JP2010175581A - Zoom lens and electronic device using same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はインナーフォーカス又はリアフォーカス式のズームレンズに関し、特にビデオカメラや放送用カメラに用いられるレンズ全長の短い小型で高変倍のズームレンズに関するものである。 The present invention relates to an inner focus or rear focus type zoom lens, and more particularly to a small and high zoom lens with a short overall lens length used in a video camera or a broadcast camera.
従来の4群のレンズの構成は、以下のような構成となっていた。 The configuration of the conventional four-group lens is as follows.
すなわち、光の進入方向に対して順番に配置した第1群レンズと、第2群レンズと、第3群レンズと、第4群レンズとを備えており、第2群レンズの位置を像面側へ移動させて広角端から望遠端へのズーム調整を行っている。 That is, a first group lens, a second group lens, a third group lens, and a fourth group lens arranged in order with respect to the light entering direction are provided, and the position of the second group lens is defined as an image plane. The zoom is adjusted from the wide-angle end to the telephoto end.
近年、ビデオカメラや放送用カメラに用いられるレンズ全長の短い小型で高変倍のズームレンズなどにおいては、この高倍率のズーム機能を達成するために2群レンズの曲率半径を小さくして屈折力を強くして、ズームするための光軸方向への移動量を短くすることで、レンズ全体の小型化を行う方法が提案されている(例えば下記特許文献1)。
In recent years, in a small zoom lens with a short zoom lens length and a high zoom ratio used for a video camera or a broadcast camera, in order to achieve this zoom function with a high magnification, the radius of curvature of the second lens group is reduced and the refractive power is reduced. A method has been proposed in which the entire lens is reduced in size by reducing the amount of movement in the optical axis direction for zooming (for example,
また、第3レンズ群で光線を略アフォーカルにする事で全体を小型化する光学系を提案しているものもある(例えば下記特許文献2)。
In addition, there has been proposed an optical system that reduces the overall size by making the light beam substantially afocal with the third lens group (for example,
さらには、受光面の有効エリアの小さい撮像素子を使用し小型化を図っているものもある(例えば下記特許文献3)。
上記従来例における課題は、レンズのコストが高くなってしまうことであった。 The problem in the conventional example is that the cost of the lens becomes high.
すなわち、上記従来例においては、高倍率のズーム機能を達成するためにレンズの曲率半径を小さくしなければならず、そのため量産の歩留まりが低下し、その結果コストが高くなってしまうのであった。 That is, in the above-described conventional example, the radius of curvature of the lens has to be reduced in order to achieve a high-magnification zoom function, so that the yield of mass production is reduced, resulting in an increase in cost.
そこで本発明は、レンズのコストダウンを目的とするものである。 Therefore, the present invention aims to reduce the cost of the lens.
そして、この目的を達成するために本発明は、光の進入方向を前方側とし、この前方側より順に、第1群から第4群のレンズ群より構成されたズームレンズであって、2枚以上の正レンズを有し、正の屈折力を持つ1群レンズと、可動構造であり、3枚のレンズよりなり、前方から順に、両面が凹面であり、負レンズである第4レンズ、第5レンズと、正レンズである第6レンズを有する第2群レンズと、2枚のレンズからなり、前方側には、両面が凸面であり、これら両面の少なくとも1面に非球面を有する第7レンズと、後方側には、強い凹面を向けたメニスカス状の負のレンズである第8レンズとを有する第3群レンズと、可動構造であり、両面が凸面であり、これら両面の少なくとも1面に非球面を有するレンズを有する第4群レンズを備え、前記第2群レンズの第4レンズと、第5レンズ、第6レンズの前方側と後方側のレンズ面の曲率半径を各々、L4R1、L4R2、L5R1、L5R2、L6R2とし、前記第2レンズと前記第3レンズのe‐線、略547nmにおける屈折率をL5n、L6nとしたとき
14<|L4R1|/L4R2<17・・・(1)
10<(|L4R1|+|L5R1|+L6R2)/(L4R2+L5R2)<15・・・(2)
L5n+L6n≧3.6・・・(3)
なる条件を満足するようにしたものであり、これにより所期の目的を達成するものである。
In order to achieve this object, the present invention is a zoom lens including a first lens group to a fourth lens group in order from the front side with the light entering direction in front. The fourth lens having the above positive lens, the first lens having a positive refractive power, a movable structure, consisting of three lenses, both concave from the front, and negative lenses. 5th lens, the 2nd group lens which has the 6th lens which is a positive lens, and 2 lenses, both sides are convex on the front side, and the 7th which has an aspherical surface in at least one of these both sides A third lens unit having a lens and an eighth lens that is a negative meniscus lens having a strong concave surface on the rear side; a movable structure; both surfaces are convex; and at least one surface of both surfaces Fourth lens unit having an aspheric lens And the curvature radii of the front and rear lens surfaces of the fourth lens, the fifth lens, and the sixth lens of the second group lens are L4R1, L4R2, L5R1, L5R2, and L6R2, respectively. 14 <| L4R1 | / L4R2 <17 (1) where the refractive indices of the lens and the third lens at the e-line, approximately 547 nm, are L5n and L6n.
10 <(| L4R1 | + | L5R1 | + L6R2) / (L4R2 + L5R2) <15 (2)
L5n + L6n ≧ 3.6 (3)
In this way, the intended purpose is achieved.
以上のように本発明は、光の進入方向を前方側とし、この前方側より順に、第1群から第4群のレンズ群より構成されたズームレンズであって、2枚以上の正レンズを有し、正の屈折力を持つ第1群レンズと、可動構造であり、3枚のレンズよりなり、前方から順に、両面が凹面であり、負レンズである第4レンズ、第5レンズと、正レンズである第6レンズを有する第2群レンズと、2枚のレンズからなり、前方側には、両面が凸面であり、これら両面の少なくとも1面に非球面を有する第7レンズと、後方側には、強い凹面を向けたメニスカス状の負のレンズである第8レンズとを有する第3群レンズと、可動構造であり、両面が凸面であり、これら両面の少なくとも1面に非球面を有するレンズを有する第4群レンズを備え、前記第2群レンズの第4レンズと、第5レンズ、第6レンズの前方側と後方側のレンズ面の曲率半径を各々、L4R1、L4R2、L5R1、L5R2、L6R2とし、前記第2レンズと前記第3レンズのe‐線、略547nmにおける屈折率をL5n、L6nとしたとき、
14<|L4R1|/L4R2<17・・・(1)
10<(|L4R1|+|L5R1|+L6R2)/(L4R2+L5R2)<15・・・(2)
L5n+L6n≧3.6・・・(3)
なる条件を満足するようにしたものである。
As described above, the present invention is a zoom lens including the first lens group to the fourth lens group in order from the front side with the light entering direction as the front side, and includes two or more positive lenses. A first lens unit having a positive refractive power, a movable structure, consisting of three lenses, and in order from the front, both surfaces are concave surfaces, a negative lens, a fourth lens, a fifth lens, A second lens unit having a sixth lens, which is a positive lens, and two lenses, and on the front side, both surfaces are convex, and a seventh lens having an aspheric surface on at least one of both surfaces, and the rear On the side, a third lens unit having an eighth lens, which is a negative meniscus lens with a strong concave surface, and a movable structure, both surfaces are convex, and at least one of these surfaces has an aspheric surface A second group lens having a lens having the second lens; The curvature radii of the front and rear lens surfaces of the fourth lens, the fifth lens, and the sixth lens are L4R1, L4R2, L5R1, L5R2, and L6R2, respectively, and the second lens and the third lens. When the refractive index at e-line, approximately 547 nm is L5n, L6n,
14 <| L4R1 | / L4R2 <17 (1)
10 <(| L4R1 | + | L5R1 | + L6R2) / (L4R2 + L5R2) <15 (2)
L5n + L6n ≧ 3.6 (3)
Is to satisfy the following conditions.
すなわち、本発明においては、第2群レンズの第4レンズと第5レンズと第6レンズの曲率半径を大きくし、第2群レンズの第4レンズと第5レンズの厚みを長くとるようにしたものであるので、量産が容易となり、その結果、量産の歩留まりが向上するので、よって、レンズのコストダウンができるのである。 That is, in the present invention, the radius of curvature of the fourth lens, the fifth lens, and the sixth lens of the second group lens is increased, and the thickness of the fourth lens and the fifth lens of the second group lens is increased. Therefore, mass production is facilitated, and as a result, the yield of mass production is improved, so that the cost of the lens can be reduced.
本発明によれば以上のように、インナーフォーカス及びリアフォーカス式を採用しつつ、レンズ系全体を小型化し、高変倍比にもかかわらず、9枚という少ないレンズ枚数でFNo1.8の大口径比化及び10倍以上の高変倍化を図る際、各レンズ群のレンズ構成及び屈折力を最適設定することにより広角端から望遠端に至る全変倍範囲にわたり、又無限遠物体から超至近物体に至る物体距離全般にわたり、収差が良好に補正され、高い光学性能を有したズームレンズを達成することができる。このためビデオカメラやデジタルスチルカメラに好適な、高倍率でありながらコンパクトで高性能かつ低コストなズームレンズを提供することが可能となる。 As described above, according to the present invention, while adopting the inner focus and rear focus types, the entire lens system is downsized, and the large aperture of FNo. When the ratio and the zoom ratio are increased by 10 times or more, the lens configuration and refractive power of each lens group are set optimally to cover the entire zoom range from the wide-angle end to the telephoto end, and from the object at infinity to the very close range. It is possible to achieve a zoom lens in which aberration is well corrected over the entire object distance to the object and high optical performance is achieved. Therefore, it is possible to provide a zoom lens that is suitable for a video camera and a digital still camera, yet has a high magnification and is compact, high performance, and low cost.
(実施の形態1)
図1、図4、図7は本発明のリアフォーカス式のズームレンズの後述する数値実施例1〜3のレンズ断面図、図2、図3は数値実施例1、図5、図6は数値実施例2、図8、図9は数値実施例3の諸収差図である。収差図において図2、図5、図8は広角端、図3、図6、図9は望遠端を示している。図10はこの発明における条件式の数値実施例を示したものである。
(Embodiment 1)
1, 4, and 7 are sectional views of numerical examples 1 to 3 of the rear focus type zoom lens according to the present invention, and FIGS. 2 and 3 are numerical examples 1, 5, and 6, respectively. Example 2, FIGS. 8 and 9 are graphs showing various aberrations of Numerical Example 3. FIG. In the aberration diagrams, FIGS. 2, 5, and 8 show the wide-angle end, and FIGS. 3, 6, and 9 show the telephoto end. FIG. 10 shows a numerical example of the conditional expression in the present invention.
図1は、本発明の実施の形態1のズームレンズの構成図を示す。
FIG. 1 is a configuration diagram of a zoom lens according to
本発明の実施形態1のズームレンズは、4つのレンズ群より構成されており、図1において、図面の左側を光の進入方向とし、以下、この光の進入方向を前方側とすると、この前方側より順に、第1群レンズG1、第2群レンズG2、第3群レンズG3、第4群レンズG4である。 The zoom lens according to the first embodiment of the present invention includes four lens groups. In FIG. 1, the left side of the drawing is a light entry direction, and the light entry direction is hereinafter referred to as the front side. In order from the side, there are a first lens group G1, a second lens group G2, a third lens group G3, and a fourth lens group G4.
第1群レンズG1は、被写体を撮像する際の、集光をする機能を有しており、図1においては、前方側より、光を広角に取り込むための、負レンズである第1レンズ1と、集光するための第2レンズ2と、第3レンズ3の2枚以上の正レンズを有している。
The first group lens G1 has a function of condensing when capturing an image of a subject. In FIG. 1, the
第2群レンズG2は、前方から後方に、光の光軸に対して可動な構造になっており、レンズ構成としては3枚のレンズよりなり、前方から順に、両面が凹面であり、負レンズである第4レンズ4と、第5レンズ5と、正レンズである第6レンズを有しており、被写体の像を変倍する機能を有している。 The second group lens G2 has a structure that is movable from the front to the rear with respect to the optical axis of the light. The lens configuration includes three lenses, and both surfaces are concave in order from the front. The fourth lens 4, the fifth lens 5, and the sixth lens that is a positive lens, and has a function of scaling the image of the subject.
第3群レンズG3は、2枚のレンズからなり、前方側には、両面が凸面であり、これら両面の少なくとも1面に非球面を有する第7レンズ7と、後方側には、強い凹面を向けたメニスカス状の負のレンズである第8レンズ8とを有しており、第2群レンズG2より受け取った変倍された像の収差を補正することで、像をアフォーカルにする、すなわち、光を平行光に変えることで、後述する第4群レンズG4が、フォーカスを合わせるための可動範囲をできるだけ小さくすることができるようにする機能を有する。前述した非球面とは、面における曲率が一定ではなく、例えば、面の中心付近の曲率が小さく、外縁にいくに従って曲率が大きくなる、すなわち、中心付近がなだらかで、外縁にいくに従って急斜面になるようなものである。
The third lens group G3 is composed of two lenses. The
第4群レンズG4は、前方から後方に、光の光軸に対して可動な構造になっており、レンズの構成としては、両面が凸面であり、これら両面の少なくとも1面に非球面を有する第9レンズ9を有し、像のフォーカスを合わせる機能を有している。 The fourth lens group G4 has a structure that is movable from the front to the rear with respect to the optical axis of the light. The lens configuration is such that both surfaces are convex, and at least one of these surfaces has an aspheric surface. It has a ninth lens 9 and has a function of focusing the image.
尚、図1の中で、開口絞り10は、第2群レンズG2と、第3群レンズG3の間に位置しており、図示してはいないが、一般的には、羽状の開口自在の機構系を有しており、この開口量を調節して光の量を調節することで、第3群レンズG3の光の収差を補正しやすいようにする機能を有する。
In FIG. 1, the
また、第4群レンズG4と、図示していないが、第4群レンズG4の後方に位置する撮像素子の間にはフィルター11があり、一般的には水晶とガラス部材を張り合わせた構造を持ち、撮像素子に対して、ノイズとなる赤外線等をカットするフィルターとしての機能を有している。
Further, although not shown, there is a
さて、前記第2群レンズG2の第4レンズ4と、第5レンズ5、第6レンズ6の前方側と後方側のレンズ面の曲率半径を各々、L4R1、L4R2、L5R1、L5R2、L6R2とし、前記第5レンズ5と前記第6レンズ6のe‐線、略547nmにおける屈折率をL5n、L6nとしたとき、
14<|L4R1|/L4R2<17・・・(1)
10<(|L4R1|+|L5R1|+L6R2)/(L4R2+L5R2)<15・・・(2)
L5n+L6n≧3.6・・・(3)
の上記3つの式を満足するような、第4レンズ4と、第5レンズ5、第6レンズ6の前方側と後方側のレンズ面の曲率半径を決定することにより、第2群レンズG2の第4レンズ4と第5レンズ5と第6レンズ6の曲率半径を大きくし、第2群レンズの第4レンズ4と第5レンズ5の厚みを長くとるようにしたものであるので、量産が容易となり、その結果、量産の歩留まりが向上するので、よって、レンズのコストダウンができるのである。
Now, the curvature radii of the front and rear lens surfaces of the fourth lens 4, the fifth lens 5, and the
14 <| L4R1 | / L4R2 <17 (1)
10 <(| L4R1 | + | L5R1 | + L6R2) / (L4R2 + L5R2) <15 (2)
L5n + L6n ≧ 3.6 (3)
By determining the radii of curvature of the front and rear lens surfaces of the fourth lens 4, the fifth lens 5, and the
図中、G1は第1群レンズ、G2は第2群レンズ、G3は第3群レンズ、G4は第4群レンズである。10は開口絞りであり、第3群レンズG3の前方に配置している。撮像素子のカバー硝子、ローパスフィルター等の等価硝子11はフェースプレートやフィルター等のガラスブロックである。本実施例では広角端から望遠端への変倍に際して矢印12のように第2群レンズG2を像面側へ移動させると共に変倍に伴う像面変動を第4群レンズG4を物体側に凸状の軌跡を有しつつ移動させて補正している。又、第4群レンズG4を光軸上移動させてフォーカスを行うリアフォーカス式を採用している。同図に示す第4群レンズG4の実線の曲線13と点線の曲線14は各々無限遠物体と近距離物体にフォーカスしているときの広角端から望遠端への変倍に伴う際の像面変動を補正する為の移動軌跡を示している。尚、第1群レンズG1と第3群レンズG3は変倍及びフォーカスの際、固定であるが変倍や収差補正の為に移動させても良い。本実施例においては、第4群レンズG4を移動させて変倍に伴う像面変動の補正を行うと共に第4群レンズG4を移動させてフォーカスを行うようにしている。
In the figure, G1 is a first group lens, G2 is a second group lens, G3 is a third group lens, and G4 is a fourth group lens.
特に同図の曲線13、14に示すように広角端から望遠端への変倍に際して物体側へ凸状の軌跡を有するように移動させている。これにより第3群レンズG3と第4群レンズG4との空間の有効利用を図り、レンズ全長の短縮化を効果的に達成している。次にレンズ構成上の特長について順次説明する。
In particular, as shown by the
条件式(1)は第2群レンズG2の屈折力を高め小型化を図る為のものである。この条件に満たすことなく、曲率半径を小さくして屈折力を高めた場合、負のペッツバール和が増大し、良好な結像が得られない場合のみならず、製造可能な曲率半径から逸脱し、光学系が実現できない場合がある。 Conditional expression (1) is for increasing the refractive power of the second lens group G2 and reducing the size. Without satisfying this condition, if the refractive power is increased by reducing the radius of curvature, the negative Petzval sum increases, not only when good imaging is not obtained, but deviates from the manufacturable radius of curvature, An optical system may not be realized.
条件式(2)は全系の小型化を図ると共に、高変倍化を実現する為のものである。製造可能な第4レンズR2の量産化効率を追及した曲率半径に対し、第4レンズの前方側の曲率半径L4R1を条件式(2)に適合する値をとる事で、各収差の状態も良好で、広画角、高変倍の光学系が実現できる。 Conditional expression (2) is for reducing the size of the entire system and realizing high zoom ratio. With respect to the radius of curvature pursuing mass production efficiency of the fourth lens R2 that can be manufactured, the curvature radius L4R1 on the front side of the fourth lens takes a value that satisfies the conditional expression (2), so that the state of each aberration is also good. Thus, an optical system with a wide angle of view and a high zoom ratio can be realized.
条件式(3)は第4レンズの後方側の曲率半径L4R2と第5レンズの後方側の曲率半径L5R2を製造実現可能な曲率半径にしたときに、第4レンズの前方側の曲率半径L4R1、第5レンズの前方側の曲率半径L5R1、第6レンズの後方側の曲率半径L6R2の値を条件式に適合するようにとる事で第2群レンズG2のパワーが一定に保たれて、負のペッツバール和が増大する事なく、良好な結像特性を得る事の出来る光学系を構成する事が出来る。 Conditional expression (3) indicates that when the curvature radius L4R2 on the rear side of the fourth lens and the curvature radius L5R2 on the rear side of the fifth lens are made to be curvatures that can be manufactured, the curvature radius L4R1 on the front side of the fourth lens, By taking the values of the curvature radius L5R1 on the front side of the fifth lens and the curvature radius L6R2 on the rear side of the sixth lens so as to conform to the conditional expression, the power of the second lens group G2 is kept constant and negative. An optical system capable of obtaining good imaging characteristics without increasing the Petzval sum can be configured.
この条件式により第2群レンズG2の屈折力と所望のズーム比を得る為の変倍に伴う第2群レンズG2の移動量を最適な関係にでき、条件式(3)の上限値を越えると所望の変倍比が得られず、下限値を越えるとズーミングによる収差変動が大きくなり適当ではない。そのため像面がオーバー(補正過剰)となるばかりでなく、敏感度が高くなりピントズレや像揺れが起こりやすくなる為、機構構成が複雑になり適当ではない。 By this conditional expression, the refractive power of the second group lens G2 and the amount of movement of the second group lens G2 accompanying the zooming to obtain a desired zoom ratio can be in an optimum relationship, exceeding the upper limit value of the conditional expression (3). If the desired zoom ratio cannot be obtained and the lower limit is exceeded, aberration fluctuations due to zooming increase, which is not appropriate. Therefore, not only the image surface is over (overcorrected), but also the sensitivity is increased, and the focus and the image are liable to occur.
また該第3群レンズG3を構成する第7レンズ7と第8レンズ8の物体側(前方側)と像面側(後方側)のレンズ面の曲率半径を各々L7R1、L7R2、L8R1、L8R2とするとき、
3<|L7R2|/L7R1<5・・・(4)
2<L8R1/L8R2<3・・・(5)
なる条件を満足することを特徴とするズームレンズとすることで第3群レンズG3を物体側に強い屈折力の両レンズ面が凸面の正の第7レンズ7と物体側に凸面を向けたメニスカス状の負の第8レンズ8より構成し、又第4群レンズG4は両レンズ面が凸面の正の第9レンズ9より配置して、レンズ系全体の小型化を図りつつ、諸収差を良好に補正している。
The curvature radii of the object side (front side) and image side (rear side) lens surfaces of the
3 <| L7R2 | / L7R1 <5 (4)
2 <L8R1 / L8R2 <3 (5)
By satisfying the following condition, the third lens unit G3 has a
特に第3群レンズG3を所謂望遠タイプとして第3群レンズG3の主点位置を物体側に移動させて第3群レンズと第4群レンズの実際の間隔を短くして小型化を図っている。そして第3群レンズG3中の第7レンズ7のレンズ形状が条件式(4)を満足し、第8レンズ8のレンズ形状が条件式(5)を満たすとき、光学全長が短く、良好な結像特性及び変倍比を確保できる。
In particular, the third group lens G3 is a so-called telephoto type, the principal point position of the third group lens G3 is moved to the object side, and the actual distance between the third group lens and the fourth group lens is shortened to reduce the size. . When the lens shape of the
条件式(4)の上限値を逸脱すると第3群レンズG3の負の第7レンズ7の屈折力が弱くなり、第3群レンズG3を望遠タイプにして小型化を達成することが難しくなってくる。又下限値を越えると屈折力は強まるが、各収差が悪化し、良好な画像が得られない。
If the upper limit of conditional expression (4) is deviated, the refractive power of the negative
条件式(5)の上限値を逸脱すると、第3群レンズG3の主点位置が物点側に移動し、第3群レンズG3と第4群レンズG4の間隔が十分に確保できず、至近撮影の際、ピント合わせが困難になる。又下限地を逸脱すると屈折力が弱くなり、小型化が達成できない。結果、これらの条件を満足する事で最適なバックフォーカスを確保しつつ、第3レンズ群G3を射出する軸上マージナル光線のアフォーカル性が保たれて、コマ収差および像面湾曲が良好に補正された小型のズームレンズが実現される。 If the upper limit value of the conditional expression (5) is deviated, the principal point position of the third group lens G3 moves to the object point side, and the distance between the third group lens G3 and the fourth group lens G4 cannot be sufficiently secured, which is close. When shooting, focusing becomes difficult. Moreover, if it deviates from the lower limit, the refractive power becomes weak, and miniaturization cannot be achieved. As a result, while satisfying these conditions, the afocal property of the on-axis marginal ray exiting the third lens group G3 is maintained while ensuring the optimal back focus, and coma and field curvature are corrected well. A compact zoom lens is realized.
本発明の目的とするリアフォーカス式のズームレンズは、以上の諸条件を各々満足することにより達成されるが、更にレンズ系全体の小型化を図りつつ全変倍範囲・物体距離全般にわたり良好なる光学性能を得るには次の諸条件のうち少なくとも1つを満足させるのが良い。 The rear focus type zoom lens that is the object of the present invention can be achieved by satisfying the above-mentioned various conditions, but it can be improved over the entire zoom range and the entire object distance while further reducing the size of the entire lens system. In order to obtain optical performance, it is preferable to satisfy at least one of the following conditions.
前記第7レンズ7の物体側、像面側のレンズ面、及び前記第9レンズ9の物体側のレンズ面はレンズ中心から周辺部にいくに従い正の屈折力が弱くなる形状の非球面より成っていることである。このように構成して第3群レンズG3及び第4群レンズG4の色収差を良好に抑えて球面収差、コマ収差を良好に補正している。尚、これらの非球面はプラスチックレンズでも良い。またその他のレンズにおいてもプラスチックで構成しても良い。
The object-side, image-side lens surface of the
第1群レンズは物体側に凸面を向けたメニスカス状の負の第1レンズ1、両レンズ面が凸面の正の第2レンズ2、そして物体側に凸面を向けた正の第3レンズ3の3つのレンズより成り、該第2群レンズG2は物体側に凸面を向けたメニスカス状の負の第4レンズ4、両レンズ面が凹面の負の第5レンズ5、そして正の第6レンズ6の3つのレンズより成り、このうち第5レンズと第6レンズとは接合していることである。これにより変倍に伴う収差変動を良好に補正している。
The first group lens is composed of a meniscus negative
第4群レンズG4はズーミング中の第2群レンズG2の移動に伴う像面変動を補正すると共にフォーカシングを行うように移動している。このときフォーカシングに伴う収差変動、特に色収差変動を抑える為に両レンズ面が凸面の正の第9レンズ9、1枚の最小単位で構成している。 The fourth group lens G4 is moved so as to correct the image plane variation accompanying the movement of the second group lens G2 during zooming and perform focusing. At this time, in order to suppress aberration fluctuations due to focusing, particularly chromatic aberration fluctuations, both lens surfaces are composed of a convex positive ninth lens 9 and a minimum unit of one lens.
本発明のレンズ系では第2群レンズG2が負レンズ群である為、条件式(1)(2)(3)を満足させることにより10倍以上のズームレンズを構成している。 In the lens system of the present invention, since the second group lens G2 is a negative lens group, a zoom lens of 10 times or more is configured by satisfying conditional expressions (1), (2), and (3).
次に本発明の数値実施例を示す。数値実施例においてRiは物体側より順に第i番目のレンズ面の曲率半径、Diは物体側より第i番目のレンズ厚及び空気間隔、Niとνiは各々物体側より順に第i番目のレンズのガラスの屈折率とアッベ数である。数値実施例において最終の2つのレンズ面はフェースプレートやフィルター等のガラスブロックである。又前述の各条件式と数値実施例における諸数値との関係を表1に示す。非球面形状は光軸方向にX軸、光軸と垂直方向にH軸、光の進行方向を正とし、Rを近軸曲率半径、K、A、B、C、Dを各々非球面係数としたとき Next, numerical examples of the present invention will be shown. In the numerical examples, Ri is the radius of curvature of the i-th lens surface in order from the object side, Di is the i-th lens thickness and air spacing from the object side, and Ni and νi are respectively the i-th lens in order from the object side. Refractive index and Abbe number of glass. In the numerical examples, the last two lens surfaces are glass blocks such as face plates and filters. Table 1 shows the relationship between the above-described conditional expressions and numerical values in the numerical examples. The aspherical shape is the X axis in the optical axis direction, the H axis in the direction perpendicular to the optical axis, the light traveling direction is positive, R is the paraxial radius of curvature, and K, A, B, C, and D are aspherical coefficients, respectively. When
なる式で表している。
It is expressed by the following formula.
図2、図3、は数値実施例1の広角端、望遠端のズーム位置における収差図である。なお数値実施1のズームレンズは表1のデータに基づいて構成されている。
2 and 3 are aberration diagrams of the numerical value example 1 at the zoom position at the wide-angle end and the telephoto end. The zoom lens according to
図4は本発明のリアフォーカス式ズームレンズの数値実施例2の要部断面図、図5、図6、は数値実施例2の広角端、望遠端のズーム位置における収差図である。
なお数値実施例2のズームレンズは表4のデータに基づいて構成されている。
4 is a cross-sectional view of a main part of Numerical Example 2 of the rear focus zoom lens according to the present invention, and FIGS. 5 and 6 are aberration diagrams at the zoom positions at the wide-angle end and the telephoto end of Numerical Example 2. FIG.
The zoom lens of Numerical Example 2 is configured based on the data in Table 4.
図7は本発明のリアフォーカス式ズームレンズの数値実施例3の要部断面図、図8、図9は数値実施例3の広角端、望遠端のズーム位置における収差図である。なお数値実施例3のズームレンズは表7のデータに基づいて構成されている。 FIG. 7 is a cross-sectional view of the main part of Numerical Example 3 of the rear focus type zoom lens of the present invention, and FIGS. 8 and 9 are aberration diagrams at the zoom positions at the wide-angle end and the telephoto end of Numerical Example 3. The zoom lens of Numerical Example 3 is configured based on the data in Table 7.
また表10に本実施例1〜3の数値実施例を示す。 Table 10 shows numerical examples of the first to third embodiments.
G1 第1群レンズ
G2 第2群レンズ
G3 第3群レンズ
G4 第4群レンズ
1 第1レンズ
2 第2レンズ
3 第3レンズ
4 第4レンズ
5 第5レンズ
6 第6レンズ
7 第7レンズ
8 第8レンズ
9 第9レンズ
10 絞り
11 撮像素子のカバー硝子、ローパスフィルター等の等価硝子
12 第2群レンズの変倍時の動き
13 無限遠撮影における第4群レンズの合焦時の動き
14 近距離撮影における第4群レンズの合焦時の動き
G1 1st group lens G2 2nd group lens G3 3rd group lens G4
Claims (6)
可動構造であり、3枚のレンズよりなり、前方から順に、両面が凹面であり、負レンズである第4レンズ、第5レンズと、正レンズである第6レンズを有する第2群レンズと、
2枚のレンズからなり、前方側には、両面が凸面であり、これら両面の少なくとも1面に非球面を有する第7レンズと、後方側には、強い凹面を向けたメニスカス状の負のレンズである第8レンズとを有する第3群レンズと、
可動構造であり、両面が凸面であり、これら両面の少なくとも1面に非球面を有するレンズを有する第4群レンズを備え、
前記第2群レンズの第4レンズと、第5レンズ、第6レンズの前方側と後方側のレンズ面の曲率半径を各々、L4R1、L4R2、L5R1、L5R2、L6R2とし、前記第2レンズと前記第3レンズのe‐線、略547nmにおける屈折率をL5n、L6nとしたとき
14<|L4R1|/L4R2<17・・・(1)
10<(|L4R1|+|L5R1|+L6R2)/(L4R2+L5R2)<15・(2)
L5n+L6n≧3.6・・・(3)
なる条件を満足することを特徴とするズームレンズ。 A zoom lens composed of a first lens group to a fourth lens group in order from the front side, with the light entering direction being the front side, having two or more positive lenses, and having a positive refractive power A first lens unit having
A movable structure, consisting of three lenses, and in order from the front, both surfaces are concave, a fourth lens that is a negative lens, a fifth lens, and a second lens group that has a sixth lens that is a positive lens;
It consists of two lenses, with a convex surface on the front side, a seventh lens having an aspheric surface on at least one of the both surfaces, and a meniscus negative lens with a strong concave surface on the rear side. A third lens group having an eighth lens that is
A fourth structure lens having a movable structure and having convex surfaces on both surfaces and a lens having an aspheric surface on at least one of the both surfaces;
The curvature radii of the front and rear lens surfaces of the fourth lens, the fifth lens, and the sixth lens of the second group lens are L4R1, L4R2, L5R1, L5R2, and L6R2, respectively. 14 <| L4R1 | / L4R2 <17 (1) where the refractive index of the third lens at the e-line, approximately 547 nm, is L5n and L6n.
10 <(| L4R1 | + | L5R1 | + L6R2) / (L4R2 + L5R2) <15 · (2)
L5n + L6n ≧ 3.6 (3)
A zoom lens characterized by satisfying the following conditions:
3<|L7R2|/L7R1<5・・・(4)
2<L8R1/L8R2<3・・・(5)
なる条件を満足する請求項1に記載のズームレンズ。 When the curvature radii of the front and rear lens surfaces of the seventh lens that is the front lens of the third lens group and the rear eighth lens are L7R1, L7R2, L8R1, and L8R2, respectively.
3 <| L7R2 | / L7R1 <5 (4)
2 <L8R1 / L8R2 <3 (5)
The zoom lens according to claim 1, wherein the following condition is satisfied.
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