JP2010066661A - Zoom lens and imaging apparatus - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the diameter of a front lens in size and shorten the entire length of a lens system in the direction of an optical axis while retaining high optical performance in a zoom lens. <P>SOLUTION: The zoom lens includes four lens groups, which are the first lens group G1 to the fourth lens group G4. On zooming, the first lens group G1 and the third lens group G3 are fixed and the second lens group G2 is moved to zoom. The fourth lens group G4 is moved for correcting the position of an image plane and focusing accompanied by the zooming operation. The first lens group G1 includes three lenses which are negative, positive, and positive refractive powers. The second lens group G2 is composed of four lenses including a negative lens that has an aspherical face. The zoom lens satisfies conditional expression (1) 6.0<f1/fw<8.0 and (2) 0.10<H2f/fw<0.20, wherein f1 is the focal distance of the first lens group, fw is the focal distance of the entire system at a wide-angle end, and H2f is a distance on an optical axis from the object side face of a lens closest to the object in the second lens group to the object-side principal point of the second lens group. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、ズームレンズおよび撮像装置に関し、より詳しくは、ビデオカメラや電子スチルカメラ、監視カメラ等に好適に使用可能なズームレンズおよび該ズームレンズを備えた撮像装置に関するものである。   The present invention relates to a zoom lens and an imaging apparatus, and more particularly to a zoom lens that can be suitably used for a video camera, an electronic still camera, a surveillance camera, and the like, and an imaging apparatus including the zoom lens.

従来、民生用ビデオカメラ等に用いられるズームレンズとして、4群タイプや5群タイプのズームレンズが多く提案されてきた。例えば、特許文献1、2、3には、変倍時の移動群である第2レンズ群を3枚で構成し、10倍程度の高変倍比と1.8程度のFナンバーを有するズームレンズが開示されている。特許文献4には、第2レンズ群を4枚で構成し、計15枚のレンズからなる5群タイプのズームレンズが開示されている。特許文献5には、ガラス球面上に非球面樹脂を形成した複合型非球面レンズを用いたズームレンズが開示されている。
特開2004−279726号公報 特開2006−220737号公報 特開2006−113257号公報 特開2003−322795号公報 特開2006−276844号公報
Conventionally, as a zoom lens used for a consumer video camera or the like, many 4-group type and 5-group type zoom lenses have been proposed. For example, in Patent Documents 1, 2, and 3, zooms having a high zoom ratio of about 10 times and an F-number of about 1.8 are configured with three second lens groups that are moving groups at the time of zooming. A lens is disclosed. Patent Document 4 discloses a five-group type zoom lens having four second lens groups and a total of 15 lenses. Patent Document 5 discloses a zoom lens using a composite aspherical lens in which an aspherical resin is formed on a glass spherical surface.
JP 2004-279726 A JP 2006-220737 A JP 2006-113257 A Japanese Patent Laid-Open No. 2003-322795 JP 2006-276844 A

ところで、近年では、民生用ビデオカメラ等に用いられるズームレンズにおいてもハイビジョン化が進み、高性能なズームレンズへの要請が高まっている。特に、撮影した光を色分解プリズムでR(レッド)、G(グリーン)、B(ブルー)の各色に分け、各色に対応する3つのCCD(Charge Coupled Device)で撮像した画像を重ね合わせて高画質を得る3CCD方式に対応可能なズームレンズへの要請が高まっている。さらに、この分野のズームレンズに対しては、高性能でありながら小型であることも求められている。   By the way, in recent years, zoom lenses used in consumer video cameras and the like have also become high-definition, and the demand for high-performance zoom lenses is increasing. In particular, the photographed light is divided into R (red), G (green), and B (blue) colors by a color separation prism, and images captured by three CCDs (Charge Coupled Devices) corresponding to the respective colors are superposed. There is an increasing demand for a zoom lens that can support the 3CCD system for obtaining image quality. Furthermore, zoom lenses in this field are also required to be small in size while having high performance.

そのため、従来提案されたものに対しても、レンズ枚数を増やすことなく、高性能を維持しつつ、さらに小型化することが求められている。小型化としては、光軸方向のレンズ系全長の短縮と、前玉径(最も物体側に位置するレンズの径)の小型化が考えられる。特に、監視カメラでは外界に露出するレンズ部分は小さくしたいという要望があり、光軸方向のレンズ系全長だけでなく、前玉径の小型化も重要である。   Therefore, there is a demand for further miniaturization while maintaining high performance without increasing the number of lenses, compared to the conventionally proposed lenses. As the downsizing, it is conceivable to shorten the total length of the lens system in the optical axis direction and to reduce the front lens diameter (the diameter of the lens located closest to the object side). In particular, in a surveillance camera, there is a demand for reducing the lens portion exposed to the outside world, and not only the total length of the lens system in the optical axis direction but also the reduction of the front lens diameter is important.

特許文献4に記載のものは、全系で15枚のレンズ構成となっており、光軸方向のレンズ系全長の小型化という点で不十分である。特許文献5に記載のものは、第2レンズ群に複合型非球面レンズを用いており、第2レンズ群にそれほど大きな負のパワーをもたせられないため、第2レンズ群の移動量が大きく、光軸方向のレンズ系が大型化する虞がある。   The thing of patent document 4 has a 15 lens structure in the whole system, and is insufficient in the point of size reduction of the lens system full length of an optical axis direction. The thing of patent document 5 uses the compound type aspherical lens for the 2nd lens group, and since the 2nd lens group cannot give so much negative power, the movement amount of the 2nd lens group is large, There is a risk that the lens system in the direction of the optical axis will increase in size.

また、特許文献5に記載のものは、第2レンズ群の物体側主点を物体側にあまり近づけられないため、前玉径が大きくなりやすい構成となっている。前玉径を小さくするには第2レンズ群の構成に工夫が必要であり、この点で特許文献1〜3に記載のものは、改良の余地がある。   In addition, the lens described in Patent Document 5 has a configuration in which the front lens diameter tends to increase because the object side principal point of the second lens group cannot be brought too close to the object side. In order to reduce the diameter of the front lens, it is necessary to devise the configuration of the second lens group. In this respect, the devices described in Patent Documents 1 to 3 have room for improvement.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、高い光学性能を保持した上で、前玉径の小型化と光軸方向のレンズ系全長の短縮化の両方を実現するズームレンズおよび該ズームレンズを備えた撮像装置を提供することを目的とするものである。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and a zoom lens that realizes both a reduction in the front lens diameter and a reduction in the total length of the lens system in the optical axis direction while maintaining high optical performance, and the zoom An object of the present invention is to provide an imaging apparatus including a lens.

本発明のズームレンズは、物体側から順に、正の屈折力を有し、変倍時に固定されている第1レンズ群と、負の屈折力を有し、光軸に沿って移動することにより変倍を行う第2レンズ群と、絞りと、正の屈折力を有し、変倍時に固定されている第3レンズ群と、正の屈折力を有し、変倍に伴う像面位置の補正および合焦を行う第4レンズ群とを備え、第1レンズ群が、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズおよび正レンズにより構成される接合レンズと、正メニスカスレンズとの3枚からなり、第2レンズ群が、非球面を有する負レンズを含む4枚のレンズからなり、第1レンズ群の焦点距離をf1とし、広角端における全系の焦点距離をfwとし、第2レンズ群の最も物体側のレンズの物体側の面から第2レンズ群の物体側主点までの光軸上の距離をH2fとしたとき、下記条件式(1)、(2)を満たすことを特徴とするものである。
6.0<f1/fw<8.0 … (1)
0.10<H2f/fw<0.20 … (2)
The zoom lens of the present invention has, in order from the object side, a first lens group having a positive refractive power and fixed at the time of zooming, a negative refractive power, and moving along the optical axis. A second lens group that performs zooming, a stop, a third lens group that has positive refractive power and is fixed at the time of zooming, and has a positive refractive power, and the position of the image plane associated with zooming A fourth lens group that performs correction and focusing, and the first lens group includes, in order from the object side, a cemented lens including a negative meniscus lens and a positive lens having a convex surface facing the object side, and a positive meniscus lens. The second lens group is composed of four lenses including a negative lens having an aspherical surface, the focal length of the first lens group is f1, and the focal length of the entire system at the wide angle end is fw. From the object side surface of the lens closest to the object side of the second lens group, When the distance on the optical axis to the side principal point was H2F, the following conditional expressions (1) and is characterized by satisfying the (2).
6.0 <f1 / fw <8.0 (1)
0.10 <H2f / fw <0.20 (2)

なお、本発明において、各「レンズ群」は、複数のレンズから構成されるものだけでなく、1枚のレンズのみで構成されるものも含むものとする。   In the present invention, each “lens group” includes not only a plurality of lenses but also a lens group.

なお、本発明において、上記のようなガラス球面上に非球面樹脂を形成したような複合型レンズは「1枚のレンズ」とは見なさないものとする。   In the present invention, a compound lens in which an aspherical resin is formed on a glass spherical surface as described above is not regarded as “one lens”.

なお、上記本発明の第2レンズ群の「非球面を有する負レンズ」は、少なくとも1面が非球面であればよい。   It should be noted that the “negative lens having an aspheric surface” in the second lens group of the present invention is sufficient if at least one surface is an aspheric surface.

本発明のズームレンズは、第2レンズ群を非球面を有する負レンズを含む4枚構成とすることで、ディストーションの良好な補正、および画角ごとやズーム倍率ごとの像面変動の抑制が容易となり、小型化を図りながら高い光学性能を得るのに有利となる。また、条件式(1)を満たすことで、レンズ枚数を大幅に増やすことなく収差補正を良好に行うことが可能となり、レンズ系全長の短縮化および前玉径の小型化を図ることができる。さらに、条件式(2)を満たすことで、変倍時の収差変動を抑制し、製造誤差や組み立て誤差の許容量を大きくしつつ、前玉径の小型化を図ることができる。   The zoom lens according to the present invention has a four-lens configuration including a negative lens having an aspheric surface in the second lens group, so that it is possible to easily correct distortion and to suppress image plane fluctuation for each angle of view and zoom magnification. Thus, it is advantageous to obtain high optical performance while achieving miniaturization. Further, by satisfying conditional expression (1), it is possible to correct aberrations satisfactorily without significantly increasing the number of lenses, and it is possible to shorten the entire lens system and reduce the front lens diameter. Furthermore, by satisfying conditional expression (2), it is possible to reduce the front lens diameter while suppressing aberration fluctuation during zooming and increasing the tolerance of manufacturing errors and assembly errors.

さらに、本発明のズームレンズにおいては、第1レンズ群の接合レンズを構成する正レンズの物体側の面の曲率半径をR12とし、該正レンズの屈折率をN12としたとき、下記条件式(3)を満たすことが好ましい。
3.0<R12/(N12・fw)<4.0 … (3)
Furthermore, in the zoom lens according to the present invention, when the radius of curvature of the object side surface of the positive lens constituting the cemented lens of the first lens group is R12 and the refractive index of the positive lens is N12, the following conditional expression ( It is preferable to satisfy 3).
3.0 <R12 / (N12 · fw) <4.0 (3)

また、本発明のズームレンズにおいては、第2レンズ群の物体側から2枚のレンズはともに負レンズであり、該2枚の負レンズの合成焦点距離をf2aとし、第2レンズ群の焦点距離をf2としたとき、下記条件式(4)を満たすことが好ましい。
0.60<f2a/f2<0.80 … (4)
In the zoom lens of the present invention, the two lenses from the object side of the second lens group are both negative lenses, and the combined focal length of the two negative lenses is f2a, and the focal length of the second lens group. Is preferably f2, the following conditional expression (4) is preferably satisfied.
0.60 <f2a / f2 <0.80 (4)

また、本発明のズームレンズにおいては、第3レンズ群が1枚のレンズからなるように構成してもよい。その際には、第3レンズ群のレンズは、少なくとも1面が非球面であることが好ましい。また、第3レンズ群を構成する1枚のレンズの材料はプラスチックとしてもよい。   In the zoom lens according to the present invention, the third lens group may be composed of a single lens. In that case, it is preferable that at least one of the lenses of the third lens group is an aspherical surface. Further, the material of one lens constituting the third lens group may be plastic.

本発明のズームレンズにおいては、第3レンズ群の焦点距離をf3としたとき、下記条件式(5)を満たすことが好ましい。
10<f3/fw<23 … (5)
In the zoom lens of the present invention, it is preferable that the following conditional expression (5) is satisfied, where f3 is the focal length of the third lens group.
10 <f3 / fw <23 (5)

また、本発明のズームレンズにおいて第3レンズ群が1枚のレンズからなる場合、第3レンズ群のレンズおよび第4レンズ群の最も物体側のレンズがともに正レンズであるようにしてもよく、その際に第3レンズ群のレンズのアッベ数をν31とし、第4レンズ群の最も物体側のレンズのアッベ数をν41としたとき、下記条件式(6)を満たすことが好ましい。
41<ν41−ν31<58 … (6)
In the zoom lens of the present invention, when the third lens group is composed of one lens, both the lens in the third lens group and the lens closest to the object side in the fourth lens group may be positive lenses. In this case, when the Abbe number of the lens in the third lens group is ν31 and the Abbe number of the lens on the most object side in the fourth lens group is ν41, it is preferable that the following conditional expression (6) is satisfied.
41 <ν41−ν31 <58 (6)

さらに、本発明のズームレンズにおいては、第4レンズ群の焦点距離をf4としたとき、下記条件式(7)を満たすことが好ましい。
3.3<f4/fw<3.9 … (7)
Furthermore, in the zoom lens according to the present invention, it is preferable that the following conditional expression (7) is satisfied when the focal length of the fourth lens group is f4.
3.3 <f4 / fw <3.9 (7)

本発明の撮像装置は、上記記載の本発明のズームレンズを備えたことを特徴とするものである。   An image pickup apparatus according to the present invention includes the zoom lens according to the present invention described above.

本発明によれば、第1レンズ群と第3レンズ群とを固定群とし、第2レンズ群を光軸に沿って移動させることにより変倍を行い、それによる像面位置の補正および合焦を第4レンズ群の移動により行う方式のズームレンズにおいて、第1レンズ群を上述した3枚構成とし、第2レンズ群を上述した4枚構成とし、条件式(1)、(2)を満たすように構成しているため、高い光学性能を保持した上で、前玉径の小型化と光軸方向のレンズ系全長の短縮化の両方を実現するズームレンズおよび該ズームレンズを備えた撮像装置を提供することができる。   According to the present invention, the first lens group and the third lens group are fixed groups, and the second lens group is moved along the optical axis to perform zooming, thereby correcting and focusing the image plane position. In the zoom lens of the type in which the fourth lens group is moved, the first lens group has the above-described three-lens configuration, the second lens group has the above-described four-lens configuration, and satisfies the conditional expressions (1) and (2). Therefore, while maintaining high optical performance, a zoom lens that realizes both a reduction in the front lens diameter and a reduction in the total length of the lens system in the optical axis direction, and an image pickup apparatus including the zoom lens Can be provided.

以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、本発明の一実施の形態にかかるズームレンズの構成を示す断面図であり、後述の実施例1のズームレンズに対応している。   FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of a zoom lens according to an embodiment of the present invention, and corresponds to a zoom lens of Example 1 described later.

このズームレンズは、光軸Zに沿って、物体側から順に、正の屈折力を有し、変倍時に固定されている第1レンズ群G1と、負の屈折力を有し、光軸に沿って移動することにより変倍を行う第2レンズ群G2と、開口絞りStと、正の屈折力を有し、変倍時に固定されている第3レンズ群G3と、正の屈折力を有し、変倍に伴う像面位置の補正および合焦を行う第4レンズ群G4とを備えている。   This zoom lens has, in order from the object side along the optical axis Z, a positive refractive power, a first lens group G1 fixed at the time of zooming, and a negative refractive power. A second lens group G2 that performs zooming by moving along, an aperture stop St, a third lens group G3 that has positive refractive power and is fixed at the time of zooming, and has positive refractive power. And a fourth lens group G4 for correcting and focusing the image plane position accompanying zooming.

なお、図1に示す開口絞りStは必ずしも大きさや形状を表すものではなく、光軸Z上の位置を示すものである。また、図1では、左側が物体側、右側が像側である。図1では、上段に広角端における無限遠合焦時のレンズ配置を示し、下段に望遠端における無限遠合焦時のレンズ配置を示し、広角端から望遠端へ変倍するときの各レンズ群の概略的な移動軌跡を矢印で示している。   Note that the aperture stop St shown in FIG. 1 does not necessarily indicate the size or shape, but indicates the position on the optical axis Z. In FIG. 1, the left side is the object side, and the right side is the image side. In FIG. 1, the upper lens arrangement is shown when focusing on infinity at the wide-angle end, the lower lens arrangement is shown when focusing on infinity at the telephoto end, and each lens group for zooming from the wide-angle end to the telephoto end. The general movement trajectory is indicated by arrows.

また、図1では無限遠物体からの軸上光束の結像位置をPimとして図示している。例えばこのズームレンズを撮像装置に適用する際には、結像位置Pimに撮像素子の撮像面が位置するように配置される。   In FIG. 1, the imaging position of the axial light beam from an infinite object is shown as Pim. For example, when this zoom lens is applied to an image pickup apparatus, the zoom lens is arranged so that the image pickup surface of the image pickup element is positioned at the image formation position Pim.

ズームレンズを撮像装置に適用する際には、レンズを装着するカメラ側の構成に応じて、最も像側のレンズと結像面(撮像面)の間にカバーガラスや、プリズム、赤外線カットフィルタ、ローパスフィルタなどの各種フィルタ等を配置することが好ましく、図1に示す例では、これらを想定した平行平板状の光学部材PPが第4レンズ群G4と結像位置Pimとの間に配置されている。   When applying a zoom lens to an imaging device, depending on the configuration of the camera side on which the lens is mounted, a cover glass, prism, infrared cut filter, between the lens on the most image side and the imaging surface (imaging surface) It is preferable to arrange various filters such as a low-pass filter. In the example shown in FIG. 1, a parallel plate-shaped optical member PP that assumes these is arranged between the fourth lens group G4 and the imaging position Pim. Yes.

このズームレンズは、広角端から望遠端への変倍の際には、第1レンズ群G1および第3レンズ群G3は光軸上に固定とし、第2レンズ群G2を光軸に沿って像側に移動させることにより変倍を行うとともに、該変倍に伴う像面位置の補正および合焦を第4レンズ群G4を光軸に沿って移動させることにより行うように構成されている。つまり、第2レンズ群G2はバリエータ群、第4レンズ群G4はコンペンセータ群およびフォーカス群としての機能を備えている。   In this zoom lens, during zooming from the wide-angle end to the telephoto end, the first lens group G1 and the third lens group G3 are fixed on the optical axis, and the second lens group G2 is imaged along the optical axis. The zoom lens is configured to perform zooming by moving to the side, and to correct and focus the image plane position accompanying the zooming by moving the fourth lens group G4 along the optical axis. That is, the second lens group G2 functions as a variator group, and the fourth lens group G4 functions as a compensator group and a focus group.

第1レンズ群G1は、物体側から順に、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズL11および正レンズL12により構成される接合レンズと、メニスカス形状の正レンズL13の3枚からなる。   The first lens group G1 includes, in order from the object side, a cemented lens including a meniscus negative lens L11 and a positive lens L12 having a convex surface facing the object side, and a meniscus positive lens L13.

第2レンズ群G2は、4枚構成であり、そのうち1枚は少なくとも1面が非球面の負レンズである。この非球面の負レンズは、第2レンズ群G2の最も物体側、または物体側から2番目に配置されたレンズであることが好ましい。条件式(3)の説明で後述するように、前玉径を小型化した際にディストーションが悪化する虞があるが、第2レンズ群G2に非球面レンズを採用することにより、ディストーションを良好に補正することが可能になる。また、第2レンズ群G2が少なくとも1枚の非球面の負レンズを有することにより、画角ごとやズーム倍率ごとの像面変動を抑えることもできる。   The second lens group G2 has a four-lens configuration, one of which is a negative lens having at least one aspheric surface. This aspherical negative lens is preferably a lens arranged second most from the object side or the object side of the second lens group G2. As will be described later in the description of conditional expression (3), there is a possibility that distortion may be deteriorated when the front lens diameter is reduced. However, by using an aspherical lens for the second lens group G2, the distortion is improved. It becomes possible to correct. In addition, since the second lens group G2 includes at least one aspherical negative lens, it is possible to suppress image plane fluctuation for each angle of view and each zoom magnification.

本実施形態のズームレンズの具体的な構成としては例えば、図1に示す例のように、第2レンズ群G2は、物体側から順に、負レンズL21と、負レンズL22と、正レンズL23と、負レンズL24とから構成することができ、第3レンズ群G3は正レンズL31の1枚で構成することができ、第4レンズ群G4は、物体側から順に、正レンズL41と、負レンズL42および正レンズL43の接合レンズとから構成することができる。このように、本実施形態のズームレンズは、図1に示す例のように、3枚構成の第1レンズ群G1と、4枚構成の第2レンズ群G2と、1枚構成の第3レンズ群G3と、3枚構成の第4レンズ群G4とからなる、計11枚のレンズ構成を採用することができる。   As a specific configuration of the zoom lens of the present embodiment, for example, as in the example illustrated in FIG. 1, the second lens group G2 includes, in order from the object side, a negative lens L21, a negative lens L22, and a positive lens L23. The third lens group G3 can be composed of one positive lens L31, and the fourth lens group G4 is composed of a positive lens L41 and a negative lens in order from the object side. It can comprise from the cemented lens of L42 and the positive lens L43. As described above, the zoom lens according to the present embodiment includes a first lens group G1 having a three-lens structure, a second lens group G2 having a four-element structure, and a third lens having a one-piece structure, as in the example illustrated in FIG. A total of eleven lens configurations comprising the group G3 and the fourth lens group G4 having a three-lens configuration can be employed.

図1に示すズームレンズでは、第2レンズ群G2の物体側に2枚の負レンズL21、L22を有している。この場合、前述した非球面による効果はこれら2枚のいずれに設けた場合でも得ることができる。ただし、物体側から2枚目の負レンズL22の方が、最も物体側の負レンズL21よりも通過する光線の光線高が小さく、小径にできるため、コスト的に有利である。また、負レンズL21を非球面レンズとした場合、負レンズL22に比べて製造誤差および組み立て誤差の許容量が小さくなりやすい。よって、負レンズL21、L22のいずれか一方を非球面レンズとするのであれば、負レンズL22を非球面レンズとすることがより好ましい。   The zoom lens shown in FIG. 1 has two negative lenses L21 and L22 on the object side of the second lens group G2. In this case, the above-described effect due to the aspheric surface can be obtained in any of the two sheets. However, the second negative lens L22 from the object side is advantageous in terms of cost because the ray height of the light beam passing through the object-side negative lens L21 is smaller and can be made smaller. Further, when the negative lens L21 is an aspheric lens, the allowable amount of manufacturing error and assembly error is likely to be smaller than that of the negative lens L22. Therefore, if either one of the negative lenses L21 and L22 is an aspheric lens, it is more preferable that the negative lens L22 is an aspheric lens.

なお、図1に示すズームレンズのような第2レンズ群G2の物体側に2枚の負レンズを有する構成では、物体側に負のパワーを多く配分し、第2レンズ群の物体側主点の位置を物体側に近づけ、第1レンズ群と第2レンズ群の主点間隔を短くし、軸外光束の第1レンズ群を通過する高さを低くすることで、前玉径の小型化を図ることができる。   In the configuration having two negative lenses on the object side of the second lens group G2 such as the zoom lens shown in FIG. 1, a large amount of negative power is distributed on the object side, and the object side principal point of the second lens group. The front lens diameter is reduced by moving the position of the lens toward the object side, shortening the distance between the principal points of the first lens group and the second lens group, and reducing the height of the off-axis light beam passing through the first lens group. Can be achieved.

また、本実施形態のズームレンズでは、第2レンズ群G2を4枚のレンズで構成している点が1つの特徴である。従来提案された4群タイプ、5群タイプのズームレンズは、特許文献1、2、3に記載のもののように、第2レンズ群を負、負、正の3枚のレンズで構成しているものが多く、10倍程度の3CCD方式のズームレンズにおいて、第2レンズ群を4枚構成とした例は非常に少ない。第2レンズ群を4枚構成とした数少ない例として、特許文献4に記載のズームレンズが挙げられるが、このズームレンズは、第3レンズ群以降にも多数のレンズを用い、全系で15枚のレンズを用いている。つまり、従来の第2レンズ群を4枚構成としたものでは、性能が最優先され、レンズ枚数や小型化への制約が厳しくない場合が多い。これに対して、本実施形態のズームレンズは、図1に示す例のように、全系で11枚のレンズ構成が可能であり、高性能とともに小型化も実現している点で異なる。   One feature of the zoom lens according to the present embodiment is that the second lens group G2 includes four lenses. Conventionally proposed 4-group type and 5-group type zoom lenses are composed of three negative, negative, and positive lenses in the second lens group, as described in Patent Documents 1, 2, and 3. There are many examples, and there are very few examples in which the second lens unit has four lenses in a 10 × 3 CCD zoom lens. As a few examples in which the second lens group is composed of four lenses, there is a zoom lens described in Patent Document 4. This zoom lens uses a large number of lenses after the third lens group, and 15 lenses in the entire system. This lens is used. That is, in the case where the conventional second lens group has four lenses, the performance is given the highest priority, and there are many cases where restrictions on the number of lenses and size reduction are not severe. On the other hand, the zoom lens according to the present embodiment is different in that, as in the example shown in FIG. 1, an eleven lens configuration is possible in the entire system, and high performance and miniaturization are realized.

図1に示すズームレンズでは、第2レンズ群において負、負、正にさらに負レンズを1枚追加することで、第2レンズ群G2に必要な負のパワーを分散させるようにしている。レンズ系全長を短くするためには、変倍時の移動量を小さくする必要があるが、そのためには第2レンズ群G2に強い負のパワーを持たせることが好ましい。第2レンズ群に負レンズを1枚追加することで、第2レンズ群G2が強い負のパワーを持つ場合でも、第2レンズ群G2に必要な負のパワーを分散させることができる。よって、各レンズが担うパワーの強さが強くなりすぎて変倍時の収差変動が大きくなってしまうことなく、レンズ系全長を小型化することができる。   In the zoom lens shown in FIG. 1, the negative power necessary for the second lens group G2 is dispersed by adding one negative lens to the second lens group in addition to negative, negative, and positive. In order to shorten the overall length of the lens system, it is necessary to reduce the amount of movement during zooming. For this purpose, it is preferable to give the second lens group G2 a strong negative power. By adding one negative lens to the second lens group, the negative power necessary for the second lens group G2 can be dispersed even when the second lens group G2 has a strong negative power. Therefore, the total length of the lens system can be reduced without the intensity of power carried by each lens becoming too strong and aberration fluctuations during zooming becoming large.

なお、上記のように、第2レンズ群G2のレンズ枚数を従来例より1枚多くするとコストと小型化の点で不利になると思われるが、本実施形態では、代わりに第3レンズ群以降においてレンズ枚数を削減することで、全体のレンズ総数の増加を抑制している。   As described above, if the number of lenses in the second lens group G2 is increased by one from the conventional example, it may be disadvantageous in terms of cost and miniaturization. By reducing the number of lenses, the increase in the total number of lenses is suppressed.

第3レンズ群に関しては、従来提案された4群タイプ、5群タイプのズームレンズは、特許文献1、2に記載のもののように、第3レンズ群を2枚または3枚のレンズで構成しているものが多く、第3レンズ群を1枚構成とした例は少ない。第3レンズ群を1枚構成とした数少ない例として、特許文献3に記載のズームレンズが挙げられるが、このズームレンズは、5群タイプであり、第4レンズ群以降のレンズ枚数が多くなっている。   Regarding the third lens group, the conventionally proposed four-group type and five-group type zoom lenses are composed of two or three lenses as in the patent documents 1 and 2. However, there are few examples in which the third lens group is composed of one lens. As a few examples in which the third lens group is composed of one lens, there is a zoom lens described in Patent Document 3. This zoom lens is a five-group type, and the number of lenses after the fourth lens group is increased. Yes.

これに対して、本実施形態のズームレンズでは、第3レンズ群G3以降で小型化を図るため、第3レンズ群G3を1枚のレンズで構成し、全系として11枚程度の少ないレンズ枚数で4群タイプを実現している。第3レンズ群G3を1枚のレンズで構成することにより、第2レンズ群G2のレンズ枚数の増加をキャンセルすることができ、レンズ系を小型化することが可能になる。   On the other hand, in the zoom lens of the present embodiment, the third lens group G3 is composed of one lens in order to reduce the size after the third lens group G3, and the total number of lenses is as small as about 11 lenses. The 4 group type is realized. By configuring the third lens group G3 with one lens, an increase in the number of lenses in the second lens group G2 can be canceled, and the lens system can be downsized.

第3レンズ群G3を1枚構成とした場合には、少なくとも1面が非球面である非球面レンズで構成することが好ましく、さらにこのレンズの材料をプラスチックとすることが好ましい。非球面レンズとすることにより、収差補正上有利となり、第3レンズ群G3を1枚構成とすることが容易となる。材料をプラスチックにすることで、低コスト化および軽量化を実現できる。   When the third lens group G3 is composed of one lens, it is preferably composed of an aspheric lens having at least one aspheric surface, and the material of this lens is preferably plastic. The use of an aspheric lens is advantageous in terms of aberration correction, and it is easy to configure the third lens group G3 as a single lens. By using plastic as the material, it is possible to reduce the cost and weight.

なお、プラスチックはガラスに比べて一般に温度変化の影響が大きいとされるが、本実施形態のズームレンズでは、条件式(5)の説明で後述するように、長いバックフォーカスを得るために第3レンズ群G3のパワーが弱くなるように構成されているため、このレンズの材料にプラスチックを用いても、温度変化により全系に与える影響は小さいものとなる。   Note that plastic is generally more affected by temperature changes than glass. However, in the zoom lens according to the present embodiment, as described later in the description of conditional expression (5), the third is used to obtain a long back focus. Since the lens group G3 is configured to have a weak power, even if plastic is used as the material of the lens, the influence on the entire system due to a temperature change is small.

また、第3レンズ群G3を構成する1枚のレンズの材料がプラスチックであり、適用される撮像装置の鏡筒の材料がプラスチックである場合は、鏡筒の温度変化に伴う伸縮と、プラスチックレンズの温度変化に伴う像位置の移動とにより、温度が変化しても、見た目上の像位置がほとんど変化しないという効果を得ることが可能である。この点において、ガラスレンズよりプラスチックレンズの方が、温度変化に対して有利であるといえる。   Further, when the material of one lens constituting the third lens group G3 is plastic and the material of the lens barrel of the applied image pickup apparatus is plastic, the expansion and contraction accompanying the temperature change of the lens barrel, the plastic lens As a result of the movement of the image position accompanying the temperature change, it is possible to obtain an effect that the apparent image position hardly changes even if the temperature changes. In this respect, it can be said that the plastic lens is more advantageous for temperature change than the glass lens.

第4レンズ群G4については、本実施形態のズームレンズでは、図1に示すように、正、負、正の順に配置している。このように第4レンズ群G4の最も物体側に正レンズを配置した場合には、中央の負レンズに入射する光線の光線高を小さくできるので、ペッツバール和に有利であり、良好な収差補正を行うことができるとともに、第4レンズ群G4の大型化を防止できる。第4レンズ群G4単体での収差補正について考えれば、第4レンズ群G4を特許文献5に記載のような負、正、正のパワー配置にするよりも、本実施形態のような正、負、正の順のパワー配置した方が有利であり、さらに、変倍や合焦時の移動量を小さくしやすいという利点がある。   The fourth lens group G4 is arranged in the order of positive, negative, and positive in the zoom lens of the present embodiment as shown in FIG. In this way, when the positive lens is arranged on the most object side of the fourth lens group G4, the ray height of the light ray incident on the central negative lens can be reduced, which is advantageous for Petzval sum and good aberration correction. This can be performed, and an increase in the size of the fourth lens group G4 can be prevented. Considering the aberration correction with the fourth lens group G4 alone, the positive and negative as in the present embodiment rather than the negative, positive and positive power arrangement as described in Patent Document 5 is used for the fourth lens group G4. The power arrangement in the positive order is advantageous, and further, there is an advantage that the moving amount at the time of zooming or focusing can be easily reduced.

さらに、第4レンズ群G4の最も物体側のレンズは、少なくとも1面を非球面とすることが好ましい。第4レンズ群G4に非球面レンズを設けることで、第4レンズ群G4単独で発生する球面収差を良好に補正することができるとともに、変倍時や合焦時の収差変動を低減することができる。特に、第4レンズ群G4に非球面レンズを設ける場合には、変倍時に空気間隔が変化する最も物体側のレンズを非球面とすれば、より高い効果を得ることができる。   Furthermore, it is preferable that at least one surface of the fourth lens group G4 closest to the object side is an aspherical surface. By providing an aspheric lens in the fourth lens group G4, it is possible to satisfactorily correct spherical aberration generated by the fourth lens group G4 alone, and to reduce aberration fluctuation during zooming or focusing. it can. In particular, when an aspheric lens is provided in the fourth lens group G4, a higher effect can be obtained if the lens closest to the object side in which the air interval changes during zooming is an aspheric surface.

本実施形態のズームレンズは、第1レンズ群G1の焦点距離をf1とし、広角端における全系の焦点距離をfwとしたとき、下記条件式(1)を満たすように構成されている。
6.0<f1/fw<8.0 … (1)
The zoom lens of the present embodiment is configured to satisfy the following conditional expression (1), where f1 is the focal length of the first lens group G1 and fw is the focal length of the entire system at the wide angle end.
6.0 <f1 / fw <8.0 (1)

条件式(1)は、第1レンズ群G1の焦点距離と広角端での全系の焦点距離の比を規定しており、いわば、全系に対する第1レンズ群G1のパワー比を規定したものである。条件式(1)は、光軸方向のレンズ系全長の大型化を防止しつつ、収差補正を良好に行うための式である。条件式(1)の下限を下回って第1レンズ群G1の焦点距離が短くなると、収差を良好に補正することが難しくなり、特に、望遠端における球面収差と軸上色収差の補正が難しくなる。条件式(1)の上限を上回って第1レンズ群G1の焦点距離が長くなると、収差補正には有利であるがレンズ系全長が長くなるとともに前玉径が大きくなってしまう。   Conditional expression (1) defines the ratio of the focal length of the first lens group G1 to the focal length of the entire system at the wide-angle end. In other words, it defines the power ratio of the first lens group G1 to the entire system. It is. Conditional expression (1) is an expression for satisfactorily correcting aberrations while preventing an increase in the total length of the lens system in the optical axis direction. If the focal length of the first lens group G1 becomes shorter than the lower limit of conditional expression (1), it becomes difficult to correct aberrations satisfactorily, and in particular, it becomes difficult to correct spherical aberration and axial chromatic aberration at the telephoto end. If the focal length of the first lens group G1 becomes longer than the upper limit of the conditional expression (1), it is advantageous for aberration correction, but the total length of the lens system becomes longer and the front lens diameter becomes larger.

また、本実施形態のズームレンズは、第2レンズ群G2の最も物体側のレンズの物体側の面から第2レンズ群G2の物体側主点までの光軸上の距離をH2fとし、広角端における全系の焦点距離をfwとしたとき、下記条件式(2)を満たすように構成されている。
0.10<H2f/fw<0.20 … (2)
In the zoom lens according to the present embodiment, the distance on the optical axis from the object-side surface of the lens closest to the object side of the second lens group G2 to the object-side principal point of the second lens group G2 is H2f, and the wide-angle end. When the focal length of the entire system is fw, the following conditional expression (2) is satisfied.
0.10 <H2f / fw <0.20 (2)

条件式(2)は、第2レンズ群G2の物体側主点位置と広角端での焦点距離の関係を規定している。条件式(2)の下限を下回るほど第2レンズ群G2の物体側の負レンズに強いパワーを与えてしまうと、変倍時の収差変動が大きくなり、また製造誤差および組み立て誤差の許容量が小さくなり好ましくない。条件式(2)の上限を上回ると、前玉径を小型化することが困難となる。   Conditional expression (2) defines the relationship between the object-side principal point position of the second lens group G2 and the focal length at the wide-angle end. If stronger power is given to the negative lens on the object side of the second lens group G2 as it falls below the lower limit of the conditional expression (2), the aberration fluctuation at the time of zooming increases, and the tolerance of manufacturing error and assembly error is increased. It becomes small and is not preferable. If the upper limit of conditional expression (2) is exceeded, it will be difficult to reduce the diameter of the front lens.

本実施形態のズームレンズは、上記構成に加え、さらに以下の構成を採用することが好ましく、これにより、さらなる小型化または良好な光学性能を図ることができる。   In addition to the above-described configuration, the zoom lens of the present embodiment preferably further employs the following configuration, whereby further downsizing or good optical performance can be achieved.

第1レンズ群G1の正レンズL12の物体側の面の曲率半径をR12とし、この正レンズL12の屈折率をN12とし、広角端における全系の焦点距離をfwとしたとき、下記条件式(3)を満たすことが好ましい。
3.0<R12/(N12・fw)<4.0 … (3)
When the radius of curvature of the object side surface of the positive lens L12 of the first lens group G1 is R12, the refractive index of the positive lens L12 is N12, and the focal length of the entire system at the wide angle end is fw, the following conditional expression ( It is preferable to satisfy 3).
3.0 <R12 / (N12 · fw) <4.0 (3)

条件式(3)は、正レンズL12の物体側の面(第1レンズ群G1の接合レンズの接合面)の曲率半径と正レンズL12の屈折率の比を広角端での全系の焦点距離で規格化したものである。正レンズL12の屈折率を大きくすると、同じパワーを持つレンズであれば屈折率の小さいものに比べてレンズ面の曲率を緩くできるため、必要なコバ(レンズの縁肉)を確保するためのレンズ中心厚が小さくて済み、レンズを薄型化することができ、小型化に有利である。しかし、屈折率の高い材料は、一般に分散が大きく、色収差、主に、望遠端での軸上色収差が大きくなってしまうという問題がある。そのため、条件式(3)の下限を下回ると好ましくない。   Conditional expression (3) indicates that the ratio of the radius of curvature of the object side surface of the positive lens L12 (the cemented surface of the cemented lens of the first lens group G1) and the refractive index of the positive lens L12 is the focal length of the entire system at the wide angle end. It is standardized by. When the refractive index of the positive lens L12 is increased, a lens having the same power can relax the curvature of the lens surface as compared with a lens having a small refractive index. Therefore, a lens for securing a necessary edge (lens edge). The center thickness is small and the lens can be thinned, which is advantageous for downsizing. However, a material having a high refractive index generally has a large dispersion, and there is a problem that chromatic aberration, mainly axial chromatic aberration at the telephoto end increases. Therefore, it is not preferable that the value falls below the lower limit of conditional expression (3).

逆に、条件式(3)の上限を上回るような材料や形状にすると、色収差補正には有利であるが、正レンズL12において、必要なコバ厚を確保するために、中心厚を厚くしなければならなくなる。その場合、負レンズL11に入射する軸外光束の光線高が大きくなるため、前玉径が大型化するという問題がある。色収差を良好に補正しながら、前玉径の小型化を実現するためには、正レンズL12に低分散の材料を用いた場合でも、あまり曲率が大きくならないように形状をコントロールする必要がある。しかしながら、その場合、ディストーションの補正が困難になる。そこで、本発明のズームレンズでは、第2レンズ群G2が非球面を有する負レンズを含むようにすることで、前玉径を小さくした場合でも、ディストーションを良好に補正することを可能にしている。   Conversely, if the material or shape exceeds the upper limit of conditional expression (3), it is advantageous for chromatic aberration correction, but the center thickness must be increased in the positive lens L12 in order to ensure the necessary edge thickness. I will have to. In this case, the height of the off-axis light beam incident on the negative lens L11 increases, and there is a problem that the front lens diameter increases. In order to reduce the size of the front lens while correcting chromatic aberration well, it is necessary to control the shape so that the curvature does not become too large even when a low dispersion material is used for the positive lens L12. However, in that case, it becomes difficult to correct the distortion. Therefore, in the zoom lens of the present invention, the second lens group G2 includes a negative lens having an aspherical surface, so that distortion can be corrected well even when the front lens diameter is reduced. .

第2レンズ群G2の物体側から2枚のレンズはともに負レンズである場合、該2枚の負レンズの合成焦点距離をf2aとし、第2レンズ群G2の焦点距離をf2としたとき、下記条件式(4)を満たすことが好ましい。
0.60<f2a/f2<0.80 … (4)
When the two lenses from the object side of the second lens group G2 are negative lenses, when the combined focal length of the two negative lenses is f2a and the focal length of the second lens group G2 is f2, It is preferable to satisfy conditional expression (4).
0.60 <f2a / f2 <0.80 (4)

条件式(4)は、第2レンズ群G2の物体側から2枚の負レンズ(図1の例では負レンズL21と負レンズL22)の合成焦点距離と第2レンズ群G2の焦点距離の比を規定している。条件式(4)は、いわば第2レンズ群G2の物体側から2枚の負レンズのパワーの強さを規定したものである。条件式(4)の下限を下回ると、第2レンズ群G2の物体側主点の位置を物体側に近づけて、前玉径を小型化できるが、変倍時の収差変動が大きくなる。条件式(4)の上限を上回ると、前玉径が大きくなるだけでなく、望遠端において、第1レンズ群G1で発生した軸上色収差を打ち消すことが難しくなる。   Conditional expression (4) is the ratio of the combined focal length of two negative lenses (negative lens L21 and negative lens L22 in the example of FIG. 1) from the object side of the second lens group G2 to the focal length of the second lens group G2. Is stipulated. Conditional expression (4) prescribes the power strength of the two negative lenses from the object side of the second lens group G2. If the lower limit of conditional expression (4) is not reached, the position of the object-side principal point of the second lens group G2 can be made closer to the object side, and the front lens diameter can be reduced, but aberration fluctuations during zooming increase. If the upper limit of conditional expression (4) is exceeded, not only will the front lens diameter increase, but it will also be difficult to cancel the longitudinal chromatic aberration generated in the first lens group G1 at the telephoto end.

第3レンズ群G3が1枚のレンズ(図1の例では正レンズL31)からなる場合、第3レンズ群G3の焦点距離をf3とし、広角端における全系の焦点距離をfwとしたとき、下記条件式(5)を満たすことが好ましい。
10<f3/fw<23 … (5)
When the third lens group G3 is composed of one lens (positive lens L31 in the example of FIG. 1), when the focal length of the third lens group G3 is f3 and the focal length of the entire system at the wide angle end is fw, It is preferable to satisfy the following conditional expression (5).
10 <f3 / fw <23 (5)

条件式(5)は、正レンズL31(第3レンズ群G3)の焦点距離と広角端における全系の焦点距離の比を規定しており、第3レンズ群G3を1枚で構成するための条件と言うこともできる。例えば、最も像側のレンズと像面の間に色分解プリズム等を挿入できるだけの長いバックフォーカスを得るためには、第3レンズ群G3のパワーが弱いことが条件となる。条件式(5)の下限を下回ると、第3レンズ群G3のパワーが強くなり、必要なバックフォーカスが得られなくなってしまう。逆に、条件式(5)の上限を上回るほど正レンズL31のパワーを弱くしてしまうと、レンズの曲率が小さくなり、収差を補正することができなくなってしまう。このような長いバックフォーカスと収差補正のトレードオフの関係において、条件式(5)を満たすように構成することで、両者をともに満足させることができ、第3レンズ群G3を1枚のレンズで構成して所望の性能を得ることが可能となり、第2レンズ群G2を4枚構成とした場合でも、全系として11枚程度の少ないレンズ枚数で性能を維持することが可能になる。   Conditional expression (5) defines the ratio of the focal length of the positive lens L31 (third lens group G3) to the focal length of the entire system at the wide-angle end, and is used to form the third lens group G3 as a single lens. It can also be called a condition. For example, in order to obtain a long back focus enough to insert a color separation prism or the like between the lens closest to the image side and the image plane, the power of the third lens group G3 is weak. If the lower limit of conditional expression (5) is not reached, the power of the third lens group G3 becomes strong, and the necessary back focus cannot be obtained. On the contrary, if the power of the positive lens L31 is weakened so as to exceed the upper limit of the conditional expression (5), the curvature of the lens becomes small, and the aberration cannot be corrected. In such a long back focus and aberration correction trade-off relationship, by satisfying the conditional expression (5), both can be satisfied, and the third lens group G3 can be formed by a single lens. Thus, it is possible to obtain desired performance, and even when the second lens group G2 has a four-lens configuration, it is possible to maintain the performance with a small number of lenses of about 11 as the entire system.

第3レンズ群G3が1枚のレンズ(図1の例では正レンズL31)からなる場合、第3レンズ群G3のレンズ、および第4レンズ群G4の最も物体側のレンズ(図1の例では正レンズL41)がともに正レンズであり、第3レンズ群G3の正レンズのアッベ数をν31とし、第4レンズ群G4の最も物体側の正レンズのアッベ数をν41としたとき、下記条件式(6)を満たすことが好ましい。
41<ν41−ν31<58 … (6)
When the third lens group G3 is composed of one lens (positive lens L31 in the example of FIG. 1), the lens of the third lens group G3 and the lens closest to the object side of the fourth lens group G4 (in the example of FIG. 1) When both positive lenses L41) are positive lenses, the Abbe number of the positive lens in the third lens group G3 is ν31, and the Abbe number of the positive lens closest to the object side in the fourth lens group G4 is ν41, the following conditional expression It is preferable to satisfy (6).
41 <ν41−ν31 <58 (6)

条件式(6)は、上記2つの正レンズのアッベ数の差を規定している。ズームレンズにおける色消しは、各レンズ群において行うことが望ましいが、第3レンズ群G3を1枚で構成した場合には、第4レンズ群G4と合わせて色消しを行う必要がある。第4レンズ群G4では、変倍や合焦に伴う色収差の変動を抑えるために、正レンズには低分散の材料を用いる。そこで、第3レンズ群G3の正レンズL31には、第4レンズ群G4で生じる色収差を打ち消すような高分散の材料を用いる。条件式(6)の下限を下回ると、色収差、特に、ズームの中間域から望遠端にかけての色収差を十分に補正できなくなる。条件式(6)の上限を上回ると、色収差の補正には有利であるが、その場合、正レンズL41に超低分散材料を用いるか、正レンズL31に高分散材料を用いることになるが、その場合、それに合った材料を選択することが困難になる。また、色収差の補正がある特定の色の補正に偏重してしまい、良好な色収差補正ができなくなる。   Conditional expression (6) defines the difference between the Abbe numbers of the two positive lenses. It is desirable to perform achromatization in the zoom lens in each lens group, but when the third lens group G3 is composed of one lens, it is necessary to perform achromatization together with the fourth lens group G4. In the fourth lens group G4, a low-dispersion material is used for the positive lens in order to suppress variation in chromatic aberration associated with zooming and focusing. Therefore, a high dispersion material that cancels chromatic aberration generated in the fourth lens group G4 is used for the positive lens L31 of the third lens group G3. If the lower limit of conditional expression (6) is not reached, chromatic aberration, particularly chromatic aberration from the middle range of the zoom to the telephoto end cannot be corrected sufficiently. If the upper limit of conditional expression (6) is exceeded, it is advantageous for correcting chromatic aberration. In this case, an ultra-low dispersion material is used for the positive lens L41 or a high dispersion material is used for the positive lens L31. In that case, it becomes difficult to select a material suitable for it. Further, the correction of chromatic aberration is devoted to correction of a specific color, and good chromatic aberration correction cannot be performed.

第4レンズ群G4の焦点距離をf4とし、広角端における全系の焦点距離をfwとしたとき、下記条件式(7)を満たすことが好ましい。
3.3<f4/fw<3.9 … (7)
The following conditional expression (7) is preferably satisfied, where f4 is the focal length of the fourth lens group G4 and fw is the focal length of the entire system at the wide angle end.
3.3 <f4 / fw <3.9 (7)

条件式(7)は、第4レンズ群G4の焦点距離と、広角端における全系の焦点距離の比を規定している。条件式(7)の下限を下回ると、コマ収差が大きく発生してしまう。条件式(7)の上限を上回ると、合焦時の第4レンズ群G4の移動量が大きくなり、全長が長くなると共に、第2レンズ群G2で発生するペッツバール和を打ち消せずに像面湾曲が大きくなる。   Conditional expression (7) defines the ratio between the focal length of the fourth lens group G4 and the focal length of the entire system at the wide angle end. If the lower limit of conditional expression (7) is not reached, coma will occur greatly. If the upper limit of conditional expression (7) is exceeded, the amount of movement of the fourth lens group G4 at the time of focusing increases, the overall length becomes longer, and the image plane is not canceled without canceling out the Petzval sum generated in the second lens group G2. Increases curvature.

第2レンズ群G2の焦点距離をf2とし、広角端における全系の焦点距離をfwとしたとき、下記条件式(8)を満たすことが好ましい。
1.25<|f2|/fw<1.50 … (8)
When the focal length of the second lens group G2 is f2, and the focal length of the entire system at the wide angle end is fw, it is preferable that the following conditional expression (8) is satisfied.
1.25 <| f2 | / fw <1.50 (8)

条件式(8)は、第2レンズ群G2の焦点距離と広角端における全系の焦点距離の比を規定している。レンズ系全長を短くするためには、第2レンズ群G2に強い負のパワーを与え、変倍時の移動量を小さくする必要があるが、条件式(8)の下限を下回るほど、第2レンズ群G2に強いパワーを与えてしまうと、第2レンズ群を構成する各レンズが担うパワーが大きくなり過ぎて、変倍時の収差変動が大きくなってしまう。さらに、レンズの製造誤差および組み立て誤差の許容量が小さくなるという問題がある。条件式(8)の上限を上回ると、レンズ系全長が長くなってしまい好ましくない。   Conditional expression (8) defines the ratio between the focal length of the second lens group G2 and the focal length of the entire system at the wide-angle end. In order to shorten the overall length of the lens system, it is necessary to give a strong negative power to the second lens group G2 and reduce the amount of movement during zooming. However, the lower the lower limit of conditional expression (8), the second If strong power is given to the lens group G2, the power of each lens constituting the second lens group becomes too large, and the aberration fluctuation at the time of zooming becomes large. Furthermore, there is a problem that the tolerance of lens manufacturing errors and assembly errors is reduced. If the upper limit of conditional expression (8) is exceeded, the total length of the lens system becomes long, which is not preferable.

第2レンズ群G2が正レンズを有し、この正レンズの屈折率をN23としたとき、下記条件式(9)を満たすことが好ましい。
N23>1.80 … (9)
When the second lens group G2 has a positive lens and the refractive index of this positive lens is N23, it is preferable that the following conditional expression (9) is satisfied.
N23> 1.80 (9)

条件式(9)は、第2レンズ群G2が有する正レンズの屈折率について規定している。前述したように、前玉径やレンズ系全長を小型化するには第2レンズ群中の負レンズに強い負のパワーを与えることが好ましく、その際に正負のバランスをとって良好に収差補正するためには、第2レンズ群G2に含まれる正レンズにも強い正のパワーを持たせる必要がある。そのとき、条件式(9)の下限を下回るほど、この正レンズを構成する材料の屈折率が低いと、レンズの曲率が大きくなり、必要なコバを確保するために中心厚を大きくする必要があり、第2レンズ群G2が大型化してしまう。または、条件式(9)の下限を下回るほど、低い屈折率の材料で構成し、小さな中心厚で、必要なコバを確保しようとすると、倍率や画角ごとの像面が揃わなくなる。また、色収差を良好に補正することが難しくなる。   Conditional expression (9) defines the refractive index of the positive lens included in the second lens group G2. As described above, it is preferable to give a strong negative power to the negative lens in the second lens group in order to reduce the front lens diameter and the total length of the lens system. In order to achieve this, it is necessary to give the positive lens included in the second lens group G2 also a strong positive power. At that time, if the refractive index of the material composing the positive lens is lower than the lower limit of the conditional expression (9), the curvature of the lens increases, and it is necessary to increase the center thickness in order to secure the necessary edge. Yes, the second lens group G2 becomes large. Alternatively, if the lower limit of the conditional expression (9) is set, the material is made of a material having a lower refractive index, and if it is intended to secure a necessary edge with a small center thickness, the image surfaces for each magnification and angle of view are not aligned. In addition, it becomes difficult to correct chromatic aberration well.

最大像高をIHとし、広角端における全系の焦点距離をfwとしたとき、下記条件式(10)を満たすことが好ましい。
1.6<fw/IH<2.0 … (10)
なお、IHは、例えば、ズームレンズの仕様や適用する撮像装置の仕様等により決めることができる。
When the maximum image height is IH and the focal length of the entire system at the wide angle end is fw, it is preferable that the following conditional expression (10) is satisfied.
1.6 <fw / IH <2.0 (10)
Note that IH can be determined by, for example, the specifications of the zoom lens and the specifications of the imaging device to be applied.

条件式(10)は、広角端における全系の焦点距離と最大像高の比を規定している。このような構成のズームレンズにおいて、条件式(10)の下限を下回るほど広角化を図ろうとすると、広角端よりの中間ズーム位置において、第1レンズ群G1へ入射する軸外光束の光線高が大きくなってしまい、第1レンズ群の大型化を避けられなくなってしまう。条件式(10)の上限を上回ると、ビデオカメラ等に適用するには画角が不十分になってしまう。   Conditional expression (10) defines the ratio between the focal length of the entire system at the wide-angle end and the maximum image height. In the zoom lens having such a configuration, when attempting to widen the angle so as to fall below the lower limit of the conditional expression (10), the height of the off-axis light beam incident on the first lens group G1 at the intermediate zoom position from the wide-angle end is increased. As a result, the size of the first lens unit becomes larger. If the upper limit of conditional expression (10) is exceeded, the angle of view becomes insufficient for application to a video camera or the like.

本実施形態のズームレンズは、上記条件式(1)、(2)、(4)、(5)、(7)に代わり、下記条件式(1−1)、(2−1)、(4−1)、(5−1)、(7−1)をそれぞれ満たすことが好ましく、これにより、上記各条件式を満たすことにより得られる効果をさらに高めることができる。
6.4<f1/fw<7.8 … (1−1)
0.12<H2f/fw<0.20 … (2−1)
0.62<f2a/f2<0.78 … (4−1)
12<f3/fw<20 … (5−1)
3.4<f4/fw<3.8 … (7−1)
The zoom lens according to the present embodiment replaces the conditional expressions (1), (2), (4), (5), and (7) with the following conditional expressions (1-1), (2-1), and (4). -1), (5-1), and (7-1) are preferably satisfied, whereby the effects obtained by satisfying the above conditional expressions can be further enhanced.
6.4 <f1 / fw <7.8 (1-1)
0.12 <H2f / fw <0.20 (2-1)
0.62 <f2a / f2 <0.78 (4-1)
12 <f3 / fw <20 (5-1)
3.4 <f4 / fw <3.8 (7-1)

なお、上記の各条件式の値は、ズームレンズの基準波長におけるものであり、例えばズームレンズの基準波長がd線(波長587.6nm)の場合は、上記条件式で記載されている屈折率やアッベ数はd線におけるものとなる。   The values of the above conditional expressions are those at the reference wavelength of the zoom lens. For example, when the reference wavelength of the zoom lens is d-line (wavelength 587.6 nm), the refractive index described in the above conditional expressions. And the Abbe number is at the d-line.

本発明のズームレンズが例えば屋外等の厳しい環境において使用される場合には、最も物体側に配置されるレンズには、風雨による表面劣化、直射日光による温度変化に強く、さらには油脂・洗剤等の化学薬品に強い材料、すなわち耐水性、耐候性、耐酸性、耐薬品性等が高い材料を用いることが好ましく、さらには堅く、割れにくい材料を用いることが好ましい。以上のことから最も物体側に配置される材料としては、具体的にはガラスを用いることが好ましく、あるいは透明なセラミックスを用いてもよい。   When the zoom lens of the present invention is used in a harsh environment such as outdoors, the lens arranged closest to the object is resistant to surface deterioration due to wind and rain, temperature change due to direct sunlight, and further oils, detergents, etc. It is preferable to use a material resistant to chemicals, that is, a material having high water resistance, weather resistance, acid resistance, chemical resistance, and the like, and further, a material that is hard and difficult to break. From the above, as the material arranged closest to the object side, specifically, glass is preferably used, or transparent ceramics may be used.

非球面形状が形成されるレンズの材料としては、プラスチックを用いることが好ましく、この場合には、非球面形状を精度良く作製することができるとともに、軽量化および低コスト化を図ることが可能となる。   It is preferable to use plastic as the material of the lens on which the aspherical shape is formed. In this case, the aspherical shape can be manufactured with high accuracy, and the weight and cost can be reduced. Become.

本ズームレンズが、広い温度範囲で使用可能なことが要求される場合には、各レンズの材料としては線膨張係数の小さいものを用いることが好ましい。また、本ズームレンズが厳しい環境において使用される場合には、保護用の多層膜コートが施されることが好ましい。さらに、保護用コート以外にも、使用時のゴースト光低減等のための反射防止コート膜を施すようにしてもよい。   When the zoom lens is required to be usable in a wide temperature range, it is preferable to use a material having a small linear expansion coefficient as the material of each lens. In addition, when the zoom lens is used in a harsh environment, a protective multilayer coating is preferably applied. In addition to the protective coat, an antireflection coating film for reducing ghost light during use may be applied.

図1に示す例では、レンズ系と結像面との間に光学部材PPを配置した例を示したが、ローパスフィルタや特定の波長域をカットするような各種フィルタ等を配置する代わりに、各レンズの間にこれらの各種フィルタを配置してもよく、あるいは、いずれかのレンズのレンズ面に、各種フィルタと同様の作用を有するコートを施してもよい。   In the example shown in FIG. 1, an example in which the optical member PP is disposed between the lens system and the imaging surface is shown, but instead of disposing a low-pass filter, various filters that cut a specific wavelength range, or the like, These various filters may be disposed between the lenses, or a coating having the same action as the various filters may be applied to the lens surface of any lens.

以上説明したように、本実施形態のズームレンズによれば、要求される仕様等に応じて、上記した好ましい構成を適宜採用することで、レンズ枚数を大幅に増やすことなく、良好に収差補正を行いつつ、前玉径の小型化と光軸方向のレンズ系全長の短縮化の両方を図り、コンパクトに構成することができる。   As described above, according to the zoom lens of the present embodiment, by appropriately adopting the above-described preferable configuration according to required specifications and the like, aberration correction can be performed satisfactorily without significantly increasing the number of lenses. While performing, both the reduction of the front lens diameter and the shortening of the total length of the lens system in the optical axis direction can be achieved, and a compact configuration can be achieved.

次に、本発明のズームレンズの具体的な数値実施例について説明する。実施例1のズームレンズのレンズ断面図は図1に示したものである。実施例2〜8のズームレンズの各レンズ断面図をそれぞれ図2〜図8に示す。図2〜図8の図示方法は図1のものと同様である。   Next, specific numerical examples of the zoom lens according to the present invention will be described. A lens cross-sectional view of the zoom lens of Example 1 is shown in FIG. Cross-sectional views of the zoom lenses of Examples 2 to 8 are shown in FIGS. The method shown in FIGS. 2 to 8 is the same as that shown in FIG.

実施例1にかかるズームレンズの基本レンズデータを表1に、ズーム(変倍)に関するデータを表2に、非球面データを表3に示す。同様に、実施例2〜8にかかるズームレンズの基本データ、ズームに関するデータ、非球面データを表4〜表24に示す。以下では、表中の記号の意味について、実施例1を例にとり説明するが、実施例2〜8のものについても同様である。   Table 1 shows basic lens data of the zoom lens according to Example 1, Table 2 shows data relating to zooming (magnification), and Table 3 shows aspherical data. Similarly, Tables 4 to 24 show basic data, zoom-related data, and aspherical data of the zoom lenses according to Examples 2 to 8, respectively. Hereinafter, the meaning of the symbols in the table will be described by taking Example 1 as an example, but the same applies to Examples 2 to 8.

表1の基本レンズデータにおいて、Siは最も物体側の構成要素の面を1番目として像側に向かうに従い順次増加するi番目(i=1、2、3、…)の面番号を示し、Riはi番目の面の曲率半径を示し、Diはi番目の面とi+1番目の面との光軸Z上の面間隔を示している。なお、面間隔の最下欄(D22に相当)は第22面と像面との面間隔を示している。また、基本レンズデータにおいて、Ndjは最も物体側のレンズを1番目として像側に向かうに従い順次増加するj番目(j=1、2、3、…)の光学要素のd線(波長587.6nm)に対する屈折率を示し、νdjはj番目の光学要素のd線に対するアッベ数を示している。なお、基本レンズデータには、開口絞りStおよび光学部材PPも含めて示している。開口絞りStに相当する第13面の曲率半径の欄には(開口絞り)と記載している。基本レンズデータの曲率半径は物体側に凸の場合を正、像側に凸の場合を負としている。   In the basic lens data of Table 1, Si indicates the i-th (i = 1, 2, 3,...) Surface number that increases sequentially toward the image side with the most object-side component surface being first. Indicates the radius of curvature of the i-th surface, and Di indicates the surface interval on the optical axis Z between the i-th surface and the i + 1-th surface. The bottom column of the surface interval (corresponding to D22) indicates the surface interval between the 22nd surface and the image surface. In the basic lens data, Ndj is the d-line (wavelength: 587.6 nm) of the j-th (j = 1, 2, 3,...) Optical element that sequentially increases toward the image side with the most object-side lens as the first lens. ), And νdj represents the Abbe number of the j-th optical element with respect to the d-line. The basic lens data includes the aperture stop St and the optical member PP. In the column of the radius of curvature of the thirteenth surface corresponding to the aperture stop St, (aperture stop) is described. The radius of curvature of the basic lens data is positive when convex on the object side and negative when convex on the image side.

表1の基本レンズデータにおいて、変倍を行うために間隔が変化する、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2の間隔、第2レンズ群G2と開口絞りStの間隔、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4の間隔、第4レンズ群G4と光学部材PPの間隔に相当する面間隔の欄にはそれぞれ、D5(可変)、D12(可変)、D15(可変)、D20(可変)と記載している。   In the basic lens data in Table 1, the interval changes for zooming, the interval between the first lens group G1 and the second lens group G2, the interval between the second lens group G2 and the aperture stop St, the third lens group G3. And D4 (variable), D12 (variable), D15 (variable), and D20 (variable) respectively in the columns of the distance between the fourth lens group G4 and the surface distance corresponding to the distance between the fourth lens group G4 and the optical member PP. It is described.

表2のズームに関するデータには、広角端、望遠端における、全系の焦点距離f、FナンバーFno.、全画角2ω、変倍に伴い変化する各面間隔D5、D12、D15、D20の値を示す。全画角2ωの単位は度である。   The zoom-related data in Table 2 includes the focal length f of the entire system at the wide-angle end and the telephoto end, the F number Fno. , The total angle of view 2ω, and the values of the surface spacings D5, D12, D15, and D20 that change with zooming. The unit of the total angle of view 2ω is degrees.

表1のRiおよびDiの単位、表2のf、D5、D12、D15、D20の単位としては、「mm」を用いることができるが、光学系は比例拡大又は比例縮小しても同等の光学性能が得られるので、単位は「mm」に限定されることはなく、他の適当な単位を用いることもできる。   As the unit of Ri and Di in Table 1 and the unit of f, D5, D12, D15, and D20 in Table 2, “mm” can be used. Since the performance can be obtained, the unit is not limited to “mm”, and other appropriate units can be used.

また、表1の基本レンズデータでは、非球面の面番号に*印を付しており、非球面の曲率半径として近軸の曲率半径の数値を示している。表3の非球面データには、非球面レンズであるレンズの符号(L22、L31、L41)と、非球面の面番号と、とこれら非球面に関する非球面係数を示す。非球面係数は、以下の式(A)で表される非球面式における各係数KA、RA(m=3、4、5、…10)の値である。 In the basic lens data in Table 1, the surface number of the aspheric surface is marked with *, and the paraxial radius of curvature is shown as the radius of curvature of the aspheric surface. The aspherical data in Table 3 shows the codes (L22, L31, L41) of lenses that are aspherical lenses, surface numbers of aspherical surfaces, and aspherical coefficients related to these aspherical surfaces. The aspheric coefficient is a value of each coefficient KA, RA m (m = 3, 4, 5,... 10) in the aspheric expression expressed by the following expression (A).

Zd=C・h/{1+(1−KA・C・h1/2}+ΣRA・h … (A)
ただし、
Zd:非球面深さ(高さhの非球面上の点から、非球面頂点が接する光軸に垂直な平面に
下ろした垂線の長さ)
h:高さ(光軸からのレンズ面までの距離)
C:近軸曲率半径の逆数
KA、RA:非球面係数(m=3、4、5、…10)
なお、表1のRiおよびDiの単位にmmを用いたときは、上記Zd、hの単位もmmとなる。
Zd = C · h 2 / {1+ (1−KA · C 2 · h 2 ) 1/2 } + ΣRA m · h m (A)
However,
Zd: Depth of aspheric surface (length of perpendicular drawn from a point on the aspherical surface of height h to a plane perpendicular to the optical axis where the aspherical vertex contacts)
h: Height (distance from the optical axis to the lens surface)
C: Reciprocal number of paraxial radius of curvature KA, RA m : aspheric coefficient (m = 3, 4, 5,... 10)
In addition, when mm is used as the unit of Ri and Di in Table 1, the unit of Zd and h is also mm.

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表25に、実施例1〜8における条件式(1)〜(10)に対応する値を示す。表25からわかるように、実施例1〜8のいずれも、条件式(1)〜(10)を満足している。   Table 25 shows values corresponding to the conditional expressions (1) to (10) in Examples 1 to 8. As can be seen from Table 25, all of Examples 1 to 8 satisfy the conditional expressions (1) to (10).

Figure 2010066661
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図9(A)〜図9(H)に実施例1のズームレンズの広角端および望遠端における、球面収差、非点収差、ディストーション(歪曲収差)、倍率色収差の各収差図を示す。各収差図には、d線(波長587.6nm)を基準波長とした収差を示すが、球面収差図および倍率色収差図には波長460.0nm、波長615.0nmについての収差も示す。球面収差図のFno.はFナンバー、その他の収差図のωは半画角を意味する。   FIG. 9A to FIG. 9H show respective aberration diagrams of spherical aberration, astigmatism, distortion (distortion aberration), and lateral chromatic aberration at the wide-angle end and the telephoto end of the zoom lens of Example 1. Each aberration diagram shows the aberration with the d-line (wavelength 587.6 nm) as the reference wavelength, while the spherical aberration diagram and the magnification chromatic aberration diagram also show the aberrations for the wavelength 460.0 nm and the wavelength 615.0 nm. Fno. Of spherical aberration diagram. Means F number, and ω in other aberration diagrams means half angle of view.

同様に、図10(A)〜図10(H)、図11(A)〜図11(H)、図12(A)〜図12(H)、図13(A)〜図13(H)、図14(A)〜図14(H)、図15(A)〜図15(H)、図16(A)〜図16(H)に、実施例2〜8のズームレンズの広角端および望遠端における、球面収差、非点収差、ディストーション(歪曲収差)、倍率色収差の各収差図を示す。   Similarly, FIGS. 10 (A) to 10 (H), FIGS. 11 (A) to 11 (H), FIGS. 12 (A) to 12 (H), and FIGS. 13 (A) to 13 (H). 14 (A) to 14 (H), 15 (A) to 15 (H), and 16 (A) to 16 (H), the wide-angle end of the zoom lenses of Examples 2 to 8 and Each aberration diagram of spherical aberration, astigmatism, distortion (distortion aberration), and lateral chromatic aberration at the telephoto end is shown.

以上のデータから、実施例1〜8のズームレンズは、約10倍の倍率を有し、小型化を図りつつ、広角端でのFナンバーが1.8程度と小さく、各収差が良好に補正され、広角端および望遠端ともに可視域において高い光学性能を有することがわかる。これらのズームレンズは、監視カメラや、ビデオカメラ、電子スチルカメラ等の撮像装置に好適に使用することができる。   From the above data, the zoom lenses of Examples 1 to 8 have a magnification of about 10 times, and the F number at the wide-angle end is as small as about 1.8, and each aberration is well corrected while achieving downsizing. It can be seen that both the wide-angle end and the telephoto end have high optical performance in the visible range. These zoom lenses can be suitably used for imaging devices such as surveillance cameras, video cameras, and electronic still cameras.

図17に、本発明の実施形態の撮像装置の一例として、本発明の実施形態にかかるズームレンズ1を用いて構成したビデオカメラ10の構成図を示す。なお、図17では、ズームレンズ1が備える正の第1レンズ群G1、負の第2レンズ群G2、開口絞りSt、正の第3レンズ群G3、正の第4レンズ群G4を概略的に示している。   FIG. 17 shows a configuration diagram of a video camera 10 configured using the zoom lens 1 according to the embodiment of the present invention as an example of the imaging apparatus of the embodiment of the present invention. In FIG. 17, the positive first lens group G1, the negative second lens group G2, the aperture stop St, the positive third lens group G3, and the positive fourth lens group G4 included in the zoom lens 1 are schematically illustrated. Show.

図17に示すビデオカメラ10は、3つの撮像素子を有するいわゆる3CCD方式の撮像装置であるが、本発明の撮像装置はこれに限定されず、1つの撮像素子で全波長帯域を撮像するものでもよい。ビデオカメラ10は、ズームレンズ1と、ズームレンズ1の像側に配置されたローパスフィルタおよび赤外線カットフィルタ等の機能を有するフィルタ2と、フィルタ2の像側に配置された色分解プリズム3R、3G、3Bと、各色分解プリズムの端面に設けられた撮像素子4R、4G、4Bと、信号処理回路5とを備えている。撮像素子4R、4G、4Bはズームレンズ1により形成される光学像を電気信号に変換するものであり、例えば、CCD(Charge Coupled Device)を用いることができる。撮像素子4R、4G、4Bは、その撮像面がズームレンズ1の結像面に一致するように配置される。   The video camera 10 shown in FIG. 17 is a so-called 3CCD type image pickup device having three image pickup devices, but the image pickup device of the present invention is not limited to this and may be one that picks up the entire wavelength band with one image pickup device. Good. The video camera 10 includes a zoom lens 1, a filter 2 having functions such as a low-pass filter and an infrared cut filter disposed on the image side of the zoom lens 1, and color separation prisms 3R and 3G disposed on the image side of the filter 2. 3B, imaging elements 4R, 4G, and 4B provided on the end faces of the color separation prisms, and a signal processing circuit 5. The image sensors 4R, 4G, and 4B convert an optical image formed by the zoom lens 1 into an electric signal, and for example, a CCD (Charge Coupled Device) can be used. The imaging elements 4R, 4G, and 4B are arranged so that their imaging surfaces coincide with the imaging surface of the zoom lens 1.

ズームレンズ1を透過した光はフィルタ2により不要光成分が除去された後、色分解プリズム3R、3G、3Bにより赤、緑、青の各色光に分解され、撮像素子4R、4G、4Bの撮像面上に結像する。赤、緑、青の各色光に対応する撮像素子4R、4G、4Bからの出力信号は信号処理回路5にて演算処理されてカラー画像が形成され、表示装置6に表示される。   Unnecessary light components are removed from the light transmitted through the zoom lens 1 by the filter 2, and then separated into red, green, and blue color light by the color separation prisms 3R, 3G, and 3B, and imaged by the image sensors 4R, 4G, and 4B. The image is formed on the surface. Output signals from the image sensors 4R, 4G, and 4B corresponding to red, green, and blue color lights are processed by the signal processing circuit 5 to form a color image and displayed on the display device 6.

本発明の実施形態にかかるズームレンズは、前述した長所を有するため、本実施形態の撮像装置は外部に露出するレンズ径を小さくできるとともに光軸方向の長さを短くすることができて小型に構成可能であり、かつ高画質の映像を得ることができる。   Since the zoom lens according to the embodiment of the present invention has the above-described advantages, the imaging apparatus of the present embodiment can reduce the lens diameter exposed to the outside and can reduce the length in the optical axis direction and can be downsized. It can be configured and high-quality video can be obtained.

以上、実施形態および実施例を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施形態および実施例に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、各レンズ成分の曲率半径、面間隔、屈折率、アッベ数等の値は、上記各数値実施例で示した値に限定されず、他の値をとり得るものである。   The present invention has been described with reference to the embodiments and examples. However, the present invention is not limited to the above embodiments and examples, and various modifications can be made. For example, the values of the radius of curvature, the surface spacing, the refractive index, the Abbe number, etc. of each lens component are not limited to the values shown in the above numerical examples, but can take other values.

本発明の実施例1にかかるズームレンズのレンズ構成を示す断面図Sectional drawing which shows the lens structure of the zoom lens concerning Example 1 of this invention. 本発明の実施例2にかかるズームレンズのレンズ構成を示す断面図Sectional drawing which shows the lens structure of the zoom lens concerning Example 2 of this invention. 本発明の実施例3にかかるズームレンズのレンズ構成を示す断面図Sectional drawing which shows the lens structure of the zoom lens concerning Example 3 of this invention. 本発明の実施例4にかかるズームレンズのレンズ構成を示す断面図Sectional drawing which shows the lens structure of the zoom lens concerning Example 4 of this invention. 本発明の実施例5にかかるズームレンズのレンズ構成を示す断面図Sectional drawing which shows the lens structure of the zoom lens concerning Example 5 of this invention. 本発明の実施例6にかかるズームレンズのレンズ構成を示す断面図Sectional drawing which shows the lens structure of the zoom lens concerning Example 6 of this invention. 本発明の実施例7にかかるズームレンズのレンズ構成を示す断面図Sectional drawing which shows the lens structure of the zoom lens concerning Example 7 of this invention. 本発明の実施例8にかかるズームレンズのレンズ構成を示す断面図Sectional drawing which shows the lens structure of the zoom lens concerning Example 8 of this invention. 本発明の実施例1にかかるズームレンズの各収差図Each aberration diagram of the zoom lens according to Example 1 of the present invention 本発明の実施例2にかかるズームレンズの各収差図Each aberration diagram of the zoom lens according to Example 2 of the present invention 本発明の実施例3にかかるズームレンズの各収差図Each aberration diagram of the zoom lens according to Example 3 of the present invention 本発明の実施例4にかかるズームレンズの各収差図Each aberration diagram of the zoom lens according to Example 4 of the present invention 本発明の実施例5にかかるズームレンズの各収差図Each aberration diagram of the zoom lens according to Example 5 of the present invention 本発明の実施例6にかかるズームレンズの各収差図Each aberration diagram of the zoom lens according to Example 6 of the present invention 本発明の実施例7にかかるズームレンズの各収差図Each aberration diagram of the zoom lens according to Example 7 of the present invention 本発明の実施例8にかかるズームレンズの各収差図Each aberration diagram of the zoom lens according to Example 8 of the present invention 本発明の実施形態にかかる撮像装置の概略構成図1 is a schematic configuration diagram of an imaging apparatus according to an embodiment of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 ズームレンズ
2 フィルタ
3B、3G、3R 色分解プリズム
4B、4G、4R 撮像素子
5 信号処理回路
6 表示装置
10 ビデオカメラ
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
PP 光学部材
St 開口絞り
Z 光軸
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Zoom lens 2 Filter 3B, 3G, 3R Color separation prism 4B, 4G, 4R Image pick-up element 5 Signal processing circuit 6 Display apparatus 10 Video camera G1 1st lens group G2 2nd lens group G3 3rd lens group G4 4th lens group PP Optical member St Aperture stop Z Optical axis

Claims (9)

物体側から順に、正の屈折力を有し、変倍時に固定されている第1レンズ群と、負の屈折力を有し、光軸に沿って移動することにより変倍を行う第2レンズ群と、絞りと、正の屈折力を有し、変倍時に固定されている第3レンズ群と、正の屈折力を有し、変倍に伴う像面位置の補正および合焦を行う第4レンズ群とを備え、
前記第1レンズ群が、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズおよび正レンズにより構成される接合レンズと、正メニスカスレンズとの3枚からなり、
前記第2レンズ群が、非球面を有する負レンズを含む4枚のレンズからなり、
前記第1レンズ群の焦点距離をf1とし、広角端における全系の焦点距離をfwとし、前記第2レンズ群の最も物体側のレンズの物体側の面から前記第2レンズ群の物体側主点までの光軸上の距離をH2fとしたとき、下記条件式(1)、(2)を満たすことを特徴とするズームレンズ。
6.0<f1/fw<8.0 … (1)
0.10<H2f/fw<0.20 … (2)
In order from the object side, a first lens group having positive refractive power and fixed at the time of zooming, and a second lens having negative refractive power and zooming by moving along the optical axis A third lens group having a positive refracting power and fixed at the time of zooming, a first lens having a positive refracting power, and correcting and focusing the image plane position accompanying the zooming. With 4 lens groups,
The first lens group, in order from the object side, includes a cemented lens composed of a negative meniscus lens and a positive lens having a convex surface facing the object side, and a positive meniscus lens,
The second lens group includes four lenses including a negative lens having an aspheric surface,
The focal length of the first lens group is f1, the focal length of the entire system at the wide-angle end is fw, and the object side main surface of the second lens group from the object side surface of the lens closest to the object side of the second lens group. A zoom lens satisfying the following conditional expressions (1) and (2), where H2f is a distance on the optical axis to a point.
6.0 <f1 / fw <8.0 (1)
0.10 <H2f / fw <0.20 (2)
前記第1レンズ群の前記接合レンズを構成する前記正レンズの物体側の面の曲率半径をR12とし、該正レンズの屈折率をN12としたとき、下記条件式(3)を満たすことを特徴とする請求項1に記載のズームレンズ。
3.0<R12/(N12・fw)<4.0 … (3)
When the radius of curvature of the object side surface of the positive lens constituting the cemented lens of the first lens group is R12 and the refractive index of the positive lens is N12, the following conditional expression (3) is satisfied. The zoom lens according to claim 1.
3.0 <R12 / (N12 · fw) <4.0 (3)
前記第2レンズ群の物体側から2枚のレンズはともに負レンズであり、該2枚の負レンズの合成焦点距離をf2aとし、前記第2レンズ群の焦点距離をf2としたとき、下記条件式(4)を満たすことを特徴とする請求項1または2に記載のズームレンズ。
0.60<f2a/f2<0.80 … (4)
When the two lenses from the object side of the second lens group are negative lenses, and the combined focal length of the two negative lenses is f2a and the focal length of the second lens group is f2, the following conditions are satisfied. The zoom lens according to claim 1, wherein the zoom lens satisfies Formula (4).
0.60 <f2a / f2 <0.80 (4)
前記第3レンズ群が1枚のレンズからなることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載のズームレンズ。   The zoom lens according to any one of claims 1 to 3, wherein the third lens group includes one lens. 前記第3レンズ群の焦点距離をf3としたとき、下記条件式(5)を満たすことを特徴とする請求項4に記載のズームレンズ。
10<f3/fw<23 … (5)
5. The zoom lens according to claim 4, wherein the following conditional expression (5) is satisfied, where f3 is a focal length of the third lens group.
10 <f3 / fw <23 (5)
前記第3レンズ群のレンズおよび前記第4レンズ群の最も物体側のレンズがともに正レンズであり、前記第3レンズ群のレンズのアッベ数をν31とし、前記第4レンズ群の最も物体側のレンズのアッベ数をν41としたとき、下記条件式(6)を満たすことを特徴とする請求項4または5に記載のズームレンズ。
41<ν41−ν31<58 … (6)
The lens of the third lens group and the lens closest to the object side of the fourth lens group are both positive lenses, the Abbe number of the lens of the third lens group is ν31, and the lens closest to the object side of the fourth lens group is The zoom lens according to claim 4 or 5, wherein the following conditional expression (6) is satisfied when the Abbe number of the lens is ν41.
41 <ν41−ν31 <58 (6)
前記第3レンズ群のレンズの材料がプラスチックであることを特徴とする請求項4から6のいずれか1項に記載のズームレンズ。   The zoom lens according to claim 4, wherein a material of the lens of the third lens group is plastic. 前記第4レンズ群の焦点距離をf4としたとき、下記条件式(7)を満たすことを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載のズームレンズ。
3.3<f4/fw<3.9 … (7)
The zoom lens according to claim 1, wherein the following conditional expression (7) is satisfied when a focal length of the fourth lens group is f4.
3.3 <f4 / fw <3.9 (7)
請求項1から8のいずれか1項に記載のズームレンズを備えたことを特徴とする撮像装置。   An imaging apparatus comprising the zoom lens according to claim 1.
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