JP2005284063A - Four-group zoom lens with vibration-proof function - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a four-group zoom lens with a vibration-proof function in which a deterioration in optical performance due to vibration-proofing operation is suppressed and also the saving of power required for driving control and excellent followup ability to the vibration are attained. <P>SOLUTION: The four-group zoom lens with the vibration-proof function is constituted of a 1st positive lens group G<SB>1</SB>, a 2nd negative lens group G<SB>2</SB>, a 3rd negative lens group G<SB>3</SB>, and a 4th positive lens group G<SB>4</SB>including a diaphragm 3 from an object side. In the 4th lens group G<SB>4</SB>, a 4a positive lens group G<SB>4a</SB>(front group) and a 4b positive lens group G<SB>4b</SB>(rear group) are disposed to be opposed while holding the widest space (D<SB>30</SB>) in the 4th lens group G<SB>4</SB>made nearly afocal in between. One positive lens L<SB>22</SB>nearest to an image side in the 4b lens group G<SB>4b</SB>(rear group) is driven to move back and forth in a direction orthogonal to an optical axis X so as to correct the deviation of an image position in a lateral direction caused by the vibration such as camera shake or the like. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、ビデオカメラやデジタルカメラ等に好適な防振機能付き4群ズームレンズに関し、手ブレ等の振動による像ブレの発生を抑制し得る防振機能を備えた4群ズームレンズに関するものである。   The present invention relates to a four-unit zoom lens with an anti-vibration function suitable for a video camera, a digital camera, etc., and more particularly to a four-group zoom lens having an anti-vibration function capable of suppressing the occurrence of image blur due to vibrations such as camera shake. is there.

物体側より順に、正、負、負、正のレンズ群で構成される4群ズームレンズにおいて、その一部のレンズ群を光軸に対して垂直方向に移動させることによって画像のブレ(像位置の変動)を補正する光学系が、下記特許文献1、2、3等で提案されているが、これらの公報に開示されている防振機能を備えた4群ズームレンズでは、レンズ群の中で、最も物体側に位置する第1レンズ群を防振レンズ群として光軸と略直交する方向に駆動するようにしている。   In a four-group zoom lens composed of positive, negative, negative, and positive lens groups in order from the object side, image blur (image position) is achieved by moving some of the lens groups in a direction perpendicular to the optical axis. (Patent Documents 1, 2, 3, etc.) have been proposed in the following patent documents. However, in the four-group zoom lens having the image stabilization function disclosed in these publications, Thus, the first lens group located closest to the object side is driven as an anti-vibration lens group in a direction substantially orthogonal to the optical axis.

しかしながら、一般に、第1レンズ群は、サイズが大きく重量も大きいことから、上記特許文献1、2、3記載のものは、防振レンズ群の駆動制御に多大なパワーを要するとともに、振動に対する追従性の点で問題がある。   However, in general, since the first lens group is large in size and heavy, those described in Patent Documents 1, 2, and 3 require a great amount of power for driving and controlling the vibration-proof lens group and follow the vibration. There is a problem in terms of sex.

そこで、このような問題を解決した技術として下記特許文献4、5、6に記載されたものが知られている。すなわち、下記特許文献4、5、6に記載のものは、第4レンズ群中、最大の間隔を介して配設される、双方ともに正の屈折力を有する前群および後群のうちの前群の全体またはその一部を、光軸と略直交する方向に往復駆動させることにより防振機能をもたせたズームレンズである。
また、第4レンズ群の後群全体を、光軸と略直交する方向に往復駆動させることにより防振機能をもたせたものも知られている。
Therefore, the techniques described in the following Patent Documents 4, 5, and 6 are known as techniques for solving such problems. That is, those described in the following Patent Documents 4, 5, and 6 are arranged in the fourth lens group through the maximum interval, and both of the front group and the rear group having positive refractive power are arranged in front of each other. This is a zoom lens having an anti-vibration function by reciprocally driving the entire group or a part thereof in a direction substantially perpendicular to the optical axis.
In addition, there is also known an anti-vibration function provided by reciprocally driving the entire rear group of the fourth lens group in a direction substantially orthogonal to the optical axis.

特開平1−284823号公報JP-A-1-284823 特開平1−284824号公報JP-A-1-284824 特開平1−284825号公報JP-A-1-284825 特開平8−29738号公報JP-A-8-29738 特開2001−281546号公報JP 2001-281546 A 特開2002−287030号公報JP 2002-287030 A

しかしながら、上記特許文献4、5、6に記載のものによれば、光線の角度が大きく変化する部位である第4レンズ群の前群を防振レンズ群としており防振効果は大きいものの、収差の変動も大きく、それによる光学性能の劣化が大きな問題となっている。   However, according to those described in Patent Documents 4, 5, and 6, the front group of the fourth lens group, which is a part where the angle of the light beam greatly changes, is the anti-vibration lens group, and the anti-vibration effect is great, but the aberration The fluctuation of the optical performance is large, and the deterioration of the optical performance due to it is a big problem.

また、前記後群全体を防振レンズ群として利用することは、収差の変動も少なく、光学性能の劣化を抑制する効果はあるが、この後群も一般に複数枚のレンズからなっているため、防振レンズ群の駆動制御に大きなパワーが必要となるとともに、振動に対する追従性の点でも問題がある。   Further, using the entire rear group as an anti-vibration lens group has a small aberration variation and an effect of suppressing deterioration of optical performance, but the rear group is generally composed of a plurality of lenses. A large amount of power is required for driving control of the anti-vibration lens group, and there is also a problem in terms of followability to vibration.

本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、防振動作に伴う光学性能の劣化を抑制することができるとともに、駆動制御に要するパワーの省力化および振動に対する良好な追従性を達成し得る防振機能付き4群ズームレンズを提供することを目的とするものである。   The present invention has been made in view of such circumstances, and can suppress deterioration in optical performance associated with the image stabilization operation, achieve power saving required for drive control and good followability to vibration. An object of the present invention is to provide a four-group zoom lens with an anti-vibration function.

本発明の防振機能付き4群ズームレンズは、物体側より順に、変倍時に固定の、正の屈折力を有する第1レンズ群と、連続変倍およびその連続変倍によって生じる像面移動の補正を行い、相互に関係をもって移動する負の屈折力を有する第2レンズ群および、負または正の屈折力を有する第3レンズ群と、変倍時に固定の、正の屈折力を有する第4レンズ群とを配列してなり、
前記第4レンズ群中の最も像側のレンズを、像ブレを補正するように光軸と交差する方向に移動させるよう構成されてなることを特徴とするものである。
The four-unit zoom lens with an image stabilization function according to the present invention includes, in order from the object side, a first lens unit having a positive refractive power that is fixed at the time of zooming, continuous zooming, and image plane movement caused by the continuous zooming. A second lens group having a negative refractive power that performs correction and moves in relation to each other, a third lens group having a negative or positive refractive power, and a fourth lens having a positive refractive power that is fixed at the time of zooming. An array of lens groups,
The fourth lens group is configured to move the most image side lens in a direction intersecting the optical axis so as to correct image blur.

また、前記第4レンズ群は、第4レンズ群中の最も長い空気間隔を介して、物体側から順に、正の屈折力を有する第4aレンズ群と正の屈折力を有する第4bレンズ群とで構成されるとき、前記第4bレンズ群が複数枚で構成されていることを特徴とするものである。   The fourth lens group includes, in order from the object side, the 4a lens group having a positive refractive power and the 4b lens group having a positive refractive power in order from the object side through the longest air gap in the fourth lens group. The fourth lens group is composed of a plurality of lenses.

さらに、上記防振機能付き4群ズームレンズにおいて、以下の条件式(1)を満足することが好ましい。
1.5<fe/Bf<3.0 (1)
ただし、
Bf:全レンズ系のバックフォーカス
fe:第4レンズ群中の最も像側のレンズの焦点距離
Furthermore, it is preferable that the following conditional expression (1) is satisfied in the above-described four-group zoom lens with an image stabilization function.
1.5 <fe / Bf <3.0 (1)
However,
Bf: Back focus of all lens systems
fe: Focal length of the lens on the most image side in the fourth lens unit

以上説明したように、本発明の防振機能付き4群ズームレンズによれば、第4レンズ群の最も像側に位置するレンズ1枚を、光軸と交叉する方向に移動させることにより、手ブレ等の振動に伴う像位置の横方向のズレを補正するようにしている。   As described above, according to the four-group zoom lens with an image stabilization function of the present invention, by moving one lens located closest to the image side of the fourth lens group in the direction crossing the optical axis, The lateral displacement of the image position due to vibration such as blurring is corrected.

第4レンズ群の最も像側に位置するレンズは、第4レンズ群の物体側に位置するレンズと比べて、一般に光線の角度が小さく変化する部位であることから、防振駆動時における収差の変動が少なく、光学性能の劣化を抑制することができる。
特に、第4レンズ群が、略アフォーカルな空気間隔を介して対じする前群と後群とからなる系の場合には、最も像側のレンズは後群に含まれることになり、光線の角度が極めて小さく変化する部位に位置することから、防振駆動時における収差の変動が極めて小さく、光学性能の劣化を大幅に抑制することができる。
Since the lens located closest to the image side of the fourth lens group is a part where the angle of the light beam generally changes smaller than the lens located on the object side of the fourth lens group, the aberration of the anti-vibration drive is reduced. There is little fluctuation, and deterioration of optical performance can be suppressed.
In particular, in the case where the fourth lens group is a system composed of a front group and a rear group that face each other with a substantially afocal air gap, the lens on the most image side is included in the rear group. Is located at a site where the angle changes extremely small, variation in aberrations during vibration isolation driving is extremely small, and degradation of optical performance can be significantly suppressed.

また、防振機能は1枚のレンズにより行なっているため、駆動負荷が小さくなり、駆動制御に要するパワーの省力化および振動に対する良好な追従性を達成することができる。   In addition, since the anti-vibration function is performed by a single lens, the driving load is reduced, and power saving required for driving control and good followability to vibration can be achieved.

以下、図面を用いて本発明の実施形態に係る防振機能付き4群ズームレンズを説明する。 Hereinafter, a 4-group zoom lens with an image stabilization function according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

〈実施例1〉
図1に示す、実施例1に係る防振機能付き4群ズームレンズ(広角端における状態)は、例えばビデオテレビカメラの色分解光学系2の物体側に取り付けられるようになっている。
<Example 1>
A four-group zoom lens with a vibration-proof function (state at the wide-angle end) according to Example 1 shown in FIG. 1 is attached to the object side of the color separation optical system 2 of a video television camera, for example.

この防振機能付き4群ズームレンズは4群構成とされており、22枚のレンズL〜L22により構成されるズームレンズであって、変倍時において第2レンズ群Gおよび第3レンズ群Gを光軸Xに沿って移動させて、所定のレンズ群間隔を変化させることにより全系の焦点距離fを変化させるとともに、光束を結像面1上の結像位置に効率良く収束させるようにしたズームレンズである。なお、広角端から望遠端に向かう場合の、移動レンズ群の移動軌跡が、図1の下部に示されている。 This four-group zoom lens with an anti-vibration function has a four-group configuration and is a zoom lens composed of 22 lenses L 1 to L 22 , and the second lens group G 2 and the third lens group at the time of zooming. the lens group G 3 is moved along the optical axis X, along with changing the focal length f of the whole system by changing the predetermined lens group spacing, efficiently luminous flux at an imaging position on the image plane 1 This zoom lens is made to converge. In addition, the movement locus | trajectory of a moving lens group when it goes to a telephoto end from a wide angle end is shown by the lower part of FIG.

すなわち、図1に示すように実施例1に係る防振機能付き4群ズームレンズは、物体側から、6枚のレンズL〜Lからなる正の第1レンズ群G、5枚のレンズL〜L11からなる負の第2レンズ群G、2枚のレンズL12、L13からなる負の第3レンズ群G、および絞り3と9枚のレンズL14〜L22からなる正の第4レンズ群Gからなり、また、第4レンズ群Gは、絞り3と3枚のレンズL14〜L16からなる正の第4aレンズ群G4a(前群)、および6枚のレンズL17〜L22からなる正の第4bレンズ群G4b(後群)とが、略アフォーカルとされた第4レンズ群G中で最も広い間隔(D30)を挟んで対じするように配設されている。 That is, as shown in FIG. 1, the four-group zoom lens with an image stabilization function according to the first embodiment includes five positive first lens groups G 1 including six lenses L 1 to L 6 from the object side. A negative second lens group G 2 composed of lenses L 7 to L 11 , a negative third lens group G 3 composed of two lenses L 12 and L 13 , and a diaphragm 3 and nine lenses L 14 to L 22 and a positive fourth lens group G 4 consisting of, also, the fourth lens group G 4 is squeezed 3 and three lenses L 14 consisting ~L 16 positive. 4a lens group G 4a (front group), And a positive fourth b lens group G 4b (rear group) consisting of six lenses L 17 to L 22 sandwiches the widest distance (D 30 ) in the fourth lens group G 4 that is substantially afocal. Are arranged so as to face each other.

また、上記第4bレンズ群G4b(後群)の最も像側の1枚の正のレンズL22が、光軸Xとは直交する方向(矢印A方向)に、手ブレ等の振動に伴う像位置の横方向のズレを補正するように往復駆動されるよう構成されている。
このように、第4レンズ群Gが、略アフォーカルな空気間隔を介して、互いに対じする正の第4aレンズ群G4a(前群)および正の第4bレンズ群G4b(後群)とから構成されているため、防振レンズとして機能する正のレンズL22は、光線の角度が極めて小さく変化する部位に位置することとなることから、防振駆動時における収差の変動が極めて小さく、光学性能の劣化を大幅に抑制することができる。
Further, the one positive lens L 22 closest to the image side of the fourth lens group G 4b (rear group) is accompanied by vibrations such as camera shake in a direction perpendicular to the optical axis X (direction of arrow A). It is configured to be reciprocated so as to correct a lateral shift of the image position.
Thus, the fourth lens group G 4, via a substantially afocal air gap, positive first 4a lens group G 4a (front group) which faces each other and the positive of the 4b lens group G 4b (rear group ), The positive lens L 22 functioning as an anti-vibration lens is located at a portion where the angle of the light beam changes extremely small, and therefore, the variation in aberration during the anti-vibration driving is extremely large. It is small, and deterioration of optical performance can be greatly suppressed.

また、防振駆動時には1枚のレンズL22を駆動制御すればよいため、負荷が小さくなり、駆動制御に要するパワーの省力化および振動に対する良好な追従性を達成することができる。 Further, at the time of image stabilization drive for may be driven controls one lens L 22, the load is reduced, it is possible to achieve good followability to labor saving and vibration of the power required for driving control.

また、本実施例1の防振機能付き4群ズームレンズにおいては、全レンズ系のバックフォーカスをBf、上記防振用の移動がなされるレンズ(L22)の焦点距離をfeとしたとき、下記条件式(1)を満足するように構成されている。
1.5<fe/Bf<3.0 (1)
この条件式(1)は、第4レンズ群Gの最も像側のレンズL22のパワーを規定するものであり、そのパワーが、防振機能を奏することができる程度に像を移動させるのには十分であり、かつ収差変動を許容範囲に抑えることが可能な範囲を示すものである。
In the 4-group zoom lens with an image stabilization function of the first embodiment, when the back focus of the entire lens system is Bf and the focal length of the lens (L 22 ) that is moved for image stabilization is fe, The following conditional expression (1) is satisfied.
1.5 <fe / Bf <3.0 (1)
The conditional expression (1) is intended to define the most image-side power of the lens L 22 in the fourth lens group G 4, its power, to move the image to the extent that it is possible to achieve a vibration reduction function This is a range that is sufficient to suppress aberration fluctuations to an allowable range.

すなわち、上式(1)の上限を超えると、像ズレ補正のために必要なレンズの移動量が大きくなってしまい、一方、その下限を超えると、防振用駆動に伴うレンズL22の偏心時の収差変動が大きくなってしまう。 That is, if the upper limit of the above equation (1) is exceeded, the amount of lens movement necessary for image shift correction becomes large. On the other hand, if the lower limit is exceeded, the eccentricity of the lens L 22 associated with the image stabilization drive is increased. The aberration fluctuation at the time becomes large.

この第4レンズ群G中の最も像側のレンズL22は正レンズであるから、レンズL22は負の方向への強い球面収差を発生させる。上式(1)の数値がほぼ1の場合、すなわちレンズ系全体のバックフォーカスBfとレンズL22の焦点距離feが同程度の場合は、光軸と垂直(横)方向へ移動する画面中心への光束は、レンズL22の物体側において、光軸Xとほぼ平行となっており、球面収差補正におけるレンズL22の分担割合が大きすぎてしまい、光軸Xと垂直(横)方向への移動による性能の劣化が大きい。 Since the lens L 22 closest to the image side in the fourth lens group G 4 is a positive lens, the lens L 22 generates strong spherical aberration in the negative direction. If the number of the above equation (1) is approximately 1, that is, when the focal length fe of the entire lens system back focus Bf and the lens L 22 is of the same order, to the screen center to move perpendicular to the optical axis (horizontal) direction of a light beam, the object side of the lens L 22, and substantially parallel to the optical axis X, distribution ratio of the lens L 22 in the spherical aberration correction becomes too large, the optical axis X and the vertical (horizontal) in the direction Degradation of performance due to movement is large.

なお、上記防振用駆動を行なう手段は、ズームレンズ系の振動を検出する振動検出部、防振用レンズを光軸と直交する方向に沿って往復移動させる駆動部、振動検出部からの出力に基づいて振動による像のズレを補正するように駆動部を制御する制御部とを有しており、例えば前述した各公報等においても開示されている周知の構成とされている。   The means for performing anti-vibration driving includes a vibration detecting unit that detects vibration of the zoom lens system, a driving unit that reciprocates the anti-vibration lens along a direction orthogonal to the optical axis, and an output from the vibration detecting unit. And a control unit that controls the drive unit so as to correct the image shift due to vibration. For example, each of the above-described publications has a well-known configuration.

ここで、実施例1における、各レンズ面の曲率半径R(mm)、各レンズの中心厚および各レンズ間の空気間隔(以下、これらを総称して軸上面間隔という)D(mm)、各レンズのe線における、屈折率Nおよびアッベ数νの値を下記表1に示す。なお、この表1において、面41、42、43は上記色分解光学系2の各面を表す。また、レンズ群間距離が変化する欄には、可変1、可変2および可変3と記載されており、さらに、**が付された欄は、バックフォーカス調整時に変化し得ることを意味するものである(実施例2、従来例において同じ)。なお表中の数字は物体側からの順番を表すものである(実施例2、従来例において同じ)。   Here, in Example 1, the radius of curvature R (mm) of each lens surface, the center thickness of each lens, and the air spacing between the lenses (hereinafter collectively referred to as the axial top surface spacing) D (mm), Table 1 below shows the values of the refractive index N and the Abbe number ν at the e-line of the lens. In Table 1, surfaces 41, 42, and 43 represent the surfaces of the color separation optical system 2. In the column in which the distance between the lens groups is changed, “Variable 1,” “Variable 2” and “Variable 3” are described. Further, the column with “**” means that it can be changed during back focus adjustment. (Same as in Example 2 and conventional example). The numbers in the table represent the order from the object side (the same applies in the second embodiment and the conventional example).

Figure 2005284063
Figure 2005284063

また、この実施例1における画面サイズは、φ11.0となっており、また広角端(WIDE)および望遠端(TELE)における、焦点距離、開放F値、表1における可変1、2、3の値、バックフォーカスBf、レンズL22の焦点距離feおよびfe/Bfの値を表2に示す。 Further, the screen size in the first embodiment is φ11.0, and the focal length, the open F value at the wide angle end (WIDE) and the telephoto end (TELE), the variable 1, 2, 3 in Table 1 are set. value, the back focus Bf, the value of the focal length fe and fe / Bf lens L 22 shown in Table 2.

Figure 2005284063
Figure 2005284063

また、表3は、像位置を光軸Xとは垂直方向に0.1mmだけずらすのに要する、第4bレンズ群G4bの各レンズの移動量比較を示すものである。すなわち、第4bレンズ群G4b全体(4b全体:比較データ2)、レンズL17(4b-1:比較データ3)、レンズL18とレンズL19の接合レンズ(4b-2:比較データ4)、レンズL20とレンズL21の接合レンズ(4b-3:比較データ5)およびレンズL22(4b-4:実施例1)の移動量を示すものである。 Table 3 shows a comparison of the amount of movement of each lens of the 4b lens group G 4b required to shift the image position by 0.1 mm in the direction perpendicular to the optical axis X. That is, the entire 4b lens group G 4b (the entire 4b: comparison data 2), the lens L 17 (4b-1: comparison data 3), and the cemented lens of the lens L 18 and the lens L 19 (4b-2: comparison data 4) , lenses cemented lens L 20 and the lens L 21 (4b-3: Comparative data 5) and the lens L 22: shows the amount of movement (4b-4 of example 1).

Figure 2005284063
Figure 2005284063

また、図4(A)〜(F)は、上記防振機能付き4群ズームレンズの広角端において、レンズ移動を行なわなかった場合(比較データ1)、上記比較データ2〜5および実施例1に係るレンズ移動を行った場合の、6割像高での上下のコマ収差図である。
この図4から明らかなように、実施例1に係る防振機能付き4群ズームレンズによれば、第4bレンズ群G4b全体を移動した場合と同程度以上に良好なコマ収差とすることができる。
4A to 4F show the comparative data 2 to 5 and Example 1 when the lens is not moved at the wide-angle end of the above-mentioned anti-vibration 4-group zoom lens (Comparative Data 1). FIG. 6 is a top and bottom coma aberration diagram at a 60% image height when the lens movement according to FIG.
As is apparent from FIG. 4, according to the four-group zoom lens with the image stabilization function according to the first embodiment, coma aberration that is as good as or better than when the entire 4b lens group G 4b is moved. it can.

〈実施例2〉
図2に示す、実施例2に係る防振機能付き4群ズームレンズ(広角端における状態)は、例えばビデオテレビカメラの色分解光学系2の物体側に取り付けられるようになっている。
<Example 2>
A four-group zoom lens with a vibration-proof function (state at the wide-angle end) according to Example 2 shown in FIG. 2 is attached to the object side of the color separation optical system 2 of the video television camera, for example.

この防振機能付き4群ズームレンズは、実施例1のものと同様に4群構成とされており、17枚のレンズL〜L17により構成されるズームレンズであって、変倍時において第2レンズ群Gおよび第3レンズ群Gを光軸Xに沿って移動させて、所定のレンズ群間隔を変化させることにより全系の焦点距離fを変化させるとともに、光束を結像面1上の結像位置に効率良く収束させるようにしたズームレンズである。なお、広角端から望遠端に向かう場合の、移動レンズ群の移動軌跡が、図2の下部に示されている。 This 4-group zoom lens with an image stabilization function has a 4-group configuration similar to that of the first embodiment, and is a zoom lens composed of 17 lenses L 1 to L 17 . the second lens group G 2 and the third lens group G 3 is moved along the optical axis X, along with changing the focal length f of the whole system by changing the predetermined lens group spacing, the image plane of the light beam 1 is a zoom lens that is efficiently converged to an image forming position on 1. In addition, the movement locus | trajectory of a moving lens group when it goes to a telephoto end from a wide angle end is shown by the lower part of FIG.

図2に示すように実施例2に係る防振機能付き4群ズームレンズは、物体側から、3枚のレンズL〜Lからなる正の第1レンズ群G、3枚のレンズL〜Lからなる負の第2レンズ群G、2枚のレンズL、Lからなる負の第3レンズ群G、および絞り3と9枚のレンズL〜L17からなる正の第4レンズ群Gからなり、また、第4レンズ群Gは、絞り3と4枚のレンズL〜L12からなる正の第4aレンズ群G4a(前群)、および5枚のレンズL13〜L17からなる正の第4bレンズ群G4b(後群)とが、略アフォーカルとされた第4レンズ群G中で最も広い間隔(D21)を挟んで対じするように配設されている。 As shown in FIG. 2, the four-unit zoom lens with an image stabilization function according to the second embodiment includes a positive first lens group G 1 including three lenses L 1 to L 3 and three lenses L from the object side. A negative second lens group G 2 composed of 4 to L 6 , a negative third lens group G 3 composed of two lenses L 7 and L 8 , and a diaphragm 3 and nine lenses L 9 to L 17. and a positive fourth lens group G 4, also, the fourth lens group G 4 is squeezed 3 to consist of four lenses L 9 ~L 12 positive. 4a lens group G 4a (front group), and 5 A positive fourth b lens group G 4b (rear group) consisting of a plurality of lenses L 13 to L 17 is paired across the widest distance (D 21 ) in the fourth lens group G 4 which is substantially afocal. It is arranged so that

また、上記第4bレンズ群G4b(後群)の最も像側の1枚の正のレンズL17が、光軸Xとは直交する方向(矢印A方向)に、手ブレ等の振動に伴う像位置の横方向のズレを補正するように往復駆動されるよう構成されている。 In addition, one positive lens L 17 closest to the image side of the fourth b lens group G 4b (rear group) is accompanied by vibrations such as camera shake in a direction perpendicular to the optical axis X (direction of arrow A). It is configured to be reciprocated so as to correct a lateral shift of the image position.

このように、第4レンズ群Gが、略アフォーカルな空気間隔を介して、互いに対じする正の第4aレンズ群G4a(前群)および正の第4bレンズ群G4b(後群)とから構成されているため、防振レンズとして機能する正のレンズL17は、光線の角度が極めて小さく変化する部位に位置することとなることから、防振駆動時における収差の変動が極めて小さく、光学性能の劣化を大幅に抑制することができる。
また、防振駆動時には1枚のレンズL17を駆動制御すればよいため、負荷が小さくなり、駆動制御に要するパワーの省力化および振動に対する良好な追従性を達成することができる。
Thus, the fourth lens group G 4, via a substantially afocal air gap, positive first 4a lens group G 4a (front group) which faces each other and the positive of the 4b lens group G 4b (rear group ), The positive lens L 17 functioning as an anti-vibration lens is located at a portion where the angle of the light beam changes extremely small, and therefore the variation in aberration during the anti-vibration driving is extremely large. It is small, and deterioration of optical performance can be greatly suppressed.
Further, at the time of image stabilization drive for may be driven controls one lens L 17, the load is reduced, it is possible to achieve good followability to labor saving and vibration of the power required for driving control.

また、本実施例2の防振機能付き4群ズームレンズにおいては、上記条件式(1)を満足するように構成されている。
ここで、実施例2における、各レンズ面の曲率半径R(mm)、各レンズの中心厚および各レンズ間の空気間隔(以下、これらを総称して軸上面間隔という)D(mm)、各レンズのe線における、屈折率Nおよびアッベ数νの値を下記表4に示す。なお、この表4において、面30、31、32は上記色分解光学系2の各面を表す。
In addition, the four-unit zoom lens with an image stabilization function of Example 2 is configured to satisfy the conditional expression (1).
Here, in Example 2, the radius of curvature R (mm) of each lens surface, the center thickness of each lens, and the air spacing between the lenses (hereinafter collectively referred to as the axial top surface spacing) D (mm), Table 4 below shows the values of the refractive index N and the Abbe number ν at the e-line of the lens. In Table 4, surfaces 30, 31, and 32 represent the surfaces of the color separation optical system 2.

Figure 2005284063
Figure 2005284063

また、この実施例2における画面サイズは、φ8.0となっており、また広角端(WIDE)および望遠端(TELE)における、焦点距離、開放F値、表4における可変1、2、3の値、バックフォーカスBf、レンズL17の焦点距離feおよびfe/Bfの値を表5に示す。 The screen size in Example 2 is φ8.0, and the focal length, open F value, and variable 1, 2, and 3 in Table 4 at the wide-angle end (WIDE) and the telephoto end (TELE). value, the back focus Bf, the value of the focal length fe and fe / Bf lens L 17 shown in Table 5.

Figure 2005284063
Figure 2005284063

また、表6は、像位置を光軸Xとは垂直方向に0.1mmだけずらすのに要する、第4bレンズ群G4bの各レンズの移動量比較を示すものである。すなわち、第4bレンズ群G4b全体(4b全体:比較データ2)、レンズL13とレンズL14の接合レンズ(4b-1:比較データ3)、レンズL15とレンズL16の接合レンズ(4b-2:比較データ4)およびレンズL17(4b-3:実施例2)の移動量を示すものである。 Table 6 shows a comparison of the amount of movement of each lens of the 4b lens group G 4b required to shift the image position by 0.1 mm in the direction perpendicular to the optical axis X. In other words, the 4b lens group G 4b whole (entire 4b: Comparison data 2), a cemented lens of the lens L 13 and a lens L 14 (4b-1: Comparative data 3), a cemented lens (4b of the lens L 15 and a lens L 16 -2: Indicates the movement amount of the comparison data 4) and the lens L 17 (4b-3: Example 2).

Figure 2005284063
Figure 2005284063

また、図5(A)〜(E)は、上記防振機能付き4群ズームレンズの広角端において、レンズ移動を行なわなかった場合(比較データ1)、上記比較データ2〜4および実施例2に係るレンズ移動を行った場合の、6割像高での上下のコマ収差図である。
この図5から明らかなように、実施例2に係る防振機能付き4群ズームレンズによれば、第4bレンズ群G4b全体を移動した場合と同程度以上に良好なコマ収差とすることができる。
5A to 5E show the comparison data 2 to 4 and the example 2 when the lens is not moved at the wide-angle end of the above-described four-group zoom lens with an image stabilization function (comparison data 1). FIG. 6 is a top and bottom coma aberration diagram at a 60% image height when the lens movement according to FIG.
As is apparent from FIG. 5, according to the four-unit zoom lens with an image stabilization function according to the second embodiment, coma aberration that is as good as or better than when the entire 4b lens group G 4b is moved. it can.

〈従来例〉
図3に示す、従来例に係る防振機能付き4群ズームレンズ(広角端における状態)は本発明の従来例に相当するものであって、防振機能は、第4bレンズ群G4b(後群)全体が担っている。
<Conventional example>
The 4-group zoom lens with the image stabilization function (state at the wide-angle end) according to the conventional example shown in FIG. 3 corresponds to the conventional example of the present invention, and the image stabilization function is the 4b lens group G 4b (rear) The group) as a whole.

すなわち、この防振機能付き4群ズームレンズは、上記各実施例のものと同様に4群構成とされており、21枚のレンズL〜L21により構成されるズームレンズであって、変倍時において第2レンズ群Gおよび第3レンズ群Gを光軸Xに沿って移動させて所定のレンズ群間隔を変化させることにより全系の焦点距離fを変化させるとともに、光束を結像面1上の結像位置に効率良く収束させるようにしたズームレンズである。なお、広角端から望遠端に向かう場合の、移動レンズ群の移動軌跡が、図3の下部に示されている。 That is, this anti-vibration 4-group zoom lens has a 4-group configuration similar to those in the above embodiments, and is a zoom lens composed of 21 lenses L 1 to L 21. in times when the second lens group G 2 and the third lens group G 3 is moved along the optical axis X with changing the focal length f of the whole system by changing the predetermined lens group spacing, forming a light beam This is a zoom lens that efficiently converges to an image forming position on the image plane 1. In addition, the movement locus | trajectory of a moving lens group in the case of heading from a wide angle end to a telephoto end is shown by the lower part of FIG.

図3に示すように従来例に係る防振機能付き4群ズームレンズは、物体側から、5枚のレンズL〜Lからなる正の第1レンズ群G、4枚のレンズL〜Lからなる負の第2レンズ群G、2枚のレンズL10、L11からなる負の第3レンズ群G、および絞り3と10枚のレンズL12〜L21からなる正の第4レンズ群Gからなり、また、第4レンズ群Gは、絞り3と4枚のレンズL12〜L15からなる正の第4aレンズ群G4a(前群)、および6枚のレンズL16〜L21からなる正の第4bレンズ群G4b(後群)とが、略アフォーカルとされた第4レンズ群G中で最も広い間隔(D29)を挟んで対じするように配設されている。 As shown in FIG. 3, the conventional four-unit zoom lens with an anti-vibration function includes a positive first lens group G 1 composed of five lenses L 1 to L 5 and four lenses L 6 from the object side. Negative second lens group G 2 composed of ˜L 9 , negative third lens group G 3 composed of two lenses L 10 , L 11 , and positive composed of a diaphragm 3 and ten lenses L 12 ˜L 21 and a fourth lens group G 4, and also, the fourth lens group G 4 is squeezed 3 and 4 lenses L 12 ~L 15 positive. 4a lens group G 4a (front group) consisting of, and six The positive fourth b lens group G 4b (rear lens group) consisting of the lenses L 16 to L 21 of the fourth lens group G 4b and the positive fourth lens group G 4b (rear group) are opposed to each other across the widest distance (D 29 ) in the fourth lens group G 4 that is substantially afocal. It is arranged to do.

また、上述したように、第4bレンズ群G4b(後群)全体が、光軸Xとは直交する方向に、手ブレ等の振動に伴う像位置の横方向のズレを補正するように往復駆動されるよう構成されている。 Further, as described above, the entire 4b lens group G 4b (rear group) reciprocates in the direction orthogonal to the optical axis X so as to correct the lateral displacement of the image position caused by vibration such as camera shake. It is configured to be driven.

ここで、従来例における、各レンズ面の曲率半径R(mm)、各レンズの中心厚および各レンズ間の空気間隔(以下、これらを総称して軸上面間隔という)D(mm)、各レンズのe線における、屈折率Nおよびアッベ数νの値を下記表7に示す。なお、この表7において、面40、41、42は上記色分解光学系2の各面を表す。   Here, in the conventional example, the radius of curvature R (mm) of each lens surface, the center thickness of each lens, and the air spacing between the lenses (hereinafter collectively referred to as the axial top surface spacing) D (mm), each lens Table 7 below shows the values of the refractive index N and the Abbe number ν at the e-line. In Table 7, surfaces 40, 41, and 42 represent the surfaces of the color separation optical system 2.

Figure 2005284063
Figure 2005284063

また、この従来例における画面サイズは、φ11.0となっており、また広角端(WIDE)および望遠端(TELE)における、焦点距離、開放F値、表7における可変1、2、3の値、バックフォーカスBfを表8に示す。   The screen size in this conventional example is φ11.0, and the focal length, open F value, and variable 1, 2, and 3 values in Table 7 at the wide angle end (WIDE) and the telephoto end (TELE). Table 8 shows the back focus Bf.

Figure 2005284063
Figure 2005284063

また、表9は、像位置を光軸Xとは垂直方向に0.1mmだけずらすのに要する、第4bレンズ群G4b全体(4b群全体)の移動量を示すものである。 Table 9 shows the amount of movement of the entire 4b lens group G4b (the entire 4b group) required to shift the image position by 0.1 mm in the direction perpendicular to the optical axis X.

Figure 2005284063
Figure 2005284063

また、図6(A)、(B)は、上記防振機能付き4群ズームレンズの広角端において、レンズ移動を行なわなかった場合、および第4bレンズ群G4b(後群)全体に係るレンズ移動を行った場合の、6割像高での上下のコマ収差図である。
この図6から明らかなように、従来例に係る防振機能付き4群ズームレンズによっても、コマ収差を良好なものとすることはできるものの、図3に示すように、6枚のレンズL16〜L21からなる第4bレンズ群G4b(後群)を防振用に駆動しているので、その駆動に要するパワーが大きくなり、また手ブレ等の振動に対する応答性の点でも不利となる。
FIGS. 6A and 6B show lenses when the lens is not moved at the wide-angle end of the above-described anti-vibration 4-group zoom lens and when the entire 4b lens group G 4b (rear group) is involved. It is an upper and lower coma aberration figure in 60% image height at the time of moving.
As can be seen from FIG. 6, although the coma aberration can be improved also by the conventional four-group zoom lens with an anti-vibration function, as shown in FIG. 3, the six lenses L 16 since the 4b lens group G 4b consisting ~L 21 a (rear group) is driven for image stabilization, the power increases required for the drive, also a disadvantage in terms of responsiveness to vibration such as camera shake .

本発明の実施例1に係る防振機能付き4群ズームレンズのレンズ構成を示す概略図1 is a schematic diagram showing a lens configuration of a four-group zoom lens with an image stabilization function according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 本発明の実施例2に係る防振機能付き4群ズームレンズのレンズ構成を示す概略図Schematic which shows the lens structure of the 4 group zoom lens with a vibration proof function which concerns on Example 2 of this invention. 従来例に係る防振機能付き4群ズームレンズのレンズ構成を示す概略図Schematic which shows the lens structure of the 4 group zoom lens with a vibration proof function which concerns on a prior art example. 本発明の実施例1に係るレンズのコマ収差図Coma aberration diagram of the lens according to Example 1 of the present invention 本発明の実施例2に係るレンズのコマ収差図Coma aberration diagram of the lens according to Example 2 of the present invention 従来例に係るレンズのコマ収差図Coma aberration diagram of lenses according to conventional examples

符号の説明Explanation of symbols

〜L22 レンズ
〜R44 レンズ面の曲率半径
〜D43 レンズ面間隔(レンズ厚)
X 光軸
1 結像面
2 色分解光学系
3 シャッタ(絞り)
L 1 ~L 22 lens R 1 to R of curvature of 44 the lens surface radius D 1 to D 43 lens spacing (lens thickness)
X Optical axis 1 Imaging surface 2 Color separation optical system 3 Shutter (aperture)

Claims (3)

物体側より順に、変倍時に固定の、正の屈折力を有する第1レンズ群と、連続変倍およびその連続変倍によって生じる像面移動の補正を行い、相互に関係をもって移動する負の屈折力を有する第2レンズ群および、負または正の屈折力を有する第3レンズ群と、変倍時に固定の、正の屈折力を有する第4レンズ群とを配列してなり、
前記第4レンズ群中の最も像側のレンズを、像ブレを補正するように光軸と交差する方向に移動させるよう構成されてなることを特徴とする防振機能付き4群ズームレンズ。
In order from the object side, negative refraction that moves positively with the first lens unit having a positive refractive power, which is fixed at the time of zooming, and continuous zooming and correction of image plane movement caused by the continuous zooming. A second lens group having power, a third lens group having negative or positive refracting power, and a fourth lens group having positive refracting power, which are fixed at the time of zooming,
A four-group zoom lens with an anti-vibration function, wherein the lens on the most image side in the fourth lens group is moved in a direction intersecting the optical axis so as to correct image blur.
前記第4レンズ群は、第4レンズ群中の最も長い空気間隔を介して、物体側から順に、正の屈折力を有する第4aレンズ群と正の屈折力を有する第4bレンズ群とで構成され、前記第4bレンズ群が複数枚で構成されていることを特徴とする請求項1記載の防振機能付き4群ズームレンズ。   The fourth lens group includes a 4a lens group having a positive refractive power and a 4b lens group having a positive refractive power in order from the object side via the longest air gap in the fourth lens group. 2. The four-group zoom lens with an image stabilization function according to claim 1, wherein the fourth lens group includes a plurality of lenses. 以下の条件式(1)を満足することを特徴とする請求項1または2記載の防振機能付き4群ズームレンズ。
1.5<fe/Bf<3.0 (1)
ただし、
Bf:全レンズ系のバックフォーカス
fe:第4レンズ群中の最も像側のレンズの焦点距離
The four-unit zoom lens with an image stabilizing function according to claim 1 or 2, wherein the following conditional expression (1) is satisfied.
1.5 <fe / Bf <3.0 (1)
However,
Bf: Back focus of all lens systems
fe: Focal length of the lens on the most image side in the fourth lens unit
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