JP2005250285A - Zoom lens - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はズームレンズに係り、特にスチルカメラ、ビデオカメラ、放送用TVカメラ等に好適な、高変倍でしかも明るく大口径比のマスターフォーカス方式を採用したズームレンズに関する。 The present invention relates to a zoom lens, and more particularly to a zoom lens that employs a high-magnification, bright, and large-aperture-ratio master focus method suitable for a still camera, a video camera, a broadcast TV camera, and the like.
スチルカメラやビデオカメラ等に用いられている比較的高変倍で、大口径比のズームレンズとして、いわゆる4群ズームレンズがある。この4群ズームレンズは一般に、物体側より順に、合焦用の第1レンズ群、変倍用の第2レンズ群、変倍に伴う像面移動を補正するための第3レンズ群、そして全系の焦点距離や収差補正のバランスをとるための第4レンズ群で構成されている。 There is a so-called four-group zoom lens as a zoom lens having a relatively high zoom ratio and a large aperture ratio used in a still camera, a video camera, or the like. In general, the four-group zoom lens includes, in order from the object side, a first lens group for focusing, a second lens group for zooming, a third lens group for correcting image plane movement accompanying zooming, and all The fourth lens group is used to balance the focal length and aberration correction of the system.
このタイプの4群ズームレンズは、変倍のための2つのレンズ群に加え、フォーカシングのために第1レンズ群を移動させるフロントフォーカス(前玉繰り出し)方式のズームレンズである。フロントフォーカス方式では、第1レンズ群の焦点距離が大きいので、繰り出し量が大きくなり、通常、画角変動も大きくなりがちである。また、近距離物体に合焦する際に、軸外光束を十分確保しようとすると前玉レンズ径が大きくなり、レンズ構成の大型化、複雑化をまねいていた。 This type of four-group zoom lens is a front focus (front lens extension) type zoom lens that moves the first lens group for focusing in addition to the two lens groups for zooming. In the front focus method, since the focal length of the first lens group is large, the amount of extension is large, and usually the angle of view variation tends to be large. Further, when focusing on a short-distance object, if a sufficient off-axis light beam is to be secured, the front lens diameter increases, which leads to an increase in the size and complexity of the lens configuration.
そこで、最近では、後群のレンズ群をフォーカシングに用いる、所謂マスターフォーカス(リアフォーカス)方式を利用したズームレンズが種々提案されている(例えば、特許文献1、2、3、4参照)。
Therefore, recently, various zoom lenses using a so-called master focus (rear focus) method using the rear lens group for focusing have been proposed (see, for example,
すなわち、特許文献1記載の従来のズームレンズでは、4群ズームレンズにおいて第1レンズ群と第3レンズ群を固定とし、第2レンズ群を一方向に移動させて変倍を行い、第4レンズ群を非直線的に移動させて変倍に伴う像面移動を補正すると共に、この第4レンズ群を物体側へ移動させて、無限遠物体から至近物体への合焦を行っている。
That is, in the conventional zoom lens described in
また、特許文献2記載の従来のズームレンズでは、同じく4群ズームレンズにおいて、第4レンズ群を少なくとも2枚の正レンズと1枚の負レンズで構成し、このうち一組がプラスチックダブレット(1枚の正レンズと1枚の負レンズ)となっている。この特許文献2は、Fナンバーが1.2で14倍、非球面6面を含む11枚構成のうち、プラスチックレンズが5枚という実施例を含み、高変倍、低コストのズームレンズを開示している。
Further, in the conventional zoom lens described in
また、特許文献3は、上記特許文献1及び2と同様に4群ズームレンズを開示している。この特許文献3記載の従来のズームレンズは、第4レンズ群を正レンズと負レンズを組み合わせたダブレット2組で構成し、このうち一組のダブレットがプラスチックダブレットとなっている。この特許文献3には実施例2として、Fナンバー1.2の12倍で、非球面6面を含む12枚構成のズームレンズを開示している。
更に、特許文献4記載の従来のズームレンズは、上記と同じく4群ズームレンズにおいて、第4レンズ群を少なくとも一枚ずつの正レンズと負レンズで構成し、シンプルでコンパクトな構成となっている。
Further, the conventional zoom lens described in
しかるに、特許文献1記載の従来のズームレンズは、すべてのレンズを球面レンズで構成しているため、Fナンバーが1.2と明るい反面、変倍率が6倍程度のときでも、ズームレンズを構成するのにレンズを12枚から13枚を要し、結果として、ズームレンズの口径や全長が増大し、大型化するという問題がある。
However, since the conventional zoom lens described in
また、特許文献2記載の従来のズームレンズは、プラスチックレンズを多く含むため、レンズの口径や全長がどうしても増大してしまう。上述した11枚構成の例では、全長が77mmと長いうえに、複屈折が発生して画質を損ねるという問題がある。
Moreover, since the conventional zoom lens described in
また、特許文献3記載の従来のズームレンズは、プラスチックレンズ5枚を含み、低コストではあるが、特許文献2記載の従来のズームレンズと同様に、プラスチックレンズに起因するズームレンズの口径や全長の増大(全長約83.5mm)をまねいてしまう。また複屈折の発生により、画質の劣化を免れない。更に、特許文献4記載の従来のズームレンズは、倍率が10倍にとどまり、更に非球面玉2枚を含むため、コンパクトではあるがコストが高く、生産性が低いものとなっている。
In addition, the conventional zoom lens described in
本発明は以上の点に鑑みなされたもので、Fナンバーが1.05〜1.2で、変倍率が15倍程度の大口径、高変倍のレンズ系を小型化し、なおかつ低価格で高性能なズームレンズを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and has a F-number of 1.05 to 1.2, a large-aperture lens with a variable magnification of about 15 times, and a high-magnification lens system that has been downsized and is inexpensive and expensive An object is to provide a high-performance zoom lens.
上記の目的を達成するため、第1の発明のズームレンズは、物体側より順に正の屈折力の第1レンズ群、負の屈折力の第2レンズ群、正の屈折力の第3レンズ群、正の屈折力の第4レンズ群を有し、第1レンズ群と第3レンズ群は固定レンズ群であり、第3レンズ群は、1枚の固定の正レンズで構成されたズームレンズであって、第4レンズ群は、非直線に移動可能であり、2枚の正レンズと1枚の負レンズを有し、非球面を含まないことを特徴とする。 In order to achieve the above object, a zoom lens according to a first aspect of the invention includes, in order from the object side, a first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a negative refractive power, and a third lens group having a positive refractive power. The fourth lens group has a positive refractive power, the first lens group and the third lens group are fixed lens groups, and the third lens group is a zoom lens composed of one fixed positive lens. The fourth lens group is movable in a non-linear manner, has two positive lenses and one negative lens, and does not include an aspherical surface.
この発明では、第1レンズ群と第3レンズ群を固定とし、第2レンズ群を一方向に移動させて変倍を行い、第4レンズ群は、変倍に伴う像面移動を補正するように非直線的に移動することによって無限遠物体から至近物体への合焦を行うズームレンズにおいて、第4レンズ群を構成するレンズとしていずれも非球面を含まないレンズとし、第3レンズ群と一体となって色消しを行う。 In the present invention, the first lens group and the third lens group are fixed, the second lens group is moved in one direction to perform zooming, and the fourth lens group corrects image plane movement accompanying zooming. In a zoom lens for focusing from an object at infinity to a close object by moving in a non-linear manner, all the lenses constituting the fourth lens group are lenses that do not include an aspheric surface, and are integrated with the third lens group. The color is erased.
また、上記の目的を達成するため、第2の発明のズームレンズは、物体側より順に正の屈折力の第1レンズ群、負の屈折力の第2レンズ群、正の屈折力の第3レンズ群、正の屈折力の第4レンズ群を有し、第1レンズ群と第3レンズ群は固定レンズ群であり、第3レンズ群は、1枚の固定の正レンズで構成されたズームレンズであって、第1レンズ群と第2レンズ群の間に、望遠端における第2レンズ群の外側の周辺光線を制限する固定絞りを設けたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, a zoom lens according to a second aspect of the invention includes, in order from the object side, a first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a negative refractive power, and a third lens having a positive refractive power. The zoom lens includes a lens group, a fourth lens group having a positive refractive power, the first lens group and the third lens group are fixed lens groups, and the third lens group is composed of one fixed positive lens. The lens is characterized in that a fixed stop for limiting peripheral rays outside the second lens group at the telephoto end is provided between the first lens group and the second lens group.
この発明では、第1レンズ群と第2レンズ群の間に固定絞りを設け、望遠端における第2レンズ群の外側の周辺光線を制限するようにしたため、第2レンズ群の外側の周辺光線による収差の悪化を防止できる。 In the present invention, a fixed stop is provided between the first lens group and the second lens group so as to limit the peripheral rays outside the second lens group at the telephoto end. Deterioration of aberration can be prevented.
ここで、上記の第3レンズ群を構成する正レンズは、少なくとも一面に非球面を有していてもよい。また、本発明における第1乃至第4レンズ群は、合計10枚のレンズで構成される。更に、本発明のズームレンズの倍率は、12倍〜15倍であり、Fナンバーは、1.05〜1.2であることを特徴とする。 Here, the positive lens constituting the third lens group may have an aspheric surface on at least one surface. Further, the first to fourth lens groups in the present invention are composed of a total of ten lenses. Furthermore, the zoom lens of the present invention has a magnification of 12 to 15 times, and an F number of 1.05 to 1.2.
本発明によれば、Fナンバーが1.05〜1.2程度と明るく、12倍〜15倍の高変倍比で全変倍範囲にわたり高い光学性能を有した4群構成のマスターフォーカス方式ズームレンズを、第4レンズ群を構成するレンズとしていずれも非球面を含まないレンズとし、第3レンズ群と一体となって色消しを行うことにより、高画質のズームレンズを実現できると共に、第4レンズ群に非球面レンズを含まないため、低コスト化と生産性を向上できる。 According to the present invention, a four-group master focus zoom with a bright F-number of about 1.05 to 1.2 and high optical performance over the entire zoom range with a high zoom ratio of 12 to 15 times. A lens that does not include an aspheric surface as a lens that constitutes the fourth lens group, and is achromatic with the third lens group, thereby realizing a high-quality zoom lens. Since an aspheric lens is not included in the lens group, cost reduction and productivity can be improved.
また、本発明によれば、第1レンズ群と第2レンズ群の間に固定絞りを設け、望遠端における第2レンズ群の外側の周辺光線を制限することにより、第2レンズ群の外側の周辺光線による収差の悪化を防止するようにしたため、特に望遠端での周辺光線による画質劣化を防止できると共に、広角端や中間域では固定絞りにより周辺光線は制限されないため、固定絞りにより暗くなることも防止できる。 In addition, according to the present invention, a fixed stop is provided between the first lens group and the second lens group, and the peripheral rays outside the second lens group at the telephoto end are limited, so that the outer side of the second lens group is limited. Since the deterioration of aberration due to peripheral rays is prevented, image quality deterioration due to peripheral rays at the telephoto end can be prevented, and the peripheral rays are not limited by the fixed aperture at the wide-angle end or in the middle range, so the fixed aperture reduces the darkness. Can also be prevented.
更に、本発明によれば、合計のレンズ枚数を10枚にまで低減できるため、ズームレンズの全長が低減されて小型化できると共に、全レンズにガラスレンズを用いても、結果的には、軽量、低コスト化を図ることができる。 Furthermore, according to the present invention, the total number of lenses can be reduced to ten, so that the overall length of the zoom lens can be reduced and the size can be reduced. Cost reduction can be achieved.
(第1の実施の形態)
図1は本発明になるズームレンズの第1の実施の形態を面番号と共に示す概略構成図、図2は本発明になるズームレンズの第1の実施の形態の概略構成及びズームトレースカーブを示す図である。本発明のズームレンズの第1の実施の形態は、図1及び図2に示すように、物体側から順に、正の屈折力の第1レンズ群I、負の屈折力の第2レンズ群II、正の屈折力の第3レンズ群III、正の屈折力の第4レンズ群IVから構成される。
(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a first embodiment of a zoom lens according to the present invention together with surface numbers, and FIG. 2 shows a schematic configuration and a zoom trace curve of the first embodiment of the zoom lens according to the present invention. FIG. As shown in FIGS. 1 and 2, the zoom lens according to the first embodiment of the present invention includes, in order from the object side, a first lens group I having a positive refractive power and a second lens group II having a negative refractive power. And a third lens group III having a positive refractive power and a fourth lens group IV having a positive refractive power.
また、図2に示すように、上記の第1レンズ群Iは物体側から順に1枚の負レンズ101と2枚の正レンズ102及び103とから構成され、第2レンズ群IIは物体側から順に2枚の負レンズ201及び202と1枚の正レンズ203とから構成され、第3レンズ群IIIは1枚の正レンズ301で構成され、第4レンズ群IVは物体側から順に2枚の正レンズ401及び402と1枚の負レンズ403とから構成される。第3レンズ群IIIの正レンズ301は、両面非球面のメニスカスレンズである。なお、第4レンズ群IVの像側に隣接して光学LPF601が設けられている。この光学LPF601は、正確には光学LPFとCCDフェースプレートの厚さを合せたものである。
As shown in FIG. 2, the first lens group I includes one
このように、本実施の形態のズームレンズは、合計10枚のレンズでズームレンズを構成することによって、ズームレンズの全長を短縮することができる。また、本実施の形態は、第4レンズ群IVを構成する3枚のレンズ401〜403が非球面を有しない点に特徴がある。
As described above, the zoom lens according to the present embodiment can shorten the overall length of the zoom lens by configuring the zoom lens with a total of ten lenses. The present embodiment is characterized in that the three
ズーミングは、第2レンズ群II、第4レンズ群IVを、図2の矢印の方向へ移動させることによって行われる。第2レンズ群IIを広角端(W)から望遠端(T)に移動させると、第4レンズ群IVは、図2のズームトレースカーブに従って移動する。このとき、第1レンズ群Iと第3レンズ群IIIは固定である。図2において、曲線INFは無限遠物体のときのズームトレースカーブを、曲線NEARは至近物体のときのズームトレースカーブを示す。 Zooming is performed by moving the second lens group II and the fourth lens group IV in the direction of the arrow in FIG. When the second lens group II is moved from the wide-angle end (W) to the telephoto end (T), the fourth lens group IV moves according to the zoom trace curve of FIG. At this time, the first lens group I and the third lens group III are fixed. In FIG. 2, a curve INF indicates a zoom trace curve for an object at infinity, and a curve NEAR indicates a zoom trace curve for a close object.
第2レンズ群IIは、主として変倍を行い、第4レンズ群IVは、変倍に伴う像面移動を補正している。第4レンズ群IVは、図2のズームトレースカーブに示すように、物体側に凸状の軌跡で非直線的に移動する。第4レンズ群IVをさらに物体側へ移動させることによって、無限遠物体から至近物体への合焦を行う。 The second lens group II mainly performs zooming, and the fourth lens group IV corrects image plane movement accompanying zooming. As shown in the zoom trace curve of FIG. 2, the fourth lens group IV moves non-linearly along a locus convex toward the object side. By moving the fourth lens group IV further toward the object side, focusing from an object at infinity to a close object is performed.
このように、正の屈折力の第1レンズ群Iと、リレーレンズ群に相当する第3レンズ群IIIとの間に配置した負の屈折力の第2レンズ群IIを一方向へ移動させることによって、第1レンズ群Iから第3レンズ群IIIの結像と変倍を行う。変倍の際に、上述したように、第4レンズ群IVを第3レンズ群III側(物体側)へ非直線的に移動させて像面移動の補正を行うと共に、第3レンズ群IIIと第4レンズ群IVとの間の空間を有効に使い、ズームレンズ全長の短縮化を図っている。 As described above, the second lens group II having the negative refractive power disposed between the first lens group I having the positive refractive power and the third lens group III corresponding to the relay lens group is moved in one direction. As a result, image formation and zooming of the first lens group I to the third lens group III are performed. At the time of zooming, as described above, the fourth lens group IV is moved nonlinearly toward the third lens group III (object side) to correct the image plane movement, and the third lens group III and The space between the fourth lens group IV is effectively used to shorten the overall length of the zoom lens.
フォーカシング時は、第1レンズ群Iを繰り出さずに常に固定としている。これによって、前方へ繰り出すことにより生じるレンズ径の増大を防止している。合焦の際に、第1レンズ群Iに代えて、結像系の一部である第4レンズ群IVを移動させることによって可動レンズ群の数を減らし、ズームレンズ全体の簡素化及び小型化を図っている。 During focusing, the first lens group I is always fixed without being extended. As a result, an increase in the lens diameter caused by feeding forward is prevented. When focusing, instead of the first lens group I, the fourth lens group IV, which is a part of the imaging system, is moved to reduce the number of movable lens groups, thereby simplifying and miniaturizing the entire zoom lens. I am trying.
第1レンズ群Iと第2レンズ群IIでは、各レンズ群内部で色収差を補正し、第3レンズ群IIIと第4レンズ群IVは両群一体として色収差を補正している。また、第1レンズ群Iで主として望遠側の球面収差を、第2レンズ群IIで主として広角側での非点収差および歪曲収差を補正している。 In the first lens group I and the second lens group II, chromatic aberration is corrected inside each lens group, and the third lens group III and the fourth lens group IV correct chromatic aberration as a unit of both groups. In addition, the first lens group I corrects mainly spherical aberration on the telephoto side, and the second lens group II mainly corrects astigmatism and distortion on the wide-angle side.
また、本実施の形態では、図1及び図2に示すように、面番号12の絞り501が第3レンズ群III内あるいはその近傍に位置する。この配置は、可動レンズ群による収差変動を低減し、かつ、第1レンズ群Iと第4レンズ群IVのレンズ径の大きさをバランス良く維持するのに適している。
In the present embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, the
更に、本実施の形態では、第3レンズ群IIIを1枚の非球面メニスカスレンズ301で構成しており、第4レンズ群IVは非球面を含まない。第3レンズ群IIIと第4レンズ群IVとが一体となって、色消しをしている。
Furthermore, in the present embodiment, the third lens group III is constituted by a single
(第2の実施の形態)
図3は本発明になるズームレンズの第2の実施の形態を面番号と共に示す概略構成図、図4は本発明になるズームレンズの第2の実施の形態の概略構成図である。両図中、図1又は図2と同一構成部分には同一符号を付してある。本発明のズームレンズの第2の実施の形態は、図3及び図4に示すように、物体側から順に、正の屈折力の第1レンズ群I、負の屈折力の第2レンズ群II、正の屈折力の第3レンズ群III、正の屈折力の第4レンズ群IVから構成される点は第1の実施の形態と同様であるが、本実施の形態は、図4に示すように、固定絞り502を第1レンズ群Iと第2レンズ群IIの間に設けることにより、望遠端での画質を向上した点に特徴がある。
(Second Embodiment)
FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing a second embodiment of a zoom lens according to the present invention together with surface numbers, and FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a second embodiment of the zoom lens according to the present invention. In both figures, the same components as those in FIG. 1 or FIG. As shown in FIGS. 3 and 4, the second embodiment of the zoom lens according to the present invention includes a first lens group I having a positive refractive power and a second lens group II having a negative refractive power in order from the object side. The third lens group III having positive refractive power and the fourth lens group IV having positive refractive power are the same as in the first embodiment, but this embodiment is shown in FIG. As described above, by providing the fixed
この固定絞り502による効果について、図5の本発明のズームレンズの第2の実施の形態の光線追跡図と共に説明する。図5(A)はズームレンズの広角端側中間域WM、同図(B)は中間域M、同図(C)は望遠端Tの光線追跡図を示す。図5(C)に示すように、第2レンズ群IIが第3レンズ群IIIに最も近接するズームレンズの望遠端Tでは、周辺光線703のうち第2レンズ群IIの外側の周辺光線が固定絞り502により制限されるため、第2レンズ群IIの外側の周辺光線による収差への悪影響を防止でき、これにより望遠端Tでの画質を向上できる。
The effect of the fixed
一方、図5(A)及び(B)に示すように、ズームレンズの広角端側中間域WMや中間域Mでは、第2レンズ群IIが第1レンズ群Iと第3レンズ群IIIの中間位置よりも第1レンズ群I側に位置するので、周辺光線701、702は固定絞り502により制限されることがないため、固定絞り502が存在しても、周辺光線は暗くはならない。このように、望遠端Tにおける第2レンズ群IIの外側の周辺光線を制限する位置に固定絞り502を設けることにより、他のポジションの周辺光線に影響を与えることなく、望遠端Tでの画質を向上できる。
On the other hand, as shown in FIGS. 5A and 5B, the second lens group II is intermediate between the first lens group I and the third lens group III in the wide-angle end side intermediate area WM and the intermediate area M of the zoom lens. Since it is located closer to the first lens group I than the position, the
次に、本発明の実施例について説明する。本発明において、変倍による収差変動を少なくし、小型化を図るには、図1〜図4に示した前記第1〜第4レンズ群I〜IVの焦点距離をf1〜f4、全系広角端の焦点距離をfwとすると、
6.08< f1/fw < 7.03・・・・・・(1)
1.35<|f2/fw|< 1.54・・・・・・(2)
6.66< f3/fw < 8.19・・・・・・(3)
1.89<|f4/f2|< 2.15・・・・・・(4)
の条件を満たすように構成するのがよい。各条件式の技術的意味は以下の通りである。
Next, examples of the present invention will be described. In the present invention, in order to reduce aberration variation due to zooming and reduce the size, the focal lengths of the first to fourth lens groups I to IV shown in FIGS. If the focal length at the end is fw,
6.08 <f1 / fw <7.03 (1)
1.35 <| f2 / fw | <1.54 (2)
6.66 <f3 / fw <8.19 (3)
1.89 <| f4 / f2 | <2.15 (4)
It is preferable to configure so as to satisfy the following conditions. The technical meaning of each conditional expression is as follows.
条件式(1)は、第1レンズ群の屈折力に関する。下限値を越えて第1レンズ群の屈折力が強くなりすぎると、望遠側での軸上収差や非点収差の補正が困難となる。また、上限値を越えて第1レンズ群の屈折力が弱くなりすぎると、第1レンズ群と第3レンズ群との間隔が、第2レンズ群の移動量よりも広くなりすぎ、無駄なスペースをとるので好ましくない。 Conditional expression (1) relates to the refractive power of the first lens group. If the refractive power of the first lens unit becomes too strong beyond the lower limit, it is difficult to correct axial aberrations and astigmatism on the telephoto side. If the refractive power of the first lens group becomes too weak beyond the upper limit value, the distance between the first lens group and the third lens group becomes too wide than the amount of movement of the second lens group, resulting in wasted space. This is not preferable.
条件式(2)は、第2レンズ群の屈折力に関する。下限値を越えて第2レンズ群の屈折力が強くなると、小型化には望ましいが、像面湾曲が大きくなってしまう。一方、上限値を越えて第2レンズ群の屈折力が弱まると、変倍に伴う収差変動は少なくなるものの、所定の変倍比を得るには第2レンズ群の移動量が増大し、ズームレンズの全長が長くなってしまう。 Conditional expression (2) relates to the refractive power of the second lens group. When the refractive power of the second lens unit is increased beyond the lower limit, it is desirable for downsizing, but the field curvature becomes large. On the other hand, if the refractive power of the second lens unit is weakened beyond the upper limit, the aberration variation associated with zooming is reduced, but the amount of movement of the second lens unit is increased to obtain a predetermined zooming ratio, and zooming is performed. The total length of the lens becomes longer.
条件式(3)は、第3レンズ群の屈折力に関する。下限値を越えて第3レンズ群の屈折力が強くなると、広角側での球面収差が補正不足となり、これに伴って第4レンズ群の屈折力を弱くしなければならない。結果として、第4レンズ群の移動量が増大する。また、上限値を越えて第3レンズ群の屈折力が弱くなりすぎると、広角側での球面収差が補正過剰になり、好ましくない。 Conditional expression (3) relates to the refractive power of the third lens group. When the refractive power of the third lens group becomes strong beyond the lower limit, the spherical aberration on the wide angle side becomes insufficiently corrected, and accordingly, the refractive power of the fourth lens group must be weakened. As a result, the amount of movement of the fourth lens group increases. On the other hand, if the refractive power of the third lens unit becomes too weak beyond the upper limit, the spherical aberration on the wide angle side becomes overcorrected, which is not preferable.
条件式(4)は、第2レンズ群と第4レンズ群との屈折力比を表わす。下限値を越えて第4レンズ群の屈折力が強くなると、変倍の際の収差変動を補正するのが困難になる。上限値を越えて第4レンズ群の屈折力が弱くなると、移動量が増大し、更にバックフォーカスが長くなり、光学全長が長くなりすぎるので好ましくない。 Conditional expression (4) represents the refractive power ratio between the second lens group and the fourth lens group. If the refractive power of the fourth lens unit becomes strong beyond the lower limit, it becomes difficult to correct aberration fluctuations during zooming. If the refractive power of the fourth lens unit becomes weaker beyond the upper limit, the movement amount increases, the back focus becomes longer, and the optical total length becomes too long, which is not preferable.
上記の条件式(1)〜(4)に従い、以下説明する第1実施例から第4実施例は、第1の実施の形態の実施例で、第5実施例は第2の実施の形態の実施例である。また、各実施例において、rはレンズ各面の曲率半径を、dはレンズ厚及び空気間隔を、ndとνdはレンズ材料の屈折率とアッベ数をそれぞれ表わす。非球面は*で示し、非球面係数を記載した。非球面は、光軸方向にx軸、光軸と垂直方向にy軸、k,a,b,c,d,eを非球面係数とした場合、以下の式で表される。 According to the above conditional expressions (1) to (4), the first to fourth examples described below are examples of the first embodiment, and the fifth example is that of the second embodiment. This is an example. In each embodiment, r represents the radius of curvature of each lens surface, d represents the lens thickness and air spacing, and nd and νd represent the refractive index and Abbe number of the lens material. The aspherical surface is indicated by * and the aspherical coefficient is described. The aspherical surface is expressed by the following equation when the x-axis is in the optical axis direction, the y-axis is in the direction perpendicular to the optical axis, and k, a, b, c, d, and e are aspherical coefficients.
以下の各実施例のズームレンズは、上述した第1及び第2の実施の形態のように10枚構成である。このうち図2、図4に示したように、負レンズ202と正レンズ203を分離したバリエータとし、第3レンズ群である固定マスターは、メニスカス両面非球面ガラスレンズ301で構成した。また、第4レンズ群である移動マスターは凸凸凹のレンズ401〜403からなる三枚構成で、そのうち凸レンズ(正レンズ)402と凹レンズ(負レンズ)403を接合レンズとしている。第4レンズ群には非球面レンズを使用していない。また、光学LPF601は、0.38mm厚の光学LPFと、0.5mm厚のCCDフェースプレート(シールガラス)とからなる、計0.88mm厚である。
The zoom lenses of the following examples each have 10 lenses as in the first and second embodiments described above. Among these, as shown in FIGS. 2 and 4, the
(第1実施例)
第1実施例は、FナンバーF:1.26〜2.20、焦点距離f:2.692mm〜30.862mm、画角2ω=59.2゜〜5.68゜のズームレンズであり、そのレンズデータを表1に示し、非球面係数とポジションデータを表2に示す。なお、表1及び表2の面番号は図1に示すものである。
(First embodiment)
The first embodiment is a zoom lens having an F number F of 1.26 to 2.20, a focal length f of 2.692 mm to 30.862 mm, and an angle of view 2ω = 59.2 ° to 5.68 °. Lens data is shown in Table 1, and aspheric coefficient and position data are shown in Table 2. The surface numbers in Tables 1 and 2 are those shown in FIG.
(第2実施例)
第2実施例は、FナンバーF:1.155〜2.807、焦点距離f:2.687mm〜39.308mm、画角2ω=59.3゜〜4.46゜のズームレンズであり、そのレンズデータを表3に示し、非球面係数とポジションデータを表4に示す。なお、表3及び表4の面番号は図1に示すものである。
(Second embodiment)
The second embodiment is a zoom lens having an F number F: 1.155 to 2.807, a focal length f: 2.687 mm to 39.308 mm, and an angle of view 2ω = 59.3 ° to 4.46 °. Lens data is shown in Table 3, and aspherical coefficient and position data are shown in Table 4. The surface numbers in Tables 3 and 4 are as shown in FIG.
(第3実施例)
第3実施例は、FナンバーF:1.10〜2.69、焦点距離f:2.618mm〜37.643mm、画角2ω=60.6゜〜4.66゜のズームレンズであり、そのレンズデータを表5に示し、非球面係数とポジションデータを表6に示す。なお、表5及び表6の面番号は図1に示すものである。
(Third embodiment)
The third embodiment is a zoom lens having an F number F: 1.10 to 2.69, a focal length f: 2.618 mm to 37.643 mm, and an angle of view 2ω = 60.6 ° to 4.66 °. Lens data is shown in Table 5, and aspheric coefficient and position data are shown in Table 6. The surface numbers in Tables 5 and 6 are shown in FIG.
(第4実施例)
第4実施例は、FナンバーF:1.26〜2.81、焦点距離f:2.739mm〜39.299mm、画角2ω=58.4゜〜4.46゜のズームレンズであり、そのレンズデータを表7に示し、非球面係数とポジションデータを表8に示す。なお、表7及び表8の面番号は図1に示すものである。
(Fourth embodiment)
The fourth embodiment is a zoom lens having an F number F: 1.26 to 2.81, a focal length f: 2.739 mm to 39.299 mm, and an angle of view 2ω = 58.4 ° to 4.46 °. Lens data is shown in Table 7, and aspheric coefficient and position data are shown in Table 8. The surface numbers in Tables 7 and 8 are shown in FIG.
(第5実施例)
第5実施例は、FナンバーF:1.26〜2.86、焦点距離f:2.662mm〜38.178mm、画角2ω=59.8゜〜4.59゜のズームレンズであり、そのレンズデータを表9に示し、非球面係数とポジションデータを表10に示す。なお、表9及び表10の面番号は図3に示すものである。
(5th Example)
The fifth embodiment is a zoom lens having an F number F: 1.26 to 2.86, a focal length f: 2.662 mm to 38.178 mm, and an angle of view 2ω = 59.8 ° to 4.59 °. Lens data is shown in Table 9, and aspherical coefficients and position data are shown in Table 10. The surface numbers in Tables 9 and 10 are shown in FIG.
なお、本発明は以上の実施の形態及び実施例に限定されるものではなく、例えば、以上の実施の形態及び実施例では、第4レンズ群を3枚のレンズで構成しているが、第3レンズ群を1枚の正レンズとし、第4レンズ群を1枚の正レンズと1枚の負レンズで構成した場合も、多少の収差は残るものの上記の実施の形態及び実施例と同程度のF値、変倍率を達成することができる。 The present invention is not limited to the above embodiments and examples. For example, in the above embodiments and examples, the fourth lens group is composed of three lenses. Even when three lens groups are made up of one positive lens and the fourth lens group is made up of one positive lens and one negative lens, some aberrations remain, but the same degree as in the above embodiments and examples. F value and variable magnification can be achieved.
また、図3及び図4に概略構成を示した第2の実施の形態においては、第4レンズ群IVに2枚の正レンズと1枚の負レンズとから構成し、かつ、それらのレンズには非球面を含まない構成としたが、本発明は、例えば、本出願人が特開2003−121737号公報にて開示したような、第4レンズ群を2枚の正レンズと1枚の負レンズとから構成し、かつ、それらのレンズに、少なくとも一つの非球面を含む構成に第2の実施の形態の固定絞り502を適用した構成も含むものであり、更には上記の第4レンズ群を1枚の正レンズと1枚の負レンズで構成したものにも適用できる。
In the second embodiment whose schematic configuration is shown in FIGS. 3 and 4, the fourth lens group IV includes two positive lenses and one negative lens. However, in the present invention, for example, the fourth lens group disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-121737 is composed of two positive lenses and one negative lens. And a configuration in which the fixed
I 第1レンズ群
II 第2レンズ群
III 第3レンズ群
IV 第4レンズ群
101、201、202、403 負レンズ
102、103、203、301、401、402 正レンズ
501 絞り
502 固定絞り
601 光学LPF
I First lens group
II Second lens group
III Third lens group
IV
Claims (6)
前記第4レンズ群は、非直線に移動可能であり、2枚の正レンズと1枚の負レンズを有し、非球面を含まないことを特徴とするズームレンズ。 A first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a negative refractive power, a third lens group having a positive refractive power, and a fourth lens group having a positive refractive power in order from the object side; The lens group and the third lens group are fixed lens groups, and the third lens group is a zoom lens including a single fixed positive lens,
The fourth lens group is movable in a non-linear manner, has two positive lenses and one negative lens, and does not include an aspherical surface.
前記第1レンズ群と前記第2レンズ群の間に、望遠端における前記第2レンズ群の外側の周辺光線を制限する固定絞りを設けたことを特徴とするズームレンズ。 A first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a negative refractive power, a third lens group having a positive refractive power, and a fourth lens group having a positive refractive power in order from the object side; The lens group and the third lens group are fixed lens groups, and the third lens group is a zoom lens including a single fixed positive lens,
A zoom lens, wherein a fixed stop for limiting peripheral rays outside the second lens group at a telephoto end is provided between the first lens group and the second lens group.
The zoom lens according to claim 1 or 2, wherein an F number of the zoom lens is from 1.05 to 1.2.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004062954A JP2005250285A (en) | 2004-03-05 | 2004-03-05 | Zoom lens |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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JP2005250285A true JP2005250285A (en) | 2005-09-15 |
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JP (1) | JP2005250285A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014065267A1 (en) * | 2012-10-23 | 2014-05-01 | 株式会社ニコン | Optical system and optical device provided therewith |
-
2004
- 2004-03-05 JP JP2004062954A patent/JP2005250285A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014065267A1 (en) * | 2012-10-23 | 2014-05-01 | 株式会社ニコン | Optical system and optical device provided therewith |
JP2014085498A (en) * | 2012-10-23 | 2014-05-12 | Nikon Corp | Optical system and optical device provided with the same |
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