(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群、正の屈折力を有する第２レンズ群および正の屈折力を有する第３レンズ群を配設した小型大口径広角ズームレンズにおいて、
前記第３レンズ群に絞りを配設し、
変倍に際して前記第３レンズ群を像面に対して固定し、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群が光軸上を移動し、
前記第２レンズ群は、物体側から順に、両凸レンズ、物体側に凹面を向けた負レンズ、像面側に凸面を向けた正レンズおよび両凸レンズからなり、
さらに、以下の条件式（１）を満足することを特徴とする小型大口径広角ズームレンズ。
５．５＜ＤII／ｆｗ＜７．５  ・・・  （１）
ただし、
ＤII：第２レンズ群全体のレンズ厚
ｆｗ：広角端におけるレンズ全系の焦点距離
【請求項２】
前記第３レンズ群は、物体側から順に、両凹レンズ、両凸レンズおよび両凸レンズからなることを特徴とする請求項１記載の小型大口径広角ズームレンズ。
【請求項３】
前記第１レンズ群は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負のメニスカスレンズ、像面側に凸面を向けた正レンズおよび像面側に凹面を向けた負レンズからなることを特徴とする請求項１または２記載の小型大口径広角ズームレンズ。
【請求項４】
以下の条件式（２）を満足することを特徴とする請求項１〜３のうちのいずれか１項に記載の小型大口径広角ズームレンズ。
３．５＜Ｒ２／ｆｗ＜４．７  ・・・  （２）
ただし、
Ｒ２：第１レンズ群中の最も物体側のレンズにおける
像面側の曲率半径
ｆｗ：広角端におけるレンズ全系の焦点距離
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、監視カメラ、デジタルカメラ等の電子カメラに好適なズームレンズに関し、特に小型かつ大口径の広角ズームレンズに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、監視カメラ、デジタルカメラ等の電子カメラに用いられる小型かつ大口径の広角ズームレンズが種々提案されている。
このようなズームレンズとして、例えば特許第２５５６０４８号公報に記載されたものが知られている。このズームレンズは、物体側より順に、負の屈折力を有する第１レンズ群、正の屈折力を有する第２レンズ群、正の屈折力を有する第３レンズ群を配設してなり、前玉の重量を軽くするとともに、Ｆナンバを１．０〜１．７程度と明るくすることができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記公報記載のズームレンズは、Ｆナンバが１．０〜１．７程度と明るいものの、変倍中にＦナンバが変化してしまうとともに、広角端における画角が狭いという問題があった。
【０００４】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、変倍中にＦナンバが不変であり、広角端において広画角で明るく、遠距離から近距離までの全撮影範囲にわたって諸収差を良好に補正可能で、高解像かつ高コントラストな光学性能を有する小型大口径広角ズームレンズを提供することを目的とする。
【０００５】
具体的には、Ｆナンバが１．４程度であるとともにズーム中に不変で、広角端における画角が１１０度程度であり、かつズーム比が２．６倍程度の小型大口径広角ズームレンズを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するため、本発明の小型大口径広角ズームレンズは、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群、正の屈折力を有する第２レンズ群および正の屈折力を有する第３レンズ群を配設した小型大口径広角ズームレンズにおいて、
前記第３レンズ群に絞りを配設し、
変倍に際して前記第３レンズ群を像面に対して固定し、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群が光軸上を移動し、
前記第２レンズ群は、物体側から順に、両凸レンズ、物体側に凹面を向けた負レンズ、像面側に凸面を向けた正レンズおよび両凸レンズからなり、
さらに、以下の条件式（１）を満足することを特徴とするものである。
５．５＜ＤII／ｆｗ＜７．５  ・・・  （１）
ただし、
ＤII：第２レンズ群全体のレンズ厚
ｆｗ：広角端におけるレンズ全系の焦点距離
【０００７】
また、前記第３レンズ群は、物体側から順に、両凹レンズ、両凸レンズおよび両凸レンズからなることが好ましい。
また、前記第１レンズ群は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負のメニスカスレンズ、像面側に凸面を向けた正レンズおよび像面側に凹面を向けた負レンズからなることが好ましい。
【０００９】
さらに、以下の条件式（２）を満足することが好ましい。
３．５＜Ｒ２／ｆｗ＜４．７  ・・・  （２）
ただし、
Ｒ２：第１レンズ群中の最も物体側のレンズにおける
像面側の曲率半径
ｆｗ：広角端におけるレンズ全系の焦点距離
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の小型大口径広角ズームレンズの具体的な実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、以下の各実施例における数値データは、広角端におけるレンズ全系の焦点距離で規格化されている。
【００１１】
＜実施例１＞
図１は、本発明の実施例１に係るズームレンズのレンズ基本構成（広角端における位置、望遠端における位置をそれぞれ示す）を示す概略図である。
本発明の実施例１に係るズームレンズは、図１に示すように、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群I、正の屈折力を有する第２レンズ群IIおよび正の屈折力を有する第３レンズ群IIIを配設してなり、第３レンズ群IIIの物体側に絞り２を配設し、変倍に際して第３レンズ群IIIを像面に対して固定し、第１レンズ群Iと第２レンズ群IIが光軸Ｘ上を移動することにより、レンズ全系の焦点距離ｆを変化させるととともに、光束を結像面１の結像位置Ｐに収束させるようにしたものである。
【００１２】
上記第１レンズ群Iは、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負のメニスカス形状をなす第１レンズＬ１、像面側に凸面を向けた正のメニスカス形状をなす第２レンズＬ２、両凹の第３レンズＬ３を配設してなる。
【００１３】
また、上記第２レンズ群IIは、物体側から順に、両凸の第４レンズＬ４、両凹の第５レンズＬ５、両凸の第６レンズＬ６、両凸の第７レンズＬ７を配設してなる。
さらに、上記第３レンズ群IIIは、物体側から順に、両凹の第８レンズＬ８、両凸の第９レンズＬ９、両凸の第１０レンズＬ１０を配設してなる。
また、上記第３レンズ群IIIの像面側には、フィルタ３が配設されている。
【００１４】
この実施例１に係るズームレンズは、以下の条件式（１）および（２）を満足するように構成されている。
５．５＜ＤII／ｆｗ＜７．５  ・・・  （１）
３．５＜Ｒ２／ｆｗ＜４．７  ・・・  （２）
ただし、
ＤII：第２レンズ群全体のレンズ厚
Ｒ２：第１レンズ群中の最も物体側のレンズにおける
像面側の曲率半径
ｆｗ：広角端におけるレンズ全系の焦点距離
【００１５】
上記条件式（１）および（２）の技術的意義を説明する。
条件式（１）は、第２レンズ群Ｌ２全体のレンズ厚ＤIIと広角端における全系の焦点距離ｆｗの比ＤII／ｆｗを規定することにより、コマ収差、像面湾曲を良好に補正するとともに、レンズ全長を短く抑えるための条件式である。この条件式（１）において、ＤII／ｆｗの値が上限を超えると、コマ収差が増大し収差補正が困難となるとともに、レンズ全長が長くなりレンズを小型化することができなくなる。一方、ＤII／ｆｗの値が下限を超えると、コマ収差、像面湾曲が増大し収差補正が困難となる。
【００１６】
また、条件式（２）は、第１レンズ群I中の最も物体側に位置する第１レンズＬ１の像面側の曲率半径Ｒ２と広角端における全系の焦点距離ｆｗの比Ｒ２／ｆｗを規定することにより、コマ収差、像面湾曲を良好に補正するとともに、レンズの加工性および組立性を良好に維持するための条件式である。この条件式（２）において、Ｒ２／ｆｗの値が上限を超えると、コマ収差、像面湾曲が増大し収差補正が困難となる。一方、Ｒ２／ｆｗの値が下限を超えると、レンズの加工性や組立性が著しく悪化しズームレンズの製造が困難となる。
【００１７】
本実施例によれば、上述したレンズ構成とするとともに、上記条件式を全て満足させることにより、遠距離から近距離までの全撮影範囲における諸収差を良好に補正し、物体距離全般にわたり高い光学性能を得ることができる。
【００１８】
次に、この実施例１に係るズームレンズの各レンズ面の曲率半径Ｒ、各レンズの中心厚および各レンズの空気間隔Ｄ、各レンズのｄ線における屈折率Ｎｄおよびアッベ数νｄの値を表１の上段に示す。
【００１９】
ただし、この表１および後述する表２、表３において、各記号Ｒ、Ｄ、Ｎｄ、νｄに対応させた数字は、物体側から順次増加するようになっている。
また、表１の中段に、広角端（ＷＩＤＥ）および望遠端（ＴＥＬＥ）における第１レンズ群Iと第２レンズ群IIの群間隔Ｄ６、第２レンズ群IIと絞り２の間隔Ｄ１４を示す。
【００２０】
また、広角端から望遠端におけるレンズ全系の焦点距離ｆ、Ｆナンバは、表１の下段に示すように設定されている。また、表１の下段に示すように、上記条件式（１）におけるＤII／ｆｗの値は６．４０、上記条件式（２）におけるＲ２／ｆｗの値は３．９５となっており、条件式（１）および（２）を満足している。
【００２１】
【表１】
0004509285.tif 000002
【００２２】
＜実施例２＞
実施例２に係るズームレンズは、実施例１に係るズームレンズとほぼ同様の構成とされているが、第６レンズＬ６が像面側に凸面を向けた正のメニスカス形状をなす点で異なっている。
【００２３】
次に、この実施例２に係るズームレンズの各レンズ面の曲率半径Ｒ、各レンズの中心厚および各レンズの空気間隔Ｄ、各レンズのｄ線における屈折率Ｎｄおよびアッベ数νｄの値を表２の上段に示す。
【００２４】
また、表２の中段に、広角端（ＷＩＤＥ）および望遠端（ＴＥＬＥ）における第１レンズ群Iと第２レンズ群IIの群間隔Ｄ６、第２レンズ群IIと絞り２の間隔Ｄ１４を示す。
【００２５】
また、広角端から望遠端におけるレンズ全系の焦点距離ｆ、Ｆナンバは、表２の下段に示すように設定されている。また、表２の下段に示すように、上記条件式（１）におけるＤII／ｆｗの値は６．０３、上記条件式（２）におけるＲ２／ｆｗの値は４．２５となっており、条件式（１）および（２）を満足している。
【００２６】
【表２】
0004509285.tif 000003
【００２７】
＜実施例３＞
実施例３に係るズームレンズは、実施例１に係るズームレンズとほぼ同様の構成とされているが、第６レンズＬ６が像面側に凸面を向けた正のメニスカス形状をなす点で異なっている。
【００２８】
次に、この実施例３に係るズームレンズの各レンズ面の曲率半径Ｒ、各レンズの中心厚および各レンズの空気間隔Ｄ、各レンズのｄ線における屈折率Ｎｄおよびアッベ数νｄの値を表３の上段に示す。
【００２９】
また、表３の中段に、広角端（ＷＩＤＥ）および望遠端（ＴＥＬＥ）における第１レンズ群Iと第２レンズ群IIの群間隔Ｄ６、第２レンズ群IIと絞り２の間隔Ｄ１４を示す。
【００３０】
また、広角端から望遠端におけるレンズ全系の焦点距離ｆ、Ｆナンバは、表３の下段に示すように設定されている。また、表３の下段に示すように、上記条件式（１）におけるＤII／ｆｗの値は６．８３、上記条件式（２）におけるＲ２／ｆｗの値は４．０７となっており、条件式（１）および（２）を満足している。
【００３１】
【表３】
0004509285.tif 000004
【００３２】
図２、３、４は、上述した各実施例に係るズームレンズの広角端および望遠端における諸収差（球面収差、非点収差、ディストーション）を示す収差図である。なお、各非点収差図には、サジタル像面およびタンジェンシャル像面に対する収差が示されている。
【００３３】
これらの収差図から明らかなように、上述した各実施例に係るズームレンズによれば、各収差を良好に補正することができる。
さらに、上述した各実施例に係るズームレンズは、Ｆナンバが１．４程度と明るく変倍中に不変で、広角端における画角が１１０度程度と広く、かつズーム比が２．６倍程度であり、物体距離全般にわたって高解像、高コントラストな光学性能をもっている。
【００３４】
なお、本発明の小型大口径広角ズームレンズとしては上述した実施例に限られるものではなく、例えば各レンズ群を構成するレンズの枚数、形状等を適宜変更して実施することができる。
【００３５】
【発明の効果】
本発明に係る小型大口径広角ズームレンズによれば、変倍中にＦナンバが不変であり、広角端において広画角で明るく、遠距離から近距離までの全撮影範囲にわたって諸収差を良好に補正可能で、高解像かつ高コントラストな光学性能を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１に係るレンズ基本構成を示す概略図
【図２】実施例１に係るレンズの広角端および望遠端における収差図
【図３】実施例２に係るレンズの広角端および望遠端における収差図
【図４】実施例３に係るレンズの広角端および望遠端における収差図
【符号の説明】
Ｌ１〜Ｌ１０    レンズ
Ｒ１〜Ｒ２３    レンズ面の曲率半径
Ｄ１〜Ｄ２２    レンズ面間隔（レンズ厚）
Ｘ            光軸
Ｐ            結像位置
１            結像面
２            絞り
３            フィルタ
【図１】
0004509285.tif 000005
【図２】
0004509285.tif 000006
【図３】
0004509285.tif 000007
【図４】
0004509285.tif 000008