JP2011232503A - Zoom lens, optical apparatus, and method for manufacturing zoom lens - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ズームレンズ、光学機器及びズームレンズの製造方法に関する。 The present invention relates to a zoom lens, an optical apparatus, and a method for manufacturing a zoom lens.
昨今、デジタルスチルカメラ等の携帯性が重要視されており、カメラ本体の小型化、薄型化及び軽量化を達成するために、撮影レンズであるズームレンズの小型化及び軽量化が図られてきた。このような要求に応えるズームレンズの１つとして、物体側より順に並んだ、正の屈折力の第１レンズ群と、負の屈折力の第２レンズ群と、正の屈折力の第３レンズ群と、正の屈折力の第４レンズ群とから構成される、正負正正の４群タイプのズームレンズが開示されている（例えば、特許文献１を参照）。 In recent years, portability of digital still cameras and the like has been regarded as important, and in order to achieve miniaturization, thinning, and weight reduction of the camera body, the zoom lens as a photographing lens has been miniaturized and lightened. . As one of the zoom lenses that meet such requirements, a first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a negative refractive power, and a third lens having a positive refractive power, which are arranged in order from the object side. A positive, negative, positive four-group type zoom lens composed of a group and a fourth lens group having positive refractive power is disclosed (for example, see Patent Document 1).
しかしながら、従来のズームレンズでは、広角端状態における画角が標準的な範囲であるため、被写体が近くにある場合、撮影者が撮影したい範囲が画角からはずれてしまう。その際に、撮影者が被写体から遠ざかることが困難な場合は、画角を広げるために像高を大きくしなければならず、光学系全体の大型化に繋がるおそれがあった。 However, in the conventional zoom lens, the angle of view at the wide-angle end state is a standard range, so that when the subject is close, the range that the photographer wants to shoot deviates from the angle of view. At this time, if it is difficult for the photographer to move away from the subject, the image height must be increased to widen the angle of view, which may lead to an increase in the size of the entire optical system.
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、固体撮像素子等を用いたビデオカメラや電子スチルカメラ等に好適で、広角端状態における画角が広く、超小型で、高画質なズームレンズ、光学機器及び製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a problem, and is suitable for a video camera or an electronic still camera using a solid-state imaging device or the like, has a wide angle of view at a wide-angle end state, is ultra-compact, and has high image quality. It is an object to provide a zoom lens, an optical apparatus, and a manufacturing method.
このような目的を達成するため、本発明は、光軸に沿って物体側より順に並んだ、正の屈折力を持つ第１レンズ群と、負の屈折力を持つ第２レンズ群と、正の屈折力を持つ第３レンズ群と、正の屈折力を持つ第４レンズ群とを有するズームレンズにおいて、前記ズームレンズの広角端状態における焦点距離をｆｗとし、前記ズームレンズの望遠端状態における焦点距離をｆｔとし、前記第１レンズ群のレンズ構成長をＬＧ１とし、前記第２レンズ群のレンズ構成長をＬＧ２とし、前記第３レンズ群の焦点距離をｆＧ３としたとき、次式 ０．７５＜ｆｗ／ＬＧ１＜１．２４ ， ０．１０＜ｆｗ／ＬＧ２＜０．６４ 及び １．２５＜ｆｔ／ｆＧ３＜４．００の条件を満足する。 In order to achieve such an object, the present invention provides a first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a negative refractive power, arranged in order from the object side along the optical axis, In a zoom lens having a third lens group having a refractive power of 4 and a fourth lens group having a positive refractive power, the focal length in the wide-angle end state of the zoom lens is fw, and the zoom lens is in the telephoto end state. When the focal length is ft, the lens configuration length of the first lens group is LG1, the lens configuration length of the second lens group is LG2, and the focal length of the third lens group is fG3, The following conditions are satisfied: 75 <fw / LG1 <1.24, 0.10 <fw / LG2 <0.64 and 1.25 <ft / fG3 <4.00.
なお、本発明において、前記第１レンズ群の焦点距離をｆＧ１としたとき、次式 ０．０１＜ｆｗ／ｆＧ１＜０．１１の条件を満足することが好ましい。 In the present invention, when the focal length of the first lens unit is fG1, it is preferable to satisfy the following condition: 0.01 <fw / fG1 <0.11.
また、本発明において、前記第１レンズ群の焦点距離をｆＧ１としたとき、次式 ０．３＜ｆｔ／ｆＧ１＜１．０の条件を満足することが好ましい。 In the present invention, when the focal length of the first lens unit is fG1, it is preferable that the following condition of 0.3 <ft / fG1 <1.0 is satisfied.
また、本発明において、広角端状態から望遠端状態へのズーミングに際して、前記第１レンズ群、前記第２レンズ群、前記第３レンズ群及び前記第４レンズ群の各群が移動することが好ましい。 In the present invention, it is preferable that the first lens group, the second lens group, the third lens group, and the fourth lens group move during zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state. .
また、本発明において、前記第１レンズ群が接合レンズのみで構成されていることが好ましい。 In the present invention, it is preferable that the first lens group includes only a cemented lens.
また、本発明において、前記第４レンズ群が単レンズのみで構成されていることが好ましい。 In the present invention, it is preferable that the fourth lens group includes only a single lens.
また、本発明において、前記第４レンズ群は、正レンズを有し、前記正レンズは、メニスカス形状を有することが好ましい。 In the present invention, it is preferable that the fourth lens group has a positive lens, and the positive lens has a meniscus shape.
また、本発明において、前記第４レンズ群は、正レンズを有し、前記正レンズは、像側に凹面を向けたメニスカス形状を有することが好ましい。 In the present invention, it is preferable that the fourth lens group includes a positive lens, and the positive lens has a meniscus shape with a concave surface facing the image side.
また、本発明において、前記第４レンズ群は、非球面を有することが好ましい。 In the present invention, it is preferable that the fourth lens group has an aspherical surface.
また、本発明において、前記第１レンズ群は、広角端状態から望遠端状態へのズーミングに際して、一旦像側に向かって移動した後に、物体側に移動することが好ましい。 In the present invention, it is preferable that the first lens group moves toward the object side after moving once toward the image side during zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state.
また、本発明において、前記第１レンズ群は、物体側より順に並んだ、負レンズと、正レンズとを有することが好ましい。 In the present invention, it is preferable that the first lens group includes a negative lens and a positive lens arranged in order from the object side.
また、本発明において、前記第４レンズ群を光軸方向に移動させて、無限遠物体から近距離物体への合焦を行うことが好ましい。 In the present invention, it is preferable that the fourth lens group is moved in the optical axis direction to perform focusing from an object at infinity to an object at a short distance.
また、本発明の光学機器（例えば、本実施形態におけるデジタルスチルカメラＣＡＭ）は、上記いずれかのズームレンズを搭載する。 In addition, the optical apparatus of the present invention (for example, the digital still camera CAM in the present embodiment) includes any one of the zoom lenses described above.
また、本発明は、光軸に沿って物体側より順に並んだ、正の屈折力を持つ第１レンズ群と、負の屈折力を持つ第２レンズ群と、正の屈折力を持つ第３レンズ群と、正の屈折力を持つ第４レンズ群とを有するズームレンズの製造方法であって、前記ズームレンズの広角端状態における焦点距離をｆｗとし、前記ズームレンズの望遠端状態における焦点距離をｆｔとし、前記第１レンズ群のレンズ構成長をＬＧ１とし、前記第２レンズ群のレンズ構成長をＬＧ２とし、前記第３レンズ群の焦点距離をｆＧ３としたとき、次式 ０．７５＜ｆｗ／ＬＧ１＜１．２４ ， ０．１０＜ｆｗ／ＬＧ２＜０．６４ 及び １．２５＜ｆｔ／ｆＧ３＜４．００ の条件を満足するように、レンズ鏡筒内に各レンズを組み込み、動作確認を行う。 In the present invention, a first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a negative refractive power, and a third lens having a positive refractive power, which are arranged in order from the object side along the optical axis. A zoom lens manufacturing method having a lens group and a fourth lens group having a positive refractive power, wherein the focal length in the wide-angle end state of the zoom lens is fw, and the focal length in the telephoto end state of the zoom lens Is ft, the lens constituent length of the first lens group is LG1, the lens constituent length of the second lens group is LG2, and the focal length of the third lens group is fG3, the following formula 0.75 < Each lens is incorporated in the lens barrel so that the conditions of fw / LG1 <1.24, 0.10 <fw / LG2 <0.64 and 1.25 <ft / fG3 <4.00 are satisfied. Confirm.
本発明によれば、固体撮像素子等を用いたビデオカメラや電子スチルカメラ等に好適で、広角端状態における画角が広く、超小型で、高画質なズームレンズ、光学機器及びズームレンズの製造方法を提供することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, it is suitable for a video camera or an electronic still camera using a solid-state imaging device or the like, and has a wide angle of view in a wide-angle end state, is ultra-compact, and has a high image quality zoom lens, optical apparatus, and zoom lens A method can be provided.
以下、本実施形態について、図面を参照しながら説明する。本実施形態に係るズームレンズは、図１に示すように、光軸に沿って物体側より順に並んだ、正の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を持つ第４レンズ群Ｇ４とを有するズームレンズにおいて、ズームレンズの広角端状態における焦点距離をｆｗとし、ズームレンズの望遠端状態における焦点距離をｆｔとし、第１レンズ群Ｇ１のレンズ構成長をＬＧ１とし、第２レンズ群Ｇ２のレンズ構成長をＬＧ２とし、第３レンズ群Ｇ３の焦点距離をｆＧ３としたとき、以下の条件式（１）〜（３）を満足する。 Hereinafter, the present embodiment will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the zoom lens according to the present embodiment includes a first lens group G1 having a positive refractive power and a second lens having a negative refractive power, which are arranged in order from the object side along the optical axis. In a zoom lens having a group G2, a third lens group G3 having a positive refractive power, and a fourth lens group G4 having a positive refractive power, the zoom lens has a focal length fw at the wide-angle end state, and the zoom lens When the focal length in the telephoto end state is ft, the lens configuration length of the first lens group G1 is LG1, the lens configuration length of the second lens group G2 is LG2, and the focal length of the third lens group G3 is fG3. The following conditional expressions (1) to (3) are satisfied.
０．７５＜ｆｗ／ＬＧ１＜１．２４ …（１）
０．１０＜ｆｗ／ＬＧ２＜０．６４ …（２）
１．２５＜ｆｔ／ｆＧ３＜４．００ …（３）
0.75 <fw / LG1 <1.24 (1)
0.10 <fw / LG2 <0.64 (2)
1.25 <ft / fG3 <4.00 (3)
上記条件式（１）は、本実施形態に係るズームレンズの広角端状態における焦点距離と、第１レンズ群Ｇ１のレンズ構成長に関する式である。この条件式（１）の上限値を上回ると、広画角を得ることが困難となり好ましくない。また、広画角を満足した場合、ズーム全域にわたってコマ収差を補正することが困難となり好ましくない。一方、条件式（１）の下限値を下回ると、第１レンズ群Ｇ１のレンズ構成長が大きくなり好ましくない。また、小型化に満足した場合、広角端状態におけるコマ収差を補正することが困難となり好ましくない。 The conditional expression (1) is an expression relating to the focal length in the wide-angle end state of the zoom lens according to the present embodiment and the lens configuration length of the first lens group G1. If the upper limit of conditional expression (1) is exceeded, it is difficult to obtain a wide angle of view, which is not preferable. If a wide angle of view is satisfied, it is difficult to correct coma over the entire zoom range, which is not preferable. On the other hand, if the lower limit of conditional expression (1) is not reached, the lens configuration length of the first lens group G1 becomes large, which is not preferable. Further, when satisfied with the miniaturization, it is difficult to correct the coma aberration in the wide-angle end state, which is not preferable.
なお、本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（１）の上限値を１．２０とすることが好ましい。 In order to secure the effect of the present embodiment, it is preferable to set the upper limit of conditional expression (1) to 1.20.
また、本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（１）の下限値を０．８０とすることが好ましい。また、本実施形態の効果をより確実なものとするために、条件式（１）の下限値を０．８５とすることがより好ましい。 In order to secure the effect of the present embodiment, it is preferable to set the lower limit of conditional expression (1) to 0.80. In order to make the effect of the present embodiment more certain, it is more preferable to set the lower limit of conditional expression (1) to 0.85.
上記条件式（２）は、本実施形態に係るズームレンズの広角端状態における焦点距離と、第２レンズ群Ｇ２のレンズ構成長に関する式である。この条件式（２）の上限値を上回ると、広画角を得ることが困難となり好ましくない。また、広画角を満足した場合、ズーム全域にわたって非点収差を補正することが困難となり好ましくない。一方、条件式（２）の下限値を下回ると、高変倍比を確保することが困難となり好ましくない。また、望遠端における軸上色収差を補正することが困難となり好ましくない。 The conditional expression (2) is an expression relating to the focal length in the wide-angle end state of the zoom lens according to the present embodiment and the lens configuration length of the second lens group G2. Exceeding the upper limit of conditional expression (2) is not preferable because it becomes difficult to obtain a wide angle of view. Further, when a wide angle of view is satisfied, it is difficult to correct astigmatism over the entire zoom range, which is not preferable. On the other hand, if the lower limit of conditional expression (2) is not reached, it is difficult to ensure a high zoom ratio, which is not preferable. Further, it is difficult to correct axial chromatic aberration at the telephoto end, which is not preferable.
なお、本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（２）の下限値を０．３０とすることが好ましい。また、本実施形態の効果をより確実なものとするために、条件式（２）の下限値を０．４０とすることがより好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実なものとするために、条件式（２）の下限値を０．５０とすることがさらに好ましい。 In order to secure the effect of the present embodiment, it is preferable to set the lower limit of conditional expression (2) to 0.30. In order to make the effect of the present embodiment more reliable, it is more preferable to set the lower limit value of conditional expression (2) to 0.40. In order to further secure the effect of the present embodiment, it is more preferable to set the lower limit of conditional expression (2) to 0.50.
上記条件式（３）は、本実施形態に係るズームレンズの望遠端状態における焦点距離と、第３レンズ群Ｇ３の焦点距離に関する式である。この条件式（３）の上限値を上回ると、第３レンズ群Ｇ３のパワーが強くなり、ズーム全域にわたって球面収差を補正することが困難となり好ましくない。一方、条件式（３）の下限値を下回ると、ズーム全域における非点収差を補正することが困難となり好ましくない。 The conditional expression (3) is an expression relating to the focal length of the zoom lens according to the present embodiment in the telephoto end state and the focal length of the third lens group G3. If the upper limit of conditional expression (3) is exceeded, the power of the third lens group G3 becomes strong, and it becomes difficult to correct spherical aberration over the entire zoom range, which is not preferable. On the other hand, if the lower limit of conditional expression (3) is not reached, it is difficult to correct astigmatism over the entire zoom range, which is not preferable.
なお、本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（３）の上限値を２．５０とすることが好ましい。また、本実施形態の効果をより確実なものとするために、条件式（３）の上限値を２．４５とすることがより好ましい。 In order to secure the effect of the present embodiment, it is preferable to set the upper limit of conditional expression (3) to 2.50. In order to make the effect of the present embodiment more reliable, it is more preferable to set the upper limit value of conditional expression (3) to 2.45.
また、本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（３）の下限値を１．３０とすることが好ましい。また、本実施形態の効果をより確実なものとするために、条件式（３）の下限値を１．３５とすることがより好ましい。 In order to secure the effect of the present embodiment, it is preferable to set the lower limit of conditional expression (3) to 1.30. In order to secure the effect of the present embodiment, it is more preferable to set the lower limit of conditional expression (3) to 1.35.
また、本実施形態に係るズームレンズは、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離をｆＧ１としたとき、以下の条件式（４）を満足することが好ましい。 In the zoom lens according to the present embodiment, it is preferable that the following conditional expression (4) is satisfied when the focal length of the first lens group G1 is fG1.
０．０１＜ｆｗ／ｆＧ１＜０．１１ …（４） 0.01 <fw / fG1 <0.11 (4)
上記条件式（４）は、本実施形態に係るズームレンズの広角端状態における焦点距離と、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離に関する式である。この条件式（４）の上限値を上回ると、広画角を得ることが困難となり好ましくない。また、広画角を満足した場合、望遠端状態におけるコマ収差を補正することが困難となり好ましくない。一方、条件式（４）の下限値を下回ると、光学系全体が大きくなり好ましくない。また、小型化に満足した場合、望遠端状態における球面収差を補正することが困難となり好ましくない。 Conditional expression (4) is an expression relating to the focal length of the zoom lens according to the present embodiment in the wide-angle end state and the focal length of the first lens group G1. If the upper limit of conditional expression (4) is exceeded, it is difficult to obtain a wide angle of view, which is not preferable. Further, when the wide angle of view is satisfied, it is difficult to correct the coma aberration in the telephoto end state, which is not preferable. On the other hand, if the lower limit of conditional expression (4) is not reached, the entire optical system becomes large, which is not preferable. Further, when satisfied with the miniaturization, it is difficult to correct the spherical aberration in the telephoto end state, which is not preferable.
なお、本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（４）の下限値を０．０３とすることが好ましい。また、本実施形態の効果をより確実なものとするために、条件式（４）の下限値を０．０６とすることがさらに好ましい。 In order to secure the effect of the present embodiment, it is preferable to set the lower limit of conditional expression (4) to 0.03. In order to further secure the effect of the present embodiment, it is more preferable to set the lower limit of conditional expression (4) to 0.06.
また、本実施形態に係るズームレンズは、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離をｆＧ１としたとき、以下の条件式（５）を満足することが好ましい。 In the zoom lens according to the present embodiment, it is preferable that the following conditional expression (5) is satisfied when the focal length of the first lens group G1 is fG1.
０．３＜ｆｔ／ｆＧ１＜１．０ …（５） 0.3 <ft / fG1 <1.0 (5)
上記条件式（５）は、本実施形態に係るズームレンズの望遠端状態における焦点距離と、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離に関する式である。この条件式（５）の上限値を上回ると、望遠端状態におけるコマ収差を補正することが困難となり好ましくない。一方、条件式（５）の下限値を下回ると、光学系全体が大きくなり好ましくない。また、小型化に満足した場合、望遠端状態における球面収差を補正することが困難となり好ましくない。 The conditional expression (5) is an expression relating to the focal length of the zoom lens according to the present embodiment in the telephoto end state and the focal length of the first lens group G1. Exceeding the upper limit of conditional expression (5) is not preferable because it becomes difficult to correct coma in the telephoto end state. On the other hand, if the lower limit of conditional expression (5) is not reached, the entire optical system becomes large, which is not preferable. Further, when satisfied with the miniaturization, it is difficult to correct the spherical aberration in the telephoto end state, which is not preferable.
なお、本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（５）の上限値を０．７０とすることが好ましい。また、本実施形態の効果をより確実なものとするために、条件式（５）の上限値を０．６０とすることがより好ましい。 In order to secure the effect of the present embodiment, it is preferable to set the upper limit of conditional expression (5) to 0.70. In order to make the effect of the present embodiment more certain, it is more preferable to set the upper limit value of conditional expression (5) to 0.60.
また、本実施形態に係るズームレンズは、広角端状態から望遠端状態へのズーミングに際して、第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３及び第４レンズ群Ｇ４の各群が移動することが好ましい。この構成によれば、各群の群間隔を大きく変化させることができ、短いレンズ全長でもズーム比を得ることが容易となる。また、ズーム比を得ることに各群のパワーを必要としなくなるため、各群のパワーを緩めることができ、ズーム全域にわたってコマ収差を良好に補正することが可能となる。 In the zoom lens according to the present embodiment, each of the first lens group G1, the second lens group G2, the third lens group G3, and the fourth lens group G4 is used for zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state. It is preferable to move. According to this configuration, the group interval of each group can be changed greatly, and it becomes easy to obtain a zoom ratio even with a short entire lens length. Further, since the power of each group is not required to obtain the zoom ratio, the power of each group can be relaxed, and coma aberration can be corrected well over the entire zoom range.
また、本実施形態に係るズームレンズは、第１レンズ群Ｇ１が接合レンズのみで構成されていることが好ましい。この構成によれば、望遠端状態における第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔を狭くすることが可能となり、倍率色収差を良好に補正することが可能となる。 In the zoom lens according to the present embodiment, it is preferable that the first lens group G1 includes only a cemented lens. According to this configuration, the distance between the first lens group G1 and the second lens group G2 in the telephoto end state can be narrowed, and the lateral chromatic aberration can be corrected well.
また、本実施形態に係るズームレンズは、第４レンズ群Ｇ４が単レンズのみで構成されていることが好ましい。この構成によれば、沈胴時のレンズ長さを短くすることが可能となり好ましい。 In the zoom lens according to the present embodiment, it is preferable that the fourth lens group G4 includes only a single lens. According to this configuration, it is possible to shorten the lens length when retracted, which is preferable.
また、本実施形態に係るズームレンズは、第４レンズ群Ｇ４が、正レンズを有し、この正レンズは、メニスカス形状を有することが好ましい。この構成によれば、非点収差を良好に補正することができる。 In the zoom lens according to the present embodiment, it is preferable that the fourth lens group G4 has a positive lens, and the positive lens has a meniscus shape. According to this configuration, astigmatism can be corrected satisfactorily.
また、本実施形態に係るズームレンズは、第４レンズ群Ｇ４は、正レンズを有し、この正レンズは、像側に凹面を向けたメニスカス形状を有することが好ましい。この構成によれば、非点収差を良好に補正することができる。 In the zoom lens according to the present embodiment, the fourth lens group G4 preferably includes a positive lens, and the positive lens preferably has a meniscus shape with a concave surface facing the image side. According to this configuration, astigmatism can be corrected satisfactorily.
また、本実施形態に係るズームレンズは、第４レンズ群Ｇ４が、非球面を有することが好ましい。この構成によれば、非点収差を良好に補正することができる。 In the zoom lens according to the present embodiment, it is preferable that the fourth lens group G4 has an aspherical surface. According to this configuration, astigmatism can be corrected satisfactorily.
また、本実施形態に係るズームレンズは、第１レンズ群Ｇ１が、広角端状態から望遠端状態へのズーミングに際して、一旦像側に向かって移動した後に、物体側に移動（Ｕターン）することが好ましい。この構成によれば、最も軸外光線の高さが高くなる広角端近傍のズーム位置で第１レンズ群Ｇ１を像側へ近づけることができ、その結果、軸外光線の一部をケラれ難くすることができる。 In the zoom lens according to the present embodiment, the first lens group G1 is moved toward the image side and then moved toward the object side (U-turn) during zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state. Is preferred. According to this configuration, the first lens group G1 can be brought closer to the image side at the zoom position near the wide-angle end where the height of the off-axis light beam is the highest, and as a result, part of the off-axis light beam is not easily vignetted. can do.
また、本実施形態に係るズームレンズは、第１レンズ群Ｇ１が、物体側より順に並んだ、負レンズと、正レンズとを有することが好ましい。この構成によれば、望遠端状態における球面収差や倍率色収差を良好に補正することができる。 In the zoom lens according to the present embodiment, it is preferable that the first lens group G1 includes a negative lens and a positive lens arranged in order from the object side. According to this configuration, it is possible to satisfactorily correct spherical aberration and lateral chromatic aberration in the telephoto end state.
また、本実施形態に係るズームレンズは、第４レンズ群Ｇ４を光軸方向に移動させて、無限遠物体から近距離物体への合焦を行うことが好ましい。この構成によれば、近距離合焦における球面収差の変動が少ないものとなる。 In the zoom lens according to the present embodiment, it is preferable that the fourth lens group G4 is moved in the optical axis direction to perform focusing from an object at infinity to a near object. According to this configuration, the variation of the spherical aberration in the short distance focusing is small.
図１３に、撮影レンズＺＬとして上記ズームレンズを備えたデジタルスチルカメラＣＡＭ（光学機器）を示す。このデジタルスチルカメラＣＡＭは、不図示の電源釦を押すと、撮影レンズＺＬの不図示のシャッタが開放されて、撮影レンズＺＬで被写体（物体）からの光が集光され、像面Ｉ（図１参照）に配置された（例えば、ＣＣＤやＣＭＯＳ等からなる）撮像素子Ｃ（図１参照）に結像される。撮像素子Ｃに結像された被写体像は、デジタルスチルカメラＣＡＭの背後に配置された液晶モニターＭに表示される。撮影者は、液晶モニター２を見ながら被写体像の構図を決めた後、レリーズ釦Ｂ１を押し下げて被写体像を撮像素子Ｃで撮影し、不図示のメモリーに記録保存する。
FIG. 13 shows a digital still camera CAM (optical apparatus) provided with the zoom lens as the photographing lens ZL. In this digital still camera CAM, when a power button (not shown) is pressed, a shutter (not shown) of the photographing lens ZL is opened, and light from a subject (object) is condensed by the photographing lens ZL, and an image plane I (FIG. 1) (see FIG. 1). The subject image formed on the image sensor C is displayed on the liquid crystal monitor M disposed behind the digital still camera CAM. The photographer determines the composition of the subject image while looking at the
なお、このカメラＣＡＭには、被写体が暗い場合に補助光を発光する補助光発光部Ｄ、撮影レンズＺＬを広角端状態（Ｗ）から望遠端状態（Ｔ）にズーミングする際のワイド（Ｗ）−テレ（Ｔ）ボタンＢ２、及び、デジタルスチルカメラＣＡＭの種々の条件設定等に使用するファンクションボタンＢ３等が配置されている。 The camera CAM includes an auxiliary light emitting unit D that emits auxiliary light when the subject is dark, and a wide (W) when the photographing lens ZL is zoomed from the wide-angle end state (W) to the telephoto end state (T). -A tele (T) button B2 and a function button B3 used for setting various conditions of the digital still camera CAM are arranged.
続いて、図１４を参照しながら、上記構成のズームレンズの製造方法について説明する。まず、鏡筒内に各レンズ（図１ではレンズＬ１１〜Ｌ４１）を組み込む（ステップＳ１）。各レンズを鏡筒内に組み込む際、光軸に沿った順にレンズを１つずつ鏡筒内に組み込んでもよく、一部または全てのレンズを保持部材で一体保持してから鏡筒部材と組み立ててもよい。次に、鏡筒内に各レンズが組み込まれた後、鏡筒内に各レンズが組み込まれた状態で物体の像が形成されるか、すなわち各レンズの中心が揃っているかを確認する（ステップＳ２）。続いて、ズームレンズの各種動作を確認する（ステップＳ３）。各種動作の一例としては、広角端状態から望遠端状態への変倍を行うレンズ群（本実施形態では、第１レンズ群Ｇ１〜第４レンズ群Ｇ４の各群）が光軸方向に沿って移動する変倍動作、遠距離物体から近距離物体への合焦を行うレンズ群（本実施形態では、第４レンズ群Ｇ４）が光軸方向に沿って移動する合焦動作、少なくとも一部のレンズが光軸と直交方向の成分を持つように移動する手ブレ補正動作などが挙げられる。なお、各種動作の確認順番は任意である。 Next, a method for manufacturing the zoom lens having the above configuration will be described with reference to FIG. First, each lens (lenses L11 to L41 in FIG. 1) is assembled in the lens barrel (step S1). When assembling each lens in the lens barrel, the lenses may be incorporated in the lens barrel one by one in the order along the optical axis, and a part or all of the lenses are integrally held by the holding member and then assembled with the lens barrel member. Also good. Next, after each lens is incorporated in the lens barrel, it is confirmed whether an object image is formed in a state where each lens is incorporated in the lens barrel, that is, whether the centers of the lenses are aligned (step) S2). Subsequently, various operations of the zoom lens are confirmed (step S3). As an example of various operations, a lens group that performs zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state (in this embodiment, each group of the first lens group G1 to the fourth lens group G4) extends along the optical axis direction. A zooming movement that moves, a focusing operation in which a lens group (in this embodiment, the fourth lens group G4) that focuses from a long-distance object to a short-distance object moves along the optical axis direction, at least a part of For example, a camera shake correction operation in which the lens moves so as to have a component orthogonal to the optical axis. Note that the order of confirming the various operations is arbitrary.
以下、本実施形態に係る各実施例について、図面に基づいて説明する。以下に、表１〜表４を示すが、これらは第１実施例〜第４実施例における各諸元の表である。 Hereinafter, each example according to the present embodiment will be described with reference to the drawings. Tables 1 to 4 are shown below, but these are tables of specifications in the first to fourth examples.
なお、表中の［レンズ諸元］において、面番号は光線の進行する方向に沿った物体側からのレンズ面の順序を、ｒは各レンズ面の曲率半径を、ｄは各光学面から次の光学面（又は像面）までの光軸上の距離である面間隔を、ｎｄはｄ線（波長587.6nm）に対する屈折率を、νｄはｄ線に対するアッベ数を示す。なお、曲率半径の「∞」は平面又は開口を示す。また、空気の屈折率1.000000は省略する。 In [Lens Specifications] in the table, the surface number is the order of the lens surfaces from the object side along the direction of travel of the light beam, r is the radius of curvature of each lens surface, and d is the following from each optical surface. Is the distance on the optical axis to the optical surface (or image surface), nd is the refractive index for the d-line (wavelength 587.6 nm), and νd is the Abbe number for the d-line. The curvature radius “∞” indicates a plane or an opening. Further, the refractive index of air of 1.00000 is omitted.
また、表中の［非球面データ］には、［レンズ諸元］に示した非球面について、その形状を次式（ａ）で示す。なお、Ｘ（ｙ）は非球面の頂点における接平面から高さｙにおける非球面上の位置までの光軸方向に沿った距離を、ｒは基準球面の曲率半径（近軸曲率半径）を、κは円錐定数を、Ａｉは第ｉ次の非球面係数を示す。また、「Ｅ-n」は、「×１０-n」を示す。例えば、1.234E-05＝1.234×10-5である。 In [Aspherical data] in the table, the shape of the aspherical surface shown in [Lens specifications] is shown by the following equation (a). X (y) is the distance along the optical axis direction from the tangential plane at the apex of the aspheric surface to the position on the aspheric surface at height y, r is the radius of curvature of the reference sphere (paraxial curvature radius), κ is the conic constant, and Ai is the i-th aspherical coefficient. “E-n” indicates “× 10 −n ”. For example, 1.234E-05 = 1.234 × 10 −5 .
Ｘ（ｙ）＝ｙ2／［ｒ×｛１＋（１−κ×ｙ2／ｒ2）1/2｝］
＋Ａ4×ｙ4＋Ａ6×ｙ6＋Ａ8×ｙ8＋Ａ10×ｙ10 …（ａ）
X (y) = y 2 / [r × {1+ (1−κ × y 2 / r 2 ) 1/2 }]
+ A4 × y 4 + A6 ×
また、表中の［全体諸元］において、ｆは焦点距離を、ＦＮｏはＦナンバーを、ωは半画角を、Ｙは像高を、ＴＬはレンズ全長を、Ｂｆは最も像側に配置されている光学部材の像側の面から近軸像面までの距離を、Ｂｆ（空気換算）は最終レンズ面から近軸像面までの空気換算した際の距離を示す。 In [Overall specifications] in the table, f is the focal length, FNo is the F number, ω is the half field angle, Y is the image height, TL is the total lens length, and Bf is the most image side. The distance from the image-side surface of the optical member to the paraxial image plane, and Bf (air conversion) indicate the distance when the air conversion from the final lens surface to the paraxial image plane is performed.
また、表中の［ズーミングデータ］において、広角端状態、中間焦点距離状態及び望遠端状態の各状態における、Ｄｉ（但し、ｉは整数）は第ｉ面と第（ｉ＋１）面の可変間隔を示す。 In [Zooming data] in the table, Di (where i is an integer) in each of the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto end state is the variable interval between the i-th surface and the (i + 1) -th surface. Show.
また、表中の［ズームレンズ群データ］において、Ｇは群番号、群初面は各群の最も物体側の面番号を、群焦点距離は各群の焦点距離を、レンズ構成長は各群の最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの光軸上での距離を示す。 In [Zoom lens group data] in the table, G is the group number, the first group surface is the surface number of the most object side of each group, the group focal length is the focal length of each group, and the lens configuration length is each group The distance on the optical axis from the lens surface closest to the object side to the lens surface closest to the image side is shown.
また、表中の［条件式］において、上記の条件式（１）〜（５）に対応する値を示す。 Further, in [Conditional Expression] in the table, values corresponding to the conditional expressions (1) to (5) are shown.
以下、全ての諸元値において、掲載されている焦点距離ｆ、曲率半径ｒ、面間隔ｄ、その他の長さ等は、特記のない場合一般に「mm」が使われるが、光学系は比例拡大又は比例縮小しても同等の光学性能が得られるので、これに限られるものではない。また、単位は「mm」に限定されることなく、他の適当な単位を用いることが可能である。 Hereinafter, in all specifications, “mm” is generally used for the focal length f, curvature radius r, surface interval d, and other lengths, etc. unless otherwise specified, but the optical system is proportionally enlarged. Alternatively, the same optical performance can be obtained even by proportional reduction, and the present invention is not limited to this. Further, the unit is not limited to “mm”, and other appropriate units can be used.
ここまでの表の説明は全ての実施例において共通であり、以下での説明を省略する。 The description of the table so far is common to all the embodiments, and the description below is omitted.
（第１実施例）
第１実施例について、図１〜図３及び表１を用いて説明する。図１は、第１実施例に係るズームレンズＺＬ（ＺＬ１）の構成及び広角端状態（Ｗ）から望遠端状態（Ｔ）までのズーム軌道を示す。第１実施例に係るズームレンズＺＬ１は、図１に示すように、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を持つ第４レンズ群Ｇ４とを有する。
(First embodiment)
A first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 3 and Table 1. FIG. FIG. 1 shows the configuration of the zoom lens ZL (ZL1) according to the first embodiment and the zoom trajectory from the wide-angle end state (W) to the telephoto end state (T). As shown in FIG. 1, the zoom lens ZL1 according to the first example includes a first lens group G1 having a positive refractive power and arranged in order from the object side along the optical axis, and a first lens group having a negative refractive power. A second lens group G2, a third lens group G3 having a positive refractive power, and a fourth lens group G4 having a positive refractive power;
第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２との接合レンズから構成されている。 The first lens group G1 is composed of cemented lenses of a negative meniscus lens L11 having a convex surface facing the object side and a positive meniscus lens L12 having a convex surface facing the object side, which are arranged in order from the object side along the optical axis. Yes.
第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２１と、両凹形状の負レンズＬ２２と、両凸形状の正レンズＬ２３とから構成されている。 The second lens group G2 is composed of a negative meniscus lens L21 having a convex surface facing the object side, a biconcave negative lens L22, and a biconvex positive lens L23 arranged in order from the object side along the optical axis. It is configured.
第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間には、光量を調節することを目的とした開口絞りＳが配置されている。 Between the second lens group G2 and the third lens group G3, an aperture stop S for the purpose of adjusting the amount of light is disposed.
第３レンズ群Ｇ３は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ３１と、両凸形状の正レンズＬ３２と両凹形状の負レンズＬ３３との接合レンズと、両凸形状の正レンズＬ３４とから構成されている。 The third lens group G3 includes, in order from the object side along the optical axis, a biconvex positive lens L31, a cemented lens of a biconvex positive lens L32, and a biconcave negative lens L33, It is composed of a convex positive lens L34.
第４レンズ群Ｇ４は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４１から構成されている。 The fourth lens group G4 includes a positive meniscus lens L41 having a convex surface directed toward the object side.
第４レンズ群Ｇ４と像面Ｉとの間には、像面Ｉに配設される撮像素子Ｃ（ＣＣＤやＣＭＯＳ等）の限界解像以上の空間周波数をカットするためのローパスフィルターや赤外カットフィルター等のガラスブロックＧ、撮像素子ＣのセンサーカバーガラスＣＶが配設されている。 Between the fourth lens group G4 and the image plane I, a low-pass filter or an infrared ray for cutting a spatial frequency higher than the limit resolution of the image sensor C (CCD, CMOS, etc.) disposed on the image plane I. A glass block G such as a cut filter and a sensor cover glass CV for the image sensor C are disposed.
このような構成のズームレンズＺＬ１では、広角端状態から望遠端状態へのズーミングに際して、第１レンズ群Ｇ１〜第４レンズ群Ｇ４の各群及び開口絞りＳが移動する。このとき、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２は、一旦像側に移動し、その後物体側へと移動する。また、開口絞りＳ、第３レンズ群Ｇ３及び第４レンズ群Ｇ４は、物体側へ移動する。 In the zoom lens ZL1 having such a configuration, the first lens group G1 to the fourth lens group G4 and the aperture stop S move during zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state. At this time, the first lens group G1 and the second lens group G2 temporarily move to the image side, and then move to the object side. The aperture stop S, the third lens group G3, and the fourth lens group G4 move to the object side.
下記の表１に、第１実施例における各諸元の値を示す。なお、表１における面番号１〜２３は、図１に示す面１〜２３に対応している。なお、第１実施例では、第５面、第１１面、第１２面、第１８面が非球面形状に形成されている。
Table 1 below shows the values of each item in the first example. The
（表１）
［レンズ諸元］
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
物面 ∞
１ 31.1714 0.8000 1.922860 20.88
２ 19.9477 3.7000 1.882997 40.76
３ 204.6283 D3
４ 79.4369 0.8000 1.806100 40.73
５（非球面） 5.7047 4.3000
６ -11.4129 0.5000 1.804000 46.57
７ 167.3430 0.3900
８ 31.8588 1.5000 1.945944 17.98
９ -40.3748 D9
10（開口絞り） ∞ 0.3000
11（非球面） 8.4088 2.6000 1.693500 53.22
12（非球面） -46.9548 0.2000
13 9.3404 2.5500 1.497820 82.56
14 -32.0335 0.5000 1.903660 31.31
15 6.3494 1.1000
16 11.2931 1.9500 1.497820 82.52
17 -19.0477 D17
18（非球面） 9.9161 1.8000 1.592014 67.02
19 24.0902 D19
20 ∞ 0.2100 1.516330 64.14
21 ∞ 0.6000
22 ∞ 0.5000 1.516330 64.14
23 ∞ Bf
像面 ∞
［非球面データ］
第５面
κ=1.0000,A4=-1.67360E-04,A6=-2.69450E-06,A8=-4.17240E-09,A10=-6.24740E-09
第１１面
κ=1.0000,A4=-1.37760E-04,A6=5.02900E-07,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
第１２面
κ=1.0000,A4=8.36510E-05,A6=1.56840E-06,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
第１８面
κ=1.0000,A4=-1.48460E-04,A6=1.02420E-07,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
［全体諸元］
ズーム比 4.01136
広角端 中間位置 中間位置 望遠端
ｆ 4.40000 6.50000 10.50000 17.65000
ＦＮｏ 1.85748 2.05758 2.33332 2.67465
ω 44.55036 33.47522 21.12128 12.71826
Ｙ 3.65000 4.05000 4.05000 4.05000
ＴＬ 49.26345 48.06344 51.31623 58.60831
Ｂｆ 0.59998 0.60001 0.60001 0.60002
Ｂｆ（空気換算） 4.77688 6.40418 8.82632 11.11292
［ズーミングデータ］
可変間隔 広角端 中間位置 中間位置 望遠端
Ｄ３ 0.49969 2.79101 7.12071 12.63808
Ｄ９ 15.82231 9.93917 5.34659 2.30028
Ｄ17 4.93279 5.69730 6.79084 9.32525
Ｄ19 3.10867 4.73594 7.15807 9.44467
［ズームレンズ群データ］
群番号 群初面 群焦点距離 レンズ構成長
Ｇ１ １ 42.36471 4.50
Ｇ２ ４ -6.53323 7.49
Ｇ３ 11 11.77596 8.90
Ｇ４ 18 27.18417 1.80
［条件式］
条件式（１） ｆｗ／ＬＧ１＝0.978
条件式（２） ｆｗ／ＬＧ２＝0.587
条件式（３） ｆｔ／ｆＧ３＝1.499
条件式（４） ｆｗ／ｆＧ１＝0.104
条件式（５） ｆｔ／ｆＧ１＝0.417
(Table 1)
[Lens specifications]
Surface number r d nd νd
Object ∞
1 31.1714 0.8000 1.922860 20.88
2 19.9477 3.7000 1.882997 40.76
3 204.6283 D3
4 79.4369 0.8000 1.806100 40.73
5 (Aspherical surface) 5.7047 4.3000
6 -11.4129 0.5000 1.804000 46.57
7 167.3430 0.3900
8 31.8588 1.5000 1.945944 17.98
9 -40.3748 D9
10 (aperture stop) ∞ 0.3000
11 (Aspherical) 8.4088 2.6000 1.693500 53.22
12 (Aspherical surface) -46.9548 0.2000
13 9.3404 2.5500 1.497820 82.56
14 -32.0335 0.5000 1.903660 31.31
15 6.3494 1.1000
16 11.2931 1.9500 1.497820 82.52
17 -19.0477 D17
18 (Aspherical) 9.9161 1.8000 1.592014 67.02
19 24.0902 D19
20 ∞ 0.2100 1.516330 64.14
21 ∞ 0.6000
22 ∞ 0.5000 1.516330 64.14
23 ∞ Bf
Image plane ∞
[Aspherical data]
5th surface κ = 1.0000, A4 = -1.67360E-04, A6 = -2.69450E-06, A8 = -4.17240E-09, A10 = -6.24740E-09
11th surface κ = 1.0000, A4 = -1.37760E-04, A6 = 5.02900E-07, A8 = 0.00000E + 00, A10 = 0.00000E + 00
12th surface κ = 1.0000, A4 = 8.36510E-05, A6 = 1.56840E-06, A8 = 0.00000E + 00, A10 = 0.00000E + 00
18th surface κ = 1.0000, A4 = -1.48460E-04, A6 = 1.02420E-07, A8 = 0.00000E + 00, A10 = 0.00000E + 00
[Overall specifications]
Zoom ratio 4.01136
Wide angle end Intermediate position Intermediate position Telephoto end f 4.40000 6.50000 10.50000 17.65000
FNo 1.85748 2.05758 2.33332 2.67465
ω 44.55036 33.47522 21.12128 12.71826
Y 3.65000 4.05000 4.05000 4.05000
TL 49.26345 48.06344 51.31623 58.60831
Bf 0.59998 0.60001 0.60001 0.60002
Bf (air equivalent) 4.77688 6.40418 8.82632 11.11292
[Zooming data]
Variable interval Wide-angle end Intermediate position Intermediate position Telephoto end D3 0.49969 2.79101 7.12071 12.63808
D9 15.82231 9.93917 5.34659 2.30028
D17 4.93279 5.69730 6.79084 9.32525
D19 3.10867 4.73594 7.15807 9.44467
[Zoom lens group data]
Group number Group first surface Group focal length Lens
G2 4 -6.53323 7.49
G4 18 27.18417 1.80
[Conditional expression]
Conditional expression (1) fw / LG1 = 0.978
Conditional expression (2) fw / LG2 = 0.587
Conditional expression (3) ft / fG3 = 1.499
Conditional expression (4) fw / fG1 = 0.104
Conditional expression (5) ft / fG1 = 0.417
表１に示す諸元の表から、本実施例に係るズームレンズＺＬ１では、上記条件式（１）〜（５）を全て満たすことが分かる。 From the table of specifications shown in Table 1, it can be seen that the zoom lens ZL1 according to the present example satisfies all the conditional expressions (1) to (5).
図２〜図３は、第１実施例に係るズームレンズＺＬ１の諸収差図である。すなわち、図２（ａ）は広角端状態における撮影距離無限遠での諸収差図であり、図２（ｂ）は広角端側の中間焦点距離状態における撮影距離無限遠での諸収差図であり、図３（ａ）は望遠端側の中間焦点距離状態における撮影距離無限遠での諸収差図であり、図３（ｂ）は望遠端状態における撮影距離無限遠での諸収差図である。 2 to 3 are graphs showing various aberrations of the zoom lens ZL1 according to the first example. That is, FIG. 2A is a diagram of various aberrations at an imaging distance infinite at the wide-angle end state, and FIG. 2B is an aberration diagram at infinite imaging distance in the intermediate focal length state at the wide-angle end. 3A is a diagram showing various aberrations at an imaging distance of infinity in the intermediate focal length state on the telephoto end side, and FIG. 3B is a graph showing various aberrations at an imaging distance of infinity in the telephoto end state.
各収差図において、ＦＮＯはＦナンバーを、Ｙは像高を示す。なお、球面収差図において、実線は球面収差を示す。また、非点収差図において、実線はサジタル像面を、破線はメリジオナル像面を示す。また、コマ収差図において、実線はメリジオナルコマを示す。以上の収差図の説明は、他の実施例においても同様とし、その説明を省略する。 In each aberration diagram, FNO indicates an F number, and Y indicates an image height. In the spherical aberration diagram, the solid line indicates spherical aberration. In the graph showing astigmatism, a solid line indicates a sagittal image plane, and a broken line indicates a meridional image plane. In the coma aberration diagram, the solid line indicates the meridional coma. The explanation of the above aberration diagrams is the same in the other examples, and the explanation is omitted.
各収差図から明らかなように、第１実施例では、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することが分かる。 As is apparent from the respective aberration diagrams, in the first example, it is understood that various aberrations are well corrected in each focal length state from the wide-angle end state to the telephoto end state, and excellent imaging performance is obtained.
（第２実施例）
第２実施例について、図４〜図６及び表２を用いて説明する。図４は、第２実施例に係るズームレンズＺＬ（ＺＬ２）の構成及び広角端状態（Ｗ）から望遠端状態（Ｔ）までのズーム軌道を示す。第２実施例に係るズームレンズＺＬ２は、図４に示すように、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を持つ第４レンズ群Ｇ４とを有する。
(Second embodiment)
A second embodiment will be described with reference to FIGS. 4 to 6 and Table 2. FIG. FIG. 4 shows the configuration of the zoom lens ZL (ZL2) according to the second embodiment and the zoom trajectory from the wide-angle end state (W) to the telephoto end state (T). As shown in FIG. 4, the zoom lens ZL2 according to the second example includes a first lens group G1 having a positive refractive power and arranged in order from the object side along the optical axis, and a first lens group having a negative refractive power. A second lens group G2, a third lens group G3 having a positive refractive power, and a fourth lens group G4 having a positive refractive power;
第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２との接合レンズから構成されている。 The first lens group G1 is composed of cemented lenses of a negative meniscus lens L11 having a convex surface facing the object side and a positive meniscus lens L12 having a convex surface facing the object side, which are arranged in order from the object side along the optical axis. Yes.
第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２１と、両凹形状の負レンズＬ２２と、両凸形状の正レンズＬ２３とから構成されている。 The second lens group G2 is composed of a negative meniscus lens L21 having a convex surface facing the object side, a biconcave negative lens L22, and a biconvex positive lens L23 arranged in order from the object side along the optical axis. It is configured.
第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間には、光量を調節することを目的とした開口絞りＳが配置されている。 Between the second lens group G2 and the third lens group G3, an aperture stop S for the purpose of adjusting the amount of light is disposed.
第３レンズ群Ｇ３は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ３１と、両凸形状の正レンズＬ３２と両凹形状の負レンズＬ３３との接合レンズと、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３４とから構成されている。 The third lens group G3 includes, in order from the object side along the optical axis, a biconvex positive lens L31, a cemented lens of a biconvex positive lens L32, and a biconcave negative lens L33, and an image. And a positive meniscus lens L34 having a convex surface on the side.
第４レンズ群Ｇ４は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４１から構成されている。 The fourth lens group G4 includes a positive meniscus lens L41 having a convex surface directed toward the object side.
第４レンズ群Ｇ４と像面Ｉとの間には、像面Ｉに配設される撮像素子Ｃ（ＣＣＤやＣＭＯＳ等）の限界解像以上の空間周波数をカットするためのローパスフィルターや赤外カットフィルター等のガラスブロックＧ、撮像素子ＣのセンサーカバーガラスＣＶが配設されている。 Between the fourth lens group G4 and the image plane I, a low-pass filter or an infrared ray for cutting a spatial frequency higher than the limit resolution of the image sensor C (CCD, CMOS, etc.) disposed on the image plane I. A glass block G such as a cut filter and a sensor cover glass CV for the image sensor C are disposed.
このような構成のズームレンズＺＬ２では、広角端状態から望遠端状態へのズーミングに際して、第１レンズ群Ｇ１〜第４レンズ群Ｇ４の各群及び開口絞りＳが移動する。このとき、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２は、一旦像側に移動し、その後物体側へと移動する。また、開口絞りＳ、第３レンズ群Ｇ３及び第４レンズ群Ｇ４は、物体側へ移動する。 In the zoom lens ZL2 having such a configuration, the first lens group G1 to the fourth lens group G4 and the aperture stop S move during zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state. At this time, the first lens group G1 and the second lens group G2 temporarily move to the image side, and then move to the object side. The aperture stop S, the third lens group G3, and the fourth lens group G4 move to the object side.
下記の表２に、第２実施例における各諸元の値を示す。なお、表２における面番号１〜２３は、図４に示す面１〜２３に対応している。なお、第２実施例では、第５面、第１１面、第１２面、第１８面が非球面形状に形成されている。
Table 2 below shows the values of each item in the second embodiment. The
（表２）
［レンズ諸元］
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
物面 ∞
１ 35.2956 0.8000 1.922860 20.88
２ 22.6544 3.7000 1.882997 40.76
３ 190.7999 D3
４ 67.6303 0.8000 1.806100 40.71
５（非球面） 6.3565 4.7000
６ -13.5784 0.5000 1.729157 54.68
７ 228.2242 0.4000
８ 27.0911 1.9000 1.945950 17.98
９ -95.0914 D9
10（開口絞り） ∞ 0.3000
11（非球面） 8.4701 2.6000 1.592010 67.05
12（非球面） -25.7686 0.2000
13 8.2954 2.6000 1.754999 52.32
14 -20.1046 0.5000 1.903660 31.31
15 5.5755 1.5000
16 -1000.0000 1.4000 1.497820 82.56
17 -12.9328 D17
18（非球面） 12.1411 1.7000 1.592010 67.05
19 40.9199 D19
20 ∞ 0.2100 1.516330 64.14
21 ∞ 0.6000
22 ∞ 0.5000 1.516330 64.14
23 ∞ Bf
像面 ∞
［非球面データ］
第５面
κ=1.0000,A4=-9.60350E-05,A6=-2.54240E-06,A8=9.11340E-08,A10=-3.77080E-09
第１１面
κ=1.0000,A4=-1.35330E-04,A6=5.12240E-07,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
第１２面
κ=1.0000,A4=1.83340E-04,A6=7.99910E-07,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
第１８面
κ=1.0000,A4=-2.74370E-05,A6=1.67510E-06,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
［全体諸元］
ズーム比 4.01136
広角端 中間位置 中間位置 望遠端
ｆ 4.40000 6.50000 10.50000 17.65000
ＦＮｏ 1.87351 2.05356 2.34281 2.72209
ω 44.59754 33.28707 21.09399 12.78630
Ｙ 3.65000 4.05000 4.05000 4.05000
ＴＬ 50.51496 48.44739 50.68890 57.62954
Ｂｆ 0.59998 0.59999 0.59998 0.59999
Ｂｆ（空気換算） 4.35462 5.69690 7.38339 8.51813
［ズーミングデータ］
可変間隔 広角端 中間位置 中間位置 望遠端
Ｄ３ 0.50284 3.52919 8.27342 14.70383
Ｄ９ 18.04769 11.16843 5.73233 2.28794
Ｄ17 3.76806 4.21112 5.45801 8.27788
Ｄ19 2.68640 4.02867 5.71517 6.84991
［ズームレンズ群データ］
群番号 群初面 群焦点距離 レンズ構成長
Ｇ１ １ 49.87397 4.50
Ｇ２ ４ -7.98240 8.30
Ｇ３ 11 11.51982 8.80
Ｇ４ 18 28.53352 1.70
［条件式］
条件式（１） ｆｗ／ＬＧ１＝0.978
条件式（２） ｆｗ／ＬＧ２＝0.530
条件式（３） ｆｔ／ｆＧ３＝1.532
条件式（４） ｆｗ／ｆＧ１＝0.088
条件式（５） ｆｔ／ｆＧ１＝0.354
(Table 2)
[Lens specifications]
Surface number r d nd νd
Object ∞
1 35.2956 0.8000 1.922860 20.88
2 22.6544 3.7000 1.882997 40.76
3 190.7999 D3
4 67.6303 0.8000 1.806100 40.71
5 (Aspherical surface) 6.3565 4.7000
6 -13.5784 0.5000 1.729157 54.68
7 228.2242 0.4000
8 27.0911 1.9000 1.945950 17.98
9 -95.0914 D9
10 (aperture stop) ∞ 0.3000
11 (Aspherical) 8.4701 2.6000 1.592010 67.05
12 (Aspherical surface) -25.7686 0.2000
13 8.2954 2.6000 1.754999 52.32
14 -20.1046 0.5000 1.903660 31.31
15 5.5755 1.5000
16 -1000.0000 1.4000 1.497820 82.56
17 -12.9328 D17
18 (Aspherical) 12.1411 1.7000 1.592010 67.05
19 40.9199 D19
20 ∞ 0.2100 1.516330 64.14
21 ∞ 0.6000
22 ∞ 0.5000 1.516330 64.14
23 ∞ Bf
Image plane ∞
[Aspherical data]
5th surface κ = 1.0000, A4 = -9.60350E-05, A6 = -2.54240E-06, A8 = 9.11340E-08, A10 = -3.77080E-09
11th surface κ = 1.0000, A4 = -1.35330E-04, A6 = 5.12240E-07, A8 = 0.00000E + 00, A10 = 0.00000E + 00
12th surface κ = 1.0000, A4 = 1.83340E-04, A6 = 7.99910E-07, A8 = 0.00000E + 00, A10 = 0.00000E + 00
18th surface κ = 1.0000, A4 = -2.74370E-05, A6 = 1.67510E-06, A8 = 0.00000E + 00, A10 = 0.00000E + 00
[Overall specifications]
Zoom ratio 4.01136
Wide angle end Intermediate position Intermediate position Telephoto end f 4.40000 6.50000 10.50000 17.65000
FNo 1.87351 2.05356 2.34281 2.72209
ω 44.59754 33.28707 21.09399 12.78630
Y 3.65000 4.05000 4.05000 4.05000
TL 50.51496 48.44739 50.68890 57.62954
Bf 0.59998 0.59999 0.59998 0.59999
Bf (air equivalent) 4.35462 5.69690 7.38339 8.51813
[Zooming data]
Variable interval Wide angle end Intermediate position Intermediate position Telephoto end D3 0.50284 3.52919 8.27342 14.70383
D9 18.04769 11.16843 5.73233 2.28794
D17 3.76806 4.21112 5.45801 8.27788
D19 2.68640 4.02867 5.71517 6.84991
[Zoom lens group data]
Group number Group first surface Group focal length Lens
G2 4 -7.98240 8.30
G4 18 28.53352 1.70
[Conditional expression]
Conditional expression (1) fw / LG1 = 0.978
Conditional expression (2) fw / LG2 = 0.530
Conditional expression (3) ft / fG3 = 1.532
Conditional expression (4) fw / fG1 = 0.088
Conditional expression (5) ft / fG1 = 0.354
表２に示す諸元の表から、本実施例に係るズームレンズＺＬ２では、上記条件式（１）〜（５）を全て満たすことが分かる。 From the specification table shown in Table 2, it is understood that the zoom lens ZL2 according to the present example satisfies all the conditional expressions (1) to (5).
図５〜図６は、第２実施例に係るズームレンズＺＬ２の諸収差図である。すなわち、図５（ａ）は広角端状態における撮影距離無限遠での諸収差図であり、図５（ｂ）は広角端側の中間焦点距離状態における撮影距離無限遠での諸収差図であり、図６（ａ）は望遠端側の中間焦点距離状態における撮影距離無限遠での諸収差図であり、図６（ｂ）は望遠端状態における撮影距離無限遠での諸収差図である。 5 to 6 are graphs showing various aberrations of the zoom lens ZL2 according to the second example. 5A is a diagram of various aberrations at an imaging distance of infinity in the wide-angle end state, and FIG. 5B is a diagram of various aberrations at infinite shooting distance in the intermediate focal length state on the wide-angle end side. FIG. 6A is a diagram of various aberrations at an imaging distance of infinity in the intermediate focal length state on the telephoto end side, and FIG. 6B is a diagram of various aberrations at an imaging distance of infinity in the telephoto end state.
各収差図から明らかなように、第２実施例では、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することが分かる。 As is apparent from the respective aberration diagrams, in the second example, it is understood that various aberrations are favorably corrected in each focal length state from the wide-angle end state to the telephoto end state, and excellent imaging performance is obtained.
（第３実施例）
第３実施例について、図７〜図９及び表３を用いて説明する。図７は、第３実施例に係るズームレンズＺＬ（ＺＬ３）の構成及び広角端状態（Ｗ）から望遠端状態（Ｔ）までのズーム軌道を示す。第３実施例に係るズームレンズＺＬ３は、図７に示すように、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を持つ第４レンズ群Ｇ４とを有する。
(Third embodiment)
A third embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 7 shows the configuration of the zoom lens ZL (ZL3) according to the third embodiment and the zoom trajectory from the wide-angle end state (W) to the telephoto end state (T). As shown in FIG. 7, the zoom lens ZL3 according to the third example includes a first lens group G1 having a positive refractive power arranged in order from the object side along the optical axis and a first lens group G1 having a negative refractive power. A second lens group G2, a third lens group G3 having a positive refractive power, and a fourth lens group G4 having a positive refractive power;
第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２との接合レンズから構成されている。 The first lens group G1 is composed of cemented lenses of a negative meniscus lens L11 having a convex surface facing the object side and a positive meniscus lens L12 having a convex surface facing the object side, which are arranged in order from the object side along the optical axis. Yes.
第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２１と、両凹形状の負レンズＬ２２と、両凸形状の正レンズＬ２３とから構成されている。 The second lens group G2 is composed of a negative meniscus lens L21 having a convex surface facing the object side, a biconcave negative lens L22, and a biconvex positive lens L23 arranged in order from the object side along the optical axis. It is configured.
第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間には、光量を調節することを目的とした開口絞りＳが配置されている。 Between the second lens group G2 and the third lens group G3, an aperture stop S for the purpose of adjusting the amount of light is disposed.
第３レンズ群Ｇ３は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ３１と、両凸形状の正レンズＬ３２と両凹形状の負レンズＬ３３との接合レンズと、両凸形状の正レンズＬ３４とから構成されている。 The third lens group G3 includes, in order from the object side along the optical axis, a biconvex positive lens L31, a cemented lens of a biconvex positive lens L32, and a biconcave negative lens L33, It is composed of a convex positive lens L34.
第４レンズ群Ｇ４は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４１から構成されている。 The fourth lens group G4 includes a positive meniscus lens L41 having a convex surface directed toward the object side.
第４レンズ群Ｇ４と像面Ｉとの間には、像面Ｉに配設される撮像素子Ｃ（ＣＣＤやＣＭＯＳ等）の限界解像以上の空間周波数をカットするためのローパスフィルターや赤外カットフィルター等のガラスブロックＧ、撮像素子ＣのセンサーカバーガラスＣＶが配設されている。 Between the fourth lens group G4 and the image plane I, a low-pass filter or an infrared ray for cutting a spatial frequency higher than the limit resolution of the image sensor C (CCD, CMOS, etc.) disposed on the image plane I. A glass block G such as a cut filter and a sensor cover glass CV for the image sensor C are disposed.
このような構成のズームレンズＺＬ３では、広角端状態から望遠端状態へのズーミングに際して、第１レンズ群Ｇ１〜第４レンズ群Ｇ４の各群及び開口絞りＳが移動する。このとき、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２は、一旦像側に移動し、その後物体側へと移動する。また、開口絞りＳ及び第３レンズ群Ｇ３は、物体側へ移動する。また、第４レンズ群Ｇ４は、一旦物体側に移動し、その後像側へと移動する。 In the zoom lens ZL3 having such a configuration, the first lens group G1 to the fourth lens group G4 and the aperture stop S move during zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state. At this time, the first lens group G1 and the second lens group G2 temporarily move to the image side, and then move to the object side. The aperture stop S and the third lens group G3 move to the object side. The fourth lens group G4 temporarily moves to the object side and then moves to the image side.
下記の表３に、第３実施例における各諸元の値を示す。なお、表３における面番号１〜２３は、図７に示す面１〜２３に対応している。なお、第３実施例では、第５面、第１１面、第１２面、第１８面が非球面形状に形成されている。
Table 3 below shows values of various specifications in the third example. The
（表３）
［レンズ諸元］
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
物面 ∞
１ 39.9123 0.8000 1.922860 20.88
２ 23.0576 3.2196 1.882997 40.76
３ 4052.2893 D3
４ 76.7137 0.8000 1.806100 40.73
５（非球面） 5.5125 4.0878
６ -12.7616 0.4000 1.754998 52.32
７ 112.2377 0.2000
８ 19.5926 1.5432 1.945944 17.98
９ -148.8716 D9
10（開口絞り） ∞ 0.3000
11（非球面） 7.2972 2.0489 1.693500 53.20
12（非球面） -29.3123 0.2000
13 10.7162 2.1519 1.497820 82.52
14 -21.7754 0.4288 1.903658 31.31
15 6.3577 0.9862
16 71.0409 1.4296 1.497820 82.52
17 -9.4623 D17
18（非球面） 13.3200 1.6353 1.592014 67.02
19 40.0000 D19
20 ∞ 0.2100 1.516330 64.14
21 ∞ 0.6000
22 ∞ 0.5000 1.516330 64.14
23 ∞ Bf
像面 ∞
［非球面データ］
第５面
κ=1.0000,A4=-1.73930E-04,A6=2.20030E-06,A8=-3.03460E-07,A10=0.00000E+00
第１１面
κ=1.0000,A4=-2.22620E-04,A6=0.00000E+00,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
第１２面
κ=1.0000,A4=2.22230E-04,A6=8.36010E-07,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
第１８面
κ=1.0000,A4=2.13990E-05,A6=0.00000E+00,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
［全体諸元］
ズーム比 6.02272
広角端 中間位置 中間位置 望遠端
ｆ 4.40000 6.95000 11.95000 26.49998
ＦＮｏ 2.37724 2.77048 3.35120 4.64346
ω 44.29670 31.38125 18.65302 8.50753
Ｙ 3.65000 4.05000 4.05000 4.05000
ＴＬ 47.00001 46.60167 52.08643 67.50003
Ｂｆ 0.60000 0.60001 0.60001 0.60003
Ｂｆ（空気換算） 5.54741 6.60484 8.32500 6.64872
［ズーミングデータ］
可変間隔 広角端 中間位置 中間位置 望遠端
Ｄ３ 0.50000 3.14652 8.08610 16.69326
Ｄ９ 16.01226 9.79785 5.31731 2.35001
Ｄ17 4.46719 6.57931 9.88487 21.33489
Ｄ19 3.87917 4.93660 6.65675 4.98046
［ズームレンズ群データ］
群番号 群初面 群焦点距離 レンズ構成長
Ｇ１ １ 47.16497 4.02
Ｇ２ ４ -6.82162 7.03
Ｇ３ 11 11.40788 7.25
Ｇ４ 18 32.98053 1.64
［条件式］
条件式（１） ｆｗ／ＬＧ１＝1.095
条件式（２） ｆｗ／ＬＧ２＝0.626
条件式（３） ｆｔ／ｆＧ３＝2.323
条件式（４） ｆｗ／ｆＧ１＝0.093
条件式（５） ｆｔ／ｆＧ１＝0.562
(Table 3)
[Lens specifications]
Surface number r d nd νd
Object ∞
1 39.9123 0.8000 1.922860 20.88
2 23.0576 3.2196 1.882997 40.76
3 4052.2893 D3
4 76.7137 0.8000 1.806100 40.73
5 (Aspherical surface) 5.5125 4.0878
6 -12.7616 0.4000 1.754998 52.32
7 112.2377 0.2000
8 19.5926 1.5432 1.945944 17.98
9 -148.8716 D9
10 (aperture stop) ∞ 0.3000
11 (Aspherical surface) 7.2972 2.0489 1.693500 53.20
12 (Aspherical surface) -29.3123 0.2000
13 10.7162 2.1519 1.497820 82.52
14 -21.7754 0.4288 1.903658 31.31
15 6.3577 0.9862
16 71.0409 1.4296 1.497820 82.52
17 -9.4623 D17
18 (Aspherical) 13.3200 1.6353 1.592014 67.02
19 40.0000 D19
20 ∞ 0.2100 1.516330 64.14
21 ∞ 0.6000
22 ∞ 0.5000 1.516330 64.14
23 ∞ Bf
Image plane ∞
[Aspherical data]
5th surface κ = 1.0000, A4 = -1.73930E-04, A6 = 2.20030E-06, A8 = -3.03460E-07, A10 = 0.00000E + 00
11th surface κ = 1.0000, A4 = -2.22620E-04, A6 = 0.00000E + 00, A8 = 0.00000E + 00, A10 = 0.00000E + 00
12th surface κ = 1.0000, A4 = 2.22230E-04, A6 = 8.36010E-07, A8 = 0.00000E + 00, A10 = 0.00000E + 00
18th surface κ = 1.0000, A4 = 2.13990E-05, A6 = 0.00000E + 00, A8 = 0.00000E + 00, A10 = 0.00000E + 00
[Overall specifications]
Zoom ratio 6.02272
Wide angle end Intermediate position Intermediate position Telephoto end f 4.40000 6.95000 11.95000 26.49998
FNo 2.37724 2.77048 3.35120 4.64346
ω 44.29670 31.38125 18.65302 8.50753
Y 3.65000 4.05000 4.05000 4.05000
TL 47.00001 46.60167 52.08643 67.50003
Bf 0.60000 0.60001 0.60001 0.60003
Bf (air equivalent) 5.54741 6.60484 8.32500 6.64872
[Zooming data]
Variable interval Wide angle end Intermediate position Intermediate position Telephoto end D3 0.50000 3.14652 8.08610 16.69326
D9 16.01226 9.79785 5.31731 2.35001
D17 4.46719 6.57931 9.88487 21.33489
D19 3.87917 4.93660 6.65675 4.98046
[Zoom lens group data]
Group number Group first surface Group focal length Lens
G2 4 -6.82162 7.03
G4 18 32.98053 1.64
[Conditional expression]
Conditional expression (1) fw / LG1 = 1.095
Conditional expression (2) fw / LG2 = 0.626
Conditional expression (3) ft / fG3 = 2.323
Conditional expression (4) fw / fG1 = 0.093
Conditional expression (5) ft / fG1 = 0.562
表３に示す諸元の表から、本実施例に係るズームレンズＺＬ３では、上記条件式（１）〜（５）を全て満たすことが分かる。 From the table of specifications shown in Table 3, it can be seen that the zoom lens ZL3 according to the present example satisfies all the conditional expressions (1) to (5).
図８〜図９は、第３実施例に係るズームレンズＺＬ３の諸収差図である。すなわち、図８（ａ）は広角端状態における撮影距離無限遠での諸収差図であり、図８（ｂ）は広角端側の中間焦点距離状態における撮影距離無限遠での諸収差図であり、図９（ａ）は望遠端側の中間焦点距離状態における撮影距離無限遠での諸収差図であり、図９（ｂ）は望遠端状態における撮影距離無限遠での諸収差図である。 8 to 9 are graphs showing various aberrations of the zoom lens ZL3 according to the third example. 8A is a diagram of various aberrations at an imaging distance infinite at the wide-angle end state, and FIG. 8B is an aberration diagram at infinite shooting distance in the intermediate focal length state at the wide-angle end. FIG. 9A is a diagram showing various aberrations at the shooting distance infinite at the intermediate focal length state on the telephoto end side, and FIG. 9B is a graph showing various aberrations at the shooting distance infinite at the telephoto end state.
各収差図から明らかなように、第３実施例では、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することが分かる。 As is apparent from the respective aberration diagrams, in the third example, it is understood that various aberrations are well corrected in each focal length state from the wide-angle end state to the telephoto end state, and excellent imaging performance is obtained.
（第４実施例）
第４実施例について、図１０〜図１２及び表４を用いて説明する。図１０は、第４実施例に係るズームレンズＺＬ（ＺＬ４）の構成及び広角端状態（Ｗ）から望遠端状態（Ｔ）までのズーム軌道を示す。第４実施例に係るズームレンズＺＬ４は、図１０に示すように、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を持つ第４レンズ群Ｇ４とを有する。
(Fourth embodiment)
A fourth embodiment will be described with reference to FIGS. 10 to 12 and Table 4. FIG. FIG. 10 shows the configuration of the zoom lens ZL (ZL4) according to the fourth example and the zoom trajectory from the wide-angle end state (W) to the telephoto end state (T). As shown in FIG. 10, the zoom lens ZL4 according to the fourth example includes a first lens group G1 having a positive refractive power arranged in order from the object side along the optical axis, and a first lens group G1 having a negative refractive power. A second lens group G2, a third lens group G3 having a positive refractive power, and a fourth lens group G4 having a positive refractive power;
第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と両凸形状の正レンズＬ１２との接合レンズから構成されている。 The first lens group G1 is composed of a cemented lens of a negative meniscus lens L11 having a convex surface facing the object side and a biconvex positive lens L12, which are arranged in order from the object side along the optical axis.
第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２１と、両凹形状の負レンズＬ２２と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２３とから構成されている。 The second lens group G2 includes, in order from the object side along the optical axis, a negative meniscus lens L21 having a convex surface facing the object side, a biconcave negative lens L22, and a positive meniscus having a convex surface facing the object side. It consists of a lens L23.
第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間には、光量を調節することを目的とした開口絞りＳが配置されている。 Between the second lens group G2 and the third lens group G3, an aperture stop S for the purpose of adjusting the amount of light is disposed.
第３レンズ群Ｇ３は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ３１と、両凸形状の正レンズＬ３２と両凹形状の負レンズＬ３３との接合レンズとから構成されている。 The third lens group G3 includes a biconvex positive lens L31, and a cemented lens of a biconvex positive lens L32 and a biconcave negative lens L33, which are arranged in order from the object side along the optical axis. Has been.
第４レンズ群Ｇ４は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４１から構成されている。 The fourth lens group G4 includes a positive meniscus lens L41 having a convex surface directed toward the object side.
第４レンズ群Ｇ４と像面Ｉとの間には、像面Ｉに配設される撮像素子Ｃ（ＣＣＤやＣＭＯＳ等）の限界解像以上の空間周波数をカットするためのローパスフィルターや赤外カットフィルター等のガラスブロックＧ、撮像素子ＣのセンサーカバーガラスＣＶが配設されている。 Between the fourth lens group G4 and the image plane I, a low-pass filter or an infrared ray for cutting a spatial frequency higher than the limit resolution of the image sensor C (CCD, CMOS, etc.) disposed on the image plane I. A glass block G such as a cut filter and a sensor cover glass CV for the image sensor C are disposed.
このような構成のズームレンズＺＬ４では、広角端状態から望遠端状態へのズーミングに際して、第１レンズ群Ｇ１〜第４レンズ群Ｇ４の各群及び開口絞りＳが移動する。このとき、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２は、一旦像側に移動し、その後物体側へと移動する。また、開口絞りＳ、第３レンズ群Ｇ３及び第４レンズ群Ｇ４は、物体側へ移動する。 In the zoom lens ZL4 having such a configuration, the first lens group G1 to the fourth lens group G4 and the aperture stop S move during zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state. At this time, the first lens group G1 and the second lens group G2 temporarily move to the image side, and then move to the object side. The aperture stop S, the third lens group G3, and the fourth lens group G4 move to the object side.
下記の表４に、第４実施例における各諸元の値を示す。なお、表４における面番号１〜２１は、図１０に示す面１〜２１に対応している。なお、第４実施例では、第３面、第５面、第１１面、第１２面、第１６面及び第１７面が非球面形状に形成されている。 Table 4 below shows values of various specifications in the fourth embodiment. In addition, the surface numbers 1-21 in Table 4 respond | correspond to the surfaces 1-21 shown in FIG. In the fourth embodiment, the third surface, the fifth surface, the eleventh surface, the twelfth surface, the sixteenth surface and the seventeenth surface are formed in an aspherical shape.
（表４）
［レンズ諸元］
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
物面 ∞
１ 50.0693 0.8000 1.922860 20.88
２ 37.6780 3.1500 1.768020 49.23
３（非球面）-543.3419 D3
４ 81.3891 0.8000 1.806100 40.71
５（非球面） 7.1092 4.6000
６ -28.8036 0.4000 1.882997 40.76
７ 35.1263 0.2000
８ 17.7515 2.0000 1.945950 17.98
９ 683.8801 D9
10（開口絞り） ∞ 0.3000
11（非球面） 7.0892 2.4000 1.592010 67.05
12（非球面） -23.8459 0.2000
13 7.3482 2.0000 1.754999 52.32
14 -8.0530 0.4000 1.800999 34.97
15 4.4024 D15
16（非球面） 12.5000 2.0000 1.743300 49.32
17（非球面） 68.9906 D17
18 ∞ 0.2100 1.516330 64.14
19 ∞ 0.6000
20 ∞ 0.5000 1.516330 64.14
21 ∞ Bf
像面 ∞
［非球面データ］
第３面
κ=1.0000,A4=5.69810E-08,A6=1.33280E-10,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
第５面
κ=1.0000,A4=-4.34700E-05,A6=1.62960E-06,A8=-3.62310E-08,A10=0.00000E+00
第１１面
κ=1.0000,A4=-2.48810E-04,A6=0.00000E+00,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
第１２面
κ=1.0000,A4=1.74320E-04,A6=1.75620E-06,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
第１６面
κ=1.0000,A4=-1.11210E-04,A6=1.23010E-07,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
第１７面
κ=1.0000,A4=-1.10490E-04,A6=0.00000E+00,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
［全体諸元］
ズーム比 4.81817
広角端 中間位置 中間位置 望遠端
ｆ 4.40002 6.95003 11.94996 21.19996
ＦＮｏ 2.43156 2.75232 3.18815 3.84569
ω 44.25227 31.29533 18.45589 10.58027
Ｙ 3.65000 4.05000 4.05000 4.05000
ＴＬ 52.51649 49.42708 55.05101 66.51644
Ｂｆ 0.59988 0.59999 0.59997 0.59978
Ｂｆ（空気換算） 4.16308 5.53329 7.30753 8.19763
［ズーミングデータ］
可変間隔 広角端 中間位置 中間位置 望遠端
Ｄ３ 0.49807 4.18722 12.31924 21.40722
Ｄ９ 22.18679 13.00892 6.87625 3.30950
Ｄ15 6.17678 7.20589 9.05623 14.11032
Ｄ17 2.49497 3.86506 5.63932 6.52962
［ズームレンズ群データ］
群番号 群初面 群焦点距離 レンズ構成長
Ｇ１ １ 63.61267 3.95
Ｇ２ ４ -9.42714 8.00
Ｇ３ 11 12.24485 5.00
Ｇ４ 16 20.23265 2.00
［条件式］
条件式（１） ｆｗ／ＬＧ１＝1.114
条件式（２） ｆｗ／ＬＧ２＝0.550
条件式（３） ｆｔ／ｆＧ３＝1.731
条件式（４） ｆｗ／ｆＧ１＝0.069
条件式（５） ｆｔ／ｆＧ１＝0.333
(Table 4)
[Lens specifications]
Surface number r d nd νd
Object ∞
1 50.0693 0.8000 1.922860 20.88
2 37.6780 3.1500 1.768020 49.23
3 (Aspherical) -543.3419 D3
4 81.3891 0.8000 1.806100 40.71
5 (Aspherical surface) 7.1092 4.6000
6 -28.8036 0.4000 1.882997 40.76
7 35.1263 0.2000
8 17.7515 2.0000 1.945950 17.98
9 683.8801 D9
10 (aperture stop) ∞ 0.3000
11 (Aspherical) 7.0892 2.4000 1.592010 67.05
12 (Aspherical surface) -23.8459 0.2000
13 7.3482 2.0000 1.754999 52.32
14 -8.0530 0.4000 1.800999 34.97
15 4.4024 D15
16 (Aspherical) 12.5000 2.0000 1.743300 49.32
17 (Aspherical surface) 68.9906 D17
18 ∞ 0.2100 1.516330 64.14
19 ∞ 0.6000
20 ∞ 0.5000 1.516330 64.14
21 ∞ Bf
Image plane ∞
[Aspherical data]
3rd surface κ = 1.0000, A4 = 5.69810E-08, A6 = 1.33280E-10, A8 = 0.00000E + 00, A10 = 0.00000E + 00
5th surface κ = 1.0000, A4 = -4.34700E-05, A6 = 1.62960E-06, A8 = -3.62310E-08, A10 = 0.00000E + 00
11th surface κ = 1.0000, A4 = -2.48810E-04, A6 = 0.00000E + 00, A8 = 0.00000E + 00, A10 = 0.00000E + 00
12th surface κ = 1.0000, A4 = 1.74320E-04, A6 = 1.75620E-06, A8 = 0.00000E + 00, A10 = 0.00000E + 00
16th surface κ = 1.0000, A4 = -1.11210E-04, A6 = 1.23010E-07, A8 = 0.00000E + 00, A10 = 0.00000E + 00
17th surface κ = 1.0000, A4 = -1.10490E-04, A6 = 0.00000E + 00, A8 = 0.00000E + 00, A10 = 0.00000E + 00
[Overall specifications]
Zoom ratio 4.81817
Wide angle end Intermediate position Intermediate position Telephoto end f 4.40002 6.95003 11.94996 21.19996
FNo 2.43156 2.75232 3.18815 3.84569
ω 44.25227 31.29533 18.45589 10.58027
Y 3.65000 4.05000 4.05000 4.05000
TL 52.51649 49.42708 55.05101 66.51644
Bf 0.59988 0.59999 0.59997 0.59978
Bf (air equivalent) 4.16308 5.53329 7.30753 8.19763
[Zooming data]
Variable interval Wide angle end Intermediate position Intermediate position Telephoto end D3 0.49807 4.18722 12.31924 21.40722
D9 22.18679 13.00892 6.87625 3.30950
D15 6.17678 7.20589 9.05623 14.11032
D17 2.49497 3.86506 5.63932 6.52962
[Zoom lens group data]
Group number Group first surface Group focal length Lens
G2 4 -9.42714 8.00
G4 16 20.23265 2.00
[Conditional expression]
Conditional expression (1) fw / LG1 = 1.114
Conditional expression (2) fw / LG2 = 0.550
Conditional expression (3) ft / fG3 = 1.731
Conditional expression (4) fw / fG1 = 0.069
Conditional expression (5) ft / fG1 = 0.333
表４に示す諸元の表から、本実施例に係るズームレンズＺＬ４では、上記条件式（１）〜（５）を全て満たすことが分かる。 From the table of specifications shown in Table 4, it can be seen that the zoom lens ZL4 according to the present example satisfies all the conditional expressions (1) to (5).
図１１〜図１２は、第４実施例に係るズームレンズＺＬ４の諸収差図である。すなわち、図１１（ａ）は広角端状態における撮影距離無限遠での諸収差図であり、図１１（ｂ）は広角端側の中間焦点距離状態における撮影距離無限遠での諸収差図であり、図１２（ａ）は望遠端側の中間焦点距離状態における撮影距離無限遠での諸収差図であり、図１２（ｂ）は望遠端状態における撮影距離無限遠での諸収差図である。 11 to 12 are graphs showing various aberrations of the zoom lens ZL4 according to the fourth example. That is, FIG. 11A is a diagram of various aberrations at the shooting distance infinite at the wide-angle end state, and FIG. 11B is a diagram of various aberrations at infinite shooting distance in the intermediate focal length state at the wide-angle end. FIG. 12A is a diagram of various aberrations at an imaging distance of infinity in the intermediate focal length state on the telephoto end side, and FIG. 12B is a diagram of various aberrations at an imaging distance of infinity in the telephoto end state.
各収差図から明らかなように、第４実施例では、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することが分かる。 As is apparent from each aberration diagram, in the fourth example, it is understood that various aberrations are well corrected in each focal length state from the wide-angle end state to the telephoto end state, and excellent imaging performance is obtained.
なお、上述の実施形態において、以下に記載の内容は、光学性能を損なわない範囲で適宜採用可能である。 In the above-described embodiment, the following description can be appropriately adopted as long as the optical performance is not impaired.
各実施例では、ズームレンズとして４群構成を示したが、５群、６群等の他の群構成にも適用可能である。また、最も物体側にレンズまたはレンズ群を追加した構成や、最も像側にレンズまたはレンズ群を追加した構成でも構わない。また、レンズ群とは、変倍時に変化する空気間隔で分離された、少なくとも１枚のレンズを有する部分をいう。 In each embodiment, a four-group configuration is shown as a zoom lens, but the present invention can also be applied to other group configurations such as a fifth group and a sixth group. Further, a configuration in which a lens or a lens group is added to the most object side, or a configuration in which a lens or a lens group is added to the most image side may be used. The lens group refers to a portion having at least one lens separated by an air interval that changes during zooming.
また、本実施形態においては、単独または複数のレンズ群、または部分レンズ群を光軸方向に移動させて、無限遠物体から近距離物体への合焦を行う合焦レンズ群としてもよい。この合焦レンズ群は、オートフォーカスにも適用でき、オートフォーカス用の（超音波モーター等を用いた）モーター駆動にも適している。特に、第４レンズ群Ｇ４を合焦レンズ群とするのが好ましい。 Further, in the present embodiment, a single lens group, a plurality of lens groups, or a partial lens group may be moved in the optical axis direction to be a focusing lens group that performs focusing from an object at infinity to a near object. This focusing lens group can be applied to autofocus, and is also suitable for driving a motor for autofocus (using an ultrasonic motor or the like). In particular, the fourth lens group G4 is preferably a focusing lens group.
また、本実施形態において、レンズ群または部分レンズ群を光軸に垂直な方向に振動させ、または光軸を含む面内方向に回転移動（揺動）させて、手ブレによって生じる像ブレを補正する防振レンズ群としてもよい。特に、第３レンズ群Ｇ３の少なくとも一部を防振レンズ群とするのが好ましい。 In this embodiment, the lens group or the partial lens group is vibrated in a direction perpendicular to the optical axis, or rotated (oscillated) in an in-plane direction including the optical axis to correct image blur caused by camera shake. An anti-vibration lens group may be used. In particular, it is preferable that at least a part of the third lens group G3 is an anti-vibration lens group.
また、本実施形態において、レンズ面は、球面または平面で形成されても、非球面で形成されても構わない。レンズ面が球面または平面の場合、レンズ加工及び組立調整が容易になり、加工及び組立調整の誤差による光学性能の劣化を防げるので好ましい。また、像面がずれた場合でも描写性能の劣化が少ないので好ましい。また、レンズ面が非球面の場合、非球面は、研削加工による非球面、ガラスを型で非球面形状に形成したガラスモールド非球面、ガラスの表面に樹脂を非球面形状に形成した複合型非球面のいずれの非球面でも構わない。また、レンズ面は回折面としてもよく、レンズを屈折率分布型レンズ（ＧＲＩＮレンズ）あるいはプラスチックレンズとしてもよい。 In the present embodiment, the lens surface may be formed as a spherical surface, a flat surface, or an aspheric surface. When the lens surface is a spherical surface or a flat surface, lens processing and assembly adjustment are facilitated, and optical performance deterioration due to errors in processing and assembly adjustment can be prevented. Further, even when the image plane is deviated, it is preferable because there is little deterioration in drawing performance. If the lens surface is aspherical, the aspherical surface is an aspherical surface by grinding, a glass mold aspherical surface that is formed of glass with an aspherical shape, or a composite type nonspherical surface that is formed of a resin on the surface of glass. Any aspherical surface may be used. The lens surface may be a diffractive surface, and the lens may be a gradient index lens (GRIN lens) or a plastic lens.
また、本実施形態において、開口絞りＳは第３レンズ群Ｇ３近傍に配置されるのが好ましいが、開口絞りとしての部材を設けずにレンズ枠でその役割を代用してもよい。 In the present embodiment, the aperture stop S is preferably disposed in the vicinity of the third lens group G3. However, the role of the aperture stop may be substituted by a lens frame without providing a member as the aperture stop.
また、本実施形態において、各レンズ面には、フレアやゴーストを軽減して高コントラストの高い光学性能を達成するために、広い波長域で高い透過率を有する反射防止膜を施してもよい。 In this embodiment, each lens surface may be provided with an antireflection film having a high transmittance in a wide wavelength region in order to reduce flare and ghost and achieve high optical performance with high contrast.
また、本実施形態のズームレンズ（変倍光学系）は、変倍比が３〜１０程度である。 The zoom lens (variable magnification optical system) of the present embodiment has a magnification ratio of about 3 to 10.
また、本実施形態のズームレンズ（変倍光学系）は、第１レンズ群Ｇ１が、正レンズ成分を１つ有するのが好ましい。 In the zoom lens (variable magnification optical system) of the present embodiment, it is preferable that the first lens group G1 has one positive lens component.
また、本実施形態のズームレンズ（変倍光学系）は、第２レンズ群Ｇ２が、正レンズ成分を１つと、負レンズ成分を２つ有するのが好ましい。また、物体側から順に、負負正の順番にレンズ成分を、空気間隔を介在させて配置するのが好ましい。 In the zoom lens (variable magnification optical system) of the present embodiment, it is preferable that the second lens group G2 has one positive lens component and two negative lens components. In addition, it is preferable to arrange the lens components in order of negative and positive in order from the object side with an air gap interposed therebetween.
また、本実施形態のズームレンズ（変倍光学系）は、第３レンズ群Ｇ３が、正レンズ成分を２つと、負レンズ成分を１つ有するのが好ましい。また、物体側から順に、正負正の順番にレンズ成分を、空気間隔を介在させて配置するのが好ましい。 In the zoom lens (variable magnification optical system) of the present embodiment, it is preferable that the third lens group G3 has two positive lens components and one negative lens component. In addition, in order from the object side, it is preferable to dispose the lens components in the order of positive and negative with an air gap therebetween.
また、本実施形態のズームレンズ（変倍光学系）は、第４レンズ群Ｇ４が、正レンズ成分を１つ有するのが好ましい。 In the zoom lens (variable magnification optical system) of the present embodiment, it is preferable that the fourth lens group G4 has one positive lens component.
なお、本発明を分かりやすくするために、実施形態の構成要件を付して説明したが、本発明がこれに限定されるものではないことは言うまでもない。 In addition, in order to make this invention intelligible, although demonstrated with the component requirement of embodiment, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to this.
ＺＬ（ＺＬ１〜ＺＬ４） 撮影レンズ（ズームレンズ）
ＣＡＭ デジタルスチルカメラ（光学機器）
Ｇ１ 第１レンズ群
Ｇ２ 第２レンズ群
Ｇ３ 第３レンズ群
Ｇ４ 第４レンズ群
Ｓ 絞り
Ｉ 像面
Ｃ 撮像素子
Ｇ ローパスフィルターや赤外カットフィルター等のガラスブロック
ＣＶ 撮像素子のセンサーカバーガラス
ZL (ZL1 to ZL4) Photography lens (zoom lens)
CAM digital still camera (optical equipment)
G1 1st lens group G2 2nd lens group G3 3rd lens group G4 4th lens group S Aperture I Image plane C Image sensor G Glass block such as low-pass filter and infrared cut filter CV Sensor cover glass of image sensor
Claims (14)
前記ズームレンズの広角端状態における焦点距離をｆｗとし、前記ズームレンズの望遠端状態における焦点距離をｆｔとし、前記第１レンズ群のレンズ構成長をＬＧ１とし、前記第２レンズ群のレンズ構成長をＬＧ２とし、前記第３レンズ群の焦点距離をｆＧ３としたとき、次式
０．７５ ＜ ｆｗ ／ ＬＧ１ ＜ １．２４
０．１０ ＜ ｆｗ ／ ＬＧ２ ＜ ０．６４
１．２５ ＜ ｆｔ ／ ｆＧ３ ＜ ４．００
の条件を満足することを特徴としたズームレンズ。 A first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a negative refractive power, a third lens group having a positive refractive power, arranged in order from the object side along the optical axis; In a zoom lens having a fourth lens group having refractive power,
The focal length in the wide-angle end state of the zoom lens is fw, the focal length in the telephoto end state of the zoom lens is ft, the lens configuration length of the first lens group is LG1, and the lens configuration length of the second lens group. Is LG2 and the focal length of the third lens group is fG3, the following formula: 0.75 <fw / LG1 <1.24
0.10 <fw / LG2 <0.64
1.25 <ft / fG3 <4.00
A zoom lens that satisfies the above conditions.
０．０１ ＜ ｆｗ ／ ｆＧ１ ＜ ０．１１
の条件を満足することを特徴とした請求項１に記載のズームレンズ。 When the focal length of the first lens group is fG1, the following expression 0.01 <fw / fG1 <0.11
The zoom lens according to claim 1, wherein the zoom lens satisfies the following condition.
０．３ ＜ ｆｔ ／ ｆＧ１ ＜ １．０
の条件を満足することを特徴とする請求項１又は２に記載のズームレンズ。 When the focal length of the first lens group is fG1, the following expression 0.3 <ft / fG1 <1.0
The zoom lens according to claim 1, wherein the zoom lens satisfies the following condition.
前記正レンズは、メニスカス形状を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のズームレンズ。 The fourth lens group includes a positive lens;
The zoom lens according to claim 1, wherein the positive lens has a meniscus shape.
前記正レンズは、像側に凹面を向けたメニスカス形状を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のズームレンズ。 The fourth lens group includes a positive lens;
The zoom lens according to claim 1, wherein the positive lens has a meniscus shape with a concave surface facing the image side.
前記ズームレンズの広角端状態における焦点距離をｆｗとし、前記ズームレンズの望遠端状態における焦点距離をｆｔとし、前記第１レンズ群のレンズ構成長をＬＧ１とし、前記第２レンズ群のレンズ構成長をＬＧ２とし、前記第３レンズ群の焦点距離をｆＧ３としたとき、次式
０．７５ ＜ ｆｗ ／ ＬＧ１ ＜ １．２４
０．１０ ＜ ｆｗ ／ ＬＧ２ ＜ ０．６４
１．２５ ＜ ｆｔ ／ ｆＧ３ ＜ ４．００
の条件を満足するように、レンズ鏡筒内に各レンズを組み込み、動作確認を行うことを特徴とするズームレンズの製造方法。 A first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a negative refractive power, a third lens group having a positive refractive power, arranged in order from the object side along the optical axis; A method of manufacturing a zoom lens having a fourth lens group having refractive power,
The focal length in the wide-angle end state of the zoom lens is fw, the focal length in the telephoto end state of the zoom lens is ft, the lens configuration length of the first lens group is LG1, and the lens configuration length of the second lens group. Is LG2 and the focal length of the third lens group is fG3, the following formula: 0.75 <fw / LG1 <1.24
0.10 <fw / LG2 <0.64
1.25 <ft / fG3 <4.00
A method for manufacturing a zoom lens, comprising: mounting each lens in a lens barrel so as to satisfy the above conditions, and performing an operation check.
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