JP2002244038A - Variable focal distance lens - Google Patents
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- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
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- G02B15/142—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having two groups only
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【技術分野】本発明は、可変焦点距離レンズに関し、特
に可視光波長域（４００〜７００ｎｍ程度）から近赤外
波長域（７００〜１０００ｎｍ程度）まで実用可能な可
変焦点距離レンズに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a variable focal length lens, and more particularly to a variable focal length lens that can be used practically from a visible light wavelength range (about 400 to 700 nm) to a near infrared wavelength range (about 700 to 1000 nm).
【０００２】[0002]
【従来技術及びその問題点】監視カメラにおいて、昼間
は可視光領域での撮影を行い、夜間は近赤外光領域での
撮影を行うことができる撮影レンズ系が望まれており、
一部実用化されている。しかし、可視光領域と近赤外光
領域での収差、特に色収差をレンズ構成を複雑にするこ
となく良好に補正するのは依然困難である。2. Description of the Related Art In a surveillance camera, there is a demand for a photographic lens system capable of performing photographing in the visible light region during the day and photographing in the near-infrared light region at night.
Some have been put to practical use. However, it is still difficult to satisfactorily correct aberrations in the visible light region and the near infrared light region, particularly chromatic aberration, without complicating the lens configuration.
【０００３】[0003]
【発明の目的】本発明は、焦点距離可変で、そのズーム
比が２程度、包括画角が４４〜９６°程度の可視光波長
域と近赤外波長域までの収差を良好に補正した可変焦点
距離レンズを得ることを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a variable focal length variable lens having a zoom ratio of about 2 and a comprehensive angle of view of about 44 to 96.degree. The objective is to obtain a focal length lens.
【０００４】[0004]
【発明の概要】本発明は、負のパワーの前群レンズと、
正のパワーの後群レンズとからなり、両群の間隔を変化
させて焦点距離を変化させる可変焦点距離レンズにおい
て、次の条件式（１）、（２）、（３）を満足すること
を特徴としている。 （１）−２．６８＜ｆｘ／Ｆｗ＜−２．５８ （２）３．０＜ｆｙ／Ｆｗ＜３．２５ （３）−０．８４≦ｍ≦−０．４２ 但し、 ｆｘ：前群レンズの焦点距離（＜０）、 ｆｙ：後群レンズの焦点距離（＞０）、 Ｆｗ：全系の短焦点距離端における焦点距離、 ｍ：後群レンズの結像倍率、である。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention comprises a front lens having negative power,
In a variable focal length lens, which includes a rear lens unit having a positive power and changes the focal length by changing the distance between the two units, satisfying the following conditional expressions (1), (2), and (3). Features. (1) -2.68 <fx / Fw <-2.58 (2) 3.0 <fy / Fw <3.25 (3) -0.84≤m≤-0.42 where fx: front group The focal length of the lens (<0), fy: the focal length of the rear group lens (> 0), Fw: the focal length at the short focal length end of the entire system, m: the imaging magnification of the rear group lens.
【０００５】前群レンズは、具体的には３群３枚から構
成するのが実際的である。同様に、後群レンズは４群５
枚から構成するのが実際的である。特に前群レンズ側か
ら順に、正のＬ４レンズ、正のＬ５レンズ、全体として
負のＬ６レンズとＬ７レンズとの接合レンズ及び正のＬ
８レンズから構成するのがよい。[0005] It is practical that the front group lens is composed of three elements in three groups. Similarly, the rear lens group is 5
It is practical to construct it from sheets. In particular, in order from the front lens group, a positive L4 lens, a positive L5 lens, a cemented lens of a negative L6 lens and an L7 lens as a whole, and a positive L
It is good to comprise eight lenses.
【０００６】このように構成したとき後群レンズは、次
の条件式（４）、（５）を満足することが望ましい。 （４）１．８３＜ｎ８ （５）３７＜ν8＜４２ 但し、 ｎ8：Ｌ8レンズの屈折率、 ν8：Ｌ8レンズのアッベ数、 である。In this case, it is desirable that the rear lens group satisfies the following conditional expressions (4) and (5). (4) 1.83 <n8 (5) 37 <ν8 <42 where n8: refractive index of L8 lens, and ν8: Abbe number of L8 lens.
【０００７】また、上記接合レンズを構成するＬ８レン
ズとＬ９レンズの一方は、条件式（６）、（７）を満足
する凸レンズからなり、他方は、条件式（８）、（９）
を満足する凹レンズからなることが好ましい。 （６）７０＜ν凸 （７）２．９＜ｆ凸／Ｆｗ＜３．１ （８）３０＞ν凹 （９）−１．９＜ｆ凹／Ｆｗ＜−１．８ 但し、 ν凸：接合凸レンズのアッベ数、 ｆ凸：接合凸レンズの焦点距離、 ν凹：接合凹レンズのアッベ数、 ｆ凹：接合凹レンズの焦点距離、である。One of the L8 lens and L9 lens constituting the cemented lens is a convex lens satisfying conditional expressions (6) and (7), and the other is conditional lenses (8) and (9).
It is preferable that the lens is composed of a concave lens satisfying the following condition. (6) 70 <ν convex (7) 2.9 <f convex / Fw <3.1 (8) 30> ν concave (9) −1.9 <f concave / Fw <−1.8 where ν convex : Abbe number of the cemented convex lens, f convex: focal length of the cemented convex lens, v concave: Abbe number of the cemented concave lens, f concave: focal length of the cemented concave lens.
【０００８】[0008]
【発明の実施形態】本実施形態の可変焦点距離レンズ
は、焦点距離変化によって像面位置が移動するバリフォ
ーカルレンズであり、図２１の簡易移動図に示すよう
に、物体側から順に、負の前群レンズ１０、絞りＳ、及
び正の後群レンズ２０からなり、これら前群レンズ１
０、絞りＳ、後群レンズ２０が、焦点距離の変更に際し
それぞれ光軸方向に移動する。より具体的には、短焦点
距離端から長焦点距離端へのズーミングに際し、絞りＳ
と像面Ｉの間隔は一定で、前群レンズ１０は像側に移動
し、後群レンズ２０は物体側に移動する。焦点距離を変
化させる作用は、後群レンズ２０の移動により生じる。
この移動で発生する焦点位置の変化は、前群レンズ１０
を光軸方向に移動させて補正する。バリフォーカルレン
ズを監視カメラに適用する場合の通常の使用態様は、設
置場所に合わせて焦点距離を変化させ（画角を変化さ
せ）、その焦点距離で合焦するように焦点調節するの
で、前群レンズ１０による焦点移動の補償は、手動で行
うようにしても実用上の問題はない。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The variable focal length lens of this embodiment is a vari-focal lens whose image plane position is moved by a change in focal length. As shown in a simplified movement diagram of FIG. The front group lens 1 includes a front group lens 10, an aperture S, and a positive rear group lens 20.
The 0, stop S, and rear lens group 20 move in the optical axis direction when the focal length is changed. More specifically, when zooming from the short focal length end to the long focal length end, the stop S
The front lens group 10 moves to the image side, and the rear lens group 20 moves to the object side. The action of changing the focal length is caused by the movement of the rear lens group 20.
The change in the focal position caused by this movement is caused by the change in the front lens group 10.
Is moved in the optical axis direction to make correction. In a case where a varifocal lens is applied to a surveillance camera, a normal usage mode is to change the focal length (change the angle of view) according to the installation location and adjust the focus so as to focus on the focal length. There is no practical problem even if the focus movement compensation by the group lens 10 is performed manually.
【０００９】図２１及び図１のレンズ構成図に示すよう
に、前群レンズ１０は、物体側から順に、物体側に凸の
負メニスカスのＬ１レンズ、両凹の負のＬ２レンズ、及
び正のＬ３レンズからなる（３群３枚）。後群レンズ２
０は、前群レンズ１０側から順に、正のＬ４レンズ、正
のＬ５レンズ、全体として負のＬ６レンズとＬ７レンズ
との接合レンズ及び正のＬ８レンズからなる。この接合
レンズは全体として負のパワーを有する。Ｃは、撮像素
子のカバーガラスである。As shown in FIGS. 21 and 1, the front lens group 10 includes, in order from the object side, a negative meniscus L1 lens convex to the object side, a biconcave negative L2 lens, and a positive lens. It consists of an L3 lens (three elements in three groups). Rear group lens 2
Reference numeral 0 denotes, in order from the front lens group 10, a positive L4 lens, a positive L5 lens, a cemented lens of a negative L6 lens and an L7 lens, and a positive L8 lens as a whole. This cemented lens has negative power as a whole. C is a cover glass of the image sensor.
【００１０】条件式（１）は、前群レンズの焦点距離と
全系の短焦点距離端における焦点距離との比を表してい
る。前群レンズはマイナスの焦点距離を有する群で、全
系の画角を大きくするために設置しているが、条件式
（１）は、後群レンズと組み合わせたときの全系の球面
収差、非点収差、像面湾曲及び色収差のレベルを適正範
囲内に収めるための条件である。この条件式（１）の上
限を超えると、球面収差、非点収差、像面湾曲が補正過
剰になり、倍率色収差が補正不足になる。下限を超える
と、球面収差、非点収差、像面湾曲が補正不足になる。Conditional expression (1) represents the ratio between the focal length of the front lens group and the focal length at the short focal length extremity of the entire system. The front lens group is a group having a negative focal length, and is installed in order to increase the angle of view of the entire system. Conditional expression (1) satisfies the spherical aberration of the entire system when combined with the rear lens group, This is a condition for keeping the levels of astigmatism, field curvature and chromatic aberration within appropriate ranges. If the upper limit of conditional expression (1) is exceeded, spherical aberration, astigmatism, and field curvature will be overcorrected, and lateral chromatic aberration will be undercorrected. If the lower limit is exceeded, spherical aberration, astigmatism, and field curvature will be undercorrected.
【００１１】条件式（２）は、後群レンズの焦点距離と
全系の短焦点距離端における焦点距離との比に関する条
件である。この条件式（２）を満足することにより、球
面収差、コマ収差、非点収差、色収差を補正することが
できる。この条件式（２）の上限を超えると、球面収差
と軸上色収差が補正不足になり、コマ収差が補正過剰に
なる。また、画角の大きなところで高次の収差が発生
し、非点収差が生じる。下限を超えると、球面収差が補
正過剰になり、コマ収差が補正不足になる。Conditional expression (2) is a condition relating to the ratio between the focal length of the rear lens group and the focal length at the short focal length extremity of the entire system. By satisfying conditional expression (2), spherical aberration, coma, astigmatism, and chromatic aberration can be corrected. If the upper limit of conditional expression (2) is exceeded, spherical aberration and axial chromatic aberration will be undercorrected, and coma will be overcorrected. In addition, high-order aberrations occur at a large angle of view, and astigmatism occurs. If the lower limit is exceeded, spherical aberration will be overcorrected and coma will be undercorrected.
【００１２】また、本実施形態の可変焦点距離レンズ
は、そのズーム比が２程度、包括画角が４４〜９６°程
度である。条件式（３）は、条件式（１）と対で所望の
焦点距離及びズーム比２程度を実現するための条件であ
る。正の後群レンズは、負の前群レンズでできる虚像を
像面に実像として結像するレンズ群とも考えることがで
きる。条件式（３）は条件式（１）が決まると自ずと定
まる条件であるが、その結像倍率ｍが、−０．８４≦ｍ
≦−０．４２となる範囲で使用することが好ましい。条
件式（３）の上限を超えると、短焦点距離端における球
面収差と軸上色収差が補正不足になり、下限を超える
と、長焦点距離端における球面収差と軸上色収差が補正
過剰になる。The variable focal length lens of the present embodiment has a zoom ratio of about 2 and a comprehensive angle of view of about 44 to 96 °. Conditional expression (3) is a condition for realizing a desired focal length and a zoom ratio of about 2 in combination with conditional expression (1). The positive rear group lens can also be considered as a lens group that forms a virtual image formed by the negative front group lens on the image plane as a real image. Conditional expression (3) is a condition that is naturally determined when conditional expression (1) is determined, and the imaging magnification m is −0.84 ≦ m.
It is preferable to use within the range of ≦ −0.42. If the upper limit of conditional expression (3) is exceeded, spherical aberration and axial chromatic aberration at the short focal length extremity will be undercorrected. If the lower limit is exceeded, spherical aberration and axial chromatic aberration at the long focal length extremity will be overcorrected.
【００１３】本実施形態のように、前群レンズを３群３
枚から構成し、後群レンズは４群５枚から構成すると、
コストパフォーマンスがよい。さらに具体的には、後群
レンズは、前群レンズから順に、正のＬ４レンズ、正の
Ｌ５レンズ、全体として負のＬ６レンズとＬ７レンズと
の接合レンズ及び正のＬ８レンズから構成するのがよ
い。As in the present embodiment, the front group lens is divided into three groups 3
If the rear group lens is composed of 5 elements in 4 groups,
Good cost performance. More specifically, the rear group lens includes, in order from the front group lens, a positive L4 lens, a positive L5 lens, a cemented lens of a negative L6 lens and an L7 lens as a whole, and a positive L8 lens. Good.
【００１４】この具体的なレンズ構成においては、Ｌ８
レンズに条件式（４）、（５）を満足させるのがよい。
後群レンズは、負の屈折力の前群レンズで発散してくる
光束を全系としては正の屈折力に変換させる正のパワー
を要する。全系の収差バランスを補正しながら変換する
には、Ｌ８レンズに強い正の屈折力を与えるのが好まし
い形となる。このためＬ８レンズは、強い球面収差係数
と倍率色収差係数に比して大きな軸上色収差係数を有す
る正のレンズとなる。条件式（４）の下限を超えると、
球面収差が補正不足となる。条件式（５）の上限を超え
ると色収差補正が不足し、下限を超えると色収差補正が
過剰となる。In this specific lens configuration, L8
It is preferable that conditional expressions (4) and (5) be satisfied for the lens.
The rear lens group needs a positive power to convert a light beam diverging from the front lens group having a negative refractive power into a positive refractive power as a whole system. In order to perform conversion while correcting the aberration balance of the entire system, it is preferable to give a strong positive refractive power to the L8 lens. Therefore, the L8 lens is a positive lens having a large axial chromatic aberration coefficient as compared with a strong spherical aberration coefficient and a magnification chromatic aberration coefficient. When the lower limit of conditional expression (4) is exceeded,
Undercorrection of spherical aberration occurs. If the upper limit of conditional expression (5) is exceeded, chromatic aberration correction will be insufficient, and if the lower limit is exceeded, chromatic aberration correction will be excessive.
【００１５】また、上記具体的なレンズ構成において、
接合レンズを構成するＬ６レンズとＬ７レンズの一方と
他方に条件式（６）ないし（９）を満足させることによ
り、諸収差を良好に補正しつつ、近赤外領域まで加味し
た色補正が可能となる。条件式（６）は、いわゆる低分
散ガラスを使う条件を示しているが、従来のレンズが低
分散ガラスを複数枚使い、しかも正の屈折力の大きいレ
ンズに適用して効果を出しているのに対して、本発明で
は、条件式（７）で示すように屈折力が比較的小さなレ
ンズ一枚だけを低分散ガラスとして、目標とする特性を
実現している。In the above specific lens configuration,
By satisfying conditional expressions (6) to (9) for one and the other of the L6 lens and the L7 lens constituting the cemented lens, it is possible to correct various aberrations and to perform color correction taking into account the near infrared region. Becomes Conditional expression (6) shows the condition for using so-called low-dispersion glass. The conventional lens uses a plurality of low-dispersion glasses and is effective when applied to a lens having a large positive refractive power. On the other hand, in the present invention, as shown by the conditional expression (7), only one lens having a relatively small refractive power is used as the low dispersion glass to achieve the target characteristic.
【００１６】次に具体的な実施例を示す。諸収差図中、
球面収差で表される色収差（軸上色収差）図の数値はそ
れぞれの波長に対する収差であり、Ｓはサジタル、Ｍは
メリディオナルである。また、表中のＦＮＯはＦナンバ
ー、ｆは全系の焦点距離、ｆＢはバックフォーカス（カ
バーガラスの最も像側の面から撮像面までの空気間
隔）、Ｗは半画角（°）、ｒは曲率半径、ｄはレンズ厚
またはレンズ間隔、Ｎｄはｄ線（波長588 nm）の屈折
率、νはアッベ数を示す。Next, a specific embodiment will be described. In the various aberration diagrams,
Numerical values in the chromatic aberration (axial chromatic aberration) diagram represented by spherical aberration are aberrations for respective wavelengths, S is sagittal, and M is meridional. In the table, FNO is the F number, f is the focal length of the entire system, fB is the back focus (the air gap from the most image side surface of the cover glass to the imaging surface), W is the half angle of view (°), r Denotes a radius of curvature, d denotes a lens thickness or a lens interval, Nd denotes a refractive index of a d line (wavelength: 588 nm), and ν denotes an Abbe number.
【００１７】［実施例１］図１ないし図４は、本発明の
可変焦点距離レンズの第１実施例を示している。図１及
び図３はそれぞれ短焦点距離端及び長焦点距離端におけ
るレンズ構成図を示し、図２及び図４はそれぞれ図１及
び図３での諸収差図を示している。表１はその数値デー
タである。[Embodiment 1] FIGS. 1 to 4 show a first embodiment of a variable focal length lens according to the present invention. 1 and 3 show lens configuration diagrams at the short focal length extremity and the long focal length extremity, respectively, and FIGS. 2 and 4 show various aberration diagrams in FIGS. 1 and 3, respectively. Table 1 shows the numerical data.
【００１８】[0018]
【表１】 FNO= 1：1.4‐1.9 f=1.00‐2.02 W=47.5‐22.4 fB=1.29‐2.51 面 No. ｒ ｄ Nd ν 1 4.561 0.316 1.77250 49.6 2 2.228 1.344 ‐ ‐ 3 −7.102 0.316 1.69680 55.5 4 2.597 0.256 ‐ ‐ 5 3.113 0.730 1.84666 23.8 6 9.112 4.060‐0.990 ‐ ‐ 絞り ∞ 2.135‐0.912 ‐ ‐ 7 8.200 0.589 1.83400 37.2 8 −8.200 0.035 ‐ ‐ 9 4.368 0.646 1.77250 49.6 10 −22.105 0.144 ‐ ‐ 11 −5.386 1.368 1.80518 25.4 12 2.228 0.989 1.48749 70.2 13 −3.666 0.035 ‐ ‐ 14 25.263 0.491 1.83400 37.2 15 −7.193 0.000 ‐ ‐ 16 ∞ 1.474 1.49782 66.8 17 ∞ ‐ ‐ ‐TABLE 1 F NO = 1: 1.4-1.9 f = 1.00-2.02 W = 47.5-22.4 f B = 1.29-2.51 surface No. r d N d ν 1 4.561 0.316 1.77250 49.6 2 2.228 1.344 - - 3 -7.102 0.316 1.69680 55.5 4 2.597 0.256--5 3.113 0.730 1.84666 23.8 6 9.112 4.060-0.990--Aperture ∞ 2.135-0.912--7 8.200 0.589 1.83400 37.2 8 -8.200 0.035--9 4.368 0.646 1.77250 49.6 10 -22.105 0.144--11- 5.386 1.368 1.80518 25.4 12 2.228 0.989 1.48749 70.2 13 −3.666 0.035 − − 14 25.263 0.491 1.83400 37.2 15 −7.193 0.000 − − 16 ∞ 1.474 1.49782 66.8 17 ‐ − − −
【００１９】［実施例２］図５ないし図８は、本発明の
可変焦点距離レンズの第２実施例を示している。図５及
び図７はそれぞれ短焦点距離端及び長焦点距離端におけ
るレンズ構成図を示し、図６及び図８はそれぞれ図５及
び図７での諸収差図を示している。表２はその数値デー
タである。基本的なレンズ構成は実施例１と同様であ
る。Embodiment 2 FIGS. 5 to 8 show a second embodiment of the variable focal length lens according to the present invention. FIGS. 5 and 7 show lens configuration diagrams at the short focal length extremity and the long focal length extremity, respectively, and FIGS. 6 and 8 show various aberration diagrams in FIGS. 5 and 7, respectively. Table 2 shows the numerical data. The basic lens configuration is the same as in the first embodiment.
【００２０】[0020]
【表２】 FNO= 1：1.4‐1.9 f=1.00‐2.16 W=50.0‐22.0 fB=1.44‐2.83 面 No. ｒ ｄ Nd ν 1 4.538 0.278 1.83400 37.2 2 2.139 1.342 ‐ ‐ 3 −6.593 0.278 1.58913 61.2 4 2.314 0.220 ‐ ‐ 5 2.713 0.672 1.84666 23.8 6 6.385 3.847‐0.926 ‐ ‐ 絞り ∞ 1.944‐0.550 ‐ ‐ 7 38.622 0.483 1.88300 40.8 8 −5.830 0.028 ‐ ‐ 9 3.538 0.545 1.88300 40.8 10 51.545 0.142 ‐ ‐ 11 −7.946 1.689 1.84666 23.8 12 2.084 1.053 1.48749 70.2 13 −3.923 0.028 ‐ ‐ 14 16.075 0.375 1.83400 37.2 15 −7.830 0.000 ‐ ‐ 16 ∞ 0.972 1.49782 66.8 17 ∞ ‐ ‐ ‐[Table 2] F NO = 1: 1.4-1.9 f = 1.00-2.16 W = 50.0-22.0 f B = 1.44-2.83 Surface No. rd N d ν 1 4.538 0.278 1.83400 37.2 2 2.139 1.342--3 -6.593 0.278 1.58913 61.2 4 2.314 0.220--5 2.713 0.672 1.84666 23.8 6 6.385 3.847-0.926--Aperture ∞ 1.944-0.550--7 38.622 0.483 1.88300 40.8 8 -5.830 0.028--9 3.538 0.545 1.88300 40.8 10 51.545 0.142--11 -7.946 1.689 1.84666 23.8 12 2.084 1.053 1.48749 70.2 13 -3.923 0.028--14 16.075 0.375 1.83400 37.2 15 -7.830 0.000--16 ∞ 0.972 1.49782 66.8 17 ‐---
【００２１】［実施例３］図９ないし図１２は、本発明
の可変焦点距離レンズの第３実施例を示している。図９
及び図１１はそれぞれ短焦点距離端及び長焦点距離端に
おけるレンズ構成図を示し、図１０及び図１２は図９及
び図１１での諸収差図を示している。表３はその数値デ
ータである。基本的なレンズ構成は実施例１と同様であ
る。Embodiment 3 FIGS. 9 to 12 show a third embodiment of the variable focal length lens according to the present invention. FIG.
11 and 12 show lens configuration diagrams at the short focal length end and the long focal length end, respectively. FIGS. 10 and 12 show various aberration diagrams in FIGS. 9 and 11, respectively. Table 3 shows the numerical data. The basic lens configuration is the same as in the first embodiment.
【００２２】[0022]
【表３】 FNO= 1：1.4‐1.8 f=1.00‐2.03 W=47.6‐22.0 fB=1.69‐2.93 面 No. ｒ ｄ Nd ν 1 4.054 0.316 1.83400 37.2 2 2.155 1.389 ‐ ‐ 3 −5.807 0.316 1.77250 49.6 4 2.575 0.140 ‐ ‐ 5 2.919 0.829 1.84666 23.8 6 20.048 4.089‐0.967 ‐ ‐ 絞り ∞ 2.066‐0.830 ‐ ‐ 7 7.421 0.620 1.77250 49.6 8 −7.221 0.035 ‐ ‐ 9 4.401 0.555 1.80400 46.6 10 481.933 0.188 ‐ ‐ 11 −5.374 1.457 1.75520 27.5 12 2.135 1.008 1.49700 81.6 13 −4.595 0.035 ‐ ‐ 14 17.395 0.413 1.88300 40.8 15 −7.218 0.000 ‐ ‐ 16 ∞ 0.877 1.51633 64.1 17 ∞ ‐ ‐ ‐[Table 3] F NO = 1: 1.4-1.8 f = 1.00-2.03 W = 47.6-22.0 f B = 1.69-2.93 Surface No. rd N d ν 1 4.054 0.316 1.83400 37.2 2 2.155 1.389--3 -5.807 0.316 1.77250 49.6 4 2.575 0.140--5 2.919 0.829 1.84666 23.8 6 20.048 4.089-0.967--Aperture ∞ 2.066-0.830--7 7.421 0.620 1.77250 49.6 8 -7.221 0.035--9 4.401 0.555 1.80400 46.6 10 481.933 0.188--11 -5.374 1.457 1.75520 27.5 12 2.135 1.008 1.49700 81.6 13 -4.595 0.035--14 17.395 0.413 1.88 300 40.8 15 -7.218 0.000--16 ∞ 0.877 1.51633 64.1 17 ∞---
【００２３】［実施例４］図１３ないし図１６は、本発
明の可変焦点距離レンズの第４実施例を示している。図
１３及び図１５はそれぞれ短焦点距離端及び長焦点距離
端におけるレンズ構成図を示し、図１４及び図１６はそ
れぞれ図１３及び図１５での諸収差図を示している。表
４はその数値データである。基本的なレンズ構成は実施
例１と同様である。Embodiment 4 FIGS. 13 to 16 show a variable focal length lens according to a fourth embodiment of the present invention. FIGS. 13 and 15 show lens diagrams at the short focal length extremity and the long focal length extremity, respectively, and FIGS. 14 and 16 show various aberration diagrams in FIGS. 13 and 15, respectively. Table 4 shows the numerical data. The basic lens configuration is the same as in the first embodiment.
【００２４】[0024]
【表４】 FNO= 1：1.4‐1.9 f=1.00‐2.02 W=47.7‐22.4 fB=1.67‐2.92 面 No. ｒ ｄ Nd ν 1 4.174 0.316 1.83400 37.2 2 2.187 1.330 ‐ ‐ 3 −7.792 0.316 1.77250 49.6 4 2.498 0.221 ‐ ‐ 5 2.938 0.821 1.84666 23.8 6 11.777 4.315‐1.248 ‐ ‐ 絞り ∞ 1.840‐0.595 ‐ ‐ 7 7.231 0.625 1.77250 49.6 8 −7.231 0.035 ‐ ‐ 9 3.968 0.607 1.69680 55.5 10 −315.900 0.161 ‐ ‐ 11 −5.496 1.267 1.72151 29.2 12 1.892 1.035 1.49700 81.6 13 −5.433 0.109 ‐ ‐ 14 27.867 0.425 1.88300 40.8 15 −6.045 0.000 ‐ ‐ 16 ∞ 0.877 1.51633 64.1 17 ∞ ‐ ‐ ‐TABLE 4 F NO = 1: 1.4-1.9 f = 1.00-2.02 W = 47.7-22.4 f B = 1.67-2.92 surface No. r d N d ν 1 4.174 0.316 1.83400 37.2 2 2.187 1.330 - - 3 -7.792 0.316 1.77250 49.6 4 2.498 0.221--5 2.938 0.821 1.84666 23.8 6 11.777 4.315-1.248--Aperture ∞ 1.840-0.595--7 7.231 0.625 1.77250 49.6 8 -7.231 0.035--9 3.968 0.607 1.69680 55.5 10 -315.900 0.161--11- 5.496 1.267 1.72151 29.2 12 1.892 1.035 1.49700 81.6 13 −5.433 0.109 − − 14 27.867 0.425 1.88 300 40.8 15 −6.045 0.000 − − 16 ∞ 0.877 1.51633 64.1 17 ‐ − − −
【００２５】［実施例５］図１７ないし図２０は、本発
明の可変焦点距離レンズの第５実施例を示している。図
１７及び図１９はそれぞれ短焦点距離端及び長焦点距離
端におけるレンズ構成図を示し、図１８及び図２０はそ
れぞれ図１７及び図１９での諸収差図を示している。表
５はその数値データである。基本的なレンズ構成は実施
例１と同様である。Fifth Embodiment FIGS. 17 to 20 show a fifth embodiment of the variable focal length lens according to the present invention. 17 and 19 show lens configuration diagrams at the short focal length extremity and the long focal length extremity, respectively, and FIGS. 18 and 20 show various aberration diagrams in FIGS. 17 and 19, respectively. Table 5 shows the numerical data. The basic lens configuration is the same as in the first embodiment.
【００２６】[0026]
【表５】 FNO=1：1.4‐1.8 f=1.00‐2.02 W=47.7‐22.2 fB=1.68‐2.92 面 No. ｒ ｄ Nd ν 1 4.133 0.316 1.83400 37.2 2 2.127 1.384 ‐ ‐ 3 −5.515 0.316 1.77250 49.6 4 2.568 0.114 ‐ ‐ 5 2.875 0.871 1.84666 23.8 6 28.271 4.077‐0.959 ‐ ‐ 絞り ∞ 2.059‐0.824 ‐ ‐ 7 6.681 0.637 1.77250 49.6 8 −7.448 0.035 ‐ ‐ 9 4.345 0.671 1.61800 63.4 10 −14.299 0.157 ‐ ‐ 11 −4.472 1.413 1.71736 29.5 12 2.067 0.962 1.49700 81.6 13 −4.851 0.035 ‐ ‐ 14 19.977 0.416 1.88300 40.8 15 −6.728 0.000 ‐ ‐ 16 ∞ 0.877 1.51633 64.1 17 ∞ ‐ ‐ ‐[Table 5] F NO = 1: 1.4−1.8 f = 1.00−2.02 W = 47.7−22.2 f B = 1.68−2.92 Surface No. rd N d ν 1 4.133 0.316 1.83400 37.2 2 2.127 1.384 − − −3 −5.515 0.316 1.77250 49.6 4 2.568 0.114--5 2.875 0.871 1.84666 23.8 6 28.271 4.077-0.959--Aperture ∞ 2.059-0.824--7 6.681 0.637 1.77250 49.6 8 -7.448 0.035--9 4.345 0.671 1.61800 63.4 10 -14.299 0.157--11- 4.472 1.413 1.71736 29.5 12 2.067 0.962 1.49700 81.6 13 −4.851 0.035 − − 14 19.977 0.416 1.88 300 40.8 15 −6.728 0.000 − − 16 ∞ 0.877 1.51633 64.1 17 ∞ − − −
【００２７】各実施例の各条件式に対する値を表６に示
す。Table 6 shows values for each conditional expression in each embodiment.
【表６】 実施例１ 実施例２ 実施例３ 実施例４ 実施例５ 条件式（１）−2.66 −2.59 −2.68 −2.64 −2.67 条件式（２） 3.20 3.10 3.21 3.23 3.24 条件式（３）−0.76 −0.84 −0.76 −0.76 −0.76 〜−0.42 〜−0.44 〜−0.42 〜−0.43 〜−0.42 条件式（４） 1.834 1.834 1.883 1.883 1.883 条件式（５） 37.2 37.2 40.8 40.8 40.8 条件式（６） 70.2 70.2 81.6 81.6 81.6 条件式（７） 3.01 2.96 3.09 2.96 3.12 条件式（８） 25.4 23.8 27.5 29.2 29.5 条件式（９） −1.81 −1.81 −1.87 −1.82 −1.81[Table 6] Example 1 Example 2 Example 3 Example 4 Example 5 Conditional expression (1) -2.66 -2.59 -2.68 -2.64 -2.67 Conditional expression (2) 3.20 3.10 3.21 3.23 3.24 Conditional expression (3)- 0.76 −0.84 −0.76 −0.76 −0.76 to −0.42 to −0.44 to −0.42 to −0.43 to −0.42 Conditional expression (4) 1.834 1.834 1.883 1.883 1.883 Conditional expression (5) 37.2 37.2 40.8 40.8 40.8 Conditional expression (6) 70.2 70.2 81.6 81.6 81.6 Conditional expression (7) 3.01 2.96 3.09 2.96 3.12 Conditional expression (8) 25.4 23.8 27.5 29.2 29.5 Conditional expression (9) −1.81 −1.81 −1.87 −1.82 −1.81
【００２８】表６から明らかなように、実施例１ないし
実施例５の数値は、条件式（１）ないし（９）を満足し
ている。また諸収差図に示すように各焦点距離での諸収
差もよく補正されており、特に球面収差で表される色収
差が、５８８ｎｍの可視光領域から、８５０ｎｍの近赤
外領域まで、実用上問題がない程度に補正されている。As is clear from Table 6, the numerical values of Examples 1 to 5 satisfy the conditional expressions (1) to (9). Further, as shown in the aberration diagrams, various aberrations at each focal length are well corrected. In particular, chromatic aberration represented by spherical aberration is a practical problem from the visible light region of 588 nm to the near infrared region of 850 nm. It is corrected to the extent that there is no.
【００２９】[0029]
【発明の効果】本発明によれば、焦点距離可変で、可視
光領域と近赤外領域での収差を良好に補正した可変焦点
距離レンズを得ることができる。According to the present invention, it is possible to obtain a variable focal length lens whose focal length is variable and whose aberrations in the visible light region and the near infrared region are well corrected.
【図１】本発明による可変焦点距離レンズの第１実施例
の短焦点距離端におけるレンズ構成図である。FIG. 1 is a lens configuration diagram at a short focal length end of a first embodiment of a variable focal length lens according to the present invention.
【図２】図１のレンズ構成の諸収差図である。FIG. 2 is a diagram illustrating various aberrations of the lens configuration of FIG. 1;
【図３】本発明による可変焦点距離レンズの第１実施例
の長焦点距離端におけるレンズ構成図である。FIG. 3 is a lens configuration diagram at a long focal length end of a first embodiment of a variable focal length lens according to the present invention.
【図４】図３のレンズ構成の諸収差図である。FIG. 4 is a diagram illustrating various aberrations of the lens configuration in FIG. 3;
【図５】本発明による可変焦点距離レンズの第２実施例
の短焦点距離端におけるレンズ構成図である。FIG. 5 is a lens configuration diagram at a short focal length end of a second embodiment of the variable focal length lens according to the present invention.
【図６】図５のレンズ構成の諸収差図である。6 is a diagram illustrating various aberrations of the lens configuration in FIG. 5;
【図７】本発明による可変焦点距離レンズの第２実施例
の長焦点距離端におけるレンズ構成図である。FIG. 7 is a lens configuration diagram at the long focal length extremity of a second embodiment of the variable focal length lens according to the present invention.
【図８】図７のレンズ構成の諸収差図である。FIG. 8 is a diagram illustrating various aberrations of the lens configuration of FIG. 7;
【図９】本発明による可変焦点距離レンズの第３実施例
の短焦点距離端におけるレンズ構成図である。FIG. 9 is a lens configuration diagram at the short focal length extremity of a third embodiment of the variable focal length lens according to the present invention.
【図１０】図９のレンズ構成の諸収差図である。10 is a diagram illustrating various aberrations of the lens configuration in FIG. 9;
【図１１】本発明による可変焦点距離レンズの第３実施
例の長焦点距離端におけるレンズ構成図である。FIG. 11 is a lens configuration diagram at a long focal length extremity of a third embodiment of the variable focal length lens according to the present invention.
【図１２】図１１のレンズ構成の諸収差図である。12 is a diagram illustrating various aberrations of the lens configuration in FIG. 11;
【図１３】本発明による可変焦点距離レンズの第４実施
例の短焦点距離端におけるレンズ構成図である。FIG. 13 is a lens configuration diagram at the short focal length extremity of a fourth embodiment of the variable focal length lens according to the present invention.
【図１４】図１３のレンズ構成の諸収差図である。FIG. 14 is a diagram illustrating various aberrations of the lens configuration in FIG. 13;
【図１５】本発明による可変焦点距離レンズの第４実施
例の長焦点距離端におけるレンズ構成図である。FIG. 15 is a lens configuration diagram at the long focal length extremity of a fourth embodiment of the variable focal length lens according to the present invention.
【図１６】図１５のレンズ構成の諸収差図である。16 is a diagram illustrating various aberrations of the lens configuration in FIG. 15;
【図１７】本発明による可変焦点距離レンズの第５実施
例の短焦点距離端におけるレンズ構成図である。FIG. 17 is a lens configuration diagram at the short focal length extremity of a fifth embodiment of the variable focal length lens according to the present invention.
【図１８】図１７のレンズ構成の諸収差図である。18 is a diagram illustrating various aberrations of the lens configuration in FIG. 17;
【図１９】本発明による可変焦点距離レンズの第５実施
例の長焦点距離端におけるレンズ構成図である。FIG. 19 is a lens configuration diagram at the long focal length extremity of a fifth embodiment of the variable focal length lens according to the present invention.
【図２０】図１９のレンズ構成の諸収差図である。FIG. 20 is a diagram illustrating various aberrations of the lens configuration in FIG. 19;
【図２１】本発明による可変焦点距離レンズの簡易移動
図である。FIG. 21 is a simplified movement diagram of the variable focal length lens according to the present invention.
１０ 前群レンズ ２０ 後群レンズ Ｓ 絞り Ｉ 像面 10 front group lens 20 rear group lens S stop I image plane
Claims (6)
後群レンズとからなり、両群の間隔を変化させて焦点距
離を変化させる可変焦点距離レンズにおいて、次の条件
式（１）、（２）、（３）を満足することを特徴とする
可変焦点距離レンズ。 （１）−２．６８＜ｆｘ／Ｆｗ＜−２．５８ （２）３．０＜ｆｙ／Ｆｗ＜３．２５ （３）−０．８４≦ｍ≦−０．４２ 但し、 ｆｘ：前群レンズの焦点距離（＜０）、 ｆｙ：後群レンズの焦点距離（＞０）、 Ｆｗ：全系の短焦点距離端における焦点距離、 ｍ：後群レンズの結像倍率。1. A variable focal length lens comprising a front lens unit having a negative power and a rear lens unit having a positive power, wherein the focal length is changed by changing the distance between the two units. ), (2) and (3). (1) -2.68 <fx / Fw <-2.58 (2) 3.0 <fy / Fw <3.25 (3) -0.84≤m≤-0.42 where fx: front group The focal length of the lens (<0), fy: the focal length of the rear group lens (> 0), Fw: the focal length at the short focal length end of the entire system, m: the imaging magnification of the rear group lens.
前群レンズは３群３枚からなる可変焦点距離レンズ。2. The variable focal length lens according to claim 1,
The front lens group is a variable focal length lens composed of three elements in three groups.
ズにおいて、後群レンズは４群５枚からなる可変焦点距
離レンズ。3. The variable focal length lens according to claim 1, wherein the rear lens group includes five lenses in four groups.
て、後群レンズは、前群レンズ側から順に、正のＬ４レ
ンズ、正のＬ５レンズ、全体として負のＬ６レンズとＬ
７レンズとの接合レンズ及び正のＬ８レンズからなる可
変焦点距離レンズ。4. The variable focal length lens according to claim 3, wherein the rear lens group includes, in order from the front lens group, a positive L4 lens, a positive L5 lens, and a negative L6 lens and an L lens as a whole.
A variable focal length lens composed of a cemented lens with seven lenses and a positive L8 lens.
て、次の条件式（４）、（５）を満足する可変焦点距離
レンズ。 （４）１．８３＜ｎ８ （５）３７＜ν8＜４２ 但し、 ｎ8：Ｌ8レンズの屈折率、 ν8：Ｌ8レンズのアッベ数。5. The variable focal length lens according to claim 4, wherein the following conditional expressions (4) and (5) are satisfied. (4) 1.83 <n8 (5) 37 <ν8 <42, where n8: refractive index of L8 lens, and ν8: Abbe number of L8 lens.
ズにおいて、上記接合レンズを構成するＬ６レンズとＬ
７レンズの一方は、条件式（６）、（７）を満足する凸
レンズからなり、他方は、条件式（８）、（９）を満足
する凹レンズからなる可変焦点距離レンズ。 （６）７０＜ν凸 （７）２．９＜ｆ凸／Ｆｗ＜３．１ （８）３０＞ν凹 （９）−１．９＜ｆ凹／Ｆｗ＜−１．８ 但し、 ν凸：接合凸レンズのアッベ数、 ｆ凸：接合凸レンズの焦点距離、 ν凹：接合凹レンズのアッベ数、 ｆ凹：接合凹レンズの焦点距離。6. The variable focal length lens according to claim 4, wherein an L6 lens and an L6 lens constituting the cemented lens are arranged.
One of the seven lenses is a convex lens satisfying conditional expressions (6) and (7), and the other is a variable focal length lens composed of a concave lens satisfying conditional expressions (8) and (9). (6) 70 <ν convex (7) 2.9 <f convex / Fw <3.1 (8) 30> ν concave (9) −1.9 <f concave / Fw <−1.8 where ν convex : Abbe number of the cemented convex lens, f convex: focal length of the cemented convex lens, v concave: Abbe number of the cemented concave lens, f concave: focal length of the cemented concave lens.
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