JP2010145696A - Zoom lens and imaging apparatus with the same - Google Patents

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JP2010145696A JP2008322267A JP2008322267A JP2010145696A JP 2010145696 A JP2010145696 A JP 2010145696A JP 2008322267 A JP2008322267 A JP 2008322267A JP 2008322267 A JP2008322267 A JP 2008322267A JP 2010145696 A JP2010145696 A JP 2010145696A
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優 諸岡
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a zoom lens starting from a negative lens group, which yields an advantage in ensuring a field angle and reducing aberration change. <P>SOLUTION: The zoom lens includes, in order from an object side, the first lens group of negative refractive power, a second lens group of positive refractive power, a third lens group of positive refractive power, and a fourth lens group of negative refractive power. When the zoom lens zooms from a wide-angle end to a tele-photo end, the second lens group moves to the object side so that the interval between the first and second lens groups decreases, the interval between the second and third lens groups increases, and the interval between the third and fourth lens groups changes. The first lens group includes, in order from the object side, one negative lens component at least one face of which is aspherical, and one positive lens component. The third lens group includes a positive meniscus lens component of which the object side face is concave, and which satisfies a following conditional expression (A): 1.01<(R<SB>3a</SB>+R<SB>3b</SB>)/(R<SB>3a</SB>-R<SB>3b</SB>)<30.0. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、ズームレンズ及びそれを備えた撮像装置に関するものである。さらには、ズームレンズと撮像素子を備えたデジタルカメラやビデオカメラ等の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 including the zoom lens. Furthermore, the present invention relates to an imaging apparatus such as a digital camera or a video camera provided with a zoom lens and an imaging element.

近年では、銀塩フィルムカメラに代わり、CCDやCMOSのような固体撮像素子を用いて被写体を撮影するようにしたデジタルカメラが主流となっており、業務用高機能タイプからコンパクトな普及タイプまで幅広いカテゴリーで使われるようになってきている。   In recent years, digital cameras that shoot subjects using solid-state image sensors such as CCDs and CMOSs instead of silver salt film cameras have become mainstream, and range from high-functional types for commercial use to compact popular types. It is becoming used in categories.

特に普及タイプのデジタルカメラは、小型な商品、特に服やカバンのポケット等への収納性がよく持ち運びが便利な、厚み方向のサイズが薄型であるタイプのデジタルカメラが好まれるようになっている。   Particularly popular digital cameras are favoring small-sized products, especially those that are easy to carry in clothes and bag pockets, and that are thin in the thickness direction. .

また、撮影レンズの変倍比は3倍程度が一般的であったが、ユーザーの幅広いニーズを満足させるため、3倍以上の変倍比を持ち、かつ広い画角で撮影できるカメラが求められている。   In addition, the magnifying ratio of the photographic lens is generally about 3 times, but in order to satisfy a wide range of user needs, a camera that has a magnifying ratio of 3 times or more and can shoot with a wide angle of view is required. ing.

このようなニーズに対応した撮影レンズは、カメラの携帯性を損なわないようなサイズにする必要がある。   A photographic lens that meets such needs needs to be sized so as not to impair the portability of the camera.

また、カメラの薄型化の一手段として、撮影状態では鏡筒をカメラボディ内からせり出し、携帯時にはカメラボディ内に収納する、いわゆる沈胴式鏡筒が一般的になっている。   Also, as a means for reducing the thickness of the camera, a so-called collapsible lens barrel is generally used in which a lens barrel is protruded from the camera body in a shooting state and stored in the camera body when being carried.

一般的に小型化を達成できるズームレンズのタイプとしては、負の屈折力のレンズ群が最も物体側のレンズ群となる負先行タイプのズームタイプが知られている。中でも、物体側から像側へと順に、負の屈折力の第1レンズ群と、正の屈折力の第2レンズ群と、正の屈折力の第3レンズ群とが配置された3群構成のズームレンズが一般的に用いられている。   In general, as a type of zoom lens that can achieve miniaturization, a negative leading type zoom type in which a lens unit having a negative refractive power is the lens unit closest to the object side is known. Among them, a three-group configuration in which a first lens group having a negative refractive power, a second lens group having a positive refractive power, and a third lens group having a positive refractive power are arranged in order from the object side to the image side. These zoom lenses are generally used.

負先行タイプのズームレンズは、全体としてレトロフォーカスタイプの屈折力配置となっているため、正屈折力のレンズ群が先行するタイプのズームレンズに比べ広画角化に適している。   Since the negative leading type zoom lens has a retrofocus type refractive power arrangement as a whole, it is suitable for widening the angle of view as compared to the type of zoom lens in which a positive refractive power lens group precedes.

従来の負先行タイプのズームレンズとしては、特許文献1、特許文献2、特許文献3において、負先行のズームレンズで4倍程度以上の変倍比を得るために、物体側から像側へ順に、負の屈折力の第1レンズ群と、正の屈折力の第2レンズ群と、正の屈折力の第3レンズ群、負の屈折力の第4レンズ群を配置した4群ズームレンズが開示されている。   As a conventional negative leading type zoom lens, in Patent Document 1, Patent Document 2, and Patent Document 3, in order to obtain a zoom ratio of about 4 times or more with the negative leading zoom lens, in order from the object side to the image side A four-group zoom lens in which a first lens group having a negative refractive power, a second lens group having a positive refractive power, a third lens group having a positive refractive power, and a fourth lens group having a negative refractive power are arranged. It is disclosed.

特開2004−318107号公報JP 2004-318107 A 特開2004−318108号公報JP 2004-318108 A 特開2007−156385号公報JP 2007-156385 A

しかしながら、負−正−正の屈折力配置の3群ズームレンズの場合は、変倍比を確保しようとすると第2レンズ群での変倍作用の確保のため屈折力も大きくなりやすい。その際に、射出瞳を像面から遠くし、撮像素子への入射光束のテレセントリック性を確保するためには、第3レンズ群の正の屈折力を強くできず、第3レンズ群による変倍もしくはフォーカシングの際の像面感度を大きくしにくくなる。   However, in the case of a three-group zoom lens having negative-positive-positive refractive power arrangement, if the zoom ratio is to be secured, the refractive power tends to increase because the zooming action is secured in the second lens group. At that time, in order to make the exit pupil far from the image plane and to ensure the telecentricity of the incident light beam to the image sensor, the positive refractive power of the third lens group cannot be increased, and the magnification by the third lens group is not increased. Alternatively, it is difficult to increase the image surface sensitivity during focusing.

負正正負タイプの4群ズームレンズであっても、第3レンズ群内を通る軸外光束は、広角端ではレンズの中心よりに、望遠端ではレンズの周辺よりを通過することになる。   Even in a negative-positive-positive-negative four-group zoom lens, the off-axis light beam passing through the third lens group passes through the center of the lens at the wide-angle end and from the periphery of the lens at the telephoto end.

特に、第3レンズ群をフォーカシングレンズ群とする場合、望遠端はフォーカシングの移動量が大きいので、軸外光束が第3レンズ群を通過する光線高が変化しやすくなり、像面湾曲の変動が生じやすくなる。   In particular, when the third lens group is a focusing lens group, the telephoto end has a large amount of focusing movement, and therefore, the height of the light beam through which the off-axis light beam passes through the third lens group is likely to change, and the variation in field curvature is likely to occur. It tends to occur.

また、特許文献1、2、3のズームレンズは、いずれも広角端での半画角が35°以下である。   Further, the zoom lenses of Patent Documents 1, 2, and 3 all have a half angle of view of 35 ° or less at the wide angle end.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、負先行のズームレンズであって、画角の確保や収差変動の低減に有利なズームレンズの提供を目的とする。
更には、そのようなズームレンズを備えた撮像装置の提供を目的とする。
The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a zoom lens that is a negative leading zoom lens and is advantageous in securing a field angle and reducing aberration fluctuations.
Furthermore, it aims at providing the imaging device provided with such a zoom lens.

上記課題を解決するため、本発明のズームレンズは、物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズ群、正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、負の屈折力を有する第4レンズ群からなり、広角端から望遠端への変倍の際に、第2レンズ群が物体側に移動し、第1レンズ群と第2レンズ群との間の間隔が小さくなり、第2レンズ群と第3レンズ群との間の間隔が大きくなり、第3レンズ群と第4レンズ群との間の間隔が変化し、第1レンズ群は、物体側より順に、少なくとも1面に非球面を有する1つの負レンズ成分と、1つの正レンズ成分からなり、第3レンズ群は、物体側面が凹面であり以下の条件式(A)を満足する正メニスカスレンズ成分からなることを特徴とする。
1.01<(R3a+R3b)/(R3a−R3b)<30.0 ・・・(A)
但し、
3aは、第3レンズ群中の正メニスカスレンズ成分の物体側面の近軸曲率半径、
3bは、第3レンズ群中の正メニスカスレンズ成分の像側面の近軸曲率半径、
である。
In order to solve the above problems, a zoom lens of the present invention includes, in order from the object side, a first lens group having a negative refractive power, a second lens group having a positive refractive power, and a third lens having a positive refractive power. Group, and a fourth lens group having negative refractive power. During zooming from the wide-angle end to the telephoto end, the second lens group moves to the object side, and the first lens group and the second lens group The distance between the second lens group and the third lens group increases, the distance between the third lens group and the fourth lens group changes, and the first lens group In order from the side, the third lens unit is composed of one negative lens component having an aspheric surface on at least one surface and one positive lens component. The third lens group has a concave object side surface and satisfies the following conditional expression (A): It consists of a meniscus lens component.
1.01 <(R 3a + R 3b ) / (R 3a −R 3b ) <30.0 (A)
However,
R 3a is the paraxial radius of curvature of the object side surface of the positive meniscus lens component in the third lens group,
R 3b is the paraxial radius of curvature of the image side surface of the positive meniscus lens component in the third lens group,
It is.

なお、レンズ成分は、光軸上にて空気と接する面が物体側面と像側面の2面のみのレンズ体を意味する。   The lens component means a lens body having only two surfaces that are in contact with air on the optical axis, ie, the object side surface and the image side surface.

本発明のズームレンズは、物体側より順に、負−正−正−負の屈折力配置となる4群構成としている。そして、広角端から望遠端への変倍の際に、第1レンズ群と第2レンズ群との間隔が狭くなり、第2レンズ群と第3レンズ群との間隔が広がるように第2レンズ群が移動し、且つ、各レンズ群の間の間隔が変化する。   The zoom lens according to the present invention has a four-group configuration in which negative-positive-positive-negative refractive power is arranged in order from the object side. Then, during zooming from the wide-angle end to the telephoto end, the second lens so that the distance between the first lens group and the second lens group is narrowed and the distance between the second lens group and the third lens group is widened. The group moves and the spacing between each lens group changes.

このような構成とすることで、広い画角を確保しやすい屈折力配置のレンズ群配置となり、第2レンズ群に主たる変倍機能を持たせることができる。そして第3レンズ群の正屈折力をある程度強めても、その像側の第4レンズ群の負の屈折力の作用により、バックフォーカスを確保でき、射出瞳を像面から離しやすくなる。   By adopting such a configuration, it is possible to provide a lens group arrangement with a refractive power arrangement that facilitates securing a wide angle of view, and the second lens group can have a main zooming function. Even if the positive refractive power of the third lens group is increased to some extent, the back focus can be secured by the action of the negative refractive power of the fourth lens group on the image side, and the exit pupil can be easily separated from the image plane.

また、このような構成とすることで、高変倍比化にも有利となる。
加えて、第1レンズ群の構成は、物体側より順に負レンズ成分、正レンズ成分の2つのレンズ成分の構成となるため、バックフォーカスを確保し易く、第1レンズ群の薄型化にも有利となる。
In addition, such a configuration is advantageous for increasing the zoom ratio.
In addition, since the configuration of the first lens group is composed of two lens components, a negative lens component and a positive lens component in order from the object side, it is easy to ensure back focus and is advantageous for making the first lens group thin. It becomes.

さらに、広角端での軸外収差、望遠端での球面収差の補正にも有利となる。   Furthermore, it is advantageous for correcting off-axis aberrations at the wide-angle end and spherical aberrations at the telephoto end.

さらに、第1レンズ群中の負レンズ成分の少なくとも1つのレンズ面を非球面とすることで、広角端における軸外収差の補正に有利となり、負レンズの屈折力を強めても収差発生を抑えやすくなる。それにより、第1レンズ群全体の負の屈折力の確保に有利となり、ズームレンズ全長の短縮化、コンパクト化、もしくは広画角化に有利となる。   Furthermore, by making at least one lens surface of the negative lens component in the first lens group an aspherical surface, it is advantageous for correcting off-axis aberrations at the wide-angle end, and suppressing the occurrence of aberrations even if the refractive power of the negative lens is increased. It becomes easy. This is advantageous for securing the negative refractive power of the entire first lens unit, and is advantageous for shortening the overall length of the zoom lens, making it compact, or increasing the field angle.

また、第3レンズ群は、物体側に凹面を向けた1つの正メニスカスレンズ成分から構成している。本発明の負−正−正−負タイプの4群ズームレンズでは、第2レンズ群よりも像側のレンズ群にて結像位置の調整を行うことになる。ここで、第3レンズ群を物体側に凹面を向けたメニスカス形状とすることで、第3レンズ群における光線高が変化しても、軸外光束の入射角と射出角の変化を小さくでき、像面湾曲の変動の低減に有利となる。   The third lens group is composed of one positive meniscus lens component with the concave surface facing the object side. In the negative-positive-positive-negative type four-group zoom lens of the present invention, the imaging position is adjusted by the lens group on the image side of the second lens group. Here, by making the third lens group a meniscus shape with the concave surface facing the object side, even if the light beam height in the third lens group changes, the change in the incident angle and exit angle of the off-axis light beam can be reduced, This is advantageous for reducing fluctuations in field curvature.

条件式(A)は、この正メニスカスレンズ成分の好ましい形状を特定するものである。   Conditional expression (A) specifies a preferable shape of the positive meniscus lens component.

条件式(A)の下限を下回らず、上限を上回らないようにすることで、正メニスカスレンズ成分の物体側面が適度な曲率の凹面となり、像面湾曲の変動の低減に有利となり、広画角化、高変倍比化に有利となる。   By making sure that the lower limit of conditional expression (A) is not exceeded and the upper limit is not exceeded, the object side surface of the positive meniscus lens component becomes a concave surface with an appropriate curvature, which is advantageous for reducing fluctuations in field curvature, and wide angle of view. This is advantageous for achieving a high zoom ratio.

なお、ズームレンズがフォーカシング機構を備える場合、上記及び下記の各構成要件は、最も遠距離の物体に合焦した状態での構成とする。   In the case where the zoom lens includes a focusing mechanism, the above and following constituent elements are configured in a state in which an object at the farthest distance is in focus.

また、上述の各発明にて、以下に示す構成の1つもしくは複数の事項を満足することがより好ましい。   Further, in each of the above-described inventions, it is more preferable to satisfy one or more items of the configuration shown below.

本発明のズームレンズは、第1レンズ群中の負レンズ成分と正レンズ成分とが以下の条件式(B)を満足することが好ましい。
−0.60<L1/L2<−0.20 ・・・(B)
但し、
1は、第1レンズ群中の負レンズ成分の焦点距離、
2は、第1レンズ群中の正レンズ成分の焦点距離
である。
In the zoom lens of the present invention, it is preferable that the negative lens component and the positive lens component in the first lens group satisfy the following conditional expression (B).
−0.60 <L 1 / L 2 <−0.20 (B)
However,
L 1 is the focal length of the negative lens component in the first lens group,
L 2 is the focal length of the positive lens component in the first lens group.

条件式(B)は、第1レンズ群の屈折力を確保しつつ小型化と光学性能の確保のための、第1レンズ群中の負レンズ成分と正レンズ成分の好ましい焦点距離の比を特定するものである。   Conditional expression (B) specifies the preferred focal length ratio of the negative lens component and the positive lens component in the first lens group for ensuring miniaturization and optical performance while ensuring the refractive power of the first lens group. To do.

条件式(B)の下限を下回らないようにすることで、負レンズ成分の屈折力を確保することで第1レンズ群の屈折力の確保に有利となる。   By ensuring that the lower limit of conditional expression (B) is not exceeded, securing the refractive power of the negative lens component is advantageous for securing the refractive power of the first lens unit.

条件式(B)の上限を上回らないようにして、正レンズ成分の屈折力を確保することで、第1レンズ群の収差補正と小径化を行いやすくなる。   By ensuring that the refractive power of the positive lens component is ensured without exceeding the upper limit of conditional expression (B), it becomes easier to correct the aberration and reduce the diameter of the first lens unit.

また、第2レンズ群は、少なくとも1つの負レンズと少なくとも2つの正レンズを有することが好ましい。
第2レンズ群の補正に有利となり、第2レンズ群の屈折力を確保しやすくなる。
The second lens group preferably has at least one negative lens and at least two positive lenses.
This is advantageous for correcting the second lens group, and it is easy to secure the refractive power of the second lens group.

また、第2レンズ群は少なくとも3つの正レンズを有し、いずれかの正レンズが負レンズのいずれかと接合されることがより好ましい。これにより、球面収差や色収差の補正にいっそう有利となる。   More preferably, the second lens group has at least three positive lenses, and any positive lens is cemented with any of the negative lenses. This is more advantageous for correcting spherical aberration and chromatic aberration.

本発明のズームレンズでは、第1レンズ群と第2レンズ群とが以下の条件式(C)を満足することが好ましい。
−1.7<f1/f2<−0.7 ・・・(C)
但し、
1は、第1レンズ群の焦点距離、
2は、第2レンズ群の焦点距離、
である。
In the zoom lens of the present invention, it is preferable that the first lens group and the second lens group satisfy the following conditional expression (C).
-1.7 <f 1 / f 2 < -0.7 ··· (C)
However,
f 1 is the focal length of the first lens group,
f 2 is the focal length of the second lens group,
It is.

条件式(C)は、第1レンズ群と第2レンズ群のこのましい焦点距離の比を特定するものである。   Conditional expression (C) specifies a favorable ratio of the focal lengths of the first lens group and the second lens group.

条件式(C)の下限を下回らないようにして第1レンズ群の負の屈折力を確保することで、変倍比の確保に有利となり、第2レンズ群での収差発生を低減しやすくなる。   Ensuring the negative refractive power of the first lens group so as not to fall below the lower limit of the conditional expression (C) is advantageous for securing a zoom ratio, and it is easy to reduce the occurrence of aberrations in the second lens group. .

条件式(C)の上限を上回らないようにして第1レンズ群の屈折力負担をおさえることで、第1レンズ群の収差低減や薄型化に有利となる。   By suppressing the refractive power burden of the first lens unit so as not to exceed the upper limit of conditional expression (C), it is advantageous for reducing the aberration and reducing the thickness of the first lens unit.

本発明のズームレンズでは、第4レンズ群が、物体側面が凹面である1つの負レンズ成分からなり、以下の条件式(1)を満足することが好ましい。
−15<(R4a+R4b)/(R4a−R4b)<−0.5 ・・・(1)
但し、
4aは、第4レンズ群中の負レンズ成分の物体側面の近軸曲率半径、
4bは、第4レンズ群中の負レンズ成分の像側面の近軸曲率半径、
である。
In the zoom lens according to the present invention, it is preferable that the fourth lens group includes one negative lens component having a concave object side surface and satisfies the following conditional expression (1).
−15 <(R 4a + R 4b ) / (R 4a −R 4b ) <− 0.5 (1)
However,
R 4a is the paraxial radius of curvature of the object side surface of the negative lens component in the fourth lens group,
R 4b is the paraxial radius of curvature of the image side surface of the negative lens component in the fourth lens group,
It is.

第4レンズ群を、物体側面が凹面である1つの負レンズ成分とすることで、沈胴時のズームレンズの厚みへの影響を抑えつつ、軸外光束に対する収差補正を行いやすくなり広角端から望遠端にかけての諸収差の低減に有利となる。   By making the fourth lens group one negative lens component having a concave object side surface, it becomes easier to correct aberrations for off-axis light flux while suppressing the influence on the thickness of the zoom lens when retracted, and telephoto from the wide-angle end. This is advantageous for reducing various aberrations toward the end.

そして、第4レンズ群中の負レンズ成分の形状が条件式(1)を満足することで、広角端での画角と変倍比の確保、全変倍域での良好な光学性能の確保にいっそう有利となる。   And, when the shape of the negative lens component in the fourth lens group satisfies the conditional expression (1), the field angle and zoom ratio at the wide-angle end are ensured, and good optical performance is ensured in the entire zoom range. More advantageous.

条件式(1)の下限を下回らないようにすることで望遠端での球面収差の発生を抑えやすくなり、上限を上回らないようにすることで広角端での像面湾曲の発生を抑えやすくなる。   By making it not below the lower limit of conditional expression (1), it becomes easy to suppress the occurrence of spherical aberration at the telephoto end, and by making it not to exceed the upper limit, it becomes easy to suppress the occurrence of curvature of field at the wide angle end. .

本発明のズームレンズでは、以下の条件式(2)を満足することが好ましい。
0.5<DT/ft<2 ・・・(2)
ただし、
Tは、望遠端におけるズームレンズ中で最も物体側のレンズの物体側面から結像面までの光軸上の距離、
tは望遠端におけるズームレンズ全系の焦点距離、
である。
In the zoom lens according to the present invention, it is preferable that the following conditional expression (2) is satisfied.
0.5 <D T / ft <2 (2)
However,
D T is the distance on the optical axis from the object side surface of the lens closest to the object side in the zoom lens at the telephoto end to the imaging plane;
ft is the focal length of the entire zoom lens system at the telephoto end,
It is.

条件式(2)は望遠端での好ましいズームレンズ全長を特定するものである。   Conditional expression (2) specifies a preferable overall length of the zoom lens at the telephoto end.

条件式(2)を満足することで、負−正−正−負の4群ズームレンズ中の各レンズ群に必要とされる屈折力の確保と小型化の両立に有利となる。   Satisfying the conditional expression (2) is advantageous in ensuring both the refractive power required for each lens group in the negative-positive-positive-negative-negative four-group zoom lens and miniaturization.

条件式(2)の下限を下回らないようにして、ズームレンズ全長を確保することで各レンズ群の屈折力を抑えつつ全変倍域で良好な収差性能を確保に有利となる。   By ensuring that the entire length of the zoom lens is ensured so as not to fall below the lower limit of conditional expression (2), it is advantageous for ensuring good aberration performance in the entire zooming range while suppressing the refractive power of each lens unit.

条件式(2)の上限を上回らないようにすることでズームレンズ全長を抑えコンパクト化に有利となる。   By not exceeding the upper limit of conditional expression (2), the overall length of the zoom lens is reduced, which is advantageous for compactness.

第1レンズ群中の負レンズ成分は両凹形状であり、且つ、その両凹形状の負レンズ成分は物体側面の近軸曲率半径絶対値よりも像側面の近軸曲率半径絶対値の方が小さく、そして、第1レンズ群中の正レンズ成分は物体側面が凸面であるメニスカス形状であることが好ましい。   The negative lens component in the first lens group has a biconcave shape, and the negative lens component of the biconcave shape has the absolute value of the paraxial radius of curvature of the image side rather than the absolute value of the paraxial radius of curvature of the object side. The positive lens component in the first lens group is preferably small and has a meniscus shape having a convex object side surface.

負レンズ成分と正レンズ成分を上述の形状とすることで、沈胴時の小型化と共に、レンズ群の負の屈折力を維持しつつ球面収差の影響を抑えやすい構成となる。そのため、高変倍化としたときの望遠端での球面収差の補正にいっそう有利となる。   By making the negative lens component and the positive lens component have the above-described shapes, it becomes easy to suppress the influence of spherical aberration while maintaining the negative refractive power of the lens group as well as downsizing the lens unit. Therefore, it is more advantageous for correcting spherical aberration at the telephoto end when high zooming is used.

また、第4レンズ群中の負レンズ成分は、非球面を有することが好ましい。これにより、像面湾曲の補正にいっそう有利となる。   The negative lens component in the fourth lens group preferably has an aspheric surface. This is more advantageous for correction of field curvature.

また、第4レンズ群中の負レンズ成分が単レンズであることが好ましい。沈胴時の薄型化に有利となる。   In addition, the negative lens component in the fourth lens group is preferably a single lens. It is advantageous for thinning when retracted.

本発明のズームレンズは、以下の条件式(3)を満足することが好ましい。
0<(R1a+R1b)/(R1a−R1b)<1 ・・・(3)
但し、
1aは、第1レンズ群中の負レンズ成分の物体側面の近軸曲率半径、
1bは、第1レンズ群中の負レンズ成分の像側面の近軸曲率半径
である。
The zoom lens according to the present invention preferably satisfies the following conditional expression (3).
0 <(R 1a + R 1b ) / (R 1a −R 1b ) <1 (3)
However,
R 1a is the paraxial radius of curvature of the object side surface of the negative lens component in the first lens group,
R 1b is the paraxial radius of curvature of the image side surface of the negative lens component in the first lens group.

条件式(3)を満足することで、広角端の画角と変倍比の確保と全変倍域で良好な性能の確保にいっそう有利となる。
条件式(3)は第1レンズ群中の負レンズ成分の好ましい形状を特定するものである。
Satisfying the conditional expression (3) is more advantageous for securing the angle of view and the zoom ratio at the wide-angle end, and securing good performance in the entire zoom range.
Conditional expression (3) specifies a preferable shape of the negative lens component in the first lens group.

条件式(3)を満足するように、負レンズ成分の物体側面と像側面で負のパワーを分担することで、広画角化したときの像面湾曲や望遠端での球面収差の補正に有利となる。   In order to satisfy the conditional expression (3), by sharing the negative power between the object side surface and the image side surface of the negative lens component, it is possible to correct the field curvature when the field angle is widened and the spherical aberration at the telephoto end. It will be advantageous.

条件式(3)の上限を上回らず下限を下回らないようにすることで、物体側面または像側面のどちらかのレンズ面の曲率が強くなりすぎることによる広角端での像面湾曲や望遠端での球面収差が発生を抑えやすくなる。   By avoiding exceeding the upper limit of conditional expression (3) and not falling below the lower limit, the curvature of the lens surface on either the object side surface or the image side surface becomes too strong, so that the curvature of field at the wide angle end and the telephoto end are reduced. It is easy to suppress the occurrence of spherical aberration.

また、本発明のズームレンズは、以下の条件式(4)、(5)を満足することが好ましい。
1.81<N1<2.15 ・・・(4)
1.9<N2<2.35 ・・・(5)
ただし、
1は、第1レンズ群中の負レンズ成分中のいずれかの負レンズのd−lineでの屈折率、
2は、第1レンズ群中の正レンズ成分中のいずれかの正レンズのd−lineでの屈折率、
である。
The zoom lens according to the present invention preferably satisfies the following conditional expressions (4) and (5).
1.81 <N 1 <2.15 (4)
1.9 <N 2 <2.35 (5)
However,
N 1 is the refractive index at the d-line of any negative lens in the negative lens component in the first lens group,
N 2 is the refractive index at the d-line of any positive lens in the positive lens component in the first lens group,
It is.

これにより、広角端の画角の確保と変倍比の確保、全変倍域で良好な性能の確保にいっそう有利となる。   This is more advantageous for securing the angle of view at the wide-angle end, securing the zoom ratio, and ensuring good performance in the entire zoom range.

条件式(4)を満足することで、負レンズ成分の像側面の曲率を小さくでき、広角端の像面湾曲を良好に補正できる。加えて、負レンズ成分のコバ厚みを小さく出来るので、第1レンズ群の小型化に有利となる。   By satisfying conditional expression (4), the curvature of the image side surface of the negative lens component can be reduced, and the curvature of field at the wide-angle end can be corrected well. In addition, the edge thickness of the negative lens component can be reduced, which is advantageous for downsizing the first lens group.

条件式(4)の下限を下回らないようにすることで広角端での像面湾曲や望遠端での球面収差の補正に有利となる。加えて、負レンズ成分のコバ厚みを小さくでき、第1レンズ群の小型化につながる。   By making sure that the lower limit of conditional expression (4) is not exceeded, it is advantageous for correction of field curvature at the wide angle end and spherical aberration at the telephoto end. In addition, the edge thickness of the negative lens component can be reduced, leading to downsizing of the first lens group.

条件式(4)の上限を上回らないようにすることで、材料のコスト、レンズ面の加工のコストを抑えやすくなる。   By not exceeding the upper limit of the conditional expression (4), it becomes easy to suppress the cost of the material and the cost of processing the lens surface.

条件式(5)を満足することで正レンズ成分の軸上の厚みを抑えつつ、広角端の像面湾曲、望遠端での球面収差の補正に有利となる。加えて、正レンズ成分のコバ厚の確保にも容易となる。   Satisfying conditional expression (5) is advantageous in correcting the curvature of field at the wide-angle end and spherical aberration at the telephoto end while suppressing the axial thickness of the positive lens component. In addition, it becomes easy to secure the edge thickness of the positive lens component.

条件式(5)の下限を下回らないようにすることで、広角端での像面湾曲や望遠端での球面収差を抑えやすくなる。加えて、像側の曲率絶対値を小さくできるので正レンズの軸上厚みの小型化により、第1レンズ群の小型化につながる。   By making sure that the lower limit of conditional expression (5) is not exceeded, it becomes easy to suppress curvature of field at the wide-angle end and spherical aberration at the telephoto end. In addition, since the absolute value of curvature on the image side can be reduced, the reduction in the axial thickness of the positive lens leads to the reduction in the size of the first lens group.

条件式(5)の上限を上回らないようにすることで、材料のコスト、レンズ面の加工のコストを抑えやすくなる。   By not exceeding the upper limit of the conditional expression (5), it becomes easy to suppress the cost of the material and the cost of processing the lens surface.

また、第3レンズ群が広角端から望遠端への変倍の際に移動し、且つ、第3レンズ群を光軸方向に移動させてフォーカシングを行うことが好ましい。   Further, it is preferable that focusing is performed by moving the third lens group during zooming from the wide-angle end to the telephoto end, and moving the third lens group in the optical axis direction.

第2レンズ群が変倍機能を担い、第3レンズ群が像位置の調整を行う機能を担うことができる。本発明では、第3レンズ群の屈折力を大きくしても像面湾曲の変動を低減できるので、第3レンズ群をフォーカシング時に移動させることが好ましい。   The second lens group can have a zoom function, and the third lens group can have a function of adjusting the image position. In the present invention, it is preferable to move the third lens group at the time of focusing because fluctuations in field curvature can be reduced even if the refractive power of the third lens group is increased.

また、第1レンズ群中の負レンズ成分と正レンズ成分がそれぞれ1枚のガラス単レンズであることが好ましい。
これにより、各レンズ成分の屈折力の確保と小型化に有利となる。
Further, it is preferable that each of the negative lens component and the positive lens component in the first lens group is a single glass single lens.
This is advantageous in securing the refractive power of each lens component and reducing the size.

また、第2レンズ群の像側直後に明るさ絞りを配置することが好ましい。   In addition, it is preferable to arrange an aperture stop immediately after the image side of the second lens group.

負先行のズームレンズタイプで高変倍比化するためには、第2レンズ群の変倍作用を大きくすることが効果的である。そのため第2レンズ群の後方に明るさ絞りを配置することが好ましい。   In order to achieve a high zoom ratio with a negative leading zoom lens type, it is effective to increase the zooming action of the second lens group. Therefore, it is preferable to arrange an aperture stop behind the second lens group.

明るさ絞りが第2レンズ群の物体側に配置されている場合、望遠端にて第1レンズ群と第2レンズ群の軸上空気間隔を小さくし難くなるが、明るさ絞りを第2レンズ群の像側直後に配置することによって、第1レンズ群と第2レンズ群の間隔をメカの制約なく近づけることが出来る。そのため、変倍時の第2レンズ群の移動量の確保に有利となり、変倍比の確保と小型化の両立に有利となる。   When the aperture stop is disposed on the object side of the second lens group, it is difficult to reduce the axial air space between the first lens group and the second lens group at the telephoto end. By disposing the lens group immediately after the image side of the group, the distance between the first lens group and the second lens group can be reduced without any mechanical restriction. Therefore, it is advantageous for securing the amount of movement of the second lens group at the time of zooming, and it is advantageous for ensuring both the zooming ratio and miniaturization.

さらには、第1レンズ群の最も像側の面が像側に凹面をむけた形状であり、第2レンズ群の最も物体側の面が物体側に凸面をむけた形状であることが好ましい。
広角端付近での収差補正に有利な形状としながら、望遠端にて第2レンズ群の主点を第1レンズ群に近づけやすくなり小型化と変倍比の確保の両立にいっそう有利となる。
Furthermore, it is preferable that the most image side surface of the first lens group has a shape with a concave surface facing the image side, and the most object side surface of the second lens group has a shape with a convex surface facing the object side.
While the shape is advantageous for aberration correction near the wide-angle end, the principal point of the second lens group can be easily brought closer to the first lens group at the telephoto end, which is further advantageous for both miniaturization and securing a zoom ratio.

また、本発明のズームレンズは以下の条件式(6)を満足することが好ましい。
3.6<ft/fw<10 ・・・(6)
ただし、
wは、広角端でのズームレンズ全系の焦点距離、
tは、望遠端でのズームレンズ全系の焦点距離、
である。
Moreover, it is preferable that the zoom lens according to the present invention satisfies the following conditional expression (6).
3.6 < ft / fw <10 (6)
However,
f w is the focal length of the entire zoom lens system at the wide-angle end,
f t is the focal length of the entire zoom lens system at the telephoto end,
It is.

条件式(6)はズームレンズの好ましい変倍比に関する条件式である。   Conditional expression (6) is a conditional expression regarding a preferable zoom ratio of the zoom lens.

条件式(6)の下限を下回らないようにして、変倍比を確保することが本発明の機能を発揮でき好ましい。   It is preferable that the zoom ratio is ensured so as not to fall below the lower limit of the conditional expression (6) because the function of the present invention can be exhibited.

条件式(6)の上限を上回らないようにすることで、サイズやコストを低減しやすくなる。また、光学性能を良好にしやすくなる。   By not exceeding the upper limit of conditional expression (6), it becomes easy to reduce the size and cost. Moreover, it becomes easy to make optical performance favorable.

また、本発明の撮像装置は、上述のいずれかのズームレンズと、そのズームレンズの像側に配置され、且つズームレンズによる光学像を電気信号に変換する撮像素子と、を有するものである。
これにより、広画角化、高変倍比化、小型化のバランスが良好な撮像装置を提供できる。
The image pickup apparatus of the present invention includes any one of the zoom lenses described above and an image pickup element that is disposed on the image side of the zoom lens and converts an optical image obtained by the zoom lens into an electric signal.
As a result, it is possible to provide an imaging apparatus having a good balance of wide angle of view, high zoom ratio, and miniaturization.

更に、本発明の撮像装置は、ズームレンズによるディストーションを含んだ電気信号を、画像処理によりディストーションを補正した画像信号に変換する画像変換部を有することが好ましい。   Furthermore, the imaging apparatus of the present invention preferably includes an image conversion unit that converts an electrical signal including distortion by a zoom lens into an image signal in which distortion is corrected by image processing.

ズームレンズのディストーションを電気的に補正したうえで画像の記録や表示を行える。したがって、ズームレンズのディストーションの収差発生を許容することで、像面湾曲やコマ収差の補正に有利となり、結果的に小型のズームレンズで良好な画質を得やすくなる。   It is possible to record and display images after electrically correcting the distortion of the zoom lens. Therefore, by allowing distortion aberration of the zoom lens to occur, it becomes advantageous for correction of field curvature and coma, and as a result, it becomes easy to obtain good image quality with a small zoom lens.

また、本発明の撮像装置では、ズームレンズによる倍率色収差を含んだ電気信号を、画像処理により倍率色収差を補正した画像信号に変換する画像変換部を有することが好ましい。   In the image pickup apparatus of the present invention, it is preferable that an image conversion unit that converts an electrical signal including chromatic aberration of magnification due to the zoom lens into an image signal corrected for chromatic aberration of magnification by image processing is provided.

さらにまた、ズームレンズにより撮影された画像の電気信号を、画像処理により倍率色収差による色のずれを補正した画像信号に変換する画像変換部を有することが好ましい。ズームレンズの倍率色収差を電気的に補正することで、より良好な画像を得ることができるようになる。   Furthermore, it is preferable to have an image conversion unit that converts an electrical signal of an image captured by the zoom lens into an image signal in which a color shift due to magnification chromatic aberration is corrected by image processing. By electrically correcting the chromatic aberration of magnification of the zoom lens, a better image can be obtained.

ズームレンズの倍率色収差を許容することで、レンズの材料選択の自由度が確保でき、低コスト化、薄型化、高性能化に有利となる。   By allowing the chromatic aberration of magnification of the zoom lens, the degree of freedom in selecting the lens material can be secured, which is advantageous for cost reduction, thinning, and high performance.

また、本発明のズームレンズは、上記全ての構成に関して、前記ズームレンズを構成するレンズの内、少なくとも一面に反射防止コートを施すことが望ましい。   In the zoom lens according to the present invention, it is desirable to apply an antireflection coating to at least one surface of the lenses constituting the zoom lens in all the above-described configurations.

本発明のズームレンズは、上述の各要件の複数を同時に満足することがより好ましい。
各条件式について以下のように下限値もしくは上限値もしくは双方を限定すると、その効果をいっそう得やすくなり好ましい。
It is more preferable that the zoom lens of the present invention satisfies a plurality of the above requirements at the same time.
For each conditional expression, it is preferable to limit the lower limit value, the upper limit value, or both as follows, because the effect can be more easily obtained.

条件式(A)については、下限値を1.5、さらには2.0とすることがより好ましい。上限値は20.0、さらには10.0とすることがより好ましい。   For conditional expression (A), it is more preferable to set the lower limit value to 1.5, and further to 2.0. The upper limit is more preferably 20.0, more preferably 10.0.

条件式(B)については、下限値を−0.50、さらには−0.40とすることがより好ましい。上限値は−0.25、さらには−0.3とすることがより好ましい。   For conditional expression (B), it is more preferable to set the lower limit value to −0.50, more preferably to −0.40. The upper limit value is more preferably −0.25, and further preferably −0.3.

条件式(C)については、下限値を−1.3、さらには−1.0とすることがより好ましい。上限値は−0.55、さらには−0.4とすることがより好ましい。   For conditional expression (C), it is more preferable to set the lower limit to −1.3, more preferably −1.0. The upper limit value is more preferably −0.55, and further preferably −0.4.

条件式(1)については、下限値を−4.0、さらには−3.8、さらには−3.6とすることがより好ましい。上限値は−1.0、さらには−2.0とすることがより好ましい。   For conditional expression (1), the lower limit value is more preferably −4.0, more preferably −3.8, and even more preferably −3.6. The upper limit value is more preferably −1.0, and further preferably −2.0.

条件式(2)については、下限値を0.8、さらには1.2とすることがより好ましい。上限値は1.9、さらには1.8とすることがより好ましい。   For conditional expression (2), it is more preferable to set the lower limit value to 0.8, and further to 1.2. The upper limit is more preferably 1.9, and even more preferably 1.8.

条件式(3)については、下限値を0.3、さらには0.55とすることがより好ましい。上限値は0.95、さらには0.92とすることがより好ましい。   For conditional expression (3), the lower limit value is more preferably 0.3, and even more preferably 0.55. The upper limit value is more preferably 0.95, and further preferably 0.92.

条件式(4)については、下限値を1.83、さらには1.85とすることがより好ましい。上限値は2.00、さらには1.90とすることがより好ましい。   For conditional expression (4), it is more preferable to set the lower limit value to 1.83, more preferably 1.85. The upper limit is more preferably 2.00, more preferably 1.90.

条件式(5)については、下限値を1.95、さらには2.00とすることがより好ましい。上限値は2.25、さらには2.15とすることがより好ましい。   For conditional expression (5), it is more preferable to set the lower limit value to 1.95, more preferably 2.00. The upper limit is more preferably 2.25, and even more preferably 2.15.

条件式(6)については、下限値を4.3、さらには4.6とすることがより好ましい。上限値は8.0、さらには6.0とすることがより好ましい。   For conditional expression (6), it is more preferable to set the lower limit value to 4.3, more preferably 4.6. The upper limit is more preferably 8.0, and even more preferably 6.0.

本発明にかかるズームレンズ及び撮像装置は、画角の確保や収差変動の低減に有利なズームレンズを提供できる、という効果を奏する。   The zoom lens and the imaging apparatus according to the present invention have an effect that it is possible to provide a zoom lens that is advantageous for securing the angle of view and reducing aberration fluctuations.

以下に、本発明にかかるズームレンズ及び撮像装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。   Embodiments of a zoom lens and an imaging apparatus according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.

以下、本発明のズームレンズの実施例1〜6について説明する。実施例1〜6の無限遠物点合焦時の広角端(a)、中間焦点距離状態(b)、望遠端(c)のレンズ断面図をそれぞれ図1〜図6に示す。図1〜図6中、第1レンズ群はG1、第2レンズ群はG2、第3レンズ群はG3、第4レンズ群はG4、明るさ(開口)絞りはS、赤外光を制限する波長域制限コートを施したローパスフィルタを構成する平行平板はF、電子撮像素子のカバーガラスの平行平板はC、像面はIで示してある。なお、カバーガラスCの表面に波長域制限用の多層膜を施してもよい。また、そのカバーガラスCにローパスフィルタ作用を持たせるようにしてもよい。   Examples 1 to 6 of the zoom lens according to the present invention will be described below. FIGS. 1 to 6 show lens cross-sectional views of the wide-angle end (a), the intermediate focal length state (b), and the telephoto end (c) when focusing on an object point at infinity in Examples 1 to 6, respectively. 1 to 6, the first lens group is G1, the second lens group is G2, the third lens group is G3, the fourth lens group is G4, the brightness (aperture) stop is S, and infrared light is limited. A parallel plate constituting the low-pass filter to which the wavelength band limiting coat is applied is indicated by F, a parallel plate of the cover glass of the electronic image sensor is indicated by C, and an image plane is indicated by I. In addition, you may give the multilayer film for wavelength range limitation to the surface of the cover glass C. FIG. Further, the cover glass C may have a low-pass filter action.

また、各実施例において、明るさ絞りSは第2レンズ群G2と一体で移動する。数値データはいずれも無限遠の被写体に合焦した状態でのデータである。各数値の長さの単位はmm、角度の単位は°(度)である。フォーカシングはいずれの実施例も第3レンズ群G3の移動により行う。さらに、ズームデータは広角端(WE)、本発明で定義する中間ズーム状態(ST)、望遠端(TE)での値である。   In each embodiment, the aperture stop S moves integrally with the second lens group G2. All of the numerical data is data in a state where an object at infinity is focused. The unit of length of each numerical value is mm, and the unit of angle is ° (degree). In all the embodiments, focusing is performed by moving the third lens group G3. Further, the zoom data are values at the wide-angle end (WE), the intermediate zoom state (ST) defined in the present invention, and the telephoto end (TE).

実施例1のズームレンズは、図1に示すように、物体側から順に、負の屈折力の第1レンズ群G1と、正の屈折力の第2レンズ群G2と、明るさ(開口)絞りSと、正の屈折力の第3レンズ群G3と、負の屈折力の第4レンズ群G4と、を配置している。   As shown in FIG. 1, the zoom lens according to the first exemplary embodiment includes, in order from the object side, a first lens group G1 having a negative refractive power, a second lens group G2 having a positive refractive power, and a brightness (aperture) stop. S, a third lens group G3 having a positive refractive power, and a fourth lens group G4 having a negative refractive power are disposed.

広角端から望遠端への変倍に際して、第1レンズ群G1は像側へ移動した後に物体側へ移動する。第2レンズ群G2は物体側へ移動する。第3レンズ群G3は像側へ移動した後に物体側へ移動する。第4レンズ群G4は固定されている。   During zooming from the wide-angle end to the telephoto end, the first lens group G1 moves to the object side after moving to the image side. The second lens group G2 moves to the object side. The third lens group G3 moves to the object side after moving to the image side. The fourth lens group G4 is fixed.

物体側から順に、第1レンズ群G1は、両凹負レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと、からなる。第2レンズ群G2は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズとの接合レンズと、両凸正レンズと、からなる。第3レンズ群G3は、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる。第4レンズ群G4は、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズと、からなる。   In order from the object side, the first lens group G1 includes a biconcave negative lens and a positive meniscus lens having a convex surface directed toward the object side. The second lens group G2 includes a positive meniscus lens having a convex surface facing the object side, a cemented lens of a positive meniscus lens having a convex surface facing the object side, and a negative meniscus lens having a convex surface facing the object side, and a biconvex positive lens And consist of The third lens group G3 is composed of a positive meniscus lens having a convex surface directed toward the image side. The fourth lens group G4 includes a negative meniscus lens having a concave surface directed toward the object side.

非球面は、第1レンズ群G1の両凹負レンズの両面と、第2レンズ群G2の物体側の正メニスカスレンズの両面と、第3レンズ群G3の正メニスカスレンズの両面と、第4レンズ群G4の負メニスカスレンズの物体側の面と、の7面に設けられている。   The aspheric surfaces include both surfaces of a biconcave negative lens of the first lens group G1, both surfaces of a positive meniscus lens on the object side of the second lens group G2, both surfaces of a positive meniscus lens of the third lens group G3, and a fourth lens. 7 surfaces including the object side surface of the negative meniscus lens of the group G4.

実施例2のズームレンズは、図2に示すように、物体側から順に、負の屈折力の第1レンズ群G1と、正の屈折力の第2レンズ群G2と、明るさ(開口)絞りSと、正の屈折力の第3レンズ群G3と、負の屈折力の第4レンズ群G4と、を配置している。   As shown in FIG. 2, the zoom lens according to the second embodiment includes, in order from the object side, a first lens group G1 having a negative refractive power, a second lens group G2 having a positive refractive power, and a brightness (aperture) stop. S, a third lens group G3 having a positive refractive power, and a fourth lens group G4 having a negative refractive power are disposed.

広角端から望遠端への変倍に際して、第1レンズ群G1は像側へ移動した後に物体側へ移動する。第2レンズ群G2は物体側へ移動する。第3レンズ群G3は像側へ移動した後に物体側へ移動する。第4レンズ群G4は固定されている。   During zooming from the wide-angle end to the telephoto end, the first lens group G1 moves to the object side after moving to the image side. The second lens group G2 moves to the object side. The third lens group G3 moves to the object side after moving to the image side. The fourth lens group G4 is fixed.

物体側から順に、第1レンズ群G1は、両凹負レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと、からなる。第2レンズ群G2は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズとの接合レンズと、両凸正レンズと、からなる。第3レンズ群G3は、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる。第4レンズ群G4は、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズと、からなる。   In order from the object side, the first lens group G1 includes a biconcave negative lens and a positive meniscus lens having a convex surface directed toward the object side. The second lens group G2 includes a positive meniscus lens having a convex surface facing the object side, a cemented lens of a positive meniscus lens having a convex surface facing the object side, and a negative meniscus lens having a convex surface facing the object side, and a biconvex positive lens And consist of The third lens group G3 is composed of a positive meniscus lens having a convex surface directed toward the image side. The fourth lens group G4 includes a negative meniscus lens having a concave surface directed toward the object side.

非球面は、第1レンズ群G1の両凹負レンズの両面と、第2レンズ群G2の物体側の正メニスカスレンズの両面と、第3レンズ群G3の正メニスカスレンズの両面と、第4レンズ群G4の負メニスカスレンズの物体側の面と、の7面に設けられている。   The aspheric surfaces include both surfaces of a biconcave negative lens of the first lens group G1, both surfaces of a positive meniscus lens on the object side of the second lens group G2, both surfaces of a positive meniscus lens of the third lens group G3, and a fourth lens. 7 surfaces including the object side surface of the negative meniscus lens of the group G4.

実施例3のズームレンズは、図3に示すように、物体側から順に、負の屈折力の第1レンズ群G1と、正の屈折力の第2レンズ群G2と、明るさ(開口)絞りSと、正の屈折力の第3レンズ群G3と、負の屈折力の第4レンズ群G4と、を配置している。   As shown in FIG. 3, the zoom lens according to the third exemplary embodiment includes, in order from the object side, a first lens group G1 having a negative refractive power, a second lens group G2 having a positive refractive power, and a brightness (aperture) stop. S, a third lens group G3 having a positive refractive power, and a fourth lens group G4 having a negative refractive power are disposed.

広角端から望遠端への変倍に際して、第1レンズ群G1は像側へ移動した後に物体側へ移動する。第2レンズ群G2は物体側へ移動する。第3レンズ群G3は像側へ移動した後に物体側へ移動する。第4レンズ群G4は固定されている。   During zooming from the wide-angle end to the telephoto end, the first lens group G1 moves to the object side after moving to the image side. The second lens group G2 moves to the object side. The third lens group G3 moves to the object side after moving to the image side. The fourth lens group G4 is fixed.

物体側から順に、第1レンズ群G1は、両凹負レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと、からなる。第2レンズ群G2は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズとの接合レンズと、両凸正レンズと、からなる。第3レンズ群G3は、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる。第4レンズ群G4は、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズと、からなる。   In order from the object side, the first lens group G1 includes a biconcave negative lens and a positive meniscus lens having a convex surface directed toward the object side. The second lens group G2 includes a positive meniscus lens having a convex surface facing the object side, a cemented lens of a positive meniscus lens having a convex surface facing the object side, and a negative meniscus lens having a convex surface facing the object side, and a biconvex positive lens And consist of The third lens group G3 is composed of a positive meniscus lens having a convex surface directed toward the image side. The fourth lens group G4 includes a negative meniscus lens having a concave surface directed toward the object side.

非球面は、第1レンズ群G1の両凹負レンズの両面及び正メニスカスレンズの像側の面と、第2レンズ群G2の物体側の正メニスカスレンズの両面と、第3レンズ群G3の正メニスカスレンズの両面と、第4レンズ群G4の負メニスカスレンズの物体側の面と、の8面に設けられている。   The aspheric surfaces are the double-sided negative lens of the first lens group G1, the image side surface of the positive meniscus lens, the double side of the positive meniscus lens on the object side of the second lens group G2, and the positive side of the third lens group G3. It is provided on eight surfaces including both surfaces of the meniscus lens and the object side surface of the negative meniscus lens of the fourth lens group G4.

実施例4のズームレンズは、図4に示すように、物体側から順に、負の屈折力の第1レンズ群G1と、正の屈折力の第2レンズ群G2と、明るさ(開口)絞りSと、正の屈折力の第3レンズ群G3と、負の屈折力の第4レンズ群G4と、を配置している。   As shown in FIG. 4, the zoom lens of Example 4 includes, in order from the object side, a first lens group G1 having a negative refractive power, a second lens group G2 having a positive refractive power, and a brightness (aperture) stop. S, a third lens group G3 having a positive refractive power, and a fourth lens group G4 having a negative refractive power are disposed.

広角端から望遠端への変倍に際して、第1レンズ群G1は像側へ移動した後に物体側へ移動する。第2レンズ群G2は物体側へ移動する。第3レンズ群G3は像側へ移動した後に物体側へ移動する。第4レンズ群G4は固定されている。   During zooming from the wide-angle end to the telephoto end, the first lens group G1 moves to the object side after moving to the image side. The second lens group G2 moves to the object side. The third lens group G3 moves to the object side after moving to the image side. The fourth lens group G4 is fixed.

物体側から順に、第1レンズ群G1は、両凹負レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと、からなる。第2レンズ群G2は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズとの接合レンズと、両凸正レンズと、からなる。第3レンズ群G3は、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる。第4レンズ群G4は、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズと、からなる。   In order from the object side, the first lens group G1 includes a biconcave negative lens and a positive meniscus lens having a convex surface directed toward the object side. The second lens group G2 includes a positive meniscus lens having a convex surface facing the object side, a cemented lens of a positive meniscus lens having a convex surface facing the object side, and a negative meniscus lens having a convex surface facing the object side, and a biconvex positive lens And consist of The third lens group G3 is composed of a positive meniscus lens having a convex surface directed toward the image side. The fourth lens group G4 includes a negative meniscus lens having a concave surface directed toward the object side.

非球面は、第1レンズ群G1の両凹負レンズの両面と、第2レンズ群G2の物体側の正メニスカスレンズの両面と、第3レンズ群G3の正メニスカスレンズの両面と、第4レンズ群G4の負メニスカスレンズの物体側の面と、の7面に設けられている。   The aspheric surfaces include both surfaces of a biconcave negative lens of the first lens group G1, both surfaces of a positive meniscus lens on the object side of the second lens group G2, both surfaces of a positive meniscus lens of the third lens group G3, and a fourth lens. 7 surfaces including the object side surface of the negative meniscus lens of the group G4.

実施例5のズームレンズは、図5に示すように、物体側から順に、負の屈折力の第1レンズ群G1と、正の屈折力の第2レンズ群G2と、明るさ(開口)絞りSと、正の屈折力の第3レンズ群G3と、負の屈折力の第4レンズ群G4と、を配置している。   As shown in FIG. 5, the zoom lens of Example 5 includes, in order from the object side, a first lens group G1 having a negative refractive power, a second lens group G2 having a positive refractive power, and a brightness (aperture) stop. S, a third lens group G3 having a positive refractive power, and a fourth lens group G4 having a negative refractive power are disposed.

広角端から望遠端への変倍に際して、第1レンズ群G1は像側へ移動した後に物体側へ移動する。第2レンズ群G2は物体側へ移動する。第3レンズ群G3は像側へ移動した後に物体側へ移動する。第4レンズ群G4は固定されている。   During zooming from the wide-angle end to the telephoto end, the first lens group G1 moves to the object side after moving to the image side. The second lens group G2 moves to the object side. The third lens group G3 moves to the object side after moving to the image side. The fourth lens group G4 is fixed.

物体側から順に、第1レンズ群G1は、両凹負レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと、からなる。第2レンズ群G2は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズとの接合レンズと、両凸正レンズと、からなる。第3レンズ群G3は、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる。第4レンズ群G4は、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズと、からなる。フレア絞りFSは、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間に設けられている。   In order from the object side, the first lens group G1 includes a biconcave negative lens and a positive meniscus lens having a convex surface directed toward the object side. The second lens group G2 includes a positive meniscus lens having a convex surface facing the object side, a cemented lens of a positive meniscus lens having a convex surface facing the object side, and a negative meniscus lens having a convex surface facing the object side, and a biconvex positive lens And consist of The third lens group G3 is composed of a positive meniscus lens having a convex surface directed toward the image side. The fourth lens group G4 includes a negative meniscus lens having a concave surface directed toward the object side. The flare stop FS is provided between the first lens group G1 and the second lens group G2.

非球面は、第1レンズ群G1の両凹負レンズの両面及び正メニスカスレンズの像側の面と、第2レンズ群G2の物体側の正メニスカスレンズの両面と、第3レンズ群G3の正メニスカスレンズの両面と、第4レンズ群G4の負メニスカスレンズの物体側の面と、の8面に設けられている。   The aspheric surfaces are the double-sided negative lens of the first lens group G1, the image side surface of the positive meniscus lens, the double side of the positive meniscus lens on the object side of the second lens group G2, and the positive side of the third lens group G3. It is provided on eight surfaces including both surfaces of the meniscus lens and the object side surface of the negative meniscus lens of the fourth lens group G4.

実施例6のズームレンズは、図6に示すように、物体側から順に、負の屈折力の第1レンズ群G1と、正の屈折力の第2レンズ群G2と、明るさ(開口)絞りSと、正の屈折力の第3レンズ群G3と、負の屈折力の第4レンズ群G4と、を配置している。   As shown in FIG. 6, the zoom lens of Example 6 includes, in order from the object side, a first lens group G1 having a negative refractive power, a second lens group G2 having a positive refractive power, and a brightness (aperture) stop. S, a third lens group G3 having a positive refractive power, and a fourth lens group G4 having a negative refractive power are disposed.

広角端から望遠端への変倍に際して、第1レンズ群G1は像側へ移動した後に物体側へ移動する。第2レンズ群G2は物体側へ移動する。第3レンズ群G3は像側へ移動した後に物体側へ移動する。第4レンズ群G4は固定されている。   During zooming from the wide-angle end to the telephoto end, the first lens group G1 moves to the object side after moving to the image side. The second lens group G2 moves to the object side. The third lens group G3 moves to the object side after moving to the image side. The fourth lens group G4 is fixed.

物体側から順に、第1レンズ群G1は、両凹負レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと、からなる。第2レンズ群G2は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズとの接合レンズと、両凸正レンズと、からなる。第3レンズ群G3は、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる。第4レンズ群G4は、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズと、からなる。   In order from the object side, the first lens group G1 includes a biconcave negative lens and a positive meniscus lens having a convex surface directed toward the object side. The second lens group G2 includes a positive meniscus lens having a convex surface facing the object side, a cemented lens of a positive meniscus lens having a convex surface facing the object side, and a negative meniscus lens having a convex surface facing the object side, and a biconvex positive lens And consist of The third lens group G3 is composed of a positive meniscus lens having a convex surface directed toward the image side. The fourth lens group G4 includes a negative meniscus lens having a concave surface directed toward the object side.

非球面は、第1レンズ群G1の両凹負レンズの両面及び正メニスカスレンズの両面と、第2レンズ群G2の物体側の正メニスカスレンズの両面及び両凸正レンズの像側の面と、第3レンズ群G3の正メニスカスレンズの像側の面と、第4レンズ群G4の負メニスカスレンズの両面と、の10面に設けられている。   The aspherical surface includes both surfaces of a biconcave negative lens and a positive meniscus lens of the first lens group G1, both surfaces of a positive meniscus lens on the object side of the second lens group G2, and an image side surface of the biconvex positive lens. It is provided on 10 surfaces, that is, the image-side surface of the positive meniscus lens of the third lens group G3 and both surfaces of the negative meniscus lens of the fourth lens group G4.

以下に、上記各実施例の数値データを示す。記号は上記のほか、rは各レンズ面の曲率半径、dは各レンズの肉厚または間隔、ndは各レンズのd線における屈折率、νdは各レンズのd線におけるアッベ数、Kは円錐係数をそれぞれ示している。   Below, the numerical data of each said Example are shown. In addition to the above, r is the radius of curvature of each lens surface, d is the thickness or spacing of each lens, nd is the refractive index at the d-line of each lens, νd is the Abbe number at the d-line of each lens, and K is the cone Each coefficient is shown.

また、各非球面形状は、各実施例における各非球面係数を用いて、以下の式(I)で表される。
但し、光軸方向の座標をZ、光軸と垂直な方向の座標をYとする。
Z=(Y/r)/[1+{1−(1+K)・(Y/r)1/2]+
A4×Y+A6×Y+A8×Y+A10×Y10+A12×Y12・・・(I)
ただし、
rは近軸曲率半径、
Kは円錐係数、
A4 、A6 、A8 、A10、A12はそれぞれ4次、6次、8次、10次、12次の非球面係数である。
また、非球面係数において、「e−n」(nは整数)は、「10−n」を示している。
Each aspheric shape is expressed by the following formula (I) using each aspheric coefficient in each embodiment.
However, the coordinate in the optical axis direction is Z, and the coordinate in the direction perpendicular to the optical axis is Y.
Z = (Y 2 / r) / [1+ {1− (1 + K) · (Y / r) 2 } 1/2 ] +
A4 × Y 4 + A6 × Y 6 + A8 × Y 8 + A10 × Y 10 + A12 × Y 12 (I)
However,
r is the paraxial radius of curvature,
K is the cone coefficient,
A4, A6, A8, A10 and A12 are the fourth, sixth, eighth, tenth and twelfth aspherical coefficients, respectively.
In the aspheric coefficient, “e−n” (n is an integer) indicates “10 −n ”.

数値実施例1
単位mm

面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1* -47.643 0.85 1.85135 40.10
2* 6.135 1.68
3 10.167 1.80 2.00178 19.30
4 22.997 可変
5* 4.840 1.80 1.58313 59.38
6* 11.243 0.10
7 6.567 1.20 1.88300 40.76
8 16.755 0.60 1.92286 20.88
9 4.166 0.50
10 10.589 1.00 1.67270 32.10
11 -23.507 0.50
12 絞り 可変
13* -16.664 1.70 1.55332 71.68
14* -7.149 可変
15* -9.621 0.85 1.52540 56.25
16 -17.144 0.30
17 ∞ 0.30 1.51633 64.14
18 ∞ 0.50
19 ∞ 0.50 1.51633 64.14
20 ∞ 0.37
像面(撮像面) ∞

非球面データ
第1面
k=0.000
A4=3.57128e-04,A6=-6.63505e-06,A8=2.50508e-08,A10=3.08729e-10
第2面
k=0.000
A4=-5.36474e-07,A6=-8.93302e-06,A8=-1.17768e-07,A10=-9.55808e-09
第5面
k=0.000
A4=-8.47352e-05,A6=3.01885e-06,A8=2.88087e-06
第6面
k=0.000
A4=8.80509e-04,A6=5.47311e-05,A8=2.98587e-07,A10=4.79526e-07
第13面
k=0.000
A4=-1.00016e-03,A6=-8.62351e-05,A8=8.90710e-06,A10=-8.22775e-08
第14面
k=0.000
A4=-2.69125e-04,A6=-7.45922e-05,A8=4.54677e-06,A10=6.88885e-08
第15面
k=0.000
A4=5.28228e-04,A6=-1.24484e-04,A8=5.07560e-06

ズームデータ
広角 中間 望遠
焦点距離 4.63 11.55 22.16
FNO. 2.86 4.91 6.00
画角2ω 92.15 36.08 18.82

D4 16.21 4.56 0.20
D12 2.90 10.89 20.93
D14 3.03 1.95 2.85

fb (in air) 1.70 1.70 1.70
全長 (in air) 36.42 31.69 38.26
像高 3.83 3.83 3.83

群焦点距離
f1=-11.23 f2=9.81 f3=21.27 f4=-43.42
Numerical example 1
Unit mm

Surface data surface number rd nd νd
Object ∞ ∞
1 * -47.643 0.85 1.85 135 40.10
2 * 6.135 1.68
3 10.167 1.80 2.00178 19.30
4 22.997 Variable
5 * 4.840 1.80 1.58313 59.38
6 * 11.243 0.10
7 6.567 1.20 1.88300 40.76
8 16.755 0.60 1.92286 20.88
9 4.166 0.50
10 10.589 1.00 1.67270 32.10
11 -23.507 0.50
12 Aperture variable
13 * -16.664 1.70 1.55332 71.68
14 * -7.149 variable
15 * -9.621 0.85 1.52540 56.25
16 -17.144 0.30
17 ∞ 0.30 1.51633 64.14
18 ∞ 0.50
19 ∞ 0.50 1.51633 64.14
20 ∞ 0.37
Image plane (imaging plane) ∞

Aspheric data first surface
k = 0.000
A4 = 3.57128e-04, A6 = -6.63505e-06, A8 = 2.50508e-08, A10 = 3.08729e-10
Second side
k = 0.000
A4 = -5.36474e-07, A6 = -8.93302e-06, A8 = -1.17768e-07, A10 = -9.55808e-09
5th page
k = 0.000
A4 = -8.47352e-05, A6 = 3.01885e-06, A8 = 2.88087e-06
6th page
k = 0.000
A4 = 8.80509e-04, A6 = 5.47311e-05, A8 = 2.98587e-07, A10 = 4.79526e-07
13th page
k = 0.000
A4 = -1.00016e-03, A6 = -8.62351e-05, A8 = 8.90710e-06, A10 = -8.22775e-08
14th page
k = 0.000
A4 = -2.69125e-04, A6 = -7.45922e-05, A8 = 4.54677e-06, A10 = 6.88885e-08
15th page
k = 0.000
A4 = 5.28228e-04, A6 = -1.24484e-04, A8 = 5.07560e-06

Zoom data
Wide angle Medium telephoto focal length 4.63 11.55 22.16
FNO. 2.86 4.91 6.00
Angle of view 2ω 92.15 36.08 18.82

D4 16.21 4.56 0.20
D12 2.90 10.89 20.93
D14 3.03 1.95 2.85

fb (in air) 1.70 1.70 1.70
Total length (in air) 36.42 31.69 38.26
Image height 3.83 3.83 3.83

Group focal length
f1 = -11.23 f2 = 9.81 f3 = 21.27 f4 = -43.42

数値実施例2
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1* -29.322 0.85 1.85135 40.10
2* 7.203 1.71
3 11.177 1.68 2.00178 19.30
4 25.650 可変
5* 5.019 1.85 1.58313 59.38
6* 26.956 0.10
7 8.399 1.52 1.88300 40.76
8 32.055 0.60 1.84666 23.78
9 4.170 0.60
10 9.972 1.13 1.65412 39.68
11 -63.359 0.30
12 絞り 可変
13* -15.933 1.89 1.55332 71.68
14* -6.470 可変
15* -7.637 0.85 1.52540 56.25
16 -15.470 0.30
17 ∞ 0.30 1.51633 64.14
18 ∞ 0.50
19 ∞ 0.50 1.51633 64.14
20 ∞ 0.37
像面(撮像面) ∞

非球面データ
第1面
k=0.000
A4=4.99109e-04,A6=-8.94706e-06,A8=1.00727e-07,A10=-7.91343e-10
第2面
k=0.000
A4=2.61070e-04,A6=-5.93572e-06,A8=7.91557e-08,A10=-6.87609e-09
第5面
k=0.000
A4=-2.51325e-05,A6=-7.06371e-06,A8=7.37768e-06
第6面
k=0.000
A4=9.96217e-04,A6=2.63226e-06,A8=1.36408e-05,A10=-4.27886e-10
第13面
k=0.000
A4=-5.04802e-04,A6=-1.76423e-04,A8=1.60553e-05,A10=-2.50741e-07
第14面
k=0.000
A4=5.55538e-04,A6=-1.72511e-04,A8=1.01417e-05,A10=4.95291e-09
第15面
k=0.000
A4=1.83506e-03,A6=-2.90323e-04,A8=1.26326e-05

ズームデータ
広角 中間 望遠
焦点距離 4.95 11.19 23.33
FNO. 2.87 4.71 6.02
画角2ω 84.29 37.40 17.99

D4 15.65 5.19 0.20
D12 2.84 9.80 21.06
D14 2.80 1.85 2.32

fb (in air) 1.70 1.70 1.70
全長 (in air) 36.06 31.61 38.35
像高 3.83 3.83 3.83

群焦点距離
f1=-11.64 f2=9.84 f3=18.38 f4=-29.83
Numerical example 2
Unit mm

Surface data surface number rd nd νd
Object ∞ ∞
1 * -29.322 0.85 1.85135 40.10
2 * 7.203 1.71
3 11.177 1.68 2.00178 19.30
4 25.650 Variable
5 * 5.019 1.85 1.58313 59.38
6 * 26.956 0.10
7 8.399 1.52 1.88300 40.76
8 32.055 0.60 1.84666 23.78
9 4.170 0.60
10 9.972 1.13 1.65412 39.68
11 -63.359 0.30
12 Aperture variable
13 * -15.933 1.89 1.55332 71.68
14 * -6.470 variable
15 * -7.637 0.85 1.52540 56.25
16 -15.470 0.30
17 ∞ 0.30 1.51633 64.14
18 ∞ 0.50
19 ∞ 0.50 1.51633 64.14
20 ∞ 0.37
Image plane (imaging plane) ∞

Aspheric data first surface
k = 0.000
A4 = 4.99109e-04, A6 = -8.94706e-06, A8 = 1.00727e-07, A10 = -7.91343e-10
Second side
k = 0.000
A4 = 2.61070e-04, A6 = -5.93572e-06, A8 = 7.91557e-08, A10 = -6.87609e-09
5th page
k = 0.000
A4 = -2.51325e-05, A6 = -7.06371e-06, A8 = 7.37768e-06
6th page
k = 0.000
A4 = 9.96217e-04, A6 = 2.63226e-06, A8 = 1.36408e-05, A10 = -4.27886e-10
13th page
k = 0.000
A4 = -5.04802e-04, A6 = -1.76423e-04, A8 = 1.60553e-05, A10 = -2.50741e-07
14th page
k = 0.000
A4 = 5.55538e-04, A6 = -1.72511e-04, A8 = 1.01417e-05, A10 = 4.95291e-09
15th page
k = 0.000
A4 = 1.83506e-03, A6 = -2.90323e-04, A8 = 1.26326e-05

Zoom data
Wide angle Medium Telephoto focal length 4.95 11.19 23.33
FNO. 2.87 4.71 6.02
Angle of view 2ω 84.29 37.40 17.99

D4 15.65 5.19 0.20
D12 2.84 9.80 21.06
D14 2.80 1.85 2.32

fb (in air) 1.70 1.70 1.70
Total length (in air) 36.06 31.61 38.35
Image height 3.83 3.83 3.83

Group focal length
f1 = -11.64 f2 = 9.84 f3 = 18.38 f4 = -29.83

数値実施例3
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1* -29.659 0.85 1.85135 40.10
2* 7.252 1.94
3 10.470 1.75 2.00178 19.30
4* 21.675 可変
5* 4.836 1.88 1.58313 59.38
6* 27.362 0.10
7 8.675 1.44 1.88300 40.76
8 27.723 0.60 1.84666 23.78
9 4.076 0.60
10 9.821 1.09 1.65412 39.68
11 -75.537 0.30
12 絞り 可変
13* -16.273 1.83 1.55332 71.68
14* -6.109 可変
15* -7.355 0.85 1.52540 56.25
16 -15.794 0.30
17 ∞ 0.30 1.51633 64.14
18 ∞ 0.50
19 ∞ 0.50 1.51633 64.14
20 ∞ 0.37
像面(撮像面) ∞

非球面データ
第1面
k=0.000
A4=3.40995e-04,A6=-5.13343e-06,A8=3.35710e-08
第2面
k=0.000
A4=-3.33261e-05,A6=-5.81602e-06,A8=-6.03232e-08,
第4面
k=0.000
A4=9.48874e-05,A6=1.76986e-06,A8=-4.31922e-08
第5面
k=0.000
A4=-1.44419e-04,A6=-5.59810e-07,A8=7.06727e-06
第6面
k=0.000
A4=9.35523e-04,A6=2.05726e-05,A8=1.32121e-05
第13面
k=0.000
A4=7.29618e-05,A6=-1.48545e-04,A8=7.20359e-06,A10=1.15579e-10
第14面
k=0.000
A4=1.45067e-03,A6=-1.84082e-04,A8=6.92278e-06,A10=4.71448e-08
第15面
k=0.000
A4=2.66399e-03,A6=-3.80171e-04,A8=1.55021e-05

ズームデータ
広角 中間 望遠
焦点距離 4.86 11.73 22.48
FNO. 2.86 4.86 6.02
画角2ω 84.50 35.56 18.66

D4 16.14 4.68 0.20
D12 3.04 10.58 20.84
D14 2.66 1.87 2.35

fb (in air) 1.70 1.70 1.70
全長(in air) 36.77 32.06 38.32
像高 3.83 3.83 3.83

群焦点距離
f1=-11.86 f2=10.04 f3=16.61 f4=-27.14
Numerical Example 3
Unit mm

Surface data surface number rd nd νd
Object ∞ ∞
1 * -29.659 0.85 1.85135 40.10
2 * 7.252 1.94
3 10.470 1.75 2.00178 19.30
4 * 21.675 variable
5 * 4.836 1.88 1.58313 59.38
6 * 27.362 0.10
7 8.675 1.44 1.88300 40.76
8 27.723 0.60 1.84666 23.78
9 4.076 0.60
10 9.821 1.09 1.65412 39.68
11 -75.537 0.30
12 Aperture variable
13 * -16.273 1.83 1.55332 71.68
14 * -6.109 variable
15 * -7.355 0.85 1.52540 56.25
16 -15.794 0.30
17 ∞ 0.30 1.51633 64.14
18 ∞ 0.50
19 ∞ 0.50 1.51633 64.14
20 ∞ 0.37
Image plane (imaging plane) ∞

Aspheric data first surface
k = 0.000
A4 = 3.40995e-04, A6 = -5.13343e-06, A8 = 3.35710e-08
Second side
k = 0.000
A4 = -3.33261e-05, A6 = -5.81602e-06, A8 = -6.03232e-08,
4th page
k = 0.000
A4 = 9.48874e-05, A6 = 1.76986e-06, A8 = -4.31922e-08
5th page
k = 0.000
A4 = -1.44419e-04, A6 = -5.59810e-07, A8 = 7.06727e-06
6th page
k = 0.000
A4 = 9.35523e-04, A6 = 2.05726e-05, A8 = 1.32121e-05
13th page
k = 0.000
A4 = 7.29618e-05, A6 = -1.48545e-04, A8 = 7.20359e-06, A10 = 1.15579e-10
14th page
k = 0.000
A4 = 1.45067e-03, A6 = -1.84082e-04, A8 = 6.92278e-06, A10 = 4.71448e-08
15th page
k = 0.000
A4 = 2.66399e-03, A6 = -3.80171e-04, A8 = 1.55021e-05

Zoom data
Wide angle Medium Telephoto focal length 4.86 11.73 22.48
FNO. 2.86 4.86 6.02
Angle of view 2ω 84.50 35.56 18.66

D4 16.14 4.68 0.20
D12 3.04 10.58 20.84
D14 2.66 1.87 2.35

fb (in air) 1.70 1.70 1.70
Total length (in air) 36.77 32.06 38.32
Image height 3.83 3.83 3.83

Group focal length
f1 = -11.86 f2 = 10.04 f3 = 16.61 f4 = -27.14

数値実施例4
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1* -29.770 0.85 1.85135 40.10
2* 7.223 1.69
3 11.193 1.67 2.00178 19.30
4 25.783 可変
5* 5.028 1.88 1.58313 59.38
6* 26.919 0.10
7 8.396 1.48 1.88300 40.76
8 32.017 0.60 1.84666 23.78
9 4.168 0.60
10 9.935 1.09 1.65412 39.68
11 -61.878 0.30
12 絞り 可変
13* -15.998 1.90 1.55332 71.68
14* -6.455 可変
15* -7.654 0.85 1.52540 56.25
16 -15.418 0.30
17 ∞ 0.30 1.51633 64.14
18 ∞ 0.50
19 ∞ 0.50 1.51633 64.14
20 ∞ 0.37
像面(撮像面) ∞

非球面データ
第1面
k=0.000
A4=5.79963e-04,A6=-1.48583e-05,A8=2.04528e-07,A10=-1.26564e-09
第2面
k=0.000
A4=3.39406e-04,A6=-1.07046e-05,A8=-1.11476e-07,A10=1.68906e-10
第5面
k=0.000
A4=-1.26615e-04,A6=-1.07869e-05,A8=6.13180e-06
第6面
k=0.000
A4=8.19692e-04,A6=4.53322e-06,A8=1.05330e-05,A10=3.19520e-08
第13面
k=0.000
A4=-2.57078e-04,A6=-1.48954e-04,A8=1.07509e-05,A10=-8.21444e-08
第14面
k=0.000
A4=9.62948e-04,A6=-1.55832e-04,A8=6.49494e-06,A10=8.75571e-08
第15面
k=0.000
A4=2.48017e-03,A6=-3.09823e-04,A8=1.14834e-05

ズームデータ
広角 中間 望遠
焦点距離 4.97 11.14 23.29
FNO. 2.86 4.66 6.02
画角2ω 83.79 37.54 18.00

D4 15.64 5.20 0.20
D12 2.87 9.70 21.04
D14 2.84 1.97 2.33

fb (in air) 1.70 1.70 1.70
全長 (in air) 36.05 31.58 38.28
像高 3.83 3.83 3.83

群焦点距離
f1=-11.74 f2=9.89 f3=18.26 f4=-30.06

Numerical Example 4
Unit mm

Surface data surface number rd nd νd
Object ∞ ∞
1 * -29.770 0.85 1.85135 40.10
2 * 7.223 1.69
3 11.193 1.67 2.00178 19.30
4 25.783 Variable
5 * 5.028 1.88 1.58313 59.38
6 * 26.919 0.10
7 8.396 1.48 1.88300 40.76
8 32.017 0.60 1.84666 23.78
9 4.168 0.60
10 9.935 1.09 1.65412 39.68
11 -61.878 0.30
12 Aperture variable
13 * -15.998 1.90 1.55332 71.68
14 * -6.455 variable
15 * -7.654 0.85 1.52540 56.25
16 -15.418 0.30
17 ∞ 0.30 1.51633 64.14
18 ∞ 0.50
19 ∞ 0.50 1.51633 64.14
20 ∞ 0.37
Image plane (imaging plane) ∞

Aspheric data first surface
k = 0.000
A4 = 5.79963e-04, A6 = -1.48583e-05, A8 = 2.04528e-07, A10 = -1.26564e-09
Second side
k = 0.000
A4 = 3.39406e-04, A6 = -1.07046e-05, A8 = -1.11476e-07, A10 = 1.68906e-10
5th page
k = 0.000
A4 = -1.26615e-04, A6 = -1.07869e-05, A8 = 6.13180e-06
6th page
k = 0.000
A4 = 8.19692e-04, A6 = 4.53322e-06, A8 = 1.05330e-05, A10 = 3.19520e-08
13th page
k = 0.000
A4 = -2.57078e-04, A6 = -1.48954e-04, A8 = 1.07509e-05, A10 = -8.21444e-08
14th page
k = 0.000
A4 = 9.62948e-04, A6 = -1.55832e-04, A8 = 6.49494e-06, A10 = 8.75571e-08
15th page
k = 0.000
A4 = 2.48017e-03, A6 = -3.09823e-04, A8 = 1.14834e-05

Zoom data
Wide angle Medium Telephoto focal length 4.97 11.14 23.29
FNO. 2.86 4.66 6.02
Angle of view 2ω 83.79 37.54 18.00

D4 15.64 5.20 0.20
D12 2.87 9.70 21.04
D14 2.84 1.97 2.33

fb (in air) 1.70 1.70 1.70
Total length (in air) 36.05 31.58 38.28
Image height 3.83 3.83 3.83

Group focal length
f1 = -11.74 f2 = 9.89 f3 = 18.26 f4 = -30.06

数値実施例5
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1* -125.379 0.85 1.85135 40.10
2* 6.533 1.53
3 10.567 1.76 2.00178 19.30
4* 21.169 可変
5 ∞ 0.00
6* 4.591 1.60 1.58313 59.38
7* 32.489 0.10
8 10.167 1.01 1.88300 40.76
9 14.013 0.60 1.84666 23.78
10 3.990 0.60
11 8.610 1.00 1.65475 38.56
12 -35.265 0.30
13 絞り 可変
14* -14.600 1.81 1.55332 71.68
15* -6.184 可変
16* -6.509 0.85 1.52540 56.25
17 -16.639 0.30
18 ∞ 0.30 1.51633 64.14
19 ∞ 0.50
20 ∞ 0.50 1.51633 64.14
21 ∞ 0.37
像面(撮像面) ∞

非球面データ
第1面
k=0.000
A4=1.62111e-04,A6=-6.07086e-06,A8=5.96970e-08
第2面
k=0.000
A4=1.22310e-04,A6=-1.34058e-05,A8=-1.94237e-07
第4面
k=0.000
A4=-1.65315e-04,A6=3.77200e-06,A8=-3.58859e-08
第6面
k=0.000
A4=-5.94521e-04,A6=-1.58611e-05,A8=3.19594e-07
第7面
k=0.000
A4=2.30559e-04,A6=-3.27821e-06,A8=2.12462e-06
第14面
k=0.000
A4=6.53464e-05,A6=-1.31379e-04,A8=7.46808e-06,A10=-3.35062e-09
第15面
k=0.000
A4=1.36585e-03,A6=-1.67655e-04,A8=7.06557e-06,A10=3.48165e-08
第16面
k=0.000
A4=2.41340e-03,A6=-2.91695e-04,A8=1.12706e-05

ズームデータ
広角 中間 望遠
焦点距離 5.02 11.41 23.86
FNO. 2.86 4.53 6.00
画角2ω 83.62 36.65 17.50

D4 17.29 5.69 0.20
D13 3.64 10.39 21.35
D15 2.88 1.99 2.53

fb (in air) 1.70 1.70 1.70
全長 (in air) 37.51 31.78 37.78
像高 3.83 3.83 3.83

群焦点距離
f1=-12.37 f2=10.13 f3=18.01 f4=-20.95
Numerical Example 5
Unit mm

Surface data surface number rd nd νd
Object ∞ ∞
1 * -125.379 0.85 1.85135 40.10
2 * 6.533 1.53
3 10.567 1.76 2.00178 19.30
4 * 21.169 variable
5 ∞ 0.00
6 * 4.591 1.60 1.58313 59.38
7 * 32.489 0.10
8 10.167 1.01 1.88300 40.76
9 14.013 0.60 1.84666 23.78
10 3.990 0.60
11 8.610 1.00 1.65475 38.56
12 -35.265 0.30
13 Aperture variable
14 * -14.600 1.81 1.55332 71.68
15 * -6.184 variable
16 * -6.509 0.85 1.52540 56.25
17 -16.639 0.30
18 ∞ 0.30 1.51633 64.14
19 ∞ 0.50
20 ∞ 0.50 1.51633 64.14
21 ∞ 0.37
Image plane (imaging plane) ∞

Aspheric data first surface
k = 0.000
A4 = 1.62111e-04, A6 = -6.07086e-06, A8 = 5.96970e-08
Second side
k = 0.000
A4 = 1.22310e-04, A6 = -1.34058e-05, A8 = -1.94237e-07
4th page
k = 0.000
A4 = -1.65315e-04, A6 = 3.77200e-06, A8 = -3.58859e-08
6th page
k = 0.000
A4 = -5.94521e-04, A6 = -1.58611e-05, A8 = 3.19594e-07
7th page
k = 0.000
A4 = 2.30559e-04, A6 = -3.27821e-06, A8 = 2.12462e-06
14th page
k = 0.000
A4 = 6.53464e-05, A6 = -1.31379e-04, A8 = 7.46808e-06, A10 = -3.35062e-09
15th page
k = 0.000
A4 = 1.36585e-03, A6 = -1.67655e-04, A8 = 7.06557e-06, A10 = 3.48165e-08
16th page
k = 0.000
A4 = 2.41340e-03, A6 = -2.91695e-04, A8 = 1.12706e-05

Zoom data
Wide angle Medium Telephoto focal length 5.02 11.41 23.86
FNO. 2.86 4.53 6.00
Angle of view 2ω 83.62 36.65 17.50

D4 17.29 5.69 0.20
D13 3.64 10.39 21.35
D15 2.88 1.99 2.53

fb (in air) 1.70 1.70 1.70
Total length (in air) 37.51 31.78 37.78
Image height 3.83 3.83 3.83

Group focal length
f1 = -12.37 f2 = 10.13 f3 = 18.01 f4 = -20.95

数値実施例6
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1* -75.513 0.85 1.85135 40.10
2* 6.575 1.87
3* 8.310 1.83 2.00178 19.30
4* 13.070 可変
5* 5.923 1.72 1.58313 59.38
6* 77.755 0.10
7 7.546 1.41 1.88300 40.76
8 17.737 0.60 1.84666 23.78
9 4.669 0.70
10 11.982 0.60 1.58313 59.38
11* -263.242 0.30
12 絞り 可変
13 -8.490 1.69 1.58313 59.38
14* -6.138 可変
15* -8.555 0.85 1.52540 56.25
16* -15.738 0.30
17 ∞ 0.50 1.51633 64.14
18 ∞ 0.50
19 ∞ 0.50 1.51633 64.14
20 ∞ 0.37
像面(撮像面) ∞

非球面データ
第1面
k=0.000
A4=6.33994e-04,A6=-1.09314e-05,A8=5.62486e-08
第2面
k=0.000
A4=-6.33514e-04,A6=6.19211e-05,A8=-1.45182e-06
第3面
k=0.000
A4=-1.56534e-03,A6=4.77192e-05,A8=-5.32958e-07
第4面
k=0.000
A4=-1.18060e-03,A6=3.31937e-05,A8=-3.42019e-07
第5面
k=0.000
A4=-3.80197e-04,A6=2.27438e-06,A8=-4.02765e-07
第6面
k=0.000
A4=-1.05596e-04,A6=5.81845e-06,A8=-5.19839e-07
第11面
k=0.000
A4=9.91845e-04,A6=3.99228e-06,A8=7.49200e-06
第14面
k=0.000
A4=3.97998e-04,A6=8.60846e-06,A8=4.07634e-07
第15面
k=0.000
A4=-6.69660e-03,A6=2.45830e-04
第16面
k=0.000
A4=-6.14930e-03,A6=1.93177e-04

ズームデータ
広角 中間 望遠
焦点距離 4.79 9.85 26.72
FNO. 2.86 4.08 6.12
画角2ω 85.78 42.15 15.75

D4 19.36 6.97 0.20
D12 3.29 6.80 21.94
D14 2.82 3.61 2.18

fb (in air) 1.83 1.83 1.83
全長 (in air) 39.81 31.71 38.65
像高 3.83 3.83 3.83

群焦点距離
f1=-11.78 f2=9.71 f3=30.06 f4=-37.19
Numerical Example 6
Unit mm

Surface data surface number rd nd νd
Object ∞ ∞
1 * -75.513 0.85 1.85135 40.10
2 * 6.575 1.87
3 * 8.310 1.83 2.00178 19.30
4 * 13.070 Variable
5 * 5.923 1.72 1.58313 59.38
6 * 77.755 0.10
7 7.546 1.41 1.88300 40.76
8 17.737 0.60 1.84666 23.78
9 4.669 0.70
10 11.982 0.60 1.58313 59.38
11 * -263.242 0.30
12 Aperture variable
13 -8.490 1.69 1.58313 59.38
14 * -6.138 variable
15 * -8.555 0.85 1.52540 56.25
16 * -15.738 0.30
17 ∞ 0.50 1.51633 64.14
18 ∞ 0.50
19 ∞ 0.50 1.51633 64.14
20 ∞ 0.37
Image plane (imaging plane) ∞

Aspheric data first surface
k = 0.000
A4 = 6.33994e-04, A6 = -1.09314e-05, A8 = 5.62486e-08
Second side
k = 0.000
A4 = -6.33514e-04, A6 = 6.19211e-05, A8 = -1.45182e-06
Third side
k = 0.000
A4 = -1.56534e-03, A6 = 4.77192e-05, A8 = -5.32958e-07
4th page
k = 0.000
A4 = -1.18060e-03, A6 = 3.31937e-05, A8 = -3.42019e-07
5th page
k = 0.000
A4 = -3.80197e-04, A6 = 2.27438e-06, A8 = -4.02765e-07
6th page
k = 0.000
A4 = -1.05596e-04, A6 = 5.81845e-06, A8 = -5.19839e-07
11th page
k = 0.000
A4 = 9.91845e-04, A6 = 3.99228e-06, A8 = 7.49200e-06
14th page
k = 0.000
A4 = 3.97998e-04, A6 = 8.60846e-06, A8 = 4.07634e-07
15th page
k = 0.000
A4 = -6.69660e-03, A6 = 2.45830e-04
16th page
k = 0.000
A4 = -6.14930e-03, A6 = 1.93177e-04

Zoom data
Wide angle Medium Telephoto focal length 4.79 9.85 26.72
FNO. 2.86 4.08 6.12
Angle of view 2ω 85.78 42.15 15.75

D4 19.36 6.97 0.20
D12 3.29 6.80 21.94
D14 2.82 3.61 2.18

fb (in air) 1.83 1.83 1.83
Total length (in air) 39.81 31.71 38.65
Image height 3.83 3.83 3.83

Group focal length
f1 = -11.78 f2 = 9.71 f3 = 30.06 f4 = -37.19

以上の実施例1〜6の無限遠物点合焦時の収差図をそれぞれ図7〜図12に示す。これらの収差図において、(a)は広角端、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端における、球面収差(SA)、非点収差(AS)、歪曲収差(DT)、倍率色収差(CC)を示す。各図中、“ω”は半画角を示す。   Aberration diagrams at the time of focusing on an object point at infinity in Examples 1 to 6 are shown in FIGS. In these aberration diagrams, (a) is the wide angle end, (b) is the intermediate focal length state, (c) is the spherical aberration (SA), astigmatism (AS), distortion (DT), and magnification at the telephoto end. Chromatic aberration (CC) is shown. In each figure, “ω” indicates a half angle of view.

次に、各実施例における条件式(1)〜(6)の値を掲げる。なお、ディストーションの補正に関しては、中間焦点距離状態、望遠端状態では上述の値に対して変更がない。このため、重複する値については記載を省略する。

実施例1 実施例2 実施例3 実施例4 実施例5 実施例6
(1)(R4a+R4b)/(R4a-R4b)
-3.56 -2.95 -2.74 -2.97 -2.28 -3.38
(2)DT/f 1.74 1.66 1.72 1.66 1.60 1.46
(3)(R1a+R1b)/(R1a-R1b)
0.77 0.61 0.61 0.61 0.90 0.84
(4) N1 1.85135 1.85135 1.85135 1.85135 1.85135 1.85135
(5) N2 2.00178 2.00178 2.00178 2.00178 2.00178 2.00178
(6) ft/fw 4.79 4.72 4.62 4.68 4.76 5.58
ディストーション電気補正時の像高(広角端)
3.39 3.42 3.41 3.42 3.41 3.43
ディストーション電気補正後の全画角(広角端)
79.26 75.49 76.46 75.23 74.73 77.31
Next, the values of conditional expressions (1) to (6) in each example will be listed. Regarding the distortion correction, there is no change to the above-described values in the intermediate focal length state and the telephoto end state. For this reason, the description of overlapping values is omitted.

Example 1 Example 2 Example 3 Example 4 Example 5 Example 6
(1) (R 4a + R 4b ) / (R 4a -R 4b )
-3.56 -2.95 -2.74 -2.97 -2.28 -3.38
(2) D T / f t 1.74 1.66 1.72 1.66 1.60 1.46
(3) (R 1a + R 1b ) / (R 1a -R 1b )
0.77 0.61 0.61 0.61 0.90 0.84
(4) N 1 1.85135 1.85135 1.85135 1.85135 1.85135 1.85135
(5) N 2 2.00178 2.00178 2.00178 2.00178 2.00178 2.00178
(6) ft / fw 4.79 4.72 4.62 4.68 4.76 5.58
Image height during distortion correction (wide-angle end)
3.39 3.42 3.41 3.42 3.41 3.43
Full angle of view after widening distortion (wide angle end)
79.26 75.49 76.46 75.23 74.73 77.31

(反射防止コート)
ゴースト・フレアの発生を防止するためにレンズの空気接触面に反射防止コートを施すことは一般的に行われている。一方、接合レンズの接合面では接着材の屈折率が空気の屈折率よりも十分高い。そのためもともと単層コート並み、あるいはそれ以下の反射率となっていることが多く、あえてコートを施すことは少ない。
(Anti-reflective coating)
In order to prevent the occurrence of ghost and flare, it is common practice to apply an antireflection coating to the air contact surface of the lens. On the other hand, the refractive index of the adhesive is sufficiently higher than the refractive index of air on the cemented surface of the cemented lens. For this reason, the reflectance is often the same as or lower than that of a single-layer coating, and it is rare to apply a coating.

しかしながら、接合面にも積極的に反射防止コートを施せばさらにゴースト・フレアを軽減でき、なお良好な画像を得ることができるようになる。特に最近では高屈折率硝材が普及し収差補正効果が高いためカメラ光学系に多用されるようになってきているが、高屈折率硝材を接合レンズとして用いた場合、接合面での反射も無視できなくなってくる。   However, if an anti-reflection coating is also applied to the joint surface, ghosts and flares can be further reduced, and still better images can be obtained. In recent years, high refractive index glass materials have become widespread and have been used extensively in camera optical systems due to their high aberration correction effects. However, when high refractive index glass materials are used as cemented lenses, reflection on the cemented surface is ignored. It becomes impossible.

そのような場合、接合面に反射防止コートを施しておくことは特に効果的である。接合面コートの効果的な使用法に関しては、特開平2−27301号、特開2001−324676号、特開2005−92115号、USP7116482等に開示されている。   In such a case, it is particularly effective to provide an antireflection coating on the joint surface. The effective usage of the bonding surface coat is disclosed in JP-A-2-27301, JP-A-2001-324676, JP-A-2005-92115, USP 7116482, and the like.

使用するコート材としては、基盤となるレンズの屈折率と接着材の屈折率に応じて、比較的高屈折率なTa、TiO、Nb、ZrO、HfO、CeO、SnO、In、ZnO、Yなどのコート材、比較的低屈折率なMgF、SiO、Alなどのコート材、などを適宜選択し、位相条件を満たすような膜厚に設定すれば良い。 As a coating material to be used, Ta 2 O 5 , TiO 2 , Nb 2 O 5 , ZrO 2 , HfO 2 , and CeO having a relatively high refractive index are selected according to the refractive index of the base lens and the refractive index of the adhesive. 2 , a coating material such as SnO 2 , In 2 O 3 , ZnO, Y 2 O 3 , a coating material such as MgF 2 , SiO 2 , Al 2 O 3 having a relatively low refractive index, etc. The film thickness may be set so as to satisfy the above.

当然のことながら、レンズの空気接触面へのコーティング同様、接合面コートをマルチコートとしても良い。2層あるいはそれ以上の膜数のコート材や膜厚を適宜組み合わせることで、更なる反射率の低減や、反射率の分光特性・角度特性等のコントロールなどを行うことが可能となる。また第1レンズ群以外のレンズ接合面についても、同様の思想に基づいて接合面コートを行うことが効果的なのは言うまでもない。   As a matter of course, the coating on the bonding surface may be a multi-coat as in the coating on the air contact surface of the lens. By appropriately combining two or more layers of coating materials and film thicknesses, it becomes possible to further reduce the reflectance and control the spectral characteristics and angular characteristics of the reflectance. Needless to say, it is effective to coat the cemented surfaces other than the first lens group based on the same concept.

(ディストーションの信号処理)
本実施例のズームレンズは矩形の光電変換面上に広角端では樽型の歪曲収差が発生する。一方中間焦点距離状態付近や望遠端では歪曲収差の発生が抑えられる。歪曲収差を電気的に補正するために、有効撮像領域は、広角端では樽型形状とし、中間焦点距離状態や望遠端では矩形の形状となるようにしている。
(Distortion signal processing)
In the zoom lens of this embodiment, barrel distortion occurs at the wide-angle end on the rectangular photoelectric conversion surface. On the other hand, the occurrence of distortion is suppressed near the intermediate focal length state and at the telephoto end. In order to electrically correct the distortion, the effective imaging area has a barrel shape at the wide angle end and a rectangular shape at the intermediate focal length state or the telephoto end.

そして、あらかじめ設定した有効撮像領域を画像処理により画像変換し、歪みを低減させた矩形の画像情報に変換する。
広角端での像高IHwは、中間焦点距離状態の像高IHsや望遠端での像高IHtよりも小さくなるようにしている。
Then, the effective imaging area set in advance is image-converted by image processing and converted into rectangular image information with reduced distortion.
The image height IHw at the wide angle end is set to be smaller than the image height IHs at the intermediate focal length state and the image height IHt at the telephoto end.

そして、広角端にて光電変換面の短辺方向の長さが有効撮像領域の短辺方向の長さと同じになるようにし、画像処理後の歪曲収差が−3%程残るように有効撮像領域を定めている。もちろん、それよりも小さい樽型の領域を有効撮像領域として矩形に変換した画像を記録・再生するようにしてもよい。   Then, at the wide-angle end, the length in the short side direction of the photoelectric conversion surface is the same as the length in the short side direction of the effective image pickup region, and the effective image pickup region so that distortion after image processing remains about -3%. Is stipulated. Of course, an image obtained by converting a smaller barrel-shaped area into a rectangular shape as an effective imaging area may be recorded and reproduced.

(倍率色収差の信号処理)
一般に、電子スチルカメラにおいては被写体の像を、第1原色、第2原色、第3原色の3原色の像に分解して、それぞれの出力信号を演算により重ね合わせることによりカラー画像を再現するようにしている。ズームレンズに倍率色収差がある場合、第1原色の光による像を基準にして考えると、第2原色と第3原色の光による像が結像される位置は第1原色の像が結像される位置からずれることになる。
(Signal processing of lateral chromatic aberration)
In general, in an electronic still camera, an image of a subject is separated into three primary color images of a first primary color, a second primary color, and a third primary color, and a color image is reproduced by superimposing respective output signals by calculation. I have to. When the zoom lens has chromatic aberration of magnification, the image of the first primary color is formed at the position where the image of the second primary color and the third primary light is formed, considering the image of the first primary color as a reference. Will deviate from the position.

電子的に画像の倍率色収差を補正するためには、第1原色に対する第2原色、第3原色の光の結像位置のずれの量をズームレンズの収差情報に基づいて撮像素子の各画素について予め求めておく。そして撮影画像の各画素ごとに、第1原色とのズレ量だけ補正するよう座標変換を行ってやればよい。   In order to electronically correct the magnification chromatic aberration of the image, the amount of deviation of the imaging position of the light of the second primary color and the third primary color with respect to the first primary color is determined for each pixel of the image sensor based on the aberration information of the zoom lens. Find in advance. Then, coordinate conversion may be performed for each pixel of the captured image so as to correct the amount of deviation from the first primary color.

例えば、赤(R)、緑(G)、青(B)の3原色の出力信号からなる画像について説明すれば、Gに対するRとBの結像位置ずれを各画素について求めておき、Gとのずれがなくなるように撮影画像の座標変換を行い、その後にRとBの信号を出力してやればよい。   For example, if an image composed of output signals of three primary colors of red (R), green (G), and blue (B) is described, an R and B imaging position shift with respect to G is obtained for each pixel. It is only necessary to perform coordinate conversion of the captured image so as to eliminate the deviation, and then output R and B signals.

倍率色収差はズーム、フォーカス、絞り値によって変化するが、各レンズポジション(ズーム、フォーカス、絞り値)ごとに、この第1原色からの第2原色及び第3原色のずれ量を補正データとして記憶保持装置に記憶させておくとよい。ズームポジションに応じてこの補正データを参照することで、第1原色信号に対する第2及び第3原色のずれを補正した第2及び第3原色信号を出力することができる。   The chromatic aberration of magnification varies depending on the zoom, focus, and aperture value, but for each lens position (zoom, focus, and aperture value), the shift amounts of the second primary color and the third primary color from the first primary color are stored and retained as correction data. It may be stored in the device. By referring to the correction data in accordance with the zoom position, it is possible to output the second and third primary color signals in which the shift between the second and third primary colors with respect to the first primary color signal is corrected.

また、各実施例は、広角端の画角が広く、小型であり、高変倍比でありながら光学性能も良好なズームレンズとなっている。   In each embodiment, the zoom lens has a wide angle of view at the wide-angle end, a small size, a high zoom ratio, and a good optical performance.

(歪曲収差の補正)
ところで、本発明のズームレンズを用いたときに、像の歪曲は電気的にデジタル補正する。以下に、像の歪曲をデジタル補正するための基本的概念について説明する。
(Correction of distortion)
By the way, when the zoom lens of the present invention is used, image distortion is digitally corrected electrically. The basic concept for digitally correcting image distortion will be described below.

例えば、図13に示すように、光軸と撮像面との交点を中心として有効撮像面の長辺に内接する半径Rの円周上(像高)での倍率を固定し、この円周を補正の基準とする。そして、それ以外の任意の半径r(ω)の円周上(像高)の各点を略放射方向に移動させて、半径r'(ω)となるように同心円状に移動させることで補正する。   For example, as shown in FIG. 13, the magnification on the circumference (image height) of the radius R inscribed in the long side of the effective imaging surface around the intersection of the optical axis and the imaging surface is fixed, and this circumference is The standard for correction. Then, correction is performed by moving each point on the circumference (image height) of any other radius r (ω) in a substantially radial direction and concentrically so as to have the radius r ′ (ω). To do.

例えば、図13において、半径Rの円の内側に位置する任意の半径r1(ω)の円周上の点P1は、円の中心に向けて補正すべき半径r1'(ω)円周上の点P2に移動させる。また、半径Rの円の外側に位置する任意の半径r2(ω)の円周上の点Q1は、円の中心から離れる方向に向けて補正すべき半径r2'(ω)円周上の点Q2に移動させる。 For example, in FIG. 13, a point P 1 on the circumference of an arbitrary radius r 1 (ω) located inside the circle of radius R is a radius r 1 ′ (ω) circle to be corrected toward the center of the circle. Move to point P 2 on the circumference. A point Q 1 on the circumference of an arbitrary radius r 2 (ω) located outside the circle of radius R is a radius r 2 ′ (ω) circumference to be corrected in a direction away from the center of the circle. It is moved to the point Q 2 of the above.

ここで、r'(ω)は次のように表すことができる。
r'(ω)=α・f・tanω
ただし、
ωは被写体半画角、
fは結像光学系(本発明では、ズームレンズ)の焦点距離、
αは0以上1以下である。
Here, r ′ (ω) can be expressed as follows.
r ′ (ω) = α · f · tan ω
However,
ω is the half angle of view of the subject,
f is the focal length of the imaging optical system (in the present invention, the zoom lens),
α is 0 or more and 1 or less.

ここで、前記半径Rの円上(像高)に対応する理想像高をYとすると、
α=R/Y=R/(f・tanω)
となる。
Here, if the ideal image height corresponding to the circle (image height) of the radius R is Y,
α = R / Y = R / (f · tan ω)
It becomes.

光学系は、理想的には、光軸に対して回転対称であり、すなわち歪曲収差も光軸に対して回転対称に発生する。したがって、上述のように、光学的に発生した歪曲収差を電気的に補正する場合には、再現画像上で光軸と撮像面との交点を中心とした有効撮像面の長辺に内接する半径Rの円の円周上(像高)の倍率を固定して、それ以外の半径r(ω)の円周上(像高)の各点を略放射方向に移動させて、半径r'(ω)となるように同心円状に移動させることで補正することができれば、データ量や演算量の点で有利と考えられる。   The optical system is ideally rotationally symmetric with respect to the optical axis, that is, distortion is also generated rotationally symmetric with respect to the optical axis. Therefore, as described above, when the optically generated distortion aberration is electrically corrected, the radius inscribed in the long side of the effective imaging surface around the intersection of the optical axis and the imaging surface on the reproduced image. The magnification on the circumference of the circle of R (image height) is fixed, and the other points on the circumference of the circle (image height) of radius r (ω) are moved in a substantially radial direction to obtain a radius r ′ ( If correction can be performed by moving the concentric circles so that ω), it is considered advantageous in terms of data amount and calculation amount.

ところが、光学像は、電子撮像素子で撮像された時点で(サンプリングのため)連続量ではなくなる。したがって、厳密には光学像上に描かれる上記半径Rの円も、電子撮像素子上の画素が放射状に配列されていない限り正確な円ではなくなる。   However, the optical image is no longer a continuous amount (due to sampling) when captured by the electronic image sensor. Therefore, strictly speaking, the circle with the radius R drawn on the optical image is not an accurate circle unless the pixels on the electronic image sensor are arranged radially.

つまり、離散的座標点毎に表される画像データの形状補正においては、上記倍率を固定できる円は存在しない。そこで、各画素(Xi,Yj)毎に、移動先の座標(Xi',Yj' )を決める方法を用いるのがよい。なお、座標(Xi',Yj')に(Xi,Yj)の2点以上が移動してきた場合には、各画素が有する値の平均値をとる。また、移動してくる点がない場合には、周囲のいくつかの画素の座標(Xi',Yj')の値を用いて補間すればよい。   That is, in the shape correction of the image data represented for each discrete coordinate point, there is no circle that can fix the magnification. Therefore, it is preferable to use a method of determining the coordinates (Xi ′, Yj ′) of the movement destination for each pixel (Xi, Yj). When two or more points (Xi, Yj) have moved to the coordinates (Xi ′, Yj ′), the average value of the values possessed by each pixel is taken. If there is no moving point, interpolation may be performed using the values of the coordinates (Xi ′, Yj ′) of some surrounding pixels.

このような方法は、特にズームレンズを有する電子撮像装置において光学系や電子撮像素子の製造誤差等のために光軸に対して歪みが著しく、前記光学像上に描かれる上記半径Rの円が非対称になった場合の補正に有効である。また、撮像素子あるいは各種出力装置において信号を画像に再現する際に幾何学的歪み等が発生する場合等の補正に有効である。   Such a method is particularly distorted with respect to the optical axis due to manufacturing errors of an optical system and an electronic imaging device in an electronic imaging apparatus having a zoom lens, and the circle with the radius R drawn on the optical image is It is effective for correction when it becomes asymmetric. Further, it is effective for correction when a geometric distortion or the like occurs when a signal is reproduced as an image in an image sensor or various output devices.

本発明の電子撮像装置では、補正量r’(ω)−r(ω)を計算するために、r(ω)すなわち半画角と像高との関係、あるいは、実像高rと理想像高r’/αとの関係が、電子撮像装置に内蔵された記録媒体に記録されている構成としてもよい。   In the electronic imaging apparatus of the present invention, in order to calculate the correction amount r ′ (ω) −r (ω), r (ω), that is, the relationship between the half field angle and the image height, or the real image height r and the ideal image height. The relationship between r ′ / α may be recorded on a recording medium built in the electronic imaging apparatus.

なお、歪曲補正後の画像が短辺方向の両端において光量が極端に不足することのないようにするには、前記半径Rが、次の条件式を満足するのがよい。   Note that the radius R preferably satisfies the following conditional expression so that the image after distortion correction does not have an extremely short amount of light at both ends in the short side direction.

0≦R≦0.6Ls
ただし、Lsは有効撮像面の短辺の長さである。
0 ≦ R ≦ 0.6Ls
However, Ls is the length of the short side of the effective imaging surface.

好ましくは、前記半径Rは、次の条件式を満足するのがよい。
0.3Ls≦R≦0.6Ls
さらには、半径Rは、略有効撮像面の短辺方向の内接円の半径に一致させるのが最も有利である。なお、半径R=0の近傍、すなわち、軸上近傍において倍率を固定した補正の場合は、画質の面で若干の不利があるが、広画角化しても小型化にするための効果は確保できる。
Preferably, the radius R satisfies the following conditional expression.
0.3Ls≤R≤0.6Ls
Furthermore, it is most advantageous to make the radius R coincide with the radius of the inscribed circle in the short side direction of the substantially effective imaging surface. In the case of correction in which the magnification is fixed in the vicinity of the radius R = 0, that is, in the vicinity of the axis, there is a slight disadvantage in terms of image quality, but the effect of reducing the size is ensured even if the angle of view is widened. it can.

なお、補正が必要な焦点距離区間については、いくつかの焦点ゾーンに分割する。そして、該分割された焦点ゾーン内の望遠端近傍で略、
r’(ω)=α・f・tanω
を満足する補正結果が得られる場合と同じ補正量で補正してもよい。
The focal length section that needs to be corrected is divided into several focal zones. And approximately near the telephoto end in the divided focal zone,
r ′ (ω) = α · f · tan ω
You may correct | amend with the same correction amount as the case where the correction result which satisfies is obtained.

ただし、その場合、分割された焦点ゾーン内の広角端において樽型歪曲量がある程度残存してしまう。また、分割ゾーン数を増加させてしまうと、補正のために必要な固有データを記録媒体に余計に保有する必要が生じあまり好ましくない。そこで、分割された焦点ゾーン内の各焦点距離に関連した1つ又は数個の係数を予め算出しておく。この係数は、シミュレーションや実機による測定に基づいて決定しておけばよい。   However, in that case, some barrel distortion remains at the wide-angle end in the divided focal zone. Further, if the number of divided zones is increased, it becomes unnecessary to store extraneous data necessary for correction in the recording medium, which is not preferable. Therefore, one or several coefficients related to each focal length in the divided focal zone are calculated in advance. This coefficient may be determined on the basis of simulation or actual measurement.

そして、前記分割されたゾーン内の望遠端近傍で略、
r’(ω)=α・f・tanω
を満足する補正結果が得られる場合の補正量を算出し、この補正量に対して焦点距離毎に前記係数を一律に掛けて最終的な補正量にしてもよい。
And approximately near the telephoto end in the divided zone,
r ′ (ω) = α · f · tan ω
It is also possible to calculate a correction amount when a correction result satisfying the above is obtained, and uniformly multiply the correction amount for each focal distance to obtain a final correction amount.

ところで、無限遠物体を結像させて得られた像に歪曲がない場合は、
f=y/tanω
が成立する。
ただし、yは像点の光軸からの高さ(像高)、fは結像系(本発明ではズームレンズ)の焦点距離、ωは撮像面上の中心からyの位置に結ぶ像点に対応する物点方向の光軸に対する角度(被写体半画角)である。
By the way, if there is no distortion in the image obtained by imaging an object at infinity,
f = y / tan ω
Is established.
Where y is the height of the image point from the optical axis (image height), f is the focal length of the imaging system (in the present invention, the zoom lens), and ω is the image point connected from the center on the imaging surface to the y position. It is an angle (subject half field angle) with respect to the optical axis in the corresponding object direction.

結像系に樽型の歪曲収差がある場合は、
f>y/tanω
となる。つまり、結像系の焦点距離fと、像高yとを一定とすると、ωの値は大きくなる。
If the imaging system has barrel distortion,
f> y / tan ω
It becomes. That is, if the focal length f of the imaging system and the image height y are constant, the value of ω increases.

(デジタルカメラ)
図14〜図16は、以上のようなズームレンズを撮影光学系141に組み込んだ本発明によるデジタルカメラの構成の概念図を示す。図14はデジタルカメラ140の外観を示す前方斜視図、図15は同後方正面図、図16はデジタルカメラ140の構成を示す模式的な断面図である。ただし、図14と図16においては、撮影光学系141の非沈胴時を示している。デジタルカメラ140は、この例の場合、撮影用光路142を有する撮影光学系141、ファインダー用光路144を有するファインダー光学系143、シャッターボタン145、フラッシュ146、液晶表示モニター147、焦点距離変更ボタン161、設定変更スイッチ162等を含み、撮影光学系141の沈胴時には、カバー160をスライドすることにより、撮影光学系141とファインダー光学系143とフラッシュ146はそのカバー160で覆われる。そして、カバー160を開いてカメラ140を撮影状態に設定すると、撮影光学系141は図16の非沈胴状態になり、カメラ140の上部に配置されたシャッターボタン145を押圧すると、それに連動して撮影光学系141、例えば実施例1のズームレンズを通して撮影が行われる。撮影光学系141によって形成された物体像が、波長域制限コートを施したローパスフィルタFとカバーガラスCを介してCCD149の撮像面上に形成される。このCCD149で受光された物体像は、処理手段151を介し、電子画像としてカメラ背面に設けられた液晶表示モニター147に表示される。また、この処理手段151には記録手段152が接続され、撮影された電子画像を記録することもできる。なお、この記録手段152は処理手段151と別体に設けてもよいし、フレキシブルディスクやメモリーカード、MO等により電子的に記録書込を行うように構成してもよい。また、CCD149に代わって銀塩フィルムを配置した銀塩カメラとして構成してもよい。
(Digital camera)
14 to 16 are conceptual diagrams of the configuration of the digital camera according to the present invention in which the zoom lens as described above is incorporated in the photographing optical system 141. FIG. 14 is a front perspective view showing the appearance of the digital camera 140, FIG. 15 is a rear front view thereof, and FIG. 16 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the digital camera 140. However, in FIGS. 14 and 16, the photographing optical system 141 is not retracted. In this example, the digital camera 140 includes a photographing optical system 141 having a photographing optical path 142, a finder optical system 143 having a finder optical path 144, a shutter button 145, a flash 146, a liquid crystal display monitor 147, a focal length change button 161, When the photographic optical system 141 is retracted, including the setting change switch 162, the photographic optical system 141, the finder optical system 143, and the flash 146 are covered with the cover 160 by sliding the cover 160. When the cover 160 is opened and the camera 140 is set to the photographing state, the photographing optical system 141 is brought into the non-collapsed state of FIG. 16, and when the shutter button 145 arranged on the upper part of the camera 140 is pressed, photographing is performed in conjunction therewith. Photographing is performed through the optical system 141, for example, the zoom lens of the first embodiment. An object image formed by the photographic optical system 141 is formed on the imaging surface of the CCD 149 through a low-pass filter F and a cover glass C that are provided with a wavelength band limiting coat. The object image received by the CCD 149 is displayed as an electronic image on a liquid crystal display monitor 147 provided on the back of the camera via the processing means 151. Further, the processing means 151 is connected to a recording means 152 so that a photographed electronic image can be recorded. The recording unit 152 may be provided separately from the processing unit 151, or may be configured to perform recording / writing electronically using a flexible disk, a memory card, an MO, or the like. Further, instead of the CCD 149, a silver salt camera in which a silver salt film is arranged may be configured.

さらに、ファインダー用光路144上にはファインダー用対物光学系153が配置してある。ファインダー用対物光学系153は、複数のレンズ群(図の場合は3群)と2つのプリズムからなり、撮影光学系141のズームレンズに連動して焦点距離が変化するズーム光学系からなり、このファインダー用対物光学系153によって形成された物体像は、像正立部材である正立プリズム155の視野枠157上に形成される。この正立プリズム155の後方には、正立正像にされた像を観察者眼球Eに導く接眼光学系159が配置されている。なお、接眼光学系159の射出側にカバー部材150が配置されている。   Further, a finder objective optical system 153 is disposed on the finder optical path 144. The finder objective optical system 153 includes a plurality of lens groups (three groups in the figure) and two prisms, and includes a zoom optical system whose focal length changes in conjunction with the zoom lens of the photographing optical system 141. The object image formed by the finder objective optical system 153 is formed on the field frame 157 of the erecting prism 155 that is an image erecting member. Behind the erecting prism 155, an eyepiece optical system 159 that guides the erect image to the observer eyeball E is disposed. A cover member 150 is disposed on the exit side of the eyepiece optical system 159.

このように構成されたデジタルカメラ140は、撮影光学系141が本発明により、沈胴時に厚みを極めて薄く、高変倍で全変倍域で結像性能を極めて安定的であるので、高性能・小型化・広画角化が実現できる。   The digital camera 140 configured in this way has the imaging optical system 141 according to the present invention, which is extremely thin when retracted, and has high zooming performance and extremely stable imaging performance in the entire zooming range. A small size and wide angle of view can be realized.

(内部回路構成)
図17は、上記デジタルカメラ140の主要部の内部回路の構成ブロック図である。なお、以下の説明では、上記の処理手段は、例えばCDS/ADC部124、一時記憶メモリ117、画像処理部118等からなり、記憶手段は、例えば記憶媒体部119等からなる。
(Internal circuit configuration)
FIG. 17 is a block diagram showing the internal circuitry of the main part of the digital camera 140. In the following description, the processing means includes, for example, the CDS / ADC unit 124, the temporary storage memory 117, the image processing unit 118, and the like, and the storage means includes, for example, the storage medium unit 119.

図17に示すように、デジタルカメラ140は、操作部112と、この操作部112に接続された制御部113と、この制御部113の制御信号出力ポートにバス114及び115を介して接続された撮像駆動回路116並びに一時記憶メモリ117、画像処理部118、記憶媒体部119、表示部120、及び設定情報記憶メモリ部121を備えている。   As shown in FIG. 17, the digital camera 140 is connected to the operation unit 112, the control unit 113 connected to the operation unit 112, and the control signal output port of the control unit 113 via buses 114 and 115. An imaging drive circuit 116, a temporary storage memory 117, an image processing unit 118, a storage medium unit 119, a display unit 120, and a setting information storage memory unit 121 are provided.

上記の一時記憶メモリ117、画像処理部118、記憶媒体部119、表示部120、及び設定情報記憶メモリ部121は、バス122を介して相互にデータの入力又は出力が可能なように構成され、また、撮像駆動回路116には、CCD149とCDS/ADC部124が接続されている。   The temporary storage memory 117, the image processing unit 118, the storage medium unit 119, the display unit 120, and the setting information storage memory unit 121 are configured so that data can be input or output with each other via the bus 122. In addition, a CCD 149 and a CDS / ADC unit 124 are connected to the imaging drive circuit 116.

操作部112は各種の入力ボタンやスイッチを備え、これらの入力ボタンやスイッチを介して外部(カメラ使用者)から入力されるイベント情報を制御部に通知する回路である。   The operation unit 112 includes various input buttons and switches, and is a circuit that notifies the control unit of event information input from the outside (camera user) via these input buttons and switches.

制御部113は、例えばCPU等からなる中央演算処理装置であり、不図示のプログラムメモリを内蔵し、そのプログラムメモリに格納されているプログラムにしたがって、操作部112を介してカメラ使用者から入力される指示命令を受けてデジタルカメラ140全体を制御する回路である。   The control unit 113 is a central processing unit composed of, for example, a CPU and the like. The control unit 113 includes a program memory (not shown) and is input from the camera user via the operation unit 112 according to a program stored in the program memory. This is a circuit that controls the entire digital camera 140 in response to an instruction command.

CCD149は、本発明による撮影光学系141を介して形成された物体像を受光する。CCD149は、撮像駆動回路116により駆動制御され、その物体像の各画素ごとの光量を電気信号に変換してCDS/ADC部124に出力する撮像素子である。   The CCD 149 receives an object image formed through the photographing optical system 141 according to the present invention. The CCD 149 is an image pickup element that is driven and controlled by the image pickup drive circuit 116, converts the light amount of each pixel of the object image into an electrical signal, and outputs the electric signal to the CDS / ADC unit 124.

CDS/ADC部124は、CCD149から入力する電気信号を増幅しかつアナログ/デジタル変換を行って、この増幅とデジタル変換を行っただけの映像生データ(ベイヤーデータ、以下RAWデータという。)を一時記憶メモリ117に出力する回路である。   The CDS / ADC unit 124 amplifies the electric signal input from the CCD 149 and performs analog / digital conversion, and temporarily stores the raw video data (Bayer data, hereinafter referred to as RAW data) that has just been subjected to the amplification and digital conversion. This is a circuit for outputting to the storage memory 117.

一時記憶メモリ117は、例えばSDRAM等からなるバッファであり、CDS/ADC部124から出力される上記RAWデータを一時的に記憶するメモリ装置である。画像処理部118は、一時記憶メモリ117に記憶されたRAWデータ又は記憶媒体部119に記憶されているRAWデータを読み出して、制御部113から指定された画質パラメータに基づいて歪曲収差補正を含む各種画像処理を電気的に行う回路である。   The temporary storage memory 117 is a buffer made of, for example, SDRAM or the like, and is a memory device that temporarily stores the RAW data output from the CDS / ADC unit 124. The image processing unit 118 reads out the RAW data stored in the temporary storage memory 117 or the RAW data stored in the storage medium unit 119, and performs various corrections including distortion correction based on the image quality parameter designated from the control unit 113. It is a circuit that performs image processing electrically.

記録媒体部119は、例えばフラッシュメモリ等からなるカード型又はスティック型の記録媒体を着脱自在に装着して、それらカード型又はスティック型のフラッシュメモリに、一時記憶メモリ117から転送されるRAWデータや画像処理部118で画像処理された画像データを記録して保持する装置の制御回路である。   The recording medium unit 119 detachably mounts a card-type or stick-type recording medium made of, for example, a flash memory, and RAW data transferred from the temporary storage memory 117 to the card-type or stick-type flash memory. This is a control circuit of an apparatus for recording and holding image data processed by the image processing unit 118.

表示部120は、液晶表示モニターを備え、その液晶表示モニターに画像や操作メニュー等を表示する回路である。設定情報記憶メモリ部121には、予め各種の画質パラメータが格納されているROM部と、そのROM部から読み出された画質パラメータの中から操作部112の入力操作によって選択された画質パラメータを記憶するRAM部が備えられている。設定情報記憶メモリ部121は、それらのメモリへの入出力を制御する回路である。   The display unit 120 includes a liquid crystal display monitor, and is a circuit that displays an image, an operation menu, and the like on the liquid crystal display monitor. The setting information storage memory unit 121 stores a ROM unit in which various image quality parameters are stored in advance, and an image quality parameter selected by an input operation of the operation unit 112 among the image quality parameters read from the ROM unit. RAM section is provided. The setting information storage memory unit 121 is a circuit that controls input and output to these memories.

このように構成されたデジタルカメラ140は、撮影光学系141が、本発明により、十分な広角域を有し、コンパクトな構成としながら、高変倍で全変倍域で結像性能が極めて安定的であるので、高性能・小型化・広画角化が実現できる。そして、広角側、望遠側での速い合焦動作が可能となる。   In the digital camera 140 configured in this way, the imaging optical system 141 has a sufficiently wide angle range and a compact configuration according to the present invention, and the imaging performance is extremely stable at a high zoom ratio and in a full zoom ratio range. Therefore, high performance, downsizing, and wide angle of view can be realized. In addition, fast focusing operation on the wide-angle side and the telephoto side is possible.

以上のように、本発明にかかるズームレンズは、変倍比や明るさを確保しながら広角端の画角の確保や小型化する場合に有用である。   As described above, the zoom lens according to the present invention is useful for securing the zoom ratio and the brightness while ensuring the angle of view at the wide-angle end and reducing the size.

本発明のズームレンズの実施例1の無限遠物点合焦時の広角端(a)、中間状態(b)、望遠端(c)でのレンズ断面図である。FIG. 2 is a lens cross-sectional view at the wide-angle end (a), the intermediate state (b), and the telephoto end (c) when focusing on an object point at infinity according to the first exemplary embodiment of the zoom lens of the present invention. 本発明のズームレンズの実施例2の無限遠物点合焦時の広角端(a)、中間状態(b)、望遠端(c)でのレンズ断面図である。FIG. 5 is a lens cross-sectional view at a wide angle end (a), an intermediate state (b), and a telephoto end (c) when focusing on an object point at infinity according to a second embodiment of the zoom lens of the present invention. 本発明のズームレンズの実施例3の無限遠物点合焦時の広角端(a)、中間状態(b)、望遠端(c)でのレンズ断面図である。FIG. 6 is a lens cross-sectional view at a wide angle end (a), an intermediate state (b), and a telephoto end (c) when focusing on an object point at infinity according to a third embodiment of the zoom lens of the present invention. 本発明のズームレンズの実施例4の無限遠物点合焦時の広角端(a)、中間状態(b)、望遠端(c)でのレンズ断面図である。FIG. 6 is a lens cross-sectional view at a wide-angle end (a), an intermediate state (b), and a telephoto end (c) when focusing on an object point at infinity according to Embodiment 4 of the zoom lens of the present invention. 本発明のズームレンズの実施例5の無限遠物点合焦時の広角端(a)、中間状態(b)、望遠端(c)でのレンズ断面図である。FIG. 6 is a lens cross-sectional view at a wide-angle end (a), an intermediate state (b), and a telephoto end (c) when focusing on an object point at infinity according to Example 5 of the zoom lens of the present invention. 本発明のズームレンズの実施例6の無限遠物点合焦時の広角端(a)、中間状態(b)、望遠端(c)でのレンズ断面図である。FIG. 10 is a lens cross-sectional view at a wide-angle end (a), an intermediate state (b), and a telephoto end (c) when focusing on an object point at infinity according to Example 6 of the zoom lens of the present invention. 実施例1の無限遠物点合焦時の収差図である。FIG. 6 is an aberration diagram for Example 1 upon focusing on an object point at infinity. 実施例2の無限遠物点合焦時の収差図である。FIG. 6 is an aberration diagram for Example 2 upon focusing on an object point at infinity. 実施例3の無限遠物点合焦時の収差図である。FIG. 10 is an aberration diagram for Example 3 upon focusing on an object point at infinity. 実施例4の無限遠物点合焦時の収差図である。FIG. 10 is an aberration diagram for Example 4 upon focusing on an object point at infinity. 実施例5の無限遠物点合焦時の収差図である。FIG. 10 is an aberration diagram for Example 5 upon focusing on an object point at infinity. 実施例6の無限遠物点合焦時の収差図である。FIG. 10 is an aberration diagram for Example 6 upon focusing on an object point at infinity. 歪曲収差の補正を説明する図である。It is a figure explaining correction | amendment of a distortion aberration. 本発明による沈胴式のズームレンズを組み込んだデジタルカメラの外観を示す前方斜視図である。It is a front perspective view which shows the external appearance of the digital camera incorporating the retractable zoom lens by this invention. 上記デジタルカメラの後方斜視図である。It is a rear perspective view of the digital camera. 上記デジタルカメラの断面図である。It is sectional drawing of the said digital camera. デジタルカメラの主要部の内部回路の構成ブロック図である。It is a block diagram of the internal circuit of the main part of the digital camera.

符号の説明Explanation of symbols

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…明るさ絞り
F…ローパスフィルタ
C…カバーガラス
I…像面
112…操作部
113…制御部
114…バス
115…バス
116…撮像駆動回路
117…一時記憶メモリ
118…画像処理部
119…記憶媒体部
120…表示部
121…設定情報記憶メモリ部
122…バス
124…CDS/ADC部
140…デジタルカメラ
141…撮影光学系
142…撮影用光路
143…ファインダー光学系
144…ファインダー用光路
145…シャッターボタン
146…フラッシュ
147…液晶表示モニター
149…CCD
150…カバー部材
151…処理手段
152…記録手段
153…ファインダー用対物光学系
155…正立プリズム
157…視野枠
159…接眼光学系
160…カバー
161…焦点距離変更ボタン
162…設定変更スイッチ
G1 ... 1st lens group G2 ... 2nd lens group G3 ... 3rd lens group G4 ... 4th lens group S ... Brightness stop F ... Low pass filter C ... Cover glass I ... Image surface 112 ... Operation part 113 ... Control part 114 ... Bus 115 ... Bus 116 ... Imaging drive circuit 117 ... Temporary storage memory 118 ... Image processing part 119 ... Storage medium part 120 ... Display part 121 ... Setting information storage memory part 122 ... Bus 124 ... CDS / ADC part 140 ... Digital camera 141 ... Optical optical system 142 ... Optical optical path 143 ... Finder optical system 144 ... Optical path for finder 145 ... Shutter button 146 ... Flash 147 ... LCD monitor 149 ... CCD
150: cover member 151 ... processing means 152 ... recording means 153 ... finder objective optical system 155 ... erecting prism 157 ... field frame 159 ... eyepiece optical system 160 ... cover 161 ... focal length change button 162 ... setting change switch

Claims (20)

物体側から順に、
負の屈折力を有する第1レンズ群、
正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、
負の屈折力を有する第4レンズ群、
からなり、
広角端から望遠端への変倍の際に、前記第2レンズ群が物体側に移動し、
前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間の間隔が小さくなり、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間の間隔が大きくなり、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群との間の間隔が変化し、
前記第1レンズ群は、物体側より順に、少なくとも1面に非球面を有する1つの負レンズ成分と、1つの正レンズ成分からなり、
前記第3レンズ群は、物体側面が凹面であり以下の条件式(A)を満足する正メニスカスレンズ成分からなることを特徴とするズームレンズ。
1.01<(R3a+R3b)/(R3a−R3b)<30.0 ・・・(A)
但し、
3aは、前記第3レンズ群中の前記正メニスカスレンズ成分の物体側面の近軸曲率半径、
3bは、前記第3レンズ群中の前記正メニスカスレンズ成分の像側面の近軸曲率半径、
である。
From the object side,
A first lens group having negative refractive power;
A second lens group having a positive refractive power;
A third lens group having positive refractive power;
A fourth lens group having negative refractive power;
Consists of
During zooming from the wide-angle end to the telephoto end, the second lens group moves toward the object side,
The interval between the first lens group and the second lens group is reduced, the interval between the second lens group and the third lens group is increased, and the third lens group and the fourth lens are increased. The distance between the groups changes,
The first lens group includes, in order from the object side, one negative lens component having an aspheric surface on at least one surface and one positive lens component.
The zoom lens according to claim 3, wherein the third lens group includes a positive meniscus lens component that has a concave object side surface and satisfies the following conditional expression (A).
1.01 <(R 3a + R 3b ) / (R 3a −R 3b ) <30.0 (A)
However,
R 3a is a paraxial radius of curvature of the object side surface of the positive meniscus lens component in the third lens group,
R 3b is a paraxial radius of curvature of the image side surface of the positive meniscus lens component in the third lens group,
It is.
前記第1レンズ群中の前記負レンズ成分と前記正レンズ成分とが以下の条件式(B)を満足することを特徴とする請求項1に記載のズームレンズ。
−0.60<L1/L2<−0.20 ・・・(B)
但し、
1は、前記第1レンズ群中の前記負レンズ成分の焦点距離、
2は、前記第1レンズ群中の前記正レンズ成分の焦点距離、
である。
2. The zoom lens according to claim 1, wherein the negative lens component and the positive lens component in the first lens group satisfy the following conditional expression (B).
−0.60 <L 1 / L 2 <−0.20 (B)
However,
L 1 is the focal length of the negative lens component in the first lens group,
L 2 is the focal length of the positive lens component in the first lens group,
It is.
前記第2レンズ群は、少なくとも1つの負レンズと少なくとも2つの正レンズを有することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のズームレンズ。   The zoom lens according to claim 1, wherein the second lens group includes at least one negative lens and at least two positive lenses. 前記第2レンズ群は少なくとも3つの正レンズを有し、いずれかの正レンズが前記負レンズのいずれかと接合されることを特徴とする請求項3に記載のズームレンズ。   4. The zoom lens according to claim 3, wherein the second lens group includes at least three positive lenses, and one of the positive lenses is joined to one of the negative lenses. 前記第1レンズ群と前記第2レンズ群とが以下の条件式(C)を満足することを特徴とする請求項3または請求項4に記載のズームレンズ。
−1.7<f/f<−0.7 ・・・(C)
但し、
は、前記第1レンズ群の焦点距離、
は、前記第2レンズ群の焦点距離、
である。
The zoom lens according to claim 3 or 4, wherein the first lens group and the second lens group satisfy the following conditional expression (C).
-1.7 <f 1 / f 2 < -0.7 ··· (C)
However,
f 1 is the focal length of the first lens group,
f 2 is the focal length of the second lens group,
It is.
前記第4レンズ群は、物体側面が凹面である1つの負レンズ成分からなり、以下の条件式(1)を満足することを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1項に記載のズームレンズ。
−15<(R4a+R4b)/(R4a−R4b)<−0.5 ・・・(1)
但し、
4aは、前記第4レンズ群中の前記負レンズ成分の物体側面の近軸曲率半径、
4bは、前記第4レンズ群中の前記負レンズ成分の像側面の近軸曲率半径、
である。
The said 4th lens group consists of one negative lens component whose object side surface is a concave surface, and satisfies the following conditional expressions (1), The any one of Claims 1-5 characterized by the above-mentioned. Zoom lens.
−15 <(R 4a + R 4b ) / (R 4a −R 4b ) <− 0.5 (1)
However,
R 4a is the paraxial radius of curvature of the object side surface of the negative lens component in the fourth lens group,
R 4b is a paraxial radius of curvature of the image side surface of the negative lens component in the fourth lens group,
It is.
以下の条件式(2)を満足することを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか1項に記載のズームレンズ。
0.5<DT/ft<2 ・・・(2)
ただし、
Tは、望遠端におけるズームレンズ中で最も物体側のレンズの物体側面から結像面までの光軸上の距離、
tは望遠端におけるズームレンズ全系の焦点距離、
である。
The zoom lens according to any one of claims 1 to 6, wherein the following conditional expression (2) is satisfied.
0.5 <D T / ft <2 (2)
However,
D T is the distance on the optical axis from the object side surface of the lens closest to the object side in the zoom lens at the telephoto end to the imaging plane;
ft is the focal length of the entire zoom lens system at the telephoto end,
It is.
前記第1レンズ群中の負レンズ成分は両凹形状であり、且つ、前記両凹形状の負レンズ成分は物体側面の近軸曲率半径絶対値よりも像側面の近軸曲率半径絶対値の方が小さく、前記第1レンズ群中の前記正レンズ成分は物体側面が凸面であるメニスカス形状であることを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか1項に記載のズームレンズ。   The negative lens component in the first lens group has a biconcave shape, and the negative lens component of the biconcave shape has an absolute value of the paraxial radius of curvature of the image side rather than an absolute value of the paraxial radius of curvature of the object side surface. The zoom lens according to claim 1, wherein the positive lens component in the first lens group has a meniscus shape having a convex object side surface. 前記第4レンズ群中の前記負レンズ成分は非球面を有することを特徴とする請求項1から請求項8のいずれか1項に記載のズームレンズ。   9. The zoom lens according to claim 1, wherein the negative lens component in the fourth lens group has an aspherical surface. 前記第4レンズ群中の前記負レンズ成分が単レンズであることを特徴とする請求項1から請求項9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 9, wherein the negative lens component in the fourth lens group is a single lens. 以下の条件式(3)を満足することを特徴とする請求項1から請求項10のいずれか1項に記載のズームレンズ。
0<(R1a+R1b)/(R1a−R1b)<1 ・・・(3)
但し、
1aは、前記第1レンズ群中の前記負レンズ成分の物体側面の近軸曲率半径、
1bは、前記第1レンズ群中の前記負レンズ成分の像側面の近軸曲率半径
である。
The zoom lens according to any one of claims 1 to 10, wherein the following conditional expression (3) is satisfied.
0 <(R 1a + R 1b ) / (R 1a −R 1b ) <1 (3)
However,
R 1a is a paraxial radius of curvature of the object side surface of the negative lens component in the first lens group,
R 1b is the paraxial radius of curvature of the image side surface of the negative lens component in the first lens group.
以下の条件式(4)、(5)を満足することを特徴とする請求項1から請求項11のいずれか1項に記載のズームレンズ。
1.81<N1<2.15 ・・・(4)
1.9<N2<2.35 ・・・(5)
ただし、
1は、前記第1レンズ群中の前記負レンズ成分中のいずれかの負レンズのd−lineでの屈折率、
2は、前記第1レンズ群中の前記正レンズ成分中のいずれかの正レンズのd−lineでの屈折率、
である。
The zoom lens according to any one of claims 1 to 11, wherein the following conditional expressions (4) and (5) are satisfied.
1.81 <N 1 <2.15 (4)
1.9 <N 2 <2.35 (5)
However,
N 1 is the refractive index at the d-line of any negative lens in the negative lens component in the first lens group,
N 2 is the refractive index at the d-line of any positive lens in the positive lens component in the first lens group,
It is.
前記第3レンズ群が広角端から望遠端への変倍の際に移動し、前記第3レンズ群を光軸方向に移動させてフォーカシングを行うことを特徴とする請求項1から請求項12のいずれか1項に記載のズームレンズ。   13. The focusing according to claim 1, wherein the third lens group moves during zooming from the wide-angle end to the telephoto end, and focusing is performed by moving the third lens group in the optical axis direction. The zoom lens according to any one of the above items. 前記第1レンズ群中の前記負レンズ成分と前記正レンズ成分がそれぞれ1枚のガラス単レンズであることを特徴とする請求項1から請求項13のいずれか1項に記載のズームレンズ。   14. The zoom lens according to claim 1, wherein each of the negative lens component and the positive lens component in the first lens group is a single glass single lens. 前記第2レンズ群の像側直後に配置された明るさ絞りを有することを特徴とする請求項1から請求項14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 14, further comprising an aperture stop disposed immediately after the image side of the second lens group. 前記第1レンズ群中の最も像側の屈折面が像側に凹面をむけた形状であり、前記第2レンズ群中の最も物体側の屈折面が物体側に凸面をむけた形状であることを特徴とする請求項15に記載のズームレンズ。   The most image-side refractive surface in the first lens group has a shape with a concave surface facing the image side, and the most object-side refractive surface in the second lens group has a shape with a convex surface facing the object side. The zoom lens according to claim 15. 前記ズームレンズが以下の条件式(6)を満足することを特徴とする請求項1から請求項16のいずれか1項に記載のズームレンズ。
3.6<ft/fw<10 ・・・(6)
ただし、
wは、広角端でのズームレンズ全系の焦点距離、
tは、望遠端でのズームレンズ全系の焦点距離、
である。
The zoom lens according to any one of claims 1 to 16, wherein the zoom lens satisfies the following conditional expression (6).
3.6 < ft / fw <10 (6)
However,
f w is the focal length of the entire zoom lens system at the wide-angle end,
f t is the focal length of the entire zoom lens system at the telephoto end,
It is.
請求項1から請求項17のいずれか1項に記載のズームレンズと、
前記ズームレンズの像側に配置され、且つ前記ズームレンズによる光学像を電気信号に変換する撮像素子と、
を有することを特徴とする撮像装置。
The zoom lens according to any one of claims 1 to 17,
An image sensor that is disposed on the image side of the zoom lens and converts an optical image by the zoom lens into an electrical signal;
An imaging device comprising:
前記ズームレンズによるディストーションを含んだ電気信号を、画像処理によりディストーションを補正した画像信号に変換する画像変換部を有することを特徴とする請求項18に記載の撮像装置。   The image pickup apparatus according to claim 18, further comprising an image conversion unit that converts an electrical signal including distortion by the zoom lens into an image signal in which distortion is corrected by image processing. 前記ズームレンズによる倍率色収差を含んだ電気信号を、画像処理により倍率色収差を補正した画像信号に変換する画像変換部を有することを特徴とする請求項18又は請求項19に記載の撮像装置。   The imaging apparatus according to claim 18 or 19, further comprising an image conversion unit that converts an electrical signal including chromatic aberration of magnification by the zoom lens into an image signal in which the chromatic aberration of magnification is corrected by image processing.
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