ズームレンズ
【課題】可視域から近赤外域までの広い波長域の光に対する優れた結像性能を備えた、明るく小型のズームレンズを提供する。
【解決手段】このズームレンズは、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G11、負の屈折力を有する第2レンズ群G12、開口絞りSTOP、正の屈折力を有する第3レンズ群G13、が配置されて構成される。第1レンズ群G11は、負レンズL111、正レンズL112を備えている。第2レンズ群G12は、物体側から順に、負レンズL121、負レンズL122、正レンズL123、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、正の屈折力を有する前群G13F、負の屈折力を有する中群G13M、正の屈折力を有する後群G13R、が配置されて構成される。前群G13Fは、非球面を有する正レンズL131により構成される。中群G13Mは、正レンズL132と負レンズL133とからなる接合レンズを含んでいる。
【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、負の屈折力を有する第2レンズ群G12、開口絞りSTOP、正の屈折力を有する第3レンズ群G13、が配置されて構成される。第1レンズ群G11は、負レンズL111、正レンズL112を備えている。第2レンズ群G12は、物体側から順に、負レンズL121、負レンズL122、正レンズL123、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、正の屈折力を有する前群G13F、負の屈折力を有する中群G13M、正の屈折力を有する後群G13R、が配置されて構成される。前群G13Fは、非球面を有する正レンズL131により構成される。中群G13Mは、正レンズL132と負レンズL133とからなる接合レンズを含んでいる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、CCD(Charged 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好適なズームレンズに関する。
【背景技術】
【0002】
近年、デジタルカメラやビデオカメラなどの撮像装置に搭載されている固体撮像素子の高画素化が促進されている。このような固体撮像素子を搭載した撮像装置に用いられる光学系も、被写体のより細やかな特徴を確認できる高性能のものが要求されており、かかる要求を満足するために開発された光学系も多数登場してきている(たとえば、特許文献1〜4を参照。)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特許第2899019号公報
【特許文献2】特開平6−138390号公報
【特許文献3】特開2010−237455号公報
【特許文献4】特開2005−227507号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
近年、防犯目的等で信頼性の高い証拠を記録するために、監視カメラにも高解像撮影が要求されている。高解像撮影を行うためには、長焦点距離を備え、明るい被写体像が得られる光学系が要求される。
【0005】
また、監視カメラでは、通常、昼間は可視光による撮影を行い、夜間は近赤外光による撮影を行う。したがって、監視カメラに用いる光学系としては、可視域から近赤外域までの広い波長域に対応したものが必要となる。一般に、可視域用として設計された光学系では、特に、近赤外領域において色収差が発生し、夜間の近赤外領域での撮影の際にピントずれを起こしてしまう。このため、監視カメラに用いる光学系には、特に、可視域から近赤外域まで色収差が良好に補正されることが強く要求される。
【0006】
さらに、防犯目的のために用いる監視カメラは、目立たないように、できるだけ小さいものが望ましい。これにともない、監視カメラに用いる光学系も小型の筐体内に収容可能なコンパクトさが要求される。
【0007】
特許文献1に記載の光学系は、3程度の変倍比を有し、変倍時の収差変動も良好に補正されているが、Fナンバーが2.0〜2.8程度と暗いレンズである。加えて、近赤外光の収差補正がなされていない。したがって、監視カメラに用いる光学系としては適切ではない。
【0008】
特許文献2に記載の光学系は、全長が短くコンパクトだが、広角系のレンズにもかかわらずFナンバーが大きく、色収差補正も不十分であるため、近赤外光の結像性能に問題がある。加えて、開口絞りから結像面までの距離が長く、長焦点距離化すると小型の監視カメラに収容することが困難である。
【0009】
特許文献3に記載の光学系は、高倍率ズームレンズにしては全長が比較的短く小型の監視カメラに収容するのには好都合であるが、Fナンバーが大きく、色収差補正も不十分であるため、近赤外光の結像性能に問題がある。
【0010】
特許文献4に記載の光学系は、Fナンバーが1.4〜2.0程度で変倍比が10倍の高倍率ズームレンズであり、近赤外光の収差補正に優れている。しかしながら、可視光の結像性能が低く、全長が長いため、小型監視カメラ用の光学系としては適切でない。
【0011】
この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、可視域から近赤外域までの広い波長域の光に対する優れた結像性能を備えた、明るく小型のズームレンズを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0012】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、この発明にかかるズームレンズは、物体側から順に配置された、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、開口絞りと、正の屈折力を有する第3レンズ群と、を備え、前記第3レンズ群を光軸に沿って像側から物体側へ移動させることにより広角端から望遠端への変倍を行い、前記第2レンズ群を光軸に沿って物体側から像側へ移動させることにより変倍にともなう像面位置の変動の補正を行うズームレンズであって、前記第1レンズ群は、負レンズと、正レンズとを含み構成され、前記第2レンズ群は、物体側から順に、2枚の負レンズと、1枚の正レンズとが配置されて構成され、前記第3レンズ群は、物体側から順に、非球面を有する正レンズを含み全体として正の屈折力を有する前群と、正レンズと負レンズとからなる接合レンズを1組含み全体として負の屈折力を有する中群と、正の屈折力を有する後群と、が配置されて構成されており、以下に示す条件式を満足することを特徴とする。
(1) 0.7≦fw/f3≦1.0
(2) −1.0≦f3/f2≦−0.5
ただし、fwは光学系全系の広角端における焦点距離、f2は前記第2レンズ群の焦点距離、f3は前記第3レンズ群の焦点距離を示す。
【0013】
この発明によれば、可視域から近赤外域までの広い波長域の光に対する優れた結像性能を備えた、明るく小型のズームレンズを実現することができる。
【0014】
この発明にかかるズームレンズは、前記発明において、以下に示す条件式を満足することを特徴とする。
(3) 45≦ν3F−ν3B≦70
(4) 0.4≦Nd3B−Nd3F≦0.7
ただし、ν3Fは前記第3レンズ群の最も物体側に配置されているレンズのd線に対するアッベ数、ν3Bは前記第3レンズ群の最も像側に配置されているレンズのd線に対するアッベ数、Nd3Fは前記第3レンズ群の最も物体側に配置されているレンズのd線に対する屈折率、Nd3Bは前記第3レンズ群の最も像側に配置されているレンズのd線に対する屈折率を示す。
【0015】
この発明によれば、可視域から近赤外域までの広い波長域の光の軸上色収差、像面湾曲、球面収差をより良好に補正することができる。
【0016】
この発明にかかるズームレンズは、前記発明において、以下に示す条件式を満足することを特徴とする。
(5) 2.0≦SI×Ft/2ωt≦4.5
ただし、SIは前記開口絞りから像面までの距離、Ftは光学系全系の望遠端におけるFナンバー、2ωtは光学系全系の望遠端における画角を示す。
【0017】
この発明によれば、光学系のコンパクト性を損なうことなく、Fナンバーが明るく、高変倍が可能になる。
【0018】
この発明にかかるズームレンズは、前記発明において、以下に示す条件式を満足することを特徴とする。
(6) 0.3≦ft/f1≦0.6
ただし、ftは光学系全系の望遠端における焦点距離、f1は前記第1レンズ群の焦点距離を示す。
【0019】
この発明によれば、全変倍域において諸収差を良好に補正することができる。特に、球面収差と軸上色収差を良好に補正することができる。
【0020】
この発明にかかるズームレンズは、前記発明において、以下に示す条件式を満足することを特徴とする。
(7) 50≦|ν12−ν11|≦60
(8) 2.0≦D/ft≦2.3
(9) 0.3≦f3/ft≦0.6
ただし、ν11は前記第1レンズ群の最も物体側に配置されているレンズのd線に対するアッベ数、ν12は前記第1レンズ群の物体側から2番目に配置されているレンズのd線に対するアッベ数、Dは前記第1レンズ群の最も物体側に配置されているレンズの物体側面頂から像面までの距離、f3は前記第3レンズ群の焦点距離、ftは光学系全系の望遠端における焦点距離を示す。
【0021】
この発明によれば、光学系のコンパクト性を損なうことなく、結像性能をより向上させることができる。
【発明の効果】
【0022】
この発明によれば、可視域から近赤外域までの広い波長域の光に対する優れた結像性能を備えた、明るく小型のズームレンズを提供することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【0023】
【図1】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。
【図2】実施例1にかかるズームレンズの諸収差図である。
【図3】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。
【図4】実施例2にかかるズームレンズの諸収差図である。
【図5】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。
【図6】実施例3にかかるズームレンズの諸収差図である。
【図7】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。
【図8】実施例4にかかるズームレンズの諸収差図である。
【図9】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。
【図10】実施例5にかかるズームレンズの諸収差図である。
【図11】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。
【図12】実施例6にかかるズームレンズの諸収差図である。
【図13】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。
【図14】実施例7にかかるズームレンズの諸収差図である。
【図15】実施例8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。
【図16】実施例8にかかるズームレンズの諸収差図である。
【発明を実施するための形態】
【0024】
以下、この発明にかかるズームレンズの好適な実施の形態を詳細に説明する。
【0025】
この発明にかかるズームレンズは、物体側から順に配置された、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、開口絞りと、正の屈折力を有する第3レンズ群と、を備えて構成される。そして、第3レンズ群を光軸に沿って像側から物体側へ移動させることにより広角端から望遠端への変倍を行い、第2レンズ群を光軸に沿って物体側から像側へ移動させることにより変倍にともなう像面位置の変動の補正を行う。
【0026】
この発明は、可視域から近赤外域までの広い波長域の光に対する優れた結像性能を備えた、明るく小型のズームレンズを提供することを目的としている。そこで、かかる目的を達成するため、以下に示すような各種条件を設定している。
【0027】
まず、この発明にかかるズームレンズでは、前記構成に加え、第1レンズ群が、負レンズと、正レンズとを含み構成されている。この構成により、特に、光学系の望遠端における軸上色収差を良好に補正することができる。
【0028】
また、第2レンズ群が、物体側から順に、2枚の負レンズと、1枚の正レンズとが配置されて構成されている。第2レンズ群が2枚の負レンズを含んでいることにより、変倍時の第3レンズ群の移動量が抑制され、光学系の小型化が促進される。また、第2レンズ群が1枚の正レンズを含んでいることにより、倍率色収差、軸上色収差の補正が良好になる。
【0029】
さらに、第3レンズ群が、物体側から順に、非球面を有する正レンズを含み全体として正の屈折力を有する前群と、正レンズと負レンズとからなる接合レンズを1組含み全体として負の屈折力を有する中群と、正の屈折力を有する後群と、が配置されて構成されている。第3レンズ群において、前群に非球面を有する正レンズを備えたことにより、球面収差を良好に補正することができる。また、中群に正レンズと負レンズとからなる接合レンズを備えたことにより、光学系の広角端における軸上色収差と望遠端における倍率色収差の補正に優れた効果を発揮する。また、球面収差の補正の効果もある。さらに、後群が正の屈折力を備えていることにより、像面湾曲を良好に補正することができる。なお、後群は全体として正の屈折力を備えていればよく、複数のレンズで構成されていても差し支えないが、光学系の小型化、低コスト化を考慮すると、1枚の正レンズで構成されていることが好ましい。
【0030】
この発明にかかるズームレンズは、以上のような構成のもと、光学系全系の広角端における焦点距離をfw、第2レンズ群の焦点距離をf2、第3レンズ群の焦点距離をf3とするとき、次の条件式を満足することが好ましい。
(1) 0.7≦fw/f3≦1.0
(2) −1.0≦f3/f2≦−0.5
【0031】
条件式(1),(2)は、いずれも光学系の小型化と、結像性能の向上を図るための条件を示すものである。条件式(1),(2)を満足することで、明るいレンズを実現しても諸収差の発生を抑えることができる。条件式(1)においてその下限を下回ると、第3レンズ群の正の屈折力が弱くなりすぎ、変倍時の第3レンズ群の移動量が増え、光学系の小型化が阻害される。一方、条件式(1)においてその上限を超えると、球面収差の補正が過剰になり、近赤外光の結像性能の低下を招くとともに可視光の像面湾曲が顕著になるため、好ましくない。また、条件式(2)においてその下限を下回ると、第2レンズ群の屈折力が弱くなりすぎ、特に望遠端におけるコマ収差補正が困難になる。一方、条件式(2)においてその上限を超えると、第3レンズ群の屈折力が弱くなりすぎ、変倍時の第3レンズ群の移動量が増え、光学系の小型化が阻害される。
【0032】
さらに、この発明にかかるズームレンズでは、第3レンズ群の最も物体側に配置されているレンズのd線に対するアッベ数をν3F、第3レンズ群の最も像側に配置されているレンズのd線に対するアッベ数をν3B、第3レンズ群の最も物体側に配置されているレンズのd線に対する屈折率をNd3F、第3レンズ群の最も像側に配置されているレンズのd線に対する屈折率をNd3Bとするとき、次の条件式を満足することを特徴とする。
(3) 45≦ν3F−ν3B≦70
(4) 0.4≦Nd3B−Nd3F≦0.7
【0033】
条件式(3)、(4)は、可視域から近赤外域までの広い波長域の光に対して良好な収差補正を実現するための条件を示すものである。条件式(3)においてその下限を下回ると、軸上色収差の補正が困難になり、特に近赤外光に対する結像性能が劣化する。一方、条件式(3)においてその上限を超えると、軸上色収差の補正が過剰となって、倍率色収差との補正バランスが悪化する。また、条件式(4)においてその下限を下回ると、像面湾曲の補正が困難になり、特に広角端における可視光の結像性能が劣化する。一方、条件式(4)においてその上限を超えると、球面収差の補正が困難になり、特に広角端における可視光の軸上の解像力が低下する。
【0034】
この発明にかかるズームレンズでは、開口絞りから像面までの距離をSI、光学系全系の望遠端におけるFナンバーをFt、光学系全系の望遠端における画角を2ωtとするとき、次の条件式を満足することが好ましい。
(5) 2.0≦SI×Ft/2ωt≦4.5
【0035】
条件式(5)は、光学系のコンパクト性を損なうことなく、Fナンバーが明るく、高変倍を可能とするための条件を示すものである。条件式(5)においてその下限を下回ると、望遠端の長焦点距離化が困難になる。すなわち、所望の変倍率が得られなくなる。一方、条件式(5)においてその上限を超えると、像面から開口絞りまでの距離が長くなり、光学系の小型化が阻害される。
【0036】
この発明にかかるズームレンズでは、光学系全系の望遠端における焦点距離をft、第1レンズ群の焦点距離をf1とするとき、次の条件式を満足することが好ましい。
(6) 0.3≦ft/f1≦0.6
【0037】
条件式(6)は、全変倍域において諸収差を良好に補正するための条件を示すものである。条件式(6)においてその下限を下回ると、第1レンズ群の屈折力が弱くなりすぎ、特に望遠端におけるコマ収差の補正が困難になり、周辺部の解像力が低下する。一方、条件式(6)においてその上限を超えると、第1レンズ群の屈折力が強くなりすぎ、特に望遠端における球面収差の補正が過剰になり、結像性能が劣化する。
【0038】
さらに、この発明にかかるズームレンズでは、第1レンズ群の最も物体側に配置されているレンズのd線に対するアッベ数をν11、第1レンズ群の物体側から2番目に配置されているレンズのd線に対するアッベ数をν12、第1レンズ群の最も物体側に配置されているレンズの物体側面頂から像面までの距離をD、第3レンズ群の焦点距離をf3、光学系全系の望遠端における焦点距離をftとするとき、次の条件式を満足することが好ましい。
(7) 50≦|ν12−ν11|≦60
(8) 2.0≦D/ft≦2.3
(9) 0.3≦f3/ft≦0.6
【0039】
条件式(7)は、光学系の望遠端における結像性能を向上させるための条件を示すものである。条件式(7)においてその下限を下回ると、望遠端における軸上色収差補正が困難になり、軸上の近赤外光の結像性能が劣化する。一方、条件式(7)においてその上限を超えると、望遠端における軸上色収差の補正が過剰になり、周辺部の青フレアーの発生が顕著になる。
【0040】
条件式(8)は、光学系の小型化、高変倍化を図りながら、結像性能を向上させるための条件を示すものである。条件式(8)においてその下限を下回ると、光学系の長焦点距離化を図った場合に、像面湾曲が大きく発生し、結像性能が劣化する。一方、条件式(8)においてその上限を超え、光学系の長焦点距離化を実現しようとすると、光学系の全長が延び、小型の撮像装置への収容が困難になる。
【0041】
条件式(9)は、光学系の小型化を図りながら、結像性能を向上させるための条件を示すものである。条件式(9)においてその下限を下回ると、球面収差の補正が過剰になって、近赤外光の結像性能の劣化を招くとともに可視光の像面湾曲が顕著になるため、好ましくない。一方、条件式(9)においてその上限を超えると、第3レンズ群の正の屈折力が弱くなりすぎ、変倍時の第3レンズ群の移動量が増え、光学系の小型化が阻害される。
【0042】
また、この発明にかかるズームレンズにおいて、第3レンズ群の最も像側に配置されているレンズの少なくとも1面に非球面を形成すると、より好ましい。このようにすることで、光学系の広角端における可視光の像面湾曲を良好に補正することができる。
【0043】
また、この発明にかかるズームレンズにおいて、第1レンズ群の最も像側に配置されているレンズの像側面に非球面を形成すると、光学系の望遠端におけるコマ収差をさらに良好に補正することができる。
【0044】
以上説明したように、この発明にかかるズームレンズによれば、可視域から近赤外域までの広い波長域の光に対して良好な収差補正を実現し、明るい良質な画像が得られる。特に、上記各条件式を満足することにより、小型でありながら、広い波長域の光に対して結像性能を劣化させる原因となる諸収差を良好に補正することができる。加えて、高変倍も可能になる。
【0045】
以下、この発明にかかるズームレンズの実施例を図面に基づき詳細に説明する。なお、以下の実施例によりこの発明が限定されるものではない。
【実施例1】
【0046】
図1は、実施例1にかかるズームレンズの構成を示す光軸に沿う断面図である。このズームレンズは、図示しない物体側から順に、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、所定の口径を規定する開口絞りSTOPと、正の屈折力を有する第3レンズ群G13と、が配置されて構成される。第3レンズ群G13と像面IMGとの間には、カバーガラスCGが配置されている。カバーガラスCGは必要に応じて配置されるものであり、不要な場合は省略可能である。なお、像面IMGには、CCDやCMOSなどの固体撮像素子の受光面が配置される。
【0047】
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、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。
【0048】
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。負レンズL122と正レンズL123とは、接合されている。
【0049】
第3レンズ群G13は、物体側から順に、正の屈折力を有する前群G13Fと、負の屈折力を有する中群G13Mと、正の屈折力を有する後群G13Rと、が配置されて構成される。前群G13Fは、正レンズL131により構成される。正レンズL131の両面には、それぞれ非球面が形成されている。中群G13Mは、物体側から順に、正レンズL132と、負レンズL133と、が配置されて構成される。正レンズL132と負レンズL133とは、接合されている。後群G13Rは、正レンズL134により構成される。正レンズL134の両面には、それぞれ非球面が形成されている。
【0050】
このズームレンズでは、第3レンズ群G13を光軸に沿って像面IMG側から物体側へ移動させることにより広角端から望遠端への変倍を行う。また、第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り変倍にともなう像面位置の変動を補正する。
【0051】
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。
【0052】
(レンズデータ)
r1=21.0455
d1=1.00 nd1=1.84666 νd1=23.78
r2=16.4474
d2=3.74 nd2=1.49700 νd2=81.61
r3=-92.1282
d3=D(3)(可変)
r4=106.9383
d4=0.70 nd3=1.48749 νd3=70.44
r5=16.8159
d5=1.81
r6=-14.2110
d6=0.70 nd4=1.74330 νd4=49.22
r7=16.5105
d7=1.71 nd5=1.94595 νd5=17.98
r8=51.4001
d8=D(8)(可変)
r9=∞(開口絞り)
d9=D(9)(可変)
r10=7.8560(非球面)
d10=4.85 nd6=1.49710 νd6=81.56
r11=-10.9863(非球面)
d11=0.10
r12=7.2168
d12=3.46 nd7=1.49700 νd7=81.61
r13=-27.4506
d13=0.60 nd8=1.74077 νd8=27.76
r14=4.2368
d14=2.11
r15=17.4705(非球面)
d15=2.43 nd9=2.00178 νd9=19.32
r16=175.6659(非球面)
d16=D(16)(可変)
r17=∞
d17=1.20 nd10=1.51633 νd10=64.14
r18=∞
d18=D(18)
r19=∞(像面)
【0053】
円錐係数(K)および非球面係数(A,B,C,D)
(第10面)
K=0.3108,
A=-8.53992×10-5,B=1.75385×10-6,
C=-5.35157×10-8,D=2.95608×10-10
(第11面)
K=1.0000,
A=5.40631×10-4,B=-4.79433×10-6,
C=3.63934×10-8,D=-4.02089×10-10
(第15面)
K=1.0000,
A=1.47616×10-3,B=-3.88377×10-5,
C=2.59543×10-6,D=-1.23690×10-8
(第16面)
K=1.0000,
A=1.07552×10-3,B=-4.09025×10-5,
C=1.31670×10-6,D=5.58828×10-8
【0054】
(変倍データ)
広角端 望遠端
f(光学系全系の焦点距離) 8.97 22.88
Fナンバー 1.65 2.08
2ω(画角) 45.90 17.10
D(3) 0.7271 9.6542
D(8) 12.0675 3.1404
D(9) 4.6261 2.1000
D(16) 3.3218 5.8478
D(18) 1.6123 1.5929
【0055】
fw(光学系全系の広角端における焦点距離)=8.97
ft(光学系全系の望遠端における焦点距離)=21.88
Ft(光学系全系の望遠端におけるFナンバー)=2.08
f1(第1レンズ群G11の焦点距離)=40.90
f2(第2レンズ群G12の焦点距離)=-11.56
f3(第3レンズ群G13の焦点距離)=10.60
SI(開口絞りSTOPから像面IMGまでの距離)=24.34
D(負レンズL111の物体側面頂から像面IMGまでの距離)=46.40
2ωt(光学系全系の望遠端における画角)=17.10
ν11(負レンズL111のd線に対するアッベ数)=23.78
ν12(正レンズL112のd線に対するアッベ数)=81.61
ν3F(正レンズL131のd線に対するアッベ数)=81.56
ν3B(正レンズL134のd線に対するアッベ数)=19.32
Nd3F(正レンズL131のd線に対する屈折率)=1.50
Nd3B(正レンズL134のd線に対する屈折率)=2.00
【0056】
(条件式(1)に関する数値)
fw/f3=0.85
【0057】
(条件式(2)に関する数値)
f3/f2=-0.92
【0058】
(条件式(3)に関する数値)
ν3F−ν3B=62.24
【0059】
(条件式(4)に関する数値)
Nd3B−Nd3F=0.50
【0060】
(条件式(5)に関する数値)
SI×Ft/2ωt=2.96
【0061】
(条件式(6)に関する数値)
ft/f1=0.53
【0062】
(条件式(7)に関する数値)
|ν12−ν11|=57.83
【0063】
(条件式(8)に関する数値)
D/ft=2.12
【0064】
(条件式(9)に関する数値)
f3/ft=0.48
【0065】
また、図2は、実施例1にかかるズームレンズの諸収差図である。図中、gはg線(λ=435.83nm)、dはd線(λ=587.56nm)、CはC線(λ=656.27nm)に相当する波長の収差を表す。そして、非点収差図におけるS,Mは、それぞれサジタル像面、メリディオナル像面に対する収差を表す。
【実施例2】
【0066】
図3は、実施例2にかかるズームレンズの構成を示す光軸に沿う断面図である。このズームレンズは、図示しない物体側から順に、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、所定の口径を規定する開口絞りSTOPと、正の屈折力を有する第3レンズ群G23と、が配置されて構成される。第3レンズ群G23と像面IMGとの間には、カバーガラスCGが配置されている。カバーガラスCGは必要に応じて配置されるものであり、不要な場合は省略可能である。なお、像面IMGには、CCDやCMOSなどの固体撮像素子の受光面が配置される。
【0067】
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、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。
【0068】
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。負レンズL222と正レンズL223とは、接合されている。
【0069】
第3レンズ群G23は、物体側から順に、正の屈折力を有する前群G23Fと、負の屈折力を有する中群G23Mと、正の屈折力を有する後群G23Rと、が配置されて構成される。前群G23Fは、正レンズL231により構成される。正レンズL231の両面には、それぞれ非球面が形成されている。中群G23Mは、物体側から順に、負レンズL232と、正レンズL233と、負レンズL234と、が配置されて構成される。負レンズL232と正レンズL233と負レンズL234とは、接合されている。後群G23Rは、正レンズL235により構成される。正レンズL235の両面には、それぞれ非球面が形成されている。
【0070】
このズームレンズでは、第3レンズ群G23を光軸に沿って像面IMG側から物体側へ移動させることにより広角端から望遠端への変倍を行う。また、第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り変倍にともなう像面位置の変動を補正する。
【0071】
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。
【0072】
(レンズデータ)
r1=23.7766
d1=1.00 nd1=1.84666 νd1=23.78
r2=18.1792
d2=3.29 nd2=1.49700 νd2=81.61
r3=-61.9181
d3=D(3)(可変)
r4=-106.9398
d4=0.70 nd3=1.48749 νd3=70.44
r5=20.5274
d5=1.59
r6=-13.8966
d6=0.70 nd4=1.74330 νd4=49.22
r7=19.3235
d7=1.67 nd5=1.94595 νd5=17.98
r8=85.5777
d8=D(8)(可変)
r9=∞(開口絞り)
d9=D(9)(可変)
r10=7.7614(非球面)
d10=5.21 nd6=1.49710 νd6=81.56
r11=-16.4757(非球面)
d11=0.10
r12=9.9292
d12=0.70 nd7=1.92286 νd7=20.88
r13=6.5000
d13=5.37 nd8=1.49700 νd8=81.61
r14=-6.4562
d14=0.60 nd9=1.51680 νd9=64.20
r15=5.8297
d15=0.91
r16=12.9478(非球面)
d16=2.00 nd10=2.00178 νd10=19.32
r17=19.0187(非球面)
d17=D(17)(可変)
r18=∞
d18=1.20 nd11=1.51633 νd11=64.14
r19=∞
d19=D(19)
r20=∞(像面)
【0073】
円錐係数(K)および非球面係数(A,B,C,D)
(第10面)
K=0.3618,
A=-5.94338×10-5,B=1.24856×10-6,
C=-3.22426×10-8,D=4.93011×10-10
(第11面)
K=1.0000,
A=3.17878×10-4,B=-2.60377×10-6,
C=2.22080×10-8,D=-1.23913×10-11
(第16面)
K=1.0000,
A=1.93727×10-4,B=-4.55959×10-5,
C=-2.33607×10-6,D=1.90081×10-8
(第17面)
K=1.0000,
A=2.84278×10-4,B=-5.45387×10-5,
C=-4.14270×10-6,D=2.40182×10-7
【0074】
(変倍データ)
広角端 望遠端
f(光学系全系の焦点距離) 8.97 21.86
Fナンバー 1.57 2.10
2ω(画角) 45.70 17.00
D(3) 0.6504 8.8005
D(8) 11.0012 2.8510
D(9) 5.2715 2.2000
D(17) 3.3371 6.4086
D(19) 1.4525 1.4275
【0075】
fw(光学系全系の広角端における焦点距離)=8.97
ft(光学系全系の望遠端における焦点距離)=21.86
Ft(光学系全系の望遠端におけるFナンバー)=2.10
f1(第1レンズ群G21の焦点距離)=41.11
f2(第2レンズ群G22の焦点距離)=-11.67
f3(第3レンズ群G23の焦点距離)=10.21
SI(開口絞りSTOPから像面IMGまでの距離)=26.19
D(負レンズL211の物体側面頂から像面IMGまでの距離)=46.40
2ωt(光学系全系の望遠端における画角)=17.00
ν11(負レンズL211のd線に対するアッベ数)=23.78
ν12(正レンズL212のd線に対するアッベ数)=81.61
ν3F(正レンズL231のd線に対するアッベ数)=81.56
ν3B(正レンズL235のd線に対するアッベ数)=19.32
Nd3F(正レンズL231のd線に対する屈折率)=1.50
Nd3B(正レンズL235のd線に対する屈折率)=2.00
【0076】
(条件式(1)に関する数値)
fw/f3=0.88
【0077】
(条件式(2)に関する数値)
f3/f2=-0.87
【0078】
(条件式(3)に関する数値)
ν3F−ν3B=62.24
【0079】
(条件式(4)に関する数値)
Nd3B−Nd3F=0.50
【0080】
(条件式(5)に関する数値)
SI×Ft/2ωt=3.24
【0081】
(条件式(6)に関する数値)
ft/f1=0.53
【0082】
(条件式(7)に関する数値)
|ν12−ν11|=57.83
【0083】
(条件式(8)に関する数値)
D/ft=2.12
【0084】
(条件式(9)に関する数値)
f3/ft=0.47
【0085】
また、図4は、実施例2にかかるズームレンズの諸収差図である。図中、gはg線(λ=435.83nm)、dはd線(λ=587.56nm)、CはC線(λ=656.27nm)に相当する波長の収差を表す。そして、非点収差図におけるS,Mは、それぞれサジタル像面、メリディオナル像面に対する収差を表す。
【実施例3】
【0086】
図5は、実施例3にかかるズームレンズの構成を示す光軸に沿う断面図である。このズームレンズは、図示しない物体側から順に、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、所定の口径を規定する開口絞りSTOPと、正の屈折力を有する第3レンズ群G33と、が配置されて構成される。第3レンズ群G33と像面IMGとの間には、カバーガラスCGが配置されている。カバーガラスCGは必要に応じて配置されるものであり、不要な場合は省略可能である。なお、像面IMGには、CCDやCMOSなどの固体撮像素子の受光面が配置される。
【0087】
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、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。
【0088】
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。負レンズL322と正レンズL323とは、接合されている。
【0089】
第3レンズ群G33は、物体側から順に、正の屈折力を有する前群G33Fと、負の屈折力を有する中群G33Mと、正の屈折力を有する後群G33Rと、が配置されて構成される。前群G33Fは、物体側から順に、正レンズL331と、正レンズL332と、が配置されて構成される。正レンズL331の両面には、それぞれ非球面が形成されている。中群G33Mは、物体側から順に、正レンズL333と、負レンズL334と、が配置されて構成される。正レンズL333と負レンズL334とは、接合されている。後群G33Rは、正レンズL335により構成される。正レンズL335の両面には、それぞれ非球面が形成されている。
【0090】
このズームレンズでは、第3レンズ群G33を光軸に沿って像面IMG側から物体側へ移動させることにより広角端から望遠端への変倍を行う。また、第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り変倍にともなう像面位置の変動を補正する。
【0091】
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。
【0092】
(レンズデータ)
r1=20.7861
d1=1.00 nd1=1.84666 νd1=23.78
r2=16.1420
d2=3.93 nd2=1.49700 νd2=81.61
r3=-100.0738
d3=D(3)(可変)
r4=-69.0629
d4=0.70 nd3=1.48749 νd3=70.44
r5=21.6360
d5=1.62
r6=-15.6234
d6=0.70 nd4=1.69680 νd4=55.46
r7=17.7459
d7=1.65 nd5=1.94595 νd5=17.98
r8=44.1106
d8=D(8)(可変)
r9=∞(開口絞り)
d9=D(9)(可変)
r10=16.8213(非球面)
d10=2.07 nd6=1.59201 νd6=67.02
r11=-55.3555(非球面)
d11=0.10
r12=14.3575
d12=3.83 nd7=1.49700 νd7=81.61
r13=-12.4482
d13=0.10
r14=8.0118
d14=2.99 nd8=1.49700 νd8=81.61
r15=-30.382
d15=0.70 nd9=1.76182 νd9=26.61
r16=4.3343
d16=1.86
r17=21.8114(非球面)
d17=3.06 nd10=2.00178 νd10=19.32
r18=-100.0000(非球面)
d18=D(18)(可変)
r19=∞
d19=1.20 nd11=1.51633 νd11=64.14
r20=∞
d20=D(20)
r21=∞(像面)
【0093】
円錐係数(K)および非球面係数(A,B,C,D)
(第10面)
K=-14.1796,
A=1.84965×10-4,B=-9.77461×10-6,
C=-7.48158×10-8,D=-1.75002×10-10
(第11面)
K=1.0000,
A=1.07518×10-4,B=-8.50720×10-7,
C=-1.97917×10-7,D=2.17517×10-9
(第17面)
K=1.0000,
A=5.88022×10-4,B=1.04789×10-5,
C=-8.27725×10-7,D=1.26147×10-7
(第18面)
K=1.0000,
A=1.45999×10-4,B=-3.01105×10-6,
C=-1.27293×10-6,D=8.14173×10-8
【0094】
(変倍データ)
広角端 望遠端
f(光学系全系の焦点距離) 8.97 21.88
Fナンバー 1.62 2.01
2ω(画角) 44.09 16.50
D(3) 1.1293 10.2355
D(8) 12.2725 3.1663
D(9) 3.2824 0.9000
D(18) 3.1000 5.4824
D(20) 1.4720 1.4621
【0095】
fw(光学系全系の広角端における焦点距離)=8.97
ft(光学系全系の望遠端における焦点距離)=21.88
Ft(光学系全系の望遠端におけるFナンバー)=2.01
f1(第1レンズ群G31の焦点距離)=41.41
f2(第2レンズ群G32の焦点距離)=-11.67
f3(第3レンズ群G33の焦点距離)=10.48
SI(開口絞りSTOPから像面IMGまでの距離)=23.80
D(負レンズL311の物体側面頂から像面IMGまでの距離)=46.40
2ωt(光学系全系の望遠端における画角)=16.50
ν11(負レンズL311のd線に対するアッベ数)=23.78
ν12(正レンズL312のd線に対するアッベ数)=81.61
ν3F(正レンズL331のd線に対するアッベ数)=67.02
ν3B(正レンズL335のd線に対するアッベ数)=19.32
Nd3F(正レンズL331のd線に対する屈折率)=1.59
Nd3B(正レンズL335のd線に対する屈折率)=2.00
【0096】
(条件式(1)に関する数値)
fw/f3=0.86
【0097】
(条件式(2)に関する数値)
f3/f2=-0.90
【0098】
(条件式(3)に関する数値)
ν3F−ν3B=47.70
【0099】
(条件式(4)に関する数値)
Nd3B−Nd3F=0.41
【0100】
(条件式(5)に関する数値)
SI×Ft/2ωt=2.89
【0101】
(条件式(6)に関する数値)
ft/f1=0.53
【0102】
(条件式(7)に関する数値)
|ν12−ν11|=57.83
【0103】
(条件式(8)に関する数値)
D/ft=2.12
【0104】
(条件式(9)に関する数値)
f3/ft=0.48
【0105】
また、図6は、実施例3にかかるズームレンズの諸収差図である。図中、gはg線(λ=435.83nm)、dはd線(λ=587.56nm)、CはC線(λ=656.27nm)に相当する波長の収差を表す。そして、非点収差図におけるS,Mは、それぞれサジタル像面、メリディオナル像面に対する収差を表す。
【実施例4】
【0106】
図7は、実施例4にかかるズームレンズの構成を示す光軸に沿う断面図である。このズームレンズは、図示しない物体側から順に、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、所定の口径を規定する開口絞りSTOPと、正の屈折力を有する第3レンズ群G43と、が配置されて構成される。第3レンズ群G43と像面IMGとの間には、カバーガラスCGが配置されている。カバーガラスCGは必要に応じて配置されるものであり、不要な場合は省略可能である。なお、像面IMGには、CCDやCMOSなどの固体撮像素子の受光面が配置される。
【0107】
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、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の像面IMG側の面には、非球面が接合・モールド成形されている。
【0108】
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。負レンズL422と正レンズL423とは、接合されている。
【0109】
第3レンズ群G43は、物体側から順に、正の屈折力を有する前群G43Fと、負の屈折力を有する中群G43Mと、正の屈折力を有する後群G43Rと、が配置されて構成される。前群G43Fは、正レンズL431により構成される。正レンズL431の両面には、それぞれ非球面が形成されている。中群G43Mは、物体側から順に、正レンズL434と、負レンズL433と、が配置されて構成される。正レンズL432と負レンズL433とは、接合されている。後群G43Rは、正レンズL434により構成される。正レンズL434の両面には、それぞれ非球面が形成されている。
【0110】
このズームレンズでは、第3レンズ群G43を光軸に沿って像面IMG側から物体側へ移動させることにより広角端から望遠端への変倍を行う。また、第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り変倍にともなう像面位置の変動を補正する。
【0111】
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。
【0112】
(レンズデータ)
r1=34.0074
d1=1.00 nd1=1.84666 νd1=23.78
r2=23.8609
d2=3.52 nd2=1.49700 νd2=81.61
r3=-32.6063(非球面)
d3=0.20 nd3=1.53610 νd3=41.21
r4=-28.9034
d4=D(4)(可変)
r5=-54.1596
d5=0.70 nd4=1.83400 νd4=37.34
r6=24.6537
d6=1.38
r7=-12.8079
d7=0.70 nd5=1.74330 νd5=49.22
r8=26.6595
d8=1.75 nd6=1.94595 νd6=17.98
r9=-70.2507
d9=D(9)(可変)
r10=∞(開口絞り)
d10=D(10)(可変)
r11=7.9764(非球面)
d11=4.50 nd7=1.49710 νd7=81.56
r12=-12.3964(非球面)
d12=0.10
r13=7.6077
d13=3.26 nd8=1.49700 νd8=81.61
r14=-32.7450
d14=0.60 nd9=1.74077 νd9=27.76
r15=4.7058
d15=2.02
r16=21.3602(非球面)
d16=1.72 nd10=2.00178 νd10=19.32
r17=1000.0000(非球面)
d17=D(17)(可変)
r18=∞
d18=1.20 nd11=1.51633 νd11=64.14
r19=∞
d19=D(19)
r20=∞(像面)
【0113】
円錐係数(K)および非球面係数(A,B,C,D)
(第3面)
K=1.0000,
A=2.13750×10-5,B=-1.72668×10-7,
C=4.91295×10-9,D=-4.59346×10-11
(第11面)
K=0.3735,
A=-6.47603×10-5,B=1.98553×10-6,
C=-5.98743×10-8,D=8.86363×10-10
(第12面)
K=1.0000,
A=5.27835×10-4,B=-4.94554×10-6,
C=3.13111×10-8,D=2.35475×10-10
(第16面)
K=1.0000,
A=2.03445×10-3,B=-9.76586×10-6,
C=1.01726×10-8,D=1.04485×10-7
(第17面)
K=1.0000,
A=1.73971×10-3,B=2.62756×10-5,
C=-3.70304×10-6,D=3.55335×10-7
【0114】
(変倍データ)
広角端 望遠端
f(光学系全系の焦点距離) 8.97 21.88
Fナンバー 1.64 2.05
2ω(画角) 44.09 16.50
D(4) 0.7882 9.7003
D(9) 11.7917 2.8795
D(10) 4.6670 2.1000
D(17) 3.4607 6.0277
D(19) 3.4061 3.3836
【0115】
fw(光学系全系の広角端における焦点距離)=8.97
ft(光学系全系の望遠端における焦点距離)=21.88
Ft(光学系全系の望遠端におけるFナンバー)=2.05
f1(第1レンズ群G41の焦点距離)=36.89
f2(第2レンズ群G42の焦点距離)=-11.50
f3(第3レンズ群G43の焦点距離)=11.28
SI(開口絞りSTOPから像面IMGまでの距離)=24.97
D(負レンズL411の物体側面頂から像面IMGまでの距離)=46.40
2ωt(光学系全系の望遠端における画角)=16.50
ν11(負レンズL411のd線に対するアッベ数)=23.78
ν12(正レンズL412のd線に対するアッベ数)=81.61
ν3F(正レンズL431のd線に対するアッベ数)=81.56
ν3B(正レンズL434のd線に対するアッベ数)=19.32
Nd3F(正レンズL431のd線に対する屈折率)=1.50
Nd3B(正レンズL434のd線に対する屈折率)=2.00
【0116】
(条件式(1)に関する数値)
fw/f3=0.79
【0117】
(条件式(2)に関する数値)
f3/f2=-0.98
【0118】
(条件式(3)に関する数値)
ν3F−ν3B=62.24
【0119】
(条件式(4)に関する数値)
Nd3B−Nd3F=0.50
【0120】
(条件式(5)に関する数値)
SI×Ft/2ωt=3.10
【0121】
(条件式(6)に関する数値)
ft/f1=0.59
【0122】
(条件式(7)に関する数値)
|ν12−ν11|=57.83
【0123】
(条件式(8)に関する数値)
D/ft=2.12
【0124】
(条件式(9)に関する数値)
f3/ft=0.52
【0125】
また、図8は、実施例4にかかるズームレンズの諸収差図である。図中、gはg線(λ=435.83nm)、dはd線(λ=587.56nm)、CはC線(λ=656.27nm)に相当する波長の収差を表す。そして、非点収差図におけるS,Mは、それぞれサジタル像面、メリディオナル像面に対する収差を表す。
【実施例5】
【0126】
図9は、実施例5にかかるズームレンズの構成を示す光軸に沿う断面図である。このズームレンズは、図示しない物体側から順に、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、所定の口径を規定する開口絞りSTOPと、正の屈折力を有する第3レンズ群G53と、が配置されて構成される。第3レンズ群G53と像面IMGとの間には、カバーガラスCGが配置されている。カバーガラスCGは必要に応じて配置されるものであり、不要な場合は省略可能である。なお、像面IMGには、CCDやCMOSなどの固体撮像素子の受光面が配置される。
【0127】
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、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。
【0128】
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。
【0129】
第3レンズ群G53は、物体側から順に、正の屈折力を有する前群G53Fと、負の屈折力を有する中群G53Mと、正の屈折力を有する後群G53Rと、が配置されて構成される。前群G53Fは、正レンズL531により構成される。正レンズL531の両面には、それぞれ非球面が形成されている。中群G53Mは、物体側から順に、正レンズL532と、負レンズL533と、が配置されて構成される。正レンズL532と負レンズL533とは、接合されている。後群G53Rは、正レンズL534により構成される。正レンズL534の両面には、それぞれ非球面が形成されている。
【0130】
このズームレンズでは、第3レンズ群G53を光軸に沿って像面IMG側から物体側へ移動させることにより広角端から望遠端への変倍を行う。また、第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り変倍にともなう像面位置の変動を補正する。
【0131】
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。
【0132】
(レンズデータ)
r1=43.9283
d1=1.00 nd1=1.80518 νd1=25.46
r2=33.5341
d2=2.40 nd2=1.49700 νd2=81.61
r3=-46.8008
d3=D(3)(可変)
r4=-30.1242
d4=0.60 nd3=1.48749 νd3=70.44
r5=31.2211
d5=1.26
r6=-17.1954
d6=0.60 nd4=1.90366 νd4=31.31
r7=22.5590
d7=0.31
r8=24.2649
d8=1.90 nd5=1.94595 νd5=17.98
r9=-69.3273
d9=D(9)(可変)
r10=∞(開口絞り)
d10=D(10)(可変)
r11=10.0000(非球面)
d11=3.75 nd6=1.49710 νd6=81.56
r12=-14.5049(非球面)
d12=0.10
r13=6.7400
d13=4.50 nd7=1.49700 νd7=81.61
r14=-37.8814
d14=0.60 nd8=1.74077 νd8=27.76
r15=4.8911
d15=2.90
r16=33.1791(非球面)
d16=3.00 nd9=2.10205 νd9=16.77
r17=-331.8398(非球面)
d17=D(17)(可変)
r18=∞
d18=1.20 nd10=1.51633 νd10=64.14
r19=∞
d19=D(19)
r20=∞(像面)
【0133】
円錐係数(K)および非球面係数(A,B,C,D)
(第11面)
K=1.0000,
A=-1.13621×10-4,B=-2.59853×10-6,
C=1.04911×10-7,D=-4.09440×10-9
(第12面)
K=1.0000,
A=1.69424×10-4,B=-3.06114×10-7,
C=-4.22065×10-8,D=-1.36612×10-9
(第16面)
K=1.0000,
A=1.94490×10-4,B=-4.13622×10-5,
C=3.13620×10-6,D=-1.57243×10-7
(第17面)
K=1.0000,
A=1.95439×10-4,B=-1.93329×10-5,
C=1.45224×10-7,D=-5.54131×10-9
【0134】
(変倍データ)
広角端 望遠端
f(光学系全系の焦点距離) 9.22 21.24
Fナンバー 1.64 2.36
2ω(画角) 38.18 15.72
D(3) 1.2517 11.0578
D(9) 12.6519 2.8459
D(10) 4.3657 1.3000
D(17) 3.1000 6.1657
D(19) 1.2806 1.3230
【0135】
fw(光学系全系の広角端における焦点距離)=9.22
ft(光学系全系の望遠端における焦点距離)=21.24
Ft(光学系全系の望遠端におけるFナンバー)=2.36
f1(第1レンズ群G51の焦点距離)=51.05
f2(第2レンズ群G52の焦点距離)=-14.26
f3(第3レンズ群G53の焦点距離)=11.46
SI(開口絞りSTOPから像面IMGまでの距離)=24.82
D(負レンズL511の物体側面頂から像面IMGまでの距離)=46.40
2ωt(光学系全系の望遠端における画角)=15.72
ν11(負レンズL511のd線に対するアッベ数)=25.46
ν12(正レンズL512のd線に対するアッベ数)=81.61
ν3F(正レンズL531のd線に対するアッベ数)=81.56
ν3B(正レンズL534のd線に対するアッベ数)=16.77
Nd3F(正レンズL531のd線に対する屈折率)=1.50
Nd3B(正レンズL534のd線に対する屈折率)=2.10
【0136】
(条件式(1)に関する数値)
fw/f3=0.80
【0137】
(条件式(2)に関する数値)
f3/f2=-0.80
【0138】
(条件式(3)に関する数値)
ν3F−ν3B=64.79
【0139】
(条件式(4)に関する数値)
Nd3B−Nd3F=0.60
【0140】
(条件式(5)に関する数値)
SI×Ft/2ωt=3.73
【0141】
(条件式(6)に関する数値)
ft/f1=0.42
【0142】
(条件式(7)に関する数値)
|ν12−ν11|=56.15
【0143】
(条件式(8)に関する数値)
D/ft=2.18
【0144】
(条件式(9)に関する数値)
f3/ft=0.54
【0145】
また、図10は、実施例5にかかるズームレンズの諸収差図である。図中、gはg線(λ=435.83nm)、dはd線(λ=587.56nm)、CはC線(λ=656.27nm)に相当する波長の収差を表す。そして、非点収差図におけるS,Mは、それぞれサジタル像面、メリディオナル像面に対する収差を表す。
【実施例6】
【0146】
図11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。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、所定の口径を規定する開口絞りSTOPと、正の屈折力を有する第3レンズ群G63と、が配置されて構成される。第3レンズ群G63と像面IMGとの間には、カバーガラスCGが配置されている。カバーガラスCGは必要に応じて配置されるものであり、不要な場合は省略可能である。なお、像面IMGには、CCDやCMOSなどの固体撮像素子の受光面が配置される。
【0147】
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、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。
【0148】
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。
【0149】
第3レンズ群G63は、物体側から順に、正の屈折力を有する前群G63Fと、負の屈折力を有する中群G63Mと、正の屈折力を有する後群G63Rと、が配置されて構成される。前群G63Fは、正レンズL631により構成される。正レンズL631の両面には、それぞれ非球面が形成されている。中群G63Mは、物体側から順に、正レンズL632と、負レンズL633と、が配置されて構成される。正レンズL632と負レンズL633とは、接合されている。後群G63Rは、正レンズL634により構成される。
【0150】
このズームレンズでは、第3レンズ群G63を光軸に沿って像面IMG側から物体側へ移動させることにより広角端から望遠端への変倍を行う。また、第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り変倍にともなう像面位置の変動を補正する。
【0151】
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。
【0152】
(レンズデータ)
r1=41.6852
d1=1.00 nd1=1.92286 νd1=18.90
r2=34.9384
d2=2.40 nd2=1.49700 νd2=81.61
r3=-48.9544
d3=D(3)(可変)
r4=-31.3760
d4=0.60 nd3=1.48749 νd3=70.44
r5=25.8081
d5=1.45
r6=-15.6338
d6=0.60 nd4=1.80440 νd4=39.59
r7=36.8536
d7=0.15
r8=43.1433
d8=1.70 nd5=1.95906 νd5=17.47
r9=-69.3806
d9=D(9)(可変)
r10=∞(開口絞り)
d10=D(10)(可変)
r11=10.0000(非球面)
d11=4.05 nd6=1.49710 νd6=81.56
r12=-13.8828(非球面)
d12=0.10
r13=6.7671
d13=4.05 nd7=1.49700 νd7=81.61
r14=-35.9056
d14=0.60 nd8=1.74077 νd8=27.76
r15=5.1415
d15=2.65
r16=-47.3333
d16=1.80 nd9=1.95906 νd9=17.47
r17=-16.0963
d17=D(17)(可変)
r18=∞
d18=1.20 nd10=1.51633 νd10=64.14
r19=∞
d19=D(19)
r20=∞(像面)
【0153】
円錐係数(K)および非球面係数(A,B,C,D)
(第11面)
K=1.0000,
A=-1.76863×10-4,B=2.16656×10-6,
C=-4.07744×10-8,D=-9.05479×10-11
(第12面)
K=1.0000,
A=1.61249×10-4,B=1.33028×10-6,
C=-1.17838×10-8,D=-4.06142×10-10
【0154】
(変倍データ)
広角端 望遠端
f(光学系全系の焦点距離) 9.22 21.24
Fナンバー 1.64 2.29
2ω(画角) 38.19 15.61
D(3) 1.2517 11.0578
D(9) 12.6519 2.8459
D(10) 4.4800 1.3000
D(17) 4.6513 7.8312
D(19) 1.3706 1.3635
【0155】
fw(光学系全系の広角端における焦点距離)=9.22
ft(光学系全系の望遠端における焦点距離)=21.24
Ft(光学系全系の望遠端におけるFナンバー)=2.29
f1(第1レンズ群G61の焦点距離)=50.10
f2(第2レンズ群G62の焦点距離)=-13.93
f3(第3レンズ群G63の焦点距離)=11.91
SI(開口絞りSTOPから像面IMGまでの距離)=25.00
D(負レンズL611の物体側面頂から像面IMGまでの距離)=46.40
2ωt(光学系全系の望遠端における画角)=15.61
ν11(負レンズL611のd線に対するアッベ数)=18.90
ν12(正レンズL612のd線に対するアッベ数)=81.61
ν3F(正レンズL631のd線に対するアッベ数)=81.56
ν3B(正レンズL634のd線に対するアッベ数)=17.47
Nd3F(正レンズL631のd線に対する屈折率)=1.50
Nd3B(正レンズL634のd線に対する屈折率)=1.96
【0156】
(条件式(1)に関する数値)
fw/f3=0.77
【0157】
(条件式(2)に関する数値)
f3/f2=-0.85
【0158】
(条件式(3)に関する数値)
ν3F−ν3B=64.09
【0159】
(条件式(4)に関する数値)
Nd3B−Nd3F=0.46
【0160】
(条件式(5)に関する数値)
SI×Ft/2ωt=3.68
【0161】
(条件式(6)に関する数値)
ft/f1=0.42
【0162】
(条件式(7)に関する数値)
|ν12−ν11|=62.71
【0163】
(条件式(8)に関する数値)
D/ft=2.18
【0164】
(条件式(9)に関する数値)
f3/ft=0.56
【0165】
また、図12は、実施例6にかかるズームレンズの諸収差図である。図中、gはg線(λ=435.83nm)、dはd線(λ=587.56nm)、CはC線(λ=656.27nm)に相当する波長の収差を表す。そして、非点収差図におけるS,Mは、それぞれサジタル像面、メリディオナル像面に対する収差を表す。
【実施例7】
【0166】
図13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。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、所定の口径を規定する開口絞りSTOPと、正の屈折力を有する第3レンズ群G73と、が配置されて構成される。第3レンズ群G73と像面IMGとの間には、カバーガラスCGが配置されている。カバーガラスCGは必要に応じて配置されるものであり、不要な場合は省略可能である。なお、像面IMGには、CCDやCMOSなどの固体撮像素子の受光面が配置される。
【0167】
第1レンズ群G71は、物体側から順に、正レンズL711と、負レンズL712と、が配置されて構成される。正レンズL711と負レンズL712とは、接合されている。
【0168】
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。
【0169】
第3レンズ群G73は、物体側から順に、正の屈折力を有する前群G73Fと、負の屈折力を有する中群G73Mと、正の屈折力を有する後群G73Rと、が配置されて構成される。前群G73Fは、正レンズL731により構成される。正レンズL731の両面には、それぞれ非球面が形成されている。中群G73Mは、物体側から順に、正レンズL732と、負レンズL733と、が配置されて構成される。正レンズL732と負レンズL733とは、接合されている。後群G73Rは、正レンズL734により構成される。
【0170】
このズームレンズでは、第3レンズ群G73を光軸に沿って像面IMG側から物体側へ移動させることにより広角端から望遠端への変倍を行う。また、第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り変倍にともなう像面位置の変動を補正する。
【0171】
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。
【0172】
(レンズデータ)
r1=45.8255
d1=2.44 nd1=1.49700 νd1=81.61
r2=-37.5084
d2=1.00 nd2=1.92286 νd2=18.90
r3=-43.1291
d3=D(3)(可変)
r4=-34.4415
d4=0.60 nd3=1.48749 νd3=70.44
r5=24.2868
d5=1.50
r6=-15.0553
d6=0.60 nd4=1.80610 νd4=33.27
r7=27.1099
d7=0.16
r8=30.9324
d8=1.79 nd5=1.95906 νd5=17.47
r9=-69.9137
d9=D(9)(可変)
r10=∞(開口絞り)
d10=D(10)(可変)
r11=10.0000(非球面)
d11=4.20 nd6=1.49710 νd6=81.56
r12=-13.0693(非球面)
d12=0.10
r13=6.7740
d13=3.95 nd7=1.49700 νd7=81.61
r14=-43.7148
d14=0.60 nd8=1.72825 νd8=28.32
r15=4.9994
d15=3.14
r16=-33.5620
d16=1.40 nd9=1.95906 νd9=17.47
r17=-14.8863
d17=D(17)(可変)
r18=∞
d18=1.20 nd10=1.51633 νd10=64.14
r19=∞
d19=D(19)
r20=∞(像面)
【0173】
円錐係数(K)および非球面係数(A,B,C,D)
(第11面)
K=1.0000,
A=-1.99962×10-4,B=-4.50263×10-7,
C=4.52649×10-8,D=-3.18138×10-9
(第12面)
K=1.0000,
A=1.45926×10-4,B=4.74004×10-7,
C=-2.93705×10-8,D=-1.51343×10-9
【0174】
(変倍データ)
広角端 望遠端
f(光学系全系の焦点距離) 9.17 21.24
Fナンバー 1.64 2.28
2ω(画角) 42.66 17.12
D(3) 1.2517 11.0578
D(9) 12.6519 2.8459
D(10) 4.4327 1.3000
D(17) 4.4838 7.6165
D(19) 1.2647 1.2653
【0175】
fw(光学系全系の広角端における焦点距離)=9.17
ft(光学系全系の望遠端における焦点距離)=21.24
Ft(光学系全系の望遠端におけるFナンバー)=2.28
f1(第1レンズ群G71の焦点距離)=48.27
f2(第2レンズ群G72の焦点距離)=-13.76
f3(第3レンズ群G73の焦点距離)=11.95
SI(開口絞りSTOPから像面IMGまでの距離)=24.81
D(正レンズL711の物体側面頂から像面IMGまでの距離)=46.40
2ωt(光学系全系の望遠端における画角)=17.12
ν11(正レンズL711のd線に対するアッベ数)=81.61
ν12(負レンズL712のd線に対するアッベ数)=18.90
ν3F(正レンズL731のd線に対するアッベ数)=81.56
ν3B(正レンズL734のd線に対するアッベ数)=17.47
Nd3F(正レンズL731のd線に対する屈折率)=1.50
Nd3B(正レンズL734のd線に対する屈折率)=1.96
【0176】
(条件式(1)に関する数値)
fw/f3=0.77
【0177】
(条件式(2)に関する数値)
f3/f2=-0.87
【0178】
(条件式(3)に関する数値)
ν3F−ν3B=64.09
【0179】
(条件式(4)に関する数値)
Nd3B−Nd3F=0.46
【0180】
(条件式(5)に関する数値)
SI×Ft/2ωt=3.30
【0181】
(条件式(6)に関する数値)
ft/f1=0.44
【0182】
(条件式(7)に関する数値)
|ν12−ν11|=62.71
【0183】
(条件式(8)に関する数値)
D/ft=2.18
【0184】
(条件式(9)に関する数値)
f3/ft=0.56
【0185】
また、図14は、実施例7にかかるズームレンズの諸収差図である。図中、gはg線(λ=435.83nm)、dはd線(λ=587.56nm)、CはC線(λ=656.27nm)に相当する波長の収差を表す。そして、非点収差図におけるS,Mは、それぞれサジタル像面、メリディオナル像面に対する収差を表す。
【実施例8】
【0186】
図15は、実施例8にかかるズームレンズの構成を示す光軸に沿う断面図である。このズームレンズは、図示しない物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G81と、負の屈折力を有する第2レンズ群G82と、所定の口径を規定する開口絞りSTOPと、正の屈折力を有する第3レンズ群G83と、が配置されて構成される。第3レンズ群G83と像面IMGとの間には、カバーガラスCGが配置されている。カバーガラスCGは必要に応じて配置されるものであり、不要な場合は省略可能である。なお、像面IMGには、CCDやCMOSなどの固体撮像素子の受光面が配置される。
【0187】
第1レンズ群G81は、物体側から順に、負レンズL811と、正レンズL812と、が配置されて構成される。
【0188】
第2レンズ群G82は、物体側から順に、負レンズL821と、負レンズL822と、正レンズL823と、が配置されて構成される。
【0189】
第3レンズ群G83は、物体側から順に、正の屈折力を有する前群G83Fと、負の屈折力を有する中群G83Mと、正の屈折力を有する後群G83Rと、が配置されて構成される。前群G83Fは、正レンズL831により構成される。正レンズL831の両面には、それぞれ非球面が形成されている。中群G83Mは、物体側から順に、正レンズL832と、負レンズL833と、が配置されて構成される。正レンズL832と負レンズL833とは、接合されている。後群G83Rは、正レンズL834により構成される。
【0190】
このズームレンズでは、第3レンズ群G83を光軸に沿って像面IMG側から物体側へ移動させることにより広角端から望遠端への変倍を行う。また、第2レンズ群G82を光軸に沿って物体側から像面IMG側へ移動させることにより変倍にともなう像面位置の変動を補正する。
【0191】
以下、実施例8にかかるズームレンズに関する各種数値データを示す。
【0192】
(レンズデータ)
r1=41.5895
d1=1.00 nd1=1.92286 νd1=18.90
r2=34.9900
d2=0.10
r3=34.9617
d3=2.40 nd2=1.497 νd2=81.61
r4=-49.0236
d4=D(4)(可変)
r5=-31.5013
d5=0.60 nd3=1.48749 νd3=70.44
r6=25.7445
d6=1.45
r7=-15.6092
d7=0.60 nd4=1.8044 νd4=39.59
r8=37.1532
d8=0.15
r9=43.5974
d9=1.68 nd5=1.95906 νd5=17.47
r10=-69.1402
d10=D(10)(可変)
r11=∞(開口絞り)
d11=D(11)(可変)
r12=10.0000(非球面)
d12=4.02 nd6=1.4971 νd6=81.56
r13=-13.8359(非球面)
d13=0.10
r14=6.7400
d14=4.05 nd7=1.497 νd7=81.61
r15=-37.8748
d15=0.60 nd8=1.74077 νd8=27.76
r16=5.1025
d16=2.72
r17=-52.8147
d17=1.80 nd9=1.95906 νd9=17.47
r18=-16.6498
d18=D(18)(可変)
r19=∞
d19=1.20 nd10=1.51633 νd10=64.14
r20=∞
d20=D(20)
r21=∞(像面)
【0193】
円錐係数(K)および非球面係数(A,B,C,D)
(第12面)
K=1.0000,
A=-1.78873×10-4,B=2.04221×10-6,
C=-4.20470×10-8,D=-2.08204×10-11
(第13面)
K=1.0000,
A=1.59641×10-4,B=1.20964×10-6,
C=-1.34776×10-8,D=-3.03134×10-10
【0194】
(変倍データ)
広角端 望遠端
f(光学系全系の焦点距離) 9.22 21.24
Fナンバー 1.64 2.29
2ω(画角) 42.44 17.13
D(4) 1.2517 11.0578
D(10) 12.6519 2.8459
D(11) 4.4609 1.3000
D(18) 4.6562 7.8171
D(20) 1.2536 1.2463
【0195】
fw(光学系全系の広角端における焦点距離)=9.22
ft(光学系全系の望遠端における焦点距離)=21.24
Ft(光学系全系の望遠端におけるFナンバー)=2.29
f1(第1レンズ群G81の焦点距離)=49.91
f2(第2レンズ群G82の焦点距離)=-13.91
f3(第3レンズ群G83の焦点距離)=11.89
SI(開口絞りSTOPから像面IMGまでの距離)=24.92
D(負レンズL811の物体側面頂から像面IMGまでの距離)=46.40
2ωt(光学系全系の望遠端における画角)=17.13
ν11(負レンズL811のd線に対するアッベ数)=18.90
ν12(正レンズL812のd線に対するアッベ数)=81.61
ν3F(正レンズL831のd線に対するアッベ数)=81.56
ν3B(正レンズL834のd線に対するアッベ数)=17.47
Nd3F(正レンズL831のd線に対する屈折率)=1.50
Nd3B(正レンズL834のd線に対する屈折率)=1.96
【0196】
(条件式(1)に関する数値)
fw/f3=0.78
【0197】
(条件式(2)に関する数値)
f3/f2=-0.85
【0198】
(条件式(3)に関する数値)
ν3F−ν3B=64.09
【0199】
(条件式(4)に関する数値)
Nd3B−Nd3F=0.46
【0200】
(条件式(5)に関する数値)
SI×Ft/2ωt=3.33
【0201】
(条件式(6)に関する数値)
ft/f1=0.43
【0202】
(条件式(7)に関する数値)
|ν12−ν11|=62.71
【0203】
(条件式(8)に関する数値)
D/ft=2.18
【0204】
(条件式(9)に関する数値)
f3/ft=0.56
【0205】
また、図16は、実施例8にかかるズームレンズの諸収差図である。図中、gはg線(λ=435.83nm)、dはd線(λ=587.56nm)、CはC線(λ=656.27nm)に相当する波長の収差を表す。そして、非点収差図におけるS,Mは、それぞれサジタル像面、メリディオナル像面に対する収差を表す。
【0206】
なお、上記各実施例中の数値データにおいて、r1,r2,・・・・は各レンズ、開口絞り面などの曲率半径、d1,d2,・・・・は各レンズ、開口絞りなどの肉厚またはそれらの面間隔、nd1,nd2,・・・・は各レンズなどのd線(λ=587.56nm)に対する屈折率、νd1,νd2,・・・・は各レンズなどのd線(λ=587.56nm)に対するアッベ数を示している。そして、長さの単位はすべて「mm」、角度の単位はすべて「°」である。
【0207】
また、上記各非球面形状は、光軸からの高さをH、レンズ面頂点を原点としたときの高さHにおける光軸方向の変位量をX(H)、近軸曲率半径をR、円錐係数をK、4次,6次,8次,10次の非球面係数をそれぞれA,B,C,Dとし、光の進行方向を正とするとき、以下に示す式により表される。
【0208】
【数1】
【0209】
以上説明したように、上記各実施例のズームレンズは、可視域から近赤外域までの広い波長域の光に対して良好な収差補正を実現し、明るい良質な画像が得られる。特に、上記各条件式を満足することにより、小型でありながら、広い波長域の光に対して結像性能を劣化させる原因となる諸収差を良好に補正することができる。加えて、高変倍も可能になる。また、適宜、非球面レンズや接合レンズを配置して構成することで、より小型で、優れた結像性能を備えることができる。
【産業上の利用可能性】
【0210】
以上のように、この発明にかかるズームレンズは、固体撮像素子が搭載された撮像装置に有用であり、特に、昼夜間使用される監視カメラに最適である。
【符号の説明】
【0211】
G11,G21,G31,G41,G51,G61,G71,G81 第1レンズ群
G12,G22,G32,G42,G52,G62,G72,G82 第2レンズ群
G13,G23,G33,G43,G53,G63,G73,G83 第3レンズ群
G13F,G23F,G33F,G43F,G53F,G63F,G73F,G83F 前群
G13M,G23M,G33M,G43M,G53M,G63M,G73M,G83M 中群
G13R,G23R,G33R,G43R,G53R,G63R,G73R,G83R 後群
L111,L121,L122,L133,L211,L221,L222,L232,L234,L311,L321,L322,L334,L411,L421,L422,L433,L511,L521,L522,L533,L611,L621,L622,L633,L712,L721,L722,L733,L811,L821,L822,L833 負レンズ
L112,L123,L131,L132,L134,L212,L223,L231,L233,L235,L312,L323,L331,L332,L333,L335,L412,L423,L431,L432,L434,L512,L523,L531,L532,L534,L612,L623,L631,L632,L634,L711,L723,L731,L732,L734,L812,L823,L831,L832,L834 正レンズ
STOP 開口絞り
IMG 像面
CG カバーガラス
【技術分野】
【0001】
この発明は、CCD(Charged 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好適なズームレンズに関する。
【背景技術】
【0002】
近年、デジタルカメラやビデオカメラなどの撮像装置に搭載されている固体撮像素子の高画素化が促進されている。このような固体撮像素子を搭載した撮像装置に用いられる光学系も、被写体のより細やかな特徴を確認できる高性能のものが要求されており、かかる要求を満足するために開発された光学系も多数登場してきている(たとえば、特許文献1〜4を参照。)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特許第2899019号公報
【特許文献2】特開平6−138390号公報
【特許文献3】特開2010−237455号公報
【特許文献4】特開2005−227507号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
近年、防犯目的等で信頼性の高い証拠を記録するために、監視カメラにも高解像撮影が要求されている。高解像撮影を行うためには、長焦点距離を備え、明るい被写体像が得られる光学系が要求される。
【0005】
また、監視カメラでは、通常、昼間は可視光による撮影を行い、夜間は近赤外光による撮影を行う。したがって、監視カメラに用いる光学系としては、可視域から近赤外域までの広い波長域に対応したものが必要となる。一般に、可視域用として設計された光学系では、特に、近赤外領域において色収差が発生し、夜間の近赤外領域での撮影の際にピントずれを起こしてしまう。このため、監視カメラに用いる光学系には、特に、可視域から近赤外域まで色収差が良好に補正されることが強く要求される。
【0006】
さらに、防犯目的のために用いる監視カメラは、目立たないように、できるだけ小さいものが望ましい。これにともない、監視カメラに用いる光学系も小型の筐体内に収容可能なコンパクトさが要求される。
【0007】
特許文献1に記載の光学系は、3程度の変倍比を有し、変倍時の収差変動も良好に補正されているが、Fナンバーが2.0〜2.8程度と暗いレンズである。加えて、近赤外光の収差補正がなされていない。したがって、監視カメラに用いる光学系としては適切ではない。
【0008】
特許文献2に記載の光学系は、全長が短くコンパクトだが、広角系のレンズにもかかわらずFナンバーが大きく、色収差補正も不十分であるため、近赤外光の結像性能に問題がある。加えて、開口絞りから結像面までの距離が長く、長焦点距離化すると小型の監視カメラに収容することが困難である。
【0009】
特許文献3に記載の光学系は、高倍率ズームレンズにしては全長が比較的短く小型の監視カメラに収容するのには好都合であるが、Fナンバーが大きく、色収差補正も不十分であるため、近赤外光の結像性能に問題がある。
【0010】
特許文献4に記載の光学系は、Fナンバーが1.4〜2.0程度で変倍比が10倍の高倍率ズームレンズであり、近赤外光の収差補正に優れている。しかしながら、可視光の結像性能が低く、全長が長いため、小型監視カメラ用の光学系としては適切でない。
【0011】
この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、可視域から近赤外域までの広い波長域の光に対する優れた結像性能を備えた、明るく小型のズームレンズを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0012】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、この発明にかかるズームレンズは、物体側から順に配置された、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、開口絞りと、正の屈折力を有する第3レンズ群と、を備え、前記第3レンズ群を光軸に沿って像側から物体側へ移動させることにより広角端から望遠端への変倍を行い、前記第2レンズ群を光軸に沿って物体側から像側へ移動させることにより変倍にともなう像面位置の変動の補正を行うズームレンズであって、前記第1レンズ群は、負レンズと、正レンズとを含み構成され、前記第2レンズ群は、物体側から順に、2枚の負レンズと、1枚の正レンズとが配置されて構成され、前記第3レンズ群は、物体側から順に、非球面を有する正レンズを含み全体として正の屈折力を有する前群と、正レンズと負レンズとからなる接合レンズを1組含み全体として負の屈折力を有する中群と、正の屈折力を有する後群と、が配置されて構成されており、以下に示す条件式を満足することを特徴とする。
(1) 0.7≦fw/f3≦1.0
(2) −1.0≦f3/f2≦−0.5
ただし、fwは光学系全系の広角端における焦点距離、f2は前記第2レンズ群の焦点距離、f3は前記第3レンズ群の焦点距離を示す。
【0013】
この発明によれば、可視域から近赤外域までの広い波長域の光に対する優れた結像性能を備えた、明るく小型のズームレンズを実現することができる。
【0014】
この発明にかかるズームレンズは、前記発明において、以下に示す条件式を満足することを特徴とする。
(3) 45≦ν3F−ν3B≦70
(4) 0.4≦Nd3B−Nd3F≦0.7
ただし、ν3Fは前記第3レンズ群の最も物体側に配置されているレンズのd線に対するアッベ数、ν3Bは前記第3レンズ群の最も像側に配置されているレンズのd線に対するアッベ数、Nd3Fは前記第3レンズ群の最も物体側に配置されているレンズのd線に対する屈折率、Nd3Bは前記第3レンズ群の最も像側に配置されているレンズのd線に対する屈折率を示す。
【0015】
この発明によれば、可視域から近赤外域までの広い波長域の光の軸上色収差、像面湾曲、球面収差をより良好に補正することができる。
【0016】
この発明にかかるズームレンズは、前記発明において、以下に示す条件式を満足することを特徴とする。
(5) 2.0≦SI×Ft/2ωt≦4.5
ただし、SIは前記開口絞りから像面までの距離、Ftは光学系全系の望遠端におけるFナンバー、2ωtは光学系全系の望遠端における画角を示す。
【0017】
この発明によれば、光学系のコンパクト性を損なうことなく、Fナンバーが明るく、高変倍が可能になる。
【0018】
この発明にかかるズームレンズは、前記発明において、以下に示す条件式を満足することを特徴とする。
(6) 0.3≦ft/f1≦0.6
ただし、ftは光学系全系の望遠端における焦点距離、f1は前記第1レンズ群の焦点距離を示す。
【0019】
この発明によれば、全変倍域において諸収差を良好に補正することができる。特に、球面収差と軸上色収差を良好に補正することができる。
【0020】
この発明にかかるズームレンズは、前記発明において、以下に示す条件式を満足することを特徴とする。
(7) 50≦|ν12−ν11|≦60
(8) 2.0≦D/ft≦2.3
(9) 0.3≦f3/ft≦0.6
ただし、ν11は前記第1レンズ群の最も物体側に配置されているレンズのd線に対するアッベ数、ν12は前記第1レンズ群の物体側から2番目に配置されているレンズのd線に対するアッベ数、Dは前記第1レンズ群の最も物体側に配置されているレンズの物体側面頂から像面までの距離、f3は前記第3レンズ群の焦点距離、ftは光学系全系の望遠端における焦点距離を示す。
【0021】
この発明によれば、光学系のコンパクト性を損なうことなく、結像性能をより向上させることができる。
【発明の効果】
【0022】
この発明によれば、可視域から近赤外域までの広い波長域の光に対する優れた結像性能を備えた、明るく小型のズームレンズを提供することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【0023】
【図1】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。
【図2】実施例1にかかるズームレンズの諸収差図である。
【図3】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。
【図4】実施例2にかかるズームレンズの諸収差図である。
【図5】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。
【図6】実施例3にかかるズームレンズの諸収差図である。
【図7】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。
【図8】実施例4にかかるズームレンズの諸収差図である。
【図9】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。
【図10】実施例5にかかるズームレンズの諸収差図である。
【図11】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。
【図12】実施例6にかかるズームレンズの諸収差図である。
【図13】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。
【図14】実施例7にかかるズームレンズの諸収差図である。
【図15】実施例8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。
【図16】実施例8にかかるズームレンズの諸収差図である。
【発明を実施するための形態】
【0024】
以下、この発明にかかるズームレンズの好適な実施の形態を詳細に説明する。
【0025】
この発明にかかるズームレンズは、物体側から順に配置された、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、開口絞りと、正の屈折力を有する第3レンズ群と、を備えて構成される。そして、第3レンズ群を光軸に沿って像側から物体側へ移動させることにより広角端から望遠端への変倍を行い、第2レンズ群を光軸に沿って物体側から像側へ移動させることにより変倍にともなう像面位置の変動の補正を行う。
【0026】
この発明は、可視域から近赤外域までの広い波長域の光に対する優れた結像性能を備えた、明るく小型のズームレンズを提供することを目的としている。そこで、かかる目的を達成するため、以下に示すような各種条件を設定している。
【0027】
まず、この発明にかかるズームレンズでは、前記構成に加え、第1レンズ群が、負レンズと、正レンズとを含み構成されている。この構成により、特に、光学系の望遠端における軸上色収差を良好に補正することができる。
【0028】
また、第2レンズ群が、物体側から順に、2枚の負レンズと、1枚の正レンズとが配置されて構成されている。第2レンズ群が2枚の負レンズを含んでいることにより、変倍時の第3レンズ群の移動量が抑制され、光学系の小型化が促進される。また、第2レンズ群が1枚の正レンズを含んでいることにより、倍率色収差、軸上色収差の補正が良好になる。
【0029】
さらに、第3レンズ群が、物体側から順に、非球面を有する正レンズを含み全体として正の屈折力を有する前群と、正レンズと負レンズとからなる接合レンズを1組含み全体として負の屈折力を有する中群と、正の屈折力を有する後群と、が配置されて構成されている。第3レンズ群において、前群に非球面を有する正レンズを備えたことにより、球面収差を良好に補正することができる。また、中群に正レンズと負レンズとからなる接合レンズを備えたことにより、光学系の広角端における軸上色収差と望遠端における倍率色収差の補正に優れた効果を発揮する。また、球面収差の補正の効果もある。さらに、後群が正の屈折力を備えていることにより、像面湾曲を良好に補正することができる。なお、後群は全体として正の屈折力を備えていればよく、複数のレンズで構成されていても差し支えないが、光学系の小型化、低コスト化を考慮すると、1枚の正レンズで構成されていることが好ましい。
【0030】
この発明にかかるズームレンズは、以上のような構成のもと、光学系全系の広角端における焦点距離をfw、第2レンズ群の焦点距離をf2、第3レンズ群の焦点距離をf3とするとき、次の条件式を満足することが好ましい。
(1) 0.7≦fw/f3≦1.0
(2) −1.0≦f3/f2≦−0.5
【0031】
条件式(1),(2)は、いずれも光学系の小型化と、結像性能の向上を図るための条件を示すものである。条件式(1),(2)を満足することで、明るいレンズを実現しても諸収差の発生を抑えることができる。条件式(1)においてその下限を下回ると、第3レンズ群の正の屈折力が弱くなりすぎ、変倍時の第3レンズ群の移動量が増え、光学系の小型化が阻害される。一方、条件式(1)においてその上限を超えると、球面収差の補正が過剰になり、近赤外光の結像性能の低下を招くとともに可視光の像面湾曲が顕著になるため、好ましくない。また、条件式(2)においてその下限を下回ると、第2レンズ群の屈折力が弱くなりすぎ、特に望遠端におけるコマ収差補正が困難になる。一方、条件式(2)においてその上限を超えると、第3レンズ群の屈折力が弱くなりすぎ、変倍時の第3レンズ群の移動量が増え、光学系の小型化が阻害される。
【0032】
さらに、この発明にかかるズームレンズでは、第3レンズ群の最も物体側に配置されているレンズのd線に対するアッベ数をν3F、第3レンズ群の最も像側に配置されているレンズのd線に対するアッベ数をν3B、第3レンズ群の最も物体側に配置されているレンズのd線に対する屈折率をNd3F、第3レンズ群の最も像側に配置されているレンズのd線に対する屈折率をNd3Bとするとき、次の条件式を満足することを特徴とする。
(3) 45≦ν3F−ν3B≦70
(4) 0.4≦Nd3B−Nd3F≦0.7
【0033】
条件式(3)、(4)は、可視域から近赤外域までの広い波長域の光に対して良好な収差補正を実現するための条件を示すものである。条件式(3)においてその下限を下回ると、軸上色収差の補正が困難になり、特に近赤外光に対する結像性能が劣化する。一方、条件式(3)においてその上限を超えると、軸上色収差の補正が過剰となって、倍率色収差との補正バランスが悪化する。また、条件式(4)においてその下限を下回ると、像面湾曲の補正が困難になり、特に広角端における可視光の結像性能が劣化する。一方、条件式(4)においてその上限を超えると、球面収差の補正が困難になり、特に広角端における可視光の軸上の解像力が低下する。
【0034】
この発明にかかるズームレンズでは、開口絞りから像面までの距離をSI、光学系全系の望遠端におけるFナンバーをFt、光学系全系の望遠端における画角を2ωtとするとき、次の条件式を満足することが好ましい。
(5) 2.0≦SI×Ft/2ωt≦4.5
【0035】
条件式(5)は、光学系のコンパクト性を損なうことなく、Fナンバーが明るく、高変倍を可能とするための条件を示すものである。条件式(5)においてその下限を下回ると、望遠端の長焦点距離化が困難になる。すなわち、所望の変倍率が得られなくなる。一方、条件式(5)においてその上限を超えると、像面から開口絞りまでの距離が長くなり、光学系の小型化が阻害される。
【0036】
この発明にかかるズームレンズでは、光学系全系の望遠端における焦点距離をft、第1レンズ群の焦点距離をf1とするとき、次の条件式を満足することが好ましい。
(6) 0.3≦ft/f1≦0.6
【0037】
条件式(6)は、全変倍域において諸収差を良好に補正するための条件を示すものである。条件式(6)においてその下限を下回ると、第1レンズ群の屈折力が弱くなりすぎ、特に望遠端におけるコマ収差の補正が困難になり、周辺部の解像力が低下する。一方、条件式(6)においてその上限を超えると、第1レンズ群の屈折力が強くなりすぎ、特に望遠端における球面収差の補正が過剰になり、結像性能が劣化する。
【0038】
さらに、この発明にかかるズームレンズでは、第1レンズ群の最も物体側に配置されているレンズのd線に対するアッベ数をν11、第1レンズ群の物体側から2番目に配置されているレンズのd線に対するアッベ数をν12、第1レンズ群の最も物体側に配置されているレンズの物体側面頂から像面までの距離をD、第3レンズ群の焦点距離をf3、光学系全系の望遠端における焦点距離をftとするとき、次の条件式を満足することが好ましい。
(7) 50≦|ν12−ν11|≦60
(8) 2.0≦D/ft≦2.3
(9) 0.3≦f3/ft≦0.6
【0039】
条件式(7)は、光学系の望遠端における結像性能を向上させるための条件を示すものである。条件式(7)においてその下限を下回ると、望遠端における軸上色収差補正が困難になり、軸上の近赤外光の結像性能が劣化する。一方、条件式(7)においてその上限を超えると、望遠端における軸上色収差の補正が過剰になり、周辺部の青フレアーの発生が顕著になる。
【0040】
条件式(8)は、光学系の小型化、高変倍化を図りながら、結像性能を向上させるための条件を示すものである。条件式(8)においてその下限を下回ると、光学系の長焦点距離化を図った場合に、像面湾曲が大きく発生し、結像性能が劣化する。一方、条件式(8)においてその上限を超え、光学系の長焦点距離化を実現しようとすると、光学系の全長が延び、小型の撮像装置への収容が困難になる。
【0041】
条件式(9)は、光学系の小型化を図りながら、結像性能を向上させるための条件を示すものである。条件式(9)においてその下限を下回ると、球面収差の補正が過剰になって、近赤外光の結像性能の劣化を招くとともに可視光の像面湾曲が顕著になるため、好ましくない。一方、条件式(9)においてその上限を超えると、第3レンズ群の正の屈折力が弱くなりすぎ、変倍時の第3レンズ群の移動量が増え、光学系の小型化が阻害される。
【0042】
また、この発明にかかるズームレンズにおいて、第3レンズ群の最も像側に配置されているレンズの少なくとも1面に非球面を形成すると、より好ましい。このようにすることで、光学系の広角端における可視光の像面湾曲を良好に補正することができる。
【0043】
また、この発明にかかるズームレンズにおいて、第1レンズ群の最も像側に配置されているレンズの像側面に非球面を形成すると、光学系の望遠端におけるコマ収差をさらに良好に補正することができる。
【0044】
以上説明したように、この発明にかかるズームレンズによれば、可視域から近赤外域までの広い波長域の光に対して良好な収差補正を実現し、明るい良質な画像が得られる。特に、上記各条件式を満足することにより、小型でありながら、広い波長域の光に対して結像性能を劣化させる原因となる諸収差を良好に補正することができる。加えて、高変倍も可能になる。
【0045】
以下、この発明にかかるズームレンズの実施例を図面に基づき詳細に説明する。なお、以下の実施例によりこの発明が限定されるものではない。
【実施例1】
【0046】
図1は、実施例1にかかるズームレンズの構成を示す光軸に沿う断面図である。このズームレンズは、図示しない物体側から順に、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、所定の口径を規定する開口絞りSTOPと、正の屈折力を有する第3レンズ群G13と、が配置されて構成される。第3レンズ群G13と像面IMGとの間には、カバーガラスCGが配置されている。カバーガラスCGは必要に応じて配置されるものであり、不要な場合は省略可能である。なお、像面IMGには、CCDやCMOSなどの固体撮像素子の受光面が配置される。
【0047】
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、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。
【0048】
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。負レンズL122と正レンズL123とは、接合されている。
【0049】
第3レンズ群G13は、物体側から順に、正の屈折力を有する前群G13Fと、負の屈折力を有する中群G13Mと、正の屈折力を有する後群G13Rと、が配置されて構成される。前群G13Fは、正レンズL131により構成される。正レンズL131の両面には、それぞれ非球面が形成されている。中群G13Mは、物体側から順に、正レンズL132と、負レンズL133と、が配置されて構成される。正レンズL132と負レンズL133とは、接合されている。後群G13Rは、正レンズL134により構成される。正レンズL134の両面には、それぞれ非球面が形成されている。
【0050】
このズームレンズでは、第3レンズ群G13を光軸に沿って像面IMG側から物体側へ移動させることにより広角端から望遠端への変倍を行う。また、第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り変倍にともなう像面位置の変動を補正する。
【0051】
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。
【0052】
(レンズデータ)
r1=21.0455
d1=1.00 nd1=1.84666 νd1=23.78
r2=16.4474
d2=3.74 nd2=1.49700 νd2=81.61
r3=-92.1282
d3=D(3)(可変)
r4=106.9383
d4=0.70 nd3=1.48749 νd3=70.44
r5=16.8159
d5=1.81
r6=-14.2110
d6=0.70 nd4=1.74330 νd4=49.22
r7=16.5105
d7=1.71 nd5=1.94595 νd5=17.98
r8=51.4001
d8=D(8)(可変)
r9=∞(開口絞り)
d9=D(9)(可変)
r10=7.8560(非球面)
d10=4.85 nd6=1.49710 νd6=81.56
r11=-10.9863(非球面)
d11=0.10
r12=7.2168
d12=3.46 nd7=1.49700 νd7=81.61
r13=-27.4506
d13=0.60 nd8=1.74077 νd8=27.76
r14=4.2368
d14=2.11
r15=17.4705(非球面)
d15=2.43 nd9=2.00178 νd9=19.32
r16=175.6659(非球面)
d16=D(16)(可変)
r17=∞
d17=1.20 nd10=1.51633 νd10=64.14
r18=∞
d18=D(18)
r19=∞(像面)
【0053】
円錐係数(K)および非球面係数(A,B,C,D)
(第10面)
K=0.3108,
A=-8.53992×10-5,B=1.75385×10-6,
C=-5.35157×10-8,D=2.95608×10-10
(第11面)
K=1.0000,
A=5.40631×10-4,B=-4.79433×10-6,
C=3.63934×10-8,D=-4.02089×10-10
(第15面)
K=1.0000,
A=1.47616×10-3,B=-3.88377×10-5,
C=2.59543×10-6,D=-1.23690×10-8
(第16面)
K=1.0000,
A=1.07552×10-3,B=-4.09025×10-5,
C=1.31670×10-6,D=5.58828×10-8
【0054】
(変倍データ)
広角端 望遠端
f(光学系全系の焦点距離) 8.97 22.88
Fナンバー 1.65 2.08
2ω(画角) 45.90 17.10
D(3) 0.7271 9.6542
D(8) 12.0675 3.1404
D(9) 4.6261 2.1000
D(16) 3.3218 5.8478
D(18) 1.6123 1.5929
【0055】
fw(光学系全系の広角端における焦点距離)=8.97
ft(光学系全系の望遠端における焦点距離)=21.88
Ft(光学系全系の望遠端におけるFナンバー)=2.08
f1(第1レンズ群G11の焦点距離)=40.90
f2(第2レンズ群G12の焦点距離)=-11.56
f3(第3レンズ群G13の焦点距離)=10.60
SI(開口絞りSTOPから像面IMGまでの距離)=24.34
D(負レンズL111の物体側面頂から像面IMGまでの距離)=46.40
2ωt(光学系全系の望遠端における画角)=17.10
ν11(負レンズL111のd線に対するアッベ数)=23.78
ν12(正レンズL112のd線に対するアッベ数)=81.61
ν3F(正レンズL131のd線に対するアッベ数)=81.56
ν3B(正レンズL134のd線に対するアッベ数)=19.32
Nd3F(正レンズL131のd線に対する屈折率)=1.50
Nd3B(正レンズL134のd線に対する屈折率)=2.00
【0056】
(条件式(1)に関する数値)
fw/f3=0.85
【0057】
(条件式(2)に関する数値)
f3/f2=-0.92
【0058】
(条件式(3)に関する数値)
ν3F−ν3B=62.24
【0059】
(条件式(4)に関する数値)
Nd3B−Nd3F=0.50
【0060】
(条件式(5)に関する数値)
SI×Ft/2ωt=2.96
【0061】
(条件式(6)に関する数値)
ft/f1=0.53
【0062】
(条件式(7)に関する数値)
|ν12−ν11|=57.83
【0063】
(条件式(8)に関する数値)
D/ft=2.12
【0064】
(条件式(9)に関する数値)
f3/ft=0.48
【0065】
また、図2は、実施例1にかかるズームレンズの諸収差図である。図中、gはg線(λ=435.83nm)、dはd線(λ=587.56nm)、CはC線(λ=656.27nm)に相当する波長の収差を表す。そして、非点収差図におけるS,Mは、それぞれサジタル像面、メリディオナル像面に対する収差を表す。
【実施例2】
【0066】
図3は、実施例2にかかるズームレンズの構成を示す光軸に沿う断面図である。このズームレンズは、図示しない物体側から順に、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、所定の口径を規定する開口絞りSTOPと、正の屈折力を有する第3レンズ群G23と、が配置されて構成される。第3レンズ群G23と像面IMGとの間には、カバーガラスCGが配置されている。カバーガラスCGは必要に応じて配置されるものであり、不要な場合は省略可能である。なお、像面IMGには、CCDやCMOSなどの固体撮像素子の受光面が配置される。
【0067】
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、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。
【0068】
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。負レンズL222と正レンズL223とは、接合されている。
【0069】
第3レンズ群G23は、物体側から順に、正の屈折力を有する前群G23Fと、負の屈折力を有する中群G23Mと、正の屈折力を有する後群G23Rと、が配置されて構成される。前群G23Fは、正レンズL231により構成される。正レンズL231の両面には、それぞれ非球面が形成されている。中群G23Mは、物体側から順に、負レンズL232と、正レンズL233と、負レンズL234と、が配置されて構成される。負レンズL232と正レンズL233と負レンズL234とは、接合されている。後群G23Rは、正レンズL235により構成される。正レンズL235の両面には、それぞれ非球面が形成されている。
【0070】
このズームレンズでは、第3レンズ群G23を光軸に沿って像面IMG側から物体側へ移動させることにより広角端から望遠端への変倍を行う。また、第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り変倍にともなう像面位置の変動を補正する。
【0071】
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。
【0072】
(レンズデータ)
r1=23.7766
d1=1.00 nd1=1.84666 νd1=23.78
r2=18.1792
d2=3.29 nd2=1.49700 νd2=81.61
r3=-61.9181
d3=D(3)(可変)
r4=-106.9398
d4=0.70 nd3=1.48749 νd3=70.44
r5=20.5274
d5=1.59
r6=-13.8966
d6=0.70 nd4=1.74330 νd4=49.22
r7=19.3235
d7=1.67 nd5=1.94595 νd5=17.98
r8=85.5777
d8=D(8)(可変)
r9=∞(開口絞り)
d9=D(9)(可変)
r10=7.7614(非球面)
d10=5.21 nd6=1.49710 νd6=81.56
r11=-16.4757(非球面)
d11=0.10
r12=9.9292
d12=0.70 nd7=1.92286 νd7=20.88
r13=6.5000
d13=5.37 nd8=1.49700 νd8=81.61
r14=-6.4562
d14=0.60 nd9=1.51680 νd9=64.20
r15=5.8297
d15=0.91
r16=12.9478(非球面)
d16=2.00 nd10=2.00178 νd10=19.32
r17=19.0187(非球面)
d17=D(17)(可変)
r18=∞
d18=1.20 nd11=1.51633 νd11=64.14
r19=∞
d19=D(19)
r20=∞(像面)
【0073】
円錐係数(K)および非球面係数(A,B,C,D)
(第10面)
K=0.3618,
A=-5.94338×10-5,B=1.24856×10-6,
C=-3.22426×10-8,D=4.93011×10-10
(第11面)
K=1.0000,
A=3.17878×10-4,B=-2.60377×10-6,
C=2.22080×10-8,D=-1.23913×10-11
(第16面)
K=1.0000,
A=1.93727×10-4,B=-4.55959×10-5,
C=-2.33607×10-6,D=1.90081×10-8
(第17面)
K=1.0000,
A=2.84278×10-4,B=-5.45387×10-5,
C=-4.14270×10-6,D=2.40182×10-7
【0074】
(変倍データ)
広角端 望遠端
f(光学系全系の焦点距離) 8.97 21.86
Fナンバー 1.57 2.10
2ω(画角) 45.70 17.00
D(3) 0.6504 8.8005
D(8) 11.0012 2.8510
D(9) 5.2715 2.2000
D(17) 3.3371 6.4086
D(19) 1.4525 1.4275
【0075】
fw(光学系全系の広角端における焦点距離)=8.97
ft(光学系全系の望遠端における焦点距離)=21.86
Ft(光学系全系の望遠端におけるFナンバー)=2.10
f1(第1レンズ群G21の焦点距離)=41.11
f2(第2レンズ群G22の焦点距離)=-11.67
f3(第3レンズ群G23の焦点距離)=10.21
SI(開口絞りSTOPから像面IMGまでの距離)=26.19
D(負レンズL211の物体側面頂から像面IMGまでの距離)=46.40
2ωt(光学系全系の望遠端における画角)=17.00
ν11(負レンズL211のd線に対するアッベ数)=23.78
ν12(正レンズL212のd線に対するアッベ数)=81.61
ν3F(正レンズL231のd線に対するアッベ数)=81.56
ν3B(正レンズL235のd線に対するアッベ数)=19.32
Nd3F(正レンズL231のd線に対する屈折率)=1.50
Nd3B(正レンズL235のd線に対する屈折率)=2.00
【0076】
(条件式(1)に関する数値)
fw/f3=0.88
【0077】
(条件式(2)に関する数値)
f3/f2=-0.87
【0078】
(条件式(3)に関する数値)
ν3F−ν3B=62.24
【0079】
(条件式(4)に関する数値)
Nd3B−Nd3F=0.50
【0080】
(条件式(5)に関する数値)
SI×Ft/2ωt=3.24
【0081】
(条件式(6)に関する数値)
ft/f1=0.53
【0082】
(条件式(7)に関する数値)
|ν12−ν11|=57.83
【0083】
(条件式(8)に関する数値)
D/ft=2.12
【0084】
(条件式(9)に関する数値)
f3/ft=0.47
【0085】
また、図4は、実施例2にかかるズームレンズの諸収差図である。図中、gはg線(λ=435.83nm)、dはd線(λ=587.56nm)、CはC線(λ=656.27nm)に相当する波長の収差を表す。そして、非点収差図におけるS,Mは、それぞれサジタル像面、メリディオナル像面に対する収差を表す。
【実施例3】
【0086】
図5は、実施例3にかかるズームレンズの構成を示す光軸に沿う断面図である。このズームレンズは、図示しない物体側から順に、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、所定の口径を規定する開口絞りSTOPと、正の屈折力を有する第3レンズ群G33と、が配置されて構成される。第3レンズ群G33と像面IMGとの間には、カバーガラスCGが配置されている。カバーガラスCGは必要に応じて配置されるものであり、不要な場合は省略可能である。なお、像面IMGには、CCDやCMOSなどの固体撮像素子の受光面が配置される。
【0087】
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、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。
【0088】
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。負レンズL322と正レンズL323とは、接合されている。
【0089】
第3レンズ群G33は、物体側から順に、正の屈折力を有する前群G33Fと、負の屈折力を有する中群G33Mと、正の屈折力を有する後群G33Rと、が配置されて構成される。前群G33Fは、物体側から順に、正レンズL331と、正レンズL332と、が配置されて構成される。正レンズL331の両面には、それぞれ非球面が形成されている。中群G33Mは、物体側から順に、正レンズL333と、負レンズL334と、が配置されて構成される。正レンズL333と負レンズL334とは、接合されている。後群G33Rは、正レンズL335により構成される。正レンズL335の両面には、それぞれ非球面が形成されている。
【0090】
このズームレンズでは、第3レンズ群G33を光軸に沿って像面IMG側から物体側へ移動させることにより広角端から望遠端への変倍を行う。また、第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り変倍にともなう像面位置の変動を補正する。
【0091】
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。
【0092】
(レンズデータ)
r1=20.7861
d1=1.00 nd1=1.84666 νd1=23.78
r2=16.1420
d2=3.93 nd2=1.49700 νd2=81.61
r3=-100.0738
d3=D(3)(可変)
r4=-69.0629
d4=0.70 nd3=1.48749 νd3=70.44
r5=21.6360
d5=1.62
r6=-15.6234
d6=0.70 nd4=1.69680 νd4=55.46
r7=17.7459
d7=1.65 nd5=1.94595 νd5=17.98
r8=44.1106
d8=D(8)(可変)
r9=∞(開口絞り)
d9=D(9)(可変)
r10=16.8213(非球面)
d10=2.07 nd6=1.59201 νd6=67.02
r11=-55.3555(非球面)
d11=0.10
r12=14.3575
d12=3.83 nd7=1.49700 νd7=81.61
r13=-12.4482
d13=0.10
r14=8.0118
d14=2.99 nd8=1.49700 νd8=81.61
r15=-30.382
d15=0.70 nd9=1.76182 νd9=26.61
r16=4.3343
d16=1.86
r17=21.8114(非球面)
d17=3.06 nd10=2.00178 νd10=19.32
r18=-100.0000(非球面)
d18=D(18)(可変)
r19=∞
d19=1.20 nd11=1.51633 νd11=64.14
r20=∞
d20=D(20)
r21=∞(像面)
【0093】
円錐係数(K)および非球面係数(A,B,C,D)
(第10面)
K=-14.1796,
A=1.84965×10-4,B=-9.77461×10-6,
C=-7.48158×10-8,D=-1.75002×10-10
(第11面)
K=1.0000,
A=1.07518×10-4,B=-8.50720×10-7,
C=-1.97917×10-7,D=2.17517×10-9
(第17面)
K=1.0000,
A=5.88022×10-4,B=1.04789×10-5,
C=-8.27725×10-7,D=1.26147×10-7
(第18面)
K=1.0000,
A=1.45999×10-4,B=-3.01105×10-6,
C=-1.27293×10-6,D=8.14173×10-8
【0094】
(変倍データ)
広角端 望遠端
f(光学系全系の焦点距離) 8.97 21.88
Fナンバー 1.62 2.01
2ω(画角) 44.09 16.50
D(3) 1.1293 10.2355
D(8) 12.2725 3.1663
D(9) 3.2824 0.9000
D(18) 3.1000 5.4824
D(20) 1.4720 1.4621
【0095】
fw(光学系全系の広角端における焦点距離)=8.97
ft(光学系全系の望遠端における焦点距離)=21.88
Ft(光学系全系の望遠端におけるFナンバー)=2.01
f1(第1レンズ群G31の焦点距離)=41.41
f2(第2レンズ群G32の焦点距離)=-11.67
f3(第3レンズ群G33の焦点距離)=10.48
SI(開口絞りSTOPから像面IMGまでの距離)=23.80
D(負レンズL311の物体側面頂から像面IMGまでの距離)=46.40
2ωt(光学系全系の望遠端における画角)=16.50
ν11(負レンズL311のd線に対するアッベ数)=23.78
ν12(正レンズL312のd線に対するアッベ数)=81.61
ν3F(正レンズL331のd線に対するアッベ数)=67.02
ν3B(正レンズL335のd線に対するアッベ数)=19.32
Nd3F(正レンズL331のd線に対する屈折率)=1.59
Nd3B(正レンズL335のd線に対する屈折率)=2.00
【0096】
(条件式(1)に関する数値)
fw/f3=0.86
【0097】
(条件式(2)に関する数値)
f3/f2=-0.90
【0098】
(条件式(3)に関する数値)
ν3F−ν3B=47.70
【0099】
(条件式(4)に関する数値)
Nd3B−Nd3F=0.41
【0100】
(条件式(5)に関する数値)
SI×Ft/2ωt=2.89
【0101】
(条件式(6)に関する数値)
ft/f1=0.53
【0102】
(条件式(7)に関する数値)
|ν12−ν11|=57.83
【0103】
(条件式(8)に関する数値)
D/ft=2.12
【0104】
(条件式(9)に関する数値)
f3/ft=0.48
【0105】
また、図6は、実施例3にかかるズームレンズの諸収差図である。図中、gはg線(λ=435.83nm)、dはd線(λ=587.56nm)、CはC線(λ=656.27nm)に相当する波長の収差を表す。そして、非点収差図におけるS,Mは、それぞれサジタル像面、メリディオナル像面に対する収差を表す。
【実施例4】
【0106】
図7は、実施例4にかかるズームレンズの構成を示す光軸に沿う断面図である。このズームレンズは、図示しない物体側から順に、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、所定の口径を規定する開口絞りSTOPと、正の屈折力を有する第3レンズ群G43と、が配置されて構成される。第3レンズ群G43と像面IMGとの間には、カバーガラスCGが配置されている。カバーガラスCGは必要に応じて配置されるものであり、不要な場合は省略可能である。なお、像面IMGには、CCDやCMOSなどの固体撮像素子の受光面が配置される。
【0107】
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、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の像面IMG側の面には、非球面が接合・モールド成形されている。
【0108】
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。負レンズL422と正レンズL423とは、接合されている。
【0109】
第3レンズ群G43は、物体側から順に、正の屈折力を有する前群G43Fと、負の屈折力を有する中群G43Mと、正の屈折力を有する後群G43Rと、が配置されて構成される。前群G43Fは、正レンズL431により構成される。正レンズL431の両面には、それぞれ非球面が形成されている。中群G43Mは、物体側から順に、正レンズL434と、負レンズL433と、が配置されて構成される。正レンズL432と負レンズL433とは、接合されている。後群G43Rは、正レンズL434により構成される。正レンズL434の両面には、それぞれ非球面が形成されている。
【0110】
このズームレンズでは、第3レンズ群G43を光軸に沿って像面IMG側から物体側へ移動させることにより広角端から望遠端への変倍を行う。また、第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り変倍にともなう像面位置の変動を補正する。
【0111】
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。
【0112】
(レンズデータ)
r1=34.0074
d1=1.00 nd1=1.84666 νd1=23.78
r2=23.8609
d2=3.52 nd2=1.49700 νd2=81.61
r3=-32.6063(非球面)
d3=0.20 nd3=1.53610 νd3=41.21
r4=-28.9034
d4=D(4)(可変)
r5=-54.1596
d5=0.70 nd4=1.83400 νd4=37.34
r6=24.6537
d6=1.38
r7=-12.8079
d7=0.70 nd5=1.74330 νd5=49.22
r8=26.6595
d8=1.75 nd6=1.94595 νd6=17.98
r9=-70.2507
d9=D(9)(可変)
r10=∞(開口絞り)
d10=D(10)(可変)
r11=7.9764(非球面)
d11=4.50 nd7=1.49710 νd7=81.56
r12=-12.3964(非球面)
d12=0.10
r13=7.6077
d13=3.26 nd8=1.49700 νd8=81.61
r14=-32.7450
d14=0.60 nd9=1.74077 νd9=27.76
r15=4.7058
d15=2.02
r16=21.3602(非球面)
d16=1.72 nd10=2.00178 νd10=19.32
r17=1000.0000(非球面)
d17=D(17)(可変)
r18=∞
d18=1.20 nd11=1.51633 νd11=64.14
r19=∞
d19=D(19)
r20=∞(像面)
【0113】
円錐係数(K)および非球面係数(A,B,C,D)
(第3面)
K=1.0000,
A=2.13750×10-5,B=-1.72668×10-7,
C=4.91295×10-9,D=-4.59346×10-11
(第11面)
K=0.3735,
A=-6.47603×10-5,B=1.98553×10-6,
C=-5.98743×10-8,D=8.86363×10-10
(第12面)
K=1.0000,
A=5.27835×10-4,B=-4.94554×10-6,
C=3.13111×10-8,D=2.35475×10-10
(第16面)
K=1.0000,
A=2.03445×10-3,B=-9.76586×10-6,
C=1.01726×10-8,D=1.04485×10-7
(第17面)
K=1.0000,
A=1.73971×10-3,B=2.62756×10-5,
C=-3.70304×10-6,D=3.55335×10-7
【0114】
(変倍データ)
広角端 望遠端
f(光学系全系の焦点距離) 8.97 21.88
Fナンバー 1.64 2.05
2ω(画角) 44.09 16.50
D(4) 0.7882 9.7003
D(9) 11.7917 2.8795
D(10) 4.6670 2.1000
D(17) 3.4607 6.0277
D(19) 3.4061 3.3836
【0115】
fw(光学系全系の広角端における焦点距離)=8.97
ft(光学系全系の望遠端における焦点距離)=21.88
Ft(光学系全系の望遠端におけるFナンバー)=2.05
f1(第1レンズ群G41の焦点距離)=36.89
f2(第2レンズ群G42の焦点距離)=-11.50
f3(第3レンズ群G43の焦点距離)=11.28
SI(開口絞りSTOPから像面IMGまでの距離)=24.97
D(負レンズL411の物体側面頂から像面IMGまでの距離)=46.40
2ωt(光学系全系の望遠端における画角)=16.50
ν11(負レンズL411のd線に対するアッベ数)=23.78
ν12(正レンズL412のd線に対するアッベ数)=81.61
ν3F(正レンズL431のd線に対するアッベ数)=81.56
ν3B(正レンズL434のd線に対するアッベ数)=19.32
Nd3F(正レンズL431のd線に対する屈折率)=1.50
Nd3B(正レンズL434のd線に対する屈折率)=2.00
【0116】
(条件式(1)に関する数値)
fw/f3=0.79
【0117】
(条件式(2)に関する数値)
f3/f2=-0.98
【0118】
(条件式(3)に関する数値)
ν3F−ν3B=62.24
【0119】
(条件式(4)に関する数値)
Nd3B−Nd3F=0.50
【0120】
(条件式(5)に関する数値)
SI×Ft/2ωt=3.10
【0121】
(条件式(6)に関する数値)
ft/f1=0.59
【0122】
(条件式(7)に関する数値)
|ν12−ν11|=57.83
【0123】
(条件式(8)に関する数値)
D/ft=2.12
【0124】
(条件式(9)に関する数値)
f3/ft=0.52
【0125】
また、図8は、実施例4にかかるズームレンズの諸収差図である。図中、gはg線(λ=435.83nm)、dはd線(λ=587.56nm)、CはC線(λ=656.27nm)に相当する波長の収差を表す。そして、非点収差図におけるS,Mは、それぞれサジタル像面、メリディオナル像面に対する収差を表す。
【実施例5】
【0126】
図9は、実施例5にかかるズームレンズの構成を示す光軸に沿う断面図である。このズームレンズは、図示しない物体側から順に、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、所定の口径を規定する開口絞りSTOPと、正の屈折力を有する第3レンズ群G53と、が配置されて構成される。第3レンズ群G53と像面IMGとの間には、カバーガラスCGが配置されている。カバーガラスCGは必要に応じて配置されるものであり、不要な場合は省略可能である。なお、像面IMGには、CCDやCMOSなどの固体撮像素子の受光面が配置される。
【0127】
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、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。
【0128】
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。
【0129】
第3レンズ群G53は、物体側から順に、正の屈折力を有する前群G53Fと、負の屈折力を有する中群G53Mと、正の屈折力を有する後群G53Rと、が配置されて構成される。前群G53Fは、正レンズL531により構成される。正レンズL531の両面には、それぞれ非球面が形成されている。中群G53Mは、物体側から順に、正レンズL532と、負レンズL533と、が配置されて構成される。正レンズL532と負レンズL533とは、接合されている。後群G53Rは、正レンズL534により構成される。正レンズL534の両面には、それぞれ非球面が形成されている。
【0130】
このズームレンズでは、第3レンズ群G53を光軸に沿って像面IMG側から物体側へ移動させることにより広角端から望遠端への変倍を行う。また、第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り変倍にともなう像面位置の変動を補正する。
【0131】
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。
【0132】
(レンズデータ)
r1=43.9283
d1=1.00 nd1=1.80518 νd1=25.46
r2=33.5341
d2=2.40 nd2=1.49700 νd2=81.61
r3=-46.8008
d3=D(3)(可変)
r4=-30.1242
d4=0.60 nd3=1.48749 νd3=70.44
r5=31.2211
d5=1.26
r6=-17.1954
d6=0.60 nd4=1.90366 νd4=31.31
r7=22.5590
d7=0.31
r8=24.2649
d8=1.90 nd5=1.94595 νd5=17.98
r9=-69.3273
d9=D(9)(可変)
r10=∞(開口絞り)
d10=D(10)(可変)
r11=10.0000(非球面)
d11=3.75 nd6=1.49710 νd6=81.56
r12=-14.5049(非球面)
d12=0.10
r13=6.7400
d13=4.50 nd7=1.49700 νd7=81.61
r14=-37.8814
d14=0.60 nd8=1.74077 νd8=27.76
r15=4.8911
d15=2.90
r16=33.1791(非球面)
d16=3.00 nd9=2.10205 νd9=16.77
r17=-331.8398(非球面)
d17=D(17)(可変)
r18=∞
d18=1.20 nd10=1.51633 νd10=64.14
r19=∞
d19=D(19)
r20=∞(像面)
【0133】
円錐係数(K)および非球面係数(A,B,C,D)
(第11面)
K=1.0000,
A=-1.13621×10-4,B=-2.59853×10-6,
C=1.04911×10-7,D=-4.09440×10-9
(第12面)
K=1.0000,
A=1.69424×10-4,B=-3.06114×10-7,
C=-4.22065×10-8,D=-1.36612×10-9
(第16面)
K=1.0000,
A=1.94490×10-4,B=-4.13622×10-5,
C=3.13620×10-6,D=-1.57243×10-7
(第17面)
K=1.0000,
A=1.95439×10-4,B=-1.93329×10-5,
C=1.45224×10-7,D=-5.54131×10-9
【0134】
(変倍データ)
広角端 望遠端
f(光学系全系の焦点距離) 9.22 21.24
Fナンバー 1.64 2.36
2ω(画角) 38.18 15.72
D(3) 1.2517 11.0578
D(9) 12.6519 2.8459
D(10) 4.3657 1.3000
D(17) 3.1000 6.1657
D(19) 1.2806 1.3230
【0135】
fw(光学系全系の広角端における焦点距離)=9.22
ft(光学系全系の望遠端における焦点距離)=21.24
Ft(光学系全系の望遠端におけるFナンバー)=2.36
f1(第1レンズ群G51の焦点距離)=51.05
f2(第2レンズ群G52の焦点距離)=-14.26
f3(第3レンズ群G53の焦点距離)=11.46
SI(開口絞りSTOPから像面IMGまでの距離)=24.82
D(負レンズL511の物体側面頂から像面IMGまでの距離)=46.40
2ωt(光学系全系の望遠端における画角)=15.72
ν11(負レンズL511のd線に対するアッベ数)=25.46
ν12(正レンズL512のd線に対するアッベ数)=81.61
ν3F(正レンズL531のd線に対するアッベ数)=81.56
ν3B(正レンズL534のd線に対するアッベ数)=16.77
Nd3F(正レンズL531のd線に対する屈折率)=1.50
Nd3B(正レンズL534のd線に対する屈折率)=2.10
【0136】
(条件式(1)に関する数値)
fw/f3=0.80
【0137】
(条件式(2)に関する数値)
f3/f2=-0.80
【0138】
(条件式(3)に関する数値)
ν3F−ν3B=64.79
【0139】
(条件式(4)に関する数値)
Nd3B−Nd3F=0.60
【0140】
(条件式(5)に関する数値)
SI×Ft/2ωt=3.73
【0141】
(条件式(6)に関する数値)
ft/f1=0.42
【0142】
(条件式(7)に関する数値)
|ν12−ν11|=56.15
【0143】
(条件式(8)に関する数値)
D/ft=2.18
【0144】
(条件式(9)に関する数値)
f3/ft=0.54
【0145】
また、図10は、実施例5にかかるズームレンズの諸収差図である。図中、gはg線(λ=435.83nm)、dはd線(λ=587.56nm)、CはC線(λ=656.27nm)に相当する波長の収差を表す。そして、非点収差図におけるS,Mは、それぞれサジタル像面、メリディオナル像面に対する収差を表す。
【実施例6】
【0146】
図11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。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、所定の口径を規定する開口絞りSTOPと、正の屈折力を有する第3レンズ群G63と、が配置されて構成される。第3レンズ群G63と像面IMGとの間には、カバーガラスCGが配置されている。カバーガラスCGは必要に応じて配置されるものであり、不要な場合は省略可能である。なお、像面IMGには、CCDやCMOSなどの固体撮像素子の受光面が配置される。
【0147】
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、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。
【0148】
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。
【0149】
第3レンズ群G63は、物体側から順に、正の屈折力を有する前群G63Fと、負の屈折力を有する中群G63Mと、正の屈折力を有する後群G63Rと、が配置されて構成される。前群G63Fは、正レンズL631により構成される。正レンズL631の両面には、それぞれ非球面が形成されている。中群G63Mは、物体側から順に、正レンズL632と、負レンズL633と、が配置されて構成される。正レンズL632と負レンズL633とは、接合されている。後群G63Rは、正レンズL634により構成される。
【0150】
このズームレンズでは、第3レンズ群G63を光軸に沿って像面IMG側から物体側へ移動させることにより広角端から望遠端への変倍を行う。また、第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り変倍にともなう像面位置の変動を補正する。
【0151】
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。
【0152】
(レンズデータ)
r1=41.6852
d1=1.00 nd1=1.92286 νd1=18.90
r2=34.9384
d2=2.40 nd2=1.49700 νd2=81.61
r3=-48.9544
d3=D(3)(可変)
r4=-31.3760
d4=0.60 nd3=1.48749 νd3=70.44
r5=25.8081
d5=1.45
r6=-15.6338
d6=0.60 nd4=1.80440 νd4=39.59
r7=36.8536
d7=0.15
r8=43.1433
d8=1.70 nd5=1.95906 νd5=17.47
r9=-69.3806
d9=D(9)(可変)
r10=∞(開口絞り)
d10=D(10)(可変)
r11=10.0000(非球面)
d11=4.05 nd6=1.49710 νd6=81.56
r12=-13.8828(非球面)
d12=0.10
r13=6.7671
d13=4.05 nd7=1.49700 νd7=81.61
r14=-35.9056
d14=0.60 nd8=1.74077 νd8=27.76
r15=5.1415
d15=2.65
r16=-47.3333
d16=1.80 nd9=1.95906 νd9=17.47
r17=-16.0963
d17=D(17)(可変)
r18=∞
d18=1.20 nd10=1.51633 νd10=64.14
r19=∞
d19=D(19)
r20=∞(像面)
【0153】
円錐係数(K)および非球面係数(A,B,C,D)
(第11面)
K=1.0000,
A=-1.76863×10-4,B=2.16656×10-6,
C=-4.07744×10-8,D=-9.05479×10-11
(第12面)
K=1.0000,
A=1.61249×10-4,B=1.33028×10-6,
C=-1.17838×10-8,D=-4.06142×10-10
【0154】
(変倍データ)
広角端 望遠端
f(光学系全系の焦点距離) 9.22 21.24
Fナンバー 1.64 2.29
2ω(画角) 38.19 15.61
D(3) 1.2517 11.0578
D(9) 12.6519 2.8459
D(10) 4.4800 1.3000
D(17) 4.6513 7.8312
D(19) 1.3706 1.3635
【0155】
fw(光学系全系の広角端における焦点距離)=9.22
ft(光学系全系の望遠端における焦点距離)=21.24
Ft(光学系全系の望遠端におけるFナンバー)=2.29
f1(第1レンズ群G61の焦点距離)=50.10
f2(第2レンズ群G62の焦点距離)=-13.93
f3(第3レンズ群G63の焦点距離)=11.91
SI(開口絞りSTOPから像面IMGまでの距離)=25.00
D(負レンズL611の物体側面頂から像面IMGまでの距離)=46.40
2ωt(光学系全系の望遠端における画角)=15.61
ν11(負レンズL611のd線に対するアッベ数)=18.90
ν12(正レンズL612のd線に対するアッベ数)=81.61
ν3F(正レンズL631のd線に対するアッベ数)=81.56
ν3B(正レンズL634のd線に対するアッベ数)=17.47
Nd3F(正レンズL631のd線に対する屈折率)=1.50
Nd3B(正レンズL634のd線に対する屈折率)=1.96
【0156】
(条件式(1)に関する数値)
fw/f3=0.77
【0157】
(条件式(2)に関する数値)
f3/f2=-0.85
【0158】
(条件式(3)に関する数値)
ν3F−ν3B=64.09
【0159】
(条件式(4)に関する数値)
Nd3B−Nd3F=0.46
【0160】
(条件式(5)に関する数値)
SI×Ft/2ωt=3.68
【0161】
(条件式(6)に関する数値)
ft/f1=0.42
【0162】
(条件式(7)に関する数値)
|ν12−ν11|=62.71
【0163】
(条件式(8)に関する数値)
D/ft=2.18
【0164】
(条件式(9)に関する数値)
f3/ft=0.56
【0165】
また、図12は、実施例6にかかるズームレンズの諸収差図である。図中、gはg線(λ=435.83nm)、dはd線(λ=587.56nm)、CはC線(λ=656.27nm)に相当する波長の収差を表す。そして、非点収差図におけるS,Mは、それぞれサジタル像面、メリディオナル像面に対する収差を表す。
【実施例7】
【0166】
図13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。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、所定の口径を規定する開口絞りSTOPと、正の屈折力を有する第3レンズ群G73と、が配置されて構成される。第3レンズ群G73と像面IMGとの間には、カバーガラスCGが配置されている。カバーガラスCGは必要に応じて配置されるものであり、不要な場合は省略可能である。なお、像面IMGには、CCDやCMOSなどの固体撮像素子の受光面が配置される。
【0167】
第1レンズ群G71は、物体側から順に、正レンズL711と、負レンズL712と、が配置されて構成される。正レンズL711と負レンズL712とは、接合されている。
【0168】
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。
【0169】
第3レンズ群G73は、物体側から順に、正の屈折力を有する前群G73Fと、負の屈折力を有する中群G73Mと、正の屈折力を有する後群G73Rと、が配置されて構成される。前群G73Fは、正レンズL731により構成される。正レンズL731の両面には、それぞれ非球面が形成されている。中群G73Mは、物体側から順に、正レンズL732と、負レンズL733と、が配置されて構成される。正レンズL732と負レンズL733とは、接合されている。後群G73Rは、正レンズL734により構成される。
【0170】
このズームレンズでは、第3レンズ群G73を光軸に沿って像面IMG側から物体側へ移動させることにより広角端から望遠端への変倍を行う。また、第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り変倍にともなう像面位置の変動を補正する。
【0171】
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。
【0172】
(レンズデータ)
r1=45.8255
d1=2.44 nd1=1.49700 νd1=81.61
r2=-37.5084
d2=1.00 nd2=1.92286 νd2=18.90
r3=-43.1291
d3=D(3)(可変)
r4=-34.4415
d4=0.60 nd3=1.48749 νd3=70.44
r5=24.2868
d5=1.50
r6=-15.0553
d6=0.60 nd4=1.80610 νd4=33.27
r7=27.1099
d7=0.16
r8=30.9324
d8=1.79 nd5=1.95906 νd5=17.47
r9=-69.9137
d9=D(9)(可変)
r10=∞(開口絞り)
d10=D(10)(可変)
r11=10.0000(非球面)
d11=4.20 nd6=1.49710 νd6=81.56
r12=-13.0693(非球面)
d12=0.10
r13=6.7740
d13=3.95 nd7=1.49700 νd7=81.61
r14=-43.7148
d14=0.60 nd8=1.72825 νd8=28.32
r15=4.9994
d15=3.14
r16=-33.5620
d16=1.40 nd9=1.95906 νd9=17.47
r17=-14.8863
d17=D(17)(可変)
r18=∞
d18=1.20 nd10=1.51633 νd10=64.14
r19=∞
d19=D(19)
r20=∞(像面)
【0173】
円錐係数(K)および非球面係数(A,B,C,D)
(第11面)
K=1.0000,
A=-1.99962×10-4,B=-4.50263×10-7,
C=4.52649×10-8,D=-3.18138×10-9
(第12面)
K=1.0000,
A=1.45926×10-4,B=4.74004×10-7,
C=-2.93705×10-8,D=-1.51343×10-9
【0174】
(変倍データ)
広角端 望遠端
f(光学系全系の焦点距離) 9.17 21.24
Fナンバー 1.64 2.28
2ω(画角) 42.66 17.12
D(3) 1.2517 11.0578
D(9) 12.6519 2.8459
D(10) 4.4327 1.3000
D(17) 4.4838 7.6165
D(19) 1.2647 1.2653
【0175】
fw(光学系全系の広角端における焦点距離)=9.17
ft(光学系全系の望遠端における焦点距離)=21.24
Ft(光学系全系の望遠端におけるFナンバー)=2.28
f1(第1レンズ群G71の焦点距離)=48.27
f2(第2レンズ群G72の焦点距離)=-13.76
f3(第3レンズ群G73の焦点距離)=11.95
SI(開口絞りSTOPから像面IMGまでの距離)=24.81
D(正レンズL711の物体側面頂から像面IMGまでの距離)=46.40
2ωt(光学系全系の望遠端における画角)=17.12
ν11(正レンズL711のd線に対するアッベ数)=81.61
ν12(負レンズL712のd線に対するアッベ数)=18.90
ν3F(正レンズL731のd線に対するアッベ数)=81.56
ν3B(正レンズL734のd線に対するアッベ数)=17.47
Nd3F(正レンズL731のd線に対する屈折率)=1.50
Nd3B(正レンズL734のd線に対する屈折率)=1.96
【0176】
(条件式(1)に関する数値)
fw/f3=0.77
【0177】
(条件式(2)に関する数値)
f3/f2=-0.87
【0178】
(条件式(3)に関する数値)
ν3F−ν3B=64.09
【0179】
(条件式(4)に関する数値)
Nd3B−Nd3F=0.46
【0180】
(条件式(5)に関する数値)
SI×Ft/2ωt=3.30
【0181】
(条件式(6)に関する数値)
ft/f1=0.44
【0182】
(条件式(7)に関する数値)
|ν12−ν11|=62.71
【0183】
(条件式(8)に関する数値)
D/ft=2.18
【0184】
(条件式(9)に関する数値)
f3/ft=0.56
【0185】
また、図14は、実施例7にかかるズームレンズの諸収差図である。図中、gはg線(λ=435.83nm)、dはd線(λ=587.56nm)、CはC線(λ=656.27nm)に相当する波長の収差を表す。そして、非点収差図におけるS,Mは、それぞれサジタル像面、メリディオナル像面に対する収差を表す。
【実施例8】
【0186】
図15は、実施例8にかかるズームレンズの構成を示す光軸に沿う断面図である。このズームレンズは、図示しない物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G81と、負の屈折力を有する第2レンズ群G82と、所定の口径を規定する開口絞りSTOPと、正の屈折力を有する第3レンズ群G83と、が配置されて構成される。第3レンズ群G83と像面IMGとの間には、カバーガラスCGが配置されている。カバーガラスCGは必要に応じて配置されるものであり、不要な場合は省略可能である。なお、像面IMGには、CCDやCMOSなどの固体撮像素子の受光面が配置される。
【0187】
第1レンズ群G81は、物体側から順に、負レンズL811と、正レンズL812と、が配置されて構成される。
【0188】
第2レンズ群G82は、物体側から順に、負レンズL821と、負レンズL822と、正レンズL823と、が配置されて構成される。
【0189】
第3レンズ群G83は、物体側から順に、正の屈折力を有する前群G83Fと、負の屈折力を有する中群G83Mと、正の屈折力を有する後群G83Rと、が配置されて構成される。前群G83Fは、正レンズL831により構成される。正レンズL831の両面には、それぞれ非球面が形成されている。中群G83Mは、物体側から順に、正レンズL832と、負レンズL833と、が配置されて構成される。正レンズL832と負レンズL833とは、接合されている。後群G83Rは、正レンズL834により構成される。
【0190】
このズームレンズでは、第3レンズ群G83を光軸に沿って像面IMG側から物体側へ移動させることにより広角端から望遠端への変倍を行う。また、第2レンズ群G82を光軸に沿って物体側から像面IMG側へ移動させることにより変倍にともなう像面位置の変動を補正する。
【0191】
以下、実施例8にかかるズームレンズに関する各種数値データを示す。
【0192】
(レンズデータ)
r1=41.5895
d1=1.00 nd1=1.92286 νd1=18.90
r2=34.9900
d2=0.10
r3=34.9617
d3=2.40 nd2=1.497 νd2=81.61
r4=-49.0236
d4=D(4)(可変)
r5=-31.5013
d5=0.60 nd3=1.48749 νd3=70.44
r6=25.7445
d6=1.45
r7=-15.6092
d7=0.60 nd4=1.8044 νd4=39.59
r8=37.1532
d8=0.15
r9=43.5974
d9=1.68 nd5=1.95906 νd5=17.47
r10=-69.1402
d10=D(10)(可変)
r11=∞(開口絞り)
d11=D(11)(可変)
r12=10.0000(非球面)
d12=4.02 nd6=1.4971 νd6=81.56
r13=-13.8359(非球面)
d13=0.10
r14=6.7400
d14=4.05 nd7=1.497 νd7=81.61
r15=-37.8748
d15=0.60 nd8=1.74077 νd8=27.76
r16=5.1025
d16=2.72
r17=-52.8147
d17=1.80 nd9=1.95906 νd9=17.47
r18=-16.6498
d18=D(18)(可変)
r19=∞
d19=1.20 nd10=1.51633 νd10=64.14
r20=∞
d20=D(20)
r21=∞(像面)
【0193】
円錐係数(K)および非球面係数(A,B,C,D)
(第12面)
K=1.0000,
A=-1.78873×10-4,B=2.04221×10-6,
C=-4.20470×10-8,D=-2.08204×10-11
(第13面)
K=1.0000,
A=1.59641×10-4,B=1.20964×10-6,
C=-1.34776×10-8,D=-3.03134×10-10
【0194】
(変倍データ)
広角端 望遠端
f(光学系全系の焦点距離) 9.22 21.24
Fナンバー 1.64 2.29
2ω(画角) 42.44 17.13
D(4) 1.2517 11.0578
D(10) 12.6519 2.8459
D(11) 4.4609 1.3000
D(18) 4.6562 7.8171
D(20) 1.2536 1.2463
【0195】
fw(光学系全系の広角端における焦点距離)=9.22
ft(光学系全系の望遠端における焦点距離)=21.24
Ft(光学系全系の望遠端におけるFナンバー)=2.29
f1(第1レンズ群G81の焦点距離)=49.91
f2(第2レンズ群G82の焦点距離)=-13.91
f3(第3レンズ群G83の焦点距離)=11.89
SI(開口絞りSTOPから像面IMGまでの距離)=24.92
D(負レンズL811の物体側面頂から像面IMGまでの距離)=46.40
2ωt(光学系全系の望遠端における画角)=17.13
ν11(負レンズL811のd線に対するアッベ数)=18.90
ν12(正レンズL812のd線に対するアッベ数)=81.61
ν3F(正レンズL831のd線に対するアッベ数)=81.56
ν3B(正レンズL834のd線に対するアッベ数)=17.47
Nd3F(正レンズL831のd線に対する屈折率)=1.50
Nd3B(正レンズL834のd線に対する屈折率)=1.96
【0196】
(条件式(1)に関する数値)
fw/f3=0.78
【0197】
(条件式(2)に関する数値)
f3/f2=-0.85
【0198】
(条件式(3)に関する数値)
ν3F−ν3B=64.09
【0199】
(条件式(4)に関する数値)
Nd3B−Nd3F=0.46
【0200】
(条件式(5)に関する数値)
SI×Ft/2ωt=3.33
【0201】
(条件式(6)に関する数値)
ft/f1=0.43
【0202】
(条件式(7)に関する数値)
|ν12−ν11|=62.71
【0203】
(条件式(8)に関する数値)
D/ft=2.18
【0204】
(条件式(9)に関する数値)
f3/ft=0.56
【0205】
また、図16は、実施例8にかかるズームレンズの諸収差図である。図中、gはg線(λ=435.83nm)、dはd線(λ=587.56nm)、CはC線(λ=656.27nm)に相当する波長の収差を表す。そして、非点収差図におけるS,Mは、それぞれサジタル像面、メリディオナル像面に対する収差を表す。
【0206】
なお、上記各実施例中の数値データにおいて、r1,r2,・・・・は各レンズ、開口絞り面などの曲率半径、d1,d2,・・・・は各レンズ、開口絞りなどの肉厚またはそれらの面間隔、nd1,nd2,・・・・は各レンズなどのd線(λ=587.56nm)に対する屈折率、νd1,νd2,・・・・は各レンズなどのd線(λ=587.56nm)に対するアッベ数を示している。そして、長さの単位はすべて「mm」、角度の単位はすべて「°」である。
【0207】
また、上記各非球面形状は、光軸からの高さをH、レンズ面頂点を原点としたときの高さHにおける光軸方向の変位量をX(H)、近軸曲率半径をR、円錐係数をK、4次,6次,8次,10次の非球面係数をそれぞれA,B,C,Dとし、光の進行方向を正とするとき、以下に示す式により表される。
【0208】
【数1】
【0209】
以上説明したように、上記各実施例のズームレンズは、可視域から近赤外域までの広い波長域の光に対して良好な収差補正を実現し、明るい良質な画像が得られる。特に、上記各条件式を満足することにより、小型でありながら、広い波長域の光に対して結像性能を劣化させる原因となる諸収差を良好に補正することができる。加えて、高変倍も可能になる。また、適宜、非球面レンズや接合レンズを配置して構成することで、より小型で、優れた結像性能を備えることができる。
【産業上の利用可能性】
【0210】
以上のように、この発明にかかるズームレンズは、固体撮像素子が搭載された撮像装置に有用であり、特に、昼夜間使用される監視カメラに最適である。
【符号の説明】
【0211】
G11,G21,G31,G41,G51,G61,G71,G81 第1レンズ群
G12,G22,G32,G42,G52,G62,G72,G82 第2レンズ群
G13,G23,G33,G43,G53,G63,G73,G83 第3レンズ群
G13F,G23F,G33F,G43F,G53F,G63F,G73F,G83F 前群
G13M,G23M,G33M,G43M,G53M,G63M,G73M,G83M 中群
G13R,G23R,G33R,G43R,G53R,G63R,G73R,G83R 後群
L111,L121,L122,L133,L211,L221,L222,L232,L234,L311,L321,L322,L334,L411,L421,L422,L433,L511,L521,L522,L533,L611,L621,L622,L633,L712,L721,L722,L733,L811,L821,L822,L833 負レンズ
L112,L123,L131,L132,L134,L212,L223,L231,L233,L235,L312,L323,L331,L332,L333,L335,L412,L423,L431,L432,L434,L512,L523,L531,L532,L534,L612,L623,L631,L632,L634,L711,L723,L731,L732,L734,L812,L823,L831,L832,L834 正レンズ
STOP 開口絞り
IMG 像面
CG カバーガラス
【特許請求の範囲】
【請求項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、開口絞りと、正の屈折力を有する第3レンズ群と、を備え、
前記第3レンズ群を光軸に沿って像側から物体側へ移動させることにより広角端から望遠端への変倍を行い、
前記第2レンズ群を光軸に沿って物体側から像側へ移動させることにより変倍にともなう像面位置の変動の補正を行うズームレンズであって、
前記第1レンズ群は、負レンズと、正レンズとを含み構成され、
前記第2レンズ群は、物体側から順に、2枚の負レンズと、1枚の正レンズとが配置されて構成され、
前記第3レンズ群は、物体側から順に、非球面を有する正レンズを含み全体として正の屈折力を有する前群と、正レンズと負レンズとからなる接合レンズを1組含み全体として負の屈折力を有する中群と、正の屈折力を有する後群と、が配置されて構成されており、
以下に示す条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
(1) 0.7≦fw/f3≦1.0
(2) −1.0≦f3/f2≦−0.5
ただし、fwは光学系全系の広角端における焦点距離、f2は前記第2レンズ群の焦点距離、f3は前記第3レンズ群の焦点距離を示す。
【請求項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。
(3) 45≦ν3F−ν3B≦70
(4) 0.4≦Nd3B−Nd3F≦0.7
ただし、ν3Fは前記第3レンズ群の最も物体側に配置されているレンズのd線に対するアッベ数、ν3Bは前記第3レンズ群の最も像側に配置されているレンズのd線に対するアッベ数、Nd3Fは前記第3レンズ群の最も物体側に配置されているレンズのd線に対する屈折率、Nd3Bは前記第3レンズ群の最も像側に配置されているレンズのd線に対する屈折率を示す。
【請求項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。
(5) 2.0≦SI×Ft/2ωt≦4.5
ただし、SIは前記開口絞りから像面までの距離、Ftは光学系全系の望遠端におけるFナンバー、2ωtは光学系全系の望遠端における画角を示す。
【請求項4】
以下に示す条件式を満足することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載のズームレンズ。
(6) 0.3≦ft/f1≦0.6
ただし、ftは光学系全系の望遠端における焦点距離、f1は前記第1レンズ群の焦点距離を示す。
【請求項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。
(7) 50≦|ν12−ν11|≦60
(8) 2.0≦D/ft≦2.3
(9) 0.3≦f3/ft≦0.6
ただし、ν11は前記第1レンズ群の最も物体側に配置されているレンズのd線に対するアッベ数、ν12は前記第1レンズ群の物体側から2番目に配置されているレンズのd線に対するアッベ数、Dは前記第1レンズ群の最も物体側に配置されているレンズの物体側面頂から像面までの距離、f3は前記第3レンズ群の焦点距離、ftは光学系全系の望遠端における焦点距離を示す。
【請求項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、開口絞りと、正の屈折力を有する第3レンズ群と、を備え、
前記第3レンズ群を光軸に沿って像側から物体側へ移動させることにより広角端から望遠端への変倍を行い、
前記第2レンズ群を光軸に沿って物体側から像側へ移動させることにより変倍にともなう像面位置の変動の補正を行うズームレンズであって、
前記第1レンズ群は、負レンズと、正レンズとを含み構成され、
前記第2レンズ群は、物体側から順に、2枚の負レンズと、1枚の正レンズとが配置されて構成され、
前記第3レンズ群は、物体側から順に、非球面を有する正レンズを含み全体として正の屈折力を有する前群と、正レンズと負レンズとからなる接合レンズを1組含み全体として負の屈折力を有する中群と、正の屈折力を有する後群と、が配置されて構成されており、
以下に示す条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
(1) 0.7≦fw/f3≦1.0
(2) −1.0≦f3/f2≦−0.5
ただし、fwは光学系全系の広角端における焦点距離、f2は前記第2レンズ群の焦点距離、f3は前記第3レンズ群の焦点距離を示す。
【請求項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。
(3) 45≦ν3F−ν3B≦70
(4) 0.4≦Nd3B−Nd3F≦0.7
ただし、ν3Fは前記第3レンズ群の最も物体側に配置されているレンズのd線に対するアッベ数、ν3Bは前記第3レンズ群の最も像側に配置されているレンズのd線に対するアッベ数、Nd3Fは前記第3レンズ群の最も物体側に配置されているレンズのd線に対する屈折率、Nd3Bは前記第3レンズ群の最も像側に配置されているレンズのd線に対する屈折率を示す。
【請求項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。
(5) 2.0≦SI×Ft/2ωt≦4.5
ただし、SIは前記開口絞りから像面までの距離、Ftは光学系全系の望遠端におけるFナンバー、2ωtは光学系全系の望遠端における画角を示す。
【請求項4】
以下に示す条件式を満足することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載のズームレンズ。
(6) 0.3≦ft/f1≦0.6
ただし、ftは光学系全系の望遠端における焦点距離、f1は前記第1レンズ群の焦点距離を示す。
【請求項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。
(7) 50≦|ν12−ν11|≦60
(8) 2.0≦D/ft≦2.3
(9) 0.3≦f3/ft≦0.6
ただし、ν11は前記第1レンズ群の最も物体側に配置されているレンズのd線に対するアッベ数、ν12は前記第1レンズ群の物体側から2番目に配置されているレンズのd線に対するアッベ数、Dは前記第1レンズ群の最も物体側に配置されているレンズの物体側面頂から像面までの距離、f3は前記第3レンズ群の焦点距離、ftは光学系全系の望遠端における焦点距離を示す。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【公開番号】特開2013−88782(P2013−88782A)
【公開日】平成25年5月13日(2013.5.13)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−232252(P2011−232252)
【出願日】平成23年10月21日(2011.10.21)
【出願人】(000133227)株式会社タムロン (355)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成25年5月13日(2013.5.13)
【国際特許分類】
【出願日】平成23年10月21日(2011.10.21)
【出願人】(000133227)株式会社タムロン (355)
【Fターム(参考)】
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