JP2016126281A - Wide-angle zoom lens and imaging apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本件発明は、広角ズームレンズ及び当該広角ズームレンズを備えた撮像装置に関し、特に、一眼レフレックスカメラ（以下、「一眼レフカメラ」と称する。）等のレンズ交換式撮像装置に好適な広角ズームレンズ及び当該広角ズームレンズを備えた撮像装置に関する。 The present invention relates to a wide-angle zoom lens and an image pickup apparatus including the wide-angle zoom lens, and in particular, a wide-angle zoom lens suitable for an interchangeable lens image pickup apparatus such as a single-lens reflex camera (hereinafter referred to as “single-lens reflex camera”). The present invention also relates to an imaging device including the wide-angle zoom lens.
従来より、一眼レフレックスカメラ等のレンズ交換式撮像装置の広角ズームレンズとして、物体側から順に、負、正、負、正の屈折力を有する４つのレンズ群からなる４群ズームレンズが知られている（例えば、「特許文献１」〜「特許文献５」参照）。
Conventionally, as a wide-angle zoom lens of an interchangeable lens imaging apparatus such as a single-lens reflex camera, a four-group zoom lens including four lens groups having negative, positive, negative, and positive refractive power in order from the object side is known. (For example, refer to “Patent Document 1” to “
特許文献１〜特許文献５には、いずれも広角端の画角が１００°以上、変倍比が２程度の広角ズームレンズが開示されている。負先行型のズームレンズでは、明るさとバックフォーカスを確保することができるため、一眼レフカメラ等のバックフォーカスを要する撮像装置の交換レンズ等として好適である。 Patent Documents 1 to 5 each disclose a wide-angle zoom lens having an angle of view of 100 ° or more at the wide-angle end and a zoom ratio of about 2. Since the negative leading zoom lens can ensure brightness and back focus, it is suitable as an interchangeable lens for an imaging apparatus that requires back focus, such as a single-lens reflex camera.
これらの広角ズームレンズでは、第１レンズ群に大きな負の屈折力を持たせ、且つ、第１レンズ群内に複数の非球面を配置することにより、光学系全系の小型化を図ると共に、諸収差を良好に補正するものとしている。 In these wide-angle zoom lenses, the first lens group has a large negative refractive power, and a plurality of aspheric surfaces are arranged in the first lens group, thereby reducing the size of the entire optical system. Various aberrations are corrected satisfactorily.
ところで、上記特許文献１〜特許文献３に開示の広角ズームレンズでは、光学系の最も物体側に、強い負の屈折力を有するレンズを配置しており、当該レンズの少なくとも一面を非球面としている。この最も物体側に配置されるレンズを、高屈折率の硝材からなる非球面レンズとすることにより、諸収差の発生を抑制し、且つ、前玉の小径化を達成している。しかしながら、特許文献１〜特許文献３に記載の広角ズームレンズの変倍比と広角端における画角はそれぞれ、「２．２２程度、１０４°」、「１．９５〜２．３６、１０５．８°」、「２．８程度、１０１°」であり、２程度の変倍比を確保した上で、さらなる広角化が求められる。 By the way, in the wide-angle zoom lens disclosed in Patent Documents 1 to 3, a lens having a strong negative refractive power is disposed on the most object side of the optical system, and at least one surface of the lens is an aspherical surface. . The lens arranged closest to the object side is an aspherical lens made of a glass material with a high refractive index, thereby suppressing the occurrence of various aberrations and reducing the diameter of the front lens. However, the zoom ratio and the angle of view at the wide-angle end of the wide-angle zoom lens described in Patent Documents 1 to 3 are “about 2.22, 104 °”, “1.95 to 2.36, and 105.8, respectively. “°”, “about 2.8, 101 °”, and further widening is required after securing a zoom ratio of about 2.
一方、上記特許文献４及び特許文献５に開示の広角ズームレンズは、変倍比２倍程度を有し、且つ、広角端において１１０°程度の画角を実現している。しかしながら、特許文献４及び特許文献５に開示の広角ズームレンズにおいて、より一層の広角化を図ろうとすると、第１レンズ群と第２レンズ群との間隔が広く、第１レンズ群を構成するレンズの小径化が困難であり、また、光学全長を短く構成することも困難である。また、変倍比２倍程度、広角端における画角１１０°程度を維持した上で、第１レンズ群を構成するレンズの小径化及び光学全長の短縮化を図ることも困難である。
On the other hand, the wide-angle zoom lenses disclosed in Patent Document 4 and
そこで、本発明は、従来と同程度のズーム比を有し、且つ、広角端において一層の高画角化を実現すると共に、第１レンズ群を小さく構成することができ、光学全長の短い広角ズームレンズを提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has a zoom ratio comparable to that of the prior art, can achieve a higher angle of view at the wide-angle end, can be configured with a small first lens group, and has a wide optical angle with a short optical total length. An object is to provide a zoom lens.
上記目的を達成するために、本件発明に係る広角ズームレンズは、物体から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群と、負の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群とを有し、各レンズ群の間隔を変化させて変倍を行い、以下の条件式（１）を満足することを特徴とする。 In order to achieve the above object, a wide-angle zoom lens according to the present invention has, in order from an object, a first lens group having a negative refractive power, a second lens group having a positive refractive power, and a negative refractive power. And a fourth lens group having positive refracting power, and zooming is performed by changing an interval between the lens groups, and the following conditional expression (1) is satisfied: To do.
１．２＜ＢＦｗ／（Ｄ１２ｗ＋｜Ｆ１｜）＜４・・・（１）
但し、
ＢＦｗ ：広角端における無限遠合焦時の最も像面側のレンズ面と像面との距離
Ｄ１２ｗ：広角端における第１レンズＧ１と第２レンズ群Ｇ２との光軸上の間隔
Ｆ１ ：第１レンズ群の焦点距離
である。
1.2 <BFw / (D12w + | F1 |) <4 (1)
However,
BFw: Distance between the lens surface closest to the image plane and the image plane at the time of focusing at infinity at the wide-angle end D12w: Distance on the optical axis between the first lens G1 and the second lens group G2 at the wide-angle end F1: First This is the focal length of the lens group.
本件発明に係る広角ズームレンズにおいて、以下の条件式（２）を満足することが好ましい。 In the wide-angle zoom lens according to the present invention, it is preferable that the following conditional expression (2) is satisfied.
２．０＜ＢＦｗ／Ｄ１２ｗ＜５・・・（２）
但し、
ＢＦｗ ：広角端における無限遠合焦時の最も像面側のレンズ面と像面との距離
Ｄ１２ｗ：広角端における第１レンズＧ１と第２レンズ群Ｇ２との光軸上の間隔
である。
2.0 <BFw / D12w <5 (2)
However,
BFw: Distance between the lens surface closest to the image plane and the image plane at the time of focusing at infinity at the wide angle end D12w: Distance on the optical axis between the first lens G1 and the second lens group G2 at the wide angle end.
本件発明に係るズームレンズにおいて、前記第１レンズ群は、物体から順に、負の屈折力を有する前群と、負の屈折力を有する後群とからなり、前記後群を物体側へ移動させて、無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングを行い、以下の条件式（３）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, in order from the object, a front group having a negative refractive power and a rear group having a negative refractive power, and moves the rear group to the object side. Thus, it is preferable to perform focusing from an infinitely distant object to a close object and satisfy the following conditional expression (3).
０．４＜ＢＦｗ／（Ｅ１２ｗ＋｜Ｆ１｜）＜１・・・（３）
但し、
ＢＦｗ ：広角端における無限遠合焦時の最も像面側のレンズ面と像面との距離
Ｅ１２ｗ：広角端における第１レンズ群の像側の主点と、第１レンズ群よりも像面側に配置された全レンズ群の物体側の主点との光軸上の間隔
Ｆ１ ：第１レンズ群の焦点距離
である。
0.4 <BFw / (E12w + | F1 |) <1 (3)
However,
BFw: Distance between the lens surface closest to the image plane and the image plane at the infinite focus at the wide angle end E12w: Main point on the image side of the first lens group at the wide angle end, and the image plane side from the first lens group The distance on the optical axis from the principal point on the object side of all the lens units arranged at F1 is the focal length of the first lens unit.
本件発明に係る撮像装置は、上記記載の広角ズームレンズと、当該広角ズームレンズによって形成される像を受光する撮像素子とを備えたことを特徴とする。 An imaging apparatus according to the present invention includes the above-described wide-angle zoom lens and an imaging element that receives an image formed by the wide-angle zoom lens.
本件発明によれば、従来と同程度のズーム比を有し、且つ、広角端において一層の高画角化を実現すると共に、第１レンズ群を小さく構成することができ、光学全長の短い広角ズームレンズを提供することができる。 According to the present invention, a wide angle with a zoom ratio comparable to that of the prior art, a higher angle of view at the wide angle end, a smaller first lens group, and a short optical total length. A zoom lens can be provided.
以下、本件発明に係る広角ズームレンズ及び撮像装置の実施の形態を説明する。 Embodiments of a wide-angle zoom lens and an imaging apparatus according to the present invention will be described below.
１．広角ズームレンズ
１−１．広角ズームレンズの光学構成
本件発明に係る広角ズームレンズは、物体から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群と、負の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群とを有し、各レンズ群の間隔を変化させて変倍を行い、後述する条件式（１）を満足することを特徴とする。
1. Wide-angle zoom lens 1-1. Optical Configuration of Wide Angle Zoom Lens The wide angle zoom lens according to the present invention includes, in order from an object, a first lens group having a negative refractive power, a second lens group having a positive refractive power, and a first lens group having a negative refractive power. It has a three-lens group and a fourth lens group having a positive refractive power, and performs zooming by changing the interval between the lens groups, and satisfies conditional expression (1) described later.
本件発明のズームレンズは、負・正・負・正のパワー配列を採用した４群構成の広角ズームレンズであり、変倍時に各レンズ群を移動させる自由度が高く、高変倍比を実現しやすい。これと同時に、ズーム全域における収差の変動を抑制することが容易になるため、結像性能の高いズームレンズを得ることができる。さらに、第１レンズ群の屈折力が負のネガティブリード型の広角ズームレンズとすることにより、バックフォーカスを確保することができ、一眼レフカメラの交換レンズ等、一定のバックフォーカスを要する撮像レンズに好適である。以下、各レンズ群の構成について説明し、条件式（１）等については後述する。 The zoom lens of the present invention is a wide-angle zoom lens with a four-group configuration that employs negative, positive, negative, and positive power arrays, and has a high degree of freedom to move each lens group during zooming, realizing a high zoom ratio. It's easy to do. At the same time, it is easy to suppress aberration fluctuations in the entire zoom range, so that a zoom lens with high imaging performance can be obtained. Furthermore, by using a negative lead type wide-angle zoom lens having a negative refractive power of the first lens group, it is possible to secure a back focus, and an imaging lens that requires a constant back focus, such as an interchangeable lens of a single-lens reflex camera. Is preferred. Hereinafter, the configuration of each lens group will be described, and conditional expression (1) and the like will be described later.
（１）第１レンズ群
第１レンズ群は、上述のとおり負の屈折力を有し、後述する条件式（１）等を満足し得る構成であれば、その具体的なレンズ構成は特に限定されるものではない。しかしながら、最も物体側に配置されるレンズの少なくともいずれか一面は非球面であることが好ましく、その両面が非球面であることがさらに好ましい。最も物体側に配置されるレンズの少なくともいずれか一面を非球面とすることにより、いわゆる前玉の屈折力を強くすることができ、これにより前玉の小型化を図ることができ、コマ収差や歪曲収差を抑制することができる。特に、本件発明に係る光学ズームレンズでは、この最も物体側に配置されるレンズの像面側の面を非球面とすることが好ましい。また、この場合、当該レンズは、高屈折率の硝材からなり、レンズ面が非球面に加工された非球面レンズであることが好ましい。
(1) First Lens Group As long as the first lens group has a negative refractive power as described above and can satisfy the conditional expression (1) described later, the specific lens configuration is particularly limited. Is not to be done. However, at least one surface of the lens arranged closest to the object side is preferably an aspheric surface, and more preferably, both surfaces thereof are aspheric surfaces. By making at least one surface of the lens disposed closest to the object side aspherical, the refractive power of the so-called front lens can be increased, thereby reducing the size of the front lens, coma aberration, Distortion can be suppressed. In particular, in the optical zoom lens according to the present invention, it is preferable that an image surface side surface of the lens disposed closest to the object side is an aspherical surface. In this case, the lens is preferably an aspheric lens made of a glass material having a high refractive index and having a lens surface processed into an aspheric surface.
また、第１レンズ群を負の屈折力を有する前群と、負の屈折力を有する後群とから構成し、後群を物体側へ移動させて、無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングを行うことが好ましい。本件発明に係る広角ズームレンズのような負先行型の広角ズームレンズでは、第１レンズ群を構成するレンズの外径は当該光学系全系の中でも最も大きくなる。第１レンズ群を上記前群と上記後群とにより構成し、フォーカスの際に、後群を物体側に移動させる場合、前群と後群との空気間隔をフォーカス移動量以上確保する必要がある。この場合、１１０°以上の広角化を図る場合も、前群に比して後群を外径の小さなレンズで構成することが容易になる。このため、フォーカス群の軽量化及び小型化を図ることができる。これと同時に第１レンズ群の後群以降のレンズ群の小型化を図ることができ、当該広角ズームレンズ全体の小型化及び軽量化を図ることができる。なお、第１レンズ群の後群をフォーカス群とする場合、後述する条件式（３）を満足させることがより好ましい。 Further, the first lens group is composed of a front group having negative refractive power and a rear group having negative refractive power, and the rear group is moved toward the object side to focus from an object at infinity to a short distance object. It is preferable to carry out. In the negative leading wide-angle zoom lens such as the wide-angle zoom lens according to the present invention, the outer diameter of the lens constituting the first lens group is the largest in the entire optical system. When the first lens group is composed of the front group and the rear group, and the rear group is moved to the object side during focusing, it is necessary to ensure an air gap between the front group and the rear group that is equal to or greater than the focus movement amount. is there. In this case, even when a wide angle of 110 ° or more is intended, it is easy to configure the rear group with a lens having a smaller outer diameter than the front group. For this reason, the focus group can be reduced in weight and size. At the same time, it is possible to reduce the size of the lens units subsequent to the first lens unit, and to reduce the size and weight of the entire wide-angle zoom lens. In the case where the rear group of the first lens group is a focus group, it is more preferable to satisfy conditional expression (3) described later.
第２レンズ群は正の屈折力を有する限り、その具体的なレンズ構成は特に限定されるものではない。本件発明では、第２レンズ群内に開口絞りを配置すると共に、第２レンズ群を開口絞りを挟んで、物体側から順に正又は負の屈折力を有する前群と、正の屈折力を有する後群とから構成している。例えば、ネガティブリードタイプと称される負先行型の広角ズームレンズを４群構成とし、正の屈折力を有する第２レンズ群を当該構成とすることにより、第２レンズ群を構成するレンズの外径を小さくすることができ、当該広角ズームレンズ全体の小型化を図ることができる。また、開口絞りを第２レンズ群内に配置することにより、例えば、望遠端において第１レンズ群と第２レンズ群との光軸上の間隔を短くすることができ、望遠端における光学全長方向の小型化を図ることができる。すなわち、望遠端において第１レンズ群と第２レンズ群との間隔を狭めるように各レンズ群を移動させたときに、第１レンズ群と第２レンズ群との間に開口絞りが存在しないため、第１レンズ群と第２レンズ群との間に開口絞りが配置される場合と比較すると、両レンズ群の間隔を狭くすることができる。また、第２レンズ群を前群と正の屈折力を有する後群とから構成し、この前群と後群との間に開口絞りを配置することにより、入射瞳の位置と、射出瞳の位置のバランスが良好になり、１１０°以上の広角化を図っても、各レンズ群を構成するレンズの外径を小さくすることができ、前玉或いは後玉の有効径が大きくなりすぎるのを防止することができる。 The specific lens configuration is not particularly limited as long as the second lens group has positive refractive power. In the present invention, an aperture stop is disposed in the second lens group, and the front lens group has positive or negative refractive power in order from the object side with the second lens group sandwiching the aperture stop, and has positive refractive power. It consists of a rear group. For example, a negative lead type wide-angle zoom lens called a negative lead type has a four-group configuration, and a second lens group having a positive refractive power has the above-described configuration. The diameter can be reduced, and the entire wide-angle zoom lens can be reduced in size. In addition, by arranging the aperture stop in the second lens group, for example, the distance on the optical axis between the first lens group and the second lens group can be shortened at the telephoto end, and the optical total length direction at the telephoto end can be reduced. Can be miniaturized. That is, there is no aperture stop between the first lens group and the second lens group when each lens group is moved so as to reduce the distance between the first lens group and the second lens group at the telephoto end. Compared with the case where an aperture stop is disposed between the first lens group and the second lens group, the distance between the two lens groups can be reduced. In addition, the second lens group includes a front group and a rear group having a positive refractive power, and an aperture stop is disposed between the front group and the rear group, so that the position of the entrance pupil and the exit pupil Even if the position balance becomes good and the wide angle of 110 ° or more is achieved, the outer diameter of the lens constituting each lens group can be reduced, and the effective diameter of the front lens or rear lens becomes too large. Can be prevented.
さらに、前群及び後群はそれぞれ少なくとも一枚の負レンズと一枚の正レンズとから構成されることが好ましい。当該構成を採用することで、一層の広角化を図る上で、パワー配分を適切なものとし、当該広角ズームレンズ全体の小型化を図ることができる。 Further, it is preferable that each of the front group and the rear group includes at least one negative lens and one positive lens. By adopting this configuration, the power distribution can be made appropriate for further widening the angle, and the entire wide-angle zoom lens can be downsized.
（３）第３レンズ群
第３レンズ群は、負の屈折力を有し、条件式（１）等を満足し得る構成であれば、その具体的なレンズ構成は特に限定されるものではないが、本件発明に係る広角ズームレンズにおいて、第３レンズ群を防振群として用いることが好ましい。すなわち、防振時に当該第３レンズ群を光軸と垂直な方向に移動させて、像を移動させることが好ましい。第３レンズ群を防振群として用いることにより、撮像時の手振れ等の振動に起因して像ブレが生じたときに、第３レンズ群を光軸と垂直な方向に移動させることにより、像を移動させて像ブレを補正することができる。なお、本件発明において、光軸と垂直な方向には、第３レンズ群の移動方向が光軸に対して垂直である場合に加えて、第３レンズ群の移動方向に光軸に対して垂直成分を含む場合も含まれるものとする。
(3) Third lens group The third lens group is not particularly limited as long as the third lens group has negative refractive power and can satisfy the conditional expression (1). However, in the wide-angle zoom lens according to the present invention, it is preferable to use the third lens group as a vibration-proof group. That is, it is preferable to move the image by moving the third lens group in a direction perpendicular to the optical axis during image stabilization. By using the third lens group as an anti-vibration group, when image blurring occurs due to vibrations such as camera shake during imaging, the third lens group is moved in a direction perpendicular to the optical axis. Can be moved to correct image blur. In the present invention, in the direction perpendicular to the optical axis, in addition to the case where the movement direction of the third lens group is perpendicular to the optical axis, the movement direction of the third lens group is perpendicular to the optical axis. The case where an ingredient is included is also included.
第３レンズ群は、負の屈折力を有するレンズと、正の屈折力を有するレンズとを含む構成とすることが好ましく、特に、負の屈折力を有するレンズと、正の屈折力を有するレンズとからなる接合レンズにより構成されることが好ましい。当該構成を採用することにより、防振時における色収差を良好に補正することができ、偏芯コマ収差の発生を抑制することができる。また、接合レンズにより第３レンズ群を構成することで、防振群の組み付けを容易にすることができ、製造誤差が発生するのを抑制することができる。これと同時に、第３レンズ群を軽量化することができ、防振時に第３レンズ群を駆動するためのアクチュエータ等の小型化及び軽量化を図ることができるため、第３レンズ群を防振群として用いる場合も当該広角ズームレンズの鏡筒径等が大型化するのを抑制することができる。 The third lens group preferably includes a lens having a negative refractive power and a lens having a positive refractive power, and in particular, a lens having a negative refractive power and a lens having a positive refractive power. It is preferable that it is comprised by the cemented lens which consists of these. By adopting this configuration, it is possible to satisfactorily correct chromatic aberration during image stabilization and suppress the occurrence of eccentric coma. In addition, by configuring the third lens group with a cemented lens, it is possible to facilitate the assembly of the image stabilizing group and to suppress the production error. At the same time, the third lens group can be reduced in weight, and the third lens group can be reduced in size and weight, such as an actuator for driving the third lens group during vibration isolation. Also when used as a group, it is possible to suppress an increase in the diameter of the lens barrel of the wide-angle zoom lens.
（４）第４レンズ群
第４レンズ群は、正の屈折力を有し、条件式（１）等を満足し得る構成であれば、その具体的なレンズ構成は特に限定されるものではない。本件発明に係る広角ズームレンズにおいて、第４レンズ群の像側に、例えば、変倍時に固定の固定群等の他のレンズ群を配置してもよいが、当該広角ズームレンズの光学全長方向の小型化を図るという観点から、第４レンズ群を最終群とすることが好ましい。
(4) Fourth Lens Group As long as the fourth lens group has a positive refractive power and can satisfy the conditional expression (1), the specific lens configuration is not particularly limited. . In the wide-angle zoom lens according to the present invention, another lens group such as a fixed group fixed at the time of zooming may be disposed on the image side of the fourth lens group. From the viewpoint of reducing the size, it is preferable that the fourth lens group is the final group.
１−２．変倍時の各レンズ群の動作
次に、変倍時の各レンズ群の動作について説明する。本件発明に係る広角ズームレンズでは、各レンズ群の間隔を変化させて変倍する。例えば、広角端から望遠端への変倍に際し、第１レンズ群と第２レンズ群との間隔を狭く、第２レンズ群と第３レンズ群との間隔を広く、第３レンズ群と第４レンズ群との間隔を狭くするように各レンズ群の間隔を変化させることが好ましい。
1-2. Next, the operation of each lens group during zooming will be described. In the wide-angle zoom lens according to the present invention, the magnification is changed by changing the interval between the lens groups. For example, upon zooming from the wide-angle end to the telephoto end, the distance between the first lens group and the second lens group is narrowed, the distance between the second lens group and the third lens group is widened, and the third lens group and the fourth lens group are It is preferable to change the distance between the lens groups so as to narrow the distance between the lens groups.
１−３．条件式
次に、各条件式について説明する。
1-3. Conditional Expression Next, each conditional expression will be described.
１−３−１．条件式（１）
上述したとおり、本件発明に係る広角ズームレンズは、上記構成を採用すると共に、下記条件式（１）を満足することを特徴とする。
1-3-1. Conditional expression (1)
As described above, the wide-angle zoom lens according to the present invention employs the above configuration and satisfies the following conditional expression (1).
１．２＜ＢＦｗ／（Ｄ１２ｗ＋｜Ｆ１｜）＜４・・・（１）
但し、
ＢＦｗ ：広角端における無限遠合焦時の最も像面側のレンズ面と像面との距離
Ｄ１２ｗ：広角端における第１レンズＧ１と第２レンズ群Ｇ２との光軸上の間隔
Ｆ１ ：第１レンズ群の焦点距離
である。
1.2 <BFw / (D12w + | F1 |) <4 (1)
However,
BFw: Distance between the lens surface closest to the image plane and the image plane at the time of focusing at infinity at the wide-angle end D12w: Distance on the optical axis between the first lens G1 and the second lens group G2 at the wide-angle end F1: First This is the focal length of the lens group.
条件式（１）は、広角端における第１レンズＧ１と第２レンズ群Ｇ２との光軸上の間隔と、第１レンズ群の焦点距離の絶対値との和に対するいわゆるバックフォーカス（ＢＷ）の比に関する式である。条件式（１）を満足させることにより、広角端において１１０°以上の画角を確保すると共に、第１レンズ群を構成するレンズの有効径の小型化を図ることができる。 Conditional expression (1) is the so-called back focus (BW) with respect to the sum of the distance on the optical axis between the first lens G1 and the second lens group G2 at the wide-angle end and the absolute value of the focal length of the first lens group. It is a formula for the ratio. By satisfying conditional expression (1), it is possible to secure an angle of view of 110 ° or more at the wide-angle end and to reduce the effective diameter of the lenses constituting the first lens group.
条件式（１）の数値が下限値以下になると、第１レンズ群の屈折力が弱く、或いは、広角端における第１レンズ群と第２レンズ群との光軸上の間隔が広すぎるため、広角端において１１０°以上の画角を確保した上で、第１レンズ群の小型化を図ることが困難になる。或いは、十分なバックフォーカスを確保することができず、一眼レフカメラの交換レンズ等として用いることができなくなる。条件式（１）の数値が上限値以上になると、第１レンズ群の屈折力が適正な範囲を超えて強くなり過ぎる、或いは、広角端における第１レンズ群と第２レンズ群との光軸上の間隔が狭すぎる。このため、従来と同程度以上（例えば、２倍以上）の変倍比を実現することが困難になる他、諸収差の補正が困難になる。 If the numerical value of the conditional expression (1) is less than or equal to the lower limit value, the refractive power of the first lens group is weak, or the distance on the optical axis between the first lens group and the second lens group at the wide angle end is too wide. It is difficult to reduce the size of the first lens group while securing an angle of view of 110 ° or more at the wide angle end. Alternatively, sufficient back focus cannot be secured, and the lens cannot be used as an interchangeable lens of a single-lens reflex camera. When the numerical value of the conditional expression (1) is greater than or equal to the upper limit value, the refractive power of the first lens group becomes too strong beyond an appropriate range, or the optical axes of the first lens group and the second lens group at the wide angle end. The top spacing is too narrow. For this reason, it becomes difficult to realize a zoom ratio of the same level or more (for example, 2 times or more) as before, and it becomes difficult to correct various aberrations.
これらの効果を得る上で、当該広角ズームレンズは以下の条件式（１ａ）を満足することが好ましく、条件式（１ｂ）を満足することがより好ましい。 In obtaining these effects, the wide-angle zoom lens preferably satisfies the following conditional expression (1a), and more preferably satisfies the following conditional expression (1b).
１．３＜ＢＦｗ／（Ｄ１２ｗ＋｜Ｆ１｜）＜３・・・（１ａ）
１．４＜ＢＦｗ／（Ｄ１２ｗ＋｜Ｆ１｜）＜２・・・（１ｂ）
1.3 <BFw / (D12w + | F1 |) <3 (1a)
1.4 <BFw / (D12w + | F1 |) <2 (1b)
１−３−２．条件式（２）
本件発明に係る広角ズームレンズにおいて、上記条件式（１）と共に、以下の条件式（２）を満足することが好ましい。
1-3-2. Conditional expression (2)
In the wide-angle zoom lens according to the present invention, it is preferable that the following conditional expression (2) is satisfied together with the conditional expression (1).
２．０＜ＢＦｗ／Ｄ１２ｗ＜５・・・（２）
但し、
ＢＦｗ ：広角端における無限遠合焦時の最も像面側のレンズ面と像面との距離
Ｄ１２ｗ：広角端における第１レンズＧ１と第２レンズ群Ｇ２との光軸上の間隔
である。
2.0 <BFw / D12w <5 (2)
However,
BFw: Distance between the lens surface closest to the image plane and the image plane at the time of focusing at infinity at the wide angle end D12w: Distance on the optical axis between the first lens G1 and the second lens group G2 at the wide angle end.
条件式（２）は、広角端における第１レンズＧ１と第２レンズ群Ｇ２との光軸上の間隔に対するバックフォーカスの比に関する式である。条件式（２）を満足させることにより、従来と同程度以上の変倍比を実現すると共に、広角端における第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との光軸上の間隔が小さく、当該広角ズームレンズの光学全長方向の小型化を図ることができる。 Conditional expression (2) is an expression relating to the ratio of the back focus to the distance on the optical axis between the first lens G1 and the second lens group G2 at the wide angle end. Satisfying the conditional expression (2) realizes a zoom ratio equal to or higher than that of the prior art, and the distance on the optical axis between the first lens group G1 and the second lens group G2 at the wide angle end is small. The wide-angle zoom lens can be downsized in the entire optical length direction.
これに対して、条件式（２）の数値が下限値以下になると、従来と同程度以上の変倍比を実現するのは容易になるが、広角端における第１レンズ群と第２レンズ群との間隔が大きく、当該広角ズームレンズの光学全長方向の小型化が困難になる。一方、条件式（２）の数値が上限値以上になると、広角端における第１レンズ群と第２レンズ群との間隔が狭すぎて、当該広角ズームレンズの光学全長方向の小型化を図る上では好ましいが、従来と同程度の変倍比を実現することが困難になる。 On the other hand, when the numerical value of the conditional expression (2) is equal to or lower than the lower limit value, it becomes easy to realize a zoom ratio that is equal to or higher than the conventional value, but the first lens group and the second lens group at the wide angle end. And the size of the wide-angle zoom lens is difficult to downsize in the optical total length direction. On the other hand, if the numerical value of conditional expression (2) is equal to or greater than the upper limit, the distance between the first lens group and the second lens group at the wide-angle end is too narrow, and the wide-angle zoom lens can be downsized in the optical total length direction. However, it is difficult to achieve a zoom ratio similar to the conventional one.
これらの効果を得る上で、当該広角ズームレンズは以下の条件式（２ａ）を満足することが好ましく、条件式（２ｂ）を満足することがより好ましい。 In obtaining these effects, the wide-angle zoom lens preferably satisfies the following conditional expression (2a), and more preferably satisfies the following conditional expression (2b).
２．２＜ＢＦｗ／Ｄ１２ｗ＜４．５・・・（２ａ）
２．５＜ＢＦｗ／Ｄ１２ｗ＜４．０・・・（２ｂ）
2.2 <BFw / D12w <4.5 (2a)
2.5 <BFw / D12w <4.0 (2b)
１−３−３．条件式（３）
本件発明に係る広角ズームレンズにおいて、上述したように、第１レンズ群を物体から順に、負の屈折力を有する前群と、負の屈折力を有する後群とから構成し、後群を物体側へ移動させて、無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングを行う場合、以下の条件式（３）を満足することが好ましい。
1-3-3. Conditional expression (3)
In the wide-angle zoom lens according to the present invention, as described above, the first lens group is composed of a front group having a negative refractive power and a rear group having a negative refractive power in order from the object, and the rear group is an object. When focusing from an infinitely distant object to a close object is preferably performed, the following conditional expression (3) is preferably satisfied.
０．４＜ＢＦｗ／（Ｅ１２ｗ＋｜Ｆ１｜）＜１・・・（３）
但し、
ＢＦｗ ：広角端における無限遠合焦時の最も像面側のレンズ面と像面との距離
Ｅ１２ｗ：広角端における第１レンズ群の像側の主点と、第１レンズ群よりも像面側に配置された全レンズ群の物体側の主点との光軸上の間隔
Ｆ１ ：第１レンズ群の焦点距離
である。
0.4 <BFw / (E12w + | F1 |) <1 (3)
However,
BFw: Distance between the lens surface closest to the image plane and the image plane at the infinite focus at the wide angle end E12w: Main point on the image side of the first lens group at the wide angle end, and the image plane side from the first lens group The distance on the optical axis from the principal point on the object side of all the lens units arranged at F1 is the focal length of the first lens unit.
条件式（３）は、広角端における第１レンズ群の像側の主点と、第１レンズ群よりも像面側に配置された全レンズ群の物体側の主点との光軸上の間隔と、第１レンズ群の焦点距離の絶対値との和に対するバックフォーカスの比に関する式である。条件式（３）を満足させることにより、一眼レフカメラ等に要求されるバックフォーカスを確保することができ、当該ズームレンズの一層の小型化を図ることができる。 Conditional expression (3) is on the optical axis between the principal point on the image side of the first lens group at the wide angle end and the principal point on the object side of all the lens groups arranged on the image plane side with respect to the first lens group. It is a formula regarding the ratio of the back focus to the sum of the interval and the absolute value of the focal length of the first lens unit. By satisfying conditional expression (3), the back focus required for a single-lens reflex camera or the like can be secured, and the zoom lens can be further miniaturized.
これに対して、条件式（３）の数値が下限値以下になる場合、第１レンズ群の像側の主点と、第２群以降の全レンズ群の物体側の主点との間隔が広くなりすぎ、或いは、第１レンズ群の屈折力が弱くなりすぎ、１１０°以上の広角化を図ると、一眼レフカメラ等に要求されるバックフォーカスを確保することが困難になる。一方、条件式（３）の数値が上限値以上になると、第１レンズ群の像側の主点と、第２レンズ群以降の全レンズ群の物体側の主点との間隔が狭すぎ、或いは、第１レンズ群の屈折力が強すぎるため、バックフォーカスを確保することは容易になり、小型化を図る上でも有利であるが、球面収差、コマ収差などの諸収差の補正が困難になり、広角端から望遠端にかけてズーム全域において良好な結像性能を維持することが困難になる。 On the other hand, when the numerical value of the conditional expression (3) is equal to or less than the lower limit value, the distance between the principal point on the image side of the first lens group and the principal point on the object side of all the lens groups after the second group is If it becomes too wide or the refractive power of the first lens group becomes too weak and a wide angle of 110 ° or more is intended, it becomes difficult to ensure the back focus required for a single-lens reflex camera or the like. On the other hand, when the numerical value of the conditional expression (3) is equal to or greater than the upper limit value, the distance between the principal point on the image side of the first lens group and the principal point on the object side of all the lens groups after the second lens group is too small. Or, since the refractive power of the first lens unit is too strong, it is easy to secure the back focus and it is advantageous for downsizing, but it is difficult to correct various aberrations such as spherical aberration and coma. Thus, it becomes difficult to maintain good imaging performance over the entire zoom range from the wide-angle end to the telephoto end.
これらの効果を得る上で、当該広角ズームレンズは以下の条件式（３ａ）を満足することが好ましく、条件式（３ｂ）を満足することがより好ましい。 In obtaining these effects, the wide-angle zoom lens preferably satisfies the following conditional expression (3a), and more preferably satisfies the following conditional expression (3b).
０．４５＜ＢＦｗ／（Ｅ１２ｗ＋｜Ｆ１｜）＜０．９・・・（３ａ）
０．５０＜ＢＦｗ／（Ｅ１２ｗ＋｜Ｆ１｜）＜０．８・・・（３ｂ）
0.45 <BFw / (E12w + | F1 |) <0.9 (3a)
0.50 <BFw / (E12w + | F1 |) <0.8 (3b)
２．撮像装置
次に、本件発明に係る撮像装置について説明する。本件発明に係る撮像装置は、上記広角ズームレンズと、当該広角ズームレンズによって形成される像を受光する撮像素子とを備えたことを特徴とする。ここで、撮像素子等に特に限定はなく、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサなどの固体撮像素子等も用いることができ、本件発明に係る撮像装置は、デジタルカメラやビデオカメラ等のこれらの固体撮像素子を用いた撮像装置に好適である。また、当該撮像装置は、レンズが筐体に固定されたレンズ固定式の撮像装置であってもよいし、一眼レフカメラやミラーレス一眼カメラ等のレンズ交換式の撮像装置であってもよいのは勿論である。しかしながら、本件発明に係る広角ズームレンズのバックフォーカスは比較的長い。このため、本件発明に係る撮像装置は、特に、一眼レフカメラ等のバックフォーカスの比較的長い撮像装置であることが好ましい。
2. Next, an imaging apparatus according to the present invention will be described. An imaging apparatus according to the present invention includes the wide-angle zoom lens and an imaging element that receives an image formed by the wide-angle zoom lens. Here, there is no particular limitation on the image sensor and the like, and a solid-state image sensor such as a CCD sensor or a CMOS sensor can also be used. The image pickup apparatus according to the present invention uses these solid-state image sensors such as a digital camera and a video camera. It is suitable for the used imaging device. Further, the imaging device may be a lens-fixed imaging device in which a lens is fixed to a housing, or may be a lens-exchangeable imaging device such as a single-lens reflex camera or a mirrorless single-lens camera. Of course. However, the back focus of the wide-angle zoom lens according to the present invention is relatively long. For this reason, the imaging device according to the present invention is particularly preferably an imaging device with a relatively long back focus, such as a single-lens reflex camera.
次に、実施例および比較例を示して本件発明を具体的に説明する。但し、本件発明は以下の実施例に限定されるものではない。以下に挙げる各実施例のズームレンズは、デジタルカメラ、ビデオカメラ、銀塩フィルムカメラ等の撮像装置（光学装置）、特に、一眼レフカメラ等のバックフォーカスの比較的長い撮像装置に用いられる広角ズームレンズである。なお、レンズ断面図（図１、図６、図１１及び図１６）において、図面に向かって左方が物体側、右方が像側である。 Next, the present invention will be specifically described with reference to examples and comparative examples. However, the present invention is not limited to the following examples. The zoom lens of each embodiment described below is a wide-angle zoom used for an imaging device (optical device) such as a digital camera, a video camera, or a silver salt film camera, particularly an imaging device with a relatively long back focus such as a single-lens reflex camera. It is a lens. In the lens cross-sectional views (FIGS. 1, 6, 11, and 16), the left side is the object side and the right side is the image side.
（１）広角ズームレンズの構成
図１は、本件発明に係る実施例１の広角ズームレンズの構成を示すレンズ断面図である。当該広角ズームレンズは、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とから構成される。
(1) Configuration of Wide Angle Zoom Lens FIG. 1 is a lens cross-sectional view showing the configuration of the wide angle zoom lens of Example 1 according to the present invention. The wide-angle zoom lens includes, in order from the object side, a first lens group G1 having a negative refractive power, a second lens group G2 having a positive refractive power, a third lens group G3 having a negative refractive power, The fourth lens group G4 has a positive refractive power.
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、負の屈折力を有する前群Ｇ１ａと、負の屈折力を有する後群Ｇ１ｂとから構成される。この第１レンズ群Ｇ１において、最も物体側に配置されるレンズは、像面側が凹面の負の屈折力を有するメニスカスレンズであり、その両面は非球面に加工されている。また、後群Ｇ１ｂはフォーカス群として用いられ、後群Ｇ１ｂを物体側へ移動させて、無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングを行う。なお、前群Ｇ１ａ及び後群Ｇ１ｂの具体的なレンズ構成は図１に示すとおりである。 The first lens group G1 includes, in order from the object side, a front group G1a having a negative refractive power and a rear group G1b having a negative refractive power. In the first lens group G1, the lens disposed closest to the object side is a meniscus lens having a negative refractive power having a concave surface on the image surface side, and both surfaces thereof are processed into aspheric surfaces. The rear group G1b is used as a focus group, and the rear group G1b is moved to the object side to perform focusing from an infinitely distant object to a short-distance object. The specific lens configurations of the front group G1a and the rear group G1b are as shown in FIG.
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に弱い正の屈折力を有する前群Ｇ２ａと、正の屈折力を有する後群Ｇ２ｂとから構成され、この前群Ｇ２ａと後群Ｇ２ｂとの間に開口絞りＳが配置される。前群Ｇ２ａ及び後群Ｇ２ｂと開口絞りＳとは変倍時一体となって移動する。なお、前群Ｇ２ａ及び後群Ｇ２ｂの具体的なレンズ構成は図１に示すとおりである。。 The second lens group G2 is composed of a front group G2a having a weak positive refractive power and a rear group G2b having a positive refractive power in order from the object side, and an aperture is formed between the front group G2a and the rear group G2b. A diaphragm S is arranged. The front group G2a, the rear group G2b, and the aperture stop S move together at the time of zooming. The specific lens configurations of the front group G2a and the rear group G2b are as shown in FIG. .
第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に負レンズと正レンズとからなる接合レンズにより構成され、防振時、光軸に対して垂直方向に移動し、像を移動させる防振群としても用いられる。 The third lens group G3 is composed of a cemented lens made up of a negative lens and a positive lens in order from the object side, and is used as a vibration isolating group that moves in the direction perpendicular to the optical axis and moves an image during image stabilization. It is done.
第４レンズ群Ｇ４は正の屈折力を有し、その具体的なレンズ構成は図１に示すとおりである。 The fourth lens group G4 has a positive refractive power, and its specific lens configuration is as shown in FIG.
広角端から望遠端へのズーミング（変倍）に際し、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔を狭く、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔を広く、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔を狭くするように、各レンズ群がそれぞれ物体側に移動する。 During zooming from the wide angle end to the telephoto end, the distance between the first lens group G1 and the second lens group G2 is narrowed, the distance between the second lens group G2 and the third lens group G3 is widened, Each lens group moves to the object side so as to narrow the distance between the lens group G3 and the fourth lens group G4.
（２）数値実施例
次に、当該広角ズームレンズの具体的数値を適用した数値実施例について説明する。表１に当該広角ズームレンズのレンズデータを示す。表１において、「面ＮＯ．」は物体側から数えたレンズ面の順番（面番号）、「ｒ」はレンズ面の曲率半径、「ｄ」はレンズ面の光軸上の間隔、「Ｎｄ」はｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）に対する屈折率、「ｖｄ」はｄ線に対するアッベ数をそれぞれ示している。また、レンズ面が非球面である場合には、面番号の次に＊（アスタリスク）を付し、曲率半径ｒの欄には近軸曲率半径を示している。
(2) Numerical Examples Next, numerical examples to which specific numerical values of the wide-angle zoom lens are applied will be described. Table 1 shows lens data of the wide-angle zoom lens. In Table 1, “Surface No.” is the order of the lens surfaces counted from the object side (surface number), “r” is the radius of curvature of the lens surfaces, “d” is the distance on the optical axis of the lens surfaces, and “Nd”. Represents the refractive index with respect to the d-line (wavelength λ = 587.6 nm), and “vd” represents the Abbe number with respect to the d-line. When the lens surface is an aspherical surface, * (asterisk) is attached after the surface number, and the paraxial radius of curvature is shown in the column of the radius of curvature r.
また、表２（２−１）は、表１に示した非球面について、その形状を次式で表した場合の非球面係数及び円錐定数を示す。 Table 2 (2-1) shows the aspheric coefficient and the conic constant when the shape of the aspheric surface shown in Table 1 is expressed by the following equation.
z=ch2/[1+{1-(1+k)c2h2}1/2]+A4h4+A6h6+A8h8+A10h10・・・
（但し、cは曲率（1/r）、hは光軸からの高さ、kは円錐係数、A4、A6、A8、A10・・・は、各次数の非球面係数とする。）
z = ch 2 / [1+ {1- (1 + k) c 2 h 2 } 1/2 ] + A4h 4 + A6h 6 + A8h 8 + A10h 10 ...
(Where c is the curvature (1 / r), h is the height from the optical axis, k is the conic coefficient, A4, A6, A8, A10... Are the aspheric coefficients of the respective orders.)
表２（２−２）において、「ｆ」は、広角端、中間焦点距離、望遠端における当該広角ズームレンズの焦点距離を示す。また、「Ｄ（ｉ）」（ｉ＝４，６，１６，１９）は、表１に示したレンズ面の光軸上の可変間隔であって、広角端、中間焦点距離、望遠端における無限遠合焦時の間隔である。これらの表中の長さの単位は全て「ｍｍ」であり、画角の単位は全て「°」である。また、各条件式（１）〜条件式（３）の数値を表９に示す。なお、これらの表に関する事項は実施例２〜実施例４で示す各表においても同様であるため、以下では説明を省略する。 In Table 2 (2-2), “f” indicates the focal length of the wide-angle zoom lens at the wide-angle end, the intermediate focal length, and the telephoto end. “D (i)” (i = 4, 6, 16, 19) is a variable interval on the optical axis of the lens surface shown in Table 1, and is infinite at the wide-angle end, the intermediate focal length, and the telephoto end. This is the distance at the time of focusing. The units of length in these tables are all “mm”, and the units of angle of view are all “°”. Table 9 shows numerical values of the conditional expressions (1) to (3). In addition, since the matter regarding these tables is the same also in each table | surface shown in Example 2-Example 4, description is abbreviate | omitted below.
また、以下に当該広角ズームレンズの広角端、中間焦点距離及び望遠端におけるＦ値（ＦＮｏ．）、画角（２ω）をそれぞれ順に示す。 In addition, the F value (FNo.) And the angle of view (2ω) at the wide-angle end, the intermediate focal length, and the telephoto end of the wide-angle zoom lens are sequentially shown below.
ＦＮＯ．＝ ３．６〜４．１〜４．６
２ω ＝ １１１．７０〜８６．５９〜６２．０７
FNO. = 3.6-4.1-4.6
2ω = 111.70 to 86.59 to 62.07
また、図２、図３及び図４に、それぞれ広角端、中間焦点距離及び望遠端における当該広角ズームレンズの無限遠合焦時の縦収差図を示す。それぞれの縦収差図は、図面に向かって左から順に、球面収差、非点収差、歪曲収差を表している。球面収差図において、縦軸はＦ値を示し、実線ｄはｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）の特性、波線ｇはｇ線（λ＝４３５．８ｎｍ）の特性、一点鎖線ＣはＣ線（λ＝６５６．３ｎｍ）の特性を示している。非点収差図において、縦軸は画角を表し、実線Ｓはｄ線におけるサジタル像面の特性、破線Ｔはｄ線におけるメリジオナル像面の特性を示している。また、歪曲収差において縦軸は画角を表し、ｄ線における特性を示している。 2, 3, and 4 are longitudinal aberration diagrams of the wide-angle zoom lens at the wide-angle end, the intermediate focal length, and the telephoto end, respectively, when focusing on infinity. Each longitudinal aberration diagram represents spherical aberration, astigmatism, and distortion aberration in order from the left toward the drawing. In the spherical aberration diagram, the vertical axis indicates the F value, the solid line d is the characteristic of the d line (λ = 587.6 nm), the wavy line g is the characteristic of the g line (λ = 435.8 nm), and the alternate long and short dash line C is the C line ( (λ = 656.3 nm). In the astigmatism diagram, the vertical axis represents the angle of view, the solid line S represents the sagittal image plane characteristic at the d line, and the broken line T represents the meridional image plane characteristic at the d line. In addition, in the distortion aberration, the vertical axis represents the angle of view and indicates the characteristic at the d-line.
さらに、図５に当該広角ズームレンズの広角端、中間焦点距離及び望遠端における横収差図である。広角端、中間焦点距離及び望遠端における各横収差図において、上段から順に、最大像高の１００％、９０％、７０％、５０％における横収差である。また各横収差図において、横軸は瞳面上での主光線からの距離を表し、実線はｄ線（ｄ−ｌｉｎｅ）、短破線はｇ線（ｇ−ｌｉｎｅ）、長破線はＣ線（Ｃ−ｌｉｎｅ）の特性である。 FIG. 5 is a lateral aberration diagram of the wide-angle zoom lens at the wide-angle end, the intermediate focal length, and the telephoto end. In each lateral aberration diagram at the wide-angle end, the intermediate focal length, and the telephoto end, the lateral aberration at 100%, 90%, 70%, and 50% of the maximum image height in order from the top. In each lateral aberration diagram, the horizontal axis represents the distance from the principal ray on the pupil plane, the solid line is the d line (d-line), the short broken line is the g line (g-line), and the long broken line is the C line ( C-line) characteristics.
これらの図に関する事項は実施例２〜実施例９で示す各図においても同様であるため、以下では説明を省略する。 Since the matters relating to these drawings are the same in the respective drawings shown in the second to ninth embodiments, the description thereof will be omitted below.
（１）広角ズームレンズの構成
図６は、実施例２の広角ズームレンズの光学系の構成を示すレンズ断面図である。実施例２の広角ズームレンズは、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とから構成される。
(1) Configuration of Wide Angle Zoom Lens FIG. 6 is a lens cross-sectional view showing the configuration of the optical system of the wide angle zoom lens of Example 2. The wide-angle zoom lens of Example 2 includes, in order from the object side, a first lens group G1 having a negative refractive power, a second lens group G2 having a positive refractive power, and a third lens group having a negative refractive power. G3 and a fourth lens group G4 having a positive refractive power.
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、負の屈折力を有する前群Ｇ１ａと、負の屈折力を有する後群Ｇ１ｂとから構成される。この第１レンズ群Ｇ１において、最も物体側に配置されるレンズは、像面側が凹面の負の屈折力を有するメニスカスレンズであり、その両面は非球面に加工されている。また、後群Ｇ１ｂはフォーカス群として用いられ、後群Ｇ１ｂを物体側へ移動させて、無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングを行う。なお、前群Ｇ１ａ及び後群Ｇ１ｂの具体的なレンズ構成は図６に示すとおりである。 The first lens group G1 includes, in order from the object side, a front group G1a having a negative refractive power and a rear group G1b having a negative refractive power. In the first lens group G1, the lens disposed closest to the object side is a meniscus lens having a negative refractive power having a concave surface on the image surface side, and both surfaces thereof are processed into aspheric surfaces. The rear group G1b is used as a focus group, and the rear group G1b is moved to the object side to perform focusing from an infinitely distant object to a short-distance object. The specific lens configurations of the front group G1a and the rear group G1b are as shown in FIG.
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に弱い正の屈折力を有する前群Ｇ２ａと、正の屈折力を有する後群Ｇ２ｂとから構成され、この前群Ｇ２ａと後群Ｇ２ｂとの間に開口絞りＳが配置される。前群Ｇ２ａ及び後群Ｇ２ｂと開口絞りＳとは変倍時一体となって移動する。なお、前群Ｇ２ａ及び後群Ｇ２ｂの具体的なレンズ構成は図６に示すとおりである。 The second lens group G2 is composed of a front group G2a having a weak positive refractive power and a rear group G2b having a positive refractive power in order from the object side, and an aperture is formed between the front group G2a and the rear group G2b. A diaphragm S is arranged. The front group G2a, the rear group G2b, and the aperture stop S move together at the time of zooming. The specific lens configurations of the front group G2a and the rear group G2b are as shown in FIG.
第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に負レンズと正レンズとからなる接合レンズにより構成され、防振時、光軸に対して垂直方向に移動し、像を移動させる防振群としても用いられる。 The third lens group G3 is composed of a cemented lens made up of a negative lens and a positive lens in order from the object side, and is used as a vibration isolating group that moves in the direction perpendicular to the optical axis and moves an image during image stabilization. It is done.
第４レンズ群Ｇ４は正の屈折力を有し、その具体的なレンズ構成は図６に示すとおりである。 The fourth lens group G4 has a positive refractive power, and its specific lens configuration is as shown in FIG.
広角端から望遠端へのズーミング（変倍）に際し、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔を狭く、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔を広く、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔を狭くするように、各レンズ群がそれぞれ物体側に移動する。 During zooming from the wide angle end to the telephoto end, the distance between the first lens group G1 and the second lens group G2 is narrowed, the distance between the second lens group G2 and the third lens group G3 is widened, Each lens group moves to the object side so as to narrow the distance between the lens group G3 and the fourth lens group G4.
（２）数値実施例
次に、当該広角ズームレンズの具体的数値を適用した数値実施例について説明する。表３は、当該広角ズームレンズのレンズデータである。表４（４−１）は、表３に示した非球面の非球面係数及び円錐定数であり、表４（４−２）は、当該広角ズームレンズの広角端、中間焦点距離、望遠端におけるそれぞれの焦点距離（ｆ）と、表３に示したレンズ面の光軸上の可変間隔である。また、下記に当該広角ズームレンズの広角端、中間焦点距離及び望遠端におけるＦ値（ＦＮｏ．）、画角（２ω）をそれぞれ順に示す。また、各条件式（１）〜条件式（３）の数値を表９に示す。さらに、図７、図８及び図９にそれぞれ望遠端、中間焦点距離及び広角端における当該広角ズームレンズの無限遠合焦時の縦収差図を示し、図１０に当該広角ズームレンズの広角端、中間焦点距離及び望遠端における横収差図を示す。
(2) Numerical Examples Next, numerical examples to which specific numerical values of the wide-angle zoom lens are applied will be described. Table 3 shows lens data of the wide-angle zoom lens. Table 4 (4-1) shows the aspheric coefficients and conic constants of the aspheric surfaces shown in Table 3. Table 4 (4-2) shows the wide-angle zoom lens at the wide-angle end, intermediate focal length, and telephoto end. Each focal length (f) is a variable interval on the optical axis of the lens surface shown in Table 3. In addition, the F value (FNo.) And the field angle (2ω) at the wide-angle end, the intermediate focal length, and the telephoto end of the wide-angle zoom lens are respectively shown in the following. Table 9 shows numerical values of the conditional expressions (1) to (3). Further, FIG. 7, FIG. 8 and FIG. 9 show longitudinal aberration diagrams of the wide-angle zoom lens at the telephoto end, the intermediate focal length, and the wide-angle end, respectively, when focusing on infinity, and FIG. 10 shows the wide-angle end of the wide-angle zoom lens. A lateral aberration diagram at the intermediate focal length and at the telephoto end is shown.
ＦＮＯ．＝ ３．６〜４．１〜４．６
２ω ＝ １１６．７５〜９１．８７〜７７．３５
FNO. = 3.6-4.1-4.6
2ω = 116.75 to 91.87 to 77.35
（１）広角ズームレンズの構成
図１１は、実施例３の広角ズームレンズの光学系の構成を示すレンズ断面図である。実施例３の広角ズームレンズは、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とから構成される。
(1) Configuration of Wide Angle Zoom Lens FIG. 11 is a lens cross-sectional view showing the configuration of the optical system of the wide angle zoom lens of Example 3. The wide-angle zoom lens of Example 3 includes, in order from the object side, a first lens group G1 having a negative refractive power, a second lens group G2 having a positive refractive power, and a third lens group having a negative refractive power. G3 and a fourth lens group G4 having a positive refractive power.
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、負の屈折力を有する前群Ｇ１ａと、負の屈折力を有する後群Ｇ１ｂとから構成される。この第１レンズ群Ｇ１において、最も物体側に配置されるレンズは、像面側が凹面の負の屈折力を有するメニスカスレンズであり、その両面は非球面に加工されている。また、後群Ｇ１ｂはフォーカス群として用いられ、後群Ｇ１ｂを物体側へ移動させて、無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングを行う。なお、前群Ｇ１ａ及び後群Ｇ１ｂの具体的なレンズ構成は図１１に示すとおりである。 The first lens group G1 includes, in order from the object side, a front group G1a having a negative refractive power and a rear group G1b having a negative refractive power. In the first lens group G1, the lens disposed closest to the object side is a meniscus lens having a negative refractive power having a concave surface on the image surface side, and both surfaces thereof are processed into aspheric surfaces. The rear group G1b is used as a focus group, and the rear group G1b is moved to the object side to perform focusing from an infinitely distant object to a short-distance object. The specific lens configurations of the front group G1a and the rear group G1b are as shown in FIG.
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に弱い正の屈折力を有する前群Ｇ２ａと、正の屈折力を有する後群Ｇ２ｂとから構成され、この前群Ｇ２ａと後群Ｇ２ｂとの間に開口絞りＳが配置される。前群Ｇ２ａ及び後群Ｇ２ｂと開口絞りＳとは変倍時一体となって移動する。なお、前群Ｇ２ａ及び後群Ｇ２ｂの具体的なレンズ構成は図１１に示すとおりである。 The second lens group G2 is composed of a front group G2a having a weak positive refractive power and a rear group G2b having a positive refractive power in order from the object side, and an aperture is formed between the front group G2a and the rear group G2b. A diaphragm S is arranged. The front group G2a, the rear group G2b, and the aperture stop S move together at the time of zooming. The specific lens configurations of the front group G2a and the rear group G2b are as shown in FIG.
第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に負レンズと正レンズとからなる接合レンズにより構成され、防振時、光軸に対して垂直方向に移動し、像を移動させる防振群としても用いられる。 The third lens group G3 is composed of a cemented lens made up of a negative lens and a positive lens in order from the object side, and is used as a vibration isolating group that moves in the direction perpendicular to the optical axis and moves an image during image stabilization. It is done.
第４レンズ群Ｇ４は正の屈折力を有し、その具体的なレンズ構成は図１１に示すとおりである。 The fourth lens group G4 has a positive refractive power, and its specific lens configuration is as shown in FIG.
広角端から望遠端へのズーミング（変倍）に際し、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔を狭く、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔を広く、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔を狭くするように、各レンズ群がそれぞれ物体側に移動する。 During zooming from the wide angle end to the telephoto end, the distance between the first lens group G1 and the second lens group G2 is narrowed, the distance between the second lens group G2 and the third lens group G3 is widened, Each lens group moves to the object side so as to narrow the distance between the lens group G3 and the fourth lens group G4.
（２）数値実施例
次に、当該広角ズームレンズの具体的数値を適用した数値実施例について説明する。表５は、当該広角ズームレンズのレンズデータである。表６（６−１）は、表５に示した非球面の非球面係数及び円錐定数であり、表６（６−２）は、当該広角ズームレンズの広角端、中間焦点距離、望遠端におけるそれぞれの焦点距離（ｆ）と、表５に示したレンズ面の光軸上の可変間隔である。また、下記に当該広角ズームレンズの広角端、中間焦点距離及び望遠端におけるＦ値（ＦＮｏ．）、画角（２ω）をそれぞれ順に示す。また、各条件式（１）〜条件式（３）の数値を表９に示す。さらに、図１２、図１３及び図１４にそれぞれ望遠端、中間焦点距離及び広角端における当該広角ズームレンズの無限遠合焦時の縦収差図を示し、図１５に当該広角ズームレンズの広角端、中間焦点距離及び望遠端における横収差図を示す。
(2) Numerical Examples Next, numerical examples to which specific numerical values of the wide-angle zoom lens are applied will be described. Table 5 shows lens data of the wide-angle zoom lens. Table 6 (6-1) shows the aspheric coefficients and conic constants of the aspheric surfaces shown in Table 5. Table 6 (6-2) shows the wide-angle zoom lens at the wide-angle end, intermediate focal length, and telephoto end. Each focal length (f) is a variable interval on the optical axis of the lens surface shown in Table 5. In addition, the F value (FNo.) And the field angle (2ω) at the wide-angle end, the intermediate focal length, and the telephoto end of the wide-angle zoom lens are respectively shown in the following. Table 9 shows numerical values of the conditional expressions (1) to (3). Further, FIG. 12, FIG. 13 and FIG. 14 show longitudinal aberration diagrams of the wide-angle zoom lens at the telephoto end, intermediate focal length, and wide-angle end, respectively, at the time of focusing on infinity, and FIG. A lateral aberration diagram at the intermediate focal length and at the telephoto end is shown.
ＦＮＯ．＝ ３．６〜４．１〜４．６
２ω ＝ １１６．７４４〜９１．５８２〜７７．１９５
FNO. = 3.6-4.1-4.6
2ω = 116.744-91.582-77.195
（１）広角ズームレンズの構成
図１６は、実施例４の広角ズームレンズの光学系の構成を示すレンズ断面図である。実施例４の広角ズームレンズは、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とから構成される。
(1) Configuration of Wide Angle Zoom Lens FIG. 16 is a lens cross-sectional view showing the configuration of the optical system of the wide angle zoom lens of Example 4. The wide-angle zoom lens of Example 4 includes, in order from the object side, a first lens group G1 having a negative refractive power, a second lens group G2 having a positive refractive power, and a third lens group having a negative refractive power. G3 and a fourth lens group G4 having a positive refractive power.
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、負の屈折力を有する前群Ｇ１ａと、負の屈折力を有する後群Ｇ１ｂとから構成される。この第１レンズ群Ｇ１において、最も物体側に配置されるレンズは、像面側が凹面の負の屈折力を有するメニスカスレンズであり、その両面は非球面に加工されている。また、後群Ｇ１ｂはフォーカス群として用いられ、後群Ｇ１ｂを物体側へ移動させて、無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングを行う。なお、前群Ｇ１ａ及び後群Ｇ１ｂの具体的なレンズ構成は図１６に示すとおりである。 The first lens group G1 includes, in order from the object side, a front group G1a having a negative refractive power and a rear group G1b having a negative refractive power. In the first lens group G1, the lens disposed closest to the object side is a meniscus lens having a negative refractive power having a concave surface on the image surface side, and both surfaces thereof are processed into aspheric surfaces. The rear group G1b is used as a focus group, and the rear group G1b is moved to the object side to perform focusing from an infinitely distant object to a short-distance object. The specific lens configurations of the front group G1a and the rear group G1b are as shown in FIG.
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に弱い正の屈折力を有する前群Ｇ２ａと、正の屈折力を有する後群Ｇ２ｂとから構成され、この前群Ｇ２ａと後群Ｇ２ｂとの間に開口絞りＳが配置される。前群Ｇ２ａ及び後群Ｇ２ｂと開口絞りＳとは変倍時一体となって移動する。なお、前群Ｇ２ａ及び後群Ｇ２ｂの具体的なレンズ構成は図１６に示すとおりである。 The second lens group G2 is composed of a front group G2a having a weak positive refractive power and a rear group G2b having a positive refractive power in order from the object side, and an aperture is formed between the front group G2a and the rear group G2b. A diaphragm S is arranged. The front group G2a, the rear group G2b, and the aperture stop S move together at the time of zooming. The specific lens configurations of the front group G2a and the rear group G2b are as shown in FIG.
第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に負レンズと正レンズとからなる接合レンズにより構成され、防振時、光軸に対して垂直方向に移動し、像を移動させる防振群としても用いられる。 The third lens group G3 is composed of a cemented lens made up of a negative lens and a positive lens in order from the object side, and is used as a vibration isolating group that moves in the direction perpendicular to the optical axis and moves an image during image stabilization. It is done.
第４レンズ群Ｇ４は正の屈折力を有し、その具体的なレンズ構成は図１６に示すとおりである。 The fourth lens group G4 has a positive refractive power, and its specific lens configuration is as shown in FIG.
広角端から望遠端へのズーミング（変倍）に際し、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔を狭く、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔を広く、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔を狭くするように、各レンズ群がそれぞれ物体側に移動する。 During zooming from the wide angle end to the telephoto end, the distance between the first lens group G1 and the second lens group G2 is narrowed, the distance between the second lens group G2 and the third lens group G3 is widened, Each lens group moves to the object side so as to narrow the distance between the lens group G3 and the fourth lens group G4.
（２）数値実施例
次に、当該広角ズームレンズの具体的数値を適用した数値実施例について説明する。表７は、当該広角ズームレンズのレンズデータである。表８（８−１）は、表７に示した非球面の非球面係数及び円錐定数であり、表８（８−２）は、当該広角ズームレンズの広角端、中間焦点距離、望遠端におけるそれぞれの焦点距離（ｆ）と、表７に示したレンズ面の光軸上の可変間隔である。また、下記に当該広角ズームレンズの広角端、中間焦点距離及び望遠端におけるＦ値（ＦＮｏ．）、画角（２ω）をそれぞれ順に示す。また、各条件式（１）〜条件式（３）の数値を表９に示す。さらに、図１７、図１８及び図１９にそれぞれ望遠端、中間焦点距離及び広角端における当該広角ズームレンズの無限遠合焦時の縦収差図を示し、図２０に当該広角ズームレンズの広角端、中間焦点距離及び望遠端における横収差図を示す。
(2) Numerical Examples Next, numerical examples to which specific numerical values of the wide-angle zoom lens are applied will be described. Table 7 shows lens data of the wide-angle zoom lens. Table 8 (8-1) shows the aspheric coefficients and conic constants of the aspherical surfaces shown in Table 7. Table 8 (8-2) shows the wide-angle zoom lens at the wide-angle end, intermediate focal length, and telephoto end. Each focal length (f) is a variable interval on the optical axis of the lens surface shown in Table 7. In addition, the F value (FNo.) And the field angle (2ω) at the wide-angle end, the intermediate focal length, and the telephoto end of the wide-angle zoom lens are respectively shown in the following. Table 9 shows numerical values of the conditional expressions (1) to (3). Further, FIGS. 17, 18 and 19 show longitudinal aberration diagrams of the wide-angle zoom lens at the telephoto end, the intermediate focal length, and the wide-angle end, respectively, at the time of focusing on infinity, and FIG. 20 shows the wide-angle end of the wide-angle zoom lens. A lateral aberration diagram at the intermediate focal length and at the telephoto end is shown.
ＦＮＯ．＝ ３．６〜４．１〜４．６
２ω ＝ １１６．７７４〜９１．９９２〜７７．５０７
FNO. = 3.6-4.1-4.6
2ω = 116.774-91.999-77.507
各数値実施例における条件式（１）〜条件式（３）の数値及び各条件式の数値を得るために必要な数値を表９に示す。 Table 9 shows the numerical values of the conditional expressions (1) to (3) and the numerical values necessary for obtaining the numerical values of the conditional expressions in the numerical examples.
本件発明によれば、従来と同程度のズーム比を有し、且つ、広角端において一層の高画角化を実現すると共に、第１レンズ群を小さく構成することができ、光学全長の短い広角ズームレンズを提供することができる。 According to the present invention, a wide angle with a zoom ratio comparable to that of the prior art, a higher angle of view at the wide angle end, a smaller first lens group, and a short optical total length. A zoom lens can be provided.
Ｇ１・・・第１レンズ群
Ｇ１ａ・・・前群
Ｇ１ｂ・・・後群
Ｇ２・・・第２レンズ群
Ｇ２ａ・・・前群
Ｇ２ｂ・・・後群
Ｇ３・・・第３レンズ群
Ｇ４・・・第４レンズ群
Ｓ・・・開口絞り
G1 ... first lens group G1a ... front group G1b ... rear group G2 ... second lens group G2a ... front group G2b ... rear group G3 ... third lens group G4 ..Fourth lens group S: Aperture stop
Claims (4)
各レンズ群の間隔を変化させて変倍を行い、
以下の条件式（１）を満足することを特徴とする広角ズームレンズ。
１．２＜ＢＦｗ／（Ｄ１２ｗ＋｜Ｆ１｜）＜４・・・（１）
但し、
ＢＦｗ ：広角端における無限遠合焦時の最も像面側のレンズ面と像面との距離
Ｄ１２ｗ：広角端における第１レンズＧ１と第２レンズ群Ｇ２との光軸上の間隔
Ｆ１ ：第１レンズ群の焦点距離
である。 In order from the object, a first lens group having negative refractive power, a second lens group having positive refractive power, a third lens group having negative refractive power, and a fourth lens group having positive refractive power And
Magnification by changing the interval between each lens group,
A wide-angle zoom lens satisfying the following conditional expression (1):
1.2 <BFw / (D12w + | F1 |) <4 (1)
However,
BFw: Distance between the lens surface closest to the image plane and the image plane at the time of focusing at infinity at the wide-angle end D12w: Distance on the optical axis between the first lens G1 and the second lens group G2 at the wide-angle end F1: First This is the focal length of the lens group.
２．０＜ＢＦｗ／Ｄ１２ｗ＜５・・・（２）
但し、
ＢＦｗ ：広角端における無限遠合焦時の最も像面側のレンズ面と像面との距離
Ｄ１２ｗ：広角端における第１レンズＧ１と第２レンズ群Ｇ２との光軸上の間隔
である。 The wide-angle zoom lens according to claim 1, wherein the following conditional expression (2) is satisfied.
2.0 <BFw / D12w <5 (2)
However,
BFw: Distance between the lens surface closest to the image plane and the image plane at the time of focusing at infinity at the wide angle end D12w: Distance on the optical axis between the first lens G1 and the second lens group G2 at the wide angle end.
前記後群を物体側へ移動させて、無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングを行い、
以下の条件式（３）を満足する請求項１又は請求項２に記載の広角ズームレンズ。
０．４＜ＢＦｗ／（Ｅ１２ｗ＋｜Ｆ１｜）＜１・・・（３）
但し、
ＢＦｗ ：広角端における無限遠合焦時の最も像面側のレンズ面と像面との距離
Ｅ１２ｗ：広角端における第１レンズ群の像側の主点と、第１レンズ群よりも像面側に配置された全レンズ群の物体側の主点との光軸上の間隔
Ｆ１ ：第１レンズ群の焦点距離
である。 The first lens group includes, in order from the object, a front group having negative refractive power and a rear group having negative refractive power;
Move the rear group to the object side to perform focusing from an infinite object to a close object,
The wide-angle zoom lens according to claim 1 or 2, wherein the following conditional expression (3) is satisfied.
0.4 <BFw / (E12w + | F1 |) <1 (3)
However,
BFw: Distance between the lens surface closest to the image plane and the image plane at the infinite focus at the wide angle end E12w: Main point on the image side of the first lens group at the wide angle end, and the image plane side from the first lens group The distance on the optical axis from the principal point on the object side of all the lens units arranged at F1 is the focal length of the first lens unit.
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