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JP7757486B2 - Zoom lens and imaging device - Google Patents
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JP7757486B2 - Zoom lens and imaging device - Google Patents

Zoom lens and imaging device

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JP7757486B2
JP7757486B2 JP2024146119A JP2024146119A JP7757486B2 JP 7757486 B2 JP7757486 B2 JP 7757486B2 JP 2024146119 A JP2024146119 A JP 2024146119A JP 2024146119 A JP2024146119 A JP 2024146119A JP 7757486 B2 JP7757486 B2 JP 7757486B2
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隆史 大出
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Description

本発明は、ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、監視用カメラ等の撮像装置に好適なズームレンズに関する。 The present invention relates to a zoom lens suitable for imaging devices such as video cameras, digital still cameras, and surveillance cameras.

広角のズームレンズとして、最も物体側の第1レンズ群を移動させて変倍を行うズームレンズが特許文献1や特許文献2にて開示されている。 Patent Documents 1 and 2 disclose wide-angle zoom lenses that change magnification by moving the first lens group closest to the object.

特許第5777592号公報Patent No. 5777592 特開2018-189733号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2018-189733

しかしながら、特許文献1、2に開示されたズームレンズでは、バックフォーカスが長いことにより第1レンズ群が大径化し、変倍時に移動させる第1レンズ群の重量が大きくなる。しかも広角レンズでは大口径レンズを複数枚用いて広角化と歪曲収差補正を行うため、第1レンズ群の重量が増加する傾向にある。この結果、第1レンズ群の移動時の偏心による収差の増加を抑制することが難しくなる。 However, in the zoom lenses disclosed in Patent Documents 1 and 2, the long back focus results in a large diameter first lens group, and the weight of the first lens group that moves when changing magnification increases. Moreover, wide-angle lenses use multiple large-diameter lenses to achieve a wide angle and correct distortion, which tends to increase the weight of the first lens group. As a result, it becomes difficult to suppress the increase in aberration caused by decentering when the first lens group moves.

本発明は、広角でありながらも変倍時の収差変動を抑制できる小型のズームレンズを提供する。 The present invention provides a compact zoom lens that has a wide angle yet can suppress aberration fluctuations when changing magnification.

本発明の一側面としてのズームレンズは、物体側から像側へ順に配置された、負の屈折力の第1レンズ群4つのレンズ群から構成され全体として正の屈折力の後群からなり、変倍に際して隣り合うレンズ群の間隔が変化する。第1レンズ群は、非球面レンズを含み、変倍に際して不動であり、前記後群は、物体側から像側へ順に配置された、正の屈折力の第2レンズ群、正の屈折力の第3レンズ群、負の屈折力の第4レンズ群、正の屈折力の第5レンズ群からなる。第1レンズ群における最も物体側のレンズ面から第1レンズ群における最も像側のレンズ面までの光軸上での距離をTD1、ズームレンズにおける広角端での最も像側のレンズ面から像面までの光軸上の距離をskw、広角端での最も物体側のレンズ面から像面までの光軸上の距離をTDw、第1レンズ群の焦点距離をf1、前記ズームレンズに含まれる非球面レンズのうち最も物体側の非球面レンズの焦点距離をfa1とするとき、
0.10≦skw/TD1≦0.50
-0.17≦f1/TDw≦-0.05
0.01≦|f1/fa1|≦0.278
なる条件を満足することを特徴とする。なお、上記ズームレンズを備えた撮像装置も、本発明の他の一側面を構成する。
A zoom lens according to one aspect of the present invention comprises, arranged in order from the object side to the image side, a first lens group having negative refractive power, and a rear group consisting of four lens groups having positive refractive power as a whole, wherein the spacing between adjacent lens groups changes during zooming. The first lens group includes an aspherical lens A and does not move during zooming, and the rear group comprises, arranged in order from the object side to the image side, a second lens group having positive refractive power, a third lens group having positive refractive power, a fourth lens group having negative refractive power, and a fifth lens group having positive refractive power . Let TD1 be the distance on the optical axis from the lens surface in the first lens group closest to the object to the lens surface in the first lens group closest to the image, skw be the distance on the optical axis from the lens surface closest to the image at the wide-angle end of the zoom lens to the image plane, TDw be the distance on the optical axis from the lens surface closest to the object at the wide-angle end to the image plane, f1 be the focal length of the first lens group, and fa1 be the focal length of the aspherical lens closest to the object among the aspherical lenses included in the zoom lens ,
0.10≦skw/TD1≦0.50
-0.17≦f1/TDw≦-0.05
0.01≦|f1/fa1|≦0.278
The present invention is characterized in that the following conditions are satisfied: An imaging device including the zoom lens described above also constitutes another aspect of the present invention.

本発明によれば、広角でありながらも変倍時の収差変動を抑制できる小型のズームレンズを提供する。 The present invention provides a compact zoom lens that has a wide angle and can suppress aberration fluctuations when changing magnification.

実施例1のズームレンズの断面図。FIG. 1 is a cross-sectional view of a zoom lens according to a first embodiment. 実施例1のズームレンズの広角端での縦収差図。5A and 5B are longitudinal aberration diagrams at the wide-angle end of the zoom lens of Example 1. 実施例1のズームレンズの中間ズーム位置での縦収差図。4A and 4B are longitudinal aberration diagrams of the zoom lens of Example 1 at an intermediate zoom position. 実施例1のズームレンズの望遠端での縦収差図。5A and 5B are longitudinal aberration diagrams at the telephoto end of the zoom lens of Example 1. 実施例2のズームレンズの断面図。FIG. 10 is a cross-sectional view of a zoom lens according to a second embodiment. 実施例2のズームレンズの広角端での縦収差図。10A and 10B are longitudinal aberration diagrams at the wide-angle end of the zoom lens of Example 2. 実施例2のズームレンズの中間ズーム位置での縦収差図。10A and 10B are longitudinal aberration diagrams of the zoom lens of Example 2 at an intermediate zoom position. 実施例2のズームレンズの望遠端での縦収差図。10A and 10B are longitudinal aberration diagrams at the telephoto end of the zoom lens of Example 2. 実施例3のズームレンズの断面図。FIG. 10 is a cross-sectional view of a zoom lens according to a third embodiment. 実施例3のズームレンズの広角端での縦収差図。10A and 10B are longitudinal aberration diagrams at the wide-angle end of the zoom lens of Example 3. 実施例3のズームレンズの中間ズーム位置での縦収差図。10A and 10B are longitudinal aberration diagrams of the zoom lens of Example 3 at an intermediate zoom position. 実施例3のズームレンズの望遠端での縦収差図。10A and 10B are longitudinal aberration diagrams at the telephoto end of the zoom lens of Example 3. 実施例4のズームレンズの断面図。FIG. 10 is a cross-sectional view of a zoom lens according to a fourth embodiment. 実施例4のズームレンズの広角端での縦収差図。10A and 10B are longitudinal aberration diagrams at the wide-angle end of the zoom lens of Example 4. 実施例4のズームレンズの中間ズーム位置での縦収差図。10A and 10B are longitudinal aberration diagrams of the zoom lens of Example 4 at an intermediate zoom position. 実施例4のズームレンズの望遠端での縦収差図。10A and 10B are longitudinal aberration diagrams at the telephoto end of the zoom lens of Example 4. 実施例1~4のズームレンズを備えた撮像装置の概略図。FIG. 1 is a schematic diagram of an imaging device equipped with zoom lenses according to first to fourth embodiments.

以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。図1、図5、図9および図13はそれぞれ、実施例1、実施例2、実施例3および実施例4のズームレンズの広角端での断面を示している。各実施例のズームレンズは、デジタルスチルカメラ、放送用カメラ、銀塩フィルムカメラ、監視用カメラ等の撮像装置に撮像レンズとして用いられる。 Embodiments of the present invention will now be described with reference to the drawings. Figures 1, 5, 9, and 13 show cross sections of zoom lenses at the wide-angle end of Examples 1, 2, 3, and 4, respectively. The zoom lenses of each embodiment are used as imaging lenses in imaging devices such as digital still cameras, broadcast cameras, silver halide film cameras, and surveillance cameras.

各断面図において、左側が物体側(拡大共役側)で、右側が像側(縮小共役側)である。以下の説明において、変倍(ズーミング)に際して又はフォーカシングに際して隣り合うレンズ面間の間隔が変化する1又は複数のレンズのまとまりをレンズ群として定義し、図中に物体側から順にBi(i=1、2、3,…)の符号を付している。また広角端と望遠端は、ズーミングにおいてレンズ群が機構上、光軸方向に移動可能な範囲の両端に位置したときのズーム状態(ズーム位置)をいう。各断面図には、広角端から望遠端へのズーミングに際して移動するレンズ群の移動軌跡を矢印で示すとともに、無限遠物体から至近距離物体へのフォーカシングにおいて移動するレンズ群の移動方向を矢印で示している。 In each cross-sectional view, the left side is the object side (magnification conjugate side) and the right side is the image side (reduction conjugate side). In the following description, a group of one or more lenses whose spacing between adjacent lens surfaces changes during magnification (zooming) or focusing is defined as a lens group, and in the figures they are designated by the symbols Bi (i = 1, 2, 3, ...) in order from the object side. Furthermore, the wide-angle end and telephoto end refer to the zoom states (zoom positions) when the lens group is located at either end of the range of mechanical movement possible in the optical axis direction during zooming. In each cross-sectional view, arrows indicate the movement trajectory of the lens group as it moves during zooming from the wide-angle end to the telephoto end, and also indicate the direction of movement of the lens group as it moves during focusing from an object at infinity to a close-up object.

各実施例のズームレンズは、物体側から像側へ順に配置された、負の屈折力の第1レンズ群B1と、複数のレンズ群(B2~)を含み全体として正の屈折力の後群とにより構成され、隣り合うレンズ群間の間隔を変化させて変倍を行う。第1レンズ群B1は、非球面レンズを含み、変倍に際して不動である。第1レンズ群B1と第2レンズ群B2との間には、開口絞りSPが配置されている。なお、後群は全体として正の屈折力を有していればよく、例えば各実施例では第2レンズ群B2は正の屈折力を有するが、負の屈折力を有していてもよい。また、非球面レンズは、物体側および像側のレンズ面のうち少なくとも一方が非球面形状を有していればよい。 The zoom lens in each embodiment is composed of, arranged in order from the object side to the image side, a first lens group B1 with negative refractive power and a rear group including multiple lens groups (B2 onwards) with positive refractive power overall, and magnification is changed by changing the spacing between adjacent lens groups. The first lens group B1 includes an aspherical lens and does not move during magnification changes. An aperture stop SP is located between the first lens group B1 and the second lens group B2. Note that the rear group only needs to have positive refractive power overall; for example, in each embodiment, the second lens group B2 has positive refractive power, but it may also have negative refractive power. Furthermore, it is sufficient for the aspherical lens to have at least one of the object-side and image-side lens surfaces have an aspherical shape.

開口絞りSPは、開放Fナンバー(Fno)の光束を決定(制限)する。IPは像面(縮小共役面)である。像面IPには、CCDセンサやCMOSセンサ等の固体撮像素子(光電変換素子)の撮像面や銀塩フィルムの感光面が配置される。 The aperture stop SP determines (limits) the light flux at the maximum aperture (Fno). IP is the image plane (reduced conjugate plane). The image plane IP is where the imaging surface of a solid-state imaging element (photoelectric conversion element) such as a CCD sensor or CMOS sensor, or the photosensitive surface of silver halide film, is located.

図1に示す実施例1のズームレンズは、物体側から像側へ順に配置された、負の屈折力の第1レンズ群B1、開口絞りSP、正の屈折力の第2レンズ群B2、正の屈折力の第3レンズ群B3および正の屈折力の第4レンズ群B4により構成されている。広角端から望遠端へのズーミングに際して第1レンズ群B1は不動であり、開口絞りSP、第2および第3レンズ群B2、B3が物体側に移動し、第4レンズ群B4が像側に移動した後に物体側に移動する。 The zoom lens of Example 1 shown in Figure 1 is composed of, arranged in order from the object side to the image side, a first lens unit B1 with negative refractive power, an aperture stop SP, a second lens unit B2 with positive refractive power, a third lens unit B3 with positive refractive power, and a fourth lens unit B4 with positive refractive power. When zooming from the wide-angle end to the telephoto end, the first lens unit B1 remains stationary, while the aperture stop SP and the second and third lens units B2 and B3 move toward the object side, and the fourth lens unit B4 moves toward the image side and then moves toward the object side.

以下に、実施例1の具体的な数値例を数値実施例1として示す。面番号(m)は物体側から数えた光学面の順番を示し、曲率半径d(mm)は第m面と第(m+1)面との間の光軸上の間隔(距離)を示す。ndとνdはそれぞれ、第m面と第(m+1)面との間の光学材料のd線における屈折率とd線を基準としたアッベ数を示す。アッベ数νdは、フラウンホーファ線のd線(587.6nm)、F線(486.1nm)、C線(656.3nm)における屈折率をNd、NF、NCとするとき、
νd=(Nd-1)/(NF-NC)
で表される。なお、数値実施例において、曲率半径d、焦点距離(mm)、Fナンバーおよび半画角(°)は全てズームレンズが無限遠物体に合焦した状態での値である。
A specific numerical example of Example 1 is shown below as Numerical Example 1. The surface number (m) indicates the order of the optical surface counted from the object side, and the radius of curvature d (mm) indicates the spacing (distance) on the optical axis between the mth surface and the (m+1)th surface. nd and vd respectively indicate the refractive index at the d-line of the optical material between the mth surface and the (m+1)th surface and the Abbe number based on the d-line. When the refractive indexes at the d-line (587.6 nm), F-line (486.1 nm), and C-line (656.3 nm) of the Fraunhofer lines are Nd, NF, and NC, respectively, the Abbe number vd is given by
νd=(Nd-1)/(NF-NC)
In the numerical examples, the radius of curvature d, focal length (mm), F-number, and half angle of view (°) are all values when the zoom lens is focused on an object at infinity.

BFはバックフォーカス(mm)を表す。バックフォーカスは、ズームレンズの最終面(最も像側のレンズ面)から近軸像面までの光軸上の距離を空気換算長により表記したものとする。レンズ全長は、ズームレンズの最前レンズ面(最も物体側のレンズ面)から最終レンズ面までの光軸上の距離にバックフォーカスを加えた長さである。 BF represents back focus (mm). Back focus is the distance on the optical axis from the final surface of a zoom lens (the lens surface closest to the image) to the paraxial image plane, expressed as an air-equivalent length. The total lens length is the distance on the optical axis from the frontmost lens surface of a zoom lens (the lens surface closest to the object) to the final lens surface, plus the back focus.

レンズ面が非球面である場合は、面番号の右側に*の符号を付している。非球面形状は、xを光軸方向の面頂点からの変位量、hを光軸に直交する方向での光軸からの高さ、Rを近軸曲率半径、kを円錐定数、A4、A6、A8、A10、A12を各次数の非球面係数とするとき、
x=(h/R)/[1+{1-(1+k)(h/R)1/2
+A4×h+A6×h+A8×h+A10×h10
+A12×h12+A14×h14
で表される。なお、円錐定数と非球面係数における「e±XX」は「×10±XX」を意味する。以上の数値実施例1に関する説明は、後に記載する他の数値実施例についても同じである。
If the lens surface is aspherical, a * symbol is added to the right of the surface number. The aspherical shape is expressed as follows: x is the displacement from the vertex of the surface in the optical axis direction, h is the height from the optical axis in a direction perpendicular to the optical axis, R is the paraxial radius of curvature, k is the conic constant, and A4, A6, A8, A10, and A12 are aspherical coefficients of each order.
x=(h 2 /R)/[1+{1-(1+k)(h/R) 2 } 1/2
+A4 x h4 +A6 x h6 +A8 x h8 +A10 x h10
+A12 x h12 +A14 x h14
It should be noted that "e±XX" in the conic constant and aspherical coefficient means "×10 ±XX ". The above explanation regarding Numerical Example 1 also applies to other Numerical Examples described later.

また、図2、図3および図4はそれぞれ、実施例1(数値実施例1)のズームレンズの広角端、中間ズーム位置および望遠端における無限遠物体に合焦した状態での縦収差(球面収差、非点収差、歪曲、色収差)を示している。球面収差図において、FnoはFナンバーであり、実線はd線(波長587.56nm)における球面収差を、二点鎖線はg線(波長435.8nm)における球面収差を示している。非点収差図において、Sはサジタル像面における非点収差を、Mはメリディオナル像面における非点収差を示している。歪曲図は、d線における歪曲を示している。色収差図は、g線における倍率色収差を示している。ωは近軸計算による半画角(°)である。これら縦収差図に関する説明は、他の数値実施例でも同じである。
[数値実施例1]
単位 mm
面番号 r d nd νd
1* 32.281 3.200 1.58313 59.4
2* 10.895 11.867
3 216.443 1.500 1.72916 54.7
4 16.149 5.587
5* 28.079 2.200 1.58313 59.4
6 27.754 4.647
7 -48.42 1.300 1.43875 94.7
8 22.216 0.149
9 22.682 5.319 1.8061 40.9
10 -260.356 (可変)
11(絞り) ∞ (可変)
12 13.959 1.200 1.98612 16.5
13 10.571 8.714 1.51742 52.4
14 -15.912 0.150
15 -16.913 1.000 2.001 29.1
16 13.222 5.105 1.92286 18.9
17 -44.663 (可変)
18 21.182 1.200 2.0509 26.9
19 13.872 9.195 1.497 81.5
20 -81.685 0.150
21 27.775 1.200 1.874 35.3
22 17.112 13.905 1.497 81.5
23 -18.318 0.023
24* -20.347 1.750 1.854 40.4
25* 1715.285 (可変)
26 58.567 5.895 1.497 81.5
27 -118.782 (可変)
像面 ∞

K A4 A6 S8
第1面 9.646440E-03 -2.459300E-05 2.684610E-08 -7.279870E-12
第2面 -9.726320E-01 -1.742970E-05 -1.186640E-07 -3.100590E-10
第5面 2.587180E+00 -3.131390E-05 -1.693380E-07 3.708740E-10
第24面 0.000000E+00 1.174230E-04 -1.713920E-06 1.443100E-08
第25面 0.000000E+00 1.349530E-04 -1.595560E-06 1.344000E-08

A10 A12 A14
第1面 -2.763590E-14 3.565180E-17 -1.635890E-20
第2面 3.389220E-12 -8.158310E-15 6.484920E-18
第5面 1.008230E-12 -1.666670E-14 0.000000E+00
第24面 -6.625540E-11 1.356740E-13 0.000000E+00
第25面 -6.864650E-11 1.928800E-13 -2.218970E-16

広角 中間 望遠
d10 22.688 12.499 2.310
d11 2.192 2.649 3.106
d17 3.198 2.741 2.283
d25 0.732 12.943 13.900
d27 16.865 14.843 24.075

広角 中間 望遠
焦点距離 9.28 13.05 17.45
Fナンバー 4.12 4.12 4.12
半画角(°) 64.01 58.13 51.11
像高 19.04 20.99 21.64
レンズ全長 130.93 130.93 130.93
BF 16.86 14.84 24.07
2, 3, and 4 respectively show longitudinal aberrations (spherical aberration, astigmatism, distortion, and chromatic aberration) of the zoom lens of Example 1 (Numerical Example 1) at the wide-angle end, the intermediate zoom position, and the telephoto end when focused on an object at infinity. In the spherical aberration diagrams, Fno is the F-number, the solid line indicates spherical aberration at the d-line (wavelength 587.56 nm), and the two-dot chain line indicates spherical aberration at the g-line (wavelength 435.8 nm). In the astigmatism diagrams, S indicates astigmatism at the sagittal image plane, and M indicates astigmatism at the meridional image plane. The distortion diagrams show distortion at the d-line. The chromatic aberration diagrams show chromatic aberration of magnification at the g-line. ω is the half angle of view (°) calculated by paraxial calculation. The explanations regarding these longitudinal aberration diagrams are the same for the other numerical examples.
[Numerical Example 1]
Unit: mm
Surface number rd nd νd
1* 32.281 3.200 1.58313 59.4
2* 10.895 11.867
3 216.443 1.500 1.72916 54.7
4 16.149 5.587
5* 28.079 2.200 1.58313 59.4
6 27.754 4.647
7 -48.42 1.300 1.43875 94.7
8 22.216 0.149
9 22.682 5.319 1.8061 40.9
10 -260.356 (variable)
11 (Aperture) ∞ (Variable)
12 13.959 1.200 1.98612 16.5
13 10.571 8.714 1.51742 52.4
14 -15.912 0.150
15 -16.913 1.000 2.001 29.1
16 13.222 5.105 1.92286 18.9
17 -44.663 (variable)
18 21.182 1.200 2.0509 26.9
19 13.872 9.195 1.497 81.5
20 -81.685 0.150
21 27.775 1.200 1.874 35.3
22 17.112 13.905 1.497 81.5
23 -18.318 0.023
24* -20.347 1.750 1.854 40.4
25* 1715.285 (variable)
26 58.567 5.895 1.497 81.5
27 -118.782 (variable)
Image plane ∞

K A4 A6 S8
1st page 9.646440E-03 -2.459300E-05 2.684610E-08 -7.279870E-12
2nd side -9.726320E-01 -1.742970E-05 -1.186640E-07 -3.100590E-10
5th side 2.587180E+00 -3.131390E-05 -1.693380E-07 3.708740E-10
Page 24 0.000000E+00 1.174230E-04 -1.713920E-06 1.443100E-08
Page 25 0.000000E+00 1.349530E-04 -1.595560E-06 1.344000E-08

A10 A12 A14
1st side -2.763590E-14 3.565180E-17 -1.635890E-20
2nd side 3.389220E-12 -8.158310E-15 6.484920E-18
5th side 1.008230E-12 -1.666670E-14 0.000000E+00
Page 24 -6.625540E-11 1.356740E-13 0.000000E+00
Page 25 -6.864650E-11 1.928800E-13 -2.218970E-16

Wide-angle Mid-range Telephoto
d10 22.688 12.499 2.310
d11 2.192 2.649 3.106
d17 3.198 2.741 2.283
d25 0.732 12.943 13.900
d27 16.865 14.843 24.075

Wide Angle Mid Telephoto Focal Length 9.28 13.05 17.45
F-number 4.12 4.12 4.12
Half angle of view (°) 64.01 58.13 51.11
Image height 19.04 20.99 21.64
Lens total length 130.93 130.93 130.93
BF 16.86 14.84 24.07

図5に示す実施例2のズームレンズは、物体側から像側へ順に配置された、負の屈折力の第1レンズ群B1、開口絞りSP、正の屈折力の第2レンズ群B2、正の屈折力の第3レンズ群B3、負の屈折力の第4レンズ群B4および正の屈折力の第5レンズ群B5により構成されている。広角端から望遠端へのズーミングに際して第1レンズ群B1は不動であり、開口絞りSP、第2から第4レンズ群B2~B4が物体側に移動し、第5レンズ群B5が像側に移動した後に物体側に移動する。本実施例では、実施例1に対して変倍比を大きくして、広角端の焦点距離を長くしている。 The zoom lens of Example 2 shown in Figure 5 is composed of, arranged in order from the object side to the image side, a first lens unit B1 with negative refractive power, an aperture stop SP, a second lens unit B2 with positive refractive power, a third lens unit B3 with positive refractive power, a fourth lens unit B4 with negative refractive power, and a fifth lens unit B5 with positive refractive power. When zooming from the wide-angle end to the telephoto end, the first lens unit B1 remains stationary, while the aperture stop SP and the second to fourth lens units B2 to B4 move toward the object side, and the fifth lens unit B5 moves toward the image side and then moves toward the object side. In this Example, the zoom ratio is greater than in Example 1, and the focal length at the wide-angle end is longer.

以下に、実施例2の具体的な数値例を数値実施例2として示す。図6、図7および図8はそれぞれ、実施例2(数値実施例2)のズームレンズの広角端、中間ズーム位置および望遠端における無限遠物体に合焦した状態での縦収差(球面収差、非点収差、歪曲、色収差)を示している。
[数値実施例2]
単位 mm
面番号 r d nd νd
1 50 3.000 1.854 40.4
2 39.83 10.000
3* 41.15 3.500 1.854 40.4
4* 16.556 15.911
5* -16336.1 2.300 1.854 40.4
6* 35.734 7.432
7 -84.771 1.200 1.497 81.5
8 32.858 5.939 1.85025 30.1
9 -327.525 (可変)
10(絞り) ∞ (可変)
11 24.363 1.000 1.92286 18.9
12 14.242 5.076 1.673 38.1
13 -248.151 1.489
14 -44.713 1.000 2.001 29.1
15 20.881 6.128 1.92286 18.9
16 -66.998 (可変)
17 73.451 2.500 1.72 46
18 -115.01 0.500 2.001 29.1
19 -358.744 0.100
20 26.905 4.729 1.43875 94.7
21 -39.813 (可変)
22 184.892 1.000 1.95375 32.3
23 20.618 0.100
24 18.329 4.735 1.43875 94.7
25 78.232 1.000
26 20.034 5.830 1.497 81.5
27 209.719 1.000 2.00069 25.5
28 45.787 3.248
29* -34.602 1.500 1.854 40.4
30* -62.553 (可変)
31 96.633 6.020 1.6968 55.5
32 -223.073 (可変)
像面 ∞

K A4 A6 S8
第3面 0.000000E+00 -5.474450E-06 2.174360E-09 -2.320770E-13
第4面 -7.532190E-01 -7.061300E-06 -2.706320E-08 9.359870E-12
第5面 0.000000E+00 1.151910E-06 0.000000E+00 0.000000E+00
第6面 -3.190850E-01 1.536690E-05 4.108790E-08 -6.551010E-11
第29面 0.000000E+00 -3.572950E-06 3.807150E-07 -1.689380E-09
第30面 0.000000E+00 3.585550E-05 4.066510E-07 -1.301500E-09

A10 A12 A14
第3面 0.000000E+00 0.000000E+00 0.000000E+00
第4面 0.000000E+00 0.000000E+00 0.000000E+00
第5面 0.000000E+00 0.000000E+00 0.000000E+00
第6面 3.179170E-13 0.000000E+00 0.000000E+00
第29面 0.000000E+00 0.000000E+00 0.000000E+00
第30面 0.000000E+00 0.000000E+00 0.000000E+00

広角 中間 望遠
d 9 29.495 19.486 6.825
d10 1.722 1.000 1.000
d16 4.777 3.859 3.027
d21 0.100 0.294 1.093
d30 0.524 16.433 21.353
d32 22.000 17.546 25.321

広角 中間 望遠
焦点距離 11.33 16.1 23.42
Fナンバー 4.12 4.12 4.12
半画角(°) 59.84 52.13 42.73
像高 19.5 20.7 21.64
レンズ全長 154.86 154.86 154.86
BF 22 17.55 25.32
A specific numerical example of Example 2 is shown below as Numerical Example 2. Figures 6, 7, and 8 respectively show longitudinal aberrations (spherical aberration, astigmatism, distortion, and chromatic aberration) of the zoom lens of Example 2 (Numerical Example 2) at the wide-angle end, at the intermediate zoom position, and at the telephoto end when focused on an object at infinity.
[Numerical Example 2]
Unit: mm
Surface number rd nd νd
1 50 3.000 1.854 40.4
2 39.83 10.000
3* 41.15 3.500 1.854 40.4
4* 16.556 15.911
5* -16336.1 2.300 1.854 40.4
6* 35.734 7.432
7 -84.771 1.200 1.497 81.5
8 32.858 5.939 1.85025 30.1
9 -327.525 (variable)
10 (Aperture) ∞ (Variable)
11 24.363 1.000 1.92286 18.9
12 14.242 5.076 1.673 38.1
13 -248.151 1.489
14 -44.713 1.000 2.001 29.1
15 20.881 6.128 1.92286 18.9
16 -66.998 (variable)
17 73.451 2.500 1.72 46
18 -115.01 0.500 2.001 29.1
19 -358.744 0.100
20 26.905 4.729 1.43875 94.7
21 -39.813 (variable)
22 184.892 1.000 1.95375 32.3
23 20.618 0.100
24 18.329 4.735 1.43875 94.7
25 78.232 1.000
26 20.034 5.830 1.497 81.5
27 209.719 1.000 2.00069 25.5
28 45.787 3.248
29* -34.602 1.500 1.854 40.4
30* -62.553 (variable)
31 96.633 6.020 1.6968 55.5
32 -223.073 (variable)
Image plane ∞

K A4 A6 S8
Third page 0.000000E+00 -5.474450E-06 2.174360E-09 -2.320770E-13
4th side -7.532190E-01 -7.061300E-06 -2.706320E-08 9.359870E-12
5th side 0.000000E+00 1.151910E-06 0.000000E+00 0.000000E+00
6th side -3.190850E-01 1.536690E-05 4.108790E-08 -6.551010E-11
Page 29 0.000000E+00 -3.572950E-06 3.807150E-07 -1.689380E-09
Page 30 0.000000E+00 3.585550E-05 4.066510E-07 -1.301500E-09

A10 A12 A14
3rd side 0.000000E+00 0.000000E+00 0.000000E+00
4th side 0.000000E+00 0.000000E+00 0.000000E+00
5th side 0.000000E+00 0.000000E+00 0.000000E+00
6th side 3.179170E-13 0.000000E+00 0.000000E+00
Page 29 0.000000E+00 0.000000E+00 0.000000E+00
Page 30 0.000000E+00 0.000000E+00 0.000000E+00

Wide-angle Mid-range Telephoto
d 9 29.495 19.486 6.825
d10 1.722 1.000 1.000
d16 4.777 3.859 3.027
d21 0.100 0.294 1.093
d30 0.524 16.433 21.353
d32 22.000 17.546 25.321

Wide-angle Mid-range Telephoto Focal length 11.33 16.1 23.42
F-number 4.12 4.12 4.12
Half angle of view (°) 59.84 52.13 42.73
Image height 19.5 20.7 21.64
Lens length 154.86 154.86 154.86
BF 22 17.55 25.32

図9に示す実施例3のズームレンズは、物体側から像側へ順に配置された、負の屈折力の第1レンズ群B1、開口絞りSP、正の屈折力の第2レンズ群B2、正の屈折力の第3レンズ群B3、負の屈折力の第4レンズ群B4および正の屈折力の第5レンズ群B5により構成されている。広角端から望遠端へのズーミングに際して第1レンズ群B1は不動であり、開口絞りSP、第2から第4レンズ群B2~B4が物体側に移動し、第5レンズ群B5が像側に移動した後に物体側に移動する。本実施例では、実施例1に対して同じ変倍比で広角端と望遠端での焦点距離を長くしている。 The zoom lens of Example 3 shown in Figure 9 is composed of, arranged in order from the object side to the image side, a first lens unit B1 with negative refractive power, an aperture stop SP, a second lens unit B2 with positive refractive power, a third lens unit B3 with positive refractive power, a fourth lens unit B4 with negative refractive power, and a fifth lens unit B5 with positive refractive power. When zooming from the wide-angle end to the telephoto end, the first lens unit B1 remains stationary, while the aperture stop SP and the second to fourth lens units B2 to B4 move toward the object side, and the fifth lens unit B5 moves toward the image side and then moves toward the object side. In this example, the focal lengths at the wide-angle end and telephoto end are longer than in Example 1, while maintaining the same zoom ratio.

以下に、実施例3の具体的な数値例を数値実施例3として示す。図10、図11および図12はそれぞれ、実施例3(数値実施例3)のズームレンズの広角端、中間ズーム位置および望遠端における無限遠物体に合焦した状態での縦収差(球面収差、非点収差、歪曲、色収差)を示している。
[数値実施例3]
単位 mm
面番号 r d nd νd
1* 34.361 3.500 1.58313 59.4
2* 15.668 12.466
3 64.307 2.000 1.79017 47.9
4 21.301 8.000
5* -378.564 2.300 1.854 40.4
6* 44.343 5.121
7 -121.54 1.200 1.497 81.5
8 17.608 6.174 1.738 32.3
9 147.845 (可変)
10(絞り) ∞ (可変)
11 23.145 1.000 1.92286 18.9
12 15.429 4.630 1.58267 46.4
13 -31.499 0.931
14 -26.608 1.000 2.001 29.1
15 25.087 3.161 1.92286 18.9
16 -60.338 (可変)
17 41.651 7.064 1.53775 74.7
18 -22.08 1.000 2.001 29.1
19 -31.132 0.500
20 23.145 5.013 1.43875 94.7
21 96.359 (可変)
22 40.19 1.000 1.95375 32.3
23 17.301 8.507 1.43875 94.7
24 -9789.11 3.234
25* -46.294 1.500 1.854 40.4
26* -104.92 (可変)
27 58.489 3.591 1.48749 70.2
28 328.174 (可変)
像面 ∞

K A4 A6 S8
第1面 0.000000E+00 -7.519290E-06 3.759650E-09 -8.975440E-13
第2面 -7.372740E-01 -6.074870E-06 -3.042300E-08 2.258740E-12
第5面 0.000000E+00 9.035100E-06 0.000000E+00 0.000000E+00
第6面 9.940200E+00 2.236370E-05 6.653020E-09 5.642050E-10
第25面 0.000000E+00 5.879050E-05 -3.272030E-07 2.915710E-10
第26面 0.000000E+00 8.543210E-05 -2.663570E-07 4.261750E-10

A10 A12 A14
第1面 0.000000E+00 0.000000E+00 0.000000E+00
第2面 0.000000E+00 0.000000E+00 0.000000E+00
第5面 0.000000E+00 0.000000E+00 0.000000E+00
第6面 -2.290530E-12 0.000000E+00 0.000000E+00
第25面 0.000000E+00 0.000000E+00 0.000000E+00
第26面 0.000000E+00 0.000000E+00 0.000000E+00

広角 中間 望遠
d 9 15.923 8.142 1.748
d10 1.000 1.000 1.000
d16 6.162 3.831 1.990
d21 0.100 0.473 1.326
d26 0.524 12.263 5.295
d28 20.241 18.241 32.589

広角 中間 望遠
焦点距離 10.3 14.81 20
Fナンバー 4.12 4.12 4.12
半画角(°) 62.16 54.43 47.25
像高 19.5 20.7 21.64
レンズ全長 126.84 126.84 126.84
BF 20.24 18.24 32.59
A specific numerical example of Example 3 is shown below as Numerical Example 3. Figures 10, 11, and 12 respectively show longitudinal aberrations (spherical aberration, astigmatism, distortion, and chromatic aberration) of the zoom lens of Example 3 (Numerical Example 3) at the wide-angle end, at the intermediate zoom position, and at the telephoto end when focused on an object at infinity.
[Numerical Example 3]
Unit: mm
Surface number rd nd νd
1* 34.361 3.500 1.58313 59.4
2* 15.668 12.466
3 64.307 2.000 1.79017 47.9
4 21.301 8.000
5* -378.564 2.300 1.854 40.4
6* 44.343 5.121
7 -121.54 1.200 1.497 81.5
8 17.608 6.174 1.738 32.3
9 147.845 (variable)
10 (Aperture) ∞ (Variable)
11 23.145 1.000 1.92286 18.9
12 15.429 4.630 1.58267 46.4
13 -31.499 0.931
14 -26.608 1.000 2.001 29.1
15 25.087 3.161 1.92286 18.9
16 -60.338 (variable)
17 41.651 7.064 1.53775 74.7
18 -22.08 1.000 2.001 29.1
19 -31.132 0.500
20 23.145 5.013 1.43875 94.7
21 96.359 (variable)
22 40.19 1.000 1.95375 32.3
23 17.301 8.507 1.43875 94.7
24 -9789.11 3.234
25* -46.294 1.500 1.854 40.4
26* -104.92 (variable)
27 58.489 3.591 1.48749 70.2
28 328.174 (variable)
Image plane ∞

K A4 A6 S8
1st page 0.000000E+00 -7.519290E-06 3.759650E-09 -8.975440E-13
2nd side -7.372740E-01 -6.074870E-06 -3.042300E-08 2.258740E-12
5th side 0.000000E+00 9.035100E-06 0.000000E+00 0.000000E+00
6th side 9.940200E+00 2.236370E-05 6.653020E-09 5.642050E-10
25th page 0.000000E+00 5.879050E-05 -3.272030E-07 2.915710E-10
Page 26 0.000000E+00 8.543210E-05 -2.663570E-07 4.261750E-10

A10 A12 A14
1st page 0.000000E+00 0.000000E+00 0.000000E+00
2nd side 0.000000E+00 0.000000E+00 0.000000E+00
5th side 0.000000E+00 0.000000E+00 0.000000E+00
6th side -2.290530E-12 0.000000E+00 0.000000E+00
Page 25 0.000000E+00 0.000000E+00 0.000000E+00
Page 26 0.000000E+00 0.000000E+00 0.000000E+00

Wide-angle Mid-range Telephoto
d 9 15.923 8.142 1.748
d10 1.000 1.000 1.000
d16 6.162 3.831 1.990
d21 0.100 0.473 1.326
d26 0.524 12.263 5.295
d28 20.241 18.241 32.589

Wide Angle Mid Telephoto Focal Length 10.3 14.81 20
F-number 4.12 4.12 4.12
Half angle of view (°) 62.16 54.43 47.25
Image height 19.5 20.7 21.64
Lens length 126.84 126.84 126.84
BF 20.24 18.24 32.59

図13に示す実施例4のズームレンズは、物体側から像側へ順に配置された、負の屈折力の第1レンズ群B1、開口絞りSP、正の屈折力の第2レンズ群B2、正の屈折力の第3レンズ群B3、負の屈折力の第4レンズ群B4および正の屈折力の第5レンズ群B5により構成されている。広角端から望遠端へのズーミングに際して第1レンズ群B1は不動であり、開口絞りSP、第2から第4レンズ群B2~B4が物体側に移動し、第5レンズ群B5が像側に移動した後に物体側に移動する。本実施例では、実施例3に対して非球面レンズの位置を変えており、より物体側に非球面レンズを配置することで、非球面上において各像高における光束が良好に分離されることとなり、より非球面効果が得られる。 The zoom lens of Example 4 shown in Figure 13 is composed of, arranged in order from the object side to the image side, a first lens unit B1 with negative refractive power, an aperture stop SP, a second lens unit B2 with positive refractive power, a third lens unit B3 with positive refractive power, a fourth lens unit B4 with negative refractive power, and a fifth lens unit B5 with positive refractive power. When zooming from the wide-angle end to the telephoto end, the first lens unit B1 remains stationary, while the aperture stop SP and the second to fourth lens units B2 to B4 move toward the object side, and the fifth lens unit B5 moves toward the image side and then moves toward the object side. In this Example, the position of the aspherical lens is changed from that of Example 3. By placing the aspherical lens closer to the object side, the light beam at each image height is effectively separated on the aspherical surface, resulting in a stronger aspherical effect.

以下に、実施例4の具体的な数値例を数値実施例4として示す。図14、図15および図16はそれぞれ、実施例4(数値実施例4)のズームレンズの広角端、中間ズーム位置および望遠端における無限遠物体に合焦した状態での縦収差(球面収差、非点収差、歪曲、色収差)を示している。
[数値実施例4]
単位 mm
面番号 r d nd νd
1* 41.065 3.500 1.58313 59.4
2* 17.01 16.000
3* 37.732 2.500 1.854 40.4
4* 20.085 5.316
5 31.559 2.500 1.7725 49.6
6 21.056 6.627
7 618.895 1.200 1.43875 94.7
8 20.522 7.357 1.85478 24.8
9 37.088 (可変)
10(絞り) ∞ (可変)
11 25.136 3.285 1.48749 70.2
12 -66.08 1.395
13 -19.039 1.000 2.00069 25.5
14 23.427 5.377 1.89286 20.4
15 -23.066 (可変)
16 52.275 5.856 1.53775 74.7
17 -19.024 1.000 1.85478 24.8
18 -35.889 0.500
19 31.983 6.270 1.43875 94.7
20 -41.66 (可変)
21 65.837 1.000 1.95375 32.3
22 21.349 7.044 1.43875 94.7
23 -98.48 3.077
24* -144.615 1.500 1.854 40.4
25* 70.128 (可変)
26 63.634 5.467 1.85896 22.7
27 250.761 (可変)
像面 ∞

K A4 A6 S8
第1面 0.000000E+00 -6.189500E-06 3.040060E-09 -8.745770E-13
第2面 -9.872120E-01 4.221470E-06 -1.940650E-08 1.104740E-11
第3面 0.000000E+00 -9.958810E-06 2.359090E-09 4.605520E-13
第4面 0.000000E+00 -9.788770E-06 1.206740E-08 -9.955650E-12
第24面 0.000000E+00 -3.299340E-05 -4.474840E-08 -4.026380E-10
第25面 0.000000E+00 -5.570740E-06 -3.066370E-08 1.700400E-11

A10 A12 A14
第1面 0.000000E+00 0.000000E+00 0.000000E+00
第2面 0.000000E+00 0.000000E+00 0.000000E+00
第3面 0.000000E+00 0.000000E+00 0.000000E+00
第4面 0.000000E+00 0.000000E+00 0.000000E+00
第24面 0.000000E+00 0.000000E+00 0.000000E+00
第25面 0.000000E+00 0.000000E+00 0.000000E+00

広角 中間 望遠
d 9 15.918 6.750 1.000
d10 1.000 2.000 1.000
d15 4.261 2.750 2.057
d20 0.100 1.046 3.341
d25 0.524 12.368 16.027
d27 20.000 16.889 18.378

広角 中間 望遠
焦点距離 10.3 14.8 20
Fナンバー 4.12 4.12 4.12
半画角(°) 62.16 54.44 47.25
像高 19.5 20.7 21.64
レンズ全長 129.57 129.57 129.57
BF 20 16.89 18.38

次に、各実施例のズームレンズについてより詳細に説明する。各実施例における第1レンズ群B1は、強い負の屈折力を有しており、ズームレンズ全体の広角化に寄与している。第2レンズ群B2から第4レンズ群B4または第5レンズ群B5により構成される後群は、全体で正の屈折力を有して第1レンズ群B1で発散された光束を集光させる。第1レンズ群B1が広角化のために強い屈折力を有すると、軸外入射光線の高さが高い位置で歪曲収差が大きく発生する。このため、各実施例では、この歪曲収差を抑制するために第1レンズ群B1内に歪曲収差の補正効果が大きい非球面レンズを配置されている。具体的には、実施例1、3、4では非球面レンズを最も物体側の第1レンズとして配置し、実施例2では第1レンズより像側の第2レンズとして配置している。これら非球面レンズは、光軸が通る中心部で強い負の屈折力を有し、中心部から周辺部に向かって負の屈折力が弱くなり、周辺部において屈折力が負から正に反転する非球面形状を有する。
A specific numerical example of Example 4 is shown below as Numerical Example 4. Figures 14, 15, and 16 respectively show longitudinal aberrations (spherical aberration, astigmatism, distortion, and chromatic aberration) of the zoom lens of Example 4 (Numerical Example 4) at the wide-angle end, at the intermediate zoom position, and at the telephoto end when focused on an object at infinity.
[Numerical Example 4]
Unit: mm
Surface number rd nd νd
1* 41.065 3.500 1.58313 59.4
2* 17.01 16.000
3* 37.732 2.500 1.854 40.4
4* 20.085 5.316
5 31.559 2.500 1.7725 49.6
6 21.056 6.627
7 618.895 1.200 1.43875 94.7
8 20.522 7.357 1.85478 24.8
9 37.088 (variable)
10 (Aperture) ∞ (Variable)
11 25.136 3.285 1.48749 70.2
12 -66.08 1.395
13 -19.039 1.000 2.00069 25.5
14 23.427 5.377 1.89286 20.4
15 -23.066 (variable)
16 52.275 5.856 1.53775 74.7
17 -19.024 1.000 1.85478 24.8
18 -35.889 0.500
19 31.983 6.270 1.43875 94.7
20 -41.66 (variable)
21 65.837 1.000 1.95375 32.3
22 21.349 7.044 1.43875 94.7
23 -98.48 3.077
24* -144.615 1.500 1.854 40.4
25* 70.128 (variable)
26 63.634 5.467 1.85896 22.7
27 250.761 (variable)
Image plane ∞

K A4 A6 S8
1st page 0.000000E+00 -6.189500E-06 3.040060E-09 -8.745770E-13
Second side -9.872120E-01 4.221470E-06 -1.940650E-08 1.104740E-11
Third side 0.000000E+00 -9.958810E-06 2.359090E-09 4.605520E-13
4th side 0.000000E+00 -9.788770E-06 1.206740E-08 -9.955650E-12
Page 24 0.000000E+00 -3.299340E-05 -4.474840E-08 -4.026380E-10
Page 25 0.000000E+00 -5.570740E-06 -3.066370E-08 1.700400E-11

A10 A12 A14
1st page 0.000000E+00 0.000000E+00 0.000000E+00
2nd side 0.000000E+00 0.000000E+00 0.000000E+00
3rd side 0.000000E+00 0.000000E+00 0.000000E+00
4th side 0.000000E+00 0.000000E+00 0.000000E+00
Page 24 0.000000E+00 0.000000E+00 0.000000E+00
Page 25 0.000000E+00 0.000000E+00 0.000000E+00

Wide-angle Mid-range Telephoto
d 9 15.918 6.750 1.000
d10 1.000 2.000 1.000
d15 4.261 2.750 2.057
d20 0.100 1.046 3.341
d25 0.524 12.368 16.027
d27 20.000 16.889 18.378

Wide-angle Mid-range Telephoto Focal length 10.3 14.8 20
F-number 4.12 4.12 4.12
Half angle of view (°) 62.16 54.44 47.25
Image height 19.5 20.7 21.64
Lens length 129.57 129.57 129.57
BF 20 16.89 18.38

Next, the zoom lenses of each embodiment will be described in more detail. The first lens unit B1 in each embodiment has a strong negative refractive power, contributing to the wide-angle zoom lens as a whole. The rear group, consisting of the second lens unit B2 through the fourth lens unit B4 or the fifth lens unit B5, has a positive refractive power as a whole and condenses the light beam diverged by the first lens unit B1. If the first lens unit B1 has a strong refractive power to achieve a wide-angle zoom, significant distortion will occur at positions where off-axis incident light rays are high. Therefore, in each embodiment, an aspherical lens that effectively corrects distortion is disposed in the first lens unit B1 to suppress this distortion. Specifically, in Examples 1, 3, and 4, an aspherical lens is disposed as the first lens closest to the object, and in Example 2, an aspherical lens is disposed as the second lens closer to the image than the first lens. These aspherical lenses have an aspherical shape in which the central portion thereof along the optical axis has a strong negative refractive power, the negative refractive power weakens from the central portion toward the periphery, and the refractive power reverses from negative to positive at the periphery.

第1レンズ群B1は、以下の条件式(1)を満足する。
0.10≦skw/TD1≦0.50 (1)
条件式(1)において、TD1は第1レンズ群B1の厚み(第1レンズ群B1における最前面から最も像側の面までの光軸上の距離)、skwは広角端における最終レンズ面から像面までの空気換算長(バックフォーカスBF)を示す。skw/TD1が条件式(1)の数値範囲外になると、第1レンズ群B1の厚みが大きくなりすぎるか小さくなりすぎることとなる。厚みが大きくすぎると、広画角であることから第1レンズの径が増大し、ズームレンズの小型化および軽量化を達成できなくなるため、好ましくない。一方、厚みが小さすぎると、小型の広角レンズにおいて強い屈折力が必要となる第1レンズ群B1を構成するレンズに要求される屈折力(焦点距離の逆数)が強くなりすぎて、歪曲収差が補正困難な量にまで増加するため、好ましくない。
The first lens unit B1 satisfies the following conditional expression (1).
0.10≦skw/TD1≦0.50 (1)
In conditional formula (1), TD1 represents the thickness of the first lens unit B1 (the distance on the optical axis from the foreground to the surface closest to the image in the first lens unit B1), and skw represents the air-equivalent length (back focus BF) from the final lens surface to the image plane at the wide-angle end. If skw/TD1 falls outside the range of the values defined by conditional formula (1), the thickness of the first lens unit B1 will be too large or too small. If the thickness is too large, the diameter of the first lens increases due to the wide angle of view, making it impossible to achieve a compact and lightweight zoom lens, which is undesirable. On the other hand, if the thickness is too small, the refractive power (the reciprocal of the focal length) required for the lenses constituting the first lens unit B1, which requires a strong refractive power in a compact wide-angle lens, will be too strong, which is undesirable, as distortion will increase to an amount that is difficult to correct.

また、第1レンズ群B1は、以下の条件式(2)を満足する。
-0.17≦f1/TDw≦-0.05 (2)
条件式(2)において、TDwはズームレンズの広角端での全長(レンズ全長)、f1は第1レンズ群B1の焦点距離を示す。条件式(2)は、ズームレンズの広角化のために第1レンズ群B1が満足すべき条件を示す。f1/TDwが条件式(2)の下限値を下回るようにTDwが大きくなると、光線を緩やかに曲げることになるので歪曲収差の抑制という観点では好ましいが、レンズ全長が長くなり、さらに第1レンズの径が増大するので、好ましくない。f1/TDwが条件式(2)の上限値を上回ると、第1レンズ群B1の屈折力が強くなりすぎて、広角端での収差発生の抑制とズーミング時の収差変動の抑制が両立しにくいため、好ましくない。
Moreover, the first lens unit B1 satisfies the following conditional expression (2).
−0.17≦f1/TDw≦−0.05 (2)
In conditional expression (2), TDw represents the overall length of the zoom lens at the wide-angle end (total lens length), and f1 represents the focal length of the first lens unit B1. Conditional expression (2) represents a condition that the first lens unit B1 must satisfy in order to achieve a wider angle of view for the zoom lens. If TDw increases so that f1/TDw falls below the lower limit of conditional expression (2), light rays are bent gently, which is desirable from the perspective of suppressing distortion. However, this is undesirable because it increases the overall lens length and increases the diameter of the first lens. If f1/TDw exceeds the upper limit of conditional expression (2), the refractive power of the first lens unit B1 becomes too strong, making it difficult to simultaneously suppress aberrations at the wide-angle end and suppress aberration fluctuations during zooming, which is undesirable.

また、各実施例において、第1レンズ群B1は、実質的に屈折力を有する4つ以上のレンズにより構成されている。ここにいう「レンズ」は、屈折力を有する光学素子であり、平行平板のように屈折力を持たないものは含まれない。第1レンズ群B1が3つ以下のレンズにより構成される場合は、広角化を担う負レンズの屈折力が強くなりすぎるため、非球面を用いても歪曲収差の抑制が困難となり、この結果、第1レンズを大径化する必要が生じてズームレンズの小型化に適さない。さらに望遠端において第1レンズ群B1における光束径が大きくなることから、3つ以下とレンズ数が少ないと、望遠端において球面収差やコマ収差の変動を抑制することが困難となる。 In addition, in each embodiment, the first lens group B1 is substantially composed of four or more lenses having refractive power. The term "lens" here refers to an optical element having refractive power, and does not include elements without refractive power, such as parallel plates. If the first lens group B1 is composed of three or fewer lenses, the refractive power of the negative lens responsible for widening the angle of view will be too strong, making it difficult to suppress distortion even with an aspherical surface. As a result, it becomes necessary to increase the diameter of the first lens, which is not suitable for miniaturizing the zoom lens. Furthermore, because the light beam diameter in the first lens group B1 increases at the telephoto end, if the number of lenses is small, such as three or fewer, it becomes difficult to suppress fluctuations in spherical aberration and coma at the telephoto end.

これに対して、各実施例では、前述したように第1レンズ(実施例1、3、4)または第2レンズ(実施例2)に周辺部が凸形状である非球面レンズを用いて、ズームレンズを広角化しつつ周辺部で歪曲収差を抑制している。実施例1、3、4の第2レンズおよび実施例2の第1レンズは非球面形状を有しておらず、ズームレンズの広角化が主な役割となっている。 In contrast, in each example, as described above, an aspherical lens with a convex peripheral shape is used for the first lens (Examples 1, 3, and 4) or the second lens (Example 2), thereby widening the angle of the zoom lens while suppressing distortion at the periphery. The second lens in Examples 1, 3, and 4 and the first lens in Example 2 do not have an aspherical shape, and their main role is to widen the angle of the zoom lens.

第1レンズ群B1が周辺部が凸形状の非球面を有することで、ズームレンズ全体として歪曲収差をキャンセル方向に発生させている。このため、第2レンズ群B2は、球面レンズにより構成されているが屈折力を強くすることが可能となっている。 The first lens group B1 has an aspherical surface with a convex periphery, which cancels out distortion throughout the zoom lens. This allows the second lens group B2, which is composed of spherical lenses, to have strong refractive power.

実施例1~3において、第1レンズ群B1内における第2レンズより像側の第3レンズは非球面形状を有しており、広角端においては像面を平面にする役割を、望遠端においてはコマ収差を抑制する役割を持つ。広角端において第1レンズ(実施例1、2)または第2レンズ(実施例2)が高像高における歪曲収差を抑制しているが、その代わりに像面がアンダー方向に移動する。この像面を平面にするために、第3レンズは周辺部が負の屈折力を有する非球面レンズとなっている。 In Examples 1 to 3, the third lens element in the first lens group B1, which is closer to the image than the second lens element, has an aspherical shape and serves to flatten the image surface at the wide-angle end and to suppress coma at the telephoto end. At the wide-angle end, the first lens element (Examples 1 and 2) or the second lens element (Example 2) suppresses distortion at high image heights, but instead the image surface moves in the under direction. In order to flatten this image surface, the third lens element is an aspherical lens with negative refractive power at the periphery.

第1レンズ群B1内における第3レンズより像側の負の第4レンズと正の第5レンズは、それらの合成焦点距離が正であり、第1レンズ群B1で発生する歪曲収差を打ち消す効果と、第1レンズから第3レンズにかけて発生した倍率色収差を打ち消す効果とを有する。また、第4レンズは像側のレンズ面が凹面形状を有している。これは、この第4レンズが軸上光束のマージナル光線が高い位置に配置されるために球面収差が発生しやすいので、該球面収差の発生を抑制する必要があるからである。第4レンズには低分散負レンズが用いられ、第5レンズには高分散正レンズが用いられている。これは、倍率色収差の補正効果を高めるためである。 The negative fourth lens and positive fifth lens located closer to the image than the third lens in the first lens group B1 have a positive composite focal length, which has the effect of canceling out distortion occurring in the first lens group B1 and lateral chromatic aberration occurring from the first lens to the third lens. The image-side lens surface of the fourth lens has a concave shape. This is because the fourth lens is positioned at a high position where the marginal ray of the axial light beam is likely to generate spherical aberration, and it is necessary to suppress the generation of this spherical aberration. A low-dispersion negative lens is used for the fourth lens, and a high-dispersion positive lens is used for the fifth lens. This is to enhance the correction effect of lateral chromatic aberration.

上述したように構成された各実施例のズームレンズは、条件式(1)、(2)を満足することにより、小型で広角でありながらもズーミング時の収差変動を抑制することができる。 The zoom lens of each embodiment configured as described above satisfies conditional expressions (1) and (2), thereby suppressing aberration fluctuations during zooming while remaining compact and wide-angle.

各実施例のズームレンズは、上記条件式(1)、(2)を満足することに加えて、以下の条件式(3)~(6)のうち少なくとも1つを満足することが好ましい。
まず、ズーミングに際して移動する複数のレンズ群(以下、移動群という)のうち少なくとも1つ(以下、特定移動群という)は以下の条件式(5)を満足することが好ましい。
01≦|fw/fc|<1.00 (3)
条件式(3)において、fcは特定移動群の焦点距離を示す。ズーミングに際して第1レンズ群が移動するタイプのズームレンズでは、第1レンズ群の移動によりズーミング時の像面位置の変動(以下、像面変動という)を補正(補償)することができる。しかし、各実施例のようにズーミングに際して第1レンズ群B1を不動とする場合は、像面変動の補正機能を他の移動群に持たせる必要があり、これを条件式(3)を満足する特定移動群に持たせる。
|fw/fc|が条件式(3)の上限を上回ると、特定移動群の屈折力が強くなりすぎて、像面変動を補正する際に収差変動が大きくなりすぎるため、好ましくない。また、特定移動群が配置される位置が軸上光束のマージナル光線が高い位置であると、球面収差の変動量が大きくなる。さらに特定移動群が軸外主光線が高い位置に配置されると、像面変動や倍率色収差の変動が大きくなる。これらを抑制するためには、複数のレンズにより特定移動群内の収差が良好に補正された状態にする必要がある。この場合、特定移動群の厚みが大きくなってレンズ全長が長くなったり、ガラスレンズを複数用いることによるコストが増加したりする。
|fw/fc|が条件式(3)の下限を下回ると、特定移動群の屈折力が弱すぎて、像面変動を補正するための特定移動群の移動量が大きくなるため、レンズ群間隔を広げる必要が生じ、この結果、レンズ全長が長くなるため、好ましくない。
It is preferable that the zoom lens of each embodiment satisfies the above conditional expressions (1) and (2), and also satisfies at least one of the following conditional expressions (3) to (6).
First, it is preferable that at least one (hereinafter referred to as a specific moving group) of a plurality of lens groups that move during zooming (hereinafter referred to as a moving group) satisfies the following conditional expression (5).
01≦|fw/fc|<1.00 (3)
In conditional expression (3), fc represents the focal length of the specific moving group. In a zoom lens in which the first lens group moves during zooming, movement of the first lens group can correct (compensate) for fluctuations in the image plane position during zooming (hereinafter referred to as image plane fluctuations). However, when the first lens group B1 is kept stationary during zooming, as in each embodiment, it is necessary to impart the function of correcting image plane fluctuations to another moving group, and this function is imparted to the specific moving group that satisfies conditional expression (3).
If |fw/fc| exceeds the upper limit of conditional expression (3), the refractive power of the specific moving group becomes too strong, resulting in excessively large aberration fluctuations when correcting image plane fluctuations, which is undesirable. Furthermore, if the specific moving group is located at a position where the marginal ray of the on-axis light beam is high, the amount of fluctuation in spherical aberration increases. Furthermore, if the specific moving group is located at a position where the off-axial chief ray is high, fluctuations in image plane fluctuations and chromatic aberration of magnification increase. To suppress these issues, it is necessary to use multiple lenses to ensure that aberrations within the specific moving group are well corrected. In this case, the thickness of the specific moving group increases, resulting in an increase in the overall lens length, and the use of multiple glass lenses increases costs.
If |fw/fc| falls below the lower limit of conditional expression (3), the refractive power of the specific moving group will be too weak, and the amount of movement of the specific moving group to correct image plane fluctuations will become large, making it necessary to increase the spacing between the lens groups, which will result in an increase in the overall lens length, which is undesirable.

また、ズーミングに際して、複数の移動群のうち少なくとも1つ(以下、往復移動群という)は、物体側に凸もしくは像側に凸の往復軌跡を描くように移動することが好ましい。高い変倍比を有する広角ズームレンズでは、正の屈折力を有する複数の移動群がほぼ一体となって物体側に移動して広角端から望遠端へのズーミングを行う。その際、複数の移動群のそれぞれ移動量に対する像面変動量が一定ではないことから、第1レンズ群を往復軌跡を描くように移動させることで像面変動を補正している。 Furthermore, during zooming, it is preferable that at least one of the multiple moving groups (hereinafter referred to as the reciprocating group) move to trace a reciprocating locus that is convex toward the object side or convex toward the image side. In wide-angle zoom lenses with a high zoom ratio, multiple moving groups with positive refractive power move toward the object side almost as one unit to zoom from the wide-angle end to the telephoto end. During this operation, the amount of image plane variation relative to the amount of movement of each of the multiple moving groups is not constant, so image plane variation is corrected by moving the first lens group to trace a reciprocating locus.

これに対して、各実施例のようにズーミングに際して第1レンズ群B1を不動とする場合に、他のレンズ群を細かく分けていずれのレンズ群にも往復軌跡を描かせずに像面変動を補正することもできる。しかし、この場合は、狭いスペースにこれらレンズ群を駆動するカムを多く設ける必要があるため、カムのレイアウトが難しい。 In contrast, if the first lens group B1 is left stationary during zooming, as in each embodiment, it is possible to finely divide the other lens groups and correct image plane fluctuations without causing any of the lens groups to trace a reciprocating trajectory. However, in this case, it is necessary to provide many cams to drive these lens groups in a small space, making the cam layout difficult.

このため、各実施例では、第1レンズ群B1の代わりに往復軌跡を描くように移動する最終レンズ群(最も像側の第4レンズ群B4または第5レンズ群B5)を設けている。そして各実施例では、ズーミングに際して最終レンズ群が像側に凸の往復軌跡を描くように移動して像面変動を補正する。仮に、開口絞りの近傍に配置されるレンズ群を移動させて像面変動を補正する場合には、望遠端に向かって開口絞りの近傍における光軸上の光束径が拡大するため、レンズ群間隔の変化による球面収差の変動が大きくなる。この結果、移動群の数を多くする必要が生ずるが、小型のズームレンズにおいて多数のカムを設けることは難しい。したがって、往復移動群は、最終レンズ群が好ましい。 For this reason, in each embodiment, a final lens group (the fourth lens group B4 or the fifth lens group B5 closest to the image) that moves in a reciprocating motion is provided in place of the first lens group B1. In each embodiment, the final lens group moves in a reciprocating motion that is convex toward the image side during zooming to correct image plane variation. If image plane variation were corrected by moving a lens group located near the aperture stop, the diameter of the ray bundle on the optical axis near the aperture stop would expand toward the telephoto end, resulting in greater variation in spherical aberration due to changes in the spacing between lens groups. This would require a larger number of moving groups, but it would be difficult to provide a large number of cams in a compact zoom lens. Therefore, the final lens group is preferably the reciprocating group.

しかも、超広角レンズでは、ズーミングに際して開口絞りより像側の複数の移動群がほぼ一体となって移動する構成が一般的であるが、小型の超広角レンズを実現するためにはこれらの移動群の間隔を狭くする必要がある。このため、往復軌跡を描く移動量を確保し易い最終レンズ群を往復移動群とすることが好ましい。 Moreover, ultra-wide-angle lenses generally have a configuration in which multiple moving groups closer to the image side than the aperture stop move almost as one unit during zooming, but to realize a compact ultra-wide-angle lens, it is necessary to narrow the spacing between these moving groups. For this reason, it is preferable to make the final lens group a reciprocating group, as this makes it easier to ensure the amount of movement required to trace a reciprocating trajectory.

第1レンズ群B1は、以下の条件式(4)を満足することが好ましい。 It is preferable that the first lens unit B1 satisfy the following conditional expression (4):

0.01≦|f1/fa1|<1.00 (4)
条件式(4)において、fa1は第1レンズ群B1に含まれる1または複数の非球面レンズのうち最も物体側の非球面レンズの焦点距離を示す。|f1/fa1|が条件式(4)の下限を下回ると、第1レンズ群B1内の非球面レンズの屈折力が小さくなりすぎて、非球面レンズの広角化効果を十分に得られないため、好ましくない。この場合、他のレンズに屈折力を持たせて広角化を行うことは可能であるが、他のレンズに球面レンズを用いると歪曲収差が大きく発生する。また、他の非球面レンズにより広角化する場合には、ズームレンズ内の非球面レンズの数が増えるため、コストが増加する。
|f1/fa1|が条件式(4)の上限を上回ると、第1レンズ群B1内の非球面レンズの屈折力が大きくなりすぎて、非球面効果による歪曲収差の補正が困難になるため、好ましくない。
0.01≦|f1/fa1|<1.00 (4)
In conditional expression (4), fa1 represents the focal length of the aspherical lens closest to the object among one or more aspherical lenses included in the first lens group B1. If |f1/fa1| falls below the lower limit of conditional expression (4), the refractive power of the aspherical lens in the first lens group B1 becomes too small, making it difficult to obtain the full wide-angle effect of the aspherical lens, which is undesirable. In this case, it is possible to achieve a wide-angle by imparting refractive power to another lens, but using a spherical lens for that other lens will result in significant distortion. Furthermore, using another aspherical lens to achieve a wide-angle result increases the number of aspherical lenses in the zoom lens, resulting in increased costs.
If |f1/fa1| exceeds the upper limit of conditional expression (4), the refractive power of the aspherical lens in the first lens unit B1 becomes too large, making it difficult to correct distortion due to the aspherical effect, which is undesirable.

各実施例のズームレンズでは、開口絞りSTより像側に少なくとも1つの非球面レンズが配置されている。具体的には、像側から数えて2番目のレンズ群(実施例1では第3レンズ群B3、実施例2~4では第4レンズ群B4)における最も像側のレンズが非球面レンズであり、ズームレンズに含まれる複数の非球面レンズのうち最も像側に配置された非球面レンズである。 In the zoom lens of each embodiment, at least one aspherical lens is arranged closer to the image side than the aperture stop ST. Specifically, the lens closest to the image side in the second lens group counting from the image side (the third lens group B3 in embodiment 1, and the fourth lens group B4 in embodiments 2 to 4) is an aspherical lens, and is the aspherical lens arranged closest to the image side among the multiple aspherical lenses included in the zoom lens.

この非球面レンズは、広角端において像面を平面にする機能と、望遠端において中間像高のマージナル光線のフレアを抑制する機能とを有する。第1レンズ群B1は広角端において歪曲収差を抑制する機能と像面を平面にする機能とを有するが、望遠端では光束径が太くなることから中間像高でフレアが発生する。この望遠端でのフレアを打ち消すために、各実施例では、開口絞りSTより像側に負の屈折力の非球面レンズを配置している。また、この非球面レンズは、広角端において第1レンズ群B1で発生した歪曲収差を打ち消す機能と、望遠端において中間像高の上光線に対して大きな跳ね上げ効果を与えるレンズとしても機能する。 This aspherical lens has the function of flattening the image surface at the wide-angle end and the function of suppressing flare of marginal rays at intermediate image heights at the telephoto end. The first lens unit B1 has the function of suppressing distortion and flattening the image surface at the wide-angle end, but at the telephoto end, the light beam diameter becomes thicker, causing flare at intermediate image heights. To counteract this flare at the telephoto end, in each embodiment, an aspherical lens with negative refractive power is positioned closer to the image side than the aperture stop ST. This aspherical lens also functions to counteract distortion generated in the first lens unit B1 at the wide-angle end and to provide a significant lift-up effect for upper rays at intermediate image heights at the telephoto end.

開口絞りSTより像側(最も像側)に配置された上記非球面レンズは、以下の条件式(5)を満足することが好ましい。
0.01≦|fw/fa2|<1.00 (5)
条件式(5)において、fa2は最も像側に配置された非球面レンズの焦点距離である。|fw/fa2|が条件式(5)の上限を上回ると、非球面レンズの屈折力が強くなりすぎて倍率色収差が大きく発生するため、好ましくない。|fw/fa2|が条件式(5)の下限を下回ると、非球面レンズの屈折力が弱くなりすぎて、望遠端において第1レンズ群B1でアンダー方向に発生した上光線のフレアを補正できないため、好ましくない。
It is preferable that the aspherical lens arranged on the image side (closest to the image side) of the aperture stop ST satisfies the following conditional expression (5).
0.01≦|fw/fa2|<1.00 (5)
In conditional expression (5), fa2 is the focal length of the aspherical lens arranged closest to the image. If |fw/fa2| exceeds the upper limit of conditional expression (5), the refractive power of the aspherical lens becomes too strong, resulting in significant chromatic aberration of magnification, which is undesirable. If |fw/fa2| falls below the lower limit of conditional expression (5), the refractive power of the aspherical lens becomes too weak, making it impossible to correct flare of upper light rays generated in the under-focus direction by the first lens unit B1 at the telephoto end, which is also undesirable.

また、第2レンズ群B2は、以下の条件式(6)を満足することが好ましい。
0.01≦|fw/f2|<1.00 (6)
条件式(6)において、f2は第2レンズ群B2の焦点距離である。第2レンズ群B2は主として第1レンズ群B1で発散した光束を集束させる機能を有する。|fw/f2|が条件式(6)の上限を上回ると、第2レンズ群B2の屈折力が弱すぎて、第1レンズ群B1で発散した光束を十分に集束させられないため、好ましくない。|fw/f2|が条件式(6)の下限を下回ると、光軸上の光束が広がる位置に配置された第2レンズ群B2の屈折力が強すぎて、球面収差と軸上色収差の補正が困難となるため、好ましくない。
It is also preferable that the second lens unit B2 satisfies the following conditional expression (6).
0.01≦|fw/f2|<1.00 (6)
In conditional expression (6), f2 is the focal length of the second lens unit B2. The second lens unit B2 mainly functions to converge the light beam diverged by the first lens unit B1. If |fw/f2| exceeds the upper limit of conditional expression (6), the refractive power of the second lens unit B2 becomes too weak to sufficiently converge the light beam diverged by the first lens unit B1, which is undesirable. If |fw/f2| falls below the lower limit of conditional expression (6), the refractive power of the second lens unit B2, which is positioned at a position on the optical axis where the light beam diverges, becomes too strong, which makes it difficult to correct spherical aberration and axial chromatic aberration, which is undesirable.

なお、条件式(1)~(6)の数値範囲を、以下のようにするとより好ましい。
0.15≦TD1/skw≦0.48 (1a)
-0.16≦TTDw/f1≦-0.06 (2a)
0.03≦|fw/fc|≦0.50 (3a)
0.10≦|fa1/f1|≦0.50 (4a)
0.05≦|fa2/fw|≦0.50 (5a)
0.05≦|f2/fw|≦0.50 (6a)
また、条件式(1)~(6)の数値範囲を、以下のようにするとさらに好ましい。
0.28≦TD1/skw≦0.46 (1b)
-0.15≦TTDw/f1≦-0.08 (2b)
0.06≦|fw/fc|≦0.15 (3b)
0.20≦|fa1/f1|≦0.65 (4b)
0.08≦|fa2/fw|≦0.47 (5b)
0.10≦|f2/fw|≦0.21 (6b)
以下に、数値実施例1~4の条件式(1)~(6)の値をまとめて示す。
It is more preferable that the numerical ranges of the conditional expressions (1) to (6) be as follows:
0.15≦TD1/skw≦0.48 (1a)
-0.16≦TTDw/f1≦-0.06 (2a)
0.03≦|fw/fc|≦0.50 (3a)
0.10≦|fa1/f1|≦0.50 (4a)
0.05≦|fa2/fw|≦0.50 (5a)
0.05≦|f2/fw|≦0.50 (6a)
It is even more preferable to set the numerical ranges of the conditional expressions (1) to (6) as follows:
0.28≦TD1/skw≦0.46 (1b)
-0.15≦TTDw/f1≦-0.08 (2b)
0.06≦|fw/fc|≦0.15 (3b)
0.20≦|fa1/f1|≦0.65 (4b)
0.08≦|fa2/fw|≦0.47 (5b)
0.10≦|f2/fw|≦0.21 (6b)
The values of the conditional expressions (1) to (6) of the first to fourth numerical examples are summarized below.

図17は、上記各実施例のズームレンズを撮像光学系として用いた撮像装置としてのデジタルスチルカメラを示している。20はカメラ本体、21は実施例1~4のいずれかのズームレンズによって構成された撮像光学系である。22はカメラ本体20に内蔵され、撮像光学系21により形成された光学像(被写体像)を撮像するCCDセンサやCMOSセンサ等の固体撮像素子である。23は撮像素子22からの撮像信号を処理することで生成された画像データを記録する記録部であり、24は画像データを表示する背面ディスプレイである。 Figure 17 shows a digital still camera as an imaging device that uses the zoom lens of each of the above examples as its imaging optical system. 20 denotes the camera body, and 21 denotes the imaging optical system configured with any of the zoom lenses of Examples 1 to 4. 22 denotes a solid-state imaging element such as a CCD sensor or CMOS sensor that is built into the camera body 20 and captures the optical image (subject image) formed by the imaging optical system 21. 23 denotes a recording unit that records image data generated by processing the imaging signal from the imaging element 22, and 24 denotes a rear display that displays the image data.

各実施例のズームレンズを用いることで、小型で高い高額性能を有するカメラを得ることができる。 By using the zoom lenses of each embodiment, a compact camera with high performance can be obtained.

なお、カメラは、クイックターンミラーを有する一眼レフカメラであってもよいし、クイックターンミラーを有さないミラーレスカメラであってもよい。 The camera may be a single-lens reflex camera with a quick-turn mirror, or a mirrorless camera without a quick-turn mirror.

以上説明した各実施例は代表的な例にすぎず、本発明の実施に際しては、各実施例に対して種々の変形や変更が可能である。 The embodiments described above are merely representative examples, and various modifications and variations are possible when implementing the present invention.

B1 第1レンズ群
B2 第2レンズ群
B3 第3レンズ群
B4 第4レンズ群
B5 第5レンズ群
IP 像面
B1 First lens unit B2 Second lens unit B3 Third lens unit B4 Fourth lens unit B5 Fifth lens unit IP Image plane

Claims (12)

物体側から像側へ順に配置された、負の屈折力の第1レンズ群4つのレンズ群から構成され全体として正の屈折力の後群からなり、変倍に際して隣り合うレンズ群の間隔が変化するズームレンズであって、
前記第1レンズ群は、非球面レンズを含み、変倍に際して不動であり、
前記後群は、物体側から像側へ順に配置された、正の屈折力の第2レンズ群、正の屈折力の第3レンズ群、負の屈折力の第4レンズ群、正の屈折力の第5レンズ群からなり、
前記第1レンズ群における最も物体側のレンズ面から該第1レンズ群における最も像側のレンズ面までの光軸上での距離をTD1、前記ズームレンズにおける広角端での最も像側のレンズ面から像面までの光軸上での距離をskw、広角端での前記最も物体側のレンズ面から像面までの光軸上での距離をTDw、前記第1レンズ群の焦点距離をf1、前記ズームレンズに含まれる非球面レンズのうち最も物体側の非球面レンズの焦点距離をfa1とするとき、
0.10≦skw/TD1≦0.50
-0.17≦f1/TDw≦-0.05
0.01≦|f1/fa1|≦0.278
なる条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
A zoom lens comprising: a first lens group having negative refractive power ; and a rear group having positive refractive power as a whole, which is made up of four lens groups, arranged in this order from the object side to the image side; wherein the spacing between adjacent lens groups changes during zooming,
the first lens group includes an aspherical lens A and does not move during zooming;
the rear group comprises, arranged in order from the object side to the image side, a second lens group having positive refractive power, a third lens group having positive refractive power, a fourth lens group having negative refractive power, and a fifth lens group having positive refractive power;
Let TD1 be the distance on the optical axis from the lens surface closest to the object in the first lens group to the lens surface closest to the image in the first lens group, skw be the distance on the optical axis from the lens surface closest to the image at the wide-angle end of the zoom lens to the image plane, TDw be the distance on the optical axis from the lens surface closest to the object at the wide-angle end to the image plane, f1 be the focal length of the first lens group , and fa1 be the focal length of the aspherical lens closest to the object among the aspherical lenses included in the zoom lens .
0.10≦skw/TD1≦0.50
-0.17≦f1/TDw≦-0.05
0.01≦|f1/fa1|≦0.278
A zoom lens characterized by satisfying the following conditions:
前記第1レンズ群は、4つ以上のレンズにより構成されていることを特徴とする請求項1に記載のズームレンズ。 The zoom lens of claim 1, wherein the first lens group is composed of four or more lenses. 変倍に際して、前記後群における2つ以上のレンズ群が移動することを特徴とする請求項1または2に記載のズームレンズ。 A zoom lens according to claim 1 or 2, characterized in that two or more lens groups in the rear group move during magnification variation. 前記非球面レンズは、中心部から周辺へ向かって絶対値が小さくなる負の屈折力を有することを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載のズームレンズ。 4. The zoom lens according to claim 1, wherein the aspherical lens A has a negative refractive power whose absolute value decreases from the center to the periphery. 前記非球面レンズは、周辺部において正の屈折力を有することを特徴とする請求項4に記載のズームレンズ。 5. The zoom lens according to claim 4, wherein the aspherical lens A has a positive refractive power in the peripheral portion. 前記後群における変倍に際して移動する移動レンズ群の焦点距離をfcとするとき、
0.01≦|fw/fc|<1.00
なる条件を満足することを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載のズームレンズ。
When the focal length of the moving lens unit in the rear group that moves during magnification variation is fc,
0.01≦|fw/fc|<1.00
6. The zoom lens according to claim 1, wherein the following condition is satisfied:
前記移動レンズ群は、広角端と望遠端との間の変倍に際して物体側と像側のうち一方へ移動した後に他方へ移動することを特徴とする請求項6に記載のズームレンズ。 A zoom lens according to claim 6, wherein the moving lens group moves to one of the object side and the image side and then to the other side when varying magnification between the wide-angle end and the telephoto end. 前記移動レンズ群は、前記後群における最も像側のレンズ群であることを特徴とする請求項6または7に記載のズームレンズ。 A zoom lens according to claim 6 or 7, wherein the moving lens group is the lens group in the rear group closest to the image side. 開口絞りよりも像側に配置された非球面レンズを有することを特徴とする請求項1からのいずれか一項に記載のズームレンズ。 9. The zoom lens according to claim 1, further comprising an aspherical lens arranged closer to the image side than the aperture stop. 前記ズームレンズに含まれる非球面レンズのうち最も像側に配置された非球面レンズの焦点距離をfa2とするとき、
0.01≦|fw/fa2|<1.00
なる条件を満足することを特徴とする請求項1からのいずれか一項に記載のズームレンズ。
When the focal length of the aspherical lens arranged closest to the image among the aspherical lenses included in the zoom lens is fa2,
0.01≦|fw/fa2|<1.00
10. The zoom lens according to claim 1, wherein the following condition is satisfied:
前記後群における最も物体側に配置されたレンズ群の焦点距離をf2とするとき、
0.01≦|fw/f2|<1.00
なる条件を満足することを特徴とする請求項1から1のいずれか一項に記載のズームレンズ。
When the focal length of the lens unit in the rear group located closest to the object side is f2,
0.01≦|fw/f2|<1.00
11. The zoom lens according to claim 1, wherein the following condition is satisfied:
請求項1から1のいずれか一項に記載のズームレンズと、
該ズームレンズを介して物体を撮像する撮像素子とを有することを特徴とする撮像装置。
A zoom lens according to any one of claims 1 to 11 ;
and an image sensor for capturing an image of an object through the zoom lens.
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