JP2006119574A

JP2006119574A - 変倍光学系

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Publication number: JP2006119574A
Application number: JP2005054096A
Authority: JP
Inventors: Ukyo Tomioka; 右恭富岡
Original assignee: Fujinon Corp
Current assignee: Fujinon Corp
Priority date: 2004-09-27
Filing date: 2005-02-28
Publication date: 2006-05-11

Abstract

【課題】３枚の所定の単レンズよりなる負の第１レンズ群と、最も物体側に正の非球面レンズおよび両凸レンズの２枚の単レンズが配された正の第２レンズ群とからなり、監視用カメラに好適な、画角が140度程度と広角で、コンパクトで光学性能良好で大口径比な変倍光学系を得る。またこの変倍光学系の偏心感度緩和を図る。
【解決手段】物体側より、負の第１レンズ群G₁、絞り1、正の第２レンズ群G₂が順に配列された変倍光学系で、第１レンズ群G₁は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズの第１レンズL₁、両凹レンズの第２レンズL₂、物体側に凸面を向けた正レンズの第３レンズL₃からなる。第２レンズ群G₂は、両面が非球面とされた両凸レンズの第４レンズL₄、両凸レンズの第５レンズL₅、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズの第６レンズL₆、両凸レンズの第７レンズL₇からなる。また、この変倍光学系は所定の条件式(1)〜(6)を満足する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＣＣＤを搭載した各種のビデオカメラや電子スチルカメラ等に用いられる、画角が１４０度程度の変倍光学系に関し、特に監視用カメラに好適に用いられる小型で大口径比かつ広角な変倍光学系に関するものである。

例えば、夜間でも無人の施設を稼動させるために監視カメラの需要が増大しているが、近年では変倍可能なものも求められている。このような監視カメラ用の変倍光学系としては、低照度の環境下でも被写体を特定でき、かつ広角であることが特に要求されるが、さらにはコンパクトで光学性能も良好であることが求められるようになってきている。
このような変倍光学系の一例として、例えば下記特許文献１に記載された広角ズームレンズがある。

この公報記載のものは、物体側から負、正のレンズ群が配列されたコンパクトな２群構成とされている。このような負の屈折力のレンズ群が先行する構成は、広角化に適し、バックフォーカスの確保も比較的容易という特長を有している。ただし、物体側から負、正の２群レンズ構成とされた場合、レンズ系全体が非対称となり、変倍に伴う収差変動が大きくなることから、レンズ系を明るくしようとすると全変倍範囲にわたり光学性能を良好とすることが課題となっていた。

この公報記載のものは、正の第２レンズ群において、物体側に凸面を有する正レンズの結像面側に、非球面レンズを配置することにより、当時としては小型で大口径比な変倍光学系を実現するものとなっている。

特開２００３−２８７６７７号公報

しかしながら、現在、監視カメラ用レンズには、上記従来例のものよりも、より広い範囲まで監視可能な、広角な変倍光学系が要望されている。勿論、小型で大口径比、かつ良好な光学性能という点においても、従来と同程度とする必要がある。

ここで、近年の非球面レンズの成形技術の進歩に目を向けると、上記従来例当時のような、非球面は成形技術を考慮して外径・中心厚ともに比較的小さいレンズに形成する、という設計上の限定が不要となり、現在では、比較的大きなレンズまで成形が可能となっている。このような技術的背景の下で、現在では、非球面を形成可能なレンズの選択範囲が広がっている。

本発明は上記事情に鑑みなされたもので、現在の技術的背景の下で非球面レンズを有効に用いることにより、コンパクトで、光学性能を良好に維持しつつ、大口径比で、かつ従来よりも広角化された変倍光学系を提供することを目的とするものである。

本発明の変倍光学系は、物体側より順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、絞りと、正の屈折力を有する第２レンズ群とが配列され、
広角端から望遠端に向かうにしたがい、前記第２レンズ群を光軸上で物体側に移動させることにより変倍が行われるように、かつ前記第１レンズ群を結像面側に移動させることによりこの変倍操作に伴う像面の移動を補正するように構成されてなり、
前記第１レンズ群は物体側より順に、負の屈折力を有する第１レンズＬ１−１、負の屈折力を有する第２レンズＬ１−２、および正の屈折力を有する第３レンズＬ１−３の、３枚の単レンズよりなり、
前記第２レンズ群は、最も物体側に、物体側より順に、正の屈折力を有し少なくとも１面が非球面とされた第１レンズＬ２−１、および正の屈折力を有し両凸レンズよりなる第２レンズＬ２−２の、２枚の単レンズが配され、
以下の条件式（１）〜（３）を満足することを特徴とするものである。
ｎｄ_２１＞１．５５ …（１）
ｎｄ_２２＜１．７５ …（２）
１．０＜｜ｆ_２／ｆ_１｜＜１．８ …（３）
ただし、
ｎｄ_２１：第２レンズ群の第１レンズＬ２−１のｄ線に対する屈折率
ｎｄ_２２：第２レンズ群の第２レンズＬ２−２のｄ線に対する屈折率
ｆ_１：第１レンズ群の焦点距離
ｆ_２：第２レンズ群の焦点距離

また、前記第１レンズ群において、前記第１レンズＬ１−１がメニスカスレンズよりなり、前記第２レンズＬ１−２が両凹レンズよりなり、
前記第２レンズ群は、前記第２レンズＬ２−２の結像面側に、物体側より順に、負の屈折力を有するメニスカスレンズよりなる第３レンズＬ２−３、および正の屈折力を有し両凸レンズよりなる第４レンズＬ２−４が配されて、４枚の単レンズにより構成され、
以下の条件式（４）および（５）を満足することが好ましい。
νｄ_１３＜２７ …（４）
νｄ_２３＜２７ …（５）
ただし、
νｄ_１３：第１レンズ群の第３レンズＬ１−３のｄ線に対するアッベ数
νｄ_２３：第２レンズ群の第３レンズＬ２−３のｄ線に対するアッベ数

また、以下の条件式（６）を満足することが好ましい。
｜ｒｆ_２２／ｒｂ_２２｜＜１．０ …（６）
ただし、
ｒｆ_２２：第２レンズ群の第２レンズＬ２−２の物体側の面の曲率半径
ｒｂ_２２：第２レンズ群の第２レンズＬ２−２の結像面側の面の曲率半径

また、前記第２レンズ群の前記第１レンズＬ２−１が、両面が非球面とされた両凸レンズよりなることが好ましい。

本発明に係る変倍光学系によれば、３枚の所定の単レンズよりなり負の屈折力を有する第１レンズ群と、最も物体側に正の非球面レンズおよび両凸レンズの２枚の単レンズが配された正の屈折力を有する第２レンズ群とからなり、所定の条件式を満足する構成とすることにより、コンパクトで、光学性能を良好に維持しつつ、大口径比な変倍光学系でありながら、従来よりも広角化を図るとともに偏心感度の緩和を図ることが可能となる。

以下、本発明の実施形態について、図面および具体的な実施例を用いて説明する。図１は、後述する本発明の実施例１に係る変倍光学系の構成を示す図であり、本発明の実施形態の代表としてこの図を用いて説明する。

図示するように、この変倍光学系は、物体側より順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ_１と、絞り１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ_２とが配列されてなる。また、図１においては、第２レンズ群Ｇ_２の結像面側に赤外線カットフィルタ等のフィルタ部２が配されており、物体側から光軸Ｘに沿って入射した光束は固体撮像素子（ＣＣＤ）の撮像面３上の結像位置に結像される。

また、この変倍光学系は、変倍に際しては、第１レンズ群Ｇ_１および第２レンズ群Ｇ_２が光軸Ｘに沿って移動する。すなわち、図１の矢印線で示すように、広角端（ＷＩＤＥ）から望遠端に向かうにしたがって、第２レンズ群Ｇ_２を光軸Ｘ上で物体側に移動することにより変倍が行われるように、かつ第１レンズ群Ｇ_１を結像面側に移動することによりこの変倍操作に伴う像面の移動を補正するように構成されている。さらに、第１レンズ群Ｇ_１を光軸Ｘに沿って移動させることによりフォーカシングを行う。

この変倍光学系の第１レンズ群Ｇ_１は、物体側より順に、負の屈折力を有する第１レンズＬ１−１、負の屈折力を有する第２レンズＬ１−２、および正の屈折力を有する第３レンズＬ１−３の、３枚の単レンズよりなる。図１に示す変倍光学系においては、物体側より順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズよりなる第１レンズＬ_１、両凹レンズよりなる第２レンズＬ_２、および物体側に凸面を向けた正レンズからなる第３レンズＬ_３がこれらに相当する。第１レンズＬ_１の形状は、広角化に適した形状となっている。

また、この変倍光学系の第２レンズ群Ｇ_２は、最も物体側に、物体側より順に、正の屈折力を有し少なくとも１面が非球面とされた第１レンズＬ２−１、および正の屈折力を有し両凸レンズよりなる第２レンズＬ２−２の、２枚の単レンズが配されている。図１に示す変倍光学系においては、両側が非球面とされた両凸レンズよりなる第４レンズＬ_４、および両凸レンズよりなる第５レンズＬ_５がこれらに相当する。第４レンズＬ_４の両凸形状は、物体側は光束を収束させていくために強い曲率の凸形状が適していることから、また、結像面側は色収差補正を良好とするために凸形状が適していることから決定されている。

第２レンズ群Ｇ_２の第１レンズＬ２−１に形成される非球面は、下記数１に示す非球面式により表される。

さらに、図１に示す変倍光学系においては、第２レンズ群Ｇ_２の第２レンズＬ２−２の結像面側には、負の屈折力を有するメニスカスレンズよりなる第３レンズＬ２−３、および正の屈折力を有し両凸レンズよりなる第４レンズＬ２−４として、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズよりなる第６レンズＬ_６、および両凸レンズよりなる第７レンズＬ_７が、順に配されている。
このように、この変倍光学系は、３枚構成の第１レンズ群Ｇ_１と、４枚構成の第２レンズ群Ｇ_２とが配列されてなり、全体として７枚のコンパクトなレンズ構成とされている。

本発明の変倍光学系においては、第２レンズ群Ｇ_２は最も物体側に、第１レンズＬ２−１、第２レンズＬ２−２の順に正の屈折力のレンズが２枚並ぶため、物体側の第１レンズＬ２−１の方がより大きくなる。この大径な第１レンズＬ２−１が大きい屈折力の正レンズとされ、しかもその物体側の面が強い曲率の凸面とされていることから、レンズ全系を明るいレンズ系とすることができる。

前述したように、従来より、大径な第１レンズＬ２−１の高い位置を通過した光線が、直後の第２レンズＬ２−２において非球面を通過する構成によって、レンズ周辺部における収差の劣化を抑制する工夫が行われていた。しかしながら、これは、非球面は成形技術を考慮して外径・中心厚ともに比較的小さいレンズに形成する、という設計上の限定に基づいて、いわばやむなく第２レンズＬ２−２に非球面を形成したものであって、比較的大きなレンズまで非球面の成形が可能となっている現在では、必ずしも最良とはいえない。非球面を形成可能なレンズの選択範囲が広がっている現在では、第１レンズＬ２−１に非球面を形成することによるメリットを享受することができるようになっている。

本発明の変倍光学系では、大径で大きい屈折力の正レンズとされた第１レンズＬ２−１に非球面を形成することにより、レンズ周辺部における収差の劣化を抑制することができる。第１レンズＬ２−１を非球面レンズとする場合には、第２レンズＬ２−２を非球面レンズとする場合よりも、球面収差の補正を良好としやすいなど、性能的に余裕を持たせることが可能である。

これにより、本発明の変倍光学系によれば、明るいレンズでありながら光学性能を良好に維持することができるとともに、偏心感度を緩和することができるので、製造上も大変有利である。

なお、本発明の変倍光学系においては、他のレンズよりもまず第２レンズ群Ｇ_２の第１レンズＬ２−１を、非球面レンズとすることによるメリットを重視しているので、光学系全体の構成も、第１レンズＬ２−１を非球面レンズとすることに適した構成とされている。第２レンズ群Ｇ_２の、負の屈折力を有するメニスカスレンズよりなる第３レンズＬ２−３の形状はその例である。

本発明でも上記従来例でも、負の屈折力の第１レンズ群Ｇ_１により発散された光束を収束させるために、第２レンズ群Ｇ_２の第１レンズＬ２−１は物体側の曲率が大きくなっている。したがって、光軸から離れるに従って正の屈折力が強くなり、球面収差は周辺部ほど補正過剰となる。

上記従来例では、このため、第２レンズ群Ｇ_２で負の屈折力を有する第３レンズＬ２−３において、光軸から離れるに従いより強い負の屈折力が必要となるので、このレンズは両凹レンズとなっている。

これに対し本発明の変倍光学系においては、第１レンズＬ２−１の物体側の曲率によって周辺部ほど球面収差が補正過剰となっても、周辺部で正の屈折力を弱めるような形状の非球面を第１レンズＬ２−１に設けることにより、球面収差の発生量を抑えることができる。したがって本発明の変倍光学系においては、負の屈折力を有する第３レンズＬ２−３は周辺部での強い負の屈折力を有する必要はなく、メニスカス形状となっている。

また、この変倍光学系は、以下の条件式（１）〜（３）を満足することにより、コンパクトで、光学性能を良好に維持しつつ、大口径比な変倍光学系でありながら、従来よりも広角化を図ることが可能となる。

ｎｄ_２１＞１．５５ …（１）
ｎｄ_２２＜１．７５ …（２）
１．０＜｜ｆ_２／ｆ_１｜＜１．８ …（３）
ただし、
ｎｄ_２１：第２レンズ群Ｇ_２の第１レンズＬ２−１のｄ線に対する屈折率
ｎｄ_２２：第２レンズ群Ｇ_２の第２レンズＬ２−２のｄ線に対する屈折率
ｆ_１：第１レンズ群Ｇ_１の焦点距離
ｆ_２：第２レンズ群Ｇ_２の焦点距離

上記条件式（１）において、この下限値を下回ると光軸付近での曲率が大きくなり非球面レンズの製造が困難となる。

上記条件式（２）において、この上限値を上回ると球面収差が補正過剰となるので良好な光学性能を維持することが困難となる。この第２レンズＬ２−２の単レンズとしての収差は、高屈折率な材料を用いることにより曲率を小さくして減少させることができるが、それでは光学系全体としての性能が悪化してしまう虞がある。このような理由により屈折率の上限値を規定して、光学系全体としての光学性能を良好にしている。なお、このような光学性能の良好性は、略１．７５付近に至るまで維持されていることが本願発明者によって確認されているが、さらにｎｄ_２２＜１．６５なる条件式を満足すれば、光学性能の良好性をより高めることができる。

上記条件式（３）において、この下限値を下回ると第１レンズ群Ｇ_１の負の屈折力が弱まり広角化が困難となると同時に、第２レンズ群Ｇ_２の正の屈折力が強まるので、球面収差が補正過剰となり大口径比化が困難となる。また、この上限値を上回ると第２レンズ群Ｇ_２の正の屈折力が弱まり、コンパクト化が困難となる。第１レンズ群Ｇ_１と、第２レンズ群Ｇ_２とのパワー配分を規定することで、大口径比化、広角化とコンパクト化がバランスよく達成された変倍光学系とすることができる。逆に言えば、この条件式（３）を満足しない光学系では、用途が本発明と異なるものであったり、同様の用途に用いられる光学系であっても光学系全体の大きさや焦点距離が著しく異なるものであると考えられ、本発明との比較の対象とはなりえない。

上記の３つの条件式に加え、以下の条件式（４）および（５）を満足することにより、さらに良好な光学性能を得ることができる。

νｄ_１３＜２７ …（４）
νｄ_２３＜２７ …（５）
ただし、
νｄ_１３：第１レンズ群Ｇ_１の第３レンズＬ１−３のｄ線に対するアッベ数
νｄ_２３：第２レンズ群Ｇ_２の第３レンズＬ２−３のｄ線に対するアッベ数

上記条件式（４）および（５）において、この上限値を上回ると軸上色収差の補正が困難となり光学性能を維持できなくなる。なお、軸上色収差を更に良好とするためには、νｄ_１３＝νｄ_２３とすることが望ましい。

上記の条件式（１）〜（３）または（１）〜（５）に加え、以下の条件式（６）を満足することにより、さらに製造上有利な変倍光学系とすることができる。
｜ｒｆ_２２／ｒｂ_２２｜＜１．０ …（６）
ただし、
ｒｆ_２２：第２レンズ群Ｇ_２の第２レンズＬ２−２の物体側の面の曲率半径
ｒｂ_２２：第２レンズ群Ｇ_２の第２レンズＬ２−２の結像面側の面の曲率半径

上記条件式（６）において、この上限値を上回ると、物体側の面よりも結像面側の面の曲率が大きくなり軸上での光線角度が大となるので、第２レンズＬ２−２の配設位置が光軸と垂直方向にズレた場合の光学性能の劣化が大きくなってしまう。偏心感度が高くなると部品精度をより高める必要が生じ、製造上好ましくない。

以下、本発明に係る変倍光学系の具体的な実施例について説明する。
＜実施例１＞
本実施例１に係る変倍光学系の構成は、図１に示すとおりである。

下記表１の上段に、本実施例１の各レンズ面の曲率半径Ｒ（ｍｍ）、各レンズの軸上面間隔（各レンズの中心厚および各レンズ間の空気間隔；表２、表３において同じ）Ｄ（ｍｍ）、各レンズのｄ線における屈折率Ｎ_ｄおよびアッベ数ν_ｄを示す。なお、表１および以下の表２、表３において、各記号に対応させた数字は物体側から順次増加するようになっており、面番号の左側に＊を付した面は非球面であることを表している。なお、これらの非球面の曲率半径Ｒは、各表において光軸上での曲率半径Ｒの値として示しているが、対応するレンズ構成図においては図面を見やすくするため、引出線は必ずしも光軸との交点から引き出されていないものがある。

また、下記表１の中段に、広角端（ＷＩＤＥ）および望遠端（ＴＥＬＥ）における、焦点距離ｆ（ｍｍ）、Ｆ値、画角２ω（度）および軸上面間隔の可変１〜可変３の値を示す。
さらに、下記表１の下段に、上記非球面に関する離心率Ｋおよび３次〜１０次の各非球面係数Ａ_３〜Ａ_１０を示す。

また、図２は、本実施例１に係る変倍光学系の、広角端（ＷＩＤＥ）、および望遠端（ＴＥＬＥ）における諸収差（球面収差、非点収差、ディストーション）を示す収差図である。なお、これらの収差図および以下の図６、図８においてωは半画角を示す。また、非点収差の各収差図は、サジタル像面およびタンジェンシャル像面における収差を示す（図６、図８において同じ）。

表１および図２に示すように、実施例１の変倍光学系はＦ値が０．９９〜１．５９と明るく、画角２ωが約１３８〜約４９゜と広角で、各収差を良好に補正し得る高性能な変倍光学系とされている。

なお、本発明に係る変倍光学系では、この実施例１のもののように、第２レンズ群Ｇ_２の第１レンズＬ２−１（図１において第４レンズＬ_４）を、両面が非球面とされた両凸レンズとすることにより、より高い収差補正効果を得ることができる。

ここで、本実施例１と従来例との比較により、第１レンズＬ２−１を非球面レンズとした本発明の変倍光学系による偏心感度の緩和効果について、具体的に示す。
図３は、本実施例１に係る変倍光学系の広角端において、非球面レンズである第１レンズＬ２−１を設計位置に配置した場合（偏心前）と、光軸に対して垂直に０．０５ｍｍ偏心させた場合（偏心後）の、収差の変化を示した図である。また、図４は、本実施例１に係る変倍光学系の望遠端において、図３と同様に偏心前と偏心後の収差の変化を示した図である。

比較例として図９は、従来例である特開２００３−２８７６７７号公報に記載された実施例１に係る広角ズームレンズの広角端において、非球面レンズである第２レンズＬ２−２を設計位置に配置した場合（偏心前）と、光軸に対して垂直に０．０５ｍｍ偏心させた場合（偏心後）の、収差の変化を示した図である。また、図１０は、この従来例の実施例１に係る広角ズームレンズの望遠端において、図９と同様に偏心前と偏心後の収差の変化を示した図である。

ただし、本発明の実施例１のものと従来例の実施例１のものではイメージサイズが異なっているので、横収差図の縦軸のスケールを、以下の関係式が成り立つようにスケール調整して、比較可能となるように示している。

ＳＣＡｂ＝（Ｄｂ／Ｄａ）×ＳＣＡａ
ただし、
Ｄａ：本発明の実施例１に係る変倍光学系のイメージサイズ
ＳＣＡａ：本発明の実施例１に係る変倍光学系の収差図の縦軸の最大値
Ｄｂ：従来例の実施例１に係る広角ズームレンズのイメージサイズ
ＳＣＡｂ：従来例の実施例１に係る広角ズームレンズの収差図の縦軸の最大値

本発明と従来例とでは、どちらも大口径比で小型を実現するものでありながら、図３、図４に対して、対応する図９、図１０では偏心後の収差の変化が大きくなっており、非球面レンズを第２レンズ群Ｇ_２の最も物体側とするかその後段のレンズとするかで、偏心感度が大きく異なることが明らかである。

＜実施例２＞
本実施例２に係る変倍光学系の構成は、図５に示すとおりである。
下記表２の上段に、本実施例２の各レンズ面の曲率半径Ｒ（ｍｍ）、各レンズの軸上面間隔Ｄ（ｍｍ）、各レンズのｄ線における屈折率Ｎ_ｄおよびアッベ数ν_ｄを示す。

また、下記表２の中段に、広角端（ＷＩＤＥ）および望遠端（ＴＥＬＥ）における、焦点距離ｆ（ｍｍ）、Ｆ値、画角２ω（度）および軸上面間隔の可変１〜可変３の値を示す。
さらに、下記表２の下段に、上記非球面に関する離心率Ｋおよび３次〜１０次の各非球面係数Ａ_３〜Ａ_１０を示す。

また、図６は、本実施例２に係る変倍光学系の、広角端（ＷＩＤＥ）、および望遠端（ＴＥＬＥ）における諸収差（球面収差、非点収差、ディストーション）を示す収差図である。
表２および図６に示すように、実施例２の変倍光学系はＦ値が０．９９〜１．５８と明るく、画角２ωが約１３８〜約４９゜と広角で、各収差を良好に補正し得る高性能な変倍光学系とされている。

＜実施例３＞
本実施例３に係る変倍光学系の構成は、図７に示すとおりである。
下記表３の上段に、本実施例３の各レンズ面の曲率半径Ｒ（ｍｍ）、各レンズの軸上面間隔Ｄ（ｍｍ）、各レンズのｄ線における屈折率Ｎ_ｄおよびアッベ数ν_ｄを示す。

また、下記表３の中段に、広角端（ＷＩＤＥ）および望遠端（ＴＥＬＥ）における、焦点距離ｆ（ｍｍ）、Ｆ値、画角２ω（度）および軸上面間隔の可変１〜可変３の値を示す。
さらに、下記表３の下段に、上記非球面に関する離心率Ｋおよび３次〜１０次の各非球面係数Ａ_３〜Ａ_１０を示す。

また、図８は、本実施例３に係る変倍光学系の、広角端（ＷＩＤＥ）、および望遠端（ＴＥＬＥ）における諸収差（球面収差、非点収差、ディストーション）を示す収差図である。

表３および図８に示すように、実施例３の変倍光学系はＦ値が０．９９〜１．７１と明るく、画角２ωが約１２９〜約４４゜と広角で、各収差を良好に補正し得る高性能な変倍光学系とされている。

下記表４は、実施例１、実施例２および実施例３について、上記条件式（１）〜（６）に対応する値を示すものである。実施例１、実施例２および実施例３は、いずれも条件式（１）〜（６）を全て満足している。

なお、本発明の変倍光学系としては、上記実施例のものに限られるものではなく、その他の種々の態様の変更が可能である。例えば、各レンズ群を構成するレンズの形状は適宜変更可能である。また、第２レンズ群について、第２レンズＬ２−２よりも結像面側のレンズの枚数も適宜変更可能である。

また、本発明の変倍光学系としては、第２レンズ群の第１レンズＬ２−１に加えて、さらに非球面レンズを配置して光学性能をより向上させることができる。例えば、第２レンズ群の第２レンズＬ２−２も非球面レンズとするように構成してもよい。

また、上記実施例の変倍光学系を構成する各レンズはガラス硝材により形成されているが、特に非球面を有するレンズについてはガラス硝材に替えてコスト面で有利なプラスチック材料で形成することが可能である。

実施例１に係る変倍光学系の構成を示す図実施例１に係る変倍光学系の広角端および望遠端における諸収差を示す収差図実施例１の広角端における軸ズレ偏心に伴う収差の変化を示す図実施例１の望遠端における軸ズレ偏心に伴う収差の変化を示す図実施例２に係る変倍光学系の構成を示す図実施例２に係る変倍光学系の広角端および望遠端における諸収差を示す収差図実施例３に係る変倍光学系の構成を示す図実施例３に係る変倍光学系の広角端および望遠端における諸収差を示す収差図従来例の広角端における軸ズレ偏心に伴う収差の変化を示す図従来例の望遠端における軸ズレ偏心に伴う収差の変化を示す図

符号の説明

Ｌ_１〜Ｌ_７レンズ
Ｇ_１、Ｇ_２レンズ群
Ｘ光軸
１絞り
２フィルタ部
３固体撮像素子（ＣＣＤ）撮像面

Claims

物体側より順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、絞りと、正の屈折力を有する第２レンズ群とが配列され、
広角端から望遠端に向かうにしたがい、前記第２レンズ群を光軸上で物体側に移動させることにより変倍が行われるように、かつ前記第１レンズ群を結像面側に移動させることによりこの変倍操作に伴う像面の移動を補正するように構成されてなり、
前記第１レンズ群は物体側より順に、負の屈折力を有する第１レンズＬ１−１、負の屈折力を有する第２レンズＬ１−２、および正の屈折力を有する第３レンズＬ１−３の、３枚の単レンズよりなり、
前記第２レンズ群は、最も物体側に、物体側より順に、正の屈折力を有し少なくとも１面が非球面とされた第１レンズＬ２−１、および正の屈折力を有し両凸レンズよりなる第２レンズＬ２−２の、２枚の単レンズが配され、
以下の条件式（１）〜（３）を満足することを特徴とする変倍光学系。
ｎｄ_２１＞１．５５ …（１）
ｎｄ_２２＜１．７５ …（２）
１．０＜｜ｆ_２／ｆ_１｜＜１．８ …（３）
ただし、
ｎｄ_２１：第２レンズ群の第１レンズＬ２−１のｄ線に対する屈折率
ｎｄ_２２：第２レンズ群の第２レンズＬ２−２のｄ線に対する屈折率
ｆ_１：第１レンズ群の焦点距離
ｆ_２：第２レンズ群の焦点距離
前記第１レンズ群において、前記第１レンズＬ１−１がメニスカスレンズよりなり、前記第２レンズＬ１−２が両凹レンズよりなり、
前記第２レンズ群は、前記第２レンズＬ２−２の結像面側に、物体側より順に、負の屈折力を有するメニスカスレンズよりなる第３レンズＬ２−３、および正の屈折力を有し両凸レンズよりなる第４レンズＬ２−４が配されて、４枚の単レンズにより構成され、
以下の条件式（４）および（５）を満足することを特徴とする請求項１記載の変倍光学系。
νｄ_１３＜２７ …（４）
νｄ_２３＜２７ …（５）
ただし、
νｄ_１３：第１レンズ群の第３レンズＬ１−３のｄ線に対するアッベ数
νｄ_２３：第２レンズ群の第３レンズＬ２−３のｄ線に対するアッベ数
以下の条件式（６）を満足することを特徴とする請求項１または２記載の変倍光学系。
｜ｒｆ_２２／ｒｂ_２２｜＜１．０ …（６）
ただし、
ｒｆ_２２：第２レンズ群の第２レンズＬ２−２の物体側の面の曲率半径
ｒｂ_２２：第２レンズ群の第２レンズＬ２−２の結像面側の面の曲率半径
前記第２レンズ群の前記第１レンズＬ２−１が、両面が非球面とされた両凸レンズよりなることを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか１項記載の変倍光学系。