JP6602101B2 - ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 - Google Patents

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Description

本発明はズームレンズに関し、例えばビデオカメラ、監視カメラ、デジタルスチルカメラ、放送用カメラ等の撮像装置に用いられる撮像光学系として好適なものである。
撮像素子を用いた撮像装置に用いる撮像光学系には、撮像素子の高精細化に加え、これに対応できる高い光学性能を有し、かつ広域撮影が容易な広画角のズームレンズであることが要望されている。例えば、監視カメラに搭載するズームレンズにおいては、設置性の観点から全系が小型化であることが求められるとともに広域な範囲を1台のカメラで監視できるような広画角のズームレンズであることが望まれている。
この他、監視カメラの高画質化の観点においては、近年SD(Standard Definition)画質から、フルHD(High Definition)や4Kへの対応が求められており、高い解像力を有することが望まれている。更に、光量が少なくなる環境下における撮像を良好に行うためにFNO(Fナンバー)が小さく明るいズームレンズであること等が望まれている。
このような要望を満たすズームレンズとして、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、正の屈折力の第3レンズ群より構成される3群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ではズーミングに際して第1レンズ群が不動で、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3群ズームレンズを開示している。
特開2002−131640号公報 特開平4−324812号公報
近年、監視カメラに用いるズームレンズには広域な範囲を1台のカメラで監視できるような広画角で夜間においても鮮明な撮像が容易となる明るく(FナンバーFnoが小さい)全系が小型であることが要望されている。前述した3群ズームレンズにおいて、全系が小型で、かつ広画角でありながら全ズーム領域にわたり高い光学性能を得るには各レンズ群の屈折力やレンズ構成等を適切に設定することが重要になってくる。特に第2レンズ群の屈折力やレンズ構成、第3レンズ群の屈折力やレンズ構成、そしてズーミングに際しての第2レンズ群や第3レンズ群の移動量等を適切に設定することが重要になってくる。
本発明は、広画角、高ズーム比でしかもレンズ系全体が小型で全ズーム範囲で高い光学性能が容易に得られるズームレンズ及びそれを有する撮像装置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配置された、正の屈折力の第1レンズ群、負の屈折力の第2レンズ群、正の屈折力の第3レンズ群から構成され、
ズーミングに際し、前記第1レンズ群は不動で、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ズームレンズであって、
前記第2レンズ群は正レンズを有し、
広角端における全系の焦点距離をfw、望遠端における全系の焦点距離をft、前記第2レンズ群の焦点距離をf2、前記第3レンズ群の焦点距離をf3、前記正レンズの材料の屈折率及びアッベ数を各々Nd2p及びνd2pとするとき、
−3.20<f2/fw<−1.88
0.35<√(−f2×f3)/ft<0.65
1.90<Nd2p
νd2p<20.0
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、広画角、高ズーム比でしかもレンズ系全体が小型で全ズーム範囲で高い光学性能が容易に得られるズームレンズが得られる。
実施例1の広角端におけるレンズ断面図と移動軌跡の図 (A)、(B)、(C) 実施例1の広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図 実施例2の広角端におけるレンズ断面図と移動軌跡の図 (A)、(B)、(C) 実施例2の広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図 実施例3の広角端におけるレンズ断面図と移動軌跡の図 (A)、(B)、(C) 実施例3の広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図 実施例4の広角端におけるレンズ断面図と移動軌跡の図 (A)、(B)、(C) 実施例4の広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図 実施例1のズームレンズにドームカバーを装着したときのレンズ断面図 (A)、(B) 本発明の監視カメラにおける要部概略図 本発明のズームレンズのズーミングに伴う各レンズ群の移動軌跡の説明図
以下、本発明のズームレンズは及びそれを有する撮像装置について説明する。本発明のズームレンズは、物体側から像側へ順に配置された、正の屈折力の第1レンズ群L1、負の屈折力の第2レンズ群L2、正の屈折力の第3レンズ群L3から構成されている。ズーミングに際し、第1レンズ群L1は不動で、第2レンズ群L2と第3レンズ群L3が互いに異なる軌跡で移動する。
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)、(B)、(C)は本発明の実施例1のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端(長焦点距離端)における収差図である。実施例1に係るズームレンズはズーム比4.30、開口比(Fナンバー)1.45〜2.40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)、(B)、(C)は本発明の実施例2のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。実施例2に係るズームレンズはズーム比4.02、開口比1.45〜2.56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)、(B)、(C)は本発明の実施例3のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。実施例3に係るズームレンズはズーム比4.94、開口比1.49〜2.50である。
図7は本発明の実施例4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8(A)、(B)、(C)は本発明の実施例4のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。実施例4に係るズームレンズはズーム比6.52、開口比1.51〜3.20である。
図9は本発明のズームレンズにドームカバーを取着したときの説明図である。図10(A)、(B)は本発明の撮像装置の要部概略図である。図11は本発明のズームレンズのズーミングに伴う各レンズ群の移動軌跡の説明図である。
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、L1は正の屈折力(光学的パワー=焦点距離の逆数)の第1レンズ群、L2は負の屈折力の第2レンズ群、L3は正の屈折力の第3レンズ群である。SPは開放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。G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。
IP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。第2レンズ群L2に関する矢印2aは無限遠にフォーカス(合焦)しているときの広角端から望遠端へのズーミングに際しての移動軌跡を示す。また矢印2bは近距離にフォーカスしているときの広角端から望遠端へのズーミングに際しての移動軌跡を示す。
矢印2cは無限遠から近距離へのフォーカシングに際しての第2レンズ群L2の移動方向を示している。球面収差図において、dはd線(波長587.6nm)、gはg線(波長435.8nm)である。非点収差図においてΔMはd線におけるメリディオナル像面、ΔSはd線におけるサジタル像面を表している。FnoはFナンバー、ωは半画角(度)である。歪曲収差においてはd線を表示している。倍率色収差においてはd線に対するg線の収差を表示している。
各実施例は、物体側より像側へ順に、正の屈折力の第1レンズ群L1、負の屈折力の第2レンズ群L2、正の屈折力の第3レンズ群L3より構成される3群構成のズームレンズである。ズーミングに際しては第2レンズ群L2と第3レンズ群L3が互いに異なる軌跡で(互いに独立に)移動する。第1レンズ群L1は不動である。具体的には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L2は像側に向かって凸状の軌跡で移動し、第3レンズ群L3は物体側へ移動する。
本発明のズームレンズのズームタイプは3群構成である。これは、全系の小型化しつつも広角端から望遠端まで高い光学性能を得るために、各レンズ群の間隔を変化させて変倍を行うための好適なズーム構成である。
ズーミングに際しての各レンズ群の移動方法を、図11を用いて説明する。広角端から望遠端へのズーミングに際しては、第3レンズ群L3は像側から物体側へ単調移動し変倍を行い、それと同時に第2レンズ群L2は像側へ非直線的、もしくは像側へ凸状の軌跡となるような移動している。このように各レンズ群は移動して広角端においては第2レンズ群L2と第3レンズ群L3の間隔を十分長く確保し高ズーム比化を容易にしている。変倍に際して変動する像面変動の補正(コンペンセーター)およびフォーカシングは、第2レンズ群L2が担っている。
各実施例のズームレンズにおいて、広角端における全系の焦点距離をfw、望遠端における全系の焦点距離をft、第2レンズ群L2の焦点距離をf2、第3レンズ群L3の焦点距離をf3とする。このとき、
−3.20<f2/fw<−1.88 ・・・(1)
0.35<√(−f2×f3)/ft<0.65 ・・・(2)
なる条件式を満足する。
次に前述の条件式の技術的意味について説明する。条件式(1)は全系の小型化を図りつつ広画角を図るためのものである。条件式(1)の上限を超えて、第2レンズ群L2の負の屈折力が強くなりすぎると(負の屈折力の絶対値が大きくなると)、ズーム全域において像面湾曲や色収差が増大し、これらの諸収差の補正が困難になる。条件式(1)の下限を超えて、第2レンズ群L2の負の屈折力が弱くなりすぎると、広画角化が困難となり、更にズーミングに際しての第2レンズ群L2の移動量が増大しレンズ全長が長くなり、また前玉有効径が大型化し、全系の小型化が困難になる。
条件式(2)は、第2レンズ群L2および第3レンズ群L3の屈折力を適切に設定するものである。第2レンズ群L2および第3レンズ群L3は、ともに変倍効果を担うレンズ群となるため屈折力の条件を適切に設定することにより、高ズーム比化を容易にしている。条件式(2)の上限を超えて、第2レンズ群L2の屈折力と第3レンズ群L3の屈折力が弱くなりすぎると、ズーミングに際しての移動量が増大し、レンズ全長が長くなってくる。
条件式(2)の下限を超えて、第2レンズ群L2の屈折力と第3レンズ群L3の屈折力が強くなりすぎると、大口径比化(FNOを小さく)したときに球面収差やコマ収差が増加し、光学性能が低下してくる。好ましくは、条件式(1)、(2)の数値範囲を以下の如く限定するとより好ましい。
−3.10<f2/fw<−1.94 ・・・(1a)
0.40<√(−f2×f3)/ft<0.62 ・・・(2a)
以上のように構成することによって、全系が小型でありながら広画角かつ高ズーム比化を実現しつつも広角端におけるFナンバーが小さい高い光学性能を有するズームレンズを得ている。各実施例において更に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。
第2レンズ群L2は1枚以上の正レンズを有し、第2レンズ群L2に含まれる正レンズの材料の屈折率とアッベ数を各々Nd2p、νd2pとする。このとき少なくとも1枚の正レンズの材料は次の条件式(3)、(4)の少なくとも一方を満足する。また、広角端から望遠端へのズーミングにおける第2レンズ群L2の移動量をM2、広角端から望遠端へのズーミングにおける第3レンズ群L3の移動量をM3とする。ここでレンズ群の移動量は広角端と望遠端のズーム位置での各レンズ群の光軸上の位置の差分(絶対値)を意味する。広角端におけるレンズ全長をOALとする。
第3レンズ群L3は少なくとも3枚の正レンズを有し、第3レンズ群L3に含まれる正レンズの材料のうちアッベ数の最も大きいアッベ数をνd3Pとする。第1レンズ群L1は1枚の正レンズから構成され、第1レンズ群L1の焦点距離をf1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。
1.84<Nd2p ・・・(3)
νd2p<25.0 ・・・(4)
0.32<(M2+M3)/OAL<0.60 ・・・(5)
63.0<νd3P ・・・(6)
−1.00<f2/f3<−0.60 ・・・(7)
−15.0<f1/f2<−5.0 ・・・(8)
次に前述の各条件式の技術的意味について説明する。
条件式(3)、(4)は、第2レンズ群L2に含まれる少なくとも1枚の正レンズG2pの材料を規定している。条件式(3)の下限を超えると、望遠端において球面収差が補正不足となる。さらに、正レンズG2pとしての所定の屈折力を得るためにレンズ厚を大きくとることが必要となり、全系の小型化が困難になる。条件式(4)は、倍率色収差の補正に関し、主に第2レンズ群L2に含まれる負レンズより発生する倍率色収差を補正するためのものである。条件式(4)の上限を超えると、倍率色収差の補正が不足してくる。
条件式(5)は、ズーミングに際しての第2レンズ群L2および第3レンズ群L3の移動量に関する。移動量M2、M3はそれぞれ、広角端と望遠端のズーム位置での第2レンズ群L2、および第3レンズ群L3の光軸上の位置の差分(絶対値)を意味する。条件式(5)の上限を超えて、レンズ全長に対する第2レンズ群L2と第レンズ群L3の移動量の和が大きくなると、諸収差を補正するための各レンズのスペースの確保が困難になる。
条件式(5)の下限を超えて、第2レンズ群L2と第3レンズ群L3の移動量の和が小さくなると、少ない移動量で所定のズーム比を確保する。このため第2レンズ群L2の負の屈折力と、第3レンズ群L3の正の屈折力を強くする必要が生じ、この結果、諸収差、特に像面湾曲や倍率色収差が増加してくる。条件式(6)は、第3レンズ群L3に含まれる正レンズの材料に関し、軸上色収差を良好に補正するためのものである。一般に軸上色収差が大きくなると色にじみが発生し、解像が低下してくる。
本発明のズームレンズにおいては、第3レンズ群L3の物体側のレンズへの軸上光束の光軸からの入射高さが比較的高くなる。このため、各実施例ではこの箇所に条件式(6)を満たす材料の正レンズを使用することにより軸上色収差を効果的に補正している。条件式(6)の下限を超えると、色収差が補正不足となり、解像力が低下してくる。
条件式(7)は、主変倍レンズ群である第3レンズ群L3の焦点距離と、広画角化のために比較的強い負の屈折力が必要とされる第2レンズ群L2の焦点距離の関係を規定している。条件式(7)の上限を超えて、第3レンズ群L3の正の屈折力が弱くなると、ズーミングに際して第3レンズ群L3による移動量が増大し、全系の小型化が困難になる。条件式(7)の下限を超えて、第3レンズ群L3の正の屈折力が強くなりすぎると、球面収差が増大してくる。
条件式(8)は、第1レンズ群L1の屈折力と第2レンズ群L2の屈折力の比を規定している。正の屈折力の第1レンズ群L1は、強い負の屈折力の第2レンズ群L2より発生する軸上色収差を補正している。また第1レンズ群L1は、レンズ有効径が最も大きくなるレンズ群である。このため、全系の小型化を図るには第1レンズ群L1を1枚のレンズより構成するのが良い。
条件式(8)の上限を超えて、第1レンズ群L1の正の屈折力が強くなりすぎると、軸上色収差が増加してくる。条件式(8)の下限を超えて、第1レンズ群L1のパワーが弱くなりすぎると軸上色収差が補正不足となり、また第1レンズ群L1が大型化し、全系の小型化が困難になる。
更に好ましくは条件式(3)乃至(8)の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
1.90<Nd2p ・・・(3a)
νd2p<20.0 ・・・(4a)
0.37<(M2+M3)/OAL<0.55 ・・・(5a)
67.0<νd3P ・・・(6a)
−0.96<f2/f3<−0.65 ・・・(7a)
−13.0<f1/f2<−5.5 ・・・(8a)
各実施例において、第1レンズ群L1は1枚以上の正レンズより構成される。第2レンズ群L2は物体側から像側へ順に配置された、負レンズ、負レンズ、正レンズより構成される。第3レンズ群L3は物体側から像側へ順に配置された、正レンズ、正レンズ、負レンズ、正レンズより、又は第3レンズ群L3は物体側から像側へ順に配置された、正レンズ、正レンズ、負レンズ、正レンズ、負レンズより構成される。以下、各実施例のレンズ構成について説明する。レンズ構成は断りがない限り、物体側から像側に順に配置されているものとする。
(実施例1)
第1レンズ群L1は、両凸形状の正レンズG11により構成している。正レンズG11には軸上色収差を補正するために、比較的低分散性を有する材料を使用している。ズーミングに際して第1レンズ群L1は不動である。第2レンズ群L2は、両凹形状の負レンズG21、両凹形状の負レンズG22、両凸形状の正レンズG23により構成している。第2レンズ群L2には広画角化のために負の屈折力の強いレンズを複数使用している。
第3レンズ群L3は、両凸形状の正レンズG31、両凸形状の正レンズG32、両凹形状の負レンズG33、両凸形状の正レンズG34により構成している。正レンズG32と負レンズG33は接合された接合レンズよりなり、双方の材料のアッベ数の差を大きくして(15以上の差として)色収差を良好に補正している。さらに正レンズG34に低分散性(アッベ数の大きい)(アッベ数80以上)材料を使用することにより、軸上色収差をより良好に補正している。また正レンズG31の両面は非球面形状である。
これはFナンバー(FNO)を決定する軸上光束が広がる第3レンズ群L3に非球面を適切に配置し、大口径化で増加しやすい球面収差を良好に補正している。開口絞りSPは第3レンズ群L3の最も物体側に設置しており、ズーミングに際して第3レンズ群L3とともに(同一の軌跡で)移動している。
(実施例2)
第1レンズ群L1のレンズ構成は実施例1と同じである。第2レンズ群L2のレンズ構成は実施例1と同じである。第3レンズ群L3のレンズ構成は実施例1と同じである。開口絞りSPは第2レンズ群L2と第3レンズ群L3の間に設置しており、ズーミングに際して不動である。
(実施例3)
第1レンズ群L1は、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズG11により構成している。ここで、正レンズG11の両面は非球面形状であり、これにより広角端において非点収差や望遠端において球面収差を良好に補正している。第2レンズ群L2は、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズG21、両凹形状の負レンズG22、両凸形状の正レンズG23により構成している。負レンズG22と正レンズG23は接合された接合レンズより構成されている。
第3レンズ群L3は、両凸形状の正レンズG31、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズG32、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズG33、両凸形状の正レンズG34により構成している。正レンズG32と負レンズG33は接合された接合レンズより構成している。また正レンズG31の両面は非球面形状である。
(実施例4)
第1レンズ群L1のレンズ構成は、実施例1と同じである。第2レンズ群L2は、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズG21、両凹形状の負レンズG22、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズG23により構成している。負レンズG21の両面は非球面形状であり、これにより非点収差や像面湾曲を良好に補正している。
第3レンズ群L3は、両凸形状の正レンズG31、両凸形状の正レンズG32、両凹形状の負レンズG33、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズG34、両凸形状の正レンズG35により構成している。正レンズG32と負レンズG33は接合された接合レンズより構成している。正レンズG31の両面は非球面形状である。
次に、図9は例として本発明の実施例1のズームレンズ16をドームカバー15と併せて使用したときの監視カメラ(撮像装置)17の要部断面図である。ドームカバー15は、ポリメチルメタクリレート(PMMA)やポリカーボネート(PC)等のプラスチック材料により数ミリ程度の厚さで略同心形状となるように成形されている。これによりドームカバー15付きを前提とした撮像装置17とするときは、ドームカバー15の影響(焦点距離や材質)を考慮した設計とし諸収差の補正を行うのが良い。
図10(A)、(B)は本発明のズームレンズを撮像光学系として用いた撮像装置(監視カメラ)17の要部概略図である。図10(A)において、11は監視カメラ本体、12はカメラ本体11に内蔵され、撮像光学系(ズームレンズ)16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。13は固体撮像素子12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部である。14は固体撮像素子12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。
図10(B)は、ズームレンズにドームカバー15を装着し天井に取り付けて使用したときの撮像装置17の概略図である。
本発明において撮像装置17としては監視カメラに限定されることなく、ビデオカメラやデジタルカメラ等においても用いることができる。
以上のように、各実施例によれば全系が小型でありながら広画角、高ズーム比で、かつ広角端におけるFナンバーFNoが小さいズームレンズおよびそれを有する撮像装置を得ることができる。
なお各実施例においては以下のような手段構成をとっても良い。
・実施例に示した各レンズの形状、枚数に限定されず、適宜変更すること。
・一部のレンズおよびレンズ群を光軸に対して垂直方向の成分を持つように移動させ、これにより手ぶれ等の振動に伴う像ブレを補正すること。
・電気的な補正手段により、歪曲収差や色収差などを補正すること。
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態や光学仕様(画角やFno)に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形が可能である。
次に、各実施例に対応する数値データを示す。各数値データにおいて面番号iは物体側からの光学面の順序を示し、riは光学面の曲率半径、diは面間隔、ndiとνdiはそれぞれd線に対する光学部材の材料の屈折率、アッベ数を示す。*は非球面を意味する。また最も像側の2つの光学面はフェースプレート等のガラス材である。バックフォーカス(BF)は、レンズ最終レンズ面から近軸像面までの空気間隔での距離である。レンズ全長は、レンズ最前面からレンズ最終面までの距離にバックフォーカス(BF)を加えた値である。
実施例1、4の数値データにおいて間隔d9、実施例3の数値データにおいて間隔d8の値がマイナスとなっているのは物体側から像側へ順に、開口絞り、第3レンズ群と数えたためである。またKを離心率、A4、A6、A8、A10、A12を非球面係数、光軸からの高さHの位置での光軸方向の変位を面頂点を基準にしてxとするとき、非球面形状は、
で表示される。但しRは近軸曲率半径である。また例えば「e−Z」の表示は「10−Z」を意味する。また、各実施例における上述した条件式との対応を表1に示す。FnoはFナンバー、半画角(ω)に関しては、歪曲量を考慮した撮像可能画角に関する数値である。
[実施例1]
面データ
面番号 r d nd νd
1 17.446 1.5 1.48749 70.2
2 -86.687 (可変)
3 -25.107 0.4 1.90043 37.4
4 4.734 1.88
5 -6.754 0.4 1.69895 30.1
6 51.104 0.15
7 19 0.97 1.95906 17.5
8 -17.524 (可変)
9(絞り)∞ -0.35
10* 4.204 1.97 1.55332 71.7
11* -12.307 0.15
12 7.707 1.51 1.80400 46.6
13 -16.8 0.4 1.90366 31.3
14 3.31 0.91
15 5.599 1.42 1.49700 81.5
16 -6.979 (可変)
17 ∞ 0.8 1.51633 64.1
像面 ∞ 2.25
非球面データ
第10面
K = 0.00000e+000 A 4=-1.55023e-003 A 6=-5.03207e-005
A 8= 5.29481e-006 A10=-5.55677e-007 A12=-8.06402e-009
第11面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.41613e-003 A 6=-4.31609e-005
A 8= 7.08586e-006 A10=-5.73409e-007

各種データ
ズーム比 4.30
広角 中間 望遠
焦点距離 2.18 6.17 9.4
Fナンバー 1.45 1.92 2.4
半画角(度) 45.6 14.4 9.53
像高 1.58 1.58 1.58
レンズ全長 28.52 28.52 28.52
BF(in air) 4.28 6.91 9.55

d 2 0.75 6.73 6.67
d 8 12.17 3.56 0.99
d16 1.50 4.13 6.77

各群焦点距離
群 焦点距離
1 29.93
2 -4.51
3 6.09
[実施例2]
面データ
面番号 r d nd νd
1 17.144 1.63 1.48749 70.2
2 -98.375 (可変)
3 -52.374 0.4 1.72825 28.5
4 3.958 1.9
5 -6.767 0.4 1.60311 60.6
6 27.157 0.29
7 14.121 0.98 1.95906 17.5
8 -43.909 (可変)
9(絞り) ∞ (可変)
10* 4.282 2.23 1.55332 71.7
11* -10.588 0.15
12 6.209 1.29 1.69680 55.5
13 -25.91 0.4 1.90366 31.3
14 3.358 0.81
15 6.084 1.56 1.49700 81.5
16 -7.195 (可変)
17 ∞ 0.8 1.51633 64.1
像面 ∞ 1.39
非球面データ
第10面
K = 0.00000e+000 A 4=-1.52668e-003 A 6=-2.88651e-005
A 8= 6.86983e-007 A10=-3.15130e-008 A12=-1.68919e-008
第11面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.50995e-003 A 6=-3.93642e-005
A 8= 6.11169e-006 A10=-3.77849e-007

各種データ
ズーム比 4.02
広角 中間 望遠
焦点距離 2.19 5.66 8.79
Fナンバー 1.45 1.87 2.56
半画角(度) 44.1 15.5 10.1
像高 1.58 1.58 1.58
レンズ全長 28.52 28.52 28.52
BF(in air) 3.92 5.92 7.92

d 2 0.49 6.65 7.46
d 8 7.96 1.8 0.99
d 9 4.12 2.12 0.12
d16 2.00 4.00 6.00

各群焦点距離
群 焦点距離
1 30.09
2 -4.74
3 5.95
[実施例3]
面データ
面番号 r d nd νd
1* 12.887 1.5 1.55332 71.7
2* 48.829 (可変)
3 80.64 0.4 1.90043 37.4
4 5.862 2.79
5 -5.447 0.4 1.54814 45.8
6 24.139 0.8 1.95906 17.5
7 -25.441 (可変)
8(絞り) ∞ -0.35
9* 4.435 2.15 1.55332 71.7
10* -16.222 0.15
11 7.682 0.85 1.88300 40.8
12 11.58 0.4 1.80518 25.4
13 3.452 1.59
14 5.862 1.96 1.43700 95.1
15 -7.769 (可変)
16 ∞ 0.8 1.51633 64.1
像面 ∞ 2.62
非球面データ
第1面
K = 0.00000e+000 A 4=-1.60374e-004 A 6=-2.24295e-006
A 8=-3.44704e-008 A10= 1.45425e-009
第2面
K = 0.00000e+000 A 4=-1.81935e-004 A 6=-3.84578e-006
A 8= 9.03256e-008
第9面
K = 0.00000e+000 A 4=-1.14243e-003 A 6=-5.74163e-005
A 8= 5.55308e-006 A10=-3.77310e-007 A12=-3.43206e-009
第10面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.12743e-003 A 6=-3.38300e-005
A 8= 5.23239e-006 A10=-3.26660e-007


各種データ
ズーム比 4.94
広角 中間 望遠
焦点距離 2.4 7.58 11.85
Fナンバー 1.49 2.0 2.5
半画角(度) 43.2 12.1 7.7
像高 1.58 1.58 1.58
レンズ全長 32.55 32.55 32.55
BF(in air) 4.65 7.43 10.21

d 2 0.47 8.22 8.56
d 7 14.78 4.25 1.13
d15 1.50 4.28 7.05

各群焦点距離
群 焦点距離
1 31.18
2 -5.05
3 6.84
[実施例4]
面データ
面番号 r d nd νd
1 50.292 1.5 1.48749 70.2
2 -88.629 (可変)
3* 28.4 0.4 1.85135 40.1
4* 7.009 2.7
5 -8.979 0.4 1.59522 67.7
6 17.094 0.15
7 11.95 0.95 1.95906 17.5
8 29.969 (可変)
9(絞り) ∞ -0.35
10* 4.467 2.2 1.55332 71.7
11* -18.525 0.15
12 6.786 1.4 1.90043 37.4
13 -30.931 0.4 1.85478 24.8
14 3.216 1.1
15 5.792 0.4 1.49700 81.5
16 3.993 0.25
17 4.305 1.45 1.58144 40.8
18 -111.628 (可変)
19 ∞ 0.8 1.51633 64.1
像面 ∞ 2.18
非球面データ
第3面
K = 0.00000e+000 A 4=-9.02943e-004 A 6= 7.14054e-005
A 8=-1.22365e-006
第4面
K = 0.00000e+000 A 4=-7.59752e-004 A 6= 8.19542e-005
A 8=-4.11580e-007 A10= 1.34611e-007
第10面
K = 0.00000e+000 A 4=-1.15131e-003 A 6=-8.43653e-005
A 8= 7.80854e-006 A10=-8.08848e-007 A12= 2.83415e-008
第11面
K = 0.00000e+000 A 4= 7.10733e-004 A 6=-5.80347e-005
A 8= 6.64499e-006 A10=-4.86651e-007 A12= 2.23404e-008

各種データ
ズーム比 6.52
広角 中間 望遠
焦点距離 2.22 8.9 14.49
Fナンバー 1.51 2.35 3.2
半画角(度) 45.3 10.1 6.2
像高 1.58 1.58 1.58
レンズ全長 36.78 36.78 36.78
BF(in air) 3.71 8.27 12.83

d 2 0.23 11.35 9.60
d 8 19.47 3.79 0.98
d18 1.00 5.56 10.12

各群焦点距離
群 焦点距離
1 66.05
2 -6.42
3 6.78

L1 第1レンズ群 L2 第2レンズ群 L3 第3レンズ群

Claims (11)

  1. 物体側から像側へ順に配置された、正の屈折力の第1レンズ群、負の屈折力の第2レンズ群、正の屈折力の第3レンズ群から構成され、
    ズーミングに際し、前記第1レンズ群は不動で、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ズームレンズであって、
    前記第2レンズ群は正レンズを有し、
    広角端における全系の焦点距離をfw、望遠端における全系の焦点距離をft、前記第2レンズ群の焦点距離をf2、前記第3レンズ群の焦点距離をf3、前記正レンズの材料の屈折率及びアッベ数を各々Nd2p及びνd2pとするとき、
    −3.20<f2/fw<−1.88
    0.35<√(−f2×f3)/ft<0.65
    1.90<Nd2p
    νd2p<20.0
    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. 広角端から望遠端へのズーミングにおける前記第2レンズ群の移動量をM2、広角端から望遠端へのズーミングにおける前記第3レンズ群の移動量をM3、広角端におけるレンズ全長をOALとするとき、
    0.32<(M2+M3)/OAL<0.60
    なる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. 前記第3レンズ群は少なくとも3枚の正レンズを有し、前記第3レンズ群に含まれる正レンズの材料のうちアッベ数が最も大きい材料のアッベ数をνd3Pとするとき、
    63.0<νd3P
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項1又は2に記載のズームレンズ。
  4. −1.00<f2/f3<−0.60
    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. 前記第1レンズ群の焦点距離をf1とするとき、
    −15.0<f1/f2<−5.0
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載のズームレンズ。
  6. 広角端から望遠端へのズーミングに際して前記第2レンズ群は像側に向かって凸状の軌跡で移動し、前記第3レンズ群は物体側へ移動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. 前記第1レンズ群は、1枚の正レンズより構成されることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載のズームレンズ。
  8. 前記第2レンズ群は、物体側から像側へ順に配置された、負レンズ、負レンズ、正レンズより構成されることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載のズームレンズ。
  9. 前記第3レンズ群は、物体側から像側へ順に配置された、正レンズ、正レンズ、負レンズ、正レンズより構成されることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載のズームレンズ。
  10. 前記第3レンズ群は、物体側から像側へ順に配置された、正レンズ、正レンズ、負レンズ、負レンズ、正レンズより構成されることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載のズームレンズ。
  11. 請求項1乃至10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撮像素子を有することを特徴とする撮像装置。
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