JP7211926B2 - Zoom lens and imaging device - Google Patents
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Description
本開示の技術は、ズームレンズ、および撮像装置に関する。 The technology of the present disclosure relates to zoom lenses and imaging devices.
従来、国境、森林、および港湾等での遠方監視用のカメラにズームレンズが用いられている。このような用途では夜間の撮影、および、霧又は煙等の悪視野状態の撮影に近赤外光が利用されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, zoom lenses are used in cameras for remote surveillance at borders, forests, harbors, and the like. In such applications, near-infrared light is used for nighttime photography and for photography in poor viewing conditions such as fog or smoke.
近赤外光を意識したズームレンズとしては例えば、下記特許文献1および特許文献2に記載されたレンズ系が知られている。特許文献1および特許文献2には、物体側から順に、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レンズ群とを備えたズームレンズが記載されている。
For example, lens systems disclosed in
近赤外光のなかでも波長1000nm~2000nmの帯域として分類されうるSWIR(Short Wave Infra-Red:短波赤外)光は有用性が高い。近年では、可視域からSWIR域までの波長域にわたって色収差が補正されたレンズ系に対する要望が高まってきている。このような広帯域の色収差補正を実現しながら、その他の光学性能も良好に保持しようとすると、レンズ系が大型化しやすい。しかしながら、近年では装置のコンパクト性に対する要望も強くなってきている。 Among near-infrared light, SWIR (Short Wave Infra-Red) light, which can be classified as a wavelength band of 1000 nm to 2000 nm, is highly useful. In recent years, there has been an increasing demand for lens systems in which chromatic aberration is corrected over the wavelength range from the visible range to the SWIR range. If an attempt is made to maintain other optical performances well while achieving such wideband chromatic aberration correction, the size of the lens system tends to increase. However, in recent years, there has been a strong demand for compactness of the apparatus.
本開示は、上記事情に鑑みなされたものであり、レンズ系の大型化を抑制しながら、可視域からSWIR域までの波長域に対応可能であり、高性能を実現可能なズームレンズ、およびこのズームレンズを備えた撮像装置を提供することを目的とする。 The present disclosure has been made in view of the above circumstances, and a zoom lens capable of supporting a wavelength range from the visible range to the SWIR range while suppressing an increase in the size of the lens system, and capable of achieving high performance. It is an object of the present invention to provide an imaging device with a zoom lens.
本開示の一態様に係るズームレンズは、物体側から像側へ順に、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、第4レンズ群とからなり、変倍の際に、第1レンズ群は像面に対して固定されており、第2レンズ群および第3レンズ群は隣り合うレンズ群との間隔を変化させて光軸に沿って移動し、全てのレンズ群の各レンズについて、F線における屈折率をnF、波長1970.09nmにおける屈折率をn1970、C線における屈折率をnCとし、部分分散比θをθ=(nC-n1970)/(nF-nC)と定義し、第2レンズ群の全てのレンズのθの平均をθ2ave、無限遠物体に合焦した状態の望遠端での入射瞳の直径をEPt、最大像高をHhとした場合、下記条件式(1)および(2)を満足する。
1.1<θ2ave<1.7 (1)
3<EPt/(2×Hh)<10 (2)
A zoom lens according to an aspect of the present disclosure includes, in order from an object side to an image side, a first lens group having positive refractive power, a second lens group having negative refractive power, and a second lens group having positive refractive power. It consists of three lens groups and a fourth lens group. During zooming, the first lens group is fixed with respect to the image plane, and the second and third lens groups are adjacent lens groups. Moving along the optical axis with varying spacing, let nF be the refractive index at the F line, n1970 be the refractive index at the wavelength of 1970.09 nm, and nC be the refractive index at the C line for each lens in all the lens groups. The dispersion ratio θ is defined as θ=(nC−n1970)/(nF−nC), the average of θ of all the lenses in the second lens group is θ2ave, and the incidence at the telephoto end in a state focused on an infinite object If the pupil diameter is EPt and the maximum image height is Hh, the following conditional expressions (1) and (2) are satisfied.
1.1<θ2ave<1.7 (1)
3<EPt/(2×Hh)<10 (2)
上記態様のズームレンズは、下記条件式(1-1)および(2-1)の少なくとも一方を満足することが好ましい。
1.25<θ2ave<1.5 (1-1)
4<EPt/(2×Hh)<9 (2-1)
The zoom lens of the above aspect preferably satisfies at least one of the following conditional expressions (1-1) and (2-1).
1.25<θ2ave<1.5 (1-1)
4<EPt/(2×Hh)<9 (2-1)
上記態様のズームレンズは、
第1レンズ群の全てのレンズのθの平均をθ1ave、
第1レンズ群の全ての正レンズのθの平均をθ1Pave、
第1レンズ群の全ての負レンズのθの平均をθ1Nave、
第2レンズ群の全ての正レンズのθの平均をθ2Pave、
第2レンズ群の全ての負レンズのθの平均をθ2Nave、
第3レンズ群の全てのレンズのθの平均をθ3ave、
第3レンズ群の全ての正レンズのθの平均をθ3Pave、
第3レンズ群の全ての負レンズのθの平均をθ3Nave、
第4レンズ群の全ての正レンズのθの平均をθ4Pave、
第4レンズ群の全ての負レンズのθの平均をθ4Nave、
d線における第1レンズ群の焦点距離をf1、
d線における第2レンズ群の焦点距離をf2、
無限遠物体に合焦した状態の望遠端でのd線におけるズームレンズの焦点距離をft、
とした場合、下記条件式(4)および(6)~(13)の少なくとも1つを満足することが好ましい。
-0.5<θ2Pave-θ2Nave<0.05 (4)
-0.7<θ4Pave-θ4Nave<0 (6)
0<θ3Pave-θ3Nave<0.8 (7)
-0.2<f2/f1<-0.1 (8)
-0.08<f2/ft<-0.03 (9)
0.3<f1/ft<0.6 (10)
1.9<θ1ave<2.15 (11)
0<θ1Pave-θ1Nave<0.2 (12)
1.4<θ3ave<2.1 (13)
The zoom lens of the above aspect is
θ1ave is the average of θ of all the lenses in the first lens group,
θ1Pave is the average of θ of all the positive lenses in the first lens group,
θ1Nave is the average of θ of all the negative lenses in the first lens group,
θ2Pave is the average of θ of all the positive lenses in the second lens group,
θ2Nave is the average of θ of all the negative lenses in the second lens group,
θ3ave is the average of θ of all the lenses in the third lens group,
θ3Pave is the average of θ of all the positive lenses in the third lens group,
θ3Nave is the average of θ of all the negative lenses in the third lens group,
θ4Pave is the average of θ of all the positive lenses in the fourth lens group,
θ4Nave is the average of θ of all the negative lenses in the fourth lens group,
f1 is the focal length of the first lens group on the d-line,
f2 is the focal length of the second lens group on the d-line,
ft is the focal length of the zoom lens on the d-line at the telephoto end when focused on an object at infinity,
, it is preferable to satisfy at least one of the following conditional expressions (4) and (6) to (13).
−0.5<θ2Pave-θ2Nave<0.05 (4)
−0.7<θ4Pave−θ4Nave<0 (6)
0<θ3Pave−θ3Nave<0.8 (7)
-0.2<f2/f1<-0.1 (8)
-0.08<f2/ft<-0.03 (9)
0.3<f1/ft<0.6 (10)
1.9<θ1ave<2.15 (11)
0<θ1Pave−θ1Nave<0.2 (12)
1.4<θ3ave<2.1 (13)
また、上記態様のズームレンズは、全てのレンズ群の各レンズについて、d線における屈折率をnd、F線における屈折率をnF、C線における屈折率をnCとし、アッベ数νをν=(nd-1)/(nF-nC)と定義し、
第2レンズ群の全てのレンズのνの平均をν2ave、
第4レンズ群の全ての正レンズのνの平均をν4Pave、
第4レンズ群の全ての負レンズのνの平均をν4Nave、
とした場合、下記条件式(3)、(3-1)および(5)の少なくとも1つを満足することが好ましい。
20<ν2ave<45 (3)
25<ν2ave<35 (3-1)
-20<ν4Pave-ν4Nave<5 (5)
Further, in the zoom lens of the above aspect, for each lens in all the lens groups, the refractive index for the d-line is nd, the refractive index for the F-line is nF, the refractive index for the C-line is nC, and the Abbe number ν is ν=( nd-1)/(nF-nC),
ν2ave is the average of ν of all the lenses in the second lens group,
ν4Pave is the average of ν of all the positive lenses in the fourth lens group,
ν4Nave is the average of ν of all the negative lenses in the fourth lens group,
, it is preferable to satisfy at least one of the following conditional expressions (3), (3-1) and (5).
20<ν2ave<45 (3)
25<ν2ave<35 (3-1)
−20<ν4Pave−ν4Nave<5 (5)
第1レンズ群は、物体側から像側へ順に、互いに異符号の屈折力を有する2枚のレンズが接合された接合レンズを含み正の屈折力を有する第1aレンズ群と、正の屈折力を有する第1bレンズ群と、正の屈折力を有する第1cレンズ群とからなり、合焦の際に第1bレンズ群のみが光軸に沿って移動するように構成してもよい。その場合、第1bレンズ群は、正レンズと負レンズとが物体側から順に接合された接合レンズからなることが好ましい。 The first lens group comprises, in order from the object side to the image side, a 1a lens group having a positive refractive power including a cemented lens in which two lenses having refractive powers of opposite signs are cemented, and a positive refractive power. and a 1c lens group having positive refractive power, and only the 1b lens group may move along the optical axis during focusing. In that case, the 1b lens group preferably consists of a cemented lens in which a positive lens and a negative lens are cemented in order from the object side.
第2レンズ群は、物体側から像側へ順に、像側の面が凹面である負レンズと、負レンズと正レンズとが物体側から順に接合された接合レンズと、正レンズと負レンズとが物体側から順に接合された接合レンズとからなることが好ましい。 The second lens group comprises, in order from the object side to the image side, a negative lens whose surface on the image side is concave, a cemented lens in which a negative lens and a positive lens are cemented in order from the object side, and a positive lens and a negative lens. is preferably composed of a cemented lens cemented in order from the object side.
広角端から望遠端への変倍の際に、第2レンズ群と第3レンズ群とはそれぞれの横倍率が-1倍の点を同時に通ることが好ましい。 When zooming from the wide-angle end to the telephoto end, it is preferable that the second lens group and the third lens group simultaneously pass through the -1x lateral magnification point.
本開示の別の態様に係る撮像装置は、本開示の上記態様に係るズームレンズを備えている。 An imaging device according to another aspect of the present disclosure includes the zoom lens according to the above aspects of the present disclosure.
なお、本明細書の「~からなり」、「~からなる」は、挙げられた構成要素以外に、実質的に屈折力を有さないレンズ、並びに、絞り、フィルタ、およびカバーガラス等のレンズ以外の光学要素、並びに、レンズフランジ、レンズバレル、撮像素子、および手振れ補正機構等の機構部分、等が含まれていてもよいことを意図する。 In addition, "consisting of" and "consisting of" in this specification refer to lenses that have substantially no refractive power, and lenses such as diaphragms, filters, and cover glasses, in addition to the listed components. It is intended that other optical elements, lens flanges, lens barrels, imaging elements, and mechanical parts such as image stabilization mechanisms may be included.
なお、本明細書において、「正の屈折力を有する~群」は、群全体として正の屈折力を有することを意味する。同様に「負の屈折力を有する~群」は、群全体として負の屈折力を有することを意味する。「正の屈折力を有するレンズ」と「正レンズ」とは同義である。「負の屈折力を有するレンズ」と「負レンズ」とは同義である。「~レンズ群」は、複数のレンズからなる構成に限らず、1枚のみのレンズからなる構成としてもよい。 In the present specification, the phrase "a group having positive refractive power" means that the group as a whole has positive refractive power. Similarly, "a group having negative refractive power" means that the group as a whole has negative refractive power. A "lens having positive refractive power" and a "positive lens" are synonymous. The terms “lens having negative refractive power” and “negative lens” are synonymous. The "-lens group" is not limited to a structure consisting of a plurality of lenses, and may be a structure consisting of only one lens.
複合非球面レンズ(球面レンズと、その球面レンズ上に形成された非球面形状の膜とが一体的に構成されて、全体として1つの非球面レンズとして機能するレンズ)は、接合レンズとは見なさず、1枚のレンズとして扱う。非球面を含むレンズに関する、屈折力の符号および面形状は、近軸領域で考えることにする。 A compound aspherical lens (a lens that functions as a single aspherical lens as a whole by integrally forming a spherical lens and an aspherical film formed on the spherical lens) is not considered a cemented lens. treated as a single lens. The sign of refractive power and surface shape for lenses containing aspherical surfaces are considered in the paraxial region.
条件式で用いている「焦点距離」は、近軸焦点距離である。条件式で用いている値は、部分分散比以外、無限遠物体に合焦した状態において、d線を基準とした場合の値である。本明細書に記載の「d線」、「C線」、「F線」、「g線」、および「t線」は輝線である。d線の波長は587.56nm、C線の波長は656.27nm、F線の波長は486.13nm、g線の波長は435.83nm、t線の波長は1013.98nmである。本明細書において、「近赤外」は波長700nm~2000nmの帯域を意味し、「SWIR」は波長1000nm~2000nmの帯域を意味する。波長の単位として用いている「nm」はナノメートルである。 The "focal length" used in the conditional expression is the paraxial focal length. The values used in the conditional expressions, other than the partial dispersion ratio, are values when the d-line is used as a reference when an object at infinity is focused. The "d-lines," "C-lines," "F-lines," "g-lines," and "t-lines" referred to herein are emission lines. The d-line has a wavelength of 587.56 nm, the C-line has a wavelength of 656.27 nm, the F-line has a wavelength of 486.13 nm, the g-line has a wavelength of 435.83 nm, and the t-line has a wavelength of 1013.98 nm. As used herein, "near-infrared" means a wavelength band of 700 nm to 2000 nm, and "SWIR" means a wavelength band of 1000 nm to 2000 nm. "nm" used as a unit of wavelength is nanometer.
本開示の技術によれば、レンズ系の大型化を抑制しながら、可視域からSWIR域までの波長域に対応可能であり、高性能を実現可能なズームレンズ、およびこのズームレンズを備えた撮像装置を提供することができる。 According to the technology of the present disclosure, a zoom lens capable of supporting a wavelength range from the visible range to the SWIR range while suppressing an increase in the size of the lens system, and capable of achieving high performance, and an imaging device equipped with this zoom lens Equipment can be provided.
以下、本開示の技術に係る実施形態の一例について図面を参照して説明する。図1は、本開示の一実施形態に係るズームレンズの広角端における構成を示す断面図と移動軌跡を示す図である。図2は、このズームレンズの構成と光束を示す断面図である。図1および図2に示す例は後述の実施例1のズームレンズに対応している。図1の断面図および図2では、無限遠物体に合焦している状態を示し、左側が物体側、右側が像側である。図2では、「WIDE」と付した上段に広角端状態を示し、「MIDDLE」と付した中段に中間焦点距離状態を示し、「TELE」と付した下段に望遠端状態を示す。図2では、光束として、広角端状態における軸上光束waおよび最大画角の光束wb、中間焦点距離状態における軸上光束maおよび最大画角の光束mb、望遠端状態における軸上光束taおよび最大画角の光束tbを示す。以下では主に図1を参照しながら本開示の一実施形態に係るズームレンズについて説明する。 An example of an embodiment according to the technology of the present disclosure will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration at the wide-angle end of a zoom lens according to an embodiment of the present disclosure and a diagram showing a movement trajectory. FIG. 2 is a cross-sectional view showing the configuration of this zoom lens and the luminous flux. The examples shown in FIGS. 1 and 2 correspond to the zoom lens of Example 1 described later. The sectional view of FIG. 1 and FIG. 2 show a state in which an object at infinity is focused, the left side being the object side and the right side being the image side. In FIG. 2, the upper row labeled "WIDE" shows the wide-angle end state, the middle row labeled "MIDDLE" shows the intermediate focal length state, and the lower row labeled "TELE" shows the telephoto end state. In FIG. 2, the luminous fluxes are the axial luminous flux wa in the wide-angle end state and the luminous flux wb at the maximum angle of view, the axial luminous flux ma in the intermediate focal length state and the luminous flux mb at the maximum angle of view, the axial luminous flux ta in the telephoto end state and the maximum angle of view mb. A luminous flux tb at an angle of view is shown. A zoom lens according to an embodiment of the present disclosure will be described below mainly with reference to FIG.
図1では、ズームレンズが撮像装置に適用されることを想定して、ズームレンズと像面Simとの間に平行平板状の光学部材PPが配置された例を示している。光学部材PPは、各種フィルタ、および/又はカバーガラス等を想定した部材である。各種フィルタとは例えば、ローパスフィルタ、赤外線カットフィルタ、および特定の波長域をカットするフィルタ等である。光学部材PPは屈折力を有しない部材であり、光学部材PPを省略した構成も可能である。 FIG. 1 shows an example in which a parallel plate-shaped optical member PP is arranged between the zoom lens and the image plane Sim, assuming that the zoom lens is applied to an imaging apparatus. The optical member PP is a member assuming various filters and/or cover glass. Various filters include, for example, a low-pass filter, an infrared cut filter, and a filter that cuts a specific wavelength band. The optical member PP is a member having no refractive power, and a configuration in which the optical member PP is omitted is also possible.
ズームレンズは、光軸Zに沿って物体側から像側へ順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、正の屈折力を有する第3レンズ群G3と、屈折力を有する第4レンズ群G4とからなる。変倍の際に、第1レンズ群G1は像面Simに対して固定されており、第2レンズ群G2および第3レンズ群G3はそれぞれ隣り合うレンズ群との間隔を変化させて光軸Zに沿って移動する。 The zoom lens has, in order from the object side to the image side along the optical axis Z, a first lens group G1 having positive refractive power, a second lens group G2 having negative refractive power, and positive refractive power. It consists of a third lens group G3 and a fourth lens group G4 having refractive power. During zooming, the first lens group G1 is fixed with respect to the image plane Sim. move along.
監視用の4群構成のズームレンズにおいては、第3レンズ群G3が負の屈折力を有するタイプも考えられるが、第3レンズ群G3が負の屈折力を有するタイプでは第4レンズ群G4に入射する光束が発散光束となるため、第4レンズ群G4のレンズ径が大きくなり重量の増大を招いてしまう。また、可視域からSWIR域まで軸上色収差を補正しようとすると、望遠側において第1レンズ群G1で補正しきれなかった残存色収差が課題となる。望遠側において、負の屈折力を有する第2レンズ群G2から第3レンズ群G3へ入射する光束は広がっていることから、第3レンズ群G3がこの残存色収差を補正する役割を担うことになる。その際に、第3レンズ群G3が負の屈折力を有するタイプに比べて第3レンズ群G3が正の屈折力を有するタイプの方が、この残存色収差を補正することが容易なため高性能化に有利となる。また、第3レンズ群G3が正の屈折力を有するタイプの場合、第4レンズ群G4への入射光束は収束光になるため、第4レンズ群G4のレンズの大径化を抑制しながら、大きなイメージサークルを確保することが容易となる。 In a four-group zoom lens for monitoring, a type in which the third lens group G3 has negative refractive power is also conceivable. Since the incident luminous flux becomes a divergent luminous flux, the lens diameter of the fourth lens group G4 becomes large, resulting in an increase in weight. Further, when attempting to correct axial chromatic aberration from the visible region to the SWIR region, residual chromatic aberration that cannot be completely corrected by the first lens group G1 on the telephoto side poses a problem. On the telephoto side, the luminous flux entering the third lens group G3 from the second lens group G2 having negative refractive power spreads out, so the third lens group G3 plays the role of correcting this residual chromatic aberration. . At that time, the type in which the third lens group G3 has a positive refractive power compared to the type in which the third lens group G3 has a negative refractive power is easier to correct for this residual chromatic aberration, resulting in higher performance. advantageous for conversion. Further, when the third lens group G3 is of a type having a positive refractive power, the light flux incident on the fourth lens group G4 becomes a converging light beam. It becomes easy to secure a large image circle.
図1に示す例のズームレンズでは、変倍の際に第4レンズ群G4は像面Simに対して固定されている。図1では、第2レンズ群G2および第3レンズ群G3の下にそれぞれ、広角端から望遠端へ変倍する際の各レンズ群の移動軌跡を模式的に実線の矢印で示している。また、図1の移動軌跡の図では広角端、中間焦点距離状態、および望遠端それぞれに対応するズーム位置を「WIDE」、「MIDDLE」、および「TELE」で示している。 In the zoom lens shown in FIG. 1, the fourth lens group G4 is fixed with respect to the image plane Sim during zooming. In FIG. 1, below the second lens group G2 and the third lens group G3, the loci of movement of each lens group when zooming from the wide-angle end to the telephoto end are schematically indicated by solid-line arrows. In the diagram of the movement locus in FIG. 1, the zoom positions corresponding to the wide-angle end, intermediate focal length state, and telephoto end are indicated by "WIDE", "MIDDLE", and "TELE", respectively.
図1の例の各レンズ群は以下に述べるように構成されている。すなわち、第1レンズ群G1は、物体側から像側へ順に、レンズL11~L19の9枚のレンズからなる。第2レンズ群G2は、物体側から像側へ順に、レンズL21~L25の5枚のレンズからなる。第3レンズ群G3は、物体側から像側へ順に、レンズL31~L36の6枚のレンズからなる。第4レンズ群G4は、開口絞りStを含む。図1の例の第4レンズ群G4は最も物体側に開口絞りStを含むように構成されており、物体側から像側へ順に、開口絞りStと、レンズL41~L52の12枚のレンズとからなる。図1の開口絞りStは形状を示しているのではなく、光軸方向の位置を示している。 Each lens group in the example of FIG. 1 is constructed as described below. That is, the first lens group G1 is composed of nine lenses L11 to L19 in order from the object side to the image side. The second lens group G2 consists of five lenses L21 to L25 in order from the object side to the image side. The third lens group G3 consists of six lenses L31 to L36 in order from the object side to the image side. The fourth lens group G4 includes an aperture stop St. The fourth lens group G4 in the example of FIG. 1 is configured to include an aperture stop St closest to the object side. consists of The aperture stop St in FIG. 1 does not indicate the shape, but indicates the position in the optical axis direction.
各レンズ群はそれぞれ少なくとも1枚の正レンズと少なくとも1枚の負レンズとを含むように構成されている。そして、可視域およびSWIR域の波長域を考慮してレンズの材料が選択されている。本開示の技術において、アッベ数および部分分散比について以下に述べるように定義することにする。すなわち、全てのレンズ群の各レンズについて、d線における屈折率をnd、F線における屈折率をnF、C線における屈折率をnC、波長1970.09nmにおける屈折率をn1970とし、アッベ数νおよび部分分散比θをそれぞれ
ν=(nd-1)/(nF-nC)
θ=(nC-n1970)/(nF-nC)
と定義する。νはd線基準のアッベ数である。θはC線と波長1970.09nm間の部分分散比である。上記θに関するパラメータの範囲を定めることによって、2次スペクトル量を調整することができる。
Each lens group is configured to include at least one positive lens and at least one negative lens. The material of the lens is selected in consideration of the wavelength regions of the visible region and the SWIR region. In the technology of the present disclosure, the Abbe number and partial dispersion ratio are defined as follows. That is, for each lens in all the lens groups, the refractive index for the d-line is nd, the refractive index for the F-line is nF, the refractive index for the C-line is nC, the refractive index for the wavelength of 1970.09 nm is n1970, the Abbe number ν and The partial dispersion ratio θ is respectively ν = (nd-1) / (nF-nC)
θ = (nC-n1970)/(nF-nC)
defined as ν is the d-line reference Abbe number. θ is the partial dispersion ratio between the C-line and the wavelength of 1970.09 nm. The amount of secondary spectrum can be adjusted by setting the range of the parameters related to θ.
本開示の技術に係るズームレンズは、第2レンズ群G2の全てのレンズのθの平均をθ2aveとした場合、下記条件式(1)を満足するように構成される。条件式(1)は第2レンズ群G2の2次スペクトル量に関する式である。条件式(1)を満足することによって、広角端から望遠端までのズーム全域で色収差をバランス良く良好に補正することが容易となるため、高性能化に有利となる。さらに下記条件式(1-1)を満足する構成とすれば、より良好な特性とすることができる。
1.1<θ2ave<1.7 (1)
1.25<θ2ave<1.5 (1-1)
The zoom lens according to the technology of the present disclosure is configured to satisfy the following conditional expression (1), where θ2ave is the average of θ of all the lenses in the second lens group G2. Conditional expression (1) relates to the secondary spectral quantity of the second lens group G2. Satisfying conditional expression (1) facilitates well-balanced correction of chromatic aberration over the entire zoom range from the wide-angle end to the telephoto end, which is advantageous for high performance. Furthermore, if the structure satisfies the following conditional expression (1-1), better characteristics can be obtained.
1.1<θ2ave<1.7 (1)
1.25<θ2ave<1.5 (1-1)
また、無限遠物体に合焦した状態の望遠端での入射瞳の直径をEPt、最大像高をHhとした場合、ズームレンズは下記条件式(2)を満足するように構成される。条件式(2)の下限以下とならないようにすることによって、望遠端におけるFナンバーが大きくなり過ぎないため、監視カメラ用途において要望されるFナンバーを確保することができる。条件式(2)の上限以上とならないようにすることによって、第1レンズ群G1のレンズの大径化を抑制することができる、もしくは近年要望されている大きなイメージサークルにた対応することが容易となる。さらに下記条件式(2-1)を満足する構成とすれば、より良好な特性とすることができる。
3<EPt/(2×Hh)<10 (2)
4<EPt/(2×Hh)<9 (2-1)
If EPt is the diameter of the entrance pupil at the telephoto end and Hh is the maximum image height when the object is focused on at infinity, the zoom lens is configured to satisfy the following conditional expression (2). By ensuring that the lower limit of conditional expression (2) is not reached, the F-number at the telephoto end does not become too large, so that the F-number required for surveillance camera applications can be ensured. By not exceeding the upper limit of conditional expression (2), it is possible to suppress the enlargement of the lens diameter of the first lens group G1, or to easily respond to the recent demand for a large image circle. becomes. Further, if the structure satisfies the following conditional expression (2-1), better characteristics can be obtained.
3<EPt/(2×Hh)<10 (2)
4<EPt/(2×Hh)<9 (2-1)
さらに、ズームレンズは、以下に述べる構成の少なくとも1つを有することが好ましい。第2レンズ群G2の全てのレンズのνの平均をν2aveとした場合、下記条件式(3)を満足することが好ましい。条件式(3)は第2レンズ群G2を構成する材料に関する式である。条件式(3)を満足することによって、広角端から望遠端までのズーム全域で1次の色収差をバランス良く良好に補正することが容易となるため、高性能化に有利となる。さらに下記条件式(3-1)を満足する構成とすれば、より良好な特性とすることができる。
20<ν2ave<45 (3)
25<ν2ave<35 (3-1)
Furthermore, the zoom lens preferably has at least one of the configurations described below. When the average of ν of all the lenses in the second lens group G2 is ν2ave, it is preferable to satisfy the following conditional expression (3). Conditional expression (3) relates to the material forming the second lens group G2. Satisfying conditional expression (3) facilitates well-balanced correction of first-order chromatic aberration over the entire zoom range from the wide-angle end to the telephoto end, which is advantageous for high performance. Further, if the structure satisfies the following conditional expression (3-1), better characteristics can be obtained.
20<ν2ave<45 (3)
25<ν2ave<35 (3-1)
第2レンズ群G2の全ての正レンズのθの平均をθ2Pave、第2レンズ群G2の全ての負レンズのθの平均をθ2Naveとした場合、下記条件式(4)を満足することが好ましい。条件式(4)は第2レンズ群G2の正レンズと負レンズとの2次スペクトル量の配分に関する式である。条件式(4)を満足することによって、広角端から望遠端までのズーム全域で色収差のバランス、特に軸上色収差のバランスを良好に保ちながら補正することが容易となるため、高性能化に有利となる。さらに下記条件式(4-1)を満足する構成とすれば、より良好な特性とすることができる。
-0.5<θ2Pave-θ2Nave<0.05 (4)
-0.3<θ2Pave-θ2Nave<-0.1 (4-1)
If the average θ of all positive lenses in the second lens group G2 is θ2Pave, and the average θ of all negative lenses in the second lens group G2 is θ2Nave, it is preferable to satisfy the following conditional expression (4). Conditional expression (4) relates to the distribution of secondary spectral amounts between the positive lens and the negative lens in the second lens group G2. Satisfying conditional expression (4) makes it easy to correct chromatic aberration while maintaining a good balance, especially axial chromatic aberration, over the entire zoom range from the wide-angle end to the telephoto end, which is advantageous for high performance. becomes. Furthermore, if the structure satisfies the following conditional expression (4-1), better characteristics can be obtained.
−0.5<θ2Pave−θ2Nave<0.05 (4)
−0.3<θ2Pave−θ2Nave<−0.1 (4-1)
第4レンズ群G4の全ての正レンズのνの平均をν4Pave、第4レンズ群G4の全ての負レンズのνの平均をν4Naveとした場合、下記条件式(5)を満足することが好ましい。条件式(5)は第4レンズ群G4の材料に関する式である。条件式(5)を満足することによって、ズーム全域で1次の色収差をバランス良く良好に補正することに有利となる。条件式(5)の下限以下とならないようにすることによって、特に、広角側で長波長側の光の結像位置が過度に物体側寄りになるのを抑制できる。条件式(5)の上限以上とならないようにすることによって、特に、広角側で長波長側の光の結像位置が過度に像側寄りになるのを抑制できる。さらに下記条件式(5-1)を満足する構成とすれば、より良好な特性とすることができる。
-20<ν4Pave-ν4Nave<5 (5)
-15<ν4Pave-ν4Nave<0 (5-1)
Assuming that the average ν of all the positive lenses in the fourth lens group G4 is ν4Pave, and the average ν of all the negative lenses in the fourth lens group G4 is ν4Nave, it is preferable to satisfy the following conditional expression (5). Conditional expression (5) relates to the material of the fourth lens group G4. Satisfying conditional expression (5) is advantageous for well-balanced correction of first-order chromatic aberration over the entire zoom range. By ensuring that the lower limit of conditional expression (5) is not exceeded, it is possible to prevent the imaging position of light on the long wavelength side from being excessively close to the object side, particularly on the wide-angle side. By not exceeding the upper limit of conditional expression (5), in particular, it is possible to prevent the imaging position of light on the long wavelength side from becoming excessively close to the image side on the wide-angle side. Further, if the structure satisfies the following conditional expression (5-1), better characteristics can be obtained.
−20<ν4Pave−ν4Nave<5 (5)
−15<ν4Pave-ν4Nave<0 (5-1)
第4レンズ群G4の全ての正レンズのθの平均をθ4Pave、第4レンズ群G4の全ての負レンズのθの平均をθ4Naveとした場合、下記条件式(6)を満足することが好ましい。条件式(6)は第4レンズ群G4の正レンズと負レンズとの2次スペクトル量の配分に関する式である。条件式(6)を満足することによって、広角端から望遠端までのズーム全域で色収差のバランスを良好に保ちながら補正することが容易となり、特に広角側の色収差のバランスを好適にすることが容易となるため、高性能化に有利となる。さらに下記条件式(6-1)を満足する構成とすれば、より良好な特性とすることができる。
-0.7<θ4Pave-θ4Nave<0 (6)
-0.55<θ4Pave-θ4Nave<-0.12 (6-1)
If the average θ of all the positive lenses in the fourth lens group G4 is θ4Pave, and the average θ of all the negative lenses in the fourth lens group G4 is θ4Nave, it is preferable to satisfy the following conditional expression (6). Conditional expression (6) relates to the distribution of secondary spectral amounts between the positive lens and the negative lens in the fourth lens group G4. By satisfying conditional expression (6), it becomes easy to correct chromatic aberration while maintaining a good balance over the entire zoom range from the wide-angle end to the telephoto end, and it is particularly easy to optimize the balance of chromatic aberration on the wide-angle end. Therefore, it is advantageous for high performance. Further, if the structure satisfies the following conditional expression (6-1), better characteristics can be obtained.
−0.7<θ4Pave−θ4Nave<0 (6)
−0.55<θ4Pave−θ4Nave<−0.12 (6-1)
第3レンズ群G3の全ての正レンズのθの平均をθ3Pave、第3レンズ群G3の全ての負レンズのθの平均をθ3Naveとした場合、下記条件式(7)を満足することが好ましい。条件式(7)は第3レンズ群G3の正レンズと負レンズとの2次スペクトル量の配分に関する式である。条件式(7)を満足することによって、ズーム全域で色収差をバランス良く良好に補正することが容易となるため、高性能化に有利となる。さらに下記条件式(7-1)を満足する構成とすれば、より良好な特性とすることができる。
0<θ3Pave-θ3Nave<0.8 (7)
0.05<θ3Pave-θ3Nave<0.7 (7-1)
If the average θ of all the positive lenses in the third lens group G3 is θ3Pave, and the average θ of all the negative lenses in the third lens group G3 is θ3Nave, it is preferable to satisfy the following conditional expression (7). Conditional expression (7) relates to the distribution of secondary spectral amounts between the positive lens and the negative lens in the third lens group G3. Satisfying conditional expression (7) facilitates well-balanced correction of chromatic aberration over the entire zoom range, which is advantageous for high performance. Furthermore, if the structure satisfies the following conditional expression (7-1), better characteristics can be obtained.
0<θ3Pave−θ3Nave<0.8 (7)
0.05<θ3Pave−θ3Nave<0.7 (7-1)
d線における第1レンズ群G1の焦点距離をf1、d線における第2レンズ群G2の焦点距離をf2とした場合、下記条件式(8)を満足することが好ましい。条件式(8)の下限以下とならないようにすることによって、第1レンズ群G1の屈折力が強くなり過ぎないため、物体側から第2レンズ群G2へ入射する軸外主光線と光軸Zとのなす角が過度に大きくなるのを抑制できる。これによって、広角端における歪曲収差および倍率色収差の補正が容易となる。条件式(8)の上限以上とならないようにすることによって、第2レンズ群G2の屈折力が強くなり過ぎないため、変倍の際の諸収差の変動を抑えることが容易となる。さらに下記条件式(8-1)を満足する構成とすれば、より良好な特性とすることができる。
-0.2<f2/f1<-0.1 (8)
-0.15<f2/f1<-0.11 (8-1)
Assuming that the focal length of the first lens group G1 on the d-line is f1, and the focal length of the second lens group G2 on the d-line is f2, it is preferable to satisfy the following conditional expression (8). Since the refractive power of the first lens group G1 does not become too strong by ensuring that the conditional expression (8) does not fall below the lower limit, the off-axis principal ray incident on the second lens group G2 from the object side and the optical axis Z It is possible to suppress an excessive increase in the angle formed with the . This facilitates correction of distortion and chromatic aberration of magnification at the wide-angle end. By not exceeding the upper limit of conditional expression (8), the refracting power of the second lens group G2 does not become too strong, making it easy to suppress fluctuations in various aberrations during zooming. Further, if the structure satisfies the following conditional expression (8-1), better characteristics can be obtained.
-0.2<f2/f1<-0.1 (8)
-0.15<f2/f1<-0.11 (8-1)
d線における第2レンズ群G2の焦点距離をf2、無限遠物体に合焦した状態の望遠端でのd線におけるズームレンズの焦点距離をftとした場合、下記条件式(9)を満足することが好ましい。条件式(9)の下限以下とならないようにすることによって、第2レンズ群G2の屈折力が弱くなり過ぎないため、広角端から望遠端への変倍の際に第2レンズ群G2の移動量を抑えることができるので、光学全長の長大化を抑制でき、これによって小型化を達成することに有利となる。条件式(9)の上限以上とならないようにすることによって、第2レンズ群G2の屈折力が強くなり過ぎないため、諸収差、特に広角側の倍率色収差の補正が容易となる。さらに下記条件式(9-1)を満足する構成とすれば、より良好な特性とすることができる。
-0.08<f2/ft<-0.03 (9)
-0.07<f2/ft<-0.04 (9-1)
If f2 is the focal length of the second lens group G2 for the d-line, and ft is the focal length of the zoom lens for the d-line at the telephoto end focused on an infinite object, then the following conditional expression (9) is satisfied: is preferred. If the lower limit of conditional expression (9) is not exceeded, the refractive power of the second lens group G2 will not become too weak. Since the amount can be suppressed, it is possible to suppress the lengthening of the total optical length, which is advantageous for achieving miniaturization. By not exceeding the upper limit of conditional expression (9), the refracting power of the second lens group G2 does not become too strong, thus facilitating correction of various aberrations, especially chromatic aberration of magnification on the wide-angle side. Furthermore, if the structure satisfies the following conditional expression (9-1), better characteristics can be obtained.
-0.08<f2/ft<-0.03 (9)
-0.07<f2/ft<-0.04 (9-1)
d線における第1レンズ群G1の焦点距離をf1、無限遠物体に合焦した状態の望遠端でのd線におけるズームレンズの焦点距離をftとした場合、下記条件式(10)を満足することが好ましい。条件式(10)の下限以下とならないようにすることによって、第1レンズ群G1の正の屈折力が強くなり過ぎないため、広角端における画角を広くすることが容易となる。条件式(10)の上限以上とならないようにすることによって、第1レンズ群G1に強い正の屈折力を持たせることが容易となるため、光学全長の短縮化に有利となる。さらに下記条件式(10-1)を満足する構成とすれば、より良好な特性とすることができる。
0.3<f1/ft<0.6 (10)
0.35<f1/ft<0.55 (10-1)
If f1 is the focal length of the first lens group G1 for the d-line, and ft is the focal length of the zoom lens for the d-line at the telephoto end focused on an infinite object, the following conditional expression (10) is satisfied. is preferred. By ensuring that the lower limit of conditional expression (10) is not reached, the positive refractive power of the first lens group G1 does not become too strong, making it easy to widen the angle of view at the wide-angle end. By not exceeding the upper limit of conditional expression (10), it becomes easy to give the first lens group G1 a strong positive refractive power, which is advantageous for shortening the total optical length. Further, if the structure satisfies the following conditional expression (10-1), better characteristics can be obtained.
0.3<f1/ft<0.6 (10)
0.35<f1/ft<0.55 (10-1)
第1レンズ群G1の全てのレンズのθの平均をθ1aveとした場合、下記条件式(11)を満足することが好ましい。条件式(11)の下限以下とならないようにすることによって、可視域からSWIR域までの1次の軸上色収差の補正が容易となる。条件式(11)の上限以上とならないようにすることによって、可視域からSWIR域までの2次の軸上色収差の補正が容易となる。さらに下記条件式(11-1)を満足する構成とすれば、より良好な特性とすることができる。
1.9<θ1ave<2.15 (11)
1.95<θ1ave<2.1 (11-1)
When the average θ of all the lenses in the first lens group G1 is θ1ave, it is preferable to satisfy the following conditional expression (11). Abiding by the lower limit of conditional expression (11) facilitates the correction of first-order axial chromatic aberration from the visible range to the SWIR range. By not exceeding the upper limit of conditional expression (11), it becomes easy to correct secondary axial chromatic aberration from the visible range to the SWIR range. Further, if the structure satisfies the following conditional expression (11-1), better characteristics can be obtained.
1.9<θ1ave<2.15 (11)
1.95<θ1ave<2.1 (11-1)
第1レンズ群G1の全ての正レンズのθの平均をθ1Pave、第1レンズ群G1の全ての負レンズのθの平均をθ1Naveとした場合、下記条件式(12)を満足することが好ましい。条件式(12)は第1レンズ群G1の正レンズと負レンズとの2次スペクトル量の配分に関する式である。条件式(12)を満足することによって、広角端から望遠端までのズーム全域で色収差のバランス、特に2次の軸上色収差のバランスを良好に保ちながら補正することが容易となるため、高性能化に有利となる。さらに下記条件式(12-1)を満足する構成とすれば、より良好な特性とすることができる。
0<θ1Pave-θ1Nave<0.2 (12)
0.005<θ1Pave-θ1Nave<0.17 (12-1)
If the average θ of all the positive lenses in the first lens group G1 is θ1Pave, and the average θ of all the negative lenses in the first lens group G1 is θ1Nave, it is preferable to satisfy the following conditional expression (12). Conditional expression (12) relates to the distribution of secondary spectral amounts between the positive lens and the negative lens in the first lens group G1. Satisfying conditional expression (12) makes it easy to correct chromatic aberration while maintaining a good balance, especially secondary longitudinal chromatic aberration, over the entire zoom range from the wide-angle end to the telephoto end, resulting in high performance. advantageous for conversion. Furthermore, if the structure satisfies the following conditional expression (12-1), better characteristics can be obtained.
0<θ1Pave−θ1Nave<0.2 (12)
0.005<θ1Pave−θ1Nave<0.17 (12-1)
第3レンズ群G3の全てのレンズのθの平均をθ3aveとした場合、下記条件式(13)を満足することが好ましい。条件式(13)の下限以下とならないようにすることによって、可視域からSWIR域までの1次の軸上色収差の補正が容易となる。条件式(13)の上限以上とならないようにすることによって、可視域からSWIR域までの2次の軸上色収差の補正が容易となる。さらに下記条件式(13-1)を満足する構成とすれば、より良好な特性とすることができる。
1.4<θ3ave<2.1 (13)
1.5<θ3ave<2 (13-1)
When the average of θ of all the lenses in the third lens group G3 is θ3ave, it is preferable to satisfy the following conditional expression (13). Abiding by the lower limit of conditional expression (13) facilitates the correction of first-order axial chromatic aberration from the visible range to the SWIR range. By not exceeding the upper limit of conditional expression (13), it becomes easy to correct secondary axial chromatic aberration from the visible range to the SWIR range. Further, if the structure satisfies the following conditional expression (13-1), better characteristics can be obtained.
1.4<θ3ave<2.1 (13)
1.5<θ3ave<2 (13-1)
第1レンズ群G1は正の屈折力を有する3つのレンズ群からなるように構成してもよい。図1の第1レンズ群G1は、物体側から像側へ順に、正の屈折力を有する第1aレンズ群G1aと、正の屈折力を有する第1bレンズ群G1bと、正の屈折力を有する第1cレンズ群G1cとからなり、第1aレンズ群G1aは互いに異符号の屈折力を有する2枚のレンズが接合された接合レンズを含む。互いに異符号の屈折力を有する2枚のレンズが接合された接合レンズは、物体側から順に負レンズと正レンズとが接合された接合レンズでもよく、物体側から順に正レンズと負レンズとが接合された接合レンズでもよい。第1レンズ群G1を上記のように構成することによって、収差補正の自由度が上がり、長焦点距離のレンズ系において補正が難しい望遠側での収差をバランス良く補正しやすくなり、可視域からSWIR域までの広い波長帯域に対応可能な高性能の光学系を実現することに有利となる。 The first lens group G1 may be composed of three lens groups having positive refractive power. The first lens group G1 in FIG. 1 has, in order from the object side to the image side, a 1a lens group G1a having positive refractive power, a 1b lens group G1b having positive refractive power, and a positive refractive power. The 1c lens group G1c and the 1a lens group G1a include a cemented lens in which two lenses having refractive powers of opposite signs are cemented together. A cemented lens in which two lenses having refractive powers of opposite signs are cemented together may be a cemented lens in which a negative lens and a positive lens are cemented in order from the object side, and a positive lens and a negative lens are cemented in order from the object side. A cemented cemented lens may be used. By configuring the first lens group G1 as described above, the degree of freedom in aberration correction is increased, and it becomes easy to correct aberrations on the telephoto side, which are difficult to correct in a long focal length lens system, in a well-balanced manner. It is advantageous to realize a high-performance optical system that can handle a wide wavelength band up to a wavelength range.
図1の例では、合焦の際に第1bレンズ群G1bのみが移動するように構成されている。一般に、最も物体側のレンズ群である第1レンズ群G1はレンズ径が大きく重量も重い。したがって、合焦の際に移動するレンズ群(以下、フォーカスレンズ群という)が第1bレンズ群G1bのみからなるように構成することによって、フォーカスレンズ群が第1レンズ群全体からなる構成に比べて、監視用途で重要視される迅速な合焦に有利となる。図1の第1bレンズ群G1bの下の左向きの矢印は、無限遠物体から近距離物体への合焦の際に第1bレンズ群G1bが物体側へ移動するフォーカスレンズ群であることを示す。 In the example of FIG. 1, only the 1b lens group G1b is configured to move during focusing. In general, the first lens group G1, which is the lens group closest to the object side, has a large lens diameter and is heavy. Therefore, by constructing the lens group that moves during focusing (hereinafter referred to as the focus lens group) to consist only of the 1b lens group G1b, compared to the structure in which the focus lens group consists of the entire first lens group, , which is advantageous for rapid focusing, which is important in surveillance applications. The leftward arrow under the 1b lens group G1b in FIG. 1 indicates that the 1b lens group G1b is a focus lens group that moves toward the object side when focusing from an infinity object to a close object.
第1レンズ群G1が上記の3つの正の屈折力を有するレンズ群からなり、フォーカスレンズ群が第1bレンズ群G1bである場合、第1bレンズ群G1bは、正レンズと負レンズとが物体側から順に接合された接合レンズからなることが好ましい。このようにした場合は、合焦の際の色収差の変動を抑制することに有利となる。図1の例では、第1aレンズ群G1aはレンズL11~L14からなり、第1bレンズ群G1bはレンズL15~L16からなり、第1cレンズ群G1cはレンズL17~L19からなる。 When the first lens group G1 is composed of the above three lens groups having positive refractive power, and the focus lens group is the 1b lens group G1b, the 1b lens group G1b has a positive lens and a negative lens on the object side. It preferably consists of a cemented lens cemented in order from . In this case, it is advantageous to suppress variations in chromatic aberration during focusing. In the example of FIG. 1, the 1ath lens group G1a consists of lenses L11 to L14, the 1bth lens group G1b consists of lenses L15 to L16, and the 1cth lens group G1c consists of lenses L17 to L19.
ただし、図1の例は一例であり、フォーカスレンズ群は第1aレンズ群G1aであってもよく、第1cレンズ群G1cであってもよく、あるいは第1レンズ群全体であってもよい。また、第1レンズ群G1が複数のフォーカスレンズ群を備え、合焦の際にこれら複数のフォーカスレンズ群が相互間隔を変化させて移動するフローティングフォーカス方式の構成としてもよい。 However, the example of FIG. 1 is only an example, and the focus lens group may be the 1ath lens group G1a, the 1cth lens group G1c, or the entire first lens group. Alternatively, the first lens group G1 may be provided with a plurality of focus lens groups, and a floating focus system configuration may be employed in which the plurality of focus lens groups are moved while changing the distance between them during focusing.
第2レンズ群G2は、物体側から像側へ順に、像側の面が凹面である負レンズと、負レンズと正レンズとが物体側から順に接合された接合レンズと、正レンズと負レンズとが物体側から順に接合された接合レンズとからなることが好ましい。このようにした場合は、ズーム全域で各収差を良好に補正することが容易となり、特に中間焦点距離における非点収差、並びに、望遠側の軸上色収差および倍率色収差を補正することが容易となる。 The second lens group G2 includes, in order from the object side to the image side, a negative lens having a concave surface on the image side, a cemented lens in which a negative lens and a positive lens are cemented in order from the object side, and a positive lens and a negative lens. and a cemented lens that are cemented in order from the object side. In this case, it becomes easy to satisfactorily correct each aberration over the entire zoom range, and in particular it becomes easy to correct astigmatism at intermediate focal lengths, axial chromatic aberration and lateral chromatic aberration at the telephoto end. .
第2レンズ群G2および第3レンズ群G3は、広角端から望遠端への変倍の際に、それぞれの横倍率が-1倍の点を同時に通ることが好ましい。このようにした場合は、第3レンズ群G3が像面位置の補正だけでなく、変倍そのものにも作用することができ、横倍率が-1倍となる点を基準として、広角側では縮小倍率となり、望遠側では拡大倍率となるため、高倍率化が可能になる。図1の移動軌跡の図では、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との横倍率が-1倍になる点を「β=-1」で示している。 It is preferable that the second lens group G2 and the third lens group G3 simultaneously pass through a point where their lateral magnifications are -1 when zooming from the wide-angle end to the telephoto end. In this case, the third lens group G3 can act not only on the correction of the image plane position but also on the zooming itself. It becomes a magnification, and since it becomes an enlargement magnification on the telephoto side, it is possible to increase the magnification. In the movement locus diagram of FIG. 1, the point at which the lateral magnification of the second lens group G2 and the third lens group G3 becomes -1 is indicated by "β=-1".
第4レンズ群G4は、光軸Zと交差する方向に移動することによって像ぶれ補正を行う防振群を含むように構成してもよい。また、第4レンズ群G4は、全系の焦点距離を長焦点距離側に変化させるエクステンダーレンズ群が挿脱可能に配置されるように構成してもよい。第4レンズ群G4は、ND(Neutral Density)フィルタ又はバンドパスフィルタ等の各種フィルタが挿入可能なように構成されていてもよい。 The fourth lens group G4 may be configured to include an anti-vibration group that corrects image blur by moving in a direction intersecting the optical axis Z. Further, the fourth lens group G4 may be configured such that an extender lens group for changing the focal length of the entire system to the long focal length side is detachably arranged. The fourth lens group G4 may be configured such that various filters such as an ND (Neutral Density) filter or a bandpass filter can be inserted.
設計自由度の向上および良好な収差補正のために、ズームレンズのいずれかの面を非球面としてもよい。非球面は、研削加工、又はモールド加工によって形成されたものでもよい。また、非球面を有するレンズとして、複合非球面レンズを用いてもよい。 Either surface of the zoom lens may be an aspherical surface in order to improve the degree of design freedom and correct aberrations. The aspheric surface may be formed by grinding or molding. A compound aspherical lens may also be used as the lens having an aspherical surface.
色収差の補正のために、ズームレンズのいずれかのレンズ群が、回折光学素子(Diffractive Optical Element)、もしくはGRINレンズ(Gradient Index Lens)等の屈折率分布型レンズを有するように構成してもよい。 In order to correct chromatic aberration, one of the lens groups of the zoom lens may be configured to have a gradient index lens such as a diffractive optical element (Diffractive Optical Element) or a GRIN lens (Gradient Index Lens). .
広い波長域で透過率を維持するために、ズームレンズは反射防止膜が施されていてもよい。反射防止膜は、使用する波長域全ての反射を抑えるものであってもよいし、いくつかの使用する波長域を選択して、その波長域のみ反射を抑えたものであってもよい。反射防止膜は、ナノレベルの構造体をレンズ表面にモスアイ状に形成して反射を抑えるように構成した特殊なコートを用いたものでもよい。 In order to maintain transmittance over a wide wavelength range, the zoom lens may be provided with an antireflection coating. The antireflection film may suppress reflection in all wavelength ranges used, or may suppress reflection only in selected wavelength ranges. The anti-reflection film may be a special coat that is configured to suppress reflection by forming a nano-level structure on the lens surface in a moth-eye shape.
条件式に関する構成も含め上述した好ましい構成および可能な構成は、任意の組合せが可能であり、要求される仕様に応じて適宜選択的に採用されることが好ましい。本開示のズームレンズによれば、レンズ系の大型化を抑制しながら、可視域からSWIR域までの波長域に対応可能であり、高性能を実現可能である。 The preferred and possible configurations described above, including the configuration relating to the conditional expression, can be combined arbitrarily, and are preferably selectively employed as appropriate according to required specifications. According to the zoom lens of the present disclosure, it is possible to cope with the wavelength range from the visible range to the SWIR range while suppressing an increase in the size of the lens system, and it is possible to achieve high performance.
SWIR光は、長距離監視において弊害となる霧、靄、および煙等を透過することができる。また、SWIR光による撮像は、遠赤外線を利用した熱感知と異なり、可視光同様に光子反射を撮像するため、高コントラストの画像を得ることができる。これらのことから、SWIR域の波長域に対応可能な本開示のズームレンズは高い有用性を有するものとなる。 SWIR light can penetrate fog, haze, smoke, etc., which are detrimental to long-range surveillance. Further, imaging with SWIR light, unlike thermal sensing using far-infrared rays, captures photon reflection in the same way as with visible light, so a high-contrast image can be obtained. For these reasons, the zoom lens of the present disclosure, which is compatible with the SWIR wavelength range, is highly useful.
次に、本開示のズームレンズの実施例について説明する。
[実施例1]
実施例1のズームレンズの構成の断面図は図1に示されており、その図示方法は上述したとおりであるので、ここでは重複説明を一部省略する。実施例1のズームレンズは、物体側から像側へ順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、正の屈折力を有する第3レンズ群G3と、負の屈折力を有する第4レンズ群G4とからなる。変倍の際に第1レンズ群G1および第4レンズ群G4は像面Simに対して固定されており、第2レンズ群G2および第3レンズ群G3は相互間隔を変化させて光軸Zに沿って移動する。第1レンズ群G1は、物体側から像側へ順に、正の屈折力を有する第1aレンズ群G1aと、正の屈折力を有する第1bレンズ群G1bと、正の屈折力を有する第1cレンズ群G1cとからなる。無限遠物体から近距離物体への合焦の際に、第1bレンズ群G1bのみが物体側へ移動し、その他のレンズ群は像面Simに対して固定されている。第1aレンズ群G1aはレンズL11~L14からなり、第1bレンズ群G1bはレンズL15~L16からなり、第1cレンズ群G1cはレンズL17~L19からなる。第2レンズ群G2はレンズL21~L25からなる。第3レンズ群G3はレンズL31~L36からなる。第4レンズ群G4は、物体側から像側へ順に、開口絞りStと、レンズL41~L52とからなる。以上が実施例1のズームレンズの概要である。
Next, examples of the zoom lens of the present disclosure will be described.
[Example 1]
A cross-sectional view of the configuration of the zoom lens of Example 1 is shown in FIG. 1, and the method of illustration is as described above, so redundant description is partially omitted here. The zoom lens of Example 1 comprises, in order from the object side to the image side, a first lens group G1 having positive refractive power, a second lens group G2 having negative refractive power, and a third lens group G2 having positive refractive power. It consists of a lens group G3 and a fourth lens group G4 having a negative refractive power. During zooming, the first lens group G1 and the fourth lens group G4 are fixed with respect to the image plane Sim, and the second lens group G2 and the third lens group G3 change the distance between them so that they are aligned with the optical axis Z. move along. The first lens group G1 includes, in order from the object side to the image side, a 1a lens group G1a having positive refractive power, a 1b lens group G1b having positive refractive power, and a 1c lens having positive refractive power. and the group G1c. During focusing from an infinity object to a close object, only the 1b lens group G1b moves toward the object side, and the other lens groups are fixed with respect to the image plane Sim. The 1ath lens group G1a consists of lenses L11 to L14, the 1bth lens group G1b consists of lenses L15 to L16, and the 1cth lens group G1c consists of lenses L17 to L19. The second lens group G2 consists of lenses L21 to L25. The third lens group G3 consists of lenses L31 to L36. The fourth lens group G4 consists of an aperture stop St and lenses L41 to L52 in order from the object side to the image side. The above is the outline of the zoom lens of the first embodiment.
実施例1のズームレンズについて、基本レンズデータを表1Aおよび表1Bに、諸元と可変面間隔を表2に、非球面係数を表3に示す。ここでは、1つの表の長大化を避けるため基本レンズデータを表1Aおよび表1Bの2つの表に分けて表示している。表1Aには第1レンズ群G1から第3レンズ群G3までを示し、表1Bには第4レンズ群G4および光学部材PPを示す。 Basic lens data of the zoom lens of Example 1 are shown in Tables 1A and 1B, specifications and variable surface spacing are shown in Table 2, and aspheric coefficients are shown in Table 3. Here, the basic lens data are divided into two tables, Table 1A and Table 1B, and displayed in order to avoid making one table too long. Table 1A shows the first lens group G1 to the third lens group G3, and Table 1B shows the fourth lens group G4 and the optical member PP.
表1Aおよび表1Bにおいて、Snの欄には最も物体側の面を第1面とし像側に向かうに従い1つずつ番号を増加させた場合の面番号を示し、Rの欄には各面の曲率半径を示し、Dの欄には各面とその像側に隣接する面との光軸上の面間隔を示す。ndの欄には各構成要素のd線における屈折率を示し、νの欄には各構成要素のd線基準のアッベ数を示し、材料の欄には各構成要素の材料名を示す。表1Aおよび表1Bに示す材料は全て株式会社オハラ製である。 In Tables 1A and 1B, the column of Sn shows the surface number when the surface closest to the object side is the first surface and the number is increased by one toward the image side, and the column of R shows the surface number of each surface. The radius of curvature is shown, and the column D shows the distance between each surface and the surface adjacent to the image side on the optical axis. The nd column shows the refractive index for the d-line of each component, the ν column shows the d-line reference Abbe number of each component, and the material column shows the material name of each component. All materials shown in Tables 1A and 1B are manufactured by Ohara Corporation.
表1Aおよび表1Bでは、物体側に凸面を向けた形状の面の曲率半径の符号を正、像側に凸面を向けた形状の面の曲率半径の符号を負としている。表1Aでは、変倍の際の可変面間隔についてはDD[ ]という記号を用い、[ ]の中にこの間隔の物体側の面番号を付してDの欄に記入している。表1Bでは開口絞りStに相当する面の面番号の欄に面番号と(St)という語句を記載している。表1BのDの最下欄の値は表中の最も像側の面と像面Simとの間隔である。 In Tables 1A and 1B, the sign of the radius of curvature of the surface with the convex surface facing the object side is positive, and the sign of the radius of curvature of the surface with the convex surface facing the image side is negative. In Table 1A, the symbol DD [ ] is used for the variable surface distance during zooming. In Table 1B, the surface number and the phrase (St) are described in the surface number column of the surface corresponding to the aperture stop St. The value in the bottom column of D in Table 1B is the distance between the surface closest to the image side in the table and the image plane Sim.
表2の上段に、ズームの倍率Zr、焦点距離f、FナンバーFNo.、最大全画角2ω、および、変倍の際の可変面間隔を示す。2ωの欄の(°)は単位が度であることを意味する。表2の上段では、広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態の各値をそれぞれWIDE、MIDDLE、TELEと表記した欄に示している。表2の下段に光学全長(最も物体側のレンズ面から像面Simまでの光軸上の距離)TL、空気換算距離でのバックフォーカスBf、第1レンズ群G1の焦点距離f1、第2レンズ群G2の焦点距離f2、第3レンズ群G3の焦点距離f3、および第4レンズ群G4の焦点距離f4を示す。表1A、表1B、および表2には、無限遠物体に合焦した状態において、d線を基準とした場合のデータを示す。 In the upper row of Table 2, zoom magnification Zr, focal length f, F number FNo. , the maximum total angle of view 2ω, and the variable surface distance during zooming. (°) in the column of 2ω means that the unit is degree. In the upper part of Table 2, the values of the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto end state are shown in columns labeled WIDE, MIDDLE, and TELE, respectively. The lower part of Table 2 shows the total optical length (the distance on the optical axis from the lens surface closest to the object side to the image plane Sim) TL, the back focus Bf in air conversion distance, the focal length f1 of the first lens group G1, and the second lens. The focal length f2 of the group G2, the focal length f3 of the third lens group G3, and the focal length f4 of the fourth lens group G4 are indicated. Tables 1A, 1B, and 2 show data with the d-line as the reference, with an infinite object in focus.
基本レンズデータでは、非球面の面番号には*印を付しており、非球面の曲率半径の欄には近軸の曲率半径の数値を記載している。表3において、Snの欄には非球面の面番号を示し、KAおよびAm(m=3、4、5、・・・20)の欄には各非球面についての非球面係数の数値を示す。表3の非球面係数の数値の「E±n」(n:整数)は「×10±n」を意味する。KAおよびAmは下式で表される非球面式における非球面係数である。
Zd=C×h2/{1+(1-KA×C2×h2)1/2}+ΣAm×hm
ただし、
Zd:非球面深さ(高さhの非球面上の点から、非球面頂点が接する光軸に垂直な平面に
下ろした垂線の長さ)
h:高さ(光軸からレンズ面までの距離)
C:近軸曲率半径の逆数
KA、Am:非球面係数
であり、非球面式のΣはmに関する総和を意味する。
In the basic lens data, the surface numbers of the aspherical surfaces are marked with an asterisk (*), and the paraxial radius of curvature is described in the column for the radius of curvature of the aspherical surfaces. In Table 3, the Sn column indicates the surface number of the aspherical surface, and the KA and Am (m=3, 4, 5, . . "E±n" (n: integer) in the numerical values of the aspheric coefficients in Table 3 means "×10 ±n ". KA and Am are aspherical coefficients in the aspherical formula given below.
Zd=C×h 2 /{1+(1−KA×C 2 ×h 2 ) 1/2 }+ΣAm×h m
however,
Zd: Depth of aspherical surface (length of the perpendicular drawn from a point on the aspherical surface with height h to a plane perpendicular to the optical axis where the aspherical vertex is in contact)
h: height (distance from optical axis to lens surface)
C: Reciprocal of paraxial radius of curvature KA, Am: Aspherical surface coefficient, Σ in the aspherical expression means the summation with respect to m.
各表のデータにおいて、角度の単位としては度を用い、長さの単位としてはmm(ミリメートル)を用いているが、光学系は比例拡大又は比例縮小しても使用可能なため他の適当な単位を用いることもできる。また、以下に示す各表では予め定められた桁でまるめた数値を記載している。 In the data in each table, degrees are used as units of angles and mm (millimeters) are used as units of length. Units can also be used. Also, in each table shown below, numerical values rounded to predetermined digits are described.
図3に、実施例1のズームレンズの無限遠物体に合焦した状態の各収差図を示す。図3では左から順に、球面収差、非点収差、歪曲収差、および倍率色収差を示す。図3では「WIDE」と付した上段に広角端状態の収差を示し、「MIDDLE」と付した中段に中間焦点距離状態の収差を示し、「TELE」と付した下段に望遠端状態の収差を示す。球面収差図では、d線、C線、F線、g線、t線、波長1530nm、および波長1970nmにおける収差をそれぞれ実線、長破線、短破線、細い一点長鎖線、点線、太い一点短鎖線、および二点鎖線で示す。非点収差図では、サジタル方向のd線における収差を実線で示し、タンジェンシャル方向のd線における収差を長破線で示す。歪曲収差図ではd線における収差を実線で示す。倍率色収差図では、C線、F線、g線、t線、波長1530nm、および波長1970nmにおける収差をそれぞれ長破線、短破線、細い一点長鎖線、点線、太い一点短鎖線、および二点鎖線で示す。球面収差図のFNo.はFナンバーを意味し、その他の収差図のωは半画角を意味する。 FIG. 3 shows aberration diagrams of the zoom lens of Example 1 when the object at infinity is focused. FIG. 3 shows spherical aberration, astigmatism, distortion, and chromatic aberration of magnification in order from the left. In FIG. 3, the upper row labeled “WIDE” shows the aberrations at the wide-angle end, the middle row labeled “MIDDLE” shows the aberrations at the intermediate focal length state, and the lower row labeled “TELE” shows the aberrations at the telephoto end. show. In spherical aberration diagrams, aberrations at d-line, C-line, F-line, g-line, t-line, wavelengths of 1530 nm and 1970 nm are represented by a solid line, a long dashed line, a short dashed line, a thin long dashed line, a dotted line, a thick short dashed line, and a two-dot chain line. In the astigmatism diagrams, the solid line indicates the aberration along the d-line in the sagittal direction, and the long dashed line indicates the aberration along the d-line in the tangential direction. In the distortion diagrams, the solid line indicates the aberration at the d-line. In the diagram of chromatic aberration of magnification, aberrations at the C-line, F-line, g-line, t-line, wavelength 1530 nm, and wavelength 1970 nm are indicated by a long dashed line, a short dashed line, a thin long-dotted line, a dotted line, a thick dashed-dotted line, and a two-dotted dashed line, respectively. show. FNo. in the spherical aberration diagram. means the F-number, and ω in other aberration diagrams means the half angle of view.
上記の実施例1に関する各データの記号、意味、記載方法、および図示方法は、特に断りが無い限り以下の実施例においても同様であるので、以下では重複説明を省略する。 Unless otherwise specified, the symbol, meaning, description method, and illustration method of each data relating to Example 1 above are the same in the following Examples, and therefore duplicate descriptions will be omitted below.
[実施例2]
実施例2のズームレンズの構成と移動軌跡を図4に示す。実施例2のズームレンズは、第3レンズ群G3がレンズL31~L38の8枚のレンズからなる点以外は実施例1のズームレンズの概要と同様の構成を有する。実施例2のズームレンズについて、基本レンズデータを表4Aおよび表4Bに、諸元と可変面間隔を表5に、非球面係数を表6に、各収差図を図5に示す。表4Aおよび表4Bに示す材料はCAF2以外全て株式会社オハラ製である。
[Example 2]
FIG. 4 shows the configuration and movement locus of the zoom lens of Example 2. As shown in FIG. The zoom lens of Example 2 has the same configuration as the zoom lens of Example 1, except that the third lens group G3 consists of eight lenses L31 to L38. For the zoom lens of Example 2, basic lens data are shown in Tables 4A and 4B, specifications and variable surface spacing are shown in Table 5, aspheric coefficients are shown in Table 6, and aberration diagrams are shown in FIG. All materials shown in Tables 4A and 4B are manufactured by OHARA Co., Ltd., except for CAF2.
[実施例3]
実施例3のズームレンズの構成と移動軌跡を図6に示す。実施例3のズームレンズは、第4レンズ群G4が正の屈折力を有する点、および第3レンズ群G3がレンズL31~L38の8枚のレンズからなる点以外は実施例1のズームレンズの概要と同様の構成を有する。実施例3のズームレンズについて、基本レンズデータを表7Aおよび表7Bに、諸元と可変面間隔を表8に、非球面係数を表9に、各収差図を図7に示す。表7Aおよび表7Bに示す材料は全て株式会社オハラ製である。
[Example 3]
FIG. 6 shows the configuration and movement locus of the zoom lens of Example 3. In FIG. The zoom lens of Example 3 is the same as the zoom lens of Example 1 except that the fourth lens group G4 has a positive refractive power and the third lens group G3 consists of eight lenses L31 to L38. It has the same configuration as the outline. For the zoom lens of Example 3, basic lens data are shown in Tables 7A and 7B, specifications and variable surface spacing are shown in Table 8, aspheric coefficients are shown in Table 9, and aberration diagrams are shown in FIG. All materials shown in Tables 7A and 7B are manufactured by Ohara Corporation.
表10に実施例1~3のズームレンズの条件式(1)~(13)の対応値を示す。
以上のデータからわかるように、実施例1~3のズームレンズは、レンズ系の大型化が抑制されており、かつ、可視域からSWIR域までの広い波長域にわたり諸収差が良好に補正されており、高い光学性能を実現している。また、実施例1~3のズームレンズは、望遠端でのFナンバーが7.4以下であり、監視用途の長焦点距離レンズ系として有用なFナンバーの値を確保している。 As can be seen from the above data, in the zoom lenses of Examples 1 to 3, an increase in the size of the lens system is suppressed, and various aberrations are well corrected over a wide wavelength range from the visible region to the SWIR region. and achieves high optical performance. In addition, the zoom lenses of Examples 1 to 3 have an F number of 7.4 or less at the telephoto end, ensuring a useful F number value as a long focal length lens system for monitoring purposes.
次に、本開示の実施形態に係る撮像装置について説明する。図8に、本開示の実施形態の撮像装置の一例として、本開示の実施形態に係るズームレンズ1を用いた撮像装置100の概略構成図を示す。撮像装置100としては、例えば、監視用カメラ、放送用カメラ、映画撮影用カメラ、ビデオカメラ、およびデジタルカメラ等を挙げることができる。
Next, an imaging device according to an embodiment of the present disclosure will be described. FIG. 8 shows a schematic configuration diagram of an
撮像装置100は、ズームレンズ1と、ズームレンズ1の像側に配置されたフィルタ2と、フィルタ2の像側に配置された撮像素子3とを備えている。なお、図8では、ズームレンズ1が備える複数のレンズを概略的に図示している。
The
撮像素子3はズームレンズ1により形成される光学像を電気信号に変換するものであり、例えば、CCD(Charge Coupled Device)又はCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等を用いることができる。撮像素子3は、その撮像面がズームレンズ1の像面に一致するように配置される。
The
撮像装置100はまた、撮像素子3からの出力信号を演算処理する信号処理部5と、信号処理部5により形成された像を表示する表示部6と、ズームレンズ1の変倍を制御する変倍制御部7と、ズームレンズ1の合焦を制御する合焦制御部8とを備える。
The
なお、図8では1つの撮像素子3のみ図示しているが、撮像装置100は複数の撮像素子を備えるように構成してもよい。撮像装置100は、光学系の光軸上のいずれかの場所に分光プリズムおよび/又はダイクロイックミラーが挿入されて、光を波長ごとに分岐して別々の撮像素子で撮像するように構成してもよい。
Although only one
以上、実施形態および実施例を挙げて本開示の技術を説明したが、本開示の技術は上記実施形態および実施例に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、各レンズの曲率半径、面間隔、屈折率、アッベ数、および部分分散比等は、上記各実施例で示した値に限定されず、他の値をとり得る。 Although the technology of the present disclosure has been described above with reference to the embodiments and examples, the technology of the present disclosure is not limited to the above-described embodiments and examples, and various modifications are possible. For example, the curvature radius, surface spacing, refractive index, Abbe number, partial dispersion ratio, etc. of each lens are not limited to the values shown in the above embodiments, and may take other values.
ズームの倍率もまた、上記実施例の値に限定されない。本開示の技術は、上記実施例より大きい倍率、もしくは小さい倍率のズームレンズにも適用可能である。上記実施例の収差図は、g線(波長435.83nm)~波長1970nmの範囲について示したが、本開示の技術は、この波長範囲に限定されず、波長範囲を拡大、もしくは縮小したズームレンズにも適用可能である。 The zoom magnification is also not limited to the values in the above example. The technique of the present disclosure can also be applied to a zoom lens with a higher or lower magnification than the above embodiments. The aberration diagrams of the above examples show the range from the g-line (wavelength 435.83 nm) to the wavelength 1970 nm, but the technology of the present disclosure is not limited to this wavelength range, and the zoom lens with the wavelength range expanded or reduced It is also applicable to
本開示の実施形態に係る撮像装置についても、可視域およびSWIR域に対応するカメラに限定されず、本開示の技術は、可視域用カメラ、SWIR域用カメラ、マルチスペクトルカメラ、ハイパースペクトルカメラ、サーモグラフィカメラ等に適用することも可能である。 The imaging apparatus according to the embodiments of the present disclosure is not limited to cameras compatible with the visible range and the SWIR range, and the technology of the present disclosure includes cameras for the visible range, cameras for the SWIR range, multispectral cameras, hyperspectral cameras, It can also be applied to a thermography camera or the like.
1 ズームレンズ
2 フィルタ
3 撮像素子
5 信号処理部
6 表示部
7 変倍制御部
8 合焦制御部
100 撮像装置
G1 第1レンズ群
G1a 第1aレンズ群
G1b 第1bレンズ群
G1c 第1cレンズ群
G2 第2レンズ群
G3 第3レンズ群
G4 第4レンズ群
L11~L19、L21~L25、L31~L38、L41~L52 レンズ
ma、ta、wa 軸上光束
mb、tb、wb 最大画角の光束
PP 光学部材
Sim 像面
St 開口絞り
Z 光軸
1
Claims (18)
変倍の際に、前記第1レンズ群は像面に対して固定されており、前記第2レンズ群および前記第3レンズ群は隣り合うレンズ群との間隔を変化させて光軸に沿って移動し、
前記第1レンズ群は、物体側から像側へ順に、互いに異符号の屈折力を有する2枚のレンズが接合された接合レンズを含み正の屈折力を有する第1aレンズ群と、正レンズと負レンズとが物体側から順に接合された接合レンズからなり正の屈折力を有する第1bレンズ群と、正の屈折力を有する第1cレンズ群とからなり、
合焦の際に前記第1bレンズ群のみが光軸に沿って移動し、
全てのレンズ群の各レンズについて、F線における屈折率をnF、波長1970.09nmにおける屈折率をn1970、C線における屈折率をnCとし、部分分散比θをθ=(nC-n1970)/(nF-nC)と定義し、
前記第2レンズ群の全てのレンズのθの平均をθ2ave、
無限遠物体に合焦した状態の望遠端での入射瞳の直径をEPt、
最大像高をHhとした場合、
1.1<θ2ave<1.7 (1)
3<EPt/(2×Hh)<10 (2)
で表される条件式(1)および(2)を満足するズームレンズ。 From the object side to the image side, from the first lens group having positive refractive power, the second lens group having negative refractive power, the third lens group having positive refractive power, and the fourth lens group become,
During zooming, the first lens group is fixed with respect to the image plane, and the second lens group and the third lens group are moved along the optical axis by changing the distance between adjacent lens groups. move and
The first lens group comprises, in order from the object side to the image side, a 1a lens group having positive refractive power including a cemented lens in which two lenses having refractive powers of opposite signs are cemented, and a positive lens. Consists of a 1b lens group having a positive refractive power composed of a cemented lens in which a negative lens is cemented in order from the object side, and a 1c lens group having a positive refractive power,
Only the 1b lens group moves along the optical axis during focusing,
For each lens in all the lens groups, nF is the refractive index at the F line, n1970 is the refractive index at the wavelength of 1970.09 nm, nC is the refractive index at the C line, and the partial dispersion ratio θ is θ = (nC - n1970) / ( nF-nC),
θ2ave is the average of θ of all the lenses in the second lens group,
EPt is the diameter of the entrance pupil at the telephoto end when the object is focused at infinity,
When the maximum image height is Hh,
1.1<θ2ave<1.7 (1)
3<EPt/(2×Hh)<10 (2)
A zoom lens that satisfies conditional expressions (1) and (2) expressed by:
前記第2レンズ群の全てのレンズのνの平均をν2aveとした場合、
20<ν2ave<45 (3)
で表される条件式(3)を満足する請求項1に記載のズームレンズ。 For each lens in all lens groups, let nd be the refractive index at the d-line, and define the Abbe number ν as ν=(nd−1)/(nF−nC),
When the average of ν of all the lenses in the second lens group is ν2ave,
20<ν2ave<45 (3)
2. The zoom lens according to claim 1, which satisfies conditional expression (3) represented by:
前記第2レンズ群の全ての負レンズのθの平均をθ2Naveとした場合、
-0.5<θ2Pave-θ2Nave<0.05 (4)
で表される条件式(4)を満足する請求項1又は2に記載のズームレンズ。 θ2Pave is the average of θ of all the positive lenses in the second lens group,
When the average of θ of all the negative lenses in the second lens group is θ2Nave,
−0.5<θ2Pave-θ2Nave<0.05 (4)
3. The zoom lens according to claim 1, which satisfies conditional expression (4) represented by:
前記第4レンズ群の全ての正レンズのνの平均をν4Pave、
前記第4レンズ群の全ての負レンズのνの平均をν4Naveとした場合、
-20<ν4Pave-ν4Nave<5 (5)
で表される条件式(5)を満足する請求項1から3のいずれか1項に記載のズームレンズ。 For each lens in all lens groups, let nd be the refractive index at the d-line, and define the Abbe number ν as ν=(nd−1)/(nF−nC),
ν4Pave is the average of ν of all the positive lenses in the fourth lens group,
When the average of ν of all the negative lenses in the fourth lens group is ν4Nave,
−20<ν4Pave−ν4Nave<5 (5)
4. The zoom lens according to any one of claims 1 to 3, which satisfies conditional expression (5) represented by:
前記第4レンズ群の全ての負レンズのθの平均をθ4Naveとした場合、
-0.7<θ4Pave-θ4Nave<0 (6)
で表される条件式(6)を満足する請求項1から4のいずれか1項に記載のズームレンズ。 θ4Pave is the average of θ of all the positive lenses in the fourth lens group,
When the average of θ of all the negative lenses in the fourth lens group is θ4Nave,
−0.7<θ4Pave−θ4Nave<0 (6)
5. The zoom lens according to any one of claims 1 to 4, which satisfies conditional expression (6) represented by:
前記第3レンズ群の全ての負レンズのθの平均をθ3Naveとした場合、
0<θ3Pave-θ3Nave<0.8 (7)
で表される条件式(7)を満足する請求項1から5のいずれか1項に記載のズームレンズ。 θ3Pave is the average of θ of all the positive lenses in the third lens group;
When the average of θ of all the negative lenses in the third lens group is θ3Nave,
0<θ3Pave−θ3Nave<0.8 (7)
6. The zoom lens according to any one of claims 1 to 5, which satisfies conditional expression (7) represented by:
d線における前記第2レンズ群の焦点距離をf2とした場合、
-0.2<f2/f1<-0.1 (8)
で表される条件式(8)を満足する請求項1から6のいずれか1項に記載のズームレンズ。 f1 is the focal length of the first lens group on the d-line,
When the focal length of the second lens group in the d-line is f2,
-0.2<f2/f1<-0.1 (8)
7. The zoom lens according to any one of claims 1 to 6, which satisfies conditional expression (8) represented by:
無限遠物体に合焦した状態の望遠端でのd線における前記ズームレンズの焦点距離をftとした場合、
-0.08<f2/ft<-0.03 (9)
で表される条件式(9)を満足する請求項1から8のいずれか1項に記載のズームレンズ。 f2 is the focal length of the second lens group on the d-line,
When the focal length of the zoom lens for the d-line at the telephoto end when focused on an infinite object is ft,
-0.08<f2/ft<-0.03 (9)
9. The zoom lens according to any one of claims 1 to 8 , which satisfies conditional expression (9) represented by:
無限遠物体に合焦した状態の望遠端でのd線における前記ズームレンズの焦点距離をftとした場合、
0.3<f1/ft<0.6 (10)
で表される条件式(10)を満足する請求項1から9のいずれか1項に記載のズームレンズ。 f1 is the focal length of the first lens group on the d-line,
When the focal length of the zoom lens for the d-line at the telephoto end when focused on an infinite object is ft,
0.3<f1/ft<0.6 (10)
10. The zoom lens according to any one of claims 1 to 9 , which satisfies conditional expression (10) represented by:
1.9<θ1ave<2.15 (11)
で表される条件式(11)を満足する請求項1から10のいずれか1項に記載のズームレンズ。 When the average of θ of all the lenses in the first lens group is θ1ave,
1.9<θ1ave<2.15 (11)
11. The zoom lens according to any one of claims 1 to 10 , which satisfies conditional expression (11) represented by:
前記第1レンズ群の全ての負レンズのθの平均をθ1Naveとした場合、
0<θ1Pave-θ1Nave<0.2 (12)
で表される条件式(12)を満足する請求項1から11のいずれか1項に記載のズームレンズ。 θ1Pave is the average of θ of all the positive lenses in the first lens group,
When the average of θ of all the negative lenses in the first lens group is θ1Nave,
0<θ1Pave−θ1Nave<0.2 (12)
12. The zoom lens according to any one of claims 1 to 11 , which satisfies conditional expression (12) represented by:
1.4<θ3ave<2.1 (13)
で表される条件式(13)を満足する請求項1から12のいずれか1項に記載のズームレンズ。 When the average of θ of all the lenses in the third lens group is θ3ave,
1.4<θ3ave<2.1 (13)
13. The zoom lens according to any one of claims 1 to 12 , which satisfies conditional expression (13) represented by:
で表される条件式(1-1)を満足する請求項1に記載のズームレンズ。 1.25<θ2ave<1.5 (1-1)
2. A zoom lens according to claim 1, which satisfies conditional expression (1-1) expressed by:
で表される条件式(2-1)を満足する請求項1に記載のズームレンズ。 4<EPt/(2×Hh)<9 (2-1)
2. The zoom lens according to claim 1, which satisfies conditional expression (2-1) expressed by:
で表される条件式(3-1)を満足する請求項2に記載のズームレンズ。 25<ν2ave<35 (3-1)
3. The zoom lens according to claim 2, which satisfies conditional expression (3-1) expressed by:
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