JP2016095448A - ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 - Google Patents

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Takeyoshi Saiga
丈慶 齋賀
和彦 梶山
Kazuhiko Kajiyama
和彦 梶山
中野　正嗣
Masatsugu Nakano
正嗣 中野
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Abstract

【課題】高ズーム比で可視域から近赤外光全域にわたって諸収差を良好に補正した高い光学性能を有するズームレンズを提供する。【解決手段】物体側から像側へ順に、正、負、負の屈折力の第１乃至第３レンズ群Ｇ１、Ｇ３、開口絞りＳＴＯ、正の屈折力の第４レンズ群Ｇ４から構成され、ズーミングに際して第２レンズ群と第３レンズ群が互いに異なった軌跡で移動するズームレンズにおいて、第１レンズ群乃至第４レンズ群のうち少なくとも１つのレンズ群は隣接して配置された正レンズＬＰと負レンズＬＮよりなる１対のレンズ部ＬＢを有し、波長４００ｎｍでの材料の屈折率Ｎ４００、波長１０５０ｎｍでの材料の屈折率Ｎ１０５０、波長１７００ｎｍでの材料の屈折率Ｎ１７００、材料のアッベ数νＩＲと材料の部分分散比θＩＲを各々適切に設定する。【選択図】図１

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。
近年、撮像装置に用いられる撮像光学系は、高ズーム比で全系が小型のズームレンズであることが要望されている。例えば、監視カメラ用の撮像光学系は全系が小型で高ズーム比であること、また昼夜の撮影において良好な光学性能が得られるズームレンズであることが要望されている。
一般的に監視カメラは、多くの場合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。近赤外光を使用すると、例えば視界の良くない濃霧時においては可視光よりも散乱の影響が少ない状態で撮影することができるという特徴がある。そのため、監視カメラに使用されるズームレンズには、可視域から近赤外域までの広い波長域で収差補正されていることが要望されている。この他、国境監視等においては広い範囲の監視及び遠方の船舶の判別等の用途のため、高ズーム比で可視域から近赤外域にかけて諸収差を良好に補正した明るいズームレンズであることが要望されている。
従来、高ズーム比で可視光から近赤外域にかけて諸収差を補正した監視カメラに好適なズームレンズが知られている（特許文献１，２）。特許文献１，２では物体側から像側へ順に、正、負、負、正の屈折力の第１レンズ群乃至第４レンズ群よりなり、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高ズーム比のズームレンズを開示している。
特開平０２−１２６２１３号公報 特開２００９−２０４６５５号公報
監視カメラ用のズームレンズにおいて、夜間の撮影には多くの場合、近赤外光が利用される。しかしながら、新月近くの月明かりが非常に少ない場合や、月が雲に隠れている場合等、近赤外光において十分な光量を得られないことがある。一方で、太陽光によって大気中の水酸化イオンが励起された後、ナイトグローと呼ばれる光(ピーク波長１．６μｍ)が放出される。この光を利用すると、月明かりが少ない場合でも良好な撮影が容易となる。
一般に、近赤外光は、可視光よりも散乱の影響を受けにくい特徴がある。このため、悪天候、粉塵などの悪環境下においても、ナイトグローを使うと被写体の撮影が容易となる。しかし、ナイトグローは波長１．０μｍ〜波長１．７μｍまで波長幅がある。このため、ナイトグローを利用して撮影しようとしたとき、ナイトグローを含む近赤外まで諸収差、特に軸上色収差が良好に補正されていることが必要となり、そうでないズームレンズを用いると、高い光学性能が得られない。
特許文献１、特許文献２に記載のズームレンズは、それぞれ高ズーム比であり、かつ可視から近赤外までの収差が良好に補正されている。しかしながら、波長１．７μｍの近赤外域までの色収差の補正が必ずしも十分ではない。このため、ナイトグローを使った撮影をした場合に、高い光学性能を得るのが難しい。監視カメラ用のズームレンズにおいて、高ズーム比化を図りつつ可視領域から波長１．７μｍ程度の近赤外領域に至る広い波長範囲にわたり良好なる光学性能を得るには、ズームタイプ、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。
本発明は、高ズーム比で、しかも可視域から近赤外域までの広い波長域の光に対して、良好な結像性能を備えたズームレンズの提供を目的とする。
本発明のズームレンズは、物体側から像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群と、負の屈折力の第２レンズ群と、負の屈折力の第３レンズ群と、正の屈折力の第４レンズ群から構成され、ズーミングに際して前記第２レンズ群と前記第３レンズ群が互いに異なる軌跡で移動することにより、隣り合うレンズ群の間隔が変化するズームレンズにおいて、
前記第１レンズ群乃至前記第４レンズ群のうち少なくとも１つのレンズ群は、隣接して配置された正レンズＬＰと負レンズＬＮよりなる１対のレンズ部ＬＢを有し、
レンズの材料の波長４００ｎｍにおける屈折率をＮ４００、
レンズの材料の波長１０５０ｎｍにおける屈折率をＮ１０５０、
レンズの材料の波長１７００ｎｍにおける屈折率をＮ１７００、
レンズの材料のアッベ数νＩＲと部分分散比θＩＲを、それぞれ
νＩＲ＝（Ｎ１０５０−１）／（Ｎ４００−Ｎ１７００）
θＩＲ＝（Ｎ４００−Ｎ１０５０）／（Ｎ４００−Ｎ１７００）
とし、
前記正レンズＬＰの材料のアッベ数と部分分散比を各々νＩＲＰ，θＩＲＰ、
前記負レンズＬＮの材料のアッベ数と部分分散比を各々νＩＲＮ，θＩＲＮ、
とするとき、
−０．００１５≦（θＩＲＰ−θＩＲＮ）／（νＩＲＰ−νＩＲＮ）＜０．０１５０
なる条件式を満足することを特徴としている。
この他、本発明のズームレンズは、物体側から像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、負の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群から構成され、ズーミングに際して前記第２レンズ群と前記第３レンズ群が互いに異なる軌跡で移動することにより、隣り合うレンズ群の間隔が変化するズームレンズにおいて、
波長１０５０ｎｍにおける前記第１レンズ群の焦点距離をＦ１Ｍ、
波長１７００ｎｍにおける前記第１レンズ群の焦点距離をＦ１Ｌ、
とするとき、
−０．００５＜（Ｆ１Ｌ−Ｆ１Ｍ）／Ｆ１Ｍ＜０．００５
なる条件式を満足することを特徴としている。
本発明によれば、高ズーム比で可視域から近赤外光全域にわたって諸収差を良好に補正した高い光学性能を有するズームレンズが得られる。
実施例１のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図 （Ａ）、（Ｂ） 実施例１のズームレンズの広角端と望遠端における諸収差図 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 （Ａ）、（Ｂ） 実施例２のズームレンズの広角端と望遠端における諸収差図 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 （Ａ）、（Ｂ） 実施例３のズームレンズの広角端と望遠端における諸収差図 本発明の監視カメラ（撮像装置）の要部概略図
以下に、本発明の好ましい実施形態について図面を参照して説明する。本発明のズームレンズは、物体側から像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群と、負の屈折力の第２レンズ群と、負の屈折力の第３レンズ群と、正の屈折力の第４レンズ群から構成されている。ズーミングに際して第２レンズ群と第３レンズ群が互いに異なる軌跡で移動する。そして隣り合うレンズ群の間隔が変化する。
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）及び（ｂ）はそれぞれ、実施例１のズームレンズの広角端及び望遠端（長焦点距離端）における収差図である。実施例１はズーム比２０．０で、収差補正された波長域は波長４００ｎｍ〜波長１７００ｎｍ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）及び（ｂ）はそれぞれ、実施例２のズームレンズの広角端及び望遠端における収差図である。ズーム比は１９．５で、収差補正された波長域は波長４００ｎｍ〜波長１７００ｎｍである。
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）及び（ｂ）はそれぞれ、実施例３のズームレンズの広角端及び望遠端における収差図である。ズーム比は１９．８で、収差補正された波長域は波長４００ｎｍ〜波長１７００ｎｍである。図７は本発明の撮像装置の要部概略図である。各実施例に係るズームレンズは撮像装置に用いられる。
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。レンズ断面図において、Ｇ１は正の屈折力の第１レンズ群、Ｇ２は負の屈折力の第２レンズ群、Ｇ３は負の屈折力の第３レンズ群、Ｇ４は正の屈折力の第４レンズ群である。ＳＴＯは解放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。ＣＧ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。
ＩＭＧ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。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。
各実施例において、第１レンズ群Ｇ１を物体側へ繰り出すことで無限遠から近距離へのフォーカシングを行っている。収差図は後述する数値実施例をミリメートル単位で表したときのミリメートル単位で示している。球面収差図においては波長１７００ｎｍ（１．７０μｍ）、波長１０５０ｎｍ（１．０５μｍ）、波長５８７ｎｍ（０．５８７μｍ）（ｄ線）、波長４３５ｎｍ（０．４３５μｍ）（ｇ線）に関する収差を示している。非点収差図においては、ｍはｄ線のメリディオナル像面、ｓはｄ線のサジタル像面を表している。
尚、以下の実施例において広角端と望遠端は変倍用レンズ群（第２レンズ群Ｇ２）が機構上で光軸上移動可能な範囲の両端に位置した時のズーム位置をいう。以下、断りがない限り、レンズ構成は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。
本発明のズームレンズは、物体側から像側へ順に正の屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、負の屈折力の第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力の第４レンズ群Ｇ４から構成されている。広角端から望遠端へのズーミングに際して、第２レンズ群Ｇ２は光軸にそって物体側から像側へ直線的に移動する。第３レンズ群Ｇ３は物体側から像側へ順に非直線的に移動する。
第１レンズ群Ｇ１乃至第４レンズ群Ｇ４のうち少なくとも１つのレンズ群は、隣接して配置された正レンズＬＰと負レンズＬＮよりなる１対のレンズ部ＬＢを有する。レンズの材料の波長４００ｎｍにおける屈折率をＮ４００、レンズの材料の波長１０５０ｎｍにおける屈折率をＮ１０５０、レンズの材料の波長１７００ｎｍにおける屈折率をＮ１７００とする。レンズの材料のアッベ数νＩＲと部分分散比θＩＲを、それぞれ
νＩＲ＝（Ｎ１０５０−１）／（Ｎ４００−Ｎ１７００）
θＩＲ＝（Ｎ４００−Ｎ１０５０）／（Ｎ４００−Ｎ１７００）
とする。
正レンズＬＰの材料のアッベ数と部分分散比を各々νＩＲＰ，θＩＲＰ、負レンズＬＮの材料のアッベ数と部分分散比を各々νＩＲＮ，θＩＲＮとする。このとき、
−０．００１５≦（θＩＲＰ−θＩＲＮ）／（νＩＲＰ−νＩＲＮ）＜０．０１５０
・・・（１）
なる条件式を満足する。条件式（１）は正レンズＬＰと負レンズＬＮで波長４００ｎｍと波長１７００ｎｍの軸上色収差を補正した場合に発生する波長１０５０ｎｍで生じる軸上色収差の２次スペクトルの指標を表している。
一般的な光学材料を用いて正レンズＬＰと負レンズＬＮよりなる１対のレンズ部ＬＢで軸上色収差を補正すると条件式（１）で示す軸上色収差の２次スペクトルの指標は負の値を持っている。そのため、一般的な材料で軸上色収差を補正したレンズ群に条件式（１）の上限に近い値を持つ正レンズＬＰと負レンズＬＮよりなる１対のレンズ部ＬＢを配置すると、軸上色収差の２次スペクトルが打ち消しあう。この結果、可視域から近赤外域の広い波長域に渡って軸上色収差を良好に補正することができる。
また、条件式（１）の下限に近い値を持つ正レンズＬＰと負レンズＬＮよりなる１対のレンズ部ＬＢを配置すると、軸上色収差の２次スペクトルの指標が小さくなる。このため、軸上色収差の２次スペクトルを低減することができ可視域から近赤外域の広い波長域に渡って軸上色収差を良好に補正することができる。さらに、本発明におけるズームレンズにおいては、開口絞りＳＴＯを挟んで物体側のレレンズ群の少なくとも１つのレンズ群と像側のレンズ群のうち、少なくとも１つのレンズ群に条件式（１）を満足するレンズ部ＬＢを配置していることが好ましい。
本発明におけるズームレンズは、開口絞りＳＴＯよりも物体側のレンズは望遠側において軸上色収差に大きく影響し、開口絞りＳＴＯよりも像側のレンズは広角側において軸上色収差に大きく影響する。そのため開口絞りＳＴＯを挟んで物体側と像側に各々少なくとも１つずつ条件式（１）をみたす隣り合った正レンズと負レンズよりなる１対のレンズ部ＬＢを配置している。これにより高ズーム比のズームレンズであっても可視域から近赤外域の広い波長域に渡って軸上色収差を良好に補正している。
さらに、本発明におけるズームレンズにおいては、第１レンズ群Ｇ１乃至第４レンズ群Ｇ４の各レンズ群に少なくとも１つずつ条件式（１）をみたす隣り合った正レンズと負レンズよりなる１対のレンズ部ＬＢを配置していることが好ましい。各レンズ群に少なくとも１つずつ条件式（１）をみたす隣り合った正レンズと負レンズよりなる１対のレンズ部ＬＢを配置することで、各レンズ群で発生する軸上色収差を良好に補正することが容易となる。これによれば、全体として見たときに可視域から近赤外域の広い波長域に渡って軸上色収差をより良好に補正することが容易となる。
以上のように本発明によれば、可視域から近赤外域、特にナイトグローのピークである１．６μｍまでの非常に広い波長域の光に対して、良好な結像性能を備えた、高ズーム比のズームレンズが得られる。
本発明において好ましくは次の条件式のうち１つ以上を満足するのが良い。波長１０５０ｎｍにおける第１レンズ群の焦点距離をＦ１Ｍ、波長１７００ｎｍにおける第１レンズ群の焦点距離をＦ１Ｌとする。波長１０５０ｎｍでの望遠端における全系の焦点距離をＦＴＭとする。
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。
−０．００５＜（Ｆ１Ｌ−Ｆ１Ｍ）／Ｆ１Ｍ＜０．００５・・・（２）
０．３＜Ｆ１Ｍ／ＦＴＭ＜０．８ ・・・（３）
本発明のズームレンズは、物体側から像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、変倍のために光軸方向に移動する負の屈折力の第２レンズ群Ｇ２を有する。更に変倍により生じる焦点移動を補正する光軸方向に移動する負の屈折力の第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力の第４レンズ群Ｇ４を備えている。
ここでＦ１Ｌを波長１７００ｎｍに対する第１レンズ群Ｇ１の焦点距離、Ｆ１Ｍを波長１０５０ｎｍに対する第１レンズ群Ｇ１の焦点距離とそれぞれ定義する。このような構成のもと、条件式（２）を満足することで、可視域から近赤外域の広い波長域に渡って望遠端における軸上色収差を良好に補正している。条件式（２）は、第１レンズ群Ｇ１で発生する近赤外域の軸上色収差量を推定する指標である。条件式（２）の下限を下回ると或いは上限を上回ると、第１レンズ群Ｇ１で発生する望遠端における軸上色収差の２次スペクトルが増大し、結像性能が低下してくる。
条件式（３）は波長１０５０ｎｍに対する第１レンズ群Ｇ１の焦点距離と望遠端における全系の焦点距離の比に関する。条件式（３）の下限を下回ると、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離が短くなりすぎて諸収差の補正が困難になる。また条件式（３）の上限を上回ると、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離が長くなることでレンズ全長（第１レンズ面から像面までの長さ）が長くなり、全系の小型化が困難になる。
尚、本発明におけるズームレンズは、条件式（２）のみを満足するものであっても良い。
本発明におけるズームレンズにおいては、ズーミングに際して第１レンズ群、第２レンズ群、第３レンズ群及び第４レンズ群はそれぞれ移動しても良い。以上説明したように本発明によれば、可視域から近赤外域の広い波長域に亘って諸収差を低減した、高い光学性能のズームレンズが得られる。
次に各実施例のズームレンズのレンズ構成について説明する。
［実施例１］
実施例１のズームレンズの構成について説明する。実施例１のズームレンズは、図１に示すように、正の屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、負の屈折力の第３レンズ群Ｇ３と、所定の口径を決める開口絞りＳＴＯと、正の屈折力の第４レンズ群Ｇ４より構成される。第４レンズ群Ｇ４と像面ＩＭＧの間には光学ブロックＣＧが配置されている。この光学ブロックＣＧは、必要のない場合は省略できる。
以下、Ｌｉは物体側から像側へ順に数えた第ｉ番目のレンズであることを示す。第１レンズ群Ｇ１は、正の屈折力のレンズ（以下「正レンズ」という。）Ｌ１、正レンズＬ３、正レンズＬ４、正レンズＬ５、正レンズＬ７、正レンズＬ９と、負の屈折力のレンズ（以下「負レンズ」という。）Ｌ２、負レンズＬ６、負レンズＬ８、負レンズＬ１０により構成されている。負レンズＬ２と正レンズＬ３、正レンズＬ５と負レンズＬ６、正レンズＬ７と負レンズＬ８及び正レンズＬ９と負レンズＬ１０は接合されている。
第２レンズ群Ｇ２は、正レンズＬ１３、正レンズＬ１５と、負レンズＬ１１、負レンズＬ１２、負レンズＬ１４により構成されている。負レンズＬ１２と正レンズＬ１３及び負レンズＬ１４と正レンズＬ１５は接合されている。第３レンズ群Ｇ３は、正レンズＬ１６、正レンズＬ１８と、負レンズＬ１７により構成されている。負レンズＬ１７と正レンズＬ１８は接合されている。また、正レンズＬ１６は非球面が使用されている。
第４レンズ群Ｇ４は、正レンズＬ１９、正レンズＬ２０、正レンズＬ２２、正レンズＬ２４、正レンズＬ２６、正レンズＬ２７と負レンズＬ２１、負レンズＬ２３、負レンズＬ２５により構成されている。正レンズＬ２０と負レンズＬ２１、正レンズＬ２２と負レンズＬ２３、正レンズＬ２４と負レンズＬ２５、正レンズＬ２６と正レンズＬ２７は接合されている。
ズーミングに際して第２レンズ群Ｇ２及び第３レンズ群Ｇ３が光軸方向に移動する。具体的には、第２レンズ群Ｇ２を光軸上で移動させることで変倍が行われ、それに伴う像面の変動は第３レンズ群Ｇ３を移動させることで補正している。各レンズ群において、条件式（１）乃至（３）に対応するレンズ及び値は、表１に示すとおりである。
［実施例２］
実施例２のズームレンズの構成について説明する。各レンズ群の屈折力の符号、ズーミングに際しての各レンズ群の移動等は実施例１と同じである。第１レンズ群Ｇ１は、正レンズＬ１、正レンズＬ３、正レンズＬ５と、負レンズＬ２、負レンズＬ４により構成されている。負レンズＬ２と正レンズＬ３及び負レンズＬ４と正レンズＬ５は接合されている。
第２レンズ群Ｇ２は、正レンズＬ８、正レンズＬ１０と、負レンズＬ６、負レンズＬ７、負レンズＬ９により構成されている。負レンズＬ７と正レンズＬ８及び負レンズＬ９と正レンズＬ１０は接合されている。第３レンズ群Ｇ３は、正レンズＬ１２と、負レンズＬ１１により構成されている。負レンズＬ１１と正レンズＬ１２は接合されている。また、負レンズＬ１１は非球面が使用されている。
第４レンズ群Ｇ４は、正レンズＬ１３、正レンズＬ１５、正レンズＬ１６と負レンズＬ１４、負レンズＬ１７、負レンズＬ１８により構成されている。正レンズＬ１３と負レンズＬ１４及び正レンズＬ１６と負レンズＬ１７は接合されている。また、正レンズＬ１３及び負レンズＬ１８は非球面が使用されている。
各レンズ群において、条件式（１）乃至（３）に対応するレンズ及び値は、表１に示すとおりである。
［実施例３］
実施例３のズームレンズの構成について説明する。各レンズ群の屈折力の符号、ズーミングに際しての各レンズ群の移動等は実施例１と同じである。第１レンズ群Ｇ１は、正レンズＬ２、正レンズＬ３、正レンズＬ４、正レンズＬ５と、負レンズＬ１、負レンズＬ６により構成されている。負レンズＬ１と正レンズＬ２及び正レンズＬ４と正レンズＬ５は接合されている。
第２レンズ群Ｇ２は、正レンズＬ８、正レンズＬ１０と、負レンズＬ７、負レンズＬ９により構成されている。負レンズＬ９と正レンズＬ１０は接合されている。また、負レンズＬ７は非球面が使用されている。第３レンズ群Ｇ３は、正レンズＬ１１、正レンズＬ１３と、負レンズＬ１２により構成されている。負レンズＬ１２と正レンズＬ１３は接合されている。また、正レンズＬ１１は非球面が使用されている。
第４レンズ群Ｇ４は、正レンズＬ１４、正レンズＬ１５、正レンズＬ１７、正レンズ１９、正レンズＬ２１と負レンズＬ１６、負レンズＬ１８、負レンズＬ２０により構成されている。正レンズＬ１５と負レンズＬ１６、正レンズＬ１７と負レンズＬ１８及び正レンズＬ１９と負レンズＬ２０は接合されている。
各レンズ群において、条件式（１）乃至（３）に対応するレンズ及び値は表１に示すとおりである。
以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、各実施例では波長４００ｎｍ〜波長１７００ｎｍの波長範囲を補正したズームレンズを示したが、補正波長範囲を限定するものではなく上記補正波長範囲を狭くあるいは広くしたズームレンズにも適用可能である。
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７を用いて説明する。図７において、３０は監視カメラ本体、３１は実施例１乃至３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影光学系である。３２はカメラ本体に内蔵され、撮影光学系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。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。
以下、各実施例の数値実施例を示す。各数値実施例において面番号ｉは物体面から像面まで順に数えた光学面である。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番目の間隔である（符号は物体側から像面側へ測ったときを（光が近行するときを）正、逆方向を負としている）。Ｎｄｉ、νｄｉはそれぞれ波長５８７．６ｎｍ（ｄ線）に対する材料の屈折率とアッベ数を示している。焦点距離は波長５８７．６ｎｍにおける値である。
非球面の形状は、以下の式に示す一般的な非球面の式で表される。以下の式において、Ｚは光軸方向の座標、ｃは曲率（曲率半径ｒの逆数）、ｈは光軸からの高さ、ｋは円錐係数、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅは各々、４次、６次、８次、１０次、１２次の非球面係数である。
「Ｅ−Ｘ」は「１０-Ｘ」を意味する。＊面形状を有する面を意味している。また、前述した各条件式と数値実施例との関係を表１に示す。
（数値実施例１）
面データ
面番号 r d Ｎｄ νｄ
1 252.11 14.02 1.487 70.2
2 -354.71 1.00
3 -4425.38 4.00 1.697 55.5
4 101.32 15.97 1.439 94.9
5 725.87 0.15
6 257.41 4.47 1.439 94.9
7 440.87 1.00
8 134.30 16.06 1.439 94.9
9 -489.94 1.40 1.622 53.2
10 839.95 0.15
11 96.14 16.04 1.439 94.9
12 98516.58 1.40 1.516 64.1
13 249.40 4.65
14 177.17 11.56 1.564 60.7
15 -283.29 1.40 1.487 70.2
16 144.63 可変
17 5928.48 1.50 1.883 40.8
18 52.79 5.46
19 913.53 1.40 1.497 81.5
20 54.52 10.00 1.801 35.0
21 -128.30 3.00
22 -82.35 3.00 1.497 81.5
23 27.41 10.00 1.487 70.2
24 92.90 可変
25＊ 60.80 3.64 1.532 48.8
26 -292.08 7.85
27 -28.02 1.00 1.497 81.5
28 20.26 3.50 1.487 70.2
29 51.97 可変
30（絞り ∞ 0.15
31 79.58 5.00 1.618 63.3
32 -182.09 2.24
33 31.98 6.00 1.497 81.5
34 -121.13 2.13 1.487 70.2
35 36.19 40.00
36 73.58 5.99 1.439 94.9
37 -18.91 1.60 1.801 35.0
38 -114.35 3.00
39 20.23 8.00 1.497 81.5
40 -96.19 3.00 1.540 59.5
41 17.49 9.49
42 67.03 2.24 1.564 60.7
43 88.79 4.45 1.801 35.0
44 -42.25 0.15
45 ∞ 30.00 1.603 38.0
46 ∞ 16.20 1.516 64.1
47 ∞ 0.15
非球面データ
面番号
25 K =0.00E+00 A = 7.07E-06 B =2.71E-09
C =8.50E-11 D =-3.88E-13 E =7.77E-16
各種データ
広角端 中間 望遠端
焦点距離 25 111.8 499.9
Fno 2.8 2.8 5
像高 5.5 5.5 5.5

d16 2.40 63.75 79.42
d24 50.17 2.02 36.61
d29 64.05 50.86 0.60
（数値実施例２）
面データ
面番号 r d Ｎｄ νｄ
1 132.99 12.04 1.487 70.2
2 -5321.70 0.15
3 156.62 0.90 1.697 55.5
4 79.28 16.28 1.439 94.9
5 1353.19 3.83
6 -385.50 0.90 1.516 64.1
7 124.15 12.13 1.439 94.9
8 -457.55 可変
9 95.89 2.66 1.883 40.8
10 45.06 2.85
11 81.36 0.90 1.497 81.5
12 32.85 15.00 1.801 35.0
13 74.08 4.95
14 -71.66 0.90 1.497 81.5
15 31.33 5.62 1.487 70.2
16 171.83 可変
17＊ -87.66 0.90 1.439 94.9
18 24.74 2.72 1.516 64.1
19 67.58 可変
20（絞り）∞ 0.10
21＊ 44.10 9.73 1.439 94.9
22 -30.82 0.90 1.613 58.7
23 -92.84 0.10
24 40.34 7.00 1.439 94.9
25 -64.31 3.40
26 54.14 3.18 1.497 81.5
27 -192.90 0.90 1.652 58.6
28 43.90 3.42
29 -49.62 29.20 1.487 70.2
30＊ -287.98 11.00
31 ∞ 33.00 1.608589 46.4
32 ∞ 13.20 1.517 64.2
33 ∞ 8.27
非球面データ
面番号
17 K =0.00E+00 A =-3.03E-07 B =-2.16E-10
C =-1.78E-12 D =-4.13E-14 E =0.00E+00
21 K =0.00E+00 A =-1.62E-06 B =-8.04E-10
C =7.05E-13 D =-3.55E-15 E =0.00E+00
30 K =0.00E+00 A =1.08E-05 B =-3.12E-09
C =1.43E-10 D =-5.97E-13 E =0.00E+00
各種データ
広角端 中間 望遠端
焦点距離 25 111.8 499.9
Fno 2.8 2.8 5.3
像高 5.5 5.5 5.5

d8 0.10 118.29 157.01
d16 119.62 1.01 35.87
d19 74.13 74.55 0.98
（数値実施例３）
面データ
面番号 r d Ｎｄ νｄ
1 1310.28 4.00 1.741 52.6
2 185.45 15.42 1.439 94.9
3 -491.24 0.15
4 114.03 22.92 1.439 94.9
5 -414.75 0.15
6 124.71 15.28 1.439 94.9
7 -1081.75 3.65 1.720 34.7
8 -463.20 6.85
9 -259.08 4.00 1.741 52.6
10 259.49 可変
11＊ 681.32 1.50 1.883 40.8
12 28.95 3.00
13 43.79 7.99 1.801 35.0
14 -1833.05 5.00
15 -42.40 3.00 1.497 81.5
16 27.21 10.00 1.573 57.7
17 -129.47 可変
18＊ 56.27 5.00 1.532 48.8
19 -184.94 1.66
20 -34.08 1.00 1.497 81.5
21 20.23 3.18 1.573 57.7
22 33.79 可変
23（絞り）∞ 0.15
24 49.87 5.00 1.618 63.3
25 -193.54 0.15
26 46.71 5.36 1.497 81.5
27 -51.25 1.40 1.573 57.7
28 44.59 40.00
29 49.65 6.65 1.439 94.9
30 -24.36 1.60 1.740999 52.6
31 -215.43 0.15
32 18.44 8.00 1.497 81.5
33 136.43 3.00 1.540 59.5
34 14.45 20.93
35 51.73 7.00 1.564 60.7
36 -44.51 0.15
37 ∞ 30.00 1.603 38.0
38 ∞ 16.20 1.516 64.1
39 ∞ 0.15
非球面データ
面番号
11 K =0.00E+00 A =2.67E-06 B =4.88E-10
C =-1.72E-12 D =3.48E-15 E =-3.08E-18
18 K =0.00E+00 A =7.37E-06 B =9.58E-09
C =-2.91E-11 D =5.44E-13 E =-2.08E-15
各種データ
広角端 中間 望遠端
焦点距離 25 111.6 495.6
Fno 2.8 2.8 5
像高 5.5 5.5 5.5

d10 0.28 86.16 112.20
d17 77.07 1.00 25.05
d22 60.98 51.17 1.08

Ｇ１ 第１レンズ群 Ｇ２ 第２レンズ群 Ｇ３ 第３レンズ群
Ｇ４ 第４レンズ群 ＳＴＯ 絞り ＩＭＧ 像面
ＣＧ フィルター等のガラスブロック
Ｌ１〜Ｌ１８ レンズ

Claims (7)

  1. 物体側から像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群と、負の屈折力の第２レンズ群と、負の屈折力の第３レンズ群と、正の屈折力の第４レンズ群から構成され、ズーミングに際して前記第２レンズ群と前記第３レンズ群が互いに異なる軌跡で移動することにより、隣り合うレンズ群の間隔が変化するズームレンズにおいて、
    前記第１レンズ群乃至前記第４レンズ群のうち少なくとも１つのレンズ群は、隣接して配置された正レンズＬＰと負レンズＬＮよりなる１対のレンズ部ＬＢを有し、
    レンズの材料の波長４００ｎｍにおける屈折率をＮ４００、
    レンズの材料の波長１０５０ｎｍにおける屈折率をＮ１０５０、
    レンズの材料の波長１７００ｎｍにおける屈折率をＮ１７００、
    レンズの材料のアッベ数νＩＲと部分分散比θＩＲを、それぞれ
    νＩＲ＝（Ｎ１０５０−１）／（Ｎ４００−Ｎ１７００）
    θＩＲ＝（Ｎ４００−Ｎ１０５０）／（Ｎ４００−Ｎ１７００）
    とし、
    前記正レンズＬＰの材料のアッベ数と部分分散比を各々νＩＲＰ，θＩＲＰ、
    前記負レンズＬＮの材料のアッベ数と部分分散比を各々νＩＲＮ，θＩＲＮ、
    とするとき、
    −０．００１５≦（θＩＲＰ−θＩＲＮ）／（νＩＲＰ−νＩＲＮ）＜０．０１５０
    なる条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
  2. 前記ズームレンズは、さらに開口絞りを有し、
    前記開口絞りの物体側に配置された少なくとも１つのレンズ群は、前記レンズ部ＬＢを有し、前記開口絞りの像側に配置された少なくとも１つのレンズ群は、前記レンズ部ＬＢを有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. 前記第１レンズ群乃至前記第４レンズ群はいずれも前記レンズ部ＬＢを有することを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
  4. 波長１０５０ｎｍにおける前記第１レンズ群の焦点距離をＦ１Ｍ、
    波長１７００ｎｍにおける前記第１レンズ群の焦点距離をＦ１Ｌ、
    とするとき、
    −０．００５＜（Ｆ１Ｌ−Ｆ１Ｍ）／Ｆ１Ｍ＜０．００５
    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。
  5. 物体側から像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、負の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群から構成され、ズーミングに際して前記第２レンズ群と前記第３レンズ群が互いに異なる軌跡で移動することにより、隣り合うレンズ群の間隔が変化するズームレンズにおいて、
    波長１０５０ｎｍにおける前記第１レンズ群の焦点距離をＦ１Ｍ、
    波長１７００ｎｍにおける前記第１レンズ群の焦点距離をＦ１Ｌ、
    とするとき、
    −０．００５＜（Ｆ１Ｌ−Ｆ１Ｍ）／Ｆ１Ｍ＜０．００５
    なる条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
  6. 波長１０５０ｎｍにおける前記第１レンズ群の焦点距離をＦ１Ｍ、
    波長１０５０ｎｍでの望遠端における全系の焦点距離をＦＴＭ、
    とするとき、
    ０．３＜Ｆ１Ｍ／ＦＴＭ＜０．８
    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。
  7. 請求項１乃至６のいずれか１項に記載のズームレンズと、該ズームレンズによって形成された像を受光する固体撮像素子を有することを特徴とする撮像装置。
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