JP4469642B2 - Zoom lens - Google Patents
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Description
本発明は、例えばディジタルスチルカメラ(以下、単にディジタルカメラという。)やビデオカメラに好適に用いられるズームレンズに関する。 The present invention relates to a zoom lens suitably used for, for example, a digital still camera (hereinafter simply referred to as a digital camera) and a video camera.
近年、ディジタルスチルカメラ(以下、単にディジタルカメラという。)やビデオカメラの普及が著しい。これらのカメラは、CCD(電荷結合素子)等の撮像素子を用いて光学的な画像を電気信号に変換し、それを画像データとして記録するものである。 In recent years, digital still cameras (hereinafter simply referred to as digital cameras) and video cameras have been widely used. These cameras convert an optical image into an electrical signal using an image sensor such as a CCD (charge coupled device) and record it as image data.
従来より、これらのカメラに用いられるズームレンズとしては種々のものが提案されているが、中でも変倍比が3倍程度のものについては、2群構成または3群構成のズームレンズが広く用いられている。特に、レンズ重量の軽量化やオートフォーカスの高速化を考慮すると、インナーフォーカス式やリアーフォーカス式が向いていることから、ズームレンズの群数としては、2群構成よりも3群構成とすることが望ましい。そこで、本出願人は、このような種々の問題に対処し得る3群ズームレンズとして、例えば、特許文献1および特許文献2にあるようなズームレンズを提案している。
特許文献1記載のズームレンズは、物体側より順にそれぞれ負、正、正の屈折力を有する第1〜第3レンズ群を備え、主に第1,第2のレンズ群によりズーミングを行う一方、主に第3のレンズ群によりフォーカシングを行うように構成されている。このズームレンズでは、撮像面から射出瞳位置までの距離を規定する2つの条件式を満足するよう構成することにより、適切な変倍比を確保しつつ撮像面からの射出瞳位置を充分に遠い位置に設定することができるので、撮像面にほぼテレセントリックな状態で光束を入射せしめることができ、これにより、シェーディング等の発生を防止することが可能になっている。
The zoom lens described in
特許文献2記載のズームレンズは、無限遠合焦時において広角から望遠に変倍するに際し、第2,第3レンズ群を、これらの間隔を一定に保ちながら第1のレンズ群に近づけるように移動させるようにしたものである。このズームレンズによれば、撮像面からの射出瞳位置を適切に設定しつつ、リアフォーカス方式の採用が可能である。
When zooming from wide angle to telephoto at the time of focusing on infinity, the zoom lens described in
また、3群構成のズームレンズとしては、例えば特許文献3にあるようなズームレンズも提案されている。
特許文献3記載のズームレンズは、物体側より順に、負の屈折力を有する第1レンズ群、正の屈折力を有する第2レンズ群、および正の屈折力を有する第3レンズ群の3つのレンズ群を有するものであり、第2レンズ群は、物体側より順に正レンズ、正レンズと負レンズの接合レンズ、1枚のレンズで構成されている。広角側から望遠側への変倍に際しては、第1レンズ群と第2レンズ群の間隔が減少し、第2レンズ群と第3レンズ群の間隔が増大するように、第1、第2、第3の各レンズ群を光軸上で移動させ、変倍を行うようになっている。第3のレンズ群の移動は、変倍時に生ずるピント位置ずれを補正するためものである。
The zoom lens described in
ところで、近年、上記のディジタルカメラ等においては、高い解像力とともにF2.8程度の明るいレンズが望まれてきている。また、ディジタルカメラ等の小型化も望まれており、その大きさを左右する撮影レンズについてもさらなる小型化が要求されている。さらに、最近ではディジタルカメラ等に使用されるCCDとしては、総画素数が500万を越えるものまで開発され、その画素数が今後さらに増えていく傾向にあることから、ディジタルカメラ等に用いられる撮影レンズには、ますます高い解像力が要求されている。 By the way, in recent years, in the above-described digital cameras and the like, a bright lens of about F2.8 with high resolution has been desired. In addition, downsizing of digital cameras and the like is also desired, and further downsizing of photographing lenses that influence the size is required. Furthermore, recently, CCDs used in digital cameras and the like have been developed to have a total number of pixels exceeding 5 million, and the number of pixels tends to increase further in the future. Lenses are required to have higher resolution.
しかしながら、上記特許文献1,2のズームレンズでは、広角端におけるFナンバーは、明るいものでもF3.2にとどまっており、用途によっては明るさの面でさらなる改善が求められる可能性もある。特に、特許文献1のズームレンズでは、第1群が多数(4枚)のレンズで構成されていることから、コンパクト性やレンズ重量の面でさらなる改善が要求される場合も想定され得る。また、特許文献2のズームレンズにおいては、変倍の際に第2群および第3群が一体に移動する構成となっていることから、広角端において全長が長くなる傾向があり、仮にレンズ全長のさらなる短縮という要求があった場合には、変倍比の確保が容易ではなくなる可能性がある。
However, in the zoom lenses disclosed in
また、特許文献3のズームレンズでは、F2.8程度の明るさは確保されているものの、第1,第2のレンズ群のみならず第3のレンズ群も移動させるようになっている。このように第3のレンズ群にも変倍機能を分担させると、全系に対する第3のレンズ群の屈折力が相対的に大きくなり、その結果、第3のレンズ群の偏心感度(偏心による光学性能劣化の度合い)が高くなってしまう。特に、最近のディジタルカメラ等においては、小型化のため不使用時に全長を短く沈胴させるように構成することが多いことから、特許文献3のズームレンズのように、第3のレンズ群が像面から大きく離れる方向に移動する、という振る舞いをしないレンズ構成の場合には、第1および第2のレンズ群については1つのカム筒により機械的に保持される一方、第3のレンズ群についてはそれとは独立に保持されるように構成する場合が多く、このため、第3のレンズ群の偏心による性能劣化が問題となりやすい。これに対して、第1〜第3のレンズ群を1つのカム筒により保持されるように構成すれば、第1および第2のレンズ群に対する第3レンズ群の偏心を抑えることが可能であるが、そのようにすると、カム筒が長くなってしまい、短く沈胴することが困難となる。
In the zoom lens of
さらに、特許文献1〜3では、ある程度の収差性能は確保されているものの、最近の高解像度化の要求に応じて、諸収差のさらなる改善が求められるケースも想定される。
Furthermore, in
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、広角端におけるFナンバーが明るく、かつフォーカシングの高速化が図れると共に、小型で簡易な構造でありながら、画素数の多い撮像素子にも対応可能な高解像力を発揮し得る程度まで諸収差が良好に補正されたズームレンズを提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such problems, and an object thereof is to provide an imaging device having a large F-number at the wide-angle end, a high-speed focusing, a small and simple structure, and a large number of pixels. Another object of the present invention is to provide a zoom lens in which various aberrations are satisfactorily corrected to such an extent that a high resolving power can be exhibited.
本発明によるズームレンズは、物体側から順に、全体として負の屈折力を有する第1レンズ群と、全体として正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レンズ群とが配置されたものである。第1レンズ群は、物体側から順に配置された負の第1レンズと正の第2レンズとからなり、少なくとも2面の非球面を含む。第2レンズ群は、物体側から順に配置された光量を調節する絞りと正の第3レンズと正の第4レンズおよび負の第5レンズよりなる接合レンズと負の第6レンズとからなり、少なくとも2面の非球面を含む。第3レンズ群は、正の第7レンズより構成される。このズームレンズは、さらに、次の条件式(1),(2)を満足する。
0.4<fw/|f1|<0.6 ……(1)
0.25<f2/f3<0.45 ……(2)
但し、fi は第iレンズ群(i=1,2,3)の焦点距離であり、fw は広角端における全系の焦点距離である。
The zoom lens according to the present invention includes, in order from the object side, a first lens group having a negative refractive power as a whole, a second lens group having a positive refractive power as a whole, and a third lens group having a positive refractive power. And are arranged. The first lens group includes a negative first lens and a positive second lens arranged in order from the object side , and includes at least two aspheric surfaces. The second lens group includes a stop for adjusting the amount of light arranged in order from the object side , a cemented lens composed of a positive third lens, a positive fourth lens, and a negative fifth lens, and a negative sixth lens. It includes at least two aspheric surfaces. The third lens group includes a positive seventh lens. This zoom lens further satisfies the following conditional expressions (1) and (2).
0.4 <fw / | f1 | <0.6 (1)
0.25 <f2 / f3 <0.45 (2)
Here, fi is the focal length of the i-th lens group (i = 1, 2, 3), and fw is the focal length of the entire system at the wide angle end.
本発明によるズームレンズでは、広角から望遠に向かって変倍する際には、第1および第2レンズ群が移動することにより、第1および第2レンズ群の相互間隔が減少する一方、第2および第3レンズ群の相互間隔が増大する。無限遠合焦状態を保って変倍する際には、第3レンズ群から像面までの距離がほぼ一定に保たれる。すなわち、第3レンズ群は変倍時に移動しない。無限遠合焦状態から近距離合焦状態に移行する際には、第3レンズ群が物体側に移動する。このズームレンズでは、変倍に際して、第3レンズ群が固定され、第1および第2のレンズ群のみが移動するので、第3レンズ群は変倍機能を担わない。このため、全系に対する第3レンズ群の屈折力を相対的に小さくすることが可能であり、その結果、第3レンズ群の偏心感度を低く抑えることができる。特に、不使用時に沈胴可能な構造にすべく、第1および第2のレンズ群を1つのカム筒で保持すると共に、第3レンズ群をこれとは別個に保持するようにしたとしても、第3レンズ群の偏心感度が低いことから、収差性能劣化が起きにくい。また、第1および第2のレンズ群のみを移動させる構造としたので、全群が移動する場合に比べてレンズ移動機構が簡単になる。 In the zoom lens according to the present invention, when zooming from wide angle to telephoto, the first and second lens groups move to reduce the mutual distance between the first and second lens groups, while the second And the mutual distance of the third lens group increases. When zooming while maintaining an infinitely focused state, the distance from the third lens group to the image plane is kept substantially constant. That is, the third lens group does not move during zooming. When shifting from the infinite focus state to the short distance focus state, the third lens unit moves to the object side. In this zoom lens, since the third lens group is fixed and only the first and second lens groups move during zooming, the third lens group does not have a zooming function. For this reason, it is possible to relatively reduce the refractive power of the third lens group with respect to the entire system, and as a result, the decentration sensitivity of the third lens group can be kept low. In particular, in order to make the structure retractable when not in use, the first and second lens groups are held by one cam cylinder, and the third lens group is held separately. Since the decentering sensitivity of the three lens groups is low, the aberration performance is hardly deteriorated. In addition, since only the first and second lens groups are moved, the lens moving mechanism is simplified as compared with the case where the entire group moves.
また、このズームレンズでは、第2レンズ群と第3レンズ群とからなる合成レンズ群における広角端での結像倍率、すなわち、第1レンズ群の屈折力(1/f1 )と広角端での全系の屈折力(1/fw )との比を表す量(fw /|f1 |)が適正化されているため、小型化と諸収差の補正とがバランス良く実現される。さらに、第3レンズ群の屈折力(1/f3 )と第2レンズ群の屈折力(1/f2 )との比(f2 /f3 )が適正化されているため、フォーカシング時の移動距離が短縮されると共に、第3レンズ群を正の単レンズで構成することが容易になる。 In this zoom lens, the image forming magnification at the wide-angle end in the composite lens group composed of the second lens group and the third lens group, that is, the refractive power (1 / f1) of the first lens group and the wide-angle end. Since the quantity (fw / | f1 |) representing the ratio to the refractive power (1 / fw) of the entire system is optimized, miniaturization and correction of various aberrations are realized in a well-balanced manner. Furthermore, since the ratio (f2 / f3) between the refractive power (1 / f3) of the third lens group and the refractive power (1 / f2) of the second lens group is optimized, the moving distance during focusing is shortened. In addition, it is easy to configure the third lens group with a positive single lens.
本発明によるズームレンズでは、第1レンズ群の負レンズが像側に凹面を向けると共に少なくとも1面が非球面をなし、第1レンズ群の正レンズが物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズであり、かつ、条件式(3),(4)を満足するように構成することが好ましい。この場合には、第1レンズ群の負レンズの両面が非球面をなすように構成するのがより好ましい。
Nd1>1.72 ‥‥‥(3)
νd1−νd2>14 ‥‥‥(4)
但し、Nd1は第1レンズ群の負レンズの屈折率であり、νd1は第1レンズ群の負レンズのアッベ数であり、νd2は第1レンズ群の正レンズのアッベ数である。
In the zoom lens according to the present invention, the negative lens of the first lens group is a positive meniscus lens having a concave surface facing the image side and at least one surface being an aspherical surface, and the positive lens of the first lens group having a convex surface facing the object side. It is preferable to configure so as to satisfy the conditional expressions (3) and (4). In this case, it is more preferable that both surfaces of the negative lens of the first lens group are aspherical.
Nd1> 1.72 (3)
νd1−νd2> 14 (4)
Where Nd1 is the refractive index of the negative lens of the first lens group, νd1 is the Abbe number of the negative lens of the first lens group, and νd2 is the Abbe number of the positive lens of the first lens group.
本発明によるズームレンズでは、第2レンズ群における最も物体側にある正レンズの少なくとも1面が非球面をなし、第2レンズ群における最も像側にある負レンズが像側に凹面を向けると共に少なくとも1面が非球面をなし、絞りが第2レンズ群における最も物体側に配設され、さらに、条件式(5),(6)を満足するように構成することが好ましい。この場合には、第2レンズ群の最も像側にある負レンズの両面が非球面をなすように構成するのがより好ましい。
(Nd3+Nd4)/2>1.65 ‥‥‥(5)
νd4−νd5>20 ‥‥‥(6)
但し、Nd3は第2レンズ群内の最も物体側にある正レンズの屈折率であり、Nd4は第2レンズ群内の接合レンズ内正レンズの屈折率であり、νd4は第2レンズ群内の接合レンズ内正レンズのアッベ数であり、νd5は第2レンズ群内の接合レンズ内負レンズのアッベ数である。
In the zoom lens according to the present invention, at least one surface of the positive lens closest to the object side in the second lens group forms an aspherical surface, and the negative lens closest to the image side in the second lens group faces a concave surface toward the image side and at least It is preferable that one surface is an aspherical surface, the stop is disposed on the most object side in the second lens group, and further satisfies the conditional expressions (5) and (6). In this case, it is more preferable that both surfaces of the negative lens closest to the image side in the second lens group are aspherical.
(Nd3 + Nd4) / 2> 1.65 (5)
νd4−νd5> 20 (6)
However, Nd3 is the refractive index of the positive lens closest to the object in the second lens group, Nd4 is the refractive index of the positive lens in the cemented lens in the second lens group, and νd4 is in the second lens group. This is the Abbe number of the positive lens in the cemented lens, and νd5 is the Abbe number of the negative lens in the cemented lens in the second lens group.
なお、本明細書において、屈折率Ndj(j=1〜7)はd線に対するものであり、アッベ数νdjは屈折率Ndjを用いて表したものである。 In this specification, the refractive index Ndj (j = 1 to 7) is for the d-line, and the Abbe number νdj is expressed using the refractive index Ndj.
本発明のズームレンズによれば、物体側から順に、全体として負の屈折力を有する第1レンズ群と、全体として正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レンズ群とを備えるように構成すると共に、広角から望遠に向かって変倍する際には、第1および第2レンズ群が移動することにより、第1および第2レンズ群の相互間隔が減少する一方、第2および第3レンズ群の相互間隔が増大するように構成し、かつ、無限遠合焦状態を保って変倍する際には、第3レンズ群から像面までの距離がほぼ一定に保たれるようにして第3レンズ群が変倍時に移動しないように構成したので、第3レンズ群は変倍機能を担わず、このため、全系に対する第3レンズ群の屈折力を相対的に小さくすることができるので、第3レンズ群の偏心感度を低く抑えることができ、収差性能劣化が起きにくい。また、第1および第2のレンズ群のみを移動させる構造としたので、全群が移動する場合に比べてレンズ移動機構が簡単になる。 According to the zoom lens of the present invention, in order from the object side, the first lens group having a negative refractive power as a whole, the second lens group having a positive refractive power as a whole, and the third lens having a positive refractive power. And a lens group, and when zooming from wide angle to telephoto, the first and second lens groups move to reduce the mutual distance between the first and second lens groups. On the other hand, the distance between the second lens unit and the third lens unit is configured to increase, and when zooming while maintaining the infinite focus state, the distance from the third lens unit to the image plane is substantially constant. The third lens group is configured not to move at the time of zooming so that the third lens group does not carry a zooming function. Therefore, the refractive power of the third lens group with respect to the entire system is relative to each other. The third lens group can be made smaller. Sensitivity can be kept low, aberration performance degradation is less likely to occur. In addition, since only the first and second lens groups are moved, the lens moving mechanism is simplified as compared with the case where the entire group moves.
また、第1レンズ群が物体側から順に負レンズと正レンズとを有すると共に少なくとも2面の非球面を含み、第2レンズ群が光量を調節する絞りを有すると共に物体側から順に正レンズと正レンズおよび負レンズよりなる接合レンズと負レンズとを有し少なくとも2面の非球面を含み、第3レンズ群が正レンズよりなるようにしたので、最小限のレンズ枚数で構成し小型化を実現すると同時に、諸収差を良好に補正することが可能である。さらに、条件式(1),(2)を満足するようにしたので、特に広角端における明るさを確保しつつ小型化を達成すると共に、フォーカシングの高速化を図ることが容易となる。 The first lens group includes a negative lens and a positive lens in order from the object side, and includes at least two aspheric surfaces. The second lens group includes a diaphragm for adjusting the amount of light, and the positive lens and the positive lens sequentially from the object side. Since it has a cemented lens consisting of a lens and a negative lens, and a negative lens, it includes at least two aspheric surfaces, and the third lens group is made of a positive lens. At the same time, it is possible to satisfactorily correct various aberrations. Furthermore, since the conditional expressions (1) and (2) are satisfied, it is easy to achieve downsizing while at the same time ensuring the brightness at the wide-angle end and to increase the focusing speed.
本発明のズームレンズにおいて、さらに、第1レンズ群が条件式(3),(4)を満たし、第2レンズ群が条件式(5),(6)を満たすようにした場合には、画素数の多い撮像素子にも対応可能な高解像力を発揮し得る程度まで諸収差を良好に補正することが可能である。 In the zoom lens of the present invention, when the first lens group satisfies the conditional expressions (3) and (4) and the second lens group satisfies the conditional expressions (5) and (6), the pixel Various aberrations can be satisfactorily corrected to such an extent that high resolution that can be applied to a large number of image sensors can be exhibited.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施の形態に係るズームレンズの構成を表すものである。このズームレンズ1は、特にコンパクトなディジタルカメラやビデオカメラに好適に用いられる。図1(A),(B)は、それぞれ、広角端および望遠端におけるレンズ配置を示している。符号Zobj で示す側が物体側(被写体側)であり、符号Zimg で示す側が像面側(結像側)である。符号Ri は、絞りSt も含めて最も物体側の構成要素の面S1 を1番目として、像面側に向かうに従い順次増加するi番目の構成要素の面Si の曲率半径を示す。符号Di は、i番目の面とi+1番目の面との光軸Z1 上の面間隔を示す。
FIG. 1 shows a configuration of a zoom lens according to an embodiment of the present invention. The
このズームレンズ1は、光軸Z1 に沿って、物体側より順に、第1レンズ群G1,第2レンズ群G2,第3レンズ群G3を備えている。第2レンズ群G2の最前部には、開口絞りSt が設けられている。ズームレンズ1の結像面(撮像面)Ip には、CCD等の撮像素子(図示せず)が配置され、この撮像素子の撮像面付近には、撮像面を保護するためのカバーガラス・ローパスフィルタL8が配置される。
The
このズームレンズ1において、第3レンズ群G3は変倍時における固定群であり、第2レンズ群G2および第3レンズ群G3は変倍時における移動群になっている。より具体的には、無限遠合焦状態を保って変倍する際には、第3レンズ群G3から結像面Ip (像面)までの距離がほぼ一定に保たれる。広角から望遠に向かって変倍する際には、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2の相互間隔が減少する一方、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3の相互間隔が増大するように、第1,第2レンズ群G1,G2が移動する。なお、無限遠合焦状態から近距離合焦状態に移行する際には、第3レンズ群G3が物体側に移動するようになっている。
In the
第1〜第3レンズ群G1,G2,G3は、以下の条件式(1),(2)を満足するように構成されている。ここで、f1 ,f2 ,f3 は、それぞれ、第1〜第3レンズ群G1,G2,G3の焦点距離であり、fw は広角端における全系の焦点距離である。 The first to third lens groups G1, G2, and G3 are configured to satisfy the following conditional expressions (1) and (2). Here, f1, f2, and f3 are the focal lengths of the first to third lens groups G1, G2, and G3, respectively, and fw is the focal length of the entire system at the wide angle end.
0.4<fw /|f1 |<0.6 ‥‥‥(1)
0.25<f2 /f3 <0.45 ‥‥‥(2)
0.4 <fw / | f1 | <0.6 (1)
0.25 <f2 / f3 <0.45 (2)
第1レンズ群G1は、全体として負の屈折力を有し、物体側から順に、負の第1レンズL1および正の第2レンズL2を配設した構成となっている。第1レンズ群G1の面S1〜S4のうち、少なくとも2面が非球面になっている。第1レンズL1は、像面側に強い曲率の凹面を向けると共に少なくとも1面が非球面をなすようにするのが好ましい。第1レンズL1の両面を非球面にするのがより好ましい。第2レンズL2は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズである。 The first lens group G1 has a negative refractive power as a whole, and has a configuration in which a negative first lens L1 and a positive second lens L2 are arranged in order from the object side. Of the surfaces S1 to S4 of the first lens group G1, at least two surfaces are aspherical. It is preferable that the first lens L1 has a concave surface with a strong curvature toward the image surface side and at least one surface is aspherical. More preferably, both surfaces of the first lens L1 are aspherical. The second lens L2 is a positive meniscus lens having a convex surface facing the object side.
第1レンズ群G1は、以下の条件式(3),(4)を満足するのが好ましい。ここで、Nd1は第1レンズL1の屈折率、νd1は第1レンズL1のアッベ数、νd2は第2レンズL2のアッベ数である。なお、屈折率Ndj(j=1〜7)はd線に対するものであり、アッベ数νdjは屈折率Ndjを用いて表したものである。後述する条件式(5),(6)においても同様である。
Nd1>1.72 ‥‥‥(3)
νd1−νd2>14 ‥‥‥(4)
The first lens group G1 preferably satisfies the following conditional expressions (3) and (4). Here, Nd1 is the refractive index of the first lens L1, νd1 is the Abbe number of the first lens L1, and νd2 is the Abbe number of the second lens L2. The refractive index Ndj (j = 1 to 7) is for the d-line, and the Abbe number νdj is expressed using the refractive index Ndj. The same applies to conditional expressions (5) and (6) described later.
Nd1> 1.72 (3)
νd1−νd2> 14 (4)
第2レンズ群G2は、全体として正の屈折力を有している。この第2レンズ群G2は、光量を調節する絞りSt を有すると共に、物体側から順に、正の第3レンズL3と、正の第4レンズL4および負の第5レンズL5よりなる接合レンズL45と、負の第6レンズL6とを配設して構成されている。絞りSt は、第3レンズL3の物体側に配設され、第2レンズ群G2の一部として一体に移動するようになっている。第2レンズ群G2における面S6〜S12のうち、少なくとも2面が非球面になっている。中でも、第3レンズL3の面S6,S7のうちの少なくとも1面が非球面をなすのが好ましい。第6レンズL6は、像側に強い曲率の凹面を向けると共に面S11,S12のうち少なくとも1面が非球面をなすのが好ましい。第6レンズL6の両面を非球面にするのがより好ましい。例えば、面S6,S7,S11,S12の4面を非球面にすることも可能である。 The second lens group G2 has a positive refractive power as a whole. The second lens group G2 has a stop St for adjusting the amount of light, and in order from the object side, a positive third lens L3, and a cemented lens L45 including a positive fourth lens L4 and a negative fifth lens L5. The negative sixth lens L6 is disposed. The aperture stop St is disposed on the object side of the third lens L3, and moves integrally as a part of the second lens group G2. Of the surfaces S6 to S12 in the second lens group G2, at least two surfaces are aspheric. Among these, it is preferable that at least one of the surfaces S6 and S7 of the third lens L3 is aspheric. The sixth lens L6 preferably has a concave surface having a strong curvature toward the image side, and at least one of the surfaces S11 and S12 is preferably aspheric. More preferably, both surfaces of the sixth lens L6 are aspherical. For example, the four surfaces S6, S7, S11, and S12 can be aspherical.
第2レンズ群G2は、以下の条件式(5),(6)を満足するのが好ましい。ここで、Nd3は、第3レンズL3の屈折率、Nd4は接合レンズL45のうちの第4レンズL4の屈折率、νd4は第4レンズL4のアッベ数、νd5は接合レンズL45のうちの第5レンズのアッベ数である。
(Nd3+Nd4)/2>1.65 ‥‥‥(5)
νd4−νd5>20 ‥‥‥(6)
The second lens group G2 preferably satisfies the following conditional expressions (5) and (6). Here, Nd3 is the refractive index of the third lens L3, Nd4 is the refractive index of the fourth lens L4 of the cemented lens L45, νd4 is the Abbe number of the fourth lens L4, and νd5 is the fifth of the cemented lens L45. It is the Abbe number of the lens.
(Nd3 + Nd4) / 2> 1.65 (5)
νd4−νd5> 20 (6)
第3レンズ群G3は、単一の正の第7レンズL7より構成され、全体としても正の屈折力を有している。この第7レンズL7は、例えば、両凸レンズにより構成される。 The third lens group G3 includes a single positive seventh lens L7, and has a positive refractive power as a whole. The seventh lens L7 is constituted by, for example, a biconvex lens.
次に、以上のような構成のズームレンズ1の作用および効果を説明する。
Next, the operation and effect of the
このズームレンズ1では、第3レンズ群G3を固定とし、第1レンズ群G1および第2レンズ群G2を光軸Z1 方向に移動させることにより変倍が行われる。具体的には、第1レンズ群G1は、広角端から望遠端への変倍に際し、物体側に凹の軌跡を描くように( すなわち、一旦、像面側Zimg に向かったのち物体側Zobj に向かうように) 移動する。第2レンズ群G2は、広角端から望遠端への変倍に際し、物体側Zobj に向かって単調に移動する。第3レンズ群G3は、無限遠合焦状態を保って広角端から望遠端に変倍する際には、移動せず、一定位置を保つ。但し、この変倍の際、第1レンズ群G1および第2レンズ群G2は、両者の相互間隔が減少し、かつ、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3の相互間隔が増大するように協働する。なお、第3レンズ群G3は、無限遠合焦状態から近距離合焦状態に移行する際には、物体側Zobj に向かって移動する。
In the
このズームレンズ1では、上記のような構成により、最小限のレンズ枚数で構成し小型化を実現すると同時に、諸収差を良好に補正することが可能である。特に、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2にそれぞれ少なくとも2面の非球面を使用したことにより、上記した小型化および諸収差の改善が容易である。また、このズームレンズ1では、第1レンズ群G1および第2レンズ群G2がズーム機構により移動可能である一方、第3レンズ群がフォーカシング機構により移動可能であるので、図示しないズームモータとフォーカスモータとを連動させて、各レンズ群間隔を極力狭くしながら沈胴を行うように構成することが比較的容易である。したがって、カメラ不使用時におけるレンズ全長を短くすることが容易である。
With this configuration, the
ここで、上記した条件式(1)〜(6)式の意義について説明する。条件式(1)は、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3とからなる合成レンズ群における広角端での結像倍率(言い換えると、広角端における全系の屈折力(パワー)に対する第1レンズ群G1の屈折力の比)の望ましい範囲を表す式である。第1レンズ群G1の屈折力配分を適切に規定することで、小型化と諸収差の補正とをバランス良く実現することができる。条件式(1)の下限を下回ると、広角端における光学系の全長が長くなり、小型化が実現できなくなる。一方、条件式(1)の上限を越えると、第1レンズ群の屈折力が過大となるために、広角端での歪曲収差、倍率色収差および望遠端での球面収差の良好な補正ができなくなり、その結果、第1レンズ群を2枚で構成することが困難になる。 Here, the significance of the above-described conditional expressions (1) to (6) will be described. Conditional expression (1) indicates that the imaging magnification at the wide-angle end (in other words, the first refractive power (power) at the wide-angle end with respect to the entire system at the wide-angle end in the combined lens group including the second lens group G2 and the third lens group G3 This is a formula representing a desirable range of the refractive power ratio of the lens group G1. By appropriately defining the refractive power distribution of the first lens group G1, it is possible to achieve a reduction in size and correction of various aberrations in a balanced manner. If the lower limit of conditional expression (1) is not reached, the total length of the optical system at the wide-angle end becomes long, and miniaturization cannot be realized. On the other hand, if the upper limit of conditional expression (1) is exceeded, the refractive power of the first lens group will be excessive, and it will not be possible to satisfactorily correct distortion, chromatic aberration of magnification at the wide-angle end, and spherical aberration at the telephoto end. As a result, it is difficult to configure the first lens group with two lenses.
条件式(2)は、第2レンズ群G2および第3レンズ群G3における望ましい屈折力配分の範囲を規定するものである。条件式(2)の下限を下回ると、第3レンズ群G3の屈折力が過小となるためにフォーカシング時の移動距離が長くなり、その結果フォーカスの高速化が困難となる。一方、条件式(2)の上限を越えると、第3レンズ群G3の屈折力が過大となり、1枚のレンズで構成することが困難になる。また、第3レンズ群G3の偏心感度が高くなり、沈胴機構を取り付けた場合に、性能の劣化が問題となる。 Conditional expression (2) defines a desirable range of refractive power distribution in the second lens group G2 and the third lens group G3. If the lower limit of conditional expression (2) is not reached, the refractive power of the third lens group G3 becomes too small, so that the moving distance during focusing becomes long, and as a result, it is difficult to increase the focus speed. On the other hand, if the upper limit of conditional expression (2) is exceeded, the refractive power of the third lens group G3 becomes excessive, making it difficult to form a single lens. Further, the decentration sensitivity of the third lens group G3 is increased, and when the retracting mechanism is attached, deterioration of performance becomes a problem.
条件式(3)は、第1レンズ群G1の負レンズL1における望ましい屈折率範囲を規定するものである。条件式(3)の下限を下回ると、負レンズL1の曲率が負の方向に強くなるため、たとえ非球面を使用しても広角端における非点収差や歪曲収差を補正するのが難しくなる。なお、現実的には、条件式(3)の上限は1.90程度である。 Conditional expression (3) defines a desirable refractive index range in the negative lens L1 of the first lens group G1. If the lower limit of conditional expression (3) is not reached, the curvature of the negative lens L1 becomes stronger in the negative direction, so that it is difficult to correct astigmatism and distortion at the wide angle end even if an aspherical surface is used. In practice, the upper limit of conditional expression (3) is about 1.90.
条件式(4)は、第1レンズ群G1内の負レンズL1および正レンズL2におけるアッベ数の差の望ましい範囲を規定するものである。条件式(4)の下限を下回ると、広角端における倍率色収差や、変倍時における軸上色収差の変動を充分に抑えることが困難になる。なお、現実的には、条件式(4)の上限は35程度である。 Conditional expression (4) defines a desirable range of Abbe number differences between the negative lens L1 and the positive lens L2 in the first lens group G1. If the lower limit of conditional expression (4) is not reached, it will be difficult to sufficiently suppress the lateral chromatic aberration at the wide-angle end and the variation in axial chromatic aberration during zooming. In practice, the upper limit of conditional expression (4) is about 35.
条件式(5)は、第2レンズ群G2内の正レンズL3,L4における望ましい平均屈折率の範囲を規定するものである。条件式(5)の下限を下回ると、ペッツバール和のバランスが悪くなり、たとえ非球面を使用しても非点収差や像面湾曲を補正するのが困難になる。なお、現実的には、条件式(5)の上限は1.90程度である。 Conditional expression (5) defines a desirable average refractive index range in the positive lenses L3 and L4 in the second lens group G2. If the lower limit of conditional expression (5) is not reached, the balance of the Petzval sum will deteriorate, and it will be difficult to correct astigmatism and curvature of field even if an aspherical surface is used. In reality, the upper limit of conditional expression (5) is about 1.90.
条件式(6)は、第2レンズ群G2内の接合レンズL45を構成する2枚のレンズL4,L5におけるアッベ数の差の望ましい範囲を規定するものである。条件式(6)の下限を下回ると、変倍時の全域における軸上色収差および倍率色収差を充分に抑えることが困難になる。なお、現実的には、条件式(6)の上限は40程度である。 Conditional expression (6) defines a desirable range of the difference in Abbe number between the two lenses L4 and L5 constituting the cemented lens L45 in the second lens group G2. If the lower limit of conditional expression (6) is not reached, it will be difficult to sufficiently suppress axial chromatic aberration and lateral chromatic aberration in the entire area during zooming. In practice, the upper limit of conditional expression (6) is about 40.
このように、本実施の形態に係るズームレンズによれば、変倍に際して、第3レンズ群G3を固定し第1および第2のレンズ群G1,G2のみを移動させるようにしたので、第3レンズ群G3は変倍機能を担わない。このため、全系に対する第3レンズ群G3の屈折力を相対的に小さくすることができ、その結果、第3レンズ群G3の偏心感度を小さくすることができる。特に、不使用時に沈胴可能な構造にすべく、第1レンズ群G1および第2レンズ群G2を1つのカム筒で保持すると共に、第3レンズ群G3をこれとは別個に保持するようにしたとしても、第3レンズ群G3の偏心感度が低いことから、収差性能劣化が起きにくい。また、第1レンズ群G1および第2レンズ群G2のみを移動させる構造としたので、全群が移動する場合に比べてレンズ移動機構が簡単になる。 As described above, according to the zoom lens according to the present embodiment, the third lens group G3 is fixed and only the first and second lens groups G1 and G2 are moved during zooming. The lens group G3 does not have a zoom function. For this reason, the refractive power of the third lens group G3 with respect to the entire system can be relatively reduced, and as a result, the decentration sensitivity of the third lens group G3 can be reduced. In particular, the first lens group G1 and the second lens group G2 are held by one cam barrel and the third lens group G3 is held separately from the first lens group G1 and the second lens group G2 so as to be retractable when not in use. However, since the decentration sensitivity of the third lens group G3 is low, the aberration performance is hardly deteriorated. In addition, since only the first lens group G1 and the second lens group G2 are moved, the lens moving mechanism is simplified as compared with the case where the entire group moves.
また、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3とからなる合成レンズ群の広角端での結像倍率を(1)式の範囲に設定することで全レンズ群の合成屈折力(パワー)に対する第1レンズ群G1の屈折力の比を適正化したので、広角端における光学系の全長が短くなる。しかも、広角端における諸収差を良好に補正することができることから、第1レンズ群G1を2枚のレンズのみで構成することが容易となる。したがって、広角端における明るさを確保しつつ、小型化を達成することも可能となる。 Further, by setting the imaging magnification at the wide-angle end of the combined lens group composed of the second lens group G2 and the third lens group G3 within the range of the expression (1), the combined refractive power (power) of all the lens groups is set. Since the ratio of refractive power of the first lens group G1 is optimized, the total length of the optical system at the wide angle end is shortened. In addition, since various aberrations at the wide-angle end can be corrected satisfactorily, it is easy to configure the first lens group G1 with only two lenses. Therefore, it is possible to achieve downsizing while ensuring the brightness at the wide-angle end.
また、第2レンズ群G2および第3レンズ群G3における屈折力配分を条件式(2)の範囲に設定して適正化したので、フォーカシングの移動量を小さくすることができ、フォーカシングの高速化が容易となる。また、条件式(2)により第3レンズ群G3の屈折力も比較的小さく設定されるので、第3レンズ群G3を1枚のレンズで構成することが容易で小型化に有利であると共に、第3レンズ群G3の偏心感度を抑制できる。 In addition, since the refractive power distribution in the second lens group G2 and the third lens group G3 is set and optimized within the range of the conditional expression (2), the amount of focusing movement can be reduced, and the focusing speed can be increased. It becomes easy. Further, since the refractive power of the third lens group G3 is set to be relatively small according to the conditional expression (2), it is easy to configure the third lens group G3 with one lens, which is advantageous for downsizing, and The decentering sensitivity of the three lens group G3 can be suppressed.
また、第1レンズ群G1が条件式(3),(4)を満たすようにしたので、第1レンズ群G1によって生ずる可能性のある広角端での諸収差を低減することが可能である。さらに、第2レンズ群G2が条件式(5),(6)を満たすようにしたので、変倍時の全域における諸収差を低減することができる。したがって、
画素数の多い撮像素子にも対応可能な高解像力を発揮し得る程度まで諸収差を良好に補正することが可能である。
Further, since the first lens group G1 satisfies the conditional expressions (3) and (4), it is possible to reduce various aberrations at the wide-angle end that may be caused by the first lens group G1. Furthermore, since the second lens group G2 satisfies the conditional expressions (5) and (6), various aberrations in the entire area at the time of zooming can be reduced. Therefore,
Various aberrations can be satisfactorily corrected to such an extent that high resolution that can be applied to an image sensor having a large number of pixels can be exhibited.
次に、本実施の形態に係るズームレンズに係る2つの具体的な実施例1,2(第1の実施例,第2の実施例)について説明する。ここでは、これらの2つの実施例1,2についてまとめて説明する。 Next, two specific examples 1 and 2 (first example and second example) related to the zoom lens according to the present embodiment will be described. Here, these two Examples 1 and 2 will be described together.
図2〜図4は図1に示したズームレンズ1における実施例1のレンズデータを表し、図5〜図7は図13に示したズームレンズ2における実施例2のレンズデータを表すものである。図2および図5は基本的レンズデータを示し、図3および図6は非球面形状に関するデータを示し、図4および図7は可変の面間隔に関するデータを示している。
2 to 4 show the lens data of Example 1 in the
図2および図5のレンズデータにおける面番号Si の欄には、各実施例のズームレンズについて、絞りSt を1番目として、像面側に向かうに従い順次増加する構成要素の面の番号を示している。曲率半径Ri の欄には、図1に示した符号Ri に対応させて、絞りSt も含めて物体側からi番目の構成要素の面の曲率半径の値を示す。曲率半径Ri の値が∞の部分は、平面であることを示す。面間隔Di の欄についても、図1に示した符号Di に対応させて、物体側からi番目の面Si とi+1番目の面Si+1 との光軸上の間隔を示す。曲率半径Ri および面間隔Di の値の単位はミリメートル(mm)である。Ndj,νdjの欄は、それぞれ、物体側からj番目のレンズ要素のd線(波長587.6nm)に対する屈折率およびアッベ数の値を示す。fは全系の焦点距離(mm)を示し、ωは半画角を示す。図2および図5に示したように、実施例1,2のズームレンズの焦点距離の範囲は、いずれも、8.00(広角端)〜22.01(望遠端)であり、その変倍比は約2.75倍となっている。 The column of surface number Si in the lens data of FIG. 2 and FIG. 5 shows the number of the surface of the component that sequentially increases toward the image surface side with the aperture stop St as the first for the zoom lens of each embodiment. Yes. In the column of the radius of curvature Ri, the value of the radius of curvature of the surface of the i-th component from the object side including the stop St is shown in correspondence with the symbol Ri shown in FIG. The portion where the value of the curvature radius Ri is ∞ indicates that it is a plane. Also in the column of the surface interval Di, the interval on the optical axis between the i-th surface Si and the i + 1-th surface Si + 1 from the object side is shown in correspondence with the symbol Di shown in FIG. The unit of the value of the curvature radius Ri and the surface interval Di is millimeter (mm). The Ndj and νdj columns indicate the refractive index and Abbe number values for the d-line (wavelength 587.6 nm) of the j-th lens element from the object side, respectively. f represents the focal length (mm) of the entire system, and ω represents a half angle of view. As shown in FIGS. 2 and 5, the ranges of the focal lengths of the zoom lenses of Examples 1 and 2 are each 8.00 (wide-angle end) to 22.01 (telephoto end). The ratio is about 2.75 times.
図4および図7に示した非球面データは、以下の式(7)によって表される非球面多項式における定数および係数である。式(7)の非球面多項式は、光軸Z1 に直交する方向にh軸をとって非球面の形状を表したものである。非球面は、式(1)で表される曲線を光軸Z1 の周りに回転して得られる曲面である。hの値は、光軸Z1 からレンズ面までの距離(高さ)を表し、Zの値は、高さhの位置にある非球面上の点から非球面の頂点の接平面(光軸に垂直な平面)に下ろした垂線の長さ、すなわち非球面の深さを表す。符号Rは光軸近傍におけるレンズ面の曲率半径(近軸曲率半径)であり、符号Kは円錐定数である。符号A4 ,A6 ,A8 ,A10は、それぞれ、4次,6次,8次,10次の非球面係数を表す。 The aspheric data shown in FIGS. 4 and 7 are constants and coefficients in the aspheric polynomial expressed by the following equation (7). The aspherical polynomial in equation (7) represents the shape of the aspherical surface taking the h axis in the direction orthogonal to the optical axis Z1. An aspherical surface is a curved surface obtained by rotating the curve represented by the equation (1) around the optical axis Z1. The value of h represents the distance (height) from the optical axis Z1 to the lens surface, and the value of Z represents the tangent plane (on the optical axis) from the point on the aspheric surface at the position of the height h. It represents the length of the perpendicular line drawn to the (vertical plane), that is, the depth of the aspherical surface. Reference sign R is the radius of curvature of the lens surface in the vicinity of the optical axis (paraxial curvature radius), and reference sign K is a conic constant. Symbols A4, A6, A8, and A10 represent fourth-order, sixth-order, eighth-order, and tenth-order aspheric coefficients, respectively.
Z=(h2 /R)/[1+{1−(1+K)×h2 /R2 }1/2 ]
+A4 h4 +A6 h6 +A8 h8 +A10h10 ……(7)
Z = (h 2 / R) / [1+ {1− (1 + K) × h 2 / R 2 } 1/2 ]
+ A4 h 4 + A6 h 6 + A8 h 8 + A10 h 10 (7)
図3および図6に示したように、実施例1,2のズームレンズは、いずれも、第1レンズ群G1を構成する第1レンズL1の両面(第1の面S1 および第2の面S2 )と、第2レンズ群G2における最も物体側に配置された第3レンズL3の両面(第6の面S6 および第7の面S7 )と、第2レンズ群G2における最も像側に配置された第6レンズL6の両面(第11の面S11および第12の面S12)とが非球面形状となっている。 As shown in FIGS. 3 and 6, in the zoom lenses of Examples 1 and 2, both surfaces of the first lens L1 constituting the first lens group G1 (the first surface S1 and the second surface S2). ), Both surfaces (sixth surface S6 and seventh surface S7) of the third lens L3 disposed on the most object side in the second lens group G2, and the most image side in the second lens group G2. Both surfaces (the eleventh surface S11 and the twelfth surface S12) of the sixth lens L6 are aspherical.
図4は、実施例1における面間隔D4,D12,D14のデータを、広角端(焦点距離f=8.00mm)および望遠端(焦点距離f=22.01mm)のそれぞれについて表し、図7は、実施例2における面間隔D4,D12,D14のデータを、広角端(焦点距離f=8.00mm)および望遠端(焦点距離f=22.01mm)のそれぞれについて表すものである。これらの図に示したように、実施例1,2のズームレンズは、第1レンズ群G1および第2レンズ群G2が、変倍の際に移動し、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との面間隔D4、および、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との面間隔D12は、それぞれ、変倍に伴い変化する。一方、第3レンズ群G3と結像面Ip との距離は、変倍時において不変であり、実施例1では5.61,実施例2では5.60である。 FIG. 4 shows data of the surface distances D4, D12, and D14 in Example 1 for each of the wide-angle end (focal length f = 8.00 mm) and the telephoto end (focal length f = 22.01 mm). The data of the surface distances D4, D12, and D14 in Example 2 are shown for the wide-angle end (focal length f = 8.00 mm) and the telephoto end (focal length f = 22.01 mm), respectively. As shown in these drawings, in the zoom lenses of Examples 1 and 2, the first lens group G1 and the second lens group G2 move during zooming, and the first lens group G1 and the second lens group are moved. The surface distance D4 between G2 and the surface distance D12 between the second lens group G2 and the third lens group G3 change with zooming. On the other hand, the distance between the third lens group G3 and the imaging plane Ip is unchanged at the time of zooming, and is 5.61 in Example 1 and 5.60 in Example 2.
図2および図5に示したデータから明らかなように、実施例1,2のズームレンズはいずれも上記した条件式(1)〜(6)を満たしている。特に、第3レンズ群G3の屈折力の相対的な大きさを示す条件式(2)「0.25<f2/f3<0.45」について考察すると、実施例1,2では、条件式の値がそれぞれ0.32,0.33であり、条件式(2)の範囲を満たしているのに対し、特許文献3では最小の実施例でも0.58であり、条件式(2)の上限を越えている。すなわち、特許文献3に比べて、本実施例の方が偏心感度が小さいことが分かる。なお、第3レンズ群G3の屈折力の相対的な大きさは、全系の屈折力1/fwに対する第3レンズ群G3の屈折力1/f3の比として、式「fw/f3」により表すこともできるが、この式の値は、上記した特許文献3では最小でも0.32であるのに対し、本発明の実施例1,2では共に0.19である。このことからも、特許文献3に比べて本実施例の方が偏心感度が小さいことが分かる。
As is clear from the data shown in FIGS. 2 and 5, the zoom lenses of Examples 1 and 2 satisfy the conditional expressions (1) to (6) described above. In particular, when considering conditional expression (2) “0.25 <f2 / f3 <0.45” indicating the relative magnitude of the refractive power of the third lens group G3, in Examples 1 and 2, the conditional expression The values are 0.32 and 0.33, respectively, which satisfy the range of conditional expression (2), whereas in
図8〜図11は、各実施例のズームレンズについての諸収差を示している。より詳しくは、図8および図9はそれぞれ、実施例1のズームレンズについての広角端および望遠端における収差を示す。図10および図11はそれぞれ、実施例2のズームレンズについての広角端および望遠端における収差を示す。ここで、図8(A),図9(A),図10(A),図11(A)は球面収差を示し、図8(B),図9(B),図10(B),図11(B)は非点収差を示し、図8(C),図9(C),図10(C),図11(C)はディストーション(歪曲収差)を示し、図8(D),図9(D),図10(D),図11(D)は倍率色収差を示す。球面収差を示す図においては、d線(波長587.6nm),F線(波長486.1nm),C線(波長656.3nm)についての値を示す。非点収差を示す図において、実線はサジタル像面に対する収差を示し、破線はタンジェンシャル(メリジオナル)像面に対する収差を示している。倍率色収差を示す図においては、d線を基準とした場合におけるF線,C線についての値を示す。図8〜図11の各収差図において、特に波長を明記していないものは、d線に対する収差を示す。また、FNoはFナンバーを示し、ωは半画角を示す。 8 to 11 show various aberrations regarding the zoom lens of each embodiment. More specifically, FIGS. 8 and 9 show aberrations at the wide-angle end and the telephoto end for the zoom lens of Example 1, respectively. 10 and 11 show aberrations at the wide-angle end and the telephoto end for the zoom lens of Example 2, respectively. Here, FIGS. 8 (A), 9 (A), 10 (A), and 11 (A) show spherical aberration, and FIGS. 8 (B), 9 (B), 10 (B), 11B shows astigmatism, FIG. 8C, FIG. 9C, FIG. 10C, and FIG. 11C show distortion (distortion aberration), and FIG. FIG. 9D, FIG. 10D, and FIG. 11D show lateral chromatic aberration. In the diagram showing the spherical aberration, the values for d-line (wavelength 587.6 nm), F-line (wavelength 486.1 nm), and C-line (wavelength 656.3 nm) are shown. In the diagram showing astigmatism, the solid line shows the aberration with respect to the sagittal image plane, and the broken line shows the aberration with respect to the tangential (meridional) image plane. In the figure showing the lateral chromatic aberration, the values for the F-line and the C-line when the d-line is used as a reference are shown. In each aberration diagram of FIGS. 8 to 11, those for which the wavelength is not specified indicate aberration with respect to the d-line. FNo represents an F number, and ω represents a half angle of view.
図12は、上記した条件式(1)〜(6)に対応する値を各実施例について示したものである。この図に示したように、いずれの実施例においても条件式(1)〜(6)を満たしている。 FIG. 12 shows values corresponding to the conditional expressions (1) to (6) described above for the respective examples. As shown in this figure, the conditional expressions (1) to (6) are satisfied in any of the embodiments.
以上のレンズデータおよび収差図からわかるように、各実施例について、変倍比と広角端における明るさとを確保しつつレンズの全長の短縮化が図られると共に、収差が良好に補正されている。 As can be seen from the above lens data and aberration diagrams, in each example, the overall length of the lens is shortened while the zoom ratio and the brightness at the wide-angle end are secured, and the aberration is corrected well.
なお、本発明は、上記実施の形態および各実施例に限定されず種々の変形実施が可能である。例えば、各レンズ成分の曲率半径Ri 、面間隔Di 、屈折率Ndjおよびアッベ数νdj等の値は、上記各数値実施例で示した値に限定されず、他の値をとり得る。 In addition, this invention is not limited to the said embodiment and each Example, A various deformation | transformation implementation is possible. For example, the values of the radius of curvature Ri, the surface interval Di, the refractive index Ndj, the Abbe number νdj and the like of each lens component are not limited to the values shown in the above numerical examples, and may take other values.
また、上記各実施例では、第1レンズ群G1のうち、第1レンズL1の両面を非球面にするようにしたが、これに代えて、第1レンズL1の片面と第2レンズL2の片面とを非球面にしたり、あるいは、第2レンズL2の両面を非球面にしてもよく、第1レンズ群G1が少なくとも2面の非球面を含んでいればよい。 In each of the above embodiments, both surfaces of the first lens L1 in the first lens group G1 are aspherical. Instead, one surface of the first lens L1 and one surface of the second lens L2 are used. May be aspherical, or both surfaces of the second lens L2 may be aspherical, and the first lens group G1 only needs to include at least two aspherical surfaces.
また、上記各実施例では、第2レンズ群G2のうち、最も物体側に配置された第3レンズL3の両面および最も像側に配置された第6レンズL6の両面の合計4面を非球面形状としたが、第2レンズ群G2が少なくとも2面の非球面を含むようにするのであれば、その他の構成も可能である。例えば、第3レンズL3の片面および第6レンズL6の片面の合計2面を非球面にしたり、あるいは、第3レンズL3の片面および第6レンズL6の両面の合計3面を非球面にしたり、あるいは、第3レンズL3の両面および第6レンズL6の片面の合計3面を非球面にすることも可能である。さらには、第2レンズ群G2のうちの他のレンズの面を非球面形状にしてもよい。 In each of the above embodiments, a total of four surfaces of the second lens group G2, that is, both surfaces of the third lens L3 disposed closest to the object side and both surfaces of the sixth lens L6 disposed closest to the image side are aspheric. Although it is shaped, other configurations are possible as long as the second lens group G2 includes at least two aspheric surfaces. For example, a total of two surfaces, one surface of the third lens L3 and one surface of the sixth lens L6, are aspherical, or a total of three surfaces, one surface of the third lens L3 and both surfaces of the sixth lens L6, are aspheric. Alternatively, a total of three surfaces including both surfaces of the third lens L3 and one surface of the sixth lens L6 can be aspherical. Furthermore, the surfaces of other lenses in the second lens group G2 may be aspherical.
1,2…ズームレンズ、G1〜G3…第1〜第3レンズ群、L1〜L7…第1〜第7レンズ、L8…カバーガラス・ローパスフィルタ、St…絞り、Z1…光軸。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
物体側から順に配置された光量を調節する絞りと正の第3レンズと正の第4レンズおよび負の第5レンズよりなる接合レンズと負の第6レンズとからなり、少なくとも2面の非球面を含み、かつ全体として正の屈折力を有する第2レンズ群と、
正の第7レンズより構成され、正の屈折力を有する第3レンズ群と
が物体側から順に配置されてなり、
広角から望遠に向かって変倍する際には、前記第1および第2レンズ群の相互間隔が減少する一方、前記第2および第3レンズ群の相互間隔が増大するように、前記第1および第2レンズ群が移動し、
無限遠合焦状態を保って変倍する際には、前記第3レンズ群から像面までの距離がほぼ一定に保たれ、
無限遠合焦状態から近距離合焦状態に移行する際には、前記第3レンズ群が物体側に移動し、さらに、
条件式(1)および(2)を満足することを特徴とするズームレンズ。
0.4<fw/|f1|<0.6 ……(1)
0.25<f2/f3<0.45 ……(2)
但し、
fi :第iレンズ群の焦点距離(i=1,2,3)
fw :広角端における全系の焦点距離 A first lens group including a negative first lens and a positive second lens arranged in order from the object side , including at least two aspheric surfaces and having negative refractive power as a whole;
An aspherical surface including at least two aspherical surfaces, which includes a stop for adjusting the amount of light arranged in order from the object side, a cemented lens composed of a positive third lens, a positive fourth lens, and a negative fifth lens, and a negative sixth lens. And a second lens group having a positive refractive power as a whole,
A third lens group including a positive seventh lens and having a positive refractive power;
Are arranged in order from the object side,
When zooming from wide angle to telephoto, the first and second lens groups are decreased in mutual distance, while the second and third lens groups are increased in mutual distance. The second lens group moves,
When zooming while maintaining an infinitely focused state, the distance from the third lens group to the image plane is kept substantially constant,
When shifting from the infinite focus state to the short distance focus state, the third lens group moves to the object side,
A zoom lens satisfying conditional expressions (1) and (2).
0.4 <fw / | f1 | <0.6 (1)
0.25 <f2 / f3 <0.45 (2)
However,
fi: focal length of the i-th lens group (i = 1, 2, 3)
fw: focal length of the entire system at the wide angle end
前記第2レンズは、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズであり、さらに、
条件式(3)および(4)を満足することを特徴とする請求項1記載のズームレンズ。
Nd1>1.72 ……(3)
νd1−νd2>14 ……(4)
但し、
Nd1:第1レンズの屈折率
νd1:第1レンズのアッベ数
νd2:第2レンズのアッベ数 The first lens has a concave surface facing the image side, and at least one surface is aspheric.
The second lens is a positive meniscus lens having a convex surface facing the object side, and
2. The zoom lens according to claim 1, wherein conditional expressions (3) and (4) are satisfied.
Nd1> 1.72 (3)
νd1−νd2> 14 (4)
However,
Nd1: refractive index of the first lens vd1: Abbe number of the first lens vd2: Abbe number of the second lens
前記第6レンズは、像側に凹面を向けると共に、少なくとも1面が非球面をなし、
_条件式(5)および(6)を満足することを特徴とする請求項1記載のズームレンズ。
(Nd3+Nd4)/2>1.65 ……(5)
νd4−νd5>20 ……(6)
但し、
Nd3:第3レンズの屈折率
Nd4:第4レンズの屈折率
νd4:第4レンズのアッベ数
νd5:第5レンズのアッベ数 The third lens has at least one aspherical surface,
The sixth lens has a concave surface facing the image side, and at least one surface is aspheric.
_ Conditional expression (5) and (6) a zoom lens according to claim 1, characterized by satisfying the.
(Nd3 + Nd4) / 2> 1.65 (5)
νd4−νd5> 20 (6)
However,
Nd3: Abbe number of the fifth lens: third lens refractive index of Nd4: refractive index of the fourth lens vd4: Abbe number of the fourth lens νd5
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