(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
物体側から順に配置された、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群と、正の屈折力を有する第4レンズ群と、負の屈折力を有する第5レンズ群と、から構成され、
前記第1レンズ群、前記第3レンズ群、および前記第5レンズ群を固定したまま、前記第2レンズ群を光軸に沿って物体側から像側へ移動させて広角端から望遠端への変倍を行い、前記第4レンズ群を光軸に沿って移動させることによって変倍に伴う像面変動の補正およびフォーカシングを行い、
前記第2レンズ群は、物体側より順に配置された、負の屈折力を有し物体側に凸面を向けたメニスカス形状で少なくとも一面に非球面が形成された第1レンズと、負の屈折力を有する第2レンズと、正の屈折力を有する第3レンズと、負の屈折力を有する第4レンズと、を備え、
前記第2レンズ群を構成する、前記第3レンズと前記第4レンズとが接合されており、 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) 1.5<|f21/FW|<2.5
(2) 0.5<|rp/f21|<0.8
(3) νd23<20
ただし、f21は前記第2レンズ群を構成する第1レンズの焦点距離、FWは広角端における光学系全系の焦点距離、rpは前記第2レンズ群を構成する第1レンズの像側面の曲率半径、νd23は前記第2レンズ群を構成する第3レンズのd線に対するアッベ数を示す。
前記第1レンズ群は、物体側より順に配置された、負の屈折力を有する第1レンズと、正の屈折力を有する第2レンズと、正の屈折力を有する第3レンズと、正の屈折力を有する第4レンズと、を備え、
前記第1レンズ群を構成する、前記第1レンズと前記第2レンズとは接合されており、 以下に示す条件式を満足することを特徴とする請求項1に記載のズームレンズ。
(4) νd12>75
(5) νd13>63
ただし、νd12は前記第1レンズ群を構成する第2レンズのd線に対するアッベ数、νd13は前記第1レンズ群を構成する第3レンズのd線に対するアッベ数を示す。
前記第3レンズ群は、物体側より順に配置された、正の屈折力を有し少なくとも一面に非球面が形成された第1レンズと、負の屈折力を有し物体側に凸面を向けたメニスカス形状の第2レンズと、を備えてい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。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
ところで、監視カメラ用のレンズ系として、全変倍域に亘って諸収差を良好に補正できることに加え、薄暗い場所をより広い範囲まで撮影可能な広角大口径比化が要求されてきた。さらに、近年、フルハイビジョン方式の撮影が可能な固体撮像素子が普及したことに伴い、フルハイビジョン方式の撮影が可能な固体撮像素子に対応したレンズ系が求められるようになってきた。フルハイビジョン方式の撮影が可能な固体撮像素子を搭載した監視カメラ用のレンズ系は、従来にも増して全変倍域に亘って諸収差を良好に補正できる極めて高い光学性能が求められる。
【0008】
しかしながら、上記各特許文献に記載されたズームレンズをはじめとする従来技術では、大口径比化、小型化を満足した上で高い光学性能を維持することは困難であった。すなわち、広角化や大口径比化を実現しようとすると、小型化が阻害されたり、全変倍域に亘って諸収差を良好に補正することが困難になってフルハイビジョン方式の撮影ができなくなったりするという問題が発生する。
【0009】
たとえば、従来技術では、画角を広くしようとすると、前玉径を大きくせざるを得なくなり、広角端におけるコマ収差および非点収差の補正が困難になる。さらに、変倍比や解像度を上げようとすると、レンズ系全長が増大するばかりか、望遠端における色収差の発生が顕著になって、光学性能が著しく劣化する。特に、大口径比化を実現しようとすると、広角端から望遠端までの像面湾曲の補正が困難になって、全変倍域に亘って光学性能を維持することができなくなる。
【0010】
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、小型化、広角化、大口径比化を達成するとともに、全変倍域に亘って諸収差を良好に補正し、フルハイビジョン方式の撮影が可能な固体撮像素子に対応できる高倍率のズームレンズを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0011】
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、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群と、正の屈折力を有する第4レンズ群と、負の屈折力を有する第5レンズ群と、から構成され、前記第1レンズ群、前記第3レンズ群、および前記第5レンズ群を固定したまま、前記第2レンズ群を光軸に沿って物体側から像側へ移動させて広角端から望遠端への変倍を行い、前記第4レンズ群を光軸に沿って移動させることによって変倍に伴う像面変動の補正およびフォーカシングを行い、前記第2レンズ群は、物体側より順に配置された、負の屈折力を有し物体側に凸面を向けたメニスカス形状
で少なくとも一面に非球面が形成された第1レンズと、負の屈折力を有する第2レンズと、正の屈折力を有する第3レンズと、負の屈折力を有する第4レンズと、を備え、前記第2レンズ群を構成する、前記第3レンズと前記第4レンズとが接合されており、以下に示す条件式を満足することを特徴とする。
(1) 1.5<|f21/FW|<2.5
(2) 0.5<|rp/f21|<0.8
(3) νd23<20
ただし、f21は前記第2レンズ群を構成する第1レンズの焦点距離、FWは広角端における光学系全系の焦点距離、rpは前記第2レンズ群を構成する第1レンズの像側面の曲率半径、νd23は前記第2レンズ群を構成する第3レンズのd線に対するアッベ数を示す。
【0012】
本発明によれば、広角化、小型化、大口径比化を達成するとともに、全変倍域に亘って諸収差を良好に補正し、フルハイビジョン方式の撮影が可能な固体撮像素子に対応できる高倍率のズームレンズを提供することができる。
特に、条件式(3)を満足することで、第2レンズ郡内で発生する色収差を良好に補正することができる。
【0015】
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、物体側より順に配置された、負の屈折力を有する第1レンズと、正の屈折力を有する第2レンズと、正の屈折力を有する第3レンズと、正の屈折力を有する第4レンズと、を備え、前記第1レンズ群を構成する、前記第1レンズと前記第2レンズとが接合されており、以下に示す条件式を満足することを特徴とする。
(4) νd12>75
(5) νd13>63
ただし、νd12は前記第1レンズ群を構成する第2レンズのd線に対するアッベ数、νd13は前記第1レンズ群を構成する第3レンズのd線に対するアッベ数を示す。
【0016】
本発明によれば、特に望遠端において発生する色収差を良好に補正することができる。
【0017】
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、物体側より順に配置された、正の屈折力を有し少なくとも一面に非球面が形成された第1レンズと、負の屈折力を有し物体側に凸面を向けたメニスカス形状の第2レンズと、を備えていることを特徴とする。
【0018】
本発明によれば、全変倍域において発生する球面収差やコマ収差を良好に補正することができる。
【発明の効果】
【0019】
本発明によれば、小型化、広角化、大口径比化を達成するとともに、全変倍域に亘って諸収差を良好に補正し、フルハイビジョン方式の撮影が可能な固体撮像素子に対応できる高倍率の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。
【発明を実施するための形態】
【0021】
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。
【0022】
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、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群と、正の屈折力を有する第4レンズ群と、負の屈折力を有する第5レンズ群と、
から構成される。そして、第2レンズ群を光軸に沿って移動させることによって、広角端から望遠端への変倍を行う。また、第4レンズ群を光軸に沿って移動させることによって変倍に伴う像面変動の補正やフォーカシングを行う。なお、第1レンズ群、第3レンズ群、および第5レンズ群は、常時固定されている(以上、基本構成)。
【0023】
本発明は、フルハイビジョン方式の撮影が可能な固体撮像素子が搭載された小型の撮像装置に最適な、小型、広角、大口径比で、優れた光学性能を有する、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、以下に示すような各種条件を設定している。
【0024】
まず、本発明にかかるズームレンズでは、上記基本構成に加え、第2レンズ群を、物体側より順に配置された、負の屈折力を有し物体側に凸面を向けたメニスカス形状
で少なくとも一面に非球面が形成された第1レンズと、負の屈折力を有する第2レンズと、正の屈折力を有する第3レンズと、負の屈折力を有する第4レンズと、を備えて構成する。
第2レンズ群中の最も物体側に配置されている第1レンズに非球面を形成することで、広角化、大口径比化に伴って発生するコマ収差、非点収差、像面湾曲の補正が容易になる。加えて、色収差(軸上色収差、倍率色収差)を良好に補正するため、第2レンズ群を構成する、第3レンズと第4レンズとを接合する。
【0025】
さらに、本発明にかかるズームレンズでは、小型化、広角化、高倍率化することに伴って発生しやすくなる諸収差を良好に補正するため、第2レンズ群を構成する第1レンズの焦点距離をf21、広角端における光学系全系の焦点距離をFW、第2レンズ群を構成する第1レンズの像側面の曲率半径をrp、
第2レンズ群を構成する第3レンズのd線に対するアッベ数をνd23とするとき、次の条件式を満足することが好ましい。
(1) 1.5<|f21/FW|<2.5
(2) 0.5<|rp/f21|<0.8
(3) νd23<20
【0026】
条件式(1)は、第2レンズ群中最も物体側に配置される第1レンズの焦点距離f21と広角端における光学系全系の焦点距離FWとの比の適切な範囲を規定する式である。条件式(1)においてその下限値を下回ると、第2レンズ群を構成する第1レンズの屈折力が強くなりすぎる。この場合は、光学系の小型化と広角化には有利であるが、諸収差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レンズ群を構成する第1レンズの屈折力が弱くなりすぎる。この場合は、諸収差の補正には有利であるが、光学系の小型化と広角化が困難になる。
【0027】
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) 1.8<|f21/FW|<2.3
この条件式(1a)で規定する範囲を満足することにより、光学系の小型、広角化と諸収差の補正とをよりバランスよく両立させることが可能になる。
【0028】
条件式(2)は曲率の大きい凹面を有する、第2レンズ群を構成する第1レンズの像側面の形状を規定する式である。条件式(2)を満足する範囲で当該第1レンズの像側面に曲率を与えることによって、当該第1レンズの像側面を入射瞳に対して同心円形状とすることが可能になり、諸収差の発生を抑制することができる。
【0029】
条件式(2)においてその下限値を下回ると、第2レンズ群を構成する第1レンズの像側面の曲率半径が小さくなりすぎ、加工が困難になる。一方、条件式(2)においてその上限値を超えると、当該第1レンズの加工は容易になるが、入射瞳に対する同心性が崩れ、諸収差の補正が困難になる。
【0031】
条件式(3)を満足することにより、第2レンズ群内の負の屈折力を有する第1レンズおよび第2レンズにより発生した色収差(軸上色収差および倍率色収差)に対し、正レンズである第3レンズによって当該負レンズとは逆方向の色収差を発生させることで、第2レンズ群全体として発生する色収差を補正することができる。
条件式(3)においてその上限値を超えると、前記第3レンズにおいて補正に必要な色収差量を発生させることができなくなり、結果として第2レンズ群全体で発生する色収差が増大してしまう。
【0032】
さらに、本発明にかかるズームレンズでは、第1レンズ群が、物体側より順に配置された、負の屈折力を有する第1レンズと、正の屈折力を有する第2レンズと、正の屈折力を有する第3レンズと、正の屈折力を有する第4レンズと、を備えて構成される。かかる構成において、光学系の望遠端において発生する色収差を良好に補正するため、第1レンズ群を構成する、第1レンズと第2レンズとを接合するとよい。加えて、第1レンズ群を構成する第2レンズのd線に対するアッベ数をνd12、第1レンズ群を構成する第3レンズのd線に対するアッベ数をνd13とするとき、次の条件式を満足することが好ましい。
(4) νd12>75
(5) νd13>63
【0033】
条件式(4),(5)は光学系の望遠端において発生する色収差を良好に補正するため必須となる条件を示す式である。条件式(4)または条件式(5)のいずれか一方でもその下限値を下回れば、光学系の望遠端において発生する色収差を補正しきれない。
【0034】
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、物体側より順に配置された、正の屈折力を有し少なくとも一面に非球面が形成された第1レンズと、負の屈折力を有し物体側に凸面を向けたメニスカス形状の第2レンズと、を備えて構成することが好ましい。このように第3レンズ群を構成することにより、全変倍域において発生する球面収差やコマ収差を良好に補正することができる。
【0035】
以上説明したように、本発明にかかるズームレンズは、上記構成を備えることにより、小型化、広角化、大口径比化、高倍率化を達成するとともに、全変倍域に亘って諸収差を良好に補正し、フルハイビジョン方式の撮影が可能な固体撮像素子に対応できるようになる。特に、上記各条件式を満足することにより、小型化、広角化、大口径比化、高倍率化と高い光学性能の維持とを両立させることが可能になる。
【0036】
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。
【実施例1】
【0037】
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、正の屈折力を有する第1レンズ群G
11と、負の屈折力を有する第2レンズ群G
12と、正の屈折力を有する第3レンズ群G
13と、正の屈折力を有する第4レンズ群G
14と、負の屈折力を有する第5レンズ群G
15と、が配置されて構成される。
【0038】
第2レンズ群G
12と第3レンズ群G
13との間には、所定の口径を規定する開口絞りSTPが配置されている。また、第5レンズ群G
15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。カバーガラスCGは必要に応じて配置されるものであり、不要な場合は省略可能である。なお、結像面IMGには、CCDやCMOS等の固体撮像素子の受光面が配置される。
【0039】
第1レンズ群G
11は、物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズL
111と、正の屈折力を有する第2レンズL
112と、正の屈折力を有する第3レンズL
113と、正の屈折力を有する第4レンズL
114と、が配置されて構成される。第1レンズL
111と第2レンズL
112とは、接合されている。
【0040】
第2レンズ群G
12は、物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズL
121と、負の屈折力を有する第2レンズL
122と、正の屈折力を有する第3レンズL
123と、負の屈折力を有する第4レンズL
124と、が配置されて構成される。第1レンズL
121は、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズで構成されており、両面に非球面が形成されている。また、第3レンズL
123と第4レンズL
124とは、接合されている。
【0041】
第3レンズ群G
13は、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズL
131と、負の屈折力を有する第2レンズL
132と、が配置されて構成される。第1レンズL
131の両面には、非球面が形成されている。また、第2レンズL
132は、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズで構成されている。
【0042】
第4レンズ群G
14は、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズL
141と、負の屈折力を有する第2レンズL
142と、が配置されて構成される。第1レンズL
141の物体側面には、非球面が形成されている。また、第1レンズL
141と第2レンズL
142とは、接合されている。
【0043】
第5レンズ群G
15は、物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズL
151と、正の屈折力を有する第2レンズL
152と、が配置されて構成される。第1レンズL
151の両面には、非球面が形成されている。
【0044】
このズームレンズは、第2レンズ群G
12を光軸に沿って物体側から結像面IMG側へ移動させることにより、広角端から望遠端への変倍を行う。また、第4レンズ群G
14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の補正やフォーカシングを行う。なお、第1レンズ群G
11、第3レンズ群G
13、および第5レンズ群G
15は、常時固定されている。
【0045】
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。
【0046】
ズームレンズ全系の焦点距離=4.3(FW:広角端)〜24.0(中間焦点位置)〜129.0(望遠端)
Fナンバー=1.6(広角端)〜3.8(中間焦点位置)〜4.9(望遠端)
半画角(ω)=38.03(広角端)〜7.10(中間焦点位置)〜1.32(望遠端)
【0047】
(レンズデータ)
r
1=155.252
d
1=1.00 nd
1=1.84666 νd
1=23.78
r
2=40.511
d
2=5.75 nd
2=1.49700 νd
2=81.60
r
3=-245.543
d
3=0.10
r
4=55.154
d
4=3.20 nd
3=1.59282 νd
3=68.63
r
5=382.377
d
5=0.10
r
6=31.841
d
6=3.50 nd
4=1.83481 νd
4=42.72
r
7=95.333
d
7=D(7)(可変)
r
8=73.450(非球面)
d
8=0.70 nd
5=1.85135 νd
5=40.10
r
9=6.869(非球面)
d
9=3.52
r
10=-11.337
d
10=0.50 nd
6=1.88300 νd
6=40.80
r
11=339.750
d
11=0.10
r
12=23.770
d
12=2.00 nd
7=1.95906 νd
7=17.47
r
13=-24.162
d
13=0.50 nd
8=1.88300 νd
8=40.80
r
14=104.181
d
14=D(14)(可変)
r
15=∞(開口絞り)
d
15=0.50
r
16=11.539(非球面)
d
16=4.20 nd
9=1.61881 νd
9=63.85
r
17=-30.000(非球面)
d
17=0.10
r
18=19.101
d
18=0.80 nd
10=2.001 νd
10=29.13
r
19=10.836
d
19=D(19)(可変)
r
20=12.791(非球面)
d
20=4.20 nd
11=1.4971 νd
11=81.56
r
21=-9.500
d
21=0.60 nd
12=1.90366 νd
12=31.31
r
22=-14.070
d
22=D(22)(可変)
r
23=28.595(非球面)
d
23=0.50 nd
13=1.85135 νd
13=40.10
r
24=5.300(非球面)
d
24=0.30
r
25=7.909
d
25=2.26 nd
14=1.56732 νd
14=42.80
r
26=-16.411
d
26=1.00
r
27=∞
d
27=2.00 nd
15=1.51633 νd
15=64.14
r
28=∞
d
28=3.50
r
29=∞(結像面)
【0048】
円錐係数(k)および非球面係数(A,B,C,D)
(第8面)
k=0,
A=-4.57687×10
-5,B=6.79061×10
-6,
C=-2.31578×10
-7,D=2.42224×10
-9
(第9面)
k=0.5967,
A=-3.17031×10
-4,B=-4.17155×10
-6,
C=5.67706×10
-7,D=-3.92278×10
-8
(第16面)
k=-0.1306,
A=-4.08183×10
-5,B=-1.15089×10
-6,
C=1.15662×10
-8,D=-6.70182×10
-11
(第17面)
k=-8.2910,
A=7.81968×10
-5,B=-1.89538×10
-6,
C=2.76889×10
-8,D=-1.55839×10
-10
(第20面)
k=-0.1487,
A=-4.90625×10
-5,B=-1.02186×10
-6,
C=5.04342×10
-10,D=4.85594×10
-10
(第23面)
k=0,
A=-4.98290×10
-4,B=-1.45444×10
-5,
C=3.32964×10
-6,D=-1.57350×10
-7
(第24面)
k=-0.1993,
A=-4.77089×10
-4,B=-3.50309×10
-5,
C=3.89261×10
-6,D=-2.07190×10
-7
【0049】
(変倍データ)
広角端 中間焦点位置 望遠端
D(7) 0.719 19.460 27.823
D(14) 28.930 10.189 1.825
D(19) 10.283 4.604 14.356
D(22) 4.687 10.366 0.614
【0050】
(条件式(1)に関する数値)
f21(第1レンズL
121の焦点距離)=-8.944
|f21/FW|=2.08
【0051】
(条件式(2)に関する数値)
rp(第1レンズL
121の像側面の曲率半径)=6.869
|rp/f21|=0.768
【0052】
(条件式(3)に関する数値)
νd23(第3レンズL
123のd線に対するアッベ数)=17.47
【0053】
(条件式(4)に関する数値)
νd12(第2レンズL
112のd線に対するアッベ数)=81.60
【0054】
(条件式(5)に関する数値)
νd13(第3レンズL
113のd線に対するアッベ数)=68.63
【0055】
図2は、実施例1にかかるズームレンズのd線(λ=587.56nm)に対する諸収差図である。なお、非点収差図におけるS,Mは、それぞれサジタル像面、メリディオナル像面に対する収差を表す。
【実施例2】
【0056】
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、正の屈折力を有する第1レンズ群G
21と、負の屈折力を有する第2レンズ群G
22と、正の屈折力を有する第3レンズ群G
23と、正の屈折力を有する第4レンズ群G
24と、負の屈折力を有する第5レンズ群G
25と、が配置されて構成される。
【0057】
第2レンズ群G
22と第3レンズ群G
23との間には、所定の口径を規定する開口絞りSTPが配置されている。また、第5レンズ群G
25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。カバーガラスCGは必要に応じて配置されるものであり、不要な場合は省略可能である。なお、結像面IMGには、CCDやCMOS等の固体撮像素子の受光面が配置される。
【0058】
第1レンズ群G
21は、物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズL
211と、正の屈折力を有する第2レンズL
212と、正の屈折力を有する第3レンズL
213と、正の屈折力を有する第4レンズL
214と、が配置されて構成される。第1レンズL
211と第2レンズL
212とは、接合されている。
【0059】
第2レンズ群G
22は、物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズL
221と、負の屈折力を有する第2レンズL
222と、正の屈折力を有する第3レンズL
223と、負の屈折力を有する第4レンズL
224と、が配置されて構成される。第1レンズL
221は、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズで構成されており、両面に非球面が形成されている。また、第3レンズL
223と第4レンズL
224とは、接合されている。
【0060】
第3レンズ群G
23は、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズL
231と、負の屈折力を有する第2レンズL
232と、が配置されて構成される。第1レンズL
231の両面には、非球面が形成されている。また、第2レンズL
232は、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズで構成されている。
【0061】
第4レンズ群G
24は、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズL
241と、負の屈折力を有する第2レンズL
242と、が配置されて構成される。第1レンズL
241の物体側面には、非球面が形成されている。また、第1レンズL
241と第2レンズL
242とは、接合されている。
【0062】
第5レンズ群G
25は、物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズL
251と、正の屈折力を有する第2レンズL
252と、が配置されて構成される。第1レンズL
251の両面には、非球面が形成されている。
【0063】
このズームレンズは、第2レンズ群G
22を光軸に沿って物体側から結像面IMG側へ移動させることにより、広角端から望遠端への変倍を行う。また、第4レンズ群G
24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の補正やフォーカシングを行う。なお、第1レンズ群G
21、第3レンズ群G
23、および第5レンズ群G
25は、常時固定されている。
【0064】
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。
【0065】
ズームレンズ全系の焦点距離=4.3(FW:広角端)〜24.0(中間焦点位置)〜129.0(望遠端)
Fナンバー=1.6(広角端)〜3.8(中間焦点位置)〜4.9(望遠端)
半画角(ω)=38.09(広角端)〜7.07(中間焦点位置)〜1.32(望遠端)
【0066】
(レンズデータ)
r
1=261.122
d
1=1.00 nd
1=1.84666 νd
1=23.78
r
2=41.992
d
2=6.00 nd
2=1.43700 νd
2=95.10
r
3=-142.792
d
3=0.10
r
4=57.592
d
4=3.34 nd
3=1.61800 νd
3=63.39
r
5=1461.086
d
5=0.10
r
6=31.613
d
6=3.50 nd
4=1.88300 νd
4=40.80
r
7=91.274
d
7=D(7)(可変)
r
8=17.271(非球面)
d
8=0.70 nd
5=1.85135 νd
5=40.10
r
9=5.629(非球面)
d
9=3.82
r
10=-11.166
d
10=0.50 nd
6=1.88300 νd
6=40.80
r
11=67.816
d
11=0.10
r
12=19.434
d
12=2.06 nd
7=1.95906 νd
7=17.47
r
13=-27.282
d
13=0.50 nd
8=1.88300 νd
8=40.80
r
14=63.676
d
14=D(14)(可変)
r
15=∞(開口絞り)
d
15=0.50
r
16=11.267(非球面)
d
16=4.40 nd
9=1.61881 νd
9=63.85
r
17=-25.469(非球面)
d
17=0.10
r
18=21.986
d
18=0.60 nd
10=2.001 νd
10=29.13
r
19=11.300
d
19=D(19)(可変)
r
20=13.021(非球面)
d
20=4.18 nd
11=1.4971 νd
11=81.56
r
21=-10.019
d
21=0.60 nd
12=1.90366 νd
12=31.31
r
22=-13.773
d
22=D(22)(可変)
r
23=24.019(非球面)
d
23=0.50 nd
13=1.85135 νd
13=40.10
r
24=5.699(非球面)
d
24=0.54
r
25=16.318
d
25=2.11 nd
14=1.51633 νd
14=64.14
r
26=-10.039
d
26=1.00
r
27=∞
d
27=2.00 nd
15=1.51633 νd
15=64.14
r
28=∞
d
28=3.50
r
29=∞(結像面)
【0067】
円錐係数(k)および非球面係数(A,B,C,D)
(第8面)
k=0,
A=-6.21082×10
-4,B=1.34413×10
-5,
C=-1.99187×10
-7,D=1.35410×10
-9
(第9面)
k=-0.0060,
A=-7.63715×10
-4,B=-1.36437×10
-5,
C=7.63607×10
-7,D=-2.94908×10
-8
(第16面)
k=-0.2311,
A=-6.05478×10
-5,B=-1.25340×10
-6,
C=1.67144×10
-8,D=-8.95523×10
-11
(第17面)
k=-4.7687,
A=6.98644×10
-5,B=-1.72352×10
-6,
C=2.91064×10
-8,D=-1.70266×10
-10
(第20面)
k=-0.4887,
A=-7.75303×10
-5,B=-4.64307×10
-7,
C=-4.68979×10
-11,D=2.32383×10
-10
(第23面)
k=0,
A=-6.68416×10
-4,B=-3.85322×10
-5,
C=7.43212×10
-7,D=6.05435×10
-8
(第24面)
k=-0.2788,
A=-4.36169×10
-4,B=-7.39966×10
-5,
C=1.04310×10
-6,D=8.94196×10
-8
【0068】
(変倍データ)
広角端 中間焦点位置 望遠端
D(7) 0.600 19.459 27.778
D(14) 29.021 10.161 1.843
D(19) 9.668 4.480 13.573
D(22) 4.508 9.697 0.604
【0069】
(条件式(1)に関する数値)
f21(第1レンズL
221の焦点距離)=-10.088
|f21/FW|=2.346
【0070】
(条件式(2)に関する数値)
rp(第1レンズL
221の像側面の曲率半径)=5.629
|rp/f21|=0.558
【0071】
(条件式(3)に関する数値)
νd23(第3レンズL
223のd線に対するアッベ数)=17.47
【0072】
(条件式(4)に関する数値)
νd12(第2レンズL
212のd線に対するアッベ数)=95.10
【0073】
(条件式(5)に関する数値)
νd13(第3レンズL
213のd線に対するアッベ数)=63.39
【0074】
図4は、実施例2にかかるズームレンズのd線(λ=587.56nm)に対する諸収差図である。なお、非点収差図におけるS,Mは、それぞれサジタル像面、メリディオナル像面に対する収差を表す。
【実施例3】
【0075】
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、正の屈折力を有する第1レンズ群G
31と、負の屈折力を有する第2レンズ群G
32と、正の屈折力を有する第3レンズ群G
33と、正の屈折力を有する第4レンズ群G
34と、負の屈折力を有する第5レンズ群G
35と、が配置されて構成される。
【0076】
第2レンズ群G
32と第3レンズ群G
33との間には、所定の口径を規定する開口絞りSTPが配置されている。また、第5レンズ群G
35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。カバーガラスCGは必要に応じて配置されるものであり、不要な場合は省略可能である。なお、結像面IMGには、CCDやCMOS等の固体撮像素子の受光面が配置される。
【0077】
第1レンズ群G
31は、物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズL
311と、正の屈折力を有する第2レンズL
312と、正の屈折力を有する第3レンズL
313と、正の屈折力を有する第4レンズL
314と、が配置されて構成される。第1レンズL
311と第2レンズL
312とは、接合されている。
【0078】
第2レンズ群G
32は、物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズL
321と、負の屈折力を有する第2レンズL
322と、正の屈折力を有する第3レンズL
323と、負の屈折力を有する第4レンズL
324と、が配置されて構成される。第1レンズL
321は、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズで構成されており、両面に非球面が形成されている。また、第3レンズL
323と第4レンズL
324とは、接合されている。
【0079】
第3レンズ群G
33は、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズL
331と、負の屈折力を有する第2レンズL
332と、が配置されて構成される。第1レンズL
331の両面には、非球面が形成されている。また、第2レンズL
332は、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズで構成されている。
【0080】
第4レンズ群G
34は、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズL
341と、負の屈折力を有する第2レンズL
342と、が配置されて構成される。第1レンズL
341の物体側面には、非球面が形成されている。また、第1レンズL
341と第2レンズL
342とは、接合されている。
【0081】
第5レンズ群G
35は、物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズL
351と、正の屈折力を有する第2レンズL
352と、が配置されて構成される。第1レンズL
351の両面には、非球面が形成されている。
【0082】
このズームレンズは、第2レンズ群G
32を光軸に沿って物体側から結像面IMG側へ移動させることにより、広角端から望遠端への変倍を行う。また、第4レンズ群G
34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の補正やフォーカシングを行う。なお、第1レンズ群G
31、第3レンズ群G
33、および第5レンズ群G
35は、常時固定されている。
【0083】
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。
【0084】
ズームレンズ全系の焦点距離=4.3(FW:広角端)〜24.0(中間焦点位置)〜129.0(望遠端)
Fナンバー=1.6(広角端)〜3.8(中間焦点位置)〜4.9(望遠端)
半画角(ω)=37.93(広角端)〜7.09(中間焦点位置)〜1.32(望遠端)
【0085】
(レンズデータ)
r
1=143.132
d
1=1.00 nd
1=1.84666 νd
1=23.78
r
2=40.225
d
2=5.80 nd
2=1.43700 νd
2=95.10
r
3=-220.562
d
3=0.10
r
4=57.824
d
4=3.28 nd
3=1.59282 νd
3=68.63
r
5=575.311
d
5=0.10
r
6=32.258
d
6=3.68 nd
4=1.83481 νd
4=42.72
r
7=106.337
d
7=D(7)(可変)
r
8=53.938(非球面)
d
8=0.70 nd
5=1.85135 νd
5=40.10
r
9=6.852(非球面)
d
9=3.63
r
10=-10.409
d
10=0.50 nd
6=1.88300 νd
6=40.80
r
11=-119.311
d
11=0.10
r
12=32.375
d
12=1.99 nd
7=1.95906 νd
7=17.47
r
13=-18.558
d
13=0.50 nd
8=1.88300 νd
8=40.80
r
14=246.052
d
14=D(14)(可変)
r
15=∞(開口絞り)
d
15=0.50
r
16=11.250(非球面)
d
16=4.50 nd
9=1.61881 νd
9=63.85
r
17=-25.151(非球面)
d
17=0.14
r
18=25.680
d
18=0.70 nd
10=2.001 νd
10=29.13
r
19=12.179
d
19=D(19)(可変)
r
20=12.463(非球面)
d
20=4.21 nd
11=1.4971 νd
11=81.56
r
21=-10.285
d
21=0.60 nd
12=1.90366 νd
12=31.31
r
22=-14.345
d
22=D(22)(可変)
r
23=34.622(非球面)
d
23=0.50 nd
13=1.85135 νd
13=40.10
r
24=4.280(非球面)
d
24=0.11
r
25=5.105
d
25=2.54 nd
14=1.54814 νd
14=45.82
r
26=-18.427
d
26=1.00
r
27=∞
d
27=2.00 nd
15=1.51633 νd
15=64.14
r
28=∞
d
28=3.50
r
29=∞(結像面)
【0086】
円錐係数(k)および非球面係数(A,B,C,D)
(第8面)
k=0,
A=-1.10104×10
-4,B=6.86574×10
-6,
C=-1.80314×10
-7,D=1.77529×10
-9
(第9面)
k=0.5559,
A=-3.93632×10
-4,B=-6.30197×10
-6,
C=4.84720×10
-7,D=-2.99161×10
-8
(第16面)
k=-0.1935,
A=-5.34967×10
-5,B=-1.15951×10
-6,
C=1.21900×10
-8,D=-9.39982×10
-11
(第17面)
k=-6.7682,
A=7.38246×10
-5,B=-1.90295×10
-6,
C=2.73786×10
-8,D=-1.67159×10
-10
(第20面)
k=-0.4009,
A=-6.89337×10
-5,B=-1.52572×10
-6,
C=1.76743×10
-8,D=1.60421×10
-10
(第23面)
k=0,
A=-4.81453×10
-4,B=-1.75639×10
-5,
C=1.83475×10
-6,D=-9.28491×10
-8
(第24面)
k=-0.2457,
A=-4.55109×10
-4,B=-5.44365×10
-5,
C=3.09526×10
-6,D=-2.17589×10
-7
【0087】
(変倍データ)
広角端 中間焦点位置 望遠端
D(7) 0.600 19.976 28.485
D(14) 29.696 10.320 1.811
D(19) 9.466 4.418 12.865
D(22) 4.116 9.164 0.717
【0088】
(条件式(1)に関する数値)
f21(第1レンズL
321の焦点距離)=-9.283
|f21/FW|=2.159
【0089】
(条件式(2)に関する数値)
rp(第1レンズL
321の像側面の曲率半径)=6.852
|rp/f21|=0.738
【0090】
(条件式(3)に関する数値)
νd23(第3レンズL
323のd線に対するアッベ数)=17.47
【0091】
(条件式(4)に関する数値)
νd12(第2レンズL
312のd線に対するアッベ数)=95.10
【0092】
(条件式(5)に関する数値)
νd13(第3レンズL
313のd線に対するアッベ数)=68.63
【0093】
図6は、実施例3にかかるズームレンズのd線(λ=587.56nm)に対する諸収差図である。なお、非点収差図におけるS,Mは、それぞれサジタル像面、メリディオナル像面に対する収差を表す。
【実施例4】
【0094】
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、正の屈折力を有する第1レンズ群G
41と、負の屈折力を有する第2レンズ群G
42と、正の屈折力を有する第3レンズ群G
43と、正の屈折力を有する第4レンズ群G
44と、負の屈折力を有する第5レンズ群G
45と、が配置されて構成される。
【0095】
第2レンズ群G
42と第3レンズ群G
43との間には、所定の口径を規定する開口絞りSTPが配置されている。また、第5レンズ群G
45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。カバーガラスCGは必要に応じて配置されるものであり、不要な場合は省略可能である。なお、結像面IMGには、CCDやCMOS等の固体撮像素子の受光面が配置される。
【0096】
第1レンズ群G
41は、物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズL
411と、正の屈折力を有する第2レンズL
412と、正の屈折力を有する第3レンズL
413と、正の屈折力を有する第4レンズL
414と、が配置されて構成される。第1レンズL
411と第2レンズL
412とは、接合されている。
【0097】
第2レンズ群G
42は、物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズL
421と、負の屈折力を有する第2レンズL
422と、正の屈折力を有する第3レンズL
423と、負の屈折力を有する第4レンズL
424と、が配置されて構成される。第1レンズL
421は、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズで構成されており、両面に非球面が形成されている。また、第3レンズL
423と第4レンズL
424とは、接合されている。
【0098】
第3レンズ群G
43は、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズL
431と、負の屈折力を有する第2レンズL
432と、が配置されて構成される。第1レンズL
431の両面には、非球面が形成されている。また、第2レンズL
432は、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズで構成されている。
【0099】
第4レンズ群G
44は、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズL
441と、負の屈折力を有する第2レンズL
442と、が配置されて構成される。第1レンズL
441の物体側面には、非球面が形成されている。また、第1レンズL
441と第2レンズL
442とは、接合されている。
【0100】
第5レンズ群G
45は、物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズL
451と、正の屈折力を有する第2レンズL
452と、が配置されて構成される。第1レンズL
451の両面には、非球面が形成されている。
【0101】
このズームレンズは、第2レンズ群G
42を光軸に沿って物体側から結像面IMG側へ移動させることにより、広角端から望遠端への変倍を行う。また、第4レンズ群G
44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の補正やフォーカシングを行う。なお、第1レンズ群G
41、第3レンズ群G
43、および第5レンズ群G
45は、常時固定されている。
【0102】
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。
【0103】
ズームレンズ全系の焦点距離=4.3(FW:広角端)〜24.0(中間焦点位置)〜129.0(望遠端)
Fナンバー=1.6(広角端)〜3.8(中間焦点位置)〜4.9(望遠端)
半画角(ω)=38.01(広角端)〜7.10(中間焦点位置)〜1.32(望遠端)
【0104】
(レンズデータ)
r
1=144.159
d
1=1.00 nd
1=1.84666 νd
1=23.78
r
2=38.899
d
2=5.80 nd
2=1.49700 νd
2=81.60
r
3=-273.198
d
3=0.10
r
4=52.998
d
4=3.31 nd
3=1.59282 νd
3=68.63
r
5=378.875
d
5=0.10
r
6=31.113
d
6=3.57 nd
4=1.83481 νd
4=42.72
r
7=92.838
d
7=D(7)(可変)
r
8=76.499(非球面)
d
8=0.70 nd
5=1.85135 νd
5=40.10
r
9=6.041(非球面)
d
9=3.30
r
10=-12.953
d
10=0.50 nd
6=1.88300 νd
6=40.80
r
11=71.416
d
11=0.10
r
12=18.115
d
12=1.99 nd
7=1.94594 νd
7=17.98
r
13=-26.555
d
13=0.50 nd
8=1.88300 νd
8=40.80
r
14=95.601
d
14=D(14)(可変)
r
15=∞(開口絞り)
d
15=0.50
r
16=11.217(非球面)
d
16=4.40 nd
9=1.61881 νd
9=63.85
r
17=-25.000(非球面)
d
17=0.96
r
18=22.880
d
18=0.60 nd
10=2.001 νd
10=29.13
r
19=10.741
d
19=D(19)(可変)
r
20=11.970(非球面)
d
20=4.20 nd
11=1.4971 νd
11=81.56
r
21=-9.300
d
21=0.60 nd
12=1.90366 νd
12=31.31
r
22=-13.445
d
22=D(22)(可変)
r
23=41.730(非球面)
d
23=0.50 nd
13=1.85135 νd
13=40.10
r
24=6.749(非球面)
d
24=0.49
r
25=17.244
d
25=2.13 nd
14=1.56732 νd
14=42.80
r
26=-10.867
d
26=1.00
r
27=∞
d
27=2.00 nd
15=1.51633 νd
15=64.14
r
28=∞
d
28=3.50
r
29=∞(結像面)
【0105】
円錐係数(k)および非球面係数(A,B,C,D)
(第8面)
k=0,
A=-2.65503×10
-4,B=1.28344×10
-5,
C=-3.59136×10
-7,D=3.83400×10
-9
(第9面)
k=0.3239,
A=-5.45623×10
-4,B=-7.61065×10
-6,
C=7.83466×10
-7,D=-5.46724×10
-8
(第16面)
k=-0.1982,
A=-5.20814×10
-5,B=-1.30668×10
-6,
C=1.67967×10
-8,D=-1.13589×10
-10
(第17面)
k=-6.0844,
A=7.14760×10
-5,B=-1.84345×10
-6,
C=2.96044×10
-8,D=-1.85685×10
-10
(第20面)
k=-0.2645,
A=-5.95055×10
-5,B=-1.16644×10
-6,
C=7.95351×10
-9,D=3.24336×10
-10
(第23面)
k=0,
A=-3.71965×10
-4,B=-2.63704×10
-5,
C=2.26085×10
-6,D=-6.30326×10
-8
(第24面)
k=0.0775,
A=-2.57754×10
-4,B=-3.45586×10
-5,
C=9.86053×10
-7,D=3.54356×10
-10
【0106】
(変倍データ)
広角端 中間焦点位置 望遠端
D(7) 0.897 19.167 27.163
D(14) 28.094 9.824 1.828
D(19) 10.148 4.496 14.112
D(22) 4.564 10.216 0.600
【0107】
(条件式(1)に関する数値)
f21(第1レンズL
421の焦点距離)=-7.740
|f21/FW|=1.8
【0108】
(条件式(2)に関する数値)
rp(第1レンズL
421の像側面の曲率半径)=6.041
|rp/f21|=0.781
【0109】
(条件式(3)に関する数値)
νd23(第3レンズL
423のd線に対するアッベ数)=17.98
【0110】
(条件式(4)に関する数値)
νd12(第2レンズL
412のd線に対するアッベ数)=81.60
【0111】
(条件式(5)に関する数値)
νd13(第3レンズL
413のd線に対するアッベ数)=68.63
【0112】
図8は、実施例4にかかるズームレンズのd線(λ=587.56nm)に対する諸収差図である。なお、非点収差図におけるS,Mは、それぞれサジタル像面、メリディオナル像面に対する収差を表す。
【0113】
なお、上記各実施例中の数値データにおいて、r
1,r
2,・・・・は各レンズ、絞り面等の曲率半径、d
1,d
2,・・・・は各レンズ、絞り等の肉厚またはそれらの面間隔、nd
1,nd
2,・・・・は各レンズ等のd線(λ=587.56nm)に対する屈折率、νd
1,νd
2,・・・・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。
【0114】
また、上記各非球面形状は、非球面の深さをZ、近軸曲率半径をR、光軸からの高さをh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。
【0115】
【数1】
【0116】
ただし、kは円錐係数、A,B,C,Dはそれぞれ4次,6次,8次,10次の非球面係数である。
【0117】
以上説明したように、上記各実施例のズームレンズは、適宜非球面が形成されたレンズや接合レンズを配置し、上記各条件式を満足することにより、75°以上の広角化と、Fナンバーが1.6程度の大口径比化を達成し、フルハイビジョン方式の撮影が可能な固体撮像素子が搭載された小型の撮像装置に最適な、優れた光学性能を有する小型、高倍率(30倍程度)の撮影レンズを実現することができる。