an F-number determining member (hereinafter also referred to as "aperture stop") that acts as an aperture stop that determines (limits) an open F-number (Fno) luminous flux. G is an optical block corresponding to an optical filter, a face plate, a quartz low pass filter, an infrared cut filter, and the like. IP is an image plane, and when used as an imaging optical system of a video camera or a digital still camera, an imaging surface of a solid-state imaging device (photoelectric conversion device) such as a CCD sensor or a CMOS sensor is placed.
矢印は広角端から望遠端へのズーミングに際しての各レンズ群の移動軌跡を示している。第3レンズ群L3に関する矢印3aは無限遠にフォーカスしているときの広角端から望遠端へのズーミングに際しての移動軌跡を示す。また矢印3bは近距離にフォーカスしているときの広角端から望遠端へのズーミングに際しての移動軌跡を示す。第3レンズ群L3に関する矢印3cは無限遠から近距離へのフォーカシングに際しての移動方向を示している。 Arrows indicate movement loci of the respective lens units during zooming from the wide-angle end to the telephoto end. An arrow 3a related to the third lens unit L3 indicates a movement locus during zooming from the wide-angle end to the telephoto end when focusing at infinity. An arrow 3 b indicates a movement locus during zooming from the wide-angle end to the telephoto end when focusing at a short distance. An arrow 3c relating to the third lens unit L3 indicates the moving direction during focusing from infinity to near distance.
球面収差においては、d線(波長587.6nm)、C線(波長656.3nm)、F線(波長486.13nm)、波長850nm、t線(波長1013.98nm)を表示している。非点収差においてΔMはメリディオナル像面、ΔSはサジタル像面を表している。歪曲収差においてはd線を表示している。倍率色収差においてはd線に対するC線、
F線、波長850nm、t線の収差を表示している。FnoはFナンバー、ωは半画角(度)である。
In spherical aberration, d-line (wavelength 587.6 nm), C-line (wavelength 656.3 nm), F-line (wavelength 486.13 nm), wavelength 850 nm and t-line (wavelength 1013.98 nm) are displayed. In astigmatism, ΔM represents a meridional image plane, and ΔS represents a sagittal image plane. In distortion, d-line is displayed. C-line for d-line in lateral chromatic aberration,
Aberrations of F-ray, wavelength 850 nm, and t-ray are displayed. Fno is an F number, and ω is a half angle of view (degree).
本発明は、全系が小型でありながら全ズーム範囲にわたり高い光学性能を有し、特に可視光から近赤外光に至る広い波長範囲においてピントずれの少ない、広画角で明るい小型のズームレンズである。本発明のズームレンズは、物体側より像側へ順に、負の屈折力の第1レンズ群L1、正の屈折力の第2レンズ群L2、および正の屈折力の第3レンズ群L3より構成される3群構成のズームレンズである。広角端から望遠端へのズーミングに際しては各レンズ群が矢印の方向に互いに異なった軌跡で移動する。 The present invention is a compact zoom lens having a wide angle of view and a small zoom lens that has high optical performance over the entire zoom range although the entire system is compact, particularly in a wide wavelength range from visible light to near infrared light. It is. The zoom lens according to the present invention includes, in order from the object side to the image side, a first lens unit L1 of negative refractive power, a second lens unit L2 of positive refractive power, and a third lens unit L3 of positive refractive power. Zoom lens having a three-unit configuration. During zooming from the wide-angle end to the telephoto end, the lens units move in the directions of the arrows along different trajectories.
本発明のズームレンズのズームタイプは、ネガティブリード(負レンズ群先行)の3群構成である。第1レンズ群L1を負の屈折力としつつ、各レンズ群の間隔を変化させることによりズーミングを行い、広画角化に好適な構成としている。第2レンズ群L2と、第3レンズ群L3が互いに異なった軌跡で移動して変倍を行い、それに伴う像面変動を最も物体側の第1レンズ群L1が移動して補正している。フォーカシングは、第3レンズ群L3で行う。 The zoom type of the zoom lens according to the present invention is a three-group configuration of negative lead (negative lens group leading). The zooming is performed by changing the distance between the lens units while making the first lens unit L1 have a negative refractive power, and the configuration is suitable for wide angle of view. The second lens unit L2 and the third lens unit L3 move along different trajectories to perform magnification change, and the image plane fluctuation caused thereby is corrected by moving the first lens unit L1 closest to the object side. Focusing is performed by the third lens unit L3.
各実施例において、波長486.13nmの光に対する材料の屈折率をnF、波長587.6nmの光に対する材料の屈折率をnd、波長656.27nmの光に対する材料の屈折率をnC、波長1013.98nmの光に対する材料の屈折率をntとする。材料のアッベ数νdと部分分散比θCtをそれぞれ、
νd=(nd−1)/(nF−nC)
θCt=(nC−nt)/(nF−nC)
とする。
In each example, the refractive index of the material for light of wavelength 486.13 nm is nF, the refractive index of the material for light of wavelength 587.6 nm is nd, the refractive index of the material for light of wavelength 656.27 nm is nC, and wavelength 1013. The refractive index of the material for light of 98 nm is nt. The Abbe number dd of the material and the partial dispersion ratio θCt are respectively
d d = (nd-1) / (nF-nC)
θCt = (nC−nt) / (nF−nC)
I assume.
このとき、第2レンズ群L2は正レンズを含み、第2レンズ群L2に含まれる正レンズの材料のアッベ数をνdA、部分分散比をθCtAとする。このとき第2レンズ群L2は、
85.0<νdA ・・・(1)
−0.25<θCtA−(0.0047×νdA+0.546)<−0.10
・・・(2)
なる条件式を満足する正レンズAを有する。
At this time, the second lens unit L2 includes a positive lens, the Abbe number of the material of the positive lens included in the second lens unit L2 is ddA, and the partial dispersion ratio is θCtA. At this time, the second lens unit L2
85.0 <νdA (1)
−0.25 <θCtA− (0.0047 × νdA + 0.546) <− 0.10
... (2)
The positive lens A satisfies the following conditional expression.
そして、第1レンズ群L1の焦点距離をf1、第2レンズ群L2の焦点距離をf2とするとき、
−0.85<f1/f2<−0.35 ・・・(3)
なる条件式を満足する。尚、各パラメータの値は、特に断りがない限り、d線(波長587.6nm)における値である。
Then, when the focal length of the first lens group L1 is f1 and the focal length of the second lens group L2 is f2,
−0.85 <f1 / f2 <−0.35 (3)
Satisfy the following conditional expression. In addition, the value of each parameter is a value in d line (wavelength 587.6 nm) unless otherwise noted.
次に前述の各条件式の技術的意味について説明する。条件式(1)、(2)は、全ズーム範囲にわたり、可視光から近赤外光までの広い波長範囲においてピントずれを軽減し、高い光学性能を得るためのものである。広い波長範囲においてピントずれを補正するには、軸上光束のマージナル光線が高い正レンズの材料にアッベ数が大きい、すなわち分散が小さい材料を用いて、軸上色収差を軽減するのが良い。 Next, technical meanings of the above-mentioned conditional expressions will be described. Conditional expressions (1) and (2) are for reducing defocusing in a wide wavelength range from visible light to near infrared light over the entire zoom range, and obtaining high optical performance. In order to correct the defocus in a wide wavelength range, it is preferable to reduce the axial chromatic aberration by using a material having a large Abbe number, that is, a material having a small dispersion, as the material of the positive lens having high marginal rays of axial light.
各実施例の3群構成のズームレンズでは、図9(A),(B),(C)に示すように全ズーム範囲において軸上光束のマージナル光線は第2レンズ群L2で光線の入射高さ(hw)が高くなる。条件式(1)、(2)は第2レンズ群L2が有する少なくとも1つの正レンズAの材料の光学特性を規定している。 In the zoom lens of the three-group configuration of each embodiment, as shown in FIGS. 9A, 9B, and 9C, the marginal rays of axial light flux in the entire zoom range are incident heights of rays in the second lens unit L2. (Hw) goes high. Conditional expressions (1) and (2) define the optical characteristics of the material of at least one positive lens A included in the second lens unit L2.
ところでアッベ数νdは可視光域のd線、F線、C線の屈折率nd、nF、nCを用い前述の如く定義される。そのためアッベ数νdを基準にレンズの材料を選択することで、可視光域で色収差の補正が容易となる。しかしながらアッベ数νdは、近赤外域の特性を規定するものではないので、アッベ数νdの値のみでレンズの材料を選定しても、波長が900nm以上の近赤外域に対しては必ずしも色収差を良好に補正することができない。 The Abbe number dd is defined as described above using the refractive indices nd, nF and nC of d-line, F-line and C-line in the visible light range. Therefore, by selecting the lens material based on the Abbe number 数 d, the correction of the chromatic aberration in the visible light range becomes easy. However, the Abbe number 規定 d does not define the characteristics of the near infrared region, so even if the lens material is selected based on only the Abbe number dd, chromatic aberration is not necessarily required for the near infrared region having a wavelength of 900 nm or more. It can not be corrected well.
そこでアッベ数νdに加えてt線における部分分散比θCtに着目してレンズの材料を選択することで、可視光域と近赤外域との両方の波長範囲で軸上色収差の制御を行い、広い波長範囲でピントずれを軽減している。またこのような材料を選定することで、近赤外域の倍率色収差の補正も良好に行っている。 Therefore, by selecting the material of the lens focusing on the partial dispersion ratio θCt in addition to the Abbe number dd, axial chromatic aberration is controlled in the wavelength range of both the visible light region and the near infrared region, Focus shift is reduced in the wavelength range. Further, by selecting such a material, correction of lateral chromatic aberration in the near infrared region is also favorably performed.
条件式(1)と条件式(2)は第2レンズ群L2が有する少なくとも1枚の正レンズAの材料の特性を規定するものである。条件式(1)の下限を超えてアッベ数が小さい(すなわち分散が大きい)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。 The conditional expression (1) and the conditional expression (2) define the characteristics of the material of at least one positive lens A included in the second lens unit L2. If a material having a small Abbe number (ie, a large dispersion) exceeding the lower limit of conditional expression (1) is applied, it becomes difficult to satisfactorily correct axial chromatic aberration in the visible light range.
条件式(2)の下限を超えた部分分散比θCtとアッベ数νdの関係を持つ材料は、近赤外域での軸上色収差を小さく抑制することが容易となるが、現状ではこのような特性を実現する光学材料を製造するのが困難である。逆に条件式(2)の上限を超えて部分分散
比θCtAが大きくなりすぎると、近赤外域での波長による屈折率の差が大きくなりすぎ、軸上色収差の補正が困難となる。
A material having a relationship between the partial dispersion ratio θCt and the Abbe number dd beyond the lower limit of the conditional expression (2) can easily suppress axial chromatic aberration in the near infrared region to a small degree, but at present, such characteristics It is difficult to produce an optical material that achieves Conversely, the partial dispersion exceeds the upper limit of conditional expression (2)
If the ratio θCtA becomes too large, the difference in refractive index depending on the wavelength in the near infrared region becomes too large, and it becomes difficult to correct axial chromatic aberration.
条件式(3)は、変倍用のレンズ群の1つである第2レンズ群L2の焦点距離と、広画角化のために比較的強い負の屈折力が必要とされる第1レンズ群L1の焦点距離の関係を設定したものである。 Conditional expression (3) shows that the focal length of the second lens unit L2, which is one of the lens units for zooming, and the first lens which requires relatively strong negative refractive power for widening the angle of view. The relationship of the focal length of the group L1 is set.
また、第1レンズ群L1は広画角化しやすくするため、負レンズを少なくとも2枚以上有するレンズ構成とし、第2レンズ群L2は、正の屈折力のレンズ群として変倍作用を持たせやすくするために2枚以上の正レンズを有するレンズ構成としている。さらに第1レンズ群L1と第2レンズ群L2は、収差補正のバランスをとりやすくするために正レンズと、負レンズどちらも有するレンズ構成としている。 In addition, in order to facilitate widening of the first lens unit L1, the lens configuration has at least two negative lenses, and the second lens unit L2 is easily given a magnification changing action as a lens unit having positive refractive power. In order to do this, the lens configuration has two or more positive lenses. Furthermore, the first lens unit L1 and the second lens unit L2 have a lens configuration that has both a positive lens and a negative lens in order to facilitate balance of aberration correction.
条件式(3)の上限値を超えて、第1レンズ群L1の負の屈折力が強くなると(負の屈折力の絶対値が大きくなると)像面湾曲や色収差をバランス良く補正するのが困難になる。加えて、条件式(3)の上限を超えることは、第2レンズ群L2の正の屈折力が小さくなる傾向にもなり得る。これにより第2レンズ群L2の正の屈折力が小さくなりすぎ変倍のための第2レンズ群L2の移動量が増大し、レンズ全長が長くなり、また前玉有効径が大型化してくる。 If the negative refractive power of the first lens unit L1 becomes strong (if the absolute value of negative refractive power becomes large) beyond the upper limit value of the conditional expression (3), it is difficult to correct curvature of field and chromatic aberration in a well-balanced manner become. In addition, exceeding the upper limit of conditional expression (3) may also tend to reduce the positive refractive power of the second lens unit L2. As a result, the positive refractive power of the second lens unit L2 becomes too small, the amount of movement of the second lens unit L2 for zooming increases, the total lens length increases, and the front lens effective diameter increases.
条件式(3)の下限値を超えて、第1レンズ群L1の負の屈折力が弱くなると(負の屈折力の絶対値が小さくなると)ズーミングに際しての像面変動の補正として第1レンズ群L1の移動量が増大し、レンズ全長が長くなり、前玉有効径が大型化してくる。加えて、条件式(3)の下限値を超えることは、第2レンズ群L2の正の屈折力が強くなる傾向にもなり得る。それにより球面収差などの諸収差が増加してくる。 If the negative refractive power of the first lens unit L1 becomes weak (if the absolute value of the negative refractive power decreases) beyond the lower limit value of the conditional expression (3), then the first lens unit is used as a correction of the image plane fluctuation during zooming The amount of movement of L1 increases, the overall lens length increases, and the front lens effective diameter increases. In addition, exceeding the lower limit value of the conditional expression (3) may also tend to increase the positive refractive power of the second lens unit L2. As a result, various aberrations such as spherical aberration increase.
更に好ましくは条件式(1)乃至(3)の数値範囲を以下の如く設定するのが好ましい。
90.0<νdA ・・・(1a)
−0.22<θCtA−(0.0047×νdA+0.546)<−0.08
・・・(2a)
−0.78<f1/f2<−0.42 ・・・(3a)
More preferably, the numerical ranges of the conditional expressions (1) to (3) are set as follows.
90.0 <νdA (1a)
−0.22 <θCtA− (0.0047 × νdA + 0.546) <− 0.08
... (2a)
−0.78 <f1 / f2 <−0.42 (3a)
本発明の目的とするズームレンズは、以上のような構成を満足することにより実現される。さらには各実施例において、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。 The zoom lens which is the object of the present invention is realized by satisfying the above configuration. Furthermore, in each embodiment, preferably, one or more of the following conditions should be satisfied.
第3レンズ群L3の焦点距離をf3とする。第1レンズ群L1は、2枚以上の負レンズを含み、第1レンズ群L1の光軸上の厚さを1GLとする。第2レンズ群L2は2枚以上の正レンズを含み、第2レンズ群L2の光軸上の厚さを2GLとする。フォーカシングに際して、第3レンズ群L3が移動し、広角端における全系の焦点距離をfwとする。第2レンズ群L2は物体側から連続して配置された2枚の正レンズを有し、このうち物体側に配置された正レンズは、非球面形状のレンズ面を有し、2つの正レンズの材料のアッベ数の平均値をνd2pAVEとする。 The focal length of the third lens unit L3 is f3. The first lens unit L1 includes two or more negative lenses, and the thickness of the first lens unit L1 on the optical axis is 1GL. The second lens unit L2 includes two or more positive lenses, and the thickness of the second lens unit L2 on the optical axis is 2GL. During focusing, the third lens unit L3 moves, and the focal length of the entire system at the wide-angle end is fw. The second lens unit L2 has two positive lenses disposed continuously from the object side, and among these, the positive lens disposed on the object side has an aspheric lens surface, and two positive lenses. The average value of Abbe number of the material of is set as dd2 pAVE .
広角端におけるレンズ全長をOALwとする。広角端から望遠端へのズーミングにおける第2レンズ群L2の移動量をM2とする。望遠端における全系の焦点距離をftとする。広角端から望遠端へのズーミングに際して第3レンズ群L3は物体側へ移動し、広角端から望遠端へのズーミングにおける第3レンズ群L3の移動量をM3とする。ここで移動量の符号は広角端から望遠端へのズーミングによって移動した結果、その位置が広角端に比べて望遠端において物体側に位置するときを負、像側に位置する時を正とする。 The total lens length at the wide angle end is taken as OALw. The amount of movement of the second lens unit L2 in zooming from the wide-angle end to the telephoto end is M2. The focal length of the entire system at the telephoto end is ft. During zooming from the wide-angle end to the telephoto end, the third lens unit L3 moves to the object side, and the moving amount of the third lens unit L3 in zooming from the wide-angle end to the telephoto end is M3. Here, the sign of the movement amount is moved by zooming from the wide-angle end to the telephoto end, so that the position is closer to the object side at the telephoto end than at the wide-angle end, and is positive when it is positioned to the image side. .
このとき次の条件式のうち1つ以上を満足するのが良い。
0.75<f2/f3<1.50 ・・・(4)
1.3<1GL/|f1|<2.4 ・・・(5)
0.45<2GL/f2<0.95 ・・・(6)
3.2<f3/fw<7.0 ・・・(7)
70<νd2pAVE ・・・(8)
0.034<fw/OALw<0.060 ・・・(9)
0.6<|M2|/√(fw×ft)<1.3 ・・・(10)
0.8<|M3|/√(fw×ft)<1.6 ・・・(11)
At this time, it is preferable to satisfy one or more of the following conditional expressions.
0.75 <f2 / f3 <1.50 (4)
1.3 <1GL / | f1 | <2.4 (5)
0.45 <2GL / f2 <0.95 (6)
3.2 <f3 / fw <7.0 (7)
70 <νd2p AVE (8)
0.034 <fw / OALw <0.060 (9)
0.6 <| M2 | / √ (fw × ft) <1.3 (10)
0.8 <| M3 | / √ (fw × ft) <1.6 (11)
次に前述の各条件式の技術的意味について説明する。各実施例において第2レンズ群L2および第3レンズ群L3は、ズーム全域において高い光学性能が得やすくするためにズーミングに際してそれぞれ独立に移動させている。条件式(4)は、そのための双方の屈折力の関係を適切に設定している。 Next, technical meanings of the above-mentioned conditional expressions will be described. In each embodiment, the second lens unit L2 and the third lens unit L3 are independently moved during zooming in order to easily obtain high optical performance over the entire zoom range. Condition (4) appropriately sets the relationship between the two refractive powers for that purpose.
条件式(4)の下限値を超えて、第2レンズ群L2の正の屈折力が強くなりすぎると、特に球面収差やコマ収差などの諸収差が増加し、これらの諸収差を第3レンズ群L3で補正するのが困難になる。条件式(4)の上限値を超えて、第3レンズ群L3の正の屈折力が強くなりすぎると、第2レンズ群L2と諸収差の補正をバランス良く行うのが困難になる。 If the positive refractive power of the second lens unit L2 becomes too strong beyond the lower limit value of the conditional expression (4), various aberrations such as spherical aberration and coma aberration in particular increase, and these aberrations It becomes difficult to correct in group L3. If the positive refractive power of the third lens unit L3 becomes too strong beyond the upper limit value of the conditional expression (4), it becomes difficult to perform well-balanced correction of the second lens unit L2 and various aberrations.
条件式(5)は第1レンズ群L1が2枚以上の負レンズを含んでいるときの光軸上の厚さに関する。この他条件式(5)は、広画角化のために比較的強い負の屈折力が必要とされる第1レンズ群L1の屈折力に対する、全系の小型化のための第1レンズ群L1の光軸上の厚さの比に関する。条件式(5)の上限値を超えて、第1レンズ群L1の負の屈折力が強くなりすぎると、非点収差や像面湾曲などの諸収差が増加してくる。条件式(5)の下限値を超えて、第1レンズ群L1の負の屈折力が弱くなりすぎると、広画角化が困難となり好ましくない。 Condition (5) relates to the thickness on the optical axis when the first lens unit L1 includes two or more negative lenses. This other conditional expression (5) is a first lens group for downsizing of the whole system with respect to the refractive power of the first lens group L1 which requires relatively strong negative refractive power for wide angle of view. It relates to the thickness ratio on the optical axis of L1. If the negative refractive power of the first lens unit L1 becomes too strong beyond the upper limit value of the conditional expression (5), various aberrations such as astigmatism and field curvature increase. If the negative refractive power of the first lens unit L1 becomes too weak beyond the lower limit value of the conditional expression (5), widening of the angle of view becomes difficult, which is not preferable.
条件式(6)は第2レンズ群L2が、2枚以上の正レンズを含み、そのときの光軸上の厚さに関する。特に条件式(6)は、変倍のために比較的強い正の屈折力が必要とされる第2レンズ群L2の焦点距離に対し、全系の小型化のための第2レンズ群L2の光軸上の厚さの比に関する。条件式(6)の上限値を超えて、第2レンズ群L2の正の屈折力が強くなりすぎると、球面収差などの緒収差が増加してくる。条件式(6)の下限値を超えて、第2レンズ群L2の正の屈折力が弱くなりすぎると、ズーミングに際して第2レンズ群L2の移動量が増大し、レンズ全長が増大し、全系の小型化が困難になる。 The conditional expression (6) relates to the thickness on the optical axis at the time when the second lens unit L2 includes two or more positive lenses. In particular, conditional expression (6) applies to the second lens unit L2 for miniaturizing the entire system with respect to the focal length of the second lens unit L2 which requires a relatively strong positive refractive power for zooming. It relates to the thickness ratio on the optical axis. If the positive refractive power of the second lens unit L2 becomes too strong beyond the upper limit value of the conditional expression (6), aberrations such as spherical aberration increase. If the positive refractive power of the second lens unit L2 becomes too weak beyond the lower limit value of the conditional expression (6), the amount of movement of the second lens unit L2 increases during zooming, and the total lens length increases. Is difficult to miniaturize.
条件式(7)は、ズーミングやフォーカシングに際して移動する第3レンズ群L3の屈折力を適切に設定するものである。条件式(7)の下限値を超えて、第3レンズ群L3の正の屈折力が強くなり過ぎると、非点収差などの軸外収差や像面湾曲が増加してくる。さらに第3レンズ群L3で無限遠から至近までのフォーカシングに際しての収差変動が増大してくるので好ましくない。条件式(7)の上限値を超えて、第3レンズ群L3の正の屈折力が弱くなり過ぎると、ズーミング及びフォーカシングに際して第3レンズ群L3の移動量が増大し、全系の小型化が困難になってくる。 Conditional expression (7) appropriately sets the refractive power of the third lens unit L3 which moves during zooming and focusing. If the positive refractive power of the third lens unit L3 becomes too strong beyond the lower limit value of the conditional expression (7), off-axis aberrations such as astigmatism and field curvature increase. Further, the aberration fluctuation at the time of focusing from infinity to close in the third lens unit L3 is increased, which is not preferable. If the positive refractive power of the third lens unit L3 becomes too weak beyond the upper limit value of the conditional expression (7), the moving amount of the third lens unit L3 increases during zooming and focusing, and the size of the entire system is reduced. It will be difficult.
第2レンズ群L2は2枚の正レンズを有する。条件式(8)はこのときの2枚の正レンズの材料のアッベ数の平均値νd2pAVEに関し、可視光から近赤外光までの広い波長域においてピントずれを軽減するためのものである。波長の違いによるピントずれは、いわゆる軸上色収差の影響で発生する。ここで、各レンズ面への軸上光束の入射高は第2レンズ群L2の物体側のレンズ面が最も高くなる。条件式(8)はこの箇所において適切な材料のレンズを使用することにより軸上色収差を効果的に補正するためのものである。 The second lens unit L2 has two positive lenses. Condition (8) relates to the average value νd2p AVE of the Abbe numbers of the materials of the two positive lenses at this time, for reducing defocus in a wide wavelength range from visible light to near-infrared light. A focus shift due to a difference in wavelength occurs under the influence of so-called axial chromatic aberration. Here, the incident height of the axial light beam to each lens surface is the highest at the object-side lens surface of the second lens unit L2. Condition (8) is for effectively correcting axial chromatic aberration by using a lens of an appropriate material at this point.
条件式(8)の下限値を超えると、色収差の補正が不足することになり可視光から近赤外光までの波長域においてピントずれが大きくなってしまい好ましくない。各実施例ではFナンバーFnoを小さく(明るく)した時に発生しやすい球面収差を補正するために第2レンズ群L2の最も物体側に非球面を有するレンズを配置している。 If the lower limit value of the conditional expression (8) is exceeded, the correction of the chromatic aberration will be insufficient, and the defocus will increase in the wavelength range from visible light to near infrared light, which is not preferable. In each embodiment, a lens having an aspheric surface is disposed on the most object side of the second lens unit L2 in order to correct spherical aberration that is likely to occur when the F number Fno is reduced (brightened).
条件式(9)は、全系の小型化を図りつつ、広画角化を達成するためのものである。条件式(9)の上限値を超えると、第1レンズ群L1の負の屈折力が弱くなりすぎてしまい、全系の小型化を図りつつ、広画角化を達成するのが困難となってくる。条件式(9)の下限値を超えると、第1レンズ群L1の負の屈折力が強くなりすぎてしまい、非点収差や像面湾曲等の諸収差が増大してくる。 Conditional expression (9) is for achieving wide angle of view while achieving downsizing of the entire system. If the upper limit value of conditional expression (9) is exceeded, the negative refractive power of the first lens unit L1 becomes too weak, and it becomes difficult to achieve a wide angle of view while achieving downsizing of the entire system. Come. If the lower limit value of the conditional expression (9) is exceeded, the negative refractive power of the first lens unit L1 becomes too strong, and various aberrations such as astigmatism and field curvature increase.
条件式(10)は、変倍用のレンズ群の一つである第2レンズ群L2のズーミングに際しての移動量に関する。条件式(10)の上限値を超えて、第2レンズ群L2の移動量が増大すると、レンズ全長が増大し、全系の小型化が困難になる。条件式(10)の下限値を超えて、第2レンズ群L2の移動量が少なくなると所定の変倍比を得るために第2レンズ群L2の正の屈折力を強める必要が生じ、球面収差などの諸収差が増大してくるので好ましくない。第3レンズ群L3は広角端から望遠端へのズーミングに際して物体側へ移動する。 Condition (10) relates to the amount of movement of the second lens unit L2, which is one of the lens units for zooming, during zooming. When the moving amount of the second lens unit L2 increases beyond the upper limit value of the conditional expression (10), the total length of the lens increases, which makes it difficult to miniaturize the entire system. As the moving amount of the second lens unit L2 decreases beyond the lower limit value of the conditional expression (10), it becomes necessary to increase the positive refractive power of the second lens unit L2 in order to obtain a predetermined magnification ratio, and spherical aberration Is not preferable because various aberrations such as The third lens unit L3 moves toward the object side during zooming from the wide-angle end to the telephoto end.
条件式(11)は、このときの変倍用のレンズ群の一つである第3レンズ群L3のズーミングに際しての移動量に関する。第3レンズ群L3は、第2レンズ群L2と合わせて物体側へ移動することにより変倍レンズ群としての役割を担っている。条件式(11)の上限値を超えて、第3レンズ群L3の移動量が増大すると、レンズ全長が長くなり、全系の小型化が困難になる。条件式(11)の下限値を超えて、第3レンズ群L3の移動量が短くなると、所定の変倍比を得るために第3レンズ群L3の正の屈折力を強める必要が生じ、コマ収差などの諸収差が増大してくるので好ましくない。 Condition (11) relates to the amount of movement of the third lens unit L3, which is one of the lens units for zooming, at the time of zooming. The third lens unit L3 plays a role as a variable power lens unit by moving to the object side together with the second lens unit L2. If the moving amount of the third lens unit L3 increases beyond the upper limit value of the conditional expression (11), the total lens length becomes long, and it becomes difficult to miniaturize the entire system. When the moving amount of the third lens unit L3 becomes short beyond the lower limit value of the conditional expression (11), it becomes necessary to strengthen the positive refractive power of the third lens unit L3 in order to obtain a predetermined magnification ratio. It is not preferable because aberrations such as aberration increase.
更に好ましくは条件式(4)乃至(11)の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
0.90<f2/f3<1.40 ・・・(4a)
1.5<1GL/|f1|<2.3 ・・・(5a)
0.50<2GL/f2<0.80 ・・・(6a)
3.8<f3/fw<6.5 ・・・(7a)
74.0<νd2pAVE ・・・(8a)
0.038<fw/OALw<0.055 ・・・(9a)
0.8<|M2|/√(fw×ft)<1.2 ・・・(10a)
0.9<|M3|/√(fw×ft)<1.4 ・・・(11a)
More preferably, the numerical ranges of conditional expressions (4) to (11) are set as follows.
0.90 <f2 / f3 <1.40 (4a)
1.5 <1GL / | f1 | <2.3 (5a)
0.50 <2GL / f2 <0.80 (6a)
3.8 <f3 / fw <6.5 (7a)
74.0 <νd2p AVE (8a)
0.038 <fw / OALw <0.055 (9a)
0.8 <| M2 | / √ (fw × ft) <1.2 (10a)
0.9 <| M3 | / √ (fw × ft) <1.4 (11a)
各実施例において、第1レンズ群L1は物体側から像側へ順に、負レンズ、負レンズ、負レンズと正レンズを接合した接合レンズより構成されている。または、第1レンズ群L1は物体側から像側へ順に、負レンズ、負レンズ、両凸形状の正レンズ、負レンズと正レンズを接合した接合レンズより構成されている。 In each embodiment, the first lens unit L1 is composed of, in order from the object side to the image side, a negative lens, a negative lens, and a cemented lens in which a negative lens and a positive lens are cemented. Alternatively, the first lens unit L1 includes, in order from the object side to the image side, a negative lens, a negative lens, a biconvex positive lens, and a cemented lens in which a negative lens and a positive lens are cemented.
第2レンズ群L2は物体側から像側へ順に、正レンズ、正レンズと負レンズを接合した接合レンズ、正レンズより構成されている。または第2レンズ群L2は物体側から像側へ順に、正レンズ、正レンズと負レンズと正レンズを接合した接合レンズより構成されている。または第2レンズ群L2は物体側から像側へ順に、正レンズ、正レンズ、負レンズと正レンズを接合した接合レンズより構成されている。または第2レンズ群L2は物体側から像側へ順に、正レンズ、正レンズと負レンズを接合した接合レンズより構成されている。 The second lens unit L2 includes, in order from the object side to the image side, a positive lens, a cemented lens in which a positive lens and a negative lens are cemented, and a positive lens. Alternatively, the second lens unit L2 is composed of, in order from the object side to the image side, a positive lens, and a cemented lens in which a positive lens, a negative lens and a positive lens are cemented. Alternatively, the second lens unit L2 includes, in order from the object side to the image side, a positive lens, a positive lens, and a cemented lens in which a negative lens and a positive lens are cemented. Alternatively, the second lens unit L2 is composed of, in order from the object side to the image side, a positive lens and a cemented lens in which a positive lens and a negative lens are cemented.
第3レンズ群L3は正レンズより構成されている。または第3レンズ群L3は負レンズと正レンズを接合した接合レンズより構成されている。 The third lens unit L3 is composed of a positive lens. Alternatively, the third lens unit L3 is composed of a cemented lens in which a negative lens and a positive lens are cemented.
以上の如く構成することにより、全ズーム範囲にわたり高い光学性能を得ている。開口絞りSPは第2レンズ群L2の物体側に位置するが、ズーミングに際して独立に可動な構成としている。これにより各ズームポジションにおいてそれぞれ適切に光線をカットし、コマ収差を良好に補正している。 By configuring as described above, high optical performance is obtained over the entire zoom range. The aperture stop SP is located on the object side of the second lens unit L2, but is configured to be independently movable during zooming. As a result, a ray is appropriately cut at each zoom position, and coma aberration is corrected well.
以下、各実施例の具体的なレンズ構成について説明する。以下、レンズ構成は特に断りがない限り、物体側から像側へ順に配置されているものとして説明する。 Hereinafter, specific lens configurations of the respective embodiments will be described. Hereinafter, the lens configuration will be described as being disposed in order from the object side to the image side unless otherwise noted.
(実施例1)
第1レンズ群L1は、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズG11、両凹形状の負レンズG12、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズG13、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズG14より成っている。負レンズG13と正レンズG14は接合されている。負レンズG11には、屈折率が2.0を超える高屈折率の材料を使い、強い負の屈折力として広画角化を図っている。正レンズG14には高分散材料を使用することにより色収差を良好に補正している。
Example 1
The first lens unit L1 includes a meniscus negative lens G11 having a convex surface facing the object side, a biconcave negative lens G12, a meniscus negative lens G13 having a convex surface facing the object, and a convex surface facing the object side It consists of a positive lens G14 having a meniscus shape. The negative lens G13 and the positive lens G14 are cemented. For the negative lens G11, a material with a high refractive index of more than 2.0 is used to achieve a wide angle of view as a strong negative refractive power. The chromatic aberration is corrected well by using a high dispersion material for the positive lens G14.
第2レンズ群L2は、両凸形状の正レンズG21、両凸形状の正レンズG22、両凹形状の負レンズG23、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズG24により成っている。正レンズG22と負レンズG23は接合されており、双方のレンズの材料の、アッベ数の差を大きくとることにより色収差を良好に補正している。また、正レンズG21の両レンズ面は非球面形状である。正レンズG22にはアッベ数が90を超える超低分散材料を使用しており、これにより可視光域から近赤外域までの広い波長域にわたり軸上色収差を良好に補正している。 The second lens unit L2 is composed of a biconvex positive lens G21, a biconvex positive lens G22, a biconcave negative lens G23, and a meniscus positive lens G24 having a convex surface facing the object side. The positive lens G22 and the negative lens G23 are cemented, and the chromatic aberration is well corrected by setting the difference in Abbe numbers of the materials of both lenses large. Further, both lens surfaces of the positive lens G21 are aspheric. For the positive lens G22, an ultra-low dispersion material having an Abbe number of 90 or more is used, whereby axial chromatic aberration is well corrected over a wide wavelength range from the visible light range to the near infrared range.
第3レンズ群L3は、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズG31により成っている。正レンズG31は、両レンズ面が非球面形状であり、これにより非点収差などの軸外収差を良好に補正している。 The third lens unit L3 is composed of a positive meniscus lens G31 having a convex surface facing the object side. In the positive lens G31, both lens surfaces are aspheric, so that off-axis aberrations such as astigmatism are corrected well.
(実施例2)
第1レンズ群L1のレンズ構成は実施例1と同じである。第2レンズ群L2は、両凸形状の正レンズG21、両凸形状の正レンズG22、両凹形状の負レンズG23、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズG24により成っている。正レンズG22、負レンズG23、および正レンズG24は接合されている。正レンズG21の両レンズ面は非球面形状である。第3レンズ群L3のレンズ構成は、実施例1と同じである。
(Example 2)
The lens configuration of the first lens unit L1 is the same as that of the first embodiment. The second lens unit L2 is composed of a biconvex positive lens G21, a biconvex positive lens G22, a biconcave negative lens G23, and a meniscus positive lens G24 having a convex surface facing the object side. The positive lens G22, the negative lens G23, and the positive lens G24 are cemented. Both lens surfaces of the positive lens G21 are aspheric. The lens configuration of the third lens unit L3 is the same as that of the first embodiment.
(実施例3)
第1レンズ群L1のレンズ構成は実施例1と同じである。第2レンズ群L2は、両凸形状の正レンズG21、両凸形状の正レンズG22、両凹形状の負レンズG23、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズG24により成っている。負レンズG23および正レンズG24接合されている。正レンズG21の両レンズ面は非球面形状である。第3レンズ群L3のレンズ構成は、実施例1と同じである。
(Example 3)
The lens configuration of the first lens unit L1 is the same as that of the first embodiment. The second lens unit L2 is composed of a biconvex positive lens G21, a biconvex positive lens G22, a biconcave negative lens G23, and a meniscus positive lens G24 having a convex surface facing the object side. The negative lens G23 and the positive lens G24 are cemented. Both lens surfaces of the positive lens G21 are aspheric. The lens configuration of the third lens unit L3 is the same as that of the first embodiment.
(実施例4)
第1レンズ群L1は物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズG11、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズG12、両凸形状の正レンズG13より成っている。更に、両凹形状の負レンズG14、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズG15より成っている。負レンズG14と正レンズG15は接合されている。負レンズG12の両レンズ面は非球面形状であり、歪曲収差を良好に補正している。
(Example 4)
The first lens unit L1 is composed of a meniscus negative lens G11 with a convex surface facing the object side, a meniscus negative lens G12 with a convex surface facing the object side, and a biconvex positive lens G13. Further, it comprises a biconcave negative lens G14 and a meniscus positive lens G15 having a convex surface facing the object side. The negative lens G14 and the positive lens G15 are cemented. Both lens surfaces of the negative lens G12 are aspheric, and distortion is corrected well.
第2レンズ群L2は、両凸形状の正レンズG21、両凸形状の正レンズG22、両凹形状の負レンズG23により成っている。負レンズG22および正レンズG23は接合されている。正レンズG21の両レンズ面は非球面形状である。第3レンズ群L3は、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズG31、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズG32により成っている。負レンズG31および正レンズG32は接合されている。正レンズG32の像側のレンズ面は非球面形状である。 The second lens unit L2 is composed of a biconvex positive lens G21, a biconvex positive lens G22, and a biconcave negative lens G23. The negative lens G22 and the positive lens G23 are cemented. Both lens surfaces of the positive lens G21 are aspheric. The third lens unit L3 is composed of a negative meniscus lens G31 with a convex surface facing the object side and a positive meniscus lens G32 with a convex surface facing the object side. The negative lens G31 and the positive lens G32 are cemented. The lens surface on the image side of the positive lens G32 is aspheric.
以上のように各実施例によれば、全系が小型でありながら全ズーム範囲にわたり高い光学性能を有し、かつ可視光から近赤外光においてピントずれの少ない、広画角で明るいズームレンズおよびそれを有する撮像装置が得られる。例えば全画角が120°以上、広角端のFナンバーFnoが1.2程度をカバーし、フルHDやそれ以上の画素数の撮像素子にも対応できる撮像装置が得られる。 As described above, according to each embodiment, the zoom lens with a wide angle of view and bright zoom lens having high optical performance over the entire zoom range while having a small size of the entire system, and little focus shift from visible light to near infrared light And an imaging device having the same. For example, it is possible to obtain an image pickup apparatus which covers a full angle of view of 120 ° or more, an F-number Fno of about 1.2 at the wide angle end and about 1.2 of full HD or more pixels.
なお各実施例においては以下のような手段をとっても良い。
・実施例に示したガラスの形状、枚数に限定されるものではなく適宜変更すること。
・変倍時において、開口絞りSPを固定もしくはズーミングに際して、他のレンズ群と独立に移動させること。
・非球面レンズの材料はガラスに限らず、球面レンズ面上に樹脂材料で非球面を形成した(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。
In each embodiment, the following means may be used.
The shape of the glass shown in the embodiment is not limited to the number of sheets, and may be appropriately changed.
At the time of zooming, it is necessary to move the aperture stop SP independently of the other lens units during fixing or zooming.
-The material of the aspheric lens is not limited to glass, and a hybrid aspheric lens (having aspheric component mounted) formed of resin material on the spherical lens surface (aspheric lens made of plastic material) is used about.
・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。
・撮像装置に用いるとき電気的な補正手段により、ズームレンズの歪曲収差や色収差を補正すること。
・第3レンズ群以外のレンズ群を動かすことによりフォーカシングを行うこと。
Moving some of the lenses and lens groups so as to have a component in the direction perpendicular to the optical axis, thereby correcting image blurring accompanying vibrations such as camera shake.
When used in an imaging device, correcting distortion aberration and chromatic aberration of the zoom lens by an electrical correction means.
Perform focusing by moving the lens units other than the third lens unit.
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態や光学仕様(画角やFno)に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。 The preferred embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to these embodiments and optical specifications (field angle and Fno), and various modifications and changes can be made within the scope of the present invention.
本発明のズームレンズは、形成された像を受光する固体撮像素子を有した撮像装置に用いている。近年はデジタル的に像を処理するためにCCD(Charge Coupled Device)やCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)などが主に使用されている。また本発明のズームレンズもこれに相当する固体撮像素子を有した撮像装置に用いられている。 The zoom lens according to the present invention is used in an imaging apparatus having a solid-state imaging device that receives a formed image. In recent years, in order to process an image digitally, a charge coupled device (CCD) or a complementary metal oxide semiconductor (CMOS) is mainly used. The zoom lens according to the present invention is also used in an image pickup apparatus having a solid-state image pickup device corresponding to the zoom lens.
次に本発明のズームレンズを撮影光学系として用いた監視カメラ(撮像装置)の実施例を、図10を用いて説明する。図10において、30は監視カメラ本体、31は実施例1乃至4で説明したいずれかのズームレンズによって構成された撮像光学系である。32は、カメラ本体に内蔵され、撮像光学系31によって形成された被写体像を受光するCCDセンサやCMOSセンサ等の固体撮像素子(光電変換素子)である。高い解像力を得るためにフルHD(1920×1080)などの高精細な撮像素子を構成している。 Next, an embodiment of a surveillance camera (image pickup apparatus) using the zoom lens according to the present invention as a photographing optical system will be described with reference to FIG. In FIG. 10, reference numeral 30 denotes a monitoring camera main body, and reference numeral 31 denotes an imaging optical system constituted by any of the zoom lenses described in the first to fourth embodiments. Reference numeral 32 denotes a solid-state imaging device (photoelectric conversion device) such as a CCD sensor or a CMOS sensor which is incorporated in the camera body and receives an object image formed by the imaging optical system 31. In order to obtain high resolution, a high-definition imaging device such as full HD (1920 × 1080) is configured.
33は、固体撮像素子32によって光電変換された被写体像に対応する情報を記録するメモリである。34は、撮影した32によって光電変換された被写体像を転送するためのネットワークケーブルである。 Reference numeral 33 denotes a memory for recording information corresponding to a subject image photoelectrically converted by the solid-state imaging device 32. Reference numeral 34 denotes a network cable for transferring an object image photoelectrically converted by the image 32.
以上のように、各実施例によれば小型でありながら全ズーム範囲にわたり高い光学性能であり、可視光から近赤外光においてピントずれを抑制し、広画角で明るいズームレンズおよびそれを有する撮像装置を得ることができる。これら実施例は、最大画角2ωが120°以上、Fnoが1.2程度をカバーし、フルHD以上の高画素な撮像素子に対応可能な小型のズームレンズおよびそれを有する撮像装置である。 As described above, according to each embodiment, it is compact but has high optical performance over the entire zoom range, suppresses defocusing in visible light to near infrared light, and has a wide-angle wide bright zoom lens and the same. An imaging device can be obtained. These embodiments are a compact zoom lens that covers a maximum pixel angle of 2 [omega] of 120 [deg.] Or more and an Fno of about 1.2 and can be used for a high pixel image sensor of full HD or more, and an image pickup apparatus having the same.
次に、各実施例に対応する実施例の数値データを示す。各実施例の数値データにおいて面番号iは物体側から数えた光学面の順序を示す。riは第i番目の光学面の曲率半径である。diは第i番目と第i+1番目の面間隔である。ndiとνdiはそれぞれd線に対する光学部材の材料の屈折率、アッベ数を示す。部分分散比θCtは(nC−nt)/(nF−nC)で計算される数値である。*は非球面を意味する。 Next, numerical data of the embodiments corresponding to the respective embodiments will be shown. In the numerical data of each embodiment, the surface number i indicates the order of optical surfaces counted from the object side. ri is the radius of curvature of the i-th optical surface. di is the i-th and (i + 1) th surface spacing. ndi and νdi respectively indicate the refractive index and Abbe number of the material of the optical member with respect to the d-line. The partial dispersion ratio θCt is a numerical value calculated by (nC−nt) / (nF−nC). * Means aspheric surface.
バックフォーカス(BF)は、レンズ最終面から近軸像面までの空気換算距離である。レンズ全長は、レンズ最前面からレンズ最終面までの距離にバックフォーカス(BF)を加えた値と定義する。またKを離心率、A4、A6、A8、A10、A12を非球面係数、光軸からの高さHの位置での光軸方向の変位を面頂点を基準にしてxとするとき、非球面形状は、 Back focus (BF) is the air-equivalent distance from the lens last surface to the paraxial image plane. The total lens length is defined as a value obtained by adding back focus (BF) to the distance from the lens front surface to the lens final surface. An aspheric surface where K is eccentricity, A4, A6, A8, A10 and A12 are aspheric coefficients, and displacement in the direction of the optical axis at the height H from the optical axis is x with the surface vertex as a reference The shape is
で表示される。但しRは曲率半径である。また例えば「e−Z」の表示は「10−Z」を意味する。また、各実施例における上述した条件式との対応を表1に示す。fは焦点距離(d線)、FnoはFナンバー、半画角(ω)に関しては、歪曲量を考慮した撮影可能画角に関する数値である。 Is displayed. Where R is the radius of curvature. Also, for example "e-Z" means "10 -Z". Table 1 shows the correspondence with the above-described conditional expressions in each example. f is the focal length (d line), Fno is the F-number, with respect to the half angle (omega) is Ru numerical der about photographable angle in consideration of the distortion amount.
[実施例1]
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd θCt
1 15.193 0.9 2.00100 29.1 0.6835
2 6.518 6.93
3 -19.198 0.6 1.59282 68.6 0.796
4 22.592 0.73
5 32.426 0.45 1.69895 30.1 0.6966
6 8.535 2.9 1.94595 18.0 0.6319
7 28.883 (可変)
8(絞り) ∞ (可変)
9* 9.796 4.2 1.59201 67.0 0.8499
10* -35.715 0.15
11 8.797 3.14 1.43875 94.9 0.8373
12 -25.439 0.4 1.68893 31.1 0.6995
13 6.128 0.4
14 6.08 2.13 1.59282 68.6 0.796
15 8.736 (可変)
16* 6.193 3.4 1.55332 71.7 0.8164
17* 220.717 (可変)
18 ∞ 1.7 1.51633 64.1 -
19 ∞ 0.67
像面
Example 1
Unit mm
Surface data
Face number rd nd dd θCt
1 15.193 0.9 2.00100 29.1 0.6835
2 6.518 6.93
3 -19.198 0.6 1.59282 68.6 0.796
4 22.592 0.73
5 32.426 0.45 1.69895 30.1 0.6966
6 8.535 2.9 1.94595 18.0 0.6319
7 28.883 (variable)
8 (stop) ∞ (variable)
9 * 9.796 4.2 1.59201 67.0 0.8499
10 *-35.715 0.15
11 8.797 3.14 1.43875 94.9 0.8373
12-25.439 0.4 1.68893 31.1 0.6995
13 6.128 0.4
14 6.08 2.13 1.59282 68.6 0.796
15 8.736 (variable)
16 * 6.193 3.4 1.55332 71.7 0.8164
17 * 220.717 (variable)
18 1.7 1.7 1.51633 64.1-
19 0.6 0.67
Image plane
非球面データ
第9面
K =-6.34322e-001 A 4= 3.01103e-005 A 6= 4.94887e-006
A 8=-1.73940e-007 A10= 4.02943e-009
第10面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.38348e-004 A 6= 4.97780e-006
A 8=-2.05255e-007 A10= 5.55060e-009
第16面
K = 0.00000e+000 A 4= 3.80202e-005 A 6= 2.86108e-006
A 8= 3.92446e-007 A10=-2.76685e-009 A12=-8.44640e-028
第17面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.23294e-003 A 6= 5.48588e-005
A 8=-2.64115e-006 A10= 2.36700e-007
Aspheric data
9th surface
K = -6.34322e-001 A 4 = 3.01103e-005 A 6 = 4.94887e-006
A 8 = -1.73940e-007 A10 = 4.02943e-009
Face 10
K = 0.00000e + 000 A 4 = 1.38348e-004 A 6 = 4.97780e-006
A8 = -2.05255e-007 A10 = 5.55060e-009
16th
K = 0.00000e + 000 A 4 = 3.80202e-005 A 6 = 2.86108e-006
A 8 = 3.92446e-007 A10 =-2.76685e-009 A12 =-8.44640e-028
17th
K = 0.00000e + 000A 4 = 1.23294e-003 A 6 = 5.48588e-005
A 8 = -2.64115e-006 A10 = 2.36700e-007
各種データ
ズーム比 2.30
広角 中間 望遠
焦点距離 2.59 4.32 5.95
Fナンバー 1.24 1.52 1.81
半画角(度) 70.8 40.7 29.2
像高 3.04 3.04 3.04
レンズ全長 52.45 43.62 41.49
BF 4.55 7.21 9.56
間隔 広角 中間 望遠
d 7 15.55 6.72 4.60
d 8 4.41 2.28 0.15
d15 1.60 1.06 0.85
d17 2.76 5.43 7.77
各群焦点距離
1群 -6.83
2群 13.71
3群 11.45
Various data
Zoom ratio 2.30
Wide-angle Mid-telephoto
Focal length 2.59 4.32 5.95
F number 1.24 1.52 1.81
Half angle of view (degrees) 70.8 40.7 29.2
Image height 3.04 3.04 3.04
Lens total length 52.45 43.62 41.49
BF 4.55 7.21 9.56
Spacing Wide-angle Mid-telephoto
d 7 15.55 6.72 4.60
d 8 4.41 2.28 0.15
d15 1.60 1.06 0.85
d17 2.76 5.43 7.77
Group focal length
First group-6.83
Second group 13.71
Three groups 11.45
[実施例2]
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd θCt
1 15.497 0.9 2.00100 29.1 0.6835
2 6.79 7.1
3 -22.334 0.6 1.59282 68.6 0.796
4 17.343 1.02
5 34.334 0.45 1.68893 31.1 0.6995
6 9.149 3.0 2.00272 19.3 0.6315
7 31.213 (可変)
8(絞り) ∞ (可変)
9* 8.854 4.2 1.59201 67.0 0.8499
10* -44.907 0.15
11 10.209 2.74 1.43875 94.9 0.8373
12 -57.777 0.4 1.68893 31.1 0.6995
13 5.272 1.73 1.59282 68.6 0.796
14 9.443 (可変)
15* 5.539 3.4 1.55332 71.7 0.8164
16* 29.154 (可変)
17 ∞ 1.7 1.51633 64.1 -
18 ∞ 0.60
像面
Example 2
Unit mm
Surface data
Face number rd nd dd θCt
1 15.497 0.9 2.00100 29.1 0.6835
2 6.79 7.1
3 -22.334 0.6 1.59282 68.6 0.796
4 17.343 1.02
5 34.334 0.45 1.68893 31.1 0.6995
6 9.149 3.0 2.00272 19.3 0.6315
7 31.213 (variable)
8 (stop) ∞ (variable)
9 * 8.854 4.2 1.59201 67.0 0.8499
10 * -44.907 0.15
11 10.209 2.74 1.43875 94.9 0.8373
12 -57.777 0.4 1.68893 31.1 0.6995
13 5.272 1.73 1.59282 68.6 0.796
14 9.443 (variable)
15 * 5.539 3.4 1.55332 71.7 0.8164
16 * 29.154 (variable)
17 1.7 1.7 1.51633 64.1-
18 0.6 0.60
Image plane
非球面データ
第9面
K =-7.28563e-001 A 4= 1.60037e-005 A 6= 4.06409e-006
A 8=-1.81753e-007 A10= 3.43748e-009
第10面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.11527e-004 A 6= 3.76311e-006
A 8=-2.41163e-007 A10= 5.07980e-009
第15面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.32027e-004 A 6= 6.38206e-006
A 8=-6.22902e-008 A10= 2.77300e-008 A12= 2.53514e-025
第16面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.76432e-003 A 6= 7.64146e-005
A 8=-3.40910e-006 A10= 4.01662e-007
Aspheric data
9th surface
K = -7. 2856 e-001 A4 = 1.60037 e-005 A 6 = 4.06409 e-006
A 8 = -1.81753e-007 A10 = 3.43748e-009
Face 10
K = 0.00000e + 000 A 4 = 1.11527e-004 A 6 = 3.76311e-006
A 8 = -2.41163e-007 A10 = 5.07980e-009
15th
K = 0.00000e + 000 A 4 = 1.32027e-004 A 6 = 6.38206e-006
A 8 = -6.22902e-008 A10 = 2.77300e-008 A12 = 2.53514e-025
16th
K = 0.00000e + 000 A 4 = 1.76432e-003 A 6 = 7.64146e-005
A 8 = -3.40910e-006 A10 = 4.01662e-007
各種データ
ズーム比 2.31
広角 中間 望遠
焦点距離 2.56 4.21 5.92
Fナンバー 1.24 1.53 1.84
半画角(度) 69.8 40.9 28.7
像高 3.0 3.0 3.0
レンズ全長 52.44 43.34 40.42
BF 4.55 6.81 9.06
間隔 広角 中間 望遠
d7 16.7 7.6 4.68
d8 3.81 1.98 0.15
d14 1.70 1.26 0.85
d16 2.83 5.09 7.34
各群焦点距離
1群 -7.27
2群 14.18
3群 11.75
Various data
Zoom ratio 2.31
Wide-angle Mid-telephoto
Focal length 2.56 4.21 5.92
F number 1.24 1.53 1.84
Half angle of view (degrees) 69.8 40.9 28.7
Statue height 3.0 3.0 3.0
Lens total length 52.44 43.34 40.42
BF 4.55 6.81 9.06
Spacing Wide-angle Mid-telephoto
d7 16.7 7.6 4.68
d8 3.81 1.98 0.15
d14 1.70 1.26 0.85
d16 2.83 5.09 7.34
Group focal length
First group-7.27
Second group 14.18
Three groups 11.75
[実施例3]
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd θCt
1 19.748 0.9 2.00100 29.1 0.6835
2 7.76 7.48
3 -22.065 0.6 1.49700 81.5 0.8258
4 16.334 1.62
5 21.817 0.45 1.69895 30.1 0.6966
6 10.511 2.9 1.94595 18.0 0.6319
7 27.733 (可変)
8(絞り) ∞ (可変)
9* 10.366 3.73 1.59201 67.0 0.8499
10* -73.645 0.15
11 11.504 3.64 1.43875 94.9 0.8373
12 -11.103 0.32
13 -19.425 0.4 1.69895 30.1 0.6966
14 4.972 1.37 1.88300 40.8 0.7381
15 7.837 (可変)
16* 5.089 2.8 1.55332 71.7 0.8164
17* 17.126 (可変)
18 ∞ 1.7 1.51633 54.1 -
19 ∞ 0.62
像面
[Example 3]
Unit mm
Surface data
Face number rd nd dd θCt
1 19.748 0.9 2.00100 29.1 0.6835
2 7.76 7.48
3-22.065 0.6 1.49700 81.5 0.8258
4 16.334 1.62
5 21.817 0.45 1.69895 30.1 0.6966
6 10.511 2.9 1.94595 18.0 0.6319
7 27.733 (variable)
8 (stop) ∞ (variable)
9 * 10.366 3.73 1.59201 67.0 0.8499
10 * -73.645 0.15
11 11.504 3.64 1.43875 94.9 0.8373
12 -11.103 0.32
13-19.425 0.4 1.69895 30.1 0.6966
14 4.972 1.37 1.88300 40.8 0.7381
15 7.837 (variable)
16 * 5.089 2.8 1.55332 71.7 0.8164
17 * 17.126 (variable)
18 1.7 1.7 1.51633 54.1-
19 0.6 0.62
Image plane
非球面データ
第9面
K =-6.04458e-001 A 4=-6.41371e-005 A 6= 7.18786e-007
A 8=-7.50103e-008 A10=-1.51296e-009
第10面
K = 0.00000e+000 A 4= 8.05633e-005 A 6= 4.08556e-006
A 8=-2.18138e-007 A10= 2.79999e-009
第16面
K = 0.00000e+000 A 4= 5.09719e-005 A 6= 9.66019e-006
A 8=-8.37614e-008 A10= 2.37850e-008 A12= 4.43637e-021
第17面
K = 0.00000e+000 A 4= 2.12830e-003 A 6= 6.49444e-005
A 8= 1.08492e-006 A10= 2.07340e-007
Aspheric data
9th surface
K = -6.04458e-001 A 4 = -6.41371e-005 A 6 = 7.18786e-007
A8 = -7.50103e-008 A10 = -1.51296e-009
Face 10
K = 0.00000e + 000 A 4 = 8.05633e-005 A 6 = 4.08556e-006
A 8 = -2.18138e-007 A10 = 2.79999e-009
16th
K = 0.00000e + 000 A 4 = 5.09719e-005 A 6 = 9.66019e-006
A8 = -8.37614e-008 A10 = 2.37850e-008 A12 = 4.43637e-021
17th
K = 0.00000e + 000A 4 = 2.12830e-003 A 6 = 6.49444e-005
A 8 = 1.08492e-006 A10 = 2.07340e-007
各種データ
ズーム比 2.41
広角 中間 望遠
焦点距離 2.59 4.42 6.24
Fナンバー 1.24 1.57 1.90
半画角(度) 70.3 39.1 27.4
像高 3.0 3.0 3.0
レンズ全長 55.95 44.71 41.38
BF 4.55 6.83 9.04
間隔 広角 中間 望遠
d 7 18.79 6.55 2.22
d 8 4.25 3.20 2.15
d15 1.99 1.76 1.6
d17 2.81 5.09 7.30
各群焦点距離
1群 -8.2
2群 14.56
3群 12.09
Various data
Zoom ratio 2.41
Wide-angle Mid-telephoto
Focal length 2.59 4.42 6.24
F number 1.24 1.57 1.90
Half angle of view (degrees) 70.3 39.1 27.4
Statue height 3.0 3.0 3.0
Lens total length 55.95 44.71 41.38
BF 4.55 6.83 9.04
Spacing Wide-angle Mid-telephoto
d 7 18.79 6.55 2.22
d 8 4.25 3.20 2.15
d15 1.99 1.76 1.6
d17 2.81 5.09 7.30
Group focal length
1 group-8.2
Second group 14.56
Three groups 12.09
[実施例4]
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd θCt
1 19.998 1.1 2.00100 29.1 0.6835
2 9.8 4.89
3* 39.03 0.9 1.85135 40.1 0.7361
4* 8.488 3.49
5 25.417 2.52 1.52249 59.8 0.8326
6 -30.904 1.3
7 -13.249 0.6 1.48749 70.2 0.8924
8 16.581 2.2 1.94595 18.0 0.6319
9 67.783 (可変)
10(絞り) ∞ (可変)
11* 11.371 3.79 1.62299 58.1 0.8464
12* -84.147 0.15
13 8.351 4.4 1.43700 95.1 0.8427
14 -28.613 0.6 1.80518 25.4 0.6680
15 12.613 (可変)
16 7.955 0.75 1.80518 25.4 0.6680
17 4.645 3.2 1.69350 53.2 0.8143
18* 194.725 (可変)
19 ∞ 1.2 1.51633 64.1 -
20 ∞ 1.75
像面
Example 4
Unit mm
Surface data
Face number rd nd dd θCt
1 19.998 1.1 2.00100 29.1 0.6835
2 9.8 4.89
3 * 39.03 0.9 1.85135 40.1 0.7361
4 * 8.488 3.49
5 25.417 2.52 1.52249 59.8 0.8326
6-30.904 1.3
7 -13.249 0.6 1.48749 70.2 0.8924
8 16.581 2.2 1.94595 18.0 0.6319
9 67.783 (variable)
10 (stop) ∞ (variable)
11 * 11.371 3.79 1.62299 58.1 0.8464
12 *-84.147 0.15
13 8.351 4.4 1.43700 95.1 0.8427
14-28.613 0.6 1.80518 25.4 0.6680
15 12.613 (variable)
16 7.955 0.75 1.80518 25.4 0.6680
17 4.645 3.2 1.69350 53.2 0.8143
18 * 194.725 (variable)
19 ∞ 1.2 1.51633 64.1-
20 1. 1.75
Image plane
非球面データ
第3面
K = 5.19045e+000 A 4= 3.14005e-004 A 6=-5.92273e-006
A 8= 8.08528e-008 A10=-6.68118e-010 A12= 2.50048e-012
第4面
K = 0.00000e+000 A 4= 2.31240e-004 A 6=-5.86228e-006
A 8= 4.44980e-008 A10=-6.72826e-010
第11面
K =-5.65257e-001 A 4= 7.78684e-005 A 6= 4.48090e-006
A 8=-1.16430e-007 A10= 3.41115e-009 A12=-8.78512e-012
第12面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.40914e-004 A 6= 5.75346e-006
A 8=-1.82577e-007 A10= 5.39920e-009 A12= 8.03250e-021
第18面
K = 0.00000e+000 A 4= 7.99389e-004 A 6= 1.73784e-006
A 8= 4.40833e-007 A10=-1.00417e-008
Aspheric data
Third side
K = 5.19045e + 000 A 4 = 3.14005e-004 A 6 =-5.92 273e-006
A8 = 8.08528e-008 A10 = -6.68118e-010 A12 = 2.50048e-012
Fourth side
K = 0.00000e + 000A 4 = 2.31240e-004 A 6 =-5.86228e-006
A 8 = 4.44980e-008 A10 =-6.72826e-010
11th
K = -5.65257e-001 A4 = 7.78684e-005 A6 = 4.48090e-006
A8 = -1.16430e-007 A10 = 3.41115e-009 A12 = -8.78512e-012
12th
K = 0.00000e + 000 A 4 = 1.40914e-004 A 6 = 5.75346e-006
A8 = -1.82577e-007 A10 = 5.39920e-009 A12 = 8.03250e-021
18th
K = 0.00000e + 000 A 4 = 7.99 389 e-004 A 6 = 1.73784 e-006
A 8 = 4.40833e-007 A10 = -1.00417e-008
各種データ
ズーム比 2.32
広角 中間 望遠
焦点距離 2.51 4.14 5.82
Fナンバー 1.23 1.48 1.75
半画角(度) 62.1 39.7 28.9
像高 3.05 3.05 3.05
レンズ全長 60.52 48.86 44.86
BF 4.54 6.79 9.03
間隔 広角 中間 望遠
d 9 19.45 7.78 3.79
d10 4.04 2.1 0.15
d15 2.6 2.3 2.0
d18 2.0 4.25 6.49
各群焦点距離
1群 -8.01
2群 14.86
3群 13.28
Various data
Zoom ratio 2.32
Wide-angle Mid-telephoto
Focal length 2.51 4.14 5.82
F number 1.23 1.48 1.75
Half angle of view (degrees) 62.1 39.7 28.9
Statue height 3.05 3.05 3.05
Lens total length 60.52 48.86 44.86
BF 4.54 6.79 9.03
Spacing Wide-angle Mid-telephoto
d 9 19.45 7.78 3.79
d10 4.04 2.1 0.15
d15 2.6 2.3 2.0
d18 2.0 4.25 6.49
Group focal length
One group-8.01
Second group 14.86
Three groups 13.28
L0 ズームレンズ L1 第1レンズ群
L2 第2レンズ群 L3 第3レンズ群
L0 zoom lens L1 first lens unit L2 second lens unit L3 third lens unit
Claims (18)
前記第2レンズ群は正レンズAを含み、
波長486.13nmの光に対する材料の屈折率をnF、波長587.6nmの光に対する材料の屈折率をnd、波長656.27nmの光に対する材料の屈折率をnC、波長1013.98nmの光に対する材料の屈折率をntとし、材料のアッベ数νdと部分分散比θCtをそれぞれ
νd=(nd−1)/(nF−nC)
θCt=(nC−nt)/(nF−nC)
とし、
前記正レンズAの材料のアッベ数をνdA、部分分散比をθCtA、前記第1レンズ群の焦点距離をf1、前記第2レンズ群の焦点距離をf2とするとき、
85.0<νdA
−0.25<θCtA−(0.0047×νdA+0.546)<−0.10
−0.85<f1/f2<−0.35
なる条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。 The first lens group of negative refractive power, the second lens group of positive refractive power, and the third lens group of positive refractive power, which are disposed in order from the object side to the image side, and are adjacent to each other during zooming A zoom lens in which all lens groups move so that the distance changes , and
The second lens group includes a positive lens A,
The refractive index of the material for light of wavelength 486.13 nm is nF, the refractive index of the material for light of wavelength 587.6 nm is nd, the refractive index of the material for light of wavelength 656.27 nm is nC, the material for light of wavelength 1013.98 nm Of the material, and the Abbe number .nu.d of the material and the partial dispersion ratio .theta.Ct, respectively: .nu.d = (nd-1) / (nF-nC)
θCt = (nC−nt) / (nF−nC)
And,
Assuming that the Abbe number of the material of the positive lens A is ddA, the partial dispersion ratio is θCtA , the focal length of the first lens group is f1, and the focal length of the second lens group is f2.
85.0 <νdA
−0.25 <θCtA− (0.0047 × νdA + 0.546) <− 0.10
−0.85 <f1 / f2 <−0.35
A zoom lens characterized by satisfying the following conditional expression.
0.75<f2/f3<1.50
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。 When the focal length of the third lens group is f3
0.75 <f2 / f3 <1.50
The zoom lens according to claim 1, which satisfies the following conditional expression.
1.3<1GL/|f1|<2.4
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。 When the first lens group includes two or more negative lenses, and the thickness of the first lens group on the optical axis is 1GL,
1.3 <1GL / | f1 | <2.4
The zoom lens according to claim 1 or 2, wherein the following conditional expression is satisfied.
0.45<2GL/f2<0.95
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。 When the second lens group includes two or more positive lenses, and the thickness of the second lens group on the optical axis is 2GL,
0.45 <2GL / f2 <0.95
The zoom lens according to any one of claims 1 to 3, wherein the following conditional expression is satisfied.
3.2<f3/fw<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4のいずれか1項に記載のズームレンズ。 When the third lens unit is moved during focusing, the focal length of the third lens unit is f3, and the focal length of the entire system at the wide-angle end is fw,
3.2 <f3 / fw <7.0
The zoom lens according to any one of claims 1 to 4, wherein the following conditional expression is satisfied.
70<νd2pAVE
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載のズームレンズ。 The second lens group includes two positive lenses arranged in succession from the object side, a positive lens disposed on the object side of the two positive lenses have the lens surfaces of aspherical shape When the average value of the Abbe numbers of the materials of the two positive lenses is dd2p AVE ,
70 <νd2p AVE
The zoom lens according to any one of claims 1 to 5, wherein the following conditional expression is satisfied.
0.034<fw/OALw<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6のいずれか1項に記載のズームレンズ。 Assuming that the focal length of the entire system at the wide angle end is fw and the total lens length at the wide angle end is OALw,
0.034 <fw / OALw <0.060
The zoom lens according to any one of claims 1 to 6, wherein the following conditional expression is satisfied.
0.6<|M2|/√(fw×ft)<1.3
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。 Assuming that the moving amount of the second lens group during zooming from the wide-angle end to the telephoto end is M2, the focal length of the entire system at the wide-angle end is fw, and the focal length of the entire system at the telephoto end is ft
0.6 <| M2 | / √ (fw × ft) <1.3
The zoom lens according to any one of claims 1 to 7, wherein the following conditional expression is satisfied.
0.8<|M3|/√(fw×ft)<1.6
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。 During zooming from the wide-angle end to the telephoto end, the third lens group moves to the object side, and the moving amount of the third lens group in zooming from the wide-angle end to the telephoto end is M3, the focal length of the entire system at the wide-angle end When fw and the focal length of the entire system at the telephoto end are ft,
0.8 <| M3 | / √ (fw × ft) <1.6
The zoom lens according to any one of claims 1 to 8, satisfying the following conditional expression.
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