特許第5679092号(P5679092)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B1)
(11)【特許番号】5679092
(24)【登録日】2015年1月16日
(45)【発行日】2015年3月4日
(54)【発明の名称】ズームレンズ系
(51)【国際特許分類】
   G02B 15/167 20060101AFI20150212BHJP
   G02B 13/18 20060101ALI20150212BHJP
   G02B 15/16 20060101ALI20150212BHJP
   G02B 15/20 20060101ALI20150212BHJP
   G02B 5/18 20060101ALI20150212BHJP
【FI】
   G02B15/167
   G02B13/18
   G02B15/16
   G02B15/20
   G02B5/18
【請求項の数】22
【全頁数】55
(21)【出願番号】特願2014-536037(P2014-536037)
(86)(22)【出願日】2014年2月20日
(86)【国際出願番号】JP2014053964
【審査請求日】2014年7月28日
(31)【優先権主張番号】特願2013-35262(P2013-35262)
(32)【優先日】2013年2月26日
(33)【優先権主張国】JP
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】311015207
【氏名又は名称】リコーイメージング株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100083286
【弁理士】
【氏名又は名称】三浦 邦夫
(74)【代理人】
【識別番号】100135493
【弁理士】
【氏名又は名称】安藤 大介
(74)【代理人】
【識別番号】100166408
【弁理士】
【氏名又は名称】三浦 邦陽
(72)【発明者】
【氏名】古賀 知也
【審査官】 原田 英信
(56)【参考文献】
【文献】 特開2008−209866(JP,A)
【文献】 特開2011−081062(JP,A)
【文献】 特開2011−090099(JP,A)
【文献】 特許第4764051(JP,B2)
【文献】 特許第4182088(JP,B2)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
G02B 9/00 − 17/08
G02B 21/02 − 21/04
G02B 25/00 − 25/04
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
物体側から順に、少なくとも、正の屈折力の第1レンズ群及び負の屈折力の第2レンズ群を有し、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、第1レンズ群と第2レンズ群の間隔が増大するズームレンズ系において、
第1レンズ群は、少なくとも一組の接合レンズを有しており、少なくともいずれかの接合レンズの接合面に、光軸に対して回転対称形状をなし且つ条件式(1)を満足する回折面が形成されていること、及び、条件式(2)を満足することを特徴とするズームレンズ系。
(1)130<|fD/RD|<10000 (fD>0)
(2)0.15<f1/fT<0.35
但し、
fD:第1レンズ群中の接合レンズの接合面に形成された回折面の焦点距離、
fD=−1/(2×P2×λ0)
P2:第1レンズ群中の接合レンズの接合面に形成された回折面の光路長付加量を計算する光路差関数の2次の項の係数、
λ0:d線(587.56nm)、
RD:第1レンズ群中の接合レンズの接合面に形成された回折面を有する基板面の曲率半径、
f1:第1レンズ群の焦点距離、
fT:長焦点距離端における全系の焦点距離。
【請求項2】
請求の範囲第1項記載のズームレンズ系において、第1レンズ群は、少なくとも1枚の負レンズを有しており、条件式(3)及び(4)を満足するズームレンズ系。
(3)νn1>33
(4)θgFn1<0.59
但し、
νn1:第1レンズ群中の負レンズのうち少なくとも1枚の負レンズのd線に対するアッベ数、
θgFn1:第1レンズ群中の負レンズのうち少なくとも1枚の負レンズの部分分散比。
【請求項3】
物体側から順に、少なくとも、正の屈折力の第1レンズ群及び負の屈折力の第2レンズ群を有し、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、第1レンズ群が像面に対して固定されており、第2レンズ群が像側に移動することで、第1レンズ群と第2レンズ群の間隔が増大するズームレンズ系において、
第1レンズ群は、少なくとも一組の接合レンズを有しており、少なくともいずれかの接合レンズの接合面に、光軸に対して回転対称形状をなし且つ条件式(1)を満足する回折面が形成されていること、第1レンズ群は、少なくとも1枚の負レンズを有していること、並びに、条件式(3)及び(4)を満足することを特徴とするズームレンズ系。
(1)130<|fD/RD|<10000 (fD>0)
(3)νn1>33
(4)θgFn1<0.59
但し、
fD:第1レンズ群中の接合レンズの接合面に形成された回折面の焦点距離、
fD=−1/(2×P2×λ0)
P2:第1レンズ群中の接合レンズの接合面に形成された回折面の光路長付加量を計算する光路差関数の2次の項の係数、
λ0:d線(587.56nm)、
RD:第1レンズ群中の接合レンズの接合面に形成された回折面を有する基板面の曲率半径、
νn1:第1レンズ群中の負レンズのうち少なくとも1枚の負レンズのd線に対するアッベ数、
θgFn1:第1レンズ群中の負レンズのうち少なくとも1枚の負レンズの部分分散比。
【請求項4】
請求の範囲第3項記載のズームレンズ系において、条件式(2)を満足するズームレンズ系。
(2)0.15<f1/fT<0.35
但し、
f1:第1レンズ群の焦点距離、
fT:長焦点距離端における全系の焦点距離。
【請求項5】
請求の範囲第1項ないし第4項のいずれか1項記載のズームレンズ系において、第1レンズ群は、少なくとも1枚の正レンズを有しており、条件式(5)を満足するズームレンズ系。
(5)νp1>71
但し、
νp1:第1レンズ群中の正レンズのうち少なくとも1枚の正レンズのd線に対するアッベ数。
【請求項6】
請求の範囲第1項ないし第5項のいずれか1項記載のズームレンズ系において、条件式(6)を満足するズームレンズ系。
(6)2.9<f1/1gD<6.5
但し、
f1:第1レンズ群の焦点距離、
1gD:第1レンズ群の最も物体側の面から最も像側の面までの距離。
【請求項7】
請求の範囲第1項ないし第6項のいずれか1項記載のズームレンズ系において、第1レンズ群中の接合レンズをなす各レンズは、対向する基板ガラス上に樹脂材料を有しており、この樹脂材料の境界面に回折面が形成されているズームレンズ系。
【請求項8】
請求の範囲第1項ないし第7項のいずれか1項記載のズームレンズ系において、第2レンズ群は、少なくとも1枚の正レンズを有しており、条件式(7)を満足するズームレンズ系。
(7)νp2<23
但し、
νp2:第2レンズ群中の正レンズのうち少なくとも1枚の正レンズのd線に対するアッベ数。
【請求項9】
請求の範囲第1項ないし第8項のいずれか1項記載のズームレンズ系において、条件式(8)を満足するズームレンズ系。
(8)−0.8<f2/(fW×fT)1/2<−0.2
但し、
f2:第2レンズ群の焦点距離、
fW:短焦点距離端における全系の焦点距離、
fT:長焦点距離端における全系の焦点距離。
【請求項10】
請求の範囲第1項ないし第9項のいずれか1項記載のズームレンズ系において、最も像側に、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際して像面に対して固定された正または負の屈折力の固定レンズ群をさらに有し、条件式(9)を満足するズームレンズ系。
(9)|mL|<1.2
但し、
mL:最も像側に位置する固定レンズ群の横倍率。
【請求項11】
請求の範囲第1項ないし第10項のいずれか1項記載のズームレンズ系において、最も像側に、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際して像面に対して固定された正または負の屈折力の固定レンズ群をさらに有し、この固定レンズ群は、少なくとも1枚の正レンズを有し、条件式(10)を満足するズームレンズ系。
(10)νpL>71
但し、
νpL:最も像側に位置する固定レンズ群中の正レンズのうち少なくとも1枚の正レンズのd線に対するアッベ数。
【請求項12】
請求の範囲第1項ないし第11項のいずれか1項記載のズームレンズ系において、第2レンズ群に後続して、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際して移動する負の屈折力の第3レンズ群をさらに有し、条件式(11)を満足するズームレンズ系。
(11)0.9<f2/f3<2.5
但し、
f2:第2レンズ群の焦点距離、
f3:第3レンズ群の焦点距離。
【請求項13】
請求の範囲第1項ないし第12項のいずれか1項記載のズームレンズ系において、第2レンズ群に後続して、負の屈折力の第3レンズ群及び正の屈折力の第4レンズ群をさらに有しているズームレンズ系。
【請求項14】
請求の範囲第12項または第13項記載のズームレンズ系において、第2レンズ群は、物体側から順に、負レンズ、及び物体側から順に位置する正レンズと負レンズの接合レンズからなるズームレンズ系。
【請求項15】
物体側から順に、少なくとも、正の屈折力の第1レンズ群及び負の屈折力の第2レンズ群を有し、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、第1レンズ群が像面に対して固定されており、第2レンズ群が像側に移動することで、第1レンズ群と第2レンズ群の間隔が増大するズームレンズ系において、
第1レンズ群は、少なくとも一組の接合レンズを有しており、少なくともいずれかの接合レンズの接合面に、光軸に対して回転対称形状をなし且つ条件式(1)を満足する回折面が形成されていること、第1レンズ群は、少なくとも1枚の正レンズを有していること、及び、条件式(5)を満足することを特徴とするズームレンズ系。
(1)130<|fD/RD|<10000 (fD>0)
(5)νp1>71
但し、
fD:第1レンズ群中の接合レンズの接合面に形成された回折面の焦点距離、
fD=−1/(2×P2×λ0)
P2:第1レンズ群中の接合レンズの接合面に形成された回折面の光路長付加量を計算する光路差関数の2次の項の係数、
λ0:d線(587.56nm)、
RD:第1レンズ群中の接合レンズの接合面に形成された回折面を有する基板面の曲率半径、
νp1:第1レンズ群中の正レンズのうち少なくとも1枚の正レンズのd線に対するアッベ数。
【請求項16】
物体側から順に、少なくとも、正の屈折力の第1レンズ群及び負の屈折力の第2レンズ群を有し、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、第1レンズ群が像面に対して固定されており、第2レンズ群が像側に移動することで、第1レンズ群と第2レンズ群の間隔が増大するズームレンズ系において、
第1レンズ群は、少なくとも一組の接合レンズを有しており、少なくともいずれかの接合レンズの接合面に、光軸に対して回転対称形状をなし且つ条件式(1)を満足する回折面が形成されていること、第2レンズ群は、少なくとも1枚の正レンズを有していること、及び、条件式(7)を満足することを特徴とするズームレンズ系。
(1)130<|fD/RD|<10000 (fD>0)
(7)νp2<23
但し、
fD:第1レンズ群中の接合レンズの接合面に形成された回折面の焦点距離、
fD=−1/(2×P2×λ0)
P2:第1レンズ群中の接合レンズの接合面に形成された回折面の光路長付加量を計算する光路差関数の2次の項の係数、
λ0:d線(587.56nm)、
RD:第1レンズ群中の接合レンズの接合面に形成された回折面を有する基板面の曲率半径、
νp2:第2レンズ群中の正レンズのうち少なくとも1枚の正レンズのd線に対するアッベ数。
【請求項17】
物体側から順に、少なくとも、正の屈折力の第1レンズ群、負の屈折力の第2レンズ群及び負の屈折力の第3レンズ群を有し、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、第1レンズ群が像面に対して固定されており、第2レンズ群が像側に移動することで、第1レンズ群と第2レンズ群の間隔が増大するズームレンズ系において、
第1レンズ群は、少なくとも一組の接合レンズを有しており、少なくともいずれかの接合レンズの接合面に、光軸に対して回転対称形状をなし且つ条件式(1)を満足する回折面が形成されていること、及び、条件式(11)を満足することを特徴とするズームレンズ系。
(1)130<|fD/RD|<10000 (fD>0)
(11)0.9<f2/f3<2.5
但し、
fD:第1レンズ群中の接合レンズの接合面に形成された回折面の焦点距離、
fD=−1/(2×P2×λ0)
P2:第1レンズ群中の接合レンズの接合面に形成された回折面の光路長付加量を計算する光路差関数の2次の項の係数、
λ0:d線(587.56nm)、
RD:第1レンズ群中の接合レンズの接合面に形成された回折面を有する基板面の曲率半径、
f2:第2レンズ群の焦点距離、
f3:第3レンズ群の焦点距離。
【請求項18】
物体側から順に、少なくとも、正の屈折力の第1レンズ群及び負の屈折力の第2レンズ群を有し、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、第1レンズ群が像面に対して固定されており、第2レンズ群が像側に移動することで、第1レンズ群と第2レンズ群の間隔が増大するズームレンズ系において、
第1レンズ群は、少なくとも一組の接合レンズを有しており、少なくともいずれかの接合レンズの接合面に、光軸に対して回転対称形状をなし且つ条件式(1)を満足する回折面が形成されていること、及び、第1レンズ群中の接合レンズの接合面に形成された回折面に対して入射する全ての主光線と光軸とのなす角が13°以下であることを特徴とするズームレンズ系。
(1)130<|fD/RD|<10000 (fD>0)
但し、
fD:第1レンズ群中の接合レンズの接合面に形成された回折面の焦点距離、
fD=−1/(2×P2×λ0)
P2:第1レンズ群中の接合レンズの接合面に形成された回折面の光路長付加量を計算する光路差関数の2次の項の係数、
λ0:d線(587.56nm)、
RD:第1レンズ群中の接合レンズの接合面に形成された回折面を有する基板面の曲率半径。
【請求項19】
物体側から順に、少なくとも、正の屈折力の第1レンズ群及び負の屈折力の第2レンズ群を有し、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、第1レンズ群と第2レンズ群の間隔が増大するズームレンズ系において、
第1レンズ群は、少なくとも一組の接合レンズを有しており、少なくともいずれかの接合レンズの接合面に、光軸に対して回転対称形状をなし且つ条件式(12)を満足する回折面が形成されていること、及び、条件式(2)を満足することを特徴とするズームレンズ系。
(2)0.15<f1/fT<0.35
(12)130<fD/f1 (fD>0)
但し、
f1:第1レンズ群の焦点距離、
fT:長焦点距離端における全系の焦点距離、
fD:第1レンズ群中の接合レンズの接合面に形成された回折面の焦点距離、
fD=−1/(2×P2×λ0)
P2:第1レンズ群中の接合レンズの接合面に形成された回折面の光路長付加量を計算する光路差関数の2次の項の係数、
λ0:d線(587.56nm)。
【請求項20】
物体側から順に、少なくとも、正の屈折力の第1レンズ群、負の屈折力の第2レンズ群及び負の屈折力の第3レンズ群を有し、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、第1レンズ群が像面に対して固定されており、第2レンズ群が像側に移動することで、第1レンズ群と第2レンズ群の間隔が増大するズームレンズ系において、
第1レンズ群は、少なくとも一組の接合レンズを有しており、少なくともいずれかの接合レンズの接合面に、光軸に対して回転対称形状をなし且つ条件式(12)を満足する回折面が形成されていること、及び、条件式(11)を満足することを特徴とするズームレンズ系。
(11)0.9<f2/f3<2.5
(12)130<fD/f1 (fD>0)
但し、
f1:第1レンズ群の焦点距離、
f2:第2レンズ群の焦点距離、
f3:第3レンズ群の焦点距離、
fD:第1レンズ群中の接合レンズの接合面に形成された回折面の焦点距離、
fD=−1/(2×P2×λ0)
P2:第1レンズ群中の接合レンズの接合面に形成された回折面の光路長付加量を計算する光路差関数の2次の項の係数、
λ0:d線(587.56nm)。
【請求項21】
請求の範囲第1項、第3項、第15項ないし第18項のいずれか1項記載のズームレンズ系において、条件式(1’)を満足するズームレンズ系。
(1’)200<|fD/RD|<10000 (fD>0)
【請求項22】
請求の範囲第19項または第20項記載のズームレンズ系において、条件式(12”)を満足するズームレンズ系。
(12”)190<fD/f1<10000 (fD>0)
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、例えば、監視用の昼夜兼用レンズ(デイナイトレンズ)として用いるズームレンズ系に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、小型で、さらなる高変倍化、特に望遠監視のために長焦点側の焦点距離を伸ばしたズームレンズ系が要望されている。また、監視用途として、可視領域から近赤外領域まで像面位置がずれない昼夜兼用レンズが要望されている。後者の要望に応えるためには、軸上色収差を補正する波長範囲を近赤外領域まで広げなければならないが、長焦点側の焦点距離を伸ばした望遠レンズであるほど色収差が拡大し、これを良好に補正するのは難しい。
【0003】
色収差補正、特に2次スペクトルを補正するために異常分散ガラスの使用が有効であることが知られているが、異常分散ガラスは屈折率が低いため、諸収差の性能を低下させることなく色収差を補正するためには、多くのレンズ枚数を必要とし、レンズ全長が長くなってしまう。
【0004】
一方、回折光学素子を用いることで色収差補正を行うことが知られている。例えば、特許文献1〜7には、正負負正の4群構成のズームレンズ系、正負正正の4群構成のズームレンズ系または正負正負正の5群構成のズームレンズ系において、正のパワーを持つ第1レンズ群に回折光学素子を設けることが記載されている。
【0005】
しかし、特許文献1〜7のいずれのズームレンズ系も、レンズ枚数が多すぎてレンズ全長が長くなってしまう、長焦点側の焦点距離が短すぎて望遠レンズの変倍比としては不十分である、ズーム全域において可視領域から近赤外領域まで色収差を補正するのが困難であるといった技術課題があり、監視用の昼夜兼用レンズとして用いるには性能が足りない。また、回折光学素子を設ける場合、回折面の適切な配置とパワーコントロール、さらには適切なガラス材料を選択しないと、諸収差を低下させることなく可視領域から近赤外領域まで色収差を良好に補正することは難しい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特許第4928297号公報
【特許文献2】特開2003−287678号公報
【特許文献3】特開2000−221402号公報
【特許文献4】特開2004−126396号公報
【特許文献5】特開2000−121821号公報
【特許文献6】特許第4182088号公報
【特許文献7】特許第4764051号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明は、以上の問題意識に基づいてなされたものであり、レンズ全長が短く、長焦点側の焦点距離を長くして高い変倍比を確保し、ズーム全域において可視領域から近赤外領域まで色収差を良好に補正して優れた光学性能を得ることができる、監視用の昼夜兼用レンズとして用いて好適なズームレンズ系を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明のズームレンズ系は、その一態様では、物体側から順に、少なくとも、正の屈折力の第1レンズ群及び負の屈折力の第2レンズ群を有し、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、第1レンズ群と第2レンズ群の間隔が増大するズームレンズ系において、第1レンズ群は、少なくとも一組の接合レンズを有しており、少なくともいずれかの接合レンズの接合面に、光軸に対して回転対称形状をなし且つ条件式(1)を満足する回折面が形成されていること、及び、条件式(2)を満足することを特徴としている。
(1)130<|fD/RD|<10000 (fD>0)
(2)0.15<f1/fT<0.35
但し、
fD:第1レンズ群中の接合レンズの接合面に形成された回折面の焦点距離、
fD=−1/(2×P2×λ0)
P2:第1レンズ群中の接合レンズの接合面に形成された回折面の光路長付加量を計算する光路差関数の2次の項の係数、
λ0:d線(587.56nm)、
RD:第1レンズ群中の接合レンズの接合面に形成された回折面を有する基板面の曲率半径、
f1:第1レンズ群の焦点距離、
fT:長焦点距離端における全系の焦点距離、
である。
【0009】
本発明のズームレンズ系は、第1レンズ群が、少なくとも1枚の負レンズを有しており、条件式(3)及び(4)を満足することが好ましい。
(3)νn1>33
(4)θgFn1<0.59
但し、
νn1:第1レンズ群中の負レンズのうち少なくとも1枚の負レンズのd線に対するアッベ数、
θgFn1:第1レンズ群中の負レンズのうち少なくとも1枚の負レンズの部分分散比、である。
【0010】
本発明のズームレンズ系は、別の態様では、物体側から順に、少なくとも、正の屈折力の第1レンズ群及び負の屈折力の第2レンズ群を有し、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、第1レンズ群が像面に対して固定されており、第2レンズ群が像側に移動することで、第1レンズ群と第2レンズ群の間隔が増大するズームレンズ系において、第1レンズ群は、少なくとも一組の接合レンズを有しており、少なくともいずれかの接合レンズの接合面に、光軸に対して回転対称形状をなし且つ条件式(1)を満足する回折面が形成されていること、第1レンズ群は、少なくとも1枚の負レンズを有していること、並びに、条件式(3)及び(4)を満足することを特徴としている。
(1)130<|fD/RD|<10000 (fD>0)
(3)νn1>33
(4)θgFn1<0.59
但し、
fD:第1レンズ群中の接合レンズの接合面に形成された回折面の焦点距離、
fD=−1/(2×P2×λ0)
P2:第1レンズ群中の接合レンズの接合面に形成された回折面の光路長付加量を計算する光路差関数の2次の項の係数、
λ0:d線(587.56nm)、
RD:第1レンズ群中の接合レンズの接合面に形成された回折面を有する基板面の曲率半径、
νn1:第1レンズ群中の負レンズのうち少なくとも1枚の負レンズのd線に対するアッベ数、
θgFn1:第1レンズ群中の負レンズのうち少なくとも1枚の負レンズの部分分散比、
である。
【0011】
本発明のズームレンズ系は、条件式(2)を満足することが好ましい。
(2)0.15<f1/fT<0.35
但し、
f1:第1レンズ群の焦点距離、
fT:長焦点距離端における全系の焦点距離、
である。
【0012】
本発明のズームレンズ系は、第1レンズ群が、少なくとも1枚の正レンズを有しており、条件式(5)を満足することが好ましい。
(5)νp1>71
但し、
νp1:第1レンズ群中の正レンズのうち少なくとも1枚の正レンズのd線に対するアッベ数、
である。
【0013】
本発明のズームレンズ系は、条件式(6)を満足することが好ましい。
(6)2.9<f1/1gD<6.5
但し、
f1:第1レンズ群の焦点距離、
1gD:第1レンズ群の最も物体側の面から最も像側の面までの距離(第1レンズ群の群厚)、
である。
【0014】
第1レンズ群中の接合レンズをなす各レンズは、対向する基板ガラス上に樹脂材料を有しており、この樹脂材料の境界面に回折面が形成されていることが好ましい。
【0015】
本発明のズームレンズ系は、第2レンズ群が、少なくとも1枚の正レンズを有しており、条件式(7)を満足することが好ましい。
(7)νp2<23
但し、
νp2:第2レンズ群中の正レンズのうち少なくとも1枚の正レンズのd線に対するアッベ数、
である。
【0016】
本発明のズームレンズ系は、条件式(8)を満足することが好ましい。
(8)−0.8<f2/(fW×fT)1/2<−0.2
但し、
f2:第2レンズ群の焦点距離、
fW:短焦点距離端における全系の焦点距離、
fT:長焦点距離端における全系の焦点距離、
である。
【0017】
本発明のズームレンズ系は、最も像側に、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際して像面に対して固定された正または負の屈折力の固定レンズ群をさらに有し、条件式(9)を満足することが好ましい。
(9)|mL|<1.2
但し、
mL:最も像側に位置する固定レンズ群の横倍率(結像倍率)、
である。
【0018】
本発明のズームレンズ系は、最も像側に、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際して像面に対して固定された正または負の屈折力の固定レンズ群をさらに有し、この固定レンズ群は、少なくとも1枚の正レンズを有し、条件式(10)を満足することが好ましい。
(10)νpL>71
但し、
νpL:最も像側に位置する固定レンズ群中の正レンズのうち少なくとも1枚の正レンズのd線に対するアッベ数、
である。
【0019】
本発明のズームレンズ系は、第2レンズ群に後続して、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際して移動する負の屈折力の第3レンズ群をさらに有し、条件式(11)を満足することが好ましい。
(11)0.9<f2/f3<2.5
但し、
f2:第2レンズ群の焦点距離、
f3:第3レンズ群の焦点距離、
である。
【0020】
本発明のズームレンズ系は、第2レンズ群に後続して、負の屈折力の第3レンズ群及び正の屈折力の第4レンズ群をさらに有することができる。
【0021】
この場合、第2レンズ群は、物体側から順に、負レンズ、及び物体側から順に位置する正レンズと負レンズの接合レンズから構成することができる。
【0022】
本発明のズームレンズ系は、第2レンズ群に後続して、正の屈折力の第3レンズ群及び負の屈折力の第4レンズ群をさらに有することができる。
【0023】
本発明のズームレンズ系は、第2レンズ群に後続して、正の屈折力の第3レンズ群、負の屈折力の第4レンズ群及び正の屈折力の第5レンズ群をさらに有することができる。
【0024】
本発明のズームレンズ系は、さらに別の態様では、物体側から順に、少なくとも、正の屈折力の第1レンズ群及び負の屈折力の第2レンズ群を有し、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、第1レンズ群が像面に対して固定されており、第2レンズ群が像側に移動することで、第1レンズ群と第2レンズ群の間隔が増大するズームレンズ系において、第1レンズ群は、少なくとも一組の接合レンズを有しており、少なくともいずれかの接合レンズの接合面に、光軸に対して回転対称形状をなし且つ条件式(1)を満足する回折面が形成されていること、第1レンズ群は、少なくとも1枚の正レンズを有していること、及び、条件式(5)を満足することを特徴としている。
(1)130<|fD/RD|<10000 (fD>0)
(5)νp1>71
但し、
fD:第1レンズ群中の接合レンズの接合面に形成された回折面の焦点距離、
fD=−1/(2×P2×λ0)
P2:第1レンズ群中の接合レンズの接合面に形成された回折面の光路長付加量を計算する光路差関数の2次の項の係数、
λ0:d線(587.56nm)、
RD:第1レンズ群中の接合レンズの接合面に形成された回折面を有する基板面の曲率半径、
νp1:第1レンズ群中の正レンズのうち少なくとも1枚の正レンズのd線に対するアッベ数、
である。
【0025】
本発明のズームレンズ系は、さらに別の態様では、物体側から順に、少なくとも、正の屈折力の第1レンズ群及び負の屈折力の第2レンズ群を有し、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、第1レンズ群が像面に対して固定されており、第2レンズ群が像側に移動することで、第1レンズ群と第2レンズ群の間隔が増大するズームレンズ系において、第1レンズ群は、少なくとも一組の接合レンズを有しており、少なくともいずれかの接合レンズの接合面に、光軸に対して回転対称形状をなし且つ条件式(1)を満足する回折面が形成されていること、第2レンズ群は、少なくとも1枚の正レンズを有していること、及び、条件式(7)を満足することを特徴としている。
(1)130<|fD/RD|<10000 (fD>0)
(7)νp2<23
但し、
fD:第1レンズ群中の接合レンズの接合面に形成された回折面の焦点距離、
fD=−1/(2×P2×λ0)
P2:第1レンズ群中の接合レンズの接合面に形成された回折面の光路長付加量を計算する光路差関数の2次の項の係数、
λ0:d線(587.56nm)、
RD:第1レンズ群中の接合レンズの接合面に形成された回折面を有する基板面の曲率半径、
νp2:第2レンズ群中の正レンズのうち少なくとも1枚の正レンズのd線に対するアッベ数、
である。
【0026】
本発明のズームレンズ系は、さらに別の態様では、物体側から順に、少なくとも、正の屈折力の第1レンズ群、負の屈折力の第2レンズ群及び負の屈折力の第3レンズ群を有し、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、第1レンズ群が像面に対して固定されており、第2レンズ群が像側に移動することで、第1レンズ群と第2レンズ群の間隔が増大するズームレンズ系において、第1レンズ群は、少なくとも一組の接合レンズを有しており、少なくともいずれかの接合レンズの接合面に、光軸に対して回転対称形状をなし且つ条件式(1)を満足する回折面が形成されていること、及び、条件式(11)を満足することを特徴としている。
(1)130<|fD/RD|<10000 (fD>0)
(11)0.9<f2/f3<2.5
但し、
fD:第1レンズ群中の接合レンズの接合面に形成された回折面の焦点距離、
fD=−1/(2×P2×λ0)
P2:第1レンズ群中の接合レンズの接合面に形成された回折面の光路長付加量を計算する光路差関数の2次の項の係数、
λ0:d線(587.56nm)、
RD:第1レンズ群中の接合レンズの接合面に形成された回折面を有する基板面の曲率半径、
f2:第2レンズ群の焦点距離、
f3:第3レンズ群の焦点距離、
である。
【0027】
本発明のズームレンズ系は、さらに別の態様では、物体側から順に、少なくとも、正の屈折力の第1レンズ群及び負の屈折力の第2レンズ群を有し、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、第1レンズ群が像面に対して固定されており、第2レンズ群が像側に移動することで、第1レンズ群と第2レンズ群の間隔が増大するズームレンズ系において、第1レンズ群は、少なくとも一組の接合レンズを有しており、少なくともいずれかの接合レンズの接合面に、光軸に対して回転対称形状をなし且つ条件式(1)を満足する回折面が形成されていること、及び、第1レンズ群中の接合レンズの接合面に形成された回折面に対して入射する全ての主光線と光軸とのなす角が13°以下であることを特徴としている。
(1)130<|fD/RD|<10000 (fD>0)
但し、
fD:第1レンズ群中の接合レンズの接合面に形成された回折面の焦点距離、
fD=−1/(2×P2×λ0)
P2:第1レンズ群中の接合レンズの接合面に形成された回折面の光路長付加量を計算する光路差関数の2次の項の係数、
λ0:d線(587.56nm)、
RD:第1レンズ群中の接合レンズの接合面に形成された回折面を有する基板面の曲率半径、
である。
【0028】
本発明のズームレンズ系は、さらに別の態様では、物体側から順に、少なくとも、正の屈折力の第1レンズ群及び負の屈折力の第2レンズ群を有し、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、第1レンズ群と第2レンズ群の間隔が増大するズームレンズ系において、第1レンズ群は、少なくとも一組の接合レンズを有しており、少なくともいずれかの接合レンズの接合面に、光軸に対して回転対称形状をなし且つ条件式(12)を満足する回折面が形成されていること、及び、条件式(2)を満足することを特徴としている。
(2)0.15<f1/fT<0.35
(12)130<fD/f1 (fD>0)
但し、
f1:第1レンズ群の焦点距離、
fT:長焦点距離端における全系の焦点距離、
fD:第1レンズ群中の接合レンズの接合面に形成された回折面の焦点距離、
fD=−1/(2×P2×λ0)
P2:第1レンズ群中の接合レンズの接合面に形成された回折面の光路長付加量を計算する光路差関数の2次の項の係数、
λ0:d線(587.56nm)、
である。
【0029】
本発明のズームレンズ系は、さらに別の態様では、物体側から順に、少なくとも、正の屈折力の第1レンズ群、負の屈折力の第2レンズ群及び負の屈折力の第3レンズ群を有し、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、第1レンズ群が像面に対して固定されており、第2レンズ群が像側に移動することで、第1レンズ群と第2レンズ群の間隔が増大するズームレンズ系において、第1レンズ群は、少なくとも一組の接合レンズを有しており、少なくともいずれかの接合レンズの接合面に、光軸に対して回転対称形状をなし且つ条件式(12)を満足する回折面が形成されていること、及び、条件式(11)を満足することを特徴としている。
(11)0.9<f2/f3<2.5
(12)130<fD/f1 (fD>0)
但し、
f1:第1レンズ群の焦点距離、
f2:第2レンズ群の焦点距離、
f3:第3レンズ群の焦点距離、
fD:第1レンズ群中の接合レンズの接合面に形成された回折面の焦点距離、
fD=−1/(2×P2×λ0)
P2:第1レンズ群中の接合レンズの接合面に形成された回折面の光路長付加量を計算する光路差関数の2次の項の係数、
λ0:d線(587.56nm)、
である。
【0030】
本発明のズームレンズ系は、条件式(1)が規定する条件範囲の中でも、条件式(1’)を満足することが好ましい。
(1’)200<|fD/RD|<10000 (fD>0)
【0031】
本発明のズームレンズ系は、条件式(12)が規定する条件範囲の中でも、条件式(12’)を満足することが好ましい。
(12’)130<fD/f1<10000 (fD>0)
【0032】
本発明のズームレンズ系は、条件式(2’)を満足することが好ましい。
(2’)0.14<f1/fT<0.31
【0033】
本発明のズームレンズ系は、条件式(12)が規定する条件範囲の中でも、条件式(12”)を満足することが好ましい。
(12”)190<fD/f1<10000 (fD>0)
【0034】
本発明のズームレンズ系は、第1レンズ群が、少なくとも1枚の正レンズを有しており、上記条件式(5)を満足すると同時に、条件式(13)を満足することが好ましい。
(13)θgFp1−(−5.0×10-4×νp1+0.5700)>0
但し、
θgFp1:第1レンズ群中の正レンズのうち少なくとも1枚の正レンズの部分分散比、νp1:第1レンズ群中の正レンズのうち少なくとも1枚の正レンズのd線に対するアッベ数、
である。
【0035】
本発明のズームレンズ系は、第2レンズ群が、少なくとも1枚の正レンズを有しており、上記条件式(7)を満足すると同時に、条件式(14)を満足することが好ましい。
(14)θgFp2−(−1.0×10-4×νp2+0.6300)>0
但し、
θgFp2:第2レンズ群中の正レンズのうち少なくとも1枚の正レンズの部分分散比、νp2:第2レンズ群中の正レンズのうち少なくとも1枚の正レンズのd線に対するアッベ数、である。
【0036】
本発明のズームレンズ系は、条件式(15)を満足することが好ましい。
(15)30<fD/fT (fD>0)
但し、
fD:第1レンズ群中の接合レンズの接合面に形成された回折面の焦点距離、
fD=−1/(2×P2×λ0)
P2:第1レンズ群中の接合レンズの接合面に形成された回折面の光路長付加量を計算する光路差関数の2次の項の係数、
λ0:第1レンズ群中の接合レンズの接合面に形成された回折面の焦点距離を計算する波長、
fT:長焦点距離端における全系の焦点距離、
である。
【0037】
本発明のズームレンズ系は、条件式(15)が規定する条件範囲の中でも、条件式(15’)を満足することが好ましい。
(15’)30<fD/fT<10000 (fD>0)
【0038】
本発明のズームレンズ系は、第2レンズ群が、物体側から順に、負レンズ、及び物体側から順に位置する正レンズと負レンズの接合レンズからなり、条件式(16)を満足することが好ましい。
(16)−5.0<(L21f+L21r)/(L21f−L21r)<0.9
但し、
L21f:第2レンズ群中の最も物体側の負レンズの物体側の面の曲率半径、
L21r:第2レンズ群中の最も物体側の負レンズの像側の面の曲率半径、
である。
【発明の効果】
【0039】
本発明によれば、レンズ全長が短く、長焦点側の焦点距離を長くして高い変倍比を確保し、ズーム全域において可視領域から近赤外領域まで色収差を良好に補正して優れた光学性能を得ることができる、監視用の昼夜兼用レンズとして用いて好適なズームレンズ系が得られる。
【図面の簡単な説明】
【0040】
図1】本発明によるズームレンズ系の数値実施例1の短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。
図2図1のように構成されたズームレンズ系の短焦点距離端における無限遠合焦時の諸収差図である。
図3図1のように構成されたズームレンズ系の中間焦点距離における無限遠合焦時の諸収差図である。
図4図1のように構成されたズームレンズ系の長焦点距離端における無限遠合焦時の諸収差図である。
図5】本発明によるズームレンズ系の数値実施例2の短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。
図6図5のように構成されたズームレンズ系の短焦点距離端における無限遠合焦時の諸収差図である。
図7図5のように構成されたズームレンズ系の中間焦点距離における無限遠合焦時の諸収差図である。
図8図5のように構成されたズームレンズ系の長焦点距離端における無限遠合焦時の諸収差図である。
図9】本発明によるズームレンズ系の数値実施例3の短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。
図10図9のように構成されたズームレンズ系の短焦点距離端における無限遠合焦時の諸収差図である。
図11図9のように構成されたズームレンズ系の中間焦点距離における無限遠合焦時の諸収差図である。
図12図9のように構成されたズームレンズ系の長焦点距離端における無限遠合焦時の諸収差図である。
図13】本発明によるズームレンズ系の数値実施例4の短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。
図14図13のように構成されたズームレンズ系の短焦点距離端における無限遠合焦時の諸収差図である。
図15図13のように構成されたズームレンズ系の中間焦点距離における無限遠合焦時の諸収差図である。
図16図13のように構成されたズームレンズ系の長焦点距離端における無限遠合焦時の諸収差図である。
図17】本発明によるズームレンズ系の数値実施例5の短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。
図18図17のように構成されたズームレンズ系の短焦点距離端における無限遠合焦時の諸収差図である。
図19図17のように構成されたズームレンズ系の中間焦点距離における無限遠合焦時の諸収差図である。
図20図17のように構成されたズームレンズ系の長焦点距離端における無限遠合焦時の諸収差図である。
図21】本発明によるズームレンズ系の数値実施例6の短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。
図22図21のように構成されたズームレンズ系の短焦点距離端における無限遠合焦時の諸収差図である。
図23図21のように構成されたズームレンズ系の中間焦点距離における無限遠合焦時の諸収差図である。
図24図21のように構成されたズームレンズ系の長焦点距離端における無限遠合焦時の諸収差図である。
図25】本発明によるズームレンズ系の数値実施例7の短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。
図26図25のように構成されたズームレンズ系の短焦点距離端における無限遠合焦時の諸収差図である。
図27図25のように構成されたズームレンズ系の中間焦点距離における無限遠合焦時の諸収差図である。
図28図25のように構成されたズームレンズ系の長焦点距離端における無限遠合焦時の諸収差図である。
図29】本発明によるズームレンズ系の数値実施例8の短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。
図30図29のように構成されたズームレンズ系の短焦点距離端における無限遠合焦時の諸収差図である。
図31図29のように構成されたズームレンズ系の中間焦点距離における無限遠合焦時の諸収差図である。
図32図29のように構成されたズームレンズ系の長焦点距離端における無限遠合焦時の諸収差図である。
図33】本発明によるズームレンズ系の数値実施例9の短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。
図34図33のように構成されたズームレンズ系の短焦点距離端における無限遠合焦時の諸収差図である。
図35図33のように構成されたズームレンズ系の中間焦点距離における無限遠合焦時の諸収差図である。
図36図33のように構成されたズームレンズ系の長焦点距離端における無限遠合焦時の諸収差図である。
図37】本発明によるズームレンズ系の数値実施例10の短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。
図38図37のように構成されたズームレンズ系の短焦点距離端における無限遠合焦時の諸収差図である。
図39図37のように構成されたズームレンズ系の中間焦点距離における無限遠合焦時の諸収差図である。
図40図37のように構成されたズームレンズ系の長焦点距離端における無限遠合焦時の諸収差図である。
図41図37のように構成されたズームレンズ系にエクステンダーを挿入した参考例のレンズ構成図である。
図42図41のように構成されたズームレンズ系の短焦点距離端における無限遠合焦時の諸収差図である。
図43図41のように構成されたズームレンズ系の中間焦点距離における無限遠合焦時の諸収差図である。
図44図41のように構成されたズームレンズ系の長焦点距離端における無限遠合焦時の諸収差図である。
図45】本発明によるズームレンズ系のズーム軌跡を示す第1の簡易移動図である。
図46】本発明によるズームレンズ系のズーム軌跡を示す第2の簡易移動図である。
図47】本発明によるズームレンズ系のズーム軌跡を示す第3の簡易移動図である。
図48】本発明によるズームレンズ系のズーム軌跡を示す第4の簡易移動図である。
図49】第1レンズ群中の接合レンズの接合面に形成された回折面の構造を模式的に示す図である。
図50】回折面入射角が0°の場合における第1レンズ群中の接合レンズの接合面に形成された回折面の回折効率を示す図である。
図51】回折面入射角が13°の場合における第1レンズ群中の接合レンズの接合面に形成された回折面の回折効率を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0041】
以下、図面を参照して、本実施形態のズームレンズ系について説明する。
本明細書において、「全系(レンズ全系)」とは、被写体である物体を最初の実像(一次結像)として結像するまでの光学系を意味する。
また、波長435.84nm(g線)、波長486.13nm(F線)、波長587.56nm(d線)、波長656.27nm(C線)のそれぞれに対する材料の屈折率を、それぞれng、nF、nd、nCとするとき、アッべ数νdと部分分散比θgFは次のとおりである。
νd=(nd−1)/(nF−nC)
θgF=(ng−nF)/(nF−nC)
【0042】
本実施形態のズームレンズ系は、数値実施例1−5、9、10では、図45の簡易移動図に示すように、物体側から順に、正の屈折力の第1レンズ群G1、負の屈折力の第2レンズ群G2、負の屈折力の第3レンズ群G3、及び正の屈折力の第4レンズ群G4からなる(正負負正の4群ズームレンズ構成)。第3レンズ群G3と第4レンズ群G4の間(第4レンズ群G4の直前位置)には開口絞りSが位置している。Iは像面である。
【0043】
本実施形態のズームレンズ系は、数値実施例1−5、9、10を通じて、短焦点距離端(wide)から長焦点距離端(tele)への変倍に際し、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2の間隔が増大し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3の間隔が減少し、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4の間隔が減少する。
より具体的に、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、第1レンズ群G1と第4レンズ群G4は像面Iに対して固定されており、第2レンズ群G2は像側に凸の軌跡を描きながら像側に移動し、第3レンズ群G3は物体側に凸の軌跡を描きながら像側に移動する。フォーカシングは、第1レンズ群G1を物体側に移動させることにより行う。
【0044】
図1に示すように、第1レンズ群G1は、数値実施例1では、物体側から順に、負レンズ101、正レンズ102及び正レンズ103からなる。負レンズ101の像側の面と正レンズ102の物体側の面は接合されており、その接合面には、光軸に対して回転対称形状をなす回折面(回折レンズ面)DSが形成されている。
図5に示すように、第1レンズ群G1は、数値実施例2では、物体側から順に、負レンズ111、正レンズ112、負レンズ113、正レンズ114及び正レンズ115からなる。負レンズ111の像側の面と正レンズ112の物体側の面は接合されている。負レンズ113の像側の面と正レンズ114の物体側の面は接合されており、その接合面には、光軸に対して回転対称形状をなす回折面DSが形成されている。
図9図13図33図37に示すように、第1レンズ群G1は、数値実施例3、4、9、10では、物体側から順に、負レンズ121、正レンズ122、正レンズ123及び正レンズ124からなる。負レンズ121の像側の面と正レンズ122の物体側の面は接合されており、その接合面には、光軸に対して回転対称形状をなす回折面DSが形成されている。
図17に示すように、第1レンズ群G1は、数値実施例5では、物体側から順に、正レンズ131、正レンズ132、正レンズ133、正レンズ134及び負レンズ135からなる。正レンズ131の像側の面と正レンズ132の物体側の面は接合されており、その接合面には、光軸に対して回転対称形状をなす回折面DSが形成されている。
【0045】
図1図5図9図13図17図33図37に示すように、第2レンズ群G2は、数値実施例1−5、9、10を通じて、物体側から順に、負レンズ201、正レンズ202及び負レンズ203からなる。正レンズ202の像側の面と負レンズ203の物体側の面は接合されている。第2レンズ群G2をこのように構成することで、第2レンズ群G2のレンズ枚数を少なくするとともに、ズーム全域でコマ収差を補正しやすくすることができる。
【0046】
図1図5図9図13図17図33図37に示すように、第3レンズ群G3は、数値実施例1−5、9、10を通じて、物体側から順に、負レンズ301及び正レンズ302からなる。負レンズ301の像側の面と正レンズ302の物体側の面は接合されている。
【0047】
図1に示すように、第4レンズ群G4は、数値実施例1では、物体側から順に、正レンズ401、正レンズ402、負レンズ403、正レンズ404及び負レンズ405からなる。正レンズ402の像側の面と負レンズ403の物体側の面は接合されている。
図5図9図37に示すように、第4レンズ群G4は、数値実施例2、3、10では、物体側から順に、正レンズ411、正レンズ412、正レンズ413、負レンズ414、正レンズ415及び負レンズ416からなる。正レンズ413の像側の面と負レンズ414の物体側の面は接合されている。
図13図33に示すように、第4レンズ群G4は、数値実施例4、9では、物体側から順に、正レンズ421、正レンズ422、負レンズ423、正レンズ424、負レンズ425、負レンズ426及び正レンズ427からなる。正レンズ422の像側の面と負レンズ423の物体側の面は接合されている。負レンズ426の像側の面と正レンズ427の物体側の面は接合されている。
図17に示すように、第4レンズ群G4は、数値実施例5では、物体側から順に、正レンズ431、正レンズ432、正レンズ433、負レンズ434、正レンズ435、負レンズ436及び正レンズ437からなる。正レンズ433の像側の面と負レンズ434の物体側の面は接合されている。
【0048】
本実施形態のズームレンズ系は、数値実施例6では、図46の簡易移動図に示すように、物体側から順に、正の屈折力の第1レンズ群G1'、負の屈折力の第2レンズ群G2'、正の屈折力の第3レンズ群G3'、及び負の屈折力の第4レンズ群G4'からなる(正負正負の4群ズームレンズ構成)。第3レンズ群G3'と第4レンズ群G4'の間(第4レンズ群G4'の直前位置)には開口絞りSが位置している。Iは像面である。
【0049】
本実施形態のズームレンズ系は、数値実施例6では、短焦点距離端(wide)から長焦点距離端(tele)への変倍に際し、第1レンズ群G1'と第2レンズ群G2'の間隔が増大し、第2レンズ群G2'と第3レンズ群G3'の間隔が減少し、第3レンズ群G3'と第4レンズ群G4'の間隔が増大する。
より具体的に、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、第1レンズ群G1'と第4レンズ群G4'は像面Iに対して固定されており、第2レンズ群G2'は単調に像側に移動し、第3レンズ群G3'は単調に物体側に移動する。フォーカシングは、第1レンズ群G1を物体側に移動させることにより行う。
【0050】
図21に示すように、第1レンズ群G1'は、物体側から順に、負レンズ141、正レンズ142、正レンズ143、負レンズ144及び正レンズ145からなる。負レンズ141の像側の面と正レンズ142の物体側の面は接合されている。正レンズ143の像側の面と負レンズ144の物体側の面は接合されており、その接合面には、光軸に対して回転対称形状をなす回折面DSが形成されている。
第2レンズ群G2'は、物体側から順に、負レンズ211、正レンズ212、負レンズ213、正レンズ214及び負レンズ215からなる。正レンズ212の像側の面と負レンズ213の物体側の面は接合されている。正レンズ214の像側の面と負レンズ215の物体側の面は接合されている。
第3レンズ群G3'は、物体側から順に、正レンズ311、負レンズ312、正レンズ313及び正レンズ314からなる。負レンズ312の像側の面と正レンズ313の物体側の面は接合されている。
第4レンズ群G4'は、物体側から順に、正レンズ441、正レンズ442、負レンズ443、正レンズ444、正レンズ445及び負レンズ446からなる。正レンズ445の像側の面と負レンズ446の物体側の面は接合されている。
【0051】
本実施形態のズームレンズ系は、数値実施例7、8では、図47図48の簡易移動図に示すように、物体側から順に、正の屈折力の第1レンズ群G1"、負の屈折力の第2レンズ群G2"、正の屈折力の第3レンズ群G3"、負の屈折力の第4レンズ群G4"、及び正の屈折力の第5レンズ群G5"からなる(正負正負正の5群ズームレンズ構成)。第2レンズ群G2"と第3レンズ群G3"の間(第3レンズ群G3"の直前位置)には開口絞りSが位置している。Iは像面である。
【0052】
本実施形態のズームレンズ系は、数値実施例7では、図47の簡易移動図に示すように、短焦点距離端(wide)から長焦点距離端(tele)への変倍に際し、第1レンズ群G1"と第2レンズ群G2"の間隔が増大し、第2レンズ群G2"と第3レンズ群G3"の間隔が減少し、第3レンズ群G3"と第4レンズ群G4"の間隔が減少し、第4レンズ群G4"と第5レンズ群G5"の間隔が増大する。
より具体的に、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、第1レンズ群G1"と第3レンズ群G3"と第5レンズ群G5"は像面Iに対して固定されており、第2レンズ群G2"は単調に像側に移動し、第4レンズ群G4"は一旦像側に移動した後に短焦点距離端の位置を超えて物体側に移動する。フォーカシングは、第4レンズ群G4"を像側に移動させることにより行う。
【0053】
本実施形態のズームレンズ系は、数値実施例8では、図48の簡易移動図に示すように、短焦点距離端(wide)から長焦点距離端(tele)への変倍に際し、第1レンズ群G1"と第2レンズ群G2"の間隔が増大し、第2レンズ群G2"と第3レンズ群G3"の間隔が減少し、第3レンズ群G3"と第4レンズ群G4"の間隔が増大し、第4レンズ群G4"と第5レンズ群G5"の間隔が増大する。
より具体的に、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、第5レンズ群G5"は像面Iに対して固定されており、第1レンズ群G1"は単調に物体側に移動し、第2レンズ群G2"は像側に凸の軌跡を描きながら像側に移動し、第3レンズ群G3"は単調に物体側に移動し、第4レンズ群G4"は像側に凸の軌跡を描きながら物体側に移動する。フォーカシングは、第4レンズ群G4"を像側に移動させることにより行う。
【0054】
図25図29に示すように、第1レンズ群G1"は、数値実施例7、8を通じて、物体側から順に、負レンズ151、正レンズ152及び正レンズ153からなる。負レンズ151の像側の面と正レンズ152の物体側の面は接合されており、その接合面には、光軸に対して回転対称形状をなす回折面DSが形成されている。
【0055】
図25図29に示すように、第2レンズ群G2"は、数値実施例7、8を通じて、物体側から順に、負レンズ221、負レンズ222、正レンズ223及び負レンズ224からなる。正レンズ223の像側の面と負レンズ224の物体側の面は接合されている。
【0056】
図25図29に示すように、第3レンズ群G3"は、数値実施例7、8を通じて、物体側から順に、正レンズ321、正レンズ322及び負レンズ323からなる。正レンズ322の像側の面と負レンズ323の物体側の面は接合されている。
【0057】
図25図29に示すように、第4レンズ群G4"は、数値実施例7、8を通じて、物体側から順に、正レンズ451及び負レンズ452からなる。正レンズ451の像側の面と負レンズ452の物体側の面は接合されている。
【0058】
図25に示すように、第5レンズ群G5"は、数値実施例7では、物体側から順に、正レンズ501、負レンズ502及び正レンズ503からなる。
図29に示すように、第5レンズ群G5"は、数値実施例8では、物体側から順に、正レンズ511及び負レンズ512からなる。
【0059】
本実施形態のズームレンズ系は、物体側から順に、少なくとも、正の屈折力の第1レンズ群(G1、G1'、G1")及び負の屈折力の第2レンズ群(G2、G2'、G2")を有し、この第1レンズ群と第2レンズ群の間隔を増大させて変倍を行うことにより、レンズ全長を短くするとともに、長焦点側の焦点距離を長くして高い変倍比を確保するために有利な構成となっている。また、ズームレンズ系においてより多くのレンズを動かすことで変倍の効率が上がり、より一層の小型化と高変倍化が実現可能となる。但し、変倍時に移動しない固定レンズ群に比べて、変倍時に移動する可動レンズ群は、レンズ群の偏芯が起こり易い。一般的に、正レンズ先行型(ポジティブリード型)のズームレンズ系は、画角を広くとるために、第1レンズ群のレンズ径が大きくなりがちであり重量も増加するため、変倍時にレンズ群の偏芯が起こり易い。第1レンズ群の偏芯は主に望遠側の収差に悪影響を及ぼし、光学性能を劣化させる要因となる。そこで本実施形態では、数値実施例1−7、9、10において、第1レンズ群G1の偏芯による悪影響をなくすために、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、第1レンズ群G1を像面Iに対して固定している。
【0060】
本実施形態のズームレンズ系は、第1レンズ群(G1、G1'、G1")中の接合レンズ(101と102、113と114、121と122、131と132、143と144、151と152)の接合面に、光軸に対して回転対称形状をなす回折面DSを形成している。そして、この回折面DSの配置とパワーコントロール、さらには最適な材料選択を行うことで、ズーム全域において可視領域から近赤外領域まで色収差を良好に補正して優れた光学性能を得ることに成功している。
【0061】
図49図50及び図51は、第1レンズ群(G1、G1'、G1")に設けた回折面DSの構造と回折効率をそれぞれ示している。図49に示すように、第1レンズ群(G1、G1'、G1")中の接合レンズ(101と102、113と114、121と122、131と132、143と144、151と152)をなす各レンズは、対向する基板ガラスBG1と基板ガラスBG2上に樹脂材料RE1と樹脂材料RE2を有しており、この樹脂材料RE1と樹脂材料RE2の境界面に回折面DSが形成されている。回折光学素子を用いると、不要な回折次数の影響により、設計次数の光量低下がフレア光となって発生する。全透過光量に対する設計次数の回折光と不要光の割合は回折効率で表され、波長に依存する特性を持つ。回折効率の波長依存性は、屈折率とアッベ数の異なる2以上の材料を積層することで改善される。そこで本実施形態では、樹脂材料RE1の屈折率ndとアッベ数νdを(nd=1.61505、νd=26.5)、樹脂材料RE2の屈折率ndとアッベ数νdを(nd=1.64310、νd=38.8)と異ならせてこれらを積層するとともに、可視領域から近赤外領域まで回折効率が高くなるよう、最適波長を670nmとし、図49中の"d"で示す回折面DSの格子厚(回折面DSの光軸と平行な方向の段差の高さ)を22.4μmとしている。また図49中の“P”は回折面DSの格子ピッチを示している。
【0062】
回折面(回折レンズ面)は、曲率半径Rで示される巨視的形状と、次式で定義される光路差関数とによって示される。
△φ(h)=(P2h2+P4h4+・・・・・)λ
(hは光軸からの高さ、Piはi次の光路差関数係数、λは任意の波長)
また、回折部の基準波長における近軸的な1次回折光(m=1)の焦点距離fDは、回折部の位相を表す前式(a)から2次の項の係数P2より、次式によって表される。
fD=−1/(2×P2×λ0
λ0は回折面のパワーを計算する任意の波長を示す。上記条件式ではλ0はd線(587.56nm)とする。
【0063】
図49中の“θ”は、第1レンズ群(G1、G1’G1”)中の接合レンズの接合面に形成された回折面DSに対して入射する全ての主光線と光軸とのなす角(最大像高における回折面DSへの入射角)、すなわち回折面入射角(°)を示している。回折面入射角θが大きくなると、回折面DSにおけるフレアが発生し易くなるため、回折面入射角θは、出来るだけ小さいことが好ましい。本実施形態の光学系の場合、回折面入射角θは13°以下とすることが好ましい。図50は、回折面入射角が0°の場合における回折面DSの回折効率を示しており、図51は、回折面入射角が13°の場合における回折面DSの回折効率を示している。図50図51は、回折面DSの格子ピッチPが200μmであり、回折面DSの格子厚dが22.4μmであり、1次回折光が設計次数であり、0次回折光と2次回折光が不要光(フレア成分)である場合を示している。図50図51を比べると、回折面入射角が0°から13°に変化しても、回折効率が実用上ほとんど変化していないことがわかる。
【0064】
なお、本実施形態のズームレンズ系は、例えば後述する参考例(図41)のように、その光路上のいずれかの位置に、レンズ全系の焦点距離を長焦点側に変更する(例えば焦点距離を2倍にする)ためのエクステンダー(リアコンバーター)を挿脱可能に配置することができる。
【0065】
条件式(1)及び(1’)は、第1レンズ群(G1、G1'、G1")に設けた回折面DSのパワーを規定したものである。条件式(1)を満足することで、ズーム全域において可視領域から近赤外領域まで色収差を良好に補正するとともに、主に長焦点距離端において球面収差、コマ収差等を良好に補正して、優れた光学性能を得ることができる。この効果は条件式(1’)を満足することでより顕著に得ることができる。
条件式(1)及び(1’)の上限を超えると、回折面DSのパワーが弱くなりすぎて、回折面DSによる色収差の補正が不十分となる。また、回折面DSを有する基板面の曲率半径が小さくなることにより、主に長焦点距離端において、球面収差、コマ収差、色収差等の補正が困難となる。
条件式(1)の下限を超えると、回折面DSのパワーが強すぎて、色収差が過剰補正となる。
【0066】
条件式(2)は、第1レンズ群(G1、G1'、G1")の焦点距離と、長焦点距離端における全系の焦点距離との比を規定したものである。条件式(2)を満足することで、レンズ系を小型化するとともに、倍率色収差、球面収差、コマ収差等を良好に補正して、優れた光学性能を得ることができる。この効果は条件式(2’)を満足することでより顕著に得ることができる。
条件式(2)の上限を超えると、第1レンズ群のパワーが弱くなりすぎて、レンズ全長が長くなり、前玉径も大きくなってしまう。その結果、第1レンズ群を通る軸外の光線が高くなり、短焦点距離端と長焦点距離端で倍率色収差が悪化してしまう。
条件式(2’)の下限を超えると、第1レンズ群のパワーが強くなりすぎて、主に長焦点距離端において、球面収差、コマ収差等が悪化してしまう。
【0067】
条件式(3)は、第1レンズ群(G1、G1'、G1")中の負レンズのd線に対するアッベ数を規定している。第1レンズ群中に条件式(3)を満足するアッベ数の負レンズを含ませることで、短焦点距離端における倍率色収差と長焦点距離端における軸上色収差を良好に補正して、優れた光学性能を得ることができる。
条件式(3)の下限を超えると、短焦点距離端における倍率色収差と長焦点距離端における軸上色収差が補正過剰となる。
【0068】
条件式(4)は、第1レンズ群(G1、G1'、G1")中の負レンズの部分分散比を規定している。第1レンズ群中に条件式(4)を満足する部分分散比の負レンズを含ませることで、長焦点距離端において、可視領域から近赤外領域までの軸上色収差を良好に補正して、優れた光学性能を得ることができる。
条件式(4)の上限を超えると、主に長焦点側の2次スペクトルが残存し、長焦点距離端において、可視領域から近赤外領域までの軸上色収差を補正することが困難になる。
【0069】
なお、条件式(3)と(4)を満足する硝材としては、例えば、HOYA株式会社製のNBFD15(νd=33.3、θgF=0.5883)や、株式会社オハラ製のS−LAH60(νd=37.2、θgF=0.5776)がある。
【0070】
条件式(5)は、第1レンズ群(G1、G1'、G1")中の正レンズのd線に対するアッベ数を規定している。第1レンズ群中に条件式(5)を満足するアッベ数の正レンズを含ませることで、短焦点距離端における倍率色収差と長焦点距離端における軸上色収差を良好に補正して、優れた光学性能を得ることができる。
条件式(5)の下限を超えると、短焦点距離端における倍率色収差と長焦点距離端における軸上色収差が補正困難となる。
【0071】
なお、条件式(5)を満足する硝材としては、例えば、株式会社住田光学ガラス製のK−GFK70(νd=71.3、θgF=0.5450)や、株式会社オハラ製のS−FPL51(νd=81.6、θgF=0.5375)がある。
【0072】
条件式(6)は、第1レンズ群(G1、G1'、G1")の焦点距離と群厚の比を規定している。条件式(6)を満足することで、レンズ系を小型化するとともに、倍率色収差、球面収差、コマ収差等を良好に補正して、優れた光学性能を得ることができる。
条件式(6)の上限を超えると、第1レンズ群のパワーが弱くなりすぎて、レンズ全長が長くなり、前玉径も大きくなってしまう。その結果、第1レンズ群を通る軸外の光線が高くなり、短焦点距離端と長焦点距離端で倍率色収差が悪化してしまう。
条件式(6)の下限を超えると、第1レンズ群のパワーが強くなりすぎて、主に長焦点距離端において、球面収差、コマ収差等が悪化してしまう。
【0073】
条件式(7)は、第2レンズ群(G2、G2'、G2")中の正レンズのd線に対するアッベ数を規定している。第2レンズ群中に条件式(7)を満足する正レンズを含ませることで、短焦点距離端における倍率色収差を良好に補正して、優れた光学性能を得ることができる。
条件式(7)の上限を超えると、主に短焦点距離端における倍率色収差が補正困難となる。
【0074】
なお、条件式(7)を満足する硝材としては、例えば、株式会社オハラ製のS−NPH1(νd=22.8、θgF=0.6307)や、S−NPH2(νd=18.9、θgF=0.6495)がある。
【0075】
条件式(8)は、第2レンズ群(G2、G2'、G2")のパワーを規定している。条件式(8)を満足することで、高変倍比を維持しながらレンズ全長を短くするとともに、倍率色収差、像面湾曲、コマ収差等を良好に補正して、優れた光学性能を得ることができる。
条件式(8)の上限を超えると、第2レンズ群のパワーが弱くなりすぎて、高変倍比を維持しようとすると、レンズ全長が長くなってしまう。その結果、主に短焦点距離端において、第1レンズ群と第2レンズ群を通る軸外の光線が高くなり、倍率色収差が悪化してしまう。
条件式(8)の下限を超えると、第2レンズ群のパワーが強くなりすぎて、ズーム全域で像面湾曲がオーバーとなり、コマ収差も悪化してしまう。
【0076】
条件式(9)は、最も像側に位置する変倍に際して固定の固定レンズ群(第4レンズ群G4、第4レンズ群G4'、第5レンズ群G5")の横倍率を規定している。条件式(9)を満足することで、短焦点距離端における球面収差、コマ収差を良好に補正して、優れた光学性能を得ることができる。
条件式(9)の上限を超えると、固定レンズ群の横倍率が大きくなりすぎて、主に短焦点距離端における球面収差、コマ収差が悪化してしまう。
【0077】
条件式(10)は、最も像側に位置する変倍に際して固定の固定レンズ群(第4レンズ群G4、第4レンズ群G4'、第5レンズ群G5")中の正レンズのd線に対するアッベ数を規定している。固定レンズ群中に条件式(10)を満足する正レンズを含ませることで、主に短焦点距離端における軸上色収差を良好に補正して、優れた光学性能を得ることができる。
条件式(10)の下限を超えると、主に短焦点距離端における軸上色収差が補正困難となってしまう。
【0078】
なお、条件式(10)を満足する硝材としては、例えば、株式会社住田光学ガラス製のK−GFK70(νd=71.3)や、株式会社オハラ製のS−FPL51(νd=81.6)がある。
【0079】
上述したように、数値実施例1−5において、第3レンズ群G3は負の屈折力を持っている。条件式(11)はこの構成において、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G3のパワー比を規定している。条件式(11)を満足することで、高変倍比を確保しつつ、像面湾曲、コマ収差、倍率色収差等を良好に補正して、優れた光学性能を得ることができる。
条件式(11)の上限を超えると、第3レンズ群G3の負のパワーが強くなりすぎて、変倍時の像面湾曲の変動が大きくなってしまう。
条件式(11)の下限を超えると、第3レンズ群G3の負のパワーが弱くなりすぎて、高変倍化のために第2レンズ群G2の負のパワーを強くする必要があり、ズーム全域におけるコマ収差、倍率色収差の補正が困難になる。
【0080】
条件式(12)、(12’)及び(12”)は、回折面DSのパワーを第1レンズ群(G1、G1'、G1")のパワーで規格化したものである。条件式(12)を満足することで、主に長焦点距離端において、球面収差やコマ収差等の諸収差を良好に補正して、優れた光学性能を得ることができる。さらに条件式(12’)及び(12”)を満足することで、主に長焦点距離端において、軸上色収差を良好に補正して、優れた光学性能を得ることができる。
条件式(12)及び(12’)の下限を超えると、回折面DSのパワーが強くなりすぎて、主に長焦点距離端において、軸上色収差が過剰補正となってしまう。
条件式(12’)及び(12”)の上限を超えると、回折面DSのパワーが弱くなりすぎて、主に長焦点距離端において、軸上色収差が補正不足となってしまう。
【0081】
条件式(13)は、第1レンズ群(G1、G1'、G1")中の正レンズの部分分散比及びd線に対するアッベ数を規定している。条件式(13)を満足することで、主に長焦点距離端において、2次スペクトルが残存するのを防止するとともに、g線の軸上色収差と可視域の色収差を良好に補正して、優れた光学性能を得ることができる。
条件式(13)の下限を超えると、主に長焦点距離端において、2次スペクトルが残存し、g線の軸上色収差が過剰補正となり、可視域の色収差が悪化してしまう。
【0082】
条件式(14)は、第2レンズ群(G2、G2'、G2")中の正レンズの部分分散比及びd線に対するアッベ数を規定している。条件式(14)を満足することで、主に長焦点距離端において、2次スペクトルが残存するのを防止するとともに、g線の軸上色収差と可視域の色収差を良好に補正して、優れた光学性能を得ることができる。
条件式(14)の下限を超えると、主に長焦点距離端において、2次スペクトルが残存し、g線の軸上色収差が過剰補正となり、可視域の色収差が悪化してしまう。
【0083】
条件式(15)及び(15’)は、第1レンズ群(G1、G1'、G1")に含まれる回折面DSのパワーを長焦点距離端における全系の焦点距離で規格化したものである。条件式(15)を満足することで、主に長焦点距離端の軸上色収差を良好に補正して、優れた光学性能を得ることができる。
条件式(15)及び(15’)の下限を超えると、回折面DSのパワーが強くなりすぎて、主に長焦点距離端の軸上色収差が過剰補正となってしまう。
条件式(15’)の上限を超えると、回折面DSのパワーが弱くなりすぎて、主に長焦点距離端の軸上色収差の補正が不十分となってしまう。
【0084】
上述したように、数値実施例1−5、9、10では、第2レンズ群G2が、物体側から順に、負レンズ201、及び物体側から順に位置する正レンズ202と負レンズ203の接合レンズから構成されている。
条件式(16)は、この構成において、第2レンズ群G2中の最も物体側の負レンズ201の形状(シェーピングファクター)を規定している。条件式(16)を満足することで、主に長焦点距離端において球面収差を良好に補正することで、優れた光学性能を得ることができる。
条件式(16)の上限を超えると、負レンズ201の物体側の凹面の曲率半径が大きくなりすぎて、第1レンズ群G1に残存する球面収差が補正困難となり、その結果、主に長焦点距離端において球面収差が補正不足となってしまう。
条件式(16)の下限を超えると、負レンズ201の物体側の凹面の曲率半径が小さくなりすぎて、主に長焦点距離端の球面収差が過剰補正となってしまう。
【実施例】
【0085】
次に具体的な数値実施例1−10を示す。諸収差図及び表中において、Sはサジタル、Mはメリディオナル、FNO.はFナンバー、fは全系の焦点距離、Wは半画角(゜)、Yは像高、fB はバックフォーカス、Lはレンズ全長、Rは曲率半径、dはレンズ厚またはレンズ間隔、N(d)はd線に対する屈折率、ν(d)はd線に対するアッベ数、θgFは部分分散比を示す。また、回折面入射角(°)は、第1レンズ群(G1、G1’G1”)中の接合レンズの接合面に形成された回折面DSに対して入射する全ての主光線と光軸とのなす角(最大像高における回折面DSへの入射角)を意味している。Fナンバー、焦点距離、半画角、像高、バックフォーカス、レンズ全長、変倍に伴って間隔が変化するレンズ間隔d、及び回折面入射角(°)は、短焦点距離端−中間焦点距離−長焦点距離端の順に示している。長さの単位は[mm]である。
【0086】
[数値実施例1]
図1図4と表1〜表3は、本発明によるズームレンズ系の数値実施例1を示している。図1は、短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。図2図3図4はそれぞれ、短焦点距離端、中間焦点距離、長焦点距離端それぞれの無限遠合焦時の諸収差図である。表1は面データ、表2は各種データ、表3はレンズ群データである。
【0087】
本数値実施例1のズームレンズ系は、物体側から順に、正の屈折力の第1レンズ群G1、負の屈折力の第2レンズ群G2、負の屈折力の第3レンズ群G3、及び正の屈折力の第4レンズ群G4からなる(正負負正の4群ズームレンズ構成)。第3レンズ群G3と第4レンズ群G4の間(第4レンズ群G4の直前位置)には、物体側から順に、光量調整用のNDフィルタNDと開口絞りSが位置している。第4レンズ群G4と像面Iの間には、像面Iを保護するための保護ガラス(カバーガラス)CGが配置されている。
【0088】
第1レンズ群G1は、物体側から順に、物体側に凸の負メニスカスレンズ101、両凸正レンズ102及び両凸正レンズ103からなる。負メニスカスレンズ101の像側の面と両凸正レンズ102の物体側の面は接合されており、その接合面には、光軸に対して回転対称形状をなす回折面DSが形成されている。
【0089】
第2レンズ群G2は、物体側から順に、両凹負レンズ201、両凸正レンズ202及び両凹負レンズ203からなる。両凸正レンズ202の像側の面と両凹負レンズ203の物体側の面は接合されている。
【0090】
第3レンズ群G3は、物体側から順に、両凹負レンズ301及び物体側に凸の正メニスカスレンズ302からなる。両凹負レンズ301の像側の面と正メニスカスレンズ302の物体側の面は接合されている。
【0091】
第4レンズ群G4は、物体側から順に、両凸正レンズ401、両凸正レンズ402、像側に凸の負メニスカスレンズ403、両凸正レンズ404及び物体側に凸の負メニスカスレンズ405からなる。両凸正レンズ402の像側の面と負メニスカスレンズ403の物体側の面は接合されている。
【0092】
(表1)
面データ
面番号 R d N(d) ν(d) θgF
1 216.879 2.650 1.78590 44.2 0.5631
2 100.172 0.100 1.61505 26.5 0.6153
3* 100.172 0.100 1.64310 38.8 0.5799
4 100.172 14.582 1.43875 95.0 0.5340
5 -997.512 0.200
6 98.849 13.037 1.43875 95.0 0.5340
7 -11842.277 d7
8 -200.974 2.000 1.83400 37.2 0.5776
9 1582.645 0.720
10 155.877 8.170 1.80810 22.8 0.6307
11 -102.601 2.000 1.77250 49.6 0.5503
12 51.953 d12
13 -68.946 1.200 1.69680 55.5 0.5425
14 15.570 3.290 1.80610 33.3 0.5883
15 38.015 d15
16 ∞ 1.000 1.51680 64.2 0.5343
17 ∞ 0.900
18絞 ∞ 2.500
19 87.428 3.260 1.49700 81.6 0.5375
20 -91.053 0.100
21 176.868 5.810 1.59522 67.7 0.5442
22 -23.802 1.800 1.79952 42.2 0.5672
23 -270.286 4.940
24 56.038 5.520 1.59522 67.7 0.5442
25 -71.458 0.200
26 31.951 3.000 1.69680 55.5 0.5425
27 23.069 78.760
28 ∞ 3.500 1.51680 64.2 0.5343
29 ∞ -
回折面DSの光路差関数係数
NO. 3 P2=-8.69915E-04 P4=8.18449E-07
負レンズ101の部分分散比
θgF=0.5631
(表2)
各種データ
ズーム比(変倍比) 38.82
短焦点距離端 中間焦点距離 長焦点距離端
FNO. 4.0 4.0 7.2
f 17.00 105.90 660.00
W 15.6 2.4 0.4
Y 4.40 4.40 4.40
fB 1.00 1.00 1.00
L 368.47 368.47 368.47
d7 4.471 107.944 131.626
d12 150.272 51.766 73.000
d15 53.391 48.424 3.507
回折面入射角(°) 11.98 3.90 0.78
(表3)
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 197.83
2 8 -71.22
3 13 -40.80
4 16 48.11
【0093】
[数値実施例2]
図5図8と表4〜表6は、本発明によるズームレンズ系の数値実施例2を示している。図5は、短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。図6図7図8はそれぞれ、短焦点距離端、中間焦点距離、長焦点距離端それぞれの無限遠合焦時の諸収差図である。表4は面データ、表5は各種データ、表6はレンズ群データである。
【0094】
この数値実施例2のレンズ構成は、以下の点を除いて、数値実施例1のレンズ構成と同様である。
(1)第1レンズ群G1が、物体側から順に、物体側に凸の負メニスカスレンズ111、両凸正レンズ112、物体側に凸の負メニスカスレンズ113、物体側に凸の正メニスカスレンズ114及び両凸正レンズ115からなる。負メニスカスレンズ111の像側の面と両凸正レンズ112の物体側の面は接合されている。負メニスカスレンズ113の像側の面と正メニスカスレンズ114の物体側の面は接合されており、その接合面には、光軸に対して回転対称形状をなす回折面DSが形成されている。
(2)第4レンズ群G4が、物体側から順に、両凸正レンズ411、両凸正レンズ412、両凸正レンズ413、両凹負レンズ414、物体側に凸の正メニスカスレンズ415及び物体側に凸の負メニスカスレンズ416からなる。両凸正レンズ413の像側の面と両凹負レンズ414の物体側の面は接合されている。
(3)第3レンズ群G3と第4レンズ群G4の間(第4レンズ群G4の直前位置)に、物体側から順に、開口絞りSと光量調整用のNDフィルタNDが位置している。
【0095】
(表4)
面データ
面番号 R d N(d) ν(d) θgF
1 1170.022 3.000 1.73400 51.5 0.5486
2 115.198 22.417 1.49700 81.6 0.5375
3 -567.926 2.871
4 211.429 2.000 1.45600 91.4 0.5342
5 95.104 0.100 1.61505 26.5 0.6153
6* 95.104 0.100 1.64310 38.8 0.5799
7 95.104 19.649 1.43875 95.0 0.5340
8 683.806 0.328
9 111.223 16.499 1.43875 95.0 0.5340
10 -1357.053 d10
11 -777.257 2.583 1.80100 35.0 0.5864
12 57.023 16.039
13 251.491 8.123 1.92286 18.9 0.6495
14 -115.994 4.522 1.83400 37.2 0.5776
15 444.629 d15
16 -44.341 2.151 1.61800 63.4 0.5441
17 15.146 2.821 1.80610 33.3 0.5883
18 29.354 d18
19絞 ∞ 0.600
20 ∞ 1.000 1.51633 64.1 0.5353
21 ∞ 2.200
22 59.748 5.514 1.43875 95.0 0.5340
23 -61.522 0.100
24 48.537 4.434 1.43875 95.0 0.5340
25 -482.217 0.100
26 40.828 6.240 1.49700 81.6 0.5375
27 -40.978 2.200 1.77250 49.6 0.5520
28 41.023 4.853
29 26.546 8.355 1.61800 63.4 0.5441
30 519.733 0.100
31 38.524 2.770 1.69350 53.2 0.5473
32 17.200 53.146
33 ∞ 3.500 1.51633 64.1 0.5353
34 ∞ -
回折面DSの光路差関数係数
NO. 6 P2=-9.55455E-04 P4=9.22081E-07
負レンズ111の部分分散比
θgF=0.5486
負レンズ113の部分分散比
θgF=0.5342
(表5)
各種データ
ズーム比(変倍比) 58.22
短焦点距離端 中間焦点距離 長焦点距離端
FNO. 4.0 4.0 8.2
f 14.60 111.40 850.00
W 17.9 2.3 0.3
Y 4.40 4.40 4.40
fB 1.00 1.00 1.00
L 394.41 394.41 394.41
d10 4.640 120.268 135.139
d15 118.095 10.459 55.986
d18 72.358 64.366 3.969
回折面入射角(°) 15.51 6.04 1.12
(表6)
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 196.49
2 11 -83.28
3 16 -34.11
4 19 44.38
【0096】
[数値実施例3]
図9図12と表7〜表9は、本発明によるズームレンズ系の数値実施例3を示している。図9は、短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。図10図11図12はそれぞれ、短焦点距離端、中間焦点距離、長焦点距離端それぞれの無限遠合焦時の諸収差図である。表7は面データ、表8は各種データ、表9はレンズ群データである。
【0097】
この数値実施例3のレンズ構成は、以下の点を除いて、数値実施例2のレンズ構成と同様である。
(1)第1レンズ群G1が、物体側から順に、両凹負レンズ121、両凸正レンズ122、物体側に凸の正メニスカスレンズ123及び物体側に凸の正メニスカスレンズ124からなる。両凹負レンズ121の像側の面と両凸正レンズ122の物体側の面は接合されており、その接合面には、光軸に対して回転対称形状をなす回折面DSが形成されている。
【0098】
(表7)
面データ
面番号 R d N(d) ν(d) θgF
1 -1428.542 3.000 1.63854 55.4 0.5484
2 120.918 0.100 1.61505 26.5 0.6153
3* 120.918 0.100 1.64310 38.8 0.5799
4 120.918 19.289 1.43875 95.0 0.5340
5 -306.976 0.200
6 123.470 16.296 1.43875 95.0 0.5340
7 11138.787 0.200
8 133.828 10.261 1.43875 95.0 0.5340
9 358.432 d9
10 -777.257 2.583 1.80100 35.0 0.5864
11 57.023 16.039
12 251.491 8.123 1.92286 18.9 0.6495
13 -115.994 4.522 1.83400 37.2 0.5776
14 444.629 d14
15 -44.341 2.151 1.61800 63.4 0.5441
16 15.146 2.821 1.80610 33.3 0.5883
17 29.354 d17
18絞 ∞ 0.600
19 ∞ 1.000 1.51633 64.1 0.5353
20 ∞ 2.200
21 59.748 5.514 1.43875 95.0 0.5340
22 -61.522 0.100
23 48.537 4.434 1.43875 95.0 0.5340
24 -482.217 0.100
25 40.828 6.240 1.49700 81.6 0.5375
26 -40.978 2.200 1.77250 49.6 0.5520
27 41.023 4.853
28 26.546 8.355 1.61800 63.4 0.5441
29 519.733 0.100
30 38.524 2.770 1.69350 53.2 0.5473
31 17.200 53.151
32 ∞ 3.500 1.51633 64.1 0.5353
33 ∞ -
回折面DSの光路差関数係数
NO. 3 P2=-3.21564E-03 P4=8.26001E-07
負レンズ121の部分分散比
θgF=0.5484
(表8)
各種データ
ズーム比(変倍比) 58.62
短焦点距離端 中間焦点距離 長焦点距離端
FNO. 4.0 4.0 8.5
f 14.50 111.00 850.00
W 18.2 2.3 0.3
Y 4.40 4.40 4.40
fB 1.00 1.00 1.00
L 377.10 377.10 377.10
d9 4.909 121.462 136.468
d14 118.025 9.453 55.122
d17 72.359 64.377 3.702
回折面入射角(°) 10.14 0.52 0.03
(表9)
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 196.52
2 10 -83.28
3 15 -34.11
4 18 44.38
【0099】
[数値実施例4]
図13図16と表10〜表12は、本発明によるズームレンズ系の数値実施例4を示している。図13は、短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。図14図15図16はそれぞれ、短焦点距離端、中間焦点距離、長焦点距離端それぞれの無限遠合焦時の諸収差図である。表10は面データ、表11は各種データ、表12はレンズ群データである。
【0100】
この数値実施例4のレンズ構成は、以下の点を除いて、数値実施例1のレンズ構成と同様である。
(1)第1レンズ群G1が、物体側から順に、物体側に凸の負メニスカスレンズ121、両凸正レンズ122、物体側に凸の正メニスカスレンズ123及び物体側に凸の正メニスカスレンズ124からなる。負メニスカスレンズ121の像側の面と両凸正レンズ122の物体側の面は接合されており、その接合面には、光軸に対して回転対称形状をなす回折面DSが形成されている。
(2)第4レンズ群G4が、物体側から順に、両凸正レンズ421、両凸正レンズ422、像側に凸の負メニスカスレンズ423、物体側に凸の正メニスカスレンズ424、物体側に凸の負メニスカスレンズ425、物体側に凸の負メニスカスレンズ426及び両凸正レンズ427からなる。両凸正レンズ422の像側の面と負メニスカスレンズ423の物体側の面は接合されている。負メニスカスレンズ426の像側の面と両凸正レンズ427の物体側の面は接合されている。
【0101】
(表10)
面データ
面番号 R d N(d) ν(d) θgF
1 12507.133 3.500 1.80610 33.3 0.5883
2 209.485 0.100 1.61505 26.5 0.6153
3* 209.485 0.100 1.64310 38.8 0.5799
4 209.485 16.401 1.56908 71.3 0.5450
5 -425.363 0.200
6 175.768 13.241 1.48749 70.2 0.5300
7 863.889 0.200
8 121.699 10.144 1.51633 64.1 0.5353
9 290.106 d9
10 -185.266 2.406 1.83400 37.2 0.5776
11 105.189 1.244
12 160.877 6.223 1.95906 17.5 0.6598
13 -87.492 1.521 1.79952 42.2 0.5672
14 41.161 d14
15 -47.635 1.615 1.61800 63.4 0.5441
16 19.338 3.423 1.80610 33.3 0.5883
17 41.155 d17
18 ∞ 1.000 1.51633 64.1 0.5353
19 ∞ 0.900
20絞 ∞ 2.200
21 273.011 5.358 1.49700 81.6 0.5375
22 -63.836 0.100
23 64.502 7.466 1.43875 95.0 0.5340
24 -47.586 2.424 1.80400 46.6 0.5573
25 -117.919 0.200
26 37.547 6.000 1.43875 95.0 0.5340
27 236.611 5.615
28 79.896 2.424 1.77250 49.6 0.5520
29 33.393 3.818
30 132.347 2.000 1.72916 54.7 0.5444
31 41.081 6.500 1.59522 67.7 0.5442
32 -810.124 85.529
33 ∞ 3.500 1.51680 64.2 0.5343
34 ∞ -
回折面DSの光路差関数係数
NO. 3 P2=-2.93073E-02 P4=6.07486E-08
負レンズ121の部分分散比
θgF=0.5883
(表11)
各種データ
ズーム比(変倍比) 101.19
短焦点距離端 中間焦点距離 長焦点距離端
FNO. 4.0 4.0 12.1
f 12.60 126.70 1275.00
W 20.8 2.0 0.2
Y 4.40 4.40 4.40
fB 1.00 1.00 1.00
L 403.09 403.09 403.09
d9 4.517 124.968 149.245
d14 138.459 17.043 55.474
d17 63.767 64.732 2.024
回折面入射角(°) 11.74 0.27 0.05
(表12)
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 197.32
2 10 -40.33
3 15 -43.33
4 18 54.68
【0102】
[数値実施例5]
図17図20と表13〜表15は、本発明によるズームレンズ系の数値実施例5を示している。図17は、短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。図18図19図20はそれぞれ、短焦点距離端、中間焦点距離、長焦点距離端それぞれの無限遠合焦時の諸収差図である。表13は面データ、表14は各種データ、表15はレンズ群データである。
【0103】
この数値実施例5のレンズ構成は、以下の点を除いて、数値実施例1のレンズ構成と同様である。
(1)第1レンズ群G1が、物体側から順に、物体側に凸の正メニスカスレンズ131、両凸正レンズ132、物体側に凸の正メニスカスレンズ133、物体側に凸の正メニスカスレンズ134及び物体側に凸の負メニスカスレンズ135からなる。正メニスカスレンズ131の像側の面と両凸正レンズ132の物体側の面は接合されており、その接合面には、光軸に対して回転対称形状をなす回折面DSが形成されている。
(2)第4レンズ群G4が、物体側から順に、両凸正レンズ431、両凸正レンズ432、両凸正レンズ433、像側に凸の負メニスカスレンズ434、物体側に凸の正メニスカスレンズ435、物体側に凸の負メニスカスレンズ436及び両凸正レンズ437からなる。両凸正レンズ433の像側の面と負メニスカスレンズ434の物体側の面は接合されている。
【0104】
(表13)
面データ
面番号 R d N(d) ν(d) θgF
1 140.156 10.239 1.51633 64.1 0.5353
2 249.156 0.100 1.61505 26.5 0.6153
3* 249.156 0.100 1.64310 38.8 0.5799
4 249.156 11.700 1.48749 70.2 0.5300
5 -1952.193 0.200
6 105.524 18.569 1.43875 95.0 0.5340
7 751.164 0.200
8 86.578 16.823 1.43875 95.0 0.5340
9 901.830 0.898
10 2113.286 3.500 1.80440 39.6 0.5729
11 85.931 d11
12 -150.360 2.406 1.83400 37.2 0.5776
13 128.035 2.915
14 188.504 6.223 1.92286 18.9 0.6495
15 -59.693 1.521 1.79952 42.2 0.5672
16 39.466 d16
17 -47.171 1.615 1.61800 63.4 0.5441
18 17.286 3.423 1.80610 33.3 0.5883
19 35.448 d19
20 ∞ 1.000 1.51633 64.1 0.5353
21 ∞ 0.900
22絞 ∞ 2.200
23 83.109 5.358 1.49700 81.6 0.5375
24 -89.484 0.100
25 197.473 5.300 1.49700 81.6 0.5375
26 -69.953 0.100
27 105.698 7.466 1.43875 95.0 0.5340
28 -42.842 2.424 1.80400 46.6 0.5573
29 -441.050 0.200
30 36.929 6.000 1.43875 95.0 0.5340
31 87.603 5.615
32 172.522 2.424 1.77250 49.6 0.5520
33 38.879 77.114
34 79.365 4.128 1.72916 54.7 0.5444
35 -250.015 27.782
36 ∞ 3.500 1.51680 64.2 0.5343
37 ∞ -
回折面DSの光路差関数係数
NO. 3 P2=-2.37752E-02 P4=3.33275E-07
負レンズ135の部分分散比
θgF=0.5729
(表14)
各種データ
ズーム比(変倍比) 57.95
短焦点距離端 中間焦点距離 長焦点距離端
FNO. 3.7 3.7 12.1
f 22.00 167.50 1275.00
W 11.7 1.5 0.2
Y 4.40 4.40 4.40
fB 1.00 1.00 1.00
L 383.60 383.60 383.60
d11 5.515 82.738 97.471
d16 78.600 5.460 50.118
d19 66.444 62.361 2.971
回折面入射角(°) 12.52 5.13 0.14
(表15)
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 194.65
2 12 -37.79
3 17 -39.68
4 20 144.78
【0105】
[数値実施例6]
図21図24と表16〜表18は、本発明によるズームレンズ系の数値実施例6を示している。図21は、短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。図22図23図24はそれぞれ、短焦点距離端、中間焦点距離、長焦点距離端それぞれの無限遠合焦時の諸収差図である。表16は面データ、表17は各種データ、表18はレンズ群データである。
【0106】
この数値実施例6のレンズ構成は、数値実施例1−5のレンズ構成とは全体的に異なっている。
(1)ズームレンズ系が、物体側から順に、正の屈折力の第1レンズ群G1'、負の屈折力の第2レンズ群G2'、正の屈折力の第3レンズ群G3'、及び負の屈折力の第4レンズ群G4'からなる(正負正負の4群ズームレンズ構成)。
(2)第1レンズ群G1'は、物体側から順に、物体側に凸の負メニスカスレンズ141、両凸正レンズ142、両凸正レンズ143、像側に凸の負メニスカスレンズ144及び両凸正レンズ145からなる。負メニスカスレンズ141の像側の面と両凸正レンズ142の物体側の面は接合されている。両凸正レンズ143の像側の面と負メニスカスレンズ144の物体側の面は接合されており、その接合面には、光軸に対して回転対称形状をなす回折面DSが形成されている。
(3)第2レンズ群G2'は、物体側から順に、物体側に凸の負メニスカスレンズ211、両凸正レンズ212、両凹負レンズ213、像側に凸の正メニスカスレンズ214及び両凹負レンズ215からなる。両凸正レンズ212の像側の面と両凹負レンズ213の物体側の面は接合されている。正メニスカスレンズ214の像側の面と両凹負レンズ215の物体側の面は接合されている。
(4)第3レンズ群G3'は、物体側から順に、両凸正レンズ311、物体側に凸の負メニスカスレンズ312、両凸正レンズ313及び物体側に凸の正メニスカスレンズ314からなる。負メニスカスレンズ312の像側の面と両凸正レンズ313の物体側の面は接合されている。
(5)第4レンズ群G4'は、物体側から順に、物体側に凸の正メニスカスレンズ441、物体側に凸の正メニスカスレンズ442、両凹負レンズ443、両凸正レンズ444、両凸正レンズ445及び両凹負レンズ446からなる。両凸正レンズ445の像側の面と両凹負レンズ446の物体側の面は接合されている。
(6)第3レンズ群G3'と第4レンズ群G4'の間(第4レンズ群G4'の直前位置)に、物体側から順に、開口絞りSと光量調整用のNDフィルタNDが位置している。
【0107】
(表16)
面データ
面番号 R d N(d) ν(d) θgF
1 479.909 3.100 2.00100 29.1 0.5994
2 113.923 17.305 1.61293 37.0 0.5849
3 -10395.997 0.500
4 623.352 15.390 1.43875 95.0 0.5340
5 -188.916 0.100 1.64310 38.8 0.5799
6* -188.916 0.100 1.61505 26.5 0.6153
7 -188.916 3.200 1.45600 91.4 0.5342
8 -421.984 0.200
9 109.983 19.387 1.51633 64.1 0.5353
10 -1324.776 d10
11 241.137 1.304 1.88300 40.8 0.5667
12 65.390 6.000
13 71.470 4.303 1.84666 23.8 0.6205
14 -62.894 1.700 1.80440 39.6 0.5729
15 41.260 4.174
16 -38.191 3.214 1.80810 22.8 0.6307
17 -26.595 1.200 1.69350 53.2 0.5473
18 3739.624 d18
19 87.056 4.856 1.49700 81.6 0.5375
20 -105.693 0.120
21 86.016 2.791 1.83400 37.3 0.5789
22 40.082 5.792 1.43875 95.0 0.5340
23 -1337.427 0.120
24 78.564 4.266 1.49700 81.6 0.5375
25 219.099 d25
26絞 ∞ 0.600
27 ∞ 1.000 1.51680 64.2 0.5343
28 ∞ 1.033
29 47.481 2.891 1.80440 39.6 0.5729
30 64.977 1.782
31 23.875 3.829 1.43875 95.0 0.5340
32 47.049 1.708
33 -383.102 1.200 1.72916 54.7 0.5444
34 28.455 26.195
35 158.309 3.821 1.88300 40.8 0.5667
36 -35.161 0.532
37 29.791 4.660 1.49700 81.6 0.5375
38 -22.176 1.200 1.77250 49.6 0.5520
39 20.632 36.857
40 ∞ 3.500 1.51633 64.1 0.5353
41 ∞ -
回折面DSの光路差関数係数
NO. 6 P2=-3.24379E-02 P4=-7.15880E-07
負レンズ144の部分分散比
θgF=0.5342
(表17)
各種データ
ズーム比(変倍比) 51.52
短焦点距離端 中間焦点距離 長焦点距離端
FNO. 4.0 5.2 8.1
f 16.50 118.40 850.00
W 15.1 2.1 0.3
Y 4.40 4.40 4.40
fB 1.00 1.00 1.00
L 414.39 414.39 414.39
d10 4.598 91.625 118.420
d18 215.004 97.816 5.118
d25 3.856 34.017 99.920
回折面入射角(°) 7.88 0.10 0.10
(表18)
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 176.64
2 11 -27.98
3 19 68.76
4 26 -214.82
【0108】
[数値実施例7]
図25図28と表19〜表21は、本発明によるズームレンズ系の数値実施例7を示している。図25は、短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。図26図27図28はそれぞれ、短焦点距離端、中間焦点距離、長焦点距離端それぞれの無限遠合焦時の諸収差図である。表19は面データ、表20は各種データ、表21はレンズ群データである。
【0109】
この数値実施例7のレンズ構成は、数値実施例1−6のレンズ構成とは全体的に異なっている。
(1)ズームレンズ系が、物体側から順に、正の屈折力の第1レンズ群G1"、負の屈折力の第2レンズ群G2"、正の屈折力の第3レンズ群G3"、負の屈折力の第4レンズ群G4"、及び正の屈折力の第5レンズ群G5"からなる(正負正負正の5群ズームレンズ構成)。
(2)第1レンズ群G1"は、物体側から順に、物体側に凸の負メニスカスレンズ151、両凸正レンズ152及び物体側に凸の正メニスカスレンズ153からなる。負メニスカスレンズ151の像側の面と両凸正レンズ152の物体側の面は接合されており、その接合面には、光軸に対して回転対称形状をなす回折面DSが形成されている。
(3)第2レンズ群G2"は、物体側から順に、物体側に凸の負メニスカスレンズ221、像側に凸の負メニスカスレンズ222、両凸正レンズ223及び両凹負レンズ224からなる。両凸正レンズ223の像側の面と両凹負レンズ224の物体側の面は接合されている。
(4)第3レンズ群G3"は、物体側から順に、両凸正レンズ321、両凸正レンズ322及び像側に凸の負メニスカスレンズ323からなる。両凸正レンズ322の像側の面と負メニスカスレンズ323の物体側の面は接合されている。
(5)第4レンズ群G4"は、物体側から順に、像側に凸の正メニスカスレンズ451及び両凹負レンズ452からなる。正メニスカスレンズ451の像側の面と両凹負レンズ452の物体側の面は接合されている。
(6)第5レンズ群G5"は、物体側から順に、両凸正レンズ501、物体側に凸の負メニスカスレンズ502及び物体側に凸の正メニスカスレンズ503からなる。
(7)第2レンズ群G2"と第3レンズ群G3"の間(第3レンズ群G3"の直前位置)に、物体側から順に、光量調整用のNDフィルタNDと開口絞りSが位置している。
【0110】
(表19)
面データ
面番号 R d N(d) ν(d) θgF
1 158.591 2.000 1.80400 46.6 0.5573
2 72.113 0.100 1.61505 26.5 0.6153
3* 72.113 0.100 1.64310 38.8 0.5799
4 72.113 12.460 1.43875 95.0 0.5340
5 -276.991 0.432
6 65.970 9.906 1.43875 95.0 0.5340
7 843.383 d7
8 91.741 1.458 1.83400 37.2 0.5776
9 15.890 4.198
10 -23.106 1.458 1.83400 37.2 0.5776
11 -283.908 2.000
12 49.874 5.562 1.92286 18.9 0.6495
13 -38.997 2.000 1.88300 40.8 0.5667
14 91.709 d14
15 ∞ 1.000 1.51633 64.1 0.5353
16 ∞ 2.500
17絞 ∞ 1.296
18 63.212 4.857 1.43875 95.0 0.5340
19 -33.118 0.119
20 36.198 6.966 1.49700 81.6 0.5375
21 -23.711 1.458 1.80610 33.3 0.5883
22 -61.573 d22
23 -53.009 5.821 1.92286 18.9 0.6495
24 -20.981 1.500 1.83400 37.2 0.5776
25 73.636 d25
26 50.923 2.970 1.56908 71.3 0.5450
27 -25.444 0.419
28 32.163 1.782 1.64769 33.8 0.5938
29 8.910 0.672
30 12.816 4.050 1.77250 49.6 0.5520
31 25.201 11.200
32 ∞ 5.616 1.51633 64.1 0.5353
33 ∞ -
回折面DSの光路差関数係数
NO. 3 P2=-1.02441E-02 P4=3.22386E-06
負レンズ151の部分分散比
θgF=0.5573
(表20)
各種データ
ズーム比(変倍比) 52.50
短焦点距離端 中間焦点距離 長焦点距離端
FNO. 3.2 3.9 6.4
f 8.00 58.00 420.00
W 23.3 3.3 0.4
Y 3.40 3.40 3.40
fB 1.00 1.00 1.00
L 237.40 237.40 237.40
d7 2.900 73.521 102.935
d14 105.920 35.299 5.885
d22 5.629 20.917 2.960
d25 28.053 12.766 30.722
回折面入射角(°) 15.97 3.91 0.28
(表21)
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 129.25
2 8 -14.33
3 15 30.25
4 23 -40.01
5 26 60.31
【0111】
[数値実施例8]
図29図32と表22〜表24は、本発明によるズームレンズ系の数値実施例8を示している。図29は、短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。図30図31図32はそれぞれ、短焦点距離端、中間焦点距離、長焦点距離端それぞれの無限遠合焦時の諸収差図である。表22は面データ、表23は各種データ、表24はレンズ群データである。
【0112】
この数値実施例8のレンズ構成は、以下の点を除いて、数値実施例7のレンズ構成と同様である。
(1)第2レンズ群G2"において、負レンズ222が両凹負レンズからなり、正レンズ223が物体側に凸の正メニスカスレンズからなり、負レンズ224が物体側に凸の負メニスカスレンズからなる。
(2)第4レンズ群G4"の負レンズ452が、像側に凸の負メニスカスレンズからなる。
(3)第5レンズ群G5"が、物体側から順に、両凸正レンズ511及び物体側に凸の負メニスカスレンズ512からなる。
【0113】
(表22)
面データ
面番号 R d N(d) ν(d) θgF
1 135.941 2.000 1.80610 40.9 0.5701
2 63.371 0.100 1.61505 26.5 0.6153
3* 63.371 0.100 1.64310 38.8 0.5799
4 63.371 12.460 1.49700 81.6 0.5375
5 -981.982 0.432
6 61.493 9.906 1.49700 81.6 0.5375
7 262.222 d7
8 50.988 1.458 1.80400 46.6 0.5573
9 12.975 4.198
10 -37.569 1.458 1.80400 46.6 0.5573
11 57.046 2.000
12 23.701 5.562 1.95906 17.5 0.6598
13 98.949 2.000 1.85026 32.3 0.5929
14 28.764 d14
15 ∞ 1.000 1.51633 64.1 0.5353
16 ∞ 2.500
17絞 ∞ 1.296
18 46.844 3.442 1.43875 95.0 0.5340
19 -29.933 0.119
20 48.245 3.488 1.49700 81.6 0.5375
21 -19.939 1.458 1.80610 33.3 0.5883
22 -40.859 d22
23 -22.246 2.502 1.92286 18.9 0.6495
24 -16.663 1.500 1.80440 39.6 0.5729
25 -65.957 d25
26 14.321 2.970 1.56908 71.3 0.5450
27 -41.609 0.419
28 9.498 1.782 1.83400 37.2 0.5776
29 5.218 12.595
30 ∞ 3.500 1.51633 64.1 0.5353
31 ∞ -
回折面DSの光路差関数係数
NO. 3 P2=-9.58436E-03 P4=4.14533E-07
負レンズ151の部分分散比
θgF=0.5701
(表23)
各種データ
ズーム比(変倍比) 66.41
短焦点距離端 中間焦点距離 長焦点距離端
FNO. 3.2 5.0 7.4
f 6.40 59.40 425.00
W 27.2 3.1 0.4
Y 3.40 3.40 3.40
fB 1.00 1.00 1.00
L 199.90 219.81 250.62
d7 2.603 68.662 93.662
d14 94.393 28.336 3.298
d22 7.537 20.266 24.892
d25 14.116 21.298 47.518
回折面入射角(°) 19.10 4.22 0.94
(表24)
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 128.25
2 8 -12.83
3 15 26.88
4 23 -48.09
5 26 128.00
【0114】
[数値実施例9]
図33図36と表25〜表27は、本発明によるズームレンズ系の数値実施例9を示している。図33は、短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。図34図35図36はそれぞれ、短焦点距離端、中間焦点距離、長焦点距離端それぞれの無限遠合焦時の諸収差図である。表25は面データ、表26は各種データ、表27はレンズ群データである。
【0115】
この数値実施例9のレンズ構成は、数値実施例4のレンズ構成と同様である。
【0116】
(表25)
面データ
面番号 R d N(d) ν(d) θgF
1 780.971 3.500 1.83400 37.3 0.5789
2 161.512 0.100 1.64310 38.8 0.5799
3* 161.512 0.100 1.61505 26.5 0.6153
4 161.512 16.401 1.49700 81.6 0.5375
5 -470.007 0.200
6 148.552 13.241 1.49700 81.6 0.5375
7 393.615 0.200
8 133.838 10.144 1.51633 64.1 0.5353
9 524.900 d9
10 -185.266 2.406 1.83400 37.2 0.5776
11 105.189 1.244
12 160.877 6.223 1.95906 17.5 0.6598
13 -87.492 1.521 1.79952 42.2 0.5672
14 41.161 d14
15 -47.635 1.615 1.61800 63.4 0.5441
16 19.338 3.423 1.80610 33.3 0.5883
17 41.155 d17
18 ∞ 1.000 1.51633 64.1 0.5353
19 ∞ 0.900
20絞 ∞ 2.200
21 273.011 5.358 1.49700 81.6 0.5375
22 -63.836 0.100
23 64.502 7.466 1.43875 95.0 0.5340
24 -47.586 2.424 1.80400 46.6 0.5573
25 -117.919 0.200
26 37.547 6.000 1.43875 95.0 0.5340
27 236.611 5.615
28 79.896 2.424 1.77250 49.6 0.5520
29 33.393 3.818
30 132.347 2.000 1.72916 54.7 0.5444
31 41.081 6.500 1.59522 67.7 0.5442
32 -810.124 85.529
33 ∞ 3.500 1.51680 64.2 0.5343
34 ∞ -
回折面DSの光路差関数係数
NO. 3 P2=-2.21152E-02 P4=-4.77057E-08
負レンズ121の部分分散比
θgF=0.5789
(表26)
各種データ
ズーム比(変倍比) 99.61
短焦点距離端 中間焦点距離 長焦点距離端
FNO. 4.0 4.0 12.1
f 12.80 108.00 1275.00
W 20.4 2.4 0.2
Y 4.40 4.40 4.40
fB 1.00 1.00 1.00
L 403.18 403.18 403.18
d9 5.982 120.422 149.326
d14 137.032 20.669 55.474
d17 63.810 65.733 2.024
回折面入射角(°) 12.22 1.29 0.11
(表27)
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 197.32
2 10 -40.33
3 15 -43.33
4 18 54.68
【0117】
[数値実施例10]
図37図40と表28〜表30は、本発明によるズームレンズ系の数値実施例10を示している。図37は、短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。図38図39図40はそれぞれ、短焦点距離端、中間焦点距離、長焦点距離端それぞれの無限遠合焦時の諸収差図である。表28は面データ、表29は各種データ、表30はレンズ群データである。
【0118】
この数値実施例10のレンズ構成は、以下の点を除いて、数値実施例3のレンズ構成と同様である。
(1)第1レンズ群G1の負レンズ121が、両凹負レンズではなく、物体側に凸の負メニスカスレンズからなる。
【0119】
(表28)
面データ
面番号 R d N(d) ν(d) θgF
1 456.906 3.168 1.80440 39.6 0.5729
2 144.518 0.100 1.64310 38.8 0.5799
3* 144.518 0.100 1.61505 26.5 0.6153
4 144.518 14.430 1.48749 70.2 0.5300
5 -3656.683 0.200
6 161.860 11.059 1.43875 95.0 0.5340
7 4948.334 0.200
8 123.760 11.450 1.43875 95.0 0.5340
9 581.971 d9
10 -149.581 2.000 1.74950 35.3 0.5869
11 78.458 0.780
12 130.245 6.000 1.92286 18.9 0.6495
13 -57.620 2.240 1.83400 37.2 0.5776
14 45.962 d14
15 -45.852 1.000 1.61800 63.4 0.5441
16 18.400 2.804 1.80610 33.3 0.5883
17 39.732 d17
18絞 ∞ 0.600
19 ∞ 1.000 1.51633 64.1 0.5353
20 ∞ 2.200
21 85.714 5.275 1.43875 95.0 0.5340
22 -84.923 0.100
23 51.387 4.397 1.43875 95.0 0.5340
24 -1122.681 0.100
25 49.896 6.199 1.49700 81.6 0.5375
26 -49.463 2.588 1.77250 49.6 0.5520
27 49.938 6.185
28 28.740 5.198 1.61800 63.4 0.5441
29 677.918 0.100
30 32.577 1.800 1.69680 55.5 0.5434
31 18.949 82.106
32 ∞ 3.500 1.51633 64.1 0.5353
33 ∞ -
回折面DSの光路差関数係数
NO. 3 P2=-1.95080E-02 P4=-3.68543E-09
負レンズ121の部分分散比
θgF=0.5729
(表29)
各種データ
ズーム比(変倍比) 62.50
短焦点距離端 中間焦点距離 長焦点距離端
FNO. 4.0 4.0 11.9
f 20.00 158.00 1250.00
W 12.8 1.6 0.2
Y 4.40 4.40 4.40
fB 1.00 1.00 1.00
L 389.49 389.49 389.49
d9 50.617 132.857 147.107
d14 84.219 7.187 60.038
d17 76.778 71.570 4.469
回折面入射角(°) 8.93 1.72 0.12
(表30)
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 194.88
2 10 -40.30
3 15 -42.14
4 18 54.66
【0120】
[参考例]
図41図44と表31〜表33は、上述した本発明の数値実施例1−10によるズームレンズ系の参考例を示している。図41は、短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。図42図43図44はそれぞれ、短焦点距離端、中間焦点距離、長焦点距離端それぞれの無限遠合焦時の諸収差図である。表31は面データ、表32は各種データ、表33はレンズ群データである。
【0121】
この参考例のレンズ構成は、数値実施例10のレンズ構成において、第4レンズ群G4とカバーガラスCGの間の光路上に、レンズ全系の焦点距離を長焦点側に変更する(例えば焦点距離を2倍にする)ためのエクステンダー(リアコンバーター)EXを配置したものである。エクステンダーEXは、第4レンズ群G4とカバーガラスCGの間の光路上に挿脱可能となっている。エクステンダーEXは、物体側から順に、物体側に凸の正メニスカスレンズEX1、物体側から順に位置する両凸正レンズEX2と両凹負レンズEX3の接合レンズ、及び、物体側から順に位置する像側に凸の正メニスカスレンズEX4と両凹負レンズEX5の接合レンズからなる。
【0122】
(表31)
面データ
面番号 R d N(d) ν(d) θgF
1 456.906 3.168 1.80440 39.6 0.5729
2 144.518 0.100 1.64310 38.8 0.5799
3* 144.518 0.100 1.61505 26.5 0.6153
4 144.518 14.430 1.48749 70.2 0.5300
5 -3656.683 0.200
6 161.860 11.059 1.43875 95.0 0.5340
7 4948.334 0.200
8 123.760 11.450 1.43875 95.0 0.5340
9 581.971 d9
10 -149.581 2.000 1.74950 35.3 0.5869
11 78.458 0.780
12 130.245 6.000 1.92286 18.9 0.6495
13 -57.620 2.240 1.83400 37.2 0.5776
14 45.962 d14
15 -45.852 1.000 1.61800 63.4 0.5441
16 18.400 2.804 1.80610 33.3 0.5883
17 39.732 d17
18絞 ∞ 0.600
19 ∞ 1.000 1.51633 64.1 0.5353
20 ∞ 2.200
21 85.714 5.275 1.43875 95.0 0.5340
22 -84.923 0.100
23 51.387 4.397 1.43875 95.0 0.5340
24 -1122.681 0.100
25 49.896 6.199 1.49700 81.6 0.5375
26 -49.463 2.588 1.77250 49.6 0.5520
27 49.938 6.185
28 28.740 5.198 1.61800 63.4 0.5441
29 677.918 0.100
30 32.577 1.800 1.69680 55.5 0.5434
31 18.949 d31
32 25.539 3.744 1.49700 81.6 0.5375
33 414.942 6.094
34 68.444 2.818 1.51633 64.1 0.5353
35 -38.918 1.200 1.60342 38.0 0.5835
36 37.893 10.426
37 -96.642 2.486 1.80518 25.4 0.6161
38 -13.489 1.696 1.72916 54.7 0.5444
39 13.047 45.277
40 ∞ 3.500 1.51633 64.1 0.5353
41 ∞ -
回折面DSの光路差関数係数
NO. 3 P2=-1.95080E-02 P4=-3.68543E-09
負レンズ121の部分分散比
θgF=0.5729
(表32)
各種データ
ズーム比(変倍比) 62.50
短焦点距離端 中間焦点距離 長焦点距離端
FNO. 8.0 8.0 23.8
f 40.00 316.04 2500.28
W 6.3 0.8 0.1
Y 4.40 4.40 4.40
fB 1.00 1.00 1.00
L 389.49 389.49 389.49
d9 50.617 132.857 147.107
d14 84.219 7.187 60.038
d17 76.778 71.570 4.469
d31 8.365 8.365 8.365
回折面入射角(°) 4.37 0.89 0.06
(表33)
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 194.88
2 11 -40.30
3 16 -42.14
4 20 54.66
5 32 -36.03
【0123】
各数値実施例の各条件式に対する値を表34に示す。条件式(3)、(4)、(5)、(7)、(10)、(13)及び(14)において、条件式対応数値の後に続く括弧書きの数字は、その条件式を満足するレンズのレンズ番号を示している。数値実施例6−8は、条件式(11)の前提となるレンズ構成が異なっている(第3レンズ群G3が正の屈折力を持つ)ため、条件式(11)の対応数値を算出することができない。
(表34)
実施例1 実施例2 実施例3 実施例4
条件式(1) 9765.5 9365.1 2188.6 138.6
条件式(2) 0.300 0.231 0.231 0.155
条件式(3) 44.2(101) 51.5(111) 55.4(121) 33.3(121)
91.4(113)
条件式(4) 0.5631(101) 0.5486(111) 0.5484(121) 0.5883(121)
0.5342(113)
条件式(5) 95.0(102) 81.6(112) 95.0(122) 71.3(122)
95.0(103) 95.0(114) 95.0(123)
95.0(115) 95.0(124)
条件式(6) 6.45 2.93 3.97 4.50
条件式(7) 22.8(202) 18.9(202) 18.9(202) 17.5(202)
条件式(8) -0.67 -0.75 -0.75 -0.32
条件式(9) 0.97 0.86 0.86 1.18
条件式(10) 81.6(401) 95.0(411) 95.0(411) 81.6(421)
95.0(412) 95.0(412) 95.0(422)
81.6(413) 81.6(413) 95.0(424)
条件式(11) 1.75 2.44 2.44 0.93
条件式(12) 4944.9 4532.8 1346.6 147.2
条件式(13) 0.0115(102) 0.0083(112) 0.0115(122) 0.0107(122)
0.0115(103) 0.0115(114) 0.0115(123)
0.0115(115) 0.0115(124)
条件式(14) 0.0030(202) 0.0214(202) 0.0214(202) 0.0316(202)
条件式(15) 1482.2 1047.8 311.3 22.8
条件式(16) -0.77 0.86 0.86 0.28
実施例5 実施例6 実施例7 実施例8
条件式(1) 143.7 138.9 1151.9 1401.1
条件式(2) 0.153 0.208 0.308 0.302
条件式(3) 39.6(135) 91.4(144) 46.6(151) 40.9(151)
条件式(4) 0.5729(135) 0.5342(144) 0.5573(151) 0.5701(151)
条件式(5) 95.0(133) 95.0(143) 95.0(152) 81.6(152)
95.0(134) 95.0(153) 81.6(153)
条件式(6) 3.12 2.98 5.17 5.13
条件式(7) 18.9(202) 22.8(214) 18.9(223) 17.5(223)
条件式(8) -0.23 -0.24 -0.25 -0.25
条件式(9) 1.12 1.15 0.56 0.65
条件式(10) 81.6(431) 95.0(442) 71.3(501) 71.3(511)
81.6(432) 81.6(444)
95.0(433)
95.0(435)
条件式(11) 0.95 - - -
条件式(12) 183.9 148.5 642.7 692.3
条件式(13) 0.0115(133) 0.0334(142) 0.0115(152) 0.0083(152)
0.0115(134) 0.0115(143) 0.0115(153) 0.0083(153)
条件式(14) 0.0214(202) 0.0030(214) 0.0214(223) 0.0316(223)
条件式(15) 28.1 30.9 197.8 208.9
条件式(16) 0.08 1.74 1.42 1.68
実施例9 実施例10
条件式(1) 238.2 301.8
条件式(2) 0.155 0.156
条件式(3) 37.3(121) 39.6(121)
条件式(4) 0.5789(121) 0.5729(121)
条件式(5) 81.6(122) 95.0(123)
81.6(123) 95.0(124)
条件式(6) 4.50 4.79
条件式(7) 17.5(202) 18.9(202)
条件式(8) -0.32 -0.25
条件式(9) 1.18 0.99
条件式(10) 81.6(421) 95.0(411)
95.0(422) 95.0(412)
95.0(424) 81.6(413)
条件式(11) 0.93 0.96
条件式(12) 195.0 223.8
条件式(13) 0.0083(122) 0.0115(123)
0.0083(123) 0.0115(124)
条件式(14) 0.0316(202) 0.0214(202)
条件式(15) 30.2 34.9
条件式(16) 0.28 0.31
【0124】
表34から明らかなように、数値実施例1〜5、9、10は条件式(1)〜(14)を満足しており、数値実施例6−8は条件式(1)〜(10)、(12)〜(14)を満足しており、諸収差図から明らかなように諸収差は比較的よく補正されている。
【0125】
本発明の特許請求の範囲に含まれるズームレンズ系に、実質的なパワーを有さないレンズまたはレンズ群を追加したとしても、本発明の技術的範囲を回避したことにはならない。
【産業上の利用可能性】
【0126】
本発明のズームレンズ系は、例えば、監視用の昼夜兼用レンズ(デイナイトレンズ)として用いて好適である。
【符号の説明】
【0127】
G1 正の屈折力の第1レンズ群
G2 負の屈折力の第2レンズ群
G3 負の屈折力の第3レンズ群
G4 正の屈折力の第4レンズ群(固定レンズ群)
G1' 正の屈折力の第1レンズ群
G2' 負の屈折力の第2レンズ群
G3' 正の屈折力の第3レンズ群
G4' 負の屈折力の第4レンズ群(固定レンズ群)
G1" 正の屈折力の第1レンズ群
G2" 負の屈折力の第2レンズ群
G3" 正の屈折力の第3レンズ群
G4" 負の屈折力の第4レンズ群
G5" 正の屈折力の第5レンズ群(固定レンズ群)
101と102 回折面を有する接合レンズ
113と114 回折面を有する接合レンズ
121と122 回折面を有する接合レンズ
131と132 回折面を有する接合レンズ
143と144 回折面を有する接合レンズ
151と152 回折面を有する接合レンズ
DS 回折面(回折レンズ面)
ND NDフィルタ
S 絞り
I 像面
【要約】
レンズ全長が短く、長焦点側の焦点距離を長くして高い変倍比を確保し、ズーム全域において可視領域から近赤外領域まで色収差を良好に補正して優れた光学性能を得ることができる、監視用の昼夜兼用レンズとして用いて好適なズームレンズ系を得る。
物体側から順に、少なくとも、正の屈折力の第1レンズ群及び負の屈折力の第2レンズ群を有し、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、第1レンズ群と第2レンズ群の間隔が増大するズームレンズ系において、第1レンズ群は、少なくとも一組の接合レンズを有しており、少なくともいずれかの接合レンズの接合面に、光軸に対して回転対称形状をなし且つ条件式(1)を満足する回折面が形成されていること、及び、条件式(2)を満足することを特徴とするズームレンズ系。
(1)130<|fD/RD|<10000 (fD>0)
(2)0.15<f1/fT<0.35
但し、
fD:第1レンズ群中の接合レンズの接合面に形成された回折面の焦点距離、
fD=−1/(2×P2×λ0)
P2:第1レンズ群中の接合レンズの接合面に形成された回折面の光路長付加量を計算する光路差関数の2次の項の係数、
λ0:第1レンズ群中の接合レンズの接合面に形成された回折面の焦点距離を計算する波長、
RD:第1レンズ群中の接合レンズの接合面に形成された回折面を有する基板面の曲率半径、
f1:第1レンズ群の焦点距離、
fT:長焦点距離端における全系の焦点距離。
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12
図13
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図15
図16
図17
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図19
図20
図21
図22
図23
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図25
図26
図27
図28
図29
図30
図31
図32
図33
図34
図35
図36
図37
図38
図39
図40
図41
図42
図43
図44
図45
図46
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図50
図51