JP2009145898A - Zoom lens and imaging apparatus - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a zoom lens that has a high zoom ratio, excels in lens diameter reduction and restrains performance degradation, and to provide an imaging apparatus that uses the zoom lens. <P>SOLUTION: The zoom lens includes, in order from the object side, a first lens group G1 having positive refractive power, a second lens group G2 having negative refractive power, and a third lens group G3 having positive refractive power, and a fourth lens group G4 having positive refractive power. When a lens position changes from a wide angle end to a telephoto end, the second lens group moves to an image side, the fourth lens group moves so as to compensate for variation in the position of an image surface, resulting from the movement of the second lens group, the first and third lens groups are fixed, and an aperture diaphragm S is disponed on the object side of the third lens group. The third lens group is composed of a negative part group L31 having negative refractive power, and positive part groups L32 and L33 having positive refractive power, which are disposed on the image side of the negative part group with an air interval between them. The positive sub-groups is shifted in a direction nearly perpendicular to an optical axis x, and thereby an image can be shifted in a direction nearly perpendicular to the optical axis. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は新規なズームレンズ及び撮像装置に関する。詳しくは、手振れ補正が可能であるズームレンズ及び該ズームレンズを使用した撮像装置において、高変倍比でありながら像シフト時に発生する性能劣化を抑える技術に関する。   The present invention relates to a novel zoom lens and an imaging apparatus. More specifically, the present invention relates to a technique for suppressing performance deterioration that occurs at the time of image shift while maintaining a high zoom ratio in a zoom lens capable of correcting camera shake and an imaging apparatus using the zoom lens.

従来より、カメラにおける記録手段として、CCD(Charge Coupled Device)やCMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)等の光電変換素子を用いた撮像素子によって、撮像素子面上に形成された被写体像を、各光電変換素子によって被写体像の光量を電気的出力に変換して、記録する方法が知られている。   2. Description of the Related Art Conventionally, as a recording means in a camera, an object image formed on the surface of an image sensor is captured by an image sensor using a photoelectric conversion element such as a CCD (Charge Coupled Device) or a CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor). A method is known in which the light amount of a subject image is converted into an electrical output by a conversion element and recorded.

近年の微細加工技術の技術進歩に伴い、中央演算処理装置(CPU)の高速化や記憶媒体の高集積化が図られ、それまでは取り扱えなかったような大容量の画像データが高速処理できるようになってきた。また、受光素子においても高集積化や小型化が図られ、高集積化により、より高い空間周波数の記録が可能となり、小型化により、カメラ全体の小型化が図れるようになって来た。   With recent advances in microfabrication technology, the central processing unit (CPU) has been increased in speed and the storage medium has been highly integrated, so that large-capacity image data that could not be handled before can be processed at high speed. It has become. In addition, the light receiving elements have also been highly integrated and miniaturized. With the high integration, recording at a higher spatial frequency is possible, and the miniaturization allows the entire camera to be miniaturized.

但し、上述の高集積化や小型化により、個々の光電変換素子の受光面積が狭まり、電気出力の低下に伴ってノイズの影響が大きくなる問題があった。これを防ぐために、光学系の大口径比化により受光素子上に到達する光量を増大させたり、また、各素子の直前に微小なレンズ素子(所謂、マイクロレンズアレイ)を配置する等の工夫が為されてきた。上記マイクロレンズアレイは、隣り合う素子同士の間に至る光束を素子上へ導く代わりに、レンズ系の射出瞳位置に制約を与えていた。すなわち、レンズ系の射出瞳位置が受光素子に近づくと、受光素子に到達する主光線が光軸となす角度が大きくなって画面周辺部へ向かう軸外光束が光軸に対して大きな角度をなし、その結果、受光素子上に到達せず、光量不足を招いてしまうからである。   However, due to the high integration and miniaturization described above, there has been a problem that the light receiving area of each photoelectric conversion element is narrowed, and the influence of noise increases as the electrical output decreases. In order to prevent this, the amount of light reaching the light receiving element is increased by increasing the aperture ratio of the optical system, or a minute lens element (so-called micro lens array) is arranged immediately before each element. It has been done. The microlens array restricts the exit pupil position of the lens system instead of guiding the light beam reaching between adjacent elements onto the element. That is, when the exit pupil position of the lens system approaches the light receiving element, the angle formed by the chief ray reaching the light receiving element with the optical axis increases, and the off-axis light beam toward the screen periphery forms a large angle with respect to the optical axis. As a result, the light does not reach the light receiving element, leading to insufficient light quantity.

上記した光電変換素子によって、被写体像を記録するビデオカメラやデジタルスチルカメラ等に好適なズームレンズとしては、例えば、正負正正4群ズームレンズが知られている。   As a zoom lens suitable for a video camera, a digital still camera, or the like that records a subject image using the photoelectric conversion element described above, for example, a positive / negative positive / positive four-group zoom lens is known.

正負正正4群ズームレンズは、物体側より順に、正の屈折力を有する第1レンズ群、負の屈折力を有する第2レンズ群、正の屈折力を有する第3レンズ群、正の屈折力を有する第4レンズ群が配列されて構成され、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、第1レンズ群及び第3レンズ群が光軸方向に固定され、第2レンズ群が像側へ移動することにより変倍作用がなされ、第4レンズ群が第2レンズ群の移動により発生する像面位置の変動を補償する作用をなす。   The positive / negative / positive / positive four-group zoom lens 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, a third lens group having a positive refractive power, and positive refraction. A fourth lens group having power is arranged, and when the lens position changes from the wide-angle end state to the telephoto end state, the first lens group and the third lens group are fixed in the optical axis direction; When the lens group moves toward the image side, a zooming action is performed, and the fourth lens group acts to compensate for variations in the image plane position caused by the movement of the second lens group.

具体的には、特許文献1が知られている。   Specifically, Patent Document 1 is known.

ところで、ズーム比が大きな光学系では望遠端状態における画角が狭くなるため、微小な手ブレによっても、像のブレが大きく発生してしまうという問題点があった。   By the way, in an optical system with a large zoom ratio, the angle of view in the telephoto end state becomes narrow, and there has been a problem that image blurring occurs greatly even with minute camera shake.

手ブレ等による像のブレを補正する、手ブレ補正方式として、光学式手ブレ補正システムが知られている。   2. Description of the Related Art An optical camera shake correction system is known as a camera shake correction method for correcting image blur due to camera shake or the like.

光学式手ブレ補正システムは、レンズ系の一部を光軸に垂直な方向にシフトさせるレンズシフト方式、あるいは、レンズ系直前に配置されたプリズムの頂角を変化させる可変頂角プリズム、等の方法が知られている。しかしながら、可変頂角プリズムはレンズ系で一番大きな第1レンズ群の物体側に配置するため、駆動系まで含めると小型化という点に課題があった。   The optical image stabilization system includes a lens shift system that shifts a part of the lens system in a direction perpendicular to the optical axis, or a variable apex angle prism that changes the apex angle of a prism arranged immediately before the lens system, etc. The method is known. However, since the variable apex angle prism is disposed on the object side of the largest first lens group in the lens system, there is a problem in terms of downsizing when including the drive system.

レンズシフト方式の光学系は例えば、シャッターレリーズに起因するような手ブレに伴う、カメラのブレを検出する検出系、検出系から出力される信号に基づき、レンズ位置に補正量を与える制御系、制御系からの出力に基づき、シフトレンズを駆動するシフト駆動系とを組み合わせることにより、カメラのブレに伴う像のブレを駆動系によるレンズのシフトによって補正する、光学式手ブレ補正システムとして機能させることが可能である。   The lens shift type optical system is, for example, a detection system that detects camera shake accompanying camera shake caused by a shutter release, a control system that gives a correction amount to the lens position based on a signal output from the detection system, Based on the output from the control system, by combining with a shift drive system that drives the shift lens, it functions as an optical camera shake correction system that corrects image blur due to camera shake by lens shift by the drive system. It is possible.

これらレンズシフト方式の光学系としては、例えば、特許文献2、特許文献3、特許文献4、あるいは、特許文献5が知られている。   As these lens shift type optical systems, for example, Patent Document 2, Patent Document 3, Patent Document 4, or Patent Document 5 is known.

上記各特許文献に示された光学系では、開口絞りの近傍に配置される第3レンズ群全体、あるいは、その一部のレンズを光軸にほぼ垂直な方向にシフトすることによって、像をシフトさせることが可能に構成されている。   In the optical systems disclosed in each of the above patent documents, the image is shifted by shifting the entire third lens group disposed in the vicinity of the aperture stop or a part of the lens in a direction substantially perpendicular to the optical axis. It is possible to make it.

第3レンズ群は光軸方向に固定されたレンズ群であるため、レンズ径よりも径方向に大きなシフト駆動系を光軸方向に固定でき、システム全体の小型化に適している。   Since the third lens group is a lens group fixed in the optical axis direction, a shift drive system larger in the radial direction than the lens diameter can be fixed in the optical axis direction, which is suitable for downsizing the entire system.

特許文献5に示されたズームレンズでは、第3レンズ群全体をシフトすることにより、像をシフトさせている。   In the zoom lens disclosed in Patent Document 5, the image is shifted by shifting the entire third lens group.

特許文献3や、特許文献4に示されたズームレンズでは、第3レンズ群が正部分群と負部分群で構成され、正部分群をシフトすることによって、像をシフトさせている。   In the zoom lenses disclosed in Patent Document 3 and Patent Document 4, the third lens group includes a positive subgroup and a negative subgroup, and the image is shifted by shifting the positive subgroup.

特許文献2に示されたズームレンズでは、第3レンズ群が負部分群と正部分群で構成され、正部分群をシフトさせることによって、像をシフトさせている。   In the zoom lens disclosed in Patent Document 2, the third lens group includes a negative subgroup and a positive subgroup, and the image is shifted by shifting the positive subgroup.

特開平6−337353号公報JP-A-6-337353 特開2002−244037号公報JP 2002-244037 A 特開2003−228001号公報JP 2003-228001 A 特開2002−162563号公報JP 2002-162563 A 特開2003−295057号公報JP 2003-295057 A

しかしながら、上記した従来のズームレンズにおいては、高い変倍比と高性能化を図る上で、以下のような問題点があった。   However, the conventional zoom lens described above has the following problems in achieving a high zoom ratio and high performance.

第3レンズ群全体をシフトさせる場合、第3レンズ群がレンズ位置状態が変化する際に発生する軸外収差の変動を補正すると同時に、手ブレ補正時に発生する諸収差の変動を補正する必要があるため、広角端状態で発生する負の歪曲収差を良好に補正することができず、これを解決するためには、第2レンズ群の屈折力を弱くする必要があり、その結果、第1レンズ群のレンズ径が大型化してしまい、小型化が充分図れない。   When shifting the entire third lens group, it is necessary to correct fluctuations in off-axis aberrations that occur when the lens position of the third lens group changes, and at the same time correct fluctuations in various aberrations that occur during camera shake correction. Therefore, the negative distortion generated in the wide-angle end state cannot be corrected satisfactorily, and in order to solve this, it is necessary to weaken the refractive power of the second lens group. The lens diameter of the lens group increases, and the size cannot be reduced sufficiently.

第3レンズ群の物体側に配置される正部分群をシフトさせる場合、開口絞り前後の間隔を充分に広げることができず、アイリス機構部との干渉が起こってしまう。   When shifting the positive subgroup arranged on the object side of the third lens group, the interval before and after the aperture stop cannot be sufficiently widened, and interference with the iris mechanism portion occurs.

第3レンズ群の像側に配置される正部分群をシフトさせる場合、変倍比を高めようとすると、正部分群のシフト量が非常に大きくなり、駆動機構の大型化や構造の複雑化を引き起こしてしまうという問題源があった。   When shifting the positive subgroup arranged on the image side of the third lens group, if the zoom ratio is increased, the shift amount of the positive subgroup becomes very large, and the drive mechanism is enlarged and the structure is complicated. There was a problem source that would cause.

本発明は上記した課題に鑑み、高いズーム比を有しながら、レンズ径の小径化に優れ、性能劣化を抑えることができるズームレンズ及び該ズームレンズを使用した撮像装置を提供することを課題とする。   In view of the above-described problems, the present invention has an object to provide a zoom lens that has a high zoom ratio, is excellent in reducing the diameter of the lens, and can suppress performance deterioration, and an imaging device using the zoom lens. To do.

本発明ズームレンズは、上記した課題を解決するために、物体側より順に、正の屈折力を有する第1レンズ群、負の屈折力を有する第2レンズ群、正の屈折力を有する第3レンズ群、正の屈折力を有する第4レンズ群の4つのレンズ群を有し、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、上記第2レンズ群が像側へ移動するとともに、上記第4レンズ群が第2レンズ群の移動に伴う像面位置の変動を補償するように移動し、上記第1レンズ群及び上記第3レンズ群が光軸方向に固定され、開口絞りが上記第3レンズ群の物体側に配置され、上記第3レンズ群が負の屈折力を有する負部分群と、該負部分群の像側に空気間隔を隔てて配置され正の屈折力を有する正部分群とにより構成され、上記正部分群を光軸にほぼ垂直な方向にシフトさせることにより像を光軸にほぼ垂直な方向にシフトさせることが可能であるものである。   In order to solve the above-described problem, the zoom lens of the present invention, 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. When the lens position changes from the wide-angle end state to the telephoto end state, the second lens group moves to the image side. At the same time, the fourth lens group moves so as to compensate for the variation of the image plane position accompanying the movement of the second lens group, and the first lens group and the third lens group are fixed in the optical axis direction, and the aperture stop Is disposed on the object side of the third lens group, and the third lens group is disposed on the image side of the negative partial group with a negative refracting power and spaced apart from the negative side group by an air interval to provide a positive refractive power. And having the positive subgroup substantially perpendicular to the optical axis. The optical axis of the image by shifting the direction are those can be shifted in a direction substantially perpendicular.

従って、本発明ズームレンズにあっては、第3レンズ群の正部分群をシフトさせることによって像がシフトされ、また、像シフト時における性能劣化が抑制される。   Therefore, in the zoom lens of the present invention, the image is shifted by shifting the positive subgroup of the third lens group, and the performance deterioration during the image shift is suppressed.

本発明撮像装置は、上記した本発明ズームレンズを備える。   The imaging device of the present invention includes the above-described zoom lens of the present invention.

本発明ズームレンズは、物体側より順に、正の屈折力を有する第1レンズ群、負の屈折力を有する第2レンズ群、正の屈折力を有する第3レンズ群、正の屈折力を有する第4レンズ群の4つのレンズ群を有し、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、上記第2レンズ群が像側へ移動するとともに、上記第4レンズ群が第2レンズ群の移動に伴う像面位置の変動を補償するように移動し、上記第1レンズ群及び上記第3レンズ群が光軸方向に固定され、開口絞りが上記第3レンズ群の物体側に配置され、上記第3レンズ群が負の屈折力を有する負部分群と、該負部分群の像側に空気間隔を隔てて配置され正の屈折力を有する正部分群とにより構成され、上記正部分群を光軸にほぼ垂直な方向にシフトさせることにより像を光軸にほぼ垂直な方向にシフトさせることが可能であることを特徴とする。   The zoom lens according to the present invention has, in order from the object side, 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 positive refractive power. The fourth lens group has four lens groups. When the lens position changes from the wide-angle end state to the telephoto end state, the second lens group moves to the image side, and the fourth lens group The first lens group and the third lens group are fixed in the optical axis direction, and the aperture stop is on the object side of the third lens group. And the third lens group includes a negative sub-group having negative refractive power, and a positive sub-group having positive refractive power arranged at an image interval on the image side of the negative sub-group, The image is obtained by shifting the positive subgroup in a direction substantially perpendicular to the optical axis. Characterized in that it is possible to shift in a direction substantially perpendicular to the optical axis.

従って、本発明ズームレンズにあっては、第3レンズ群の正部分群をシフトさせることによって像がシフトされ、また、像シフト時における性能劣化が抑制される。また、小型化が可能である。   Therefore, in the zoom lens of the present invention, the image is shifted by shifting the positive subgroup of the third lens group, and the performance deterioration during the image shift is suppressed. Further, the size can be reduced.

本発明撮像装置は、本発明ズームレンズによって形成された光学像を撮像素子によって電気信号に変換して記録する。   The imaging apparatus of the present invention converts an optical image formed by the zoom lens of the present invention into an electrical signal by an imaging element and records it.

請求項2及び請求項9に記載した発明にあっては、f3nを第3レンズ群中に配置される負部分群の焦点距離、f3を第3レンズ群の焦点距離として、以下の条件式(1)1.4<|f3n|/f3<3を満足する。   In the invention described in claims 2 and 9, f3n is a focal length of the negative sub-group arranged in the third lens group, and f3 is a focal length of the third lens group, the following conditional expression ( 1) 1.4 <| f3n | / f3 <3 is satisfied.

請求項3に記載した発明にあっては、Rnを第3レンズ群中に配置される負部分群の最も像側のレンズ面の曲率半径、Rpを第3レンズ群中に配置される正部分群の最も物体側のレンズ面の曲率半径として、条件式(2)−0.3<(Rn+Rp)/(Rn−Rp)<0.3を満足するので、上記正部分群をシフトさせた際に発生するコマ収差の変動を良好に補正することができる。   In the invention described in claim 3, Rn is the radius of curvature of the lens surface closest to the image side of the negative portion group arranged in the third lens group, and Rp is the positive portion arranged in the third lens group. Since the conditional expression (2) −0.3 <(Rn + Rp) / (Rn−Rp) <0.3 is satisfied as the radius of curvature of the lens surface closest to the object side of the group, when the positive subgroup is shifted It is possible to satisfactorily correct the fluctuation of coma generated in

請求項4及び請求項5に記載した発明にあっては、上記負部分群は正レンズ及び負レンズの2枚のレンズにより構成され、上記正部分群は正レンズ、負レンズ及び正レンズの3枚のレンズにより構成され、Rp1を正部分群の最も像側に配置される正レンズの物体側レンズ面の曲率半径、Rp2を正部分群の最も像側に配置される正レンズの像側レンズ面の曲率半径として、条件式(3)0<(Rp1+Rp2)/(Rp1−Rp2)<2を満足するので、画角の変化に伴うコマ収差の変動を良好に補正することができる。   In the invention described in claim 4 and claim 5, the negative portion group is composed of two lenses, a positive lens and a negative lens, and the positive portion group is a positive lens, a negative lens, and a positive lens 3. An image side lens of a positive lens composed of a single lens, Rp1 being the radius of curvature of the object side lens surface of the positive lens arranged closest to the image side of the positive subgroup, and Rp2 being the most image side of the positive subgroup. Since the conditional expression (3) 0 <(Rp1 + Rp2) / (Rp1−Rp2) <2 is satisfied as the radius of curvature of the surface, it is possible to satisfactorily correct the coma variation due to the change in the angle of view.

請求項6に記載した発明にあっては、f2を第2レンズ群の焦点距離、fwを広角端状態におけるレンズ系全体での焦点距離、ftを望遠端状態におけるレンズ系全体での焦点距離として、条件式(4)0.42<|f2|/(fw・ft)1/2<0.5を満足するので、変倍に伴って発生する軸外収差の変動をさらに良好に補正することができる。 In the invention described in claim 6, f2 is the focal length of the second lens group, fw is the focal length of the entire lens system in the wide-angle end state, and ft is the focal length of the entire lens system in the telephoto end state. Since the conditional expression (4) 0.42 <| f2 | / (fw · ft) 1/2 <0.5 is satisfied, the fluctuation of off-axis aberration caused by zooming can be corrected more satisfactorily. Can do.

請求項7に記載した発明にあっては、Dtを望遠端状態において開口絞りから第4レンズ群の最も像側のレンズ面までの光軸に沿った距離、Z2を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の第2レンズ群の移動量として、条件式(5)0.8<Dt/Z2<1.2を満足するので、さらなる小型化とさらなる高性能化を同時に達成することができる。   In the invention according to claim 7, Dt is the distance along the optical axis from the aperture stop to the lens surface closest to the image side of the fourth lens group in the telephoto end state, and Z2 is from the wide-angle end state to the telephoto end state. Conditional expression (5) 0.8 <Dt / Z2 <1.2 is satisfied as the amount of movement of the second lens group when the lens position changes until the lens position is changed. can do.

請求項10に記載した発明にあっては、上記撮像素子の振れを検出する手振れ検出手段と、上記手振れ検出手段によって検出した撮像素子の振れによる画像振れを補正するための振れ補正角を算出し、上記第3レンズ群の正部分群を上記振れ補正角に基づく位置とするべく駆動信号を駆動部に送出する手振れ制御手段と、上記駆動信号に基づいて上記正部分群を光軸に垂直な方向にシフトさせる手振れ駆動部とを備えたので、手振れ等による撮像素子の振れによる画像の振れを補正すると共に、合焦状態が良好で各種収差が良好に補正された高品質の画像を取得することができる。   In the invention described in claim 10, a shake detection unit for detecting the shake of the image pickup device and a shake correction angle for correcting an image shake due to the shake of the image pickup device detected by the shake detection unit are calculated. Camera shake control means for sending a drive signal to the drive unit so that the positive subgroup of the third lens group is positioned based on the shake correction angle, and the positive subgroup is perpendicular to the optical axis based on the drive signal. Since it has a camera shake drive unit that shifts in the direction, it can correct image shake caused by shake of the image sensor due to camera shake, etc., and obtain a high-quality image in which the in-focus state is good and various aberrations are well corrected be able to.

以下に、本発明ズームレンズ及び撮像装置を実施するための最良の形態について添付図面を参照して説明する。   The best mode for carrying out the zoom lens and the imaging apparatus of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

本発明ズームレンズは、物体側より順に、正の屈折力を有する第1レンズ群、負の屈折力を有する第2レンズ群、正の屈折力を有する第3レンズ群、正の屈折力を有する第4レンズ群の4つのレンズ群を有し、レンズ系全体での焦点距離が最も短い広角端状態から焦点距離が最も長い望遠端状態までレンズ位置状態が変化する際に、第1レンズ群及び3レンズ群が光軸方向に固定であって、第2レンズ群が像側に移動して変倍作用をなし、第4レンズ群が移動して第2レンズ群の移動に伴う像面位置の補償作用と近距離合焦作用を為す。   The zoom lens according to the present invention has, in order from the object side, 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 positive refractive power. When the lens position state changes from the wide-angle end state where the focal length of the entire lens system is the shortest to the telephoto end state where the focal length is the longest, the first lens group and The three lens groups are fixed in the optical axis direction, the second lens group moves toward the image side to perform a zooming action, and the fourth lens group moves to change the image plane position as the second lens group moves. Compensate and focus at close range.

第3レンズ群は負の屈折力を有する負部分群と、その像側に配置され正の屈折力を有する正部分群とにより構成され、上記正部分群を光軸にほぼ垂直な方向にシフトさせることにより像をシフトさせることが可能である。   The third lens group is composed of a negative subgroup having negative refractive power and a positive subgroup having positive refractive power arranged on the image side, and the positive subgroup is shifted in a direction substantially perpendicular to the optical axis. To shift the image.

以上の構成のもとで、以下のように構成することにより、高変倍比でありながら、像シフト時に発生する性能劣化を抑えることができる。
(A)第3レンズ群の物体側に開口絞りを配置する
(B)負部分群の屈折力を適切に設定する
開口絞りの位置は高性能化と小型化とのバランスを図る上で極めて重要である。
With the configuration described above, the following configuration can suppress performance degradation that occurs during image shift while maintaining a high zoom ratio.
(A) An aperture stop is disposed on the object side of the third lens group. (B) The position of the aperture stop for appropriately setting the refractive power of the negative subgroup is extremely important for achieving a balance between high performance and downsizing. It is.

開口絞りから離れたレンズ群を通過する軸外光束は光軸から離れて通過するため、レンズ系の中央付近に配置した際に各レンズ群のレンズ径を一番小型化しやすい。特に、第1レンズ群は像面位置から最も離れるため、レンズ径が大きくなりやすいので、中央付近よりもやや物体側に配置することが望ましい。   Since the off-axis light beam that passes through the lens group away from the aperture stop passes away from the optical axis, the lens diameter of each lens group is most likely to be minimized when placed near the center of the lens system. In particular, since the first lens group is farthest from the image plane position and the lens diameter tends to be large, it is desirable that the first lens group be disposed slightly closer to the object side than near the center.

また、レンズ位置状態が変化する際に、可動レンズ群を通過する軸外光束は高さが大きく変化するので、この高さの変化を利用して、レンズ位置状態が変化する際に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。特に、開口絞りの物体側と像側に可動レンズ群がそれぞれ1つ以上配置されると、より良好に収差補正が行える。   In addition, since the height of the off-axis light beam passing through the movable lens group changes greatly when the lens position state changes, the axis generated when the lens position state changes using this change in height. Variations in external aberration can be corrected satisfactorily. In particular, if one or more movable lens groups are disposed on the object side and the image side of the aperture stop, aberration correction can be performed more satisfactorily.

以上のことから、本発明においては、第3レンズ群の物体側に開口絞りを配置することで、レンズ径が大きくなりやすい第1レンズ群のレンズ径を小さく抑え、且つ、高性能化を図ることができる。   From the above, in the present invention, by disposing the aperture stop on the object side of the third lens group, the lens diameter of the first lens group, which tends to increase the lens diameter, is kept small, and high performance is achieved. be able to.

なお、本発明においては、開口絞りの位置を光軸方向に固定することによって、絞り機構を光軸方向に固定することができ、鏡筒構造の簡略化を図ることができる。   In the present invention, by fixing the position of the aperture stop in the optical axis direction, the stop mechanism can be fixed in the optical axis direction, and the lens barrel structure can be simplified.

本発明ズームレンズにおいては、第3レンズ群を負部分群と正部分群とにより構成しているが、この負部分群の屈折力がレンズ径の小型化を図る上で重要である。   In the zoom lens of the present invention, the third lens group is composed of a negative part group and a positive part group. The refractive power of the negative part group is important for reducing the lens diameter.

負部分群の屈折力が強まると、正部分群を通過する軸外光束が光軸から離れるため、正部分群のレンズ径が大きくなり、重量が増し、その結果、上記正部分群をシフトさせるシフト駆動機構の大型化や複雑化を引き起こしてしまう。同時に、第4レンズ群を通過する軸外光束も光軸から離れるため、フォーカス群の駆動機構も大型化や複雑化を引き起こしてしまい、小型化を図ることが難しくなってしまう。   When the refractive power of the negative subgroup increases, the off-axis light beam passing through the positive subgroup moves away from the optical axis, so the lens diameter of the positive subgroup increases and the weight increases, resulting in shifting the positive subgroup. This will increase the size and complexity of the shift drive mechanism. At the same time, since the off-axis light beam passing through the fourth lens group is also away from the optical axis, the drive mechanism of the focus group also increases in size and complexity, making it difficult to reduce the size.

そこで本発明においては、第3レンズ群の焦点距離に対する負部分群の焦点距離を適切に設定することにより、レンズ径の小型化を適切に図ることができる。   Accordingly, in the present invention, the lens diameter can be appropriately reduced by appropriately setting the focal length of the negative subgroup with respect to the focal length of the third lens group.

以上の観点から、f3nを第3レンズ群中に配置される負部分群の焦点距離、f3を第3レンズ群の焦点距離として、以下の条件式(1)を満足することが必要である。
(1)1.4<|f3n|/f3<3
この条件式(1)は第3レンズ群における負部分群の焦点距離を規定する条件式である。
From the above viewpoint, it is necessary to satisfy the following conditional expression (1), where f3n is the focal length of the negative subgroup disposed in the third lens group and f3 is the focal length of the third lens group.
(1) 1.4 <| f3n | / f3 <3
Conditional expression (1) defines the focal length of the negative subgroup in the third lens group.

条件式(1)の下限値を下回った場合、上記した通り、正部分群の屈折力も強まるため、正部分群を通過する主光線が光軸から離れてしまうので、周辺光量の不足を引き起こしてしまう。   If the lower limit value of conditional expression (1) is not reached, the refractive power of the positive subgroup increases as described above, so that the principal ray passing through the positive subgroup moves away from the optical axis, causing a shortage of peripheral light quantity. End up.

逆に、条件式(1)の上限値を上回った場合、上記した通り、第1レンズ群を通過する軸外光束が光軸から離れ、シフトレンズ群(第3レンズ群の正部分群)をシフトさせた際の周辺光量の変化が大きくなってしまう。   On the contrary, when the upper limit value of conditional expression (1) is exceeded, as described above, the off-axis light beam passing through the first lens group is separated from the optical axis, and the shift lens group (the positive subgroup of the third lens group) is moved away. The change in the amount of peripheral light when shifted is increased.

なお、本発明ズームレンズにおいては、更なる高性能化を図るためには、条件式(1)の上限値を2.5とすることが望ましい。条件式(1)の値が2.5を超えると、第4レンズ群を通過する軸外光束が光軸から離れるため、画面周辺部において発生するコマ収差をより良好に補正することができず、より高い光学性能を得ることが難しくなってしまう。   In the zoom lens of the present invention, it is desirable to set the upper limit value of conditional expression (1) to 2.5 in order to achieve higher performance. If the value of conditional expression (1) exceeds 2.5, the off-axis light beam that passes through the fourth lens group is separated from the optical axis, so that the coma aberration that occurs in the periphery of the screen cannot be corrected more satisfactorily. It becomes difficult to obtain higher optical performance.

高変倍比のズームレンズでは、特に望遠端状態において、シフトレンズ群がシフトした際に発生するコマ収差の変動をより良好に補正する必要がある。つまり、
(C)負部分群と正部分群との間に形成される空気間隔を適切な形とする
ことが重要である。
In a zoom lens with a high zoom ratio, it is necessary to more appropriately correct coma variation that occurs when the shift lens group is shifted, particularly in the telephoto end state. That means
(C) It is important that the air gap formed between the negative subgroup and the positive subgroup is in an appropriate shape.

そこで、本発明ズームレンズにあっては、シフトした際に発生する光路長の変化を減らすことにより、このコマ収差の変動を良好に補正している。   Therefore, in the zoom lens of the present invention, the change in coma aberration is corrected well by reducing the change in the optical path length that occurs when shifting.

具体的には、負部分群の最も像側のレンズ面の曲率半径と正部分群の最も物体側のレンズ面の曲率半径との差を少なくすることにより、負部分群と正部分群との間に形成される空気間隔を適切な形状とし、コマ収差の変動を良好に補正することとしている。   Specifically, by reducing the difference between the radius of curvature of the lens surface closest to the image side of the negative subgroup and the radius of curvature of the lens surface closest to the object side of the positive subgroup, the negative subgroup and the positive subgroup can be reduced. The air gap formed between them is made into an appropriate shape, and the fluctuation of coma aberration is corrected well.

そのため、本発明ズームレンズにあっては、Rnを第3レンズ群中に配置される負部分群の最も像側のレンズ面の曲率半径、Rpを第3レンズ群中に配置される正部分群の最も物体側のレンズ面の曲率半径として、以下の条件式(2)を満足することが望ましい。
(2)−0.3<(Rn+Rp)/(Rn−Rp)<0.3
上記したように、条件式(2)は負部分群と正部分群との間に形成される空気間隔の形状を規定する条件式である。
Therefore, in the zoom lens of the present invention, Rn is the radius of curvature of the lens surface closest to the image side of the negative portion group arranged in the third lens group, and Rp is the positive portion group arranged in the third lens group. It is desirable to satisfy the following conditional expression (2) as the radius of curvature of the lens surface closest to the object.
(2) -0.3 <(Rn + Rp) / (Rn-Rp) <0.3
As described above, the conditional expression (2) is a conditional expression that defines the shape of the air gap formed between the negative subgroup and the positive subgroup.

条件式(2)の下限値を下回った場合、正部分群がシフトした際に画面中心部で発生する偏心コマ収差を良好に補正することが難しくなってしまう。逆に、条件式(2)の上限値を上回った場合、望遠端状態で正部分群がシフトした際に画面周辺部で発生するコマ収差の変動が著しく大きくなり、良好なる光学性能が得られなくなってしまう。   If the lower limit value of conditional expression (2) is not reached, it will be difficult to satisfactorily correct decentration coma that occurs at the center of the screen when the positive subgroup is shifted. On the other hand, when the upper limit of conditional expression (2) is exceeded, fluctuations in coma generated at the periphery of the screen when the positive subgroup is shifted in the telephoto end state are significantly increased, and good optical performance is obtained. It will disappear.

本発明ズームレンズにおいては、第3レンズ群を構成する2つの部分群のうち、負部分群は少なくとも1枚の正レンズと1枚の負レンズを有し、正部分群は少なくとも2枚の正レンズと1枚の正レンズを有することが望ましい。   In the zoom lens according to the present invention, of the two partial groups constituting the third lens group, the negative partial group includes at least one positive lens and one negative lens, and the positive partial group includes at least two positive lenses. It is desirable to have a lens and one positive lens.

正部分群がシフトした際に発生する諸収差の変動を良好に補正するには、負部分群、正部分群、それぞれ単独で発生する球面収差をある程度抑える必要がある。   In order to satisfactorily correct variations in various aberrations that occur when the positive subgroup is shifted, it is necessary to suppress to some extent spherical aberration that occurs independently in each of the negative subgroup and the positive subgroup.

本発明ズームレンズにおいては、上記条件式(1)の条件式範囲が示す通り、第3レンズ群において負部分群の屈折力は正部分群に比べて弱い。負部分群は屈折力が弱いため、ダブレット構成で負部分群単独で発生する正の球面収差を良好に補正することが可能であり、正部分群は正レンズ、負レンズ、正レンズの3枚構成である、所謂、トリプレット構成とすることにより、正部分群単独で発生する負の球面収差を良好に補正することとしている。   In the zoom lens of the present invention, as indicated by the conditional expression range of the conditional expression (1), the refractive power of the negative subgroup in the third lens group is weaker than that of the positive subgroup. Since the negative subgroup has a weak refractive power, it is possible to satisfactorily correct the positive spherical aberration generated by the negative subgroup alone in the doublet configuration. The positive subgroup consists of a positive lens, a negative lens, and a positive lens. By adopting a so-called triplet configuration, which is a configuration, negative spherical aberration that occurs in the positive subgroup alone is favorably corrected.

本発明ズームレンズにおいては、画角の変化に伴うコマ収差の変動を良好に補正するために、Rp1を正部分群の最も像側に配置される正レンズの物体側レンズ面の曲率半径、Rp2を正部分群の最も像側に配置される正レンズの像側レンズ面の曲率半径として、以下の条件式(3)を満足することが望ましい。
(3)0<(Rp1+Rp2)/(Rp1−Rp2)<2
この条件式(3)は正部分群の最も像側に配置される正レンズの形状を規定する条件式である。
In the zoom lens of the present invention, Rp1 is the radius of curvature of the object-side lens surface of the positive lens disposed closest to the image side of the positive subgroup, Rp2 It is desirable to satisfy the following conditional expression (3) as the radius of curvature of the image side lens surface of the positive lens arranged closest to the image side in the positive subgroup.
(3) 0 <(Rp1 + Rp2) / (Rp1-Rp2) <2
Conditional expression (3) is a conditional expression that defines the shape of the positive lens arranged closest to the image side of the positive subgroup.

条件式(3)の下限値を下回った場合、負の像面湾曲を良好に補正することができず、画面周辺部まで良好なる結像性能が得られなくなってしまう。   If the lower limit of conditional expression (3) is not reached, the negative curvature of field cannot be corrected satisfactorily, and good imaging performance cannot be obtained up to the periphery of the screen.

条件式(3)の上限値を上回った場合、画面周辺部において発生する内向性コマ収差を良好に補正することができず、画面周辺部まで良好なる結像性能が得られなくなってしまう。   If the upper limit value of conditional expression (3) is exceeded, the inward coma generated at the periphery of the screen cannot be corrected well, and good imaging performance cannot be obtained up to the periphery of the screen.

本発明ズームレンズにおいては、第2レンズ群が唯一の負レンズ群であるため、変倍に伴って発生する軸外収差の変動を更に良好に補正するためには、第2レンズ群の屈折力を適切に設定することが肝要であり、f2を第2レンズ群の焦点距離、fwを広角端状態におけるレンズ系全体での焦点距離、ftを望遠端状態におけるレンズ系全体での焦点距離として、以下の条件式(4)を満足することが望ましい。
(4)0.42<|f2|/(fw・ft)1/2<0.5
この条件式(4)は第2レンズ群の焦点距離を規定する条件式である。
In the zoom lens according to the present invention, since the second lens group is the only negative lens group, the refractive power of the second lens group can be corrected more satisfactorily to correct the fluctuation of off-axis aberration caused by zooming. Is appropriately set, f2 is the focal length of the second lens group, fw is the focal length of the entire lens system in the wide-angle end state, and ft is the focal length of the entire lens system in the telephoto end state, It is desirable to satisfy the following conditional expression (4).
(4) 0.42 <| f2 | / (fw · ft) 1/2 <0.5
Conditional expression (4) is a conditional expression that defines the focal length of the second lens group.

条件式(4)の上限値を上回った場合、第2レンズ群を通過する軸外光束がより光軸から離れ、その結果、広角端状態で画面周縁部において発生するコマ収差を良好に補正することが難しくなってしまう。   When the upper limit value of conditional expression (4) is exceeded, the off-axis light beam passing through the second lens group is further away from the optical axis, and as a result, the coma aberration generated at the peripheral edge of the screen in the wide-angle end state is corrected well. It becomes difficult.

条件式(4)の下限値を下回った場合、レンズ位置状態が変化する際に発生する軸外収差の変動を良好に補正することが難しくなってしまう。   If the lower limit of conditional expression (4) is not reached, it will be difficult to satisfactorily correct off-axis aberration fluctuations that occur when the lens position changes.

本発明ズームレンズにおいては、レンズ全長の短縮化と第1レンズ群のレンズ径の小型化を図るために、特に望遠端状態において第1レンズ群を通過する軸外光束が光軸に近づくようにしている。   In the zoom lens of the present invention, in order to reduce the overall length of the lens and reduce the lens diameter of the first lens group, the off-axis light beam that passes through the first lens group is brought closer to the optical axis, particularly in the telephoto end state. ing.

上記正部分群がシフトした際に画角の変化が生じるが、特に望遠端状態では画角が狭いために、この画角の変化が大きく、その結果、第1レンズ群のレンズ外径によるケラレが生じて周辺光量の不足を引き起こしやすい。このため、第1レンズ群のレンズ径を小型化するには、第1レンズ群を通過する軸外光束を光軸に近づけることが肝要である。   Although the angle of view changes when the positive subgroup is shifted, especially in the telephoto end state, since the angle of view is narrow, the change in the angle of view is large. As a result, the vignetting due to the lens outer diameter of the first lens group. Is likely to cause a shortage of ambient light. For this reason, in order to reduce the lens diameter of the first lens group, it is important to bring the off-axis light beam passing through the first lens group closer to the optical axis.

具体的には、本発明ズームレンズにおいては、開口絞りの位置を通過する主光線が光軸となす角度を小さくすることによって、第1レンズ群を通過する軸外光束を光軸に近づけている。   Specifically, in the zoom lens of the present invention, the off-axis light beam passing through the first lens group is brought closer to the optical axis by reducing the angle formed by the principal ray passing through the position of the aperture stop and the optical axis. .

光学系の像側に色分解プリズムを配置した、所謂、3イメージャ撮像用の光学系では、ダイクロイックミラーにより光束を色分解するために、射出瞳位置が無限遠に近い、像側テレセントリック光学系を主に使用している。   In the so-called three-imager imaging optical system in which a color separation prism is arranged on the image side of the optical system, an image-side telecentric optical system whose exit pupil position is close to infinity is used in order to color-separate a light beam by a dichroic mirror. Mainly used.

このため、開口絞りから像面位置までの距離が長いほど、開口絞りよりも像側に配置されるレンズ群の屈折力が弱められ、その結果、主光線が光軸となす角度を小さくすることができる。このように主光線が光軸となす角度が小さくなると、第1レンズ群に入射する軸外光束が光軸に近づく。   For this reason, the longer the distance from the aperture stop to the image plane position, the weaker the refractive power of the lens group arranged on the image side than the aperture stop, and as a result, the angle formed by the principal ray and the optical axis is reduced. Can do. When the angle formed by the principal ray and the optical axis becomes small in this way, the off-axis light beam incident on the first lens group approaches the optical axis.

しかしながら、開口絞りから像面位置までの距離を長くすればするほど、開口絞りの位置は物体側に近づき、変倍時に第2レンズ群の移動スペースがなくなり、第1レンズ群と第2レンズ群の屈折力を強くする必要が生じ、レンズ位置状態が変化する際に発生する軸外収差の変動が抑えられず、高性能化を充分に図ることができない。   However, the longer the distance from the aperture stop to the image plane position, the closer the aperture stop is to the object side, and there is no movement space for the second lens group at the time of zooming, and the first lens group and the second lens group. It is necessary to increase the refractive power of the lens, and fluctuations in off-axis aberration that occur when the lens position changes are not suppressed, so that high performance cannot be achieved sufficiently.

そこで、本発明ズームレンズにおいては、更なる小型化と更なる高性能化とを同時に達成するために、Dtを望遠端状態において開口絞りから第4レンズ群の最も像側のレンズ面までの光軸に沿った距離、Z2を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の第2レンズ群の移動量として、以下の条件式(5)を満足するように構成することが望ましい。
(5)0.8<Dt/Z2<1.2
この条件式(5)は望遠端状態における開口絞りから第4レンズ群までの距離と、第2レンズ群の移動量を規定する条件式である。
Therefore, in the zoom lens according to the present invention, in order to achieve further miniaturization and higher performance at the same time, light from the aperture stop to the most image side lens surface of the fourth lens group in the telephoto end state is set to Dt. The distance along the axis, Z2, is preferably configured to satisfy the following conditional expression (5) as the amount of movement of the second lens group when the lens position changes from the wide-angle end state to the telephoto end state. .
(5) 0.8 <Dt / Z2 <1.2
Conditional expression (5) is a conditional expression that defines the distance from the aperture stop to the fourth lens group in the telephoto end state and the amount of movement of the second lens group.

条件式(5)の上限値を上回った場合、レンズ位置状態が変化する際に第2レンズ群により発生する軸外収差の変動を良好に補正し、更なる高性能化を図ることが困難となってしまう。   If the upper limit value of conditional expression (5) is exceeded, it is difficult to correct the fluctuation of off-axis aberration caused by the second lens group when the lens position changes, and to further improve the performance. turn into.

逆に、条件式(5)の下限値を下回った場合、第3レンズ群と第4レンズ群の合成焦点距離が短くなり、その結果、主光線が光軸となす角度が大きくなり、第1レンズ群のレンズ径を小型化することが困難となってしまう。   On the contrary, when the lower limit value of conditional expression (5) is not reached, the combined focal length of the third lens group and the fourth lens group is shortened, and as a result, the angle formed by the principal ray with respect to the optical axis is increased. It becomes difficult to reduce the lens diameter of the lens group.

ところで、本発明ズームレンズにおいては、第3レンズ群中に配置される負部分群を射出する軸上光束が発散された状態となる、つまり、第3レンズ群中に配置される正部分群の横倍率を負の値とすることが望ましい。   By the way, in the zoom lens according to the present invention, the on-axis light beam emitted from the negative partial group arranged in the third lens group is diverged, that is, the positive partial group arranged in the third lens group. It is desirable to set the lateral magnification to a negative value.

第3レンズ群中の正部分群の横倍率をβa、第4レンズ群の横倍率をβbとする時、ブレ補正係数βs、ピント敏感度βfは
βs=(1−βa)βb
βf=(1−βa)βb
で表される。
When the lateral magnification of the positive subgroup in the third lens group is βa and the lateral magnification of the fourth lens group is βb, the blur correction coefficient βs and the focus sensitivity βf are βs = (1−βa) βb
βf = (1-βa 2 ) βb 2
It is represented by

本発明ズームレンズにおいては、正部分群の横倍率βaがβa<0を満たすように設定することにより、ブレ補正係数βsを上げ、且つ、ピント敏感度βfを下げ、高い変倍比でありながら、少ないレンズシフト量で像をシフトすることを可能とし、また、光軸方向の位置精度を下げることができた。   In the zoom lens of the present invention, by setting the lateral magnification βa of the positive subgroup to satisfy βa <0, the blur correction coefficient βs is increased and the focus sensitivity βf is decreased, while the zoom ratio is high. The image can be shifted with a small lens shift amount, and the positional accuracy in the optical axis direction can be lowered.

光軸方向の位置精度が高まると、シフトレンズ群、すなわち、正部分群を光軸方向に付勢した状態で保持する必要が生じるため、正部分群を光軸に垂直な方向にシフトさせる駆動機構の複雑化を招く。このため、本発明は正部分群の横倍率を上記した通りに設定することにより、光軸方向の位置精度を低下させ、鏡筒構造の簡易化を図っている。   As the positional accuracy in the optical axis direction increases, it becomes necessary to hold the shift lens group, that is, the positive subgroup in a state of being biased in the optical axis direction, so that the positive subgroup is driven to shift in a direction perpendicular to the optical axis. The mechanism becomes complicated. Therefore, in the present invention, by setting the lateral magnification of the positive subgroup as described above, the positional accuracy in the optical axis direction is lowered, and the lens barrel structure is simplified.

本発明ズームレンズにおいては、更なる高性能化を図るために、第1レンズ群が物体側より順に配列された負レンズと正レンズとの接合レンズ及び2枚の正レンズの4枚のレンズで構成されることが望ましい。   In the zoom lens of the present invention, in order to further improve the performance, the first lens group is composed of four lenses including a cemented lens of a negative lens and a positive lens arranged in order from the object side, and two positive lenses. Desirably configured.

第1レンズ群は特に望遠端状態で軸上光束が広い光束径で入射するため、負の球面収差が発生しやすい。また、軸外光束が光軸から離れて入射するため、軸外収差の発生が起こりやすい。   In the first lens group, since the axial light beam is incident with a wide light beam diameter particularly in the telephoto end state, negative spherical aberration is likely to occur. In addition, since off-axis light flux is incident away from the optical axis, off-axis aberration is likely to occur.

本発明ズームレンズにおいては、第1レンズ群の最も物体側に負レンズと正レンズとの接合レンズを配置することで、負の球面収差、及び、軸上色収差を良好に補正している。また、従来の正負正正4群ズームレンズでは第1レンズ群を接合レンズとその像側に位置する1枚の正レンズとで構成しているが、正レンズを2枚とすることにより、高い変倍比でありながらも、望遠端状態における負の球面収差の発生を抑え、且つ、画角の変化に伴うコマ収差の変動を良好に補正でき、より高い光学性能を実現することができる。   In the zoom lens according to the present invention, the negative spherical aberration and the longitudinal chromatic aberration are favorably corrected by disposing a cemented lens of a negative lens and a positive lens on the most object side of the first lens group. In the conventional positive / negative / positive / positive four-group zoom lens, the first lens group is composed of a cemented lens and one positive lens located on the image side. While maintaining the zoom ratio, it is possible to suppress the occurrence of negative spherical aberration in the telephoto end state and to satisfactorily correct the coma variation due to the change in the angle of view, thereby realizing higher optical performance.

本発明ズームレンズにおいては、第2レンズ群において発生する諸収差をより良好に補正し、より高い光学性能を得るために、物体側より、像側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズ、負レンズ、正レンズ、負レンズの順に配列された4枚のレンズで構成することが望ましい。   In the zoom lens of the present invention, in order to better correct various aberrations generated in the second lens group and obtain higher optical performance, a negative meniscus lens having a concave surface from the object side to the image side, a negative lens It is desirable that the lens is composed of four lenses arranged in the order of a lens, a positive lens, and a negative lens.

第2レンズ群は変倍作用を担うレンズ群であるため、第2レンズ群で発生する諸収差を良好に補正することが、更なる高性能化を図る上で重要である。本発明ズームレンズにおいては、第2レンズ群の最も物体側に配置された像側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズが、広角端状態で画角の変化に伴って発生するコマ収差の変動を補正する役割を担い、その像側に配置されるトリプレットレンズが軸上収差を良好に補正する役割を担うことで、収差補正上の役割分担を明確化して、良好なる結像性能が得られるようにしている。   Since the second lens group is a lens group responsible for the zooming action, it is important to further correct various aberrations generated in the second lens group in order to further improve the performance. In the zoom lens of the present invention, the meniscus negative lens with the concave surface facing the image side arranged closest to the object side in the second lens group causes fluctuations in coma caused by a change in the field angle at the wide-angle end state. Since the triplet lens arranged on the image side plays a role to correct axial aberrations well, the division of roles for aberration correction is clarified, and good imaging performance can be obtained. I am doing so.

なお、本発明ズームレンズにおいては、トリプレットレンズのうち正レンズとその像側に配置される負レンズとの偏心による性能劣化が大きいため、接合化することにより、製造時の偏心誤差による影響を少なくして、安定した光学品質を得ることができる。   In the zoom lens of the present invention, the performance deterioration due to the eccentricity of the positive lens and the negative lens arranged on the image side of the triplet lens is large. Thus, stable optical quality can be obtained.

本発明ズームレンズにおいては、被写体位置の変化に伴う諸収差の変動を良好に補正するために、第4レンズ群が物体側より順に、物体側に凸面を向けた正レンズ、像側に凹面を向けた負レンズ、物体側に凸面を向けた正レンズが配列されて構成されることが望ましい。   In the zoom lens of the present invention, in order to satisfactorily correct fluctuations of various aberrations accompanying changes in the subject position, the fourth lens group has a positive lens with a convex surface facing the object side and a concave surface facing the image side in order from the object side. It is desirable that the negative lens is directed and the positive lens having a convex surface facing the object side is arranged.

第4レンズ群をトリプレット構成とすることにより、軸外収差と軸上収差とを同時に補正することが可能となり、被写体位置が変化した際に発生する諸収差の変動を良好に補正できる。   By adopting a triplet configuration for the fourth lens group, it is possible to simultaneously correct off-axis aberrations and on-axis aberrations, and to satisfactorily correct variations in various aberrations that occur when the subject position changes.

なお、本発明ズームレンズにおいては、色収差の発生をより良好に抑えるために、第1レンズ群に異常分散性の高い硝材を用いることが望ましい。   In the zoom lens of the present invention, it is desirable to use a glass material having high anomalous dispersion for the first lens group in order to suppress the occurrence of chromatic aberration more favorably.

特に、第1レンズ群を構成するレンズのうち、接合レンズ中の正レンズを異常分散性の高い硝材とすることにより、望遠端状態で画面中心部において発生する2次分散を良好に補正することができる。   In particular, among the lenses constituting the first lens group, the positive lens in the cemented lens is made of a glass material having a high anomalous dispersion, thereby favorably correcting the secondary dispersion generated at the center of the screen in the telephoto end state. Can do.

また、第1レンズ群の像側に配置される2枚の正レンズのうち、いずれか1枚をアッベ数が65を超える低分散の硝材とすることにより、望遠端状態で画面周辺部において発生する倍率色収差を良好に補正することが可能である。上記2枚の正レンズを両方共低分散の硝材とすることにより、倍率色収差をより良好に補正することができる。   Also, any one of the two positive lenses arranged on the image side of the first lens group is made of a low dispersion glass material having an Abbe number exceeding 65, and this occurs at the periphery of the screen in the telephoto end state. It is possible to satisfactorily correct the lateral chromatic aberration. By using both of the two positive lenses as a low dispersion glass material, it is possible to correct lateral chromatic aberration more satisfactorily.

本発明ズームレンズにおいては、非球面レンズを用いることにより、より高い光学性能を実現することができる。特に、最終レンズ群に非球面を導入することによって、中心性能の更なる高性能化が可能となる。また、第2レンズ群に非球面レンズを用いることにより、広角端状態において発生する画角によるコマ収差の変動を良好に補正することも可能である。   In the zoom lens of the present invention, higher optical performance can be realized by using an aspheric lens. In particular, by introducing an aspherical surface into the final lens group, the central performance can be further improved. Further, by using an aspheric lens for the second lens group, it is possible to satisfactorily correct coma variation due to the angle of view generated in the wide-angle end state.

更に、複数の非球面を用いることでより高い光学性能が得られるのは言うまでもない。   Furthermore, it goes without saying that higher optical performance can be obtained by using a plurality of aspheric surfaces.

また、レンズ系の像側にモアレ縞の発生を防ぐためにローパスフィルタを配置したり、受光素子の分光感度特性に応じて赤外カットフィルタを配置することも勿論、可能である。   It is of course possible to arrange a low-pass filter on the image side of the lens system in order to prevent the occurrence of moire fringes or an infrared cut filter according to the spectral sensitivity characteristics of the light receiving element.

以下に、本発明ズームレンズの各実施の形態及び数値実施例を説明する。   Hereinafter, each embodiment and numerical example of the zoom lens of the present invention will be described.

なお、各実施の形態において非球面が用いられるが、非球面形状は次の数1式によって表される。   In each embodiment, an aspherical surface is used, but the aspherical shape is expressed by the following equation (1).

Figure 2009145898
Figure 2009145898

ここで、
y:光軸からの高さ
x:サグ量
c:曲率
κ:円錐定数
A、B、…:非球面係数
である。
here,
y: height from the optical axis x: sag amount c: curvature κ: conic constants A, B,...: aspheric coefficient.

図1は本発明ズームレンズの屈折力配分を示しており、物体側より順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1、負の屈折力を有する第2レンズ群G2、正の屈折力を有する第3レンズ群G3、正の屈折力を有する第4レンズ群G4が配列されて構成され、図1の上段に示す広角端状態(W)より図1の下段に示す望遠端状態(T)への変倍に際して、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間の空気間隔は増大し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間の空気間隔は減少するように、第2レンズ群G2が像側へ移動する(中段の実線参照)。この時、第1レンズ群G1、第3レンズ群G3は固定であって(中段の破線参照)、第4レンズ群G4が第2レンズ群G2の移動に伴う像面位置の変動を補正するように移動するとともに近距離合焦時に物体側へ移動する(中段の実線参照)。   FIG. 1 shows the refractive power distribution of the zoom lens of the present invention. In order from the object side, a first lens group G1 having a positive refractive power, a second lens group G2 having a negative refractive power, and a positive refractive power. The third lens group G3 and the fourth lens group G4 having positive refractive power are arranged, and the telephoto end state (T) shown in the lower part of FIG. 1 from the wide-angle end state (W) shown in the upper part of FIG. During zooming, the air gap between the first lens group G1 and the second lens group G2 increases, and the air gap between the second lens group G2 and the third lens group G3 decreases. The second lens group G2 moves to the image side (see the solid line in the middle stage). At this time, the first lens group G1 and the third lens group G3 are fixed (see the middle broken line), and the fourth lens group G4 corrects the variation of the image plane position accompanying the movement of the second lens group G2. And move to the object side when focusing on a short distance (see the solid line in the middle).

図2は本発明ズームレンズの第1の実施の形態1におけるレンズ構成を示す図である。第1レンズ群G1は物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズと物体側に凸面を向けた正レンズとの接合レンズL11、物体側に凸面を向けた正レンズL12、物体側に凸面を向けた正レンズL13により構成されている。第2レンズ群G2は像側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズL21、両凹形状の負レンズL22、両凸レンズと両凹レンズとの接合レンズL23により構成されている。第3レンズ群G3は両凹レンズと物体側に凸面を向けた正レンズとの接合負レンズL31、物体側に非球面を有する両凸レンズと物体側に凹面を向けた負レンズとの接合レンズL32、像側に凸面を向けた正レンズL33により構成されている。第4レンズ群G4は物体側に凸面を向けた正レンズL41、物体側に非球面を有し像側に凹面を向けた負レンズと物体側に凸面を向けた正レンズとの接合レンズL42により構成されている。   FIG. 2 is a diagram showing a lens configuration in the first embodiment 1 of the zoom lens according to the present invention. The first lens group G1 includes a cemented lens L11 including a meniscus negative lens having a convex surface facing the object side and a positive lens having a convex surface facing the object side, a positive lens L12 having a convex surface facing the object side, and a convex surface facing the object side. The positive lens L13 is directed. The second lens group G2 includes a meniscus negative lens L21 having a concave surface directed toward the image side, a biconcave negative lens L22, and a cemented lens L23 of a biconvex lens and a biconcave lens. The third lens group G3 includes a cemented negative lens L31 including a biconcave lens and a positive lens having a convex surface facing the object side, a cemented lens L32 including a biconvex lens having an aspheric surface on the object side and a negative lens having a concave surface directed to the object side, It is composed of a positive lens L33 having a convex surface facing the image side. The fourth lens group G4 includes a positive lens L41 having a convex surface facing the object side, a cemented lens L42 of a negative lens having an aspheric surface on the object side and a concave surface facing the image side, and a positive lens having a convex surface facing the object side. It is configured.

第1の実施の形態に係るズームレンズ1では、第3レンズ群G3中に配置される接合負レンズL31が負部分群、接合レンズL32と正レンズL33とが正部分群を成す。そして、正部分群L32、L33を光軸xにほぼ垂直な方向にシフトさせることで像を光軸xにほぼ垂直な方向にシフトさせることが可能である。   In the zoom lens 1 according to the first embodiment, the cemented negative lens L31 disposed in the third lens group G3 forms a negative partial group, and the cemented lens L32 and the positive lens L33 form a positive partial group. Then, it is possible to shift the image in a direction substantially perpendicular to the optical axis x by shifting the positive subgroups L32 and L33 in a direction substantially perpendicular to the optical axis x.

ズームレンズ1では第4レンズ群G4の像側に光軸方向に固定の色分解プリズムPPが配置される。また、開口絞りSは、第3レンズ群G3の物体側に配置され、レンズ位置状態が変化する際に第3レンズ群G3と共に光軸方向に固定である。   In the zoom lens 1, a color separation prism PP fixed in the optical axis direction is disposed on the image side of the fourth lens group G4. The aperture stop S is disposed on the object side of the third lens group G3, and is fixed in the optical axis direction together with the third lens group G3 when the lens position changes.

以下の表1に上記第1の実施の形態にかかるズームレンズ1に具体的数値を適用した数値実施例1の諸元の値を示す。この数値実施例1及び後に説明する各数値実施例の諸元表中の面番号は物体側から数えてi番面の面を示し、曲率半径は第i番面の光学面の曲率半径を、面間隔は物体側から第i番目の光学面と第i+1番目の光学面との間の軸上面間隔を、屈折率は物体側に第i番目の光学面を有する硝材のd線(λ=587.6nm)に対する屈折率を、アッベ数は物体側に第i番目の光学面を有する硝材のd線に対するアッベ数をそれぞれ示す。また、Diは当該面間隔が可変間隔であることを、曲率半径0は当該面が平面であることを、Bfは当該面間隔がバックフォーカスであることを、それぞれ示す。   Table 1 below shows values of specifications of Numerical Example 1 in which specific numerical values are applied to the zoom lens 1 according to the first embodiment. The surface number in the specification table of this numerical example 1 and each numerical example described later indicates the i-th surface counted from the object side, the radius of curvature indicates the radius of curvature of the optical surface of the i-th surface, The surface separation is the axial top surface separation between the i-th optical surface and the (i + 1) -th optical surface from the object side, and the refractive index is d-line (λ = 587.6) of a glass material having the i-th optical surface on the object side. nm), and the Abbe number represents the Abbe number with respect to the d-line of the glass material having the i-th optical surface on the object side. Di indicates that the surface interval is a variable interval, curvature radius 0 indicates that the surface is a flat surface, and Bf indicates that the surface interval is a back focus.

Figure 2009145898
Figure 2009145898

ズームレンズ1において、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、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間の間隔D7、第2レンズ群G2と開口絞りSとの間の間隔D14、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間の間隔D23及び第4レンズ群G4と色分解プリズムPPとの間の間隔D28が変化する。そこで、数値実施例1における上記各面間隔の広角端状態、広角端と望遠端との間の中間焦点距離状態及び望遠端状態における各値を表2に焦点距離f、FナンバーFNo.及び画角2ωと共に示す。   In the zoom lens 1, when the lens position changes from the wide-angle end state to the telephoto end state, the distance D7 between the first lens group G1 and the second lens group G2, the second lens group G2, and the aperture stop S The distance D14 between the third lens group G3 and the fourth lens group G4, and the distance D28 between the fourth lens group G4 and the color separation prism PP are changed. Therefore, Table 2 shows the values in the wide-angle end state, the intermediate focal length state between the wide-angle end and the telephoto end, and the telephoto end state in the numerical value example 1 in the focal length f, F number FNo. And the angle of view 2ω.

Figure 2009145898
Figure 2009145898

ズームレンズ1において第19面及び第24面は非球面で構成されている。そこで、数値実施例1における上記各非球面の4次、6次、8次、10次の非球面係数A、B、C、Dを円錐定数κと共に表3に示す。なお、表3及び以下の非球面係数を示す表において「E−i」は10を底とする指数表現、すなわち、「10−i」を表しており、例えば、「0.12345E-05」は「0.12345×10−5」を表している。   In the zoom lens 1, the 19th surface and the 24th surface are aspherical. Therefore, Table 3 shows the fourth-order, sixth-order, eighth-order, and tenth-order aspheric coefficients A, B, C, and D of the aspheric surfaces in Numerical Example 1 together with the conic constant κ. In Table 3 and the following table showing aspheric coefficients, “E-i” represents an exponential expression with a base of 10, that is, “10-i”. For example, “0.12345E-05” represents “ 0.12345 × 10-5 ”.

Figure 2009145898
Figure 2009145898

上記数値実施例1の上記各条件式(1)、(2)、(3)、(4)、(5)対応値を表4に示す。   Table 4 shows the corresponding values of the conditional expressions (1), (2), (3), (4), and (5) of the numerical example 1.

Figure 2009145898
Figure 2009145898

図3乃至図5は数値実施例1の無限遠合焦状態での諸収差図をそれぞれ示し、図3は広角端状態(f=1.000)、図4は中間焦点距離状態(f=9.430)、図5は望遠端状態(f=21.047)における諸収差図を示す。   FIGS. 3 to 5 show various aberration diagrams in the infinite focus state of Numerical Example 1, FIG. 3 is a wide angle end state (f = 1.000), FIG. 4 is an intermediate focal length state (f = 9.430), FIG. 5 shows various aberrations in the telephoto end state (f = 21.047).

図3乃至図5の各収差図において、球面収差図中の実線は球面収差を示し、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を示す。コマ収差図においてyは像高を示す。また、各収差図中のFno.はFナンバーを、Aは半画角を示す。   3 to 5, the solid line in the spherical aberration diagram indicates spherical aberration, the solid line in the astigmatism diagram indicates the sagittal image plane, and the broken line indicates the meridional image plane. In the coma aberration diagram, y represents the image height. In addition, Fno. Indicates the F number, and A indicates the half angle of view.

図6乃至図8は数値実施例1の無限遠合焦状態における0.5度相当のレンズシフト状態での横収差図をそれぞれ示し、図6は広角端状態(f=1.000)、図7は中間焦点距離状態(f=9.430)、図8は望遠端状態(f=21.047)における横収差図を示す。   6 to 8 show lateral aberration diagrams in the lens shift state corresponding to 0.5 degrees in the infinitely focused state in Numerical Example 1, respectively, FIG. 6 is a wide-angle end state (f = 1.000), and FIG. FIG. 8 is a lateral aberration diagram in the intermediate focal length state (f = 9.430), and FIG. 8 in the telephoto end state (f = 21.047).

各収差図から、数値実施例1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は明らかである。   From each aberration diagram, it is clear that Numerical Example 1 has excellent imaging performance with various aberrations corrected well.

図9は本発明ズームレンズの第2の実施の形態2におけるレンズ構成を示す図である。第1レンズ群G1は物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズと物体側に凸面を向けた正レンズとの接合レンズL11、物体側に凸面を向けた正レンズL12、物体側に凸面を向けた正レンズL13により構成されている。第2レンズ群G2は像側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズL21、両凹形状の負レンズL22、両凸レンズと両凹レンズとの接合レンズL23により構成されている。第3レンズ群G3は両凹レンズと物体側に凸面を向けた正レンズとの接合負レンズL31、物体側に非球面を有する両凸レンズと物体側に凹面を向けた負レンズとの接合レンズL32、像側に凸面を向けた正レンズL33により構成されている。第4レンズ群G4は物体側に非球面形状の凸面を向けた正レンズL41、像側に凹面を向けた負レンズと物体側に凸面を向けた正レンズとの接合レンズL42により構成されている。   FIG. 9 is a diagram showing a lens configuration in the second embodiment 2 of the zoom lens according to the present invention. The first lens group G1 includes a cemented lens L11 including a meniscus negative lens having a convex surface facing the object side and a positive lens having a convex surface facing the object side, a positive lens L12 having a convex surface facing the object side, and a convex surface facing the object side. The positive lens L13 is directed. The second lens group G2 includes a meniscus negative lens L21 having a concave surface directed toward the image side, a biconcave negative lens L22, and a cemented lens L23 of a biconvex lens and a biconcave lens. The third lens group G3 includes a cemented negative lens L31 including a biconcave lens and a positive lens having a convex surface facing the object side, a cemented lens L32 including a biconvex lens having an aspheric surface on the object side and a negative lens having a concave surface directed to the object side, It is composed of a positive lens L33 having a convex surface facing the image side. The fourth lens group G4 includes a positive lens L41 having an aspheric convex surface facing the object side, and a cemented lens L42 of a negative lens having a concave surface facing the image side and a positive lens having a convex surface facing the object side. .

第2の実施の形態に係るズームレンズ2では、第3レンズ群G3中に配置される接合負レンズL31が負部分群、接合レンズL32と正レンズL33とが正部分群を成す。そして、正部分群L32、L33を光軸xにほぼ垂直な方向にシフトさせることで像を光軸xにほぼ垂直な方向にシフトさせることが可能である。   In the zoom lens 2 according to the second embodiment, the cemented negative lens L31 disposed in the third lens group G3 forms a negative partial group, and the cemented lens L32 and the positive lens L33 form a positive partial group. Then, it is possible to shift the image in a direction substantially perpendicular to the optical axis x by shifting the positive subgroups L32 and L33 in a direction substantially perpendicular to the optical axis x.

ズームレンズ2では第4レンズ群G4の像側に光軸方向に固定の色分解プリズムPPが配置される。また、開口絞りSは、第3レンズ群G3の物体側に配置され、レンズ位置状態が変化する際に第3レンズ群G3と共に光軸方向に固定である。   In the zoom lens 2, a color separation prism PP fixed in the optical axis direction is disposed on the image side of the fourth lens group G4. The aperture stop S is disposed on the object side of the third lens group G3, and is fixed in the optical axis direction together with the third lens group G3 when the lens position changes.

以下の表5に上記第2の実施の形態にかかるズームレンズ2に具体的数値を適用した数値実施例2の諸元の値を示す。   Table 5 below shows values of specifications of Numerical Example 2 in which specific numerical values are applied to the zoom lens 2 according to the second embodiment.

Figure 2009145898
Figure 2009145898

ズームレンズ2において、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、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間の間隔D7、第2レンズ群G2と開口絞りSとの間の間隔D14、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間の間隔D23及び第4レンズ群G4と色分解プリズムPPとの間の間隔D28が変化する。そこで、数値実施例2における上記各面間隔の広角端状態、広角端と望遠端との間の中間焦点距離状態及び望遠端状態における各値を表6に焦点距離f、FナンバーFNo.及び画角2ωと共に示す。   In the zoom lens 2, when the lens position changes from the wide-angle end state to the telephoto end state, the distance D7 between the first lens group G1 and the second lens group G2, the second lens group G2, and the aperture stop S The distance D14 between the third lens group G3 and the fourth lens group G4, and the distance D28 between the fourth lens group G4 and the color separation prism PP are changed. Accordingly, Table 6 shows the values in the wide-angle end state, the intermediate focal length state between the wide-angle end and the telephoto end, and the telephoto end state in the numerical value example 2 in Table 6, and the focal length f, F number FNo. And the angle of view 2ω.

Figure 2009145898
Figure 2009145898

ズームレンズ2において第19面及び第24面は非球面で構成されている。そこで、数値実施例2における上記各非球面の4次、6次、8次、10次の非球面係数A、B、C、Dを円錐定数κと共に表7に示す。   In the zoom lens 2, the 19th surface and the 24th surface are aspherical. Therefore, Table 7 shows the fourth-order, sixth-order, eighth-order, and tenth-order aspheric coefficients A, B, C, and D of the aspheric surfaces in Numerical Example 2 together with the conic constant κ.

Figure 2009145898
Figure 2009145898

上記数値実施例2の上記各条件式(1)、(2)、(3)、(4)、(5)対応値を表8に示す。   Table 8 shows values corresponding to the conditional expressions (1), (2), (3), (4), and (5) of the numerical example 2.

Figure 2009145898
Figure 2009145898

図10乃至図12は数値実施例2の無限遠合焦状態での諸収差図をそれぞれ示し、図10は広角端状態(f=1.000)、図11は中間焦点距離状態(f=8.860)、図12は望遠端状態(f=21.057)における諸収差図を示す。   FIGS. 10 to 12 show various aberration diagrams in the infinite focus state in Numerical Example 2, FIG. 10 is a wide angle end state (f = 1.000), FIG. 11 is an intermediate focal length state (f = 8.860), FIG. 12 shows various aberrations in the telephoto end state (f = 21.057).

図10乃至図12の各収差図において、球面収差図中の実線は球面収差を示し、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を示す。コマ収差図においてyは像高を示す。また、各収差図中のFno.はFナンバーを、Aは半画角を示す。   10 to 12, the solid line in the spherical aberration diagram indicates the spherical aberration, the solid line in the astigmatism diagram indicates the sagittal image plane, and the broken line indicates the meridional image plane. In the coma aberration diagram, y represents the image height. In addition, Fno. Indicates the F number, and A indicates the half angle of view.

図13乃至図15は数値実施例2の無限遠合焦状態における0.5度相当のレンズシフト状態での横収差図をそれぞれ示し、図13は広角端状態(f=1.000)、図14は中間焦点距離状態(f=8.860)、図15は望遠端状態(f=21.057)における横収差図を示す。   FIGS. 13 to 15 show lateral aberration diagrams in the lens shift state corresponding to 0.5 degrees in the infinitely focused state in Numerical Example 2, respectively, FIG. 13 shows the wide-angle end state (f = 1.000), and FIG. FIG. 15 is a transverse aberration diagram in the intermediate focal length state (f = 8.860), and FIG. 15 in the telephoto end state (f = 21.057).

各収差図から、数値実施例2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は明らかである。   From each aberration diagram, it is clear that Numerical Example 2 has excellent imaging performance with various aberrations corrected well.

図16は本発明ズームレンズの第3の実施の形態3におけるレンズ構成を示す図である。第1レンズ群G1は物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズと物体側に凸面を向けた正レンズとの接合レンズL11、物体側に凸面を向けた正レンズL12、物体側に凸面を向けた正レンズL13により構成されている。第2レンズ群G2は像側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズL21、両凹形状の負レンズL22、両凸レンズと両凹レンズとの接合レンズL23により構成されている。第3レンズ群G3は両凹レンズと物体側に凸面を向けた正レンズとの接合負レンズL31、物体側に非球面を有する両凸レンズと物体側に凹面を向けた負レンズとの接合レンズL32、像側に凸面を向けた正レンズL33により構成されている。第4レンズ群G4は物体側に非球面である凸面を向けた正レンズL41、像側に凹面を向けた負レンズと物体側に凸面を向けた正レンズとの接合レンズL42により構成されている。   FIG. 16 is a diagram showing a lens configuration of the zoom lens according to the third embodiment of the present invention. The first lens group G1 includes a cemented lens L11 including a meniscus negative lens having a convex surface facing the object side and a positive lens having a convex surface facing the object side, a positive lens L12 having a convex surface facing the object side, and a convex surface facing the object side. The positive lens L13 is directed. The second lens group G2 includes a meniscus negative lens L21 having a concave surface directed toward the image side, a biconcave negative lens L22, and a cemented lens L23 of a biconvex lens and a biconcave lens. The third lens group G3 includes a cemented negative lens L31 including a biconcave lens and a positive lens having a convex surface facing the object side, a cemented lens L32 including a biconvex lens having an aspheric surface on the object side and a negative lens having a concave surface directed to the object side, It is composed of a positive lens L33 having a convex surface facing the image side. The fourth lens group G4 includes a positive lens L41 having an aspheric convex surface facing the object side, and a cemented lens L42 of a negative lens having a concave surface facing the image side and a positive lens having a convex surface facing the object side. .

第3の実施の形態に係るズームレンズ3では、第3レンズ群G3中に配置される接合負レンズL31が負部分群、接合レンズL32と正レンズL33とが正部分群を成す。そして、正部分群L32、L33を光軸xにほぼ垂直な方向にシフトさせることで像を光軸xにほぼ垂直な方向にシフトさせることが可能である。   In the zoom lens 3 according to the third embodiment, the cemented negative lens L31 disposed in the third lens group G3 forms a negative partial group, and the cemented lens L32 and the positive lens L33 form a positive partial group. Then, it is possible to shift the image in a direction substantially perpendicular to the optical axis x by shifting the positive subgroups L32 and L33 in a direction substantially perpendicular to the optical axis x.

ズームレンズ3では第4レンズ群G4の像側に光軸方向に固定の色分解プリズムPPが配置される。また、開口絞りSは、第3レンズ群G3の物体側に配置され、レンズ位置状態が変化する際に第3レンズ群G3と共に光軸方向に固定である。   In the zoom lens 3, a color separation prism PP fixed in the optical axis direction is disposed on the image side of the fourth lens group G4. The aperture stop S is disposed on the object side of the third lens group G3, and is fixed in the optical axis direction together with the third lens group G3 when the lens position changes.

以下の表9に上記第3の実施の形態にかかるズームレンズ3に具体的数値を適用した数値実施例3の諸元の値を示す。   Table 9 below shows values of specifications of Numerical Example 3 in which specific numerical values are applied to the zoom lens 3 according to the third embodiment.

Figure 2009145898
Figure 2009145898

ズームレンズ3において、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、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間の間隔D7、第2レンズ群G2と開口絞りSとの間の間隔D14、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間の間隔D23及び第4レンズ群G4と色分解プリズムPPとの間の間隔D28が変化する。そこで、数値実施例3における上記各面間隔の広角端状態、広角端と望遠端との間の中間焦点距離状態及び望遠端状態における各値を表10に焦点距離f、FナンバーFNo.及び画角2ωと共に示す。   In the zoom lens 3, when the lens position changes from the wide-angle end state to the telephoto end state, the distance D7 between the first lens group G1 and the second lens group G2, the second lens group G2, the aperture stop S, The distance D14 between the third lens group G3 and the fourth lens group G4, and the distance D28 between the fourth lens group G4 and the color separation prism PP are changed. Therefore, Table 10 shows the values in the wide-angle end state, the intermediate focal length state between the wide-angle end and the telephoto end, and the telephoto end state in the numerical example 3 in Table 10. And the angle of view 2ω.

Figure 2009145898
Figure 2009145898

ズームレンズ3において第19面及び第24面は非球面で構成されている。そこで、数値実施例3における上記各非球面の4次、6次、8次、10次の非球面係数A、B、C、Dを円錐定数κと共に表11に示す。   In the zoom lens 3, the 19th surface and the 24th surface are aspherical. Therefore, Table 11 shows the fourth-order, sixth-order, eighth-order, and tenth-order aspherical coefficients A, B, C, and D together with the conic constant κ in the numerical example 3.

Figure 2009145898
Figure 2009145898

上記数値実施例3の上記各条件式(1)、(2)、(3)、(4)、(5)対応値を表12に示す。   Table 12 shows the corresponding values of the conditional expressions (1), (2), (3), (4), and (5) of the numerical example 3.

Figure 2009145898
Figure 2009145898

図17乃至図19は数値実施例3の無限遠合焦状態での諸収差図をそれぞれ示し、図17は広角端状態(f=1.000)、図18は中間焦点距離状態(f=9.196)、図12は望遠端状態(f=21.061)における諸収差図を示す。   FIGS. 17 to 19 show various aberration diagrams in the infinite focus state in Numerical Example 3, FIG. 17 is a wide angle end state (f = 1.000), FIG. 18 is an intermediate focal length state (f = 9.196), FIG. 12 shows various aberrations in the telephoto end state (f = 21.061).

図17乃至図19の各収差図において、球面収差図中の実線は球面収差を示し、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を示す。コマ収差図においてyは像高を示す。また、各収差図中のFno.はFナンバーを、Aは半画角を示す。   In each aberration diagram of FIGS. 17 to 19, the solid line in the spherical aberration diagram indicates the spherical aberration, the solid line in the astigmatism diagram indicates the sagittal image plane, and the broken line indicates the meridional image plane. In the coma aberration diagram, y represents the image height. In addition, Fno. Indicates the F number, and A indicates the half angle of view.

図20乃至図22は数値実施例3の無限遠合焦状態における0.5度相当のレンズシフト状態での横収差図をそれぞれ示し、図20は広角端状態(f=1.000)、図21は中間焦点距離状態(f=9.196)、図22は望遠端状態(f=21.061)における横収差図を示す。   20 to 22 show lateral aberration diagrams in the lens shift state corresponding to 0.5 degrees in the infinitely focused state in Numerical Example 3, respectively, FIG. 20 is a wide-angle end state (f = 1.000), and FIG. FIG. 22 is a lateral aberration diagram in the intermediate focal length state (f = 9.196) and FIG. 22 in the telephoto end state (f = 21.061).

各収差図から、数値実施例3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は明らかである。   From the respective aberration diagrams, it is clear that Numerical Example 3 has excellent imaging performance with various aberrations corrected well.

図23は本発明ズームレンズの第4の実施の形態4におけるレンズ構成を示す図である。第1レンズ群G1は物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズと物体側に凸面を向けた正レンズとの接合レンズL11、物体側に凸面を向けた正レンズL12、物体側に凸面を向けた正レンズL13により構成されている。第2レンズ群G2は像側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズL21、両凹形状の負レンズL22、両凸レンズと両凹レンズとの接合レンズL23により構成されている。第3レンズ群G3は両凹レンズと物体側に凸面を向けた正レンズとの接合負レンズL31、物体側に非球面を有する両凸レンズと物体側に凹面を向けた負レンズとの接合レンズL32、像側に凸面を向けた正レンズL33により構成され、第4レンズ群G4は物体側に凸面を向け両面が非球面で構成されたた正レンズL41、像側に凹面を向けた負レンズと物体側に凸面を向けた正レンズとの接合レンズL42により構成されている。   FIG. 23 is a diagram showing a lens configuration of the zoom lens according to the fourth embodiment of the present invention. The first lens group G1 includes a cemented lens L11 including a meniscus negative lens having a convex surface facing the object side and a positive lens having a convex surface facing the object side, a positive lens L12 having a convex surface facing the object side, and a convex surface facing the object side. The positive lens L13 is directed. The second lens group G2 includes a meniscus negative lens L21 having a concave surface directed toward the image side, a biconcave negative lens L22, and a cemented lens L23 of a biconvex lens and a biconcave lens. The third lens group G3 includes a cemented negative lens L31 including a biconcave lens and a positive lens having a convex surface facing the object side, a cemented lens L32 including a biconvex lens having an aspheric surface on the object side and a negative lens having a concave surface directed to the object side, The fourth lens group G4 includes a positive lens L41 having a convex surface directed toward the image side and a convex surface facing the object side, and both surfaces formed of aspheric surfaces, and a negative lens and an object having a concave surface directed toward the image side It is comprised by the cemented lens L42 with the positive lens which turned the convex surface to the side.

第4の実施の形態に係るズームレンズ4では、第3レンズ群G3中に配置される接合負レンズL31が負部分群、接合レンズL32と正レンズL33とが正部分群を成す。そして、正部分群L32、L33を光軸xにほぼ垂直な方向にシフトさせることで像を光軸xにほぼ垂直な方向にシフトさせることが可能である。   In the zoom lens 4 according to the fourth embodiment, the cemented negative lens L31 disposed in the third lens group G3 forms a negative partial group, and the cemented lens L32 and the positive lens L33 form a positive partial group. Then, it is possible to shift the image in a direction substantially perpendicular to the optical axis x by shifting the positive subgroups L32 and L33 in a direction substantially perpendicular to the optical axis x.

ズームレンズ4では第4レンズ群G4の像側に光軸方向に固定の色分解プリズムPPが配置される。また、開口絞りSは、第3レンズ群G3の物体側に配置され、レンズ位置状態が変化する際に第3レンズ群G3と共に光軸方向に固定である。   In the zoom lens 4, a color separation prism PP fixed in the optical axis direction is disposed on the image side of the fourth lens group G4. The aperture stop S is disposed on the object side of the third lens group G3, and is fixed in the optical axis direction together with the third lens group G3 when the lens position changes.

以下の表13に上記第4の実施の形態にかかるズームレンズ4に具体的数値を適用した数値実施例4の諸元の値を示す。   Table 13 below shows values of specifications of Numerical Example 4 in which specific numerical values are applied to the zoom lens 4 according to the fourth embodiment.

Figure 2009145898
Figure 2009145898

ズームレンズ4において、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、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間の間隔D7、第2レンズ群G2と開口絞りSとの間の間隔D14、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間の間隔D23及び第4レンズ群G4と色分解プリズムPPとの間の間隔D28が変化する。そこで、数値実施例4における上記各面間隔の広角端状態、広角端と望遠端との間の中間焦点距離状態及び望遠端状態における各値を表14に焦点距離f、FナンバーFNo.及び画角2ωと共に示す。   In the zoom lens 4, when the lens position changes from the wide-angle end state to the telephoto end state, the distance D7 between the first lens group G1 and the second lens group G2, the second lens group G2, and the aperture stop S The distance D14 between the third lens group G3 and the fourth lens group G4, and the distance D28 between the fourth lens group G4 and the color separation prism PP are changed. Accordingly, Table 14 shows the respective values in the wide-angle end state, the intermediate focal length state between the wide-angle end and the telephoto end, and the telephoto end state in the numerical value example 4 in Table 14. And the angle of view 2ω.

Figure 2009145898
Figure 2009145898

ズームレンズ4において第19面、第24面及び第25面は非球面で構成されている。そこで、数値実施例4における上記各非球面の4次、6次、8次、10次の非球面係数A、B、C、Dを円錐定数κと共に表15に示す。   In the zoom lens 4, the 19th surface, the 24th surface, and the 25th surface are aspherical surfaces. Therefore, Table 15 shows the fourth-order, sixth-order, eighth-order, and tenth-order aspheric coefficients A, B, C, and D of the aspheric surfaces in Numerical Example 4 together with the conic constant κ.

Figure 2009145898
Figure 2009145898

上記数値実施例4の上記各条件式(1)、(2)、(3)、(4)、(5)対応値を表16に示す。   Table 16 shows corresponding values of the conditional expressions (1), (2), (3), (4), and (5) of the numerical example 4.

Figure 2009145898
Figure 2009145898

図24乃至図26は数値実施例4の無限遠合焦状態での諸収差図をそれぞれ示し、図24は広角端状態(f=1.000)、図25は中間焦点距離状態(f=8.896)、図26は望遠端状態(f=19.496)における諸収差図を示す。   FIGS. 24 to 26 show various aberration diagrams of Numerical Example 4 in the infinitely focused state, FIG. 24 is a wide-angle end state (f = 1.000), FIG. 25 is an intermediate focal length state (f = 8.896), FIG. 26 shows various aberrations in the telephoto end state (f = 19.496).

図24乃至図26の各収差図において、球面収差図中の実線は球面収差を示し、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を示す。コマ収差図においてyは像高を示す。また、各収差図中のFno.はFナンバーを、Aは半画角を示す。   24 to 26, the solid line in the spherical aberration diagram indicates the spherical aberration, the solid line in the astigmatism diagram indicates the sagittal image plane, and the broken line indicates the meridional image plane. In the coma aberration diagram, y represents the image height. In addition, Fno. Indicates the F number, and A indicates the half angle of view.

図27乃至図29は数値実施例4の無限遠合焦状態における0.5度相当のレンズシフト状態での横収差図をそれぞれ示し、図27は広角端状態(f=1.000)、図28は中間焦点距離状態(f=8.896)、図29は望遠端状態(f=19.496)における横収差図を示す。   27 to 29 show lateral aberration diagrams in the lens shift state corresponding to 0.5 degrees in the infinitely focused state in Numerical Example 4, respectively, FIG. 27 is the wide-angle end state (f = 1.000), and FIG. FIG. 29 is a lateral aberration diagram in the intermediate focal length state (f = 8.896), and FIG. 29 in the telephoto end state (f = 19.496).

各収差図から、数値実施例4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は明らかである。   From the respective aberration diagrams, it is clear that Numerical Example 4 has excellent imaging performance with various aberrations corrected well.

図30に本発明撮像装置の実施の形態を示す。   FIG. 30 shows an embodiment of the imaging apparatus of the present invention.

撮像装置10はズームレンズ20を備え、ズームレンズ20によって形成した光学像を電気信号に変換する撮像素子30を有する。なお、撮像素子30としては、例えば、CCD(Charge Coupled Device)やCMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)等の光電変換素子を使用したものが適用可能である。上記ズームレンズ20には本発明にかかるズームレンズを適用することができ、図30では、図1に示した第1の実施の形態にかかるズームレンズ1のレンズ群を単レンズに簡略化して示してある。勿論、第1の実施の形態にかかるズームレンズ1だけでなく、第2の実施の形態乃至第4の実施の形態にかかるズームレンズ2乃至4や本明細書で示した実施の形態以外の形態で構成された本発明ズームレンズを使用することができる。   The imaging apparatus 10 includes a zoom lens 20 and includes an imaging element 30 that converts an optical image formed by the zoom lens 20 into an electrical signal. For example, a device using a photoelectric conversion device such as a charge coupled device (CCD) or a complementary metal-oxide semiconductor (CMOS) can be used as the image pickup device 30. The zoom lens 20 according to the present invention can be applied to the zoom lens 20. In FIG. 30, the lens group of the zoom lens 1 according to the first embodiment shown in FIG. It is. Of course, not only the zoom lens 1 according to the first embodiment, but also the zoom lenses 2 to 4 according to the second to fourth embodiments and other embodiments than those shown in this specification. The zoom lens of the present invention configured as follows can be used.

上記撮像素子30によって形成された電気信号は映像分離回路40によってフォーカス制御用の信号が制御回路50に送られ、映像用の信号は映像処理回路へと送られる。映像処理回路へ送られた信号は、その後の処理に適した形態に加工されて、表示装置による表示、記録媒体への記録、通信手段による転送等々種々の処理に供される。   The electrical signal formed by the image pickup device 30 is sent to the control circuit 50 by the video separation circuit 40, and the video signal is sent to the video processing circuit. The signal sent to the video processing circuit is processed into a form suitable for the subsequent processing, and is subjected to various processes such as display by a display device, recording on a recording medium, and transfer by a communication means.

制御回路50には、例えば、ズームボタンの操作等、外部からの操作信号が入力され、該操作信号に応じて種々の処理が為される。例えば、ズームボタンによるズーミング指令が入力されると、指令に基づく焦点距離状態とすべく、ドライバ回路60、70を介して駆動部61、71を動作させて、各レンズ群GR2、GR4を所定の位置へと移動させる。各センサ62、72によって得られた各レンズ群GR2、GR4の位置情報は制御回路50に入力されて、ドライバ回路60、70へ指令信号を出力する際に参照される。また、制御回路50は上記映像分離回路40から送られた信号に基づいてフォーカス状態をチェックし、最適なフォーカス状態が得られるように、ドライバ回路70を介して駆動部71を動作させて、第4レンズ群GR4を位置制御する。   For example, an operation signal from the outside such as an operation of a zoom button is input to the control circuit 50, and various processes are performed according to the operation signal. For example, when a zooming command by the zoom button is input, the drive units 61 and 71 are operated via the driver circuits 60 and 70 to set each lens group GR2 and GR4 to a predetermined state in order to obtain a focal length state based on the command. Move to position. Position information of the lens groups GR2 and GR4 obtained by the sensors 62 and 72 is input to the control circuit 50 and is referred to when command signals are output to the driver circuits 60 and 70. The control circuit 50 checks the focus state based on the signal sent from the video separation circuit 40 and operates the drive unit 71 via the driver circuit 70 so as to obtain the optimum focus state. The position of the four lens group GR4 is controlled.

撮像装置10は手振れ補正機能を備えている。例えば、シャッターレリーズボタンの押下による撮像素子30の振れを手振れ検出手段80、たとえば、ジャイロセンサーが検出すると、該手振れ検出手段80からの信号が制御回路50に入力され、該制御回路50にて上記振れによる画像の振れを補償するための振れ補正角が算出される。第3レンズ群GR3の正部分群L32、L33を、上記算出された振れ補正角に基づく位置とするべく、ドライバ回路90を介して駆動部91を動作させて、上記正部分群L32、L33を光軸に垂直な方向に移動させる。上記正部分群L32、L33の位置はセンサ92によって検出されており、該センサ92によって得られた上記正部分群L32、L33の位置情報は制御回路50に入力されて、ドライバ回路90へ指令信号を送出する際に参照される。   The imaging device 10 has a camera shake correction function. For example, when a shake detection unit 80, for example, a gyro sensor detects a shake of the image sensor 30 due to a press of a shutter release button, a signal from the shake detection unit 80 is input to the control circuit 50. A shake correction angle for compensating for shake of the image due to shake is calculated. In order to set the positive subgroups L32 and L33 of the third lens group GR3 to positions based on the calculated shake correction angle, the drive unit 91 is operated via the driver circuit 90, so that the positive subgroups L32 and L33 are changed. Move in a direction perpendicular to the optical axis. The positions of the positive subgroups L32 and L33 are detected by a sensor 92, and the positional information of the positive subgroups L32 and L33 obtained by the sensor 92 is input to the control circuit 50, and a command signal is sent to the driver circuit 90. Referenced when sending.

上記した撮像装置10は、具体的製品としては、各種の形態を採りうる。例えば、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、カメラが組み込まれた携帯電話、カメラが組み込まれたPDA(Personal Digital Assistant)等々のデジタル入出力機器のカメラ部等として、広く適用することができる。   The imaging device 10 described above can take various forms as a specific product. For example, the present invention can be widely applied as a camera unit of a digital input / output device such as a digital still camera, a digital video camera, a mobile phone incorporating a camera, and a PDA (Personal Digital Assistant) incorporating a camera.

なお、上記した各実施の形態及び数値実施例において示された各部の具体的形状及び数値は、何れも本発明を実施するに際して行う具体化のほんの一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならないものである。   It should be noted that the specific shapes and numerical values of the respective parts shown in the respective embodiments and numerical examples described above are merely examples of the implementation performed in carrying out the present invention, and the present invention is thereby limited. The technical scope of the invention should not be limitedly interpreted.

本発明ズームレンズの屈折力配置を示す図である。It is a figure which shows refractive power arrangement | positioning of this invention zoom lens. 本発明ズームレンズの第1の実施の形態のレンズ構成を示す図である。It is a figure which shows the lens structure of 1st Embodiment of this invention zoom lens. 図4乃至図8と共に本発明ズームレンズの第1の実施の形態に具体的数値を適用した数値実施例1の各種収差図を示すものであり、本図は広角端状態における球面収差、非点収差、歪曲収差及びコマ収差を示すものである。FIGS. 4 to 8 show various aberration diagrams of Numerical Example 1 in which specific numerical values are applied to the first embodiment of the zoom lens according to the present invention. This diagram shows spherical aberration and astigmatism in the wide-angle end state. Aberration, distortion and coma are shown. 中間焦点距離状態における球面収差、非点収差、歪曲収差及びコマ収差を示すものである。It shows spherical aberration, astigmatism, distortion and coma in the intermediate focal length state. 望遠端状態における球面収差、非点収差、歪曲収差及びコマ収差を示すものである。It shows spherical aberration, astigmatism, distortion and coma in the telephoto end state. 広角端状態における0.5度のレンズシフト状態での横収差を示すものである。This shows lateral aberration in a lens shift state of 0.5 degrees in the wide-angle end state. 中間焦点距離状態における0.5度のレンズシフト状態での横収差を示すものである。The lateral aberration in the lens shift state of 0.5 degrees in the intermediate focal length state is shown. 望遠端状態における0.5度のレンズシフト状態での横収差を示すものである。3 shows lateral aberration in a lens shift state of 0.5 degrees in the telephoto end state. 本発明ズームレンズの第2の実施の形態のレンズ構成を示す図である。It is a figure which shows the lens structure of 2nd Embodiment of this invention zoom lens. 図11乃至図15と共に本発明ズームレンズの第2の実施の形態に具体的数値を適用した数値実施例2の各種収差図を示すものであり、本図は広角端状態における球面収差、非点収差、歪曲収差及びコマ収差を示すものである。FIGS. 11 to 15 show various aberration diagrams of Numerical Example 2 in which specific numerical values are applied to the second embodiment of the zoom lens according to the present invention. This diagram shows spherical aberration and astigmatism in the wide-angle end state. Aberration, distortion and coma are shown. 中間焦点距離状態における球面収差、非点収差、歪曲収差及びコマ収差を示すものである。It shows spherical aberration, astigmatism, distortion and coma in the intermediate focal length state. 望遠端状態における球面収差、非点収差、歪曲収差及びコマ収差を示すものである。It shows spherical aberration, astigmatism, distortion and coma in the telephoto end state. 広角端状態における0.5度のレンズシフト状態での横収差を示すものである。This shows lateral aberration in a lens shift state of 0.5 degrees in the wide-angle end state. 中間焦点距離状態における0.5度のレンズシフト状態での横収差を示すものである。The lateral aberration in the lens shift state of 0.5 degrees in the intermediate focal length state is shown. 望遠端状態における0.5度のレンズシフト状態での横収差を示すものである。3 shows lateral aberration in a lens shift state of 0.5 degrees in the telephoto end state. 本発明ズームレンズの第3の実施の形態のレンズ構成を示す図である。It is a figure which shows the lens structure of 3rd Embodiment of this invention zoom lens. 図18乃至図22と共に本発明ズームレンズの第3の実施の形態に具体的数値を適用した数値実施例3の各種収差図を示すものであり、本図は広角端状態における球面収差、非点収差、歪曲収差及びコマ収差を示すものである。FIGS. 18 to 22 show various aberration diagrams of Numerical Example 3 in which specific numerical values are applied to the third embodiment of the zoom lens according to the present invention. This diagram shows spherical aberration and astigmatism in the wide-angle end state. Aberration, distortion and coma are shown. 中間焦点距離状態における球面収差、非点収差、歪曲収差及びコマ収差を示すものである。It shows spherical aberration, astigmatism, distortion and coma in the intermediate focal length state. 望遠端状態における球面収差、非点収差、歪曲収差及びコマ収差を示すものである。It shows spherical aberration, astigmatism, distortion and coma in the telephoto end state. 広角端状態における0.5度のレンズシフト状態での横収差を示すものである。This shows lateral aberration in a lens shift state of 0.5 degrees in the wide-angle end state. 中間焦点距離状態における0.5度のレンズシフト状態での横収差を示すものである。The lateral aberration in the lens shift state of 0.5 degrees in the intermediate focal length state is shown. 望遠端状態における0.5度のレンズシフト状態での横収差を示すものである。3 shows lateral aberration in a lens shift state of 0.5 degrees in the telephoto end state. 本発明ズームレンズの第4の実施の形態のレンズ構成を示す図である。It is a figure which shows the lens structure of 4th Embodiment of the zoom lens of this invention. 図25乃至図29と共に本発明ズームレンズの第4の実施の形態に具体的数値を適用した数値実施例4の各種収差図を示すものであり、本図は広角端状態における球面収差、非点収差、歪曲収差及びコマ収差を示すものである。FIG. 25 to FIG. 29 show various aberration diagrams of Numerical Example 4 in which specific numerical values are applied to the fourth embodiment of the zoom lens according to the present invention. FIG. 25 shows spherical aberration and astigmatism in the wide-angle end state. Aberration, distortion and coma are shown. 中間焦点距離状態における球面収差、非点収差、歪曲収差及びコマ収差を示すものである。It shows spherical aberration, astigmatism, distortion and coma in the intermediate focal length state. 望遠端状態における球面収差、非点収差、歪曲収差及びコマ収差を示すものである。It shows spherical aberration, astigmatism, distortion and coma in the telephoto end state. 広角端状態における0.5度のレンズシフト状態での横収差を示すものである。This shows lateral aberration in a lens shift state of 0.5 degrees in the wide-angle end state. 中間焦点距離状態における0.5度のレンズシフト状態での横収差を示すものである。The lateral aberration in the lens shift state of 0.5 degrees in the intermediate focal length state is shown. 望遠端状態における0.5度のレンズシフト状態での横収差を示すものである。3 shows lateral aberration in a lens shift state of 0.5 degrees in the telephoto end state. 本発明撮像装置の実施の形態を示すブロック図である。It is a block diagram which shows embodiment of the imaging device of this invention.

1…ズームレンズ、2…ズームレンズ、3…ズームレンズ、4…ズームレンズ、G1…第1レンズ群、G2…第2レンズ群、G3…第3レンズ群、G4…第4レンズ群、S…開口絞り、x…光軸、L31…負部分群、L32・L33…正部分群、10…撮像装置、20…ズームレンズ、30…撮像素子、50…制御回路(手振れ制御手段)、80…手振れ検出手段、90(ドライバ回路)・91(駆動部)…手振れ駆動部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Zoom lens, 2 ... Zoom lens, 3 ... Zoom lens, 4 ... Zoom lens, G1 ... 1st lens group, G2 ... 2nd lens group, G3 ... 3rd lens group, G4 ... 4th lens group, S ... Aperture stop, x ... optical axis, L31 ... negative subgroup, L32 / L33 ... positive subgroup, 10 ... imaging device, 20 ... zoom lens, 30 ... imaging element, 50 ... control circuit (camera shake control means), 80 ... camera shake Detection means, 90 (driver circuit), 91 (drive unit)...

Claims (10)

物体側より順に、正の屈折力を有する第1レンズ群、負の屈折力を有する第2レンズ群、正の屈折力を有する第3レンズ群、正の屈折力を有する第4レンズ群の4つのレンズ群を有し、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、上記第2レンズ群が像側へ移動するとともに、上記第4レンズ群が第2レンズ群の移動に伴う像面位置の変動を補償するように移動し、上記第1レンズ群及び上記第3レンズ群が光軸方向に固定され、
開口絞りが上記第3レンズ群の物体側に配置され、
上記第3レンズ群が負の屈折力を有する負部分群と、該負部分群の像側に空気間隔を隔てて配置され正の屈折力を有する正部分群とにより構成され、
上記正部分群を光軸にほぼ垂直な方向にシフトさせることにより像を光軸にほぼ垂直な方向にシフトさせることが可能である
ズームレンズ。
4 in order from the object side: 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. When the lens position changes from the wide-angle end state to the telephoto end state, the second lens group moves to the image side, and the fourth lens group moves the second lens group. The first lens group and the third lens group are fixed in the direction of the optical axis.
An aperture stop is disposed on the object side of the third lens group,
The third lens group includes a negative subgroup having a negative refractive power, and a positive subgroup having a positive refractive power that is disposed on the image side of the negative subgroup at an air interval,
A zoom lens capable of shifting an image in a direction substantially perpendicular to the optical axis by shifting the positive subgroup in a direction substantially perpendicular to the optical axis.
以下の条件式(1)を満足する請求項1に記載のズームレンズ。
(1)1.4<|f3n|/f3<3
但し、
f3n:第3レンズ群中に配置される負部分群の焦点距離
f3:第3レンズ群の焦点距離
とする。
The zoom lens according to claim 1, wherein the following conditional expression (1) is satisfied.
(1) 1.4 <| f3n | / f3 <3
However,
f3n: focal length of the negative sub-group arranged in the third lens group f3: focal length of the third lens group.
以下の条件式(2)を満足する請求項1に記載のズームレンズ。
(2)−0.3<(Rn+Rp)/(Rn−Rp)<0.3
但し、
Rn:第3レンズ群中に配置される負部分群の最も像側のレンズ面の曲率半径
Rp:第3レンズ群中に配置される正部分群の最も物体側のレンズ面の曲率半径
とする。
The zoom lens according to claim 1, wherein the following conditional expression (2) is satisfied.
(2) -0.3 <(Rn + Rp) / (Rn-Rp) <0.3
However,
Rn: radius of curvature of the lens surface closest to the image side of the negative sub-group arranged in the third lens group Rp: radius of curvature of the lens surface closest to the object side of the positive sub-group arranged in the third lens group .
上記負部分群は正レンズ及び負レンズの2枚のレンズにより構成され、
上記正部分群は正レンズ、負レンズ及び正レンズの3枚のレンズにより構成され、
以下の条件式(3)を満足する請求項1に記載のズームレンズ。
(3)0<(Rp1+Rp2)/(Rp1−Rp2)<2
但し、
Rp1:正部分群の最も像側に配置される正レンズの物体側レンズ面の曲率半径
Rp2:正部分群の最も像側に配置される正レンズの像側レンズ面の曲率半径
とする。
The negative group is composed of two lenses, a positive lens and a negative lens,
The positive subgroup is composed of three lenses, a positive lens, a negative lens, and a positive lens,
The zoom lens according to claim 1, wherein the following conditional expression (3) is satisfied.
(3) 0 <(Rp1 + Rp2) / (Rp1-Rp2) <2
However,
Rp1: the radius of curvature of the object side lens surface of the positive lens arranged closest to the image side of the positive subgroup Rp2: the radius of curvature of the image side lens surface of the positive lens arranged closest to the image side of the positive subgroup.
上記負部分群は正レンズ及び負レンズの2枚のレンズにより構成され、
上記正部分群は正レンズ、負レンズ及び正レンズの3枚のレンズにより構成され、
以下の条件式(3)を満足する請求項3に記載のズームレンズ。
(3)0<(Rp1+Rp2)/(Rp1−Rp2)<2
但し、
Rp1:正部分群の最も像側に配置される正レンズの物体側レンズ面の曲率半径
Rp2:正部分群の最も像側に配置される正レンズの像側レンズ面の曲率半径
とする。
The negative group is composed of two lenses, a positive lens and a negative lens,
The positive subgroup is composed of three lenses, a positive lens, a negative lens, and a positive lens,
The zoom lens according to claim 3, wherein the following conditional expression (3) is satisfied.
(3) 0 <(Rp1 + Rp2) / (Rp1-Rp2) <2
However,
Rp1: the radius of curvature of the object side lens surface of the positive lens arranged closest to the image side of the positive subgroup Rp2: the radius of curvature of the image side lens surface of the positive lens arranged closest to the image side of the positive subgroup.
以下の条件式(4)を満足する請求項1に記載のズームレンズ。
(4)0.42<|f2|/(fw・ft)1/2<0.5
但し、
f2:第2レンズ群の焦点距離
fw:広角端状態におけるレンズ系全体での焦点距離
ft:望遠端状態におけるレンズ系全体での焦点距離
とする。
The zoom lens according to claim 1, wherein the following conditional expression (4) is satisfied.
(4) 0.42 <| f2 | / (fw · ft) 1/2 <0.5
However,
f2: focal length of the second lens unit fw: focal length of the entire lens system in the wide-angle end state ft: focal length of the entire lens system in the telephoto end state
以下の条件式(5)を満足する請求項1又は請求項5に記載のズームレンズ。
(5)0.8<Dt/Z2<1.2
但し、
Dt:望遠端状態において開口絞りから第4レンズ群の最も像側のレンズ面までの光軸に沿った距離
Z2: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の第2レンズ群の移動量
とする。
The zoom lens according to claim 1 or 5, wherein the following conditional expression (5) is satisfied.
(5) 0.8 <Dt / Z2 <1.2
However,
Dt: distance along the optical axis from the aperture stop to the most image side lens surface of the fourth lens group in the telephoto end state Z2: second lens group when the lens position changes from the wide-angle end state to the telephoto end state The amount of movement.
ズームレンズと、上記ズームレンズにより形成した光学像を電気信号に変換する撮像素子を備えた撮像装置であって、
上記ズームレンズは、物体側より順に、正の屈折力を有する第1レンズ群、負の屈折力を有する第2レンズ群、正の屈折力を有する第3レンズ群、正の屈折力を有する第4レンズ群の4つのレンズ群を有し、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、上記第2レンズ群が像側へ移動するとともに、上記第4レンズ群が第2レンズ群の移動に伴う像面位置の変動を補償するように移動し、上記第1レンズ群及び上記第3レンズ群が光軸方向に固定され、開口絞りが上記第3レンズ群の物体側に配置され、上記第3レンズ群が負の屈折力を有する負部分群と、該負部分群の像側に空気間隔を隔てて配置され正の屈折力を有する正部分群とにより構成され、上記正部分群を光軸にほぼ垂直な方向にシフトさせることにより像を光軸にほぼ垂直な方向にシフトさせることが可能である
撮像装置。
An imaging apparatus comprising a zoom lens and an image sensor that converts an optical image formed by the zoom lens into an electrical signal,
The zoom lens 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, a third lens group having a positive refractive power, and a first lens group having a positive refractive power. When the lens position changes from the wide-angle end state to the telephoto end state, the second lens group moves to the image side and the fourth lens group is the second lens group. The first lens group and the third lens group are fixed in the optical axis direction, and the aperture stop is located on the object side of the third lens group. The third lens group includes a negative subgroup having a negative refractive power, and a positive subgroup having a positive refractive power that is disposed on the image side of the negative subgroup with an air gap therebetween. By shifting the positive subgroup in a direction almost perpendicular to the optical axis, An image pickup apparatus that can be shifted in a direction substantially perpendicular to the axis.
以下の条件式(1)を満足する請求項8に記載の撮像装置。
(1)1.4<|f3n|/f3<3
但し、
f3n:第3レンズ群中に配置される負部分群の焦点距離
f3:第3レンズ群の焦点距離
とする。
The imaging device according to claim 8, wherein the following conditional expression (1) is satisfied.
(1) 1.4 <| f3n | / f3 <3
However,
f3n: focal length of the negative sub-group arranged in the third lens group f3: focal length of the third lens group.
上記撮像素子の振れを検出する手振れ検出手段と、
上記手振れ検出手段によって検出した撮像素子の振れによる画像振れを補正するための振れ補正角を算出し、上記第3レンズ群の正部分群を上記振れ補正角に基づく位置とするべく駆動信号を手振れ駆動部に送出する手振れ制御手段と、
上記駆動信号に基づいて上記正部分群を光軸に垂直な方向にシフトさせる手振れ駆動部とを備えた
請求項8に記載の撮像装置。
Camera shake detecting means for detecting shake of the image sensor;
A shake correction angle for correcting image shake due to shake of the image sensor detected by the shake detection means is calculated, and a drive signal is shaken so that the positive subgroup of the third lens group is positioned based on the shake correction angle. Camera shake control means for sending to the drive unit;
The imaging apparatus according to claim 8, further comprising: a camera shake driving unit that shifts the positive subgroup in a direction perpendicular to the optical axis based on the drive signal.
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