JP2011186256A - Zoom optical system and electronic imaging apparatus using the same - Google Patents

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Fumiyoshi Imamura
文美 今村
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オリンパスイメージング株式会社
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a zoom optical system in which while entire length is kept short in a both state of a collapsible state and a non-collapsible state, aberrations are satisfactorily corrected, and the variation of the aberrations when varying power from a wide angle end to a telephoto end is small, and also to provide an electronic imaging apparatus using the zoom optical system. <P>SOLUTION: In the zoom optical system which is composed of a plurality of lens groups and varies power by properly changing space between the plurality of lens groups, a first positive lens group, a second negative lens group, a third positive lens group and a fourth positive lens group are arranged in order from an object side. A surface nearest to the object side in the first lens group has such a shape that a convex surface turns to the object side. The zoom optical system satisfies an expression (1): SF<SB>G4</SB>=(r<SB>G4o</SB>+r<SB>G4i</SB>)/(r<SB>G4o</SB>-r<SB>G4i</SB>)>0. In the expression (1), SF<SB>G4</SB>is a shaping factor of the fourth lens group, r<SB>G4o</SB>is a radius of curvature of a surface nearest to the object side in the fourth lens group, and r<SB>G4i</SB>is a radius of curvature of a surface nearest to an image side in the fourth lens group. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、ズーム光学系及びそれを用いた電子撮像装置に関する。   The present invention relates to a zoom optical system and an electronic imaging apparatus using the same.
近年、コンパクトカメラの薄型化を図るため、非撮影状態では光学系を沈胴させてカメラ筐体内に収納するものが知られている。そのようなコンパクトカメラのさらなる薄型化を図るためには、光学系の沈胴厚を薄くする必要がある。   In recent years, in order to reduce the thickness of a compact camera, an optical system that is retracted and accommodated in a camera housing in a non-shooting state is known. In order to further reduce the thickness of such a compact camera, it is necessary to reduce the retractable thickness of the optical system.
ところで、光学系を沈胴させる構成としては、その光学系を保持する鏡枠を複数に分割して伸縮可能にした構成が知られている。しかし、このような構成において光学系の沈胴厚を薄くするためには、鏡枠の分割数を増やす必要がある。その結果、鏡枠全体の重量が大きくなり、かつ、非沈胴状態において分割された鏡枠が同一軸上に配列されにくく光学系の偏心が起こりやすい。そのため、このような構成を採用する場合には、鏡枠を分割する間隔を短くしつつ、分割数を少なくする必要がある。   By the way, as a structure for retracting the optical system, there is known a structure in which a lens frame that holds the optical system is divided into a plurality of parts so that the optical system can be expanded and contracted. However, in order to reduce the retractable thickness of the optical system in such a configuration, it is necessary to increase the number of divisions of the lens frame. As a result, the weight of the entire lens frame increases, and the lens frames divided in the non-collapsed state are not easily arranged on the same axis, and the optical system is likely to be decentered. Therefore, when such a configuration is adopted, it is necessary to reduce the number of divisions while shortening the interval for dividing the lens frame.
そして、これらの要求を満たすためには、沈胴状態、非沈胴状態の両方の状態において光学系の全長を短くすることが好ましい。そのような光学系としては、例えば、下記の特許文献1に記載のものがある。この特許文献1に記載の光学系は、最も物体側の第1レンズ群を、負のレンズと正のレンズとからなる接合レンズにより構成することにより、色収差の発生を抑えつつ、第1レンズ群を薄型化するというものである。   In order to satisfy these requirements, it is preferable to shorten the overall length of the optical system in both the retracted state and the non-collapsed state. An example of such an optical system is described in Patent Document 1 below. In the optical system described in Patent Document 1, the first lens group on the most object side is constituted by a cemented lens made up of a negative lens and a positive lens, thereby suppressing the occurrence of chromatic aberration and the first lens group. Is to reduce the thickness.
特開2007−271711号公報JP 2007-271711 A
しかし、特許文献1に記載の光学系は、5倍から7倍程度のズーム倍率を想定したものである。そのため、ズーム倍率を10倍以上にしようとすると、第1レンズ群と第2レンズ群との間隔の変動を大きくする必要があるので、望遠端における光学系の全長が長くなるという問題があった。この場合、また、広角端から望遠端への変倍時における諸収差の変動も大きくなってしまうという問題があった。   However, the optical system described in Patent Document 1 assumes a zoom magnification of about 5 to 7 times. For this reason, if the zoom magnification is to be increased to 10 times or more, it is necessary to increase the variation in the distance between the first lens group and the second lens group, so that there is a problem that the total length of the optical system at the telephoto end becomes long. . In this case, there is also a problem that fluctuations in various aberrations at the time of zooming from the wide-angle end to the telephoto end also become large.
一方、望遠端における光学系の全長を長くせずにズーム倍率を10倍以上にしようとすると、各レンズやレンズ群の屈折力を強くする必要があるので、特に高倍率となる望遠端において諸収差が大きくなり、広角端から望遠端への変倍時における諸収差の変動が大きくなってしまうという問題があった。   On the other hand, if it is attempted to increase the zoom magnification to 10 times or more without increasing the total length of the optical system at the telephoto end, it is necessary to increase the refractive power of each lens or lens group. There is a problem that aberrations become large and fluctuations in various aberrations at the time of zooming from the wide-angle end to the telephoto end become large.
本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ズーム倍率が10倍以上の高倍率であって、沈胴状態、非沈胴状態の両方の状態において全長を短く保ったまま、諸収差が良好に補正され、また、広角端から望遠端まで変倍した場合の諸収差の変動が小さいズーム光学系及びそれを用いた電子撮像装置を提供することである。   The present invention has been made in view of such problems of the prior art, and the object of the present invention is to provide a high zoom ratio of 10 times or more in both a retracted state and a non-collapsed state. Provided are a zoom optical system in which various aberrations are favorably corrected while keeping the overall length short in a state, and small fluctuations in various aberrations when zooming from the wide-angle end to the telephoto end, and an electronic imaging device using the same That is.
上記の目的を達成するために、本発明のズーム光学系は、複数のレンズ群により構成されていて、前記複数のレンズ群の間隔を適宜変化させることによって変倍を行うズーム光学系において、物体側から順に、正の第1レンズ群と、負の第2レンズ群と、正の第3レンズ群と、正の第4レンズ群とが配置されており、前記第1レンズ群の最も物体側の面が、物体側に凸面を向けた形状であり、以下の条件式(1)を満足することを特徴とする。
SFG4=(rG4o+rG4i)/(rG4o−rG4i)>0 ・・・(1)
ただし、SFG4は前記第4レンズ群のシェイピングファクタ、rG4oは前記第4レンズ群の最も物体側の面の曲率半径、rG4iは前記第4レンズ群の最も像側の面の曲率半径である。
In order to achieve the above object, a zoom optical system according to the present invention is composed of a plurality of lens groups, and the zoom optical system performs zooming by appropriately changing the interval between the plurality of lens groups. In order from the side, a positive first lens group, a negative second lens group, a positive third lens group, and a positive fourth lens group are arranged, and the most object side of the first lens group Is a shape with a convex surface facing the object side, and satisfies the following conditional expression (1).
SF G4 = (r G4o + r G4i ) / (r G4o -r G4i )> 0 ... (1)
However, SF G4 is the fourth lens group from the shaping factor, r G4o is the radius of curvature of the most object-side surface of the fourth lens group, r G4i the radius of curvature of the surface on the most image side of the fourth lens group is there.
また、本発明のズーム光学系は、以下の条件式(2)を満足することが好ましい。
0.2≦SFG4≦5.0 ・・・(2)
In the zoom optical system of the present invention, it is preferable that the following conditional expression (2) is satisfied.
0.2 ≦ SF G4 ≦ 5.0 ... (2)
また、本発明のズーム光学系は、前記第3レンズ群が、物体側から順に、正の単レンズと、正のレンズと負のレンズとからなる接合レンズとにより構成されていることが好ましい。   In the zoom optical system according to the present invention, it is preferable that the third lens group includes, in order from the object side, a positive single lens and a cemented lens including a positive lens and a negative lens.
また、本発明のズーム光学系は、第1レンズ群が、1つのレンズ成分のみからなることが好ましい。   In the zoom optical system of the present invention, it is preferable that the first lens group includes only one lens component.
また、本発明のズーム光学系は、以下の条件式(3)、(4)を満足することが好ましい。
SFG1o-G4i=(rG1o+rG4i)/(rG1o−rG4i) ・・・(3)
0≦SFG1o-G4i≦0.4 ・・・(4)
ただし、SFG1o-G4iは前記第1レンズ群の最も物体側の面と前記第4レンズ群最も像側の面のシェイピングファクタ、rG1oは前記第1レンズ群の最も物体側の面の曲率半径、rG4iは前記第4レンズ群の最も像側の面の曲率半径である。
In the zoom optical system of the present invention, it is preferable that the following conditional expressions (3) and (4) are satisfied.
SF G1o-G4i = (r G1o + r G4i ) / (r G1o -r G4i ) (3)
0 ≦ SF G1o-G4i ≦ 0.4 ... (4)
Where SF G1o-G4i is the shaping factor of the surface closest to the object side of the first lens group and the surface of the fourth lens group closest to the image side, and r G1o is the radius of curvature of the surface closest to the object side of the first lens group. R G4i is the radius of curvature of the most image-side surface of the fourth lens group.
また、本発明のズーム光学系は、以下の条件式(5)を満足することが好ましい。
0.2≦ΔDw-w10/Lt≦0.35 ・・・(5)
ただし、ΔDw-w10は広角端から広角端の焦点距離の10倍以上の焦点距離となる状態までの前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔の変動量、Ltは望遠端における光学系の全長である。
In the zoom optical system of the present invention, it is preferable that the following conditional expression (5) is satisfied.
0.2 ≦ ΔD w−w10 / L t ≦ 0.35 ... (5)
Where ΔD w−w10 is the amount of change in the distance between the first lens group and the second lens group from the wide-angle end to the state where the focal length is at least 10 times the focal length at the wide-angle end, and L t is the telephoto end. Is the total length of the optical system.
また、本発明のズーム光学系は、前記第2レンズ群が、物体側から順に、負の単レンズと、負の接合レンズと、正の単レンズとにより構成されていることが好ましい。   In the zoom optical system of the present invention, it is preferable that the second lens group includes a negative single lens, a negative cemented lens, and a positive single lens in order from the object side.
また、本発明のズーム光学系は、前記第2レンズ群が、物体側から順に、負の単レンズと、負の接合レンズと、正の単レンズとにより構成されている場合、前記第2レンズ群の接合レンズが、負のレンズと正のレンズとからなり、以下の条件式(6)を満足することが好ましい。
0.1≦φG2n2/φG2n1≦1.0 ・・・(6)
ただし、φG2n2は前記第2レンズ群の接合レンズ内の負のレンズの屈折力、φG2n1は前記第2レンズ群の負の単レンズの屈折力である。
In the zoom optical system according to the present invention, when the second lens group includes a negative single lens, a negative cemented lens, and a positive single lens in order from the object side, the second lens It is preferable that the cemented lens of the group includes a negative lens and a positive lens, and satisfies the following conditional expression (6).
0.1 ≦ φ G2n2 / φ G2n1 ≦ 1.0 ... (6)
Where φ G2n2 is the refractive power of the negative lens in the cemented lens of the second lens group, and φ G2n1 is the refractive power of the negative single lens of the second lens group.
また、本発明のズーム光学系は、前記第2レンズ群が、物体側から順に、負の単レンズと、負の接合レンズと、正の単レンズとにより構成されている場合、以下の条件式(7)を満足することが好ましい。
0.15≦|φG2p2/φG2n1|≦0.45 ・・・(7)
ただし、φG2p2は前記第2レンズ群の正の単レンズの屈折力、φG2n1は前記第2レンズ群の負の単レンズの屈折力である。
In the zoom optical system according to the present invention, when the second lens group includes, in order from the object side, a negative single lens, a negative cemented lens, and a positive single lens, the following conditional expression It is preferable to satisfy (7).
0.15 ≦ | φ G2p2 / φ G2n1 | ≦ 0.45 ... (7)
Where φ G2p2 is the refractive power of the positive single lens of the second lens group, and φ G2n1 is the refractive power of the negative single lens of the second lens group.
また、本発明のズーム光学系は、前記第2レンズ群が、物体側から順に、負の単レンズと、負の接合レンズと、正の単レンズとにより構成されている場合、前記第2レンズ群の接合レンズが、負のレンズと正のレンズとからなり、以下の条件式(8)を満足することが好ましい。
0.05≦ndG2n2−ndG2p1≦0.2 ・・・(8)
ただし、ndG2n2は前記第2レンズ群の接合レンズの負のレンズのd線における屈折率、ndG2p1は前記第2レンズ群の接合レンズの正のレンズのd線における屈折率である。
In the zoom optical system according to the present invention, when the second lens group includes a negative single lens, a negative cemented lens, and a positive single lens in order from the object side, the second lens It is preferable that the cemented lens of the group includes a negative lens and a positive lens, and satisfies the following conditional expression (8).
0.05 ≦ nd G2n2 −nd G2p1 ≦ 0.2 ... (8)
Here, nd G2n2 is the refractive index at the d-line of the negative lens of the cemented lens of the second lens group, and nd G2p1 is the refractive index at the d-line of the positive lens of the cemented lens of the second lens group.
また、本発明のズーム光学系は、前記第2レンズ群が、物体側から順に、負の単レンズと、負の接合レンズと、正の単レンズとにより構成されている場合、前記第2レンズ群の接合レンズが、負のレンズと正のレンズとからなり、以下の条件式(9)を満足することが好ましい。
20≦νdG2n2−νdG2p1≦50 ・・・(9)
ただし、νdG2n2は前記第2レンズ群の接合レンズの負のレンズのd線におけるアッベ数、νdG2p1は前記第2レンズ群の接合レンズの正のレンズのd線におけるアッベ数である。
In the zoom optical system according to the present invention, when the second lens group includes a negative single lens, a negative cemented lens, and a positive single lens in order from the object side, the second lens It is preferable that the cemented lens of the group includes a negative lens and a positive lens, and satisfies the following conditional expression (9).
20 ≦ νd G2n2 −νd G2p1 ≦ 50 ... (9)
Where νd G2n2 is the Abbe number in the d-line of the negative lens of the cemented lens of the second lens group, and νd G2p1 is the Abbe number in the d-line of the positive lens of the cemented lens in the second lens group.
また、本発明のズーム光学系は、広角端における光学系全系の焦点距離をfw、望遠端における光学系全系の焦点距離をft、中間状態における光学系全系の焦点距離を√(fw×ft)としたとき、中間状態における第2レンズ群の位置が、広角端及び望遠端における位置よりも物体側であることが好ましい。 In the zoom optical system of the present invention, the focal length of the entire optical system at the wide-angle end is f w , the focal length of the entire optical system at the telephoto end is f t , and the focal length of the entire optical system in the intermediate state is √ When (f w × ft ), it is preferable that the position of the second lens group in the intermediate state is closer to the object side than the positions at the wide-angle end and the telephoto end.
また、本発明のズーム光学系は、広角端における光学系全系の焦点距離をfw、望遠端における光学系全系の焦点距離をft、中間状態における光学系全系の焦点距離を√(fw×ft)としたとき、中間状態における第2レンズ群の位置が、広角端及び望遠端における位置よりも物体側である場合、以下の条件式(10)を満足することが好ましい。
−7.0≦ΔVG2w-m/ΔVG2m-t≦−1.2 ・・・(10)
ただし、ΔVG2w-mは|VG2m-VG2w|で表され、ΔVG2m-tは|VG2t-VG2m|で表され、VG2wは広角端における前記第2レンズ群の位置、VG2mは中間状態における前記第2レンズ群の位置、VG2tは望遠端における前記第2レンズ群の位置、であり、ΔVG2w-mとΔVG2m-tの符号は、前記第2レンズ群が像側から物体側へ移動した場合を正とする。
In the zoom optical system of the present invention, the focal length of the entire optical system at the wide-angle end is f w , the focal length of the entire optical system at the telephoto end is f t , and the focal length of the entire optical system in the intermediate state is √ when a (f w × f t), the position of the second lens group in the intermediate state, when of a position at the wide angle end and the telephoto end is the object side and satisfies the following conditional expression (10) .
−7.0 ≦ ΔV G2w-m / ΔV G2m-t ≦ −1.2 ... (10)
However, ΔV G2w-m is represented by | V G2m -V G2w |, ΔV G2m-t is represented by | V G2t -V G2m |, and V G2w is the position of the second lens group at the wide angle end, V G2m Is the position of the second lens group in the intermediate state, V G2t is the position of the second lens group at the telephoto end, and the signs of ΔV G2w-m and ΔV G2m-t are the image side of the second lens group The case of moving from to the object side is positive.
また、本発明のズーム光学系は、望遠端における前記第2レンズ群の位置が、広角端における前記第2レンズ群の位置よりも物体側にあることが好ましい。   In the zoom optical system of the present invention, it is preferable that the position of the second lens group at the telephoto end is closer to the object side than the position of the second lens group at the wide-angle end.
また、本発明のズーム光学系は、前記第2レンズ群が、物体側から順に、負の単レンズと、負の接合レンズと、正の単レンズとにより構成されている場合、前記第2レンズ群の接合レンズの接合面が、非球面であることが好ましい。   In the zoom optical system according to the present invention, when the second lens group includes a negative single lens, a negative cemented lens, and a positive single lens in order from the object side, the second lens It is preferable that the cemented surface of the cemented lens of the group is an aspherical surface.
また、本発明のズーム光学系は、前記第2レンズ群が、物体側から順に、負の単レンズと、負の接合レンズと、正の単レンズとにより構成されている場合、前記第2レンズ群の接合レンズの全ての面が、非球面であることが好ましい。   In the zoom optical system according to the present invention, when the second lens group includes a negative single lens, a negative cemented lens, and a positive single lens in order from the object side, the second lens It is preferable that all surfaces of the cemented lens in the group are aspheric surfaces.
また、本発明のズーム光学系は、前記第2レンズ群が、物体側から順に、負の単レンズと、負の接合レンズと、正の単レンズとにより構成されており、前記第2レンズ群の接合レンズの全ての面が、非球面である場合、光軸上で物体側から像側に向かう方向を正としたとき、前記第2レンズ群の接合レンズの全ての面の有効径における非球面量が、負の値であることが好ましい。   In the zoom optical system according to the present invention, the second lens group includes, in order from the object side, a negative single lens, a negative cemented lens, and a positive single lens. When all the surfaces of the cemented lens are aspherical surfaces, when the direction from the object side to the image side on the optical axis is positive, the effective diameter of all the surfaces of the cemented lens in the second lens group is not The spherical amount is preferably a negative value.
また、本発明のズーム光学系は、前記第2レンズ群が、物体側から順に、負の単レンズと、負の接合レンズと、正の単レンズとにより構成されており、前記第2レンズの接合レンズの全ての面が、非球面である場合、以下の条件式(11)を満足することが好ましい。
10≦(ASP22c×|Δνd22|)/(ASP22o+ASP22i)≦90
・・・(11)
ただし、ASP22cは前記第2レンズ群の接合レンズの接合面の有効径における非球面量、Δνd22は前記第2レンズ群の接合レンズを構成する2つのレンズのアッベ数の差、ASP22oは前記第2レンズ群の接合レンズの物体側の面の有効径における非球面量、ASP22iは前記第2レンズ群の接合レンズの像側の面の有効径における非球面量である。なお、前記有効径は前記第2レンズ群の接合レンズの有する面の有効径のうち最も小さい有効径である。
In the zoom optical system according to the present invention, the second lens group includes, in order from the object side, a negative single lens, a negative cemented lens, and a positive single lens. When all surfaces of the cemented lens are aspheric surfaces, it is preferable that the following conditional expression (11) is satisfied.
10 ≦ (ASP 22c × | Δνd 22 |) / (ASP 22o + ASP 22i ) ≦ 90
(11)
Where ASP 22c is the aspherical amount of the effective diameter of the cemented surface of the cemented lens of the second lens group, Δνd 22 is the difference between the Abbe numbers of the two lenses constituting the cemented lens of the second lens group, and ASP 22o is An aspheric amount at the effective diameter of the object side surface of the cemented lens of the second lens group, and ASP 22i is an aspheric amount at the effective diameter of the image side surface of the cemented lens of the second lens group. The effective diameter is the smallest effective diameter of the effective diameters of the surfaces of the cemented lens of the second lens group.
また、本発明のズーム光学系は、前記第4レンズ群が、1つのレンズ成分のみからなることが好ましい。   In the zoom optical system of the present invention, it is preferable that the fourth lens group includes only one lens component.
また、本発明のズーム光学系は、前記第4レンズ群が、1つのレンズ成分のみからなる場合、前記第4レンズ群が、1枚の正の単レンズのみからなることが好ましい。   In the zoom optical system of the present invention, it is preferable that when the fourth lens group is composed of only one lens component, the fourth lens group is composed of only one positive single lens.
また、本発明のズーム光学系は、以下の条件式(12)を満足することが好ましい。
0≦|ΔVG4w-t/fw|≦0.1 ・・・(12)
ただし、ΔVG4w-tは|VG4t-VG4w|で表され、
G4wは広角端における前記第4レンズ群の位置、VG4tは望遠端における前記第4レンズ群の位置、fwは広角端における光学系全系の焦点距離、であり、ΔVG4w-tの符号は、前記第4レンズ群が像側から物体側へ移動した場合を正とする。
In the zoom optical system according to the present invention, it is preferable that the following conditional expression (12) is satisfied.
0 ≦ | ΔV G4w-t / f w | ≦ 0.1 (12)
However, ΔV G4w-t is represented by | V G4t -V G4w |
V G4W the position of the fourth lens group at the wide-angle end, V G4t the position of the fourth lens group at the telephoto end, f w is the focal length of the entire optical system at the wide angle end, the [Delta] V G4W-t The sign is positive when the fourth lens group moves from the image side to the object side.
また、本発明のズーム光学系は、前記第4レンズ群が、広角端から望遠端への変倍時に移動しないことが好ましい。   In the zoom optical system of the present invention, it is preferable that the fourth lens group does not move during zooming from the wide angle end to the telephoto end.
また、上記目的を達成するために本発明の電子撮像装置は、上記のいずれかに記載のズーム光学系を含むことを特徴とする。   In order to achieve the above object, an electronic image pickup apparatus of the present invention includes any one of the zoom optical systems described above.
本発明によれば、ズーム倍率が10倍以上の高倍率であって、沈胴状態、非沈胴状態の両方の状態において全長を短く保ったまま、諸収差が良好に補正され、また、広角端から望遠端まで変倍した場合の諸収差の変動が小さいズーム光学系及びそれを用いた電子撮像装置を提供することができる。   According to the present invention, the zoom magnification is a high magnification of 10 times or more, and various aberrations are favorably corrected while keeping the entire length short in both the retracted state and the non-collapsed state. It is possible to provide a zoom optical system in which fluctuations in various aberrations when zooming to the telephoto end is small, and an electronic imaging apparatus using the zoom optical system.
本発明の実施例1に係るズーム光学系の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端における状態をそれぞれ示している。FIG. 2 is a cross-sectional view along the optical axis showing the optical configuration of the zoom optical system according to Embodiment 1 of the present invention when focusing on an object point at infinity, where (a) is a wide angle end, (b) is an intermediate, and (c) is an intermediate view. Each state at the telephoto end is shown. 図1に示したズーム光学系の無限遠物点合焦時における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図であり、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端における状態をそれぞれ示している。FIG. 2 is a diagram showing spherical aberration, astigmatism, distortion, and lateral chromatic aberration when the zoom optical system shown in FIG. 1 is focused on an object point at infinity, where (a) is the wide-angle end, (b) is the middle, (c ) Shows the state at the telephoto end. 図1に示したズーム光学系の無限遠物点合焦時における横のコマ収差を示す図であり、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端における状態をそれぞれ示している。2A and 2B are diagrams illustrating lateral coma aberration when the zoom optical system illustrated in FIG. 1 is focused on an object point at infinity, in which FIG. 1A illustrates a state at a wide-angle end, FIG. 1B illustrates an intermediate state, and FIG. Show. 本発明の実施例2に係るズーム光学系の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端における状態をそれぞれ示している。FIG. 4 is a cross-sectional view along an optical axis showing an optical configuration when focusing on an object point at infinity of a zoom optical system according to Embodiment 2 of the present invention, where (a) is a wide angle end, (b) is an intermediate, and (c) is an intermediate view. Each state at the telephoto end is shown. 図4に示したズーム光学系の無限遠物点合焦時における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図であり、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端における状態をそれぞれ示している。FIG. 5 is a diagram showing spherical aberration, astigmatism, distortion, and lateral chromatic aberration when the zoom optical system shown in FIG. 4 is focused on an object point at infinity, where (a) is the wide-angle end, (b) is the middle, ) Shows the state at the telephoto end. 図4に示したズーム光学系の無限遠物点合焦時における横のコマ収差を示す図であり、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端における状態をそれぞれ示している。5A and 5B are diagrams illustrating lateral coma aberration when the zoom optical system illustrated in FIG. 4 is focused on an object point at infinity, where FIG. 5A illustrates a state at a wide-angle end, FIG. 4B illustrates an intermediate state, and FIG. Show. 本発明の実施例3に係るズーム光学系の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端における状態をそれぞれ示している。FIG. 6 is a cross-sectional view along an optical axis showing an optical configuration when focusing on an object point at infinity of a zoom optical system according to Embodiment 3 of the present invention, where (a) is a wide angle end, (b) is an intermediate, and (c) is an intermediate view. Each state at the telephoto end is shown. 図7に示したズーム光学系の無限遠物点合焦時における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図であり、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端における状態をそれぞれ示している。FIG. 8 is a diagram showing spherical aberration, astigmatism, distortion, and lateral chromatic aberration when the zoom optical system shown in FIG. 7 is focused on an object point at infinity, where (a) is the wide angle end, (b) is the middle, (c ) Shows the state at the telephoto end. 図7に示したズーム光学系の無限遠物点合焦時における横のコマ収差を示す図であり、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端における状態をそれぞれ示している。FIG. 8 is a diagram showing lateral coma aberration when the zoom optical system shown in FIG. 7 is focused on an object point at infinity, where (a) shows a state at a wide angle end, (b) shows an intermediate state, and (c) shows a state at a telephoto end, respectively. Show. 本発明の実施例4に係るズーム光学系ズの無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端における状態をそれぞれ示している。FIG. 6 is a cross-sectional view along an optical axis showing an optical configuration at the time of focusing on an object point at infinity of a zoom optical system according to Embodiment 4 of the present invention, where (a) is a wide angle end, (b) is an intermediate, and (c). Indicates the state at the telephoto end. 図10に示したズーム光学系の無限遠物点合焦時における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図であり、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端における状態をそれぞれ示している。FIG. 11 is a diagram illustrating spherical aberration, astigmatism, distortion, and lateral chromatic aberration when the zoom optical system illustrated in FIG. 10 is focused on an object point at infinity, where (a) is a wide angle end, (b) is an intermediate, ) Shows the state at the telephoto end. 図10に示したズーム光学系の無限遠物点合焦時における横のコマ収差を示す図であり、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端における状態をそれぞれ示している。It is a figure which shows the horizontal coma aberration at the time of infinity object point focusing of the zoom optical system shown in FIG. 10, (a) is a wide angle end, (b) is a middle, (c) is a state in a telephoto end, respectively. Show. 本発明の実施例5に係るズーム光学系の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端における状態をそれぞれ示している。FIG. 10 is a cross-sectional view along an optical axis showing an optical configuration when focusing on an object point at infinity of a zoom optical system according to Example 5 of the present invention, where (a) is a wide angle end, (b) is an intermediate, and (c) is Each state at the telephoto end is shown. 図13に示したズーム光学系の無限遠物点合焦時における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図であり、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端における状態をそれぞれ示している。FIG. 14 is a diagram showing spherical aberration, astigmatism, distortion, and lateral chromatic aberration when the zoom optical system shown in FIG. 13 is focused on an object point at infinity, where (a) is a wide-angle end, (b) is an intermediate, ) Shows the state at the telephoto end. 図13に示したズーム光学系の無限遠物点合焦時における横のコマ収差を示す図であり、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端における状態をそれぞれ示している。It is a figure which shows the horizontal coma aberration at the time of an infinite object point focusing of the zoom optical system shown in FIG. 13, (a) is a wide angle end, (b) is an intermediate | middle, (c) is a state in a telephoto end, respectively. Show. 本発明の実施例6に係るズーム光学系の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端における状態をそれぞれ示している。FIG. 10 is a cross-sectional view along an optical axis showing an optical configuration at the time of focusing on an object point at infinity of a zoom optical system according to Example 6 of the present invention, where (a) is a wide angle end, (b) is an intermediate, and (c) is a cross-sectional view. Each state at the telephoto end is shown. 図16に示したズーム光学系の無限遠物点合焦時における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図であり、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端における状態をそれぞれ示している。FIG. 17 is a diagram showing spherical aberration, astigmatism, distortion, and lateral chromatic aberration when the zoom optical system shown in FIG. 16 is focused on an object point at infinity, where (a) is the wide-angle end, (b) is the middle, ) Shows the state at the telephoto end. 図16に示したズーム光学系の無限遠物点合焦時における横のコマ収差を示す図であり、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端における状態をそれぞれ示している。FIG. 17 is a diagram showing lateral coma aberration when the zoom optical system shown in FIG. 16 is focused on an object point at infinity, where (a) shows the state at the wide-angle end, (b) shows the middle, and (c) shows the state at the telephoto end, respectively. Show. 本発明の実施例7に係るズーム光学系の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端における状態をそれぞれ示している。It is sectional drawing in alignment with the optical axis which shows the optical structure at the time of infinity object point focusing of the zoom optical system which concerns on Example 7 of this invention, (a) is a wide angle end, (b) is an intermediate | middle, (c) is Each state at the telephoto end is shown. 図19に示したズーム光学系の無限遠物点合焦時における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図であり、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端における状態をそれぞれ示している。FIG. 20 is a diagram showing spherical aberration, astigmatism, distortion, and lateral chromatic aberration when the zoom optical system shown in FIG. 19 is focused on an object point at infinity, where (a) is the wide-angle end, (b) is the middle, (c ) Shows the state at the telephoto end. 図19に示したズーム光学系の無限遠物点合焦時における横のコマ収差を示す図であり、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端における状態をそれぞれ示している。FIG. 20 is a diagram showing lateral coma aberration when the zoom optical system shown in FIG. 19 is focused on an object point at infinity, where (a) shows a state at a wide angle end, (b) shows an intermediate state, and (c) shows a state at a telephoto end, respectively. Show. 本発明の実施例8に係るズーム光学系の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端における状態をそれぞれ示している。FIGS. 9A and 9B are cross-sectional views along an optical axis showing an optical configuration at the time of focusing on an object point at infinity of a zoom optical system according to Example 8 of the present invention, where FIG. Each state at the telephoto end is shown. 図22に示したズーム光学系の無限遠物点合焦時における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図であり、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端における状態をそれぞれ示している。FIG. 23 is a diagram showing spherical aberration, astigmatism, distortion, and lateral chromatic aberration when the zoom optical system shown in FIG. 22 is focused on an object point at infinity, where (a) is a wide-angle end, (b) is an intermediate, ) Shows the state at the telephoto end. 図22に示したズーム光学系の無限遠物点合焦時における横のコマ収差を示す図であり、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端における状態をそれぞれ示している。FIG. 23 is a diagram showing lateral coma aberration when the zoom optical system shown in FIG. 22 is focused on an object point at infinity, where (a) shows a state at a wide angle end, (b) shows an intermediate state, and (c) shows a state at a telephoto end, respectively. Show. 本発明のズーム光学系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。1 is a front perspective view showing an external appearance of a digital camera incorporating a zoom optical system of the present invention. 図25に示すデジタルカメラの後方正面図である。FIG. 26 is a rear front view of the digital camera shown in FIG. 25. 図25に示すデジタルカメラの内部構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the internal structure of the digital camera shown in FIG.
本実施例のズーム光学系の説明に先立ち、本実施形態のズーム光学系の構成及びその作用効果を説明する。   Prior to the description of the zoom optical system of the present embodiment, the configuration of the zoom optical system of the present embodiment and the function and effect thereof will be described.
本実施形態のズーム光学系は、複数のレンズ群により構成されていて、前記複数のレンズ群の間隔を適宜変化させることによって変倍を行うズーム光学系において、物体側から順に、正の第1レンズ群と、負の第2レンズ群と、正の第3レンズ群と、正の第4レンズ群とが配置されており、前記第1レンズ群の最も物体側の面が、物体側に凸面を向けた形状であり、以下の条件式(1)を満足することを特徴とする。
SFG4=(rG4o+rG4i)/(rG4o−rG4i)>0 ・・・(1)
ただし、SFG4は前記第4レンズ群のシェイピングファクタ、rG4oは前記第4レンズ群の最も物体側の面の曲率半径、rG4iは前記第4レンズ群の最も像側の面の曲率半径である。
The zoom optical system according to the present embodiment includes a plurality of lens groups. In the zoom optical system that performs zooming by appropriately changing the interval between the plurality of lens groups, the positive first is sequentially arranged from the object side. A lens group, a negative second lens group, a positive third lens group, and a positive fourth lens group are arranged, and the most object side surface of the first lens group is convex on the object side. And satisfying the following conditional expression (1).
SF G4 = (r G4o + r G4i ) / (r G4o -r G4i )> 0 ... (1)
However, SF G4 is the fourth lens group from the shaping factor, r G4o is the radius of curvature of the most object-side surface of the fourth lens group, r G4i the radius of curvature of the surface on the most image side of the fourth lens group is there.
一般的に、光学系には、絞りに対して凹面を向けたレンズ面、すなわち、球心が絞り側にあるレンズ面が多い。そして、それらのレンズ面の構成が、絞りを挟んで物体側と像側とで対称に近いほど、各レンズ面に入射する光線と各レンズ面の法線とのなす角度が小さくなり、収差、特に歪曲収差やコマ収差の発生が抑えられ、また、その変動も小さくなる。特に、光学系の最も物体側の面と最も像側の面は、入射光線の光線高が高いため、これらの面が絞りに対して凹面を向けていると、収差の軽減に効果が大きい。   In general, many optical systems have a lens surface with a concave surface facing the stop, that is, a lens surface with a spherical center on the stop side. And as the configuration of these lens surfaces is closer to symmetry between the object side and the image side across the stop, the angle formed between the light ray incident on each lens surface and the normal line of each lens surface becomes smaller, aberration, In particular, the occurrence of distortion and coma is suppressed, and fluctuations thereof are also reduced. In particular, the most object-side surface and the most image-side surface of the optical system have a high ray height of incident light. Therefore, if these surfaces are concave with respect to the stop, the effect of reducing aberrations is great.
そこで、本実施形態のズーム光学系は、第1レンズ群の最も物体側の面が、物体側に凸面を向けた形状であり、第4レンズ群のシェイピングファクタが正の値、すなわち、第4レンズ群の最も像側の面が、像側に凸面を向けた形状となるように構成されている。   Therefore, in the zoom optical system of the present embodiment, the most object-side surface of the first lens group has a shape with the convex surface facing the object side, and the shaping factor of the fourth lens group is a positive value, that is, the fourth lens group. The most image side surface of the lens group is configured to have a convex surface facing the image side.
このように構成しているため、本実施形態のズーム光学系は、歪曲収差やコマ収差等の諸収差の発生や変動を抑えることができる。そのため、変倍比を高倍率化しても、特に望遠端及びその近傍での収差を抑えることができる。   Due to such a configuration, the zoom optical system of the present embodiment can suppress the occurrence and fluctuation of various aberrations such as distortion and coma. Therefore, even when the zoom ratio is increased, aberrations at the telephoto end and in the vicinity thereof can be suppressed.
また、このように構成すれば、第4レンズ群の主点は、シェイピングファクタが負の値である場合に比べて像側となる。その結果、第4レンズ群の像側に配置されるフィルタ類(赤外カットフィルタやローパスフィルタ、センサーのカバーガラス等)との間隔をあまり広げなくても、第4レンズ群とフィルタ類との主点間隔を広くとることができ、光学系の全長を短くすることができる。したがって、変倍比を高倍率化した場合に、望遠端及びその近傍での収差を抑えることができるだけでなく、光学系の全長を短く保つこともできる。   With this configuration, the principal point of the fourth lens group is on the image side as compared with the case where the shaping factor is a negative value. As a result, the distance between the fourth lens group and the filters can be reduced without widening the distance from the filters (infrared cut filter, low-pass filter, sensor cover glass, etc.) arranged on the image side of the fourth lens group. The distance between the principal points can be increased, and the overall length of the optical system can be shortened. Therefore, when the zoom ratio is increased, not only the aberration at the telephoto end and its vicinity can be suppressed, but also the entire length of the optical system can be kept short.
また、本実施形態のズーム光学系は、以下の条件式(2)を満足することが好ましい。
0.2≦SFG4≦5.0 ・・・(2)
In the zoom optical system according to the present embodiment, it is preferable that the following conditional expression (2) is satisfied.
0.2 ≦ SF G4 ≦ 5.0 ... (2)
このように、本実施形態のズーム光学系は、条件式(2)を満足すると、第4レンズ群の最も像側の面で大きな収差を発生させずに、光学系の全長をより短くしやすい。   As described above, when the zoom optical system according to the present embodiment satisfies the conditional expression (2), the total length of the optical system can be easily shortened without generating a large aberration on the most image side surface of the fourth lens group. .
なお、条件式(2)の上限値を上回ると、第4レンズ群の最も像側の面の曲率半径が小さくなり過ぎてしまい、その面で発生する収差が大きくなりやすい。一方、条件式(2)の下限値を下回ると、第4レンズ群の主点が物体側に寄り、第4レンズ群とフィルタ類との間隔を確保しにくくなってしまう。   If the upper limit of conditional expression (2) is exceeded, the radius of curvature of the surface closest to the image side of the fourth lens group becomes too small, and the aberration generated on that surface tends to increase. On the other hand, if the lower limit value of conditional expression (2) is not reached, the principal point of the fourth lens group will be closer to the object side, and it will be difficult to ensure the distance between the fourth lens group and the filters.
また、本実施形態のズーム光学系は、前記第3レンズ群が、物体側から順に、正の単レンズと、正のレンズと負のレンズとからなる接合レンズとにより構成されていることが好ましい。   In the zoom optical system of the present embodiment, it is preferable that the third lens group includes, in order from the object side, a positive single lens and a cemented lens including a positive lens and a negative lens. .
本実施形態のような構成のズーム光学系においては、第3レンズ群として、物体側から順に、正の単レンズ、正のレンズと負のレンズとにより構成された接合レンズ、正の単レンズとからなる構成が良く用いられている。このような構成では、コマ収差を良好に補正することができる。   In the zoom optical system configured as in the present embodiment, as the third lens group, in order from the object side, a positive single lens, a cemented lens composed of a positive lens and a negative lens, a positive single lens, and The structure consisting of is often used. With such a configuration, coma aberration can be corrected satisfactorily.
ここで、第3レンズ群を、物体側から順に、正の単レンズと、正のレンズと負のレンズとからなる接合レンズとにより構成し、正の単レンズのみにより第4レンズ群を構成すると、その第3レンズ群と第4レンズ群との組み合わせによって、コマ収差、特にそれらのレンズ群の間隔が狭まる広角端側において発生するコマ収差を、補正しやすくなる。   Here, in order from the object side, the third lens group is configured by a positive single lens and a cemented lens including a positive lens and a negative lens, and the fourth lens group is configured by only the positive single lens. The combination of the third lens group and the fourth lens group makes it easy to correct coma, particularly coma that occurs on the wide-angle end side where the distance between these lens groups is narrow.
また、第3レンズ群内に最も像側の正の単レンズを配置しなければ、第3レンズ群の正の主点が物体側に寄り、第3レンズ群の接合レンズの負のレンズの主点との間隔を広げることができる。その結果、第3レンズ群の接合レンズの負のレンズへ入射する光束の角度が緩やかになり、負のレンズで光線を大きく曲げずに済むようになるので、球面収差やコマ収差の発生を抑えやすくなる。   In addition, if the most image-side positive single lens is not arranged in the third lens group, the positive principal point of the third lens group is closer to the object side, and the main of the negative lens of the cemented lens of the third lens group The distance between the dots can be increased. As a result, the angle of the light beam incident on the negative lens of the cemented lens of the third lens group becomes gentle, and it becomes unnecessary to bend the light beam greatly with the negative lens, thereby suppressing the occurrence of spherical aberration and coma aberration. It becomes easy.
また、第3レンズ群では、広角端から望遠端まで像高の高い軸外光束と軸上の光束とが近い位置を通る。そのため、第3レンズ群に接合レンズを配置することにより、その接合面で球面収差や軸上色収差を良好に補正することができる。   Further, in the third lens group, the off-axis light beam having a high image height and the on-axis light beam pass through a close position from the wide-angle end to the telephoto end. Therefore, by arranging a cemented lens in the third lens group, spherical aberration and axial chromatic aberration can be favorably corrected on the cemented surface.
また、本実施形態のズーム光学系は、第1レンズ群が、1つのレンズ成分のみからなることが好ましい。   In the zoom optical system of the present embodiment, it is preferable that the first lens group includes only one lens component.
本実施形態のような構成のズーム光学系においては、第1レンズ群に入射する光線の入射角が大きく、また、その光線高も高いため、第1レンズ群に軸外の収差、特にコマ収差を補正する役割を持たせる場合が多い。そして、そのためには第1レンズ群にレンズを複数枚配置する必要がある。一方、第1レンズ群に入射する光線の光線高が高いため、第1レンズ群を構成をするレンズは、大きく厚いものとする場合が多い。   In the zoom optical system configured as in the present embodiment, since the incident angle of the light beam incident on the first lens group is large and the light beam height is also high, off-axis aberrations, particularly coma aberration, in the first lens group. In many cases, it has a role of correcting the above. For this purpose, it is necessary to arrange a plurality of lenses in the first lens group. On the other hand, since the height of light incident on the first lens group is high, the lenses constituting the first lens group are often large and thick.
その結果、沈胴状態、非沈胴状態の両方の状態において全長が長くなる。また、第1レンズ群の重さも重くなるため、レンズ群を移動させるためのモータ等の大型化が必要となり、光学系を用いた装置自体も大きくなってしまう。   As a result, the total length becomes long in both the retracted state and the non-collapsed state. Further, since the weight of the first lens group also becomes heavy, it is necessary to increase the size of a motor or the like for moving the lens group, and the apparatus using the optical system itself becomes large.
そのため、第1レンズ群はできるだけレンズ枚数を少なくし、群の厚さを薄くするとともに、軽量化することが望ましい。そこで、本実施形態のズーム光学系では、第1レンズ群が、1つのレンズ成分のみからなることが好ましい。なお、第1レンズ群を1つのレンズ成分のみで構成しても、コマ収差が大きく発生することはない。   Therefore, it is desirable to reduce the number of lenses in the first lens group as much as possible, reduce the thickness of the group, and reduce the weight. Therefore, in the zoom optical system according to the present embodiment, it is preferable that the first lens group includes only one lens component. Note that even if the first lens group is composed of only one lens component, coma aberration does not occur greatly.
また、本実施形態のズーム光学系は、以下の条件式(3)、(4)を満足することが好ましい。
SFG1o-G4i=(rG1o+rG4i)/(rG1o−rG4i) ・・・(3)
0≦SFG1o-G4i≦0.4 ・・・(4)
ただし、SFG1o-G4iは前記第1レンズ群の最も物体側の面と前記第4レンズ群の最も像側の面のシェイピングファクタ、rG1oは前記第1レンズ群の最も物体側の面の曲率半径、rG4iは前記第4レンズ群の最も像側の面の曲率半径である。
In the zoom optical system according to the present embodiment, it is preferable that the following conditional expressions (3) and (4) are satisfied.
SF G1o-G4i = (r G1o + r G4i ) / (r G1o -r G4i ) (3)
0 ≦ SF G1o-G4i ≦ 0.4 ... (4)
Where SF G1o-G4i is the shaping factor of the most object side surface of the first lens group and the most image side surface of the fourth lens group, and r G1o is the curvature of the most object side surface of the first lens group. The radius, r G4i, is the radius of curvature of the most image side surface of the fourth lens group.
このように、本実施形態のズーム光学系は、条件式(3)で規定される第1レンズ群の最も物体側の面と第4レンズ群の最も像側の面のシェイピングファクタが、条件式(4)を満足する、すなわち、第1レンズ群の最も物体側の面の曲率半径と第4レンズ群の最も像側の面の曲率半径とが同じとなるように、又は、第1レンズ群の最も物体側の面の曲率半径が、第4レンズ群の最も像側の面の曲率半径よりもわずかに大きくなるように構成することが好ましい。   Thus, in the zoom optical system of the present embodiment, the shaping factor of the most object side surface of the first lens group and the most image side surface of the fourth lens group defined by the conditional expression (3) is a conditional expression. (4) is satisfied, that is, the radius of curvature of the surface closest to the object side of the first lens unit is equal to the radius of curvature of the surface of the fourth lens unit closest to the image side, or the first lens unit It is preferable that the radius of curvature of the most object-side surface of the fourth lens group be slightly larger than the radius of curvature of the most image-side surface of the fourth lens unit.
このように構成すれば、第1レンズ群の最も物体側の面と第4レンズ群の最も像側の面とは、曲率半径についても、絞りを挟んで対称に近くなるので、変倍時におけるコマ収差の変動を抑えることができ、また、高倍率である望遠端及びその近傍において大きな収差の発生を抑えることができる。   With this configuration, the most object-side surface of the first lens group and the most image-side surface of the fourth lens group are close to symmetry with respect to the radius of curvature with respect to the diaphragm. Variations in coma aberration can be suppressed, and generation of large aberrations can be suppressed at and near the telephoto end where the magnification is high.
なお、条件式(4)の上限値を上回ると、第1レンズ群の最も物体側の面と第4レンズ群の最も像側の面との曲率半径の差が大きくなり、光学系の対称性が落ちるため、変倍時のコマ収差の変動を抑えにくく、また、高倍率である望遠端及びその近傍において大きな収差の発生を抑えにくい。一方、条件式(4)の下限値を下回ると、第1レンズ群の最も物体側の面の曲率半径が小さくなるので、その面で発生する収差が大きくなってしまう。   If the upper limit of conditional expression (4) is exceeded, the difference in the radius of curvature between the most object side surface of the first lens group and the most image side surface of the fourth lens group becomes large, and the symmetry of the optical system is increased. Therefore, it is difficult to suppress fluctuations in coma during zooming, and it is difficult to suppress the occurrence of large aberrations at the telephoto end where the magnification is high and in the vicinity thereof. On the other hand, if the lower limit value of conditional expression (4) is not reached, the radius of curvature of the surface closest to the object side of the first lens group becomes small, so that the aberration generated on that surface becomes large.
また、本実施形態のズーム光学系は、以下の条件式(5)を満足することが好ましい。
0.2≦ΔDw-w10/Lt≦0.35 ・・・(5)
ただし、ΔDw-w10は広角端から広角端の焦点距離の10倍以上の焦点距離となる状態までの前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔の変動量、Ltは望遠端における光学系の全長である。
In the zoom optical system according to the present embodiment, it is preferable that the following conditional expression (5) is satisfied.
0.2 ≦ ΔD w−w10 / L t ≦ 0.35 ... (5)
Where ΔD w−w10 is the amount of change in the distance between the first lens group and the second lens group from the wide-angle end to the state where the focal length is at least 10 times the focal length at the wide-angle end, and L t is the telephoto end. Is the total length of the optical system.
本実施形態のズーム光学系のような構成では、沈胴状態、および非沈胴状態での光学系の全長を短くするためには、第1レンズ群は、できるだけ少ないレンズ成分で構成することが望ましく、特に1つのレンズ成分のみで構成することが好ましい。しかし、第1レンズ群を1つのレンズ成分のみで構成すると、変倍比が高い場合には、収差を第1レンズ群で補正しきれず、第1レンズ群で発生する収差が大きくなってしまう。また、その収差を第2レンズ群で補正しようとしても、第1レンズ群と第2レンズ群との間隔の変動が大きいと、広角端と望遠端とにおける収差の変動が大きくなってしまう。   In the configuration such as the zoom optical system of the present embodiment, in order to shorten the total length of the optical system in the retracted state and the non-collapsed state, it is desirable that the first lens group is configured with as few lens components as possible. In particular, it is preferable to use only one lens component. However, if the first lens group is composed of only one lens component, when the zoom ratio is high, the aberration cannot be corrected by the first lens group, and the aberration generated in the first lens group becomes large. Even if the aberration is corrected by the second lens group, if the variation in the distance between the first lens group and the second lens group is large, the variation in aberration at the wide-angle end and the telephoto end becomes large.
そこで、本実施形態のズーム光学系は、条件式(5)を満足する、すなわち、10倍以上の高変倍状態においても、第1レンズ群と第2レンズ群との間隔の変動量が、望遠端における光学系の全長に比べて短くなるように構成されている。   Therefore, the zoom optical system of the present embodiment satisfies the conditional expression (5), that is, the amount of change in the distance between the first lens group and the second lens group even in a high zoom ratio of 10 times or more, It is configured to be shorter than the entire length of the optical system at the telephoto end.
このように構成すれば、広角端と望遠端とにおける収差の変動が小さい。また、第1レンズ群と第2レンズ群とで収差の補正を分担することができるので、良好に収差を補正することができる。さらには、望遠端側における光学系の全長を短くすることができる。   With this configuration, the variation in aberration at the wide-angle end and the telephoto end is small. In addition, since the correction of aberration can be shared between the first lens group and the second lens group, the aberration can be corrected satisfactorily. Furthermore, the total length of the optical system on the telephoto end side can be shortened.
なお、条件式(5)の上限値を上回ると、第1レンズ群と第2レンズ群との間隔の変動量が大きくなり過ぎてしまい、望遠端側における光学系の全長を短くしにくい。また、広角端から望遠端への変倍時における収差の変動量が大きくなりやすい。一方、条件式(5)の下限値を下回ると、変倍時における第1レンズ群と第2レンズ群との変動量が小さくなり過ぎてしまい、高変倍比を実現しにくくなる。   If the upper limit of conditional expression (5) is exceeded, the amount of variation in the distance between the first lens group and the second lens group becomes too large, and it is difficult to shorten the total length of the optical system on the telephoto end side. In addition, the amount of aberration variation at the time of zooming from the wide-angle end to the telephoto end tends to increase. On the other hand, if the lower limit of conditional expression (5) is not reached, the amount of fluctuation between the first lens group and the second lens group during zooming becomes too small, making it difficult to achieve a high zoom ratio.
また、本実施形態のズーム光学系は、前記第2レンズ群が、物体側から順に、負の単レンズと、負の接合レンズと、正の単レンズとにより構成されていることが好ましい。   In the zoom optical system of the present embodiment, it is preferable that the second lens group includes a negative single lens, a negative cemented lens, and a positive single lens in order from the object side.
このように構成すれば、第2レンズ群に接合レンズが含まれるため、光学系の全長を短く保ちつつ変倍比を10倍以上の高倍率にしようとすると主に望遠端及びその近傍において発生してしまう色収差を、補正しやすい。   With this configuration, since the cemented lens is included in the second lens group, when the zoom ratio is set to a high magnification of 10 times or more while keeping the total length of the optical system short, it mainly occurs at the telephoto end and its vicinity. It is easy to correct the chromatic aberration.
また、本実施形態のズーム光学系は、前記第2レンズ群が、物体側から順に、負の単レンズと、負の接合レンズと、正の単レンズとにより構成されている場合、前記第2レンズ群の接合レンズが、負のレンズと正のレンズとからなり、以下の条件式(6)を満足することが好ましい。
0.1≦φG2n2/φG2n1≦1.0 ・・・(6)
ただし、φG2n2は前記第2レンズ群の接合レンズ内の負のレンズの屈折力、φG2n1は前記第2レンズ群の負の単レンズの屈折力である。
In the zoom optical system according to the present embodiment, when the second lens group includes, in order from the object side, a negative single lens, a negative cemented lens, and a positive single lens, It is preferable that the cemented lens of the lens group includes a negative lens and a positive lens and satisfies the following conditional expression (6).
0.1 ≦ φ G2n2 / φ G2n1 ≦ 1.0 ... (6)
Where φ G2n2 is the refractive power of the negative lens in the cemented lens of the second lens group, and φ G2n1 is the refractive power of the negative single lens of the second lens group.
このように、本実施形態のズーム光学系は、条件式(6)を満足する、すなわち、第2レンズ群において、最も物体側に配置されている負の単レンズの屈折力が、接合レンズ内の負のレンズの屈折力よりも強くなるように構成されることが好ましい。   As described above, the zoom optical system according to the present embodiment satisfies the conditional expression (6), that is, the refractive power of the negative single lens disposed closest to the object side in the second lens group is within the cemented lens. It is preferable to be configured to be stronger than the refractive power of the negative lens.
このように構成すれば、本実施形態のズーム光学系は、第2レンズ群の主点が物体側に寄るので、第1レンズ群と第2レンズ群とを近づけることができ、光学系の全長を短くすることができる。また、第2レンズ群の主点が物体側に寄ると、入射瞳も物体側に寄るため、第1レンズ群における光線高が低くなり、第1レンズ群の径を小さくすることができる。その結果、変倍時に移動量の大きい第1レンズ群を小型化、軽量化することができるので、光学系全体を小型化するとともに、第1レンズ群を移動させるためのモータ等を小型化することもできる。   With this configuration, in the zoom optical system according to the present embodiment, since the principal point of the second lens group is closer to the object side, the first lens group and the second lens group can be brought closer to each other. Can be shortened. Further, when the principal point of the second lens group is closer to the object side, the entrance pupil is also closer to the object side, so that the light ray height in the first lens group is reduced, and the diameter of the first lens group can be reduced. As a result, the first lens group having a large amount of movement at the time of zooming can be reduced in size and weight, so that the entire optical system can be reduced in size and the motor for moving the first lens group can be reduced in size. You can also
なお、条件式(6)の上限値を上回ると、負の単レンズの屈折力が弱くなり、第2レンズ群の主点が像側へ寄ってしまい、第1レンズ群と第2レンズ群とを近づけることができず、光学系の全長を短くしにくい。また、入射瞳が像側に寄ってしまい、第1レンズ群の径が大きくなり、光学系全体の小型化もしにくい。一方、条件式(6)の下限値を下回ると、接合レンズ内の負のレンズの屈折力が弱くなり、接合レンズ内の正のレンズとの屈折力のバランスが崩れてしまい、色収差を良好に補正しにくい。   If the upper limit value of conditional expression (6) is exceeded, the refractive power of the negative single lens becomes weak, the principal point of the second lens group moves closer to the image side, and the first lens group and the second lens group It is difficult to reduce the overall length of the optical system. In addition, the entrance pupil is closer to the image side, the diameter of the first lens group is increased, and it is difficult to reduce the size of the entire optical system. On the other hand, if the lower limit of conditional expression (6) is not reached, the refractive power of the negative lens in the cemented lens becomes weak, the balance of the refractive power with the positive lens in the cemented lens is lost, and chromatic aberration is improved. Difficult to correct.
また、本実施形態のズーム光学系は、前記第2レンズ群が、物体側から順に、負の単レンズと、負の接合レンズと、正の単レンズとにより構成されている場合、以下の条件式(7)を満足することが好ましい。
0.15≦|φG2p2/φG2n1|≦0.45 ・・・(7)
ただし、φG2p2は前記第2レンズ群の正の単レンズの屈折力、φG2n1は前記第2レンズ群の負の単レンズの屈折力である。
In the zoom optical system according to the present embodiment, when the second lens group includes, in order from the object side, a negative single lens, a negative cemented lens, and a positive single lens, the following conditions are satisfied. It is preferable to satisfy Formula (7).
0.15 ≦ | φ G2p2 / φ G2n1 | ≦ 0.45 ... (7)
Where φ G2p2 is the refractive power of the positive single lens of the second lens group, and φ G2n1 is the refractive power of the negative single lens of the second lens group.
このように、本実施形態のズーム光学系は、条件式(7)を満足する、すなわち、第2レンズ群において、正の単レンズの屈折力の絶対値が、負の単レンズの屈折力の絶対値よりも小さくなるように構成されることが好ましい。   Thus, the zoom optical system of the present embodiment satisfies the conditional expression (7), that is, in the second lens group, the absolute value of the refractive power of the positive single lens is the refractive power of the negative single lens. It is preferable to be configured to be smaller than the absolute value.
このように構成すれば、本実施形態のズーム光学系は、正の単レンズで光線が緩やかに曲げられるので、広角端から望遠端への変倍時に、正の単レンズで発生する収差の変動を小さく抑えることができる。   With this configuration, in the zoom optical system according to the present embodiment, the light beam is gently bent by the positive single lens. Therefore, the variation in aberration that occurs in the positive single lens during zooming from the wide-angle end to the telephoto end. Can be kept small.
なお、条件式(7)の上限値を上回ると、正の単レンズの屈折力が強くなり過ぎてしまい、変倍時におけるその収差の変動が大きくなりやすい。一方、条件式(7)の下限値を下回ると、正の単レンズの屈折力が弱くなり過ぎてしまい、第2レンズ群内で発生する収差を補正しにくい。   If the upper limit of conditional expression (7) is exceeded, the refractive power of the positive single lens becomes too strong, and the variation in aberrations during zooming tends to increase. On the other hand, if the lower limit value of conditional expression (7) is not reached, the refractive power of the positive single lens becomes too weak, and it is difficult to correct aberration occurring in the second lens group.
また、本実施形態のズーム光学系は、前記第2レンズ群が、物体側から順に、負の単レンズと、負の接合レンズと、正の単レンズとにより構成されている場合、前記第2レンズ群の接合レンズが、負のレンズと正のレンズとからなり、以下の条件式(8)を満足することが好ましい。
0.05≦ndG2n2−ndG2p1≦0.2 ・・・(8)
ただし、ndG2n2は前記第2レンズ群の接合レンズの負のレンズのd線における屈折率、ndG2p1は前記第2レンズ群の接合レンズの正のレンズのd線における屈折率である。
In the zoom optical system according to the present embodiment, when the second lens group includes, in order from the object side, a negative single lens, a negative cemented lens, and a positive single lens, It is preferable that the cemented lens of the lens group includes a negative lens and a positive lens and satisfies the following conditional expression (8).
0.05 ≦ nd G2n2 −nd G2p1 ≦ 0.2 ... (8)
Here, nd G2n2 is the refractive index at the d-line of the negative lens of the cemented lens of the second lens group, and nd G2p1 is the refractive index at the d-line of the positive lens of the cemented lens of the second lens group.
このように、本実施形態のズーム光学系は、条件式(8)を満足する、すなわち、第2レンズ群の負の接合レンズにおいて、負のレンズのd線における屈折率が、正のレンズよりも高くなるように構成されることが好ましい。このように構成すれば、ペッツバール和を小さく抑えやすい。   As described above, the zoom optical system according to the present embodiment satisfies the conditional expression (8). That is, in the negative cemented lens of the second lens group, the refractive index of the negative lens at the d-line is higher than that of the positive lens. It is preferable to be configured to be higher. If comprised in this way, it is easy to suppress Petzval sum small.
なお、条件式(8)の上限値を上回ると、負のレンズの屈折率が高くなり過ぎてしまい、ペッツバール和が大きな負となり、大きな像面湾曲が発生しやすい。一方、条件式(8)の下限値を下回ると、負のレンズの屈折力が低くなり過ぎてしまい、ペッツバール和を小さく抑えることができず、大きな像面湾曲が発生しやすい。   If the upper limit value of conditional expression (8) is exceeded, the refractive index of the negative lens becomes too high, the Petzval sum becomes large negative, and a large curvature of field tends to occur. On the other hand, if the lower limit value of conditional expression (8) is not reached, the refractive power of the negative lens becomes too low, the Petzval sum cannot be kept small, and a large curvature of field tends to occur.
また、本実施形態のズーム光学系は、前記第2レンズ群が、物体側から順に、負の単レンズと、負の接合レンズと、正の単レンズとにより構成されている場合、前記第2レンズ群の接合レンズが、負のレンズと正のレンズとからなり、以下の条件式(9)を満足することが好ましい。
20≦νdG2n2−νdG2p1≦50 ・・・(9)
ただし、νdG2n2は前記第2レンズ群の接合レンズの負のレンズのd線におけるアッベ数、νdG2p1は前記第2レンズ群の接合レンズの正のレンズのd線におけるアッベ数である。
In the zoom optical system according to the present embodiment, when the second lens group includes, in order from the object side, a negative single lens, a negative cemented lens, and a positive single lens, It is preferable that the cemented lens of the lens group includes a negative lens and a positive lens, and satisfies the following conditional expression (9).
20 ≦ νd G2n2 −νd G2p1 ≦ 50 ... (9)
Where νd G2n2 is the Abbe number in the d-line of the negative lens of the cemented lens of the second lens group, and νd G2p1 is the Abbe number in the d-line of the positive lens of the cemented lens in the second lens group.
このように、本実施形態のズーム光学系は、条件式(5)を満足する、すなわち、接合レンズを構成する負のレンズと正のレンズとのアッベ数の差が大きくなるように構成することが好ましい。このように構成すれば、色収差を良好に補正しやすい。   As described above, the zoom optical system of the present embodiment satisfies the conditional expression (5), that is, is configured so that the difference in Abbe number between the negative lens and the positive lens constituting the cemented lens is large. Is preferred. If constituted in this way, it is easy to correct chromatic aberration favorably.
なお、条件式(5)の上限値を上回ると、使用できる材料が限られてしまい、製造しにくい。一方、条件式(5)の下限値を下回ると、アッベ数の差が小さくなり過ぎてしまい、色収差を良好に補正しにくい。   In addition, if it exceeds the upper limit of conditional expression (5), the material which can be used will be restricted and it will be difficult to manufacture. On the other hand, if the lower limit of conditional expression (5) is not reached, the Abbe number difference becomes too small, and it is difficult to correct chromatic aberration well.
また、本実施形態のズーム光学系は、広角端における光学系全系の焦点距離をfw、望遠端における光学系全系の焦点距離をft、中間状態における光学系全系の焦点距離を√(fw×ft)としたとき、中間状態における第2レンズ群の位置が、広角端及び望遠端における位置よりも物体側であることが好ましい。 In the zoom optical system of the present embodiment, the focal length of the entire optical system at the wide angle end is f w , the focal length of the entire optical system at the telephoto end is f t , and the focal length of the entire optical system in the intermediate state is When √ (f w × f t ), it is preferable that the position of the second lens group in the intermediate state is closer to the object side than the positions at the wide-angle end and the telephoto end.
本実施形態のズーム光学系のような構成では、広角端から中間状態にかけて、第1レンズ群における軸外の主光線の光線高が高く、特に広角端の焦点距離が短いほど光線高が高くなりやすい。また、広角端の焦点距離が同じであっても、第1レンズ群と第2レンズ群の間隔が広いほど、第1レンズ群における光線高が高くなりやすい。そのため、広角端から中間状態への変倍時に、第1レンズ群と第2レンズ群との間隔が急激に広がるような構成では、第1レンズ群のレンズ外径を大きくする必要があり、また、レンズ厚も厚くする必要がある。その結果、沈胴状態、非沈胴状態の両方の状態において全長が長くなりやすい。   In the configuration of the zoom optical system of the present embodiment, the height of the off-axis principal ray in the first lens group increases from the wide-angle end to the intermediate state, and in particular, the shorter the focal length at the wide-angle end, the higher the ray height. Cheap. Even if the focal length at the wide-angle end is the same, the light beam height in the first lens group tends to increase as the distance between the first lens group and the second lens group increases. For this reason, in a configuration in which the distance between the first lens group and the second lens group suddenly widens during zooming from the wide-angle end to the intermediate state, it is necessary to increase the lens outer diameter of the first lens group. It is necessary to increase the lens thickness. As a result, the total length tends to be long in both the retracted state and the non-collapsed state.
そこで、本実施形態のズーム光学系は、中間状態における第2レンズ群の位置が、広角端及び望遠端における位置よりも物体側となるように構成することが好ましい。このように構成すれば、第1レンズ群と第2レンズ群との間隔の変動が、広角端から中間状態までは小さく、中間状態から望遠端までは大きくなる。その結果、広角端から中間状態への変倍時に、第1レンズ群と第2レンズ群との間隔が急激に広がらず、第1レンズ群における軸外の主光線の光線高が高くなりにくくなるので、第1レンズ群を大きくする必要もなくなり、沈胴状態、非沈胴状態の両方の状態において全長を短くしやすい。   Therefore, the zoom optical system of the present embodiment is preferably configured such that the position of the second lens group in the intermediate state is closer to the object side than the positions at the wide-angle end and the telephoto end. With this configuration, the variation in the distance between the first lens group and the second lens group is small from the wide-angle end to the intermediate state and large from the intermediate state to the telephoto end. As a result, at the time of zooming from the wide-angle end to the intermediate state, the distance between the first lens group and the second lens group does not increase rapidly, and the ray height of the off-axis principal ray in the first lens group is difficult to increase. Therefore, it is not necessary to enlarge the first lens group, and it is easy to shorten the overall length in both the retracted state and the non-collapsed state.
また、本実施形態のズーム光学系は、広角端における光学系全系の焦点距離をfw、望遠端における光学系全系の焦点距離をft、中間状態における光学系全系の焦点距離を√(fw×ft)としたとき、中間状態における第2レンズ群の位置が、広角端及び望遠端における位置よりも物体側である場合、以下の条件式(10)を満足することが好ましい。
−7.0≦ΔVG2w-m/ΔVG2m-t≦−1.2 ・・・(10)
ただし、ΔVG2w-mは|VG2m-VG2w|で表され、ΔVG2m-tは|VG2t-VG2m|で表され、VG2wは広角端における前記第2レンズ群の位置、VG2mは中間状態における前記第2レンズ群の位置、VG2tは望遠端における前記第2レンズ群の位置、であり、ΔVG2w-mとΔVG2m-tの符号は、前記第2レンズ群が像側から物体側へ移動した場合を正とする。
In the zoom optical system of the present embodiment, the focal length of the entire optical system at the wide angle end is f w , the focal length of the entire optical system at the telephoto end is f t , and the focal length of the entire optical system in the intermediate state is When √ (f w × f t ), when the position of the second lens group in the intermediate state is closer to the object side than the positions at the wide angle end and the telephoto end, the following conditional expression (10) may be satisfied. preferable.
−7.0 ≦ ΔV G2w-m / ΔV G2m-t ≦ −1.2 ... (10)
However, ΔV G2w-m is represented by | V G2m -V G2w |, ΔV G2m-t is represented by | V G2t -V G2m |, and V G2w is the position of the second lens group at the wide angle end, V G2m Is the position of the second lens group in the intermediate state, V G2t is the position of the second lens group at the telephoto end, and the signs of ΔV G2w-m and ΔV G2m-t are the image side of the second lens group The case of moving from to the object side is positive.
このように、本実施形態のズーム光学系は、条件式(10)を満足する、すなわち、第2レンズ群が、中間状態から望遠端への変倍時よりも、広角端から中間状態への変倍時の方が大きく移動するように構成することが好ましい。   As described above, the zoom optical system according to the present embodiment satisfies the conditional expression (10), that is, the second lens group shifts from the wide-angle end to the intermediate state than when zooming from the intermediate state to the telephoto end. It is preferable that the zoom lens is configured to move more greatly during zooming.
このように構成すれば、広角端から中間状態への変倍時に、第1レンズ群と第2レンズ群との間隔の変動が大きくなり過ぎず、第1レンズ群における光線高が高くなり過ぎない。また、このように構成すれば、広角端と望遠端における第2レンズ群の位置を比較して、望遠端における位置の方が物体側に位置するようになる。その結果、変倍を担う第3レンズ群が、望遠端において物体側に移動しやすくなり、高倍率の光学系を実現しやすい。   With this configuration, when changing the magnification from the wide-angle end to the intermediate state, the variation in the distance between the first lens group and the second lens group does not become too large, and the ray height in the first lens group does not become too high. . Also, with this configuration, the position of the second lens group at the wide-angle end and the telephoto end is compared, and the position at the telephoto end is located on the object side. As a result, the third lens group responsible for zooming easily moves to the object side at the telephoto end, and a high-magnification optical system is easily realized.
なお、条件式(10)の上限値を上回ると、第2レンズ群の広角端と望遠端における位置が近くなる、又は、望遠端における位置が広角端よりも像側となるので、望遠側において第3レンズ群が物体側へ移動しにくくなり、高倍率の光学系を実現しにくくなる。一方、条件式(10)の下限値を下回ると、第2レンズ群の広角端から中間状態までの移動量が大きくなり、第1レンズ群と第2レンズ群との間隔の変動が小さくなり過ぎてしまい、変倍しにくくなる。   If the upper limit of conditional expression (10) is exceeded, the positions of the second lens group at the wide-angle end and the telephoto end are closer, or the position at the telephoto end is closer to the image side than the wide-angle end. It becomes difficult for the third lens group to move to the object side, and it becomes difficult to realize a high-magnification optical system. On the other hand, if the lower limit of conditional expression (10) is not reached, the amount of movement of the second lens group from the wide-angle end to the intermediate state increases, and the variation in the distance between the first lens group and the second lens group becomes too small. It becomes difficult to scale.
また、本実施形態のズーム光学系は、望遠端における前記第2レンズ群の位置が、広角端における前記第2レンズ群の位置よりも物体側にあることが好ましい。   In the zoom optical system of the present embodiment, it is preferable that the position of the second lens group at the telephoto end is closer to the object side than the position of the second lens group at the wide-angle end.
このように構成すれば、変倍を担う第3レンズ群が、望遠端において物体側まで移動しやすい。その結果、高変倍比にしやすい。   If comprised in this way, the 3rd lens group which bears zooming will move easily to the object side in a telephoto end. As a result, it is easy to achieve a high zoom ratio.
また、本実施形態のズーム光学系は、前記第2レンズ群が、物体側から順に、負の単レンズと、負の接合レンズと、正の単レンズとにより構成されている場合、前記第2レンズ群の接合レンズの接合面が、非球面であることが好ましい。   In the zoom optical system according to the present embodiment, when the second lens group includes, in order from the object side, a negative single lens, a negative cemented lens, and a positive single lens, The cemented surface of the cemented lens of the lens group is preferably an aspherical surface.
広角側において、像高の高い軸外光束は第2レンズ群に対して光線高が高い位置に入射する。そこで、このように構成すれば、広角側における軸外の収差、特に倍率色収差を良好に補正しやすい。   On the wide angle side, the off-axis light beam having a high image height is incident on the second lens group at a position where the light beam height is high. Thus, with this configuration, it is easy to satisfactorily correct off-axis aberrations on the wide-angle side, particularly lateral chromatic aberration.
また、本実施形態のズーム光学系は、前記第2レンズ群が、物体側から順に、負の単レンズと、負の接合レンズと、正の単レンズとにより構成されている場合、前記第2レンズ群の接合レンズの全ての面が、非球面であることが好ましい。   In the zoom optical system according to the present embodiment, when the second lens group includes, in order from the object side, a negative single lens, a negative cemented lens, and a positive single lens, It is preferable that all surfaces of the cemented lens in the lens group are aspherical surfaces.
広角側において、像高の高い軸外光束は第2レンズ群に対して光線高が高い位置に入射する。そこで、このように構成すれば、広角側においてはコマ収差などの軸外の収差を良好に補正しやすい。また、望遠側において、第2レンズ群は絞りに近づくため、負の接合レンズに対してはどの像高の光束も近い位置に入射する。そこで、このように構成すれば、球面収差などの軸上の収差を良好に補正しやすい。   On the wide angle side, the off-axis light beam having a high image height is incident on the second lens group at a position where the light beam height is high. Thus, with this configuration, it is easy to satisfactorily correct off-axis aberrations such as coma on the wide angle side. On the telephoto side, since the second lens group approaches the diaphragm, a light flux of any image height is incident on a position close to the negative cemented lens. Therefore, with this configuration, it is easy to satisfactorily correct axial aberrations such as spherical aberration.
また、本実施形態のズーム光学系は、前記第2レンズ群が、物体側から順に、負の単レンズと、負の接合レンズと、正の単レンズとにより構成されており、前記第2レンズ群の接合レンズの全ての面が、非球面である場合、光軸上で物体側から像側に向かう方向を正としたとき、前記第2レンズ群の接合レンズの全ての面の有効径における非球面量が、負の値であることが好ましい。   In the zoom optical system according to the present embodiment, the second lens group includes, in order from the object side, a negative single lens, a negative cemented lens, and a positive single lens. When all the surfaces of the cemented lens in the group are aspherical surfaces, when the direction from the object side to the image side on the optical axis is positive, the effective diameter of all the surfaces of the cemented lens in the second lens group is The aspheric amount is preferably a negative value.
本実施形態のような構成のズーム光学系においては、第2レンズ群の接合レンズは、近軸的なパワー配置を考慮すると、最も物体側の面の負の屈折力は弱く、最も像側の面の負の屈折力が強いことが望ましい。そのように構成すれば、接合レンズの主点が像側に寄り、接合レンズとその像側に隣接して配置されている正レンズとの間隔を短くすることができるので、第2レンズ群の厚さを薄くすることができる。また、第2レンズ群の負の屈折力を強くすることができるので、光学系の全長も短くすることができる。   In the zoom optical system configured as in the present embodiment, the cemented lens of the second lens group has a weak negative refractive power on the most object-side surface and a most image-side surface in consideration of paraxial power arrangement. It is desirable that the negative refractive power of the surface is strong. With such a configuration, the principal point of the cemented lens is closer to the image side, and the interval between the cemented lens and the positive lens disposed adjacent to the image side can be shortened. The thickness can be reduced. In addition, since the negative refractive power of the second lens group can be increased, the overall length of the optical system can also be shortened.
しかし、一面だけで大きく光束を曲げると、像高の高い領域や軸上光束の光線高の高い領域で大きな収差が発生してしまう。特に、非点収差やコマ収差、さらに望遠端寄りにおいては球面収差などが大きく発生してしまう。そのような収差の発生を抑えて緩やかに光線を曲げるためには、接合レンズの最も物体側の面は光軸から離れた領域において負の屈折力が強く、最も像側の面は光軸から離れた領域においては負の屈折力が弱くなるように、接合レンズの屈折力をバランスよく配置する必要がある。   However, if the light beam is greatly bent on only one surface, a large aberration occurs in a region having a high image height or a region having a high ray height of the axial light beam. In particular, astigmatism and coma aberration, and spherical aberration and the like greatly occur near the telephoto end. In order to suppress the occurrence of such aberration and gently bend the light beam, the surface closest to the object side of the cemented lens has a strong negative refractive power in a region away from the optical axis, and the surface closest to the image side from the optical axis. It is necessary to arrange the refractive power of the cemented lens in a well-balanced manner so that the negative refractive power becomes weak in the distant region.
そこで、第2レンズ群の接合レンズにおいては、最も物体側の面の光軸から離れた領域に負の非球面量を与えて負の屈折力を強くし、最も像側の面の光軸から離れた領域に負の非球面量を与えて負の屈折力を弱くすることが好ましい。また、このとき、接合面にも負の非球面量を与えてバランスを取らないと、軸上光束の光線高が高い領域における色収差の発生が大きくなってしまう。そこで、接合面にも同様に光軸から離れた領域に負の非球面量を与えることが好ましい。   Therefore, in the cemented lens of the second lens group, a negative aspheric amount is given to a region farthest from the optical axis of the surface closest to the object side to increase the negative refractive power, and from the optical axis of the surface closest to the image side. It is preferable to give a negative aspherical amount to a distant area to weaken the negative refractive power. Further, at this time, unless a negative aspherical amount is given to the cemented surface to achieve a balance, the occurrence of chromatic aberration in a region where the beam height of the axial light beam is high becomes large. Therefore, it is preferable to give a negative aspheric amount to the joint surface in a region away from the optical axis as well.
また、本実施形態のズーム光学系は、前記第2レンズ群が、物体側から順に、負の単レンズと、負の接合レンズと、正の単レンズとにより構成されており、前記第2レンズ群の接合レンズの全ての面が、非球面である場合、以下の条件式(11)を満足することが好ましい。
10≦(ASP22c×|Δνd22|)/(ASP22o+ASP22i)≦90
・・・(11)
ただし、ASP22cは前記第2レンズ群の接合レンズの接合面の有効径における非球面量、Δνd22は前記第2レンズ群の接合レンズを構成する2つのレンズのアッベ数の差、ASP22oは前記第2レンズ群の接合レンズの物体側の面の有効径における非球面量、ASP22iは前記第2レンズ群の接合レンズの像側の面の有効径における非球面量である。なお、前記有効径は前記第2レンズ群の接合レンズの有する面の有効径のうち最も小さい有効径である。
In the zoom optical system according to the present embodiment, the second lens group includes, in order from the object side, a negative single lens, a negative cemented lens, and a positive single lens. When all the surfaces of the cemented lens in the group are aspheric surfaces, it is preferable that the following conditional expression (11) is satisfied.
10 ≦ (ASP 22c × | Δνd 22 |) / (ASP 22o + ASP 22i ) ≦ 90
(11)
Where ASP 22c is the aspherical amount of the effective diameter of the cemented surface of the cemented lens of the second lens group, Δνd 22 is the difference between the Abbe numbers of the two lenses constituting the cemented lens of the second lens group, and ASP 22o is An aspheric amount at the effective diameter of the object side surface of the cemented lens of the second lens group, and ASP 22i is an aspheric amount at the effective diameter of the image side surface of the cemented lens of the second lens group. The effective diameter is the smallest effective diameter of the effective diameters of the surfaces of the cemented lens of the second lens group.
接合レンズの接合面は、その物体側も像側もレンズであるため、接合面の物体側と像側のレンズの媒質の屈折率差が、いずれか一方が空気である面に比べて小さくなる。つまり、同じ非球面量が与えられていても、接合面は、いずれか一方が空気である面より非球面による屈折力が小さくなる。そのため、接合面にいずれか一方が空気である面と同じ屈折力を持たせるためには、接合面に与える非球面量を大きくする必要がある。また、接合面における色収差補正と他の収差補正とのバランスを考えると、接合レンズを構成する2つのレンズの材料のアッベ数の差が大きい場合には、アッベ数の差が小さい場合に比べ、接合面の非球面量を小さくすることが望ましい。   Since the cemented surface of the cemented lens is a lens on both the object side and the image side, the refractive index difference between the medium of the lens on the object side and the image side of the cemented surface is smaller than a surface where one of them is air. . That is, even if the same amount of aspheric surface is given, the refractive power due to the aspheric surface is smaller on the bonding surface than on the surface where either one is air. For this reason, in order to give the joint surface the same refractive power as that of the surface where one of the surfaces is air, it is necessary to increase the amount of aspherical surface given to the joint surface. Considering the balance between chromatic aberration correction on the cemented surface and other aberration corrections, when the difference in Abbe number of the materials of the two lenses constituting the cemented lens is large, compared to the case where the difference in Abbe number is small, It is desirable to reduce the amount of aspheric surfaces of the joint surfaces.
そこで、本実施形態のズーム光学系は、条件式(11)を満足するように構成することが好ましい。この条件式(11)を満足するように構成すれば、接合レンズの接合面の非球面量は、物体側の面や像側の面の非球面量よりも大きくなる。また、接合レンズを構成する2つのレンズの材料のアッベ数の差が小さいと接合面の非球面量が大きくなり、アッベ数の差が大きいと接合面の非球面量が小さくなるので、球面収差やコマ収差、倍率色収差、コマの色収差などをバランスよく補正することができる。   Therefore, the zoom optical system according to the present embodiment is preferably configured to satisfy the conditional expression (11). If configured so as to satisfy this conditional expression (11), the aspheric amount of the cemented surface of the cemented lens becomes larger than the aspheric amount of the object side surface and the image side surface. In addition, if the difference in Abbe number between the materials of the two lenses constituting the cemented lens is small, the aspheric amount of the cemented surface increases, and if the difference in Abbe number is large, the aspheric amount of the cemented surface decreases. And coma aberration, lateral chromatic aberration, coma chromatic aberration, and the like can be corrected in a balanced manner.
なお、条件式(11)の上限値を上回ると、接合面の非球面量が大きくなり過ぎてしまい、諸収差、特に倍率色収差とコマの色収差が大きく発生しやすい。また、接合レンズを構成する2つのレンズの材料のアッベ数の差が大きくなり過ぎてしまい、使用できる材料が限られて、製造しにくい。一方、条件式(11)の下限値を下回ると、接合面の非球面量が小さくなり過ぎてしまい、諸収差、特に倍率色収差とコマの色収差が補正しにくくなる。また、接合レンズを構成する2つのレンズの材料のアッベ数の差が小さくなり過ぎてしまい、色収差が補正しにくくなる。   If the upper limit of conditional expression (11) is exceeded, the amount of aspheric surfaces on the cemented surface becomes too large, and various aberrations, particularly lateral chromatic aberration and coma chromatic aberration, are likely to occur. In addition, the difference in Abbe number between the materials of the two lenses constituting the cemented lens becomes too large, and the materials that can be used are limited, making it difficult to manufacture. On the other hand, if the lower limit value of conditional expression (11) is not reached, the aspheric amount of the cemented surface becomes too small, and it becomes difficult to correct various aberrations, particularly lateral chromatic aberration and coma chromatic aberration. Further, the difference in Abbe number between the materials of the two lenses constituting the cemented lens becomes too small, making it difficult to correct chromatic aberration.
また、本実施形態のズーム光学系は、前記第4レンズ群が、1つのレンズ成分のみからなることが好ましい。   In the zoom optical system according to the present embodiment, it is preferable that the fourth lens group includes only one lens component.
このように構成すれば、第4レンズ群の厚さを薄くすることができる。その結果、沈胴状態、非沈胴状態の両方の状態において全長を短くしやすい。   If comprised in this way, the thickness of a 4th lens group can be made thin. As a result, it is easy to shorten the overall length in both the retracted state and the non-collapsed state.
また、本実施形態のズーム光学系は、前記第4レンズ群が、1つのレンズ成分のみからなる場合、前記第4レンズ群が、1枚の正の単レンズのみからなることが好ましい。   In the zoom optical system according to the present embodiment, when the fourth lens group includes only one lens component, it is preferable that the fourth lens group includes only one positive single lens.
このように構成すれば、第4レンズ群の厚さをさらに薄くすることができる。その結果、沈胴状態、非沈胴状態の両方の状態において全長をさらに短くしやすい。また、この1枚の正の単レンズは、シェイピングファクタが正の値、すなわち、像側の面の曲率半径が物体側の面よりも小さいため、像側の面に入射する光束と像側の面の法線とがなす角度が小さくなり、収差が発生しにくくなる。   If comprised in this way, the thickness of a 4th lens group can be made still thinner. As a result, it is easy to further shorten the overall length in both the retracted state and the non-collapsed state. Further, since this single positive single lens has a positive shaping factor, that is, the radius of curvature of the image side surface is smaller than that of the object side surface, the light beam incident on the image side surface and the image side surface The angle formed by the normal of the surface is reduced, and aberrations are less likely to occur.
また、本実施形態のズーム光学系は、以下の条件式(12)を満足することが好ましい。
0≦|ΔVG4w-t/fw|≦0.1 ・・・(12)
ただし、ΔVG4w-tは|VG4t-VG4w|で表され、VG4wは広角端における前記第4レンズ群の位置、VG4tは望遠端における前記第4レンズ群の位置、fwは広角端における光学系全系の焦点距離、であり、ΔVG4w-tの符号は、前記第4レンズ群が像側から物体側へ移動した場合を正とする。
In the zoom optical system according to the present embodiment, it is preferable that the following conditional expression (12) is satisfied.
0 ≦ | ΔV G4w-t / f w | ≦ 0.1 (12)
However, ΔV G4w-t is | V G4t -V G4w | in expressed, V G4W the position of the fourth lens group at the wide-angle end, V G4t the position of the fourth lens group at the telephoto end, f w is wide The focal length of the entire optical system at the end, and the sign of ΔV G4w-t is positive when the fourth lens group moves from the image side to the object side.
このように、本実施形態のズーム光学系は、条件式(12)を満足する、すなわち、第4レンズ群の広角端と望遠端での位置の変化が非常に小さくなるように構成することが好ましい。このように構成すれば、変倍時の像面湾曲の変動を小さく抑えやすい。   As described above, the zoom optical system according to the present embodiment satisfies the conditional expression (12), that is, the position change of the fourth lens group at the wide-angle end and the telephoto end is extremely small. preferable. If comprised in this way, it will be easy to suppress the fluctuation | variation of the curvature of field at the time of zooming small.
なお、条件式(12)の上限値を上回ると、第4レンズ群の移動量が大きくなり過ぎてしまい、光学系の全長が長くなりやすい。また、変倍時の像面湾曲の変動が大きくなりやすい。   If the upper limit of conditional expression (12) is exceeded, the amount of movement of the fourth lens group becomes too large, and the total length of the optical system tends to be long. In addition, the variation in field curvature during zooming tends to be large.
また、本実施形態のズーム光学系は、前記第4レンズ群が、広角端から望遠端への変倍時に移動しないことが好ましい。   In the zoom optical system of the present embodiment, it is preferable that the fourth lens group does not move during zooming from the wide angle end to the telephoto end.
このように構成すれば、広角端から望遠端への変倍時に、第4レンズ群が移動しないため、変倍時の像面湾曲の変動を小さく抑えやすい。   With this configuration, since the fourth lens unit does not move during zooming from the wide-angle end to the telephoto end, it is easy to suppress fluctuations in field curvature during zooming.
また、このように構成すれば、第4レンズ群を移動させるための機構が必要なくなる。なお、第4レンズ群をフォーカス群として使用する場合でも、合焦のための移動しかしないため、機構が簡単なもので十分となる。その結果、鏡筒やモータなどを小さくすることができ、光学系全体を小型化しやすい。   Also, with this configuration, a mechanism for moving the fourth lens group is not necessary. Even when the fourth lens group is used as a focus group, a simple mechanism is sufficient because it only moves for focusing. As a result, the lens barrel and the motor can be reduced, and the entire optical system can be easily miniaturized.
また、本実施形態の電子撮像装置は、上記のいずれかに記載のズーム光学系を含むことを特徴とする。   An electronic imaging apparatus according to the present embodiment includes any of the zoom optical systems described above.
上記のように本実施形態のズーム光学系は、高倍率であって、沈胴状態、非沈胴状態の両方の状態において全長が短く、諸収差が良好に補正され、また、広角端から望遠端まで変倍した場合の諸収差の変動が小さいものであるため、このような光学系を用いれば、高画質な画像を得られ、薄型であり、高倍率な電子撮像装置を得ることができる。   As described above, the zoom optical system of the present embodiment has a high magnification, a short overall length in both a retracted state and a non-collapsed state, various aberrations are corrected well, and from the wide-angle end to the telephoto end. Since variations in various aberrations when zooming is small, a high-quality image can be obtained by using such an optical system, and a thin and high-magnification electronic imaging apparatus can be obtained.
以下に、実施例1〜実施例8に係る光学系について図面を参照しながら説明する。   Hereinafter, optical systems according to Examples 1 to 8 will be described with reference to the drawings.
なお、光学系断面図のr1,r2,・・・及びd1,d2,・・・において下付き文字として示した数字は、数値データにおける面番号1,2,・・・に対応している。 The numbers shown as subscripts in the optical system sectional views r 1 , r 2 ,... And d 1 , d 2 ,. is doing.
また、数値データにおいては、sは面番号、rは各面の曲率半径、dは面間隔、ndはd線(波長587.56nm)における屈折率、νdはd線におけるアッベ数、kは円錐係数、A4,A6,A8,A10,A12は非球面係数をそれぞれ示している。 In the numerical data, s is the surface number, r is the radius of curvature of each surface, d is the surface spacing, nd is the refractive index at the d-line (wavelength 587.56 nm), νd is the Abbe number at the d-line, and k is the cone. Coefficients A 4 , A 6 , A 8 , A 10 and A 12 indicate aspheric coefficients, respectively.
また、数値データの非球面係数においては、Eは10のべき乗を表している。例えば、「E−10」は、10のマイナス1乗を表している。また、各非球面形状は、数値データに記載した各非球面係数を用いて以下の式で表される。ただし、物体側から像側に向かう方向を正とした光軸に沿う方向の座標をZ、光軸と垂直な方向の座標をYとする。
Z=(Y2/r)/[1+{1−(1+k)・(Y/r)21/2
+A44+A66+A88+A1010+A1212+・・・
In the aspherical coefficient of the numerical data, E represents a power of 10. For example, “E-10” represents 10 minus the first power. Each aspheric shape is expressed by the following equation using each aspheric coefficient described in the numerical data. However, the coordinate in the direction along the optical axis with the direction from the object side to the image side being positive 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 ]
+ A 4 Y 4 + A 6 Y 6 + A 8 Y 8 + A 10 Y 10 + A 12 Y 12 +.
以下に、図1〜図3を用いて、実施例1に係るズーム光学系について詳細に説明する。   The zoom optical system according to Example 1 will be described below in detail with reference to FIGS.
なお、図1は、本実施例に係るズーム光学系の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端における状態をそれぞれ示している。図2は、図1に示したズーム光学系の無限遠物点合焦時における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図であり、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端における状態をそれぞれ示している。図3は、図1に示したズーム光学系の無限遠物点合焦時における横のコマ収差を示す図であり、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端における状態をそれぞれ示している。   FIG. 1 is a cross-sectional view along the optical axis showing the optical configuration of the zoom optical system according to the present embodiment when focusing on an object point at infinity, where (a) is the wide-angle end, (b) is the middle, c) shows the state at the telephoto end. 2A and 2B are diagrams showing spherical aberration, astigmatism, distortion, and lateral chromatic aberration when the zoom optical system shown in FIG. 1 is focused on an object point at infinity. FIG. 2A is a wide-angle end, and FIG. In the middle, (c) shows the state at the telephoto end. 3A and 3B are diagrams illustrating lateral coma aberration when the zoom optical system illustrated in FIG. 1 is focused on an object point at infinity, where FIG. 3A is a wide-angle end, FIG. 3B is an intermediate end, and FIG. 3C is a telephoto end. Each state is shown.
まず、図1を用いて、本実施例のズーム光学系の光学構成について説明する。なお、非球面レンズの説明においては、レンズの形状とは、前方の物体側からの光の光軸近傍における形状のことである。   First, the optical configuration of the zoom optical system of the present embodiment will be described with reference to FIG. In the description of the aspheric lens, the shape of the lens is a shape in the vicinity of the optical axis of light from the front object side.
本実施例のズーム光学系は、光軸Lc上に、物体側から順に、正の第1レンズ群G1、負の第2レンズ群G2、正の第3レンズ群G3、正の第4レンズ群G4が配置されている。また、第3レンズ群G3の物体側には、明るさ絞りSが第3レンズ群G3と一体的に移動するように設けられている。なお、第4レンズ群G4の像側には、物体側から順に、ローパスフィルタLF、CCDカバーガラスCG、撮像面IMを持つ撮像素子が配置されている。 In the zoom optical system of the present embodiment, on the optical axis Lc, in order from the object side, a positive first lens group G 1 , a negative second lens group G 2 , a positive third lens group G 3 , and a positive first lens group G 3 are arranged. Four lens groups G 4 are arranged. On the object side of the third lens group G 3 , an aperture stop S is provided so as to move integrally with the third lens group G 3 . Note that an imaging element having a low-pass filter LF, a CCD cover glass CG, and an imaging surface IM is arranged on the image side of the fourth lens group G 4 in order from the object side.
第1レンズ群G1は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負のメニスカスレンズであるレンズL11と像側の面が非球面の両凸レンズであるレンズL12とからなる正の接合レンズのみにより構成されている。 The first lens group G 1 is composed of, in order from the object side, a positive lens L 11 that is a negative meniscus lens having a convex surface facing the object side and a lens L 12 that is a biconvex lens having an aspheric surface on the image side. It consists only of cemented lenses.
第2レンズ群G2は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負のメニスカスレンズであるレンズL21と、両面が非球面の物体側に凸面を向けた負のメニスカスレンズであるレンズL22と両面が非球面の物体側に凸面を向けた正のメニスカスレンズであるレンズL23とからなる負の接合レンズと、物体側に凸面を向けた正のメニスカスレンズであるレンズL24とにより構成されている。 The second lens group G 2 includes, in order from the object side, a lens L 21 that is a negative meniscus lens having a convex surface facing the object side, and a lens that is a negative meniscus lens having both surfaces aspherical and the convex surface facing the object side. A negative cemented lens composed of L 22 and a lens L 23 which is a positive meniscus lens having both surfaces aspherical and having a convex surface facing the object side; and a lens L 24 which is a positive meniscus lens having a convex surface facing the object side and It is comprised by.
第3レンズ群G3は、物体側から順に、両面が非球面の両凸レンズであるレンズL31と、両凸レンズであるレンズL32と両凹レンズであるレンズL33とからなる負の接合レンズとにより構成されている。 The third lens group G 3 includes, in order from the object side, a lens L 31 that is a biconvex lens having both aspheric surfaces, a negative cemented lens that includes a lens L 32 that is a biconvex lens, and a lens L 33 that is a biconcave lens. It is comprised by.
なお、第3レンズ群G3を構成する接合レンズは、全ての面が球面となっている。そのため、その接合レンズを構成するレンズL32とレンズL33を研磨により製造することができ、ガラス成形などによって製造する非球面レンズよりも安価となる。 Incidentally, the cemented lens constituting the third lens group G 3, all of the surface has a spherical surface. Therefore, the lens L 32 and the lens L 33 constituting the cemented lens can be manufactured by polishing, which is less expensive than an aspheric lens manufactured by glass molding or the like.
第4レンズ群G4は、両面が非球面の両凸レンズであるレンズL41のみにより構成されている。 The fourth lens group G 4 includes only a lens L 41 that is a biconvex lens having both aspheric surfaces.
次に、変倍時における本実施例のズーム光学系の各レンズ群の移動について説明する。   Next, the movement of each lens unit of the zoom optical system of the present embodiment at the time of zooming will be described.
広角端から望遠端への変倍時に、第1レンズ群G1は、物体側に移動する。第2レンズ群G2は、第1レンズ群G1との間隔を広げつつ、まず物体側に移動した後に像側に移動するようにして光軸Lc上を往復運動する。第3レンズ群G3は、明るさ絞りSとともに、第2レンズ群G2との間隔を狭めつつ、光軸Lc上を物体側に移動する。第4レンズ群G4は、第3レンズ群G3との間隔を広げつつ、まず像側に移動した後に物体側に移動するようにして光軸Lc上を往復運動する。 At the time of zooming from the wide angle end to the telephoto end, the first lens group G 1 moves to the object side. The second lens group G 2 reciprocates on the optical axis Lc so as to move first to the object side and then to the image side while increasing the distance from the first lens group G 1 . The third lens group G 3 moves together with the aperture stop S along the optical axis Lc toward the object side while narrowing the distance from the second lens group G 2 . The fourth lens group G 4 reciprocates on the optical axis Lc so as to move first to the image side and then to the object side while widening the distance from the third lens group G 3 .
次に、本実施例のズーム光学系を構成しているレンズに係る数値データを示す。   Next, numerical data relating to the lenses constituting the zoom optical system of the present embodiment will be shown.
数値データ1
単位 mm
面データ
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数 有効径
s r d nd νd
0 (物面) ∞ ∞
1 20.0151 0.9000 1.94595 17.98 9.600
2 16.5455 3.8000 1.59201 67.02 9.123
3(非球面) -608.4103 D3 8.850
4 50.2354 0.8000 1.88300 40.76 6.508
5 5.9863 3.2849 4.717
6(非球面) 5620.2668 0.7000 1.69350 53.21 4.545
7(非球面) 6.1973 0.8500 1.63387 23.38 4.432
8(非球面) 13.2950 0.3000 4.419
9 11.1530 1.7900 1.92286 18.90 4.451
10 18.9979 D10 4.700
11 (絞り) ∞ -0.1000 2.317
12(非球面) 6.1358 3.3200 1.59201 67.02 2.395
13(非球面) -13.3699 0.1400 2.356
14 6.9314 1.8800 1.49700 81.54 2.270
15 -8.5935 0.3900 1.61293 37.00 2.027
16 3.8417 D16 1.850
17(非球面) 58542.8664 2.7200 1.53071 55.69 4.693
18(非球面) -11.2254 D18 4.869
19 ∞ 0.3000 l.51633 64.14 4.264
20 ∞ 0.5000 4.241
21 ∞ 0.5000 1.51633 64.14 4.193
22 ∞ 0.3700 4.162
23 (像面) ∞
Numerical data 1
Unit mm
Surface data Surface number Curvature radius Surface spacing Refractive index Abbe number Effective diameter s r d nd νd
0 (object surface) ∞ ∞
1 20.0151 0.9000 1.94595 17.98 9.600
2 16.5455 3.8000 1.59201 67.02 9.123
3 (Aspherical surface) -608.4103 D3 8.850
4 50.2354 0.8000 1.88300 40.76 6.508
5 5.9863 3.2849 4.717
6 (Aspherical) 5620.2668 0.7000 1.69350 53.21 4.545
7 (Aspherical surface) 6.1973 0.8500 1.63387 23.38 4.432
8 (Aspherical) 13.2950 0.3000 4.419
9 11.1530 1.7900 1.92286 18.90 4.451
10 18.9979 D10 4.700
11 (Aperture) ∞ -0.1000 2.317
12 (Aspherical) 6.1358 3.3200 1.59201 67.02 2.395
13 (Aspherical surface) -13.3699 0.1400 2.356
14 6.9314 1.8800 1.49700 81.54 2.270
15 -8.5935 0.3900 1.61293 37.00 2.027
16 3.8417 D16 1.850
17 (Aspherical surface) 58542.8664 2.7200 1.53071 55.69 4.693
18 (Aspherical) -11.2254 D18 4.869
19 ∞ 0.3000 l.51633 64.14 4.264
20 ∞ 0.5000 4.241
21 ∞ 0.5000 1.51633 64.14 4.193
22 ∞ 0.3700 4.162
23 (Image plane) ∞
非球面データ
面番号 曲率半径 円錐係数
s r k
3 -608.410 0.000
非球面係数
4 6 8 1012
8.55615e-06 -3.58742e-09 -7.49370e-12 2.26300e-13 -1.46640e-15
面番号 曲率半径 円錐係数
s r k
6 5620.267 0.000
非球面係数
4 6 8 1012
-1.32033e-03 2.12952e-05 -1.78021e-07 1.18290e-08 -2.17830e-10
面番号 曲率半径 円錐係数
s r k
7 6.197 0.000
非球面係数
4 6 8
-2.71239e-03 2.66916e-05 -1.63840e-08
面番号 曲率半径 円錐係数
s r k
8 13.295 0.000
非球面係数
4 6 8
-1.27786e-03 2.66916e-05 -1.63840e-08
面番号 曲率半径 円錐係数
s r k
12 6.136 0.000
非球面係数
4 6 8 1012
-4.75567e-04 -1.36226e-05 1.26882e-06 -1.30670e-07 4.87140e-09
面番号 曲率半径 円錐係数
s r k
13 -13.370 0.000
非球面係数
4 6 8 1012
4.07860e-04 -1.08520e-05 2.13300e-06 -2.60270e-07 1.08720e-08
面番号 曲率半径 円錐係数
s r k
17 58542.866 0.000
非球面係数
4 6
-1.35928e-06 -8.57460e-07
面番号 曲率半径 円錐係数
s r k
18 -11.225 0.000
非球面係数
4 6 8
-4.46926e-05 -2.76328e-06 1.10000e-08
Aspherical data Surface number Radius of curvature Conical coefficient s r k
3 -608.410 0.000
Aspheric coefficient
A 4 A 6 A 8 A 10 A 12
8.55615e-06 -3.58742e-09 -7.49370e-12 2.26300e-13 -1.46640e-15
Surface number Curvature radius Conical coefficient s r k
6 5620.267 0.000
Aspheric coefficient
A 4 A 6 A 8 A 10 A 12
-1.32033e-03 2.12952e-05 -1.78021e-07 1.18290e-08 -2.17830e-10
Surface number Curvature radius Conical coefficient s r k
7 6.197 0.000
Aspheric coefficient
A 4 A 6 A 8
-2.71239e-03 2.66916e-05 -1.63840e-08
Surface number Curvature radius Conical coefficient s r k
8 13.295 0.000
Aspheric coefficient
A 4 A 6 A 8
-1.27786e-03 2.66916e-05 -1.63840e-08
Surface number Curvature radius Conical coefficient s r k
12 6.136 0.000
Aspheric coefficient
A 4 A 6 A 8 A 10 A 12
-4.75567e-04 -1.36226e-05 1.26882e-06 -1.30670e-07 4.87140e-09
Surface number Curvature radius Conical coefficient s r k
13 -13.370 0.000
Aspheric coefficient
A 4 A 6 A 8 A 10 A 12
4.07860e-04 -1.08520e-05 2.13300e-06 -2.60270e-07 1.08720e-08
Surface number Curvature radius Conical coefficient s r k
17 58542.866 0.000
Aspheric coefficient
A 4 A 6
-1.35928e-06 -8.57460e-07
Surface number Curvature radius Conical coefficient s r k
18 -11.225 0.000
Aspheric coefficient
A 4 A 6 A 8
-4.46926e-05 -2.76328e-06 1.10000e-08
各種データ
ズーム比 11.518
広角 中間 望遠 広角端の10倍の
焦点距離となる位置
焦点距離 5.086 17.107 58.579 50.601
Fナンバー 3.257 5.446 6.300 6.252
全画角 75.610 25.785 7.716 8.940
像高 3.830 3.830 3.830 3.830
レンズ全長 43.802 55.487 65.719 65.463
BF 5.994 5.388 5.412 5.516
物点距離 ∞ ∞ ∞ ∞
D3 0.300 9.064 20.197 19.281
D10 13.620 6.523 1.685 2.459
D16 3.113 13.737 17.650 17.431
D18 4.596 3.991 4.015 4.119
絞り径 2.317 2.317 2.317 2.317
入射瞳位置 11.878 32.211 108.820 97.193
射出瞳位置 -11.283 -120.092 620.677 869.645
前側主点位置 15.467 46.986 172.977 151.757
後側主点位置 -4.716 -16.737 -58.209 -50.231
Various data Zoom ratio 11.518
Wide angle Medium telephoto 10 times the wide angle end
Focal length position Focal length 5.086 17.107 58.579 50.601
F number 3.257 5.446 6.300 6.252
Full angle of view 75.610 25.785 7.716 8.940
Image height 3.830 3.830 3.830 3.830
Total lens length 43.802 55.487 65.719 65.463
BF 5.994 5.388 5.412 5.516
Object distance ∞ ∞ ∞ ∞
D3 0.300 9.064 20.197 19.281
D10 13.620 6.523 1.685 2.459
D16 3.113 13.737 17.650 17.431
D18 4.596 3.991 4.015 4.119
Diaphragm diameter 2.317 2.317 2.317 2.317
Entrance pupil position 11.878 32.211 108.820 97.193
Exit pupil position -11.283 -120.092 620.677 869.645
Front principal point position 15.467 46.986 172.977 151.757
Rear principal point position -4.716 -16.737 -58.209 -50.231
単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
11 1 -115.459
12 2 27.270
21 4 -7.763
22 6 -8.947
23 7 17.501
24 9 26.378
31 12 7.584
32 14 8.043
33 15 -4.280
41 17 21.148
Single lens data
lens Start focal length L 11 1 -115.459
L 12 2 27.270
L 21 4 -7.763
L 22 6 -8.947
L 23 7 17.501
L 24 9 26.378
L 31 12 7.584
L 32 14 8.043
L 33 15 -4.280
L 41 17 21.148
ズームレンズ群データ
始面 群焦点距離 群構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 36.727 4.700 -0.261 -3.112
2 4 -6.054 7.725 1.196 -4.151
3 11 9.945 5.630 -3.334 -4.964
4 17 21.148 2.720 1.777 -0.000

群倍率
広角 中間 望遠 広角端の10倍の
焦点距離となる位置
1 0.000 0.000 0.000 0.000
2 -0.232 -0.350 -0.981 -0.855
3 -0.832 -1.786 -2.184 -2.181
4 0.717 0.745 0.744 0.739
Zoom lens group data
group Start surface Group focal length Group length Front principal point position Rear principal point position G 1 1 36.727 4.700 -0.261 -3.112
G 2 4 -6.054 7.725 1.196 -4.151
G 3 11 9.945 5.630 -3.334 -4.964
G 4 17 21.148 2.720 1.777 -0.000

Group magnification
Wide angle Medium telephoto 10 times the wide angle end
Position to be the focal length G 1 0.000 0.000 0.000 0.000
G 2 -0.232 -0.350 -0.981 -0.855
G 3 -0.832 -1.786 -2.184 -2.181
G 4 0.717 0.745 0.744 0.739
上記条件式に係るデータ
条件式(1)
SFG4=(rG4o+rG4i)/(rG4o−rG4i):1.000
条件式(2)
SFG4:1.000
条件式(3)、(4)
SFG1o-G4i=(rG1o+rG4i)/(rG1o−rG4i):0.281
条件式(5)
ΔDw-w10/Lt:0.288
条件式(6)
φG2n2/φG2n1:0.868
条件式(7)
|φG2p2/φG2n1|:0.443
条件式(8)
ndG2n2−ndG2p1:0.060
条件式(9)
νdG2n2−νdG2p1:29.83
条件式(10)
ΔVG2w-m/ΔVG2m-t:−3.24
条件式(11)
(ASP22c×|Δνd22|)/(ASP22o+ASP22i):39.0
条件式(12)
|ΔVG4w-t/fw|:0.013
Data related to the above conditional expression Conditional expression (1)
SF G4 = (r G4o + r G4i ) / (r G4o -r G4i ): 1.000
Conditional expression (2)
SF G4 : 1.000
Conditional expressions (3), (4)
SF G1o-G4i = (r G1o + r G4i ) / (r G1o -r G4i ): 0.281
Conditional expression (5)
ΔD w-w10 / L t : 0.288
Conditional expression (6)
φ G2n2 / φ G2n1 : 0.868
Conditional expression (7)
| Φ G2p2 / φ G2n1 |: 0.443
Conditional expression (8)
nd G2n2 -nd G2p1 : 0.060
Conditional expression (9)
νd G2n2 −νd G2p1 : 29.83
Conditional expression (10)
ΔVG2w-m / ΔVG2m-t : −3.24
Conditional expression (11)
(ASP 22c × | Δνd 22 |) / (ASP 22o + ASP 22i ): 39.0
Conditional expression (12)
| ΔV G4w-t / f w |: 0.013
以下に、図4〜図6を用いて、実施例2に係るズーム光学系について詳細に説明する。なお、本実施例のズーム光学系の光学構成や変倍時における各レンズ群の移動は、実施例1のズーム光学系とほぼ同じであるため、ほぼ同じ構成を有する部材には、同一の符号を付すとともに、それらについての詳細な説明は省略する。   The zoom optical system according to Example 2 will be described in detail below with reference to FIGS. Note that the optical configuration of the zoom optical system of the present embodiment and the movement of each lens group during zooming are substantially the same as those of the zoom optical system of Embodiment 1, so members having substantially the same configuration have the same reference numerals. And a detailed description thereof will be omitted.
なお、図4は、本実施例に係るズーム光学系の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端における状態をそれぞれ示している。図5は、図4に示したズーム光学系の無限遠物点合焦時における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図であり、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端における状態をそれぞれ示している。図6は、図4に示したズーム光学系の無限遠物点合焦時における横のコマ収差を示す図であり、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端における状態をそれぞれ示している。   FIG. 4 is a cross-sectional view along the optical axis showing the optical configuration of the zoom optical system according to the present embodiment at the time of focusing on an object point at infinity, where (a) is the wide-angle end, (b) is the middle, c) shows the state at the telephoto end. 5A and 5B are diagrams showing spherical aberration, astigmatism, distortion, and lateral chromatic aberration when the zoom optical system shown in FIG. 4 is focused on an object point at infinity. FIG. 5A is a wide-angle end, and FIG. In the middle, (c) shows the state at the telephoto end. 6A and 6B are diagrams illustrating lateral coma aberration when the zoom optical system illustrated in FIG. 4 is focused on an object point at infinity. FIG. 6A is a wide-angle end, FIG. 6B is an intermediate end, and FIG. 6C is a telephoto end. Each state is shown.
以下に、本実施例のズーム光学系を構成しているレンズに係る数値データを示す。   Numerical data relating to the lenses constituting the zoom optical system of the present embodiment will be shown below.
数値データ2
単位 mm
面データ
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数 有効径
s r d nd νd
0 (物面) ∞ ∞
1 20.8522 0.9000 1.92286 20.88 9.600
2 16.6388 3.8000 1.59201 67.02 9.105
3(非球面) -235.3898 D3 8.850
4 365.1222 0.8000 1.88300 40.76 5.695
5 5.6598 2.5701 4.251
6(非球面) 26151.9145 0.7000 1.74250 49.27 4.183
7(非球面) 8.1614 0.7164 1.63387 23.38 4.140
8(非球面) 13.5155 0.3000 4.141
9 11.2152 1.7900 1.92286 18.90 4.206
10 28.4287 D10 4.700
11 (絞り) ∞ -0.1000 2.321
12(非球面) 6.0735 3.3200 1.59201 67.02 2.411
13(非球面) -16.2836 0.1400 2.365
14 5.7093 1.8800 1.49700 81.54 2.288
15 -8.5126 0.3900 1.61293 37.00 2.049
16 3.5665 D16 1.850
17(非球面) 15198.3952 2.7200 1.53071 55.69 4.698
18(非球面) -10.6465 D18 4.883
19 ∞ 0.3000 l.51633 64.14 4.279
20 ∞ 0.5000 4.261
21 ∞ 0.5000 1.51633 64.14 4.217
22 ∞ 0.4100 4.193
23 (像面) ∞
Numerical data 2
Unit mm
Surface data Surface number Curvature radius Surface spacing Refractive index Abbe number Effective diameter s r d nd νd
0 (object surface) ∞ ∞
1 20.8522 0.9000 1.92286 20.88 9.600
2 16.6388 3.8000 1.59201 67.02 9.105
3 (Aspherical) -235.3898 D3 8.850
4 365.1222 0.8000 1.88300 40.76 5.695
5 5.6598 2.5701 4.251
6 (Aspherical) 26151.9145 0.7000 1.74250 49.27 4.183
7 (Aspherical surface) 8.1614 0.7164 1.63387 23.38 4.140
8 (Aspherical) 13.5155 0.3000 4.141
9 11.2152 1.7900 1.92286 18.90 4.206
10 28.4287 D10 4.700
11 (Aperture) ∞ -0.1000 2.321
12 (Aspherical) 6.0735 3.3200 1.59201 67.02 2.411
13 (Aspherical) -16.2836 0.1400 2.365
14 5.7093 1.8800 1.49700 81.54 2.288
15 -8.5126 0.3900 1.61293 37.00 2.049
16 3.5665 D16 1.850
17 (Aspherical surface) 15198.3952 2.7200 1.53071 55.69 4.698
18 (Aspherical) -10.6465 D18 4.883
19 ∞ 0.3000 l.51633 64.14 4.279
20 ∞ 0.5000 4.261
21 ∞ 0.5000 1.51633 64.14 4.217
22 ∞ 0.4100 4.193
23 (Image plane) ∞
非球面データ
面番号 曲率半径 円錐係数
s r k
3 -235.390 0.000
非球面係数
4 6 8 1012
8.44752e-06 -7.65080e-09 -7.49370e-12 2.26300e-13 -1.46640e-15
面番号 曲率半径 円錐係数
s r k
6 26151.915 0.000
非球面係数
4 6 8 1012
-5.95515e-04 1.04365e-05 -3.25540e-07 1.18290e-08 -2.17830e-10
面番号 曲率半径 円錐係数
s r k
7 8.161 0.000
非球面係数
4 6
-7.36856e-04 5.17862e-06
面番号 曲率半径 円錐係数
s r k
8 13.515 0.000
非球面係数
4 6
-7.36856e-04 5.17862e-06
面番号 曲率半径 円錐係数
s r k
12 6.074 0.000
非球面係数
4 6 8 1012
-3.15931e-04 -1.13586e-05 9.94380e-07 -1.30670e-07 4.87140e-09
面番号 曲率半径 円錐係数
s r k
13 -16.284 0.000
非球面係数
4 6 8 1012
4.76102e-04 -1.08520e-05 2.13300e-06 -2.60270e-07 1.08720e-08
面番号 曲率半径 円錐係数
s r k
17 15198.395 0.000
非球面係数
4 6
-1.67790e-05 -8.57460e-07
面番号 曲率半径 円錐係数
s r k
18 -10.646 0.000
非球面係数
4 6 8
1.45469e-05 -1.98510e-06 1.10000e-08
Aspherical data Surface number Radius of curvature Conical coefficient s r k
3 -235.390 0.000
Aspheric coefficient
A 4 A 6 A 8 A 10 A 12
8.44752e-06 -7.65080e-09 -7.49370e-12 2.26300e-13 -1.46640e-15
Surface number Curvature radius Conical coefficient s r k
6 26151.915 0.000
Aspheric coefficient
A 4 A 6 A 8 A 10 A 12
-5.95515e-04 1.04365e-05 -3.25540e-07 1.18290e-08 -2.17830e-10
Surface number Curvature radius Conical coefficient s r k
7 8.161 0.000
Aspheric coefficient
A 4 A 6
-7.36856e-04 5.17862e-06
Surface number Curvature radius Conical coefficient s r k
8 13.515 0.000
Aspheric coefficient
A 4 A 6
-7.36856e-04 5.17862e-06
Surface number Curvature radius Conical coefficient s r k
12 6.074 0.000
Aspheric coefficient
A 4 A 6 A 8 A 10 A 12
-3.15931e-04 -1.13586e-05 9.94380e-07 -1.30670e-07 4.87140e-09
Surface number Curvature radius Conical coefficient s r k
13 -16.284 0.000
Aspheric coefficient
A 4 A 6 A 8 A 10 A 12
4.76102e-04 -1.08520e-05 2.13300e-06 -2.60270e-07 1.08720e-08
Surface number Curvature radius Conical coefficient s r k
17 15 198.395 0.000
Aspheric coefficient
A 4 A 6
-1.67790e-05 -8.57460e-07
Surface number Curvature radius Conical coefficient s r k
18 -10.646 0.000
Aspheric coefficient
A 4 A 6 A 8
1.45469e-05 -1.98510e-06 1.10000e-08
各種データ
ズーム比 11.525
広角 中間 望遠 広角端の10倍の
焦点距離となる位置
焦点距離 5.096 17.159 58.731 50.642
Fナンバー 3.266 5.452 6.300 6.082
全画角 75.469 25.238 7.561 8.731
像高 3.830 3.830 3.830 3.830
レンズ全長 41.957 55.165 65.758 65.491
BF 5.979 5.341 5.373 6.446
物点距離 ∞ ∞ ∞ ∞
D3 0.300 9.861 21.131 20.323
D10 12.583 6.212 1.598 2.035
D16 3.168 13.824 17.730 16.761
D18 4.542 3.904 3.935 5.008
絞り径 2.321 2.321 2.321 2.321
入射瞳位置 10.636 32.341 110.693 100.267
射出瞳位置 -11.626 -177.623 234.777 465.261
前側主点位置 14.257 47.891 184.461 156.653
後側主点位置 -4.686 -16.749 -58.321 -44.323
Various data Zoom ratio 11.525
Wide angle Medium telephoto 10 times the wide angle end
Focal length position Focal length 5.096 17.159 58.731 50.642
F number 3.266 5.452 6.300 6.082
Full angle of view 75.469 25.238 7.561 8.731
Image height 3.830 3.830 3.830 3.830
Total lens length 41.957 55.165 65.758 65.491
BF 5.979 5.341 5.373 6.446
Object distance ∞ ∞ ∞ ∞
D3 0.300 9.861 21.131 20.323
D10 12.583 6.212 1.598 2.035
D16 3.168 13.824 17.730 16.761
D18 4.542 3.904 3.935 5.008
Diaphragm diameter 2.321 2.321 2.321 2.321
Entrance pupil position 10.636 32.341 110.693 100.267
Exit pupil position -11.626 -177.623 234.777 465.261
Front principal point position 14.257 47.891 184.461 156.653
Rear principal point position -4.686 -16.749 -58.321 -44.323
単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
11 1 -99.420
12 2 26.398
21 4 -6.517
22 6 -10.995
23 7 30.898
24 9 19.117
31 12 7.909
32 14 7.192
33 15 -4.051
41 17 20.048
Single lens data
lens Start focal length L 11 1 -99.420
L 12 2 26.398
L 21 4 -6.517
L 22 6 -10.995
L 23 7 30.898
L 24 9 19.117
L 31 12 7.909
L 32 14 7.192
L 33 15 -4.051
L 41 17 20.048
ズームレンズ群データ
始面 群焦点距離 群構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 36.902 4.700 -0.076 -2.947
2 4 -5.951 6.877 0.660 -4.219
3 11 9.729 5.630 -3.454 -4.963
4 17 20.048 2.720 1.776 -0.001

群倍率
広角 中間 望遠 広角端の10倍の
焦点距離となる位置
1 0.000 0.000 0.000 0.000
2 -0.220 -0.340 -0.958 -0.848
3 -0.894 -1.862 -2.270 -2.392
4 0.702 0.734 0.732 0.678
Zoom lens group data
group Start surface Group focal length Group length Front principal point position Rear principal point position G 1 1 36.902 4.700 -0.076 -2.947
G 2 4 -5.951 6.877 0.660 -4.219
G 3 11 9.729 5.630 -3.454 -4.963
G 4 17 20.048 2.720 1.776 -0.001

Group magnification
Wide angle Medium telephoto 10 times the wide angle end
Position to be the focal length G 1 0.000 0.000 0.000 0.000
G 2 -0.220 -0.340 -0.958 -0.848
G 3 -0.894 -1.862 -2.270 -2.392
G 4 0.702 0.734 0.732 0.678
上記条件式に係るデータ
条件式(1)
SFG4=(rG4o+rG4i)/(rG4o−rG4i):0.999
条件式(2)
SFG4:0.999
条件式(3)、(4)
SFG1o-G4i=(rG1o+rG4i)/(rG1o−rG4i):0.324
条件式(5)
ΔDw-w10/Lt:0.303
条件式(6)
φG2n2/φG2n1:0.593
条件式(7)
|φG2p2/φG2n1|:0.211
条件式(8)
ndG2n2−ndG2p1:0.109
条件式(9)
νdG2n2−νdG2p1:25.89
条件式(10)
ΔVG2w-m/ΔVG2m-t:−5.39
条件式(11)
(ASP22c×|Δνd22|)/(ASP22o+ASP22i):15.0
条件式(12)
|ΔVG4w-t/fw|:0.014
Data related to the above conditional expression Conditional expression (1)
SF G4 = (r G4o + r G4i ) / (r G4o -r G4i ): 0.999
Conditional expression (2)
SF G4 : 0.999
Conditional expressions (3), (4)
SF G1o-G4i = (r G1o + r G4i ) / (r G1o -r G4i ): 0.324
Conditional expression (5)
ΔD w-w10 / L t : 0.303
Conditional expression (6)
φ G2n2 / φ G2n1 : 0.593
Conditional expression (7)
| Φ G2p2 / φ G2n1 |: 0.211
Conditional expression (8)
nd G2n2 -nd G2p1 : 0.109
Conditional expression (9)
νd G2n2 −νd G2p1 : 25.89
Conditional expression (10)
ΔVG2w-m / ΔVG2m-t : −5.39
Conditional expression (11)
(ASP 22c × | Δνd 22 |) / (ASP 22o + ASP 22i ): 15.0
Conditional expression (12)
| ΔV G4w-t / f w |: 0.014
以下に、図7〜図9を用いて、実施例3に係るズーム光学系について詳細に説明する。なお、本実施例のズーム光学系の光学構成や変倍時における各レンズ群の移動は、実施例1、2のズーム光学系とほぼ同じであるため、ほぼ同じ構成を有する部材には、同一の符号を付すとともに、それらについての詳細な説明は省略する。   The zoom optical system according to Example 3 will be described below in detail with reference to FIGS. Note that the optical configuration of the zoom optical system of the present embodiment and the movement of each lens group at the time of zooming are substantially the same as those of the zoom optical system of Embodiments 1 and 2, and therefore, members having substantially the same configuration are the same. And a detailed description thereof will be omitted.
なお、図7は、本実施例に係るズーム光学系の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端における状態をそれぞれ示している。図8は、図7に示したズーム光学系の無限遠物点合焦時における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図であり、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端における状態をそれぞれ示している。図9は、図7に示したズーム光学系の無限遠物点合焦時における横のコマ収差を示す図であり、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端における状態をそれぞれ示している。   FIG. 7 is a cross-sectional view along the optical axis showing the optical configuration of the zoom optical system according to the present embodiment when focusing on an object point at infinity, where (a) is a wide angle end, (b) is an intermediate, c) shows the state at the telephoto end. FIG. 8 is a diagram showing spherical aberration, astigmatism, distortion aberration, and chromatic aberration of magnification when the zoom optical system shown in FIG. 7 is focused on an object point at infinity, where (a) is the wide-angle end, and (b) is In the middle, (c) shows the state at the telephoto end. FIG. 9 is a diagram showing lateral coma aberration when the zoom optical system shown in FIG. 7 is focused on an object point at infinity, where (a) is a wide angle end, (b) is an intermediate end, and (c) is a telephoto end. Each state is shown.
以下に、本実施例のズーム光学系を構成しているレンズに係る数値データを示す。   Numerical data relating to the lenses constituting the zoom optical system of the present embodiment will be shown below.
数値データ3
単位 mm
面データ
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数 有効径
s r d nd νd
0 (物面) ∞ ∞
1 20.8017 0.9000 1.92286 20.88 9.600
2 16.6932 3.8000 1.59201 67.02 9.105
3(非球面) -319.7700 D3 8.850
4 46.1252 0.8000 1.88300 40.76 6.473
5 6.4033 3.4783 4.828
6(非球面) 311235.9057 0.7000 1.74250 49.27 4.567
7(非球面) 7.1050 0.5292 1.63387 23.38 4.481
8(非球面) 13.6297 0.3000 4.478
9 11.9340 1.7900 1.92286 18.90 4.523
10 22.8900 D10 4.700
11 (絞り) ∞ -0.1000 2.320
12(非球面) 6.2026 3.3200 1.59201 67.02 2.390
13(非球面) -14.1286 0.1400 2.339
14 7.1625 1.8800 1.49700 81.54 2.259
15 -10.2598 0.3900 1.61293 37.00 2.015
16 3.8991 D16 1.850
17(非球面) 63517.1399 2.7200 1.53071 55.69 4.676
18(非球面) -11.1448 D18 4.855
19 ∞ 0.3000 l.51633 64.14 4.269
20 ∞ 0.5000 4.251
21 ∞ 0.5000 1.51633 64.14 4.205
22 ∞ 0.4100 4.175
23 (像面) ∞
Numerical data 3
Unit mm
Surface data Surface number Curvature radius Surface spacing Refractive index Abbe number Effective diameter s r d nd νd
0 (object surface) ∞ ∞
1 20.8017 0.9000 1.92286 20.88 9.600
2 16.6932 3.8000 1.59201 67.02 9.105
3 (Aspherical surface) -319.7700 D3 8.850
4 46.1252 0.8000 1.88300 40.76 6.473
5 6.4033 3.4783 4.828
6 (Aspherical surface) 311235.9057 0.7000 1.74250 49.27 4.567
7 (Aspherical surface) 7.1050 0.5292 1.63387 23.38 4.481
8 (Aspherical) 13.6297 0.3000 4.478
9 11.9340 1.7900 1.92286 18.90 4.523
10 22.8900 D10 4.700
11 (Aperture) ∞ -0.1000 2.320
12 (Aspherical) 6.2026 3.3200 1.59201 67.02 2.390
13 (Aspherical surface) -14.1286 0.1400 2.339
14 7.1625 1.8800 1.49700 81.54 2.259
15 -10.2598 0.3900 1.61293 37.00 2.015
16 3.8991 D16 1.850
17 (Aspherical) 63517.1399 2.7200 1.53071 55.69 4.676
18 (Aspherical) -11.1448 D18 4.855
19 ∞ 0.3000 l.51633 64.14 4.269
20 ∞ 0.5000 4.251
21 ∞ 0.5000 1.51633 64.14 4.205
22 ∞ 0.4100 4.175
23 (Image plane) ∞
非球面データ
面番号 曲率半径 円錐係数
s r k
3 -319.770 0.000
非球面係数
4 6 8 1012
8.22246e-06 -7.65080e-09 -7.49370e-12 2.26300e-13 -1.46640e-15
面番号 曲率半径 円錐係数
s r k
6 311235.906 0.000
非球面係数
4 6 8 1012
-1.65912e-03 2.92159e-05 -1.86409e-07 1.18290e-08 -2.17830e-10
面番号 曲率半径 円錐係数
s r k
7 7.105 0.000
非球面係数
4 6 8
-2.62854e-03 3.59697e-05 -3.84445e-08
面番号 曲率半径 円錐係数
s r k
8 13.630 0.000
4 6 8
-1.55353e-03 3.59697e-05 -3.84445e-08
面番号 曲率半径 円錐係数
s r k
12 6.203 0.000
非球面係数
4 6 8 1012
-4.28096e-04 -1.14287e-05 1.26882e-06 -1.30670e-07 4.87140e-09
面番号 曲率半径 円錐係数
s r k
13 -14.129 0.000
非球面係数
4 6 8 1012
4.52974e-04 -1.08520e-05 2.13300e-06 -2.60270e-07 1.08720e-08
面番号 曲率半径 円錐係数
s r k
17 63517.140 0.000
非球面係数
4 6
4.15743e-06 -8.57460e-07
面番号 曲率半径 円錐係数
s r k
18 -11.145 0.000
4 6 8
-5.47643e-05 -1.45284e-06 1.10000e-08
Aspherical data Surface number Radius of curvature Conical coefficient s r k
3 -319.770 0.000
Aspheric coefficient
A 4 A 6 A 8 A 10 A 12
8.22246e-06 -7.65080e-09 -7.49370e-12 2.26300e-13 -1.46640e-15
Surface number Curvature radius Conical coefficient s r k
6 311235.906 0.000
Aspheric coefficient
A 4 A 6 A 8 A 10 A 12
-1.65912e-03 2.92159e-05 -1.86409e-07 1.18290e-08 -2.17830e-10
Surface number Curvature radius Conical coefficient s r k
7 7.105 0.000
Aspheric coefficient
A 4 A 6 A 8
-2.62854e-03 3.59697e-05 -3.84445e-08
Surface number Curvature radius Conical coefficient s r k
8 13.630 0.000
A 4 A 6 A 8
-1.55353e-03 3.59697e-05 -3.84445e-08
Surface number Curvature radius Conical coefficient s r k
12 6.203 0.000
Aspheric coefficient
A 4 A 6 A 8 A 10 A 12
-4.28096e-04 -1.14287e-05 1.26882e-06 -1.30670e-07 4.87140e-09
Surface number Curvature radius Conical coefficient s r k
13 -14.129 0.000
Aspheric coefficient
A 4 A 6 A 8 A 10 A 12
4.52974e-04 -1.08520e-05 2.13300e-06 -2.60270e-07 1.08720e-08
Surface number Curvature radius Conical coefficient s r k
17 63517.140 0.000
Aspheric coefficient
A 4 A 6
4.15743e-06 -8.57460e-07
Surface number Curvature radius Conical coefficient s r k
18 -11.145 0.000
A 4 A 6 A 8
-5.47643e-05 -1.45284e-06 1.10000e-08
各種データ
ズーム比 11.532
広角 中間 望遠 広角端の10倍の
焦点距離となる位置
焦点距離 5.096 17.165 58.771 50.785
Fナンバー 3.253 5.438 6.300 6.142
全画角 75.467 25.600 7.667 8.870
像高 3.830 3.830 3.830 3.830
レンズ全長 44.927 55.669 65.757 65.465
BF 5.972 5.332 5.360 5.956
物点距離 ∞ ∞ ∞ ∞
D3 0.300 8.940 20.406 19.550
D10 14.832 6.916 1.600 2.281
D16 3.175 13.833 17.742 17.031
D18 4.535 3.895 3.922 4.518
絞り径 2.320 2.320 2.320 2.320
入射瞳位置 12.368 31.903 105.916 96.660
射出瞳位置 -11.509 -130.799 459.647 1520.706
前側主点位置 15.979 46.904 172.290 149.148
後側主点位置 -4.686 -16.755 -58.361 -44.830
Various data Zoom ratio 11.532
Wide angle Medium telephoto 10 times the wide angle end
Focal length position Focal length 5.096 17.165 58.771 50.785
F number 3.253 5.438 6.300 6.142
Full angle of view 75.467 25.600 7.667 8.870
Image height 3.830 3.830 3.830 3.830
Total lens length 44.927 55.669 65.757 65.465
BF 5.972 5.332 5.360 5.956
Object distance ∞ ∞ ∞ ∞
D3 0.300 8.940 20.406 19.550
D10 14.832 6.916 1.600 2.281
D16 3.175 13.833 17.742 17.031
D18 4.535 3.895 3.922 4.518
Diaphragm diameter 2.320 2.320 2.320 2.320
Entrance pupil position 12.368 31.903 105.916 96.660
Exit pupil position -11.509 -130.799 459.647 1520.706
Front principal point position 15.979 46.904 172.290 149.148
Rear principal point position -4.686 -16.755 -58.361 -44.830
単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
11 1 -102.343
12 2 26.911
21 4 -8.501
22 6 -9.569
23 7 22.700
24 9 25.053
31 12 7.752
32 14 8.802
33 15 -4.562
41 17 20.996
Single lens data
lens Start focal length L 11 1 -102.343
L 12 2 26.911
L 21 4 -8.501
L 22 6 -9.569
L 23 7 22.700
L 24 9 25.053
L 31 12 7.752
L 32 14 8.802
L 33 15 -4.562
L 41 17 20.996
ズームレンズ群データ
始面 群焦点距離 群構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 37.510 4.700 -0.148 -3.013
2 4 -6.453 7.597 1.257 -4.124
3 11 10.316 5.630 -3.430 -5.056
4 17 20.996 2.720 1.777 -0.000

群倍率
広角 中間 望遠 広角端の10倍の
焦点距離となる位置
1 0.000 0.000 0.000 0.000
2 -0.244 -0.362 -1.011 -0.892
3 -0.779 -1.696 -2.080 -2.119
4 0.716 0.746 0.745 0.716
Zoom lens group data
group Start surface Group focal length Group length Front principal point position Rear principal point position G 1 1 37.510 4.700 -0.148 -3.013
G 2 4 -6.453 7.597 1.257 -4.124
G 3 11 10.316 5.630 -3.430 -5.056
G 4 17 20.996 2.720 1.777 -0.000

Group magnification
Wide angle Medium telephoto 10 times the wide angle end
Position to be the focal length G 1 0.000 0.000 0.000 0.000
G 2 -0.244 -0.362 -1.011 -0.892
G 3 -0.779 -1.696 -2.080 -2.119
G 4 0.716 0.746 0.745 0.716
上記条件式に係るデータ
条件式(1)
SFG4=(rG4o+rG4i)/(rG4o−rG4i):1.000
条件式(2)
SFG4:1.000
条件式(3)、(4)
SFG1o-G4i=(rG1o+rG4i)/(rG1o−rG4i):0.302
条件式(5)
ΔDw-w10/Lt:0.292
条件式(6)
φG2n2/φG2n1:0.889
条件式(7)
|φG2p2/φG2n1|:0.375
条件式(8)
ndG2n2−ndG2p1:0.109
条件式(9)
νdG2n2−νdG2p1:25.89
条件式(10)
ΔVG2w-m/ΔVG2m-t:−1.52
条件式(11)
(ASP22c×|Δνd22|)/(ASP22o+ASP22i):25.7
条件式(12)
|ΔVG4w-t/fw|:0.014
Data related to the above conditional expression Conditional expression (1)
SF G4 = (r G4o + r G4i ) / (r G4o -r G4i ): 1.000
Conditional expression (2)
SF G4 : 1.000
Conditional expressions (3), (4)
SF G1o-G4i = (r G1o + r G4i ) / (r G1o -r G4i ): 0.302
Conditional expression (5)
ΔD w-w10 / L t : 0.292
Conditional expression (6)
φ G2n2 / φ G2n1 : 0.889
Conditional expression (7)
| Φ G2p2 / φ G2n1 |: 0.375
Conditional expression (8)
nd G2n2 -nd G2p1 : 0.109
Conditional expression (9)
νd G2n2 −νd G2p1 : 25.89
Conditional expression (10)
ΔVG2w-m / ΔVG2m-t : -1.52
Conditional expression (11)
(ASP 22c × | Δνd 22 |) / (ASP 22o + ASP 22i ): 25.7
Conditional expression (12)
| ΔV G4w-t / f w |: 0.014
以下に、図10〜図12を用いて、実施例4に係るズーム光学系について詳細に説明する。なお、本実施例のズーム光学系の光学構成や変倍時における各レンズ群の移動は、実施例1〜3のズーム光学系とほぼ同じであるため、ほぼ同じ構成を有する部材には、同一の符号を付すとともに、それらについての詳細な説明は省略する。   The zoom optical system according to Example 4 will be described in detail below with reference to FIGS. Note that the optical configuration of the zoom optical system of the present embodiment and the movement of each lens group during zooming are substantially the same as those of the zoom optical system of Embodiments 1 to 3, and therefore, the members having substantially the same configuration are the same. And a detailed description thereof will be omitted.
なお、図10は、本実施例に係るズーム光学系の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端における状態をそれぞれ示している。図11は、図10に示したズーム光学系の無限遠物点合焦時における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図であり、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端における状態をそれぞれ示している。図12は、図10に示したズーム光学系の無限遠物点合焦時における横のコマ収差を示す図であり、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端における状態をそれぞれ示している。   FIG. 10 is a cross-sectional view along the optical axis showing the optical configuration of the zoom optical system according to the present embodiment when focusing on an object point at infinity, where (a) is a wide angle end, (b) is an intermediate, c) shows the state at the telephoto end. 11A and 11B are diagrams showing spherical aberration, astigmatism, distortion, and lateral chromatic aberration when the zoom optical system shown in FIG. 10 is focused on an object point at infinity. FIG. 11A is a wide-angle end, and FIG. In the middle, (c) shows the state at the telephoto end. 12A and 12B are diagrams illustrating lateral coma aberration when the zoom optical system illustrated in FIG. 10 is focused on an object point at infinity. FIG. 12A is a wide-angle end, FIG. 12B is an intermediate end, and FIG. 12C is a telephoto end. Each state is shown.
以下に、本実施例のズーム光学系を構成しているレンズに係る数値データを示す。   Numerical data relating to the lenses constituting the zoom optical system of the present embodiment will be shown below.
数値データ4
単位 mm
面データ
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数 有効径
s r d nd νd
0 (物面) ∞ ∞
1 20.4547 0.9000 1.92286 20.88 9.600
2 16.3748 3.8000 1.59201 67.02 9.114
3(非球面) -303.0106 D3 8.850
4 37.0720 0.8000 1.88300 40.76 6.242
5 5.8165 3.3069 4.524
6(非球面) 12019.2977 0.7000 1.69350 53.21 4.273
7(非球面) 6.1926 0.7000 1.63387 23.38 4.165
8(非球面) 12.9491 0.3000 4.159
9 11.2636 1.7900 1.92286 18.90 4.183
10 18.5001 D10 4.700
11 (絞り) ∞ -0.1000 2.290
12(非球面) 6.1785 3.3200 1.59201 67.02 2.361
13(非球面) -11.1135 0.1400 2.330
14 8.1838 1.8800 1.49700 81.54 2.242
15 -7.7822 0.3900 1.61293 37.00 2.008
16 4.0990 D16 1.850
17(非球面) 63697.7428 2.7200 1.53071 55.69 4.679
18(非球面) -11.1066 D18 4.853
19 ∞ 0.3000 l.51633 64.14 4.260
20 ∞ 0.5000 4.242
21 ∞ 0.5000 1.51633 64.14 4.196
22 ∞ 0.4000 4.165
23 (像面) ∞
Numerical data 4
Unit mm
Surface data Surface number Curvature radius Surface spacing Refractive index Abbe number Effective diameter s r d nd νd
0 (object surface) ∞ ∞
1 20.4547 0.9000 1.92286 20.88 9.600
2 16.3748 3.8000 1.59201 67.02 9.114
3 (Aspherical) -303.0106 D3 8.850
4 37.0720 0.8000 1.88300 40.76 6.242
5 5.8165 3.3069 4.524
6 (Aspherical) 12019.2977 0.7000 1.69350 53.21 4.273
7 (Aspherical) 6.1926 0.7000 1.63387 23.38 4.165
8 (Aspherical) 12.9491 0.3000 4.159
9 11.2636 1.7900 1.92286 18.90 4.183
10 18.5001 D10 4.700
11 (Aperture) ∞ -0.1000 2.290
12 (Aspherical) 6.1785 3.3200 1.59201 67.02 2.361
13 (Aspherical surface) -11.1135 0.1400 2.330
14 8.1838 1.8800 1.49700 81.54 2.242
15 -7.7822 0.3900 1.61293 37.00 2.008
16 4.0990 D16 1.850
17 (Aspherical surface) 63697.7428 2.7200 1.53071 55.69 4.679
18 (Aspherical) -11.1066 D18 4.853
19 ∞ 0.3000 l.51633 64.14 4.260
20 ∞ 0.5000 4.242
21 ∞ 0.5000 1.51633 64.14 4.196
22 ∞ 0.4000 4.165
23 (Image plane) ∞
非球面データ
面番号 曲率半径 円錐係数
s r k
3 -303.011 0.000
非球面係数
4 6 8 1012
8.68825e-06 -7.65080e-09 -7.49370e-12 2.26300e-13 -1.46640e-15
面番号 曲率半径 円錐係数
s r k
6 12019.298 0.000
非球面係数
4 6 8 1012
-1.95119e-03 2.58482e-05 7.62847e-08 1.18290e-08 -2.17830e-10
面番号 曲率半径 円錐係数
s r k
7 6.193 0.000
非球面係数
4 6 8
-3.26104e-03 3.69617e-05 2.40345e-07
面番号 曲率半径 円錐係数
s r k
8 12.949 0.000
非球面係数
4 6 8
-1.88857e-03 3.69617e-05 2.40345e-07
面番号 曲率半径 円錐係数
s r k
12 6.178 0.000
非球面係数
4 6 8 1012
-6.14264e-04 -1.17654e-05 1.26882e-06 -1.30670e-07 4.87140e-09
面番号 曲率半径 円錐係数
s r k
13 -11.113 0.000
非球面係数
4 6 8 1012
4.27589e-04 -1.08520e-05 2.13300e-06 -2.60270e-07 1.08720e-08
面番号 曲率半径 円錐係数
s r k
17 63697.743 0.000
非球面係数
4 6
1.70710e-05 -8.57460e-07
面番号 曲率半径 円錐係数
s r k
18 -11.107 0.000
非球面係数
4 6 8
-3.71076e-05 -1.65799e-06 1.10000e-08
Aspherical data Surface number Radius of curvature Conical coefficient s r k
3 -303.011 0.000
Aspheric coefficient
A 4 A 6 A 8 A 10 A 12
8.68825e-06 -7.65080e-09 -7.49370e-12 2.26300e-13 -1.46640e-15
Surface number Curvature radius Conical coefficient s r k
6 12019.298 0.000
Aspheric coefficient
A 4 A 6 A 8 A 10 A 12
-1.95119e-03 2.58482e-05 7.62847e-08 1.18290e-08 -2.17830e-10
Surface number Curvature radius Conical coefficient s r k
7 6.193 0.000
Aspheric coefficient
A 4 A 6 A 8
-3.26104e-03 3.69617e-05 2.40345e-07
Surface number Curvature radius Conical coefficient s r k
8 12.949 0.000
Aspheric coefficient
A 4 A 6 A 8
-1.88857e-03 3.69617e-05 2.40345e-07
Surface number Curvature radius Conical coefficient s r k
12 6.178 0.000
Aspheric coefficient
A 4 A 6 A 8 A 10 A 12
-6.14264e-04 -1.17654e-05 1.26882e-06 -1.30670e-07 4.87140e-09
Surface number Curvature radius Conical coefficient s r k
13 -11.113 0.000
Aspheric coefficient
A 4 A 6 A 8 A 10 A 12
4.27589e-04 -1.08520e-05 2.13300e-06 -2.60270e-07 1.08720e-08
Surface number Curvature radius Conical coefficient s r k
17 63697.743 0.000
Aspheric coefficient
A 4 A 6
1.70710e-05 -8.57460e-07
Surface number Curvature radius Conical coefficient s r k
18 -11.107 0.000
Aspheric coefficient
A 4 A 6 A 8
-3.71076e-05 -1.65799e-06 1.10000e-08
各種データ
ズーム比 11.514
広角 中間 望遠 広角端の10倍の
焦点距離となる位置
焦点距離 5.102 17.151 58.740 50.824
Fナンバー 3.252 5.432 6.300 6.167
全画角 75.411 25.621 7.674 8.871
像高 3.830 3.830 3.830 3.830
レンズ全長 43.094 55.284 65.746 65.462
BF 5.972 5.344 5.364 5.908
物点距離 ∞ ∞ ∞ ∞
D3 0.300 9.226 20.410 19.557
D10 13.010 6.255 1.597 2.204
D16 3.165 13.812 17.728 17.146
D18 4.545 3.916 3.937 4.480
絞り径 2.290 2.290 2.290 2.290
入射瞳位置 11.786 32.432 109.557 99.295
射出瞳位置 -11.583 -134.232 421.087 876.434
前側主点位置 15.405 47.476 176.597 153.086
後側主点位置 -4.702 -16.751 -58.340 -44.916
Various data Zoom ratio 11.514
Wide angle Medium telephoto 10 times the wide angle end
Focal length position Focal length 5.102 17.151 58.740 50.824
F number 3.252 5.432 6.300 6.167
Full angle of view 75.411 25.621 7.674 8.871
Image height 3.830 3.830 3.830 3.830
Total lens length 43.094 55.284 65.746 65.462
BF 5.972 5.344 5.364 5.908
Object distance ∞ ∞ ∞ ∞
D3 0.300 9.226 20.410 19.557
D10 13.010 6.255 1.597 2.204
D16 3.165 13.812 17.728 17.146
D18 4.545 3.916 3.937 4.480
Diaphragm diameter 2.290 2.290 2.290 2.290
Entrance pupil position 11.786 32.432 109.557 99.295
Exit pupil position -11.583 -134.232 421.087 876.434
Front principal point position 15.405 47.476 176.597 153.086
Rear principal point position -4.702 -16.751 -58.340 -44.916
単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
11 1 -99.490
12 2 26.358
21 4 -7.908
22 6 -8.934
23 7 18.000
24 9 27.891
31 12 7.223
32 14 8.353
33 15 -4.326
41 17 20.925
Single lens data
lens Start focal length L 11 1 -99.490
L 12 2 26.358
L 21 4 -7.908
L 22 6 -8.934
L 23 7 18.000
L 24 9 27.891
L 31 12 7.223
L 32 14 8.353
L 33 15 -4.326
L 41 17 20.925
ズームレンズ群データ
始面 群焦点距離 群構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 36.855 4.700 -0.141 -3.007
2 4 -5.952 7.597 1.298 -3.952
3 11 9.777 5.630 -3.062 -4.845
4 17 20.925 2.720 1.777 -0.000

群倍率
広角 中間 望遠 広角端の10倍の
焦点距離となる位置
1 0.000 0.000 0.000 0.000
2 -0.226 -0.343 -0.962 -0.845
3 -0.856 -1.824 -2.228 -2.273
4 0.715 0.745 0.744 0.718
Zoom lens group data
group Start surface Group focal length Group length Front principal point position Rear principal point position G 1 1 36.855 4.700 -0.141 -3.007
G 2 4 -5.952 7.597 1.298 -3.952
G 3 11 9.777 5.630 -3.062 -4.845
G 4 17 20.925 2.720 1.777 -0.000

Group magnification
Wide angle Medium telephoto 10 times the wide angle end
Position to be the focal length G 1 0.000 0.000 0.000 0.000
G 2 -0.226 -0.343 -0.962 -0.845
G 3 -0.856 -1.824 -2.228 -2.273
G 4 0.715 0.745 0.744 0.718
上記条件式に係るデータ
条件式(1)
SFG4=(rG4o+rG4i)/(rG4o−rG4i):1.000
条件式(2)
SFG4:1.000
条件式(3)、(4)
SFG1o-G4i=(rG1o+rG4i)/(rG1o−rG4i):0.296
条件式(5)
ΔDw-w10/Lt:0.292
条件式(6)
φG2n2/φG2n1:0.885
条件式(7)
|φG2p2/φG2n1|:0.440
条件式(8)
ndG2n2−ndG2p1:0.060
条件式(9)
νdG2n2−νdG2p1:29.83
条件式(10)
ΔVG2w-m/ΔVG2m-t:−4.52
条件式(11)
(ASP22c×|Δνd22|)/(ASP22o+ASP22i):29.1
条件式(12)
|ΔVG4w-t/fw|:0.014
Data related to the above conditional expression Conditional expression (1)
SF G4 = (r G4o + r G4i ) / (r G4o -r G4i ): 1.000
Conditional expression (2)
SF G4 : 1.000
Conditional expressions (3), (4)
SF G1o-G4i = (r G1o + r G4i ) / (r G1o -r G4i ): 0.296
Conditional expression (5)
ΔD w-w10 / L t : 0.292
Conditional expression (6)
φ G2n2 / φ G2n1 : 0.885
Conditional expression (7)
| Φ G2p2 / φ G2n1 |: 0.440
Conditional expression (8)
nd G2n2 -nd G2p1 : 0.060
Conditional expression (9)
νd G2n2 −νd G2p1 : 29.83
Conditional expression (10)
ΔVG2w-m / ΔVG2m-t : −4.52
Conditional expression (11)
(ASP 22c × | Δνd 22 |) / (ASP 22o + ASP 22i ): 29.1
Conditional expression (12)
| ΔV G4w-t / f w |: 0.014
以下に、図13〜図15を用いて、実施例5に係るズーム光学系について詳細に説明する。なお、本実施例のズーム光学系の光学構成や第4レンズ群を除く変倍時における各レンズ群の移動は、実施例1〜4のズーム光学系とほぼ同じであるため、ほぼ同じ構成を有する部材には、同一の符号を付すとともに、それらについての詳細な説明は省略する。   The zoom optical system according to Example 5 will be described in detail below with reference to FIGS. The optical configuration of the zoom optical system of the present embodiment and the movement of each lens group during zooming except for the fourth lens group are substantially the same as those of the zoom optical system of Embodiments 1 to 4, and thus have substantially the same configuration. The members having the same reference numerals are given, and detailed descriptions thereof are omitted.
なお、図13は、本実施例に係るズーム光学系の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端における状態をそれぞれ示している。図14は、図13に示したズーム光学系の無限遠物点合焦時における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図であり、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端における状態をそれぞれ示している。図15は、図13に示したズーム光学系の無限遠物点合焦時における横のコマ収差を示す図であり、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端における状態をそれぞれ示している。   FIG. 13 is a cross-sectional view along the optical axis showing the optical configuration at the time of focusing on an object point at infinity of the zoom optical system according to the present embodiment, where (a) is the wide-angle end, (b) is the middle, c) shows the state at the telephoto end. 14A and 14B are diagrams showing spherical aberration, astigmatism, distortion aberration, and lateral chromatic aberration when the zoom optical system shown in FIG. 13 is focused on an object point at infinity. FIG. 14A is a wide-angle end, and FIG. In the middle, (c) shows the state at the telephoto end. 15A and 15B are diagrams illustrating lateral coma aberration when the zoom optical system illustrated in FIG. 13 is focused on an object point at infinity. FIG. 15A is a wide-angle end, FIG. 15B is an intermediate end, and FIG. 15C is a telephoto end. Each state is shown.
まず、変倍時における本実施例のズーム光学系の各レンズ群の移動について説明する。   First, the movement of each lens unit of the zoom optical system of the present embodiment at the time of zooming will be described.
広角端から望遠端への変倍時に、第1レンズ群G1は、物体側に移動する。第2レンズ群G2は、第1レンズ群G1との間隔を広げつつ、まず物体側に移動した後に像側に移動するようにして光軸Lc上を往復運動する。第3レンズ群G3は、明るさ絞りSとともに、第2レンズ群G2との間隔を狭めつつ、光軸Lc上を物体側に移動する。第4レンズ群G4は、移動しない。 At the time of zooming from the wide angle end to the telephoto end, the first lens group G 1 moves to the object side. The second lens group G 2 reciprocates on the optical axis Lc so as to move first to the object side and then to the image side while increasing the distance from the first lens group G 1 . The third lens group G 3 moves together with the aperture stop S along the optical axis Lc toward the object side while narrowing the distance from the second lens group G 2 . The fourth lens group G 4 does not move.
次に、本実施例のズーム光学系を構成しているレンズに係る数値データを示す。   Next, numerical data relating to the lenses constituting the zoom optical system of the present embodiment will be shown.
数値データ5
単位 mm
面データ
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数 有効径
s r d nd νd
0 (物面) ∞ ∞
1 19.9393 0.9000 1.94595 17.98 9.600
2 16.5045 3.8000 1.59201 67.02 9.130
3(非球面) -1023.5356 D3 8.850
4 57.8193 0.8000 1.88300 40.76 6.346
5 6.0512 3.0813 4.657
6(非球面) 13937.0727 0.7000 1.69350 53.21 4.504
7(非球面) 6.0041 0.8500 1.63387 23.38 4.369
8(非球面) 12.3693 0.3000 4.353
9 10.9029 1.7900 1.92286 18.90 4.389
10 19.3733 D10 4.700
11 (絞り) ∞ -0.1000 2.306
12(非球面) 5.9431 3.3200 1.59201 67.02 2.398
13(非球面) -14.3881 0.1400 2.358
14 6.3074 1.8800 1.49700 81.54 2.276
15 -8.0245 0.3900 1.61293 37.00 2.038
16 3.6314 D16 1.850
17(非球面) 34988.2749 2.7200 1.53071 55.69 4.895
18(非球面) -10.5779 D18 5.037
19 ∞ 0.3000 l.51633 64.14 4.296
20 ∞ 0.5000 4.271
21 ∞ 0.5000 1.51633 64.14 4.208
22 ∞ 0.4100 4.170
23 (像面) ∞
Numerical data 5
Unit mm
Surface data Surface number Curvature radius Surface spacing Refractive index Abbe number Effective diameter s r d nd νd
0 (object surface) ∞ ∞
1 19.9393 0.9000 1.94595 17.98 9.600
2 16.5045 3.8000 1.59201 67.02 9.130
3 (Aspherical surface) -1023.5356 D3 8.850
4 57.8193 0.8000 1.88300 40.76 6.346
5 6.0512 3.0813 4.657
6 (Aspherical) 13937.0727 0.7000 1.69350 53.21 4.504
7 (Aspherical surface) 6.0041 0.8500 1.63387 23.38 4.369
8 (Aspherical) 12.3693 0.3000 4.353
9 10.9029 1.7900 1.92286 18.90 4.389
10 19.3733 D10 4.700
11 (Aperture) ∞ -0.1000 2.306
12 (Aspherical) 5.9431 3.3200 1.59201 67.02 2.398
13 (Aspherical surface) -14.3881 0.1400 2.358
14 6.3074 1.8800 1.49700 81.54 2.276
15 -8.0245 0.3900 1.61293 37.00 2.038
16 3.6314 D16 1.850
17 (Aspherical surface) 34988.2749 2.7200 1.53071 55.69 4.895
18 (Aspherical surface) -10.5779 D18 5.037
19 ∞ 0.3000 l.51633 64.14 4.296
20 ∞ 0.5000 4.271
21 ∞ 0.5000 1.51633 64.14 4.208
22 ∞ 0.4100 4.170
23 (Image plane) ∞
非球面データ
面番号 曲率半径 円錐係数
s r k
3 -1023.536 0.000
非球面係数
4 6 8 1012
8.35195e-06 -2.29098e-09 -7.49370e-12 2.26300e-13 -1.46640e-15
面番号 曲率半径 円錐係数
s r k
6 13937.073 0.000
非球面係数
4 6 8 1012
-1.37173e-03 3.18973e-05 -4.05423e-07 1.18290e-08 -2.17830e-10
面番号 曲率半径 円錐係数
s r k
7 6.004 0.000
非球面係数
4 6 8
-2.83242e-03 3.83610e-05 -3.39659e-07
面番号 曲率半径 円錐係数
s r k
8 12.369 0.000
非球面係数
4 6 8
-1.33210e-03 3.83610e-05 -3.39659e-07
面番号 曲率半径 円錐係数
s r k
12 5.943 0.000
非球面係数
4 6 8 1012
-4.24607e-04 -1.37556e-05 1.26882e-06 -1.30670e-07 4.87140e-09
面番号 曲率半径 円錐係数
s r k
13 -14.388 0.000
非球面係数
4 6 8 1012
4.80281e-04 -1.08520e-05 2.13300e-06 -2.60270e-07 1.08720e-08
面番号 曲率半径 円錐係数
s r k
17 34988.275 0.000
非球面係数
4 6
1.15108e-04 -8.57460e-07
面番号 曲率半径 円錐係数
s r k
18 -10.578 0.000
非球面係数
4 6 8
6.41007e-05 -2.25212e-06 1.10000e-08
Aspherical data Surface number Radius of curvature Conical coefficient s r k
3 -1023.536 0.000
Aspheric coefficient
A 4 A 6 A 8 A 10 A 12
8.35195e-06 -2.29098e-09 -7.49370e-12 2.26300e-13 -1.46640e-15
Surface number Curvature radius Conical coefficient s r k
6 13937.073 0.000
Aspheric coefficient
A 4 A 6 A 8 A 10 A 12
-1.37173e-03 3.18973e-05 -4.05423e-07 1.18290e-08 -2.17830e-10
Surface number Curvature radius Conical coefficient s r k
7 6.004 0.000
Aspheric coefficient
A 4 A 6 A 8
-2.83242e-03 3.83610e-05 -3.39659e-07
Surface number Curvature radius Conical coefficient s r k
8 12.369 0.000
Aspheric coefficient
A 4 A 6 A 8
-1.33210e-03 3.83610e-05 -3.39659e-07
Surface number Curvature radius Conical coefficient s r k
12 5.943 0.000
Aspheric coefficient
A 4 A 6 A 8 A 10 A 12
-4.24607e-04 -1.37556e-05 1.26882e-06 -1.30670e-07 4.87140e-09
Surface number Curvature radius Conical coefficient s r k
13 -14.388 0.000
Aspheric coefficient
A 4 A 6 A 8 A 10 A 12
4.80281e-04 -1.08520e-05 2.13300e-06 -2.60270e-07 1.08720e-08
Surface number Curvature radius Conical coefficient s r k
17 34988.275 0.000
Aspheric coefficient
A 4 A 6
1.15108e-04 -8.57460e-07
Surface number Curvature radius Conical coefficient s r k
18 -10.578 0.000
Aspheric coefficient
A 4 A 6 A 8
6.41007e-05 -2.25212e-06 1.10000e-08
各種データ
ズーム比 11.585
広角 中間 望遠 広角端の10倍の
焦点距離となる位置
焦点距離 5.083 17.168 58.893 50.830
Fナンバー 3.245 5.407 6.300 6.285
全画角 75.649 25.822 7.762 9.004
像高 3.830 3.830 3.830 3.830
レンズ全長 43.015 54.979 65.792 65.522
BF 5.593 5.597 5.601 5.597
物点距離 ∞ ∞ ∞ ∞
D3 0.300 9.193 20.456 19.485
D10 13.255 6.212 1.598 2.378
D16 3.296 13.406 17.565 17.491
D18 4.160 4.160 4.160 4.160
絞り径 2.306 2.306 2.306 2.306
入射瞳位置 11.700 32.120 109.109 97.896
射出瞳位置 -12.003 -150.773 236.494 245.574
前側主点位置 15.314 47.403 183.024 159.493
後側主点位置 -4.677 -16.758 -58.479 -45.233
Various data Zoom ratio 11.585
Wide angle Medium telephoto 10 times the wide angle end
Focal length position Focal length 5.083 17.168 58.893 50.830
F number 3.245 5.407 6.300 6.285
Full angle of view 75.649 25.822 7.762 9.004
Image height 3.830 3.830 3.830 3.830
Total lens length 43.015 54.979 65.792 65.522
BF 5.593 5.597 5.601 5.597
Object distance ∞ ∞ ∞ ∞
D3 0.300 9.193 20.456 19.485
D10 13.255 6.212 1.598 2.378
D16 3.296 13.406 17.565 17.491
D18 4.160 4.160 4.160 4.160
Diaphragm diameter 2.306 2.306 2.306 2.306
Entrance pupil position 11.700 32.120 109.109 97.896
Exit pupil position -12.003 -150.773 236.494 245.574
Front principal point 15.314 47.403 183.024 159.493
Rear principal point position -4.677 -16.758 -58.479 -45.233
単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
11 1 -116.070
12 2 27.474
21 4 -7.710
22 6 -8.662
23 7 17.500
24 9 24.533
31 12 7.564
32 14 7.429
33 15 -4.028
41 17 19.926
Single lens data
lens Start focal length L 11 1 -116.070
L 12 2 27.474
L 21 4 -7.710
L 22 6 -8.662
L 23 7 17.500
L 24 9 24.533
L 31 12 7.564
L 32 14 7.429
L 33 15 -4.028
L 41 17 19.926
ズームレンズ群データ
始面 群焦点距離 群構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 37.042 4.700 -0.306 -3.153
2 4 -5.985 7.521 1.170 -4.008
3 11 9.669 5.630 -3.461 -4.967
4 17 19.926 2.720 1.776 -0.001

群倍率
広角 中間 望遠 広角端の10倍の
焦点距離となる位置
1 0.000 0.000 0.000 0.000
2 -0.226 -0.341 -0.953 -0.826
3 -0.843 -1.889 -2.320 -2.312
4 0.719 0.719 0.719 0.719
Zoom lens group data
group Start surface Group focal length Group length Front principal point position Rear principal point position G 1 1 37.042 4.700 -0.306 -3.153
G 2 4 -5.985 7.521 1.170 -4.008
G 3 11 9.669 5.630 -3.461 -4.967
G 4 17 19.926 2.720 1.776 -0.001

Group magnification
Wide angle Medium telephoto 10 times the wide angle end
Position to be the focal length G 1 0.000 0.000 0.000 0.000
G 2 -0.226 -0.341 -0.953 -0.826
G 3 -0.843 -1.889 -2.320 -2.312
G 4 0.719 0.719 0.719 0.719
上記条件式に係るデータ
条件式(1)
SFG4=(rG4o+rG4i)/(rG4o−rG4i):0.999
条件式(2)
SFG4:0.999
条件式(3)、(4)
SFG1o-G4i=(rG1o+rG4i)/(rG1o−rG4i):0.307
条件式(5)
ΔDw-w10/Lt:0.290
条件式(6)
φG2n2/φG2n1:0.891
条件式(7)
|φG2p2/φG2n1|:0.315
条件式(8)
ndG2n2−ndG2p1:0.060
条件式(9)
νdG2n2−νdG2p1:29.83
条件式(10)
ΔVG2w-m/ΔVG2m-t:−6.75
条件式(11)
(ASP22c×|Δνd22|)/(ASP22o+ASP22i):41.8
条件式(12)
|ΔVG4w-t/fw|:0.000
Data related to the above conditional expression Conditional expression (1)
SF G4 = (r G4o + r G4i ) / (r G4o -r G4i ): 0.999
Conditional expression (2)
SF G4 : 0.999
Conditional expressions (3), (4)
SF G1o-G4i = (r G1o + r G4i ) / (r G1o -r G4i ): 0.307
Conditional expression (5)
ΔD w-w10 / L t : 0.290
Conditional expression (6)
φ G2n2 / φ G2n1 : 0.891
Conditional expression (7)
| Φ G2p2 / φ G2n1 |: 0.315
Conditional expression (8)
nd G2n2 -nd G2p1 : 0.060
Conditional expression (9)
νd G2n2 −νd G2p1 : 29.83
Conditional expression (10)
ΔVG2w-m / ΔVG2m-t : −6.75
Conditional expression (11)
(ASP 22c × | Δνd 22 |) / (ASP 22o + ASP 22i ): 41.8
Conditional expression (12)
| ΔV G4w-t / f w |: 0.00
以下に、図16〜図18を用いて、実施例6に係るズーム光学系について詳細に説明する。なお、本実施例のズーム光学系の第3レンズ群を除く光学構成や変倍時における各レンズ群の移動は、実施例1〜5のズーム光学系とほぼ同じであるため、ほぼ同じ構成を有する部材には、同一の符号を付すとともに、それらについての詳細な説明は省略する。   The zoom optical system according to Example 6 will be described in detail below with reference to FIGS. The optical configuration excluding the third lens group of the zoom optical system of the present embodiment and the movement of each lens group at the time of zooming are substantially the same as those of the zoom optical system of Embodiments 1 to 5, and therefore have substantially the same configuration. The members having the same reference numerals are given, and detailed descriptions thereof are omitted.
なお、図16は、本実施例に係るズーム光学系の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端における状態をそれぞれ示している。図17は、図16に示したズーム光学系の無限遠物点合焦時における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図であり、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端における状態をそれぞれ示している。図18は、図16に示したズーム光学系の無限遠物点合焦時における横のコマ収差を示す図であり、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端における状態をそれぞれ示している。   FIG. 16 is a cross-sectional view along the optical axis showing the optical configuration of the zoom optical system according to the present embodiment when focusing on an object point at infinity, where (a) is a wide angle end, (b) is an intermediate, c) shows the state at the telephoto end. FIG. 17 is a diagram showing spherical aberration, astigmatism, distortion, and chromatic aberration of magnification when the zoom optical system shown in FIG. 16 is focused on an object point at infinity, where (a) is the wide-angle end, and (b) is In the middle, (c) shows the state at the telephoto end. 18A and 18B are diagrams illustrating lateral coma aberration when the zoom optical system illustrated in FIG. 16 is focused on an object point at infinity. FIG. 18A is a wide-angle end, FIG. 18B is an intermediate end, and FIG. 18C is a telephoto end. Each state is shown.
まず、図16を用いて、本実施例のズーム光学系の光学構成について説明する。なお、非球面レンズの説明においては、レンズの形状とは、前方の物体側からの光の光軸近傍における形状のことである。   First, the optical configuration of the zoom optical system of the present embodiment will be described with reference to FIG. In the description of the aspheric lens, the shape of the lens is a shape in the vicinity of the optical axis of light from the front object side.
本実施例のズーム光学系は、光軸Lc上に、物体側から順に、正の第1レンズ群G1、負の第2レンズ群G2、正の第3レンズ群G3、正の第4レンズ群G4が配置されている。また、第3レンズ群G3の物体側には、明るさ絞りSが第3レンズ群G3と一体的に移動するように設けられている。なお、第4レンズ群G4の像側には、物体側から順に、ローパスフィルタLF、CCDカバーガラスCG、撮像面IMを持つ撮像素子が配置されている。 In the zoom optical system of the present embodiment, on the optical axis Lc, in order from the object side, a positive first lens group G 1 , a negative second lens group G 2 , a positive third lens group G 3 , and a positive first lens group G 3 are arranged. Four lens groups G 4 are arranged. On the object side of the third lens group G 3 , an aperture stop S is provided so as to move integrally with the third lens group G 3 . Note that an imaging element having a low-pass filter LF, a CCD cover glass CG, and an imaging surface IM is arranged on the image side of the fourth lens group G 4 in order from the object side.
第1レンズ群G1は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負のメニスカスレンズであるレンズL11と像側の面が非球面の両凸レンズであるレンズL12とからなる正の接合レンズのみにより構成されている。 The first lens group G 1 is composed of, in order from the object side, a positive lens L 11 that is a negative meniscus lens having a convex surface facing the object side and a lens L 12 that is a biconvex lens having an aspheric surface on the image side. It consists only of cemented lenses.
第2レンズ群G2は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負のメニスカスレンズであるレンズL21と、両面が非球面の物体側に凸面を向けた負のメニスカスレンズであるレンズL22と両面が非球面の物体側に凸面を向けた正のメニスカスレンズであるレンズL23とからなる負の接合レンズと、物体側に凸面を向けた正のメニスカスレンズであるレンズL24とにより構成されている。 The second lens group G 2 includes, in order from the object side, a lens L 21 that is a negative meniscus lens having a convex surface facing the object side, and a lens that is a negative meniscus lens having both surfaces aspherical and the convex surface facing the object side. A negative cemented lens composed of L 22 and a lens L 23 which is a positive meniscus lens having both surfaces aspherical and having a convex surface facing the object side; and a lens L 24 which is a positive meniscus lens having a convex surface facing the object side and It is comprised by.
第3レンズ群G3は、物体側から順に、両面が非球面の両凸レンズであるレンズL31と、両凸レンズであるレンズL32と像側の面が非球面の両凹レンズであるレンズL33とからなる負の接合レンズとにより構成されている。 The third lens group G 3 includes, in order from the object side, a lens L 31 that is a biconvex lens having both aspheric surfaces, a lens L 32 that is a biconvex lens, and a lens L 33 that is a biconcave lens having an aspheric surface on the image side. And a negative cemented lens.
なお、第3レンズ群G3を構成する接合レンズは、最も像側の面のみが非球面となっている。そのため、第3レンズ群で発生するコマ収差や球面収差等を、この非球面で効果的に補正して小さく抑えることができる。 Incidentally, the cemented lens constituting the third lens group G 3, only the surface of the most image side is aspherical. Therefore, coma aberration, spherical aberration, and the like generated in the third lens group can be effectively corrected by this aspherical surface to be kept small.
第4レンズ群G4は、両面が非球面の両凸レンズであるレンズL41のみにより構成されている。 The fourth lens group G 4 includes only a lens L 41 that is a biconvex lens having both aspheric surfaces.
次に、本実施例のズーム光学系を構成しているレンズに係る数値データを示す。   Next, numerical data relating to the lenses constituting the zoom optical system of the present embodiment will be shown.
数値データ6
単位 mm
面データ
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数 有効径
s r d nd νd
0 (物面) ∞ ∞
1 20.8145 0.9000 1.92286 20.88 9.600
2 16.5877 3.8000 1.59201 67.02 9.119
3(非球面) -225.6054 D3 8.850
4 69.9769 0.8000 1.88300 40.76 6.258
5 6.0251 3.0241 4.594
6(非球面) 863.6638 0.7000 1.74250 49.27 4.444
7(非球面) 6.6265 0.8451 1.63387 23.38 4.350
8(非球面) 15.2235 0.3000 4.345
9 11.6966 1.7900 1.92286 18.90 4.378
10 21.5616 D10 4.700
11 (絞り) ∞ -0.1000 2.310
12(非球面) 6.0023 3.3200 1.59201 67.02 2.395
13(非球面) -13.8703 0.1400 2.353
14 7.1798 1.8800 1.49700 81.54 2.266
15 -8.1988 0.3900 1.61293 37.00 2.025
16(非球面) 3.9435 D16 1.850
17(非球面) 104006.0363 2.7200 1.53071 55.69 4.733
18(非球面) -10.9002 D18 4.907
19 ∞ 0.3000 l.51633 64.14 4.296
20 ∞ 0.5000 4.273
21 ∞ 0.5000 1.51633 64.14 4.222
22 ∞ 0.4100 4.190
23 (像面) ∞
Numerical data 6
Unit mm
Surface data Surface number Curvature radius Surface spacing Refractive index Abbe number Effective diameter s r d nd νd
0 (object surface) ∞ ∞
1 20.8145 0.9000 1.92286 20.88 9.600
2 16.5877 3.8000 1.59201 67.02 9.119
3 (Aspherical surface) -225.6054 D3 8.850
4 69.9769 0.8000 1.88300 40.76 6.258
5 6.0251 3.0241 4.594
6 (Aspherical) 863.6638 0.7000 1.74250 49.27 4.444
7 (Aspherical surface) 6.6265 0.8451 1.63387 23.38 4.350
8 (Aspherical) 15.2235 0.3000 4.345
9 11.6966 1.7900 1.92286 18.90 4.378
10 21.5616 D10 4.700
11 (Aperture) ∞ -0.1000 2.310
12 (Aspherical) 6.0023 3.3200 1.59201 67.02 2.395
13 (Aspherical surface) -13.8703 0.1400 2.353
14 7.1798 1.8800 1.49700 81.54 2.266
15 -8.1988 0.3900 1.61293 37.00 2.025
16 (Aspherical) 3.9435 D16 1.850
17 (Aspherical surface) 104006.0363 2.7200 1.53071 55.69 4.733
18 (Aspherical) -10.9002 D18 4.907
19 ∞ 0.3000 l.51633 64.14 4.296
20 ∞ 0.5000 4.273
21 ∞ 0.5000 1.51633 64.14 4.222
22 ∞ 0.4100 4.190
23 (Image plane) ∞
非球面データ
面番号 曲率半径 円錐係数
s r k
3 -225.605 0.000
非球面係数
4 6 8 1012
8.62567e-06 -7.65080e-09 -7.49370e-12 2.26300e-13 -1.46640e-15
面番号 曲率半径 円錐係数
s r k
6 863.664 0.000
非球面係数
4 6 8 1012
-1.23855e-03 1.19059e-05 1.01518e-07 1.18290e-08 -2.17830e-10
面番号 曲率半径 円錐係数
s r k
7 6.627 0.000
非球面係数
4 6 8
-2.20526e-03 1.46140e-05 3.55363e-07
面番号 曲率半径 円錐係数
s r k
8 15.223 0.000
非球面係数
4 6 8
-1.17262e-03 1.46140e-05 3.55363e-07
面番号 曲率半径 円錐係数
s r k
12 6.002 0.000
非球面係数
4 6 8 1012
-5.17903e-04 -2.08079e-05 1.26882e-06 -1.30670e-07 4.87140e-09
面番号 曲率半径 円錐係数
s r k
13 -13.870 0.000
非球面係数
4 6 8 1012
1.94464e-04 -1.08520e-05 2.13300e-06 -2.60270e-07 1.08720e-08
面番号 曲率半径 円錐係数
s r k
16 3.943 0.000
非球面係数
4 6 8
5.34119e-04 2.65221e-05 5.33697e-07
面番号 曲率半径 円錐係数
s r k
17 104006.036 0.000
非球面係数
4 6
-2.41581e-06 -8.57460e-07
面番号 曲率半径 円錐係数
s r k
18 -10.900 0.000
非球面係数
4 6 8
-5.48318e-05 -1.48866e-06 1.10000e-08
Aspherical data Surface number Radius of curvature Conical coefficient s r k
3 -225.605 0.000
Aspheric coefficient
A 4 A 6 A 8 A 10 A 12
8.62567e-06 -7.65080e-09 -7.49370e-12 2.26300e-13 -1.46640e-15
Surface number Curvature radius Conical coefficient s r k
6 863.664 0.000
Aspheric coefficient
A 4 A 6 A 8 A 10 A 12
-1.23855e-03 1.19059e-05 1.01518e-07 1.18290e-08 -2.17830e-10
Surface number Curvature radius Conical coefficient s r k
7 6.627 0.000
Aspheric coefficient
A 4 A 6 A 8
-2.20526e-03 1.46140e-05 3.55363e-07
Surface number Curvature radius Conical coefficient s r k
8 15.223 0.000
Aspheric coefficient
A 4 A 6 A 8
-1.17262e-03 1.46140e-05 3.55363e-07
Surface number Curvature radius Conical coefficient s r k
12 6.002 0.000
Aspheric coefficient
A 4 A 6 A 8 A 10 A 12
-5.17903e-04 -2.08079e-05 1.26882e-06 -1.30670e-07 4.87140e-09
Surface number Curvature radius Conical coefficient s r k
13 -13.870 0.000
Aspheric coefficient
A 4 A 6 A 8 A 10 A 12
1.94464e-04 -1.08520e-05 2.13300e-06 -2.60270e-07 1.08720e-08
Surface number Curvature radius Conical coefficient s r k
16 3.943 0.000
Aspheric coefficient
A 4 A 6 A 8
5.34119e-04 2.65221e-05 5.33697e-07
Surface number Curvature radius Conical coefficient s r k
17 104006.036 0.000
Aspheric coefficient
A 4 A 6
-2.41581e-06 -8.57460e-07
Surface number Curvature radius Conical coefficient s r k
18 -10.900 0.000
Aspheric coefficient
A 4 A 6 A 8
-5.48318e-05 -1.48866e-06 1.10000e-08
各種データ
ズーム比 11.559
広角 中間 望遠 広角端の10倍の
焦点距離となる位置
焦点距離 5.086 17.164 58.787 50.691
Fナンバー 3.258 5.440 6.300 6.226
全画角 75.577 25.530 7.660 8.878
像高 3.830 3.830 3.830 3.830
レンズ全長 43.194 55.494 65.760 65.454
BF 5.988 5.332 5.350 5.499
物点距離 ∞ ∞ ∞ ∞
D3 0.300 9.415 20.551 19.652
D10 13.237 6.404 1.597 2.361
D16 3.160 13.833 17.752 17.433
D18 4.550 3.895 3.912 4.061
絞り径 2.310 2.310 2.310 2.310
入射瞳位置 11.454 32.426 108.965 98.582
射出瞳位置 -11.606 -151.781 307.214 386.524
前側主点位置 15.070 47.715 179.200 156.017
後側主点位置 -4.676 -16.754 -58.377 -45.193
Various data Zoom ratio 11.559
Wide angle Medium telephoto 10 times the wide angle end
Focal length position Focal length 5.086 17.164 58.787 50.691
F number 3.258 5.440 6.300 6.226
Full angle of view 75.577 25.530 7.660 8.878
Image height 3.830 3.830 3.830 3.830
Total lens length 43.194 55.494 65.760 65.454
BF 5.988 5.332 5.350 5.499
Object distance ∞ ∞ ∞ ∞
D3 0.300 9.415 20.551 19.652
D10 13.237 6.404 1.597 2.361
D16 3.160 13.833 17.752 17.433
D18 4.550 3.895 3.912 4.061
Diaphragm diameter 2.310 2.310 2.310 2.310
Entrance pupil position 11.454 32.426 108.965 98.582
Exit pupil position -11.606 -151.781 307.214 386.524
Front principal point position 15.070 47.715 179.200 156.017
Rear principal point position -4.676 -16.754 -58.377 -45.193
単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
11 1 -98.586
12 2 26.253
21 4 -7.510
22 6 -8.997
23 7 17.832
24 9 25.482
31 12 7.545
32 14 8.028
33 15 -4.292
41 17 20.537
Single lens data
lens Start focal length L 11 1 -98.586
L 12 2 26.253
L 21 4 -7.510
L 22 6 -8.997
L 23 7 17.832
L 24 9 25.482
L 31 12 7.545
L 32 14 8.028
L 33 15 -4.292
L 41 17 20.537
ズームレンズ群データ
始面 群焦点距離 群構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 36.738 4.700 -0.066 -2.938
2 4 -6.040 7.459 1.050 -4.130
3 11 9.895 5.630 -3.312 -4.960
4 17 20.537 2.720 1.777 -0.000

群倍率
広角 中間 望遠 広角端の10倍の
焦点距離となる位置
1 0.000 0.000 0.000 0.000
2 -0.229 -0.349 -0.981 -0.856
3 -0.854 -1.807 -2.206 -2.202
4 0.708 0.740 0.739 0.732
Zoom lens group data
group Start surface Group focal length Group length Front principal point position Rear principal point position G 1 1 36.738 4.700 -0.066 -2.938
G 2 4 -6.040 7.459 1.050 -4.130
G 3 11 9.895 5.630 -3.312 -4.960
G 4 17 20.537 2.720 1.777 -0.000

Group magnification
Wide angle Medium telephoto 10 times the wide angle end
Position to be the focal length G 1 0.000 0.000 0.000 0.000
G 2 -0.229 -0.349 -0.981 -0.856
G 3 -0.854 -1.807 -2.206 -2.202
G 4 0.708 0.740 0.739 0.732
上記条件式に係るデータ
条件式(1)
SFG4=(rG4o+rG4i)/(rG4o−rG4i):1.000
条件式(2)
SFG4:1.000
条件式(3)、(4)
SFG1o-G4i=(rG1o+rG4i)/(rG1o−rG4i):0.313
条件式(5)
ΔDw-w10/Lt:0.293
条件式(6)
φG2n2/φG2n1:0.835
条件式(7)
|φG2p2/φG2n1|:0.295
条件式(8)
ndG2n2−ndG2p1:0.109
条件式(9)
νdG2n2−νdG2p1:25.89
条件式(10)
ΔVG2w-m/ΔVG2m-t:−3.66
条件式(11)
(ASP22c×|Δνd22|)/(ASP22o+ASP22i):27.5
条件式(12)
|ΔVG4w-t/fw|:0.015
Data related to the above conditional expression Conditional expression (1)
SF G4 = (r G4o + r G4i ) / (r G4o -r G4i ): 1.000
Conditional expression (2)
SF G4 : 1.000
Conditional expressions (3), (4)
SF G1o-G4i = (r G1o + r G4i ) / (r G1o -r G4i ): 0.313
Conditional expression (5)
ΔD w-w10 / L t : 0.293
Conditional expression (6)
φ G2n2 / φ G2n1 : 0.835
Conditional expression (7)
| Φ G2p2 / φ G2n1 |: 0.295
Conditional expression (8)
nd G2n2 -nd G2p1 : 0.109
Conditional expression (9)
νd G2n2 −νd G2p1 : 25.89
Conditional expression (10)
ΔVG2w-m / ΔVG2m-t : −3.66
Conditional expression (11)
(ASP 22c × | Δνd 22 |) / (ASP 22o + ASP 22i ): 27.5
Conditional expression (12)
| ΔV G4w-t / f w |: 0.015
以下に、図19〜図21を用いて、実施例7に係るズーム光学系について詳細に説明する。なお、本実施例のズーム光学系の光学構成や変倍時における各レンズ群の移動は、実施例1〜6のズーム光学系とほぼ同じであるため、ほぼ同じ構成を有する部材には、同一の符号を付すとともに、それらについての詳細な説明は省略する。   The zoom optical system according to Example 7 will be described in detail below with reference to FIGS. Note that the optical configuration of the zoom optical system of the present embodiment and the movement of each lens group during zooming are substantially the same as those of the zoom optical systems of Embodiments 1 to 6, and therefore, members having substantially the same configuration are the same. And a detailed description thereof will be omitted.
なお、図19は、本実施例に係るズーム光学系の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端における状態をそれぞれ示している。図20は、図16に示したズーム光学系の無限遠物点合焦時における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図であり、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端における状態をそれぞれ示している。図21は、図16に示したズーム光学系の無限遠物点合焦時における横のコマ収差を示す図であり、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端における状態をそれぞれ示している。   FIG. 19 is a cross-sectional view along the optical axis showing the optical configuration of the zoom optical system according to the present embodiment when focusing on an object point at infinity, where (a) is a wide angle end, (b) is an intermediate, c) shows the state at the telephoto end. FIG. 20 is a diagram showing spherical aberration, astigmatism, distortion, and chromatic aberration of magnification when the zoom optical system shown in FIG. 16 is focused on an object point at infinity, (a) is the wide-angle end, and (b) is In the middle, (c) shows the state at the telephoto end. FIG. 21 is a diagram showing lateral coma aberration when the zoom optical system shown in FIG. 16 is focused on an object point at infinity, where (a) is a wide-angle end, (b) is an intermediate end, and (c) is a telephoto end. Each state is shown.
以下に、本実施例のズーム光学系を構成しているレンズに係る数値データを示す。   Numerical data relating to the lenses constituting the zoom optical system of the present embodiment will be shown below.
数値データ7
単位 mm
面データ
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数 有効径
s r d nd νd
0 (物面) ∞ ∞
1 19.8397 0.9000 1.94595 17.98 9.600
2 16.4175 3.8000 1.59201 67.02 9.126
3(非球面) -1225.7535 D3 8.850
4 105.5527 0.8000 1.88300 40.76 6.802
5 6.4409 3.1624 5.013
6(非球面) 5249.4851 0.7000 1.76802 49.24 4.893
7(非球面) 6.3406 0.8500 1.72151 29.23 4.725
8(非球面) 12.0206 0.3000 4.687
9 9.8776 1.7900 1.92286 18.90 4.798
10 21.6457 D10 4.700
11 (絞り) ∞ -0.1000 2.401
12(非球面) 5.9463 3.3200 1.59201 67.02 2.482
13(非球面) -16.1041 0.1400 2.395
14 6.7027 1.8800 1.49700 81.54 2.299
15 -8.0019 0.3900 1.61293 37.00 2.048
16 3.6794 D16 1.850
17(非球面) 116072.0079 2.7200 1.53071 55.69 4.755
18(非球面) -11.0105 D18 4.934
19 ∞ 0.3000 l.51633 64.14 4.278
20 ∞ 0.5000 4.257
21 ∞ 0.5000 1.51633 64.14 4.206
22 ∞ 0.3900 4.172
23 (像面) ∞
Numerical data 7
Unit mm
Surface data Surface number Curvature radius Surface spacing Refractive index Abbe number Effective diameter s r d nd νd
0 (object surface) ∞ ∞
1 19.8397 0.9000 1.94595 17.98 9.600
2 16.4175 3.8000 1.59201 67.02 9.126
3 (Aspherical surface) -1225.7535 D3 8.850
4 105.5527 0.8000 1.88300 40.76 6.802
5 6.4409 3.1624 5.013
6 (Aspherical surface) 5249.4851 0.7000 1.76802 49.24 4.893
7 (Aspherical) 6.3406 0.8500 1.72151 29.23 4.725
8 (Aspherical) 12.0206 0.3000 4.687
9 9.8776 1.7900 1.92286 18.90 4.798
10 21.6457 D10 4.700
11 (Aperture) ∞ -0.1000 2.401
12 (Aspherical) 5.9463 3.3200 1.59201 67.02 2.482
13 (Aspherical) -16.1041 0.1400 2.395
14 6.7027 1.8800 1.49700 81.54 2.299
15 -8.0019 0.3900 1.61293 37.00 2.048
16 3.6794 D16 1.850
17 (Aspherical) 116072.0079 2.7200 1.53071 55.69 4.755
18 (Aspherical) -11.0105 D18 4.934
19 ∞ 0.3000 l.51633 64.14 4.278
20 ∞ 0.5000 4.257
21 ∞ 0.5000 1.51633 64.14 4.206
22 ∞ 0.3900 4.172
23 (Image plane) ∞
非球面データ
面番号 曲率半径 円錐係数
s r k
3 -1225.754 0.000
非球面係数
4 6 8 1012
8.21105e-06 -2.71619e-09 -7.49370e-12 2.26300e-13 -1.46640e-15
面番号 曲率半径 円錐係数
s r k
6 5249.485 0.000
非球面係数
4 6 8 1012
-5.04493e-04 1.29174e-05 -2.29383e-07 1.18290e-08 -2.17830e-10
面番号 曲率半径 円錐係数
s r k
7 6.341 0.000
非球面係数
4 6 8
-2.07755e-03 1.23964e-05 -4.35883e-08
面番号 曲率半径 円錐係数
s r k
8 12.021 0.000
非球面係数
4 6 8
-4.31903e-04 1.23964e-05 -4.35883e-08
面番号 曲率半径 円錐係数
s r k
12 5.946 0.000
非球面係数
4 6 8 1012
-4.13390e-04 -1.55189e-05 1.26882e-06 -1.30670e-07 4.87140e-09
面番号 曲率半径 円錐係数
s r k
13 -16.104 0.000
非球面係数
4 6 8 1012
3.77763e-04 -1.08520e-05 2.13300e-06 -2.60270e-07 1.08720e-08
面番号 曲率半径 円錐係数
s r k
17 116072.008 0.000
非球面係数
4 6
-1.50949e-05 -8.57460e-07
面番号 曲率半径 円錐係数
s r k
18 -11.010 0.000
非球面係数
4 6 8
-5.38393e-05 -2.22443e-06 1.10000e-08
Aspheric data
  Surface number Curvature radius Conical coefficient
    s r k
     3 -1225.754 0.000
          Aspheric coefficient
               AFour          A6          A8          ATen          A12    
           8.21105e-06 -2.71619e-09 -7.49370e-12  2.26300e-13 -1.46640e-15
  Surface number Curvature radius Conical coefficient
    s r k
     6 5249.485 0.000
          Aspheric coefficient
               AFour          A6          A8          ATen          A12    
          -5.04493e-04  1.29174e-05 -2.29383e-07  1.18290e-08 -2.17830e-10
  Surface number Curvature radius Conical coefficient
    s r k
     7 6.341 0.000
          Aspheric coefficient
               AFour          A6          A8
          -2.07755e-03  1.23964e-05 -4.35883e-08
  Surface number Curvature radius Conical coefficient
    s r k
     8 12.021 0.000
          Aspheric coefficient
               AFour          A6          A8
          -4.31903e-04  1.23964e-05 -4.35883e-08
  Surface number Curvature radius Conical coefficient
    s r k
    12 5.946 0.000
          Aspheric coefficient
               AFour          A6          A8          ATen          A12    
          -4.13390e-04 -1.55189e-05  1.26882e-06 -1.30670e-07  4.87140e-09
  Surface number Curvature radius Conical coefficient
    s r k
    13 -16.104 0.000
          Aspheric coefficient
               AFour          A6          A8          ATen          A12    
           3.77763e-04 -1.08520e-05  2.13300e-06 -2.60270e-07  1.08720e-08
  Surface number Curvature radius Conical coefficient
    s r k
    17 116072.008 0.000
          Aspheric coefficient
               AFour          A6
          -1.50949e-05 -8.57460e-07
  Surface number Curvature radius Conical coefficient
    s r k
    18 -11.010 0.000
          Aspheric coefficient
               AFour          A6          A8
          -5.38393e-05 -2.22443e-06  1.10000e-08
各種データ
ズーム比 11.579
広角 中間 望遠 広角端の10倍の
焦点距離となる位置
焦点距離 5.086 17.170 58.890 50.691
Fナンバー 3.206 5.505 6.300 6.226
全画角 75.610 25.781 7.681 8.904
像高 3.830 3.830 3.830 3.830
レンズ全長 45.589 55.703 65.728 65.498
BF 5.924 5.318 5.284 6.027
物点距離 ∞ ∞ ∞ ∞
D3 0.300 8.174 19.938 19.085
D10 15.568 7.186 1.780 2.437
D16 3.145 14.373 18.074 17.296
D18 4.506 3.900 3.866 4.609
絞り径 2.401 2.401 2.401 2.401
入射瞳位置 12.214 29.417 103.017 93.783
射出瞳位置 -11.340 -176.189 304.743 603.766
前側主点位置 15.802 44.963 173.488 148.970
後側主点位置 -4.696 -16.780 -58.500 -44.833
Various data Zoom ratio 11.579
Wide angle Medium telephoto 10 times the wide angle end
Focal length position Focal length 5.086 17.170 58.890 50.691
F number 3.206 5.505 6.300 6.226
Full angle of view 75.610 25.781 7.681 8.904
Image height 3.830 3.830 3.830 3.830
Total lens length 45.589 55.703 65.728 65.498
BF 5.924 5.318 5.284 6.027
Object distance ∞ ∞ ∞ ∞
D3 0.300 8.174 19.938 19.085
D10 15.568 7.186 1.780 2.437
D16 3.145 14.373 18.074 17.296
D18 4.506 3.900 3.866 4.609
Diaphragm diameter 2.401 2.401 2.401 2.401
Entrance pupil position 12.214 29.417 103.017 93.783
Exit pupil position -11.340 -176.189 304.743 603.766
Front principal point position 15.802 44.963 173.488 148.970
Rear principal point position -4.696 -16.780 -58.500 -44.833
単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
11 1 -115.366
12 2 27.396
21 4 -7.798
22 6 -8.266
23 7 17.500
24 9 18.348
31 12 7.771
32 14 7.664
33 15 -4.061
41 17 20.745
Single lens data
lens Start focal length L 11 1 -115.366
L 12 2 27.396
L 21 4 -7.798
L 22 6 -8.266
L 23 7 17.500
L 24 9 18.348
L 31 12 7.771
L 32 14 7.664
L 33 15 -4.061
L 41 17 20.745
ズームレンズ群データ
始面 群焦点距離 群構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 36.985 4.700 -0.317 -3.164
2 4 -6.559 7.602 0.961 -4.368
3 11 10.483 5.630 -3.928 -5.267
4 17 20.745 2.720 1.777 -0.000

群倍率
広角 中間 望遠 広角端の10倍の
焦点距離となる位置
1 0.000 0.000 0.000 0.000
2 -0.252 -0.362 -1.031 -0.909
3 -0.763 -1.725 -2.072 -2.132
4 0.714 0.744 0.745 0.709
Zoom lens group data
group Start surface Group focal length Group length Front principal point position Rear principal point position G 1 1 36.985 4.700 -0.317 -3.164
G 2 4 -6.559 7.602 0.961 -4.368
G 3 11 10.483 5.630 -3.928 -5.267
G 4 17 20.745 2.720 1.777 -0.000

Group magnification
Wide angle Medium telephoto 10 times the wide angle end
Position to be the focal length G 1 0.000 0.000 0.000 0.000
G 2 -0.252 -0.362 -1.031 -0.909
G 3 -0.763 -1.725 -2.072 -2.132
G 4 0.714 0.744 0.745 0.709
上記条件式に係るデータ
条件式(1)
SFG4=(rG4o+rG4i)/(rG4o−rG4i):1.000
条件式(2)
SFG4:1.000
条件式(3)、(4)
SFG1o-G4i=(rG1o+rG4i)/(rG1o−rG4i):0.286
条件式(5)
ΔDw-w10/Lt:0.285
条件式(6)
φG2n2/φG2n1:0.944
条件式(7)
|φG2p2/φG2n1|:0.425
条件式(8)
ndG2n2−ndG2p1:0.047
条件式(9)
νdG2n2−νdG2p1:20.01
条件式(10)
ΔVG2w-m/ΔVG2m-t:−1.29
条件式(11)
(ASP22c×|Δνd22|)/(ASP22o+ASP22i):83.6
条件式(12)
|ΔVG4w-t/fw|:0.014
Data related to the above conditional expression Conditional expression (1)
SF G4 = (r G4o + r G4i ) / (r G4o -r G4i ): 1.000
Conditional expression (2)
SF G4 : 1.000
Conditional expressions (3), (4)
SF G1o-G4i = (r G1o + r G4i ) / (r G1o -r G4i ): 0.286
Conditional expression (5)
ΔD w-w10 / L t : 0.285
Conditional expression (6)
φ G2n2 / φ G2n1 : 0.944
Conditional expression (7)
| Φ G2p2 / φ G2n1 |: 0.425
Conditional expression (8)
nd G2n2 -nd G2p1 : 0.047
Conditional expression (9)
νd G2n2 −νd G2p1 : 20.01
Conditional expression (10)
ΔVG2w-m / ΔVG2m-t : -1.29
Conditional expression (11)
(ASP 22c × | Δνd 22 |) / (ASP 22o + ASP 22i ): 83.6
Conditional expression (12)
| ΔV G4w-t / f w |: 0.014
以下に、図22〜図24を用いて、実施例8に係るズーム光学系について詳細に説明する。なお、本実施例のズーム光学系の第2レンズ群を除く光学構成や変倍時における各レンズ群の移動は、実施例1〜6のズーム光学系とほぼ同じであるため、ほぼ同じ構成を有する部材には、同一の符号を付すとともに、それらについての詳細な説明は省略する。   The zoom optical system according to Example 8 will be described in detail below with reference to FIGS. The optical configuration excluding the second lens group of the zoom optical system of the present embodiment and the movement of each lens group during zooming are substantially the same as those of the zoom optical system of Embodiments 1 to 6, and therefore have substantially the same configuration. The members having the same reference numerals are given, and detailed descriptions thereof are omitted.
なお、図22は、本実施例に係るズーム光学系の無限遠物点合焦時の光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端における状態をそれぞれ示している。図23は、図22に示したズーム光学系の無限遠物点合焦時における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示す図であり、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端における状態をそれぞれ示している。図24は、図22に示したズーム光学系の無限遠物点合焦時における横のコマ収差を示す図であり、(a)は広角端、(b)は中間、(c)は望遠端における状態をそれぞれ示している。   FIG. 22 is a cross-sectional view along the optical axis showing the optical configuration at the time of focusing on an object point at infinity of the zoom optical system according to the present embodiment, where (a) is the wide-angle end, (b) is the middle, c) shows the state at the telephoto end. FIG. 23 is a diagram showing spherical aberration, astigmatism, distortion aberration, and lateral chromatic aberration when the zoom optical system shown in FIG. 22 is focused on an object point at infinity, where (a) is the wide-angle end, and (b) is In the middle, (c) shows the state at the telephoto end. FIG. 24 is a diagram showing lateral coma aberration when the zoom optical system shown in FIG. 22 is focused on an object point at infinity, where (a) is a wide-angle end, (b) is an intermediate end, and (c) is a telephoto end. Each state is shown.
まず、図22を用いて、本実施例のズーム光学系の第2レンズ群の光学構成について説明する。なお、非球面レンズの説明においては、レンズの形状とは、前方の物体側からの光の光軸近傍における形状のことである。   First, the optical configuration of the second lens group of the zoom optical system of the present embodiment will be described with reference to FIG. In the description of the aspheric lens, the shape of the lens is a shape in the vicinity of the optical axis of light from the front object side.
本実施例のズーム光学系の第2レンズ群G2は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負のメニスカスレンズであるレンズL21と、両面が非球面の物体側に凸面を向けた負のメニスカスレンズであるレンズL22と、両面が非球面の物体側に凸面を向けた正のメニスカスレンズであるレンズL23と、物体側に凸面を向けた正のメニスカスレンズであるレンズL24とにより構成されている。 The second lens group G 2 of the zoom optical system according to the present exemplary embodiment includes, in order from the object side, a lens L 21 that is a negative meniscus lens having a convex surface directed toward the object side, and a convex surface directed toward the object side having both aspheric surfaces. A lens L 22 that is a negative meniscus lens, a lens L 23 that is a positive meniscus lens having a convex surface facing the object side that is aspheric on both sides, and a lens L that is a positive meniscus lens having a convex surface facing the object side And 24 .
次に、本実施例のズーム光学系を構成しているレンズに係る数値データを示す。   Next, numerical data relating to the lenses constituting the zoom optical system of the present embodiment will be shown.
数値データ8
単位 mm
面データ
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数 有効径
s r d nd νd
0 (物面) ∞ ∞
1 19.8964 0.9000 1.94595 17.98 9.600
2 16.5301 3.8000 1.59201 67.02 9.132
3(非球面) -1470.7525 D3 8.850
4 89.7363 0.8000 1.88300 40.76 6.683
5 6.4923 3.0472 4.950
6(非球面) 3533.2262 0.7000 1.77377 47.17 4.821
7(非球面) 6.4369 0.2000 4.733
8(非球面) 6.5171 0.8500 1.72151 29.23 4.744
9(非球面) 12.7331 0.3000 4.740
10 9.7949 1.7900 1.92286 18.90 4.860
11 18.3686 D11 4.700
12 (絞り) ∞ -0.1000 2.382
13(非球面) 5.9399 3.3200 1.59201 67.02 2.473
14(非球面) -16.8713 0.1400 2.387
15 6.5405 1.8800 1.49700 81.54 2.297
16 -8.4790 0.3900 1.61293 37.00 2.045
17 3.6221 D17 1.850
18(非球面) 126339.7743 2.7200 1.53071 55.69 4.743
19(非球面) -10.9935 D19 4.919
20 ∞ 0.3000 1.51633 64.14 4.272
21 ∞ 0.5000 4.252
22 ∞ 0.5000 1.51633 64.14 4.201
23 ∞ 0.4100 4.167
24 (像面) ∞
Numerical data 8
Unit mm
Surface data Surface number Curvature radius Surface spacing Refractive index Abbe number Effective diameter s r d nd νd
0 (object surface) ∞ ∞
1 19.8964 0.9000 1.94595 17.98 9.600
2 16.5301 3.8000 1.59201 67.02 9.132
3 (Aspherical) -1470.7525 D3 8.850
4 89.7363 0.8000 1.88300 40.76 6.683
5 6.4923 3.0472 4.950
6 (Aspherical) 3533.2262 0.7000 1.77377 47.17 4.821
7 (Aspherical) 6.4369 0.2000 4.733
8 (Aspherical surface) 6.5 171 0.8500 1.72151 29.23 4.744
9 (Aspherical) 12.7331 0.3000 4.740
10 9.7949 1.7900 1.92286 18.90 4.860
11 18.3686 D11 4.700
12 (Aperture) ∞ -0.1000 2.382
13 (Aspherical) 5.9399 3.3200 1.59201 67.02 2.473
14 (Aspherical surface) -16.8713 0.1400 2.387
15 6.5405 1.8800 1.49700 81.54 2.297
16 -8.4790 0.3900 1.61293 37.00 2.045
17 3.6221 D17 1.850
18 (Aspherical) 126339.7743 2.7200 1.53071 55.69 4.743
19 (Aspherical surface) -10.9935 D19 4.919
20 ∞ 0.3000 1.51633 64.14 4.272
21 ∞ 0.5000 4.252
22 ∞ 0.5000 1.51633 64.14 4.201
23 ∞ 0.4100 4.167
24 (Image plane) ∞
非球面データ
面番号 曲率半径 円錐係数
s r k
3 -1470.752 0.000
非球面係数
4 6 8 1012
8.34805e-06 -2.36501e-09 -7.49370e-12 2.26300e-13 -1.46640e-15
面番号 曲率半径 円錐係数
s r k
6 3533.226 0.000
非球面係数
4 6 8 1012
-1.21192e-04 -2.12253e-05 2.33239e-07 1.18290e-08 -2.17830e-10
面番号 曲率半径 円錐係数
s r k
7 6.437 0.000
非球面係数
4 6 8
-1.79232e-03 -2.61352e-05 6.28232e-07
面番号 曲率半径 円錐係数
s r k
8 6.517 0.000
非球面係数
4
-2.16063e-03
面番号 曲率半径 円錐係数
s r k
9 12.733 0.000
非球面係数
4
-4.97586e-04
面番号 曲率半径 円錐係数
s r k
13 5.940 0.000
非球面係数
4 6 8 1012
-3.96232e-04 -1.62403e-05 1.26882e-06 -1.30670e-07 4.87140e-09
面番号 曲率半径 円錐係数
s r k
14 -16.871 0.000
非球面係数
4 6 8 1012
3.81327e-04 -1.08520e-05 2.13300e-06 -2.60270e-07 1.08720e-08
面番号 曲率半径 円錐係数
s r k
18 126339.774 0.000
非球面係数
4 6
1.00640e-05 -8.57460e-07
面番号 曲率半径 円錐係数
s r k
19 -10.993 0.000
非球面係数
4 6 8
-3.00176e-05 -2.64213e-06 1.10000e-08
Aspherical data Surface number Radius of curvature Conical coefficient s r k
3 -1470.752 0.000
Aspheric coefficient
A 4 A 6 A 8 A 10 A 12
8.34805e-06 -2.36501e-09 -7.49370e-12 2.26300e-13 -1.46640e-15
Surface number Curvature radius Conical coefficient s r k
6 3533.226 0.000
Aspheric coefficient
A 4 A 6 A 8 A 10 A 12
-1.21192e-04 -2.12253e-05 2.33239e-07 1.18290e-08 -2.17830e-10
Surface number Curvature radius Conical coefficient s r k
7 6.437 0.000
Aspheric coefficient
A 4 A 6 A 8
-1.79232e-03 -2.61352e-05 6.28232e-07
Surface number Curvature radius Conical coefficient s r k
8 6.517 0.000
Aspheric coefficient
A 4
-2.16063e-03
Surface number Curvature radius Conical coefficient s r k
9 12.733 0.000
Aspheric coefficient
A 4
-4.97586e-04
Surface number Curvature radius Conical coefficient s r k
13 5.940 0.000
Aspheric coefficient
A 4 A 6 A 8 A 10 A 12
-3.96232e-04 -1.62403e-05 1.26882e-06 -1.30670e-07 4.87140e-09
Surface number Curvature radius Conical coefficient s r k
14 -16.871 0.000
Aspheric coefficient
A 4 A 6 A 8 A 10 A 12
3.81327e-04 -1.08520e-05 2.13300e-06 -2.60270e-07 1.08720e-08
Surface number Curvature radius Conical coefficient s r k
18 126339.774 0.000
Aspheric coefficient
A 4 A 6
1.00640e-05 -8.57460e-07
Surface number Curvature radius Conical coefficient s r k
19 -10.993 0.000
Aspheric coefficient
A 4 A 6 A 8
-3.00176e-05 -2.64213e-06 1.10000e-08
各種データ
ズーム比 11.579
広角 中間 望遠 広角端の10倍の
焦点距離となる位置
焦点距離 5.086 17.170 58.890 50.691
Fナンバー 3.251 5.452 6.300 6.226
全画角 75.619 25.700 7.698 8.920
像高 3.830 3.830 3.830 3.830
レンズ全長 45.787 56.159 65.731 65.507
BF 5.980 5.332 5.317 5.980
物点距離 ∞ ∞ ∞ ∞
D3 0.300 8.860 20.143 19.305
D11 15.630 7.390 1.796 2.493
D17 3.139 13.840 17.739 16.991
D19 4.542 3.894 3.879 4.542
絞り径 2.382 2.382 2.382 2.382
入射瞳位置 12.221 31.797 105.762 96.495
射出瞳位置 -11.311 -138.373 377.555 964.162
前側主点位置 15.811 46.916 173.968 150.060
後側主点位置 -4.676 -16.760 -58.480 -44.882
Various data Zoom ratio 11.579
Wide angle Medium telephoto 10 times the wide angle end
Focal length position Focal length 5.086 17.170 58.890 50.691
F number 3.251 5.452 6.300 6.226
Full angle of view 75.619 25.700 7.698 8.920
Image height 3.830 3.830 3.830 3.830
Total lens length 45.787 56.159 65.731 65.507
BF 5.980 5.332 5.317 5.980
Object distance ∞ ∞ ∞ ∞
D3 0.300 8.860 20.143 19.305
D11 15.630 7.390 1.796 2.493
D17 3.139 13.840 17.739 16.991
D19 4.542 3.894 3.879 4.542
Diaphragm diameter 2.382 2.382 2.382 2.382
Entrance pupil position 12.221 31.797 105.762 96.495
Exit pupil position -11.311 -138.373 377.555 964.162
Front principal point position 15.811 46.916 173.968 150.060
Rear principal point position -4.676 -16.760 -58.480 -44.882
単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
11 1 -118.713
12 2 27.638
21 4 -7.962
22 6 -8.335
23 8 17.500
24 10 20.668
31 13 7.845
32 15 7.751
33 16 -4.091
41 18 20.713
Single lens data
lens Start focal length L 11 1 -118.713
L 12 2 27.638
L 21 4 -7.962
L 22 6 -8.335
L 23 8 17.500
L 24 10 20.668
L 31 13 7.845
L 32 15 7.751
L 33 16 -4.091
L 41 18 20.713
ズームレンズ群データ
始面 群焦点距離 群構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 37.077 4.700 -0.324 -3.170
2 4 -6.568 7.687 0.953 -4.479
3 12 10.549 5.630 -4.010 -5.305
4 18 20.713 2.720 1.777 -0.000
Zoom lens group data
group Start surface Group focal length Group length Front principal point position Rear principal point position G 1 1 37.077 4.700 -0.324 -3.170
G 2 4 -6.568 7.687 0.953 -4.479
G 3 12 10.549 5.630 -4.010 -5.305
G 4 18 20.713 2.720 1.777 -0.000
群倍率
広角 中間 望遠 広角端の10倍の
焦点距離となる位置
1 0.000 0.000 0.000 0.000
2 -0.252 -0.375 -1.052 -0.928
3 -0.766 -1.664 -2.031 -2.079
4 0.711 0.743 0.743 0.711
Group magnification
Wide angle Medium telephoto 10 times the wide angle end
Position to be the focal length G 1 0.000 0.000 0.000 0.000
G 2 -0.252 -0.375 -1.052 -0.928
G 3 -0.766 -1.664 -2.031 -2.079
G 4 0.711 0.743 0.743 0.711
上記条件式に係るデータ
条件式(1)
SFG4=(rG4o+rG4i)/(rG4o−rG4i):1.000
条件式(2)
SFG4:1.000
条件式(3)、(4)
SFG1o-G4i=(rG1o+rG4i)/(rG1o−rG4i):0.288
条件式(5)
ΔDw-w10/Lt:0.288
条件式(10)
ΔVG2w-m/ΔVG2m-t:−1.06
条件式(12)
|ΔVG4w-t/fw|:0.014
Data related to the above conditional expression Conditional expression (1)
SF G4 = (r G4o + r G4i ) / (r G4o -r G4i ): 1.000
Conditional expression (2)
SF G4 : 1.000
Conditional expressions (3), (4)
SF G1o-G4i = (r G1o + r G4i ) / (r G1o -r G4i ): 0.288
Conditional expression (5)
ΔD w-w10 / L t : 0.288
Conditional expression (10)
ΔVG2w-m / ΔVG2m-t : −1.06
Conditional expression (12)
| ΔV G4w-t / f w |: 0.014
なお、上記実施例1〜7においては、第2レンズ群G2の負の接合レンズを構成する正のメニスカスレンズであるレンズL23は、ガラス材料により形成されていても、樹脂材料により形成されていてもよい。
レンズL23をガラス材料とすれば、樹脂材料に比べて種類が非常に多く、負の接合レンズを構成する正レンズと負レンズの材料をより多くの組み合わせの中から選択することができ、より最適な光学性能を得ることができる。また、温度や湿度の変化に対して光学特性の変化が小さく、環境の変化による性能劣化が起こりにくい光学系を得ることができる。
In the above Examples 1 to 7, the lens L 23 is a positive meniscus lens constituting the negative cemented lens in the second lens group G 2 includes, also be formed by a glass material, is formed of a resin material It may be.
If the lens L 23 is made of a glass material, there are many types compared to the resin material, and the positive lens and negative lens material constituting the negative cemented lens can be selected from a larger number of combinations. Optimal optical performance can be obtained. In addition, an optical system can be obtained in which changes in optical characteristics are small with respect to changes in temperature and humidity, and performance deterioration due to environmental changes is unlikely to occur.
一方、レンズL23を樹脂材料とすれば、負の接合レンズを構成する負のメニスカスレンズであるレンズL22の像側に、レンズL23を直接成形により形成することができる(このようなレンズは、複合型レンズと呼ばれる)。 On the other hand, if the lens L 23 with the resin material, on the image side of the lens L 22 is a negative meniscus lens constituting the negative cemented lens may be formed by directly molding a lens L 23 (such a lens Is called a compound lens).
このような直接成形は、一方のレンズ部分を他方のレンズ上に液状の樹脂を塗布又は吐出した後に硬化させて形成するものであるため、単独で接合レンズを作製する場合に比較して、中肉厚やフチ肉を非常に薄くすることができる。そのため、直接成形を用いて作製された接合レンズは、ほぼレンズ1枚の厚さ程度とすることができる。   In such direct molding, one lens portion is formed by applying or discharging a liquid resin on the other lens and then curing, so that compared with the case where a cemented lens is produced alone, Thickness and edge can be made very thin. Therefore, a cemented lens manufactured using direct molding can be approximately the thickness of one lens.
したがって、レンズL23を樹脂材料により形成すれば、沈胴状態、非沈胴状態の両方の状態において光学系の全長を短くすることができる。 Therefore, the lens L 23 be formed of a resin material, it is possible to shorten the overall length of the optical system in the collapsed state, of both the non-collapsed state condition.
また、樹脂材料は、ガラス材料に比較して軽く、また安価であるという利点もある。   In addition, the resin material is advantageous in that it is lighter and cheaper than the glass material.
なお、直接成形に用いる樹脂材料としては、エネルギー硬化型樹脂等を用いることが好ましい。エネルギー硬化型樹脂を用いれば、一方のレンズ上に樹脂を塗布又は吐出した後、金型で樹脂を押延し、エネルギーを与えるだけで容易に複合型レンズを作製することができる。   In addition, it is preferable to use energy curable resin etc. as a resin material used for direct shaping | molding. If an energy curable resin is used, a composite lens can be easily produced simply by applying or discharging resin onto one lens and then applying the energy by pushing the resin with a mold.
また、エネルギー硬化型樹脂には、熱硬化型や紫外線硬化型等、どのような種類のものを用いても良いが、特に、紫外線硬化型のものを用いることが好ましい。紫外線硬化型のエネルギー硬化型樹脂を用いれば、加熱することなく樹脂を硬化させることができるため、基材となるレンズにプラスチック等の熱耐久性の低い材料を使用することができる。また、成形装置も小型化できる。   The energy curable resin may be any type such as a thermosetting type or an ultraviolet curable type, and an ultraviolet curable type is particularly preferable. If an ultraviolet curable energy curable resin is used, the resin can be cured without heating, and therefore, a material having low thermal durability such as plastic can be used for the lens serving as the base material. Also, the molding apparatus can be reduced in size.
また、上記各実施例においては、第4レンズ群G4を構成する両面が非球面の両凸レンズであるレンズL41は、樹脂材料により形成されていることが好ましい。 Further, in the above embodiments, the lens L 41 both sides constituting the fourth lens group G 4 is biconvex aspheric, it is preferably formed of a resin material.
一般に、最終レンズ群である第4レンズ群G4は、フォーカシング群とする場合が多く、そのような場合には、頻繁に移動させる必要がある。そして、そのようなフォーカシング群が軽量であると、モータも小型化することができ、消費電力も小さくできる。 In general, the fourth lens group G 4 as the final lens group is often a focusing group, and in such a case, it is necessary to move it frequently. If such a focusing group is lightweight, the motor can be reduced in size and power consumption can be reduced.
そこで、第4レンズ群G4を構成するレンズL41は、ガラス材料に比較して軽い樹脂材料により形成されていることが好ましい。 Therefore, it is preferable that the lens L 41 constituting the fourth lens group G 4 is made of a light resin material compared to the glass material.
さらに、上記各実施例においては、光学系をズーム光学系としているが、単焦点光学系として用いても構わない。   Further, in each of the above embodiments, the optical system is a zoom optical system, but it may be used as a single focus optical system.
また、本実施形態のズーム光学系は、以下のように構成しても良い。   Further, the zoom optical system of the present embodiment may be configured as follows.
本実施形態のズーム光学系は、ゴースト・フレア等の有害光束をカットするために、明るさ絞り以外にフレア絞りを配置しても良い。なお、フレア絞りの配置位置は、第1レンズ群の物体側,第1レンズ群と第2レンズ群との間,第2レンズ群と第3レンズ群との間,第3レンズ群と第4レンズ群との間,第4レンズ群と撮像面の間のいずれの位置でも良い。また、フレア絞りは、枠部材を用いて構成しても良いし、別の部材を用いて構成しても良い。さらに、フレア絞りは、光学部材に直接印刷で構成しても良いし、塗料や接着シール等を用いて構成しても良い。また、フレア絞りの形状は、円形,楕円形,矩形,多角形,関数曲線で囲まれる形等、いかなる形状でもかまわない。また、フレア絞りは、有害光束をカットするだけでなく画面周辺のコマフレア等の光束をカットするようにしても良い。   In the zoom optical system of the present embodiment, a flare stop may be disposed in addition to the brightness stop in order to cut off harmful light beams such as ghosts and flares. The flare stop is disposed at the object side of the first lens group, between the first lens group and the second lens group, between the second lens group and the third lens group, and between the third lens group and the fourth lens group. Any position between the lens group and between the fourth lens group and the imaging surface may be used. Further, the flare stop may be configured using a frame member, or may be configured using another member. Furthermore, the flare stop may be configured by printing directly on the optical member, or may be configured using a paint, an adhesive seal, or the like. Further, the shape of the flare stop may be any shape such as a circle, an ellipse, a rectangle, a polygon, or a shape surrounded by a function curve. Further, the flare stop may cut not only harmful light flux but also light flux such as coma flare around the screen.
また、本実施形態のズーム光学系を構成する各レンズに、反射防止コートを施し、ゴースト・フレアを軽減するようにしても良い。その場合、さらに、効果的にゴースト・フレアを軽減するためには、施す反射防止コートを、マルチコートとすることが望ましい。また、赤外カットコートを、ローパスフィルタにではなく、各レンズのレンズ面やカバーガラス等に施しても良い。   In addition, each lens constituting the zoom optical system of the present embodiment may be provided with an antireflection coating to reduce ghost and flare. In that case, in order to further effectively reduce ghost and flare, it is desirable that the antireflection coat to be applied is a multi-coat. Further, the infrared cut coat may be applied not to the low-pass filter but to the lens surface of each lens, a cover glass, or the like.
なお、単体で使用されるレンズは、ゴースト・フレアの発生を防止するため、レンズの空気接触面に反射防止コートを施すことが一般的に行われている。一方、接合レンズは、接合に用いられる接着剤が高屈折率であれば、その接着剤により形成される相が単層コート並み、あるいはそれ以下の反射率を持つ反射防止コートと同じ役割を果たすため、その接合面にあえてコートを施すことは少ない。しかし、接合レンズの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・フレアを軽減することができ、さらに良好な画像を得ることができるようになる。   In addition, in order to prevent the occurrence of ghosts and flares, a lens that is used alone is generally applied with an antireflection coating on the air contact surface of the lens. On the other hand, if the adhesive used for bonding has a high refractive index, the cemented lens plays the same role as an anti-reflection coating in which the phase formed by the adhesive has a reflectance equivalent to or less than that of a single-layer coating. For this reason, it is rare that the joint surface is coated. However, if an anti-reflection coating is positively applied to the cemented surface of the cemented lens, ghosts and flares can be further reduced, and a better image can be obtained.
特に、最近では、収差補正効果が高い高屈折率硝材が普及し、カメラ用光学系にも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には、接合面での反射も無視できなくなってくる。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。   In particular, recently, high refractive index glass materials with high aberration correction effects have become widespread and are widely used in camera optical systems. However, when high refractive index glass materials are used as cemented lenses, Reflection on the surface can no longer be ignored. In such a case, it is particularly effective to provide an antireflection coating on the joint surface.
このような接合面コートの効果的な使用法に関しては、特開平2−27301号公報,特開2001−324676号公報,特開2005−92115号公報,USP第7116482号明細書等に開示されている。使用するコート材としては、基材となるレンズの屈折率と接着剤の屈折率に応じて、比較的高屈折率なTa25,TiO2,Nb25,ZrO2,HfO2,CeO2,SnO2,In23,ZnO,Y23などのコート材、比較的低屈折率なMgF2,SiO2,Al23などのコート材等を適宜選択し、位相条件を満たすような膜厚に設定すれば良い。 The effective usage of such a bonding surface coat is disclosed in JP-A-2-27301, JP-A-2001-324676, JP-A-2005-92115, USP 7116482, and the like. Yes. As the coating material to be used, Ta 2 O 5 , TiO 2 , Nb 2 O 5 , ZrO 2 , HfO 2 , relatively high refractive index depending on the refractive index of the lens serving as the base material and the refractive index of the adhesive. A coating material such as CeO 2 , SnO 2 , In 2 O 3 , ZnO, and Y 2 O 3 , a coating material such as MgF 2 , SiO 2 , and Al 2 O 3 having a relatively low refractive index is appropriately selected, and phase conditions The film thickness may be set so as to satisfy the above.
また、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層又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により、さら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等を行うことが可能となる。   As a matter of course, the joint surface coat may be a multi-coat as well as the coating on the air contact surface of the lens. By appropriately combining two or more layers of coating materials and film thicknesses, it is possible to further reduce the reflectance and control the spectral characteristics and angular characteristics of the reflectance.
また、本実施形態のズームレンズの場合には、ピント調節を行うためのフォーカシングを第4レンズ群で行うことが好ましいが、第1レンズ群,第2レンズ群,第3レンズ群のいずれのレンズ群で行っても良いし、複数のレンズ群で行っても良い。また、そのフォーカシングは、ズームレンズ全体を移動させて行っても良いし、一部のレンズを移動させて行っても良い。   In the zoom lens according to the present embodiment, it is preferable that focusing for adjusting the focus is performed in the fourth lens group, but any one of the first lens group, the second lens group, and the third lens group is used. You may carry out by a group and you may carry out by a some lens group. The focusing may be performed by moving the entire zoom lens or by moving a part of the lenses.
また、本実施形態のズーム光学系は、画像周辺部の明るさの低下を、CCDのマイクロレンズをシフトすることにより軽減しても良い。例えば、各像高における光線の入射角に合わせてCCDのマイクロレンズの設計を変えても良い。また、画像処理により画像周辺部の明るさの低下量を補正しても良い。   In the zoom optical system according to the present embodiment, the decrease in brightness at the periphery of the image may be reduced by shifting the micro lens of the CCD. For example, the design of the CCD microlens may be changed according to the incident angle of the light beam at each image height. Further, the amount of decrease in brightness at the periphery of the image may be corrected by image processing.
以上のような本実施形態によるズーム光学系は、ズーム光学系により形成された物体像をCCD等の撮像素子に結像させることによって撮影を行う撮影装置、とりわけデジタルカメラやビデオカメラ等に用いることができる。以下にその具体例を例示する。   The zoom optical system according to the present embodiment as described above is used for a photographing apparatus, particularly a digital camera or a video camera, which performs photographing by forming an object image formed by the zoom optical system on an image sensor such as a CCD. Can do. The specific example is illustrated below.
図19、図20及び図21は、本実施形態のズーム光学系を用いたデジタルカメラの構成を示す概念図であって、図19は、デジタルカメラの外観を示す前方斜視図であり、図20は同後方正面図であり、図21はデジタルカメラの構成を模式的に示した透視平面図である。ただし、図19と図21は、ズームレンズの非沈胴時を示したものである。   19, 20 and 21 are conceptual views showing the configuration of a digital camera using the zoom optical system of the present embodiment, and FIG. 19 is a front perspective view showing the appearance of the digital camera. FIG. 21 is a rear plan view, and FIG. 21 is a perspective plan view schematically showing the configuration of the digital camera. However, FIGS. 19 and 21 show the zoom lens when it is not retracted.
デジタルカメラ10は、撮影用光路12上に配置されたズーム光学系11、ファインダー用光路14上に配置されたファインダー光学系13、シャッターボタン15、フラッシュ発光部16、液晶表示モニター17、焦点距離変更ボタン18、設定変更スイッチ19等を備えている。また、ズームレンズ11の沈胴時には、カバー20がスライドし、ズームレンズ11とファインダー光学系13とを覆うように構成されている。   The digital camera 10 includes a zoom optical system 11 disposed on the photographing optical path 12, a finder optical system 13 disposed on the finder optical path 14, a shutter button 15, a flash light emitting unit 16, a liquid crystal display monitor 17, and a focal length change. A button 18 and a setting change switch 19 are provided. Further, when the zoom lens 11 is retracted, the cover 20 slides to cover the zoom lens 11 and the viewfinder optical system 13.
カバー20を開きデジタルカメラ10を撮影状態に設定すると、ズームレンズ11は図13に示す非沈胴状態になる。その状態でデジタルカメラ10の上部に配置されたシャッターボタン15を押圧すると、それに連動してズームレンズ11、例えば実施例1に記載されているようなズーム光学系11を通して撮影が行われる。物体像は、ズーム光学系11,ローパスフィルタLF,カバーガラスCGを介して固体撮像素子の撮像面IM上に形成される。固体撮像素子としては、特に限定するものではないが、CCDやCMOS等が挙げられる。この固体撮像素子の撮像面IM上に結像された物体像の画像情報は、処理手段21を介して記録手段22に記録される。また、記録された画像情報は、処理手段21によって取り出され、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17に表示することもできる。なお、この記録手段22は処理手段21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、磁気的に記録書込を行なうように構成してもよい。また、固体撮像素子に代え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。   When the cover 20 is opened and the digital camera 10 is set to the photographing state, the zoom lens 11 is in the non-collapsed state shown in FIG. In this state, when the shutter button 15 disposed on the upper part of the digital camera 10 is pressed, shooting is performed through the zoom lens 11, for example, the zoom optical system 11 as described in the first embodiment, in conjunction therewith. The object image is formed on the imaging surface IM of the solid-state imaging device via the zoom optical system 11, the low pass filter LF, and the cover glass CG. Although it does not specifically limit as a solid-state image sensor, CCD, CMOS, etc. are mentioned. Image information of the object image formed on the imaging surface IM of the solid-state imaging device is recorded in the recording unit 22 via the processing unit 21. The recorded image information can be taken out by the processing means 21 and displayed as an electronic image on the liquid crystal display monitor 17 provided on the back of the camera. The recording unit 22 may be provided separately from the processing unit 21 or may be configured to perform recording and writing electronically and magnetically by a flexible disk, a memory card, an MO, or the like. Moreover, it may replace with a solid-state image sensor, and you may comprise as a silver salt camera which has arrange | positioned the silver salt film.
さらに、ファインダー用光路14上には、ファインダー用対物光学系23が配置してある。ファインダー用対物光学系23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、ズーム光学系11に連動して焦点距離が変化する。このファインダー用対物光学系23は、像正立部材である正立プリズム24の視野枠25上に物体像を形成する。そして、この正立プリズム24の後方には、正立正像にされた像を観察者の眼球Eに導く接眼光学系26が配置されている。なお、接眼光学系26の射出側にはカバー部材27が配置されている。   Further, a finder objective optical system 23 is disposed on the finder optical path 14. The finder objective optical system 23 includes a plurality of lens groups (three groups in the figure) and two prisms, and the focal length changes in conjunction with the zoom optical system 11. The finder objective optical system 23 forms an object image on a field frame 25 of an erecting prism 24 that is an image erecting member. An eyepiece optical system 26 that guides the erect image to the observer's eyeball E is disposed behind the erecting prism 24. A cover member 27 is disposed on the exit side of the eyepiece optical system 26.
このように構成されたデジタルカメラ10は、ズーム光学系11が、高変倍比を有し小型であって、かつ、沈胴収納が可能であるので、良好な性能を確保すると共にデジタルカメラ10の小型化を実現することができる。   In the digital camera 10 configured in this way, the zoom optical system 11 has a high zoom ratio, is small, and can be retracted. Miniaturization can be realized.
1 第1レンズ群
2 第2レンズ群
3 第3レンズ群
4 第4レンズ群
11,L12,L21,L22,L23,L24,L31,L32,L33,L41 レンズ
Lc 光軸
S 明るさ絞り
LF ローパスフィルタ
CG カバーガラス
IM 撮像面
E 観察者の眼球
10 デジタルカメラ
11 ズーム光学系
12 撮影用光路
13 ファインダー光学系
14 ファインダー用光路
15 シャッターボタン
16 フラッシュ発光部
17 液晶表示モニター
18 焦点距離変更ボタン
19 設定変更スイッチ
20 カバー
19 カバー部材
21 処理手段
22 記録手段
23 ファインダー用対物光学系
24 正立プリズム
25 視野枠
26 接眼光学系
27 カバー部材
G 1 first lens group G 2 the second lens group G 3 third lens group G 4 fourth lens group L 11, L 12, L 21 , L 22, L 23, L 24, L 31, L 32, L 33 , L 41 lens Lc optical axis S brightness stop LF low pass filter CG cover glass IM imaging surface E observer's eyeball 10 digital camera 11 zoom optical system 12 imaging optical path 13 finder optical system 14 finder optical path 15 shutter button 16 flash emission Section 17 Liquid crystal display monitor 18 Focal length change button 19 Setting change switch 20 Cover 19 Cover member 21 Processing means 22 Recording means 23 Viewfinder objective optical system 24 Erecting prism 25 Field frame 26 Eyepiece optical system 27 Cover member

Claims (23)

  1. 複数のレンズ群により構成されていて、前記複数のレンズ群の間隔を適宜変化させることによって変倍を行うズーム光学系において、
    物体側から順に、正の第1レンズ群と、負の第2レンズ群と、正の第3レンズ群と、正の第4レンズ群とが配置されており、
    前記第1レンズ群の最も物体側の面が、物体側に凸面を向けた形状であり、
    以下の条件式(1)を満足することを特徴とする記載のズーム光学系。
    SFG4=(rG4o+rG4i)/(rG4o−rG4i)>0 ・・・(1)
    ただし、SFG4は前記第4レンズ群のシェイピングファクタ、rG4oは前記第4レンズ群の最も物体側の面の曲率半径、rG4iは前記第4レンズ群の最も像側の面の曲率半径である。
    In a zoom optical system that is configured by a plurality of lens groups and performs zooming by appropriately changing the interval between the plurality of lens groups,
    In order from the object side, a positive first lens group, a negative second lens group, a positive third lens group, and a positive fourth lens group are arranged,
    The most object side surface of the first lens group has a shape with a convex surface facing the object side,
    The zoom optical system according to claim 1, wherein the following conditional expression (1) is satisfied.
    SF G4 = (r G4o + r G4i ) / (r G4o -r G4i )> 0 ... (1)
    However, SF G4 is the fourth lens group from the shaping factor, r G4o is the radius of curvature of the most object-side surface of the fourth lens group, r G4i the radius of curvature of the surface on the most image side of the fourth lens group is there.
  2. 以下の条件式(2)を満足することを特徴とする請求項1に記載のズーム光学系。
    0.2≦SFG4≦5.0 ・・・(2)
    The zoom optical system according to claim 1, wherein the following conditional expression (2) is satisfied.
    0.2 ≦ SF G4 ≦ 5.0 ... (2)
  3. 前記第3レンズ群が、物体側から順に、正の単レンズと、正のレンズと負のレンズとからなる接合レンズとにより構成されていることを特徴とする請求項1に記載のズーム光学系。   2. The zoom optical system according to claim 1, wherein the third lens group includes, in order from the object side, a positive single lens and a cemented lens including a positive lens and a negative lens. .
  4. 第1レンズ群が、1つのレンズ成分のみからなることを特徴とする請求項1に記載のズーム光学系。   The zoom optical system according to claim 1, wherein the first lens group includes only one lens component.
  5. 以下の条件式(3)、(4)を満足することを特徴とする請求項1に記載のズーム光学系。
    SFG1o-G4i=(rG1o+rG4i)/(rG1o−rG4i) ・・・(3)
    0≦SFG1o-G4i≦0.4 ・・・(4)
    ただし、SFG1o-G4iは前記第1レンズ群の最も物体側の面と前記第4レンズ群の最も像側の面のシェイピングファクタ、rG1oは前記第1レンズ群の最も物体側の面の曲率半径、rG4iは前記第4レンズ群の最も像側の面の曲率半径である。
    The zoom optical system according to claim 1, wherein the following conditional expressions (3) and (4) are satisfied.
    SF G1o-G4i = (r G1o + r G4i ) / (r G1o -r G4i ) (3)
    0 ≦ SF G1o-G4i ≦ 0.4 ... (4)
    Where SF G1o-G4i is the shaping factor of the most object side surface of the first lens group and the most image side surface of the fourth lens group, and r G1o is the curvature of the most object side surface of the first lens group. The radius, r G4i, is the radius of curvature of the most image side surface of the fourth lens group.
  6. 以下の条件式(5)を満足することを特徴とする請求項1に記載のズーム光学系。
    0.2≦ΔDw-w10/Lt≦0.35 ・・・(5)
    ただし、ΔDw-w10は広角端から広角端の焦点距離の10倍以上の焦点距離となる状態までの前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔の変動量、Ltは望遠端における光学系の全長である。
    The zoom optical system according to claim 1, wherein the following conditional expression (5) is satisfied.
    0.2 ≦ ΔD w−w10 / L t ≦ 0.35 ... (5)
    Where ΔD w−w10 is the amount of change in the distance between the first lens group and the second lens group from the wide-angle end to the state where the focal length is at least 10 times the focal length at the wide-angle end, and L t is the telephoto end. Is the total length of the optical system.
  7. 前記第2レンズ群が、物体側から順に、負の単レンズと、負の接合レンズと、正の単レンズとにより構成されていることを特徴とする請求項1に記載のズーム光学系。   2. The zoom optical system according to claim 1, wherein the second lens group includes a negative single lens, a negative cemented lens, and a positive single lens in order from the object side.
  8. 前記第2レンズ群の接合レンズが、負のレンズと正のレンズとからなり、
    以下の条件式(6)を満足することを特徴とする請求項7に記載のズーム光学系。
    0.1≦φG2n2/φG2n1≦1.0 ・・・(6)
    ただし、φG2n2は前記第2レンズ群の接合レンズ内の負のレンズの屈折力、φG2n1は前記第2レンズ群の負の単レンズの屈折力である。
    The cemented lens of the second lens group comprises a negative lens and a positive lens;
    The zoom optical system according to claim 7, wherein the following conditional expression (6) is satisfied.
    0.1 ≦ φ G2n2 / φ G2n1 ≦ 1.0 ... (6)
    Where φ G2n2 is the refractive power of the negative lens in the cemented lens of the second lens group, and φ G2n1 is the refractive power of the negative single lens of the second lens group.
  9. 以下の条件式(7)を満足することを特徴とする請求項7に記載のズーム光学系。
    0.15≦|φG2p2/φG2n1|≦0.45 ・・・(7)
    ただし、φG2p2は前記第2レンズ群の正の単レンズの屈折力、φG2n1は前記第2レンズ群の負の単レンズの屈折力である。
    The zoom optical system according to claim 7, wherein the following conditional expression (7) is satisfied.
    0.15 ≦ | φ G2p2 / φ G2n1 | ≦ 0.45 ... (7)
    Where φ G2p2 is the refractive power of the positive single lens of the second lens group, and φ G2n1 is the refractive power of the negative single lens of the second lens group.
  10. 前記第2レンズ群の接合レンズが、負のレンズと正のレンズとからなり、
    以下の条件式(8)を満足することを特徴とする請求項7に記載のズーム光学系。
    0.05≦ndG2n2−ndG2p1≦0.2 ・・・(8)
    ただし、ndG2n2は前記第2レンズ群の接合レンズの負のレンズのd線における屈折率、ndG2p1は前記第2レンズ群の接合レンズの正のレンズのd線における屈折率である。
    The cemented lens of the second lens group comprises a negative lens and a positive lens;
    The zoom optical system according to claim 7, wherein the following conditional expression (8) is satisfied.
    0.05 ≦ nd G2n2 −nd G2p1 ≦ 0.2 ... (8)
    Here, nd G2n2 is the refractive index at the d-line of the negative lens of the cemented lens of the second lens group, and nd G2p1 is the refractive index at the d-line of the positive lens of the cemented lens of the second lens group.
  11. 前記第2レンズ群の接合レンズが、負のレンズと正のレンズとからなり、
    以下の条件式(9)を満足することを特徴とする請求項7に記載のズーム光学系。
    20≦νdG2n2−νdG2p1≦50 ・・・(9)
    ただし、νdG2n2は前記第2レンズ群の接合レンズの負のレンズのd線におけるアッベ数、νdG2p1は前記第2レンズ群の接合レンズの正のレンズのd線におけるアッベ数である。
    The cemented lens of the second lens group comprises a negative lens and a positive lens;
    The zoom optical system according to claim 7, wherein the following conditional expression (9) is satisfied.
    20 ≦ νd G2n2 −νd G2p1 ≦ 50 ... (9)
    Where νd G2n2 is the Abbe number in the d-line of the negative lens of the cemented lens of the second lens group, and νd G2p1 is the Abbe number in the d-line of the positive lens of the cemented lens in the second lens group.
  12. 広角端における光学系全系の焦点距離をfw、望遠端における光学系全系の焦点距離をft、中間状態における光学系全系の焦点距離を√(fw×ft)としたとき、中間状態における第2レンズ群の位置が、広角端及び望遠端における位置よりも物体側であることを特徴とする請求項1に記載のズーム光学系。 When the focal length of the entire optical system at the wide-angle end is f w , the focal length of the entire optical system at the telephoto end is f t , and the focal length of the entire optical system in the intermediate state is √ (f w × f t ) The zoom optical system according to claim 1, wherein the position of the second lens group in the intermediate state is closer to the object side than the positions at the wide-angle end and the telephoto end.
  13. 以下の条件式(10)を満足することを特徴とする請求項12に記載のズーム光学系。
    −7.0≦ΔVG2w-m/ΔVG2m-t≦−1.2 ・・・(10)
    ただし、ΔVG2w-mは|VG2m-VG2w|で表され、ΔVG2m-tは|VG2t-VG2m|で表され、VG2wは広角端における前記第2レンズ群の位置、VG2mは中間状態における前記第2レンズ群の位置、VG2tは望遠端における前記第2レンズ群の位置、であり、ΔVG2w-mとΔVG2m-tの符号は、前記第2レンズ群が像側から物体側へ移動した場合を正とする。
    The zoom optical system according to claim 12, wherein the following conditional expression (10) is satisfied.
    −7.0 ≦ ΔV G2w-m / ΔV G2m-t ≦ −1.2 ... (10)
    However, ΔV G2w-m is represented by | V G2m -V G2w |, ΔV G2m-t is represented by | V G2t -V G2m |, and V G2w is the position of the second lens group at the wide angle end, V G2m Is the position of the second lens group in the intermediate state, V G2t is the position of the second lens group at the telephoto end, and the signs of ΔV G2w-m and ΔV G2m-t are the image side of the second lens group The case of moving from to the object side is positive.
  14. 望遠端における前記第2レンズ群の位置が、広角端における前記第2レンズ群の位置よりも物体側にあることを特徴とする請求項1に記載のズーム光学系。   2. The zoom optical system according to claim 1, wherein the position of the second lens group at the telephoto end is closer to the object side than the position of the second lens group at the wide-angle end.
  15. 前記第2レンズ群の接合レンズの接合面が、非球面であることを特徴とする請求項7に記載のズームレンズ。   The zoom lens according to claim 7, wherein a cemented surface of the cemented lens of the second lens group is an aspherical surface.
  16. 前記第2レンズ群の接合レンズの全ての面が、非球面であることを特徴とする請求項7に記載のズームレンズ。   The zoom lens according to claim 7, wherein all surfaces of the cemented lens of the second lens group are aspherical surfaces.
  17. 光軸上で物体側から像側に向かう方向を正としたとき、前記第2レンズ群の接合レンズの全ての面の有効径における非球面量が、負の値であることを特徴とする請求項16に記載のズーム光学系。   The aspheric amount at the effective diameter of all surfaces of the cemented lens of the second lens group is a negative value when the direction from the object side to the image side on the optical axis is positive. Item 17. The zoom optical system according to Item 16.
  18. 以下の条件式(11)を満足することを特徴とする請求項16に記載のズーム光学系。
    10≦(ASP22c×|Δνd22|)/(ASP22o+ASP22i)≦90
    ・・・(11)
    ただし、ASP22cは前記第2レンズ群の接合レンズの接合面の有効径における非球面量、Δνd22は前記第2レンズ群の接合レンズを構成する2つのレンズのアッベ数の差、ASP22oは前記第2レンズ群の接合レンズの物体側の面の有効径における非球面量、ASP22iは前記第2レンズ群の接合レンズの像側の面の有効径における非球面量である。なお、前記有効径は前記第2レンズ群の接合レンズの有する面の有効径のうち最も小さい有効径である。
    The zoom optical system according to claim 16, wherein the following conditional expression (11) is satisfied.
    10 ≦ (ASP 22c × | Δνd 22 |) / (ASP 22o + ASP 22i ) ≦ 90
    (11)
    Where ASP 22c is the aspherical amount of the effective diameter of the cemented surface of the cemented lens of the second lens group, Δνd 22 is the difference between the Abbe numbers of the two lenses constituting the cemented lens of the second lens group, and ASP 22o is An aspheric amount at the effective diameter of the object side surface of the cemented lens of the second lens group, and ASP 22i is an aspheric amount at the effective diameter of the image side surface of the cemented lens of the second lens group. The effective diameter is the smallest effective diameter of the effective diameters of the surfaces of the cemented lens of the second lens group.
  19. 前記第4レンズ群が、1つのレンズ成分のみからなることを特徴とする請求項1に記載のズーム光学系。   The zoom optical system according to claim 1, wherein the fourth lens group includes only one lens component.
  20. 前記第4レンズ群が、1枚の正の単レンズのみからなることを特徴とする請求項19に記載のズーム光学系。   The zoom optical system according to claim 19, wherein the fourth lens group includes only one positive single lens.
  21. 以下の条件式(12)を満足することを特徴とする請求項1に記載のズーム光学系。
    0≦|ΔVG4w-t/fw|≦0.1 ・・・(12)
    ただし、ΔVG4w-tは|VG4t-VG4w|で表され、VG4wは広角端における前記第4レンズ群の位置、VG4tは望遠端における前記第4レンズ群の位置、fwは広角端における光学系全系の焦点距離、であり、ΔVG4w-tの符号は、前記第4レンズ群が像側から物体側へ移動した場合を正とする。
    The zoom optical system according to claim 1, wherein the following conditional expression (12) is satisfied.
    0 ≦ | ΔV G4w-t / f w | ≦ 0.1 (12)
    However, ΔV G4w-t is | V G4t -V G4w | in expressed, V G4W the position of the fourth lens group at the wide-angle end, V G4t the position of the fourth lens group at the telephoto end, f w is wide The focal length of the entire optical system at the end, and the sign of ΔV G4w-t is positive when the fourth lens group moves from the image side to the object side.
  22. 前記第4レンズ群が、広角端から望遠端への変倍時に移動しないことを特徴とする請求項1に記載のズーム光学系。   2. The zoom optical system according to claim 1, wherein the fourth lens group does not move during zooming from the wide-angle end to the telephoto end.
  23. 請求項1乃至22のいずれか1項に記載のズーム光学系を含むことを特徴とする電子撮像装置。   An electronic imaging apparatus comprising the zoom optical system according to any one of claims 1 to 22.
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