JP2014006487A - Telephoto lens, imaging optical device, and digital device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は望遠レンズ，撮像光学装置及びデジタル機器に関するものである。例えば、被写体の映像を撮像素子（例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）型イメージセンサ，ＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）型イメージセンサ等の固体撮像素子）で取り込むレンズ交換式デジタルカメラに適したコンパクトで大口径の望遠レンズと、その望遠レンズ及び撮像素子で取り込んだ被写体の映像を電気的な信号として出力する撮像光学装置と、その撮像光学装置を搭載したデジタルカメラ等の画像入力機能付きデジタル機器と、に関するものである。 The present invention relates to a telephoto lens, an imaging optical device, and a digital device. For example, it is compact and suitable for an interchangeable lens digital camera that captures an image of a subject with an image sensor (for example, a solid-state image sensor such as a charge coupled device (CCD) image sensor or a complementary metal-oxide semiconductor (CMOS) image sensor). A telephoto lens with a large aperture, an imaging optical device that outputs an image of a subject captured by the telephoto lens and the imaging device as an electrical signal, and a digital device with an image input function such as a digital camera equipped with the imaging optical device; , About.
近年のレンズ交換式カメラではデジタルカメラが一般的になっており、さらにオートフォーカスによる静止画撮影だけではなく、動画撮影等も可能となっている。動画撮影時には音声も同時に記録されるため、カメラやレンズからの作動音を極力抑える必要がある。レンズ側の作動音として問題となるのは、フォーカスや手振れ補正のために用いられるアクチュエーターの作動音である。したがって静音化を図る必要があるが、アクチュエーターの作動音を低減するためには、フォーカスで移動するレンズ群（すなわちフォーカス群）のより一層の軽量化が撮影レンズの設計に求められる。 In recent years, digital cameras are commonly used in interchangeable lens cameras, and not only still image shooting by autofocus but also moving image shooting and the like are possible. Since sound is recorded at the same time when shooting a movie, it is necessary to minimize the operating sound from the camera and lens. The problem of operating sound on the lens side is the operating sound of an actuator used for focus and camera shake correction. Therefore, it is necessary to reduce the noise, but in order to reduce the operating noise of the actuator, the lens group that moves with the focus (that is, the focus group) needs to be lighter in the design of the photographing lens.
また、近年のミラーレス一眼カメラでは、コントラストＡＦ(autofocus)によりＡＦ動作を行うものが一般化してきている。そして、コントラスト方式でオートフォーカスを高速で連続して行うための方法として、一部のレンズ群を光軸方向に高速でウォブリングさせて、合焦状態を作り出す方法が知られている。その方法を採用する際には、フォーカスを高速で駆動させるために、移動レンズをより軽量化することが光学系に求められる。さらに、ウォブリング時には被写体の大きさの変化に注意する必要がある。フォーカスにより焦点距離（倍率）の変化が生じると、ウォブリング動作時に被写体の大きさが不連続に変化するため違和感が生じる。したがって光学系には、フォーカスによる倍率の変化が小さいことが求められる。 In recent mirrorless single-lens cameras, those that perform AF operation by contrast AF (autofocus) have become common. As a method for continuously performing autofocus at a high speed by a contrast method, there is known a method of creating a focused state by wobbling some lens groups at high speed in the optical axis direction. When employing this method, the optical system is required to make the moving lens lighter in order to drive the focus at high speed. Furthermore, it is necessary to pay attention to changes in the size of the subject during wobbling. When the focal length (magnification) changes due to the focus, the size of the subject changes discontinuously during the wobbling operation, which causes a sense of discomfort. Therefore, the optical system is required to have a small change in magnification due to focusing.
交換レンズ用の大口径望遠レンズとしては、正パワーの第１群をフォーカシング時固定とし、３枚のレンズから成る負パワーの第２群を無限遠から近接へのフォーカシング時に物体側から像側に移動させることにより合焦を行うインナーフォーカス構成を有するものが、特許文献１で提案されている。また、正パワーの第１群をフォーカシング時固定とし、２枚のレンズから成る負パワーの第２群を無限遠から近接へのフォーカシング時に物体側から像側に移動させることにより合焦を行うインナーフォーカス構成を有するものが、特許文献２で提案されている。
As a large-aperture telephoto lens for an interchangeable lens, the first group of positive power is fixed during focusing, and the second group of negative power consisting of three lenses is moved from the object side to the image side during focusing from infinity to proximity.
大口径の望遠レンズは、スポーツ等の撮影にも多く用いられることから、フォーカスの合焦スピードをより早くするという要求に応えるため、特許文献１，２で提案されているようなインナーフォーカスの構成が適している。しかし、いずれのタイプもフォーカス群の重量が重く、高速でオートフォーカスさせるためには機構設計にかなりの負荷が必要な構成となっている。また、近年の動画対応を行うという点では、ウォブリング駆動が困難な構成となっている。
Since a large aperture telephoto lens is often used for sports photography, the inner focus configuration proposed in
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであって、その目的は、大口径であってフォーカス群が軽量化された小型で高性能な望遠レンズ，それを備えた撮像光学装置及びデジタル機器を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a small, high-performance telephoto lens having a large aperture and a reduced focus group, an imaging optical apparatus including the same, and a digital To provide equipment.
上記目的を達成するために、第１の発明の望遠レンズは、物体側から順に、正パワーを有する第１群と、負パワーを有する第２群と、正パワーを有する第３群と、正又は負パワーを有する第４群と、から成り、無限遠から近距離へのフォーカシングにおいて、前記第１群が位置固定であり、前記第２群が移動し、前記第３群が物体側へ移動し、前記第４群が位置固定である望遠レンズであって、前記第２群が単レンズで構成され、前記第３群が単レンズ又は負レンズと正レンズとから成る接合レンズで構成され、以下の条件式（１）を満足することを特徴とする。
−２＜ｆ２／ｆ３＜−１．１５ …（１）
ただし、
ｆ２：第２群の焦点距離、
ｆ３：第３群の焦点距離、
である。
In order to achieve the above object, the telephoto lens of the first invention comprises, in order from the object side, a first group having positive power, a second group having negative power, a third group having positive power, and a positive group. Or in the focusing from infinity to short distance, the first group is fixed in position, the second group moves, and the third group moves to the object side. The fourth group is a telephoto lens whose position is fixed, the second group is composed of a single lens, and the third group is composed of a single lens or a cemented lens composed of a negative lens and a positive lens, The following conditional expression (1) is satisfied.
-2 <f2 / f3 <-1.15 (1)
However,
f2: focal length of the second group,
f3: focal length of the third group,
It is.
第２の発明の望遠レンズは、上記第１の発明において、以下の条件式（２）を満足することを特徴とする。
６＜｜ｍ３／ｍ２｜＜２２ …（２）
ただし、
ｍ２：第２群の無限遠から最近接距離までのフォーカシング時の移動量、
ｍ３：第３群の無限遠から最近接距離までのフォーカシング時の移動量、
である。
The telephoto lens of the second invention is characterized in that, in the first invention, the following conditional expression (2) is satisfied.
6 <| m3 / m2 | <22 (2)
However,
m2: Amount of movement during focusing from the infinity of the second group to the closest distance,
m3: Amount of movement during focusing from the infinity of the third group to the closest distance,
It is.
第３の発明の望遠レンズは、上記第１又は第２の発明において、以下の条件式（３）を満足することを特徴とする。
０．３＜ｆ３／ｆＬ＜０．８ …（３）
ただし、
ｆ３：第３群の焦点距離、
ｆＬ：全系の無限遠フォーカシング時の焦点距離、
である。
A telephoto lens according to a third aspect of the invention is characterized in that, in the first or second aspect of the invention, the following conditional expression (3) is satisfied.
0.3 <f3 / fL <0.8 (3)
However,
f3: focal length of the third group,
fL: focal length at infinity focusing of the entire system,
It is.
第４の発明の望遠レンズは、上記第１〜第３のいずれか１つの発明において、以下の条件式（４）を満足することを特徴とする。
−０．９＜ｆ２／ｆＬ＜−０．５ …（４）
ただし、
ｆ２：第２群の焦点距離、
ｆＬ：全系の無限遠フォーカシング時の焦点距離、
である。
A telephoto lens of a fourth invention is characterized in that, in any one of the first to third inventions, the following conditional expression (4) is satisfied.
−0.9 <f2 / fL <−0.5 (4)
However,
f2: focal length of the second group,
fL: focal length at infinity focusing of the entire system,
It is.
第５の発明の望遠レンズは、上記第１〜第４のいずれか１つの発明において、前記第２群を構成する単レンズが、以下の条件式（５）を満足することを特徴とする。
０．１２＜（ＣＲ１−ＣＲ２）／（ＣＲ１＋ＣＲ２）＜０．２２ …（５）
ただし、
ＣＲ１：第２群の物体側面の曲率半径、
ＣＲ２：第２群の像面側面の曲率半径、
である。
A telephoto lens according to a fifth invention is characterized in that, in any one of the first to fourth inventions, a single lens constituting the second group satisfies the following conditional expression (5).
0.12 <(CR1-CR2) / (CR1 + CR2) <0.22 (5)
However,
CR1: radius of curvature of object side surface of second group,
CR2: radius of curvature of image side surface of second group
It is.
第６の発明の望遠レンズは、上記第１〜第５のいずれか１つの発明において、前記第２群を構成する単レンズが、以下の条件式（６）を満足することを特徴とする。
２３．０＜νｄ＿２＜３５．０ …（６）
ただし、
νｄ＿２：第２群を構成する単レンズのアッベ数、
である。
A telephoto lens according to a sixth invention is characterized in that, in any one of the first to fifth inventions, a single lens constituting the second group satisfies the following conditional expression (6).
23.0 <νd_2 <35.0 (6)
However,
νd_2: Abbe number of single lenses constituting the second group,
It is.
第７の発明の望遠レンズは、上記第１〜第６のいずれか１つの発明において、以下の条件式（７）及び（８）を満足することを特徴とする。
０．５５＜ｆ１／ｆＬ＜０．８ …（７）
１．８＜ｆＬ／（２×Ｆｎ×ｈ２ｆ）＜２．３ …（８）
ただし、
ｆ１：第１群の焦点距離、
ｆＬ：全系の無限遠フォーカシング時の焦点距離、
Ｆｎ：無限遠フォーカシング時のＦナンバー、
ｈ２ｆ：第２群の物体側面での軸上光束の光軸からの高さ、
である。
A telephoto lens according to a seventh invention is characterized in that, in any one of the first to sixth inventions, the following conditional expressions (7) and (8) are satisfied.
0.55 <f1 / fL <0.8 (7)
1.8 <fL / (2 × Fn × h2f) <2.3 (8)
However,
f1: focal length of the first group,
fL: focal length at infinity focusing of the entire system,
Fn: F number at infinity focusing,
h2f: the height from the optical axis of the axial light beam on the object side surface of the second group,
It is.
第８の発明の望遠レンズは、上記第１〜第７のいずれか１つの発明において、前記第４群が、物体側から順に、負パワーを有する前群と、正パワーを有する後群と、から構成され、前記前群を光軸に対して垂直に移動させることにより手振れ補正を行い、以下の条件式（９）を満足することを特徴とする。
−０．８＜ｆ４ａ／ｆ４ｂ＜−０．５５ …（９）
ただし、
ｆ４ａ：前群の焦点距離、
ｆ４ｂ：後群の焦点距離、
である。
A telephoto lens according to an eighth invention is the telephoto lens according to any one of the first to seventh inventions, wherein the fourth group includes, in order from the object side, a front group having negative power, a rear group having positive power, The camera shake correction is performed by moving the front group perpendicularly to the optical axis, and the following conditional expression (9) is satisfied.
−0.8 <f4a / f4b <−0.55 (9)
However,
f4a: focal length of the front group,
f4b: focal length of rear group,
It is.
第９の発明の望遠レンズは、上記第８の発明において、前記前群が、物体側から順に、正レンズと負レンズと負レンズとの３枚のレンズで構成され、以下の条件式（１０）を満足することを特徴とする。
１．５＜Ｎｄａｖｅ＜１．６２ …（１０）
ただし、
Ｎｄａｖｅ：前群を構成する全てのレンズのｄ線に対する屈折率の平均値、
である。
A telephoto lens according to a ninth invention is the telephoto lens according to the eighth invention, wherein the front group is composed of three lenses, a positive lens, a negative lens, and a negative lens, in order from the object side. ) Is satisfied.
1.5 <Ndave <1.62 (10)
However,
Ndave: the average value of the refractive index with respect to the d-line of all the lenses constituting the front group,
It is.
第１０の発明の望遠レンズは、上記第１〜第９のいずれか１つの発明において、無限遠から近距離へのフォーカシングにおいて、前記第２群が像側へ移動することを特徴とする。 A telephoto lens according to a tenth aspect of the invention is characterized in that, in any one of the first to ninth aspects, the second group moves toward the image side during focusing from infinity to a short distance.
第１１の発明の望遠レンズは、上記第１〜第９のいずれか１つの発明において、無限遠から近距離へのフォーカシングにおいて、前記第２群が物体側へ移動することを特徴とする。 According to an eleventh aspect of the present invention, in the telephoto lens according to any one of the first to ninth aspects, the second group moves toward the object side during focusing from infinity to a short distance.
第１２の発明の撮像光学装置は、上記第１〜第１１のいずれか１つの発明に係る望遠レンズと、受光面上に形成された光学像を電気的な信号に変換する撮像素子と、を備え、前記撮像素子の受光面上に被写体の光学像が形成されるように前記望遠レンズが設けられていることを特徴とする。 An imaging optical device according to a twelfth aspect includes a telephoto lens according to any one of the first to eleventh aspects, and an imaging element that converts an optical image formed on the light receiving surface into an electrical signal. And the telephoto lens is provided so that an optical image of a subject is formed on the light receiving surface of the image sensor.
第１３の発明のデジタル機器は、上記第１２の発明に係る撮像光学装置を備えることにより、被写体の静止画撮影，動画撮影のうちの少なくとも一方の機能が付加されたことを特徴とする。 According to a thirteenth aspect of the present invention, a digital apparatus includes the imaging optical device according to the twelfth aspect of the present invention, to which at least one function of still image shooting and moving image shooting of a subject is added.
本発明によれば、フォーカス群を軽量化するための条件が適切に設定された構成になっているため、大口径であってフォーカス群が軽量化されているにもかかわらず、小型で高性能な望遠レンズ及び撮像光学装置を実現することができる。その大口径でコンパクトな望遠レンズ又は撮像光学装置をデジタル機器（例えばデジタルカメラ）に用いることによって、デジタル機器に対して高性能の画像入力機能をコンパクトに付加することが可能となる。例えば、フォーカス群の軽量化により、フォーカスに用いられるアクチュエーターの作動音を低減して静音化を達成することができる。 According to the present invention, since the condition for reducing the weight of the focus group is appropriately set, the small size and high performance are achieved despite the large aperture and the weight of the focus group being reduced. A telephoto lens and an imaging optical device can be realized. By using the large-diameter and compact telephoto lens or the imaging optical device for a digital device (for example, a digital camera), a high-performance image input function can be added to the digital device in a compact manner. For example, by reducing the weight of the focus group, it is possible to reduce the operation sound of the actuator used for focusing and achieve noise reduction.
以下、本発明に係る望遠レンズ，撮像光学装置及びデジタル機器を説明する。本発明に係る望遠レンズは、物体側から順に、正パワーを有する第１群と、負パワーを有する第２群と、正パワーを有する第３群と、正又は負パワーを有する第４群と、から成り（パワー：焦点距離の逆数で定義される量）、無限遠から近距離へのフォーカシングにおいて、前記第１群が位置固定であり、前記第２群が移動し、前記第３群が物体側へ移動し、前記第４群が位置固定である望遠レンズであって、前記第２群が単レンズで構成され、前記第３群が単レンズ又は負レンズと正レンズとから成る接合レンズで構成されている。そして、以下の条件式（１）を満足することを特徴としている。
−２＜ｆ２／ｆ３＜−１．１５ …（１）
ただし、
ｆ２：第２群の焦点距離、
ｆ３：第３群の焦点距離、
である。
Hereinafter, a telephoto lens, an imaging optical device, and a digital apparatus according to the present invention will be described. The telephoto lens according to the present invention includes, in order from the object side, a first group having positive power, a second group having negative power, a third group having positive power, and a fourth group having positive or negative power. (Power: an amount defined by the reciprocal of the focal length), and in focusing from infinity to short distance, the first group is fixed, the second group moves, and the third group is an object. A telephoto lens in which the fourth group is fixed in position, the second group is a single lens, and the third group is a single lens or a cemented lens composed of a negative lens and a positive lens. It is configured. The following conditional expression (1) is satisfied.
-2 <f2 / f3 <-1.15 (1)
However,
f2: focal length of the second group,
f3: focal length of the third group,
It is.
フォーカス群の軽量化により高速のフォーカシングを達成するために、本発明に係る望遠レンズでは、フォーカス群である第２群及び第３群のうち、第２群を単レンズで構成し、第３群を単レンズ、又は負レンズと正レンズとの２枚から成る接合レンズで構成している。低枚数化により発生する収差としては主に球面収差が挙げられ、単独のフォーカス群ではフォーカスによる収差変動の補正が困難となる。そこで本発明に係る望遠レンズでは、主に第３群でフォーカシングを行い、そのフォーカシング時に生じる球面収差変動を、第２群が補正するように移動する構成としている。つまり、第３群は比較的強い正のパワーを持つため、単独でフォーカス群が物体側に移動した際は球面収差がオーバー側に倒れる傾向となるが、第２群が同時に移動することにより、球面収差を良好なレベルに補正することを可能としている。 In order to achieve high-speed focusing by reducing the weight of the focus group, in the telephoto lens according to the present invention, of the second group and the third group as the focus group, the second group is constituted by a single lens, and the third group Is composed of a single lens or a cemented lens composed of two lenses, a negative lens and a positive lens. Spherical aberration is mainly cited as an aberration caused by the reduction in the number of sheets, and correction of aberration fluctuation due to focus becomes difficult in a single focus group. In view of this, the telephoto lens according to the present invention is configured such that focusing is mainly performed in the third group, and movement is performed so that the second group corrects spherical aberration fluctuations that occur during the focusing. In other words, since the third group has a relatively strong positive power, when the focus group alone moves to the object side, the spherical aberration tends to fall to the over side, but the second group moves simultaneously, It is possible to correct the spherical aberration to a good level.
前記条件式（１）を満たすことにより、良好なフォーカス性能を達成することができる。条件式（１）の上限を越えると、第２群のパワーが強くなりすぎて、第２群で発生する色収差を補正することが困難になる。また、結果として曲率が強くなるため、レンズ重量が増加し、フォーカス群の軽量化によりフォーカシングの高速化を達成することが困難になる。条件式（１）の下限を越えると、第３群のパワーが強くなりすぎるため、第２群で球面収差の補正を行うことが困難になる。 Satisfactory focusing performance can be achieved by satisfying conditional expression (1). If the upper limit of conditional expression (1) is exceeded, the power of the second group becomes too strong, and it becomes difficult to correct chromatic aberration occurring in the second group. Further, as a result, the curvature becomes strong, the lens weight increases, and it becomes difficult to achieve high-speed focusing by reducing the weight of the focus group. If the lower limit of conditional expression (1) is exceeded, the power of the third group becomes too strong, and it becomes difficult to correct spherical aberration in the second group.
上記特徴的構成によると、フォーカス群を軽量化するための条件が適切に設定された構成になっているため、大口径であってフォーカス群が軽量化されているにもかかわらず、小型で高性能な望遠レンズ及び撮像光学装置を実現することができる。その大口径でコンパクトな望遠レンズ又は撮像光学装置をデジタルカメラ等のデジタル機器に用いれば、デジタル機器に対して高性能の画像入力機能を軽量・コンパクトに付加することが可能となり、デジタル機器のコンパクト化，低コスト化，高性能化，高機能化等に寄与することができる。例えば、フォーカス群の軽量化により、フォーカスに用いられるアクチュエーターの作動音を低減して静音化を達成することができる。また、本発明に係る望遠レンズは、ミラーレスタイプのレンズ交換式デジタルカメラ用の交換レンズとして好適であるため、持ち運びに便利な軽量・小型の交換レンズを実現することができる。こういった効果をバランス良く得るとともに、更に高い光学性能，小型化等を達成するための条件等を以下に説明する。 According to the above characteristic configuration, since the conditions for reducing the weight of the focus group are appropriately set, the small size and the high diameter are achieved despite the large aperture and the weight of the focus group being reduced. A high-performance telephoto lens and imaging optical device can be realized. If the telephoto lens or imaging optical device with its large aperture and compact size is used in digital devices such as digital cameras, it will be possible to add high-performance image input functions to digital devices in a lightweight and compact manner. It can contribute to the realization, cost reduction, high performance and high functionality. For example, by reducing the weight of the focus group, it is possible to reduce the operation sound of the actuator used for focusing and achieve noise reduction. In addition, since the telephoto lens according to the present invention is suitable as an interchangeable lens for a mirrorless type interchangeable lens digital camera, it is possible to realize a lightweight and compact interchangeable lens that is convenient to carry. The conditions for achieving such effects in a well-balanced manner and achieving higher optical performance, downsizing, etc. will be described below.
以下の条件式（２）を満足することが望ましい。
６＜｜ｍ３／ｍ２｜＜２２ …（２）
ただし、
ｍ２：第２群の無限遠から最近接距離までのフォーカシング時の移動量、
ｍ３：第３群の無限遠から最近接距離までのフォーカシング時の移動量、
である。
It is desirable to satisfy the following conditional expression (2).
6 <| m3 / m2 | <22 (2)
However,
m2: Amount of movement during focusing from the infinity of the second group to the closest distance,
m3: Amount of movement during focusing from the infinity of the third group to the closest distance,
It is.
条件式（２）は、第２群と第３群との移動比率に関する好ましい条件範囲を規定している。この条件式（２）の上限を越えると、第２群の移動量が小さくなり、その際に球面収差の補正効果を出すためには第２群のパワーを強くする必要が生じる。パワーが強くなるとフォーカス移動時の球面収差変動の感度が強くなりすぎて、フォーカス移動時の間隔精度を保証することが困難になるので望ましくない。条件式（２）の下限を越えると、第２群の移動量が増加し、全体としてフォーカス群を移動させるための空間をより多く確保する必要が生じるため、第１群の正のパワーがより強くなり、第１群で発生する球面収差と縦色収差の補正が困難になるため望ましくない。 Conditional expression (2) defines a preferable condition range regarding the movement ratio between the second group and the third group. If the upper limit of conditional expression (2) is exceeded, the amount of movement of the second group becomes small, and in this case, it is necessary to increase the power of the second group in order to obtain a spherical aberration correction effect. When the power is increased, the sensitivity of the spherical aberration fluctuation at the time of moving the focus becomes too strong, and it becomes difficult to guarantee the interval accuracy at the time of moving the focus. When the lower limit of conditional expression (2) is exceeded, the amount of movement of the second group increases, and it becomes necessary to secure more space for moving the focus group as a whole. This is not desirable because it becomes stronger and it becomes difficult to correct spherical aberration and longitudinal chromatic aberration occurring in the first group.
以下の条件式（３）を満足することが望ましい。
０．３＜ｆ３／ｆＬ＜０．８ …（３）
ただし、
ｆ３：第３群の焦点距離、
ｆＬ：全系の無限遠フォーカシング時の焦点距離、
である。
It is desirable to satisfy the following conditional expression (3).
0.3 <f3 / fL <0.8 (3)
However,
f3: focal length of the third group,
fL: focal length at infinity focusing of the entire system,
It is.
条件式（３）は、第３群の正のパワーに関する好ましい条件範囲を規定している。第３群は、主にフォーカスを行う作用をもっている。条件式（３）の上限を越えると、第３群の正のパワーが弱くなりすぎて、第３群の移動量が大きくなるため、フォーカスに必要となる間隔をより多く確保する必要が生じる。このため、第１群のパワーが強くなり、第１群で発生する球面収差と縦色収差の補正が困難になるため望ましくない。逆に、条件式（３）の下限を越えると、第３群のパワーが強くなりすぎるため、第２群で発生する球面収差が大きくなりすぎて補正することが困難になってしまう。 Conditional expression (3) defines a preferable condition range regarding the positive power of the third lens group. The third group mainly has an effect of focusing. If the upper limit of conditional expression (3) is exceeded, the positive power of the third group becomes too weak and the amount of movement of the third group becomes large, so that it is necessary to secure more intervals necessary for focusing. For this reason, the power of the first group becomes strong, and correction of spherical aberration and longitudinal chromatic aberration occurring in the first group becomes difficult, which is not desirable. On the contrary, if the lower limit of conditional expression (3) is exceeded, the power of the third group becomes too strong, so that the spherical aberration generated in the second group becomes too large to be corrected.
以下の条件式（４）を満足することが望ましい。
−０．９＜ｆ２／ｆＬ＜−０．５ …（４）
ただし、
ｆ２：第２群の焦点距離、
ｆＬ：全系の無限遠フォーカシング時の焦点距離、
である。
It is desirable to satisfy the following conditional expression (4).
−0.9 <f2 / fL <−0.5 (4)
However,
f2: focal length of the second group,
fL: focal length at infinity focusing of the entire system,
It is.
条件式（４）は、第２群の負のパワーに関する好ましい条件範囲を規定している。第２群には、主なフォーカスを行う第３群に対してその発生する収差を補正する作用を持たせている。条件式（４）の上限を越えると、第２群の負のパワーが強くなりすぎて、第２群で発生する色収差を補正することが困難になる。逆に、条件式（４）の下限を越えると、第２群のパワーが弱くなりすぎるため、第３群で発生する球面収差を補正することができなくなってしまう。 Conditional expression (4) defines a preferable condition range regarding the negative power of the second group. The second group has an action of correcting the generated aberration with respect to the third group that performs main focusing. If the upper limit of conditional expression (4) is exceeded, the negative power of the second group becomes too strong, making it difficult to correct chromatic aberration occurring in the second group. On the other hand, if the lower limit of conditional expression (4) is exceeded, the power of the second group becomes too weak, and it becomes impossible to correct spherical aberration occurring in the third group.
前記第２群を構成する単レンズは、以下の条件式（５）を満足することが望ましい。
０．１２＜（ＣＲ１−ＣＲ２）／（ＣＲ１＋ＣＲ２）＜０．２２ …（５）
ただし、
ＣＲ１：第２群の物体側面の曲率半径、
ＣＲ２：第２群の像面側面の曲率半径、
である。
It is desirable that the single lens constituting the second group satisfies the following conditional expression (5).
0.12 <(CR1-CR2) / (CR1 + CR2) <0.22 (5)
However,
CR1: radius of curvature of object side surface of second group,
CR2: radius of curvature of the image side surface of the second group,
It is.
第２群を単レンズで構成することにより、フォーカス群の軽量化を実現することができる。その単レンズが条件式（５）を満たすように像側に凹の曲率半径を小さくすれば、非点収差の発生を抑えることができる。条件式（５）の上限を越えると、凹の曲率半径が小さくなり、像側の凹の面で発生する球面収差が大きくなりすぎて、フォーカシング時の性能変動が大きくなるため望ましくない。条件式（５）の下限を越えると、物体側の曲率半径が小さくなり像側との曲率半径の差が少なくなるため、球面収差の補正効果が弱くなる。その結果、近接時の球面収差の発生が大きくなるため望ましくない。 By configuring the second group with a single lens, it is possible to reduce the weight of the focus group. Astigmatism can be suppressed by reducing the concave radius of curvature on the image side so that the single lens satisfies the conditional expression (5). Exceeding the upper limit of conditional expression (5) is not desirable because the radius of curvature of the concave becomes small, the spherical aberration generated on the concave surface on the image side becomes too large, and performance fluctuations during focusing become large. When the lower limit of conditional expression (5) is exceeded, the radius of curvature on the object side becomes smaller and the difference in radius of curvature with the image side becomes smaller, so the effect of correcting spherical aberration becomes weaker. As a result, the generation of spherical aberration at the time of proximity increases, which is not desirable.
前記第２群を構成する単レンズは、以下の条件式（６）を満足することが望ましい。
２３．０＜νｄ＿２＜３５．０ …（６）
ただし、
νｄ＿２：第２群を構成する単レンズのアッベ数、
である。
The single lens constituting the second group preferably satisfies the following conditional expression (6).
23.0 <νd_2 <35.0 (6)
However,
νd_2: Abbe number of single lenses constituting the second group,
It is.
条件式（６）の下限を越えると、ガラス材料の屈折率が高くなるため、第２群のパワーが強くなることにより、フォーカス移動時の球面収差変動の感度が強くなりすぎてしまう。その結果、フォーカス移動時の間隔精度を補償することが困難になる。条件式（６）の上限を越えると、第３群のフォーカス移動に伴って生じる軸上色収差を補正することが困難になってしまう。 If the lower limit of conditional expression (6) is exceeded, the refractive index of the glass material becomes high, and the power of the second group becomes strong, so that the sensitivity of spherical aberration fluctuations during focus movement becomes too strong. As a result, it becomes difficult to compensate for the interval accuracy during focus movement. If the upper limit of conditional expression (6) is exceeded, it will be difficult to correct axial chromatic aberration that occurs as the third group moves in focus.
以下の条件式（７）及び（８）を満足することが望ましい。
０．５５＜ｆ１／ｆＬ＜０．８ …（７）
１．８＜ｆＬ／（２×Ｆｎ×ｈ２ｆ）＜２．３ …（８）
ただし、
ｆ１：第１群の焦点距離、
ｆＬ：全系の無限遠フォーカシング時の焦点距離、
Ｆｎ：無限遠フォーカシング時のＦナンバー、
ｈ２ｆ：第２群の物体側面での軸上光束の光軸からの高さ、
である。
It is desirable to satisfy the following conditional expressions (7) and (8).
0.55 <f1 / fL <0.8 (7)
1.8 <fL / (2 × Fn × h2f) <2.3 (8)
However,
f1: focal length of the first group,
fL: focal length at infinity focusing of the entire system,
Fn: F number at infinity focusing,
h2f: the height from the optical axis of the axial light beam on the object side surface of the second group,
It is.
フォーカス群の重量を低減するためには、レンズ枚数を低減することと、レンズの体積を低減することが重要になる。レンズの体積を低減する上で特に重要となるのは、外径サイズの低減である。外径サイズの低減を図るためには、フォーカス群に入射する光線高さをなるべく低くする必要がある。光線高さを低くするためには、フォーカス群より物体側の正の群のパワーを強くすることと、間隔を十分に確保することが必要である。 In order to reduce the weight of the focus group, it is important to reduce the number of lenses and the volume of the lens. Particularly important in reducing the volume of the lens is the reduction of the outer diameter size. In order to reduce the outer diameter size, it is necessary to make the height of the light beam incident on the focus group as low as possible. In order to reduce the height of the light beam, it is necessary to increase the power of the positive group on the object side relative to the focus group and to ensure a sufficient interval.
条件式（７）の上限を越えると、第１群の焦点距離が長くなりすぎてフォーカス群に入射する光線高さを抑えることが困難となり、結果として、フォーカス群の重量が増加するため望ましくない。逆に、条件式（７）の下限を越えると、第１群の焦点距離が短くなりすぎて、第１群で発生する球面収差と色収差を補正することが困難になる。 If the upper limit of conditional expression (7) is exceeded, the focal length of the first group becomes too long, and it becomes difficult to suppress the height of the light incident on the focus group, and as a result, the weight of the focus group increases, which is not desirable. . Conversely, when the lower limit of conditional expression (7) is exceeded, the focal length of the first group becomes too short, making it difficult to correct spherical aberration and chromatic aberration that occur in the first group.
条件式（８）の上限を越えると、第１群のパワーが強くなりすぎて第１群内で発生する像面湾曲の補正が困難となる。条件式（８）の下限を越えると、光線高さを抑えることが困難となるため、フォーカス群の重量が増加し望ましくない。 If the upper limit of conditional expression (8) is exceeded, the power of the first lens group becomes too strong, and it becomes difficult to correct field curvature that occurs in the first lens group. If the lower limit of conditional expression (8) is exceeded, it is difficult to suppress the height of the light beam, which is undesirable because the weight of the focus group increases.
前記第４群は、物体側から順に、負パワーを有する前群と、正パワーを有する後群と、から構成され、前記前群を光軸に対して垂直に移動させることにより手振れ補正を行い、以下の条件式（９）を満足することが望ましい。
−０．８＜ｆ４ａ／ｆ４ｂ＜−０．５５ …（９）
ただし、
ｆ４ａ：前群の焦点距離、
ｆ４ｂ：後群の焦点距離、
である。
The fourth group includes, in order from the object side, a front group having negative power and a rear group having positive power, and performs camera shake correction by moving the front group perpendicular to the optical axis. It is desirable that the following conditional expression (9) is satisfied.
−0.8 <f4a / f4b <−0.55 (9)
However,
f4a: focal length of the front group,
f4b: focal length of rear group,
It is.
手振れ補正を行うレンズ群（手振れ補正群）に要求される必要条件として、光学的には光軸に対して垂直方向に変動させた際に結像性能の劣化が少ないこと、鏡胴構成上は移動量が少なく軽量であること、が挙げられる。手振れ補正群を軽量化するためには、レンズ枚数を少なくすることと、レンズ外径を抑えることが必要である。また、レンズ材料としては比重の軽いレンズを選定する必要がある。物体側から順に、負の前群，正の後群で第４群を構成し、負の前群を手振れ補正群とすれば、上記のような条件を満たすことが可能である。 As a necessary condition for a lens group that performs camera shake correction (camera shake correction group), optically there is little deterioration in imaging performance when it is moved in a direction perpendicular to the optical axis. The amount of movement is small and light. In order to reduce the weight of the camera shake correction group, it is necessary to reduce the number of lenses and to suppress the lens outer diameter. Further, it is necessary to select a lens having a low specific gravity as the lens material. If the fourth group is composed of a negative front group and a positive rear group in order from the object side, and the negative front group is a camera shake correction group, the above-described conditions can be satisfied.
条件式（９）は、第４群を構成するサブ群（すなわち、前群，後群）のパワーに関する好ましい条件範囲を規定している。条件式（９）の上限を越えると、前群のパワーが強くなりすぎて手振れ補正時の性能劣化が大きくなるため望ましくない。条件式（９）の下限を越えると、後群のパワーが強くなりすぎて後群中で発生するコマ収差が強くなり、その補正が困難になる。 Conditional expression (9) prescribes a preferable condition range regarding the power of the subgroups (that is, the front group and the rear group) constituting the fourth group. Exceeding the upper limit of conditional expression (9) is not desirable because the power of the front group becomes too strong and performance degradation during camera shake correction increases. When the lower limit of conditional expression (9) is exceeded, the power of the rear group becomes too strong, and the coma generated in the rear group becomes strong, making it difficult to correct it.
前記前群は、物体側から順に、正レンズと負レンズと負レンズとの３枚のレンズで構成され、以下の条件式（１０）を満足することが望ましい。
１．５＜Ｎｄａｖｅ＜１．６２ …（１０）
ただし、
Ｎｄａｖｅ：前群を構成する全てのレンズのｄ線に対する屈折率の平均値、
である。
The front group is composed of three lenses of a positive lens, a negative lens, and a negative lens in order from the object side, and it is preferable that the following conditional expression (10) is satisfied.
1.5 <Ndave <1.62 (10)
However,
Ndave: the average value of the refractive index with respect to the d-line of all the lenses constituting the front group,
It is.
軽量化のためにはレンズ１枚で手振れ補正群を構成することが望ましいが、テレ側での画角が９度程度の望遠系では、同一の手振れ時に発生する角度変化に対してより像面側の変動が大きいため、手振れ補正群も大きく移動させて補正する必要がある。その際レンズ１枚では色収差やコマの補正が不十分となる。上記のように物体側から正レンズ、負レンズ、負レンズの３枚で手振れ補正群を構成すれば、手振れ補正時も色収差の変動とコマ収差の変動を良好に抑えることが可能となる。その際、屈折率の高い硝材を使用しないことが望ましい。屈折率の高い硝材は、その材料にランタンやタンタル等の比重の重い材料が用いられていることが多く、軽量化を図る上で望ましくない。 In order to reduce the weight, it is desirable to form a camera shake correction group with one lens. However, in a telephoto system with a telescopic angle of view of about 9 degrees, the image plane is more resistant to changes in angle caused by the same camera shake. Since the fluctuation on the side is large, it is necessary to correct the camera shake correction group by moving it greatly. At that time, correction of chromatic aberration and coma is insufficient with one lens. As described above, if a camera shake correction group is configured with three lenses of a positive lens, a negative lens, and a negative lens from the object side, it is possible to satisfactorily suppress chromatic aberration fluctuations and coma aberration fluctuations even during camera shake correction. At this time, it is desirable not to use a glass material having a high refractive index. A glass material with a high refractive index is often made of a material having a high specific gravity such as lanthanum or tantalum, which is not desirable for reducing the weight.
条件式（１０）は、前群を構成するレンズの平均屈折率に関する好ましい条件範囲を規定している。この条件式（１０）を満たすことにより、軽量で手振れ補正時の性能劣化の少ない光学系を提供することが可能となる。条件式（１０）の上限を越えると、屈折率が高くなるため重量が増大し、３枚のレンズで構成することが困難になるため収差補正が困難となる。条件式（１０）の下限を越えると、特に正レンズは色収差の補正のため分散の小さいレンズを用いる必要があるが、分散の大きいレンズしか選択できなくなり色収差の補正が十分ではなくなる。 Conditional expression (10) defines a preferable condition range regarding the average refractive index of the lenses constituting the front group. By satisfying this conditional expression (10), it is possible to provide an optical system that is lightweight and has little performance deterioration during camera shake correction. If the upper limit of conditional expression (10) is exceeded, the refractive index will increase and the weight will increase, making it difficult to configure with three lenses, making it difficult to correct aberrations. If the lower limit of conditional expression (10) is exceeded, it is necessary to use a lens with small dispersion particularly for correcting positive chromatic aberration, but only a lens with large dispersion can be selected, and correction of chromatic aberration is not sufficient.
本発明に係る望遠レンズは、画像入力機能付きデジタル機器（例えば、デジタルカメラ）用の撮像レンズとしての使用に適しており、これを撮像素子等と組み合わせることにより、被写体の映像を光学的に取り込んで電気的な信号として出力する撮像光学装置を構成することができる。撮像光学装置は、被写体の静止画撮影や動画撮影に用いられるカメラの主たる構成要素を成す光学装置であり、例えば、物体（すなわち被写体）側から順に、物体の光学像を形成する望遠レンズと、その望遠レンズにより形成された光学像を電気的な信号に変換する撮像素子と、を備えることにより構成される。そして、撮像素子の受光面（すなわち撮像面）上に被写体の光学像が形成されるように、前述した特徴的構成を有する望遠レンズが配置されることにより、小型・低コストで高い性能を有する撮像光学装置やそれを備えたデジタル機器を実現することができる。 The telephoto lens according to the present invention is suitable for use as an imaging lens for a digital device with an image input function (for example, a digital camera). By combining this with an imaging device or the like, an image of a subject is optically captured. Thus, an imaging optical device that outputs an electrical signal can be configured. The imaging optical device is an optical device that constitutes the main component of a camera used for still image shooting and moving image shooting of a subject, for example, a telephoto lens that forms an optical image of an object in order from the object (i.e., subject) side, And an image pickup device that converts an optical image formed by the telephoto lens into an electrical signal. The telephoto lens having the above-described characteristic configuration is arranged so that the optical image of the subject is formed on the light receiving surface (that is, the imaging surface) of the imaging element, thereby achieving high performance at a small size and low cost. An imaging optical device and a digital device including the imaging optical device can be realized.
画像入力機能付きデジタル機器の例としては、デジタルカメラ，ビデオカメラ，監視カメラ，車載カメラ，テレビ電話用カメラ等のカメラが挙げられる。また、パーソナルコンピュータ，携帯用デジタル機器（例えば、携帯電話，スマートフォン，モバイルコンピュータ等），これらの周辺機器（スキャナー，プリンター等），その他のデジタル機器等に内蔵又は外付けによりカメラ機能が搭載されたものが挙げられる。これらの例から分かるように、撮像光学装置を用いることによりカメラを構成することができるだけでなく、各種機器に撮像光学装置を搭載することによりカメラ機能を付加することが可能である。例えば、カメラ付き携帯電話等の画像入力機能付きデジタル機器を構成することが可能である。 Examples of digital devices with an image input function include cameras such as digital cameras, video cameras, surveillance cameras, in-vehicle cameras, and videophone cameras. In addition, camera functions are incorporated in or externally installed in personal computers, portable digital devices (eg, mobile phones, smartphones, mobile computers, etc.), peripheral devices (scanners, printers, etc.), and other digital devices. Things. As can be seen from these examples, it is possible not only to configure a camera by using an imaging optical device, but also to add a camera function by mounting the imaging optical device on various devices. For example, a digital device with an image input function such as a mobile phone with a camera can be configured.
図４９に、画像入力機能付きデジタル機器の一例として、デジタル機器ＤＵの概略構成例を模式的断面で示す。図４９に示すデジタル機器ＤＵに搭載されている撮像光学装置ＬＵは、物体（すなわち被写体）側から順に、物体の光学像（像面）ＩＭを形成する望遠レンズＬＮ（ＡＸ：光軸）と、平行平面板ＰＴ（撮像素子ＳＲのカバーガラス；必要に応じて配置される光学的ローパスフィルター，赤外カットフィルター等の光学フィルター等に相当する。）と、望遠レンズＬＮにより受光面（撮像面）ＳＳ上に形成された光学像ＩＭを電気的な信号に変換する撮像素子ＳＲと、を備えている。この撮像光学装置ＬＵで画像入力機能付きデジタル機器ＤＵを構成する場合、通常そのボディ内部に撮像光学装置ＬＵを配置することになるが、カメラ機能を実現する際には必要に応じた形態を採用することが可能である。例えば、ユニット化した撮像光学装置ＬＵをデジタル機器ＤＵの本体に対して着脱自在又は回動自在に構成することが可能である。 FIG. 49 is a schematic cross-sectional view showing a schematic configuration example of a digital device DU as an example of a digital device with an image input function. The imaging optical device LU mounted on the digital device DU shown in FIG. 49 includes a telephoto lens LN (AX: optical axis) that forms an optical image (image plane) IM of the object in order from the object (namely, subject) side, A plane-parallel plate PT (cover glass of the image sensor SR; corresponding to an optical filter such as an optical low-pass filter and an infrared cut filter arranged as necessary) and a light receiving surface (imaging surface) by the telephoto lens LN. And an image sensor SR that converts an optical image IM formed on the SS into an electrical signal. When a digital device DU with an image input function is constituted by this imaging optical device LU, the imaging optical device LU is usually arranged inside the body, but when necessary to realize the camera function, a form as necessary is adopted. Is possible. For example, the unitized imaging optical device LU can be configured to be detachable or rotatable with respect to the main body of the digital device DU.
撮像素子ＳＲとしては、例えば複数の画素を有するＣＣＤ型イメージセンサ，ＣＭＯＳ型イメージセンサ等の固体撮像素子が用いられる。望遠レンズＬＮは、撮像素子ＳＲの光電変換部である受光面ＳＳ上に被写体の光学像ＩＭが形成されるように設けられているので、望遠レンズＬＮによって形成された光学像ＩＭは、撮像素子ＳＲによって電気的な信号に変換される。 As the image sensor SR, for example, a solid-state image sensor such as a CCD image sensor or a CMOS image sensor having a plurality of pixels is used. Since the telephoto lens LN is provided so that the optical image IM of the subject is formed on the light receiving surface SS which is the photoelectric conversion unit of the image sensor SR, the optical image IM formed by the telephoto lens LN is the image sensor It is converted into an electric signal by SR.
デジタル機器ＤＵは、撮像光学装置ＬＵの他に、信号処理部１，制御部２，メモリ３，操作部４，表示部５等を備えている。撮像素子ＳＲで生成した信号は、信号処理部１で所定のデジタル画像処理や画像圧縮処理等が必要に応じて施され、デジタル映像信号としてメモリ３（半導体メモリ，光ディスク等）に記録されたり、場合によってはケーブルを介したり赤外線信号等に変換されたりして他の機器に伝送される（例えば携帯電話の通信機能）。制御部２はマイクロコンピュータから成っており、撮影機能（静止画撮影機能，動画撮影機能等），画像再生機能等の機能の制御；フォーカシング，手ぶれ補正等のためのレンズ移動機構の制御等を集中的に行う。例えば、被写体の静止画撮影，動画撮影のうちの少なくとも一方を行うように、制御部２により撮像光学装置ＬＵに対する制御が行われる。表示部５は液晶モニター等のディスプレイを含む部分であり、撮像素子ＳＲによって変換された画像信号あるいはメモリ３に記録されている画像情報を用いて画像表示を行う。操作部４は、操作ボタン（例えばレリーズボタン），操作ダイヤル（例えば撮影モードダイヤル）等の操作部材を含む部分であり、操作者が操作入力した情報を制御部２に伝達する。
The digital device DU includes a
望遠レンズＬＮは、正負正（正又は負）の４群構成になっており、第１群及び第４群の位置を像面ＩＭに対して固定した状態で、第２群と第３群を光軸ＡＸに沿って移動させることにより近距離物体へのフォーカシングを行い、撮像素子ＳＲの受光面ＳＳ上に光学像ＩＭを形成する構成になっている。なお、望遠レンズＬＮのスペックとしては、像高Ｙ’が約１１ｍｍ、全系の焦点距離が３５ｍｍフォーマット換算で３００ｍｍ以上（２００〜６００ｍｍ程度）を想定している。 The telephoto lens LN has a four-group configuration of positive / negative / positive (positive or negative), and the second group and the third group are arranged in a state where the positions of the first group and the fourth group are fixed with respect to the image plane IM. The optical image IM is formed on the light receiving surface SS of the image sensor SR by performing focusing on a short-distance object by moving along the optical axis AX. As the spec of the telephoto lens LN, it is assumed that the image height Y ′ is about 11 mm, and the focal length of the entire system is 300 mm or more (about 200 to 600 mm) in 35 mm format conversion.
ここで、第１〜第６の実施の形態を挙げて、望遠レンズＬＮの具体的な光学構成を更に詳しく説明する。図１〜図６は、第１〜第６の実施の形態を構成する望遠レンズＬＮにそれぞれ対応するレンズ構成図であり、第１フォーカスポジションＰＯＳ１（被写体無限遠状態）と第３フォーカスポジションＰＯＳ３（被写体最近接状態）でのレンズ配置を光学断面で示している。レンズ構成図中の矢印ｍ１，ｍ２，ｍ３，ｍ４は、第１フォーカスポジションＰＯＳ１から第３フォーカスポジションＰＯＳ３へのフォーカシングにおける第１群Ｇｒ１，第２群Ｇｒ２，第３群Ｇｒ３，第４群Ｇｒ４の移動をそれぞれ模式的に示している。ただし、フォーカス群は第２群Ｇｒ２と第３群Ｇｒ３であり、被写体無限遠状態ＰＯＳ１から被写体最近接状態ＰＯＳ３へのフォーカシングにおいて、第２群Ｇｒ２は像側（第１〜第４の実施の形態）又は物体側（第５，第６の実施の形態）へ移動し、第３群Ｇｒ３は物体側へ移動し、第１群Ｇｒ１及び第４群Ｇｒ４は位置固定である。 Here, the specific optical configuration of the telephoto lens LN will be described in more detail with reference to the first to sixth embodiments. 1 to 6 are lens configuration diagrams respectively corresponding to the telephoto lens LN constituting the first to sixth embodiments. The first focus position POS1 (subject at infinity) and the third focus position POS3 ( The lens arrangement in the state of the closest object is shown by an optical cross section. The arrows m1, m2, m3, and m4 in the lens configuration diagram indicate the first group Gr1, the second group Gr2, the third group Gr3, and the fourth group Gr4 in focusing from the first focus position POS1 to the third focus position POS3. Each movement is shown schematically. However, the focus groups are the second group Gr2 and the third group Gr3, and in focusing from the subject infinity state POS1 to the subject closest state POS3, the second group Gr2 is on the image side (first to fourth embodiments). ) Or the object side (the fifth and sixth embodiments), the third group Gr3 moves to the object side, and the first group Gr1 and the fourth group Gr4 are fixed in position.
第２群Ｇｒ２は、単レンズで構成されている。第３群Ｇｒ３は、単レンズ又は負レンズと正レンズとから成る接合レンズで構成されている。第４群Ｇｒ４は、物体側から順に、絞りＳＴと、負パワーを有する前群ＧｒＡと、正パワーを有する後群ＧｒＢと、から構成されており、前群ＧｒＡは、物体側から順に、正レンズと負レンズと負レンズとの３枚のレンズで構成されている。前群ＧｒＡが手振れ補正群であり、矢印ｍＣで示すように、光軸ＡＸに対して垂直に移動することにより手振れ補正が行われる。 The second group Gr2 is composed of a single lens. The third group Gr3 includes a single lens or a cemented lens including a negative lens and a positive lens. The fourth group Gr4 includes, in order from the object side, an aperture stop ST, a front group GrA having negative power, and a rear group GrB having positive power. The front group GrA is sequentially positive from the object side. It is composed of three lenses, a lens, a negative lens, and a negative lens. The front group GrA is a camera shake correction group, and camera shake correction is performed by moving perpendicularly to the optical axis AX as indicated by an arrow mC.
第１の実施の形態の望遠レンズＬＮ（図１）は、正負正負の４群構成になっており、各群は以下のように構成されている。第１群Ｇｒ１は、物体側から順に、両凸の正レンズと、両凸の正レンズと、両凹の負レンズと、両凸の正レンズと、両凸の正レンズ及び両凹の負レンズから成る接合レンズと、から成っている。第２群Ｇｒ２は、像側に凹の負メニスカスレンズ１枚から成っている。第３群Ｇｒ３は、像側に凹の負メニスカスレンズ及び物体側に凸の正メニスカスレンズから成る接合レンズ１枚から成っている。第４群Ｇｒ４は、物体側から順に、絞りＳＴと、前群ＧｒＡと、後群ＧｒＢと、から成っている。前群ＧｒＡは、両凸の正レンズ及び両凹の負レンズから成る接合レンズと、両凹の負レンズと、から成っている。後群ＧｒＢは、両凸の正レンズ及び物体側に凹の負メニスカスレンズから成る接合レンズと、両凸の正レンズと、から成っている。 The telephoto lens LN (FIG. 1) of the first embodiment has a positive, negative, positive, and negative four-group configuration, and each group is configured as follows. The first group Gr1 includes, in order from the object side, a biconvex positive lens, a biconvex positive lens, a biconcave negative lens, a biconvex positive lens, a biconvex positive lens, and a biconcave negative lens. And consists of a cemented lens. The second group Gr2 includes one negative meniscus lens that is concave on the image side. The third lens unit Gr3 includes one cemented lens including a negative meniscus lens concave on the image side and a positive meniscus lens convex on the object side. The fourth group Gr4 includes, in order from the object side, a stop ST, a front group GrA, and a rear group GrB. The front group GrA includes a cemented lens including a biconvex positive lens and a biconcave negative lens, and a biconcave negative lens. The rear group GrB includes a cemented lens including a biconvex positive lens, a negative meniscus lens concave on the object side, and a biconvex positive lens.
第２の実施の形態の望遠レンズＬＮ（図２）は、正負正負の４群構成になっており、各群は以下のように構成されている。第１群Ｇｒ１は、物体側から順に、両凸の正レンズと、両凸の正レンズと、両凹の負レンズと、両凸の正レンズと、両凸の正レンズ及び両凹の負レンズから成る接合レンズと、から成っている。第２群Ｇｒ２は、像側に凹の負メニスカスレンズ１枚から成っている。第３群Ｇｒ３は、像側に凹の負メニスカスレンズ及び物体側に凸の正メニスカスレンズから成る接合レンズ１枚から成っている。第４群Ｇｒ４は、物体側から順に、絞りＳＴと、前群ＧｒＡと、後群ＧｒＢと、から成っている。前群ＧｒＡは、両凸の正レンズ及び両凹の負レンズから成る接合レンズと、両凹の負レンズと、から成っている。後群ＧｒＢは、両凸の正レンズ及び物体側に凹の負メニスカスレンズから成る接合レンズと、両凸の正レンズと、から成っている。 The telephoto lens LN (FIG. 2) of the second embodiment has a four-group configuration of positive, negative, positive and negative, and each group is configured as follows. The first group Gr1 includes, in order from the object side, a biconvex positive lens, a biconvex positive lens, a biconcave negative lens, a biconvex positive lens, a biconvex positive lens, and a biconcave negative lens. And consists of a cemented lens. The second group Gr2 includes one negative meniscus lens that is concave on the image side. The third lens unit Gr3 includes one cemented lens including a negative meniscus lens concave on the image side and a positive meniscus lens convex on the object side. The fourth group Gr4 includes, in order from the object side, a stop ST, a front group GrA, and a rear group GrB. The front group GrA includes a cemented lens including a biconvex positive lens and a biconcave negative lens, and a biconcave negative lens. The rear group GrB includes a cemented lens including a biconvex positive lens, a negative meniscus lens concave on the object side, and a biconvex positive lens.
第３の実施の形態の望遠レンズＬＮ（図３）は、正負正負の４群構成になっており、各群は以下のように構成されている。第１群Ｇｒ１は、物体側から順に、両凸の正レンズと、両凸の正レンズと、両凹の負レンズと、両凸の正レンズと、両凸の正レンズ及び両凹の負レンズから成る接合レンズと、から成っている。第２群Ｇｒ２は、像側に凹の負メニスカスレンズ１枚から成っている。第３群Ｇｒ３は、物体側に凸の正メニスカスレンズ１枚から成っている。第４群Ｇｒ４は、物体側から順に、絞りＳＴと、前群ＧｒＡと、後群ＧｒＢと、から成っている。前群ＧｒＡは、両凸の正レンズ及び両凹の負レンズから成る接合レンズと、両凹の負レンズと、から成っている。後群ＧｒＢは、両凸の正レンズ及び物体側に凹の負メニスカスレンズから成る接合レンズと、像側に凸の正メニスカスレンズと、から成っている。 The telephoto lens LN (FIG. 3) of the third embodiment has a positive, negative, positive, and negative four-group configuration, and each group is configured as follows. The first group Gr1 includes, in order from the object side, a biconvex positive lens, a biconvex positive lens, a biconcave negative lens, a biconvex positive lens, a biconvex positive lens, and a biconcave negative lens. And consists of a cemented lens. The second group Gr2 includes one negative meniscus lens that is concave on the image side. The third group Gr3 is composed of one positive meniscus lens convex on the object side. The fourth group Gr4 includes, in order from the object side, a stop ST, a front group GrA, and a rear group GrB. The front group GrA includes a cemented lens including a biconvex positive lens and a biconcave negative lens, and a biconcave negative lens. The rear group GrB includes a biconvex positive lens, a cemented lens including a negative meniscus lens concave on the object side, and a positive meniscus lens convex on the image side.
第４の実施の形態の望遠レンズＬＮ（図４）は、正負正負の４群構成になっており、各群は以下のように構成されている。第１群Ｇｒ１は、物体側から順に、両凸の正レンズと、両凸の正レンズと、両凹の負レンズと、両凸の正レンズと、両凸の正レンズ及び両凹の負レンズから成る接合レンズと、から成っている。第２群Ｇｒ２は、像側に凹の負メニスカスレンズ１枚から成っている。第３群Ｇｒ３は、像側に凹の負メニスカスレンズ及び物体側に凸の正メニスカスレンズから成る接合レンズ１枚から成っている。第４群Ｇｒ４は、物体側から順に、絞りＳＴと、前群ＧｒＡと、後群ＧｒＢと、から成っている。前群ＧｒＡは、両凸の正レンズ及び両凹の負レンズから成る接合レンズと、両凹の負レンズと、から成っている。後群ＧｒＢは、両凸の正レンズ及び物体側に凹の負メニスカスレンズから成る接合レンズと、両凸の正レンズと、から成っている。 The telephoto lens LN (FIG. 4) of the fourth embodiment has a positive, negative, positive and negative four-group configuration, and each group is configured as follows. The first group Gr1 includes, in order from the object side, a biconvex positive lens, a biconvex positive lens, a biconcave negative lens, a biconvex positive lens, a biconvex positive lens, and a biconcave negative lens. And consists of a cemented lens. The second group Gr2 includes one negative meniscus lens that is concave on the image side. The third lens unit Gr3 includes one cemented lens including a negative meniscus lens concave on the image side and a positive meniscus lens convex on the object side. The fourth group Gr4 includes, in order from the object side, a stop ST, a front group GrA, and a rear group GrB. The front group GrA includes a cemented lens including a biconvex positive lens and a biconcave negative lens, and a biconcave negative lens. The rear group GrB includes a cemented lens including a biconvex positive lens, a negative meniscus lens concave on the object side, and a biconvex positive lens.
第５の実施の形態の望遠レンズＬＮ（図５）は、正負正負の４群構成になっており、各群は以下のように構成されている。第１群Ｇｒ１は、物体側から順に、両凸の正レンズと、両凸の正レンズと、両凹の負レンズと、両凸の正レンズと、両凸の正レンズ及び両凹の負レンズから成る接合レンズと、から成っている。第２群Ｇｒ２は、像側に凹の負メニスカスレンズ１枚から成っている。第３群Ｇｒ３は、物体側に凸の正メニスカスレンズ１枚から成っている。第４群Ｇｒ４は、物体側から順に、絞りＳＴと、前群ＧｒＡと、後群ＧｒＢと、から成っている。前群ＧｒＡは、両凸の正レンズ及び両凹の負レンズから成る接合レンズと、両凹の負レンズと、から成っている。後群ＧｒＢは、両凸の正レンズ及び物体側に凹の負メニスカスレンズから成る接合レンズと、両凸の正レンズと、から成っている。 The telephoto lens LN (FIG. 5) of the fifth embodiment has a four-group configuration of positive, negative, positive and negative, and each group is configured as follows. The first group Gr1 includes, in order from the object side, a biconvex positive lens, a biconvex positive lens, a biconcave negative lens, a biconvex positive lens, a biconvex positive lens, and a biconcave negative lens. And consists of a cemented lens. The second group Gr2 includes one negative meniscus lens that is concave on the image side. The third group Gr3 is composed of one positive meniscus lens convex on the object side. The fourth group Gr4 includes, in order from the object side, a stop ST, a front group GrA, and a rear group GrB. The front group GrA includes a cemented lens including a biconvex positive lens and a biconcave negative lens, and a biconcave negative lens. The rear group GrB includes a cemented lens including a biconvex positive lens, a negative meniscus lens concave on the object side, and a biconvex positive lens.
第６の実施の形態の望遠レンズＬＮ（図６）は、正負正負の４群構成になっており、各群は以下のように構成されている。第１群Ｇｒ１は、物体側から順に、両凸の正レンズと、両凸の正レンズと、両凹の負レンズと、両凸の正レンズと、両凸の正レンズ及び両凹の負レンズから成る接合レンズと、から成っている。第２群Ｇｒ２は、像側に凹の負メニスカスレンズ１枚から成っている。第３群Ｇｒ３は、物体側に凸の正メニスカスレンズ１枚から成っている。第４群Ｇｒ４は、物体側から順に、絞りＳＴと、前群ＧｒＡと、後群ＧｒＢと、から成っている。前群ＧｒＡは、両凸の正レンズ及び両凹の負レンズから成る接合レンズと、両凹の負レンズと、から成っている。後群ＧｒＢは、両凸の正レンズ及び物体側に凹の負メニスカスレンズから成る接合レンズと、両凸の正レンズと、から成っている。 The telephoto lens LN (FIG. 6) of the sixth embodiment has a four-group configuration of positive, negative, positive and negative, and each group is configured as follows. The first group Gr1 includes, in order from the object side, a biconvex positive lens, a biconvex positive lens, a biconcave negative lens, a biconvex positive lens, a biconvex positive lens, and a biconcave negative lens. And consists of a cemented lens. The second group Gr2 includes one negative meniscus lens that is concave on the image side. The third group Gr3 is composed of one positive meniscus lens convex on the object side. The fourth group Gr4 includes, in order from the object side, a stop ST, a front group GrA, and a rear group GrB. The front group GrA includes a cemented lens including a biconvex positive lens and a biconcave negative lens, and a biconcave negative lens. The rear group GrB includes a cemented lens including a biconvex positive lens, a negative meniscus lens concave on the object side, and a biconvex positive lens.
以下、本発明を実施した望遠レンズの構成等を、実施例のコンストラクションデータ等を挙げて更に具体的に説明する。ここで挙げる実施例１〜６（ＥＸ１〜６）は、前述した第１〜第６の実施の形態にそれぞれ対応する数値実施例であり、第１〜第６の実施の形態を表すレンズ構成図（図１〜図６）は、対応する実施例１〜６の光学構成をそれぞれ示している。 Hereinafter, the configuration and the like of the telephoto lens embodying the present invention will be described more specifically with reference to the construction data of the examples. Examples 1 to 6 (EX1 to 6) listed here are numerical examples corresponding to the first to sixth embodiments, respectively, and are lens configuration diagrams illustrating the first to sixth embodiments. (FIGS. 1 to 6) show optical configurations of corresponding Examples 1 to 6, respectively.
各実施例のコンストラクションデータでは、面データとして、左側の欄から順に、面番号，曲率半径ｒ（ｍｍ），軸上面間隔ｄ（ｍｍ），ｄ線（波長５８７．５６ｎｍ）に関する屈折率ｎｄ，ｄ線に関するアッベ数ｖｄを示す。また、各種データとして、全系の倍率（β），全系の焦点距離（ｆＬ，ｍｍ），全画角（２ω，°），バックフォーカス（ＢＦ，ｍｍ），レンズ全長（ＴＬ，ｍｍ），Ｆナンバー（Ｆｎｏ），像高（Ｙ’，ｍｍ），可変間隔データ（ｄｉ：フォーカシングにより変化する軸上面間隔，ｉ：面番号，ｄ０：被写体距離）を、第１フォーカスポジションＰＯＳ１（被写体無限遠状態），第２フォーカスポジションＰＯＳ２（被写体有限距離状態），第３フォーカスポジションＰＯＳ３（被写体最近接状態）のそれぞれについて示し、レンズ群データとして各レンズ群の焦点距離（ｍｍ）を示し、表１に各実施例の条件式対応値及び関連データを示す。なお、バックフォーカスは、レンズ最終面から近軸像面までの距離を空気換算長により表記しており、レンズ全長は、レンズ最前面からレンズ最終面までの距離にバックフォーカスを加えたものである。 In the construction data of each embodiment, as surface data, in order from the left column, the surface number, the radius of curvature r (mm), the axial upper surface distance d (mm), and the refractive indexes nd and d regarding the d-line (wavelength 587.56 nm). The Abbe number vd for the line is shown. As various data, the magnification of the entire system (β), the focal length of the entire system (fL, mm), the total angle of view (2ω, °), the back focus (BF, mm), the total length of the lens (TL, mm), The F number (Fno), image height (Y ′, mm), variable interval data (di: axial upper surface interval that changes due to focusing, i: surface number, d0: subject distance), the first focus position POS1 (subject infinity) State), second focus position POS2 (subject finite distance state), and third focus position POS3 (subject closest state), and the focal length (mm) of each lens group is shown as lens group data. The values corresponding to the conditional expressions and related data of each example are shown. The back focus expresses the distance from the lens final surface to the paraxial image plane in terms of air length, and the total lens length is the distance from the lens front surface to the lens final surface plus the back focus. .
図７〜図９，図１０〜図１２，図１３〜図１５，図１６〜図１８，図１９〜図２１，図２２〜図２４は、実施例１〜実施例６（ＥＸ１〜ＥＸ６）にそれぞれ対応する収差図であり、各フォーカスポジションＰＯＳ１〜３における諸収差を示している。図７〜図２４のそれぞれにおいて、（Ａ）は球面収差図、（Ｂ）は非点収差図、（Ｃ）は歪曲収差図である。球面収差図は、実線で示すｄ線（波長５８７．５６ｎｍ）に対する球面収差量、一点鎖線で示すＣ線（波長６５６．２８ｎｍ）に対する球面収差量、破線で示すｇ線（波長４３５．８４ｎｍ）に対する球面収差量を、それぞれ近軸像面からの光軸ＡＸ方向のズレ量（単位：ｍｍ）で表しており、縦軸は瞳への入射高さをその最大高さで規格化した値（すなわち相対瞳高さ）を表している。非点収差図において、破線Ｔはｄ線に対するタンジェンシャル像面、実線Ｓはｄ線に対するサジタル像面を、近軸像面からの光軸ＡＸ方向のズレ量（単位：ｍｍ）で表しており、縦軸は像高（ＩＭＧ ＨＴ，単位：ｍｍ）を表している。歪曲収差図において、横軸はｄ線に対する歪曲（単位：％）を表しており、縦軸は像高（ＩＭＧ ＨＴ，単位：ｍｍ）を表している。なお、像高ＩＭＧ ＨＴの最大値は、像面ＩＭにおける最大像高Ｙ’（撮像素子ＳＲの受光面ＳＳの対角長の半分）に相当する。 FIGS. 7 to 9, FIGS. 10 to 12, FIGS. 13 to 15, FIGS. 16 to 18, FIGS. 19 to 21, and FIGS. 22 to 24 correspond to the first to sixth embodiments (EX1 to EX6). FIG. 6 is a corresponding aberration diagram, showing various aberrations at each of the focus positions POS1 to POS1. In each of FIGS. 7 to 24, (A) is a spherical aberration diagram, (B) is an astigmatism diagram, and (C) is a distortion diagram. The spherical aberration diagram shows the amount of spherical aberration with respect to the d-line (wavelength 587.56 nm) indicated by the solid line, the amount of spherical aberration with respect to the C-line (wavelength 656.28 nm) indicated by the alternate long and short dash line, and the g-line (wavelength 435.84 nm) indicated by the broken line. The amount of spherical aberration is represented by the amount of deviation (unit: mm) in the optical axis AX direction from the paraxial image plane, and the vertical axis is a value obtained by normalizing the height of incidence on the pupil by its maximum height (ie, (Relative pupil height). In the astigmatism diagram, the broken line T represents the tangential image surface with respect to the d line, and the solid line S represents the sagittal image surface with respect to the d line, expressed as a deviation amount (unit: mm) in the optical axis AX direction from the paraxial image surface. The vertical axis represents the image height (IMG HT, unit: mm). In the distortion diagrams, the horizontal axis represents distortion (unit:%) with respect to the d-line, and the vertical axis represents image height (IMG HT, unit: mm). Note that the maximum value of the image height IMG HT corresponds to the maximum image height Y ′ on the image plane IM (half the diagonal length of the light receiving surface SS of the image sensor SR).
図２５〜図２７，図２８〜図３０，図３１〜図３３，図３４〜図３６，図３７〜図３９，図４０〜図４２は、実施例１〜実施例６（ＥＸ１〜ＥＸ６）にそれぞれ対応する横収差図であり、各フォーカスポジションＰＯＳ１〜３における通常時（偏心前）の横収差（ｍｍ）を示している。図２５〜図４２のそれぞれにおいて、（Ａ）〜（Ｅ）はタンジェンシャル光束での横収差を示しており、（Ｆ）〜（Ｊ）はサジタル光束での横収差を示している。また、ＲＥＬＡＴＩＶＥ ＦＩＥＬＤ ＨＥＩＧＨＴで表されている像高比（半画角ω°）での横収差を、実線で示すｄ線（波長５８７．５６ｎｍ）、一点鎖線で示すＣ線（波長６５６．２８ｎｍ）、破線で示すｇ線（波長４３５．８４ｎｍ）について示している。なお像高比は、像高を最大像高Ｙ’で規格化した相対的な像高である。 FIGS. 25 to 27, 28 to 30, FIGS. 31 to 33, FIGS. 34 to 36, FIGS. 37 to 39, and FIGS. 40 to 42 are the same as the first to sixth embodiments (EX1 to EX6). FIG. 6 is a lateral aberration diagram corresponding to each, and shows lateral aberration (mm) at normal times (before decentration) at each of the focus positions POS1 to POS1. In each of FIGS. 25 to 42, (A) to (E) show transverse aberration with a tangential beam, and (F) to (J) show transverse aberration with a sagittal beam. In addition, the lateral aberration at the image height ratio (half angle of view ω °) represented by RELATIVE FIELD HEIGHT is indicated by a solid line d line (wavelength 587.56 nm) and a dashed line C line (wavelength 656.28 nm). , The g-line (wavelength 435.84 nm) indicated by a broken line. The image height ratio is a relative image height obtained by normalizing the image height with the maximum image height Y ′.
図４３〜図４８は、実施例１〜実施例６（ＥＸ１〜ＥＸ６）の手振れ補正時（偏心後）の第１フォーカスポジションＰＯＳ１（被写体無限遠状態）での横収差図であり、０．４度の角度の像ブレを手振れ補正群（すなわち前群ＧｒＡ）の偏心により補正したときの軸上及び軸外での横収差（ｍｍ）を示している。図４３〜図４８のそれぞれにおいて、（Ａ）〜（Ｃ）はタンジェンシャル光束での横収差、（Ｄ）〜（Ｆ）はサジタル光束での横収差をそれぞれ示しており、（Ａ）及び（Ｄ）は像高比−１（軸外）での横収差（センサー対角の７０％の位置に入射する光束の横収差）、（Ｂ）及び（Ｅ）は像高比＋１（軸外）での横収差（センサー対角の７０％の位置に入射する光束の横収差）、（Ｃ）及び（Ｆ）は像高比０（軸上）での横収差（センサー中央に入射する光束の横収差）をそれぞれ示している。また、ＲＥＬＡＴＩＶＥ ＦＩＥＬＤ ＨＥＩＧＨＴで表されている像高比（半画角ω°）での横収差を、実線で示すｄ線（波長５８７．５６ｎｍ）、一点鎖線で示すＣ線（波長６５６．２８ｎｍ）、破線で示すｇ線（波長４３５．８４ｎｍ）について示している。なお像高比は、像高を最大像高Ｙ’で規格化した相対的な像高である。 43 to 48 are lateral aberration diagrams at the first focus position POS1 (subject infinite state) at the time of camera shake correction (after decentering) in Examples 1 to 6 (EX1 to EX6). The lateral aberration (mm) on the axis and off the axis when the image blur at a degree angle is corrected by the eccentricity of the camera shake correction group (that is, the front group GrA) is shown. In each of FIGS. 43 to 48, (A) to (C) show transverse aberration with a tangential beam, and (D) to (F) show transverse aberration with a sagittal beam. D) lateral aberration at the image height ratio-1 (off-axis) (lateral aberration of the light beam incident on a position 70% of the sensor diagonal), and (B) and (E) are the image height ratio + 1 (off-axis). (C) and (F) are lateral aberrations at an image height ratio of 0 (on the axis) (of the light beam incident on the center of the sensor). (Lateral aberration) is shown. In addition, the lateral aberration at the image height ratio (half angle of view ω °) represented by RELATIVE FIELD HEIGHT indicates the d line (wavelength 587.56 nm) indicated by a solid line, and the C line (wavelength 656.28 nm) indicated by a one-dot chain line. , The g-line (wavelength 435.84 nm) indicated by a broken line. The image height ratio is a relative image height obtained by normalizing the image height with the maximum image height Y ′.
実施例１
単位：mm
面データ
面番号 r d nd vd
物面 ∞ d0
1 80.164 6.44 1.48749 70.45
2 -436.685 0.20
3 47.433 9.02 1.43700 95.10
4 -267.241 3.22
5 -123.196 1.80 1.78589 44.20
6 118.634 0.20
7 61.177 7.01 1.43700 95.10
8 -113.769 0.50
9 320.792 3.30 1.84666 23.78
10 -132.108 1.20 1.79952 42.22
11 69.363 21.42
12 30.876 0.80 1.69895 30.05
13 21.120 15.94
14 25.225 0.80 1.69895 30.05
15 20.600 3.57 1.51823 58.96
16 95.231 3.60
17（絞り）∞ 1.60
18 192.893 2.02 1.69895 30.05
19 -34.108 0.80 1.51680 64.20
20 20.955 2.73
21 -28.634 0.80 1.56883 56.04
22 68.303 4.22
23 78.715 3.86 1.72000 50.23
24 -18.318 1.00 1.80610 33.27
25 -52.080 9.36
26 1623.045 2.33 1.65844 50.85
27 -57.029 29.75
像面 ∞
Example 1
Unit: mm
Surface data surface number rd nd vd
Object ∞ d0
1 80.164 6.44 1.48749 70.45
2 -436.685 0.20
3 47.433 9.02 1.43700 95.10
4 -267.241 3.22
5 -123.196 1.80 1.78589 44.20
6 118.634 0.20
7 61.177 7.01 1.43700 95.10
8 -113.769 0.50
9 320.792 3.30 1.84666 23.78
10 -132.108 1.20 1.79952 42.22
11 69.363 21.42
12 30.876 0.80 1.69895 30.05
13 21.120 15.94
14 25.225 0.80 1.69895 30.05
15 20.600 3.57 1.51823 58.96
16 95.231 3.60
17 (Aperture) ∞ 1.60
18 192.893 2.02 1.69895 30.05
19 -34.108 0.80 1.51680 64.20
20 20.955 2.73
21 -28.634 0.80 1.56883 56.04
22 68.303 4.22
23 78.715 3.86 1.72000 50.23
24 -18.318 1.00 1.80610 33.27
25 -52.080 9.36
26 1623.045 2.33 1.65844 50.85
27 -57.029 29.75
Image plane ∞
各種データ
POS1 POS2 POS3
β 0 -0.0210 -0.1540
fL 146.26 144.58 135.19
2ω 8.60 8.70 9.30
BF 29.75 29.75 29.75
TL 137.50 137.50 137.50
Fno 2.91 2.91 2.91
Y' 11.00 11.00 11.00
d0 ∞ 6862.50 962.50
d11 21.42 21.63 22.18
d13 15.94 14.24 4.57
d16 3.60 5.10 14.21
Various data
POS1 POS2 POS3
β 0 -0.0210 -0.1540
fL 146.26 144.58 135.19
2ω 8.60 8.70 9.30
BF 29.75 29.75 29.75
TL 137.50 137.50 137.50
Fno 2.91 2.91 2.91
Y '11.00 11.00 11.00
d0 ∞ 6862.50 962.50
d11 21.42 21.63 22.18
d13 15.94 14.24 4.57
d16 3.60 5.10 14.21
レンズ群データ
群 焦点距離
第１群 101.52
第２群 -98.97
第３群 71.82
第４群 -1921.87
Lens group data group
Second group -98.97
Group 3 71.82
4th group -1921.87
実施例２
単位：mm
面データ
面番号 r d nd vd
物面 ∞ d0
1 172.128 4.96 1.48749 70.44
2 -222.272 1.41
3 49.274 8.87 1.43700 95.10
4 -282.857 2.08
5 -191.760 2.00 1.78590 44.20
6 127.641 0.20
7 54.068 6.78 1.43700 95.10
8 -276.410 2.00
9 755.981 2.48 1.84666 23.78
10 -183.744 3.00 1.78590 43.93
11 101.125 23.23
12 31.661 0.90 1.73800 32.26
13 22.012 17.93
14 27.138 0.83 1.62588 35.74
15 22.953 3.00 1.48749 70.44
16 109.628 2.57
17（絞り）∞ 2.00
18 134.305 2.50 1.69895 30.05
19 -33.148 0.80 1.51680 64.20
20 20.939 3.00
21 -28.898 0.80 1.56883 56.04
22 53.497 2.13
23 71.377 4.30 1.72000 50.23
24 -15.496 1.21 1.83400 37.35
25 -105.110 2.14
26 368.572 2.73 1.69680 55.46
27 -36.442 35.47
像面 ∞
Example 2
Unit: mm
Surface data surface number rd nd vd
Object ∞ d0
1 172.128 4.96 1.48749 70.44
2 -222.272 1.41
3 49.274 8.87 1.43700 95.10
4 -282.857 2.08
5 -191.760 2.00 1.78590 44.20
6 127.641 0.20
7 54.068 6.78 1.43700 95.10
8 -276.410 2.00
9 755.981 2.48 1.84666 23.78
10 -183.744 3.00 1.78590 43.93
11 101.125 23.23
12 31.661 0.90 1.73800 32.26
13 22.012 17.93
14 27.138 0.83 1.62588 35.74
15 22.953 3.00 1.48749 70.44
16 109.628 2.57
17 (Aperture) ∞ 2.00
18 134.305 2.50 1.69895 30.05
19 -33.148 0.80 1.51680 64.20
20 20.939 3.00
21 -28.898 0.80 1.56883 56.04
22 53.497 2.13
23 71.377 4.30 1.72000 50.23
24 -15.496 1.21 1.83400 37.35
25 -105.110 2.14
26 368.572 2.73 1.69680 55.46
27 -36.442 35.47
Image plane ∞
各種データ
POS1 POS2 POS3
β 0 -0.0213 -0.1383
fL 146.27 143.46 129.94
2ω 8.60 8.77 9.68
BF 35.41 35.41 35.41
TL 139.35 139.35 139.35
Fno 2.91 2.91 2.91
Y' 11.00 11.04 11.04
d0 ∞ 6860.65 1060.65
d11 23.23 23.49 24.13
d13 17.93 16.04 6.57
d16 2.57 4.20 13.03
Various data
POS1 POS2 POS3
β 0 -0.0213 -0.1383
fL 146.27 143.46 129.94
2ω 8.60 8.77 9.68
BF 35.41 35.41 35.41
TL 139.35 139.35 139.35
Fno 2.91 2.91 2.91
Y '11.00 11.04 11.04
d0 ∞ 6860.65 1060.65
d11 23.23 23.49 24.13
d13 17.93 16.04 6.57
d16 2.57 4.20 13.03
レンズ群データ
群 焦点距離
第１群 100.15
第２群 -101.90
第３群 77.74
第４群 -257.31
Lens group data group Focal length 1st group 100.15
Second group -101.90
Group 3 77.74
Group 4 -257.31
実施例３
単位：mm
面データ
面番号 r d nd vd
物面 ∞ d0
1 149.421 5.50 1.48749 70.44
2 -188.134 0.92
3 47.886 8.28 1.43700 95.10
4 -873.279 2.67
5 -181.589 2.00 1.78590 44.20
6 99.003 0.20
7 58.400 7.04 1.43700 95.10
8 -153.471 2.00
9 3295.940 2.74 1.84666 23.78
10 -127.006 3.00 1.74400 44.90
11 112.101 24.95
12 32.650 0.84 1.76182 26.61
13 22.602 16.22
14 26.913 2.90 1.48749 70.44
15 140.066 4.25
16（絞り）∞ 1.93
17 138.345 2.50 1.69895 30.05
18 -35.424 0.80 1.51680 64.20
19 19.884 2.38
20 -31.100 0.80 1.56883 56.04
21 52.492 2.00
22 52.704 4.38 1.72000 50.23
23 -16.201 1.50 1.83400 37.16
24 -90.856 0.96
25 -399.273 2.32 1.69680 55.53
26 -39.911 37.43
像面 ∞
Example 3
Unit: mm
Surface data surface number rd nd vd
Object ∞ d0
1 149.421 5.50 1.48749 70.44
2 -188.134 0.92
3 47.886 8.28 1.43700 95.10
4 -873.279 2.67
5 -181.589 2.00 1.78590 44.20
6 99.003 0.20
7 58.400 7.04 1.43700 95.10
8 -153.471 2.00
9 3295.940 2.74 1.84666 23.78
10 -127.006 3.00 1.74400 44.90
11 112.101 24.95
12 32.650 0.84 1.76182 26.61
13 22.602 16.22
14 26.913 2.90 1.48749 70.44
15 140.066 4.25
16 (Aperture) ∞ 1.93
17 138.345 2.50 1.69895 30.05
18 -35.424 0.80 1.51680 64.20
19 19.884 2.38
20 -31.100 0.80 1.56883 56.04
21 52.492 2.00
22 52.704 4.38 1.72000 50.23
23 -16.201 1.50 1.83400 37.16
24 -90.856 0.96
25 -399.273 2.32 1.69680 55.53
26 -39.911 37.43
Image plane ∞
各種データ
POS1 POS2 POS3
β 0 -0.0213 -0.1382
fL 146.27 142.96 127.36
2ω 8.60 8.80 9.87
BF 37.43 37.43 37.43
TL 140.52 140.52 140.52
Fno 2.91 2.91 2.91
Y' 11.00 11.00 11.00
d0 ∞ 6859.49 1059.49
d11 24.95 25.08 25.45
d13 16.22 14.58 6.31
d15 4.25 5.75 13.66
Various data
POS1 POS2 POS3
β 0 -0.0213 -0.1382
fL 146.27 142.96 127.36
2ω 8.60 8.80 9.87
BF 37.43 37.43 37.43
TL 140.52 140.52 140.52
Fno 2.91 2.91 2.91
Y '11.00 11.00 11.00
d0 ∞ 6859.49 1059.49
d11 24.95 25.08 25.45
d13 16.22 14.58 6.31
d15 4.25 5.75 13.66
レンズ群データ
群 焦点距離
第１群 106.15
第２群 -100.00
第３群 67.77
第４群 -152.46
Lens group data group Focal length 1st group 106.15
Second group -100.00
Third group 67.77
Group 4 -152.46
実施例４
単位：mm
面データ
面番号 r d nd vd
物面 ∞ d0
1 143.594 5.29 1.48749 70.44
2 -228.899 3.37
3 48.806 8.85 1.43700 95.10
4 -512.420 3.00
5 -178.503 2.00 1.78590 44.20
6 105.811 0.20
7 58.131 6.69 1.43700 95.10
8 -164.960 2.98
9 728.197 2.68 1.84666 23.78
10 -138.398 3.00 1.79745 43.24
11 99.359 22.53
12 29.812 0.80 1.77304 26.50
13 22.552 18.24
14 27.984 0.80 1.62588 35.74
15 23.555 2.90 1.48749 70.44
16 120.423 2.33
17（絞り）∞ 1.37
18 128.763 4.10 1.69895 30.05
19 -34.028 1.60 1.51680 64.20
20 20.270 2.20
21 -30.378 0.70 1.54196 56.72
22 45.455 2.00
23 50.968 3.48 1.72000 50.23
24 -16.513 2.31 1.83400 37.16
25 -127.128 0.69
26 982.402 2.50 1.69680 55.53
27 -40.074 36.05 1.00000 0.00
像面 ∞
Example 4
Unit: mm
Surface data surface number rd nd vd
Object ∞ d0
1 143.594 5.29 1.48749 70.44
2 -228.899 3.37
3 48.806 8.85 1.43700 95.10
4 -512.420 3.00
5 -178.503 2.00 1.78590 44.20
6 105.811 0.20
7 58.131 6.69 1.43700 95.10
8 -164.960 2.98
9 728.197 2.68 1.84666 23.78
10 -138.398 3.00 1.79745 43.24
11 99.359 22.53
12 29.812 0.80 1.77304 26.50
13 22.552 18.24
14 27.984 0.80 1.62588 35.74
15 23.555 2.90 1.48749 70.44
16 120.423 2.33
17 (Aperture) ∞ 1.37
18 128.763 4.10 1.69895 30.05
19 -34.028 1.60 1.51680 64.20
20 20.270 2.20
21 -30.378 0.70 1.54196 56.72
22 45.455 2.00
23 50.968 3.48 1.72000 50.23
24 -16.513 2.31 1.83400 37.16
25 -127.128 0.69
26 982.402 2.50 1.69680 55.53
27 -40.074 36.05 1.00000 0.00
Image plane ∞
各種データ
POS1 POS2 POS3
β 0 -0.0213 -0.1381
fL 146.27 142.91 127.09
2ω 8.60 8.80 9.89
BF 36.05 36.05 36.05
TL 142.67 142.67 142.67
Fno 2.91 2.91 2.91
Y' 11.00 11.00 11.00
d0 ∞ 6857.33 1057.33
d11 22.53 22.82 23.52
d13 18.24 16.24 6.37
d16 2.33 4.04 13.21
Various data
POS1 POS2 POS3
β 0 -0.0213 -0.1381
fL 146.27 142.91 127.09
2ω 8.60 8.80 9.89
BF 36.05 36.05 36.05
TL 142.67 142.67 142.67
Fno 2.91 2.91 2.91
Y '11.00 11.00 11.00
d0 ∞ 6857.33 1057.33
d11 22.53 22.82 23.52
d13 18.24 16.24 6.37
d16 2.33 4.04 13.21
レンズ群データ
群 焦点距離
第１群 111.76
第２群 -125.85
第３群 78.85
第４群 -176.23
Lens group data group Focal length 1st group 111.76
Second group -125.85
Third group 78.85
4th group -176.23
実施例５
単位：mm
面データ
面番号 r d nd vd
物面 ∞ d0
1 72.434 7.23 1.48749 70.44
2 -572.706 8.00
3 45.747 8.79 1.43700 95.10
4 -178.845 2.59
5 -102.472 1.80 1.78590 44.20
6 173.802 0.20
7 55.423 6.72 1.43700 95.10
8 -110.264 0.50
9 717.166 2.70 1.92286 20.88
10 -148.548 0.01
11 -148.548 1.20 1.80450 39.64
12 58.599 15.95
13 31.668 0.80 1.85026 32.27
14 21.632 13.60
15 25.661 3.31 1.51680 64.20
16 152.118 3.50
17（絞り）∞ 1.60
18 344.650 2.15 1.69895 30.05
19 -29.779 0.81 1.51680 64.20
20 21.088 2.82
21 -26.212 0.80 1.56883 56.04
22 74.980 4.99
23 77.974 4.16 1.67003 47.23
24 -17.263 1.00 1.80518 25.46
25 -35.891 12.00
26 109.018 3.86 1.69895 30.05
27 -668.052 26.35
像面 ∞
Example 5
Unit: mm
Surface data surface number rd nd vd
Object ∞ d0
1 72.434 7.23 1.48749 70.44
2 -572.706 8.00
3 45.747 8.79 1.43700 95.10
4 -178.845 2.59
5 -102.472 1.80 1.78590 44.20
6 173.802 0.20
7 55.423 6.72 1.43700 95.10
8 -110.264 0.50
9 717.166 2.70 1.92286 20.88
10 -148.548 0.01
11 -148.548 1.20 1.80450 39.64
12 58.599 15.95
13 31.668 0.80 1.85026 32.27
14 21.632 13.60
15 25.661 3.31 1.51680 64.20
16 152.118 3.50
17 (Aperture) ∞ 1.60
18 344.650 2.15 1.69895 30.05
19 -29.779 0.81 1.51680 64.20
20 21.088 2.82
21 -26.212 0.80 1.56883 56.04
22 74.980 4.99
23 77.974 4.16 1.67003 47.23
24 -17.263 1.00 1.80518 25.46
25 -35.891 12.00
26 109.018 3.86 1.69895 30.05
27 -668.052 26.35
Image plane ∞
各種データ
POS1 POS2 POS3
β 0 -0.0213 -0.153
fL 146.24 144.03 132.07
2ω 8.60 8.73 9.52
BF 26.35 26.35 26.35
TL 137.45 137.45 137.45
Fno 2.91 2.91 2.91
Y' 11.00 11.00 11.00
d0 ∞ 6862.55 962.55
d11 15.95 15.92 15.17
d13 13.60 12.28 4.91
d16 3.50 4.85 12.97
Various data
POS1 POS2 POS3
β 0 -0.0213 -0.153
fL 146.24 144.03 132.07
2ω 8.60 8.73 9.52
BF 26.35 26.35 26.35
TL 137.45 137.45 137.45
Fno 2.91 2.91 2.91
Y '11.00 11.00 11.00
d0 ∞ 6862.55 962.55
d11 15.95 15.92 15.17
d13 13.60 12.28 4.91
d16 3.50 4.85 12.97
レンズ群データ
群 焦点距離
第１群 97.37
第２群 -83.33
第３群 59.20
第４群 -322.72
Lens group data group Focal length 1st group 97.37
Second group -83.33
Third group 59.20
4th group -322.72
実施例６
単位：mm
面データ
面番号 r d nd vd
物面 ∞ d0
1 73.637 6.39 1.48749 70.44
2 -1111.407 1.38
3 48.855 9.38 1.43700 95.10
4 -230.589 3.39
5 -118.184 1.80 1.78590 44.20
6 138.342 0.20
7 63.816 6.74 1.43700 95.10
8 -114.703 0.50
9 399.929 2.74 1.92286 20.88
10 -192.677 1.31 1.83481 42.72
11 78.273 20.75
12 29.571 0.80 1.84666 23.78
13 20.731 12.96
14 24.341 3.35 1.51680 64.20
15 115.174 3.56
16（絞り）∞ 1.60
17 2266.634 2.05 1.69895 30.05
18 -30.729 0.80 1.51680 64.20
19 20.907 2.81
20 -27.071 0.80 1.56883 56.04
21 80.556 4.11
22 80.449 3.98 1.67003 47.23
23 -18.363 1.00 1.80518 25.46
24 -38.065 12.00
25 225.069 4.00 1.74077 27.76
26 -124.537 27.41
像面 ∞
Example 6
Unit: mm
Surface data surface number rd nd vd
Object ∞ d0
1 73.637 6.39 1.48749 70.44
2 -1111.407 1.38
3 48.855 9.38 1.43700 95.10
4 -230.589 3.39
5 -118.184 1.80 1.78590 44.20
6 138.342 0.20
7 63.816 6.74 1.43700 95.10
8 -114.703 0.50
9 399.929 2.74 1.92286 20.88
10 -192.677 1.31 1.83481 42.72
11 78.273 20.75
12 29.571 0.80 1.84666 23.78
13 20.731 12.96
14 24.341 3.35 1.51680 64.20
15 115.174 3.56
16 (Aperture) ∞ 1.60
17 2266.634 2.05 1.69895 30.05
18 -30.729 0.80 1.51680 64.20
19 20.907 2.81
20 -27.071 0.80 1.56883 56.04
21 80.556 4.11
22 80.449 3.98 1.67003 47.23
23 -18.363 1.00 1.80518 25.46
24 -38.065 12.00
25 225.069 4.00 1.74077 27.76
26 -124.537 27.41
Image plane ∞
各種データ
POS1 POS2 POS3
β 0 -0.0213 -0.1524
fL 146.26 144.10 132.26
2ω 8.60 8.73 9.51
BF 27.41 27.41 27.41
TL 135.82 135.82 135.82
Fno 2.91 2.91 2.91
Y' 11.00 11.00 11.00
d0 ∞ 6864.18 964.18
d11 20.75 20.80 20.16
d13 12.96 11.67 4.59
d15 3.56 4.81 12.53
Various data
POS1 POS2 POS3
β 0 -0.0213 -0.1524
fL 146.26 144.10 132.26
2ω 8.60 8.73 9.51
BF 27.41 27.41 27.41
TL 135.82 135.82 135.82
Fno 2.91 2.91 2.91
Y '11.00 11.00 11.00
d0 ∞ 6864.18 964.18
d11 20.75 20.80 20.16
d13 12.96 11.67 4.59
d15 3.56 4.81 12.53
レンズ群データ
群 焦点距離
第１群 96.76
第２群 -85.45
第３群 58.98
第４群 -310.44
Lens group data group
Second group -85.45
Group 3 58.98
Group 4 -310.44
ＤＵ デジタル機器
ＬＵ 撮像光学装置
ＬＮ 望遠レンズ
Ｇｒ１ 第１群
Ｇｒ２ 第２群
Ｇｒ３ 第３群
Ｇｒ４ 第４群
ＧｒＡ 前群
ＧｒＢ 後群
ＳＴ 絞り（開口絞り）
ＳＲ 撮像素子
ＳＳ 受光面（撮像面）
ＩＭ 像面（光学像）
ＡＸ 光軸
１ 信号処理部
２ 制御部
３ メモリ
４ 操作部
５ 表示部
DU digital equipment LU imaging optical device LN telephoto lens Gr1 first group Gr2 second group Gr3 third group Gr4 fourth group GrA front group GrB rear group ST aperture (aperture stop)
SR Image sensor SS Light-receiving surface (imaging surface)
IM image plane (optical image)
AX
Claims (13)
前記第２群が単レンズで構成され、前記第３群が単レンズ又は負レンズと正レンズとから成る接合レンズで構成され、以下の条件式（１）を満足することを特徴とする望遠レンズ；
−２＜ｆ２／ｆ３＜−１．１５ …（１）
ただし、
ｆ２：第２群の焦点距離、
ｆ３：第３群の焦点距離、
である。 In order from the object side, the first group having positive power, the second group having negative power, the third group having positive power, and the fourth group having positive or negative power, are arranged from infinity to a short distance. A telephoto lens in which the first group is fixed in position, the second group is moved, the third group is moved toward the object side, and the fourth group is fixed in position,
The second group is composed of a single lens, and the third group is composed of a single lens or a cemented lens composed of a negative lens and a positive lens, and satisfies the following conditional expression (1): ;
-2 <f2 / f3 <-1.15 (1)
However,
f2: focal length of the second group,
f3: focal length of the third group,
It is.
６＜｜ｍ３／ｍ２｜＜２２ …（２）
ただし、
ｍ２：第２群の無限遠から最近接距離までのフォーカシング時の移動量、
ｍ３：第３群の無限遠から最近接距離までのフォーカシング時の移動量、
である。 The telephoto lens according to claim 1, wherein the following conditional expression (2) is satisfied:
6 <| m3 / m2 | <22 (2)
However,
m2: Amount of movement during focusing from the infinity of the second group to the closest distance,
m3: Amount of movement during focusing from the infinity of the third group to the closest distance,
It is.
０．３＜ｆ３／ｆＬ＜０．８ …（３）
ただし、
ｆ３：第３群の焦点距離、
ｆＬ：全系の無限遠フォーカシング時の焦点距離、
である。 The telephoto lens according to claim 1, wherein the following conditional expression (3) is satisfied:
0.3 <f3 / fL <0.8 (3)
However,
f3: focal length of the third group,
fL: focal length at infinity focusing of the entire system,
It is.
−０．９＜ｆ２／ｆＬ＜−０．５ …（４）
ただし、
ｆ２：第２群の焦点距離、
ｆＬ：全系の無限遠フォーカシング時の焦点距離、
である。 The telephoto lens according to claim 1, wherein the following conditional expression (4) is satisfied:
−0.9 <f2 / fL <−0.5 (4)
However,
f2: focal length of the second group,
fL: focal length at infinity focusing of the entire system,
It is.
０．１２＜（ＣＲ１−ＣＲ２）／（ＣＲ１＋ＣＲ２）＜０．２２ …（５）
ただし、
ＣＲ１：第２群の物体側面の曲率半径、
ＣＲ２：第２群の像面側面の曲率半径、
である。 The telephoto lens according to any one of claims 1 to 4, wherein the single lens constituting the second group satisfies the following conditional expression (5):
0.12 <(CR1-CR2) / (CR1 + CR2) <0.22 (5)
However,
CR1: radius of curvature of object side surface of second group,
CR2: radius of curvature of the image side surface of the second group,
It is.
２３．０＜νｄ＿２＜３５．０ …（６）
ただし、
νｄ＿２：第２群を構成する単レンズのアッベ数、
である。 The telephoto lens according to any one of claims 1 to 5, wherein the single lens constituting the second group satisfies the following conditional expression (6):
23.0 <νd_2 <35.0 (6)
However,
νd_2: Abbe number of single lenses constituting the second group,
It is.
０．５５＜ｆ１／ｆＬ＜０．８ …（７）
１．８＜ｆＬ／（２×Ｆｎ×ｈ２ｆ）＜２．３ …（８）
ただし、
ｆ１：第１群の焦点距離、
ｆＬ：全系の無限遠フォーカシング時の焦点距離、
Ｆｎ：無限遠フォーカシング時のＦナンバー、
ｈ２ｆ：第２群の物体側面での軸上光束の光軸からの高さ、
である。 The telephoto lens according to claim 1, wherein the following conditional expressions (7) and (8) are satisfied:
0.55 <f1 / fL <0.8 (7)
1.8 <fL / (2 × Fn × h2f) <2.3 (8)
However,
f1: focal length of the first group,
fL: focal length at infinity focusing of the entire system,
Fn: F number at infinity focusing,
h2f: the height from the optical axis of the axial light beam on the object side surface of the second group,
It is.
−０．８＜ｆ４ａ／ｆ４ｂ＜−０．５５ …（９）
ただし、
ｆ４ａ：前群の焦点距離、
ｆ４ｂ：後群の焦点距離、
である。 The fourth group includes, in order from the object side, a front group having negative power and a rear group having positive power, and performs camera shake correction by moving the front group perpendicular to the optical axis. The telephoto lens according to claim 1, wherein the following conditional expression (9) is satisfied:
−0.8 <f4a / f4b <−0.55 (9)
However,
f4a: focal length of the front group,
f4b: focal length of rear group,
It is.
１．５＜Ｎｄａｖｅ＜１．６２ …（１０）
ただし、
Ｎｄａｖｅ：前群を構成する全てのレンズのｄ線に対する屈折率の平均値、
である。 9. The telephoto lens according to claim 8, wherein the front group is composed of three lenses of a positive lens, a negative lens, and a negative lens in order from the object side, and satisfies the following conditional expression (10). ;
1.5 <Ndave <1.62 (10)
However,
Ndave: the average value of the refractive index with respect to the d-line of all the lenses constituting the front group,
It is.
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