JP2013152372A - Zoom lens, optical device, and manufacturing method of zoom lens - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ズームレンズ、光学機器及びズームレンズの製造方法に関する。 The present invention relates to a zoom lens, an optical apparatus, and a method for manufacturing a zoom lens.
近年、デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラにおいて、小型なボディを維持しながらも、撮影範囲を広げるための広角化や望遠化が要求され、更なる高倍率化が求められるようになってきた。 In recent years, in a digital still camera and a digital video camera, while maintaining a small body, a wide angle and a telephoto are required to widen a shooting range, and a higher magnification has been demanded.
このような要求に応えるべく、例えば、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を持つ第1レンズ群と、負の屈折力を持つ第2レンズ群と、正の屈折力を持つ第3レンズ群と、正の屈折力を持つ第4レンズ群とから構成された、デジタルカメラ用のズームレンズが提案されている(例えば、特許文献1を参照)。 In order to meet such a demand, for example, a first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a negative refractive power, and a positive refractive power that are arranged in order from the object side along the optical axis. There has been proposed a zoom lens for a digital camera, which is composed of a third lens group having a fourth lens group having a positive refractive power (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、上記特許文献1に開示されているズームレンズは、変倍比が20倍程度ではあるが、十分な変倍比とは言えず、また望遠端の焦点距離に比べて光学全長が長く、小型化がなされているとは言えない。 However, the zoom lens disclosed in Patent Document 1 has a zoom ratio of about 20 times, but it cannot be said to be a sufficient zoom ratio, and the optical total length is long compared to the focal length at the telephoto end. It cannot be said that miniaturization has been made.
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、変倍比が30倍を超える高倍率ズームでありながら、小型化を達成したズームレンズ、光学機器及びズームレンズの製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a problem, and provides a zoom lens, an optical device, and a method of manufacturing a zoom lens that have achieved miniaturization while being a high-power zoom with a zoom ratio exceeding 30 times. The purpose is to do.
このような目的を達成するため、本発明のズームレンズは、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を持つ第1レンズ群と、負の屈折力を持つ第2レンズ群と、正の屈折力を持つ第3レンズ群と、正の屈折力を持つ第4レンズ群とを有し、少なくとも前記第1レンズ群、前記第2レンズ群及び前記第3レンズ群が光軸上を移動することにより変倍を行い、前記第3レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を持つ第3Aレンズ群と、負の屈折力を持つ第3Bレンズ群とから構成され、以下の条件式を満足する。 In order to achieve such an object, the zoom lens of the present invention includes a first lens group having a positive refractive power and a second lens group having a negative refractive power, which are arranged in order from the object side along the optical axis. A third lens group having a positive refractive power and a fourth lens group having a positive refractive power, and at least the first lens group, the second lens group, and the third lens group are optical axes. The third lens group is arranged in order from the object side along the optical axis, and the third lens group having a positive refractive power and the third lens group having a negative refractive power are arranged. And the following conditional expression is satisfied.
0.20<D/f3A<0.60
1.50<(−f3B)/f3<4.00
但し、
D:前記第3Aレンズ群と前記第3Bレンズ群との間隔、
f3A:前記第3Aレンズ群の焦点距離、
f3B:前記第3Bレンズ群の焦点距離、
f3:前記第3レンズ群の焦点距離。
0.20 <D / f3A <0.60
1.50 <(− f3B) / f3 <4.00
However,
D: an interval between the third A lens group and the third B lens group,
f3A: focal length of the third A lens group,
f3B: focal length of the third B lens group,
f3: focal length of the third lens group.
本発明のズームレンズは、以下の条件式を満足することが好ましい。 The zoom lens according to the present invention preferably satisfies the following conditional expression.
3.0<f3/fw<5.0
但し、
fw:広角端状態における全系の焦点距離。
3.0 <f3 / fw <5.0
However,
fw: focal length of the entire system in the wide-angle end state.
本発明のズームレンズは、前記第3Bレンズ群が、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正レンズと、物体側に凹面の負メニスカスレンズとから構成され、以下の条件式を満足することが好ましい。 The zoom lens according to the present invention includes a positive lens in which the third B lens group is arranged in order from the object side along the optical axis, and a negative meniscus lens having a concave surface on the object side, and satisfies the following conditional expression: It is preferable.
−3.0<(ra+rb)/(ra−rb)<−2.0
但し、
ra:前記第3Bレンズ群を構成する前記負メニスカスレンズの物体側面の曲率半径、
rb:前記第3Bレンズ群を構成する前記負メニスカスレンズの像側面の曲率半径。
−3.0 <(ra + rb) / (ra−rb) <− 2.0
However,
ra: radius of curvature of the object side surface of the negative meniscus lens constituting the third B lens group,
rb: radius of curvature of the image side surface of the negative meniscus lens constituting the third B lens group.
本発明のズームレンズは、以下の条件式を満足することが好ましい。 The zoom lens according to the present invention preferably satisfies the following conditional expression.
0.65<TLt/ft<1.00
但し、
TLt:望遠端状態における全系の光学全長、
ft:望遠端状態における全系の焦点距離。
0.65 <TLt / ft <1.00
However,
TLt: optical total length of the entire system in the telephoto end state,
ft: focal length of the entire system in the telephoto end state.
本発明のズームレンズは、以下の条件式を満足することが好ましい。 The zoom lens according to the present invention preferably satisfies the following conditional expression.
2.0<(ft/fw)×(β2w/β2t) <5.0
但し、
ft:望遠端状態における全系の焦点距離、
fw:広角端状態における全系の焦点距離、
β2w:広角端状態における前記第2レンズ群の横倍率、
β2t:望遠端状態における前記第2レンズ群の横倍率。
2.0 <(ft / fw) × (β2w / β2t) <5.0
However,
ft: focal length of the entire system in the telephoto end state,
fw: focal length of the entire system in the wide-angle end state,
β2w: lateral magnification of the second lens group in the wide-angle end state,
β2t: lateral magnification of the second lens group in the telephoto end state.
本発明のズームレンズは、前記第4レンズ群が、広角端状態から望遠端状態への変倍の際には、物体側へ凸状の軌跡で移動することが好ましい。 In the zoom lens of the present invention, it is preferable that the fourth lens group moves along a convex locus toward the object side during zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state.
本発明のズームレンズは、前記第1レンズ群が、1枚の負レンズと、少なくとも2枚の正レンズとから構成され、前記負レンズと前記正レンズとが以下の条件式を満足することが好ましい。 In the zoom lens according to the present invention, the first lens group includes one negative lens and at least two positive lenses, and the negative lens and the positive lens satisfy the following conditional expression: preferable.
νdn>30
νdp>75
但し、
νdn:前記第1レンズ群を構成する前記負レンズのd線を基準とするアッベ数、
νdp:前記第1レンズ群を構成する前記正レンズのd線を基準とする及びアッベ数。
νdn> 30
νdp> 75
However,
νdn: Abbe number based on the d-line of the negative lens constituting the first lens group,
νdp: Abbe number based on the d-line of the positive lens constituting the first lens group.
本発明のズームレンズは、前記第1レンズ群を構成する前記正レンズのうち、少なくとも1枚が以下の条件式を満足することが好ましい。 In the zoom lens of the present invention, it is preferable that at least one of the positive lenses constituting the first lens group satisfies the following conditional expression.
νdp>90
但し、
νdp:前記第1レンズ群を構成する前記正レンズのd線を基準とするアッベ数。
νdp> 90
However,
νdp: Abbe number based on the d-line of the positive lens constituting the first lens group.
本発明の光学機器(例えば、本実施形態におけるデジタルスチルカメラCAM)は、上記いずれかのズームレンズを搭載する。 The optical apparatus of the present invention (for example, the digital still camera CAM in the present embodiment) is equipped with any of the zoom lenses described above.
本発明は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を持つ第1レンズ群と、負の屈折力を持つ第2レンズ群と、正の屈折力を持つ第3レンズ群と、正の屈折力を持つ第4レンズ群とを有するズームレンズの製造方法であって、少なくとも前記第1レンズ群、前記第2レンズ群及び前記第3レンズ群が光軸上を移動することにより変倍を行い、前記第3レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を持つ第3Aレンズ群と、負の屈折力を持つ第3Bレンズ群とから構成され、以下の条件式を満足するように、レンズ鏡筒内に各レンズを組み込む。 The present invention includes a first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a negative refractive power, and a third lens group having a positive refractive power arranged in order from the object side along the optical axis. And a fourth lens group having a positive refractive power, wherein at least the first lens group, the second lens group, and the third lens group move on the optical axis. The third lens group is composed of a third A lens group having a positive refractive power and a third B lens group having a negative refractive power, which are arranged in order from the object side along the optical axis. Each lens is incorporated in the lens barrel so as to satisfy the following conditional expression.
0.20<D/f3A<0.60
1.50<(−f3B)/f3<4.00
但し、
D:前記第3Aレンズ群と前記第3Bレンズ群との間隔、
f3A:前記第3Aレンズ群の焦点距離、
f3B:前記第3Bレンズ群の焦点距離、
f3:前記第3レンズ群の焦点距離。
0.20 <D / f3A <0.60
1.50 <(− f3B) / f3 <4.00
However,
D: an interval between the third A lens group and the third B lens group,
f3A: focal length of the third A lens group,
f3B: focal length of the third B lens group,
f3: focal length of the third lens group.
本発明によれば、変倍比が30倍を超える高倍率ズームでありながら、小型化を達成したズームレンズ、光学機器及びズームレンズの製造方法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a zoom lens, an optical apparatus, and a method for manufacturing a zoom lens that have achieved miniaturization while being a high-power zoom with a zoom ratio exceeding 30 times.
以下、実施形態について、図面を参照しながら説明する。本実施形態に係るズームレンズZLは、図1に示すように、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を持つ第1レンズ群G1と、負の屈折力を持つ第2レンズ群G2と、正の屈折力を持つ第3レンズ群G3と、正の屈折力を持つ第4レンズ群G4とを有し、少なくとも第1レンズ群G1、第2レンズ群G2及び第3レンズ群G3が光軸上を移動することにより変倍を行い、第3レンズ群G3は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を持つ第3Aレンズ群G3Aと、負の屈折力を持つ第3Bレンズ群G3Bとから構成される。 Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the zoom lens ZL according to the present embodiment includes a first lens group G1 having a positive refractive power and a second lens having a negative refractive power, which are arranged in order from the object side along the optical axis. It has a lens group G2, a third lens group G3 having a positive refractive power, and a fourth lens group G4 having a positive refractive power, and at least the first lens group G1, the second lens group G2, and the third lens. When the group G3 moves on the optical axis, zooming is performed, and the third lens group G3 is arranged in order from the object side along the optical axis. The third lens group G3B has a refractive power.
変倍比が高いズームレンズでは、本実施形態のように第1レンズ群G1が正の屈折力を持つ、所謂ポジティブリードタイプのズームレンズが適している。 For a zoom lens with a high zoom ratio, a so-called positive lead type zoom lens in which the first lens group G1 has a positive refractive power as in this embodiment is suitable.
また、変倍比が高いズームレンズは、第1レンズ群G1が変倍において固定されているズームタイプと、移動するズームタイプとに分けられるが、本実施形態のように第1レンズ群G1が変倍において移動するタイプを採用することにより、広角側の画角が大きくなっても、前玉径の大型化を防ぐことができる。 In addition, zoom lenses with a high zoom ratio are classified into a zoom type in which the first lens group G1 is fixed in zooming and a zoom type in which the first lens group G1 is moved, and the first lens group G1 as in the present embodiment. By adopting a type that moves during zooming, even if the angle of view on the wide angle side increases, it is possible to prevent an increase in the diameter of the front lens.
このようなズームレンズにおいて、望遠側に変倍比を伸ばしていくと、光学全長が大きくなってしまうが、本実施形態のように第3レンズ群G3を正の屈折力を持つ第3Aレンズ群G3Aと、負の屈折力を持つ第3Bレンズ群G3Bとから構成することによって、第3レンズ群G3の主点位置がより物体側へ位置することになり、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3の横倍率が大きくなり、光学全長の長大化を防ぎつつ、全系の焦点距離を大きくすることが可能となる。 In such a zoom lens, when the zoom ratio is extended to the telephoto side, the total optical length increases. However, as in the present embodiment, the third lens group G3 is a third lens group having positive refractive power. By configuring G3A and the third B lens group G3B having a negative refractive power, the principal point position of the third lens group G3 is located closer to the object side, and the second lens group G2 and the third lens The lateral magnification of the group G3 is increased, and the focal length of the entire system can be increased while preventing an increase in the total optical length.
そして、本実施形態に係るズームレンズZLは、次の条件式(1),(2)を満足することで、高変倍化を達成している。 The zoom lens ZL according to the present embodiment achieves high zooming by satisfying the following conditional expressions (1) and (2).
0.20<D/f3A<0.60 …(1)
1.50<(−f3B)/f3<4.00 …(2)
但し、
D:第3Aレンズ群G3Aと第3Bレンズ群G3Bとの間隔、
f3A:第3Aレンズ群G3Aの焦点距離、
f3B:第3Bレンズ群G3Bの焦点距離、
f3:第3レンズ群G3の焦点距離。
0.20 <D / f3A <0.60 (1)
1.50 <(− f3B) / f3 <4.00 (2)
However,
D: the distance between the third A lens group G3A and the third B lens group G3B,
f3A: focal length of the 3A lens group G3A,
f3B: focal length of the third B lens group G3B,
f3: focal length of the third lens group G3.
条件式(1)は、第3Aレンズ群G3Aと第3Bレンズ群G3Bとの間隔と、第3Aレンズ群G3Aの焦点距離との関係を規定したものである。条件式(1)の下限値を下回ると、第3Aレンズ群G3Aと第3Bレンズ群G3Bとの間隔が狭くなり、第3Aレンズ群G3Aの屈折力が小さくなり、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3の主点間隔が離れるため、高変倍を達成するためには各群の移動量を増やす必要があり、光学系が大型化する。また無理に小型化を行うと、第1レンズ群G1や第2レンズ群G2の屈折力を大きくする必要があり、望遠端状態における倍率色収差や変倍における像面湾曲の変動が大きくなる。一方、条件式(1)の上限値を上回ると、第3レンズ群G3の厚さが増すことになり、レンズを収納した状態、所謂沈胴のときの光学系の厚さが増す。また、第3Aレンズ群G3Aの屈折力が大きくなり、ズーム全域において球面収差が悪化する。条件式(1)を満足することで、良好な光学性能を保ちながら、高変倍化と小型化を達成することができる。 Conditional expression (1) defines the relationship between the distance between the third A lens group G3A and the third B lens group G3B and the focal length of the third A lens group G3A. If the lower limit of conditional expression (1) is not reached, the distance between the 3A lens group G3A and the 3B lens group G3B becomes narrow, the refractive power of the 3A lens group G3A becomes small, and the 2nd lens group G2 and the 3rd lens group Since the distance between the principal points of the lens group G3 is increased, it is necessary to increase the amount of movement of each group in order to achieve high zooming, and the size of the optical system increases. Further, if the size is forcibly reduced, it is necessary to increase the refractive power of the first lens group G1 and the second lens group G2, and the variation in chromatic aberration of magnification in the telephoto end state and the curvature of field in zooming increase. On the other hand, if the upper limit value of conditional expression (1) is exceeded, the thickness of the third lens group G3 increases, and the thickness of the optical system increases when the lens is retracted, that is, in the so-called retracted state. Further, the refractive power of the third A lens group G3A increases, and the spherical aberration deteriorates over the entire zoom range. By satisfying conditional expression (1), it is possible to achieve high zooming and miniaturization while maintaining good optical performance.
上記実施形態の効果を確実なものとするために、条件式(1)の上限値を0.45とすることが好ましい。上記実施形態の効果を確実なものとするために、条件式(1)の下限値を0.23とすることが好ましい。 In order to secure the effect of the embodiment, it is preferable to set the upper limit of conditional expression (1) to 0.45. In order to secure the effect of the embodiment, it is preferable to set the lower limit of conditional expression (1) to 0.23.
条件式(2)は、第3Bレンズ群G3Bの焦点距離と、第3レンズ群G3の焦点距離との関係を規定したものである。条件式(2)の下限値を下回ると、第3Bレンズ群G3Bの屈折力が大きくなり、第3Bレンズ群G3Bが偏芯したときの敏感度が大きくなり、コマ収差が発生する。一方、条件式(2)の上限値を上回ると、第3Bレンズ群G3Bの屈折力が小さくなり、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3の主点間隔が離れるため、高変倍を達成するためには各群の移動量を増やす必要があり、光学系が大型化する。また無理に小型化を行うと、第1レンズ群G1や第2レンズ群G2の屈折力を大きくする必要があり、望遠端状態における倍率色収差や変倍における像面湾曲の変動が大きくなる。条件式(2)を満足することで、良好な光学性能を保ちながら、高変倍化と小型化を達成することができる。 Conditional expression (2) defines the relationship between the focal length of the third lens group G3B and the focal length of the third lens group G3. If the lower limit value of conditional expression (2) is not reached, the refractive power of the third B lens group G3B increases, the sensitivity when the third B lens group G3B is decentered increases, and coma occurs. On the other hand, when the upper limit value of conditional expression (2) is exceeded, the refractive power of the third lens group G3B is reduced, and the principal point distance between the second lens group G2 and the third lens group G3 is increased, thereby achieving high zoom ratio. In order to do this, it is necessary to increase the amount of movement of each group, and the optical system becomes larger. Further, if the size is forcibly reduced, it is necessary to increase the refractive power of the first lens group G1 and the second lens group G2, and the variation in chromatic aberration of magnification in the telephoto end state and the curvature of field in zooming increase. By satisfying conditional expression (2), it is possible to achieve high zooming and miniaturization while maintaining good optical performance.
上記実施形態の効果を確実なものとするために、条件式(2)の上限値を3.60とすることが好ましい。上記実施形態の効果を確実なものとするために、条件式(2)の下限値を2.00とすることが好ましい。 In order to ensure the effect of the embodiment, it is preferable to set the upper limit of conditional expression (2) to 3.60. In order to secure the effect of the embodiment, it is preferable to set the lower limit of conditional expression (2) to 2.00.
本実施形態のズームレンズZLは、次の条件式(3)を満足することが好ましい。 The zoom lens ZL according to the present embodiment preferably satisfies the following conditional expression (3).
3.0<f3/fw<5.0 …(3)
但し、
fw:広角端状態における全系の焦点距離。
3.0 <f3 / fw <5.0 (3)
However,
fw: focal length of the entire system in the wide-angle end state.
条件式(3)は、第3レンズ群G3の焦点距離を規定したものである。条件式(3)の下限値を下回ると、第3レンズ群G3の屈折力が大きくなり、ズーム全域で球面収差や像面湾曲が悪化する。一方、条件式(3)の上限値を上回ると、第3レンズ群G3の屈折力が小さくなり、高変倍を達成するためには各群の移動量を増やす必要があり、光学系が大型化する。また無理に小型化を行うと、第1レンズ群G1や第2レンズ群G2の屈折力を大きくする必要があり、望遠端状態における倍率色収差や変倍における像面湾曲の変動が大きくなる。条件式(3)を満足することで、良好な光学性能を保ちながら、高変倍化と小型化を達成することができる。 Conditional expression (3) defines the focal length of the third lens group G3. If the lower limit of conditional expression (3) is not reached, the refractive power of the third lens group G3 will increase, and spherical aberration and field curvature will deteriorate over the entire zoom range. On the other hand, if the upper limit of conditional expression (3) is exceeded, the refractive power of the third lens group G3 becomes small, and in order to achieve high zooming, it is necessary to increase the amount of movement of each group, and the optical system is large. Turn into. Further, if the size is forcibly reduced, it is necessary to increase the refractive power of the first lens group G1 and the second lens group G2, and the variation in chromatic aberration of magnification in the telephoto end state and the curvature of field in zooming increase. By satisfying conditional expression (3), it is possible to achieve high zooming and miniaturization while maintaining good optical performance.
上記実施形態の効果を確実なものとするために、条件式(3)の上限値を4.5とすることが好ましい。上記実施形態の効果を確実なものとするために、条件式(3)の下限値を3.5とすることが好ましい。 In order to secure the effect of the embodiment, it is preferable to set the upper limit of conditional expression (3) to 4.5. In order to secure the effect of the above embodiment, it is preferable to set the lower limit of conditional expression (3) to 3.5.
本実施形態のズームレンズZLは、第3Bレンズ群G3Bが、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正レンズと、物体側に凹面の負メニスカスレンズとから構成され、次の条件式(4)を満足することが好ましい。 The zoom lens ZL according to the present embodiment includes a positive lens and a negative meniscus lens having a concave surface on the object side, in which the third lens group G3B is arranged in order from the object side along the optical axis. It is preferable to satisfy 4).
−3.0<(ra+rb)/(ra−rb)<−2.0 …(4)
但し、
ra:第3Bレンズ群G3Aを構成する負メニスカスレンズの物体側面の曲率半径、
rb:第3Bレンズ群G3Bを構成する負メニスカスレンズの像側面の曲率半径。
−3.0 <(ra + rb) / (ra−rb) <− 2.0 (4)
However,
ra: radius of curvature of the object side surface of the negative meniscus lens constituting the third B lens group G3A,
rb: radius of curvature of the image side surface of the negative meniscus lens constituting the third B lens group G3B.
条件式(4)は、第3Bレンズ群G3Bの負レンズの形状因子を規定したものである。条件式(4)の下限値を下回ると、前記負レンズの物体側面と像側面との曲率比が大きくなり、球面収差と像面湾曲が大きくなる。一方、条件式(4)の上限値を上回ると、前記負レンズの物体側面と像側面との曲率比が小さくなり、レンズの芯取りによる偏芯が残存し、偏芯コマ収差が発生する。また、球面収差や像面湾曲も大きくなる。条件式(4)を満足することで、良好な光学性能を達成することができる。 Conditional expression (4) defines the shape factor of the negative lens of the third B lens group G3B. If the lower limit value of conditional expression (4) is not reached, the curvature ratio between the object side surface and the image side surface of the negative lens increases, and spherical aberration and field curvature increase. On the other hand, when the upper limit value of conditional expression (4) is exceeded, the curvature ratio between the object side surface and the image side surface of the negative lens becomes small, decentration due to lens centering remains, and decentration coma occurs. In addition, spherical aberration and field curvature also increase. Satisfying conditional expression (4) makes it possible to achieve good optical performance.
上記実施形態の効果を確実なものとするために、条件式(4)の上限値を−2.1とすることが好ましい。上記実施形態の効果を確実なものとするために、条件式(4)の下限値を−2.5とすることが好ましい。 In order to secure the effect of the embodiment, it is preferable to set the upper limit of conditional expression (4) to −2.1. In order to secure the effect of the embodiment, it is preferable to set the lower limit of conditional expression (4) to −2.5.
本実施形態のズームレンズZLは、次の条件式(5)を満足することが好ましい。 The zoom lens ZL according to the present embodiment preferably satisfies the following conditional expression (5).
0.65<TLt/ft<1.00 …(5)
但し、
TLt:望遠端状態における全系の光学全長、
ft:望遠端状態における全系の焦点距離。
0.65 <TLt / ft <1.00 (5)
However,
TLt: optical total length of the entire system in the telephoto end state,
ft: focal length of the entire system in the telephoto end state.
条件式(5)は、望遠端状態における光学全長を規定したものである。条件式(5)の下限値を下回ると、各レンズ群の屈折力を大きくする必要があり、望遠端状態における倍率色収差や球面収差が大きくなる。一方、条件式(5)の上限値を上回ると、焦点距離に
比して望遠端状態における光学全長が大きくなり、携帯性が損なわれる。条件式(5)を満足することで、良好な光学性能と小型化を達成することができる。
Conditional expression (5) defines the total optical length in the telephoto end state. If the lower limit of conditional expression (5) is not reached, it is necessary to increase the refractive power of each lens unit, and the lateral chromatic aberration and spherical aberration in the telephoto end state will increase. On the other hand, if the upper limit value of conditional expression (5) is exceeded, the total optical length in the telephoto end state is greater than the focal length, and portability is impaired. Satisfying conditional expression (5) makes it possible to achieve good optical performance and downsizing.
上記実施形態の効果を確実なものとするために、条件式(5)の上限値を0.90とすることが好ましい。上記実施形態の効果を確実なものとするために、条件式(5)の下限値を0.70とすることが好ましい。 In order to ensure the effect of the embodiment, it is preferable to set the upper limit of conditional expression (5) to 0.90. In order to secure the effect of the embodiment, it is preferable to set the lower limit of conditional expression (5) to 0.70.
本実施形態のズームレンズZLは、次の条件式(6)を満足することが好ましい。 The zoom lens ZL according to the present embodiment preferably satisfies the following conditional expression (6).
2.0<(ft/fw)×(β2w/β2t) <5.0 …(6)
但し、
ft:望遠端状態における全系の焦点距離、
fw:広角端状態における全系の焦点距離、
β2w:広角端状態における第2レンズ群G2の横倍率、
β2t:望遠端状態における第2レンズ群G2の横倍率。
2.0 <(ft / fw) × (β2w / β2t) <5.0 (6)
However,
ft: focal length of the entire system in the telephoto end state,
fw: focal length of the entire system in the wide-angle end state,
β2w: lateral magnification of the second lens group G2 in the wide-angle end state,
β2t: lateral magnification of the second lens group G2 in the telephoto end state.
条件式(6)は、変倍における第2レンズ群G2の変倍比を規定したものである。条件式(6)の下限値を下回ると、全系の変倍における第2レンズ群G2の変倍の寄与を大きくするために、第2レンズ群G2の屈折力が大きくなり、変倍による非点収差の変動が大きくなる。一方、条件式(6)の上限値を上回ると、全系の変倍における第2レンズ群G2の変倍の寄与が小さくなる分、第3レンズ群G3の移動量が増え、光学系が大型化し、変倍による球面収差の変動も大きくなる。条件式(6)を満足することで、良好な光学性能を保ちながら、高変倍化と小型化を達成することができる。 Conditional expression (6) defines the zoom ratio of the second lens group G2 in zooming. If the lower limit of conditional expression (6) is not reached, the refractive power of the second lens group G2 increases in order to increase the contribution of the second lens group G2 to the variable magnification of the entire system. The variation of point aberration increases. On the other hand, if the upper limit value of conditional expression (6) is exceeded, the amount of movement of the third lens group G3 increases as the contribution of zooming of the second lens group G2 to the zooming of the entire system decreases, and the optical system becomes large. As a result, the variation of spherical aberration due to zooming increases. By satisfying conditional expression (6), it is possible to achieve high zooming and miniaturization while maintaining good optical performance.
上記実施形態の効果を確実なものとするために、条件式(6)の上限値を4.5とすることが好ましい。上記実施形態の効果を確実なものとするために、条件式(6)の下限値を2.5とすることが好ましい。 In order to secure the effect of the embodiment, it is preferable to set the upper limit of conditional expression (6) to 4.5. In order to secure the effect of the embodiment, it is preferable to set the lower limit of conditional expression (6) to 2.5.
本実施形態のズームレンズZLにおいては、第4レンズ群G4が、広角端状態から望遠端状態への変倍の際には、物体側へ凸状の軌跡で移動することが好ましい。この構成により、変倍の中間焦点距離での像面湾曲を補正することが可能であり、良好な光学性能を達成することができる。 In the zoom lens ZL of the present embodiment, it is preferable that the fourth lens group G4 moves along a locus convex toward the object side when zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state. With this configuration, it is possible to correct curvature of field at an intermediate focal length of variable magnification, and it is possible to achieve good optical performance.
本実施形態のズームレンズZLは、第1レンズ群G1が、1枚の負レンズと少なくとも2枚の正レンズとから構成され、前記負レンズと前記正レンズとが次の条件式(7),(8)を満足することが好ましい。 In the zoom lens ZL according to the present embodiment, the first lens group G1 includes one negative lens and at least two positive lenses, and the negative lens and the positive lens have the following conditional expressions (7), It is preferable to satisfy (8).
νdn>30 …(7)
νdp>75 …(8)
但し、
νdn:第1レンズ群G1を構成する前記負レンズのd線を基準とするアッベ数、
νdp:第1レンズ群G1を構成する前記正レンズのd線を基準とするアッベ数。
νdn> 30 (7)
νdp> 75 (8)
However,
νdn: Abbe number based on the d-line of the negative lens constituting the first lens group G1,
νdp: Abbe number based on the d-line of the positive lens constituting the first lens group G1.
第1レンズ群G1に、1枚の負レンズと少なくとも2枚の正レンズを配置することにより、望遠端状態における全系の焦点距離が大きくなっても、倍率色収差や像面湾曲の増大を抑えることが可能となる。 By disposing one negative lens and at least two positive lenses in the first lens group G1, even if the focal length of the entire system in the telephoto end state is increased, the increase in lateral chromatic aberration and curvature of field is suppressed. It becomes possible.
条件式(7)は、第1レンズ群G1を構成する負レンズのアッベ数を規定したものである。条件式(8)は、第1レンズ群G1を構成する正レンズのアッベ数を規定したものである。これら条件式(7)及び条件式(8)はそれぞれ下限値を下回ると、望遠端状態に
おける倍率色収差が大きくなる。条件式(7)及び条件式(8)を同時に満足することにより、高変倍の望遠端状態であっても、良好な光学性能を達成することができる。
Conditional expression (7) defines the Abbe number of the negative lens constituting the first lens group G1. Conditional expression (8) defines the Abbe number of the positive lens constituting the first lens group G1. When these conditional expressions (7) and (8) are less than the lower limit values, the lateral chromatic aberration in the telephoto end state increases. By satisfying the conditional expression (7) and the conditional expression (8) at the same time, good optical performance can be achieved even in the telephoto end state with a high zoom ratio.
さらに、本実施形態のズームレンズZLにおいては、第1レンズ群G1が、1枚の負レンズと少なくとも2枚の正レンズとから構成され、前記負レンズが上記条件式(7)を満足するとともに、前記正レンズの少なくとも1枚が条件式(9)を満足することがより好ましい。 Furthermore, in the zoom lens ZL according to the present embodiment, the first lens group G1 includes one negative lens and at least two positive lenses, and the negative lens satisfies the conditional expression (7). More preferably, at least one of the positive lenses satisfies the conditional expression (9).
νdn>30 …(7)
νdp>90 …(9)
但し、
νdn:第1レンズ群G1を構成する前記負レンズのd線を基準とするアッベ数、
νdp:第1レンズ群G1を構成する前記正レンズのd線を基準とするアッベ数。
νdn> 30 (7)
νdp> 90 (9)
However,
νdn: Abbe number based on the d-line of the negative lens constituting the first lens group G1,
νdp: Abbe number based on the d-line of the positive lens constituting the first lens group G1.
条件式(9)は、第1レンズ群G1を構成する正レンズのアッベ数を規定したものである。条件式(7)及び条件式(9)の下限値をそれぞれ下回ると、望遠端状態における倍率色収差が大きくなる。条件式(7)及び条件式(9)を同時に満足することにより、高変倍の望遠端状態であっても、良好な光学性能を達成することができる。 Conditional expression (9) defines the Abbe number of the positive lens constituting the first lens group G1. If the lower limit values of conditional expression (7) and conditional expression (9) are not reached, the lateral chromatic aberration in the telephoto end state becomes large. By satisfying the conditional expression (7) and the conditional expression (9) at the same time, good optical performance can be achieved even in the telephoto end state with a high zoom ratio.
図3及び図4に、上述のズームレンズZLを備える光学機器として、デジタルスチルカメラCAM(光学機器)の構成を示す。このデジタルスチルカメラCAMは、不図示の電源釦を押すと、撮影レンズ(ズームレンズZL)の不図示のシャッタが開放されて、ズームレンズZLで被写体(物体)からの光が集光され、像面I(図1参照)に配置された撮像素子C(例えば、CCDやCMOS等)に結像される。撮像素子Cに結像された被写体像は、デジタルスチルカメラCAMの背後に配置された液晶モニターMに表示される。撮影者は、液晶モニターMを見ながら被写体像の構図を決めた後、レリーズ釦B1を押し下げて被写体像を撮像素子Cで撮影し、不図示のメモリーに記録保存する。 3 and 4 show a configuration of a digital still camera CAM (optical device) as an optical device including the above-described zoom lens ZL. In this digital still camera CAM, when a power button (not shown) is pressed, a shutter (not shown) of the photographing lens (zoom lens ZL) is opened, and light from the subject (object) is condensed by the zoom lens ZL, and an image is displayed. An image is formed on an image sensor C (for example, a CCD or a CMOS) disposed on the surface I (see FIG. 1). The subject image formed on the image sensor C is displayed on the liquid crystal monitor M disposed behind the digital still camera CAM. The photographer determines the composition of the subject image while looking at the liquid crystal monitor M, and then depresses the release button B1 to photograph the subject image with the image sensor C, and records and saves it in a memory (not shown).
このカメラCAMには、被写体が暗い場合に補助光を発光する補助光発光部EF、撮影レンズZLを広角端状態から望遠端状態にズーミングする際のワイド(W)−テレ(T)ボタンB2、及び、デジタルスチルカメラCAMの種々の条件設定等に使用するファンクションボタンB3等が配置されている。図4では、カメラCAMとズームレンズZLとが一体に成形されたコンパクトタイプのカメラを例示したが、光学機器としては、ズームレンズZLを有するレンズ鏡筒とカメラボディ本体とが着脱可能な一眼レフカメラでも良い。 The camera CAM includes an auxiliary light emitting unit EF that emits auxiliary light when the subject is dark, a wide (W) -tele (T) button B2 for zooming the photographing lens ZL from the wide-angle end state to the telephoto end state, In addition, function buttons B3 and the like used for setting various conditions of the digital still camera CAM are arranged. FIG. 4 illustrates a compact type camera in which the camera CAM and the zoom lens ZL are integrally formed. However, as an optical device, a single-lens reflex camera in which a lens barrel having the zoom lens ZL and a camera body main body can be attached and detached. But it ’s okay.
続いて、図5を参照しながら、上述のズームレンズZLの製造方法の概略を説明する。まず、鏡筒内に、第1レンズ群G1〜第4レンズ群G4を組み込む(ステップST10)。この組み込みステップにおいて、第1レンズ群G1は正の屈折力を持つように、第2レンズ群G2は負の屈折力を持つように、第3レンズ群G3は正の屈折力を持つように、第4レンズ群G4は正の屈折力を持つように、各レンズを配置する。次に、少なくとも、第1レンズ群G1、第2レンズ群G2及び第3レンズ群G3が、光軸上を移動して変倍を行うように、各レンズを配置する(ステップST20)。続いて、第3レンズ群G3が、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を持つ第3Aレンズ群G3Aと、負の屈折力を持つ第3Bレンズ群G3Bとから構成され、以下の条件式(1),(2)を満足するように、各レンズを配置する(ステップST30)。 Next, an outline of a method for manufacturing the zoom lens ZL will be described with reference to FIG. First, the first lens group G1 to the fourth lens group G4 are assembled in the lens barrel (step ST10). In this incorporation step, the first lens group G1 has a positive refractive power, the second lens group G2 has a negative refractive power, and the third lens group G3 has a positive refractive power. Each lens is arranged so that the fourth lens group G4 has a positive refractive power. Next, each lens is arranged so that at least the first lens group G1, the second lens group G2, and the third lens group G3 move on the optical axis and perform zooming (step ST20). Subsequently, the third lens group G3 includes a third A lens group G3A having a positive refractive power and a third B lens group G3B having a negative refractive power, which are arranged in order from the object side along the optical axis. Each lens is arranged so as to satisfy the following conditional expressions (1) and (2) (step ST30).
0.20<D/f3A<0.60 …(1)
1.50<(−f3B)/f3<4.00 …(2)
但し、
D:第3Aレンズ群G3Aと第3Bレンズ群G3Bとの間隔、
f3A:第3Aレンズ群G3Aの焦点距離、
f3B:第3Bレンズ群G3Bの焦点距離、
f3:第3レンズ群G3の焦点距離。
0.20 <D / f3A <0.60 (1)
1.50 <(− f3B) / f3 <4.00 (2)
However,
D: the distance between the third A lens group G3A and the third B lens group G3B,
f3A: focal length of the 3A lens group G3A,
f3B: focal length of the third B lens group G3B,
f3: focal length of the third lens group G3.
例えば、図1に示すズームレンズZLでは、第1レンズ群G1として、物体側から順に並んで、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズL11と両凸面の正メニスカスレンズL12との接合レンズと、正メニスカスレンズL13と、正メニスカスレンズL14とを配置した。第2レンズ群G2として、物体側から順に並んで、両凹面の負レンズL21と、両凹面の負レンズL22と、両凸面の正レンズL23と両凹面の負レンズL24との接合レンズとを配置した。第3レンズ群G3として、物体側から順に並んで、第3Aレンズ群G3Aと、第3Bレンズ群G3Bとを配置した。なお、第3Aレンズ群G3Aとして、物体側から順に並んで、両凸面の正レンズL31と、両凸面の正レンズL32と両凹面の負レンズL33との接合レンズとを配置した。また、第3Bレンズ群G3Bとして、物体側から順に並んで、両凸面の正レンズL34と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL35とを配置した。第4レンズ群G4として、物体側から順に並んで、両凸面の正レンズL41と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズとの接合レンズを配置した。そして、第1レンズ群G1が物体側へ移動し、第2レンズ群G2が像側へ移動し、第3レンズ群Gが物体側へ移動し、第4レンズ群G4が物体側へ凸上の軌跡で移動し、条件式(1)の対応値が0.38となり、条件式(2)の対応値が−2.21となるように、各レンズを配置した。 For example, in the zoom lens ZL shown in FIG. 1, as the first lens group G1, a cemented lens of a negative meniscus lens L11 arranged in order from the object side and having a concave surface facing the image side, and a positive meniscus lens L12 having a biconvex surface, A positive meniscus lens L13 and a positive meniscus lens L14 were disposed. As the second lens group G2, a biconcave negative lens L21, a biconcave negative lens L22, and a cemented lens of a biconvex positive lens L23 and a biconcave negative lens L24 are arranged in order from the object side. did. As the third lens group G3, a third A lens group G3A and a third B lens group G3B are arranged in order from the object side. As the third A lens group G3A, a biconvex positive lens L31 and a cemented lens of a biconvex positive lens L32 and a biconcave negative lens L33 are arranged in order from the object side. Further, as the third B lens group G3B, a biconvex positive lens L34 and a negative meniscus lens L35 having a concave surface facing the object side are arranged in order from the object side. As the fourth lens group G4, a cemented lens of a biconvex positive lens L41 and a negative meniscus lens having a concave surface facing the object side is arranged in order from the object side. The first lens group G1 moves to the object side, the second lens group G2 moves to the image side, the third lens group G moves to the object side, and the fourth lens group G4 is convex to the object side. Each lens was arranged so that it moved along the locus, the corresponding value of conditional expression (1) was 0.38, and the corresponding value of conditional expression (2) was -2.21.
以上のような本実施形態の製造方法によれば、変倍比が30倍を超える高倍率ズームでありながら、小型化を達成したズームレンズZLを得ることができる。 According to the manufacturing method of the present embodiment as described above, it is possible to obtain a zoom lens ZL that achieves miniaturization while achieving a high-power zoom with a zoom ratio exceeding 30 times.
以下、本実施形態に係る各実施例について、図面に基づいて説明する。以下に、表1を示すが、これは第1実施例における各諸元の表である。 Hereinafter, each example according to the present embodiment will be described with reference to the drawings. Table 1 is shown below, which is a table of specifications in the first embodiment.
表中の[全体諸元]において、fは焦点距離を、FnoはFナンバーを、ωは半画角(最大入射角、単位:度[°])を、Yは像高を示す。 In [Overall specifications] in the table, f represents a focal length, Fno represents an F number, ω represents a half angle of view (maximum incident angle, unit: degree [°]), and Y represents an image height.
表中の[レンズデータ]において、面番号は光線の進行する方向に沿った物体側からの光学面の順序を、Rは各光学面の曲率半径を、Dは各光学面から次の光学面(又は像面)までの光軸上の距離である面間隔を、ndはレンズの材質のd線(波長587.6nm)に対する屈折率を、νdはレンズの材質のd線に対するアッベ数を示す。物面は物体面を、(可変)は可変の面間隔を、曲率半径の「∞」は平面又は開口を、(絞りS)は開口絞りSを、(絞りFS)はフレアカット絞りFSを、像面は像面Iを示す。空気の屈折率「1.000000」は省略する。レンズ面が非球面である場合には面番号に*印を付し、曲率半径Rの欄には近軸曲率半径を示す。 In [Lens data] in the table, the surface number indicates the order of the optical surfaces from the object side along the direction in which the light beam travels, R indicates the radius of curvature of each optical surface, and D indicates the next optical surface from each optical surface. The surface interval, which is the distance on the optical axis to (or the image plane), nd represents the refractive index of the lens material with respect to the d-line (wavelength 587.6 nm), and νd represents the Abbe number with respect to the d-line of the lens material. The object surface is the object surface, (variable) is the variable surface interval, “∞” of the radius of curvature is the plane or aperture, (aperture S) is the aperture aperture S, (aperture FS) is the flare cut aperture FS, The image plane indicates the image plane I. The refractive index of air “1.000000” is omitted. When the lens surface is an aspherical surface, the surface number is marked with *, and the column of curvature radius R indicates the paraxial curvature radius.
表中の[非球面データ]には、[レンズデータ]に示した非球面について、その形状を次式(a)で示す。X(y)は非球面の頂点における接平面から高さyにおける非球面上の位置までの光軸方向に沿った距離を、Rは基準球面の曲率半径(近軸曲率半径)を、κは円錐定数を、Aiは第i次の非球面係数を示す。「E-n」は「×10-n」を示す。例えば、1.234E-05=1.234×10-5である。 In [Aspherical data] in the table, the shape of the aspherical surface shown in [Lens data] is shown by the following equation (a). X (y) is the distance along the optical axis direction from the tangential plane at the apex of the aspheric surface to the position on the aspheric surface at height y, R is the radius of curvature of the reference sphere (paraxial radius of curvature), and κ is Ai represents the i-th aspherical coefficient. “E-n” indicates “× 10 −n ”. For example, 1.234E-05 = 1.234 × 10 −5 .
X(y)=y2/[R×{1+(1−κ×y2/R2)1/2}]
+A4×y4+A6×y6+A8×y8+A10×y10 …(a)
X (y) = y 2 / [R × {1+ (1−κ × y 2 / R 2 ) 1/2 }]
+ A4 × y 4 + A6 ×
表中の[ズーミングデータ]において、広角端状態、中間焦点距離状態及び望遠端状態の各状態における、Di(但し、iは整数)は第i面と第(i+1)面の可変間隔を、Bfは最も像側に配置されている光学部材の像側の面から近軸像面までの距離を、Bf(空気換算)は最終光学面から近軸像面までの空気換算した際の距離を、TLはレンズ全長を示す。 In [Zooming data] in the table, Di (where i is an integer) in each of the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto end state is the variable distance between the i-th surface and the (i + 1) -th surface. Is the distance from the image-side surface of the optical member arranged closest to the image side to the paraxial image plane, and Bf (air equivalent) is the distance when converted from the final optical surface to the paraxial image plane in terms of air, TL indicates the total lens length.
表中の[ズームレンズ群データ]において、Gは群番号、群初面は各群の最も物体側の面番号を、群焦点距離は各群の焦点距離を示す。 In [Zoom lens group data] in the table, G represents a group number, the first group surface represents the surface number of the most object side of each group, and the group focal length represents the focal length of each group.
表中の[条件式]において、上記の条件式(1)〜(8)に対応する値を示す。 In [Conditional Expression] in the table, values corresponding to the conditional expressions (1) to (8) are shown.
以下、全ての諸元値において、掲載されている焦点距離f、曲率半径R、面間隔D、その他の長さ等は、特記のない場合一般に「mm」が使われるが、光学系は比例拡大又は比例縮小しても同等の光学性能が得られるので、これに限られるものではない。単位は「mm」に限定されることなく、他の適当な単位を用いることが可能である。 Hereinafter, in all the specification values, “mm” is generally used for the focal length f, curvature radius R, surface distance D, and other lengths, etc. unless otherwise specified, but the optical system is proportionally enlarged. Alternatively, the same optical performance can be obtained even by proportional reduction, and the present invention is not limited to this. The unit is not limited to “mm”, and other suitable units can be used.
ここまでの表の説明は全ての実施例において共通であり、以下での説明を省略する。 The description of the table so far is common to all the embodiments, and the description below is omitted.
(第1実施例)
第1実施例について、図1,図2及び表1を用いて説明する。図1は、第1実施例に係るズームレンズZLの構成及び広角端状態から望遠端状態までのズーム軌跡を示したものである。第1実施例に係るズームレンズZLは、図1に示すように、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を持つ第1レンズ群G1と、負の屈折力を持つ第2レンズ群G2と、正の屈折力を持つ第3レンズ群G3と、正の屈折力を持つ第4レンズ群G4とを有する。
(First embodiment)
A first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2 and Table 1. FIG. FIG. 1 shows the configuration of the zoom lens ZL according to the first embodiment and the zoom locus from the wide-angle end state to the telephoto end state. As shown in FIG. 1, the zoom lens ZL according to the first example includes a first lens group G1 having a positive refractive power arranged in order from the object side along the optical axis, and a first lens group G1 having a negative refractive power. A second lens group G2, a third lens group G3 having a positive refractive power, and a fourth lens group G4 having a positive refractive power;
変倍時には、広角端状態から望遠端状態にかけて、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔が増加し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔が減少し、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間隔が変化するように、第1レンズ群G1が物体側へ移動し、第2レンズ群が像側へ移動し、第3レンズ群G3が物体側へ移動し、第4レンズ群G4が物体側へ凸状の軌跡で移動する。 At the time of zooming, the distance between the first lens group G1 and the second lens group G2 increases from the wide-angle end state to the telephoto end state, and the distance between the second lens group G2 and the third lens group G3 decreases. The first lens group G1 moves to the object side, the second lens group moves to the image side, and the third lens group G3 moves to the object side so that the distance between the third lens group G3 and the fourth lens group G4 changes. The fourth lens group G4 moves along a locus convex toward the object side.
第1レンズ群G1は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズL11と両凸面の正メニスカスレンズL12との接合レンズと、正メニスカスレンズL13と、正メニスカスレンズL14とから構成されている。 The first lens group G1 includes, in order from the object side along the optical axis, a cemented lens of a negative meniscus lens L11 having a concave surface facing the image side and a positive meniscus lens L12 having a biconvex surface, a positive meniscus lens L13, It comprises a positive meniscus lens L14.
第2レンズ群G2は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凹面の負レンズL21と、両凹面の負レンズL22と、両凸面の正レンズL23と両凹面の負レンズL24との接合レンズから構成されている。 The second lens group G2 is composed of a biconcave negative lens L21, a biconcave negative lens L22, a biconvex positive lens L23, and a biconcave negative lens L24 arranged in order from the object side along the optical axis. It consists of a cemented lens.
第3レンズ群G3は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、第3Aレンズ群G3Aと、第3Bレンズ群G3Bとから構成されている。第3Aレンズ群G3Aは、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸面の正レンズL31と、両凸面の正レンズL32と両凹面の負レンズL33との接合レンズとから構成されている。第3Bレンズ群G3Bは、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸面の正レンズL34と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL35から構成されている。第3Aレンズ群G3Aを構成する正レンズL32の物体側の面は、非球面である。 The third lens group G3 includes a third A lens group G3A and a third B lens group G3B arranged in order from the object side along the optical axis. The third A lens group G3A includes a biconvex positive lens L31 and a cemented lens of a biconvex positive lens L32 and a biconcave negative lens L33, which are arranged in order from the object side along the optical axis. . The third lens group G3B is composed of a biconvex positive lens L34 and a negative meniscus lens L35 having a concave surface directed toward the object side, which are arranged in order from the object side along the optical axis. The object side surface of the positive lens L32 constituting the third A lens group G3A is an aspherical surface.
第4レンズ群G4は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸面の正レンズL41と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズとの接合レンズから構成されている。 The fourth lens group G4 is composed of a cemented lens of a biconvex positive lens L41 and a negative meniscus lens having a concave surface directed toward the object side, which are arranged in order from the object side along the optical axis.
開口絞りSは、第3レンズ群G3の物体側に配置され、変倍時には広角端状態から望遠端状態において第3レンズ群G3と共に移動する。 The aperture stop S is disposed on the object side of the third lens group G3, and moves together with the third lens group G3 from the wide-angle end state to the telephoto end state during zooming.
フレアカット絞りFSは、第3レンズ群G3の像側に配置され、変倍時には広角端状態から望遠端状態において第3レンズ群G3と共に移動する。 The flare cut stop FS is disposed on the image side of the third lens group G3, and moves together with the third lens group G3 from the wide-angle end state to the telephoto end state during zooming.
像面Iの物体側に、赤外域の波長をカットするフィルターFLを配置している。 On the object side of the image plane I, a filter FL for cutting the wavelength in the infrared region is arranged.
以下の表1に、第1実施例における各諸元の値を示す。表1における面番号1〜30が、図1に示す曲率半径R1〜R30の各光学面に対応している。第1実施例では、第18面が、非球面形状に形成されている。 Table 1 below shows the values of each item in the first embodiment. Surface numbers 1 to 30 in Table 1 correspond to the optical surfaces having the curvature radii R1 to R30 shown in FIG. In the first embodiment, the eighteenth surface is formed in an aspherical shape.
(表1)
[全体諸元]
ズーム比 38.870
広角端 中間位置 望遠端
f 4.60 29.05 178.8
Fno 3.47 4.93 6.18
ω 42.0 8.0 1.3
Y 3.40 4.05 4.05
[レンズデータ]
面番号 R D nd νd
物面 ∞
1 269.6148 1.5000 1.910822 35.25
2 71.3886 4.8500 1.497820 82.51
3 -315.0821 0.1000
4 78.7278 3.3000 1.593190 67.90
5 330.8712 0.1000
6 45.9306 4.0000 1.497820 82.51
7 174.0316 D7(可変)
8 -1287.0807 1.1000 1.816000 46.62
9 9.9904 5.0000
10 -30.3033 0.7000 1.816000 46.62
11 50.8452 0.1000
12 20.8421 3.6500 1.846660 23.78
13 -42.2321 0.7000 1.772499 49.61
14 89.7665 D14(可変)
15 0.0000 1.0000 (絞りS)
16 9.6228 2.6000 1.593190 67.90
17 -72.1550 0.1500
*18 18.0687 2.2000 1.497820 82.51
19 -20.7232 0.7000 1.910822 35.25
20 26.9963 7.0000
21 29.8028 3.0000 1.910822 35.25
22 -368.8275 1.4500
23 -7.0909 0.7000 1.754999 52.31
24 -18.1857 0.0000
25 0.0000 D25(可変) (絞りFS)
26 24.7109 2.5000 1.729157 54.68
27 -18.1595 1.0000 1.761820 26.56
28 -82.1568 D28(可変)
29 0.0000 0.8000 1.516330 64.14
30 0.0000 Bf
像面 ∞
[非球面データ]
第18面
κ=-4.7263
A4=3.95025E-05,A6=-1.58798E-06,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
[ズーミングデータ]
広角端 中間位置 望遠端
f 4.60 29.05 178.8
D7 0.7913 30.9913 55.1913
D14 50.8911 12.9911 2.7911
D25 2.9065 8.9065 25.6509
D28 2.3552 14.2165 3.2491
Bf 1.0000 1.0000 1.0000
Bf(空気換算) 3.8828 15.7441 4.7768
TL 106.1442 116.3055 136.0825
[ズームレンズ群データ]
群番号 群初面 群焦点距離
G1 1 76.8247
G2 8 -10.4773
G3 16 18.2284
(G3A 16 18.4628)
(G3B 21 -40.3558)
G4 26 27.3848
[条件式]
(1) D/f3A=0.38
(2) (−f3B)/f3=2.21
(3) f3/fw=3.96
(4) (ra+rb)/(ra−rb)=−2.28
(5) TLt/ft<1.0=0.76
(6) (ft/fw)×(β2w/β2t)=3.90
(7) νdn=35.25
(8) νdp=82.51
(Table 1)
[Overall specifications]
Zoom ratio 38.870
Wide angle end Intermediate position Telephoto end f 4.60 29.05 178.8
Fno 3.47 4.93 6.18
ω 42.0 8.0 1.3
Y 3.40 4.05 4.05
[Lens data]
Surface number R D nd νd
Object ∞
1 269.6148 1.5000 1.910822 35.25
2 71.3886 4.8500 1.497820 82.51
3 -315.0821 0.1000
4 78.7278 3.3000 1.593190 67.90
5 330.8712 0.1000
6 45.9306 4.0000 1.497820 82.51
7 174.0316 D7 (variable)
8 -1287.0807 1.1000 1.816000 46.62
9 9.9904 5.0000
10 -30.3033 0.7000 1.816000 46.62
11 50.8452 0.1000
12 20.8421 3.6500 1.846660 23.78
13 -42.2321 0.7000 1.772499 49.61
14 89.7665 D14 (variable)
15 0.0000 1.0000 (Aperture S)
16 9.6228 2.6000 1.593190 67.90
17 -72.1550 0.1500
* 18 18.0687 2.2000 1.497820 82.51
19 -20.7232 0.7000 1.910822 35.25
20 26.9963 7.0000
21 29.8028 3.0000 1.910822 35.25
22 -368.8275 1.4500
23 -7.0909 0.7000 1.754999 52.31
24 -18.1857 0.0000
25 0.0000 D25 (variable) (Aperture FS)
26 24.7109 2.5000 1.729157 54.68
27 -18.1595 1.0000 1.761820 26.56
28 -82.1568 D28 (variable)
29 0.0000 0.8000 1.516330 64.14
30 0.0000 Bf
Image plane ∞
[Aspherical data]
18th surface κ = -4.7263
A4 = 3.95025E-05, A6 = -1.58798E-06, A8 = 0.000000 + 00, A10 = 0.000000 + 00
[Zooming data]
Wide angle end Intermediate position Telephoto end f 4.60 29.05 178.8
D7 0.7913 30.9913 55.1913
D14 50.8911 12.9911 2.7911
D25 2.9065 8.9065 25.6509
D28 2.3552 14.2165 3.2491
Bf 1.0000 1.0000 1.0000
Bf (air equivalent) 3.8828 15.7441 4.7768
TL 106.1442 116.3055 136.0825
[Zoom lens group data]
Group number Group first surface Group focal length G1 1 76.8247
G2 8 -10.4773
G3 16 18.2284
(G3A 16 18.4628)
(G3B 21 -40.3558)
G4 26 27.3848
[Conditional expression]
(1) D / f3A = 0.38
(2) (−f3B) /f3=2.21
(3) f3 / fw = 3.96
(4) (ra + rb) / (ra−rb) = − 2.28
(5) TLt / ft <1.0 = 0.76
(6) (ft / fw) × (β2w / β2t) = 3.90
(7) νdn = 35.25
(8) νdp = 82.51
表1から、本実施例に係るズームレンズZLは、上記条件式(1)〜(8)を満たすことが分かる。 From Table 1, it can be seen that the zoom lens ZL according to the present example satisfies the conditional expressions (1) to (8).
図2は、第1実施例に係るズームレンズZLの諸収差図(具体的には、球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、コマ収差図及び倍率色収差図)であり、図2(a)は広角端状態(f=4.60)における撮影距離無限遠での諸収差図であり、図2(b)は中間焦点距離状態(f=29.05)における撮影距離無限遠での諸収差図であり、図2(c)は望遠端状態(f=178.8)における撮影距離無限遠での諸収差図である。 FIG. 2 is a diagram showing various aberrations (specifically, a spherical aberration diagram, an astigmatism diagram, a distortion diagram, a coma diagram, and a lateral chromatic aberration diagram) of the zoom lens ZL according to the first example, and FIG. FIG. 2A is a diagram of various aberrations at an imaging distance of infinity in the wide-angle end state (f = 4.60), and FIG. 2B is a graph of various aberrations at an imaging distance of infinity in the intermediate focal length state (f = 29.05). FIG. 2C is a diagram of various aberrations at the photographing distance infinite in the telephoto end state (f = 178.8).
各収差図において、FNOはFナンバーを、Yは像高を示す。d,gは、それぞれd線(波長587.6nm),g線(波長435.8nm)における収差を表す。また、記載のないものは、d線における収差を示す。非点収差図において、実線はサジタル像面を、破線はメリディオナル像面を示す。以上の収差図の説明は、他の実施例においても同様である。 In each aberration diagram, FNO indicates an F number, and Y indicates an image height. d and g represent aberrations in the d-line (wavelength 587.6 nm) and g-line (wavelength 435.8 nm), respectively. Those not described indicate aberrations at the d-line. In the astigmatism diagram, the solid line indicates the sagittal image plane, and the broken line indicates the meridional image plane. The explanation of the above aberration diagrams is the same in the other examples.
各収差図から明らかなように、第1実施例は、諸収差が良好に補正され、優れた光学性能を有することが分かる。 As is apparent from each aberration diagram, it can be seen that the first example has excellent optical performance with various aberrations corrected satisfactorily.
ここまで、本発明を分かりやすくするために実施形態の構成要件を付して説明したが、本発明がこれに限定されるものではないことは言うまでもない。 So far, in order to make the present invention easy to understand, the configuration requirements of the embodiment have been described, but it goes without saying that the present invention is not limited to this.
以上のように、本実施形態によれば、電子撮像素子を用いたデジタルカメラやビデオカメラに適した、変倍比が30倍を超える高倍率ズームでありながら、高性能で、小型化を達成した、ズームレンズを提供することができた。 As described above, according to the present embodiment, high-performance zoom with a zoom ratio exceeding 30 times suitable for digital cameras and video cameras using an electronic image sensor is achieved, and high performance and miniaturization are achieved. We were able to provide a zoom lens.
ZL ズームレンズ
G1 第1レンズ群
G2 第2レンズ群
G3 第3レンズ群
G4 第4レンズ群
S 開口絞り
FS フレアカット絞り
FL フィルター
I 像面
CAM デジタルスチルカメラ(光学機器)
ZL zoom lens G1 first lens group G2 second lens group G3 third lens group G4 fourth lens group S aperture stop FS flare cut stop FL filter I image plane CAM digital still camera (optical equipment)
Claims (10)
少なくとも前記第1レンズ群、前記第2レンズ群及び前記第3レンズ群が光軸上を移動することにより変倍を行い、
前記第3レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を持つ第3Aレンズ群と、負の屈折力を持つ第3Bレンズ群とから構成され、以下の条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
0.20<D/f3A<0.60
1.50<(−f3B)/f3<4.00
但し、
D:前記第3Aレンズ群と前記第3Bレンズ群との間隔、
f3A:前記第3Aレンズ群の焦点距離、
f3B:前記第3Bレンズ群の焦点距離、
f3:前記第3レンズ群の焦点距離。 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, arranged in order from the object side along the optical axis; A fourth lens group having refractive power,
At least the first lens group, the second lens group, and the third lens group perform zooming by moving on the optical axis,
The third lens group includes a third A lens group having a positive refractive power and a third B lens group having a negative refractive power, which are arranged in order from the object side along the optical axis. A zoom lens characterized by satisfying
0.20 <D / f3A <0.60
1.50 <(− f3B) / f3 <4.00
However,
D: an interval between the third A lens group and the third B lens group,
f3A: focal length of the third A lens group,
f3B: focal length of the third B lens group,
f3: focal length of the third lens group.
3.0<f3/fw<5.0
但し、
fw:広角端状態における全系の焦点距離。 The zoom lens according to claim 1, wherein the following conditional expression is satisfied.
3.0 <f3 / fw <5.0
However,
fw: focal length of the entire system in the wide-angle end state.
−3.0<(ra+rb)/(ra−rb)<−2.0
但し、
ra:前記第3Bレンズ群を構成する前記負メニスカスレンズの物体側面の曲率半径
rb:前記第3Bレンズ群を構成する前記負メニスカスレンズの像側面の曲率半径。 The third B lens group includes a positive lens arranged in order from the object side along the optical axis and a negative meniscus lens having a concave surface on the object side, and satisfies the following conditional expression: The zoom lens according to 1 or 2.
−3.0 <(ra + rb) / (ra−rb) <− 2.0
However,
ra: radius of curvature of the object side surface of the negative meniscus lens constituting the third B lens group rb: radius of curvature of the image side surface of the negative meniscus lens constituting the third B lens group.
0.65<TLt/ft<1.00
但し、
TLt:望遠端状態における全系の光学全長、
ft:望遠端状態における全系の焦点距離。 The zoom lens according to claim 1, wherein the following conditional expression is satisfied.
0.65 <TLt / ft <1.00
However,
TLt: optical total length of the entire system in the telephoto end state,
ft: focal length of the entire system in the telephoto end state.
2.0<(ft/fw)×(β2w/β2t) <5.0
但し、
ft:望遠端状態における全系の焦点距離、
fw:広角端状態における全系の焦点距離、
β2w:広角端状態における前記第2レンズ群の横倍率、
β2t:望遠端状態における前記第2レンズ群の横倍率。 The zoom lens according to claim 1, wherein the following conditional expression is satisfied.
2.0 <(ft / fw) × (β2w / β2t) <5.0
However,
ft: focal length of the entire system in the telephoto end state,
fw: focal length of the entire system in the wide-angle end state,
β2w: lateral magnification of the second lens group in the wide-angle end state,
β2t: lateral magnification of the second lens group in the telephoto end state.
νdn>30
νdp>75
但し、
νdn:前記第1レンズ群を構成する前記負レンズのd線を基準とするアッベ数、
νdp:前記第1レンズ群を構成する前記正レンズのd線を基準とするアッベ数。 The first lens group includes one negative lens and at least two positive lenses, and the negative lens and the positive lens satisfy the following conditional expression: The zoom lens according to claim 6.
νdn> 30
νdp> 75
However,
νdn: Abbe number based on the d-line of the negative lens constituting the first lens group,
νdp: Abbe number based on the d-line of the positive lens constituting the first lens group.
νdp>90
但し、
νdp:前記第1レンズ群を構成する前記正レンズのd線を基準とするアッベ数。 The zoom lens according to claim 7, wherein at least one of the positive lenses constituting the first lens group satisfies the following conditional expression.
νdp> 90
However,
νdp: Abbe number based on the d-line of the positive lens constituting the first lens group.
少なくとも前記第1レンズ群、前記第2レンズ群及び前記第3レンズ群が光軸上を移動することにより変倍を行い、
前記第3レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を持つ第3Aレンズ群と、負の屈折力を持つ第3Bレンズ群とから構成され、以下の条件式を満足するように、レンズ鏡筒内に各レンズを組み込むことを特徴とするズームレンズの製造方法。
ことを特徴とするズームレンズの製造方法。
0.20<D/f3A<0.60
1.50<(−f3B)/f3<4.00
但し、
D:前記第3Aレンズ群と前記第3Bレンズ群との間隔、
f3A:前記第3Aレンズ群の焦点距離、
f3B:前記第3Bレンズ群の焦点距離、
f3:前記第3レンズ群の焦点距離。 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, arranged in order from the object side along the optical axis; A method of manufacturing a zoom lens having a fourth lens group having refractive power,
At least the first lens group, the second lens group, and the third lens group perform zooming by moving on the optical axis,
The third lens group includes a third A lens group having a positive refractive power and a third B lens group having a negative refractive power, which are arranged in order from the object side along the optical axis. A zoom lens manufacturing method, wherein each lens is incorporated in a lens barrel so as to satisfy the above.
A method for manufacturing a zoom lens.
0.20 <D / f3A <0.60
1.50 <(− f3B) / f3 <4.00
However,
D: an interval between the third A lens group and the third B lens group,
f3A: focal length of the third A lens group,
f3B: focal length of the third B lens group,
f3: focal length of the third lens group.
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