JP2002228928A - Variable focal distance lens system - Google Patents

Variable focal distance lens system

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JP2002228928A
JP2002228928A JP2001024540A JP2001024540A JP2002228928A JP 2002228928 A JP2002228928 A JP 2002228928A JP 2001024540 A JP2001024540 A JP 2001024540A JP 2001024540 A JP2001024540 A JP 2001024540A JP 2002228928 A JP2002228928 A JP 2002228928A
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JP
Japan
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lens
lens group
positive
focal length
negative
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JP2001024540A
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Japanese (ja)
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Motoyuki Otake
基之 大竹
Toshinori Take
俊典 武
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Nikon Corp
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Nikon Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a variable focal distance lens system consisting of a small number of lenses, made compact and having a high variable power ratio. SOLUTION: This lens system is provided with a 1st lens group G1 having positive refractive power, a 2nd lens group G2 having positive refractive power and a 3rd lens group G3 having negative refractive power in order from an object side. In the case of changing a lens position state from a wide-angle end state to a telephoto end state, the respective lens groups are moved to the object side so that space between the 1st and the 2nd lens groups G1 and G2 may be increased and space between the 2nd and the 3rd lens groups G2 and G3 may be decreased. Then, an aperture diaphragm S is arranged near the 2nd lens group G2, and is integrally moved with the 2nd lens group G2 in accordance with the change of the lens position state, and the 3rd lens group G3 is composed of a positive lens turning its convex surface to an image side and a negative lens arranged on the image side of the positive lens through air space and turning its concave surface to the object side, and the positive lens is a both-side aspherical lens and also satisfies a specified conditional expression.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、可変焦点距離レン
ズ系、特に、高変倍比に適した可変焦点距離レンズ系に
関する。
The present invention relates to a variable focal length lens system, and more particularly to a variable focal length lens system suitable for a high zoom ratio.

【0002】[0002]

【従来の技術】レンズシャッター式カメラに対する需要
者のニーズは、携帯性に優れていることである。携帯
性、即ち、主に軽量化と小型化に優れたカメラを達成す
るために、特に、撮影光学系の全長の短縮化、各レンズ
の薄肉化、レンズ径の小型化が重要である。
2. Description of the Related Art A demand for a lens shutter type camera is that the camera has excellent portability. In order to achieve a camera excellent in portability, that is, mainly in light weight and miniaturization, it is particularly important to shorten the entire length of the photographing optical system, make each lens thinner, and make the lens diameter smaller.

【0003】一般にレンズシャッター式カメラには、撮
影光学系としてズームレンズが用いられる。ズームレン
ズは、最も像面側に負レンズ群を配置した、いわゆる望
遠型の屈折力配置を用い、該ズームレンズよりも物体側
に配置されているレンズ群によって形成される像を拡大
する。広角端状態から望遠端状態までレンズ位置状態が
変化する際に、広角端状態では拡大率が小さく、望遠端
状態では拡大率が大きくなるように、上記負レンズ群を
移動させることで所定の変倍比を実現している。これと
同時に、開口絞りと上記負レンズ群との間隔が、広角端
状態では広く、広角端状態から望遠端状態までのレンズ
位置状態の変化に伴い、徐々に狭まって望遠端状態で最
も狭くなるように開口絞りを配置する。これにより、広
角端状態では軸外光束が光軸から離れる。また、望遠端
状態に近づくに従って軸外光束が光軸に近づく。このよ
うにレンズ系を構成することで、レンズ位置状態の変化
に伴って発生する軸外収差の変動を良好に補正してい
る。
In general, a lens shutter camera uses a zoom lens as a photographing optical system. The zoom lens uses a so-called telephoto type refractive power arrangement in which a negative lens group is arranged closest to the image plane, and enlarges an image formed by a lens group arranged closer to the object side than the zoom lens. When the lens position state changes from the wide-angle end state to the telephoto end state, a predetermined change is made by moving the negative lens group so that the magnification is small in the wide-angle end state and large in the telephoto end state. Double ratio is realized. At the same time, the distance between the aperture stop and the negative lens group is wide in the wide-angle end state, gradually narrows with the change in the lens position state from the wide-angle end state to the telephoto end state, and becomes the narrowest in the telephoto end state. The aperture stop is arranged as follows. Thereby, the off-axis light beam is separated from the optical axis in the wide-angle end state. In addition, the off-axis light flux approaches the optical axis as approaching the telephoto end state. By configuring the lens system in this manner, the fluctuation of off-axis aberration that occurs with the change in the lens position state is corrected well.

【0004】これらの撮影光学系では、広角端状態にお
いて負レンズ群と開口絞りとの間隔が広いため、負レン
ズ群のレンズ径が大きくなりやすい。このため、鏡筒径
を小さくし、さらにカメラ本体の高さ、横幅をより小型
化するには、負レンズ群のレンズ径を小型化することが
重要である。
In these photographing optical systems, since the distance between the negative lens unit and the aperture stop is wide in the wide-angle end state, the lens diameter of the negative lens unit tends to increase. Therefore, it is important to reduce the lens diameter of the negative lens group in order to reduce the lens barrel diameter and further reduce the height and width of the camera body.

【0005】一般的に高変倍比のズームレンズには、3
つ以上の可動レンズ群を備える、いわゆる多群ズームレ
ンズが用いられる。主に、可動レンズ群の数が比較的少
ない正正負3群タイプが用いられる。この正正負3群タ
イプのズームレンズは、物体側から順に、正レンズ群
と、正レンズ群と、負レンズ群との3つのレンズ群から
構成される。
Generally, a zoom lens having a high zoom ratio has a 3
A so-called multi-group zoom lens having one or more movable lens groups is used. Mainly, a positive / negative three-group type having a relatively small number of movable lens groups is used. This positive / negative three-group type zoom lens includes, in order from the object side, three lens groups of a positive lens group, a positive lens group, and a negative lens group.

【0006】例えば、特開2000−66100号公報
に開示のズームレンズは、負レンズ群が物体側より順
に、像側に凸面を向けた正レンズと、物体側に凹面を向
けた負レンズと、物体側に凹面を向けた負レンズとの3
枚のレンズから構成されている。また、特開2000−
56223号公報に開示のレンズ系は、負レンズ群が物
体側より順に、像側に凸面を向けた正レンズと、物体側
に凹面を向けた負レンズとの2枚のレンズから構成され
ている。このレンズ系は、正レンズの物体側のレンズ面
を非球面形状としている。これによって収差補正の自由
度を増し、その代わりにレンズを1枚減らす構成として
いる。さらに、2000−155263号公報に開示の
レンズ系は、負レンズ群中の正レンズが両側非球面レン
ズである。これにより、収差補正の自由度が高まり、性
能向上が図られている。
For example, a zoom lens disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-66100 includes, in order from the object side, a negative lens group having a convex surface facing the image side and a negative lens having a concave surface facing the object side. 3 with a negative lens with a concave surface facing the object side
It is composed of two lenses. Also, Japanese Patent Laid-Open No. 2000-
The lens system disclosed in Japanese Patent No. 56223 includes, in order from the object side, a negative lens group consisting of a positive lens having a convex surface facing the image side and a negative lens having a concave surface facing the object side. . In this lens system, the lens surface on the object side of the positive lens has an aspherical shape. This increases the degree of freedom for aberration correction, and instead reduces the number of lenses by one. Further, in the lens system disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-155263, the positive lens in the negative lens group is an aspherical lens on both sides. Thereby, the degree of freedom of aberration correction is increased, and the performance is improved.

【0007】レンズ径の小型化を図るためには、正レン
ズが強い収斂作用をなすことで負レンズに到達する軸外
光束を光軸に近づけるのが最善である。しかし、正レン
ズの収斂作用を高めると負の球面収差が多大に発生して
しまう。このため、非球面を導入することによって光軸
付近に比べて周縁部での収斂作用を高めて、即ち屈折力
を強めて、レンズ径の小型化を図っている。
In order to reduce the lens diameter, it is best to make the off-axis light flux reaching the negative lens close to the optical axis by making the positive lens have a strong convergence action. However, when the convergence of the positive lens is increased, a large amount of negative spherical aberration occurs. For this reason, by introducing an aspherical surface, the convergence effect at the peripheral portion is enhanced as compared with the vicinity of the optical axis, that is, the refractive power is increased, and the lens diameter is reduced.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】上述のように、特開2
000−56223号公報に開示のレンズ系では、正レ
ンズの物体側レンズ面が非球面形状である。この非球面
形状は、光軸付近では発散作用をなし、周縁部では収斂
作用をなす。光軸付近では開口絞りに凹面を向けて軸外
光束がスムーズに屈折される。一方、周縁部では開口絞
りに凸面を向けて、光束が急激に屈折される。このた
め、微小の偏心によっても急激に性能劣化が起こるとい
う問題がある。
As described above, Japanese Patent Laid-Open No.
In the lens system disclosed in 000-56223, the object side lens surface of the positive lens has an aspherical shape. This aspherical shape has a divergent effect near the optical axis and a convergent effect at the periphery. In the vicinity of the optical axis, the off-axis light beam is smoothly refracted with the concave surface facing the aperture stop. On the other hand, at the peripheral portion, the light beam is sharply refracted with the convex surface facing the aperture stop. For this reason, there is a problem that the performance is rapidly deteriorated even by a minute eccentricity.

【0009】また、上述のように特開2000−155
263号公報に開示のレンズ系では、正レンズを両側非
球面レンズとしている。これにより、像側レンズ面が周
縁部で収斂作用をより強めるようにしている。このた
め、微小の偏心に伴う性能劣化が充分抑えることができ
る。しかし、周縁部での曲率半径が急激に小さくなるた
め、非球面レンズの加工が難しいという問題がある。
As described above, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-155
In the lens system disclosed in Japanese Patent Publication No. 263, the positive lens is an aspherical lens on both sides. Thereby, the image side lens surface strengthens the convergence action at the peripheral edge. For this reason, performance degradation due to minute eccentricity can be sufficiently suppressed. However, there is a problem that the processing of the aspherical lens is difficult because the radius of curvature at the peripheral edge portion is sharply reduced.

【0010】本発明は、上記問題に鑑みてなされたもの
であり、少ないレンズ構成枚数でありながら、小型で高
変倍比の可変焦点距離レンズ系を提供することを目的と
する。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to provide a small variable focal length lens system having a high zoom ratio while having a small number of lenses.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、物体側より順に、正屈折力を有する第1レ
ンズ群と、正屈折力を有する第2レンズ群と、そして負
屈折力を有する第3レンズ群とを有し、広角端状態から
望遠端状態までレンズ位置状態が変化する際に、前記第
1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔が増大し、前記
第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が減少するよ
うに、各レンズ群が物体側へ移動するとともに、開口絞
りが前記第2レンズ群の近傍に配置され、レンズ位置状
態の変化に従って、前記開口絞りが前記第2レンズ群と
一体的に移動して、前記第3レンズ群が像側に凸面を向
けた正レンズと、当該正レンズの像側に空気間隔を隔て
て配置され、物体側に凹面を向けた負レンズとから構成
され、前記正レンズは両側非球面レンズであるととも
に、以下の条件式(1)を満足することを特徴とする可
変焦点距離レンズ系を提供する。 (1)0.9<κa(Ya/Ra)2<1.3 但し、 κa:前記第3レンズ群中に配置される両側非球面レン
ズの像側レンズ面の円錐定数, Ya:画面対角長の半分をYmax、広角端状態における
前記像側レンズ面から像面までの距離をDA、広角端状
態における前記開口絞りから前記像面までの距離をDS
とするときに以下の式で定義される量 Ya=Ymax・(DA/DS), Ra:前記像側レンズ面の近軸曲率半径.
In order to achieve the above object, the present invention provides, in order from the object side, a first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a positive refractive power, and a negative refractive power. A third lens group having a force, and when the lens position state changes from the wide-angle end state to the telephoto end state, the distance between the first lens group and the second lens group increases, Each lens group is moved to the object side so that the distance between the lens group and the third lens group is reduced, and an aperture stop is arranged near the second lens group. An aperture stop moves integrally with the second lens group, and the third lens group is disposed with a positive lens having a convex surface facing the image side, and an air gap is disposed on the image side of the positive lens, and the third lens group is disposed on the object side. A negative lens having a concave surface facing the positive lens. Together with a bilateral aspheric lenses, which provide a variable focal length lens system that satisfies the following conditional expression (1). (1) 0.9 <κa (Ya / Ra) 2 <1.3, where κa: the conic constant of the image-side lens surface of the aspherical lens on both sides arranged in the third lens group, Ya: screen diagonal Half the length is Ymax, the distance from the image side lens surface to the image plane in the wide-angle end state is DA, and the distance from the aperture stop to the image plane in the wide-angle end state is DS.
Where Ya = Ymax.multidot. (DA / DS), Ra: paraxial radius of curvature of the image-side lens surface.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】まず、非球面レンズに関する一般
論を説明する。一般に、正屈折力を有するレンズ群に配
置される非球面レンズは、レンズ中心部からレンズ周縁
部に向かうに従って、徐々に正屈折力が弱まる。これ
は、正レンズ群では負の球面収差が発生しやすいことに
起因するものである。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First, a general theory regarding an aspheric lens will be described. In general, the positive refractive power of an aspheric lens arranged in a lens group having a positive refractive power gradually decreases from the center of the lens toward the periphery of the lens. This is due to the fact that negative spherical aberration easily occurs in the positive lens group.

【0013】一方、負屈折力を有するレンズ群に配置さ
れる非球面レンズは、レンズ中心部からレンズ周縁部に
向かうに従って、徐々に正屈折力が強まる。これは例え
ば、特開平1−288823号公報において示される通
りである。ところで、一般的に非球面レンズは次の式で
表される。
On the other hand, an aspheric lens disposed in a lens group having a negative refractive power gradually increases its positive refractive power from the center of the lens toward the periphery of the lens. This is as described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-288823. Incidentally, an aspheric lens is generally represented by the following equation.

【0014】[0014]

【数1】x=cy2/{1+(1−κc221/2}+C
44+C66+…
X = cy 2 / {1+ (1-κc 2 y 2 ) 1/2 } + C
4 y 4 + C 6 y 6 + ...

【0015】本発明では上述の曲率半径の問題を解決す
るために円錐定数κを適切に設定している。上述のよう
に、負レンズ群に配置される非球面レンズはレンズ周縁
部に向かうに従って正屈折力が強まる。しかしこれは言
い換えれば、レンズ中心部からレンズ周縁部に向かうに
従って、曲率がプラス方向に変化し、円錐定数κが1よ
りも大きくなる傾向にあるということである。
In the present invention, the cone constant κ is appropriately set in order to solve the problem of the radius of curvature described above. As described above, the positive refractive power of the aspherical lens arranged in the negative lens group increases toward the lens periphery. However, in other words, the curvature changes in the positive direction from the center of the lens toward the periphery of the lens, and the conic constant κ tends to be larger than 1.

【0016】円錐定数κが1より大きくなるに従って、
レンズ周縁部での曲率が中心部に対して大きく変化す
る。このため、より大きな非球面効果が得られる。しか
し、非球面効果を大きくしすぎると次の問題が発生して
しまう。
As the conic constant κ becomes larger than 1,
The curvature at the periphery of the lens changes greatly with respect to the center. Therefore, a larger aspherical surface effect can be obtained. However, if the aspheric effect is too large, the following problem occurs.

【0017】上記非球面式中の1−κc22の値が負の
値となる場合に、(1−κc22 1/2は虚数となって
しまうという問題である。光軸からの高さyが大きくな
るのに従って、1−κc22の値が0に近づき、0に極
めて近づくと急激に曲率がプラス方向に変化する。そし
て、該1−κc22の値が0になる位置で曲率が無限大
になり、それ以上の高さでは解が存在しないのである。
1-κc in the above aspherical expressionTwoyTwoIs negative
When it becomes a value, (1-κcTwoyTwo) 1/2Is an imaginary number
That is the problem. The height y from the optical axis is large
1-κcTwoyTwoValue approaches 0 and reaches 0
When approaching, the curvature suddenly changes in the positive direction. Soshi
And the 1-κcTwoyTwoCurvature is infinite at the position where the value of becomes zero
And there is no solution above that height.

【0018】そこで、本発明においては、円錐定数κを
適切に設定することにより上記問題点を解決している。
具体的に、本発明による可変焦点距離レンズ系は、物体
側より順に、正屈折力を有する第1レンズ群と、正屈折
力を有する第2レンズ群と、負屈折力を有する第3レン
ズ群とを有する。そして、広角端状態(焦点距離が最も
短い)から望遠端状態(焦点距離が最も長い)までレン
ズ位置状態が変化する際に、第1レンズ群と第2レンズ
群との間隔が広がり、第2レンズ群と第3レンズ群との
間隔が狭まるように、各レンズ群が物体側へ移動する。
また、以下の条件(A)乃至(C)を満足するようにレ
ンズ系を構成している。以上より、レンズ径の小型化と
レンズ系全長の短縮化に適した光学系を達成することが
できる。
Therefore, in the present invention, the above problem is solved by appropriately setting the conical constant κ.
Specifically, the variable focal length lens system according to the present invention includes, in order from the object side, a first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a positive refractive power, and a third lens group having a negative refractive power. And When the lens position changes from the wide-angle end state (the shortest focal length) to the telephoto end state (the longest focal length), the distance between the first lens group and the second lens group increases, Each lens group moves toward the object side such that the distance between the lens group and the third lens group is reduced.
The lens system is configured to satisfy the following conditions (A) to (C). As described above, it is possible to achieve an optical system suitable for reducing the lens diameter and shortening the overall length of the lens system.

【0019】条件(A)乃至(C)について説明する。 (A)第2レンズ群の近傍に開口絞りを配置すること。 (B)第3レンズ群が、像側に凸面を向けた正レンズ
と、該正レンズの像側に配置され、物体側に凹面を向け
た負レンズとから構成されること。 (C)第3レンズ群中に配置される正レンズは両側非球
面レンズであり、物体側レンズ面は負の曲率半径を有
し、光軸から離れるに従って負屈折力が弱まり、像側レ
ンズ面は負の曲率半径を有し、光軸から離れるに従って
正屈折力が強まること。
The conditions (A) to (C) will be described. (A) An aperture stop is arranged near the second lens group. (B) The third lens group includes: a positive lens having a convex surface facing the image side; and a negative lens arranged on the image side of the positive lens and having a concave surface facing the object side. (C) The positive lens disposed in the third lens group is a bilateral aspheric lens, the object-side lens surface has a negative radius of curvature, and the negative refracting power decreases as the distance from the optical axis increases, and the image-side lens surface Has a negative radius of curvature, and the positive refractive power increases with distance from the optical axis.

【0020】条件(A)はレンズ系における開口絞りの
配置に関する。一般に、変倍比が高いレンズ系では、開
口絞りをレンズ系の中央付近に配置することが肝要であ
る。そして、レンズ位置状態が変化する際に、各レンズ
群が開口絞りとの間隔を積極的に変化させることが肝要
である。
The condition (A) relates to the arrangement of the aperture stop in the lens system. Generally, in a lens system having a high zoom ratio, it is important to arrange an aperture stop near the center of the lens system. When the lens position changes, it is important that each lens group positively changes the distance from the aperture stop.

【0021】本発明においては、第1レンズ群を通過す
る光束が広角端状態では光軸付近を通過し、望遠端状態
へ向かうに従って徐々に光軸から離れる。逆に、第3レ
ンズ群を通過する軸外光束が広角端状態では光軸から離
れて通過し、望遠端状態に向かうに従って徐々に光軸に
近づく。このように各レンズ群同士の間隔を積極的に変
化させることで、広角端状態では主に第3レンズ群にお
いて軸外収差を補正し、望遠端状態では主に第1レンズ
群において軸外収差を補正することが可能となる。従っ
て、変倍比を高めても、レンズ位置状態の変化に伴い発
生する軸外収差の変動を良好に補正することができる。
In the present invention, the light beam passing through the first lens group passes near the optical axis in the wide-angle end state, and gradually moves away from the optical axis toward the telephoto end state. Conversely, the off-axis light beam passing through the third lens group passes away from the optical axis in the wide-angle end state, and gradually approaches the optical axis toward the telephoto end state. By positively changing the distance between the lens groups in this manner, off-axis aberrations are corrected mainly in the third lens group in the wide-angle end state, and off-axis aberrations are mainly corrected in the first lens group in the telephoto end state. Can be corrected. Therefore, even if the zoom ratio is increased, it is possible to satisfactorily correct the fluctuation of off-axis aberration that occurs with the change in the lens position.

【0022】条件(B)は第3レンズ群のレンズ構成に
関する。第3レンズ群を正レンズと、該正レンズの像側
に配置される負レンズとから構成する。この構成によ
り、広角端状態において軸外光束は、正レンズにより収
斂された後、負レンズにより発散される。このため、レ
ンズ径の小型化を図ることができる。特に、正レンズの
像面側レンズ面を凸面、負レンズの物体側レンズ面を凹
面となるように構成する。この構成により、正レンズと
負レンズとの間に形成される空気間隔に生じる光路差を
利用して、軸上収差と軸外収差とを良好に補正すること
ができる。
Condition (B) relates to the lens configuration of the third lens group. The third lens group includes a positive lens and a negative lens disposed on the image side of the positive lens. With this configuration, in the wide-angle end state, the off-axis light beam is converged by the positive lens and then diverged by the negative lens. Therefore, the lens diameter can be reduced. In particular, the image-side lens surface of the positive lens is configured to be convex, and the object-side lens surface of the negative lens is configured to be concave. With this configuration, it is possible to satisfactorily correct the on-axis aberration and the off-axis aberration by utilizing the optical path difference generated in the air gap formed between the positive lens and the negative lens.

【0023】条件(C)は第3レンズ群中に配置される
正レンズの形状に関する。第3レンズ群中に配置される
正レンズは、両側非球面レンズとする。物体側レンズ面
は負の曲率半径を有する。この物体側レンズ面は、光軸
から周縁部に向かうに従って曲率半径を弱めることによ
り、第3レンズ群において発生する正の球面収差を良好
に補正する。また、像側レンズ面は負の曲率半径を有す
る。この像側レンズ面は、光軸から離れるに従って曲率
半径を強めることにより、広角端状態で発生するコマ収
差を良好に補正している。
The condition (C) relates to the shape of the positive lens disposed in the third lens group. The positive lens arranged in the third lens group is an aspherical lens on both sides. The object side lens surface has a negative radius of curvature. The object-side lens surface satisfactorily corrects positive spherical aberration generated in the third lens group by decreasing the radius of curvature from the optical axis toward the peripheral edge. The image side lens surface has a negative radius of curvature. The image-side lens surface satisfactorily corrects coma aberration generated in the wide-angle end state by increasing the radius of curvature as the distance from the optical axis increases.

【0024】以下、各条件式について説明する。条件式
(1)は、第3レンズ群中に配置される両側非球面レン
ズの物体側レンズ面の形状を規定する条件式である。条
件式(1)の上限値を上回ると、レンズ周縁部において
急激に曲率が大きくなる。このため、急激に光線が曲げ
られてしまう。その結果、レンズ組込み時に発生する微
小の偏心によっても光学性能が著しく劣化してしまう。
逆に、条件式(1)の下限値を下回ると、広角端状態で
画面周辺部におけるコマ収差の補正が不足してしまう。
Hereinafter, the respective conditional expressions will be described. Conditional expression (1) is a conditional expression that defines the shape of the object-side lens surface of the double-sided aspheric lens disposed in the third lens group. When the value exceeds the upper limit of conditional expression (1), the curvature sharply increases at the lens peripheral portion. For this reason, the light beam is sharply bent. As a result, the optical performance is significantly deteriorated even by minute eccentricity that occurs when the lens is incorporated.
Conversely, when the value goes below the lower limit value of the conditional expression (1), the correction of coma in the peripheral portion of the screen becomes insufficient in the wide-angle end state.

【0025】本発明において、第1レンズ群の最も物体
側に配置されるレンズが、物体側に凸面を向けた正レン
ズと、物体側に凹面を向けた負レンズとの接合正レンズ
であるとともに、以下の条件式(2)を満足することが
望ましい。これは、望遠端状態でのレンズ全長を短縮
し、カメラ本体の小型化を図るためである。 (2)1.5<│R2│/D2<4 但し、 R2:第1レンズ群中に配置される接合正レンズの接合
面の曲率半径(R2<0), D2:望遠端状態における第1レンズ群中に配置される
接合正レンズの接合面から開口絞りまでの距離.
In the present invention, the lens disposed closest to the object side in the first lens group is a positive lens cemented with a positive lens having a convex surface facing the object side and a negative lens having a concave surface facing the object side. It is desirable to satisfy the following conditional expression (2). This is to reduce the overall length of the lens in the telephoto end state and to reduce the size of the camera body. (2) 1.5 <| R2 | / D2 <4, where R2 is the radius of curvature (R2 <0) of the cemented surface of the cemented positive lens arranged in the first lens group, and D2 is the first in the telephoto end state. Distance from the cemented surface of the cemented positive lens arranged in the lens group to the aperture stop.

【0026】従来知られている、例えば特開平8−26
2325号公報に開示のズームレンズは、最も物体側に
負レンズが配置されている。このため、望遠端状態にお
けるレンズ全長の短縮化が困難である。
Conventionally known, for example, in JP-A-8-26
The zoom lens disclosed in Japanese Patent No. 2325 has a negative lens disposed closest to the object. For this reason, it is difficult to reduce the overall length of the lens in the telephoto end state.

【0027】本発明では、最も物体側に正レンズを配置
して、レンズ系全長を短縮化する。これとともに、該正
レンズを接合レンズとすることにより第1レンズ群の屈
折力を強めても、第1レンズ群で発生する負の球面収差
を良好に補正することができる。
In the present invention, the positive lens is arranged closest to the object side to shorten the overall length of the lens system. In addition, even if the refractive power of the first lens group is increased by using the cemented lens as the positive lens, the negative spherical aberration generated in the first lens group can be satisfactorily corrected.

【0028】条件式(2)は第1レンズ群における接合
レンズの接合面の曲率半径を規定する条件式である。条
件式(2)の上限値を上回ると、第1レンズ群において
発生する負の球面収差を良好に補正することができな
い。このため、所定の光学性能を得ることができない。
逆に、条件式(2)の下限値を下回ると、望遠端状態に
おいて軸外光束が光軸から離れた位置を通過する。この
ため、軸外収差が多大に発生して所定の光学性能が得る
ことができない。
Conditional expression (2) defines the radius of curvature of the cemented surface of the cemented lens in the first lens group. When the value exceeds the upper limit of conditional expression (2), negative spherical aberration generated in the first lens group cannot be satisfactorily corrected. For this reason, predetermined optical performance cannot be obtained.
Conversely, when the value goes below the lower limit of conditional expression (2), the off-axis light beam passes through a position distant from the optical axis in the telephoto end state. For this reason, a large amount of off-axis aberration occurs, and a predetermined optical performance cannot be obtained.

【0029】本発明において、更なる小型化を図るに
は、以下の条件式(3)を満足することが望ましい。 (3)0.25<f1/ft<0.4 但し、 f1:第1レンズ群の焦点距離, ft:望遠端状態における可変焦点距離レンズ系全体で
の焦点距離.
In the present invention, in order to further reduce the size, it is desirable to satisfy the following conditional expression (3). (3) 0.25 <f1 / ft <0.4, where f1: focal length of the first lens group, ft: focal length of the entire variable focal length lens system in the telephoto end state.

【0030】条件式(3)は第1レンズ群の焦点距離を
規定する条件式である。条件式(3)の上限値を上回る
と、望遠端状態でのレンズ系全長をより短縮化すること
が困難となってしまう。逆に、条件式(3)の下限値を
下回ると、望遠端状態において第1レンズ群を通過する
主光線が、光軸から大きく離れる。このため、レンズ径
が大型化してしまう。
Conditional expression (3) is a conditional expression for defining the focal length of the first lens group. When the value exceeds the upper limit of conditional expression (3), it becomes difficult to further reduce the total length of the lens system in the telephoto end state. Conversely, when the value goes below the lower limit value of conditional expression (3), the principal ray passing through the first lens group in the telephoto end state is far away from the optical axis. For this reason, the lens diameter increases.

【0031】本発明では、第2レンズ群を物体側より順
に、物体側に凹面を向けた負レンズと正レンズとの接合
負レンズと、開口絞りと、像側に凸面を向けた正レンズ
とから構成する。このようにして、レンズ系の簡易構成
化を図ることができる。
In the present invention, the second lens group includes, in order from the object side, a cemented negative lens of a negative lens having a concave surface facing the object side and a positive lens, an aperture stop, and a positive lens having a convex surface facing the image side. It consists of. Thus, the lens system can be simplified.

【0032】一般に、レンズ枚数を減らした場合、レン
ズ系を構成する各レンズの屈折力が強くなる。しかし本
発明では、負屈折力を有する上記接合負レンズと、正屈
折力を有する上記正レンズとの間に開口絞りを配置する
ことによって互いの屈折力を弱めることが可能となる。
これによって簡易構成化を図ることができる。
Generally, when the number of lenses is reduced, the refractive power of each lens constituting the lens system increases. However, in the present invention, it is possible to weaken each other's refractive power by disposing an aperture stop between the cemented negative lens having negative refractive power and the positive lens having positive refractive power.
As a result, a simple configuration can be achieved.

【0033】特に、本発明では以下の条件式(4)を満
足することにより、製造時にも安定した光学品質が得ら
れる。 (4)0.75<(│r21│+│r22│)/f2<0.9 但し、 r21:第2レンズ群中に配置される接合負レンズの最
も物体側のレンズ面の曲率半径, r22:第2レンズ群中に配置される正レンズの像側レ
ンズ面の曲率半径, f2 :第2レンズ群の焦点距離.
In particular, in the present invention, by satisfying the following conditional expression (4), stable optical quality can be obtained even during manufacturing. (4) 0.75 <(│r21│ + │r22│) / f2 <0.9, where r21 is the radius of curvature of the lens surface closest to the object side of the cemented negative lens arranged in the second lens group, r22 : Radius of curvature of the image side lens surface of the positive lens arranged in the second lens group, f2: focal length of the second lens group.

【0034】条件式(4)は第2レンズ群に配置される
接合負レンズの物体側レンズ面の曲率半径と、正レンズ
の像側レンズ面の曲率半径との比を規定する条件式であ
る。条件式(4)の上限値を上回ると、接合負レンズと
正レンズの屈折力が互いに弱まる。このため、広角端状
態で発生する正の歪曲収差を良好に補正できなくなって
しまう。逆に条件式(4)の下限値を下回ると、接合負
レンズと正レンズとの相互偏心による性能劣化が大きく
なってしまう。このため、製造時に安定した光学品質を
確保することが困難となってしまう。
Conditional expression (4) defines the ratio of the radius of curvature of the object-side lens surface of the cemented negative lens disposed in the second lens unit to the radius of curvature of the image-side lens surface of the positive lens. . When the value exceeds the upper limit of conditional expression (4), the refractive powers of the cemented negative lens and the positive lens are weakened with each other. For this reason, it becomes impossible to satisfactorily correct positive distortion generated in the wide-angle end state. Conversely, when the value goes below the lower limit of conditional expression (4), the performance deterioration due to the mutual eccentricity of the cemented negative lens and the positive lens becomes large. For this reason, it is difficult to ensure stable optical quality during manufacturing.

【0035】本発明の各実施例では、第3レンズ群に非
球面レンズを配置している。広角端状態において、開口
絞りから離れて位置する第3レンズ群を通過する軸外光
束は、光軸から離れて非球面レンズを通過する。従って
非球面レンズの非球面は、特に軸外収差の補正に有効で
ある。
In each embodiment of the present invention, an aspheric lens is disposed in the third lens group. In the wide-angle end state, an off-axis light beam passing through the third lens group located away from the aperture stop passes through the aspheric lens away from the optical axis. Therefore, the aspherical surface of the aspherical lens is particularly effective for correcting off-axis aberrations.

【0036】尚、以下の各実施例は3つの可動レンズ群
によって構成されるが、各レンズ群の間や隣接した像側
や物体側に他のレンズ群を付加することも容易である。
Although each of the following embodiments is constituted by three movable lens groups, it is easy to add another lens group between the lens groups or on the adjacent image side or object side.

【0037】本発明において、別の観点によれば、撮影
を行う際に高変倍ズームレンズで発生しがちである手ブ
レ等に起因する像ブレによる撮影の失敗を防ぐために次
のような構成にすることもできる。レンズ系にブレ検出
系と駆動手段とを組み合わせる。ブレ検出系とはレンズ
系のブレを検出するものである。また、駆動手段とは、
レンズ系を構成するレンズ群中の、1つのレンズ群の一
部または全体を偏心レンズ群として偏心させるものであ
る。この構成により、まずレンズ系のブレをブレ検出系
で検出する。そして、このブレに起因する像ブレ(像面
位置の変動)を補正するように、駆動手段により偏心レ
ンズ群を偏心させる。この偏心レンズ群の偏心により像
がシフトし、像ブレを補正することが可能となる。以上
のように、本発明の可変焦点距離レンズ系は、いわゆる
防振光学系とすることが可能である。
According to another aspect of the present invention, the following configuration is provided in order to prevent a failure in photographing due to image blur due to hand shake or the like which tends to occur in a high-magnification zoom lens when photographing. You can also The lens system is combined with a shake detection system and a driving unit. The blur detection system detects a blur of the lens system. The driving means is
A part or the whole of one lens group among the lens groups constituting the lens system is decentered as an eccentric lens group. With this configuration, first, the shake of the lens system is detected by the shake detection system. Then, the eccentric lens group is decentered by the driving unit so as to correct the image blur (fluctuation in the image plane position) caused by the blur. The image shifts due to the eccentricity of the eccentric lens group, and the image blur can be corrected. As described above, the variable focal length lens system of the present invention can be a so-called anti-vibration optical system.

【0038】[0038]

【実施例】以下に、本発明による各実施例を図面に基づ
いて説明する。各実施例において、非球面は以下の式で
表される。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In each embodiment, the aspheric surface is represented by the following equation.

【0039】[0039]

【数2】x=cy2/{1+(1−κc221/2}+C
44+C66+… ここで、yは光軸からの高さ、xはサグ量、cは頂点曲
率、κは円錐定数、C 4,C6,…は非球面係数である。
さらに、非球面には、面番号の右側に*印を付してい
る。
## EQU2 ## x = cyTwo/ {1+ (1-κcTwoyTwo)1/2} + C
FouryFour+ C6y6+ ... Here, y is the height from the optical axis, x is the amount of sag, and c is the vertex
Rate, κ is the conic constant, C Four, C6,... Are aspherical coefficients.
Further, the aspherical surface has an asterisk (*) to the right of the surface number.
You.

【0040】図1は、本発明の各実施例に係る可変焦点
距離レンズ系の屈折力配置および広角端状態(W)から
望遠端状態(T)への焦点距離状態の変化における各レ
ンズ群の移動の様子を示す図である。図1に示すよう
に、本発明の各実施例に係る可変焦点距離レンズ系は、
物体側より順に、正屈折力を有する第1レンズ群G1
と、正屈折力を有する第2レンズ群G2と、負屈折力を
有する第3レンズ群G3との3つのレンズ群で構成され
ている。そして、広角端状態より望遠端状態まで焦点距
離が変化する際に、第1レンズ群G1と第2レンズ群G
2との間隔が増大し、第2レンズ群G2と第3レンズ群
G3との間隔が減少するように、すべてのレンズ群が物
体側へ移動する。
FIG. 1 shows the refractive power arrangement of the variable focal length lens system according to each embodiment of the present invention and the change of the focal length state from the wide-angle end state (W) to the telephoto end state (T). It is a figure showing a situation of movement. As shown in FIG. 1, the variable focal length lens system according to each embodiment of the present invention includes:
First lens group G1 having positive refractive power in order from the object side
, A second lens group G2 having a positive refractive power, and a third lens group G3 having a negative refractive power. When the focal length changes from the wide-angle end state to the telephoto end state, the first lens group G1 and the second lens group G
All the lens units move toward the object side such that the distance between the second lens unit and the second lens unit G2 increases and the distance between the second lens unit G2 and the third lens unit G3 decreases.

【0041】(第1実施例)図2は、本発明の第1実施
例に係る可変焦点距離レンズ系の構成を示す図である。
図2の可変焦点距離レンズ系において、第1レンズ群G
1は、物体側から順に両凸形状の正レンズと物体側に凹
面を向けたメニスカス形状の負レンズとの接合正レンズ
L1で構成されている。また、第2レンズ群G2は、物
体側より順に、両凹形状の負レンズと凸レンズとの接合
負レンズL21と両凸形状の正レンズL22で構成され
ている。さらに、第3レンズ群G3は、像側に凸面を向
けた正レンズL31と、該正レンズL31の像側に空気
間隔を隔てて配置された物体側に凹面を向けた負レンズ
L32とから構成されている。
(First Embodiment) FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a variable focal length lens system according to a first embodiment of the present invention.
In the variable focal length lens system shown in FIG.
Reference numeral 1 denotes a cemented positive lens L1 composed of a biconvex positive lens and a meniscus negative lens having a concave surface facing the object side in order from the object side. The second lens group G2 includes, in order from the object side, a cemented negative lens L21 formed of a biconcave negative lens and a convex lens and a biconvex positive lens L22. Further, the third lens group G3 includes a positive lens L31 having a convex surface facing the image side, and a negative lens L32 having a concave surface facing the object side, which is disposed at an image distance from the image side of the positive lens L31. Have been.

【0042】以上のように第1実施例では、接合負レン
ズL21が負部分群をなし、正レンズL22が正部分群
をなしている。そして、これら接合負レンズL21と正
レンズL22との間に開口絞りが配置される。
As described above, in the first embodiment, the cemented negative lens L21 forms a negative subgroup, and the positive lens L22 forms a positive subgroup. An aperture stop is disposed between the cemented negative lens L21 and the positive lens L22.

【0043】以下の表1に、本発明における第1実施例
の諸元の値を掲げる。諸元表中のfは焦点距離、FNOは
Fナンバー、2ωは画角、そしてBfはバックフォーカ
スをそれぞれ表している。また、面番号は光線の進行す
る方向に沿った物体側からのレンズ面の順序を示してい
る。さらに、屈折率およびアッベ数はそれぞれd線(λ
=587.6nm)に対する値を示している。また、曲率半径0.
0000は平面を示している。
Table 1 below shows data values of the first embodiment of the present invention. In the specification table, f represents the focal length, FNO represents the F number, 2ω represents the angle of view, and Bf represents the back focus. The surface number indicates the order of the lens surface from the object side along the direction in which the light beam travels. Further, the refractive index and Abbe number are respectively d-line (λ
= 587.6 nm). Also, the radius of curvature is 0.
0000 indicates a plane.

【0044】尚、以下の全実施例の諸元値において、本
実施例と同一の符号を用いる。ここで、以下の全ての諸
元値において掲載されている焦点距離f、曲率半径r、
面間隔d、その他長さの単位は一般に「mm」が使われ
るが、光学系は、比例拡大または比例縮小しても同等の
光学性能が得られるので、これに限られるものではな
い。
Note that the same reference numerals as those of the present embodiment are used in the specification values of all the following embodiments. Here, the focal length f, the radius of curvature r, and the
The unit of the surface distance d and other lengths is generally “mm”, but the optical system is not limited to this, since the same optical performance can be obtained even if the optical system is proportionally enlarged or reduced.

【0045】[0045]

【表1】 (全体諸元) 広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態 f 39.90 〜 75.15 〜 142.50 FNO 5.92 〜 9.72 〜 13.55 2ω 55.15 〜 31.24 〜 16.92° (レンズデータ) 面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数 1 24.0681 3.15 1.49700 81.61 2 -61.4150 0.80 1.79504 28.39 3 -164.9100 (D3) 1.0 4 -15.2863 1.20 1.83400 37.17 5 34.1970 3.90 1.76182 26.52 6 -121.8747 1.00 1.0 7 0.0000 0.95 1.0(開口絞り) 8 23.4343 2.10 1.51450 63.05 9* -13.2664 (D10) 1.0 10* -39.0983 2.20 1.68893 31.16 11* -22.2285 3.70 1.0 12 -9.2035 1.00 1.75500 52.32 13 -44.6504 (Bf) 1.0 (非球面係数) 本実施例において、第9面,第10面,第11面の各レンズ面は非球面である 。非球面係数は以下に示す通りである。 [第9面] κ= 1.4723 C4 =+1.3090×10-46 =+3.7192×10-78 =-7.4944×10-910=+3.2574×10-10 [第10面] κ= 5.6917 C4 =+9.6941×10-56 =+5.2325×10-88 =+1.6179×10-810=-2.0236×10-10 [第11面] κ= 6.5000 C4 =+5.6189×10-56 =+9.8677×10-78 =-5.3246×10-910=+4.5028×10-11 (可変間隔データ) 焦点距離を変化させる際の可変間隔を以下に示す。 広角端状態 中間焦点距離 望遠端状態 f 39.8980 75.1461 142.5002 D3 1.6294 6.9543 16.0671 D10 14.2924 7.0722 0.6500 BF 11.2992 34.8735 69.2829 (条件式対応値) 以下に本実施例の条件式対応値を示す。 DA=15.9992、 DS=35.5416 f1=48.5793、 f2=35.6049 (1)κa(Ya/Ra)2=1.244 (κa=第11面のκ) (2)│R2│/D2=2.674 (3)f1/ft=0.341 (4)(│r21│+│r22│)/f2=0.802[Table 1] (Overall specifications) Wide-angle end state Intermediate focal length state Telephoto end state f 39.90-75.15-142.50 FNO 5.92-9.72-13.55 2ω 55.15-31.24-16.92 ° (lens data) Abbe number 1 24.0681 3.15 1.49700 81.61 2 -61.4150 0.80 1.79504 28.39 3 -164.9100 (D3) 1.0 4 -15.2863 1.20 1.83400 37.17 5 34.1970 3.90 1.76182 26.52 6 -121.8747 1.00 1.0 7 0.0000 0.95 1.0 (aperture stop) 8 23.4343 2.10 1.51450 63.05 9 * -13.2664 (D10) 1.0 10 * -39.0983 2.20 1.68893 31.16 11 * -22.2285 3.70 1.0 12 -9.2035 1.00 1.75500 52.32 13 -44.6504 (Bf) 1.0 (Aspheric coefficient) In this embodiment, the ninth and tenth surfaces , The eleventh surface is aspheric. The aspheric coefficients are as shown below. [9th surface] κ = 1.4723 C 4 = + 1.3090 × 10 -4 C 6 = + 3.7192 × 10 -7 C 8 = −7.4944 × 10 -9 C 10 = + 3.2574 × 10 -10 [10th surface] κ = 5.6917 C 4 = + 9.6941 × 10 -5 C 6 = + 5.2325 × 10 -8 C 8 = + 1.6179 × 10 -8 C 10 = -2.0236 × 10 -10 [Seventh surface] κ = 6.5000 C 4 = + 5.6189 × 10 -5 C 6 = + 9.8677 × 10 -7 C 8 = -5.3246 × 10 -9 C 10 = + 4.5028 × 10 -11 (Variable interval data) The variable intervals when the focal length is changed are shown below. . Wide-angle end state Intermediate focal length Telephoto end state f 39.8980 75.1461 142.5002 D3 1.6294 6.9543 16.0671 D10 14.2924 7.0722 0.6500 BF 11.2992 34.8735 69.2829 (Values corresponding to the conditional expressions) The values corresponding to the conditional expressions of this embodiment are shown below. DA = 15.99992, DS = 35.5416 f1 = 48.5793, f2 = 35.6049 (1) κa (Ya / Ra) 2 = 1.244 (κa = κ on the eleventh surface) (2) │R2│ / D2 = 2.674 ( 3) f1 / ft = 0.341 (4) (│r21│ + │r22│) /f2=0.802

【0046】図3(a)〜図3(c)は本発明の第1実
施例の無限遠合焦状態での諸収差図を示し、それぞれ広
角端状態(f=39.90mm)、中間焦点距離状態
(f=75.15mm)、望遠端状態(f=142.5
0mm)における諸収差図を示す。
FIGS. 3A to 3C show various aberration diagrams of the first embodiment of the present invention in an infinity in-focus condition, respectively, at a wide-angle end condition (f = 39.90 mm) and an intermediate focus. Distance state (f = 75.15 mm), telephoto end state (f = 142.5)
0mm).

【0047】図3(a)〜図3(c)の各収差図におい
て、球面収差図中の実線は球面収差、点線はサイン・コ
ンディション、Yは像高をそれぞれ示している。また、
非点収差図中の実線はサジタル像面、破線はメリディオ
ナル像面、dはd線に対する収差をそれぞれ示す。コマ
収差図では、像高Y=0,10.8,15.12,1
8.34,21.6でのコマ収差を表し、Aは画角を示
している。尚、以下の全ての実施例の諸収差図におい
て、本実施例と同様の符号を用いる。
In each of the aberration diagrams of FIGS. 3A to 3C, a solid line in the spherical aberration diagram indicates a spherical aberration, a dotted line indicates a sine condition, and Y indicates an image height. Also,
In the astigmatism diagram, a solid line indicates a sagittal image plane, a broken line indicates a meridional image plane, and d indicates an aberration with respect to d-line. In the coma diagram, the image height Y = 0, 10.8, 15.12, 1
Coma at 8.34 and 21.6, and A indicates the angle of view. In the various aberration diagrams of all of the following embodiments, the same reference numerals as those of the present embodiment are used.

【0048】各収差図から、本実施例では諸収差が良好
に補正され、優れた結像性能を有していることが明らか
である。
From each aberration diagram, it is clear that in this embodiment, various aberrations are satisfactorily corrected and have excellent imaging performance.

【0049】(第2実施例)図4は、本発明の第2実施
例に係る可変焦点距離レンズ系の構成を示す図である。
図4の可変焦点距離レンズ系において、第1レンズ群G
1は、両凸形状の正レンズと物体側に凹面を向けたメニ
スカス形状の負レンズとの接合正レンズL1で構成され
ている。また、第2レンズ群G2は、物体側より順に、
両凹形状の負レンズと凸レンズとの接合負レンズL21
と、両凸形状の正レンズL22とから構成されている。
さらに、第3レンズ群G3は、像側に凸面を向けた正レ
ンズL31と、該正レンズL31の像側に空気間隔を隔
てて配置され、物体側に凹面を向けた負レンズL32と
から構成されている。
(Second Embodiment) FIG. 4 is a diagram showing the configuration of a variable focal length lens system according to a second embodiment of the present invention.
In the variable focal length lens system shown in FIG.
Reference numeral 1 denotes a cemented positive lens L1 including a biconvex positive lens and a meniscus negative lens having a concave surface facing the object side. The second lens group G2 is arranged in order from the object side.
A cemented negative lens L21 of a biconcave negative lens and a convex lens
And a biconvex positive lens L22.
Further, the third lens group G3 includes a positive lens L31 having a convex surface facing the image side, and a negative lens L32 having a concave surface facing the object side, which is disposed at an image distance from the image side of the positive lens L31. Have been.

【0050】以上のように第2実施例では、接合負レン
ズL21が負部分群をなし、正レンズL22が正部分群
をなしている。そして、これら接合負レンズL21と正
レンズL22との間に開口絞りが配置される。以下の表
2に、本発明の第2実施例の諸元の値を掲げる。
As described above, in the second embodiment, the cemented negative lens L21 forms a negative subgroup, and the positive lens L22 forms a positive subgroup. An aperture stop is disposed between the cemented negative lens L21 and the positive lens L22. Table 2 below shows values of specifications of the second embodiment of the present invention.

【0051】[0051]

【表2】 (全体諸元) 広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態 f 39.90 〜 69.39 〜 123.50 FNO 5.75 〜 8.83 〜 11.97 2ω 55.20 〜 33.46 〜 19.37° (レンズデータ) 面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数 1 23.1391 2.90 1.49700 81.61 2 -42.5480 0.80 1.67270 32.11 3 -146.3675 (D3) 1.0 4 -16.2509 1.35 1.83481 42.72 5 33.0140 1.65 1.62004 36.26 6 -45.8980 2.85 1.0 7 0.0000 1.00 1.0(開口絞り) 8 26.6530 2.10 1.51450 63.05 9* -14.3813 (D10) 1.0 10* -91.5327 2.30 1.68893 31.16 11* -27.0000 3.55 1.0 12 -9.3994 1.00 1.80400 46.58 13 -63.6912 (Bf) 1.0 (非球面係数) 本実施例において、第9面,第10面,第11面の各レンズ面は非球面である 。非球面係数は以下に示す通りである。 [第9面] κ=-4.000 C4 =-1.3843×10-46 =+3.5389×10-68 =-1.8648×10-710=+4.8390×10-9 [第10面] κ=+7.8116 C4 =+5.2068×10-56 =+6.4858×10-78 =-2.1377×10-810=+1.8295×10-10 [第11面] κ=+7.6000 C4 =-4.3957×10-66 =+1.1262×10-68 =-3.0775×10-810=+1.4259×10-10 (可変間隔データ) 焦点距離を変化させる際の可変間隔を以下に示す。 広角端状態 中間焦点距離 望遠端状態 f 39.9006 69.3874 123.5027 D3 1.8284 6.3386 14.0438 D10 13.5003 7.0141 0.9000 BF 11.1740 30.1340 57.5576 (条件式対応値) 以下に本実施例の条件式対応値を示す。 DA=15.7240、 DS=34.6243 f1=45.6884、 f2=36.7109 (1)κa(Ya/Ra)2=1.003 (κa=第11面のκ) (2)│R2│/D2=2.112 (3)f1/ft=0.370 (4)(│r21│+│r22│)/f2=0.834[Table 2] (Overall specifications) Wide-angle end state Intermediate focal length state Telephoto end state f 39.90-69.39-123.50 FNO 5.75-8.83-11.97 2ω 55.20-33.46-19.37 ° (Lens data) Abbe number 1 23.1391 2.90 1.49700 81.61 2 -42.5480 0.80 1.67270 32.11 3 -146.3675 (D3) 1.0 4 -16.2509 1.35 1.83481 42.72 5 33.0140 1.65 1.62004 36.26 6 -45.8980 2.85 1.0 7 0.0000 1.00 1.0 (aperture stop) 8 26.6530 2.10 1.51450 63.05 9 * -14.3813 (D10) 1.0 10 * -91.5327 2.30 1.68893 31.16 11 * -27.0000 3.55 1.0 12 -9.3994 1.00 1.80400 46.58 13 -63.6912 (Bf) 1.0 (Aspheric coefficient) In this embodiment, the ninth and tenth surfaces , The eleventh surface is aspheric. The aspheric coefficients are as shown below. [9th surface] κ = -4.000 C 4 = -1.3843 × 10 -4 C 6 = + 3.5389 × 10 -6 C 8 = -1.8648 × 10 -7 C 10 = + 4.8390 × 10 -9 [10th surface] κ = + 7.8116 C 4 = + 5.2068 × 10 -5 C 6 = + 6.4858 × 10 -7 C 8 = -2.1377 × 10 -8 C 10 = + 1.8295 × 10 -10 [Seventh surface] κ = + 7.6000 C 4 = -4.3957 × 10 -6 C 6 = + 1.1262 × 10 -6 C 8 = -3.0775 × 10 -8 C 10 = + 1.4259 × 10 -10 (Variable interval data) The variable interval when changing the focal length is It is shown below. Wide-angle end state Intermediate focal length Telephoto end state f 39.9006 69.3874 123.5027 D3 1.8284 6.3386 14.0438 D10 13.5003 7.0141 0.9000 BF 11.1740 30.1340 57.5576 (Values for conditional expressions) The values corresponding to the conditional expressions in this embodiment are shown below. DA = 15.7240, DS = 34.6243 f1 = 45.6884, f2 = 36.7109 (1) κa (Ya / Ra) 2 = 1.003 (κa = κ on the eleventh surface) (2) │R2│ / D2 = 2.112 ( 3) f1 / ft = 0.370 (4) (│r21│ + │r22│) /f2=0.834

【0052】図5(a)〜図5(c)は本発明の第2実
施例の無限遠合焦状態での諸収差図を示し、それぞれ広
角端状態(f=39.90mm)、中間焦点距離状態
(f=69.39mm)、望遠端状態(f=123.5
0mm)における諸収差図を示す。
FIGS. 5 (a) to 5 (c) show various aberrations of the second embodiment of the present invention in the state of focusing on infinity, and are in the wide-angle end state (f = 39.90 mm) and the intermediate focal point, respectively. Distance state (f = 69.39 mm), telephoto end state (f = 123.5)
0mm).

【0053】各収差図から、本実施例では諸収差が良好
に補正され、優れた結像性能を有していることが明らか
である。
From each aberration diagram, it is clear that in this embodiment, various aberrations are satisfactorily corrected, and that the present embodiment has excellent imaging performance.

【0054】(第3実施例)図6は、本発明の第3実施
例に係る可変焦点距離レンズ系の構成を示す図である。
図6の可変焦点距離レンズ系において、第1レンズ群G
1は、両凸形状の正レンズと物体側に凹面を向けたメニ
スカス形状の負レンズとの接合正レンズL1で構成され
ている。また、第2レンズ群G2は、物体側より順に、
両凹形状の負レンズと凸レンズとの接合負レンズL21
と、両凸形状の正レンズL22とから構成されている。
さらに、第3レンズ群G3は、像側に凸面を向けた正レ
ンズL31と、該正レンズL31の像側に空気間隔を隔
てて配置され、物体側に凹面を向けた負レンズL32と
から構成されている。
(Third Embodiment) FIG. 6 is a diagram showing the configuration of a variable focal length lens system according to a third embodiment of the present invention.
In the variable focal length lens system shown in FIG.
Reference numeral 1 denotes a cemented positive lens L1 including a biconvex positive lens and a meniscus negative lens having a concave surface facing the object side. The second lens group G2 is arranged in order from the object side.
A cemented negative lens L21 of a biconcave negative lens and a convex lens
And a biconvex positive lens L22.
Further, the third lens group G3 includes a positive lens L31 having a convex surface facing the image side, and a negative lens L32 having a concave surface facing the object side, which is disposed at an image distance from the image side of the positive lens L31. Have been.

【0055】以上のように第3実施例では、接合負レン
ズL21が負部分群をなし、正レンズL22が正部分群
をなしている。そして、これら接合負レンズL21と正
レンズL22との間に開口絞りが配置される。以下の表
3に、本発明の第3実施例の諸元の値を掲げる。
As described above, in the third embodiment, the cemented negative lens L21 forms a negative subgroup, and the positive lens L22 forms a positive subgroup. An aperture stop is disposed between the cemented negative lens L21 and the positive lens L22. Table 3 below shows values of specifications of the third embodiment of the present invention.

【0056】[0056]

【表3】 (全体諸元) 広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態 f 39.90 〜 74.99 〜 142.50 FNO 5.86 〜 9.61 〜 13.56 2ω 55.20 〜 31.33 〜 16.95° (レンズデータ) 面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数 1 23.9451 3.15 1.49700 81.61 2 -72.4270 0.80 1.79504 28.39 3 -264.0005 (D3) 1.0 4 -15.6751 1.20 1.83481 42.72 5 75.6270 3.90 1.67270 32.11 6 -101.0923 1.00 1.0 7 0.0000 0.95 1.0(開口絞り) 8 22.4174 2.10 1.51450 63.05 9* -13.8917 (D10) 1.0 10* -52.6837 2.20 1.68893 31.16 11* -26.2400 3.80 1.0 12 -9.2997 1.00 1.75500 52.32 13 -46.8296 (Bf) 1.0 (非球面係数) 本実施例において、第9面,第10面,第11面の各レンズ面は非球面である 。非球面係数は以下に示す通りである。 [第9面] κ=+3.2420 C4 =+2.0325×10-46 =+1.6085×10-68 =-5.5776×10-910=+4.9353×10-10 [第10面] κ=+5.3324 C4 =+6.1457×10-56 =+2.9325×10-68 =-6.5818×10-810=+4.6523×10-10 [第11面] κ=+7.0000 C4 =+4.3238×10-66 =+3.4855×10-68 =-6.6017×10-810=+3.2782×10-10 (可変間隔データ) 焦点距離を変化させる際の可変間隔を以下に示す。 広角端状態 中間焦点距離 望遠端状態 f 39.9005 74.9923 142.5030 D3 1.6584 7.2400 16.7920 D10 14.1127 9.6223 0.6500 BF 11.3260 34.5698 68.4594 (条件式対応値) 以下に本実施例の条件式対応値を示す。 DA=16.1260、 DS=35.4886 f1=50.8185、 f2=34.8921 (1)κa(Ya/Ra)2=0.979 (κa=第11面のκ) (2)│R2│/D2=3.057 (3)f1/ft=0.357 (4)(│r21│+│r22│)/f2=0.847[Table 3] (Overall specifications) Wide-angle end state Intermediate focal length state Telephoto end state f 39.90-74.99-142.50 FNO 5.86-9.61-13.56 2ω 55.20-31.33-16.95 ° (Lens data) Abbe number 1 23.9451 3.15 1.49700 81.61 2 -72.4270 0.80 1.79504 28.39 3 -264.0005 (D3) 1.0 4 -15.6751 1.20 1.83481 42.72 5 75.6270 3.90 1.67270 32.11 6 -101.0923 1.00 1.0 7 0.0000 0.95 1.0 (aperture stop) 8 22.4174 2.10 1.51450 63.05 9 * -13.8917 (D10) 1.0 10 * -52.6837 2.20 1.68893 31.16 11 * -26.2400 3.80 1.0 12 -9.2997 1.00 1.75500 52.32 13 -46.8296 (Bf) 1.0 (Aspheric coefficient) In this embodiment, the ninth and tenth surfaces , The eleventh surface is aspheric. The aspheric coefficients are as shown below. [9th surface] κ = + 3.2420 C 4 = + 2.0325 × 10 -4 C 6 = + 1.6085 × 10 -6 C 8 = -5.5776 × 10 -9 C 10 = + 4.9353 × 10 -10 [10th surface] κ = + 5.3324 C 4 = + 6.1457 × 10 -5 C 6 = + 2.9325 × 10 -6 C 8 = -6.5818 × 10 -8 C 10 = + 4.6523 × 10 -10 [Seventh] κ = + 7.0000 C 4 = + 4.3238 × 10 -6 C 6 = + 3.4855 × 10 -6 C 8 = -6.6017 × 10 -8 C 10 = + 3.2782 × 10 -10 (Variable interval data) The variable interval for changing the focal length It is shown below. Wide-angle end state Intermediate focal length Telephoto end state f 39.9005 74.9923 142.5030 D3 1.6584 7.2400 16.7920 D10 14.1127 9.6223 0.6500 BF 11.3260 34.5698 68.4594 (Values corresponding to conditional expressions) The values corresponding to the conditional expressions of the present embodiment are shown below. DA = 16.1260, DS = 35.4886 f1 = 50.8185, f2 = 34.8921 (1) κa (Ya / Ra) 2 = 0.979 (κa = κ on the eleventh surface) (2) │R2│ / D2 = 3.057 ( 3) f1 / ft = 0.357 (4) (│r21│ + │r22│) /f2=0.847

【0057】図7(a)〜図7(c)は本発明の第3実
施例の無限遠合焦状態での諸収差図を示し、それぞれ広
角端状態(f=39.90mm)、中間焦点距離状態
(f=74.99mm)、望遠端状態(f=142.5
0mm)における諸収差図を示す。
FIGS. 7 (a) to 7 (c) show various aberration diagrams of the third embodiment of the present invention in the state of focusing on infinity, and are in the wide-angle end state (f = 39.90 mm) and the intermediate focal point, respectively. Distance state (f = 74.99 mm), telephoto end state (f = 142.5)
0mm).

【0058】各収差図から、本実施例では諸収差が良好
に補正され、優れた結像性能を有していることが明らか
である。
From each aberration diagram, it is clear that in this embodiment, various aberrations are satisfactorily corrected, and that the present embodiment has excellent imaging performance.

【0059】[0059]

【発明の効果】本発明によれば、少ない構成枚数であり
ながら、小型で高変倍比の可変焦点距離レンズ系が達成
できる。
According to the present invention, a small-sized variable focal length lens system having a high zoom ratio can be achieved with a small number of components.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の各実施例に係る可変焦点距離レンズ系
の屈折力配置および広角端状態(W)から望遠端状態
(T)への焦点距離状態の変化における各レンズ群の移
動の様子を示す図である。
FIG. 1 shows how the variable focal length lens system according to each embodiment of the present invention moves in the refractive power arrangement and changes in the focal length state from the wide-angle end state (W) to the telephoto end state (T). FIG.

【図2】第1実施例に係る可変焦点距離レンズ系の構成
を示す断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a variable focal length lens system according to a first example.

【図3】(a)、(b)、(c)はそれぞれ第1実施例
の無限遠合焦状態での、広角端状態、中間焦点距離状
態、望遠端状態における収差図を示す。
FIGS. 3A, 3B, and 3C are aberration diagrams in a wide-angle end state, an intermediate focal length state, and a telephoto end state in the infinity in-focus state of the first embodiment, respectively.

【図4】第2実施例に係る可変焦点距離レンズ系の構成
を示す断面図である。
FIG. 4 is a sectional view showing a configuration of a variable focal length lens system according to Example 2.

【図5】(a)、(b)、(c)はそれぞれ第2実施例
の無限遠合焦状態での、広角端状態、中間焦点距離状
態、望遠端状態における収差図を示す。
FIGS. 5A, 5B, and 5C show aberration diagrams in a wide-angle end state, an intermediate focal length state, and a telephoto end state in an infinity in-focus state according to the second embodiment, respectively.

【図6】第3実施例に係る可変焦点距離レンズ系の構成
を示す断面図である。
FIG. 6 is a sectional view showing a configuration of a variable focal length lens system according to Example 3.

【図7】(a)、(b)、(c)はそれぞれ第3実施例
の無限遠合焦状態での、広角端状態、中間焦点距離状
態、望遠端状態における収差図を示す。
FIGS. 7A, 7B, and 7C show aberration diagrams of the third embodiment in a wide-angle end state, an intermediate focal length state, and a telephoto end state in an infinity in-focus state, respectively.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

G1:第1レンズ群 G2:第2レンズ群 G3:第3レンズ群 S :開口絞り G1: first lens group G2: second lens group G3: third lens group S: aperture stop

フロントページの続き Fターム(参考) 2H087 KA02 NA07 PA05 PA19 PB07 QA02 QA07 QA14 QA22 QA26 QA37 QA41 QA45 RA05 RA13 RA36 SA13 SA16 SA20 SA62 SA63 SA64 SB03 SB14 SB23Continued on the front page F term (reference) 2H087 KA02 NA07 PA05 PA19 PB07 QA02 QA07 QA14 QA22 QA26 QA37 QA41 QA45 RA05 RA13 RA36 SA13 SA16 SA20 SA62 SA63 SA64 SB03 SB14 SB23

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】物体側より順に、 正屈折力を有する第1レンズ群と、 正屈折力を有する第2レンズ群と、 負屈折力を有する第3レンズ群とを有し、 広角端状態から望遠端状態までレンズ位置状態が変化す
る際に、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔
が増大し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間
隔が減少するように、各レンズ群が物体側へ移動すると
ともに、 開口絞りが前記第2レンズ群の近傍に配置され、レンズ
位置状態の変化に従って、前記開口絞りが前記第2レン
ズ群と一体的に移動して、 前記第3レンズ群が像側に凸面を向けた正レンズと、当
該正レンズの像側に空気間隔を隔てて配置され、物体側
に凹面を向けた負レンズとから構成され、 前記正レンズは両側非球面レンズであるとともに、以下
の条件式(1)を満足することを特徴とする可変焦点距
離レンズ系。 (1)0.9<κa(Ya/Ra)2<1.3 但し、 κa:前記第3レンズ群中に配置される前記両側非球面
レンズの像側レンズ面の円錐定数, Ya:画面対角長の半分をYmax、広角端状態における
前記像側レンズ面から像面までの距離をDA、広角端状
態における前記開口絞りから前記像面までの距離をDS
とするときに以下の式で定義される量 Ya=Ymax・(DA/DS), Ra:前記像側レンズ面の近軸曲率半径.
A first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a positive refractive power, and a third lens group having a negative refractive power. When the lens position state changes to the telephoto end state, the distance between the first lens group and the second lens group increases, and the distance between the second lens group and the third lens group decreases. Each lens group moves to the object side, and an aperture stop is arranged near the second lens group, and the aperture stop moves integrally with the second lens group according to a change in the lens position state, The third lens group includes a positive lens having a convex surface facing the image side, and a negative lens having a concave surface facing the object side, which is disposed on the image side of the positive lens with an air gap therebetween. A double-sided aspheric lens and the following conditional expression (1) A variable focal length lens system characterized by satisfying (1). (1) 0.9 <κa (Ya / Ra) 2 <1.3, where κa: the conic constant of the image-side lens surface of the aspherical lens on both sides arranged in the third lens group, Ya: screen pair Half the angular length is Ymax, the distance from the image-side lens surface to the image plane in the wide-angle end state is DA, and the distance from the aperture stop to the image plane in the wide-angle end state is DS.
Where: Ya = Ymax · (DA / DS), Ra: paraxial radius of curvature of the image-side lens surface.
【請求項2】請求項1に記載の可変焦点距離レンズ系に
おいて、 前記第1レンズ群が最も物体側に両凸形状の正レンズと
物体側に凹面を向けた負レンズとから構成される接合正
レンズを有し、以下の条件式(2)を満足することを特
徴とする可変焦点距離レンズ系。 (2)1.5<│R2│/D2<4 但し、 R2:前記第1レンズ群中に配置される前記接合正レン
ズの接合面の曲率半径(R2<0), D2:望遠端状態における前記第1レンズ群中に配置さ
れる前記接合正レンズの接合面から前記開口絞りまでの
距離.
2. The variable focal length lens system according to claim 1, wherein the first lens group is composed of a positive lens having a biconvex shape closest to the object side and a negative lens having a concave surface facing the object side. A variable focal length lens system comprising a positive lens and satisfying the following conditional expression (2). (2) 1.5 <│R2│ / D2 <4, where R2 is the radius of curvature (R2 <0) of the cemented surface of the cemented positive lens disposed in the first lens group, and D2 is in the telephoto end state. The distance from the cemented surface of the cemented positive lens disposed in the first lens group to the aperture stop.
【請求項3】請求項2記載の可変焦点距離レンズ系にお
いて、 以下の条件式(3)を満足することを特徴とする可変焦
点距離レンズ系。 (3)0.25<f1/ft<0.4 但し、 f1:前記第1レンズ群の焦点距離, ft:望遠端状態における可変焦点距離レンズ系全体で
の焦点距離.
3. The variable focal length lens system according to claim 2, wherein the following conditional expression (3) is satisfied. (3) 0.25 <f1 / ft <0.4, where f1: focal length of the first lens group, ft: focal length of the entire variable focal length lens system in the telephoto end state.
【請求項4】請求項1乃至3のいずれか一項に記載の可
変焦点距離レンズ系において、 前記第2レンズ群は物体側より順に、物体側に凹面を向
けた負レンズと正レンズとから成る接合負レンズと、 像側に凸面を向けた正レンズとから構成され、 前記開口絞りは前記接合負レンズと前記正レンズとの間
に配置されるとともに、以下の条件式(4)を満足する
ことを特徴とする可変焦点距離レンズ系。 (4)0.75<(│r21│+│r22│)/f2<
0.9 但し、 r21:前記第2レンズ群中に配置される前記接合負レ
ンズの最も物体側のレンズ面の曲率半径, r22:前記第2レンズ群中に配置される前記正レンズ
の像側レンズ面の曲率半径, f2 :前記第2レンズ群の焦点距離.
4. The variable focal length lens system according to claim 1, wherein the second lens group includes, in order from the object side, a negative lens having a concave surface facing the object side and a positive lens. A negative lens having a convex surface facing the image side, wherein the aperture stop is disposed between the negative cemented lens and the positive lens, and satisfies the following conditional expression (4). A variable focal length lens system. (4) 0.75 <(│r21│ + │r22│) / f2 <
0.9 where r21: radius of curvature of the lens surface closest to the object side of the cemented negative lens disposed in the second lens group, r22: image side of the positive lens disposed in the second lens group Radius of curvature of the lens surface, f2: focal length of the second lens group.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2005266344A (en) * 2004-03-18 2005-09-29 Pentax Corp Zoom lens system

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