JP2007256452A - Zoom lens and imaging apparatus using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、レンズの形状及びレンズ群の構成を工夫することにより光学系の全長の短縮を実現したズームレンズ及びそれを用いた撮像装置に関する。 The present invention relates to a zoom lens that realizes a reduction in the overall length of an optical system by devising the shape of a lens and the configuration of a lens group, and an imaging apparatus using the zoom lens.
近年、銀塩フィルムに代わり、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）といった固体撮像素子を用いて被写体を撮影するデジタルカメラが普及してきている。そのようなデジタルカメラにおいては、特に、小型で薄型のタイプのものが好まれている。 In recent years, digital cameras that photograph a subject using a solid-state imaging device such as a charge coupled device (CCD) or a complementary metal oxide semiconductor (CMOS) instead of a silver salt film have become widespread. Among such digital cameras, a small and thin type is particularly preferred.
そのようなデジタルカメラにおいて、厚さは主に光学系の大きさに依存することから、薄型化を達成するためには光学系の構成が重要になってくる。また最近では、光学系を撮影時にカメラボディ内からせり出し、携帯時には収納するいわゆる沈胴式鏡筒が一般的になっている。そのためズームレンズの場合は、沈胴時の大きさを考慮したレンズ群の構成が極めて重要になってくる。また、そのような薄型のコンパクトタイプのデジタルカメラにおいては、変倍比は３倍程度が一般的であったが、それ以上の高変倍比のものも求められるようになってきている。 In such a digital camera, since the thickness mainly depends on the size of the optical system, the configuration of the optical system becomes important in order to achieve a reduction in thickness. Recently, a so-called collapsible lens barrel is generally used which projects an optical system from the camera body when photographing and accommodates it when it is carried. Therefore, in the case of a zoom lens, the configuration of the lens group considering the size when retracted is extremely important. In such a thin and compact digital camera, the zoom ratio is generally about 3 times, but a higher zoom ratio is being demanded.
５倍程度の高変倍比を実現したズームレンズとしては、特許文献１に記載されているように、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群、負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、正の屈折力を有する第４レンズ群を備えた構成のズームレンズが知られているが、このズームレンズにおいて、第３レンズ群は、物体側から順に、正レンズ、負レンズ、負レンズの３枚からなり、第３レンズ群の主点位置を物体側に移動させている。この様にして、望遠端にて第３レンズ群の主点を第２レンズ群に近づけ、第３レンズ群での変倍作用を大きくしている。
しかし、特許文献１に記載されたズームレンズは、高変倍比の実現を達成してはいるが、第３レンズ群自体の収差を十分に低減することができず、光学系自体は大型化してしまっていた。また、このズームレンズはビデオカメラへの使用を主眼としたものであるため、沈胴について考慮しておらず、レンズ枚数も多く、各群の厚みも大きいものであった。 However, although the zoom lens described in Patent Document 1 achieves a high zoom ratio, the aberration of the third lens group itself cannot be sufficiently reduced, and the optical system itself becomes larger. It was. Further, since this zoom lens is mainly intended for use in a video camera, there is no consideration for the collapse, the number of lenses is large, and the thickness of each group is large.
本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、高変倍比化と小型化を同時に実現するズームレンズ及びそれを用いた撮像装置を提供することである。 The present invention has been made in view of the problems of the prior art as described above, and an object of the present invention is to provide a zoom lens and an image pickup apparatus using the same that can realize high zoom ratio and miniaturization at the same time. Is to provide.
上記の目的を達成するために、本願の第１の発明によるズームレンズは、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レンズ群とを備えていて、各前記レンズ群間の間隔を変化させて変倍を行うズームレンズであって、前記第３レンズ群は、物体側から順に、正レンズである第１レンズと、両凹負レンズである第２レンズと、負レンズである第３レンズとの３枚からなり、広角端と比較して望遠端においては、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が増大しており、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が減少しているように構成する。 In order to achieve the above object, a zoom lens according to a first invention of the present application includes, in order from the object side, a first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a negative refractive power, and a positive lens group. A zoom lens that includes a third lens group having a refracting power and a fourth lens group having a positive refracting power, and performs zooming by changing an interval between the lens groups. The three lens group is composed of a first lens that is a positive lens, a second lens that is a biconcave negative lens, and a third lens that is a negative lens in order from the object side. At the telephoto end, the distance between the first lens group and the second lens group is increased, and the distance between the second lens group and the third lens group is decreased.
また、上記の目的を達成するために、本願の第２の発明によるズームレンズは、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レンズ群とを備えていて、各前記レンズ群間の間隔を変化させて変倍を行うズームレンズであって、前記第３レンズ群は、物体側から順に、正レンズである第１レンズと、負レンズである第２レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズである第３レンズとの３枚からなり、広角端と比較して望遠端においては、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が増大しており、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が減少しているように構成する。 In order to achieve the above object, a zoom lens according to a second invention of the present application includes, in order from the object side, a first lens group having a positive refractive power and a second lens group having a negative refractive power; A zoom lens that includes a third lens group having a positive refractive power and a fourth lens group having a positive refractive power, and performs zooming by changing an interval between the lens groups, The third lens group includes, in order from the object side, a first lens that is a positive lens, a second lens that is a negative lens, and a third lens that is a negative meniscus lens having a convex surface facing the object side. Thus, the distance between the first lens group and the second lens group is increased at the telephoto end compared to the wide-angle end, and the distance between the second lens group and the third lens group is decreased. Configure as shown.
なお、前記第１の発明によるズームレンズは、前記第３レンズ群の第３レンズを物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズにより構成しても良い。 In the zoom lens according to the first invention, the third lens of the third lens group may be a negative meniscus lens having a convex surface facing the object side.
また、上記ズームレンズは、広角端と比較して望遠端においては、前記第１レンズ群と、前記第３レンズ群とが物体側に位置しているように構成しても良い。 The zoom lens may be configured such that the first lens group and the third lens group are located on the object side at the telephoto end compared to the wide-angle end.
また、上記ズームレンズは、前記第１レンズ群と、前記第２レンズ群と、前記第４レンズ群とがそれぞれ１枚又は２枚のレンズからなるように構成しても良い。 The zoom lens may be configured such that each of the first lens group, the second lens group, and the fourth lens group includes one or two lenses.
上記の目的を達成するために、本発明による撮像装置は、上記のいずれかのズームレンズと、前記ズームレンズの像側に配置され、且つ、前記ズームレンズにより形成された像を電気信号に変換する撮像素子とを備えるように構成する。 In order to achieve the above object, an image pickup apparatus according to the present invention converts any of the zoom lenses described above and an image formed by the zoom lens into an electric signal and disposed on the image side of the zoom lens. And an imaging device to be configured.
本発明によれば、小型化、特に沈胴時における光学系の全長の短縮と、高変倍比とを同時に実現するズームレンズ及びそれを用いた撮像装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a zoom lens and an image pickup apparatus using the same that can simultaneously achieve downsizing, particularly shortening of the total length of the optical system when retracted and a high zoom ratio.
本発明のような、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レンズ群とを備えていて、各レンズ群間の間隔を変化させて変倍を行うズームレンズは、広角端と比較して望遠端にて、第１レンズ群と第２レンズ群との間隔を増大させ、第２レンズ群と第３レンズ群との間隔を減少させることにより、第２レンズ群と第３レンズ群の双方に変倍作用を分担させ、変倍比の確保と収差変動の低減を行っている。したがって、このようなズームレンズの小型化には、大きな変倍作用を持つ第３レンズ群の構成が大きく影響する。具体的には、共に変倍作用の大きい第２レンズ群と第３レンズ群との主点間隔を小さくするように、第３レンズ群の主点を物体側に移動させ、同時に第３レンズ群内の収差を厳しく抑えることのできる構成とすることが好ましい。 A first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a negative refractive power, a third lens group having a positive refractive power, and a positive refraction in order from the object side as in the present invention. The zoom lens that includes a fourth lens group having power and performs zooming by changing the interval between the lens groups is compared with the first lens group and the second lens at the telephoto end compared to the wide-angle end. By increasing the distance to the lens group and decreasing the distance between the second lens group and the third lens group, both the second lens group and the third lens group share the zooming action, and the zoom ratio is ensured. Aberration variation is reduced. Therefore, the size of the zoom lens is greatly influenced by the configuration of the third lens group having a large zooming effect. Specifically, the principal point of the third lens group is moved to the object side so that the principal point interval between the second lens group and the third lens group both having a large zooming action is reduced, and at the same time, the third lens group. It is preferable to adopt a configuration capable of severely suppressing internal aberrations.
そこで、本発明によるズームレンズは、第３レンズ群を、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズと、負の屈折力を有する第２レンズと、負の屈折力を有する第３レンズの３枚のレンズにより構成している。このように第３レンズ群を構成したことにより、その主点位置は物体側に移動され、ズームレンズ全体の小型化を実現している。また、レンズ群内において収差の十分な補正が可能となり高変倍比化も達成している。さらに、レンズ枚数が３枚と少ないためレンズ収納時の奥行き方向の厚さが薄く、薄型化も達成している。 Therefore, in the zoom lens according to the present invention, the third lens group is arranged in order from the object side, the first lens having positive refractive power, the second lens having negative refractive power, and the third lens having negative refractive power. The lens is composed of three lenses. By configuring the third lens group in this way, the principal point position is moved to the object side, and the entire zoom lens is reduced in size. In addition, aberrations can be sufficiently corrected in the lens group, and a high zoom ratio is achieved. Furthermore, since the number of lenses is as small as three, the thickness in the depth direction when the lens is accommodated is thin, and a reduction in thickness is achieved.
また、一般的に、ズームレンズの全長の短縮とともに高変倍化を達成しようとする場合、ズームレンズを構成する各レンズ群の屈折力を強くする必要がある。しかし、本発明の第３レンズ群のように、変倍作用の大きなレンズ群は屈折力を強くすると収差発生量が顕著に増加してしまう。特に、レンズ群内に正の屈折力を有するレンズが１枚しかない場合、そのレンズによる収斂作用が大きくなりすぎてしまう。このようにして発生する収差を補正するための方法としては、負レンズの有する発散作用を用いる方法がある。 In general, in order to achieve high zooming with a reduction in the overall length of the zoom lens, it is necessary to increase the refractive power of each lens group constituting the zoom lens. However, as in the third lens group of the present invention, a lens group having a large zooming effect increases the amount of aberration significantly when the refractive power is increased. In particular, when there is only one lens having a positive refractive power in the lens group, the converging action by that lens becomes too great. As a method for correcting the aberration generated in this way, there is a method using the diverging action of the negative lens.
そこで、本願の第１の発明によるズームレンズでは、第３レンズ群の第２レンズを両凹負レンズとした。このように、収斂作用の大きい正レンズに隣接する位置、すなわち、光線高があまり変わらない位置に負レンズを配置したため、球面収差やコマ収差を効果的に補正することができる。また、配置した負レンズが両凹負レンズであるため、両面において発散作用を得ることができ、より効果的に収差を補正することができる。さらに、このように構成したことにより、本願の第１の発明によるズームレンズは全長の短縮とともに高変倍比化を達成している。 Therefore, in the zoom lens according to the first invention of the present application, the second lens of the third lens group is a biconcave negative lens. As described above, since the negative lens is arranged at a position adjacent to the positive lens having a large convergence action, that is, a position where the ray height does not change so much, spherical aberration and coma aberration can be effectively corrected. Further, since the arranged negative lens is a biconcave negative lens, a diverging action can be obtained on both surfaces, and aberration can be corrected more effectively. Furthermore, with this configuration, the zoom lens according to the first invention of the present application achieves a high zoom ratio as well as a shortening of the overall length.
また、本発明の第３レンズ群は、正の屈折力を有する第１レンズと負のパワーを有する第２レンズによりテレフォトタイプを構成し、主点を物体側に移動している。これらのレンズの屈折力を強くすればするほど、その作用は強まり、効果的にズームレンズの小型化を達成することができる。しかし、このとき残存収差も増加してしまうという問題がある。 In the third lens group of the present invention, the first lens having a positive refractive power and the second lens having a negative power constitute a telephoto type, and the principal point moves to the object side. The stronger the refractive power of these lenses, the stronger the action, and it is possible to effectively reduce the size of the zoom lens. However, there is a problem that the residual aberration also increases at this time.
そこで、本願の第２の発明によるズームレンズでは、第３レンズ群の第３レンズを物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズとした。このように第３レンズ群の第３レンズを負メニスカスレンズとしたことにより、第１レンズと第２レンズにおいて発生し残存したコマ収差、歪曲収差を負メニスカスレンズの有する収斂、発散作用により適切な補正している。このようにして、本願の第２発明のズームレンズは、小型化と同時に高変倍比化も達成している。 Therefore, in the zoom lens according to the second invention of the present application, the third lens of the third lens group is a negative meniscus lens having a convex surface facing the object side. As described above, the third lens of the third lens group is a negative meniscus lens, so that the coma and distortion generated and remained in the first lens and the second lens are more appropriate due to the convergence and divergence of the negative meniscus lens. It is corrected. Thus, the zoom lens of the second invention of the present application achieves a high zoom ratio as well as a reduction in size.
なお、第１の発明において、第３レンズ群を、物体側から順に、正レンズである第１レンズと、両凹負レンズである第２レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズである第３レンズとの３枚のレンズから構成すると、第３レンズ群において主点の調整や収差の補正を効果的に行うことができ、好ましい。 In the first invention, the third lens group includes, in order from the object side, a first lens that is a positive lens, a second lens that is a biconcave negative lens, and a negative meniscus lens having a convex surface facing the object side. It is preferable to use three lenses with a certain third lens because it is possible to effectively adjust the principal point and correct aberrations in the third lens group.
また、本発明によるズームレンズは、広角端と比較して望遠端においては、第１レンズ群と第３レンズ群とが物体側に位置しているように構成することが好ましい。 In addition, the zoom lens according to the present invention is preferably configured such that the first lens group and the third lens group are located on the object side at the telephoto end compared to the wide-angle end.
本発明のズームレンズは、第３レンズ群の変倍への寄与と収差とのバランスを良好に行い得るようにしたものである。そのためには、第３レンズ群をこのように移動させ、変倍負担を持たせると高変倍比化には効果的である。また、第１レンズ群をこのように移動させると、第２レンズ群の変倍負担も確保しやすくなり、広角端における全長の短縮と、望遠端における焦点距離の確保とを両立させるのに好適である。 The zoom lens according to the present invention is capable of satisfactorily balancing the contribution of the third lens group to zooming and aberrations. For this purpose, moving the third lens group in this way and providing a variable magnification burden is effective for increasing the variable magnification ratio. In addition, when the first lens group is moved in this way, it is easy to secure the variable magnification burden of the second lens group, which is suitable for achieving both shortening of the overall length at the wide angle end and securing of the focal length at the telephoto end. It is.
また、本発明によるズームレンズは、第１レンズ群と、第２レンズ群と、第４レンズ群とがそれぞれ１枚又は２枚のレンズからなるように構成することが好ましい。 In the zoom lens according to the present invention, it is preferable that the first lens group, the second lens group, and the fourth lens group are each composed of one or two lenses.
本発明によるズームレンズにおいて、第３レンズ群以外の各レンズ群は、沈胴時における全長の短縮を考慮して、１枚又は２枚のレンズからなるようにすることが好ましい。このとき、第１レンズ群は、正レンズ１枚、もしくは色収差を考慮して正レンズと負レンズの２枚のレンズにより構成することが、沈胴時の薄型化や、レンズの縮径化に対して効果的であり好ましい。また、第２レンズ群は、色収差を考慮して正レンズと負レンズの２枚のレンズにより構成することが好ましい。さらに、第４レンズ群は、屈折力の負担は小さくてよいので、沈胴時の小型化のために１枚の正レンズにより構成することが好ましい。なお、第４レンズ群を移動させて微小な収差変動（非点収差等）の補正や射出瞳調整を行う場合、第４レンズ群が１枚のレンズにより構成されていれば、レンズ駆動の負担も小さい。 In the zoom lens according to the present invention, it is preferable that each lens group other than the third lens group is composed of one or two lenses in consideration of shortening of the total length when retracted. At this time, the first lens group may be composed of one positive lens or two lenses of a positive lens and a negative lens in consideration of chromatic aberration. Effective and preferable. The second lens group is preferably composed of two lenses, a positive lens and a negative lens, in consideration of chromatic aberration. Furthermore, since the fourth lens group may have a small refractive power burden, it is preferable that the fourth lens group is composed of a single positive lens in order to reduce the size of the fourth lens group. When the fourth lens group is moved to correct minute aberration fluctuations (such as astigmatism) or exit pupil adjustment, if the fourth lens group is composed of one lens, the burden of driving the lens Is also small.
さらに、本願発明によるズームレンズは、以下に述べるような構成とすると、小型化や高変倍比化に対し、より効果的である。 Furthermore, if the zoom lens according to the present invention is configured as described below, it is more effective for miniaturization and higher zoom ratio.
本発明によるズームレンズは、以下の条件式（１）を満足することが好ましい。
０．２ ≦ Ｉｈ／ｆｇ３ ≦ ０．７ （１）
ただし、
Ｉｈ ：最大像高
ｆｇ３ ：第３レンズ群の焦点距離
である。
The zoom lens according to the present invention preferably satisfies the following conditional expression (1).
0.2 ≦ Ih / fg3 ≦ 0.7 (1)
However,
Ih: Maximum image height fg3: Focal length of the third lens group.
第３レンズ群の焦点距離を、条件式（１）の上限値を上回らないようにすると、第３レンズ群の屈折力を抑えることができ、球面収差、コマ収差を補正しやすくなる。また、条件式（１）の下限値を下回らないようにすると、第３レンズ群の屈折力を維持しつつズームレンズの全長を短縮しやすくなる。または、第３レンズ群により第１、２レンズ群の屈折力を抑えるようにすることもできる。つまり、第１、２レンズ群による収差を抑えることができるため、第１、２レンズ群のレンズ枚数を少なくすることができることになる。なお、条件式（１）の上限値を０．６としたり、下限値を０．３としたり、両者を０．６及び０．３とするとさらに好ましい。 If the focal length of the third lens group is set not to exceed the upper limit value of the conditional expression (1), the refractive power of the third lens group can be suppressed, and it becomes easy to correct spherical aberration and coma aberration. If the lower limit of conditional expression (1) is not exceeded, the total length of the zoom lens can be easily shortened while maintaining the refractive power of the third lens group. Alternatively, the refractive power of the first and second lens groups can be suppressed by the third lens group. That is, since aberrations caused by the first and second lens groups can be suppressed, the number of lenses in the first and second lens groups can be reduced. It is more preferable that the upper limit value of conditional expression (1) is 0.6, the lower limit value is 0.3, or both are 0.6 and 0.3.
また、本発明によるズームレンズは、以下の条件式（２）を満足することが好ましい。
１．８ ≦ ｆｇ１／ｆｇ３ ≦ ４．０ （２）
ただし、
ｆｇ１ ：第１レンズ群の焦点距離
ｆｇ３ ：第３レンズ群の焦点距離
である。
The zoom lens according to the present invention preferably satisfies the following conditional expression (2).
1.8 ≦ fg1 / fg3 ≦ 4.0 (2)
However,
fg1: focal length of the first lens group fg3: focal length of the third lens group
第１レンズ群及び第３レンズ群の焦点距離を、条件式（２）の上限値を上回らないようにすると、第１レンズ群の屈折力を維持することができるため、ズームレンズの全長を短縮しやすくなる。または、第３レンズ群の屈折力を抑え、球面収差、コマ収差を抑えやすい。また、条件式（２）の下限値を下回らないようにすると、第１レンズ群の屈折力を抑えて、歪曲収差や非点収差の悪化を抑えやすくなる。または、第３レンズ群の屈折力を維持し、ズームレンズの全長を短縮しやすくなる。なお、条件式（２）の上限値を３．５にしたり、下限値を２．０にしたり、両者を３．５及び２．０とするとさらに好ましい。 If the focal lengths of the first lens group and the third lens group are made not to exceed the upper limit value of the conditional expression (2), the refractive power of the first lens group can be maintained, so the total length of the zoom lens is shortened. It becomes easy to do. Alternatively, the refractive power of the third lens group can be suppressed to easily suppress spherical aberration and coma aberration. Further, if the lower limit of conditional expression (2) is not exceeded, the refractive power of the first lens group is suppressed, and it becomes easy to suppress the deterioration of distortion and astigmatism. Alternatively, the refractive power of the third lens group is maintained, and the overall length of the zoom lens can be easily shortened. It is more preferable that the upper limit value of conditional expression (2) is 3.5, the lower limit value is 2.0, or both are 3.5 and 2.0.
また、本発明によるズームレンズは、以下の条件式（３）を満足することが好ましい。
−１．５ ≦ ｆｇ２／ｆｇ３ ≦ −０．４ （３）
ただし、
ｆｇ２ ：第２レンズ群の焦点距離
ｆｇ３ ：第３レンズ群の焦点距離
である。
The zoom lens according to the present invention preferably satisfies the following conditional expression (3).
−1.5 ≦ fg2 / fg3 ≦ −0.4 (3)
However,
fg2: focal length of the second lens group fg3: focal length of the third lens group
第２レンズ群及び第３レンズ群の焦点距離を、条件式（３）の上限値を上回らないようにすると、第２レンズ群と比較して第３レンズ群の屈折力が強くなりすぎず、球面収差やコマ収差を補正しやすくなる。また、条件式（３）の下限値を下回らないようにすると、第３レンズ群と比較して第２レンズ群の屈折力が強くなりすぎず、球面収差、コマ収差を補正しやすく、さらに広角端における歪曲収差、非点収差も補正しやすくなる。なお、条件式（３）の上限値を−０．５としたり、下限値を−１．２としたり、両者を−０．５及び−１．２とするとさらに好ましい。 If the focal lengths of the second lens group and the third lens group are set not to exceed the upper limit value of the conditional expression (3), the refractive power of the third lens group does not become too strong compared to the second lens group, It becomes easy to correct spherical aberration and coma. If the lower limit of conditional expression (3) is not exceeded, the refractive power of the second lens group does not become too strong compared to the third lens group, and it is easy to correct spherical aberration and coma aberration, and a wider angle. It becomes easy to correct distortion and astigmatism at the edge. It is more preferable that the upper limit value of conditional expression (3) is −0.5, the lower limit value is −1.2, or both are −0.5 and −1.2.
また、本発明によるズームレンズは、以下の条件式（４）を満足することが好ましい。
０．１ ≦ ｆｇ３／ｆｇ４ ≦ １．２ （４）
ただし、
ｆｇ３ ：第３レンズ群の焦点距離
ｆｇ４ ：第４レンズ群の焦点距離
である。
The zoom lens according to the present invention preferably satisfies the following conditional expression (4).
0.1 ≦ fg3 / fg4 ≦ 1.2 (4)
However,
fg3: focal length of the third lens group fg4: focal length of the fourth lens group.
第３レンズ群及び第４レンズ群の焦点距離を、条件式（４）の上限値を上回らないようにすると、第３、第４レンズ群の合成系の主点が第４レンズ群方向に移動しすぎず、バックフォーカスが短くてすむため、ズームレンズの全長を短縮しやすくなる。また、条件式（４）の下限値を下回らないようにすると、第３、第４レンズ群の合成系の主点が第３レンズ群方向に移動しすぎず、適度なバックフォーカスを確保することができるため、ＣＣＤへの軸外主光線の入射角が大きくなることを抑えられる。また、第４レンズ群による収差の補正効果を維持することができる。なお、条件式（４）の上限値を１．０としたり、下限値を０．２としたり、または両者を１．０及び０．２とするとさらに好ましい。 If the focal lengths of the third lens group and the fourth lens group do not exceed the upper limit value of the conditional expression (4), the principal point of the synthesis system of the third and fourth lens groups moves in the direction of the fourth lens group. However, since the back focus is short, it is easy to shorten the entire length of the zoom lens. If the lower limit of conditional expression (4) is not exceeded, the principal point of the synthesis system of the third and fourth lens groups will not move too much in the direction of the third lens group, and an appropriate back focus will be secured. Therefore, the incident angle of the off-axis chief ray on the CCD can be suppressed from increasing. In addition, the aberration correction effect by the fourth lens group can be maintained. It is more preferable that the upper limit value of conditional expression (4) is 1.0, the lower limit value is 0.2, or both are 1.0 and 0.2.
また、本発明によるズームレンズは、以下の条件式（５）を満足することが好ましい。
１．２ ≦ β２Ｔ／β２Ｗ ≦ ５．０ （５）
ただし、
β２Ｔ ：望遠端における第２レンズ群の横倍率
β２Ｗ ：広角端における第２レンズ群の横倍率
である。
The zoom lens according to the present invention preferably satisfies the following conditional expression (5).
1.2 ≦ β2T / β2W ≦ 5.0 (5)
However,
β2T: lateral magnification of the second lens group at the telephoto end β2W: lateral magnification of the second lens group at the wide-angle end
第２レンズ群の横倍率を、条件式（５）の上限値を上回らないようにすると、第２レンズ群の変倍効果が適度に抑えられ、変倍による収差変動を抑えやすくなる。また、条件式（５）の下限値を下回らないようにすると、第２レンズ群の変倍効果を維持できるため、他のレンズ群の移動量を抑えやすくなる。又、条件式の範囲内とすることで、各レンズ群の変倍のための移動量を近づけやすくなり、レンズ群を移動させるための鏡枠の厚みを近似させ、沈胴時の厚みの短縮を行いやすくなる。なお、条件式（５）の上限値を３．０としたり、下限値を１．５としたり、両者を３．０及び１．５とするとさらに好ましい。 When the lateral magnification of the second lens group is set so as not to exceed the upper limit value of the conditional expression (5), the zooming effect of the second lens group can be moderately suppressed, and aberration fluctuations due to zooming can be easily suppressed. If the lower limit of conditional expression (5) is not exceeded, the zooming effect of the second lens group can be maintained, and the amount of movement of the other lens groups can be easily suppressed. In addition, by making it within the range of the conditional expression, it becomes easy to bring the moving amount for zooming of each lens group closer, approximating the thickness of the lens frame for moving the lens group, and shortening the thickness when retracted. It becomes easier to do. It is more preferable that the upper limit value of conditional expression (5) is 3.0, the lower limit value is 1.5, or both are 3.0 and 1.5.
また、本発明によるズームレンズは、以下の条件式（６）を満足することが好ましい。
１．２ ≦ β３Ｔ／β３Ｗ ≦ ５．０ （６）
ただし、
β３Ｔ ：望遠端における第３レンズ群の横倍率
β３Ｗ ：広角端における第３レンズ群の横倍率
である。
The zoom lens according to the present invention preferably satisfies the following conditional expression (6).
1.2 ≦ β3T / β3W ≦ 5.0 (6)
However,
β3T: lateral magnification of the third lens group at the telephoto end β3W: lateral magnification of the third lens group at the wide-angle end
第３レンズ群の横倍率を、条件式（６）の上限値を上回らないようにすると、第３レンズ群の変倍効果が適度に抑えられ、変倍による収差変動を抑えやすくなる。また、条件式（６）の下限値を下回らないようにすると、第３レンズ群の変倍効果を維持できるため、他のレンズ群の移動量を抑えやすくなる。又、条件式の範囲内とすることで、各レンズ群の変倍のための移動量を近づけやすくなり、レンズ群を移動させるための鏡枠の厚みを近似させ、沈胴時の厚みの短縮を行いやすくなる。なお、条件式（６）の上限値を４．０としたり、下限値を１．５としたり、両者を４．０及び１．５とするとさらに好ましい。 When the lateral magnification of the third lens group is set so as not to exceed the upper limit value of conditional expression (6), the zooming effect of the third lens group can be moderately suppressed, and aberration fluctuations due to zooming can be easily suppressed. If the lower limit of conditional expression (6) is not exceeded, the zooming effect of the third lens group can be maintained, and the amount of movement of the other lens groups can be easily suppressed. In addition, by making it within the range of the conditional expression, it becomes easy to bring the moving amount for zooming of each lens group closer, approximating the thickness of the lens frame for moving the lens group, and shortening the thickness when retracted. It becomes easier to do. It is more preferable that the upper limit value of conditional expression (6) is 4.0, the lower limit value is 1.5, or both are 4.0 and 1.5.
また、本発明によるズームレンズは、以下の条件式（７）を満足することが好ましい。
０．１ ≦ Ｄｇ１／Ｄ ≦ ２．０ （７）
ただし、
Ｄｇ１ ：広角端から望遠端へ変倍した際の第１レンズ群の移動距離
Ｄ ：各レンズ群ごとの入射面から射出面までの軸上距離を総和した値
である。
各レンズ群ごとの入射面から射出面までの軸上距離を総和した値とは具体的には、第１レンズ群の光軸上での厚み、第２レンズ群の光軸上での厚み、第３レンズ群の光軸上での厚み、第４レンズ群の光軸上での厚みの総和である。
The zoom lens according to the present invention preferably satisfies the following conditional expression (7).
0.1 ≦ Dg1 / D ≦ 2.0 (7)
However,
Dg1: The moving distance of the first lens unit when zooming from the wide-angle end to the telephoto end D: A total sum of axial distances from the entrance surface to the exit surface for each lens unit.
Specifically, the total sum of the axial distances from the entrance surface to the exit surface for each lens group is the thickness on the optical axis of the first lens group, the thickness on the optical axis of the second lens group, This is the sum of the thickness of the third lens group on the optical axis and the thickness of the fourth lens group on the optical axis.
広角端から望遠端へ変倍した際の第１レンズ群の移動距離と各レンズ群ごとの入射面から射出面までの軸上距離を総和した値を、条件式（７）の上限値を上回らないようにすると、第１レンズ群の移動距離を抑えやすく、望遠端におけるズームレンズの全長を短縮しやすくなる。また、条件式（７）の下限値を下回らないようにすると、第１レンズ群の移動距離を確保することにより、第１レンズ群よりも像側に配置される第２レンズ群の変倍効果を確保しやすくなる。または、広角端におけるズームレンズの全長を短縮しやすくなる。なお、条件式（７）の上限値を１．０としたり、下限値を０．２としたり、両者を１．０及び０．２とするとさらに好ましい。 The sum of the moving distance of the first lens unit when zooming from the wide-angle end to the telephoto end and the axial distance from the entrance surface to the exit surface for each lens unit exceeds the upper limit of conditional expression (7). If not, the movement distance of the first lens group can be easily suppressed, and the total length of the zoom lens at the telephoto end can be easily shortened. If the lower limit of conditional expression (7) is not exceeded, the zooming effect of the second lens unit disposed on the image side of the first lens unit is ensured by securing the moving distance of the first lens unit. It becomes easy to secure. Or it becomes easy to shorten the full length of the zoom lens at the wide angle end. It is more preferable that the upper limit value of conditional expression (7) is 1.0, the lower limit value is 0.2, or both are 1.0 and 0.2.
また、本発明によるズームレンズは、以下の条件式（８）を満足することが好ましい。
０．１ ≦ Ｄｇ３／Ｄ ≦ ２．０ （８）
ただし、
Ｄｇ３ ：広角端から望遠端へ変倍した際の第３レンズ群の移動距離
Ｄ ：各レンズ群ごとの入射面から射出面までの軸上距離を総和した値
である。
In the zoom lens according to the present invention, it is preferable that the following conditional expression (8) is satisfied.
0.1 ≦ Dg3 / D ≦ 2.0 (8)
However,
Dg3: Distance traveled by the third lens unit when zooming from the wide-angle end to the telephoto end D: A total sum of axial distances from the entrance surface to the exit surface for each lens unit.
広角端から望遠端へ変倍した際の第３レンズ群の移動距離と各レンズ群ごとの入射面から射出面までの軸上距離を総和した値を、条件式（８）の上限値を上回らないようにすると、第３レンズ群の移動距離を抑えられるため、変倍による収差変動の低減やズームレンズの全長の短縮が行いやすくなる。また、条件式（８）の下限値を下回らないようにすると、第３レンズ群の移動距離を確保して変倍機能を確保し易くなる。それに従い、第３レンズ群よりも物体側に配置される第２レンズ群の変倍負担を抑えられるため、ズームレンズの全長が短縮しやすくなる。つまり、条件式の範囲内とすることで、全長の短縮を行いやすくなる。なお、条件式（８）の上限値を１．０としたり、下限値を０．２としたり、両者を１．０及び０．２とするとさらに好ましい。 The sum of the moving distance of the third lens unit when zooming from the wide-angle end to the telephoto end and the axial distance from the entrance surface to the exit surface for each lens unit exceeds the upper limit of conditional expression (8). Otherwise, the movement distance of the third lens group can be suppressed, so that it becomes easy to reduce aberration fluctuations due to zooming and shorten the overall length of the zoom lens. Further, if the lower limit value of conditional expression (8) is not exceeded, the moving distance of the third lens group is secured and the zooming function is easily secured. Accordingly, the zooming load of the second lens group disposed on the object side relative to the third lens group can be suppressed, so that the overall length of the zoom lens can be easily shortened. That is, by making it within the range of the conditional expression, it becomes easy to shorten the total length. It is more preferable that the upper limit value of conditional expression (8) is 1.0, the lower limit value is 0.2, or both are 1.0 and 0.2.
また、本発明によるズームレンズは、以下の条件式（９）を満足することが好ましい。
−０．７ ≦ ｆｇ３Ｌ１２／ｆｇ３Ｌ３ ≦ −０．０２ （９）
ただし、
ｆｇ３Ｌ１２：第３レンズ群の第１、２レンズの合成焦点距離
ｆｇ３Ｌ３ ：第３レンズ群の第３レンズの焦点距離
である。
The zoom lens according to the present invention preferably satisfies the following conditional expression (9).
−0.7 ≦ fg3L12 / fg3L3 ≦ −0.02 (9)
However,
fg3L12: the combined focal length of the first and second lenses of the third lens group. fg3L3: the focal length of the third lens of the third lens group.
第３レンズ群を構成するレンズの各焦点距離を、条件式（９）の上限値を上回らないようにすると、第３レンズの屈折力を維持することで、コマ収差、歪曲収差の補正が不足しにくく、また、第１、２レンズの屈折力を抑えやすくできるため高次収差を抑えやすくなる。また、条件式（９）の下限値を下回らないようにすると、第３レンズの屈折力を抑えることで、コマ収差、歪曲収差が補正過剰になることを抑え、また、第１、２レンズのパワーを維持しやすくできるため、ズームレンズの全長を短縮しやすくなる。なお、条件式（９）の上限値を−０．１としたり、下限値を−０．６５としたり、または両者を−０．１及び−０．６５とするとさらに好ましい。 If the focal lengths of the lenses constituting the third lens group are made not to exceed the upper limit value of conditional expression (9), the correction of coma and distortion will be insufficient by maintaining the refractive power of the third lens. In addition, since the refractive power of the first and second lenses can be easily suppressed, higher-order aberrations can be easily suppressed. If the lower limit of conditional expression (9) is not exceeded, the refractive power of the third lens is suppressed, so that the coma aberration and distortion are not excessively corrected. Since power can be easily maintained, the overall length of the zoom lens can be easily shortened. It is more preferable that the upper limit value of conditional expression (9) is −0.1, the lower limit value is −0.65, or both are −0.1 and −0.65.
また、本発明によるズームレンズは、以下の条件式（１０）を満足することが好ましい。
−１．５ ≦ ｆｇ３Ｌ１／ｆｇ３Ｌ２ ≦ −０．２ （１０）
ただし、
ｆｇ３Ｌ１ ：第３レンズ群の第１レンズの焦点距離
ｆｇ３Ｌ２ ：第３レンズ群の第２レンズの焦点距離
である。
In the zoom lens according to the present invention, it is preferable that the following conditional expression (10) is satisfied.
−1.5 ≦ fg3L1 / fg3L2 ≦ −0.2 (10)
However,
fg3L1: focal length of the first lens in the third lens group fg3L2: focal length of the second lens in the third lens group
第３レンズ群の第１、２レンズの各焦点距離を、条件式（１０）の上限値を上回らないようにすると、第２レンズの屈折力を維持することでコマ収差、歪曲収差の補正が不足しにくく、第１レンズの屈折力も抑えやすくできるため高次収差の発生を抑やすくなる。また、条件式（１０）の下限値を下回らないようにすると、第２レンズの屈折力を抑えることで、コマ収差、歪曲収差が補正過剰になることを抑え、また、第１レンズの屈折力を維持しやすくできるためズームレンズの全長を短縮しやすくなる。なお、条件式（１０）の上限値を−０．４としたり、下限値を−１．２としたり、両者を−０．４及び−１．２とするとさらに好ましい。 If the focal lengths of the first and second lenses in the third lens group are set not to exceed the upper limit value of the conditional expression (10), coma and distortion can be corrected by maintaining the refractive power of the second lens. Since it is difficult to be insufficient and the refractive power of the first lens can be easily suppressed, the occurrence of higher-order aberrations can be easily suppressed. Further, if the lower limit of conditional expression (10) is not reduced, the refractive power of the second lens is suppressed, so that coma aberration and distortion are not excessively corrected, and the refractive power of the first lens is also reduced. Therefore, it is easy to maintain the zoom lens so that the total length of the zoom lens can be shortened. It is more preferable that the upper limit value of conditional expression (10) is −0.4, the lower limit value is −1.2, or both are −0.4 and −1.2.
また、本発明によるズームレンズは、以下の条件式（１１）を満足することが好ましい。
−０．９＜（ｒｇ３Ｌ２ｆ＋ｒｇ３Ｌ２ｒ）／（ｒｇ３Ｌ２ｆ−ｒｇ３Ｌ２ｒ）＜０．７ （１１）
ただし、
ｒｇ３Ｌ２ｆ：第３レンズ群の第２レンズの物体側面の曲率半径
ｒｇ３Ｌ２ｒ：第３レンズ群の第２レンズの像側面の曲率半径
である。
The zoom lens according to the present invention preferably satisfies the following conditional expression (11).
−0.9 <(rg3L2f + rg3L2r) / (rg3L2f−rg3L2r) <0.7 (11)
However,
rg3L2f: radius of curvature of the object side surface of the second lens of the third lens group rg3L2r: radius of curvature of the image side surface of the second lens of the third lens group.
第３レンズ群の第２レンズの曲率半径を、条件式（１１）の上限値を上回らないようにすると、第３レンズの第２レンズの物体側面の発散作用を維持できるため球面収差、コマ収差を補正しやすくなる。または、像側面の発散作用を抑えられるため高次収差の発生を抑やすくなる。また、条件式（１１）の下限値を下回らないようにすると、物体側面の発散作用が大きくなることを抑えられるため高次収差の発生を抑えやすくなる。または、像側面の発散作用を維持できるため、球面収差、非点収差、歪曲収差を補正しやすくなる。なお、条件式（１１）の上限値を０．５としたり、下限値を−０．７としたり、両者を０．５及び−０．７とするとさらに好ましい。さらに、条件式（１１）の上限値を０．２としたり、下限値を−０．５としたり、両者を０．２及び−０．５とするとより好ましい。 If the radius of curvature of the second lens of the third lens group is set not to exceed the upper limit value of the conditional expression (11), the diverging action of the object side surface of the second lens of the third lens can be maintained, so that spherical aberration and coma aberration It becomes easy to correct. Alternatively, since the diverging action on the image side surface can be suppressed, the generation of higher order aberrations can be easily suppressed. Further, if the lower limit value of conditional expression (11) is not reduced, it is possible to suppress the occurrence of high-order aberrations because the diverging action on the object side surface is suppressed from increasing. Alternatively, since the diverging action of the image side surface can be maintained, it becomes easy to correct spherical aberration, astigmatism, and distortion. It is more preferable that the upper limit value of conditional expression (11) is 0.5, the lower limit value is −0.7, or both are 0.5 and −0.7. Furthermore, it is more preferable that the upper limit value of conditional expression (11) is 0.2, the lower limit value is −0.5, or both are 0.2 and −0.5.
また、本発明によるズームレンズは、以下の条件式（１２）を満足することが好ましい。
１．２＜（ｒｇ３Ｌ３ｆ＋ｒｇ３Ｌ３ｒ）／（ｒｇ３Ｌ３ｆ−ｒｇ３Ｌ３ｒ）＜１２ （１２）
ただし、
ｒｇ３Ｌ３ｆ：第３レンズ群の第３レンズの物体側面の曲率半径
ｒｇ３Ｌ３ｒ：第３レンズ群の第３レンズの像側面の曲率半径
である。
In the zoom lens according to the present invention, it is preferable that the following conditional expression (12) is satisfied.
1.2 <(rg3L3f + rg3L3r) / (rg3L3f−rg3L3r) <12 (12)
However,
rg3L3f: radius of curvature of the object side surface of the third lens of the third lens group rg3L3r: radius of curvature of the image side surface of the third lens of the third lens group.
第３レンズ群の第３レンズの曲率半径を、条件式（１２）の上限値を上回らないようにすると、第３レンズの屈折力を確保することで、収差を補正しやすくなる。また、条件式（１０）の下限値を下回らないようにすると、物体側面の収斂作用を確保できるので、非点収差、コマ収差の補正が不足しにくい。または、像側面の発散作用を抑えることにより、高次収差の発生を抑えやすくなる。なお、条件式（１１）の上限値を８としたり、下限値を１．５としたり、両者を８及び１．５とするとさらに好ましい。 If the curvature radius of the third lens of the third lens group is set not to exceed the upper limit value of the conditional expression (12), it becomes easy to correct the aberration by securing the refractive power of the third lens. If the lower limit of conditional expression (10) is not exceeded, the convergence of the object side surface can be ensured, and correction of astigmatism and coma is unlikely to be insufficient. Alternatively, the occurrence of high-order aberrations can be easily suppressed by suppressing the diverging action on the image side surface. It is more preferable that the upper limit value of conditional expression (11) is 8, the lower limit value is 1.5, or both are 8 and 1.5.
また、本発明によるズームレンズは、第２レンズ群が、物体側から順に、負レンズと、正レンズとの２枚からなることが好ましい。 In the zoom lens according to the present invention, it is preferable that the second lens group includes a negative lens and a positive lens in order from the object side.
本発明によるズームレンズのような構成において、第２レンズ群は構成するレンズのレンズ径や光軸方向の長さが大きくなりやすく、小型化の障害となっていた。また、ズームレンズの沈胴時におけるカメラの厚さ方向の厚さは、ズームレンズを構成するレンズの枚数が大きく影響する。そこで第２レンズ群は、色収差やコマ収差等の補正も考慮し、物体側から順に、負レンズと正レンズとの２枚により構成すると小型化と性能のバランスが取れ好ましい。 In the configuration of the zoom lens according to the present invention, the lens diameter of the lenses constituting the second lens group and the length in the optical axis direction tend to be large, which is an obstacle to miniaturization. The thickness of the camera in the thickness direction when the zoom lens is retracted is greatly influenced by the number of lenses constituting the zoom lens. Therefore, considering the correction of chromatic aberration, coma aberration, and the like, the second lens group is preferably composed of two lenses of a negative lens and a positive lens in order from the object side, which is preferable in terms of balance between miniaturization and performance.
なお、レンズ群を構成するレンズの枚数を減らした場合、そのレンズ群の主点位置の変動がコントロールしにくくなるため、そのレンズ群よりも像側に配置されるレンズ群との変倍効果をうまく発揮することが困難になってしまう。しかし、本発明によるズームレンズの場合、第２レンズ群を構成するレンズの枚数を減らしたとしても、第２レンズ群よりも像側に配置される第３レンズ群の主点位置を、第２レンズ群の方向に移動することは容易であるため、そのような影響を軽減しやすい。したがって、第２レンズ群を２枚のレンズで構成しても変倍効果を維持することができる。又、本発明において、第１〜第４の各レンズ群の径を小さく抑えつつ、射出瞳を像面から離すために、明るさ絞りを第３レンズ群の直前に配置し、変動の際、第３レンズ群と一体で移動させることが好ましい。 If the number of lenses constituting the lens group is reduced, it becomes difficult to control the fluctuation of the principal point position of the lens group, so that the zooming effect with the lens group arranged on the image side of the lens group is reduced. It becomes difficult to perform well. However, in the case of the zoom lens according to the present invention, even if the number of lenses constituting the second lens group is reduced, the principal point position of the third lens group arranged closer to the image side than the second lens group is set to the second lens group. Since it is easy to move in the direction of the lens group, it is easy to reduce such influence. Therefore, the zooming effect can be maintained even if the second lens group is composed of two lenses. In the present invention, in order to keep the exit pupil away from the image plane while keeping the diameters of the first to fourth lens groups small, an aperture stop is disposed immediately before the third lens group. It is preferable to move the third lens group together.
さらに、本発明によるズームレンズは、上述の条件式を複数同時に満足するとより好ましい。 Further, it is more preferable that the zoom lens according to the present invention satisfies a plurality of the conditional expressions described above at the same time.
また、本発明による撮像装置は、上述のズームレンズのうちのいずれかのズームレンズと、そのズームレンズの像側に配置され、且つ、そのズームレンズにより形成された像を電気信号に変換する撮像素子とを備えている。 Further, an imaging apparatus according to the present invention is an imaging device that is arranged on one of the zoom lenses described above and an image side of the zoom lens and converts an image formed by the zoom lens into an electrical signal. Device.
なお、一般に撮像素子は、入射光線の入射角が大きくなると光量が不足したり、色の再現に影響が出たりしやすい。本発明のズームレンズは、ズームレンズから射出された光線が光軸と平行に近づく構成としやすいタイプのズームレンズである。そこで、高変倍、高性能の撮像装置を構成するためには、本発明のズームレンズを用いることが好ましい。 Note that, in general, an image pickup device tends to have insufficient light amount or affect color reproduction as the incident angle of incident light increases. The zoom lens of the present invention is a zoom lens of a type that can easily be configured such that the light beam emitted from the zoom lens approaches the optical axis. Therefore, it is preferable to use the zoom lens of the present invention in order to construct a high zoom ratio and high performance imaging apparatus.
以下、図示した実施例に基づき、本発明を詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail based on illustrated embodiments.
なお、以下の各実施例において、ｒは各レンズ面の曲率半径、ｄは各レンズの肉厚又は間隔、Ｎｄは各レンズのｄ線における屈折率、Ｖｄは各レンズのｄ線におけるアッベ数、ｋは円錐係数、Ａ4，Ａ6，Ａ8，Ａ10，Ａ12は非球面係数をそれぞれ示している。
また、各非球面形状は、各実施例における各非球面係数を用いて以下の式で表される。但し、光軸方向の座標をＺ、光軸と垂直な方向の座標をＹとする。
Ｚ＝（Ｙ2／ｒ）／［１＋｛１−（１＋ｋ）・（Ｙ／ｒ）2｝1/2］
＋Ａ4Ｙ4＋Ａ6Ｙ6＋Ａ8Ｙ8＋Ａ10Ｙ10＋Ａ12Ｙ12
In the following embodiments, r is the radius of curvature of each lens surface, d is the thickness or spacing of each lens, Nd is the refractive index of each lens at the d-line, Vd is the Abbe number of each lens at the d-line, k represents a conical coefficient, and A 4 , A 6 , A 8 , A 10 , and A 12 represent aspheric coefficients.
Each aspheric shape is expressed by the following equation using each aspheric coefficient in each embodiment. However, the coordinate in the optical axis direction is Z, and the coordinate in the direction perpendicular to the optical axis is Y.
Z = (Y 2 / r) / [1+ {1− (1 + k) · (Y / r) 2 } 1/2 ]
+ A 4 Y 4 + A 6 Y 6 + A 8 Y 8 + A 10 Y 10 + A 12 Y 12
図１は、本実施例に係るズームレンズの構成を示す図であり、（ａ）は広角端、（ａ’）、（ｂ）及び（ｂ’）は各々異なる中間位置、（ｃ）は望遠端での状態をそれぞれ示している。図２は、本実施例に係るズームレンズの無限遠物点合焦時での球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す収差図であり、（ａ）は広角端、（ａ’）、（ｂ）及び（ｂ’）は各中間位置、（ｃ）は望遠端での状態を示している。 FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a zoom lens according to the present embodiment, where (a) is a wide-angle end, (a ′), (b), and (b ′) are different intermediate positions, and (c) is a telephoto lens. Each state at the end is shown. FIG. 2 is an aberration diagram showing spherical aberration, astigmatism, distortion, and chromatic aberration of magnification when the zoom lens according to the present embodiment is focused on an object point at infinity, and (a) is a wide angle end, (a ′ ), (B) and (b ′) show the respective intermediate positions, and (c) shows the state at the telephoto end.
本実施例のズームレンズは、図１（ａ）乃至（ｃ）に示すように、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ１２と、明るさ絞りＳと、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ１３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ１４とにより構成されている。また、第４レンズ群Ｇ１４の像側には、物体側から順に、ＩＲカットコートを施したローパスフィルターＬＦと、ＣＣＤカバーガラスＣＧとが配置されている。なお、ＣＣＤはその結像面Ｐのみを示している。 As shown in FIGS. 1A to 1C, the zoom lens of the present embodiment includes a first lens group G11 having a positive refractive power and a second lens group having a negative refractive power in order from the object side. G12, an aperture stop S, a third lens group G13 having positive refractive power, and a fourth lens group G14 having positive refractive power. Further, on the image side of the fourth lens group G14, a low pass filter LF with an IR cut coat and a CCD cover glass CG are arranged in this order from the object side. The CCD shows only the image plane P.
第１レンズ群Ｇ１１は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と像側の面が非球面である両凸正レンズＬ１２とからなる接合レンズにより構成されている。第２レンズ群Ｇ１２は、物体側から順に、両面が非球面である両凹負レンズＬ１３と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１４とにより構成されている。第３レンズ群Ｇ１３は、物体側から順に、両凸正レンズＬ１５と像側の面が非球面である両凹負レンズＬ１６とからなる接合レンズと、像側の面が非球面であり物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１７とにより構成されている。第４レンズ群Ｇ１４は、物体側が非球面である両凸正レンズＬ１８により構成されている。 The first lens group G11 includes, in order from the object side, a cemented lens including a negative meniscus lens L11 having a convex surface directed toward the object side and a biconvex positive lens L12 having an aspheric surface on the image side. The second lens group G12 includes, in order from the object side, a biconcave negative lens L13 having two aspheric surfaces, and a positive meniscus lens L14 having a convex surface directed toward the object side. The third lens group G13 includes, in order from the object side, a cemented lens including a biconvex positive lens L15 and a biconcave negative lens L16 having an aspheric surface on the image side, and an aspheric surface on the object side. And a negative meniscus lens L17 having a convex surface. The fourth lens group G14 includes a biconvex positive lens L18 having an aspheric object side.
このように構成された本実施例のズームレンズは、広角端から望遠端へ変倍する際に光軸Ｌｃ上において、第１レンズ群Ｇ１１は物体側に移動し、第２レンズ群Ｇ１２はまず像側に移動した後望遠端寄りの中間位置で移動方向が反転し物体側に移動し、第３レンズ群Ｇ１３は物体側に移動し、第４レンズ群Ｇ１４はまず物体側に移動した後中間位置付近で移動方向が反転し像側へと移動する。 In the zoom lens of this embodiment configured as described above, the first lens group G11 moves to the object side on the optical axis Lc when zooming from the wide-angle end to the telephoto end, and the second lens group G12 After moving to the image side, the moving direction reverses at an intermediate position near the telephoto end and moves to the object side, the third lens group G13 moves to the object side, and the fourth lens group G14 first moves to the object side and then moves to the intermediate side. Near the position, the moving direction is reversed and the image moves to the image side.
次に、本実施例に係るズームレンズを構成するレンズの数値データを示す。
なお、本実施例にズームレンズの像高は（ｍｍ）Ｉｈ＝３．８である。
Next, numerical data of lenses constituting the zoom lens according to the present embodiment is shown.
In this embodiment, the image height of the zoom lens is (mm) Ih = 3.8.
面 ｒ ｄ Ｎｄ Ｖｄ
1 17.223 0.90 1.84666 23.78
2 14.176 3.30 1.49700 81.54
3（非球面） -35.953 Ｄ３
4（非球面） -38.557 0.90 1.80610 40.88
5（非球面） 4.580 1.29
6 7.019 1.84 1.92286 20.88
7 12.526 Ｄ７
8 （絞り） ∞ 0.10
9 4.493 4.30 1.77750 44.61
10 -4.860 1.00 1.85147 25.34
11（非球面） 10.916 0.92
12 20.071 1.20 1.88300 40.70
13（非球面） 7.295 Ｄ１３
14（非球面） 9.191 2.40 1.60696 34.07
15 -71.206 Ｄ１５
16 ∞ 0.50 1.54771 62.84
17 ∞ 0.50
18 ∞ 0.50 1.51633 64.14
19 ∞ 0.59
20（受光面） ∞
Surface r d Nd Vd
1 17.223 0.90 1.84666 23.78
2 14.176 3.30 1.49700 81.54
3 (Aspherical surface) -35.953 D3
4 (Aspherical surface) -38.557 0.90 1.80610 40.88
5 (Aspherical) 4.580 1.29
6 7.019 1.84 1.92286 20.88
7 12.526 D7
8 (Aperture) ∞ 0.10
9 4.493 4.30 1.77750 44.61
10 -4.860 1.00 1.85147 25.34
11 (Aspherical) 10.916 0.92
12 20.071 1.20 1.88300 40.70
13 (Aspherical surface) 7.295 D13
14 (Aspherical) 9.191 2.40 1.60696 34.07
15 -71.206 D15
16 ∞ 0.50 1.54771 62.84
17 ∞ 0.50
18 ∞ 0.50 1.51633 64.14
19 ∞ 0.59
20 (light-receiving surface) ∞
非球面係数
面 ｒ ｋ
3 -35.953 0.000
Ａ4 Ａ6 Ａ8 Ａ10
3.49833×10-5 3.98834×10-8 -1.82376×10-9 6.97442×10-12
面 ｒ ｋ
4 -38.557 0.000
Ａ4 Ａ6 Ａ8 Ａ10
-6.79627×10-4 3.88489×10-5 -9.82633×10-7 9.67102×10-9
面 ｒ ｋ
5 4.580 -0.189
Ａ4 Ａ6 Ａ8 Ａ10
-1.20535×10-3 -5.18870×10-6 2.25356×10-6 -1.29403×10-7
面 ｒ ｋ
11 10.916 0.000
Ａ4 Ａ6 Ａ8 Ａ10
5.36678×10-3 4.09335×10-4 4.72834×10-5 7.84408×10-6
面 ｒ ｋ
13 7.295 0.000
Ａ4 Ａ6 Ａ8 Ａ10
-5.36080×10-4 -2.27156×10-4 2.87891×10-5 -3.15985×10-6
面 ｒ ｋ
14 9.191 -2.346
Ａ4 Ａ6 Ａ8 Ａ10
4.58870×10-4 -5.48752×10-6 1.83974×10-7 -1.85925×10-9
Aspherical coefficient surface rk
3 -35.953 0.000
A 4 A 6 A 8 A 10
3.49833 × 10 -5 3.98834 × 10 -8 -1.82376 × 10 -9 6.97442 × 10 -12
Surface r k
4 -38.557 0.000
A 4 A 6 A 8 A 10
-6.79627 × 10 -4 3.88489 × 10 -5 -9.82633 × 10 -7 9.67102 × 10 -9
Surface r k
5 4.580 -0.189
A 4 A 6 A 8 A 10
-1.20535 × 10 -3 -5.18870 × 10 -6 2.25356 × 10 -6 -1.29403 × 10 -7
Surface r k
11 10.916 0.000
A 4 A 6 A 8 A 10
5.36678 × 10 -3 4.09335 × 10 -4 4.72834 × 10 -5 7.84408 × 10 -6
Surface r k
13 7.295 0.000
A 4 A 6 A 8 A 10
-5.36080 × 10 -4 -2.27156 × 10 -4 2.87891 × 10 -5 -3.15985 × 10 -6
Surface r k
14 9.191 -2.346
A 4 A 6 A 8 A 10
4.58870 × 10 -4 -5.48752 × 10 -6 1.83974 × 10 -7 -1.85925 × 10 -9
ズームデータ
広角端 中間（ａ’） 中間（ｂ） 中間（ｂ’） 望遠端
焦点距離（ｍｍ） 6.81 10.55 16.87 22.98 32.71
Ｆｎｏ． 3.28 3.67 4.12 4.34 5.02
画角２ω（°） 61.74 38.72 24.67 18.1 12.77
Ｄ３ 0.52 3.33 6.33 8.82 10.18
Ｄ７ 11.86 7.91 4.54 3.15 1.2
Ｄ１３ 1.04 1.79 3.23 5.17 8.53
Ｄ１５ 2.56 3.39 4.06 3.11 2.05
Zoom data
Wide angle end Medium (a ') Medium (b) Medium (b') Telephoto end focal length (mm) 6.81 10.55 16.87 22.98 32.71
Fno. 3.28 3.67 4.12 4.34 5.02
Angle of view 2ω (°) 61.74 38.72 24.67 18.1 12.77
D3 0.52 3.33 6.33 8.82 10.18
D7 11.86 7.91 4.54 3.15 1.2
D13 1.04 1.79 3.23 5.17 8.53
D15 2.56 3.39 4.06 3.11 2.05
また、前記条件式に係る各データは、
条件式（１） ： Ｉｈ／ｆｇ３ ＝ ０．４１
条件式（２） ： ｆｇ１／ｆｇ３ ＝ ２．８５
条件式（３） ： ｆｇ２／ｆｇ３ ＝ −０．８４
条件式（４） ： ｆｇ３／ｆｇ４ ＝ ０．６８
条件式（５） ： β２Ｔ／β２Ｗ ＝ ２．５９
条件式（６） ： β３Ｔ／β３Ｗ ＝ １．７４
条件式（７） ： Ｄｇ１／Ｄ ＝ ０．３３
条件式（８） ： Ｄｇ３／Ｄ ＝ ０．３８
条件式（９） ： ｆｇ３Ｌ１２／ｆｇ３Ｌ３ ＝ −０．５９
条件式（１０）： ｆｇ３Ｌ１／ｆｇ３Ｌ２ ＝ −０．９８
条件式（１１）：
（ｒｇ３Ｌ２ｆ＋ｒｇ３Ｌ２ｒ）／（ｒｇ３Ｌ２ｆ−ｒｇ３Ｌ２ｒ）＝−０．３８
条件式（１２）：
（ｒｇ３Ｌ３ｆ＋ｒｇ３Ｌ３ｒ）／（ｒｇ３Ｌ３ｆ−ｒｇ３Ｌ３ｒ）＝ ２．１４
Each data related to the conditional expression is
Conditional expression (1): Ih / fg3 = 0.41
Conditional expression (2): fg1 / fg3 = 2.85
Conditional expression (3): fg2 / fg3 = −0.84
Conditional expression (4): fg3 / fg4 = 0.68
Conditional expression (5): β2T / β2W = 2.59
Conditional expression (6): β3T / β3W = 1.74
Conditional expression (7): Dg1 / D = 0.33
Conditional expression (8): Dg3 / D = 0.38
Conditional expression (9): fg3L12 / fg3L3 = −0.59
Conditional expression (10): fg3L1 / fg3L2 = −0.98
Conditional expression (11):
(Rg3L2f + rg3L2r) / (rg3L2f−rg3L2r) = − 0.38
Conditional expression (12):
(Rg3L3f + rg3L3r) / (rg3L3f-rg3L3r) = 2.14
図３は、本実施例に係るズームレンズの構成を示す図であり、（ａ）は広角端、（ａ’）、（ｂ）及び（ｂ’）は各々異なる中間位置、（ｃ）は望遠端での状態をそれぞれ示している。図４は、本実施例に係るズームレンズの無限遠物点合焦時での球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す収差図であり、（ａ）は広角端、（ａ’）、（ｂ）及び（ｂ’）は各中間位置、（ｃ）は望遠端での状態を示している。 FIG. 3 is a diagram illustrating the configuration of the zoom lens according to the present embodiment, where (a) is a wide-angle end, (a ′), (b), and (b ′) are different intermediate positions, and (c) is a telephoto lens. Each state at the end is shown. FIG. 4 is an aberration diagram showing spherical aberration, astigmatism, distortion, and chromatic aberration of magnification when the zoom lens according to the present embodiment is focused on an object point at infinity, where (a) is a wide angle end, (a ′ ), (B) and (b ′) show the respective intermediate positions, and (c) shows the state at the telephoto end.
本実施例のズームレンズは、図４（ａ）乃至（ｃ）に示すように、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ２１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２２と、明るさ絞りＳと、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ２３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ２４とにより構成されている。また、第４レンズ群Ｇ２４の像側には、物体側から順に、ＩＲカットコートを施したローパスフィルターＬＦと、ＣＣＤカバーガラスＣＧとが配置されている。なお、ＣＣＤはその結像面Ｐのみを示している。 As shown in FIGS. 4A to 4C, the zoom lens of the present embodiment includes, in order from the object side, a first lens group G21 having a positive refractive power and a second lens group having a negative refractive power. The lens includes G22, an aperture stop S, a third lens group G23 having a positive refractive power, and a fourth lens group G24 having a positive refractive power. Further, on the image side of the fourth lens group G24, a low-pass filter LF having an IR cut coat and a CCD cover glass CG are arranged in this order from the object side. The CCD shows only the image plane P.
第１レンズ群Ｇ２１は、両面が非球面である両凸正レンズＬ２１により構成されている。第２レンズ群Ｇ２２は、物体側から順に、両面が非球面である両凹負レンズＬ２２と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２３とにより構成されている。第３レンズ群Ｇ２３は、物体側から順に、両凸正レンズＬ２４と像側の面が非球面である両凹負レンズＬ２５とからなる接合レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２６とにより構成されている。第４レンズ群Ｇ２４は、物体側が非球面であり物体側に凸面を向けた正レンズＬ２７により構成されている。 The first lens group G21 includes a biconvex positive lens L21 having both aspheric surfaces. The second lens group G22 includes, in order from the object side, a biconcave negative lens L22 having two aspheric surfaces, and a positive meniscus lens L23 having a convex surface directed toward the object side. The third lens group G23 includes, in order from the object side, a cemented lens including a biconvex positive lens L24 and a biconcave negative lens L25 having an aspheric image side surface, and a negative meniscus lens L26 having a convex surface directed toward the object side. It is comprised by. The fourth lens group G24 includes a positive lens L27 having an aspheric object side and a convex surface facing the object side.
このように構成された本実施例のズームレンズは、広角端から望遠端へ変倍する際に光軸Ｌｃ上において、第１レンズ群Ｇ２１は物体側に移動し、第２レンズ群Ｇ２２はまず像側に移動した後広角端寄りの中間位置で移動方向が反転し物体側に移動し、第３レンズ群Ｇ２３は物体側に移動する。第４レンズ群Ｇ２４はまず物体側に移動したあと中間焦点距離付近で移動方向が反転し像側へと移動し、望遠端寄りの中間位置付近で移動方向が再び反転し物体側へと移動する。つまり、移動方向が２回反転する。 In the zoom lens of this embodiment configured as described above, the first lens group G21 moves to the object side on the optical axis Lc when zooming from the wide-angle end to the telephoto end, and the second lens group G22 After moving to the image side, the moving direction reverses at an intermediate position near the wide-angle end and moves to the object side, and the third lens group G23 moves to the object side. The fourth lens group G24 first moves to the object side, then the direction of movement is reversed near the intermediate focal length and moved toward the image side, and the direction of movement is reversed again near the intermediate position near the telephoto end and moves toward the object side. . That is, the moving direction is reversed twice.
次に、本実施例に係るズームレンズを構成するレンズの数値データを示す。
なお、本実施例にズームレンズの像高は（ｍｍ）Ｉｈ＝３．８である。
Next, numerical data of lenses constituting the zoom lens according to the present embodiment is shown.
In this embodiment, the image height of the zoom lens is (mm) Ih = 3.8.
面 ｒ ｄ Ｎｄ Ｖｄ
1（非球面） 24.417 3.00 1.49700 81.54
2（非球面） -22.100 Ｄ２
3（非球面） -9.247 0.90 1.80610 40.92
4（非球面） 6.052 0.94
5 7.836 1.80 1.92286 18.90
6 16.764 Ｄ６
7 （絞り） ∞ 0.10
8 4.572 3.90 1.72916 54.68
9 -14.332 0.90 1.84666 23.78
10（非球面） 12.814 0.70
11 26.959 1.02 1.84666 23.78
12 14.999 Ｄ１２
13（非球面） 11.941 1.90 1.84666 23.78
14 28.471 Ｄ１４
15 ∞ 0.50 1.54771 62.84
16 ∞ 0.50
17 ∞ 0.50 1.51633 64.14
18 ∞ 0.60
19（受光面） ∞
Surface r d Nd Vd
1 (Aspherical) 24.417 3.00 1.49700 81.54
2 (Aspherical) -22.100 D2
3 (Aspherical surface) -9.247 0.90 1.80610 40.92
4 (Aspherical) 6.052 0.94
5 7.836 1.80 1.92286 18.90
6 16.764 D6
7 (Aperture) ∞ 0.10
8 4.572 3.90 1.72916 54.68
9 -14.332 0.90 1.84666 23.78
10 (Aspherical) 12.814 0.70
11 26.959 1.02 1.84666 23.78
12 14.999 D12
13 (Aspherical) 11.941 1.90 1.84666 23.78
14 28.471 D14
15 ∞ 0.50 1.54771 62.84
16 ∞ 0.50
17 ∞ 0.50 1.51633 64.14
18 ∞ 0.60
19 (light-receiving surface) ∞
非球面係数
面 ｒ ｋ
1 24.417 4.100
Ａ4 Ａ6 Ａ8 Ａ10
3.82385×10-5 -1.77910×10-6 5.04624×10-8 -6.87111×10-10
面 ｒ ｋ
2 -22.100 -11.082
Ａ4 Ａ6 Ａ8 Ａ10
1.87893×10-5 -6.86108×10-7 2.91543×10-8 -4.86383×10-10
面 ｒ ｋ
3 -9.247 -16.614
Ａ4 Ａ6 Ａ8 Ａ10
-4.34117×10-4 -9.15619×10-6 1.71947×10-6 -5.96164×10-8
Ａ12
6.34755×10-10
面 ｒ ｋ
4 6.052 -0.771
Ａ4 Ａ6 Ａ8 Ａ10
2.02655×10-3 -1.76117×10-4 1.00471×10-5 -2.01162×10-7
Ａ12
-1.41873×10-9
面 ｒ ｋ
10 12.814 0.453
Ａ4 Ａ6 Ａ8 Ａ10
3.65177×10-3 1.05456×10-4 2.85132×10-5 3.05422×10-6
面 ｒ ｋ
13 11.941 0.146
Ａ4 Ａ6 Ａ8 Ａ10
-5.24908×10-5 2.38424×10-6 -9.36868×10-8 1.71014×10-9
Aspherical coefficient surface rk
1 24.417 4.100
A 4 A 6 A 8 A 10
3.82385 × 10 -5 -1.77910 × 10 -6 5.04624 × 10 -8 -6.87111 × 10 -10
Surface r k
2 -22.100 -11.082
A 4 A 6 A 8 A 10
1.87893 × 10 -5 -6.86 108 × 10 -7 2.91543 × 10 -8 -4.86383 × 10 -10
Surface r k
3 -9.247 -16.614
A 4 A 6 A 8 A 10
-4.34117 × 10 -4 -9.15619 × 10 -6 1.71947 × 10 -6 -5.96164 × 10 -8
A 12
6.34755 × 10 -10
Surface r k
4 6.052 -0.771
A 4 A 6 A 8 A 10
2.02655 × 10 -3 -1.76117 × 10 -4 1.00471 × 10 -5 -2.01162 × 10 -7
A 12
-1.41873 × 10 -9
Surface r k
10 12.814 0.453
A 4 A 6 A 8 A 10
3.65177 × 10 -3 1.05456 × 10 -4 2.85132 × 10 -5 3.05422 × 10 -6
Surface r k
13 11.941 0.146
A 4 A 6 A 8 A 10
-5.24908 × 10 -5 2.38424 × 10 -6 -9.36868 × 10 -8 1.71014 × 10 -9
ズームデータ
広角端 中間（ａ’） 中間（ｂ） 中間（ｂ’） 望遠端
焦点距離（ｍｍ） 6.72 10.10 14.95 22.07 32.86
Ｆｎｏ． 2.80 3.18 3.62 4.17 5.00
画角２ω（°） 64.75 40.96 27.71 18.93 12.93
Ｄ２ 1.01 3.01 4.9 7.02 8.36
Ｄ６ 10.05 6.77 4.3 2.76 1
Ｄ１２ 2.3 3.01 4.26 8.47 13.69
Ｄ１４ 3.98 5.22 6.5 5.95 6.11
Zoom data
Wide angle end Medium (a ') Medium (b) Medium (b') Telephoto end focal length (mm) 6.72 10.10 14.95 22.07 32.86
Fno. 2.80 3.18 3.62 4.17 5.00
Angle of view 2ω (°) 64.75 40.96 27.71 18.93 12.93
D2 1.01 3.01 4.9 7.02 8.36
D6 10.05 6.77 4.3 2.76 1
D12 2.3 3.01 4.26 8.47 13.69
D14 3.98 5.22 6.5 5.95 6.11
また、前記条件式に係る各データは、
条件式（１） ： Ｉｈ／ｆｇ３ ＝ ０．４４
条件式（２） ： ｆｇ１／ｆｇ３ ＝ ２．６０
条件式（３） ： ｆｇ２／ｆｇ３ ＝ −０．７２
条件式（４） ： ｆｇ３／ｆｇ４ ＝ ０．４０
条件式（５） ： β２Ｔ／β２Ｗ ＝ １．９４
条件式（６） ： β３Ｔ／β３Ｗ ＝ ２．９１
条件式（７） ： Ｄｇ１／Ｄ ＝ ０．７８
条件式（８） ： Ｄｇ３／Ｄ ＝ ０．８９
条件式（９） ： ｆｇ３Ｌ１２／ｆｇ３Ｌ３ ＝ −０．２１
条件式（１０）： ｆｇ３Ｌ１／ｆｇ３Ｌ２ ＝ −０．６６
条件式（１１）：
（ｒｇ３Ｌ２ｆ＋ｒｇ３Ｌ２ｒ）／（ｒｇ３Ｌ２ｆ−ｒｇ３Ｌ２ｒ）＝ ０．０６
条件式（１２）：
（ｒｇ３Ｌ３ｆ＋ｒｇ３Ｌ３ｒ）／（ｒｇ３Ｌ３ｆ−ｒｇ３Ｌ３ｒ）＝ ３．５１
Each data related to the conditional expression is
Conditional expression (1): Ih / fg3 = 0.44
Conditional expression (2): fg1 / fg3 = 2.60
Conditional expression (3): fg2 / fg3 = −0.72
Conditional expression (4): fg3 / fg4 = 0.40
Conditional expression (5): β2T / β2W = 1.94
Conditional expression (6): β3T / β3W = 2.91
Conditional expression (7): Dg1 / D = 0.78
Conditional expression (8): Dg3 / D = 0.89
Conditional expression (9): fg3L12 / fg3L3 = −0.21
Conditional expression (10): fg3L1 / fg3L2 = −0.66
Conditional expression (11):
(Rg3L2f + rg3L2r) / (rg3L2f−rg3L2r) = 0.06
Conditional expression (12):
(Rg3L3f + rg3L3r) / (rg3L3f-rg3L3r) = 3.51
図５は、本実施例に係るズームレンズの構成を示す図であり、（ａ）は広角端、（ａ’）、（ｂ）及び（ｂ’）は各々異なる中間位置、（ｃ）は望遠端での状態をそれぞれ示している。図６は、本実施例に係るズームレンズの無限遠物点合焦時での球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す収差図であり、（ａ）は広角端、（ａ’）、（ｂ）及び（ｂ’）は各中間位置、（ｃ）は望遠端での状態を示している。 FIG. 5 is a diagram illustrating the configuration of the zoom lens according to the present embodiment, where (a) is a wide-angle end, (a ′), (b), and (b ′) are different intermediate positions, and (c) is a telephoto lens. Each state at the end is shown. FIG. 6 is an aberration diagram showing spherical aberration, astigmatism, distortion, and chromatic aberration of magnification when the zoom lens according to the present embodiment is focused on an object point at infinity, where (a) is a wide angle end, (a ′ ), (B) and (b ′) show the respective intermediate positions, and (c) shows the state at the telephoto end.
本実施例のズームレンズは、図６（ａ）乃至（ｃ）に示すように、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ３１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ３２と、明るさ絞りＳと、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ３４とにより構成されている。また、第４レンズ群Ｇ３４の像側には、物体側から順に、ＩＲカットコートを施したローパスフィルターＬＦと、ＣＣＤカバーガラスＣＧとが配置されている。なお、ＣＣＤはその結像面Ｐのみを示している。 As shown in FIGS. 6A to 6C, the zoom lens of this embodiment includes a first lens group G31 having a positive refractive power and a second lens group having a negative refractive power in order from the object side. G32, an aperture stop S, a third lens group G33 having a positive refractive power, and a fourth lens group G34 having a positive refractive power. Further, on the image side of the fourth lens group G34, a low-pass filter LF having an IR cut coat and a CCD cover glass CG are arranged in this order from the object side. The CCD shows only the image plane P.
第１レンズ群Ｇ３１は、物体側から順に、両凹負レンズＬ３１、両面が非球面である両凸正レンズＬ３２とにより構成されている。第２レンズ群Ｇ３２は、物体側から順に、両面が非球面である両凹負レンズＬ３３、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３４とにより構成されている。第３レンズ群Ｇ３３は、物体側から順に、両凸正レンズＬ３５と像側の面が非球面である両凹負レンズＬ３６とからなる接合レンズと、像側の面が非球面であり物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３７とにより構成されている。第４レンズ群Ｇ３４は、両面が非球面である両凸正レンズＬ３８により構成されている。 The first lens group G31 includes, in order from the object side, a biconcave negative lens L31 and a biconvex positive lens L32 having both aspheric surfaces. The second lens group G32 includes, in order from the object side, a biconcave negative lens L33 having two aspheric surfaces, and a positive meniscus lens L34 having a convex surface directed toward the object side. The third lens group G33 includes, in order from the object side, a cemented lens including a biconvex positive lens L35 and a biconcave negative lens L36 having an aspheric surface on the image side, and an aspheric surface on the object side. And a negative meniscus lens L37 having a convex surface. The fourth lens group G34 includes a biconvex positive lens L38 having both aspheric surfaces.
このように構成された本実施例のズームレンズは、広角端から望遠端へ変倍する際に光軸Ｌｃ上において、第１レンズ群Ｇ３１は物体側に移動し、第２レンズ群Ｇ３２はまず像側に移動した後広角端寄りの中間位置で移動方向が反転し物体側に移動し、第３レンズ群Ｇ３３は物体側に移動する。第４レンズ群Ｇ３４はまず物体側に移動したあと広角端寄りの中間位置付近で移動方向が反転し像側へと移動し、中間焦点距離付近で移動方向が再び反転し物体側へと移動し中間焦点距離より望遠端寄りの中間位置で移動方向が更に反転し像側に移動する、つまり、移動方向が３回反転する。 In the zoom lens of this embodiment configured as described above, the first lens group G31 moves to the object side on the optical axis Lc when zooming from the wide-angle end to the telephoto end, and the second lens group G32 After moving to the image side, the moving direction reverses at an intermediate position near the wide-angle end and moves to the object side, and the third lens group G33 moves to the object side. The fourth lens group G34 first moves to the object side, then reverses the moving direction near the intermediate position near the wide-angle end and moves to the image side, and reverses the moving direction again near the intermediate focal length and moves to the object side. The moving direction is further reversed at the intermediate position closer to the telephoto end than the intermediate focal length and moved to the image side, that is, the moving direction is reversed three times.
次に、本実施例に係るズームレンズを構成するレンズの数値データを示す。
なお、本実施例にズームレンズの像高（ｍｍ）はＩｈ＝３．８である。
Next, numerical data of lenses constituting the zoom lens according to the present embodiment is shown.
In this embodiment, the image height (mm) of the zoom lens is Ih = 3.8.
面 ｒ ｄ Ｎｄ Ｖｄ
1 -207.236 0.80 2.00069 25.46
2 26.580 0.20
3（非球面） 12.563 4.00 1.74320 49.34
4（非球面） -22.139 Ｄ４
5（非球面） -10.191 0.90 1.77250 49.60
6（非球面） 4.658 1.07
7 7.375 1.70 1.92286 18.90
8 15.578 Ｄ８
9 （絞り） ∞ 0.10
10 4.901 2.50 1.72916 54.68
11 -16.435 0.70 1.84666 23.78
12（非球面） 18.980 0.57
13 18.090 1.00 1.84666 23.78
14（非球面） 13.407 Ｄ１４
15（非球面） 82.900 1.90 1.73077 40.51
16（非球面） -2*** Ｄ１６
17 ∞ 0.50 1.54771 62.84
18 ∞ 0.50
19 ∞ 0.50 1.51633 64.14
20 ∞ 0.60
21（受光面） ∞
Surface r d Nd Vd
1 -207.236 0.80 2.00069 25.46
2 26.580 0.20
3 (Aspherical) 12.563 4.00 1.74320 49.34
4 (Aspherical) -22.139 D4
5 (Aspherical surface) -10.191 0.90 1.77250 49.60
6 (Aspherical) 4.658 1.07
7 7.375 1.70 1.92286 18.90
8 15.578 D8
9 (Aperture) ∞ 0.10
10 4.901 2.50 1.72916 54.68
11 -16.435 0.70 1.84666 23.78
12 (Aspherical) 18.980 0.57
13 18.090 1.00 1.84666 23.78
14 (Aspherical) 13.407 D14
15 (Aspherical) 82.900 1.90 1.73077 40.51
16 (Aspherical) -2*** D16
17 ∞ 0.50 1.54771 62.84
18 ∞ 0.50
19 ∞ 0.50 1.51633 64.14
20 ∞ 0.60
21 (light-receiving surface) ∞
非球面係数
面 ｒ ｋ
3 12.563 0.021
Ａ4 Ａ6 Ａ8 Ａ10
-1.64953×10-6 -2.18106×10-6 3.97851×10-8 -2.74721×10-10
面 ｒ ｋ
4 -22.139 -9.819
Ａ4 Ａ6 Ａ8 Ａ10
3.43636×10-5 -2.17278×10-6 5.80156×10-8 -4.92448×10-10
面 ｒ ｋ
5 -10.191 -12.890
Ａ4 Ａ6 Ａ8 Ａ10
-1.33301×10-4 -3.88146×10-5 5.02008×10-6 -2.50613×10-7
Ａ12
4.52217×10-9
面 ｒ ｋ
6 4.658 -2.045
Ａ4 Ａ6 Ａ8 Ａ10
2.73519×10-3 -1.56414×10-4 1.52452×10-5 -9.82184×10-7
Ａ12
2.57069×10-8
面 ｒ ｋ
12 18.980 -53.993
Ａ4 Ａ6 Ａ8 Ａ10
1.02050×10-3 -1.34485×10-4 9.98105×10-6 2.87707×10-8
面 ｒ ｋ
14 13.407 0.000
Ａ4 Ａ6 Ａ8
2.43305×10-3 1.83327×10-4 8.10775×10-6
面 ｒ ｋ
15 82.900 -2810.300
Ａ4 Ａ6 Ａ8 Ａ10
-2.09125×10-4 -4.66061×10-5 2.11256×10-6 -1.51596×10-7
面 ｒ ｋ
16 -2*** 7.021
Ａ4 Ａ6 Ａ8 Ａ10
-6.20436×10-4 -2.26702×10-6 -1.11042×10-6 -1.01627×10-8
Aspherical coefficient surface rk
3 12.563 0.021
A 4 A 6 A 8 A 10
-1.64953 × 10 -6 -2.18106 × 10 -6 3.97851 × 10 -8 -2.74721 × 10 -10
Surface r k
4 -22.139 -9.819
A 4 A 6 A 8 A 10
3.43636 × 10 -5 -2.17278 × 10 -6 5.80 156 × 10 -8 -4.92448 × 10 -10
Surface r k
5 -10.191 -12.890
A 4 A 6 A 8 A 10
-1.33301 × 10 -4 -3.88146 × 10 -5 5.02008 × 10 -6 -2.50613 × 10 -7
A 12
4.52217 × 10 -9
Surface r k
6 4.658 -2.045
A 4 A 6 A 8 A 10
2.73519 × 10 -3 -1.56414 × 10 -4 1.52452 × 10 -5 -9.82184 × 10 -7
A 12
2.57069 × 10 -8
Surface r k
12 18.980 -53.993
A 4 A 6 A 8 A 10
1.02050 × 10 -3 -1.34485 × 10 -4 9.98105 × 10 -6 2.87707 × 10 -8
Surface r k
14 13.407 0.000
A 4 A 6 A 8
2.43305 × 10 -3 1.83327 × 10 -4 8.10775 × 10 -6
Surface r k
15 82.900 -2810.300
A 4 A 6 A 8 A 10
-2.09 125 × 10 -4 -4.66061 × 10 -5 2.11 256 × 10 -6 -1.51596 × 10 -7
Surface r k
16 -2*** 7.021
A 4 A 6 A 8 A 10
-6.20436 × 10 -4 -2.26702 × 10 -6 -1.11042 × 10 -6 -1.01627 × 10 -8
ズームデータ
広角端 中間（ａ’） 中間（ｂ） 中間（ｂ’） 望遠端
焦点距離（ｍｍ） 6.75 10.10 14.89 22.16 32.87
Ｆｎｏ． 3.00 3.21 3.42 3.92 4.94
画角２ω（°） 66.15 41.59 27.9 19.06 13.14
Ｄ４ 1.1 3.63 6.06 6.96 7.77
Ｄ８ 9.88 7.01 5.07 2.15 0.9
Ｄ１４ 2.3 2.03 3.5 4.4 13.69
Ｄ１６ 6.35 7.66 7.5 9.5 6.11
Zoom data
Wide angle end Medium (a ') Medium (b) Medium (b') Telephoto end focal length (mm) 6.75 10.10 14.89 22.16 32.87
Fno. 3.00 3.21 3.42 3.92 4.94
Angle of view 2ω (°) 66.15 41.59 27.9 19.06 13.14
D4 1.1 3.63 6.06 6.96 7.77
D8 9.88 7.01 5.07 2.15 0.9
D14 2.3 2.03 3.5 4.4 13.69
D16 6.35 7.66 7.5 9.5 6.11
また、前記条件式に係る各データは、
条件式（１） ： Ｉｈ／ｆｇ３ ＝ ０．４２
条件式（２） ： ｆｇ１／ｆｇ３ ＝ ２．１０
条件式（３） ： ｆｇ２／ｆｇ３ ＝ −０．６３
条件式（４） ： ｆｇ３／ｆｇ４ ＝ ０．３２
条件式（５） ： β２Ｔ／β２Ｗ ＝ ２．１９
条件式（６） ： β３Ｔ／β３Ｗ ＝ ２．２０
条件式（７） ： Ｄｇ１／Ｄ ＝ ０．５７
条件式（８） ： Ｄｇ３／Ｄ ＝ ０．７２
条件式（９） ： ｆｇ３Ｌ１２／ｆｇ３Ｌ３ ＝ −０．１３
条件式（１０）： ｆｇ３Ｌ１／ｆｇ３Ｌ２ ＝ −０．５３
条件式（１１）：
（ｒｇ３Ｌ２ｆ＋ｒｇ３Ｌ２ｒ）／（ｒｇ３Ｌ２ｆ−ｒｇ３Ｌ２ｒ）＝ ０．０７
条件式（１２）：
（ｒｇ３Ｌ３ｆ＋ｒｇ３Ｌ３ｒ）／（ｒｇ３Ｌ３ｆ−ｒｇ３Ｌ３ｒ）＝ ６．７３
Each data related to the conditional expression is
Conditional expression (1): Ih / fg3 = 0.42
Conditional expression (2): fg1 / fg3 = 2.10
Conditional expression (3): fg2 / fg3 = −0.63
Conditional expression (4): fg3 / fg4 = 0.32.
Conditional expression (5): β2T / β2W = 2.19
Conditional expression (6): β3T / β3W = 2.20
Conditional expression (7): Dg1 / D = 0.57
Conditional expression (8): Dg3 / D = 0.72
Conditional expression (9): fg3L12 / fg3L3 = −0.13
Conditional expression (10): fg3L1 / fg3L2 = −0.53
Conditional expression (11):
(Rg3L2f + rg3L2r) / (rg3L2f−rg3L2r) = 0.07
Conditional expression (12):
(Rg3L3f + rg3L3r) / (rg3L3f-rg3L3r) = 6.73
また、上記した３つの実施例のズームレンズは、以下のように構成しても良い。 In addition, the zoom lenses of the three embodiments described above may be configured as follows.
本発明のズームレンズは、ゴースト、フレア等の不要光をカットするために、明るさ絞りＳ以外にフレア絞りを配置しても良い。そのフレア絞りは、各実施例における第１レンズ群の物体側、第１、２レンズ群間、第２、３レンズ群間、第３、４レンズ群間、第４レンズ群から像面間のいずれの場所に配置しても良い。また、鏡枠等の別の部材を用いて不要光をカットするように構成しても良い。また、レンズ等に直接フレア絞り形状の印刷や塗装を行ったり、シール等を接着したりすることによって不要光をカットする構成としても良い。なお、その形状は円形、楕円形、矩形、多角形、関数曲線で囲まれる範囲等、いかなる形状でもかまわない。さらに、不要光だけではなく、画面周辺のコマフレア等の光束をカットしても良い。 In the zoom lens of the present invention, a flare stop may be disposed in addition to the brightness stop S in order to cut unnecessary light such as ghost and flare. The flare stop is the object side of the first lens group, the first and second lens groups, the second and third lens groups, the third and fourth lens groups, and the fourth lens group to the image plane in each embodiment. You may arrange in any place. Moreover, you may comprise so that unnecessary light may be cut using another members, such as a lens frame. Moreover, it is good also as a structure which cuts unnecessary light by performing printing and coating of a flare aperture shape directly on a lens etc., or adhere | attaching a seal | sticker etc. The shape may be any shape such as a circle, an ellipse, a rectangle, a polygon, or a range surrounded by a function curve. Furthermore, not only unnecessary light but also light flux such as coma flare around the screen may be cut.
また、本発明のズームレンズは、各レンズに反射防止コートを行い、ゴースト、フレアを軽減しても良い。マルチコートであれば効果的にゴースト、フレアをさらに軽減できるため、さらに好ましい。また、ＩＲカットコートは、ローパスフィルターＬＦではなく、各レンズのレンズ面やカバーガラスＣＧ等に行ってもかまわない。 In the zoom lens of the present invention, each lens may be provided with an antireflection coating to reduce ghosts and flares. A multi-coat is more preferred because it can effectively reduce ghosts and flares. Further, the IR cut coating may be performed not on the low pass filter LF but on the lens surface of each lens, the cover glass CG, or the like.
また、本発明のズームレンズは、ピント調節を行うためのフォーカシングを第４レンズ群により行うことが好ましいが、第１、２、３レンズ群のいずれかのレンズ群により行っても良い。なお、複数のレンズ群により行っても良い。また、そのフォーカシングは、ズームレンズ全体を繰り出して行っても良いし、一部のレンズを繰り出す、もしくは、繰り込んで行っても良い。 In the zoom lens of the present invention, it is preferable to perform focusing for adjusting the focus by the fourth lens group, but it may be performed by any one of the first, second and third lens groups. Note that a plurality of lens groups may be used. Further, the focusing may be performed by extending the entire zoom lens, or a part of the lens, or may be performed.
また、本発明のズームレンズは、画像周辺部の明るさ低下を、ＣＣＤのマイクロレンズをシフトすることにより軽減しても良い。例えば、各像高における光線の入射角に合わせてＣＣＤのマイクロレンズの設計を変えても良い。また、画像処理により画像周辺部の明るさの低下量を補正しても良い。 In the zoom lens according to the present invention, the brightness decrease in the peripheral portion of the image may be reduced by shifting the micro lens of the CCD. For example, the design of the CCD microlens may be changed according to the incident angle of the light beam at each image height. Further, the amount of decrease in brightness at the periphery of the image may be corrected by image processing.
また、本発明のズームレンズは、意図的に歪曲収差を残しておいて、撮影後に電気的な画像処理を行って歪曲収差を補正しても良い。 Further, the zoom lens of the present invention may intentionally leave distortion aberration and correct the distortion aberration by performing electrical image processing after shooting.
以上のような本発明によるズームレンズは、ズームレンズにより形成された物体像をＣＣＤ等の撮像素子に受光させることによって撮影を行う撮影装置、とりわけデジタルカメラやビデオカメラ等に用いることができる。以下にその具体例を例示する。 The zoom lens according to the present invention as described above can be used in a photographing apparatus, particularly a digital camera or a video camera, which performs photographing by causing an image sensor such as a CCD to receive an object image formed by the zoom lens. The specific example is illustrated below.
図７、図８及び図９は、本発明を用いたデジタルカメラの構成を示す概念図である。図７は、デジタルカメラ１０の外観を示す前方斜視図、図８は同後方正面図、図９はデジタルカメラ１０の構成を示す模式的な透視平面図である。ただし、図７と図９は、ズームレンズ１１の非沈胴時を示したものである。
7, 8 and 9 are conceptual diagrams showing the configuration of a digital camera using the present invention. FIG. 7 is a front perspective view showing the appearance of the
デジタルカメラ１０は、この例の場合、撮影用光路１２上に配置されたズームレンズ１１、ファインダー用光路１４上に配置されたファインダー光学系１３、シャッター１５、フラッシュ１６、液晶表示モニター１７、焦点距離変更ボタン２７、設定変更スイッチ２８等を備えている。また、ズームレンズ１１の沈胴時には、カバー２６がスライドし、ズームレンズ１１とファインダー光学系１３とを覆うように構成されている。
In this example, the
カバー２６を開きデジタルカメラ１０を撮影状態に設定すると、ズームレンズ１１は図９に示す非沈胴状態になる。その状態でデジタルカメラ１０の上部に配置されたシャッター１５を押圧すると、それに連動してズームレンズ１１、例えば本発明の実施例１に記載されているようなズームレンズを通して撮影が行われる。このズームレンズ１１によって形成された物体像は、カバーガラスＣＧを介して固体撮像素子であるＣＣＤ１８の結像面上に形成される。このＣＣＤ１８で受光された物体像は、処理手段２０を介し、電子画像としてカメラ背面に設けられた液晶表示モニター１７に表示される。また、この処理手段２０に記録手段２１を接続することによって、撮影された電子画像を記録することもできる。なお、この記録手段２１は処理手段２０と別体に設けても良いし、フロッピー（登録商標）ディスク、メモリーカードまたはＭＯ等により電子的に記録書き込みを行うように構成しても良い。
When the
さらに、ファインダー用光路１４上には、ファインダー用対物光学系２２が配置してある。ファインダー用対物光学系２２は、複数のレンズ群（図の場合は３群）と２つのプリズムからなり、ズームレンズ１１に連動して焦点距離が変化する。このファインダー光学系２２によって形成された物体像は、像正立部材である正立プリズム２３の視野枠２４上に形成される。この正立プリズム２３の後方には、正立正像にされた像を観察者眼球Ｅに導く接眼光学系２５が配置されている。なお、接眼光学系２５の射出側にはカバー部材１９が配置されている。
Further, a finder objective
このように構成されたデジタルカメラ１０は、ズームレンズ１１が、高変倍比を有し小型であって、かつ沈胴収納が可能であるので、良好な性能を確保すると共にデジタルカメラ１０の小型化を実現することができる。
In the
本発明は、特許請求の範囲に記載の構成のほかに、次のような構成としても良い。 The present invention may have the following configurations in addition to the configurations described in the claims.
（１） 以下の条件式（１）を満足することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のズームレンズ。
０．２ ≦ Ｉｈ／ｆｇ３ ≦ ０．７ （１）
ただし、
Ｉｈ ：最大像高
ｆｇ３ ：第３レンズ群の焦点距離
である。
(1) The zoom lens according to any one of claims 1 to 5, wherein the following conditional expression (1) is satisfied.
0.2 ≦ Ih / fg3 ≦ 0.7 (1)
However,
Ih: Maximum image height fg3: Focal length of the third lens group.
（２） 以下の条件式（２）を満足することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のズームレンズ。
１．８ ≦ ｆｇ１／ｆｇ３ ≦ ４．０ （２）
ただし、
ｆｇ１ ：第１レンズ群の焦点距離
ｆｇ３ ：第３レンズ群の焦点距離
(2) The zoom lens according to any one of claims 1 to 5, wherein the following conditional expression (2) is satisfied.
1.8 ≦ fg1 / fg3 ≦ 4.0 (2)
However,
fg1: Focal length of the first lens group fg3: Focal length of the third lens group
（３） 以下の条件式（３）を満足することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のズームレンズ。
−１．５ ≦ ｆｇ２／ｆｇ３ ≦ −０．４ （３）
ただし、
ｆｇ２ ：第２レンズ群の焦点距離
ｆｇ３ ：第３レンズ群の焦点距離
である。
(3) The zoom lens according to any one of claims 1 to 5, wherein the following conditional expression (3) is satisfied.
−1.5 ≦ fg2 / fg3 ≦ −0.4 (3)
However,
fg2: focal length of the second lens group fg3: focal length of the third lens group
（４） 以下の条件式（４）を満足することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のズームレンズ。
０．１ ≦ ｆｇ３／ｆｇ４ ≦ １．２ （４）
ただし、
ｆｇ３ ：第３レンズ群の焦点距離
ｆｇ４ ：第４レンズ群の焦点距離
である。
(4) The zoom lens according to any one of claims 1 to 5, wherein the following conditional expression (4) is satisfied.
0.1 ≦ fg3 / fg4 ≦ 1.2 (4)
However,
fg3: focal length of the third lens group fg4: focal length of the fourth lens group.
（５） 以下の条件式（５）を満足することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のズームレンズ。
１．２ ≦ β２Ｔ／β２Ｗ ≦ ５．０ （５）
ただし、
β２Ｔ ：望遠端における第２レンズ群の横倍率
β２Ｗ ：広角端における第２レンズ群の横倍率
である。
(5) The zoom lens according to any one of claims 1 to 5, wherein the following conditional expression (5) is satisfied.
1.2 ≦ β2T / β2W ≦ 5.0 (5)
However,
β2T: lateral magnification of the second lens group at the telephoto end β2W: lateral magnification of the second lens group at the wide-angle end
（６） 以下の条件式（６）を満足することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のズームレンズ。
１．２ ≦ β３Ｔ／β３Ｗ ≦ ５．０ （６）
ただし、
β３Ｔ ：望遠端における第３レンズ群の横倍率
β３Ｗ ：広角端における第３レンズ群の横倍率
である。
(6) The zoom lens according to any one of claims 1 to 5, wherein the following conditional expression (6) is satisfied.
1.2 ≦ β3T / β3W ≦ 5.0 (6)
However,
β3T: lateral magnification of the third lens group at the telephoto end β3W: lateral magnification of the third lens group at the wide-angle end
（７） 以下の条件式（７）を満足することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のズームレンズ。
０．１ ≦ Ｄｇ１／Ｄ ≦ ２．０ （７）
ただし、
Ｄｇ１ ：広角端から望遠端へ変倍した際の第１レンズ群の移動距離
Ｄ ：各レンズ群ごとの入射面から射出面までの軸上距離を総和した値
である。
(7) The zoom lens according to any one of claims 1 to 5, wherein the following conditional expression (7) is satisfied.
0.1 ≦ Dg1 / D ≦ 2.0 (7)
However,
Dg1: The moving distance of the first lens unit when zooming from the wide-angle end to the telephoto end D: A total sum of axial distances from the entrance surface to the exit surface for each lens unit.
（８） 以下の条件式（８）を満足することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のズームレンズ。
０．１ ≦ Ｄｇ３／Ｄ ≦ ２．０ （８）
ただし、
Ｄｇ３ ：広角端から望遠端へ変倍した際の第３レンズ群の移動距離
Ｄ ：各レンズ群ごとの入射面から射出面までの軸上距離を総和した値
である。
(8) The zoom lens according to any one of claims 1 to 5, wherein the following conditional expression (8) is satisfied.
0.1 ≦ Dg3 / D ≦ 2.0 (8)
However,
Dg3: Distance traveled by the third lens unit when zooming from the wide-angle end to the telephoto end D: A total sum of axial distances from the entrance surface to the exit surface for each lens unit.
（９） 以下の条件式（９）を満足することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のズームレンズ。
−０．７ ≦ ｆｇ３Ｌ１２／ｆｇ３Ｌ３ ≦ −０．０２ （９）
ただし、
ｆｇ３Ｌ１２：第３レンズ群の第１、２レンズの合成焦点距離
ｆｇ３Ｌ３ ：第３レンズ群の第３レンズの焦点距離
である。
(9) The zoom lens according to any one of claims 1 to 5, wherein the following conditional expression (9) is satisfied.
−0.7 ≦ fg3L12 / fg3L3 ≦ −0.02 (9)
However,
fg3L12: the combined focal length of the first and second lenses of the third lens group. fg3L3: the focal length of the third lens of the third lens group.
（１０） 以下の条件式（１０）を満足することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のズームレンズ。
−１．５ ≦ ｆｇ３Ｌ１／ｆｇ３Ｌ２ ≦ −０．２ （１０）
ただし、
ｆｇ３Ｌ１ ：第３レンズ群の第１レンズの焦点距離
ｆｇ３Ｌ２ ：第３レンズ群の第２レンズの焦点距離
である。
(10) The zoom lens according to any one of claims 1 to 5, wherein the following conditional expression (10) is satisfied.
−1.5 ≦ fg3L1 / fg3L2 ≦ −0.2 (10)
However,
fg3L1: focal length of the first lens in the third lens group fg3L2: focal length of the second lens in the third lens group
（１１） 以下の条件式（１１）を満足することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のズームレンズ。
−０．９＜（ｒｇ３Ｌ２ｆ＋ｒｇ３Ｌ２ｒ）／（ｒｇ３Ｌ２ｆ−ｒｇ３Ｌ２ｒ）＜０．７ （１１）
ただし、
ｒｇ３Ｌ２ｆ：第３レンズ群の第２レンズの物体側面の曲率半径
ｒｇ３Ｌ２ｒ：第３レンズ群の第２レンズの像側面の曲率半径
である。
(11) The zoom lens according to any one of claims 1 to 5, wherein the following conditional expression (11) is satisfied.
−0.9 <(rg3L2f + rg3L2r) / (rg3L2f−rg3L2r) <0.7 (11)
However,
rg3L2f: radius of curvature of the object side surface of the second lens of the third lens group rg3L2r: radius of curvature of the image side surface of the second lens of the third lens group.
（１２） 以下の条件式（１２）を満足することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のズームレンズ。
１．２＜（ｒｇ３Ｌ３ｆ＋ｒｇ３Ｌ３ｒ）／（ｒｇ３Ｌ３ｆ−ｒｇ３Ｌ３ｒ）＜１２ （１２）
ただし、
ｒｇ３Ｌ３ｆ：第３レンズ群の第３レンズの物体側面の曲率半径
ｒｇ３Ｌ３ｒ：第３レンズ群の第３レンズの像側面の曲率半径
である。
(12) The zoom lens according to any one of claims 1 to 5, wherein the following conditional expression (12) is satisfied.
1.2 <(rg3L3f + rg3L3r) / (rg3L3f−rg3L3r) <12 (12)
However,
rg3L3f: radius of curvature of the object side surface of the third lens of the third lens group rg3L3r: radius of curvature of the image side surface of the third lens of the third lens group.
（１３） 第２レンズ群が、物体側から順に、負レンズと、正レンズとの２枚からなることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のズームレンズ。 (13) The zoom lens according to any one of (1) to (5), wherein the second lens group includes two lenses of a negative lens and a positive lens in order from the object side.
（１４） 以下の条件式（１）を満足することを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
０．２ ≦ Ｉｈ／ｆｇ３ ≦ ０．７ （１）
ただし、
Ｉｈ ：最大像高
ｆｇ３ ：第３レンズ群の焦点距離
である。
(14) The imaging apparatus according to claim 6, wherein the following conditional expression (1) is satisfied.
0.2 ≦ Ih / fg3 ≦ 0.7 (1)
However,
Ih: Maximum image height fg3: Focal length of the third lens group.
（１５） 以下の条件式（２）を満足することを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
１．８ ≦ ｆｇ１／ｆｇ３ ≦ ４．０ （２）
ただし、
ｆｇ１ ：第１レンズ群の焦点距離
ｆｇ３ ：第３レンズ群の焦点距離
(15) The imaging apparatus according to claim 6, wherein the following conditional expression (2) is satisfied.
1.8 ≦ fg1 / fg3 ≦ 4.0 (2)
However,
fg1: Focal length of the first lens group fg3: Focal length of the third lens group
（１６） 以下の条件式（３）を満足することを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
−１．５ ≦ ｆｇ２／ｆｇ３ ≦ −０．４ （３）
ただし、
ｆｇ２ ：第２レンズ群の焦点距離
ｆｇ３ ：第３レンズ群の焦点距離
である。
(16) The imaging apparatus according to claim 6, wherein the following conditional expression (3) is satisfied.
−1.5 ≦ fg2 / fg3 ≦ −0.4 (3)
However,
fg2: focal length of the second lens group fg3: focal length of the third lens group
（１７） 以下の条件式（４）を満足することを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
０．１ ≦ ｆｇ３／ｆｇ４ ≦ １．２ （４）
ただし、
ｆｇ３ ：第３レンズ群の焦点距離
ｆｇ４ ：第４レンズ群の焦点距離
である。
(17) The imaging apparatus according to claim 6, wherein the following conditional expression (4) is satisfied.
0.1 ≦ fg3 / fg4 ≦ 1.2 (4)
However,
fg3: focal length of the third lens group fg4: focal length of the fourth lens group.
（１８） 以下の条件式（５）を満足することを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
１．２ ≦ β２Ｔ／β２Ｗ ≦ ５．０ （５）
ただし、
β２Ｔ ：望遠端における第２レンズ群の横倍率
β２Ｗ ：広角端における第２レンズ群の横倍率
である。
(18) The imaging apparatus according to claim 6, wherein the following conditional expression (5) is satisfied.
1.2 ≦ β2T / β2W ≦ 5.0 (5)
However,
β2T: lateral magnification of the second lens group at the telephoto end β2W: lateral magnification of the second lens group at the wide-angle end
（１９） 以下の条件式（６）を満足することを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
１．２ ≦ β３Ｔ／β３Ｗ ≦ ５．０ （６）
ただし、
β３Ｔ ：望遠端における第３レンズ群の横倍率
β３Ｗ ：広角端における第３レンズ群の横倍率
である。
(19) The imaging apparatus according to claim 6, wherein the following conditional expression (6) is satisfied.
1.2 ≦ β3T / β3W ≦ 5.0 (6)
However,
β3T: lateral magnification of the third lens group at the telephoto end β3W: lateral magnification of the third lens group at the wide-angle end
（２０） 以下の条件式（７）を満足することを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
０．１ ≦ Ｄｇ１／Ｄ ≦ ２．０ （７）
ただし、
Ｄｇ１ ：広角端から望遠端へ変倍した際の第１レンズ群の移動距離
Ｄ ：各レンズ群ごとの入射面から射出面までの軸上距離を総和した値
である。
(20) The imaging apparatus according to claim 6, wherein the following conditional expression (7) is satisfied.
0.1 ≦ Dg1 / D ≦ 2.0 (7)
However,
Dg1: The moving distance of the first lens unit when zooming from the wide-angle end to the telephoto end D: A total sum of axial distances from the entrance surface to the exit surface for each lens unit.
（２１） 以下の条件式（８）を満足することを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
０．１ ≦ Ｄｇ３／Ｄ ≦ ２．０ （８）
ただし、
Ｄｇ３ ：広角端から望遠端へ変倍した際の第３レンズ群の移動距離
Ｄ ：各レンズ群ごとの入射面から射出面までの軸上距離を総和した値
である。
(21) The imaging apparatus according to claim 6, wherein the following conditional expression (8) is satisfied.
0.1 ≦ Dg3 / D ≦ 2.0 (8)
However,
Dg3: Distance traveled by the third lens unit when zooming from the wide-angle end to the telephoto end D: A total sum of axial distances from the entrance surface to the exit surface for each lens unit.
（２２） 以下の条件式（９）を満足することを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
−０．７ ≦ ｆｇ３Ｌ１２／ｆｇ３Ｌ３ ≦ −０．０２ （９）
ただし、
ｆｇ３Ｌ１２：第３レンズ群の第１、２レンズの合成焦点距離
ｆｇ３Ｌ３ ：第３レンズ群の第３レンズの焦点距離
である。
(22) The imaging apparatus according to claim 6, wherein the following conditional expression (9) is satisfied.
−0.7 ≦ fg3L12 / fg3L3 ≦ −0.02 (9)
However,
fg3L12: the combined focal length of the first and second lenses of the third lens group. fg3L3: the focal length of the third lens of the third lens group.
（２３） 以下の条件式（１０）を満足することを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
−１．５ ≦ ｆｇ３Ｌ１／ｆｇ３Ｌ２ ≦ −０．２ （１０）
ただし、
ｆｇ３Ｌ１ ：第３レンズ群の第１レンズの焦点距離
ｆｇ３Ｌ２ ：第３レンズ群の第２レンズの焦点距離
である。
(23) The imaging apparatus according to claim 6, wherein the following conditional expression (10) is satisfied.
−1.5 ≦ fg3L1 / fg3L2 ≦ −0.2 (10)
However,
fg3L1: focal length of the first lens in the third lens group fg3L2: focal length of the second lens in the third lens group
（２４） 以下の条件式（１１）を満足することを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
−０．９＜（ｒｇ３Ｌ２ｆ＋ｒｇ３Ｌ２ｒ）／（ｒｇ３Ｌ２ｆ−ｒｇ３Ｌ２ｒ）＜０．７ （１１）
ただし、
ｒｇ３Ｌ２ｆ：第３レンズ群の第２レンズの物体側面の曲率半径
ｒｇ３Ｌ２ｒ：第３レンズ群の第２レンズの像側面の曲率半径
である。
(24) The imaging apparatus according to claim 6, wherein the following conditional expression (11) is satisfied.
−0.9 <(rg3L2f + rg3L2r) / (rg3L2f−rg3L2r) <0.7 (11)
However,
rg3L2f: radius of curvature of the object side surface of the second lens of the third lens group rg3L2r: radius of curvature of the image side surface of the second lens of the third lens group.
（２５） 以下の条件式（１２）を満足することを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
１．２＜（ｒｇ３Ｌ３ｆ＋ｒｇ３Ｌ３ｒ）／（ｒｇ３Ｌ３ｆ−ｒｇ３Ｌ３ｒ）＜１２ （１２）
ただし、
ｒｇ３Ｌ３ｆ：第３レンズ群の第３レンズの物体側面の曲率半径
ｒｇ３Ｌ３ｒ：第３レンズ群の第３レンズの像側面の曲率半径
である。
(25) The imaging apparatus according to claim 6, wherein the following conditional expression (12) is satisfied.
1.2 <(rg3L3f + rg3L3r) / (rg3L3f−rg3L3r) <12 (12)
However,
rg3L3f: radius of curvature of the object side surface of the third lens of the third lens group rg3L3r: radius of curvature of the image side surface of the third lens of the third lens group.
（２６） 第２レンズ群が、物体側から順に、負レンズと、正レンズとの２枚からなることを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。 (26) The imaging apparatus according to claim 6, wherein the second lens group includes two lenses, a negative lens and a positive lens, in order from the object side.
ＣＧ カバーガラス
Ｇ１１、Ｇ２１、Ｇ３１ 第１レンズ群
Ｇ１２、Ｇ２２、Ｇ３２ 第２レンズ群
Ｇ１３、Ｇ２３、Ｇ３３ 第３レンズ群
Ｇ１４、Ｇ２４、Ｇ３４ 第４レンズ群
ＬＦ フィルター
Ｌｃ 光軸
Ｐ 結像面
Ｓ 絞り
１０ デジタルカメラ
１１ 撮影光学系
１２ 撮影用光路
１３ ファインダー光学系
１４ ファインダー用光路
１５ シャッター
１６ フラッシュ
１７ 液晶表示モニター
１８ ＣＣＤ
１９ カバー部材
２０ 処理手段
２１ 記録手段
２２ ファインダー用対物光学系
２３ 正立プリズム
２４ 視野枠
２５ 接眼光学系
２６ カバー
２７ 焦点距離変更ボタン
２８ 設定変更スイッチ
CG cover glass G11, G21, G31 1st lens group G12, G22, G32 2nd lens group G13, G23, G33 3rd lens group G14, G24, G34 4th lens group LF Filter Lc Optical axis P Imaging surface S Aperture DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記第３レンズ群は、物体側から順に、正レンズである第１レンズと、両凹負レンズである第２レンズと、負レンズである第３レンズとの３枚からなり、
広角端と比較して望遠端においては、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が増大しており、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が減少していることを特徴とするズームレンズ。 In order from the object side, a first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a negative refractive power, a third lens group having a positive refractive power, and a fourth lens having a positive refractive power A zoom lens that performs zooming by changing an interval between each of the lens groups,
The third lens group, in order from the object side, includes a first lens that is a positive lens, a second lens that is a biconcave negative lens, and a third lens that is a negative lens.
Compared with the wide-angle end, at the telephoto end, the distance between the first lens group and the second lens group is increased, and the distance between the second lens group and the third lens group is decreased. A zoom lens characterized by that.
前記第３レンズ群は、物体側から順に、正レンズである第１レンズと、負レンズである第２レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズである第３レンズとの３枚からなり、
広角端と比較して望遠端においては、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が増大しており、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が減少していることを特徴とするズームレンズ。 In order from the object side, a first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a negative refractive power, a third lens group having a positive refractive power, and a fourth lens having a positive refractive power A zoom lens that performs zooming by changing an interval between each of the lens groups,
The third lens group includes, in order from the object side, a first lens that is a positive lens, a second lens that is a negative lens, and a third lens that is a negative meniscus lens having a convex surface facing the object side. Become
Compared with the wide-angle end, at the telephoto end, the distance between the first lens group and the second lens group is increased, and the distance between the second lens group and the third lens group is decreased. A zoom lens characterized by that.
前記ズームレンズの像側に配置され、且つ、前記ズームレンズにより形成された像を電気信号に変換する撮像素子とを備えたことを特徴とする撮像装置。 The zoom lens according to any one of claims 1 to 5,
An image pickup apparatus comprising: an image pickup element disposed on an image side of the zoom lens and converting an image formed by the zoom lens into an electric signal.
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