JP6549762B2 - ズームレンズ - Google Patents

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Description

本発明は、CCDやCMOS等の固体撮像素子が搭載された小型の撮像装置に好適なズームレンズに関する。
一眼レフカメラ、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ、監視カメラ等、CCDやCOMS等の固体撮像素子が搭載された撮像措置が急速に普及している。これに伴い、CCDやCMOS等の固体撮像素子が搭載された撮像装置に用いることが可能なズームレンズが数多く提案されている(たとえば、特許文献1〜3を参照。)。
特開2012−22080号公報 特開2012−168513号公報 特許第4283553号公報
近年、固体撮像素子の高画素、高感度化が進み、撮影レンズについても高い光学性能が求められている。また、撮像装置の小型化が進み、撮影レンズの小型、軽量化も望まれている。さらに、監視カメラや車載カメラ等、様々な用途で使用することが可能なように、可視光域から近赤外域までの光に対応した高倍率のズームレンズも求められている。
特許文献1および2に記載のズームレンズは、物体側から順に、負・正・正の屈折力を有するレンズ群が配置されたタイプの簡易なレンズ群構成をもつズームレンズである。しかしながら、これらのズームレンズでは第1レンズ群、第3レンズ群のレンズ枚数が少なく、各レンズ群で発生する諸収差を抑えることが難しいため、良好な画像を得ることができない。この問題は、高倍率な画像になるほど顕著になる。また、近赤外光に対しては望遠端で発生する軸上色収差、倍率色収差が顕著になり、近赤外光に対する光学性能が著しく劣化するという問題がある。
また、特許文献3に記載のズームレンズは、高倍率で可視光域から近赤外域までの光に対する収差補正はなされている。しかし、第1レンズ群が正の屈折力を有しているため、大口径比化を図ろうとすると光学系全体が大きくなる傾向があり、大口径比化と小型化とを両立することが困難であるという問題がある。
本発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、小型で、全変倍域に亘って諸収差を良好に補正することが可能な高い光学性能を備えた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、本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、正の屈折力を有する第2レンズ群と、第3レンズ群と、を備え、各レンズ群の光軸上の間隔を変えることにより変倍を行うズームレンズであって、前記第2レンズ群は、物体側から順に配置された、正レンズと、負レンズと、正レンズと、から構成され、前記第3レンズ群は、最も物体側に負レンズ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) 2.8≦|β2T/β2W|≦12.0
ただし、β2Tは前記第2レンズ群の望遠端における倍率、β2Wは前記第2レンズ群の広角端における倍率を示す。
本発明によれば、小型で、全変倍域に亘って諸収差を良好に補正することが可能な高い光学性能を備えたズームレンズを提供することができる。
さらに、本発明にかかるズームレンズは、前記発明において、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を行い、前記第2レンズ群以降のレンズ群を光軸に沿って移動させることにより、変倍に伴う像面変動を補正し、前記第1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、無限遠物体合焦状態から最至近距離物体合焦状態までのフォーカシングを行う、ことを特徴とする。
本発明によれば、変倍時および合焦時の像面変動を抑制し、良好な光学性能を維持することができる。
さらに、本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。
(2) −0.5≦β2W≦−0.1
ただし、β2Wは前記第2レンズ群の広角端における倍率を示す。
本発明によれば、広角端において第2レンズ群で発生するコマ収差、像面湾曲を抑制し、小型で、高い光学性能を備えたズームレンズを実現することができる。
さらに、本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) −4.50≦β2T≦−1.45
ただし、β2Tは前記第2レンズ群の望遠端における倍率を示す。
本発明によれば、望遠端において第2レンズ群で発生するコマ収差、像面湾曲を抑制し、小型で、高い光学性能を備えたズームレンズを実現することができる。
さらに、本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。
(4) 0.3≦βLT≦1.0
ただし、βLTは最も像側に配置されているレンズ群の望遠端における倍率を示す。
本発明によれば、望遠端において最も像側に配置されているレンズ群で発生する球面収差、像面湾曲を抑制し、小型で、高い光学性能を備えたズームレンズを実現することができる。
さらに、本発明にかかるズームレンズは、前記発明において、前記第2レンズ群中に所定の開口を規定する開口絞りを備え、広角端から望遠端への変倍に際し、前記開口絞りが前記第2レンズ群とともに像側から物体側へ移動することを特徴とする。
本発明によれば、小型で、大口径、高倍率のズームレンズを提供することができる。
さらに、本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) 0.35≦|f1|/f2≦0.85
ただし、f1は前記第1レンズ群の焦点距離、f2は前記第2レンズ群の焦点距離を示す。
本発明によれば、第1レンズ群で発生する球面収差、像面湾曲を、第2レンズ群で適切に補正することができ、高い光学性能を得ることができる。
さらに、本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) 0.2≦|f2/f3|≦1.0
ただし、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。
本発明によれば、第2レンズ群で発生するコマ収差、像面湾曲を、第3レンズ群で適切に補正することができ、高い光学性能を得ることができる。
さらに、本発明にかかるズームレンズは、前記発明において、前記第1レンズ群が、少なくとも1枚の正レンズと1枚の負レンズを含み構成されており、以下に示す条件式を満足することを特徴とする。
(7) νd1p≦41.0
(8) νd1n≧50.0
ただし、νd1pは前記第1レンズ群中に含まれる、正レンズのd線に対するアッベ数、νd1nは前記第1レンズ群中に含まれる、負レンズのd線に対するアッベ数を示す。
本発明によれば、第1レンズ群に含まれる負レンズで発生する色収差を良好に補正するとともに、球面収差、像面湾曲も良好に補正して、高い光学性能を得ることができる。特に、可視光域から近赤外域の光に対して発生する収差を良好に補正することができる。
さらに、本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。
(9) νd2pa≧68.0
ただし、νd2paは前記第2レンズ群中に含まれる、正レンズのd線に対するアッベ数の平均値を示す。
本発明によれば、第2レンズ群で発生する、可視光域から近赤外域の光に対する色収差を良好に補正し、高い光学性能を得ることができる。
さらに、本発明にかかるズームレンズは、前記発明において、前記第1レンズ群が、物体側から順に、負レンズと、負レンズと、正レンズと、が連続配置されて構成されていることを特徴とする。
本発明によれば、第1レンズ群で発生する諸収差を抑制することができる。
さらに、本発明にかかるズームレンズは、前記発明において、前記第3レンズ群が、物体側から順に、負レンズと、正レンズと、が連続配置されて構成されていることを特徴とする。
本発明によれば、第1,第2レンズ群で発生する像面湾曲、コマ収差を第3レンズ群で補正することが可能になる。
さらに、本発明にかかるズームレンズは、前記発明において、前記第3レンズ群の最も物体側に配置されている負レンズが物体側に凹面を向けており、以下に示す条件式を満足することを特徴とする。
(10) −1.5≦(R31+R32)/(R31−R32)≦0.3
ただし、R31は前記第3レンズ群の最も物体側に配置されている負レンズの物体側面の曲率半径、R32は前記第3レンズ群の最も物体側に配置されている負レンズの像側面の曲率半径を示す。
本発明によれば、第1,第2レンズ群で発生する像面湾曲を第3レンズ群で良好に補正することができる。
さらに、本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。
(11) 4.5≦|X2|2/(|f1|×f2)≦16.5
ただし、X2は広角端から望遠端への変倍時における前記第2レンズ群の移動量、f1は前記第1レンズ群の焦点距離、f2は前記第2レンズ群の焦点距離を示す。
第2レンズ群の移動量X2とは、光軸上の有限距離内に固定された一点に対し、第2レンズ群が広角端から望遠端へ移動するときの、第2レンズ群の光軸上の移動量とする。
本発明によれば、広角端から望遠端への変倍時における第2レンズ群の移動量を適切に設定して、光学性能を維持したまま、光学系全長の短縮化を図ることができる。
さらに、本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。
(12) 0.3≦f2/fLw≦1.1
ただし、f2は前記第2レンズ群の焦点距離、fLwは前記第3レンズ群以降に配置されている全てのレンズ群の広角端における合成焦点距離を示す。
本発明によれば、広角端において第2レンズ群で発生するコマ収差を、第3レンズ群以降のレンズ群で良好に補正することができる。
本発明によれば、小型で、全変倍域に亘って諸収差(特に、像面湾曲、コマ収差及び球面収差)を良好に補正することが可能な高い光学性能を備えた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諸収差図である。 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。 実施例4にかかるズームレンズの諸収差図である。 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。 実施例5にかかるズームレンズの諸収差図である。 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。 実施例6にかかるズームレンズの諸収差図である。 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。 実施例7にかかるズームレンズの諸収差図である。
以下、本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。
本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、正の屈折力を有する第2レンズ群と、第3レンズ群と、を備えて構成される。そして、各レンズ群の光軸上の間隔を変えることにより変倍を行う。
本発明は、まず、小型で、全変倍域に亘って諸収差を良好に補正することが可能な高い光学性能を備えた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。
小型で、高い光学性能を備えたズームレンズを実現するためには、変倍をつかさどるレンズ群の屈折力を大きくし、変倍に伴う移動量を少なくすることが望ましい。しかし、屈折力を大きくしていくと収差の発生量も大きくなる傾向があり、高い光学性能を維持することが困難になる。このため、小型で、高い光学性能を備えたズームレンズを実現するためには、変倍をつかさどるレンズ群のレンズ構成や、広角端、望遠端における各レンズ群の倍率を適切に設定することが必要になる。
本発明にかかるズームレンズにおいて、第2レンズ群は、物体側から順に配置された、正レンズと、負レンズと、正レンズと、から構成される。第2レンズ群では、最も物体側に配置されている正レンズで発生する球面収差、像面湾曲、色収差を、当該正レンズに続いて配置されている負レンズ、正レンズによって補正する。また、第2レンズ群では、最も物体側に正レンズを配置したことにより、当該正レンズで入射光線を収束させることができ、第2レンズ群以降の小径化を図ることができる。
第3レンズ群は、最も物体側に負レンズが配置されて構成される。当該負レンズで光軸近傍に入射する光束を発散させることで、望遠端の像面湾曲を良好に補正することができる。
そして、本発明にかかるズームレンズでは、上記構成を前提に、第2レンズ群の望遠端における倍率をβ2T、第2レンズ群の広角端における倍率をβ2Wとするとき、次の条件式を満足することが好ましい。
(1) 2.8≦|β2T/β2W|≦12.0
条件式(1)は、第2レンズ群の望遠端における倍率と広角端における倍率との比を規定するものである。条件式(1)を満足することにより、光学系の小型化(光学系全長の短縮化)を図るとともに、広角端から望遠端への変倍に伴う像面湾曲の発生を抑制し、全変倍域に亘って高い光学性能を維持することができる。
条件式(1)においてその下限値を下回ると、第2レンズ群の変倍に対する寄与が大きくなりすぎるため、変倍に伴い発生する像面湾曲が大きくなり、その補正が困難になる。一方、条件式(1)においてその上限値を超えると、第2レンズ群の変倍に対する寄与が小さくなるため、変倍時における第2レンズ群の移動量が増加し、光学系全長の短縮化が困難になる。
なお、上記条件式(1)は、次に示す範囲を満足すると、より好ましい効果が期待できる。
(1a) 4.0≦|β2T/β2W|≦10.9
この条件式(1a)で規定する範囲を満足することにより、より小型で、高い光学性能を備えたズームレンズを実現することができる。
また、上記条件式(1a)は、次に示す範囲を満足すると、さらに小型で、高い光学性能を備えたズームレンズを実現することができる。
(1b) 5.0≦|β2T/β2W|≦9.8
また、本発明にかかるズームレンズでは、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を行い、第2レンズ群以降のレンズ群を光軸に沿って移動させることにより、変倍に伴う像面変動を補正し、第1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、無限遠物体合焦状態から最至近距離物体合焦状態までのフォーカシングを行うようにするとよい。
主に変倍機能を第1レンズ群にもたせ、変倍に伴う像面変動の補正を第2レンズ群以降のレンズ群に担わせることにより効率的に像面変動の補正することができる。また、第1レンズ群に合焦を担わせることで、合焦に伴う像面変動を抑制することができ、光学性能を良好に維持することができる。
さらに、本発明にかかるズームレンズは、第2レンズ群の広角端における倍率をβ2Wとするとき、次の条件式を満足することが好ましい。
(2) −0.5≦β2W≦−0.1
条件式(2)は、第2レンズ群の広角端における倍率を規定するものである。条件式(2)を満足することにより、広角端において第2レンズ群で発生するコマ収差、像面湾曲を抑制し、小型で、高い光学性能を備えたズームレンズを実現することができる。
条件式(2)においてその下限値を下回ると、第2レンズ群の屈折力が弱くなりすぎて、光学系の全長が延び、光学系の小型化が困難になる。一方、条件式(2)においてその上限値を超えると、第2レンズ群の屈折力が強くなりすぎて、広角端で発生するコマ収差、像面湾曲の補正が困難になる。
なお、上記条件式(2)は、次に示す範囲を満足すると、より好ましい効果が期待できる。
(2a) −0.45≦β2W≦−0.15
この条件式(2a)で規定する範囲を満足することにより、より小型で、高い光学性能を備えたズームレンズを実現することができる。
また、上記条件式(2a)は、次に示す範囲を満足すると、さらに小型で、高い光学性能を備えたズームレンズを実現することができる。
(2b) −0.3≦β2W≦−0.2
さらに、本発明にかかるズームレンズでは、第2レンズ群の望遠端における倍率をβ2Tとするとき、次の条件式を満足することが好ましい。
(3) −4.50≦β2T≦−1.45
条件式(3)は、第2レンズ群の望遠端における倍率を規定するものである。条件式(3)を満足することにより、望遠端において第2レンズ群で発生するコマ収差、像面湾曲を抑制し、小型で、高い光学性能を備えたズームレンズを実現することができる。
条件式(3)においてその下限値を下回ると、第2レンズ群の屈折力が弱くなりすぎて、光学系の全長が延び、光学系の小型化が困難になる。一方、条件式(3)においてその上限値を超えると、第2レンズ群の屈折力が強くなりすぎて、望遠端で発生するコマ収差、像面湾曲の補正が困難になる。
なお、上記条件式(3)は、次に示す範囲を満足すると、より好ましい効果が期待できる。
(3a) −4.0≦β2T≦−2.0
この条件式(3a)で規定する範囲を満足することにより、より小型で、高い光学性能を備えたズームレンズを実現することができる。
また、上記条件式(3a)は、次に示す範囲を満足すると、さらに小型で、高い光学性能を備えたズームレンズを実現することができる。
(3b) −3.5≦β2T≦−2.5
さらに、本発明にかかるズームレンズでは、最も像側に配置されているレンズ群の望遠端における倍率をβLTとするとき、次の条件式を満足することが好ましい。
(4) 0.3≦βLT≦1.0
条件式(4)は、最も像側に配置されているレンズ群の望遠端における倍率を規定するものである。条件式(4)を満足することにより、望遠端において最も像側に配置されているレンズ群で発生する球面収差、像面湾曲を抑制し、小型で、高い光学性能を備えたズームレンズを実現することができる。
条件式(4)においてその下限値を下回ると、最も像側に配置されているレンズ群の屈折力が強くなりすぎて、望遠端で発生する球面収差、像面湾曲の補正が困難になる。一方、条件式(4)においてその上限値を超えると、最も像側に配置されているレンズ群の屈折力が弱くなりすぎて、光学系の全長が延び、光学系の小型化が困難になる。
なお、上記条件式(4)は、次に示す範囲を満足すると、より好ましい効果が期待できる。
(4a) 0.4≦βLT≦0.9
この条件式(4a)で規定する範囲を満足することにより、より小型で、高い光学性能を備えたズームレンズを実現することができる。
また、上記条件式(4a)は、次に示す範囲を満足すると、さらに小型で、高い光学性能を備えたズームレンズを実現することができる。
(4b) 0.5≦βLT≦0.8
さらに、本発明は、小型で、大口径、高倍率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、以下に示すような構成を採用している。
すなわち、本発明にかかるズームレンズでは、第2レンズ群中に所定の開口を規定する開口絞りを備え、広角端から望遠端への変倍に際し、開口絞りが第2レンズ群ともに像側から物体側へ移動する。
明るい光学系を実現しようとする場合、開口絞りの開口径を大きくすることが必要になるが、開口径を大きくすることは光学系の外径に影響を及ぼし、小径の光学系を構成することが困難になる。本発明にかかるズームレンズでは、前述のように、第2レンズ群の最も物体側に正レンズを配置し、当該正レンズで入射光線を収束させることによって第2レンズ群以降の小径化を図っている。そこで、本発明にかかるズームレンズでは、第2レンズ群中に開口絞りを備えることによって、光学系外径を拡大させることなく、明るい光学系を実現することができる。
また、開口絞りを固定した場合は、変倍時に開口絞りが妨げとなって各レンズ群の移動量が制限されるため、高倍率化が困難になるとともに、収差補正も難しくなる。開口絞りを固定した状態で、高倍率で、良好な光学性能を備えたズームレンズを実現しようとすると、各レンズ群の移動領域を余裕をもたせて確保しなければならなくなり、光学系の大型化(光学系全長が長くなる)を招くという問題が発生する。そこで、本発明にかかるズームレンズでは、開口絞りを第2レンズ群中に配置し、変倍時に開口絞りが第2レンズ群とともに移動するようにしたことにより、限られた領域であっても十分に各レンズ群の移動量を確保でき、小型化、高倍率化とともに、光学性能を向上させることが可能になる。
さらに、本発明にかかるズームレンズでは、第1レンズ群の焦点距離をf1、第2レンズ群の焦点距離をf2とするとき、次の条件式を満足することが好ましい。
(5) 0.35≦|f1|/f2≦0.85
条件式(5)は、第1レンズ群の焦点距離と第2レンズ群の焦点距離との比を規定するものである。条件式(5)を満足することにより、第1レンズ群で発生する球面収差、像面湾曲を、第2レンズ群で適切に補正することができ、高い光学性能を得ることができる。
条件式(5)においてその下限値を下回ると、第1レンズ群の屈折力が強くなりすぎるため、第1レンズ群で発生する像面湾曲が大きくなりすぎ、第2レンズ群でその像面湾曲を補正しきれなくなってしまう。一方、条件式(5)においてその上限値を超えると、第2レンズ群の屈折力が強くなりすぎるため、第1レンズ群で発生した球面収差の補正が過剰になってしまって、高い光学性能を得ることが難しくなる。
なお、上記条件式(5)は、次に示す範囲を満足すると、より好ましい効果が期待できる。
(5a) 0.4≦|f1|/f2≦0.7
この条件式(5a)で規定する範囲を満足することにより、より高い光学性能を備えたズームレンズを実現することができる。
また、上記条件式(5a)は、次に示す範囲を満足すると、さらに高い光学性能を備えたズームレンズを実現することができる。
(5b) 0.5≦|f1|/f2≦0.7
さらに、本発明にかかるズームレンズでは、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。
(6) 0.2≦|f2/f3|≦1.0
条件式(6)は、第2レンズ群の焦点距離と第3レンズ群の焦点距離との比を規定するものである。条件式(6)を満足することにより、第2レンズ群で発生するコマ収差、像面湾曲を第3レンズ群で適切に補正することができ、高い光学性能を得ることができる。
条件式(6)においてその下限値を下回ると、第3レンズ群の屈折力が強くなりすぎるため、適切に像面湾曲を補正することができなくなる。一方、条件式(6)においてその上限値を超えると、第2レンズ群の屈折力が強くなりすぎるため、コマ収差の発生が顕著になって、第3レンズ群でその補正を行うことが困難になる。
なお、上記条件式(6)は、次に示す範囲を満足すると、より好ましい効果が期待できる。
(6a) 0.3≦|f2/f3|≦0.9
この条件式(6a)で規定する範囲を満足することにより、より高い光学性能を備えたズームレンズを実現することができる。
また、上記条件式(6a)は、次に示す範囲を満足すると、さらに高い光学性能を備えたズームレンズを実現することができる。
(6b) 0.4≦|f2/f3|≦0.8
さらに、本発明では、可視光域から近赤外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。
本発明にかかるズームレンズでは、第1レンズ群を、少なくとも1枚の正レンズと1枚の負レンズを含み構成することが好ましい。そして、第1レンズ群中に含まれる、正レンズのd線に対するアッベ数をνd1p、第1レンズ群中に含まれる、負レンズのd線に対するアッベ数をνd1nとするとき、次の条件式を満足することが好ましい。
(7) νd1p≦41.0
(8) νd1n≧50.0
条件式(7)は、第1レンズ群中に含まれる、正レンズのd線に対するアッベ数を規定しており、第1レンズ群中に含まれる負レンズで発生する色収差を良好に補正するための条件を示すものである。また、条件式(8)は、第1レンズ群中に含まれる、負レンズのd線に対するアッベ数を規定しており、第1レンズ群で発生する色収差を低減させるのと同時に、球面収差、像面湾曲も良好に補正するための条件を示すものである。
条件式(7),(8)を満足することにより、第1レンズ群に含まれる負レンズで発生する色収差を良好に補正するとともに、球面収差、像面湾曲も良好に補正して、高い光学性能を得ることができる。特に、可視光域から近赤外域の光に対して発生する収差を良好に補正することができる。
条件式(7)においてその上限値を超えると、第1レンズ群で発生する可視光域から近赤外域の光に対する軸上色収差、倍率色収差が増大し、光学性能が著しく劣化する。
なお、上記条件式(7)は、次に示す範囲を満足すると、より好ましい効果が期待できる。
(7a) νd1p≦33.5
この条件式(7a)で規定する範囲を満足することにより、より高い光学性能を備えたズームレンズを実現することができる。
また、上記条件式(7a)は、次に示す範囲を満足すると、さらに高い光学性能を備えたズームレンズを実現することができる。
(7b) νd1p≦26.0
条件式(8)においてその下限値を下回ると、第1レンズ群で発生する可視光域から近赤外域の光に対する軸上色収差が増大し、光学性能が著しく劣化する。
なお、上記条件式(8)は、次に示す範囲を満足すると、より好ましい効果が期待できる。
(8a) νd1n≧55.0
この条件式(8a)で規定する範囲を満足することにより、より高い光学性能を備えたズームレンズを実現することができる。
また、上記条件式(8a)は、次に示す範囲を満足すると、さらに高い光学性能を備えたズームレンズを実現することができる。
(8b) νd1n≧60.0
さらに、本発明にかかるズームレンズでは、第2レンズ群中に含まれる、正レンズのd線に対するアッベ数の平均値をνd2paとするとき、次に示す条件式を満足することが好ましい。
(9) νd2pa≧68.0
条件式(9)は、第2レンズ群中に含まれる、正レンズのd線に対するアッベ数の平均値を規定し、第2レンズ群で発生する可視光域から近赤外域の光に対する色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(9)においてその下限値を下回ると、第2レンズ群で発生する可視光域から近赤外域の光に対する色収差の補正が困難になり、光学性能が著しく劣化する。
なお、上記条件式(9)は、次に示す範囲を満足すると、より好ましい効果が期待できる。
(9a) νd2pa≧72.0
この条件式(9a)で規定する範囲を満足することにより、より高い光学性能を備えたズームレンズを実現することができる。
また、上記条件式(9a)は、次に示す範囲を満足すると、さらに高い光学性能を備えたズームレンズを実現することができる。
(9b) νd2pa≧76.0
さらに、本発明にかかるズームレンズでは、第1レンズ群を、物体側から順に、負レンズと、負レンズと、正レンズと、を連続させて配置して構成するとよい。このようにすることで、負の屈折力によって発生する収差を2枚の負レンズを配置することで分散させることができ、球面収差、像面湾曲の発生を低減させることが可能になる。また、2枚の負レンズによって発生した球面収差、像面湾曲を、それらの像側に配置された正レンズによって補正することができる。このため、第1レンズ群で発生する球面収差、像面湾曲を効果的に補正することができる。
さらに、本発明にかかるズームレンズでは、第3レンズ群を、物体側から順に、負レンズと、正レンズと、を連続させて配置して構成するとよい。このようにすることで、第1,第2レンズ群で発生する像面湾曲、コマ収差を第3レンズ群で補正することが可能になる。具体的には、第1,第2レンズ群で発生する像面湾曲を第3レンズ群の負レンズによって補正することが可能になる。また、第1,第2レンズ群で発生するコマ収差を第3レンズ群の正レンズによって補正することが可能になる。
さらに、本発明にかかるズームレンズでは、第1,第2レンズ群で発生する像面湾曲を第3レンズ群で補正するために、第3レンズ群の最も物体側の負レンズが凹面を物体側に向けて配置されていることが好ましい。そして、第3レンズ群の最も物体側に配置されている負レンズの物体側面の曲率半径をR31、第3レンズ群の最も物体側に配置されている負レンズの像側面の曲率半径をR32とするとき、次の条件式を満足することがより好ましい。
(10) −1.5≦(R31+R32)/(R31−R32)≦0.3
条件式(10)は、第3レンズ群の最も物体側に配置される凹レンズの物体側面の曲率半径と像側面の曲率半径とを規定するものである。条件式(10)を満足することにより、第1,第2レンズ群で発生する像面湾曲を第3レンズ群で良好に補正することができる。
条件式(10)においてその下限値を下回ると、当該凹レンズによる像面湾曲の補正が過剰になり、良好な光学性能が得られなくなる。一方、条件式(10)においてその上限値を超えると、当該凹レンズによる像面湾曲の補正が不足し、良好な光学性能が得られなくなる。
なお、上記条件式(10)は、次に示す範囲を満足すると、より好ましい効果が期待できる。
(10a) −1.2≦(R31+R32)/(R31−R32)≦0.2
この条件式(10a)で規定する範囲を満足することにより、より高い光学性能を備えたズームレンズを実現することができる。
また、上記条件式(10a)は、次に示す範囲を満足すると、さらに高い光学性能を備えたズームレンズを実現することができる。
(10b) −0.8≦(R31+R32)/(R31−R32)≦0.1
さらに、本発明にかかるズームレンズでは、広角端から望遠端への変倍時における第2レンズ群の移動量をX2、第1レンズ群の焦点距離をf1、第2レンズ群の焦点距離をf2とするとき、次の条件式を満足することが好ましい。
(11) 4.5≦|X2|2/(|f1|×f2)≦16.5
第2レンズ群の移動量X2とは、光軸上の有限距離内に固定された一点に対し、第2レンズ群が広角端から望遠端へ移動するときの、第2レンズ群の光軸上の移動量とする。
条件式(11)は、広角端から望遠端への変倍時における第2レンズ群の移動量と、第1レンズ群の焦点距離および第2レンズ群の焦点距離との関係を規定するものである。条件式(11)を満足することにより、広角端から望遠端への変倍時における第2レンズ群の移動量を適切に設定して、光学性能を維持したまま、光学系全長の短縮化を図ることができる。
条件式(11)においてその下限値を下回ると、変倍時の第2レンズ群の移動量を減少させることはできるが、変倍に伴う収差を抑えることが困難になる。一方、条件式(11)においてその上限値を超えると、変倍時の第2レンズ群の移動量が増大し、光学系全長が延びてしまう。
なお、上記条件式(11)は、次に示す範囲を満足すると、より好ましい効果が期待できる。
(11a) 6.8≦|X2|2/(|f1|×f2)≦15.2
この条件式(11a)で規定する範囲を満足することにより、より小型で、高い光学性能を備えたズームレンズを実現することができる。
また、上記条件式(11a)は、次に示す範囲を満足すると、さらに小型で、高い光学性能を備えたズームレンズを実現することができる。
(11b) 7.5≦|X2|2/(|f1|×f2)≦14.5
さらに、本発明にかかるズームレンズでは、第2レンズ群の焦点距離をf2、第3レンズ群以降に配置されている全てのレンズ群の広角端における合成焦点距離をfLwとするとき、次の条件式を満足することが好ましい。
(12) 0.3≦f2/fLw≦1.1
条件式(12)は、第2レンズ群の焦点距離と第3レンズ群以降に配置されている全てのレンズ群の広角端における合成焦点距離との比を規定するものである。条件式(12)を満足することにより、広角端において第2レンズ群で発生するコマ収差を、第3レンズ群以降のレンズ群で良好に補正することができる。
条件式(12)においてその下限値を下回ると、第3レンズ群以降のレンズ群の屈折力が弱くなるため、第2レンズ群で発生するコマ収差を良好に補正することが困難になる。一方、条件式(12)においてその上限値を超えると、第2レンズ群の屈折力が弱くなりすぎるため、光学系全長の短縮化が難しくなる。
なお、上記条件式(12)は、次に示す範囲を満足すると、より好ましい効果が期待できる。
(12a) 0.48≦f2/fLw≦0.92
この条件式(12a)で規定する範囲を満足することにより、より小型で、高い光学性能を備えたズームレンズを実現することができる。
また、上記条件式(12a)は、次に示す範囲を満足すると、さらに小型で、高い光学性能を備えたズームレンズを実現することができる。
(12b) 0.55≦f2/fLw≦0.85
以上説明したように、本発明によれば、上記構成を備えることにより、小型で、全変倍域に亘って諸収差を良好に補正することが可能な高い光学性能を備えたズームレンズを実現することができる。さらに、小型で、大口径、高倍率のズームレンズを実現することができるという効果を奏する。加えて、可視光域から近赤外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実現することができる。
以下、本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本発明が限定されるものではない。
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、正の屈折力を有する第2レンズ群G12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。また、第3レンズ群G13と結像面IMGとの間には、カバーガラスCGが配置されている。
第1レンズ群G11は、物体側から順に、負レンズL111と、負レンズL112と、正レンズL113と、負レンズL114と、が配置されて構成される。負レンズL112と正レンズL113とは、接合されている。正レンズL113の結像面IMG側面には、非球面が形成されている。
第2レンズ群G12は、物体側から順に、正レンズL121と、所定の口径を規定する開口絞りSTPと、負レンズL122と、正レンズL123と、が配置されて構成される。正レンズL121の両面には、非球面が形成されている。負レンズL122と正レンズL123とは、接合されている。
第3レンズ群G13は、物体側から順に、負レンズL131と、正レンズL132と、正レンズL133と、が配置されて構成される。負レンズL131の物体側面は、凹面になっている。正レンズL133の両面には、非球面が形成されている。
このズームレンズは、第1レンズ群G11を光軸に沿って結像面IMG側に凸の軌跡を形成するように移動させて、広角端から望遠端への変倍を行う。また、第2レンズ群G12を光軸に沿って結像面IMG側から物体側へ移動させるとともに、第3レンズ群G13を光軸に沿って物体側に緩い凸の軌跡を形成するように移動させて、変倍に伴う結像面IMGの位置の補正を行う。このとき、開口絞りSTPは、第2レンズ群G12とともに移動する。さらに、第1レンズ群G11を光軸に沿って物体側へ移動させることにより、無限遠物体合焦状態から最至近距離物体合焦状態までのフォーカシングを行う。
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=3.19(広角端)〜19.44(望遠端)
Fナンバー(FNO)=1.23(広角端)〜3.44(望遠端)
半画角(ω)=58.37(広角端)〜8.53(望遠端)
第1レンズ群G11の焦点距離(f1)=-8.91
第2レンズ群G12の焦点距離(f2)=13.42
第3レンズ群G13の焦点距離(f3)=20.43
変倍比=6.10
(レンズデータ)
1=157.592
1=0.50 nd1=1.83 νd1=42.72
2=9.500
2=5.28
3=-56.402
3=0.50 nd2=1.49 νd2=70.44
4=19.091
4=3.86 nd3=1.82 νd3=24.06
5=-48.424(非球面)
5=1.02
6=-16.500
6=0.50 nd4=1.52 νd4=64.20
7=47.208
7=D(7)(可変)
8=12.507(非球面)
8=3.83 nd5=1.55 νd5=71.68
9=-21.857(非球面)
9=0.71
10=∞(開口絞り)
10=1.57
11=31.697
11=0.50 nd6=1.72 νd6=29.50
12=9.003
12=4.03 nd7=1.44 νd7=95.10
13=-17.916
13=D(13)(可変)
14=-9.959
14=0.50 nd8=1.58 νd8=40.89
15=11.066
15=0.68
16=15.141
16=1.83 nd9=1.88 νd9=40.81
17=-39.802
17=0.50
18=49.128(非球面)
18=2.92 nd10=1.50 νd10=81.56
19=-9.723(非球面)
19=D(19)(可変)
20=∞
20=1.50 nd11=1.52 νd11=64.20
21=∞
21=4.00
22=∞(結像面)
円錐係数(k)および非球面係数(A,B,C,D,E)
(第5面)
k=0,
A=0,
B=-6.72458×10-5,C=-2.40695×10-7
D=2.61052×10-9,E=-3.95672×10-11
(第8面)
k=0,
A=0,
B=-9.69395×10-5,C=-9.51005×10-7
D=4.02158×10-8,E=-6.43542×10-10
(第9面)
k=0,
A=0,
B=1.00663×10-4,C=-1.18082×10-6
D=4.06019×10-8,E=-6.35633×10-10
(第18面)
k=0,
A=0,
B=5.35557×10-4,C=2.45046×10-5
D=-1.67573×10-7,E=2.92909×10-8
(第19面)
k=0,
A=0,
B=8.27909×10-4,C=5.14824×10-5
D=-2.72286×10-6,E=1.39662×10-7
(変倍データ)
広角端 望遠端
D(7) 26.85 1.00
D(13) 2.35 31.40
D(19) 2.03 1.35
(条件式(1)に関する数値)
|β2T/β2W|=5.87
β2T:第2レンズ群G12の望遠端における倍率
β2W:第2レンズ群G12の広角端における倍率
(条件式(2)に関する数値)
β2W=-0.43
(条件式(3)に関する数値)
β2T=-2.53
(条件式(4)に関する数値)
βLT=0.86
βLT:最も像側に配置されているレンズ群(第3レンズ群G13)の望遠端における倍率
(条件式(5)に関する数値)
|f1|/f2=0.66
(条件式(6)に関する数値)
|f2/f3|=0.66
(条件式(7)に関する数値)
νd1p=24.06
νd1p:第1レンズ群G11中に含まれる、正レンズ(正レンズL113)のd線に対するアッベ数
(条件式(8)に関する数値)
νd1n=70.44
νd1n:第1レンズ群G11中に含まれる、負レンズ(負レンズL112)のd線に対するアッベ数
(条件式(9)に関する数値)
νd2pa=83.39
νd2pa:第2レンズ群G12中に含まれる、正レンズのd線に対するアッベ数の平均値
(条件式(10)に関する数値)
(R31+R32)/(R31−R32)=-0.05
R31:第3レンズ群G13の最も物体側に配置されている負レンズL131の物体側面の曲率半径
R32:第3レンズ群G13の最も物体側に配置されている負レンズL131の像側面の曲率半径
(条件式(11)に関する数値)
|X2|2/(|f1|×f2)=6.73
X2:広角端から望遠端への変倍時における第2レンズ群G12の移動量(=28.38)
(条件式(12)に関する数値)
f2/fLw=0.66
fLw:第3レンズ群G13以降に配置されている全てのレンズ群の広角端における合成焦点距離
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。球面収差図において、縦軸はFナンバー(図中、FNOで示す)を表し、実線はd線(λ=587.56nm)、短破線はg線(λ=435.84nm)、長破線はIR線(λ=850.00nm)に相当する波長の特性を示している。非点収差図において、縦軸は半画角(図中、ωで示す)を表し、d線に相当する波長の特性を示している。なお、非点収差図において、実線はサジタル平面(図中、Sで示す)、破線はメリディオナル平面(図中、Mで示す)の特性を示している。歪曲収差図において、縦軸は半画角(図中、ωで示す)を表し、d線に相当する波長の特性を示している。
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、負の屈折力を有する第1レンズ群G21と、正の屈折力を有する第2レンズ群G22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。また、第3レンズ群G23と結像面IMGとの間には、カバーガラスCGが配置されている。
第1レンズ群G21は、物体側から順に、負レンズL211と、負レンズL212と、正レンズL213と、負レンズL214と、が配置されて構成される。負レンズL212と正レンズL213とは、接合されている。正レンズL213の結像面IMG側面には、非球面が形成されている。
第2レンズ群G22は、物体側から順に、正レンズL221と、所定の口径を規定する開口絞りSTPと、負レンズL222と、正レンズL223と、が配置されて構成される。正レンズL221の両面には、非球面が形成されている。負レンズL222と正レンズL223とは、接合されている。
第3レンズ群G23は、物体側から順に、負レンズL231と、正レンズL232と、正レンズL233と、が配置されて構成される。負レンズL231の物体側面は、凹面になっている。正レンズL233の両面には、非球面が形成されている。
このズームレンズは、第1レンズ群G21を光軸に沿って結像面IMG側に凸の軌跡を形成するように移動させて、広角端から望遠端への変倍を行う。また、第2レンズ群G22を光軸に沿って結像面IMG側から物体側へ移動させるとともに、第3レンズ群G23を光軸に沿って物体側に緩い凸の軌跡を形成するように移動させて、変倍に伴う結像面IMGの位置の補正を行う。このとき、開口絞りSTPは、第2レンズ群G22とともに移動する。さらに、第1レンズ群G21を光軸に沿って物体側へ移動させることにより、無限遠物体合焦状態から最至近距離物体合焦状態までのフォーカシングを行う。
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=3.19(広角端)〜19.44(望遠端)
Fナンバー(FNO)=1.23(広角端)〜3.47(望遠端)
半画角(ω)=63.46(広角端)〜9.03(望遠端)
第1レンズ群G21の焦点距離(f1)=-9.02
第2レンズ群G22の焦点距離(f2)=13.71
第3レンズ群G23の焦点距離(f3)=20.36
変倍比=6.10
(レンズデータ)
1=579.202
1=0.50 nd1=1.90 νd1=37.37
2=9.500
2=4.56
3=-218.921
3=0.50 nd2=1.64 νd2=55.45
4=23.130
4=4.30 nd3=1.82 νd3=24.06
5=-22.947(非球面)
5=0.79
6=-12.801
6=0.50 nd4=1.52 νd4=52.15
7=53.596
7=D(7)(可変)
8=12.385(非球面)
8=4.09 nd5=1.55 νd5=71.68
9=-20.051(非球面)
9=0.71
10=∞(開口絞り)
10=1.57
11=53.272
11=0.60 nd6=1.67 νd6=32.17
12=8.806
12=4.08 nd7=1.44 νd7=95.10
13=-17.193
13=D(13)(可変)
14=-8.512
14=0.50 nd8=1.52 νd8=52.15
15=-211.125
15=0.57
16=-19.080
16=1.67 nd9=1.50 νd9=81.61
17=-9.123
17=0.50
18=30.680(非球面)
18=2.59 nd10=1.50 νd10=81.56
19=-10.864(非球面)
19=D(19)(可変)
20=∞
20=1.50 nd11=1.52 νd11=64.20
21=∞
21=4.00
22=∞(結像面)
円錐係数(k)および非球面係数(A,B,C,D,E)
(第5面)
k=0,
A=0,
B=-9.10507×10-5,C=-5.33991×10-7
D=2.86663×10-9,E=-7.37298×10-11
(第8面)
k=0,
A=0,
B=-9.81882×10-5,C=-6.15235×10-7
D=2.80365×10-8,E=-4.53885×10-10
(第9面)
k=0,
A=0,
B=1.12174×10-4,C=-8.11729×10-7
D=2.63785×10-8,E=-4.19895×10-10
(第18面)
k=0,
A=0,
B=2.38585×10-4,C=2.31778×10-5
D=-3.13210×10-7,E=3.70085×10-8
(第19面)
k=0,
A=0,
B=5.36748×10-4,C=4.77277×10-5
D=-2.53469×10-6,E=1.21543×10-7
(変倍データ)
広角端 望遠端
D(7) 27.49 1.00
D(13) 2.40 32.02
D(19) 2.03 1.43
(条件式(1)に関する数値)
|β2T/β2W|=5.88
β2T:第2レンズ群G22の望遠端における倍率
β2W:第2レンズ群G22の広角端における倍率
(条件式(2)に関する数値)
β2W=-0.43
(条件式(3)に関する数値)
β2T=-2.53
(条件式(4)に関する数値)
βLT=0.85
βLT:最も像側に配置されているレンズ群(第3レンズ群G23)の望遠端における倍率
(条件式(5)に関する数値)
|f1|/f2=0.66
(条件式(6)に関する数値)
|f2/f3|=0.67
(条件式(7)に関する数値)
νd1p=24.06
νd1p:第1レンズ群G21中に含まれる、正レンズ(正レンズL213)のd線に対するアッベ数
(条件式(8)に関する数値)
νd1n=52.15
νd1n:第1レンズ群G21中に含まれる、負レンズ(負レンズL214)のd線に対するアッベ数
(条件式(9)に関する数値)
νd2pa=83.39
νd2pa:第2レンズ群G22中に含まれる、正レンズのd線に対するアッベ数の平均値
(条件式(10)に関する数値)
(R31+R32)/(R31−R32)=-1.08
R31:第3レンズ群G23の最も物体側に配置されている負レンズL231の物体側面の曲率半径
R32:第3レンズ群G23の最も物体側に配置されている負レンズL231の像側面の曲率半径
(条件式(11)に関する数値)
|X2|2/(|f1|×f2)=6.82
X2:広角端から望遠端への変倍時における第2レンズ群G22の移動量(=29.03)
(条件式(12)に関する数値)
f2/fLw=0.67
fLw:第3レンズ群G23以降に配置されている全てのレンズ群の広角端における合成焦点距離
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。球面収差図において、縦軸はFナンバー(図中、FNOで示す)を表し、実線はd線(λ=587.56nm)、短破線はg線(λ=435.84nm)、長破線はIR線(λ=850.00nm)に相当する波長の特性を示している。非点収差図において、縦軸は半画角(図中、ωで示す)を表し、d線に相当する波長の特性を示している。なお、非点収差図において、実線はサジタル平面(図中、Sで示す)、破線はメリディオナル平面(図中、Mで示す)の特性を示している。歪曲収差図において、縦軸は半画角(図中、ωで示す)を表し、d線に相当する波長の特性を示している。
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、負の屈折力を有する第1レンズ群G31と、正の屈折力を有する第2レンズ群G32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。また、第3レンズ群G33と結像面IMGとの間には、カバーガラスCGが配置されている。
第1レンズ群G31は、物体側から順に、負レンズL311と、負レンズL312と、正レンズL313と、負レンズL314と、が配置されて構成される。正レンズL313の物体側面には、非球面が形成されている。また、負レンズL314の結像面IMG側面にも、非球面が形成されている。
第2レンズ群G32は、物体側から順に、正レンズL321と、所定の口径を規定する開口絞りSTPと、負レンズL322と、正レンズL323と、が配置されて構成される。正レンズL321の両面には、非球面が形成されている。負レンズL322と正レンズL323とは、接合されている。
第3レンズ群G33は、物体側から順に、負レンズL331と、正レンズL332と、正レンズL333と、が配置されて構成される。負レンズL331の物体側面は、凹面になっている。正レンズL333の両面には、非球面が形成されている。
このズームレンズは、第1レンズ群G31を光軸に沿って結像面IMG側に凸の軌跡を形成するように移動させて、広角端から望遠端への変倍を行う。また、第2レンズ群G32を光軸に沿って結像面IMG側から物体側へ移動させるとともに、第3レンズ群G33を光軸に沿って物体側から結像面IMG側へ移動させて、変倍に伴う結像面IMGの位置の補正を行う。このとき、開口絞りSTPは、第2レンズ群G32とともに移動する。さらに、第1レンズ群G31を光軸に沿って物体側へ移動させることにより、無限遠物体合焦状態から最至近距離物体合焦状態までのフォーカシングを行う。
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=3.09(広角端)〜24.31(望遠端)
Fナンバー(FNO)=1.23(広角端)〜5.41(望遠端)
半画角(ω)=53.02(広角端)〜6.77(望遠端)
第1レンズ群G31の焦点距離(f1)=-8.72
第2レンズ群G32の焦点距離(f2)=13.62
第3レンズ群G33の焦点距離(f3)=20.13
変倍比=7.88
(レンズデータ)
1=95.832
1=0.50 nd1=1.88 νd1=40.81
2=9.500
2=3.14
3=19.545
3=0.50 nd2=1.74 νd2=49.22
4=10.200
4=1.77
5=28.685(非球面)
5=4.02 nd3=1.82 νd3=24.06
6=-22.559
6=0.57
7=-16.524
7=0.50 nd4=1.62 νd4=63.86
8=39.439(非球面)
8=D(8)(可変)
9=10.268(非球面)
9=4.68 nd5=1.50 νd5=81.56
10=-22.386(非球面)
10=0.71
11=∞(開口絞り)
11=1.57
12=14.513
12=0.60 nd6=1.90 νd6=31.01
13=7.283
13=4.62 nd7=1.44 νd7=95.10
14=-37.400
14=D(14)(可変)
15=-11.084
15=0.50 nd8=1.70 νd8=41.15
16=10.957
16=0.66
17=16.980
17=1.84 nd9=1.88 νd9=40.81
18=-21.649
18=0.50
19=53.019(非球面)
19=2.56 nd10=1.50 νd10=81.56
20=-9.689(非球面)
20=D(20)(可変)
21=∞
21=1.50 nd11=1.52 νd11=64.20
22=∞
22=4.00
23=∞(結像面)
円錐係数(k)および非球面係数(A,B,C,D,E)
(第5面)
k=0,
A=0,
B=1.40806×10-5,C=3.25534×10-6
D=-4.17170×10-8,E=6.04485×10-10
(第8面)
k=0,
A=0,
B=-1.81784×10-4,C=1.95668×10-6
D=-1.62257×10-8,E=5.45870×10-11
(第9面)
k=0,
A=0,
B=-1.20860×10-4,C=-1.52404×10-6
D=3.61163×10-8,E=-5.39050×10-10
(第10面)
k=0,
A=0,
B=1.00026×10-4,C=-1.20395×10-6
D=2.99744×10-8,E=-3.95433×10-10
(第19面)
k=0,
A=0,
B=4.25522×10-4,C=2.39298×10-5
D=3.22213×10-7,E=3.18531×10-8
(第20面)
k=0,
A=0,
B=6.35974×10-4,C=6.79239×10-5
D=-3.88398×10-6,E=1.94713×10-7
(変倍データ)
広角端 望遠端
D(8) 30.55 1.12
D(14) 2.17 38.62
D(20) 1.50 0.51
(条件式(1)に関する数値)
|β2T/β2W|=7.46
β2T:第2レンズ群G32の望遠端における倍率
β2W:第2レンズ群G32の広角端における倍率
(条件式(2)に関する数値)
β2W=-0.40
(条件式(3)に関する数値)
β2T=-2.99
(条件式(4)に関する数値)
βLT=0.93
βLT:最も像側に配置されているレンズ群(第3レンズ群G33)の望遠端における倍率
(条件式(5)に関する数値)
|f1|/f2=0.64
(条件式(6)に関する数値)
|f2/f3|=0.68
(条件式(7)に関する数値)
νd1p=24.06
νd1p:第1レンズ群G31中に含まれる、正レンズ(正レンズL313)のd線に対するアッベ数
(条件式(8)に関する数値)
νd1n=63.86
νd1n:第1レンズ群G31中に含まれる、負レンズ(負レンズL314)のd線に対するアッベ数
(条件式(9)に関する数値)
νd2pa=88.33
νd2pa:第2レンズ群G32中に含まれる、正レンズのd線に対するアッベ数の平均値
(条件式(10)に関する数値)
(R31+R32)/(R31−R32)=0.04
R31:第3レンズ群G33の最も物体側に配置されている負レンズL331の物体側面の曲率半径
R32:第3レンズ群G33の最も物体側に配置されている負レンズL331の像側面の曲率半径
(条件式(11)に関する数値)
|X2|2/(|f1|×f2)=10.59
X2:広角端から望遠端への変倍時における第2レンズ群G32の移動量(=39.46)
(条件式(12)に関する数値)
f2/fLw=0.72
fLw:第3レンズ群G33以降に配置されている全てのレンズ群の広角端における合成焦点距離
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。球面収差図において、縦軸はFナンバー(図中、FNOで示す)を表し、実線はd線(λ=587.56nm)、短破線はg線(λ=435.84nm)、長破線はIR線(λ=850.00nm)に相当する波長の特性を示している。非点収差図において、縦軸は半画角(図中、ωで示す)を表し、d線に相当する波長の特性を示している。なお、非点収差図において、実線はサジタル平面(図中、Sで示す)、破線はメリディオナル平面(図中、Mで示す)の特性を示している。歪曲収差図において、縦軸は半画角(図中、ωで示す)を表し、d線に相当する波長の特性を示している。
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、負の屈折力を有する第1レンズ群G41と、正の屈折力を有する第2レンズ群G42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。また、第3レンズ群G43と結像面IMGとの間には、カバーガラスCGが配置されている。
第1レンズ群G41は、物体側から順に、負レンズL411と、負レンズL412と、正レンズL413と、負レンズL414と、が配置されて構成される。正レンズL413の物体側面には、非球面が形成されている。また、負レンズL414の結像面IMG側面にも、非球面が形成されている。
第2レンズ群G42は、物体側から順に、正レンズL421と、所定の口径を規定する開口絞りSTPと、負レンズL422と、正レンズL423と、が配置されて構成される。正レンズL421の両面には、非球面が形成されている。負レンズL422と正レンズL423とは、接合されている。
第3レンズ群G43は、物体側から順に、負レンズL431と、正レンズL432と、正レンズL433と、が配置されて構成される。負レンズL431の物体側面は、凹面になっている。正レンズL433の両面には、非球面が形成されている。
このズームレンズは、第1レンズ群G41を光軸に沿って結像面IMG側に凸の軌跡を形成するように移動させて、広角端から望遠端への変倍を行う。また、第2レンズ群G42を光軸に沿って結像面IMG側から物体側へ移動させるとともに、第3レンズ群G43を光軸に沿って物体側から結像面IMG側へ移動させて、変倍に伴う結像面IMGの位置の補正を行う。このとき、開口絞りSTPは、第2レンズ群G42とともに移動する。さらに、第1レンズ群G41を光軸に沿って物体側へ移動させることにより、無限遠物体合焦状態から最至近距離物体合焦状態までのフォーカシングを行う。
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。
ズームレンズ全系の焦点距離=3.09(広角端)〜25.28(望遠端)
Fナンバー(FNO)=1.24(広角端)〜5.59(望遠端)
半画角(ω)=51.14(広角端)〜6.52(望遠端)
第1レンズ群G41の焦点距離(f1)=-8.88
第2レンズ群G42の焦点距離(f2)=13.73
第3レンズ群G43の焦点距離(f3)=19.12
変倍比=8.19
(レンズデータ)
1=46.713
1=0.50 nd1=1.88 νd1=40.81
2=9.500
2=3.66
3=21.676
3=0.50 nd2=1.74 νd2=49.22
4=10.262
4=1.91
5=27.990(非球面)
5=4.13 nd3=1.82 νd3=24.06
6=-23.453
6=0.61
7=-16.902
7=0.50 nd4=1.62 νd4=63.86
8=34.085(非球面)
8=D(8)(可変)
9=10.227(非球面)
9=4.75 nd5=1.50 νd5=81.56
10=-22.296(非球面)
10=0.71
11=∞(開口絞り)
11=1.57
12=14.438
12=0.60 nd6=1.90 νd6=31.01
13=7.228
13=4.59 nd7=1.44 νd7=95.10
14=-43.169
14=D(14)(可変)
15=-11.021
15=0.50 nd8=1.70 νd8=41.15
16=10.104
16=0.72
17=16.174
17=1.87 nd9=1.88 νd9=40.81
18=-21.359
18=0.50
19=52.774(非球面)
19=2.62 nd10=1.50 νd10=81.56
20=-9.309(非球面)
20=D(20)(可変)
21=∞
21=1.50 nd11=1.52 νd11=64.20
22=∞
22=4.00
23=∞(結像面)
円錐係数(k)および非球面係数(A,B,C,D,E)
(第5面)
k=0,
A=0,
B=-4.22974×10-6,C=3.00580×10-6
D=-3.72775×10-8,E=5.19830×10-10
(第8面)
k=0,
A=0,
B=-1.96237×10-4,C=1.99541×10-6
D=-1.40593×10-8,E=3.63024×10-11
(第9面)
k=0,
A=0,
B=-1.22444×10-4,C=-1.45093×10-6
D=3.34444×10-8,E=-5.05995×10-10
(第10面)
k=0,
A=0,
B=9.71687×10-5,C=-1.08483×10-6
D=2.66175×10-8,E=-3.52297×10-10
(第19面)
k=0,
A=0,
B=3.62043×10-4,C=2.31518×10-5
D=2.37504×10-7,E=3.55302×10-8
(第20面)
k=0,
A=0,
B=5.38706×10-4,C=6.98508×10-5
D=-4.18158×10-6,E=1.96092×10-7
(変倍データ)
広角端 望遠端
D(8) 31.53 1.13
D(14) 2.20 39.68
D(20) 1.50 0.45
(条件式(1)に関する数値)
|β2T/β2W|=7.71
β2T:第2レンズ群G42の望遠端における倍率
β2W:第2レンズ群G42の広角端における倍率
(条件式(2)に関する数値)
β2W=-0.39
(条件式(3)に関する数値)
β2T=-3.03
(条件式(4)に関する数値)
βLT=0.94
βLT:最も像側に配置されているレンズ群(第3レンズ群G43)の望遠端における倍率
(条件式(5)に関する数値)
|f1|/f2=0.65
(条件式(6)に関する数値)
|f2/f3|=0.72
(条件式(7)に関する数値)
νd1p=24.06
νd1p:第1レンズ群G41中に含まれる、正レンズ(正レンズL413)のd線に対するアッベ数
(条件式(8)に関する数値)
νd1n=63.86
νd1n:第1レンズ群G41中に含まれる、負レンズ(負レンズL414)のd線に対するアッベ数
(条件式(9)に関する数値)
νd2pa=88.33
νd2pa:第2レンズ群G42中に含まれる、正レンズのd線に対するアッベ数の平均値
(条件式(10)に関する数値)
(R31+R32)/(R31−R32)=0.04
R31:第3レンズ群G43の最も物体側に配置されている負レンズL431の物体側面の曲率半径
R32:第3レンズ群G43の最も物体側に配置されている負レンズL431の像側面の曲率半径
(条件式(11)に関する数値)
|X2|2/(|f1|×f2)=10.88
X2:広角端から望遠端への変倍時における第2レンズ群G42の移動量(=36.43)
(条件式(12)に関する数値)
f2/fLw=0.72
fLw:第3レンズ群G43以降に配置されている全てのレンズ群の広角端における合成焦点距離
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。球面収差図において、縦軸はFナンバー(図中、FNOで示す)を表し、実線はd線(λ=587.56nm)、短破線はg線(λ=435.84nm)、長破線はIR線(λ=850.00nm)に相当する波長の特性を示している。非点収差図において、縦軸は半画角(図中、ωで示す)を表し、d線に相当する波長の特性を示している。なお、非点収差図において、実線はサジタル平面(図中、Sで示す)、破線はメリディオナル平面(図中、Mで示す)の特性を示している。歪曲収差図において、縦軸は半画角(図中、ωで示す)を表し、d線に相当する波長の特性を示している。
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、負の屈折力を有する第1レンズ群G51と、正の屈折力を有する第2レンズ群G52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。また、第3レンズ群G53と結像面IMGとの間には、カバーガラスCGが配置されている。
第1レンズ群G51は、物体側から順に、負レンズL511と、負レンズL512と、正レンズL513と、負レンズL514と、が配置されて構成される。正レンズL513の物体側面には、非球面が形成されている。また、負レンズL514の結像面IMG側面にも、非球面が形成されている。
第2レンズ群G52は、物体側から順に、正レンズL521と、所定の口径を規定する開口絞りSTPと、負レンズL522と、正レンズL523と、が配置されて構成される。正レンズL521の両面には、非球面が形成されている。負レンズL522と正レンズL523とは、接合されている。
第3レンズ群G53は、物体側から順に、負レンズL531と、正レンズL532と、正レンズL533と、が配置されて構成される。負レンズL531の物体側面は、凹面になっている。正レンズL533の両面には、非球面が形成されている。
このズームレンズは、第1レンズ群G51を光軸に沿って結像面IMG側に凸の軌跡を形成するように移動させて、広角端から望遠端への変倍を行う。また、第2レンズ群G52を光軸に沿って結像面IMG側から物体側へ移動させるとともに、第3レンズ群G53を光軸に沿って物体側に緩い凸の軌跡を形成するように移動させて、変倍に伴う結像面IMGの位置の補正を行う。このとき、開口絞りSTPは、第2レンズ群G52とともに移動する。さらに、第1レンズ群G51を光軸に沿って物体側へ移動させることにより、無限遠物体合焦状態から最至近距離物体合焦状態までのフォーカシングを行う。
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。
ズームレンズ全系の焦点距離=3.09(広角端)〜31.14(望遠端)
Fナンバー(FNO)=1.23(広角端)〜6.50(望遠端)
半画角(ω)=55.16(広角端)〜5.71(望遠端)
第1レンズ群G51の焦点距離(f1)=-9.90
第2レンズ群G52の焦点距離(f2)=14.96
第3レンズ群G53の焦点距離(f3)=19.46
変倍比=10.09
(レンズデータ)
1=26.825
1=0.50 nd1=1.88 νd1=40.81
2=9.500
2=6.87
3=283.853
3=0.50 nd2=1.64 νd2=55.45
4=13.341
4=1.24
5=18.652(非球面)
5=5.37 nd3=1.90 νd3=31.01
6=-20.586
6=0.32
7=-18.586
7=0.50 nd4=1.62 νd4=63.86
8=14.772(非球面)
8=D(8)(可変)
9=10.932(非球面)
9=4.89 nd5=1.50 νd5=81.56
10=-22.740(非球面)
10=0.71
11=∞(開口絞り)
11=1.57
12=15.124
12=0.60 nd6=1.80 νd6=29.84
13=7.157
13=4.47 nd7=1.44 νd7=95.10
14=415.217
14=D(14)(可変)
15=-9.835
15=0.50 nd8=1.62 νd8=36.30
16=11.290
16=0.47
17=14.063
17=1.75 nd9=1.85 νd9=32.27
18=-48.539
18=0.50
19=51.226(非球面)
19=2.76 nd10=1.50 νd10=81.56
20=-7.918(非球面)
20=D(20)(可変)
21=∞
21=1.50 nd11=1.52 νd11=64.20
22=∞
22=4.00
23=∞(結像面)
円錐係数(k)および非球面係数(A,B,C,D,E)
(第5面)
k=0,
A=0,
B=-1.08363×10-4,C=1.59004×10-6
D=-1.70725×10-8,E=1.67325×10-10
(第8面)
k=0,
A=0,
B=-3.13596×10-4,C=2.52792×10-6
D=-3.21565×10-8,E=2.34769×10-10
(第9面)
k=0,
A=0,
B=-1.02452×10-4,C=-5.67217×10-7
D=6.25623×10-9,E=-1.12478×10-10
(第10面)
k=0,
A=0,
B=6.90491×10-5,C=-4.62562×10-7
D=9.12845×10-9,E=-8.83652×10-11
(第19面)
k=0,
A=0,
B=3.19106×10-4,C=1.97993×10-5
D=1.84618×10-7,E=3.07653×10-8
(第20面)
k=0,
A=0,
B=7.27355×10-4,C=5.37611×10-5
D=-3.02061×10-6,E=1.47278×10-7
(変倍データ)
広角端 望遠端
D(8) 37.74 1.49
D(14) 2.54 50.18
D(20) 1.65 0.29
(条件式(1)に関する数値)
|β2T/β2W|=9.33
β2T:第2レンズ群G52の望遠端における倍率
β2W:第2レンズ群G52の広角端における倍率
(条件式(2)に関する数値)
β2W=-0.37
(条件式(3)に関する数値)
β2T=-3.44
(条件式(4)に関する数値)
βLT=0.92
βLT:最も像側に配置されているレンズ群(第3レンズ群G53)の望遠端における倍率
(条件式(5)に関する数値)
|f1|/f2=0.66
(条件式(6)に関する数値)
|f2/f3|=0.77
(条件式(7)に関する数値)
νd1p=31.01
νd1p:第1レンズ群G51中に含まれる、正レンズ(正レンズL513)のd線に対するアッベ数
(条件式(8)に関する数値)
νd1n=63.86
νd1n:第1レンズ群G51中に含まれる、負レンズ(負レンズL514)のd線に対するアッベ数
(条件式(9)に関する数値)
νd2pa=88.33
νd2pa:第2レンズ群G52中に含まれる、正レンズのd線に対するアッベ数の平均値
(条件式(10)に関する数値)
(R31+R32)/(R31−R32)=-0.07
R31:第3レンズ群G53の最も物体側に配置されている負レンズL531の物体側面の曲率半径
R32:第3レンズ群G53の最も物体側に配置されている負レンズL531の像側面の曲率半径
(条件式(11)に関する数値)
|X2|2/(|f1|×f2)=14.46
X2:広角端から望遠端への変倍時における第2レンズ群G52の移動量(=46.27)
(条件式(12)に関する数値)
f2/fLw=0.77
fLw:第3レンズ群G53以降に配置されている全てのレンズ群の広角端における合成焦点距離
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。球面収差図において、縦軸はFナンバー(図中、FNOで示す)を表し、実線はd線(λ=587.56nm)、短破線はg線(λ=435.84nm)、長破線はIR線(λ=850.00nm)に相当する波長の特性を示している。非点収差図において、縦軸は半画角(図中、ωで示す)を表し、d線に相当する波長の特性を示している。なお、非点収差図において、実線はサジタル平面(図中、Sで示す)、破線はメリディオナル平面(図中、Mで示す)の特性を示している。歪曲収差図において、縦軸は半画角(図中、ωで示す)を表し、d線に相当する波長の特性を示している。
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、負の屈折力を有する第1レンズ群G61と、正の屈折力を有する第2レンズ群G62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。また、第3レンズ群G63と結像面IMGとの間には、カバーガラスCGが配置されている。
第1レンズ群G61は、物体側から順に、負レンズL611と、負レンズL612と、正レンズL613と、負レンズL614と、が配置されて構成される。負レンズL612と正レンズL613とは、接合されている。正レンズL613の結像面IMG側面には、非球面が形成されている。
第2レンズ群G62は、物体側から順に、所定の口径を規定する開口絞りSTPと、正レンズ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。正レンズL621の両面には、非球面が形成されている。負レンズL622と正レンズL623とは、接合されている。
第3レンズ群G63は、物体側から順に、負レンズL631と、正レンズL632と、正レンズL633と、が配置されて構成される。負レンズL631の物体側面は、凹面になっている。正レンズL633の両面には、非球面が形成されている。
このズームレンズは、第1レンズ群G61を光軸に沿って結像面IMG側に凸の軌跡を形成するように移動させて、広角端から望遠端への変倍を行う。また、第2レンズ群G62を光軸に沿って結像面IMG側から物体側へ移動させるとともに、第3レンズ群G63を光軸に沿って物体側から結像面IMG側へ移動させて、変倍に伴う結像面IMGの位置の補正を行う。このとき、開口絞りSTPは、第2レンズ群G62とともに移動する。さらに、第1レンズ群G61を光軸に沿って物体側へ移動させることにより、無限遠物体合焦状態から最至近距離物体合焦状態までのフォーカシングを行う。
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。
ズームレンズ全系の焦点距離=3.19(広角端)〜19.44(望遠端)
Fナンバー(FNO)=1.23(広角端)〜3.46(望遠端)
半画角(ω)=63.45(広角端)〜9.03(望遠端)
第1レンズ群G61の焦点距離(f1)=-8.87
第2レンズ群G62の焦点距離(f2)=14.15
第3レンズ群G63の焦点距離(f3)=20.70
変倍比=6.09
(レンズデータ)
1=-1214.004
1=0.50 nd1=1.90 νd1=37.37
2=9.500
2=4.39
3=-41.362
3=0.50 nd2=1.62 νd2=60.34
4=34.311
4=3.06 nd3=1.92 νd3=20.88
5=-38.697(非球面)
5=0.82
6=-16.500
6=0.50 nd4=1.50 νd4=81.56
7=-276.937
7=D(7)(可変)
8=∞(開口絞り)
8=0.10
9=11.908(非球面)
9=4.09 nd5=1.55 νd5=71.68
10=-23.716(非球面)
10=2.28
11=31.163
11=0.60 nd6=1.74 νd6=32.26
12=8.502
12=4.13 nd7=1.44 νd7=95.10
13=-20.456
13=D(13)(可変)
14=-8.639
14=0.50 nd8=1.52 νd8=52.15
15=49.450
15=0.53
16=-56.822
16=1.83 nd9=1.55 νd9=71.68
17=-10.549
17=0.50
18=37.725(非球面)
18=2.56 nd10=1.50 νd10=81.56
19=-10.893(非球面)
19=D(19)(可変)
20=∞
20=1.50 nd11=1.52 νd11=64.20
21=∞
21=4.00
22=∞(結像面)
円錐係数(k)および非球面係数(A,B,C,D,E)
(第5面)
k=0,
A=0,
B=-6.43049×10-5,C=-3.13937×10-7
D=7.90770×10-10,E=-2.56196×10-11
(第9面)
k=0,
A=0,
B=-9.58017×10-5,C=-5.28701×10-7
D=2.20174×10-8,E=-3.25046×10-10
(第10面)
k=0,
A=0,
B=9.23714×10-5,C=-7.68271×10-7
D=2.53988×10-8,E=-3.43261×10-10
(第18面)
k=0,
A=0,
B=2.09121×10-4,C=1.63339×10-5
D=1.84981×10-8,E=2.83988×10-8
(第19面)
k=0,
A=0,
B=4.45201×10-4,C=3.75015×10-5
D=-1.86997×10-6,E=9.73204×10-8
(変倍データ)
広角端 望遠端
D(7) 28.19 1.95
D(13) 2.30 33.89
D(19) 2.58 1.76
(条件式(1)に関する数値)
|β2T/β2W|=5.82
β2T:第2レンズ群G62の望遠端における倍率
β2W:第2レンズ群G62の広角端における倍率
(条件式(2)に関する数値)
β2W=-0.45
(条件式(3)に関する数値)
β2T=-2.60
(条件式(4)に関する数値)
βLT=0.84
βLT:最も像側に配置されているレンズ群(第3レンズ群G63)の望遠端における倍率
(条件式(5)に関する数値)
|f1|/f2=0.63
(条件式(6)に関する数値)
|f2/f3|=0.68
(条件式(7)に関する数値)
νd1p=20.88
νd1p:第1レンズ群G61中に含まれる、正レンズ(正レンズL613)のd線に対するアッベ数
(条件式(8)に関する数値)
νd1n=81.56
νd1n:第1レンズ群G61中に含まれる、負レンズ(負レンズL614)のd線に対するアッベ数
(条件式(9)に関する数値)
νd2pa=83.39
νd2pa:第2レンズ群G62中に含まれる、正レンズのd線に対するアッベ数の平均値
(条件式(10)に関する数値)
(R31+R32)/(R31−R32)=-0.70
R31:第3レンズ群G63の最も物体側に配置されている負レンズL631の物体側面の曲率半径
R32:第3レンズ群G63の最も物体側に配置されている負レンズL631の像側面の曲率半径
(条件式(11)に関する数値)
|X2|2/(|f1|×f2)=7.55
X2:広角端から望遠端への変倍時における第2レンズ群G62の移動量(=30.78)
(条件式(12)に関する数値)
f2/fLw=0.68
fLw:第3レンズ群G63以降に配置されている全てのレンズ群の広角端における合成焦点距離
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。球面収差図において、縦軸はFナンバー(図中、FNOで示す)を表し、実線はd線(λ=587.56nm)、短破線はg線(λ=435.84nm)、長破線はIR線(λ=850.00nm)に相当する波長の特性を示している。非点収差図において、縦軸は半画角(図中、ωで示す)を表し、d線に相当する波長の特性を示している。なお、非点収差図において、実線はサジタル平面(図中、Sで示す)、破線はメリディオナル平面(図中、Mで示す)の特性を示している。歪曲収差図において、縦軸は半画角(図中、ωで示す)を表し、d線に相当する波長の特性を示している。
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、負の屈折力を有する第1レンズ群G71と、正の屈折力を有する第2レンズ群G72と、負の屈折力を有する第3レンズ群G73と、正の屈折力を有する第4レンズ群G74と、が配置されて構成される。また、第4レンズ群G74と結像面IMGとの間には、カバーガラスCGが配置されている。
第1レンズ群G71は、物体側から順に、負レンズL711と、負レンズL712と、正レンズL713と、負レンズL714と、が配置されて構成される。正レンズL713の物体側面には、非球面が形成されている。また、負レンズL714の結像面IMG側面にも、非球面が形成されている。
第2レンズ群G72は、物体側から順に、正レンズL721と、所定の口径を規定する開口絞りSTPと、負レンズL722と、正レンズL723と、が配置されて構成される。正レンズL721の両面には、非球面が形成されている。負レンズL722と正レンズL723とは、接合されている。
第3レンズ群G73は、物体側から順に、負レンズL731と、正レンズL732と、が配置されて構成される。負レンズL731の物体側面は、凹面になっている。
第4レンズ群G74は、正レンズL741により構成されている。正レンズL741の両面には、非球面が形成されている。
このズームレンズは、第1レンズ群G71を光軸に沿って結像面IMG側に凸の軌跡を形成するように移動させて、広角端から望遠端への変倍を行う。また、第2レンズ群G72を光軸に沿って結像面IMG側から物体側へ移動させるとともに、第3レンズ群G73を光軸に沿って結像面IMG側に緩い凸の軌跡を形成するように移動させ、さらに第4レンズ群G74を光軸に沿って物体側から結像面IMG側へ移動させて、変倍に伴う結像面IMGの位置の補正を行う。このとき、開口絞りSTPは、第2レンズ群G72とともに移動する。さらに、第1レンズ群G71を光軸に沿って物体側へ移動させることにより、無限遠物体合焦状態から最至近距離物体合焦状態までのフォーカシングを行う。
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。
ズームレンズ全系の焦点距離=3.09(広角端)〜31.12(望遠端)
Fナンバー(FNO)=1.23(広角端)〜6.88(望遠端)
半画角(ω)=52.03(広角端)〜5.41(望遠端)
第1レンズ群G71の焦点距離(f1)=-9.07
第2レンズ群G72の焦点距離(f2)=14.59
第3レンズ群G73の焦点距離(f3)=-34.24
第4レンズ群G74の焦点距離=17.08
変倍比=10.08
(レンズデータ)
1=20.859
1=0.50 nd1=1.88 νd1=40.81
2=9.500
2=7.87
3=-73.957
3=0.50 nd2=1.64 νd2=55.45
4=12.285
4=1.44
5=18.848(非球面)
5=5.30 nd3=1.90 νd3=31.01
6=-20.815
6=0.41
7=-17.927
7=0.50 nd4=1.62 νd4=63.86
8=15.963(非球面)
8=D(8)(可変)
9=11.414(非球面)
9=5.08 nd5=1.50 νd5=81.56
10=-23.827(非球面)
10=0.71
11=∞(開口絞り)
11=1.57
12=16.271
12=0.83 nd6=1.80 νd6=29.84
13=7.720
13=4.82 nd7=1.44 νd7=95.10
14=-54.939
14=D(14)(可変)
15=-12.976
15=0.50 nd8=1.62 νd8=36.30
16=12.988
16=1.13
17=19.171
17=1.59 nd9=1.85 νd9=32.27
18=-57.591
18=D(18)(可変)
19=41.241(非球面)
19=2.53 nd10=1.50 νd10=81.56
20=-10.474(非球面)
20=D(20)(可変)
21=∞
21=1.50 nd11=1.52 νd11=64.20
22=∞
22=4.00
23=∞(結像面)
円錐係数(k)および非球面係数(A,B,C,D,E)
(第5面)
k=0,
A=0,
B=-1.10804×10-4,C=2.40067×10-6
D=-2.80248×10-8,E=2.34615×10-10
(第8面)
k=0,
A=0,
B=-3.03764×10-4,C=3.42411×10-6
D=-4.75443×10-8,E=3.55623×10-10
(第9面)
k=0,
A=0,
B=-9.31203×10-5,C=-4.35845×10-7
D=3.02696×10-9,E=-5.65335×10-11
(第10面)
k=0,
A=0,
B=7.16629×10-5,C=-5.08309×10-7
D=7.05728×10-9,E=-5.04859×10-11
(第19面)
k=0,
A=0,
B=3.31171×10-4,C=2.53313×10-5
D=7.07224×10-8,E=2.98452×10-8
(第20面)
k=0,
A=0,
B=5.29799×10-4,C=6.53044×10-5
D=-3.34111×10-6,E=1.60775×10-7
(変倍データ)
広角端 望遠端
D(8) 36.54 1.51
D(14) 2.59 38.22
D(18) 0.53 9.92
D(20) 1.50 0.55
(条件式(1)に関する数値)
|β2T/β2W|=8.18
β2T:第2レンズ群G72の望遠端における倍率
β2W:第2レンズ群G72の広角端における倍率
(条件式(2)に関する数値)
β2W=-0.37
(条件式(3)に関する数値)
β2T=-2.98
(条件式(4)に関する数値)
βLT=0.66
βLT:最も像側に配置されているレンズ群(第4レンズ群G74)の望遠端における倍率
(条件式(5)に関する数値)
|f1|/f2=0.62
(条件式(6)に関する数値)
|f2/f3|=0.43
(条件式(7)に関する数値)
νd1p=31.01
νd1p:第1レンズ群G71中に含まれる、正レンズ(正レンズL713)のd線に対するアッベ数
(条件式(8)に関する数値)
νd1n=63.86
νd1n:第1レンズ群G71中に含まれる、負レンズ(負レンズL714)のd線に対するアッベ数
(条件式(9)に関する数値)
νd2pa=88.33
νd2pa:第2レンズ群G72中に含まれる、正レンズのd線に対するアッベ数の平均値
(条件式(10)に関する数値)
(R31+R32)/(R31−R32)=0.00
R31:第3レンズ群G73の最も物体側に配置されている負レンズL731の物体側面の曲率半径
R32:第3レンズ群G73の最も物体側に配置されている負レンズL731の像側面の曲率半径
(条件式(11)に関する数値)
|X2|2/(|f1|×f2)=14.68
X2:広角端から望遠端への変倍時における第2レンズ群G72の移動量(=44.07)
(条件式(12)に関する数値)
f2/fLw=0.62
fLw:第3レンズ群G73以降に配置されている全てのレンズ群の広角端における合成焦点距離(=23.70)
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。球面収差図において、縦軸はFナンバー(図中、FNOで示す)を表し、実線はd線(λ=587.56nm)、短破線はg線(λ=435.84nm)、長破線はIR線(λ=850.00nm)に相当する波長の特性を示している。非点収差図において、縦軸は半画角(図中、ωで示す)を表し、d線に相当する波長の特性を示している。なお、非点収差図において、実線はサジタル平面(図中、Sで示す)、破線はメリディオナル平面(図中、Mで示す)の特性を示している。歪曲収差図において、縦軸は半画角(図中、ωで示す)を表し、d線に相当する波長の特性を示している。
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、絞り面等の曲率半径、d1,d2,・・・・は各レンズ、絞り等の肉厚またはそれらの面間隔、nd1,nd2,・・・・は各レンズ等のd線(λ=587.56nm)に対する屈折率、νd1,νd2,・・・・は各レンズ等の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。
また、上記各非球面形状は、光軸に垂直な方向の高さをH、レンズ面頂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、近軸曲率半径をR、円錐係数をk、2次,4次,6次,8次,10次の非球面係数をそれぞれA,B,C,D,E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。
Figure 0006549762
上記各実施例に示したように、本発明によれば、小型、大口径で、全変倍域に亘って諸収差を良好に補正することが可能な高い光学性能を備えた、高倍率のズームレンズを実現することができる。特に、条件式(7),(8),(9)を満足することにより、可視光全域のみならず近赤外光域の撮影が可能な、高い光学性能を備えたズームレンズを実現することができる。さらに、このズームレンズは、適宜非球面が形成されたレンズや接合レンズを配置したことにより、光学性能をより向上させることができる。
以上のように、本発明にかかるズームレンズは、CCDやCMOS等の固体撮像素子が搭載された小型の撮像装置に有用であり、特に、高い光学性能を要求される撮像装置に適している。
11,G21,G31,G41,G51,G61,G71 第1レンズ群
12,G22,G32,G42,G52,G62,G72 第2レンズ群
13,G23,G33,G43,G53,G63,G73 第3レンズ群
74 第4レンズ群
111,L112,L114,L122,L131,L211,L212,L214,L222,L231,L311,L312,L314,L322,L331,L411,L412,L414,L422,L431,L511,L512,L514,L522,L531,L611,L612,L614,L622,L631,L711,L712,L714,L722,L731 負レンズ
113,L121,L123,L132,L133,L213,L221,L223,L232,L233,L313,L321,L323,L332,L333,L413,L421,L423,L432,L433,L513,L521,L523,L532,L533,L613,L621,L623,L632,L633,L713,L721,L723,L732,L741 正レンズ
STP 開口絞り
CG カバーガラス
IMG 結像面

Claims (12)

  1. 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、正の屈折力を有する第2レンズ群と、第3レンズ群と、を備え、各レンズ群の光軸上の間隔を変えることにより変倍を行うズームレンズであって、
    前記第2レンズ群は、物体側から順に配置された、正レンズと、負レンズと、正レンズと、から構成され、
    前記第3レンズ群は、最も物体側に負レンズ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) 2.8≦|β2T/β2W|≦12.0
    (2) −0.5≦β2W≦−0.1
    (5) 0.35≦|f1|/f2≦0.85
    ただし、β2Tは前記第2レンズ群の望遠端における倍率、β2Wは前記第2レンズ群の広角端における倍率を示す。f1は前記第1レンズ群の焦点距離、f2は前記第2レンズ群の焦点距離を示す。
  2. 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を行い、
    前記第2レンズ群以降のレンズ群を光軸に沿って移動させることにより、変倍に伴う像面変動を補正し、
    前記第1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、無限遠物体合焦状態から最至近距離物体合焦状態までのフォーカシングを行う、ことを特徴とする請求項1に記載のズームレンズ。
  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。
    (3) −4.50≦β2T≦−1.45
    ただし、β2Tは前記第2レンズ群の望遠端における倍率を示す。
  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。
    (4) 0.3≦βLT≦1.0
    ただし、βLTは最も像側に配置されているレンズ群の望遠端における倍率を示す。
  5. 前記第2レンズ群中に所定の開口を規定する開口絞りを備え、
    広角端から望遠端への変倍に際し、前記開口絞りが前記第2レンズ群とともに像側から物体側へ移動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。
  6. 以下に示す条件式を満足することを特徴とする請求項1〜5のいずれか一つに記載のズームレンズ。
    (6) 0.2≦|f2/f3|≦1.0
    ただし、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。
  7. 以下に示す条件式を満足することを特徴とする請求項1〜6のいずれか一つに記載のズームレンズ。
    (9) νd2pa≧68.0
    ただし、νd2paは前記第2レンズ群中に含まれる、正レンズのd線に対するアッベ数の平均値を示す。
  8. 前記第1レンズ群は、物体側から順に、負レンズと、負レンズと、正レンズと、が連続配置されて構成されていることを特徴とする請求項1〜7のいずれか一つに記載のズームレンズ。
  9. 前記第3レンズ群は、物体側から順に、負レンズと、正レンズと、が連続配置されて構成されていることを特徴とする請求項1〜8のいずれか一つに記載のズームレンズ。
  10. 前記第3レンズ群の最も物体側に配置されている負レンズは物体側に凹面を向けており、
    以下に示す条件式を満足することを特徴とする請求項1〜9のいずれか一つに記載のズームレンズ。
    (10) −1.5≦(R31+R32)/(R31−R32)≦0.3
    ただし、R31は前記第3レンズ群の最も物体側に配置されている負レンズの物体側面の曲率半径、R32は前記第3レンズ群の最も物体側に配置されている負レンズの像側面の曲率半径を示す。
  11. 以下に示す条件式を満足することを特徴とする請求項1〜10のいずれか一つに記載のズームレンズ。
    (11) 4.5≦|X2|2/(|f1|×f2)≦16.5
    ただし、X2は広角端から望遠端への変倍時における前記第2レンズ群の移動量、f1は前記第1レンズ群の焦点距離、f2は前記第2レンズ群の焦点距離を示す。
  12. 以下に示す条件式を満足することを特徴とする請求項1〜11のいずれか一つに記載のズームレンズ。
    (12) 0.3≦f2/fLw≦1.1
    ただし、f2は前記第2レンズ群の焦点距離、fLwは前記第3レンズ群以降に配置されている全てのレンズ群の広角端における合成焦点距離を示す。
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