JP5417219B2

JP5417219B2 - ズームレンズ

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Publication number: JP5417219B2
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Description

この発明は、ビデオカメラ、特に監視カメラに最適なズームレンズに関する。

従来より、無人の施設の監視のために、ＣＣＴＶ（ＣｌｏｓｅｄＣｉｒｃｕｉｔＴｅｌｅＶｉｓｉｏｎ）などの監視カメラが広く用いられている。監視カメラでは、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ことが多い。したがって、監視カメラには、昼夜を問わず使用可能なレンズ系、すなわち可視域と近赤外域の双方の光に対応可能なレンズ系が求められる。

一般に、可視光域用に設計されたレンズ系では、特に、近赤外光領域において色収差が発生し、夜間の近赤外光での撮影の際にピントずれを起こしてしまう。そこで、監視カメラに搭載されるレンズ系としては、可視光域から近赤外光域までの広い波長域の光に対してピント位置が一定となるように、広帯域の色収差を良好に補正できるものが好ましい。さらに、変倍可能であり、小型、大口径比で良好な光学性能を有するレンズであればより好ましい。

従来においても、監視カメラに搭載できるように、可視域から近赤外域までの光に対応可能なズームレンズが提案されている（たとえば、特許文献１を参照。）。特許文献１に開示されているズームレンズは、物体側から順に、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レンズ群とが配置されて構成されている。そして、前記第１レンズ群には、物体側から順に、２枚の負メニスカスレンズ、両凹レンズと正レンズからなる接合レンズが配置されている。また、前記第２レンズ群には、最も物体側に２枚の正の単レンズが配置されている。

特開２００５−１３４８８７号公報

従来より、監視カメラ用のレンズ系として、可視光域から近赤外光域までの広帯域の波長に対応可能なことに加え、薄暗い場所をより広い範囲まで撮影可能な広角大口径比化が要求されてきた。さらに、近年、撮像素子（ＣＣＤやＣＭＯＳ等）の高画素化が急激に進んだことで、被写体のより細かな特徴を確認できるいわゆるメガピクセル化に対応したレンズ系が求められるようになってきた。したがって、特にメガピクセル化に対応可能な監視カメラ用のレンズ系は、従来にも増して、全変倍域に亘って可視域から近赤外域までの光に対する諸収差を良好に補正できる極めて高い光学性能が求められる。

しかしながら、上記特許文献１に開示されたレンズ系をはじめとする従来技術では、大口径比化、小型化を満足した上で高い光学性能を維持することは困難であった。すなわち、大口径比化、小型化を図ると、可視光域から近赤外光域の光に対して発生する諸収差の補正が困難になり、メガピクセル化に対応できないという問題があった。

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、大口径比化、小型化を達成するとともに、全変倍域に亘って可視光域から近赤外光域の光に対して発生する諸収差を良好に補正し、メガピクセル化に対応可能なズームレンズを提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するため、請求項１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、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レンズ群とから構成され、前記第２レンズ群を光軸に沿って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１レンズ群を光軸に沿って移動させることにより変倍に伴う結像面変動の補正を行うように構成されたズームレンズであって、前記第２レンズ群は、物体側から順に、少なくとも１面に非球面が形成された正の屈折力を有する第１レンズと、正の屈折力を有する第２レンズとが配置されて構成され、前記第２レンズ群における第１レンズのｄ線に対するアッベ数をνｄ₂₁、前記第２レンズ群における第２レンズのｄ線に対するアッベ数をνｄ₂₂とするとき、以下に示す条件式を満足し、
（１） νｄ₂₁＞６３
（２） νｄ₂₂＞７０
前記第１レンズ群は、物体側から順に、負の屈折力を有する、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の第１レンズと、負の屈折力を有する両凹形状の第２レンズと、正の屈折力を有する第３レンズとが配列された３群３枚の構成であり、前記第１レンズ群における第３レンズのｄ線に対するアッベ数をνｄ ₁₃ とするとき、以下に示す条件式を満足することを特徴とする。
（５） νｄ ₁₃ ＜２０

この請求項１に記載の発明によれば、大口径比化に伴って発生する球面収差を良好に補正するとともに、全変倍域に亘って可視光域から近赤外光域までの光に対して発生する色収差を良好に補正することができる。また、前記第１レンズ群内で発生する色収差を当該第１レンズ群自体で補正できるようになる。

また、請求項２の発明にかかるズームレンズは、請求項１に記載の発明において、前記第２レンズ群が、前記第２レンズの結像側に、物体側から順に、正の屈折力を有する第３レンズと負の屈折力を有する第４レンズとからなる接合レンズと、正の屈折力を有する第５レンズとが配置されて構成され、前記第２レンズ群における第３レンズのｄ線に対するアッベ数をνｄ₂₃とするとき、以下に示す条件式を満足することを特徴とする。
（４） νｄ₂₃＞７０

この請求項２に記載の発明によれば、大口径比化を図るとともに、より良好に色収差の補正を行うことができる。

この発明によれば、大口径比化、小型化を達成するとともに、全変倍域に亘って可視光域から近赤外光域の光に対して発生する諸収差を良好に補正し、メガピクセル化に対応可能なズームレンズを提供することができるという効果を奏する。

実施例１にかかるズームレンズの構成を示す光軸に沿う断面図である。実施例１にかかるズームレンズの広角端における諸収差図である。実施例１にかかるズームレンズの望遠端における諸収差図である。実施例２にかかるズームレンズの構成を示す光軸に沿う断面図である。実施例２にかかるズームレンズの広角端における諸収差図である。実施例２にかかるズームレンズの望遠端における諸収差図である。実施例３にかかるズームレンズの構成を示す光軸に沿う断面図である。実施例３にかかるズームレンズの広角端における諸収差図である。実施例３にかかるズームレンズの望遠端における諸収差図である。

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。

この実施の形態にかかるズームレンズは、物体側から順に配置された、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、を含み構成される。そして、このズームレンズは、前記第２レンズ群を光軸に沿って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、前記第１レンズ群を光軸に沿って移動させることにより変倍に伴う結像面変動（結像位置）の補正を行う。

この発明は、大口径比化、小型化を達成するとともに、全変倍域に亘って可視光域から近赤外光域の光に対して発生する諸収差を良好に補正することが可能なズームレンズを提供することを目的としている。そこで、かかる目的を達成するため、以下に示すような各種条件を設定している。

まず、前記第２レンズ群は、物体側から順に、少なくとも１面に非球面が形成された正の屈折力を有する第１レンズと、正の屈折力を有する第２レンズとが配置されて構成される。前記第２レンズ群中の、最も物体側に配置される第１レンズに非球面を形成することで、大口径比化に伴って発生する球面収差を良好に補正することができるようになる。

加えて、前記第２レンズ群における第１レンズのｄ線に対するアッベ数をνｄ₂₁、前記第２レンズ群における第２レンズのｄ線に対するアッベ数をνｄ₂₂とするとき、次の条件式を満足することが好ましい。
（１） νｄ₂₁＞６３
（２） νｄ₂₂＞７０

条件式（１）および条件式（２）は、全変倍域に亘って可視光域から近赤外光域までの光に対して発生する色収差を良好に補正するための条件を規定する式である。条件式（１）および（２）を満足する低分散材料で前記第２レンズ群における第１レンズおよび第２レンズを形成することにより、全変倍域に亘って可視光域から近赤外光域までの光に対して発生する色収差を良好に補正することができるようになる。なお、条件式（１）および条件式（２）においてそれらの下限を下回ると、軸上色収差の補正が困難となり、可視域から近赤外域までの光に対して発生する色収差を十分に補正できない。

さらに、この実施の形態にかかるズームレンズでは、前記第２レンズ群の変倍に伴う広角端から望遠端までの移動量をＤ₂、ズーム比をＺとするとき、次の条件式を満足することが好ましい。
（３）２．２５＜Ｄ₂／Ｚ＜２．５５

条件式（３）は、変倍に伴う前記第２レンズ群の適切なストローク範囲を規定する式である。この条件式（３）を満足することで、高い光学性能を維持したまま、光学系の小型化を達成することができる。条件式（３）においてその上限を超えると、前記第２レンズ群の移動量が増加してしまうため、光学系の小型化が困難となる。一方、条件式（３）においてその下限を下回ると、光学系の小型化には有利になるが、特に広角端における球面収差とコマ収差との補正が困難になり、光学性能が劣化し問題となる。

さらに、この実施の形態にかかるズームレンズでは、前記第２レンズ群が、前記第２レンズの結像側に、物体側から順に、正の屈折力を有する第３レンズと負の屈折力を有する第４レンズとからなる接合レンズと、正の屈折力を有する第５レンズとが配置されて構成される。このようにすることで、前記第２レンズ群は、物体側から順に、３枚の正の屈折力を有するレンズが３枚並んで配置されることになり、全系を明るいレンズ系とすることができる。

加えて、この実施の形態にかかるズームレンズでは、前記第２レンズ群における第３レンズのｄ線に対するアッベ数をνｄ₂₃とするとき、次の条件式を満足することが好ましい。
（４） νｄ₂₃＞７０

条件式（４）も、条件式（１），（２）と同様に、全変倍域に亘って可視光域から近赤外光域までの光に対して発生する色収差を良好に補正するための条件を規定する式である。条件式（４）を満足する低分散材料で前記第２レンズ群の第３レンズを形成することにより、全変倍域に亘って可視光域から近赤外光域までの光に対して発生する色収差をさらに良好に補正することができるようになる。なお、条件式（４）においてその下限を下回ると、前記第３レンズにおける軸上色収差の補正が困難となる。

さらに、この実施の形態にかかるズームレンズは、前記第１レンズ群が、物体側から順に、負の屈折力を有する、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の第１レンズと、負の屈折力を有する両凹形状の第２レンズと、正の屈折力を有する第３レンズとが配列された３群３枚で構成される。このようにすることで、光学系の最も物体側に、負の屈折力を有する、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズを配置することができるため、広角化に有利になる。

加えて、前記第１レンズ群における第３レンズのｄ線に対するアッベ数をνｄ₁₃とするとき、次の条件式を満足することが好ましい。
（５） νｄ₁₃＜２０

条件式（５）は、前記第１レンズ群内で発生する色収差を当該第１レンズ群自体で補正できるようにするための条件を規定する式である。すなわち、前記第１レンズ群内の負レンズにより発生した軸上色収差と倍率色収差を、条件式（５）を満足することにより、正レンズである前記第３レンズにより前記負レンズとは逆方向に当該収差を同量発生させて、前記第１レンズ群全体として発生する色収差を補正できる。なお、条件式（５）においてその上限を超えると、前記第３レンズにおいて補正に必要な色収差量を発生させることができなくなり、結果として前記第１レンズ群で発生する色収差が増大してしまう。

以上説明したように、この実施の形態にかかるズームレンズは、上記各条件を満足することにより、大口径比化、小型化を達成するとともに、全変倍域に亘って可視光域から近赤外光域までの光に対して発生する諸収差を良好に補正することができるようになる。これにより、メガピクセル化された撮像素子を搭載する監視カメラなどのビデオカメラに最適なズームレンズになる。なお、上記各条件をひとつよりも複数同時に満足することにより、より優れた光学性能が得られる。

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、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ₁₁と、絞りＳＴＰと、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ₁₂とが配置されて構成される。第２レンズ群Ｇ₁₂と結像面ＩＭＧとの間には、撮像素子のカバーガラス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。また、結像面ＩＭＧには、ＣＣＤやＣＭＯＳなどの撮像素子の受光面が配置される。

第１レンズ群Ｇ₁₁は、前記物体側から順に、第１レンズＬ₁₁₁、第２レンズＬ₁₁₂、および第３レンズＬ₁₁₃が配置されて構成される。第１レンズＬ₁₁₁は、負の屈折力を有する、前記物体側に凸面を向けたメニスカスレンズで構成されている。第２レンズＬ₁₁₂は、負の屈折力を有する両凹レンズで構成されている。第３レンズＬ₁₁₃は、正の屈折力を有するレンズで構成されている。

第２レンズ群Ｇ₁₂は、前記物体側から順に、第１レンズＬ₁₂₁、第２レンズＬ₁₂₂、第３レンズＬ₁₂₃、第４レンズＬ₁₂₄、および第５レンズＬ₁₂₅が配置されて構成される。第１レンズＬ₁₂₁は、正の屈折力を有するレンズで構成され、両面に非球面が形成されている。第２レンズＬ₁₂₂は、正の屈折力を有するレンズで構成されている。第３レンズＬ₁₂₃は、正の屈折力を有するレンズで構成されている。第４レンズＬ₁₂₄は、負の屈折力を有するレンズで構成されている。第３レンズＬ₁₂₃と第４レンズＬ₁₂₄とは接合されている。また、第５レンズＬ₁₂₅は、正の屈折力を有するレンズで構成されている。

このズームレンズでは、第２レンズ群Ｇ₁₂を光軸に沿って前記物体側へ移動させることによって広角端から望遠端への変倍を行い、第１レンズ群Ｇ₁₁を光軸に沿って移動させることによって変倍に伴う結像面変動（結像位置）の補正を行う。

以下、実施例１にかかるズームレンズに関する各種数値データを示す。

ズームレンズ全系の焦点距離＝3.12mm（広角端）〜7.70mm（望遠端）
Ｆナンバ＝1.05（広角端）〜1.69（望遠端）
画角（２ω）＝118.7°（広角端）〜44.8°（望遠端）

（条件式（１）に関する数値）
第２レンズ群Ｇ₁₂における第１レンズＬ₁₂₁のｄ線に対するアッベ数(νｄ₂₁)＝81.56

（条件式（２）に関する数値）
第２レンズ群Ｇ₁₂における第２レンズＬ₁₂₂のｄ線に対するアッベ数（νｄ₂₂）＝81.54

（条件式（３）に関する数値）
第２レンズ群Ｇ₁₂の変倍に伴う広角端から望遠端までの移動量（Ｄ₂）＝5.676
ズーム比（Ｚ）＝2.468
Ｄ₂／Ｚ＝2.3

（条件式（４）に関する数値）
第２レンズ群Ｇ₁₂における第３レンズＬ₁₂₃のｄ線に対するアッベ数（νｄ₂₃）＝81.54

（条件式（５）に関する数値）
第１レンズ群Ｇ₁₁における第３レンズＬ₁₁₃のｄ線に対するアッベ数（νｄ₁₃）＝17.98

ｒ₁＝33.7252
ｄ₁＝0.90 ｎｄ₁＝1.91082 νｄ₁＝35.25
ｒ₂＝7.7780
ｄ₂＝4.60
ｒ₃＝-20.9605
ｄ₃＝0.60 ｎｄ₂＝1.51633 νｄ₂＝64.14
ｒ₄＝16.1963
ｄ₄＝1.46
ｒ₅＝18.5995
ｄ₅＝1.90 ｎｄ₃＝1.94594 νｄ₃＝17.98
ｒ₆＝57.0799
ｄ₆＝15.34（広角端）〜2.22（望遠端）
ｒ₇＝∞（開口絞り）
ｄ₇＝6.97（広角端）〜1.29（望遠端）
ｒ₈＝19.0568（非球面）
ｄ₈＝2.25 ｎｄ₄＝1.49710 νｄ₄＝81.56
ｒ₉＝-65.8596（非球面）
ｄ₉＝0.10
ｒ₁₀＝15.3317
ｄ₁₀＝5.00 ｎｄ₅＝1.49700 νｄ₅＝81.54
ｒ₁₁＝-14.8365
ｄ₁₁＝0.10
ｒ₁₂＝24.5794
ｄ₁₂＝2.80 ｎｄ₆＝1.49700 νｄ₆＝81.54
ｒ₁₃＝-19.3165
ｄ₁₃＝0.60 ｎｄ₇＝1.74077 νｄ₇＝27.79
ｒ₁₄＝9.3540
ｄ₁₄＝0.84
ｒ₁₅＝19.4818
ｄ₁₅＝2.65 ｎｄ₈＝1.77250 νｄ₈＝49.60
ｒ₁₆＝-17.8770
ｄ₁₆＝1.00（広角端）〜6.70（望遠端）
ｒ₁₇＝∞
ｄ₁₇＝3.50 ｎｄ₉＝1.51633 νｄ₉＝64.14
ｒ₁₈＝∞
ｄ₁₈＝4.39
ｒ₁₉＝∞（結像面）

円錐係数（Ｋ）および非球面係数（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）
（第８面）
Ｋ＝1.76524,
Ａ＝3.27501×10^-5, Ｂ＝-2.66681×10^-6,
Ｃ＝-7.40845×10^-8, Ｄ＝4.22194×10^-10
（第９面）
Ｋ＝-99.89602,
Ａ＝2.61402×10^-4, Ｂ＝6.09741×10^-7,
Ｃ＝-1.33155×10^-7, Ｄ＝1.31030×10^-9

また、図２は、実施例１にかかるズームレンズの広角端における諸収差図である。図３は、実施例１にかかるズームレンズの望遠端における諸収差図である。図中、ｄ線は５８７．５６ｎｍ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ΔＳ，ΔＭ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。

図４は、実施例２にかかるズームレンズの構成を示す光軸に沿う断面図である。このズームレンズは、図示しない物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ₂₁と、絞りＳＴＰと、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ₂₂とが配置されて構成される。第２レンズ群Ｇ₂₂と結像面ＩＭＧとの間には、撮像素子のカバーガラス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。また、結像面ＩＭＧには、ＣＣＤやＣＭＯＳなどの撮像素子の受光面が配置される。

第１レンズ群Ｇ₂₁は、前記物体側から順に、第１レンズＬ₂₁₁、第２レンズＬ₂₁₂、および第３レンズＬ₂₁₃が配置されて構成される。第１レンズＬ₂₁₁は、負の屈折力を有する、前記物体側に凸面を向けたメニスカスレンズで構成されている。第２レンズＬ₂₁₂は、負の屈折力を有する両凹レンズで構成されている。第３レンズＬ₂₁₃は、正の屈折力を有するレンズで構成されている。

第２レンズ群Ｇ₂₂は、前記物体側から順に、第１レンズＬ₂₂₁、第２レンズＬ₂₂₂、第３レンズＬ₂₂₃、第４レンズＬ₂₂₄、および第５レンズＬ₂₂₅が配置されて構成される。第１レンズＬ₂₂₁は、正の屈折力を有するレンズで構成され、両面に非球面が形成されている。第２レンズＬ₂₂₂は、正の屈折力を有するレンズで構成されている。第３レンズＬ₂₂₃は、正の屈折力を有するレンズで構成されている。第４レンズＬ₂₂₄は、負の屈折力を有するレンズで構成されている。第３レンズＬ₂₂₃と第４レンズＬ₂₂₄とは接合されている。また、第５レンズＬ₂₂₅は、正の屈折力を有するレンズで構成されている。

このズームレンズでは、第２レンズ群Ｇ₂₂を光軸に沿って前記物体側へ移動させることによって広角端から望遠端への変倍を行い、第１レンズ群Ｇ₂₁を光軸に沿って移動させることによって変倍に伴う結像面変動（結像位置）の補正を行う。

以下、実施例２にかかるズームレンズに関する各種数値データを示す。

ズームレンズ全系の焦点距離＝3.12mm（広角端）〜7.70mm（望遠端）
Ｆナンバ＝1.05（広角端）〜1.73（望遠端）
画角（２ω）＝118.8°（広角端）〜44.8°（望遠端）

（条件式（１）に関する数値）
第２レンズ群Ｇ₂₂における第１レンズＬ₂₂₁のｄ線に対するアッベ数(νｄ₂₁)＝71.68

（条件式（２）に関する数値）
第２レンズ群Ｇ₂₂における第２レンズＬ₂₂₂のｄ線に対するアッベ数（νｄ₂₂）＝81.54

（条件式（３）に関する数値）
第２レンズ群Ｇ₂₂の変倍に伴う広角端から望遠端までの移動量（Ｄ₂）＝6.17
ズーム比（Ｚ）＝2.468
Ｄ₂／Ｚ＝2.5

（条件式（４）に関する数値）
第２レンズ群Ｇ₂₂における第３レンズＬ₂₂₃のｄ線に対するアッベ数（νｄ₂₃）＝81.54

（条件式（５）に関する数値）
第１レンズ群Ｇ₂₁における第３レンズＬ₂₁₃のｄ線に対するアッベ数（νｄ₁₃）＝17.98

ｒ₁＝29.3376
ｄ₁＝0.90 ｎｄ₁＝1.91082 νｄ₁＝35.25
ｒ₂＝7.1781
ｄ₂＝4.97
ｒ₃＝-20.3779
ｄ₃＝0.60 ｎｄ₂＝1.51633 νｄ₂＝64.14
ｒ₄＝15.8531
ｄ₄＝0.65
ｒ₅＝15.2185
ｄ₅＝1.90 ｎｄ₃＝1.94594 νｄ₃＝17.98
ｒ₆＝38.7199
ｄ₆＝14.81（広角端）〜3.33（望遠端）
ｒ₇＝∞（開口絞り）
ｄ₇＝7.37（広角端）〜1.20（望遠端）
ｒ₈＝19.4930（非球面）
ｄ₈＝2.45 ｎｄ₄＝1.54332 νｄ₄＝71.68
ｒ₉＝-85.9542（非球面）
ｄ₉＝0.10
ｒ₁₀＝17.1478
ｄ₁₀＝5.00 ｎｄ₅＝1.49700 νｄ₅＝81.54
ｒ₁₁＝-14.6575
ｄ₁₁＝0.10
ｒ₁₂＝20.1365
ｄ₁₂＝3.05 ｎｄ₆＝1.49700 νｄ₆＝81.54
ｒ₁₃＝-18.3168
ｄ₁₃＝0.60 ｎｄ₇＝1.74077 νｄ₇＝27.79
ｒ₁₄＝9.8074
ｄ₁₄＝0.95
ｒ₁₅＝21.9850
ｄ₁₅＝2.60 ｎｄ₈＝1.77250 νｄ₈＝49.60
ｒ₁₆＝-19.0507
ｄ₁₆＝1.00（広角端）〜7.16（望遠端）
ｒ₁₇＝∞
ｄ₁₇＝3.50 ｎｄ₉＝1.51633 νｄ₉＝64.14
ｒ₁₈＝∞
ｄ₁₈＝4.40
ｒ₁₉＝∞（結像面）

円錐係数（Ｋ）および非球面係数（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）
（第８面）
Ｋ＝1.41938,
Ａ＝7.21374×10^-6, Ｂ＝-1.30927×10^-6,
Ｃ＝-7.55140×10^-8, Ｄ＝4.02316×10^-10
（第９面）
Ｋ＝26.45353,
Ａ＝2.35266×10^-4, Ｂ＝1.12744×10^-6,
Ｃ＝-1.23680×10^-7, Ｄ＝1.07977×10^-9

また、図５は、実施例２にかかるズームレンズの広角端における諸収差図である。図６は、実施例２にかかるズームレンズの望遠端における諸収差図である。図中、ｄ線は５８７．５６ｎｍ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ΔＳ，ΔＭ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。

図７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、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ₃₁と、絞りＳＴＰと、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ₃₂とが配置されて構成される。第２レンズ群Ｇ₃₂と結像面ＩＭＧとの間には、撮像素子のカバーガラス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。また、結像面ＩＭＧには、ＣＣＤやＣＭＯＳなどの撮像素子の受光面が配置される。

第１レンズ群Ｇ₃₁は、前記物体側から順に、第１レンズＬ₃₁₁、第２レンズＬ₃₁₂、および第３レンズＬ₃₁₃が配置されて構成される。第１レンズＬ₃₁₁は、負の屈折力を有する、前記物体側に凸面を向けたメニスカスレンズで構成されている。第２レンズＬ₃₁₂は、負の屈折力を有する両凹レンズで構成されている。第３レンズＬ₃₁₃は、正の屈折力を有するレンズで構成されている。

第２レンズ群Ｇ₃₂は、前記物体側から順に、第１レンズＬ₃₂₁、第２レンズＬ₃₂₂、第３レンズＬ₃₂₃、第４レンズＬ₃₂₄、および第５レンズＬ₃₂₅が配置されて構成される。第１レンズＬ₃₂₁は、正の屈折力を有するレンズで構成され、両面に非球面が形成されている。第２レンズＬ₃₂₂は、正の屈折力を有するレンズで構成されている。第３レンズＬ₃₂₃は、正の屈折力を有するレンズで構成されている。第４レンズＬ₃₂₄は、負の屈折力を有するレンズで構成されている。第３レンズＬ₃₂₃と第４レンズＬ₃₂₄とは接合されている。また、第５レンズＬ₃₂₅は、正の屈折力を有するレンズで構成されている。

このズームレンズでは、第２レンズ群Ｇ₃₂を光軸に沿って前記物体側へ移動させることによって広角端から望遠端への変倍を行い、第１レンズ群Ｇ₃₁を光軸に沿って移動させることによって変倍に伴う結像面変動（結像位置）の補正を行う。

以下、実施例３にかかるズームレンズに関する各種数値データを示す。

ズームレンズ全系の焦点距離＝3.12mm（広角端）〜7.70mm（望遠端）
Ｆナンバ＝1.05（広角端）〜1.69（望遠端）
画角（２ω）＝118.8°（広角端）〜44.8°（望遠端）

（条件式（１）に関する数値）
第２レンズ群Ｇ₃₂における第１レンズＬ₃₂₁のｄ線に対するアッベ数(νｄ₂₁)＝64.14

（条件式（２）に関する数値）
第２レンズ群Ｇ₃₂における第２レンズＬ₃₂₂のｄ線に対するアッベ数（νｄ₂₂）＝81.54

（条件式（３）に関する数値）
第２レンズ群Ｇ₃₂の変倍に伴う広角端から望遠端までの移動量（Ｄ₂）＝6.06
ズーム比（Ｚ）＝2.468
Ｄ₂／Ｚ＝2.45

（条件式（４）に関する数値）
第２レンズ群Ｇ₃₂における第３レンズＬ₃₂₃のｄ線に対するアッベ数（νｄ₂₃）＝81.54

（条件式（５）に関する数値）
第１レンズ群Ｇ₃₁における第３レンズＬ₃₁₃のｄ線に対するアッベ数（νｄ₁₃）＝17.98

ｒ₁＝30.1359
ｄ₁＝0.90 ｎｄ₁＝1.91082 νｄ₁＝35.25
ｒ₂＝7.2324
ｄ₂＝4.67
ｒ₃＝-19.8983
ｄ₃＝0.60 ｎｄ₂＝1.51633 νｄ₂＝64.14
ｒ₄＝17.0584
ｄ₄＝0.81
ｒ₅＝16.2597
ｄ₅＝1.90 ｎｄ₃＝1.94594 νｄ₃＝17.98
ｒ₆＝43.2522
ｄ₆＝15.18（広角端）〜3.29（望遠端）
ｒ₇＝∞（開口絞り）
ｄ₇＝7.26（広角端）〜1.20（望遠端）
ｒ₈＝19.0665（非球面）
ｄ₈＝2.40 ｎｄ₄＝1.51633 νｄ₄＝64.14
ｒ₉＝-84.5058（非球面）
ｄ₉＝0.10
ｒ₁₀＝16.1865
ｄ₁₀＝5.00 ｎｄ₅＝1.49700 νｄ₅＝81.54
ｒ₁₁＝-15.2681
ｄ₁₁＝0.10
ｒ₁₂＝19.8426
ｄ₁₂＝3.05 ｎｄ₆＝1.49700 νｄ₆＝81.54
ｒ₁₃＝-18.7247
ｄ₁₃＝0.60 ｎｄ₇＝1.74077 νｄ₇＝27.79
ｒ₁₄＝9.4880
ｄ₁₄＝0.93
ｒ₁₅＝19.6410
ｄ₁₅＝2.60 ｎｄ₈＝1.77250 νｄ₈＝49.60
ｒ₁₆＝-19.6410
ｄ₁₆＝1.00（広角端）〜7.06（望遠端）
ｒ₁₇＝∞
ｄ₁₇＝3.50 ｎｄ₉＝1.51633 νｄ₉＝64.14
ｒ₁₈＝∞
ｄ₁₈＝4.40
ｒ₁₉＝∞（結像面）

円錐係数（Ｋ）および非球面係数（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）
（第８面）
Ｋ＝1.39594,
Ａ＝1.01793×10^-5, Ｂ＝-1.98641×10^-6,
Ｃ＝-5.82188×10^-8, Ｄ＝2.44235×10^-10
（第９面）
Ｋ＝-32.43286,
Ａ＝2.33201×10^-4, Ｂ＝5.39768×10^-7,
Ｃ＝-1.08431×10^-7, Ｄ＝9.49686×10^-10

また、図８は、実施例３にかかるズームレンズの広角端における諸収差図である。図９は、実施例３にかかるズームレンズの望遠端における諸収差図である。図中、ｄ線は５８７．５６ｎｍ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ΔＳ，ΔＭ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。

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。

また、上記各非球面形状は、レンズ面頂点から光軸方向の距離をＺ、光軸と垂直な方向の高さをｙ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。

ただし、Ｒは近軸曲率半径、Ｋは円錐係数、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄはそれぞれ４次，６次，８次，１０次の非球面係数である。

以上説明したように、上記各実施例のズームレンズは、上記各条件を満足することで、大口径比化、小型化を達成するとともに、全変倍域に亘って可視光域から近赤外光域までの光に対して発生する諸収差を良好に補正することができるようになる。また、上記各実施例のズームレンズは、適宜非球面が形成されたレンズを用いているため、少ないレンズ枚数で、良好な光学性能を維持することができる。

以上のように、この発明のズームレンズは、監視カメラに有用であり、特に、大口径比化、小型化と、高い光学性能が要求される場合に最適である。

Ｇ₁₁，Ｇ₂₁，Ｇ₃₁ 第１レンズ群
Ｇ₁₂，Ｇ₂₂，Ｇ₃₂ 第２レンズ群
Ｌ₁₁₁，Ｌ₁₂₁，Ｌ₂₁₁，Ｌ₂₂₁，Ｌ₃₁₁，Ｌ₃₂₁ 第１レンズ
Ｌ₁₁₂，Ｌ₁₂₂，Ｌ₂₁₂，Ｌ₂₂₂，Ｌ₃₁₂，Ｌ₃₂₂ 第２レンズ
Ｌ₁₁₃，Ｌ₁₂₃，Ｌ₂₁₃，Ｌ₂₂₃，Ｌ₃₁₃，Ｌ₃₂₃ 第３レンズ
Ｌ₁₂₄，Ｌ₂₂₄，Ｌ₃₂₄ 第４レンズ
Ｌ₁₂₅，Ｌ₂₂₅，Ｌ₃₂₅ 第５レンズ
ＳＴＰ開口絞り
ＣＧカバーガラス
ＩＭＧ結像面

Claims

物体側から順に配置された、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レンズ群とから構成され、
前記第２レンズ群を光軸に沿って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１レンズ群を光軸に沿って移動させることにより変倍に伴う結像面変動の補正を行うように構成されたズームレンズであって、
前記第２レンズ群は、物体側から順に、少なくとも１面に非球面が形成された正の屈折力を有する第１レンズと、正の屈折力を有する第２レンズとが配置されて構成され、
前記第２レンズ群における第１レンズのｄ線に対するアッベ数をνｄ₂₁、前記第２レンズ群における第２レンズのｄ線に対するアッベ数をνｄ₂₂とするとき、以下に示す条件式を満足し、
（１） νｄ₂₁＞６３
（２） νｄ₂₂＞７０
前記第１レンズ群は、物体側から順に、負の屈折力を有する、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の第１レンズと、負の屈折力を有する両凹形状の第２レンズと、正の屈折力を有する第３レンズとが配列された３群３枚の構成であり、
前記第１レンズ群における第３レンズのｄ線に対するアッベ数をνｄ ₁₃ とするとき、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。
（５） νｄ ₁₃ ＜２０
前記第２レンズ群は、前記第２レンズの結像側に、物体側から順に、正の屈折力を有する第３レンズと負の屈折力を有する第４レンズとからなる接合レンズと、正の屈折力を有する第５レンズとが配置されて構成され、
前記第２レンズ群における第３レンズのｄ線に対するアッベ数をνｄ₂₃とするとき、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。
（４） νｄ₂₃＞７０