特許ウォッチ

公開番号2025054037
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-07
出願番号2023163214
出願日2023-09-26
発明の名称ズームレンズおよび撮像装置
出願人キヤノン株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類G02B 15/20 20060101AFI20250331BHJP(光学)
要約【課題】高変倍比で広い波長域で良好な光学性能を有するズームレンズを提供する。
【解決手段】ズームレンズは、ズーミングの際に不動の正の第1レンズ群と、ズーミングの際に移動する負の第1可動レンズ群および第2可動レンズ群と、開口絞りおよび後続レンズ群とを有する。広角端での開口絞りから後続レンズ群に含まれるレンズの物体側の面までの距離をDfs、広角端での開口絞りから像面までの距離をDriとするとき、後続レンズ群は-0.10≦Dfs/Dri≦0.24をそれぞれ満足する少なくとも1つの正レンズと少なくとも1つの負レンズを含む。少なくとも1つの負レンズにおける特定の負レンズのアッベ数をνdN、正レンズと負レンズのそれぞれのアッベ数の平均値をνdp、νdn、部分分散比の平均値をθctp、θctnとするとき、20≦νdN≦46、-3.0×10^-3≦(θctn-θctp)/(νdp-νdn)<0を満足する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
最も物体側に配置された、ズーミングの際に移動しない正の屈折力の第１レンズ群と、
前記第１レンズ群より像側に配置され、ズーミングの際に移動する負の屈折力の第１可動レンズ群と、
前記第１可動レンズ群より像側に配置され、ズーミングの際に移動する第２可動レンズ群と、
前記第２可動レンズ群より像側に配置された開口絞りおよび後続レンズ群とを有し、
広角端における前記開口絞りから前記後続レンズ群に含まれるレンズの物体側の面までの光軸上の距離をＤｆｓ、広角端における前記開口絞りから像面までの光軸上の距離をＤｒｉとするとき、前記後続レンズ群は、
－０．１０≦Ｄｆｓ／Ｄｒｉ≦０．２４
なる条件をそれぞれ満足する少なくとも１つの正レンズと少なくとも１つの負レンズとを含み、
前記少なくとも１つの負レンズにおける特定の負レンズのｄ線を基準とするアッベ数をνｄＮとし、前記少なくとも１つの正レンズのｄ線を基準とするアッベ数の平均値および前記少なくとも１つの負レンズのｄ線を基準とするアッベ数の平均値をそれぞれνｄｐ、νｄｎ、前記少なくとも１つの正レンズのＣ線とｔ線に関する部分分散比の平均値および前記少なくとも１つの負レンズのＣ線とｔ線に関する部分分散比の平均値をそれぞれθｃｔｐ、θｃｔｎとするとき、
２０≦νｄＮ≦４６
－３．０×１０
－３
≦（θｃｔｎ－θｃｔｐ）／（νｄｐ－νｄｎ）＜０
なる条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
続きを表示（約 830 文字）【請求項２】
２０≦νｄｐ－νｄｎ≦６０
なる条件を満足することを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
【請求項３】
前記特定の負レンズのＣ線とｔ線の間の部分分散比をθｃｔＮとするとき、
０．５５６６≦θｃｔＮ－０．００４６９×νｄＮ≦０．６５６６
なる条件を満足することを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
【請求項４】
前記特定の負レンズの焦点距離をｆＮ、前記少なくとも１つの負レンズのそれぞれの有効径をｅａＮとするとき、
－４．０≦ｆＮ／ｅａＮ≦－０．５
なる条件を満足することを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
【請求項５】
前記ズームレンズが広角端かつ無限遠物体に合焦した状態での前記後続レンズ群の近軸追跡における軸上近軸光線の高さと瞳近軸光線の高さをそれぞれｈ、ｈｂとするとき、前記特定の負レンズは、
－０．１０≦ｈｂ／ｈ≦０．１５
なる条件を満足することを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
【請求項６】
前記後続レンズ群は、正の屈折力を有することを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
【請求項７】
前記第２可動レンズ群は、負の屈折力を有することを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
【請求項８】
ズーミングにおいて前記後続レンズ群の像面からの光軸上の距離が不変であることを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
【請求項９】
前記第１レンズ群の全体または一部が移動することでフォーカシングを行うことを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
【請求項１０】
請求項１から９のうちいずれか一項に記載のズームレンズと、
前記ズームレンズを通して被写体を撮像する撮像素子とを有することを特徴とする撮像装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置に好適なズームレンズに関する。
続きを表示（約 2,500 文字）【背景技術】
【０００２】
遠方監視等に用いられる監視カメラ用のズームレンズには、高変倍比と可視領域から近赤外領域までの高い光学性能が要求される。このようなズームレンズとして、特許文献１には、物体側から像側に順に配置された、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、負の屈折力の第３レンズ群および正の屈折力の第４レンズ群からなるポジティブリードタイプのズームレンズが開示されている。このズームレンズでは、第２レンズ群と第３レンズとを移動させることにより２０倍程度の高変倍比を実現している。また特許文献２には、物体側から像側へ順に配置された正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群および正の屈折力の第４レンズ群からなるポジティブリードタイプのズームレンズが開示されている。このズームレンズでは、第２レンズ群と第３レンズ群とを移動させることにより、６０倍程度の高変倍比を実現している。特許文献１、２のズームレンズは、変倍の際に移動するレンズ群に近赤外波長域の色収差補正に有利なガラス材料を採用している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１６－９５４４８号公報
特開２０２１－７６７８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
可視領域から近赤外領域でのズーム全域での軸上色収差を良好に補正するために、低分散で高異常分散性を有する弗リン酸系硝材の正の屈折力のレンズ群や、低分散で超高異常分散性を有するクラウン系ガラスの負の屈折力のレンズ群を連続で配置する場合がある。しかしながら、このような構成では、近赤外域の倍率色収差が大きく残存する。また望遠端での軸上色収差を良好に補正すると、広角端での赤外波長域の軸上色収差が過補正になりやすい。
【０００５】
特許文献１、２に開示されたズームレンズでは、可視領域から近赤外領域までの軸上色収差と倍率色収差の両方を抑制することができていない。特に、１０００～２０００ｎｍ付近の近赤外波長域（いわゆるＮＩＲ～ＳＷＩＲ領域）で良好な光学性能を得るためには、ズームレンズのタイプや各レンズ群のレンズ構成をより適切に設定することが重要である。
【０００６】
本発明は、高変倍比で、かつ可視領域からＳＷＩＲ領域までの広い波長域において良好な光学性能を有するズームレンズを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一側面としてのズームレンズは、最も物体側に配置された、ズーミングの際に移動しない正の屈折力の第１レンズ群と、第１レンズ群より像側に配置され、ズーミングの際に移動する負の屈折力の第１可動レンズ群と、第１可動レンズ群より像側に配置され、ズーミングの際に移動する第２可動レンズ群と、第２可動レンズ群より像側に配置された開口絞りおよび後続レンズ群とを有する。広角端における開口絞りから後続レンズ群に含まれるレンズの物体側の面までの光軸上の距離をＤｆｓ、広角端における開口絞りから像面までの光軸上の距離をＤｒｉとするとき、後続レンズ群は、
－０．１０≦Ｄｆｓ／Ｄｒｉ≦０．２４
なる条件をそれぞれ満足する少なくとも１つの正レンズと少なくとも１つの負レンズとを含む。上記少なくとも１つの負レンズにおける特定の負レンズのｄ線を基準とするアッベ数をνｄＮ、上記少なくとも１つの正レンズのｄ線を基準とするアッベ数の平均値および上記少なくとも１つの負レンズのｄ線を基準とするアッベ数の平均値をそれぞれνｄｐ、νｄｎ、上記少なくとも１つの正レンズのＣ線とｔ線の間の部分分散比の平均値および上記少なくとも１つの負レンズのＣ線とｔ線の間の部分分散比の平均値をそれぞれθｃｔｐ、θｃｔｎとするとき、
２０≦νｄＮ≦４６
－３．０×１０
－３
≦（θｃｔｎ－θｃｔｐ）／（νｄｐ－νｄｎ）＜０
なる条件を満足することを特徴とする。なお、上記ズームレンズを備えた撮像装置も、本発明の他の一側面を構成する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、高変倍比で、かつ可視領域からＳＷＩＲ領域までの広い波長域において良好な光学性能を有するズームレンズを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
実施例１のズームレンズの広角端かつ無限遠合焦状態での断面図。
実施例１のズームレンズの（ａ）広角端、（ｂ）中間ズーム位置および（ｃ）望遠端かつ無限遠合焦状態での収差図。
実施例２のズームレンズの広角端かつ無限遠合焦状態での断面図。
実施例２のズームレンズの（ａ）広角端、（ｂ）中間ズーム位置および（ｃ）望遠端かつ無限遠合焦状態での収差図。
実施例３のズームレンズの広角端かつ無限遠合焦状態での断面図。
実施例３のズームレンズの（ａ）広角端、（ｂ）中間ズーム位置および（ｃ）望遠端かつ無限遠合焦状態での収差図。
実施例４のズームレンズの広角端かつ無限遠合焦状態での断面図。
実施例４のズームレンズの（ａ）広角端、（ｂ）中間ズーム位置および（ｃ）望遠端かつ無限遠合焦状態での収差図。
実施例５のズームレンズの広角端かつ無限遠合焦状態での断面図。
実施例５のズームレンズの（ａ）広角端、（ｂ）中間ズーム位置および（ｃ）望遠端かつ無限遠合焦状態での収差図。
実施例６のズームレンズの広角端かつ無限遠合焦状態での断面図。
実施例６のズームレンズの（ａ）広角端、（ｂ）中間ズーム位置および（ｃ）望遠端かつ無限遠合焦状態での収差図。
現存する光学材料の分布図。
実施例１～７のズームレンズを備えた撮像装置を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許