JP2006208803A - Zoom lens - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、デジタルカメラ、ビデオカメラ等に適用可能な4群構成のズームレンズに関するものである。 The present invention relates to a zoom lens having a four-group configuration applicable to a digital camera, a video camera, and the like.
デジタルカメラ、ビデオカメラ、フィルム用カメラ等に適用可能な4群構成のズームレンズとしては、たとえば以下の特許文献1,2,3に開示された装置が知られている。
As a zoom lens having a four-group configuration applicable to a digital camera, a video camera, a film camera, and the like, for example, devices disclosed in the following
特許文献1には、第1群が正の屈折力を有し、第2群が負の屈折力を有し、第3群が正の屈折力を有し、第4群が正の屈折力を有する投影用ズームレンズが開示されている。
In
特許文献2には、第1群が負の屈折力を有し、第2群が正の屈折力を有し、第3群が負の屈折力を有し、第4群が正の屈折力を有する投影用ズームレンズが開示されている。
In
特許文献3には、第1群が正の屈折力を有し、第2群が負の屈折力を有し、第3群が正の屈折力を有し、第4群が正の屈折力を有する投影用ズームレンズが開示されている。
ところが、従来のズームレンズは、銀塩フィルムに対応可能に設計されており、これをそのままCCDやCMOSセンサなどの撮像素子を用いたときに、シェーディングや周辺光量不足を起こすという不利益があった。 However, the conventional zoom lens is designed to be compatible with a silver salt film, and when this is used as it is, an image sensor such as a CCD or a CMOS sensor is used, there is a disadvantage in that it causes shading and insufficient peripheral light amount. .
本発明の目的は、シェーディングや周辺光量不足を防止できるズームレンズを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a zoom lens capable of preventing shading and insufficient peripheral light amount.
前記目的を達成するため、本発明の観点のズームレンズは、被写体側より順に、正の屈折力を有する第1群、負の屈折力を有する第2群、正の屈折力を有する第3群、および正の屈折力を有する第4群とを含み、望遠端における全群の焦点距離をft、前記第1群の焦点距離をf1、前記第2群の焦点距離をf2、前記第3群の焦点距離をf3、前記第4群の焦点距離をf4としたとき、以下の条件式を満たす。
(条件式)
1.70 < f1/ft < 1.75、
−1.15 < f3/f2 <−1.12。
In order to achieve the above object, a zoom lens according to an aspect of the present invention includes, in order from the subject side, a first group having a positive refractive power, a second group having a negative refractive power, and a third group having a positive refractive power. , And a fourth group having positive refractive power, the focal length of the entire group at the telephoto end is ft, the focal length of the first group is f1, the focal length of the second group is f2, and the third group Where f3 is the focal length and f4 is the focal length of the fourth lens group, the following conditional expression is satisfied.
(Conditional expression)
1.70 <f1 / ft <1.75,
−1.15 <f3 / f2 <−1.12.
好適には、被写体側より順に、前記第1群は被写体側に凸面を向けたメニスカス凹レンズと、凸レンズの接合レンズと、被写体側に凸面を向けたメニスカス凸レンズとからなり、前記第2群は、被写体側に凸面を向けたメニスカス凹レンズと、凹レンズと、被写体側に凸面を向けたメニスカス凸レンズとからなり、前記第3群は、凸レンズと、凸レンズと凹レンズとの接合レンズと、凸レンズからなり、前記第4群は、凹レンズと凸レンズとの接合レンズとからなる。 Preferably, in order from the subject side, the first group includes a meniscus concave lens having a convex surface facing the subject side, a cemented lens of a convex lens, and a meniscus convex lens having a convex surface facing the subject side, and the second group includes A concave meniscus lens having a convex surface facing the subject, a concave lens, and a convex meniscus lens having a convex surface facing the subject.The third group includes a convex lens, a cemented lens of a convex lens and a concave lens, and a convex lens. The fourth group consists of a cemented lens of a concave lens and a convex lens.
好適には、前記第2群、前記第3群、前記第4群の各群において少なくとも一以上の非球面レンズを有する。 Preferably, each of the second group, the third group, and the fourth group includes at least one aspheric lens.
好適には、前記第3群が第1のレンズ、第2のレンズ、第3のレンズ、および第4のレンズからなる4枚のレンズで構成され、前記第4群が第5のレンズ、および第6のレンズからなる2枚のレンズで構成され、前記第1のレンズ、前記第2のレンズ、前記第3のレンズ、前記第4のレンズ、前記第5のレンズ、前記第6のレンズにおける屈折率をNd1、Nd2、Nd3、Nd4、Nd5、Nd6、分散をνd1、νd2、νd3、νd4、νd5、νd6としたとき、以下の条件式を満たす。
(条件式)
Nd4 < Nd1、
νd1 < νd4、
Nd1 < Nd2、
νd2 < νd1、
Nd5 < Nd6、
νd6 < νd5。
Preferably, the third group includes four lenses including a first lens, a second lens, a third lens, and a fourth lens, and the fourth group includes a fifth lens, and The first lens, the second lens, the third lens, the fourth lens, the fifth lens, and the sixth lens. When the refractive index is Nd1, Nd2, Nd3, Nd4, Nd5, Nd6 and the dispersion is νd1, νd2, νd3, νd4, νd5, νd6, the following conditional expression is satisfied.
(Conditional expression)
Nd4 <Nd1,
νd1 <νd4,
Nd1 <Nd2,
νd2 <νd1,
Nd5 <Nd6,
νd6 <νd5.
本発明によれば、シェーディングや周辺光量不足を防止できるズームレンズを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a zoom lens that can prevent shading and insufficient peripheral light amount.
以下、本発明の実施形態を添付図面に関連付けて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
<第1実施形態>
図1、図2、および図3は、本発明に係るズームレンズの第1の実施形態を示す図であって、図1は広角端(ワイド)におけるレンズ構成を示し、図2は通常状態(ノーマル)におけるレンズ構成を示し、図3は望遠端(テレ)におけるレンズ構成を示している。
<First Embodiment>
1, 2 and 3 are diagrams showing a first embodiment of a zoom lens according to the present invention. FIG. 1 shows a lens configuration at a wide angle end (wide), and FIG. FIG. 3 shows the lens configuration at the telephoto end (tele).
このズームレンズ100は、図に示すように、物体側(被写体側)OBJから順に配置された、正の屈折力を有する第1群110、負の屈折力を有する第2群120、正の屈折力を有する第3群130、正の屈折力を有する第4群140、撮像部150、および第3群130の物体側(第2群120側)に配置された絞り部160により構成されている。
このズームレンズ100において、変倍を行う際には、第1群110、第2群120、第3群130、および第4群140が光軸AX上を移動する。
ズームレンズ100においては、広角端に比べ望遠端での第1群110と第2群120との間隔が大きく、第2群120と第3群130の間隔が小さくなり、ズーミングに際して、第3群130と第4群140との間隔が大きくなる。
なお、変倍機能に関しては、第1群110を変動(移動可能)に構成することも可能であるが、第1群110を固定する構成をとることが可能である。
As shown in the figure, the zoom lens 100 is arranged in order from the object side (subject side) OBJ, a
In the zoom lens 100, when zooming is performed, the
In the zoom lens 100, the distance between the
Regarding the scaling function, the
そして、本実施形態のズームレンズ100においては、望遠端における全群の焦点距離をft、第1群110の焦点距離をf1、第2群120の焦点距離をf2、第3群130の焦点距離をf3、第4群140の焦点距離をf4としたとき、以下の条件式1を満たす。
In the zoom lens 100 of the present embodiment, the focal length of the entire group at the telephoto end is ft, the focal length of the
(条件式1)
1.70 < f1/ft < 1.75、
−1.15 < f3/f2 <−1.12。
(Condition 1)
1.70 <f1 / ft <1.75,
−1.15 <f3 / f2 <−1.12.
以上の条件を満足するズームレンズ100において、各レンズ群は、以下のように構成されている。 In the zoom lens 100 that satisfies the above conditions, each lens group is configured as follows.
第1群110は、物体側(被写体側)に凸面を向けたメニスカス凹レンズ111と、凸レンズ112の接合レンズと、物体側(被写体側)に凸面を向けたメニスカス凸レンズ113とにより構成されている。
The
第2群120は、物体側(被写体側)に凸面を向けたメニスカス凹レンズ121と、凹レンズ122と、物体側(被写体側)に凸面を向けたメニスカス凸レンズ123とにより構成されている。
The
第3群130は、第1のレンズとしての凸レンズ131と、第2のレンズとしての凸レンズ132と第3のレンズとしての凹レンズ133との接合レンズと、第4のレンズとしての凸レンズ134とにより構成されている。
The
第4群140は、第5のレンズとしての凹レンズ141と第6のレンズとしての凸レンズ142との接合レンズとにより構成されている。
The
撮像部150は、第4群140側から、ガラス製の平行平面板(カバーガラス)151と、たとえばCCDやCMOSセンサ等からなる撮像素子152が順に配置されている。
第1群から第4群により構成される撮像光学系を介した被写体(物体)からの光が、撮像素子152の撮像面152a上に結像される。
In the
Light from the subject (object) through the imaging optical system configured by the first group to the fourth group is imaged on the imaging surface 152 a of the
上述したように、本実施形態においては、第2群120、第3群130、第4群140の各群において少なくとも一以上の非球面レンズを含んで構成されている。
さらに、本実施形態においては、第3群130が第1のレンズ(凸レンズ131)、第2のレンズ(凸レンズ132)、第3のレンズ(凹レンズ133)、および第4のレンズ(凸レンズ134)からなる4枚のレンズで構成されている。
また、第4群140が第5のレンズ(凹レンズ141)、および第6のレンズ(凸レンズ142からなる2枚のレンズで構成されている。
そして、本実施形態のズームレンズ100は、第1のレンズ、第2のレンズ、第3のレンズ、第4のレンズ、第5のレンズ、第6のレンズにおける屈折率をそれぞれNd1、Nd2、Nd3、Nd4、Nd5、Nd6、分散をνd1、νd2、νd3、νd4、νd5、νd6としたとき、以下の条件式2を満たすように構成されている。
As described above, in the present embodiment, each of the
Further, in the present embodiment, the
The
The zoom lens 100 according to the present embodiment has refractive indexes of Nd1, Nd2, and Nd3 for the first lens, the second lens, the third lens, the fourth lens, the fifth lens, and the sixth lens, respectively. , Nd4, Nd5, Nd6, and dispersion are νd1, νd2, νd3, νd4, νd5, νd6, the following
(条件式2)
Nd4 < Nd1、
νd1 < νd4、
Nd1 < Nd2、
νd2 < νd1、
Nd5 < Nd6、
νd6 < νd5。
(Condition 2)
Nd4 <Nd1,
νd1 <νd4,
Nd1 <Nd2,
νd2 <νd1,
Nd5 <Nd6,
νd6 <νd5.
以上のように、本実施形態のズームレンズ100は、物体側(被写体側)OBJから順に配置された、正の屈折力を有する第1群110、負の屈折力を有する第2群120、正の屈折力を有する第3群130、正の屈折力を有する第4群140を含み、第3群130を4枚構成、第4群を2枚構成とし、第2群120、第3群130、第4群140の各群において少なくとも一以上の非球面レンズを含んで構成し、かつ上述の条件式1,2を満足するように構成したことから、CCDやCMOSセンサ等の撮像素子に適用したとしても、シェーディングを抑止でき、十分な周辺光量を得ることができ、また、比較的簡単な構成で諸収差を良好に抑えることができる。
As described above, the zoom lens 100 according to the present embodiment is arranged in order from the object side (subject side) OBJ, the
以下に、ズームレンズ100の具体的な数値による実施例1および実施例2を示す。
なお、実施例1および実施例2においては、ズームレンズ100の各レンズ群を構成する各レンズ、絞り部160、並びに撮像部150を構成するカバーガラスに対して、図1に示すような面番号を付した。
具体的には、第1群110を構成するメニスカス凹レンズ111の物体側面(凸面)を第1番、反対側の凹面を第2番、凸レンズ112の第2群側の面を第3番、メニスカス凸レンズ113の物体側面(凸面)を第4番、第2群側の凹面を第5番、第2群120を構成するメニスカス凹レンズ121の物体側面(凸面)を第6番、反対側の凹面を第7番、凹レンズ122の物体側凹面を第8番、反対側の凹面を第9番、メニスカス凸レンズ123の物体側面(凸面)を第10番、反対側の凹面を第11番、絞り部160を第12番、第3群130を構成する凸レンズ131の物体側凸面を第13番、反対側の凸面を第14番、凸レンズ132の物体側凸面を第15番、反対側面を第16番、凹レンズ133の第4群側の凹面を第17番、凸レンズ134の物体側凸面を第18番、反対側の凸面を第19番、第4群140を構成する凹レンズ141の物体側凹面を第20番、反対側の凹面を第21番、凸レンズ142の撮像素子側の凸面を第22番、カバーガラス151の第4群側の面を第23番、撮像素子側の面を第24番としている。
Examples 1 and 2 according to specific numerical values of the zoom lens 100 are shown below.
In Example 1 and Example 2, the surface numbers as shown in FIG. 1 are provided for the lenses constituting each lens group of the zoom lens 100, the
Specifically, the object side surface (convex surface) of the meniscus concave lens 111 constituting the first group 110 is No. 1, the opposite concave surface is No. 2, the second group side surface of the convex lens 112 is No. 3, and the meniscus The object side surface (convex surface) of the convex lens 113 is No. 4, the concave surface on the second group side is No. 5, the object side surface (convex surface) of the meniscus concave lens 121 constituting the second group 120 is No. 6, and the concave surface on the opposite side is No. 7, the object-side concave surface of the concave lens 122 is No. 8, the opposite concave surface is No. 9, the object side surface (convex surface) of the meniscus convex lens 123 is No. 10, the opposite concave surface is No. 11, and the aperture 160 No. 12, the object side convex surface of the convex lens 131 constituting the third group 130 is No. 13, the opposite convex surface is No. 14, the object side convex surface of the convex lens 132 is No. 15, the opposite side surface is No. 16, The concave surface on the fourth group side of the concave lens 133 is the 17th, convex No. 18 is the object-side convex surface of No. 134, No. 19 is the opposite convex surface, No. 20 is the object-side concave surface of the concave lens 141 constituting the fourth group 140, No. 21 is the concave surface on the opposite side, and The convex surface on the image sensor side is number 22, the surface on the fourth group side of the cover glass 151 is number 23, and the surface on the image sensor side is number 24.
(実施例1)
表1は、実施例1におけるズームレンズの各面番号に対応した、各レンズ、絞り、カバーガラスの曲率半径(R)、間隔(D)、屈折率(Nd)、分散(ν)を示している。
Example 1
Table 1 shows the radius of curvature (R), interval (D), refractive index (Nd), and dispersion (ν) of each lens, stop, and cover glass corresponding to each surface number of the zoom lens in Example 1. Yes.
表2は、第11番面、第13番面、第22番面の円すい係数(conic coefficient)を表している。 Table 2 shows conic coefficients of the 11th, 13th, and 22nd surfaces.
表3は、第11番目の非球面(11th aspherical surface)の第2次、第4次、第6次、第8次、および第10次のパワーデータを示している。 Table 3 shows the second, fourth, sixth, eighth, and tenth power data of the eleventh aspherical surface.
表4は、第13番目の非球面(13th aspherical surface)の第2次、第4次、第6次、第8次、および第10次のパワーデータを示している。 Table 4 shows the second-order, fourth-order, sixth-order, eighth-order, and tenth-order power data of the 13th aspherical surface.
表5は、第22番目の非球面(22th aspherical surface)の第2次、第4次、第6次、第8次、および第10次のパワーデータを示している。 Table 5 shows the second-order, fourth-order, sixth-order, eighth-order and tenth-order power data of the 22nd aspherical surface.
表6は、ズーム空間データ(zoom space data)を示している。 Table 6 shows zoom space data.
図4(a)は実施例1において広角端(ワイド)における球面収差、非点収差、および歪曲収差を示す収差図であり、図4(b)は実施例1においてノーマルにおける球面収差、非点収差、および歪曲収差を示す収差図であり、図4(c)は実施例1において望遠端(テレ)における球面収差、非点収差、および歪曲収差を示す収差図である。
図4(a)から(c)からわかるように、実施例1によれば、広角端から望遠端までの焦点距離において、球面、非点、歪曲の諸収差が良好に補正され、結像性能に優れたズームレンズが得られる。
4A is an aberration diagram showing spherical aberration, astigmatism, and distortion at the wide-angle end (wide) in Example 1, and FIG. 4B is a spherical aberration and astigmatism in normal in Example 1. FIG. FIG. 4C is an aberration diagram illustrating spherical aberration, astigmatism, and distortion aberration at the telephoto end (tele) in Example 1. FIG.
As can be seen from FIGS. 4A to 4C, according to Example 1, spherical, astigmatism, and distortion aberrations are well corrected at the focal length from the wide-angle end to the telephoto end, and imaging performance is improved. An excellent zoom lens can be obtained.
(実施例2)
表7は、実施例2におけるズームレンズの各面番号に対応した、各レンズ、絞り、カバーガラスの曲率半径(R)、間隔(D)、屈折率(Nd)、分散(ν)を示している。
(Example 2)
Table 7 shows the radius of curvature (R), interval (D), refractive index (Nd), and dispersion (ν) of each lens, stop, and cover glass corresponding to each surface number of the zoom lens in Example 2. Yes.
表8は、第11番面、第13番面、第22番面の円すい係数(conic coefficient)を表している。 Table 8 shows conic coefficients of the 11th, 13th, and 22nd surfaces.
表9は、第11番目の非球面(11th aspherical surface)の第2次、第4次、第6次、第8次、および第10次のパワーデータを示している。 Table 9 shows the second, fourth, sixth, eighth, and tenth power data of the eleventh aspherical surface.
表10は、第13番目の非球面(13th aspherical surface)の第2次、第4次、第6次、第8次、および第10次のパワーデータを示している。 Table 10 shows the second, fourth, sixth, eighth and tenth power data of the thirteenth aspherical surface.
表11は、第22番目の非球面(22th aspherical surface)の第2次、第4次、第6次、第8次、および第10次のパワーデータを示している。 Table 11 shows the second-order, fourth-order, sixth-order, eighth-order, and tenth-order power data of the 22nd aspherical surface.
表12は、ズーム空間データ(zoom space data)を示している。 Table 12 shows zoom space data.
図5(a)は実施例2において広角端(ワイド)における球面収差、非点収差、および歪曲収差を示す収差図であり、図5(b)は実施例2においてノーマルにおける球面収差、非点収差、および歪曲収差を示す収差図であり、図5(c)は実施例2において望遠端(テレ)における球面収差、非点収差、および歪曲収差を示す収差図である。
図5(a)から(c)からわかるように、実施例1によれば、広角端から望遠端までの焦点距離において、球面、非点、歪曲の諸収差が良好に補正され、結像性能に優れたズームレンズが得られる。
5A is an aberration diagram showing spherical aberration, astigmatism, and distortion at the wide-angle end (wide) in Example 2, and FIG. 5B is a spherical aberration and astigmatism in normal in Example 2. FIG. 5C is an aberration diagram illustrating spherical aberration, astigmatism, and distortion aberration at the telephoto end (tele) in the second embodiment.
As can be seen from FIGS. 5 (a) to 5 (c), according to the first embodiment, spherical, astigmatism and distortion aberrations are well corrected at the focal length from the wide angle end to the telephoto end, and the imaging performance is improved. An excellent zoom lens can be obtained.
100…ズームレンズ
110…第1群
111…メニスカス凹レンズ
112…凸レンズ
113…メニスカス凸レンズ
120…第2群
121…メニスカス凹レンズ
122…凹レンズ
123…メニスカス凸レンズ
130…第3群
131…第1のレンズとしての凸レンズ
132…第2のレンズとしての凸レンズ
133…第3のレンズとしての凹レンズ
134…第4のレンズとしての凸レンズ
140…第4群
141…第5のレンズとしての凹レンズ
142…第6のレンズとしての凸レンズ
150…撮像部、
151…カバーガラス
152…撮像素子
160…絞り部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ...
151 ...
Claims (4)
望遠端における全群の焦点距離をft、前記第1群の焦点距離をf1、前記第2群の焦点距離をf2、前記第3群の焦点距離をf3、前記第4群の焦点距離をf4としたとき、以下の条件式を満たすズームレンズ。
(条件式)
1.70 < f1/ft < 1.75
−1.15 < f3/f2 <−1.12 In order from the subject side, a first group having a positive refractive power, a second group having a negative refractive power, a third group having a positive refractive power, and a fourth group having a positive refractive power,
The focal length of the entire group at the telephoto end is ft, the focal length of the first group is f1, the focal length of the second group is f2, the focal length of the third group is f3, and the focal length of the fourth group is f4. Zoom lens that satisfies the following conditional expression.
(Conditional expression)
1.70 <f1 / ft <1.75
−1.15 <f3 / f2 <−1.12
前記第2群は、被写体側に凸面を向けたメニスカス凹レンズと、凹レンズと、被写体側に凸面を向けたメニスカス凸レンズとからなり、
前記第3群は、凸レンズと、凸レンズと凹レンズとの接合レンズと、凸レンズからなり、
前記第4群は、凹レンズと凸レンズとの接合レンズとからなる
請求項1に記載のズームレンズ。 In order from the subject side, the first group is composed of a meniscus concave lens having a convex surface facing the subject side, a cemented lens of a convex lens, and a meniscus convex lens having a convex surface facing the subject side.
The second group includes a meniscus concave lens having a convex surface facing the subject, a concave lens, and a meniscus convex lens having a convex surface facing the subject.
The third group includes a convex lens, a cemented lens of a convex lens and a concave lens, and a convex lens.
The zoom lens according to claim 1, wherein the fourth group includes a cemented lens of a concave lens and a convex lens.
請求項1または2に記載のズームレンズ。 The zoom lens according to claim 1, wherein each of the second group, the third group, and the fourth group includes at least one aspheric lens.
前記第4群が第5のレンズ、および第6のレンズからなる2枚のレンズで構成され、
前記第1のレンズ、前記第2のレンズ、前記第3のレンズ、前記第4のレンズ、前記第5のレンズ、前記第6のレンズにおける屈折率をNd1、Nd2、Nd3、Nd4、Nd5、Nd6、分散をνd1、νd2、νd3、νd4、νd5、νd6としたとき、以下の条件式を満たす請求項1から3のいずれか一に記載のズームレンズ。
(条件式)
Nd4 < Nd1
νd1 < νd4
Nd1 < Nd2
νd2 < νd1
Nd5 < Nd6
νd6 < νd5
The third group includes four lenses including a first lens, a second lens, a third lens, and a fourth lens,
The fourth group is composed of two lenses including a fifth lens and a sixth lens,
The refractive indexes of the first lens, the second lens, the third lens, the fourth lens, the fifth lens, and the sixth lens are Nd1, Nd2, Nd3, Nd4, Nd5, and Nd6. 4. The zoom lens according to claim 1, wherein when the dispersion is νd1, νd2, νd3, νd4, νd5, and νd6, the following conditional expression is satisfied.
(Conditional expression)
Nd4 <Nd1
νd1 <νd4
Nd1 <Nd2
νd2 <νd1
Nd5 <Nd6
νd6 <νd5
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JP (1) | JP2006208803A (en) |
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