JP7277309B2 - Zoom lenses and optics - Google Patents
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Description
本発明は、監視カメラ、デジタルカメラ、ビデオカメラ等の撮像装置や交換レンズ装置を含む光学機器に用いられるズームレンズに関する。 The present invention relates to a zoom lens used in optical equipment including imaging devices such as surveillance cameras, digital cameras, and video cameras, and interchangeable lens devices.
監視カメラ等の撮像装置では、小型でありながら、可視光だけでなく近赤外光に対しても高い光学性能を有するレンズが望まれている。特許文献1,2には、物体側から像側に順に負レンズ群と正レンズ群とで構成される2群ズームレンズが開示されている。 2. Description of the Related Art In imaging devices such as surveillance cameras, there is a demand for lenses that are compact and have high optical performance not only for visible light but also for near-infrared light. Patent Documents 1 and 2 disclose a two-group zoom lens composed of a negative lens group and a positive lens group in order from the object side to the image side.
しかしながら、特許文献1,2に開示されたズームレンズでは、近赤外光に対する色収差の補正が十分ではない。 However, the zoom lenses disclosed in Patent Documents 1 and 2 do not sufficiently correct chromatic aberration for near-infrared light.
本発明は、小型でありながら可視光および近赤外光に対して色収差を良好に補正できるようにしたズームレンズおよびこれを有する光学機器を提供する。 The present invention provides a compact zoom lens capable of satisfactorily correcting chromatic aberration for visible light and near-infrared light, and an optical apparatus having the zoom lens.
本発明の一側面としてのズームレンズは、物体側から像側に順に配置された、負の屈折力を有する第1レンズ群と、正の屈折力を有する第2レンズ群とからなる。ズーミングに際して第1および第2レンズ群の間隔が変化する。第2レンズ群は、最も物体側に配置された正または負の屈折力を有する第1レンズと、該第1レンズの像側に隣り合って配置された、第1レンズと符号が逆の屈折力を有する第2レンズと、該第2レンズよりも像側に配置された少なくとも2枚の正レンズと1枚の負レンズを含んでいる。第2レンズ群には、少なくとも2組の接合レンズが含まれ、該2組の接合レンズは互いに符号が異なる屈折力を有している。第1レンズ群の焦点距離をf1、第2レンズ群の焦点距離をf2、第1レンズおよび第2レンズのうち負の屈折力を有するレンズのd線を基準とするアッベ数をνn1、第2レンズ群の広角端での横倍率をβ2w、第2レンズ群の望遠端での横倍率をβ2t、2組の接合レンズのうち正の屈折力を有する接合レンズの焦点距離をfG2cp、負の屈折力を有する接合レンズの焦点距離をfG2cnとする。このとき、
-1.30≦f1/f2≦-0.65
15≦νn1≦31
2.0≦β2t/β2w≦6.0
0.70≦|fG2cp/fG2cn|≦1.30
なる条件を満足することを特徴とする。なお、上記ズームレンズを用いた光学機器も、本発明の他の一側面を構成する。
A zoom lens as one aspect of the present invention comprises a first lens group having negative refractive power and a second lens group having positive refractive power, which are arranged in order from the object side to the image side. The spacing between the first and second lens groups changes during zooming. The second lens group includes a first lens having a positive or negative refractive power disposed closest to the object side, and a refracting lens having a sign opposite to that of the first lens disposed adjacent to the image side of the first lens. It includes a second lens having power, and at least two positive lenses and one negative lens arranged closer to the image than the second lens. The second lens group includes at least two sets of cemented lenses, and the two sets of cemented lenses have refractive powers with different signs. The focal length of the first lens group is f1; the focal length of the second lens group is f2; Let β2w be the lateral magnification of the lens group at the wide-angle end, β2t be the lateral magnification of the second lens group at the telephoto end , fG2cp be the focal length of the cemented lens with positive refractive power among the two cemented lenses, and negative refraction. Let fG2cn be the focal length of the cemented lens with power . At this time,
-1.30≤f1/f2≤-0.65
15≦νn1≦31
2.0≤β2t/β2w≤6.0
0.70≦|fG2cp/fG2cn|≦1.30
It is characterized by satisfying the following conditions. An optical apparatus using the above zoom lens also constitutes another aspect of the present invention.
本発明によれば、可視光および近赤外光に対して色収差を良好に補正できるようにした小型のズームレンズを実現することができる。 According to the present invention, it is possible to realize a compact zoom lens capable of satisfactorily correcting chromatic aberration for visible light and near-infrared light.
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。図1、図3、図5および図7はそれぞれ、本発明の実施例1、実施例2、実施例3および実施例4であるズームレンズのレンズ断面を示している。撮像装置には、監視カメラ、デジタルカメラおよびビデオカメラ等が含まれる。なお、各実施例のズームレンズは、撮像装置に対して着脱可能に交換レンズ装置(光学機器)に用いられてもよい。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIGS. 1, 3, 5 and 7 show lens cross sections of zoom lenses according to Example 1, Example 2, Example 3 and Example 4 of the present invention, respectively. Imaging devices include surveillance cameras, digital cameras, video cameras, and the like. Note that the zoom lens of each embodiment may be used in an interchangeable lens device (optical device) detachably with respect to an imaging device.
まず各実施例の共通事項について説明する。各図において、左側が被写体側(物体側)であり、右側が像側である。広角端と望遠端は、ズーミングに際して移動するレンズ群が移動可能な範囲の機械的な両端に位置したときのズーム位置をいう。 First, common items of each embodiment will be described. In each drawing, the left side is the subject side (object side), and the right side is the image side. The wide-angle end and the telephoto end refer to zoom positions when the lens group that moves during zooming is positioned at both mechanical ends of the movable range.
各実施例のズームレンズは、上記各図に示すように、物体側から像側に順に配置された負の屈折力を有する第1レンズ群L1と、正の屈折力を有する第2レンズ群L2からなる2群ズームレンズである。変倍(ズーミング)に際しては、図11にも示すように第1レンズ群L1と第2レンズL2が互いに独立に光軸に沿って移動する。 As shown in the above drawings, the zoom lens of each embodiment includes a first lens unit L1 having negative refractive power and a second lens unit L2 having positive refractive power, which are arranged in order from the object side to the image side. It is a two-group zoom lens consisting of During zooming, the first lens unit L1 and the second lens L2 move independently of each other along the optical axis, as shown in FIG.
具体的には、広角端から望遠端へのズーミングに際して、各図に実線矢印で示すように、第1レンズ群L1は物体側から像側に移動し、第2レンズ群L2は像側から物体側に移動する。このように第1レンズ群L1と第2レンズ群L2は、ズーミングに際して間隔が変化するように移動する。第1レンズ群L1に対する実線矢印と破線矢印はそれぞれ、無限遠物体と近距離物体に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像面変動を補正するための移動軌跡を示している。 Specifically, when zooming from the wide-angle end to the telephoto end, the first lens unit L1 moves from the object side to the image side, and the second lens unit L2 moves from the image side to the object side, as indicated by solid arrows in each figure. move to the side. In this way, the first lens group L1 and the second lens group L2 move so that the distance between them changes during zooming. The solid-line arrow and broken-line arrow for the first lens unit L1 denote movement trajectories for correcting image plane fluctuations during zooming from the wide-angle end to the telephoto end when focusing on an infinity object and a short-distance object, respectively. showing.
また無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングに際しては、第1レンズ群L1が各図に矢印Fで示すように像側から物体側に移動する。矢印Fは、望遠端における無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングに際しての第1レンズ群L1の移動を示している。 When focusing from an infinite distance object to a short distance object, the first lens unit L1 moves from the image side to the object side as indicated by an arrow F in each figure. An arrow F indicates the movement of the first lens unit L1 during focusing from an infinity object to a close object at the telephoto end.
SPは開口絞りであり、該開口絞りSPは第1レンズ群L1と第2レンズ群L2と間に配置されている。開口絞りSPは、ズーミングに際して不動(固定)とすることが好ましい。これにより、ズーミングに開口絞りSPを駆動する機構を設ける必要がなく、ズームレンズを小型化することができる。一方、開口絞りSPをズーミングに際して移動させることで、ズーミングにおいて移動する第1および第2レンズ群L1,L2の移動軌跡の設定自由度が高くなる。 SP is an aperture stop, which is arranged between the first lens group L1 and the second lens group L2. It is preferable that the aperture stop SP be stationary (fixed) during zooming. As a result, there is no need to provide a mechanism for driving the aperture stop SP during zooming, and the size of the zoom lens can be reduced. On the other hand, moving the aperture stop SP during zooming increases the degree of freedom in setting the movement trajectories of the first and second lens units L1 and L2 that move during zooming.
Gは光学フィルタやフェースプレート等に相当する光学ブロックである。IPは像面であり、該像面IPには、ズームレンズが撮像光学系として使用される場合はCCDセンサやCMOSセンサ等の固体撮像素子(光電変換素子)の撮像面やフィルムカメラのフィルム面が配置される。 G is an optical block corresponding to an optical filter, a faceplate, or the like. IP is an image plane, and when a zoom lens is used as an imaging optical system, the image plane IP is the imaging plane of a solid-state imaging device (photoelectric conversion device) such as a CCD sensor or a CMOS sensor, or the film plane of a film camera. is placed.
各実施例のズームレンズは、小型でありながら可視光(g線~C線)および近赤外光(C線~t線)に対して色収差を良好に補正できる構成を有する。特に、図11に記すように軸上光束と軸外光束が重なり合う第2レンズ群L2の構成により、軸上色収差と倍率色収差を良好に補正する。 The zoom lens of each embodiment has a configuration capable of satisfactorily correcting chromatic aberration with respect to visible light (g-line to C-line) and near-infrared light (C-line to t-line) while being compact. In particular, as shown in FIG. 11, the configuration of the second lens unit L2 in which the on-axis light flux and the off-axis light flux overlap makes it possible to satisfactorily correct axial chromatic aberration and lateral chromatic aberration.
図2A,図2B,図2C、図4A,図4B,図4C、図6A,図6B,図6Cおよび図8A,図8B,図8Cはそれぞれ、実施例1、実施例2、実施例3および実施例4のズームレンズの収差図である。各収差図のうちAは広角端での収差図、Bは中間ズーム位置での収差図、Cは望遠端での収差図である。球面収差図においてFnoはFナンバーであり、ωは半画角(°)である。球面収差図にはd線(波長587.6nm)、g線(波長435.8nm)、C線(波長656.3nm)およびt線(波長1,013.98nm)に対する球面収差量をそれぞれ実線、二点鎖線、一点鎖線および破線で示す。非点収差図においてSはサジタル像面における非点収差量(実線)、Mはメリディオナル像面における非点収差量(破線)を示す。歪曲収差図にはd線に対する歪曲収差量を示す。色収差図ではg線、C線およびt線における色収差量を示す。 2A, 2B, 2C, 4A, 4B, 4C, 6A, 6B, 6C and 8A, 8B, 8C are, respectively, Example 1, Example 2, Example 3 and FIG. 11 is an aberration diagram of the zoom lens of Example 4; Of the aberration diagrams, A is the aberration diagram at the wide-angle end, B is the aberration diagram at the intermediate zoom position, and C is the aberration diagram at the telephoto end. In the spherical aberration diagrams, Fno is the F number and ω is the half angle of view (°). In the spherical aberration diagram, the amount of spherical aberration for the d-line (wavelength 587.6 nm), g-line (wavelength 435.8 nm), C-line (wavelength 656.3 nm) and t-line (wavelength 1,013.98 nm) is indicated by a solid line, It is indicated by a two-dot chain line, a one-dot chain line and a broken line. In the astigmatism diagrams, S indicates the amount of astigmatism (solid line) on the sagittal image plane, and M indicates the amount of astigmatism (broken line) on the meridional image plane. The distortion diagram shows the amount of distortion with respect to the d-line. The chromatic aberration chart shows the amount of chromatic aberration at the g-line, C-line and t-line.
また各実施例において、第2レンズ群L2は、最も物体側に配置された正または負の屈折力を有する第1レンズと、第1レンズの像側に隣り合って配置された、該第1レンズと符号が逆の屈折力を有する第2レンズとを有する。すなわち、第1レンズが正レンズG2p1の場合は第2レンズは負レンズG2n1であり、第1レンズが負レンズG2p1の場合は第2レンズは正レンズG2p1である。さらに第2レンズ群L2は、第2レンズ(G2p1,G2n1)よりも像側に少なくとも2枚の正レンズと1枚の負レンズを含む。 In each embodiment, the second lens unit L2 includes a first lens having a positive or negative refractive power that is arranged closest to the object side, and the first lens unit that is arranged adjacent to the image side of the first lens. A second lens having refractive power opposite in sign to the lens. That is, when the first lens is the positive lens G2p1, the second lens is the negative lens G2n1, and when the first lens is the negative lens G2p1, the second lens is the positive lens G2p1. Further, the second lens group L2 includes at least two positive lenses and one negative lens on the image side of the second lenses (G2p1, G2n1).
各実施例のズームレンズは、上記のような光学構成において、第1レンズ群L1の焦点距離をf1、第2レンズ群L2の焦点距離をf2、第1レンズおよび第2レンズのうち負の屈折力を有するレンズ(負レンズ)G2n1のd線を基準とするアッベ数をνn1、第2レンズ群L2の広角端での横倍率をβ2w、第2レンズ群L2の望遠端での横倍率をβ2tとするとき、以下の条件式(1)~(3)を満足する。
-1.30≦f1/f2≦-0.65 (1)
15≦νn1≦31 (2)
2.0≦β2t/β2w≦6.0 (3)
条件式(1)は、変倍を担う第2レンズ群L2と像面補正を担う第1レンズ群L1との関係を適切に設定するための条件を示す。f1/f2が条件式(1)の上限値を超えると、変倍を担う第2レンズ群L2の屈折力(パワー)が弱くなりすぎるか、または像面補正を担う第1レンズ群L1のパワーが強くなりすぎる。第2レンズ群L2のパワーが弱くなりすぎると変倍に際しての第2レンズ群L2の移動量が大きくなってズームレンズを小型化することができず、また像面補正を担う第1レンズ群L1のパワーが強くなりすぎると倍率色収差が増加するため、好ましくない。
In the zoom lens of each embodiment, the focal length of the first lens group L1 is f1, the focal length of the second lens group L2 is f2, and the first lens and the second lens have a negative refractive power. νn1 is the Abbe number of the lens (negative lens) G2n1 having power with reference to the d-line, β2w is the lateral magnification of the second lens unit L2 at the wide-angle end, and β2t is the lateral magnification of the second lens unit L2 at the telephoto end. , the following conditional expressions (1) to (3) are satisfied.
-1.30≤f1/f2≤-0.65 (1)
15≦νn1≦31 (2)
2.0≤β2t/β2w≤6.0 (3)
Conditional expression (1) indicates a condition for appropriately setting the relationship between the second lens group L2 responsible for zooming and the first lens group L1 responsible for image plane correction. If f1/f2 exceeds the upper limit of conditional expression (1), the refractive power (power) of the second lens unit L2 responsible for zooming becomes too weak, or the power of the first lens unit L1 responsible for image plane correction becomes too weak. becomes too strong. If the power of the second lens unit L2 becomes too weak, the amount of movement of the second lens unit L2 during zooming becomes large, making it impossible to reduce the size of the zoom lens. If the power of is too strong, the chromatic aberration of magnification increases, which is not preferable.
f1/f2が条件式(1)の下限値を下回ると、第2レンズ群L2のパワーが強くなりすぎるか第1レンズ群L1のパワーが弱くなりすぎる。第2レンズ群L2のパワーが強くなりすぎると球面収差の補正が困難となり、第1レンズ群L1のパワーが弱くなりすぎると第1および第2レンズ群L1,L2間の間隔を大きくする必要が生じてズームレンズを小型化することができないため、好ましくない。 If f1/f2 falls below the lower limit of conditional expression (1), the power of the second lens group L2 becomes too strong or the power of the first lens group L1 becomes too weak. If the power of the second lens unit L2 becomes too strong, it becomes difficult to correct spherical aberration. This is not preferable because the zoom lens cannot be miniaturized.
条件式(2)は、色収差補正に効果のある位置に負の屈折力を有する第1または第2レンズG2n1の材料として高分散ガラスを使用するという条件を示す。第2レンズ群L2全体は正のパワーを有するが、第2レンズ群L2内において正レンズG2p1と負レンズG2n1を有する。この場合に、正レンズG2p1で発生する色収差とは逆の色収差を負レンズG2n1で発生させることで、効果的な色収差補正を行う。なお、負レンズG2n1は、絞りSPの近くに配置されていることが望ましい。これは、Fナンバー光束径が大きくなる位置に負レンズG2n1を配置することによって特に軸上色収差を効果的に補正することができるためである。 Conditional expression (2) indicates the condition that high-dispersion glass is used as the material of the first or second lens G2n1 having negative refractive power at a position effective for correcting chromatic aberration. The second lens group L2 as a whole has positive power, but has a positive lens G2p1 and a negative lens G2n1 within the second lens group L2. In this case, effective chromatic aberration correction is performed by causing the negative lens G2n1 to produce chromatic aberration opposite to the chromatic aberration produced by the positive lens G2p1. It is desirable that the negative lens G2n1 be arranged near the diaphragm SP. This is because axial chromatic aberration can be effectively corrected by arranging the negative lens G2n1 at a position where the F-number luminous flux diameter becomes large.
νn1が条件式(2)の上限値を超えると、色収差補正が不足するため、好ましくない。νn1が条件式(2)の下限値を下回ると、色収差補正が過剰となるため、好ましくない。 If νn1 exceeds the upper limit of conditional expression (2), chromatic aberration correction becomes insufficient, which is not preferable. If νn1 is less than the lower limit of conditional expression (2), chromatic aberration correction becomes excessive, which is not preferable.
条件式(3)は、第2レンズ群L2の横倍率に関する条件を示す。第2レンズ群L2は変倍を担うため、広角端と望遠端での横倍率の比(変倍比)を適切に設定することにより、撮像目的に応じた倍率での撮像を可能とするズームレンズを得ることができる。 Conditional expression (3) indicates a condition regarding the lateral magnification of the second lens unit L2. Since the second lens group L2 is responsible for zooming, by appropriately setting the lateral magnification ratio (variable magnification ratio) at the wide-angle end and the telephoto end, a zoom that enables imaging at a magnification that meets the imaging purpose. You can get lenses.
β2t/β2wが条件式(3)の上限値を超えると、必要な変倍比を得るために第2レンズ群L2の移動量が大きくする必要がふり、ズームレンズを小型化することができないので、好ましくない。β2t/β2wが条件式(3)の下限値を下回ると、ズームレンズとしての画角変化を十分に得ることができなくなるため、好ましくない。 If β2t/β2w exceeds the upper limit of conditional expression (3), the amount of movement of the second lens unit L2 must be increased in order to obtain the necessary zoom ratio, and the zoom lens cannot be made compact. , unfavorable. If β2t/β2w is less than the lower limit of conditional expression (3), it is not possible to sufficiently change the angle of view as a zoom lens, which is not preferable.
各実施例では、正レンズG2p1と負レンズG2n1はそれぞれ単一のレンズにより構成されているが、これらを互いに接合して接合レンズとして構成してもよい。 In each embodiment, the positive lens G2p1 and the negative lens G2n1 are each composed of a single lens, but they may be cemented together to form a cemented lens.
上記条件式(1)~(3)の数値範囲を、以下の条件式(1a)~(3a)の数値範囲にすることがより好ましい。
-1.10≦f1/f2≦-0.68 (1a)
19≦νn1≦28 (2a)
2.2≦β2t/β2w≦4.5 (3a)
上記条件式(1)~(3)の数値範囲を、以下の条件式(1b)~(3b)の数値範囲にすることがより好ましい。
-1.00≦f1/f2≦-0.75 (1b)
21≦νn1≦26 (2b)
2.5≦β2t/β2w≦4.0 (3b)
また各実施例のズームレンズは、以下の条件式(4)~(10)のうち少なくとも1つを満足することが好ましい。
It is more preferable to set the numerical ranges of the conditional expressions (1) to (3) to the numerical ranges of the following conditional expressions (1a) to (3a).
-1.10≤f1/f2≤-0.68 (1a)
19≦νn1≦28 (2a)
2.2≤β2t/β2w≤4.5 (3a)
It is more preferable to set the numerical ranges of the conditional expressions (1) to (3) to the numerical ranges of the following conditional expressions (1b) to (3b).
-1.00≤f1/f2≤-0.75 (1b)
21≦νn1≦26 (2b)
2.5≤β2t/β2w≤4.0 (3b)
Also, the zoom lens of each embodiment preferably satisfies at least one of the following conditional expressions (4) to (10).
第2レンズ群L2において、第1レンズと第2レンズ(正レンズG2p1と負レンズG2n1)との間の空気間隔により空気レンズを形成し、該空気レンズの物体側の面の曲率半径をRs1、像側の面の曲率半径をRs2とする。このとき、
0.10≦|(Rs1-Rs2)/(Rs1+Rs2)|≦0.65 (4)
なる条件を満足することが好ましい。
In the second lens unit L2, an air lens is formed by an air gap between the first lens and the second lens (positive lens G2p1 and negative lens G2n1), and the radius of curvature of the object-side surface of the air lens is Rs1, Let Rs2 be the radius of curvature of the image-side surface. At this time,
0.10≦|(Rs1−Rs2)/(Rs1+Rs2)|≦0.65 (4)
It is preferable to satisfy the following conditions.
条件式(4)は、明るいFナンバーでありながら収差補正を良好に行うための条件を示す。特に、Fナンバーを明るく(小さく)すると球面収差が増加するため、Fナンバー光束径が大きくなる位置において空気レンズにそのパワーが大きくなる形状を与えることで、良好な球面収差の補正効果を得る。
|(Rs1-Rs2)/(Rs1+Rs2)|が条件式(4)の上限値を超えると空気レンズとしての効果が大きくなって球面収差補正が過剰となり、条件式(4)の下限値を下回ると空気レンズとしての効果が得られずに球面収差補正が不足するため、好ましくない。
Conditional expression (4) indicates a condition for good aberration correction while maintaining a bright F-number. In particular, since a brighter (smaller) F-number increases spherical aberration, a good spherical aberration correction effect is obtained by giving the air lens a shape that increases its power at a position where the F-number luminous flux diameter increases.
If |(Rs1−Rs2)/(Rs1+Rs2)| exceeds the upper limit of conditional expression (4), the effect of the air lens becomes large and spherical aberration correction becomes excessive. This is not preferable because the effect of an air lens cannot be obtained and spherical aberration correction is insufficient.
第1レンズ群L1を、物体側から像側に配置されたメニスカス負レンズ、両凹負レンズおよび物体側が凸の正レンズにより構成し、この第1レンズ群L1における正レンズのd線を基準とするアッベ数をνd1p、第1レンズ群L1における正レンズのd線における屈折率をnd1pとする。このとき、
15≦νd1p≦25 (5)
1.90≦nd1p≦2.25 (6)
なる条件を満足することが好ましい。
The first lens unit L1 is composed of a negative meniscus lens arranged from the object side to the image side, a biconcave negative lens, and a positive lens having a convex surface on the object side. Let νd1p be the Abbe number, and nd1p be the refractive index for the d-line of the positive lens in the first lens unit L1. At this time,
15≦νd1p≦25 (5)
1.90≦nd1p≦2.25 (6)
It is preferable to satisfy the following conditions.
条件式(5),(6)は、第1レンズ群L1内の正レンズの材料特性(分散)を適切に設定して、第1レンズ群L1において物体側に位置するメニスカス負レンズと両凹負レンズで発生する倍率色収差を正レンズを用いて補正するための条件を示す。νd1pが条件式(5)の上限値を超えると倍率色収差の補正が不足し、条件式(5)の下限値を下回ると色収差補正が過剰となるため、好ましくない。nd1pが条件式(6)の上限値を超えるとレンズ全系のペッツバール和のバランスに影響して像面湾曲が増加し、条件式(6)の下限値を下回ると屈折率が低くなって第1レンズ群L1が大型化するため、好ましくない。 Conditional expressions (5) and (6) are obtained by appropriately setting the material properties (dispersion) of the positive lens in the first lens unit L1, and the negative meniscus lens and the biconcave lens located on the object side in the first lens unit L1. Conditions for correcting lateral chromatic aberration generated in a negative lens using a positive lens are shown. If vd1p exceeds the upper limit of conditional expression (5), correction of chromatic aberration of magnification becomes insufficient, and if it falls below the lower limit of conditional expression (5), chromatic aberration correction becomes excessive, which is not preferable. When nd1p exceeds the upper limit of conditional expression (6), the balance of the Petzval sum of the entire lens system is affected and field curvature increases. This is not preferable because it increases the size of one lens unit L1.
第2レンズ群L2に、少なくとも2組の接合レンズを含ませ、該2組の接合レンズに互いに符号が異なる屈折力を与え、該2組の接合レンズのうち正の屈折力を有する接合レンズの焦点距離をfG2cp、負の屈折力を有する接合レンズの焦点距離をfG2cnとする。このとき、
0.70≦|fG2cp/fG2cn|≦1.30 (7)
なる条件を満足することが好ましい。
The second lens group L2 includes at least two sets of cemented lenses, the two sets of cemented lenses are given refractive powers with different signs, and one of the two sets of cemented lenses having positive refractive power is selected. Let fG2cp be the focal length, and fG2cn be the focal length of the cemented lens having negative refractive power. At this time,
0.70≦|fG2cp/fG2cn|≦1.30 (7)
It is preferable to satisfy the following conditions.
条件式(7)は、より適切に色収差補正を行うための条件を示す。接合レンズを採用することによって倍率色収差と軸上色収差とをより良好に補正することが可能となる。また接合レンズを少なくとも2組採用し、さらにそれらのパワーの符号を互いに異ならせることにより、コマ収差や非点収差を増加させずに可視光だけでなく近赤外光の色収差も良好に補正することができる。
|fG2cp/fG2cn|が条件式(7)の上限値を超えると、正のパワーの接合レンズのパワーが弱くなりすぎ、球面収差やコマ収差等の補正が不足するため、好ましくない。|fG2cp/fG2cn|が条件式(7)の下限値を下回ると、正のパワーの接合レンズのパワーが強くなりすぎ、特に球面収差が増加するため好ましくない。
Conditional expression (7) indicates a condition for performing chromatic aberration correction more appropriately. By employing a cemented lens, it becomes possible to correct lateral chromatic aberration and axial chromatic aberration more satisfactorily. In addition, by employing at least two pairs of cemented lenses and making their power signs different from each other, chromatic aberration of not only visible light but also near-infrared light can be satisfactorily corrected without increasing coma and astigmatism. be able to.
If |fG2cp/fG2cn| exceeds the upper limit of conditional expression (7), the power of the cemented lens with positive power becomes too weak, and correction of spherical aberration, coma, and the like becomes insufficient, which is not preferable. If |fG2cp/fG2cn| is less than the lower limit of conditional expression (7), the power of the cemented lens with positive power becomes too strong, and particularly spherical aberration increases, which is not preferable.
第2レンズ群L2において、第1レンズと第2レンズ(正レンズG2p1と負レンズG2n1)より像側に配置された少なくとも2つの正レンズのうち1つのd線を基準とするアッベ数をνd2pとする。このとき、
75≦νd2p≦100 (8)
なる条件を満足することが好ましい。
In the second lens unit L2, νd2p is the Abbe number of one of the at least two positive lenses arranged closer to the image side than the first lens and the second lens (the positive lens G2p1 and the negative lens G2n1) with respect to the d-line. do. At this time,
75≦νd2p≦100 (8)
It is preferable to satisfy the following conditions.
条件式(8)は、第2レンズ群L2が正レンズG2p1と負レンズG2n1より像側に有する正レンズの材料として低分散ガラスを用いることで、可視光から近赤外までの軸上色収差をより良好に補正するための条件を示す。νd2pが条件式(8)の上限値を超えるとこれを満たすガラスを入手することが困難になり、条件式(8)の下限値を下回ると色収差補正が不足するため、好ましくない。 Conditional expression (8) eliminates axial chromatic aberration from visible light to near-infrared by using low-dispersion glass as the material of the positive lens that the second lens unit L2 has on the image side of the positive lens G2p1 and the negative lens G2n1. Conditions for better correction are shown. If vd2p exceeds the upper limit of conditional expression (8), it will be difficult to obtain glass that satisfies it, and if it falls below the lower limit of conditional expression (8), chromatic aberration correction will be insufficient, which is not preferable.
第1レンズ群L1の広角端から望遠端までのズーミングにおける移動量をM1とする。このとき、
0.75≦|M1/f1|≦1.45 (9)
なる条件を満足することが好ましい。
Let M1 be the amount of movement of the first lens unit L1 during zooming from the wide-angle end to the telephoto end. At this time,
0.75≦|M1/f1|≦1.45 (9)
It is preferable to satisfy the following conditions.
条件式(9)は、第1レンズ群L1のズーミング時の移動量と焦点距離(パワー)との関係を示している。|M1/f1|が条件式(9)の上限値を超えると、ズーミング時の第1レンズ群L1の移動量が大きくなりすぎてズームレンズの小型化が困難になるため、好ましくない。|M1/f1|が条件式(9)の下限値を下回ると、ズーミング時の第1レンズ群L1の移動量が小さくなりすぎて第1レンズ群L1のパワーを強める必要が生じ、これにより像面湾曲等の収差が増加するため、好ましくない。 Conditional expression (9) indicates the relationship between the amount of movement of the first lens unit L1 during zooming and the focal length (power). If |M1/f1| exceeds the upper limit of conditional expression (9), the amount of movement of the first lens unit L1 during zooming becomes too large, making it difficult to reduce the size of the zoom lens. If |M1/f1| falls below the lower limit of conditional expression (9), the amount of movement of the first lens unit L1 during zooming becomes too small, and it becomes necessary to increase the power of the first lens unit L1. This is not preferable because it increases aberrations such as surface curvature.
第2レンズ群L2の広角端から望遠端までのズーミングにおける移動量をM2とする。このとき、
0.50≦|M2/f2|≦0.95 (10)
なる条件を満足することが好ましい。
Let M2 be the amount of movement of the second lens unit L2 during zooming from the wide-angle end to the telephoto end. At this time,
0.50≦|M2/f2|≦0.95 (10)
It is preferable to satisfy the following conditions.
条件式(10)は、第2レンズ群L2のズーミング時の移動量と焦点距離(パワー)との関係を示している。|M2/f2|が条件式(10)の上限値を超えると、ズーミング時の第2レンズ群L2の移動量が大きくなりすぎてズームレンズの小型化が困難になるため、好ましくない。|M2/f2|が条件式(10)の下限値を下回ると、ズーミング時の第2レンズ群L2の移動量が小さくなりすぎて第2レンズ群L2のパワーを強める必要が生じ、これにより球面収差が増加して明るいFナンバーを確保するために好ましくない。 Conditional expression (10) indicates the relationship between the amount of movement of the second lens unit L2 during zooming and the focal length (power). If |M2/f2| exceeds the upper limit of conditional expression (10), the amount of movement of the second lens unit L2 during zooming becomes too large, making it difficult to reduce the size of the zoom lens. If |M2/f2| falls below the lower limit of conditional expression (10), the amount of movement of the second lens unit L2 during zooming becomes too small, and it becomes necessary to increase the power of the second lens unit L2. Aberrations increase, which is not preferable for securing a bright F-number.
なお、第2レンズ群L2内の第1または第2レンズである負レンズG2n1の形状は、メニスカス形状でもよいし両凹形状でもよい。ただし、色収差補正を過剰としないためには負のパワーを持ちにくいメニスカス形状がより好ましい。さらにメニスカス形状の負レンズG2n1は、その物体側の面の曲率半径をRn1、像側の面の曲率半径Rn2とするとき、
0.12≦|(Rn1-Rn2)/(Rn1+Rn2)|≦0.60 (11)
なる条件を満足する形状を有することが好ましい。上記条件式(4)~(11)の数値範囲を、以下の条件式(4a)~(10a)の数値範囲にすることがより好ましい。
0.13≦|(Rs1-Rs2)/(Rs1+Rs2)|≦0.55 (4a)
16≦νd1p≦23 (5a)
1.93≦Nd1p≦2.15 (6a)
0.75≦|fG2cp/fG2cn|≦1.15 (7a)
78≦νd2p≦98 (8a)
0.80≦|M1/f1|≦1.40 (9a)
0.55 ≦ |M2/f2| ≦ 0.85 (10a)
0.15≦|(Rn1-Rn2)/(Rn1+Rn2)|≦0.55 (11a)
上記条件式(4)~(10)の数値範囲を、以下の条件式(4b)~(10b)の数値範囲にすることがより好ましい。
0.15≦|(Rs1-Rs2)/(Rs1+Rs2)|≦0.50 (4b)
17≦νd1p≦21 (5b)
1.94≦Nd1p≦2.10 (6b)
0.80≦|fG2cp/fG2cn|≦1.10 (7b)
80≦νd2p≦96 (8b)
0.95≦|M1/f1|≦1.30 (9b)
0.60 ≦ |M2/f2| ≦ 0.75 (10b)
0.20≦|(Rn1-Rn2)/(Rn1+Rn2)|≦0.50 (11b)
次に、各実施例の具体的な光学構成について説明する。以下の説明において、第1および第2レンズ群L1,L2のそれぞれを構成する複数のレンズは物体側から像側への順で配置されている。
The shape of the negative lens G2n1, which is the first or second lens in the second lens group L2, may be a meniscus shape or a biconcave shape. However, in order not to overcorrect chromatic aberration, a meniscus shape that does not easily have negative power is more preferable. Further, when the radius of curvature of the object-side surface of the meniscus-shaped negative lens G2n1 is Rn1, and the radius of curvature of the image-side surface is Rn2,
0.12≦|(Rn1−Rn2)/(Rn1+Rn2)|≦0.60 (11)
It is preferable to have a shape that satisfies the following conditions. It is more preferable to set the numerical ranges of the conditional expressions (4) to (11) to the numerical ranges of the following conditional expressions (4a) to (10a).
0.13≦|(Rs1−Rs2)/(Rs1+Rs2)|≦0.55 (4a)
16≤νd1p≤23 (5a)
1.93≦Nd1p≦2.15 (6a)
0.75≦|fG2cp/fG2cn|≦1.15 (7a)
78≦νd2p≦98 (8a)
0.80≦|M1/f1|≦1.40 (9a)
0.55≦|M2/f2|≦0.85 (10a)
0.15≦|(Rn1−Rn2)/(Rn1+Rn2)|≦0.55 (11a)
It is more preferable to set the numerical ranges of the conditional expressions (4) to (10) to the numerical ranges of the following conditional expressions (4b) to (10b).
0.15≦|(Rs1−Rs2)/(Rs1+Rs2)|≦0.50 (4b)
17≦νd1p≦21 (5b)
1.94≦Nd1p≦2.10 (6b)
0.80≦|fG2cp/fG2cn|≦1.10 (7b)
80≦νd2p≦96 (8b)
0.95≦|M1/f1|≦1.30 (9b)
0.60≦|M2/f2|≦0.75 (10b)
0.20≦|(Rn1−Rn2)/(Rn1+Rn2)|≦0.50 (11b)
Next, a specific optical configuration of each embodiment will be described. In the following description, a plurality of lenses forming each of the first and second lens groups L1 and L2 are arranged in order from the object side to the image side.
実施例1のズームレンズにおいて、第1レンズ群L1は、物体側に凸形状のメニスカス負レンズG11、両凹形状の負レンズG12および物体側に凸形状のメニスカス正レンズG13により構成されている。 In the zoom lens of Example 1, the first lens unit L1 is composed of an object-side convex meniscus negative lens G11, a biconcave negative lens G12, and an object-side convex meniscus positive lens G13.
第2レンズ群L2は、両凸形状の正レンズG21(G2p1)、像側に凸形状のメニスカス負レンズG22(G2n1)、両凸形状の正レンズG23、両凸形状の正レンズG24、両凹形状の負レンズG25、両凸形状の正レンズG26および像側に凸形状のメニスカス負レンズG27により構成されている。レンズG24,G25とレンズG26,G27はそれぞれ接合レンズを構成している。各接合レンズにおいてアッベ数と屈折率に差を持たせることにより色収差を良好に補正する。 The second lens unit L2 includes a biconvex positive lens G21 (G2p1), an image-side convex meniscus negative lens G22 (G2n1), a biconvex positive lens G23, a biconvex positive lens G24, and a biconcave lens. It is composed of a shaped negative lens G25, a biconvex positive lens G26, and a meniscus negative lens G27 convex to the image side. The lenses G24, G25 and the lenses G26, G27 each form a cemented lens. Chromatic aberration is well corrected by providing a difference in Abbe's number and refractive index in each cemented lens.
負レンズG22には、比較的高分散系となるアッベ数の小さいガラスを負レンズとして使用している。これは、第2レンズ群内にある正レンズで発生する色収差をキャンセルさせる効果を持たせている。 As the negative lens G22, a glass having a small Abbe's number, which is a relatively high-dispersion system, is used as a negative lens. This has the effect of canceling the chromatic aberration that occurs in the positive lens in the second lens group.
実施例2のズームレンズにおいて、第1レンズ群L1の構成は、実施例1と同じである。 In the zoom lens of Example 2, the configuration of the first lens group L1 is the same as that of Example 1. FIG.
第2レンズ群L2は、物体側に凸形状のメニスカス負レンズG21(G2n1)、両凸形状の正レンズG22(G2p1)、物体側に凸形状の正メニスカスレンズG23、両凸形状の正レンズG24、両凹形状の負レンズG25、両凸形状の正レンズG26および像側に凸形状のメニスカス負レンズG27により構成されている。レンズG24,G25とレンズG26,G27はそれぞれ接合レンズを構成している。 The second lens unit L2 includes a meniscus negative lens G21 (G2n1) convex to the object side, a biconvex positive lens G22 (G2p1), a positive meniscus lens G23 convex to the object side, and a biconvex positive lens G24. , a biconcave negative lens G25, a biconvex positive lens G26, and a meniscus negative lens G27 convex toward the image side. The lenses G24, G25 and the lenses G26, G27 each form a cemented lens.
実施例3のズームレンズにおいて、第1レンズ群L1および第2レンズ群L2の構成は、実施例1と同じである。 In the zoom lens of Example 3, the configurations of the first lens group L1 and the second lens group L2 are the same as those of Example 1.
実施例4のズームレンズにおいて、第1レンズ群L1の構成は、実施例1と同じである。 In the zoom lens of Example 4, the configuration of the first lens group L1 is the same as that of Example 1. FIG.
第2レンズ群L2は、両凸形状の正レンズG21(G2p1)、両凹形状の負レンズG22(G2n1)、両凸形状の正レンズG23、物体側に凸形状の負メニスカスレンズG24、物体側に凸形状の正レンズG25、両凸形状の正レンズG26および像側に凸形状のメニスカス負レンズG27により構成されている。レンズG24,G25と、レンズG26,G27はそれぞれ接合レンズを構成している。 The second lens unit L2 includes a biconvex positive lens G21 (G2p1), a biconcave negative lens G22 (G2n1), a biconvex positive lens G23, an object-side convex negative meniscus lens G24, and an object-side lens. It is composed of a convex positive lens G25, a biconvex positive lens G26, and a negative meniscus lens G27 convex to the image side. The lenses G24 and G25 and the lenses G26 and G27 respectively constitute cemented lenses.
上記各実施例の構成により、色収差を良好に補正可能な小型のズームレンズを実現することができる。 With the configuration of each of the above embodiments, it is possible to realize a compact zoom lens capable of satisfactorily correcting chromatic aberration.
なお、各実施例のズームレンズにおいて、レンズの形状や枚数を変更してもよい。また、一部のレンズまたはレンズ群を光軸に対して移動させて手振れ等の振動に伴う像振れを補正するようにしてもよい。 In addition, in the zoom lens of each embodiment, the shape and the number of lenses may be changed. Further, image blurring due to vibration such as camera shake may be corrected by moving some lenses or lens groups with respect to the optical axis.
図9は、各実施例のズームレンズをドームカバー15と併せて使用した本発明の実施例5としての監視カメラの断面(A)と外観(B)を示している。また図10は、各実施例のズームレンズを平板カバー17と併せて使用した本発明の実施例6としての監視カメラの断面(A)と外観(B)を示している。
FIG. 9 shows a cross section (A) and an external appearance (B) of a surveillance camera as Example 5 of the present invention using the zoom lens of each example together with a
各カバーは、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形成された透明カバーであり、数ミリ程度の厚さを有する。これらのカバー15,17を用いる場合は、該カバーの焦点距離や材質の影響を考慮してズームレンズを構成して諸収差を良好に補正することが望ましい。 Each cover is a transparent cover made of a plastic material such as polymethylmethacrylate (PMMA) or polycarbonate (PC), and has a thickness of several millimeters. When these covers 15 and 17 are used, it is desirable to construct the zoom lens in consideration of the influence of the focal length and material of the covers to satisfactorily correct various aberrations.
またISは、ズームレンズの像面に配置された固体撮像素子である。固体撮像素子ISは、ズームレンズにより形成された被写体像を撮像して画像信号を生成する。 Further, IS is a solid-state imaging device arranged on the image plane of the zoom lens. The solid-state imaging device IS captures a subject image formed by the zoom lens and generates an image signal.
図9(B)は、図9(A)に示した監視カメラを示している。カメラ本体10は、室内の天井に取り付けられている。
FIG. 9(B) shows the monitoring camera shown in FIG. 9(A). The
図10(B)は、図10(A)に示した監視カメラを示している。カメラ本体11は、ズームレンズを有するレンズ部16と、該レンズ部16により形成された被写体像を撮像する固体撮像素子12とを収容している。固体撮像素子12からの画像信号は、メモリ部13に記録されたりネットワークケーブル14を介して外部に送信されたりする。
FIG. 10B shows the surveillance camera shown in FIG. 10A. The
上記各監視カメラは、各実施例のズームレンズを用いることにより良好に色収差が補正された高画質の画像を取得することができる。 By using the zoom lens of each embodiment, each of the monitoring cameras described above can obtain a high-quality image in which chromatic aberration is well corrected.
以下、実施例1~4にそれぞれ対応する数値実施例1~4を示す。各数値実施例において、ズームレンズの各面に面番号i(iは自然数)を付している。最も像側の2面は光学ブロックGに相当する平面である。rは各面の曲率半径(mm)、dは面番号iの面と面番号(i+1)の面との間の光軸上のレンズ厚または距離(空気間隔)(mm)、ndは各面を有する光学部材の材料のd線に対する屈折率である。νdは各面を有する光学部材の材料のd線を基準とするアッベ数である。ある材料のアッベ数νdは、フラウンホーファ線のd線(587.6nm)、F線(486.1nm)、C線(656.3nm)における屈折率をNd、NF、NCとするとき、
νd=(Nd-1)/(NF-NC)
で表される。
Numerical Examples 1 to 4 corresponding to Examples 1 to 4, respectively, are shown below. In each numerical example, each surface of the zoom lens is given a surface number i (i is a natural number). The two surfaces closest to the image side are planes corresponding to the optical block G. FIG. r is the radius of curvature of each surface (mm), d is the lens thickness or distance (air gap) (mm) on the optical axis between the surface with surface number i and the surface with surface number (i+1), and nd is each surface is the refractive index for the d-line of the material of the optical member having νd is the Abbe number of the material of the optical member having each surface with respect to the d-line. The Abbe number νd of a certain material is given by
νd = (Nd-1)/(NF-NC)
is represented by
焦点距離(mm)、Fナンバーおよび半画角(°)は光学系が無限遠物体に合焦した状態での値である。レンズ全長は、光学系の最前面(最も物体側のレンズ面)から最終面(最も像側のレンズ面)までの光軸上の距離にバックフォーカスBFを加えた長さである。バックフォーカスBFは、光学系の最終面から像面までの距離である。 Focal length (mm), F-number and half angle of view (°) are values when the optical system is focused on an object at infinity. The total lens length is the length obtained by adding the back focus BF to the distance on the optical axis from the frontmost lens surface (the lens surface closest to the object side) to the final surface (the lens surface closest to the image side) of the optical system. Back focus BF is the distance from the final surface of the optical system to the image plane.
面番号に付された「*」は、その面が非球面形状を有する面であることを意味する。非球面形状は、光軸方向をx軸、光軸に直交する方向をh軸、光の進行方向を正とし、Rを近軸曲率半径、kを円錐定数、A4,A6,A8を非球面係数とするとき、以下の式で表される。非球面係数の「e-x」は10-xを意味する。 The "*" attached to the surface number means that the surface has an aspherical shape. The aspheric shape has the x-axis in the direction of the optical axis, the h-axis in the direction perpendicular to the optical axis, the positive direction in which light travels, R being the paraxial radius of curvature, k being the conic constant, and A4, A6 and A8 being the aspheric surfaces. When used as a coefficient, it is represented by the following formula. The aspheric coefficient "ex" means 10 -x .
x=(h2/R)/[1+{1-(1+k)(h/R)2}1/2+A4×h4+A6×h6
+A8×h8
数値実施例1~4における前述した条件式(1)~(11)に対応する値を表1にまとめて示す。
x=(h 2 /R)/[1+{1−(1+k)(h/R) 2 } 1/2 +A4×h 4 +A6×h 6
+A8× h8
Table 1 summarizes the values corresponding to the above-described conditional expressions (1) to (11) in Numerical Examples 1 to 4.
[数値実施例1]
面データ
面番号 r d nd νd
1 21.502 0.90 1.90366 31.3
2 7.788 4.46
3 -21.565 0.60 1.63854 55.4
4 10.725 1.54
5 14.781 2.20 1.95906 17.5
6 52.785 (可変)
7(絞り) ∞ (可変)
8 20.494 2.15 1.69680 55.5 (G2p1)
9 -16.032 0.45
10 -10.043 0.50 1.84666 23.8 (G2n1)
11 -23.647 0.15
12 8.305 2.60 1.49700 81.5
13 -47.741 0.15
14 16.925 2.05 1.95906 17.5
15 -528.565 0.45 1.75520 27.5
16 6.07 0.59
17 11.21 4.30 1.67790 55.3
18 -4.398 0.50 1.90366 31.3
19 -16.019 (可変)
20 ∞ 0.50 1.51633 64.1
像面 ∞
各種データ
ズーム比 2.8
広角 中間 望遠
焦点距離 3.4 6.46 9.52
Fナンバー 1.88 2.41 3.40
半画角 46.64 29.13 20.72
像高 3.6 3.6 3.6
レンズ全長
(In air) 49.86 41.13 40.34
BF(In air) 6.74 10.35 13.95
間隔 広角 中間 望遠
d 6 11.32 2.59 1.80
d 7 8.22 4.61 1.00
d19 4.16 7.77 11.38
各群焦点距離
1 -8.66
2 10.22
[数値実施例2]
面データ
面番号 r d nd νd
1 17.745 0.90 1.90366 31.3
2 7.783 4.90
3 -23.958 0.60 1.65160 58.5
4 9.736 1.61
5 13.108 2.20 1.95906 17.5
6 32.139 (可変)
7(絞り) ∞ (可変)
8 17.04 0.50 1.84666 23.8 (G2n1)
9 9.977 0.45
10 14.613 2.15 1.69680 55.5 (G2p1)
11 -43.49 0.15
12 7.413 2.60 1.49700 81.5
13 86.404 1.44
14 32.059 2.05 1.95906 17.5
15 -33.121 0.45 1.76182 26.5
16 6.133 0.37
17 7.598 5.02 1.61405 55.0
18 -4.90 0.50 1.90366 31.3
19 -11.919 (可変)
20 ∞ 0.50 1.51633 64.1
像面 ∞
各種データ
ズーム比 2.8
広角 中間 望遠
焦点距離 3.4 6.46 9.52
Fナンバー 1.88 2.36 3.35
半画角 46.64 29.13 20.72
像高 3.6 3.6 3.6
レンズ全長
(In air) 52.88 43.94 43.26
BF(In air) 6.76 10.67 14.57
間隔 広角 中間 望遠
d 6 11.62 2.68 2.00
d 7 8.61 4.71 0.80
d19 3.90 7.81 11.72
各群焦点距離
1 -8.50
2 10.85
[数値実施例3]
面データ
面番号 r d nd νd
1 19.243 0.90 1.90366 31.3
2 7.737 5.06
3 -20.062 0.60 1.63854 55.4
4 11.653 1.57
5 15.945 2.20 1.95906 17.5
6 57.508 (可変)
7(絞り) ∞ (可変)
8 25.167 2.19 1.71999 50.2 (G2p1)
9 -13.963 0.45
10 -9.848 0.50 1.85478 24.8 (G2n1)
11 -23.397 0.15
12 8.597 3.10 1.43700 95.1
13 -34.024 0.15
14 23.993 2.23 1.95906 17.5
15 -28.772 0.45 1.76182 26.5
16 6.681 0.49
17 9.42 4.89 1.62041 60.3
18 -4.90 0.50 1.90366 31.3
19 -13.785 (可変)
20 ∞ 0.50 1.51633 64.1
像面 ∞
各種データ
ズーム比 2.8
広角 中間 望遠
焦点距離 3.4 6.45 9.50
Fナンバー 1.78 2.23 3.00
半画角 46.64 29.16 20.75
像高 3.6 3.6 3.6
レンズ全長
(In air) 52.86 43.45 42.47
BF(In air) 6.80 10.51 14.23
間隔 広角 中間 望遠
d 6 12.39 2.98 2.00
d 7 8.23 4.52 0.80
d19 4.06 7.77 11.49
各群焦点距離
1 -8.80
2 10.72
[数値実施例4]
面データ
面番号 r d nd νd
1 48.046 0.90 1.90366 31.3
2 10.503 3.41
3 -40.332 0.60 1.6968 55.5
4 11.586 2.86
5 19.066 2.20 1.94595 18.0
6 74.008 (可変)
7(絞り) ∞ (可変)
*8 15.83 1.83 1.7645 49.1 (G2p1)
9 -190.123 0.27
10 -72.654 0.45 1.85896 22.7 (G2n1)
11 57.777 0.15
12 10.681 2.65 1.497 81.5
13 -20.85 1.80
14 15.393 0.50 1.60342 38.0
15 5.00 2.61 1.497 81.5
16 6.849 0.70
17 12.29 4.30 1.6935 50.8
18 -5.704 0.50 1.91082 35.3
19 -28.483 (可変)
20 ∞ 0.50 1.51633 64.1
像面 ∞
非球面データ
第8面
K = 0.00000e+000 A 4=-1.39180e-004 A 6=-6.84237e-007
A 8=-9.98469e-009
各種データ
ズーム比 2.92
広角 中間 望遠
焦点距離 3.59 7.04 10.49
Fナンバー 1.84 2.4 3.33
半画角 45.08 27.09 18.95
像高 3.6 3.6 3.6
レンズ全長
(In air) 53.80 42.60 41.30
BF(In air) 5.34 9.19 13.04
間隔 広角 中間 望遠
d 6 14.37 3.17 1.86
d 7 8.37 4.52 0.67
d19 3.05 6.90 10.75
各群焦点距離
1 -9.94
2 11.1
[Numerical Example 1]
Plane data
Face number rd nd νd
1 21.502 0.90 1.90366 31.3
2 7.788 4.46
3 -21.565 0.60 1.63854 55.4
4 10.725 1.54
5 14.781 2.20 1.95906 17.5
6 52.785 (variable)
7 (aperture) ∞ (variable)
8 20.494 2.15 1.69680 55.5 (G2p1)
9 -16.032 0.45
10 -10.043 0.50 1.84666 23.8 (G2n1)
11 -23.647 0.15
12 8.305 2.60 1.49700 81.5
13 -47.741 0.15
14 16.925 2.05 1.95906 17.5
15 -528.565 0.45 1.75520 27.5
16 6.07 0.59
17 11.21 4.30 1.67790 55.3
18 -4.398 0.50 1.90366 31.3
19 -16.019 (Variable)
20 ∞ 0.50 1.51633 64.1
Image plane ∞
Various data
Zoom ratio 2.8
wide-angle medium-telephoto
Focal length 3.4 6.46 9.52
F number 1.88 2.41 3.40
Half angle of view 46.64 29.13 20.72
Image height 3.6 3.6 3.6
Lens length (in air) 49.86 41.13 40.34
BF (in air) 6.74 10.35 13.95
Spacing Wide Medium Telephoto
d6 11.32 2.59 1.80
d7 8.22 4.61 1.00
d19 4.16 7.77 11.38
Focal length of each group
1-8.66
2 10.22
[Numerical Example 2]
Plane data
Face number rd nd νd
1 17.745 0.90 1.90366 31.3
2 7.783 4.90
3 -23.958 0.60 1.65160 58.5
4 9.736 1.61
5 13.108 2.20 1.95906 17.5
6 32.139 (variable)
7 (aperture) ∞ (variable)
8 17.04 0.50 1.84666 23.8 (G2n1)
9 9.977 0.45
10 14.613 2.15 1.69680 55.5 (G2p1)
11 -43.49 0.15
12 7.413 2.60 1.49700 81.5
13 86.404 1.44
14 32.059 2.05 1.95906 17.5
15 -33.121 0.45 1.76182 26.5
16 6.133 0.37
17 7.598 5.02 1.61405 55.0
18 -4.90 0.50 1.90366 31.3
19 -11.919 (variable)
20 ∞ 0.50 1.51633 64.1
Image plane ∞
Various data
Zoom ratio 2.8
wide-angle medium-telephoto
Focal length 3.4 6.46 9.52
F number 1.88 2.36 3.35
Half angle of view 46.64 29.13 20.72
Image height 3.6 3.6 3.6
Lens length (in air) 52.88 43.94 43.26
BF (in air) 6.76 10.67 14.57
Spacing Wide Medium Telephoto
d6 11.62 2.68 2.00
d7 8.61 4.71 0.80
d19 3.90 7.81 11.72
Focal length of each group
1-8.50
2 10.85
[Numerical Example 3]
Plane data
Face number rd nd νd
1 19.243 0.90 1.90366 31.3
2 7.737 5.06
3 -20.062 0.60 1.63854 55.4
4 11.653 1.57
5 15.945 2.20 1.95906 17.5
6 57.508 (variable)
7 (aperture) ∞ (variable)
8 25.167 2.19 1.71999 50.2 (G2p1)
9 -13.963 0.45
10 -9.848 0.50 1.85478 24.8 (G2n1)
11 -23.397 0.15
12 8.597 3.10 1.43700 95.1
13 -34.024 0.15
14 23.993 2.23 1.95906 17.5
15 -28.772 0.45 1.76182 26.5
16 6.681 0.49
17 9.42 4.89 1.62041 60.3
18 -4.90 0.50 1.90366 31.3
19 -13.785 (variable)
20 ∞ 0.50 1.51633 64.1
Image plane ∞
Various data
Zoom ratio 2.8
wide-angle medium-telephoto
Focal length 3.4 6.45 9.50
F number 1.78 2.23 3.00
Half angle of view 46.64 29.16 20.75
Image height 3.6 3.6 3.6
Lens length (in air) 52.86 43.45 42.47
BF (in air) 6.80 10.51 14.23
Spacing Wide Medium Telephoto
d6 12.39 2.98 2.00
d7 8.23 4.52 0.80
d19 4.06 7.77 11.49
Focal length of each group
1-8.80
2 10.72
[Numerical Example 4]
Plane data
Face number rd nd νd
1 48.046 0.90 1.90366 31.3
2 10.503 3.41
3 -40.332 0.60 1.6968 55.5
4 11.586 2.86
5 19.066 2.20 1.94595 18.0
6 74.008 (variable)
7 (aperture) ∞ (variable)
*8 15.83 1.83 1.7645 49.1 (G2p1)
9 -190.123 0.27
10 -72.654 0.45 1.85896 22.7 (G2n1)
11 57.777 0.15
12 10.681 2.65 1.497 81.5
13 -20.85 1.80
14 15.393 0.50 1.60342 38.0
15 5.00 2.61 1.497 81.5
16 6.849 0.70
17 12.29 4.30 1.6935 50.8
18 -5.704 0.50 1.91082 35.3
19 -28.483 (variable)
20 ∞ 0.50 1.51633 64.1
Image plane ∞
aspherical data
8th side
K = 0.00000e+000 A4=-1.39180e-004 A6=-6.84237e-007
A8=-9.98469e-009
Various data
Zoom ratio 2.92
wide-angle medium-telephoto
Focal length 3.59 7.04 10.49
F number 1.84 2.4 3.33
Half angle of view 45.08 27.09 18.95
Image height 3.6 3.6 3.6
Lens length (in air) 53.80 42.60 41.30
BF (in air) 5.34 9.19 13.04
Spacing Wide Medium Telephoto
d6 14.37 3.17 1.86
d7 8.37 4.52 0.67
d19 3.05 6.90 10.75
Focal length of each group
1-9.94
2 11.1
[撮像システム]
なお、各実施例のズームレンズと、ズームレンズを制御する制御部とを含む撮像システム(監視カメラシステム)を構成してもよい。この場合、制御部は、ズーミングやフォーカシングに際して各レンズ群が上述したように移動するようズームレンズを制御することができる。このとき、制御部がズームレンズと一体的に構成されている必要はなく、制御部をズームレンズとは別体として構成してもよい。例えば、ズームレンズの各レンズを駆動する駆動部に対して遠方に配置された制御部(制御装置)が、ズームレンズを制御するための制御信号(命令)を送る送信部を備える構成を採用してもよい。このような制御部によれば、ズームレンズを遠隔操作することができる。
[Imaging system]
Note that an imaging system (surveillance camera system) including the zoom lens of each embodiment and a control unit that controls the zoom lens may be configured. In this case, the controller can control the zoom lens so that each lens group moves as described above during zooming and focusing. At this time, the controller does not need to be configured integrally with the zoom lens, and the controller may be configured separately from the zoom lens. For example, a configuration in which a control unit (control device) disposed far from a driving unit that drives each lens of a zoom lens includes a transmission unit that transmits a control signal (command) for controlling the zoom lens is adopted. may According to such a controller, the zoom lens can be remotely controlled.
また、ズームレンズを遠隔操作するためのコントローラーやボタンなどの操作部を制御部に設けることで、ユーザーの操作部への入力に応じてズームレンズを制御する構成を採ってもよい。例えば、操作部として拡大ボタン及び縮小ボタンを設け、ユーザーが拡大ボタンを押したらズームレンズの倍率が大きくなり、ユーザーが縮小ボタンを押したらズームレンズの倍率が小さくなるように、制御部からズームレンズの駆動部に信号が送られるように構成すればよい。 Further, by providing an operation unit such as a controller and buttons for remotely operating the zoom lens in the control unit, the zoom lens may be controlled according to the user's input to the operation unit. For example, an enlargement button and a reduction button are provided as an operation unit, and the control unit controls the zoom lens so that when the user presses the enlargement button, the magnification of the zoom lens increases, and when the user presses the reduction button, the magnification of the zoom lens decreases. A signal may be sent to the driving section of the .
また、撮像システムは、ズームレンズのズームに関する情報(移動状態)を表示する液晶パネル等の表示部を有していてもよい。ズームレンズのズームに関する情報とは、例えばズーム倍率(ズーム状態)や各レンズ群の移動量(移動状態)である。この場合、表示部に示されるズームレンズのズームに関する情報を見ながら、操作部を介してユーザーがズームレンズを遠隔操作することができる。このとき、例えばタッチパネルなどを採用することで表示部と操作部とを一体化してもよい。 The imaging system may also have a display unit such as a liquid crystal panel that displays information (movement state) regarding zooming of the zoom lens. The information about the zoom of the zoom lens is, for example, the zoom magnification (zoom state) and the movement amount (movement state) of each lens group. In this case, the user can remotely operate the zoom lens via the operation unit while viewing information about the zoom of the zoom lens displayed on the display unit. At this time, the display unit and the operation unit may be integrated by adopting a touch panel or the like.
以上説明した各実施例は代表的な例にすぎず、本発明の実施に際しては、各実施例に対して種々の変形や変更が可能である。 Each embodiment described above is merely a representative example, and various modifications and changes can be made to each embodiment in carrying out the present invention.
L1 第1レンズ群
L2 第2レンズ群
IP 像面
G2p1 正レンズ
G2n1 負レンズ
L1 First lens group L2 Second lens group IP Image plane G2p1 Positive lens G2n1 Negative lens
Claims (12)
負の屈折力を有する第1レンズ群と、
正の屈折力を有する第2レンズ群とからなり、
ズーミングに際して前記第1および第2レンズ群の間隔が変化し、
前記第2レンズ群は、最も物体側に配置された正または負の屈折力を有する第1レンズと、該第1レンズの像側に隣り合って配置された、該第1レンズと符号が逆の屈折力を有する第2レンズと、前記第2レンズよりも像側に配置された少なくとも2枚の正レンズと1枚の負レンズを含んでおり、
前記第2レンズ群には、少なくとも2組の接合レンズが含まれ、該2組の接合レンズは互いに符号が異なる屈折力を有しており、
前記第1レンズ群の焦点距離をf1、前記第2レンズ群の焦点距離をf2、前記第1レンズおよび前記第2レンズのうち負の屈折力を有するレンズのd線を基準とするアッベ数をνn1、前記第2レンズ群の広角端での横倍率をβ2w、前記第2レンズ群の望遠端での横倍率をβ2t、前記2組の接合レンズのうち正の屈折力を有する接合レンズの焦点距離をfG2cp、負の屈折力を有する接合レンズの焦点距離をfG2cnとするとき、
-1.30≦f1/f2≦-0.65
15≦νn1≦31
2.0≦β2t/β2w≦6.0
0.70≦|fG2cp/fG2cn|≦1.30
なる条件を満足することを特徴とするズームレンズ。 Arranged in order from the object side to the image side,
a first lens group having negative refractive power;
and a second lens group having a positive refractive power,
the distance between the first and second lens groups changes during zooming,
The second lens group includes a first lens having a positive or negative refractive power disposed closest to the object side, and a sign opposite to the first lens disposed adjacent to the image side of the first lens. and at least two positive lenses and one negative lens arranged closer to the image side than the second lens,
The second lens group includes at least two sets of cemented lenses, and the two sets of cemented lenses have refractive powers with different signs,
f1 is the focal length of the first lens group; f2 is the focal length of the second lens group; νn1, β2w is the lateral magnification of the second lens group at the wide-angle end, β2t is the lateral magnification of the second lens group at the telephoto end , and the focal point of the cemented lens having positive refractive power among the two sets of cemented lenses When the distance is fG2cp and the focal length of the cemented lens having negative refractive power is fG2cn ,
-1.30≤f1/f2≤-0.65
15≦νn1≦31
2.0≤β2t/β2w≤6.0
0.70≦|fG2cp/fG2cn|≦1.30
A zoom lens characterized by satisfying the following condition.
前記空気レンズの物体側の面の曲率半径をRs1、前記空気レンズの像側の面の曲率半径をRs2とするとき、
0.10≦|(Rs1-Rs2)/(Rs1+Rs2)|≦0.65
なる条件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。 In the second lens group, an air lens is formed by an air gap between the first lens and the second lens,
When the radius of curvature of the object-side surface of the air lens is Rs1 and the radius of curvature of the image-side surface of the air lens is Rs2,
0.10≦|(Rs1−Rs2)/(Rs1+Rs2)|≦0.65
2. The zoom lens according to claim 1, which satisfies the following condition:
前記第1レンズ群の前記正レンズのd線を基準とするアッベ数をνd1p、前記第1レンズ群の前記正レンズのd線に対する屈折率をnd1pとするとき、
15≦νd1p≦25
1.90≦nd1p≦2.25
なる条件を満足することを特徴とする請求項1または2に記載のズームレンズ。 The first lens group is composed of a meniscus negative lens arranged from the object side to the image side, a negative lens having concave surfaces on the object side and the image side, and a positive lens having a convex surface on the object side. ,
When the Abbe number of the positive lens of the first lens group with respect to the d-line as a reference is νd1p, and the refractive index of the positive lens of the first lens group with respect to the d-line is nd1p,
15≤νd1p≤25
1.90≦nd1p≦2.25
3. The zoom lens according to claim 1, wherein the following condition is satisfied.
75≦νd2p≦100
なる条件を満足することを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載のズームレンズ。 In the second lens group, when the Abbe number of one of the at least two positive lenses arranged on the image side of the second lens with respect to the d-line as a reference is νd2p,
75≦νd2p≦100
4. The zoom lens according to any one of claims 1 to 3 , wherein the following condition is satisfied.
前記開口絞りはズーミングに際して不動であることを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載のズームレンズ。 Having an aperture stop between the first lens group and the second lens group,
5. The zoom lens according to claim 1 , wherein said aperture stop is stationary during zooming.
0.75≦|M1/f1|≦1.45
なる条件を満足することを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載のズームレンズ。 When the amount of movement of the first lens group during zooming from the wide-angle end to the telephoto end is M1,
0.75≦|M1/f1|≦1.45
6. The zoom lens according to any one of claims 1 to 5 , wherein the following condition is satisfied.
0.50≦|M2/f2|≦0.95
なる条件を満足することを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載のズームレンズ。 When the amount of movement of the second lens group during zooming from the wide-angle end to the telephoto end is M2,
0.50≦|M2/f2|≦0.95
7. The zoom lens according to any one of claims 1 to 6, wherein the following condition is satisfied.
前記ズームレンズにより形成された被写体像を撮像する撮像素子を有することを特徴とする光学機器。 a zoom lens according to any one of claims 1 to 7;
An optical apparatus comprising an imaging element for imaging a subject image formed by the zoom lens.
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