JP5527577B2 - Zoom lens and optical apparatus including the zoom lens - Google Patents
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Description
本発明は、ズームレンズ、及び、このズームレンズを備える光学機器に関する。 The present invention relates to a zoom lens and an optical apparatus including the zoom lens.
従来、写真用カメラ、電子スチルカメラ、ビデオカメラ等に適したズームレンズが提案されている（例えば、特許文献１参照）。 Conventionally, zoom lenses suitable for photographic cameras, electronic still cameras, video cameras, and the like have been proposed (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、従来のズームレンズよりも、より良い光学性能が求められている。 However, better optical performance is required than conventional zoom lenses.
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、電子撮像素子を用いたデジタルカメラやビデオカメラに適した広角で高変倍比なものでありながら、小型で良好な光学性能を得ることができるズームレンズ、及び、このズームレンズを備える光学機器を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a problem, and obtains a small and good optical performance while being a wide angle and high zoom ratio suitable for a digital camera or a video camera using an electronic image pickup device. An object of the present invention is to provide a zoom lens that can be used, and an optical apparatus including the zoom lens.
前記課題を解決するために、本発明に係るズームレンズは、光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群とからなり、第１レンズ群、第２レンズ群及び第３レンズ群が光軸に沿って移動することにより変倍を行い、第１レンズ群は、１枚の負レンズ及び１枚の正レンズからなり、第２レンズ群は、物体側から順に、２枚の負レンズと、１枚の正レンズと、を有し、第１レンズ群の正レンズの材質のｄ線に対する屈折率は１．８以上であり、第２レンズ群の負レンズの少なくとも１枚の材質のｄ線に対する屈折率は１．８以上であり、第１レンズ群の負レンズ及び第２レンズ群の正レンズの材質のｄ線に対する屈折率は１．９以上であり、第１レンズ群の焦点距離をｆ１とし、広角端状態での全系の合成焦点距離をｆｗとし、望遠端状態での全系の合成焦点距離をｆｔとしたとき、次式
２．０ ＜ ｆ１／（ｆｗ×ｆｔ）1/2 ＜ ３．５
の条件を満足するよう構成する。
In order to solve the above problems, a zoom lens according to the present invention includes, in order from the object side along the optical axis, a first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a negative refractive power, A third lens group having a positive refractive power and a fourth lens group having a positive refractive power, and the first lens group, the second lens group, and the third lens group move along the optical axis. The first lens group includes one negative lens and one positive lens, and the second lens group includes two negative lenses, one positive lens in order from the object side, The refractive index of the positive lens material of the first lens group with respect to the d-line is 1.8 or more, and the refractive index of at least one material of the negative lens of the second lens group with respect to the d-line is 1.8. With respect to the d-line of the material of the negative lens of the first lens group and the positive lens of the second lens group The refractive index is 1.9 or more, the focal length of the first lens unit is f1, the combined focal length of the entire system in the wide-angle end state is fw, and the combined focal length of the entire system in the telephoto end state is ft. Then, the following formula 2.0 <f1 / (fw × ft) 1/2 <3.5
To satisfy the following conditions.
また、本ズームレンズにおいて、第４レンズ群は、変倍において光軸に沿って移動することが好ましい。 In the zoom lens, it is preferable that the fourth lens group moves along the optical axis during zooming.
また、本ズームレンズにおいて、第１レンズ群の正レンズ及び第２レンズ群の負レンズの少なくとも１枚の材質のｄ線に対する屈折率は１．８５以上であることが好ましい。 In this zoom lens, it is preferable that the refractive index with respect to the d-line of at least one material of the positive lens of the first lens group and the negative lens of the second lens group is 1.85 or more.
また、本ズームレンズは、望遠端状態における全系の全長をＬｔとしたとき、次式
３．５ ＜ Ｌｔ／（ｆｗ×ｆｔ）1/2 ＜ ５．０
の条件を満足することが好ましい。
Further, in this zoom lens, when the total length of the entire system in the telephoto end state is Lt, the following expression 3.5 <Lt / (fw × ft) 1/2 <5.0
It is preferable to satisfy the following conditions.
また、本ズームレンズは、広角端状態から望遠端状態に変倍する際の第１レンズ群の光軸上の移動量をＤｍ１としたとき、次式
０．６ ＜ Ｄｍ１／（ｆｗ×ｆｔ）1/2 ＜ １．６
の条件を満足することが好ましい。
Further, in this zoom lens, when the movement amount on the optical axis of the first lens unit when zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state is Dm1, the following expression 0.6 <Dm1 / (fw × ft) 1/2 <1.6
It is preferable to satisfy the following conditions.
また、本ズームレンズは、広角端状態から望遠端状態に変倍する際に、第４レンズ群は物体側へ移動した後、像側へ移動することが好ましい。 Further, in the zoom lens, when zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state, it is preferable that the fourth lens group moves toward the image side after moving toward the object side.
また、本ズームレンズは、第２レンズ群の広角端状態における横倍率をβ２Ｗ、望遠端状態における横倍率をβ２Ｔとし、第３レンズ群の広角端状態における横倍率をβ３Ｗ、望遠端状態における横倍率をβ３Ｔとしたとき、次式
０．５ ＜ （β２Ｔ／β２Ｗ）／（β３Ｔ／β３Ｗ） ＜ １．５
の条件を満足することが好ましい。
In the zoom lens, the lateral magnification in the wide-angle end state of the second lens group is β2W, the lateral magnification in the telephoto end state is β2T, the lateral magnification in the wide-angle end state of the third lens group is β3W, and the lateral magnification in the telephoto end state. When the magnification is β3T, the following formula 0.5 <(β2T / β2W) / (β3T / β3W) <1.5
It is preferable to satisfy the following conditions.
また、本ズームレンズは、第２レンズ群及び第４レンズ群の少なくとも一方は球面レンズで構成されていることが好ましい。 In the zoom lens, it is preferable that at least one of the second lens group and the fourth lens group is constituted by a spherical lens.
また、本発明に係る光学機器は、上述のズームレンズのいずれかを備えて構成される。 An optical apparatus according to the present invention includes any one of the zoom lenses described above.
本発明に係るズームレンズ、及び、このズームレンズを備える光学機器を以上のように構成すると、電子撮像素子を用いたデジタルカメラやビデオカメラに適した広角で高変倍比なものでありながら、小型化が達成でき、良好な光学性能を得ることができる。 The zoom lens according to the present invention, and, when forming the optical apparatus equipped with this zoom lens as described above, yet one at the wide angle suitable for digital cameras and video camera using an electronic image pickup device, high zoom ratio, Miniaturization can be achieved and good optical performance can be obtained.
以下、本願の好ましい実施形態について図面を参照して説明する。まず、本実施形態のズームレンズＺＬは、図１に示すように、光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正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とを有して構成される。そして、第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２及び第３レンズ群Ｇ３が光軸に沿って移動することにより変倍を行う。また、第１レンズ群Ｇ１は、負レンズＬ１１及び正レンズＬ１２の２枚のレンズから構成され、この第１レンズ群Ｇ１を構成する負レンズＬ１１、及び正レンズＬ１２の材質のｄ線に対する屈折率は１．８以上である。また、第２レンズ群Ｇ２は、２枚の負レンズＬ２１，Ｌ２２及び１枚の正レンズＬ２３を有して構成され、第２レンズ群Ｇ２の負レンズＬ２１，Ｌ２２の少なくとも１枚、及び正レンズＬ２３の材質のｄ線に対する屈折率は１．８以上である。 Hereinafter, preferred embodiments of the present application will be described with reference to the drawings. First, as shown in FIG. 1, the zoom lens ZL of the present embodiment includes a first lens group G1 having a positive refractive power and a second lens having a negative refractive power in order from the object side along the optical axis. The lens unit includes a group G2, a third lens group G3 having a positive refractive power, and a fourth lens group G4 having a positive refractive power. The first lens group G1, the second lens group G2, and the third lens group G3 move along the optical axis to perform zooming. The first lens group G1 includes two lenses, a negative lens L11 and a positive lens L12, and the refractive index of the material of the negative lens L11 and the positive lens L12 constituting the first lens group G1 with respect to the d line. Is 1.8 or more. The second lens group G2 includes two negative lenses L21 and L22 and one positive lens L23, and at least one of the negative lenses L21 and L22 of the second lens group G2, and a positive lens. The refractive index for the d-line of the material of L23 is 1.8 or more.
最大画角の大きなズームレンズでは、前玉径が大きくなるため、第１レンズ群を３枚以上のレンズ構成とすると、径の増大とともにレンズの厚さも厚くなってしまい、レンズをカメラに収納するときの、いわゆる沈胴状態の厚さが増してしまう。そこで、本実施形態では、前述のように、第１レンズ群Ｇ１を負レンズＬ１１と正レンズＬ１２との２枚構成とし、この第１レンズ群Ｇ１を構成する負レンズＬ１１、及び正レンズＬ１２の材質のｄ線に対する屈折率を１．８以上とすることによって、第１レンズ群Ｇ１を薄型化し、２枚構成でありながらも十分な屈折力が確保され、レンズ系の全長が大型化することなく高変倍比が達成される。 A zoom lens with a large maximum angle of view has a large front lens diameter. Therefore, if the first lens group has three or more lenses, the lens thickness increases as the diameter increases, and the lens is housed in the camera. Sometimes the so-called collapsed thickness increases. Therefore, in the present embodiment, as described above, the first lens group G1 has a two-lens configuration including the negative lens L11 and the positive lens L12, and the negative lens L11 and the positive lens L12 that constitute the first lens group G1. By making the refractive index with respect to the d-line of the material 1.8 or more, the first lens group G1 is thinned, and sufficient refractive power is ensured even with the two-lens configuration, and the total length of the lens system is increased. A high zoom ratio is achieved.
また、本実施形態のズームレンズＺＬは、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離をｆ１とし、広角端状態での全系の合成焦点距離をｆｗとし、望遠端状態での全系の合成焦点距離をｆｔとしたとき、以下の条件式（１）を満足するよう構成されている。 In the zoom lens ZL of the present embodiment, the focal length of the first lens group G1 is f1, the combined focal length of the entire system in the wide-angle end state is fw, and the combined focal length of the entire system in the telephoto end state is When ft, the following conditional expression (1) is satisfied.
２．０ ＜ ｆ１／（ｆｗ×ｆｔ）1/2 ＜ ３．５ （１） 2.0 <f1 / (fw × ft) 1/2 <3.5 (1)
条件式（１）は、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離を規定したものである。この条件式（１）の上限値を上回ると、第１レンズＧ１の屈折力が小さくなり、変倍による第１レンズ群Ｇ１の移動量が大きくなり、光学全長が大きくなってしまう。または、変倍のために第２レンズ群Ｇ２の屈折力を大きくする必要があり、広角端状態での歪曲収差や非点収差が悪化してしまうため好ましくない。なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（１）の上限値を３．２にすることが好ましい。反対に、条件式（１）の下限値を下回ると、第１レンズ群Ｇ１の屈折力が大きくなり、第１レンズ群Ｇ１を２枚構成とすると、望遠端状態での球面収差や色収差が悪化してしまうため好ましくない。なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（１）の下限値を２．５にすることが好ましい。この条件式（１）を満足することで、第１レンズ群Ｇ１を薄型化しながらも光学全長が大きくならずに、高変倍で良好な光学性能を達成することができる。 Conditional expression (1) defines the focal length of the first lens group G1. If the upper limit value of the conditional expression (1) is exceeded, the refractive power of the first lens G1 decreases, the amount of movement of the first lens group G1 due to zooming increases, and the optical total length increases. Alternatively, it is necessary to increase the refractive power of the second lens group G2 for zooming, which is not preferable because distortion and astigmatism at the wide-angle end state deteriorate. In order to secure the effect of the present embodiment, it is preferable to set the upper limit of conditional expression (1) to 3.2. On the other hand, if the lower limit of conditional expression (1) is not reached, the refractive power of the first lens group G1 will increase, and if the first lens group G1 has two lenses, the spherical aberration and chromatic aberration in the telephoto end state will deteriorate. This is not preferable. In order to secure the effect of the present embodiment, it is preferable to set the lower limit value of conditional expression (1) to 2.5. By satisfying this conditional expression (1), it is possible to achieve good optical performance with high zoom ratio without increasing the total optical length while reducing the thickness of the first lens group G1.
また、本実施形態のズームレンズＺＬは、第１レンズ群Ｇ１の負レンズＬ１１及び第２レンズ群Ｇ２の正レンズＬ２３の材質のｄ線に対する屈折率が１．９以上であることが望ましい。このように第１レンズ群Ｇ１の負レンズＬ１１の材質のｄ線に対する屈折率を高くすることによって、第１レンズ群Ｇ１で発生する球面収差を効果的に補正することが可能となる。 In the zoom lens ZL of the present embodiment, it is desirable that the refractive index with respect to the d-line of the material of the negative lens L11 of the first lens group G1 and the positive lens L23 of the second lens group G2 is 1.9 or more. Thus, by increasing the refractive index of the material of the negative lens L11 of the first lens group G1 with respect to the d-line, it is possible to effectively correct spherical aberration occurring in the first lens group G1.
また、本実施形態のズームレンズＺＬは、更に、第１レンズ群Ｇ１の正レンズＬ１２、及び第２レンズ群Ｇ２の２枚の負レンズＬ２１，Ｌ２２の少なくとも１枚の材質のｄ線に対する屈折率が１．８５以上であることが望ましい。このように第１レンズ群Ｇ１の正レンズＬ１２の材質のｄ線に対する屈折率を１．８５以上とすることで、第１レンズ群Ｇ１を薄型化しながらも屈折力を大きくでき、望遠端状態でのレンズ系の全長が大型化することなく球面収差が良好に補正可能になる。また、第２レンズ群Ｇ２の負レンズＬ２１，Ｌ２２の少なくとも１枚の材質のｄ線に対する屈折率を１．８５以上とすることで、第２レンズ群Ｇ２を薄型化することができ、また広角端状態での非点収差が良好に補正可能となる。 The zoom lens ZL of the present embodiment further includes a refractive index with respect to the d-line of at least one material of the positive lens L12 of the first lens group G1 and the two negative lenses L21 and L22 of the second lens group G2. Is desirably 1.85 or more. Thus, by setting the refractive index for the d-line of the material of the positive lens L12 of the first lens group G1 to 1.85 or more, the refractive power can be increased while making the first lens group G1 thinner, and in the telephoto end state. Spherical aberration can be satisfactorily corrected without increasing the overall length of the lens system. Further, the refractive index of at least one material of the negative lenses L21 and L22 of the second lens group G2 with respect to the d-line is 1.85 or more, so that the second lens group G2 can be made thin and a wide angle. Astigmatism in the end state can be corrected satisfactorily.
また、本実施形態のズームレンズＺＬは、望遠端状態における全系の全長をＬｔとしたとき、以下の条件式（２）を満足することが望ましい。 In addition, it is desirable that the zoom lens ZL of the present embodiment satisfies the following conditional expression (2) when the total length of the entire system in the telephoto end state is Lt.
３．５ ＜ Ｌｔ／（ｆｗ×ｆｔ）1/2 ＜ ５．０ （２） 3.5 <Lt / (fw × ft) 1/2 <5.0 (2)
条件式（２）は望遠端状態の光学系の全長を規定したものである。この条件式（２）の上限値を上回ると、望遠端状態でのレンズ系の全長が大きくなり、カメラに収納するときの沈胴状態の厚さが大きくなってしまうため好ましくない。なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（２）の上限値を４．６にすることが好ましい。反対に、条件式（２）の下限値を下回ると、変倍を行うためには各レンズ群の屈折率を大きくする必要があり、望遠端状態での球面収差や広角端状態での非点収差が悪化してしまうため好ましくない。なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（２）の下限値を３．８にすることが好ましい。この条件式（２）を満足することで、レンズの小型化を図りながらも、高変倍で良好な光学性能が達成される。 Conditional expression (2) defines the total length of the optical system in the telephoto end state. Exceeding the upper limit value of the conditional expression (2) is not preferable because the total length of the lens system in the telephoto end state is increased, and the thickness of the retracted state when stored in the camera is increased. In order to secure the effect of the present embodiment, it is preferable to set the upper limit of conditional expression (2) to 4.6. On the other hand, if the lower limit value of conditional expression (2) is not reached, it is necessary to increase the refractive index of each lens unit in order to perform zooming, and spherical aberration in the telephoto end state or astigmatism in the wide-angle end state This is not preferable because aberrations deteriorate. In order to secure the effect of the present embodiment, it is preferable to set the lower limit of conditional expression (2) to 3.8. By satisfying this conditional expression (2), it is possible to achieve a good optical performance with a high zoom ratio, while reducing the size of the lens.
また、本実施形態のズームレンズＺＬは、広角端状態から望遠端状態に変倍する際の第１レンズ群Ｇ１の光軸上の移動量をＤｍ１としたとき、以下の条件式（３）を満足することが望ましい。なお、第１レンズ群Ｇ１が変倍時にＵターンする場合は、広角端状態の光軸上の位置と、望遠端状態の光軸上の位置との差の絶対値をＤｍ１とする。 Further, in the zoom lens ZL of the present embodiment, when the movement amount on the optical axis of the first lens group G1 when zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state is Dm1, the following conditional expression (3) is satisfied. It is desirable to be satisfied. When the first lens group G1 makes a U-turn during zooming, the absolute value of the difference between the position on the optical axis in the wide-angle end state and the position on the optical axis in the telephoto end state is Dm1.
０．６ ＜ Ｄｍ１／（ｆｗ×ｆｔ）1/2 ＜ １．６ （３） 0.6 <Dm1 / (fw × ft) 1/2 <1.6 (3)
条件式（３）は、変倍における第１レンズ群Ｇ１の移動量を規定したものである。この条件式（３）の上限値を上回ると、望遠端状態でのレンズ系の全長が大きくなってしまい、または全長を小型化するために第３レンズ群Ｇ３の屈折力を大きくする必要があり、変倍による非点収差の変動が大きくなるため好ましくない。なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（３）の上限値を１．４にすることが好ましい。反対に、条件式（３）の下限値を下回ると、変倍を行うためには第１レンズ群Ｇ１の屈折率を大きくする必要があり、望遠端状態での球面収差や広角端状態での非点収差が悪化してしまうので好ましくない。なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（３）の下限値を０．９にすることが好ましい。 Conditional expression (3) defines the amount of movement of the first lens group G1 during zooming. If the upper limit of conditional expression (3) is exceeded, the total length of the lens system in the telephoto end state becomes large, or the refractive power of the third lens group G3 needs to be increased in order to reduce the total length. This is not preferable because the astigmatism variation due to zooming becomes large. In order to secure the effect of the present embodiment, it is preferable to set the upper limit value of conditional expression (3) to 1.4. On the other hand, if the lower limit of conditional expression (3) is not reached, it is necessary to increase the refractive index of the first lens group G1 in order to perform zooming, and the spherical aberration in the telephoto end state or in the wide-angle end state Since astigmatism deteriorates, it is not preferable. In order to secure the effect of the present embodiment, it is preferable to set the lower limit of conditional expression (3) to 0.9.
また、本実施形態のズームレンズＺＬは、広角端状態から望遠端状態に変倍する際に、第４レンズ群Ｇ４が、光軸に沿って移動することが望ましい。この際、第４レンズ群Ｇ４は物体側へ移動した後、像側へ移動することが望ましい。このように第４レンズ群Ｇ４を物体側へ凸状の軌跡で移動することによって、変倍の中間状態での非点収差が良好に補正可能となる。 In the zoom lens ZL of the present embodiment, it is desirable that the fourth lens group G4 moves along the optical axis when zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state. At this time, it is desirable that the fourth lens group G4 moves to the image side after moving to the object side. As described above, by moving the fourth lens group G4 along the locus convex toward the object side, it is possible to satisfactorily correct astigmatism in the intermediate state of zooming.
また、本実施形態のズームレンズＺＬは、第２レンズ群Ｇ２の広角端状態における横倍率をβ２Ｗ、望遠端状態における横倍率をβ２Ｔとし、第３レンズ群Ｇ３の広角端状態における横倍率をβ３Ｗ、望遠端状態における横倍率をβ３Ｔとしたとき、以下の条件式（４）を満足することが望ましい。 In the zoom lens ZL of the present embodiment, the lateral magnification of the second lens group G2 in the wide-angle end state is β2W, the lateral magnification in the telephoto end state is β2T, and the lateral magnification of the third lens group G3 in the wide-angle end state is β3W. When the lateral magnification in the telephoto end state is β3T, it is desirable that the following conditional expression (4) is satisfied.
０．５ ＜ （β２Ｔ／β２Ｗ）／（β３Ｔ／β３Ｗ） ＜ １．５ （４） 0.5 <(β2T / β2W) / (β3T / β3W) <1.5 (4)
条件式（４）は、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との変倍による倍率変化の比を規定したものである。この条件式（４）の上限値を上回ると、第２レンズ群Ｇ２で倍率変化を大きくするために第２レンズ群Ｇ２の屈折力が大きくなり、広角端状態での歪曲収差やコマ収差が大きくなってしまうため好ましくない。なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（４）の上限値を１．０にすることが好ましい。反対に、条件式（４）の下限値を下回ると、変倍のほとんどを第３レンズ群Ｇ３の倍率変化によって行うことになり、第３レンズ群Ｇ３の移動量が大きくなるとともに、望遠端状態での光学全長が大きくなり、また変倍による球面収差や非点収差の変動が大きくなるため好ましくない。この条件式（４）を満足することで、小型で高変倍ながらも、変倍による性能劣化の少ない良好な光学性能が達成される。 Conditional expression (4) defines the ratio of the magnification change caused by the magnification change between the second lens group G2 and the third lens group G3. If the upper limit value of the conditional expression (4) is exceeded, the refractive power of the second lens group G2 increases to increase the magnification change in the second lens group G2, and the distortion and coma aberration in the wide-angle end state increase. This is not preferable. In order to secure the effect of the present embodiment, it is preferable to set the upper limit of conditional expression (4) to 1.0. On the other hand, if the lower limit value of conditional expression (4) is not reached, most of the zooming is performed by changing the magnification of the third lens group G3, the amount of movement of the third lens group G3 increases, and the telephoto end state This is not preferable because the total optical length of the lens becomes large, and fluctuations in spherical aberration and astigmatism due to zooming increase. Satisfying the conditional expression (4) achieves good optical performance with small performance deterioration due to zooming, while being compact and high zooming.
また、本実施形態のズームレンズＺＬでは、さらに、第２レンズ群Ｇ２及び第４レンズ群Ｇ４の少なくとも一方は球面レンズで構成されていることが望ましい。例えば、第２レンズ群Ｇ２及び第４レンズ群Ｇ４に非球面レンズを用いると、コマ収差や歪曲収差の向上が可能となるが、第２レンズ群Ｇ２が偏芯した場合の性能劣化、特に非点収差が悪化してしまう。しかし、第２レンズ群Ｇ２及び第４レンズ群Ｇ４の少なくとも一方を球面レンズで構成することによって、低コストで製造ばらつきによる性能劣化の少ない光学系が達成される。 In the zoom lens ZL according to the present embodiment, it is further preferable that at least one of the second lens group G2 and the fourth lens group G4 is a spherical lens. For example, if aspherical lenses are used for the second lens group G2 and the fourth lens group G4, coma and distortion can be improved, but performance degradation when the second lens group G2 is decentered, Astigmatism becomes worse. However, by configuring at least one of the second lens group G2 and the fourth lens group G4 with a spherical lens, an optical system with low cost and less performance deterioration due to manufacturing variations can be achieved.
また、本実施形態のズームレンズＺＬは、第３レンズ群Ｇ３近傍の最も物体側、または第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間に開口絞りＳを配置することが望ましいが、開口絞りとしての部材を設けずに、レンズの枠でその役割を代用しても良い。 In the zoom lens ZL of the present embodiment, it is desirable that the aperture stop S be disposed closest to the object side near the third lens group G3, or between the second lens group G2 and the third lens group G3. The role of the lens may be substituted by a lens frame without providing a member as a diaphragm.
図７及び図８に、上述のズームレンズＺＬを備える光学機器として、電子スチルカメラ１（以後、単にカメラと記す）の構成を示す。このカメラ１は、不図示の電源ボタンを押すと撮影レンズ（ズームレンズＺＬ）の不図示のシャッタが開放され、ズームレンズＺＬで不図示の被写体からの光が集光され、像面Ｉに配置された撮像素子Ｃ（例えば、ＣＣＤやＣＭＯＳ等）に結像される。撮像素子Ｃに結像された被写体像は、カメラ１の背後に配置された液晶モニター２に表示される。撮影者は、液晶モニター２を見ながら被写体像の構図を決めた後、レリーズボタン３を押し下げ被写体像を撮像素子Ｃで撮影し、不図示のメモリーに記録保存する。
7 and 8 show a configuration of an electronic still camera 1 (hereinafter simply referred to as a camera) as an optical apparatus including the zoom lens ZL described above. In the
このカメラ１には、被写体が暗い場合に補助光を発光する補助光発光部４、ズームレンズＺＬを広角端状態（Ｗ）から望遠端状態（Ｔ）にズーミングする際のワイド（Ｗ）−テレ（Ｔ）ボタン５、及び、カメラ１の種々の条件設定等に使用するファンクションボタン６等が配置されている。なお、このカメラ１は、ハーフミラー、焦点板、ペンタプリズム、接眼光学系などを備える、いわゆる一眼レフカメラとしてもよい。また、ズームレンズＺＬは、一眼レフカメラに着脱可能な交換レンズに備えられるものとしてもよい。
The
以下、本実施形態のズームレンズＺＬの製造方法の概略を、図９を参照して説明する。まず、各レンズを配置してレンズ群をそれぞれ準備する（ステップＳ１００）。具体的に、本実施形態では、例えば、物体側から順に、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２との接合レンズを配置して第１レンズ群Ｇ１とし、物体側から順に、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２１、両凹レンズＬ２２、及び、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２３を配置して第２レンズ群Ｇ２とし、物体側から順に、両凸レンズＬ３１、及び、両凸レンズＬ３２と両凹レンズＬ３３との接合レンズを配置して第３レンズ群Ｇ３とし、物体側に凸面を向けた正レンズＬ４１を配置して第４レンズ群Ｇ４とする。このようにして準備した各レンズ群を配置してズームレンズＺＬを製造する。 Hereinafter, an outline of a manufacturing method of the zoom lens ZL of the present embodiment will be described with reference to FIG. First, each lens is arranged and a lens group is prepared (step S100). Specifically, in the present embodiment, for example, in order from the object side, a cemented lens of a negative meniscus lens L11 having a concave surface facing the image side and a positive meniscus lens L12 having a convex surface facing the object side is arranged to form the first lens. In order from the object side to the group G1, a negative meniscus lens L21 having a concave surface facing the image side, a biconcave lens L22, and a positive meniscus lens L23 having a convex surface facing the object side are arranged as a second lens group G2. In order from the side, a biconvex lens L31 and a cemented lens of the biconvex lens L32 and the biconcave lens L33 are arranged to form a third lens group G3, and a positive lens L41 having a convex surface facing the object side is arranged to form a fourth lens group. Let it be G4. The zoom lens ZL is manufactured by arranging the lens groups thus prepared.
この場合、変倍する際に、第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２及び第３レンズ群Ｇ３を、光軸に沿って移動するよう配置する（ステップＳ２００）。また、前出の条件式（１）を満足するよう各レンズ群を配置する（ステップＳ３００）。 In this case, when zooming, the first lens group G1, the second lens group G2, and the third lens group G3 are arranged so as to move along the optical axis (step S200). Further, each lens group is arranged so as to satisfy the above-described conditional expression (1) (step S300).
以下、各実施例を、添付図面に基づいて説明する。図１、図３及び図５に、このズームレンズＺＬ１〜ＺＬ３の屈折力配分及び広角端状態（Ｗ）から望遠端状態（Ｔ）への焦点距離状態の変化における各レンズ群の移動の様子を示す。各実施例に係るズームレンズＺＬ１〜ＺＬ３は、図１、図３及び図５に示すように、物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正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。そして、広角端状態から望遠端状態への変倍時には、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が増加し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が減少し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔が変化するように、第１レンズ群Ｇ１が物体側へ移動し、第２レンズ群Ｇ２が像側へ凸状の軌跡で移動し、第３レンズ群Ｇ３が物体側へ移動し、第４レンズ群Ｇ４が物体側へ凸状の軌跡で移動する。 Hereinafter, each example will be described with reference to the accompanying drawings. FIGS. 1, 3 and 5 show the movement of each lens group in the refractive power distribution of the zoom lenses ZL1 to ZL3 and the change in the focal length state from the wide-angle end state (W) to the telephoto end state (T). Show. As shown in FIGS. 1, 3, and 5, the zoom lenses ZL1 to ZL3 according to the respective examples include, in order from the object side, a first lens group G1 having a positive refractive power and a first lens group G1 having a negative refractive power. 2 lens group G2, 3rd lens group G3 which has positive refractive power, and 4th lens group G4 which has positive refractive power. At the time of zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state, the distance between the first lens group G1 and the second lens group G2 increases and the distance between the second lens group G2 and the third lens group G3 decreases. The first lens group G1 moves toward the object side and the second lens group G2 moves along a convex locus toward the image side so that the distance between the third lens group G3 and the fourth lens group G4 changes. The third lens group G3 moves toward the object side, and the fourth lens group G4 moves along a convex locus toward the object side.
また、各実施例において、第３レンズ群Ｇ３の物体側に開口絞りＳを、第３レンズ群Ｇ３の像側にフレアカット絞りＦＳを、像面Ｉの物体側に赤外域の波長をカットするフィルターＦＬを配置している。 In each embodiment, the aperture stop S is cut on the object side of the third lens group G3, the flare cut stop FS is cut on the image side of the third lens group G3, and the wavelength in the infrared region is cut on the object side of the image plane I. A filter FL is arranged.
各実施例において、非球面は、光軸に垂直な方向の高さをｙとし、高さｙにおける各非球面の頂点の接平面から各非球面までの光軸に沿った距離（サグ量）をＳ（ｙ）とし、基準球面の曲率半径（近軸曲率半径）をｒとし、円錐定数をκとし、ｎ次の非球面係数をＡnとしたとき、以下の式（ａ）で表される。なお、以降の実施例において、「Ｅ−ｎ」は「×１０-n」を示し、例えば、「１．２３４Ｅ−０５」は「１．２３４×１０-5」を示す。 In each embodiment, the height of the aspheric surface in the direction perpendicular to the optical axis is y, and the distance (sag amount) along the optical axis from the tangential plane of the apex of each aspheric surface to each aspheric surface at height y. Is S (y), r is the radius of curvature of the reference sphere (paraxial radius of curvature), κ is the conic constant, and An is the nth-order aspheric coefficient, and is expressed by the following equation (a). . In the following examples, “E-n” represents “× 10 −n ”, for example, “1.234E-05” represents “1.234 × 10 −5 ”.
Ｓ（ｙ）＝（ｙ2／ｒ）／｛１＋（１−κ×ｙ2／ｒ2）1/2｝
＋Ａ4×ｙ4＋Ａ6×ｙ6＋Ａ8×ｙ8＋Ａ10×ｙ10 （ａ）
S (y) = (y 2 / r) / {1+ (1−κ × y 2 / r 2 ) 1/2 }
+ A4 × y 4 + A6 × y 6 + A8 × y 8 + A10 × y 10 (a)
なお、各実施例において、２次の非球面係数Ａ2は０である。また、各実施例の表中において、非球面には面番号の左側に＊印を付している。 In each embodiment, the secondary aspheric coefficient A2 is zero. In the table of each example, an aspherical surface is marked with * on the left side of the surface number.
〔第１実施例〕
図１は、第１実施例に係るズームレンズＺＬ１の構成を示す図である。この図１のズームレンズＺＬ１において、第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２との接合レンズから構成されている。第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２１、両凹レンズＬ２２、及び、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２３から構成されている。第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、両凸レンズＬ３１、及び、両凸レンズＬ３２と両凹レンズＬ３３との接合レンズから構成されており、正レンズＬ３１の両面が非球面である。第４レンズ群Ｇ４は、物体側に凸面を向けた正レンズＬ４１から構成されている。
[First embodiment]
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a zoom lens ZL1 according to the first example. In the zoom lens ZL1 of FIG. 1, the first lens group G1 is composed of a cemented lens of a negative meniscus lens L11 having a concave surface facing the image side and a positive meniscus lens L12 having a convex surface facing the object side in order from the object side. Has been. The second lens group G2 includes, in order from the object side, a negative meniscus lens L21 having a concave surface facing the image side, a biconcave lens L22, and a positive meniscus lens L23 having a convex surface facing the object side. The third lens group G3 includes, in order from the object side, a biconvex lens L31 and a cemented lens of a biconvex lens L32 and a biconcave lens L33. Both surfaces of the positive lens L31 are aspheric. The fourth lens group G4 includes a positive lens L41 having a convex surface directed toward the object side.
以下の表１に、第１実施例の諸元の値を掲げる。この表１において、ｆは光学系全系の焦点距離、ＦＮＯはＦナンバー、ωは半画角（最大入射角、単位は「°」）をそれぞれ表している。さらに、面番号は光線の進行する方向に沿った物体側からのレンズ面の順序を、面間隔は各光学面から次の光学面までの光軸上の間隔を、屈折率及びアッベ数はそれぞれｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する値を示している。ここで、以下の全ての諸元値において掲載されている焦点距離、曲率半径、面間隔、その他長さの単位は一般に「ｍｍ」が使われるが、光学系は、比例拡大または比例縮小しても同等の光学性能が得られるので、これに限られるものではない。尚、曲率半径0.0000は平面を示し、空気の屈折率1.00000は省略してある。なお、これらの符号の説明及び諸元表の説明は以降の実施例においても同様である。 Table 1 below lists values of specifications of the first embodiment. In Table 1, f represents the focal length of the entire optical system, FNO represents the F number, and ω represents a half angle of view (maximum incident angle, unit is “°”). Furthermore, the surface number is the order of the lens surfaces from the object side along the direction of travel of the light beam, the surface interval is the distance on the optical axis from each optical surface to the next optical surface, and the refractive index and Abbe number are each The value for the d-line (λ = 587.6 nm) is shown. Here, “mm” is generally used for the focal length, the radius of curvature, the surface interval, and other length units listed in all the following specifications, but the optical system is proportionally enlarged or reduced. However, the same optical performance can be obtained, and the present invention is not limited to this. The radius of curvature of 0.0000 indicates a plane, and the refractive index of air of 1.0000 is omitted. The description of these symbols and the description of the specification table are the same in the following examples.
（表１）
広角端 中間焦点距離 望遠端
f = 5.11 〜 12.41 〜 34.07
F.NO = 3.45 〜 4.18 〜 6.44
ω = 40.3 〜 17.4 〜 6.6
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数
1 26.4636 0.8000 1.945950 17.98
2 17.3678 3.5000 1.883000 40.77
3 200.0000 (d3)
4 52.1940 0.9000 1.883000 40.77
5 5.4131 2.8000
6 -26.6842 0.8000 1.834810 42.72
7 25.2856 0.4000
8 11.6934 1.4000 1.945944 17.98
9 43.3598 (d9)
10 0.0000 0.3000 （開口絞りＳ）
*11 5.4257 2.0000 1.592010 67.05
*12 -14.4240 0.4000
13 5.7176 1.4000 1.603000 65.47
14 -62.1836 0.5000 1.738000 32.26
15 3.3394 0.6000
16 0.0000 (d16) （フレアカット絞りＦＳ）
17 9.3412 1.8000 1.487490 70.45
18 -1080.5871 (d18)
19 0.0000 0.8000 1.516330 64.14
20 0.0000
［レンズ群焦点距離］
レンズ群 焦点距離
第１レンズ群 35.6025
第２レンズ群 -6.8421
第３レンズ群 9.1753
第４レンズ群 19.0079
(Table 1)
Wide angle end Intermediate focal length Telephoto end
f = 5.11 to 12.41 to 34.07
F.NO = 3.45 to 4.18 to 6.44
ω = 40.3 to 17.4 to 6.6
Surface number Curvature radius Surface spacing Refractive index Abbe number
1 26.4636 0.8000 1.945950 17.98
2 17.3678 3.5000 1.883000 40.77
3 200.0000 (d3)
4 52.1940 0.9000 1.883000 40.77
5 5.4131 2.8000
6 -26.6842 0.8000 1.834810 42.72
7 25.2856 0.4000
8 11.6934 1.4000 1.945944 17.98
9 43.3598 (d9)
10 0.0000 0.3000 (Aperture stop S)
* 11 5.4257 2.0000 1.592010 67.05
* 12 -14.4240 0.4000
13 5.7176 1.4000 1.603000 65.47
14 -62.1836 0.5000 1.738000 32.26
15 3.3394 0.6000
16 0.0000 (d16) (Flare cut aperture FS)
17 9.3412 1.8000 1.487490 70.45
18 -1080.5871 (d18)
19 0.0000 0.8000 1.516330 64.14
20 0.0000
[Lens focal length]
Lens group Focal length first lens group 35.6025
Second lens group -6.8421
Third lens group 9.1753
Fourth lens group 19.0079
この第１実施例において、第１１面、及び、第１２面のレンズ面は非球面形状に形成されている。次の表２に、非球面のデータ、すなわち円錐定数κ及び各非球面定数Ａ4〜Ａ10の値を示す。 In the first embodiment, the eleventh and twelfth lens surfaces are aspherical. Table 2 below shows aspheric data, that is, the values of the conic constant κ and the aspheric constants A4 to A10.
（表２）
κ Ａ4 Ａ6 Ａ8 Ａ10
第11面 0.0252 -8.29290E-05 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
第12面 1.0000 2.88200E-04 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
(Table 2)
κ A4 A6 A8 A10
11th surface 0.0252 -8.29290E-05 0.00000E + 00 0.00000E + 00 0.00000E + 00
12th surface 1.0000 2.88200E-04 0.00000E + 00 0.00000E + 00 0.00000E + 00
この第１実施例において、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との軸上空気間隔ｄ３、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との軸上空気間隔ｄ９、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との軸上空気間隔ｄ１６、及び、第４レンズ群Ｇ４とフィルターＦＬとの軸上空気間隔ｄ１８は変倍に際して変化する。次の表３に、この第１実施例に係るズームレンズＺＬ１の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態の各焦点距離における可変間隔データ、Ｂｆ（バックフォーカス）及び全長を示す。 In the first embodiment, the axial air gap d3 between the first lens group G1 and the second lens group G2, the axial air gap d9 between the second lens group G2 and the third lens group G3, and the third lens group G3. And the on-axis air distance d16 between the fourth lens group G4 and the on-axis air distance d18 between the fourth lens group G4 and the filter FL change during zooming. Table 3 below shows the variable interval data, Bf (back focus), and the total length at each of the focal lengths in the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto end state of the zoom lens ZL1 according to the first example.
（表３）
広角端 中間焦点距離 望遠端
f 5.11 12.41 34.07
d3 0.7000 9.0000 14.8900
d9 11.7700 4.5000 0.5000
d16 4.1100 5.0000 15.7240
d18 2.2412 4.6509 3.3262
Bf 1.0000 1.0000 1.0000
全長 38.2203 42.5509 53.8371
(Table 3)
Wide angle end Intermediate focal length Telephoto end
f 5.11 12.41 34.07
d3 0.7000 9.0000 14.8900
d9 11.7700 4.5000 0.5000
d16 4.1100 5.0000 15.7240
d18 2.2412 4.6509 3.3262
Bf 1.0000 1.0000 1.0000
Overall length 38.2203 42.5509 53.8371
次の表４に、この第１実施例における条件式対応値を示す。なおこの表４において、ｆ１は第１レンズ群Ｇ１の焦点距離を、ｆｗは広角端状態での全系の合成焦点距離を、ｆｔは望遠端状態での全系の合成焦点距離を、Ｌｔは望遠端状態における全系の全長を、Ｄｍ１は広角端状態から望遠端状態に変倍する際の第１レンズ群Ｇ１の光軸上の移動量を、β２Ｗは第２レンズ群Ｇ２の広角端状態における横倍率を、β２Ｔは望遠端状態における横倍率を、β３Ｗは第３レンズ群Ｇ３の広角端状態における横倍率を、β３Ｔは望遠端状態における横倍率を、それぞれ表している。以降の実施例においても、特にことわりのない場合は、この符号の説明は同様である。 Table 4 below shows values corresponding to the conditional expression in the first embodiment. In Table 4, f1 is the focal length of the first lens group G1, fw is the combined focal length of the entire system in the wide-angle end state, ft is the combined focal length of the entire system in the telephoto end state, and Lt is The total length of the entire system in the telephoto end state, Dm1 is the amount of movement on the optical axis of the first lens group G1 when zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state, and β2W is the wide-angle end state of the second lens group G2. , Β2T represents the lateral magnification in the telephoto end state, β3W represents the lateral magnification in the wide-angle end state of the third lens group G3, and β3T represents the lateral magnification in the telephoto end state. In the following embodiments, the description of the reference numerals is the same unless otherwise specified.
（表４）
（１）ｆ１／（ｆｗ×ｆｔ）1/2＝2.70
（２）Ｌｔ／（ｆｗ×ｆｔ）1/2＝4.08
（３）Ｄｍ１／（ｆｗ×ｆｔ）1/2＝1.18
（４）（β２Ｔ／β２Ｗ）／（β３Ｔ／β３Ｗ）＝0.74
(Table 4)
(1) f1 / (fw × ft) 1/2 = 2.70
(2) Lt / (fw × ft) 1/2 = 4.08
(3) Dm1 / (fw × ft) 1/2 = 1.18
(4) (β2T / β2W) / (β3T / β3W) = 0.74
この第１実施例の広角端状態（ｆ＝５．１１）での無限遠合焦状態の収差図を図２（ａ）に、中間焦点距離状態（ｆ＝１２．４１）での無限遠合焦状態の収差図を図２（ｂ）に、望遠端状態（ｆ＝３４．０７）での無限遠合焦状態の収差図を図２（ｃ）にそれぞれ示す。各収差図において、非点収差図中の実線はサジタル像面を、破線はメリディオナル像面を示し、ＦＮＯはＦナンバーを、Ｙは像高を表す。また、各収差図中でｄ、ｇはそれぞれｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）、ｇ線（λ＝４３５．６ｎｍ）における収差を表す。各収差図から明らかなように、第１実施例では、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた光学性能を有することがわかる。 FIG. 2A is an aberration diagram of the first embodiment in the infinite focus state in the wide-angle end state (f = 5.11), and FIG. 2A shows the infinite focus in the intermediate focal length state (f = 12.41). FIG. 2B shows an aberration diagram in the focal state, and FIG. 2C shows an aberration diagram in the infinite focus state in the telephoto end state (f = 34.07). In each graph showing astigmatism, the solid line represents the sagittal image plane, the broken line represents the meridional image plane, FNO represents the F number, and Y represents the image height. In each aberration diagram, d and g represent aberrations at d-line (λ = 587.6 nm) and g-line (λ = 435.6 nm), respectively. As is apparent from each aberration diagram, in the first example, various aberrations are well corrected in each focal length state from the wide-angle end state to the telephoto end state, and excellent optical performance is obtained.
〔第２実施例〕
図３は、第２実施例に係るズームレンズＺＬ２の構成を示す図である。この図３のズームレンズＺＬ２において、第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２との接合レンズから構成されている。第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２１、両凹レンズＬ２２、及び、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２３から構成されている。第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、両凸正レンズＬ３１、及び、両凸レンズＬ３２と両凹レンズＬ３３との接合レンズから構成されており、正レンズＬ３１の両面が非球面である。第４レンズ群Ｇ４は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４１から構成されている。
[Second Embodiment]
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of the zoom lens ZL2 according to the second embodiment. In the zoom lens ZL2 of FIG. 3, the first lens group G1 includes, in order from the object side, a cemented lens of a negative meniscus lens L11 having a concave surface facing the image side and a positive meniscus lens L12 having a convex surface facing the object side. Has been. The second lens group G2 includes, in order from the object side, a negative meniscus lens L21 having a concave surface facing the image side, a biconcave lens L22, and a positive meniscus lens L23 having a convex surface facing the object side. The third lens group G3 includes, in order from the object side, a biconvex positive lens L31 and a cemented lens of a biconvex lens L32 and a biconcave lens L33. Both surfaces of the positive lens L31 are aspheric. The fourth lens group G4 includes a positive meniscus lens L41 having a convex surface directed toward the object side.
以下の表５に、第２実施例の諸元の値を掲げる。 Table 5 below lists values of specifications of the second embodiment.
（表５）
広角端 中間焦点距離 望遠端
f = 5.19 〜 13.40 〜 34.09
F.NO = 3.43 〜 4.54 〜 6.44
ω = 40.2 〜 16.5 〜 6.6
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数
1 26.0000 0.8000 1.945944 17.98
2 18.8181 3.5000 1.816000 46.62
3 191.9139 (d3)
4 54.3766 0.9000 1.882997 40.76
5 6.2982 2.6000
6 -342.4062 0.8000 1.834807 42.72
7 9.9996 0.6000
8 9.9070 1.4000 1.922860 20.88
9 47.6096 (d9)
10 0.0000 0.3000 （開口絞りＳ）
*11 5.7016 2.0000 1.593190 67.90
*12 -16.1717 0.5000
13 5.4316 1.4000 1.729157 54.66
14 -39.6642 0.5000 1.850260 32.35
15 3.3396 0.6000
16 0.0000 (d16) （フレアカット絞りＦＳ）
17 9.2727 1.8000 1.516330 64.14
18 53.7162 (d18)
19 0.0000 0.8000 1.516330 64.14
20 0.0000
［レンズ群焦点距離］
レンズ群 焦点距離
第１レンズ群 39.0098
第２レンズ群 -7.6852
第３レンズ群 9.5740
第４レンズ群 21.4104
(Table 5)
Wide angle end Intermediate focal length Telephoto end
f = 5.19 to 13.40 to 34.09
F.NO = 3.43 to 4.54 to 6.44
ω = 40.2 to 16.5 to 6.6
Surface number Curvature radius Surface spacing Refractive index Abbe number
1 26.0000 0.8000 1.945944 17.98
2 18.8181 3.5000 1.816000 46.62
3 191.9139 (d3)
4 54.3766 0.9000 1.882997 40.76
5 6.2982 2.6000
6 -342.4062 0.8000 1.834807 42.72
7 9.9996 0.6000
8 9.9070 1.4000 1.922860 20.88
9 47.6096 (d9)
10 0.0000 0.3000 (Aperture stop S)
* 11 5.7016 2.0000 1.593190 67.90
* 12 -16.1717 0.5000
13 5.4316 1.4000 1.729157 54.66
14 -39.6642 0.5000 1.850 260 32.35
15 3.3396 0.6000
16 0.0000 (d16) (Flare cut aperture FS)
17 9.2727 1.8000 1.516330 64.14
18 53.7162 (d18)
19 0.0000 0.8000 1.516330 64.14
20 0.0000
[Lens focal length]
Lens Group Focal Length First Lens Group 39.0098
Second lens group -7.6852
Third lens group 9.5740
Fourth lens group 21.4104
この第２実施例において、第１１面、及び、第１２面のレンズ面は非球面形状に形成されている。次の表６に、非球面のデータ、すなわち円錐定数κ及び各非球面定数Ａ4〜Ａ10の値を示す。 In the second embodiment, the eleventh and twelfth lens surfaces are aspherical. Table 6 below shows the aspheric data, that is, the values of the conic constant κ and the aspheric constants A4 to A10.
（表６）
κ Ａ4 Ａ6 Ａ8 Ａ10
第11面 0.0225 -1.40000E-04 -3.00000E-06 0.00000E+00 0.00000E+00
第12面 1.0000 1.60000E-05 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
(Table 6)
κ A4 A6 A8 A10
11th surface 0.0225 -1.40000E-04 -3.00000E-06 0.00000E + 00 0.00000E + 00
12th surface 1.0000 1.60000E-05 0.00000E + 00 0.00000E + 00 0.00000E + 00
この第２実施例において、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との軸上空気間隔ｄ３、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との軸上空気間隔ｄ９、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との軸上空気間隔ｄ１６、及び、第４レンズ群Ｇ４とフィルターＦＬとの軸上空気間隔ｄ１８は変倍に際して変化する。次の表７に、この第２実施例に係るズームレンズＺＬ２の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態の各焦点距離における可変間隔データ、Ｂｆ及び全長を示す。 In the second embodiment, the axial air distance d3 between the first lens group G1 and the second lens group G2, the axial air distance d9 between the second lens group G2 and the third lens group G3, and the third lens group G3. And the on-axis air distance d16 between the fourth lens group G4 and the on-axis air distance d18 between the fourth lens group G4 and the filter FL change during zooming. Table 7 below shows variable interval data, Bf, and the total length at each focal length in the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto end state of the zoom lens ZL2 according to the second embodiment.
（表７）
広角端 中間焦点距離 望遠端
f 5.19 13.40 34.09
d3 0.6890 8.9220 16.0369
d9 14.2713 4.8215 0.7802
d16 4.2272 5.8333 14.6518
d18 1.9720 4.5657 3.0010
Bf 1.0000 1.0000 1.0000
全長 40.6596 43.6425 53.9699
(Table 7)
Wide angle end Intermediate focal length Telephoto end
f 5.19 13.40 34.09
d3 0.6890 8.9220 16.0369
d9 14.2713 4.8215 0.7802
d16 4.2272 5.8333 14.6518
d18 1.9720 4.5657 3.0010
Bf 1.0000 1.0000 1.0000
Total length 40.6596 43.6425 53.9699
次の表８に、この第２実施例における条件式対応値を示す。 Table 8 below shows values corresponding to the conditional expressions in the second embodiment.
（表８）
（１）ｆ１／（ｆｗ×ｆｔ）1/2＝2.93
（２）Ｌｔ／（ｆｗ×ｆｔ）1/2＝4.05
（３）Ｄｍ１／（ｆｗ×ｆｔ）1/2＝1.00
（４）（β２Ｔ／β２Ｗ）／（β３Ｔ／β３Ｗ）＝0.73
(Table 8)
(1) f1 / (fw × ft) 1/2 = 2.93
(2) Lt / (fw × ft) 1/2 = 4.05
(3) Dm1 / (fw × ft) 1/2 = 1.00
(4) (β2T / β2W) / (β3T / β3W) = 0.73
この第２実施例の広角端状態（ｆ＝５．１９）での無限遠合焦状態の収差図を図４（ａ）に、中間焦点距離状態（ｆ＝１３．４０）での無限遠合焦状態の収差図を図４（ｂ）に、望遠端状態（ｆ＝３４．０９）での無限遠合焦状態の収差図を図４（ｃ）にそれぞれ示す。これらの各収差図から明らかなように、第２実施例では、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた光学性能を有することがわかる。 FIG. 4A is an aberration diagram in the infinite focus state in the wide-angle end state (f = 5.19) of the second embodiment, and the infinite focus in the intermediate focal length state (f = 13.40). FIG. 4B shows an aberration diagram in the in-focus state, and FIG. 4C shows an aberration diagram in the infinite focus state in the telephoto end state (f = 34.09). As is apparent from these respective aberration diagrams, in the second example, it is understood that various aberrations are satisfactorily corrected in each focal length state from the wide-angle end state to the telephoto end state, and excellent optical performance is obtained.
〔第３実施例〕
図５は、第３実施例に係るズームレンズＺＬ３の構成を示す図である。この図５のズームレンズＺＬ３において、第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２との接合レンズから構成されている。第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２１、両凹レンズＬ２２、及び、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２３から構成されている。第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、両凸レンズＬ３１、及び、両凸レンズＬ３２と両凹レンズＬ３３との接合レンズから構成されており、正レンズＬ３１の物体側の面が非球面である。第４レンズ群Ｇ４は、物体側に凸面を向けた正レンズＬ４１から構成されている。
[Third embodiment]
FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration of a zoom lens ZL3 according to the third example. In the zoom lens ZL3 of FIG. 5, the first lens group G1 includes, in order from the object side, a cemented lens of a negative meniscus lens L11 having a concave surface facing the image side and a positive meniscus lens L12 having a convex surface facing the object side. Has been. The second lens group G2 includes, in order from the object side, a negative meniscus lens L21 having a concave surface facing the image side, a biconcave lens L22, and a positive meniscus lens L23 having a convex surface facing the object side. The third lens group G3 includes, in order from the object side, a biconvex lens L31 and a cemented lens of a biconvex lens L32 and a biconcave lens L33, and the object side surface of the positive lens L31 is aspheric. The fourth lens group G4 includes a positive lens L41 having a convex surface directed toward the object side.
以下の表９に、この第３実施例の諸元の値を掲げる。 Table 9 below shows values of specifications of the third embodiment.
（表９）
広角端 中間焦点距離 望遠端
f = 5.12 〜 13.30 〜 34.10
F.NO = 3.45 〜 4.39 〜 6.23
ω = 40.2 〜 16.4 〜 6.7
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数
1 29.0957 0.8000 1.945944 17.98
2 18.0344 3.2000 1.902650 35.70
3 169.4084 (d3)
4 50.0000 0.8000 1.882997 40.76
5 6.6200 2.7000
6 -737.3292 0.7000 1.816000 46.62
7 10.3075 0.7500
8 10.4514 1.6000 1.922860 20.88
9 39.1175 (d9)
10 0.0000 0.3000 （開口絞りＳ）
*11 5.3542 2.0000 1.497820 82.51
12 -16.9130 0.5000
13 6.3113 1.4000 1.696797 55.52
14 -25.1686 0.5000 1.720467 34.71
15 3.5675 0.6000
16 0.0000 (d16) （フレアカット絞りＦＳ）
17 12.6097 1.8000 1.516330 64.14
18 -89.4219 (d18)
19 0.0000 0.8000 1.516330 64.14
20 0.0000
［レンズ群焦点距離］
レンズ群 焦点距離
第１レンズ群 39.7519
第２レンズ群 -7.9004
第３レンズ群 11.0571
第４レンズ群 21.5329
(Table 9)
Wide angle end Intermediate focal length Telephoto end
f = 5.12 to 13.30 to 34.10
F.NO = 3.45 to 4.39 to 6.23
ω = 40.2 to 16.4 to 6.7
Surface number Curvature radius Surface spacing Refractive index Abbe number
1 29.0957 0.8000 1.945944 17.98
2 18.0344 3.2000 1.902650 35.70
3 169.4084 (d3)
4 50.0000 0.8000 1.882997 40.76
5 6.6200 2.7000
6 -737.3292 0.7000 1.816000 46.62
7 10.3075 0.7500
8 10.4514 1.6000 1.922860 20.88
9 39.1175 (d9)
10 0.0000 0.3000 (Aperture stop S)
* 11 5.3542 2.0000 1.497820 82.51
12 -16.9130 0.5000
13 6.3113 1.4000 1.696797 55.52
14 -25.1686 0.5000 1.720467 34.71
15 3.5675 0.6000
16 0.0000 (d16) (Flare cut aperture FS)
17 12.6097 1.8000 1.516330 64.14
18 -89.4219 (d18)
19 0.0000 0.8000 1.516330 64.14
20 0.0000
[Lens focal length]
Lens group Focal length 1st lens group 39.7519
Second lens group -7.9004
Third lens group 11.0571
Fourth lens group 21.5329
この第３実施例において、第１１面のレンズ面は非球面形状に形成されている。次の表１０に、非球面のデータ、すなわち円錐定数κ及び各非球面定数Ａ4〜Ａ10の値を示す。 In the third embodiment, the eleventh lens surface is formed in an aspherical shape. Table 10 below shows the aspheric data, that is, the values of the conic constant κ and the aspheric constants A4 to A10.
（表１０）
κ Ａ4 Ａ6 Ａ8 Ａ10
第11面 0.1336 -2.00000E-04 -5.00000E-06 6.00000E-07 0.00000E+00
(Table 10)
κ A4 A6 A8 A10
11th surface 0.1336 -2.00000E-04 -5.00000E-06 6.00000E-07 0.00000E + 00
この第３実施例において、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との軸上空気間隔ｄ３、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との軸上空気間隔ｄ９、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との軸上空気間隔ｄ１６、及び、第４レンズ群Ｇ４とフィルターＦＬとの軸上空気間隔ｄ１８は変倍に際して変化する。次の表１１に、この第３実施例に係るズームレンズＺＬ３の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態の各焦点距離における可変間隔データ、Ｂｆ及び全長を示す。 In the third example, the axial air gap d3 between the first lens group G1 and the second lens group G2, the axial air gap d9 between the second lens group G2 and the third lens group G3, and the third lens group G3. And the on-axis air distance d16 between the fourth lens group G4 and the on-axis air distance d18 between the fourth lens group G4 and the filter FL change during zooming. Table 11 below shows variable interval data, Bf, and the total length at each focal length in the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto end state of the zoom lens ZL3 according to the third example.
（表１１）
［可変間隔データ］
広角端 中間焦点距離 望遠端
f 5.12 13.30 34.10
d3 0.6881 9.3881 16.4038
d9 15.2833 5.4635 0.8635
d16 2.3435 3.8000 14.6818
d18 4.7136 7.5215 7.5137
Bf 1.0000 1.0000 1.0000
全長 42.4785 45.6232 58.9129
(Table 11)
[Variable interval data]
Wide angle end Intermediate focal length Telephoto end
f 5.12 13.30 34.10
d3 0.6881 9.3881 16.4038
d9 15.2833 5.4635 0.8635
d16 2.3435 3.8000 14.6818
d18 4.7136 7.5215 7.5137
Bf 1.0000 1.0000 1.0000
Total length 42.4785 45.6232 58.9129
次の表１２に、この第３実施例における条件式対応値を示す。 Table 12 below shows values corresponding to the conditional expressions in the third embodiment.
（表９）
（１）ｆ１／（ｆｗ×ｆｔ）1/2＝3.01
（２）Ｌｔ／（ｆｗ×ｆｔ）1/2＝4.46
（３）Ｄｍ１／（ｆｗ×ｆｔ）1/2＝1.24
（４）（β２Ｔ／β２Ｗ）／（β３Ｔ／β３Ｗ）＝0.62
(Table 9)
(1) f1 / (fw × ft) 1/2 = 3.01
(2) Lt / (fw × ft) 1/2 = 4.46
(3) Dm1 / (fw × ft) 1/2 = 1.24
(4) (β2T / β2W) / (β3T / β3W) = 0.62
この第３実施例の広角端状態（ｆ＝５．１２）での無限遠合焦状態の収差図を図６（ａ）に、中間焦点距離状態（ｆ＝１３．３０）での無限遠合焦状態の収差図を図６（ｂ）に、望遠端状態（ｆ＝３４．１０）での無限遠合焦状態の収差図を図６（ｃ）にそれぞれ示す。これらの各収差図から明らかなように、第３実施例では、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた光学性能を有することがわかる。 FIG. 6A is an aberration diagram of the third embodiment in the infinite focus state in the wide-angle end state (f = 5.12), and FIG. 6A shows the infinite focus in the intermediate focal length state (f = 13.30). FIG. 6B shows an aberration diagram in the in-focus state, and FIG. 6C shows an aberration diagram in the infinite focus state in the telephoto end state (f = 34.10). As is apparent from these respective aberration diagrams, in the third example, it is understood that various aberrations are satisfactorily corrected in each focal length state from the wide-angle end state to the telephoto end state, and excellent optical performance is obtained.
ＺＬ（ＺＬ１〜ＺＬ３） ズームレンズ
Ｇ１ 第１レンズ群 Ｇ２ 第２レンズ群 Ｇ３ 第３レンズ群
Ｇ４ 第４レンズ群 １ 電子スチルカメラ（光学機器）
ZL (ZL1 to ZL3) Zoom lens G1 First lens group G2 Second lens group G3 Third lens group G4
Claims (9)
正の屈折力を有する第１レンズ群と、
負の屈折力を有する第２レンズ群と、
正の屈折力を有する第３レンズ群と、
正の屈折力を有する第４レンズ群とからなり、
前記第１レンズ群、前記第２レンズ群及び前記第３レンズ群が光軸に沿って移動することにより変倍を行い、
前記第１レンズ群は、１枚の負レンズ及び１枚の正レンズからなり、
前記第２レンズ群は、物体側から順に、２枚の負レンズと、１枚の正レンズと、を有し、
前記第１レンズ群の前記正レンズの材質のｄ線に対する屈折率は１．８以上であり、
前記第２レンズ群の前記負レンズの少なくとも１枚の材質のｄ線に対する屈折率は１．８以上であり、
前記第１レンズ群の前記負レンズ及び前記第２レンズ群の前記正レンズの材質のｄ線に対する屈折率は１．９以上であり、
前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１とし、広角端状態での全系の合成焦点距離をｆｗとし、望遠端状態での全系の合成焦点距離をｆｔとしたとき、次式
２．０ ＜ ｆ１／（ｆｗ×ｆｔ）1/2 ＜ ３．５
の条件を満足するズームレンズ。 In order from the object side along the optical axis,
A first lens group having a positive refractive power;
A second lens group having negative refractive power;
A third lens group having positive refractive power;
A fourth lens group having positive refractive power,
The first lens group, the second lens group, and the third lens group perform zooming by moving along the optical axis,
The first lens group includes one negative lens and one positive lens,
The second lens group has two negative lenses and one positive lens in order from the object side,
The refractive index for the d-line of the material of the positive lens of the first lens group is 1.8 or more,
The refractive index with respect to the d-line of at least one material of the negative lens of the second lens group is 1.8 or more,
The refractive index for the d-line of the material of the negative lens of the first lens group and the positive lens of the second lens group is 1.9 or more,
When the focal length of the first lens group is f1, the combined focal length of the entire system in the wide-angle end state is fw, and the combined focal length of the entire system in the telephoto end state is ft, the following expression 2.0 < f1 / (fw × ft) 1/2 <3.5
Zoom lens that satisfies the above conditions.
３．５ ＜ Ｌｔ／（ｆｗ×ｆｔ）1/2 ＜ ５．０
の条件を満足する請求項１〜３のいずれか一項に記載のズームレンズ。 When the total length of the entire system in the telephoto end state is Lt, the following formula 3.5 <Lt / (fw × ft) 1/2 <5.0
The zoom lens as described in any one of Claims 1-3 which satisfy | fills these conditions.
０．６ ＜ Ｄｍ１／（ｆｗ×ｆｔ）1/2 ＜ １．６
の条件を満足する請求項１〜４のいずれか一項に記載のズームレンズ。 When the movement amount on the optical axis of the first lens unit when zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state is Dm1, the following expression 0.6 <Dm1 / (fw × ft) 1/2 <1. 6
The zoom lens according to claim 1, wherein the zoom lens satisfies the following condition.
前記第３レンズ群の広角端状態における横倍率をβ３Ｗ、望遠端状態における横倍率をβ３Ｔとしたとき、次式
０．５ ＜ （β２Ｔ／β２Ｗ）／（β３Ｔ／β３Ｗ） ＜ １．５
の条件を満足する請求項１〜６のいずれか一項に記載のズームレンズ。 The lateral magnification in the wide-angle end state of the second lens group is β2W, and the lateral magnification in the telephoto end state is β2T.
When the lateral magnification of the third lens group in the wide-angle end state is β3W and the lateral magnification in the telephoto end state is β3T, the following formula 0.5 <(β2T / β2W) / (β3T / β3W) <1.5
The zoom lens according to claim 1, wherein the zoom lens satisfies the following condition.
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