JP2015075689A - Zoom lens and image capturing device having the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ズームレンズ及びそれを有する撮像装置に関し、例えばデジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、ＴＶカメラ、監視カメラ等の撮像光学系に好適なものである。 The present invention relates to a zoom lens and an image pickup apparatus having the same, and is suitable for an image pickup optical system such as a digital still camera, a digital video camera, a TV camera, and a surveillance camera.
従来、撮像装置に用いられる撮像光学系には、より至近距離にフォーカス（合焦）することができ、しかも無限遠から至近距離に至る全物体距離にわたり高い光学性能を有することが要望されている。また高速度でしかも高精度にフォーカスすることができることが要望されている。特にオートフォーカス（自動合焦）を行う際には、フォーカス速度（合焦速度）が速いことが要望されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, an imaging optical system used in an imaging apparatus is required to be able to focus at a closer distance and to have high optical performance over the entire object distance from infinity to the closest distance. Further, there is a demand for focusing at high speed and with high accuracy. In particular, when performing autofocus (autofocus), it is desired that the focus speed (focus speed) be high.
一方、近年の一眼レフカメラ等の撮像装置では動画撮影機能を有すること、動画撮影中にオートフォーカスできることが要望されている。動画を撮影するときのオートフォーカス方式としては、撮像信号中の高周波成分を検出することによって撮影光学系の合焦状態を評価する、高周波検出方式（ＴＶ−ＡＦ方式）が多く用いられている。 On the other hand, recent imaging apparatuses such as single-lens reflex cameras are required to have a moving image shooting function and to be able to autofocus during moving image shooting. As an autofocus method when shooting a moving image, a high-frequency detection method (TV-AF method) is often used in which an in-focus state of a shooting optical system is evaluated by detecting a high-frequency component in an imaging signal.
ＴＶ−ＡＦ方式においては、フォーカスレンズ群を光軸方向に高速に微小振動させ、そのとき得られる撮像信号を用いる。このためＴＶ−ＡＦ方式では、フォーカスレンズ群が小型軽量であることが必要となってくる。 In the TV-AF system, the focus lens group is finely vibrated at high speed in the optical axis direction, and an imaging signal obtained at that time is used. Therefore, in the TV-AF system, the focus lens group needs to be small and light.
従来、ズームレンズのフォーカス方式には、ズームタイプに適した種々なフォーカス方式が採用されている（特許文献１〜３）。特許文献１では、物体側から像側へ順に、正、負、負、正、正の屈折力の第１レンズ群乃至第５レンズ群からなり、各レンズ群間隔を変えてズーミングを行うズームレンズにおいて、第３レンズ群でフォーカシングを行っている。特許文献２では物体側から像側へ順に、正、負、正、正、正の屈折力の第１レンズ群乃至第５レンズ群からなり、各レンズ群を移動させてズーミングを行うズームレンズにおいて、第３レンズ群でフォーカシングを行っている。 Conventionally, various focus methods suitable for a zoom type have been adopted as a focus method of a zoom lens (Patent Documents 1 to 3). In Patent Document 1, a zoom lens that includes first to fifth lens groups having positive, negative, negative, positive, and positive refractive power in order from the object side to the image side, and performs zooming by changing the distance between the lens groups. The third lens group performs focusing. In Patent Document 2, a zoom lens that includes first to fifth lens groups having positive, negative, positive, positive, and positive refractive powers in order from the object side to the image side, and performs zooming by moving each lens group. The third lens group performs focusing.
特許文献３では物体側から像側へ順に、正、負、正、正、負、負の屈折力の第１レンズ群乃至第６レンズ群からなり、各レンズ群を移動させてズーミングを行うズームレンズにおいて、第４レンズ群を移動させてフォーカシングを行っている。また特許文献３では第２レンズ群から第６レンズ群を移動させて通常の撮影領域よりも近距離（至近）のフォーカシングを行うマクロ撮影を行っている。 In Patent Document 3, a zoom lens that includes first to sixth lens units having positive, negative, positive, positive, negative, and negative refractive powers in order from the object side to the image side, and performs zooming by moving each lens unit. In the lens, focusing is performed by moving the fourth lens group. In Patent Document 3, macro shooting is performed in which the sixth lens group is moved from the second lens group to perform focusing at a shorter distance (closest) than the normal shooting region.
近年、撮像装置に用いられるズームレンズには高速でしかも高精度にフォーカシングができ、しかも無限遠から至近に至る物体距離全般にわたり高い光学性能を有することが要望されている。高速にフォーカシングを行うことができるズームレンズを得るには、ズームタイプ及びフォーカスレンズ群の数やそれらの移動条件等を適切に構成することが重要になってくる。 In recent years, a zoom lens used in an image pickup apparatus is required to be able to perform focusing at high speed with high accuracy and to have high optical performance over the entire object distance from infinity to close. In order to obtain a zoom lens capable of performing focusing at high speed, it is important to appropriately configure the zoom type, the number of focus lens groups, their movement conditions, and the like.
特に全系の小型化を図り、所定のズーム比を確保しつつ通常の撮影距離よりも短い至近のマクロ撮影を行うには、通常の撮影距離及びマクロ撮影において移動させるレンズ群、該レンズ群の屈折力そして移動方向等を適切に設定することが重要になってくる。これらの構成が不適切であると、全系の小型化を図りつつ、所定のズーム比を確保し無限遠から至近に至る物体距離全般にわたり、高い光学性能を有するズームレンズを得るのが困難になってくる。 In particular, in order to reduce the size of the entire system and perform close-up macro photography that is shorter than the normal shooting distance while ensuring a predetermined zoom ratio, the lens group moved in the normal shooting distance and macro shooting, It is important to set the refractive power and the moving direction appropriately. If these configurations are inappropriate, it will be difficult to obtain a zoom lens having high optical performance over the entire object distance from infinity to close while ensuring a predetermined zoom ratio while miniaturizing the entire system. Come.
本発明は、物体距離全般にわたり高い光学性能を有し、フォーカスを高速に行うことができ、また、少なくとも一部のズーム範囲で、より近距離に合焦可能な機構を持つズームレンズ及びそれを有する撮像装置を提供することを目的とする。 The present invention provides a zoom lens that has a high optical performance over the entire object distance, can perform focusing at high speed, and has a mechanism capable of focusing at a closer distance in at least a part of the zoom range, and a zoom lens therefor It is an object of the present invention to provide an imaging device having the above.
本発明のズームレンズは、物体側から像側へ順に、正の屈折力のレンズ群Ｌｐ、負の屈折力のレンズ群Ｌｎ、開口絞りを有し、ズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化するズームレンズにおいて、前記レンズ群Ｌｐと前記レンズ群Ｌｎのうち焦点距離の絶対値が小さい方をレンズ群ＦＡ、絶対値が大きい方をレンズ群ＦＢとするとき、前記レンズ群ＦＡは２以下のレンズより構成され、無限遠から近距離へのフォーカシングに際して前記レンズ群ＦＡは前記レンズ群ＦＢ側へ移動し、少なくとも一部のズーム範囲における近距離から至近距離へのフォーカシングに際して、前記レンズ群ＦＡは前記レンズ群ＦＢ側へ移動し、前記レンズ群ＦＢは前記レンズ群ＦＡとは反対側へ移動することを特徴としている。 The zoom lens according to the present invention includes, in order from the object side to the image side, a lens unit Lp having a positive refractive power, a lens unit Ln having a negative refractive power, and an aperture stop, and an interval between adjacent lens units changes during zooming. In the zoom lens, when the lens group FA is the lens group FA with the smaller absolute value of the focal length of the lens group Lp and the lens group Ln, and the lens group FB has the larger absolute value, the lens group FA is less than 2 lenses. The lens group FA moves to the lens group FB side when focusing from infinity to a short distance, and the lens group FA is the lens when focusing from a short distance to a close distance in at least a part of the zoom range. The lens unit FB moves to the side of the group FB, and the lens unit FB moves to the side opposite to the lens unit FA.
本発明によれば、物体距離全般にわたり高い光学性能を有し、フォーカスを高速に行うことができ、また少なくとも一部のズーム範囲で、より近距離に合焦可能な機構を持つズームレンズが得られる。 According to the present invention, it is possible to obtain a zoom lens that has high optical performance over the entire object distance, can perform focusing at high speed, and has a mechanism that can focus at a closer distance in at least a part of the zoom range. It is done.
以下、本発明のズームレンズ及びそれを有する撮像装置の実施例について説明する。本発明のズームレンズは、物体側から像側へ順に、正の屈折力のレンズ群Ｌｐ、負の屈折力のレンズ群Ｌｎ、開口絞りを有し、ズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化する。レンズ群Ｌｐとレンズ群Ｌｎのうち焦点距離の絶対値が小さい方（屈折力の絶対値が大きい方）をレンズ群ＦＡ、絶対値が大きい方をレンズ群ＦＢとする。レンズ群ＦＡは２以下のレンズより構成されている。 Embodiments of the zoom lens of the present invention and an image pickup apparatus having the same will be described below. The zoom lens according to the present invention includes, in order from the object side to the image side, a lens unit Lp having a positive refractive power, a lens unit Ln having a negative refractive power, and an aperture stop, and an interval between adjacent lens units changes during zooming. . Of the lens group Lp and the lens group Ln, the one with the smaller absolute value of the focal length (the one with the larger absolute value of the refractive power) is the lens group FA, and the one with the larger absolute value is the lens group FB. The lens group FA is composed of two or less lenses.
無限遠から近距離への通常の撮影領域におけるフォーカシングに際してレンズ群ＦＡはレンズ群ＦＢ側へ移動する。そして少なくとも一部のズーム範囲における近距離から至近距離（近距離よりも更に短い距離）へのフォーカシングに際して、レンズ群ＦＡはレンズ群ＦＢ側へ移動し、レンズ群ＦＢはレンズ群ＦＡとは反対側へ移動する。これによって、近距離から更なる距離の短い至近距離にフォーカシング（マクロフォーカシング）を行い、マクロ撮影を行う。 The lens group FA moves to the lens group FB side during focusing in a normal photographing region from infinity to a short distance. When focusing from a short distance to a close distance (a distance shorter than the short distance) in at least a part of the zoom range, the lens group FA moves to the lens group FB side, and the lens group FB is opposite to the lens group FA. Move to. As a result, focusing (macro focusing) is performed from a short distance to a short distance, which is a short distance, and macro shooting is performed.
図１は本発明の実施例１の広角端におけるレンズ断面図である。図２（Ａ），（Ｂ）は本発明における数値実施例１のズームレンズをｍｍ単位で表したときの広角端における無限遠と通常モード（通常の撮影範囲）での近距離（０．３９ｍ）における収差図である。 FIG. 1 is a lens cross-sectional view at the wide angle end according to Embodiment 1 of the present invention. 2A and 2B show the zoom lens of Numerical Example 1 according to the present invention expressed in millimeters at infinity at the wide angle end and the short distance (0.39 m) in the normal mode (normal photographing range). FIG.
図３（Ａ），（Ｂ）は本発明における数値実施例１のズームレンズをｍｍ単位で表したときの望遠端における無限遠と通常モードでの近距離（０．３９ｍ）における収差図である。図４は本発明における数値実施例１のズームレンズをｍｍ単位で表したときの中間ズーム域におけるマクロ撮影モード（マクロ撮影）での至近（０．２８ｍ）における収差図である。 FIGS. 3A and 3B are aberration diagrams at infinity at the telephoto end and at a short distance (0.39 m) in the normal mode when the zoom lens according to Numerical Example 1 according to the present invention is expressed in mm. . FIG. 4 is an aberration diagram at a close distance (0.28 m) in the macro shooting mode (macro shooting) in the intermediate zoom range when the zoom lens according to Numerical Example 1 of the present invention is expressed in mm.
図５は本発明の実施例２の広角端におけるレンズ断面図である。図６（Ａ），（Ｂ）は本発明における数値実施例２のズームレンズをｍｍ単位で表したときの広角端における無限遠と通常モード（通常の撮影範囲）での近距離（０．３ｍ）における収差図である。図７（Ａ），（Ｂ）は本発明における数値実施例２のズームレンズをｍｍ単位で表したときの望遠端における無限遠と通常モードでの近距離（０．３ｍ）における収差図である。図８は本発明における数値実施例２のズームレンズをｍｍ単位で表したときの中間ズーム域におけるマクロ撮影モード（マクロ撮影）での至近（０．２ｍ）における収差図である。 FIG. 5 is a lens cross-sectional view at the wide angle end according to Embodiment 2 of the present invention. 6A and 6B show the zoom lens of Numerical Example 2 according to the present invention in millimeters at infinity at the wide angle end and the short distance in the normal mode (normal photographing range) (0.3 m). FIG. FIGS. 7A and 7B are aberration diagrams at infinity at the telephoto end and at a short distance (0.3 m) in the normal mode when the zoom lens according to Numerical Example 2 of the present invention is expressed in mm. . FIG. 8 is an aberration diagram at a close distance (0.2 m) in the macro shooting mode (macro shooting) in the intermediate zoom range when the zoom lens according to Numerical Example 2 of the present invention is expressed in mm.
図９は本発明の実施例３の広角端におけるレンズ断面図である。図１０（Ａ），（Ｂ）は本発明における数値実施例３のズームレンズをｍｍ単位で表したときの広角端における無限遠と通常モード（通常の撮影範囲）での近距離（０．５ｍ）における収差図である。図１１（Ａ），（Ｂ）は本発明における数値実施例３のズームレンズをｍｍ単位で表したときの望遠端における無限遠と通常モードでの近距離（０．５ｍ）における収差図である。 FIG. 9 is a lens cross-sectional view at the wide angle end according to Embodiment 3 of the present invention. FIGS. 10A and 10B are diagrams illustrating the zoom lens according to Numerical Example 3 according to the present invention expressed in millimeters at infinity at the wide angle end and the short distance (0.5 m) in the normal mode (normal photographing range). FIG. FIGS. 11A and 11B are aberration diagrams at infinity at the telephoto end and at a short distance (0.5 m) in the normal mode when the zoom lens of Numerical Example 3 according to the present invention is expressed in mm. .
図１２は本発明における数値実施例３のズームレンズをｍｍ単位で表したときの中間ズーム域におけるマクロ撮影モード（マクロ撮影）での至近（０．２５ｍ）における収差図である。図１３は本発明のズームレンズを備える一眼レフカメラ（撮像装置）の要部概略図である。 FIG. 12 is an aberration diagram at a close distance (0.25 m) in the macro shooting mode (macro shooting) in the intermediate zoom range when the zoom lens according to Numerical Example 3 of the present invention is expressed in mm units. FIG. 13 is a schematic diagram of a main part of a single-lens reflex camera (imaging device) including the zoom lens of the present invention.
各実施例のズームレンズはビデオカメラやデジタルカメラそして銀塩フィルムカメラ等の撮像装置に用いられる撮像光学系である。レンズ断面図において、左方が物体側（前方）で、右方が像側（後方）である。レンズ断面図において、ｉは物体側からのレンズ群の順番を示し、Ｌｉは第ｉレンズ群である。ＬＦは１以上のレンズ群を有する前方レンズ系である。ＬＲは１以上のレンズ群を有する後方レンズ系である。 The zoom lens of each embodiment is an imaging optical system used in an imaging apparatus such as a video camera, a digital camera, or a silver salt film camera. In the lens cross-sectional view, the left side is the object side (front), and the right side is the image side (rear). In the lens cross-sectional view, i indicates the order of the lens groups from the object side, and Li is the i-th lens group. LF is a front lens system having one or more lens groups. LR is a rear lens system having one or more lens groups.
ＳＰは開口絞りである。ＩＰは像面であり、ビデオカメラやデジタルスチルカメラの撮影光学系として使用する際にはＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の固体撮像素子（光電変換素子）の撮像面であり、銀塩フィルム用カメラのときはフィルム面である。矢印は広角端から望遠端へのズーミングにおける各レンズ群の移動軌跡を示している。またFocusで示す矢印は無限遠から近距離へのフォーカシングに際してのレンズ群の移動方向を示している。Macroで示す矢印はマクロ撮影に際してのレンズ群の移動方向を示している。 SP is an aperture stop. IP is an image plane, which is an imaging plane of a solid-state imaging device (photoelectric conversion device) such as a CCD sensor or a CMOS sensor when used as a photographing optical system of a video camera or a digital still camera. Sometimes it is the film side. The arrows indicate the movement trajectory of each lens unit during zooming from the wide-angle end to the telephoto end. An arrow indicated by Focus indicates a moving direction of the lens group during focusing from infinity to a short distance. The arrow indicated by Macro indicates the moving direction of the lens group during macro photography.
収差図のうち、球面収差図において実線はｄ線、破線はｇ線である。非点収差図において破線はｄ線でのメリディオナル像面、実線はｄ線でのサジタル像面である。また、歪曲を示す図はｄ線における歪曲を示している。倍率色収差はｇ線について示している。ＦｎｏはＦナンバー、ωは半画角（度）である。尚、以下の各実施例において広角端と望遠端は変倍用レンズ群が機構上光軸上を移動可能な範囲の両端に位置したときのズーム位置をいう。 Among the aberration diagrams, in the spherical aberration diagram, the solid line is the d line and the broken line is the g line. In the astigmatism diagram, the broken line is the meridional image plane at the d-line, and the solid line is the sagittal image plane at the d-line. Moreover, the figure which shows distortion has shown the distortion in d line | wire. The lateral chromatic aberration is shown for the g-line. Fno is an F number, and ω is a half angle of view (degrees). In the following embodiments, the wide-angle end and the telephoto end refer to zoom positions when the zoom lens unit is positioned at both ends of a range in which the mechanism can move on the optical axis.
各実施例のズームレンズは、物体側から像側へ順に、正の屈折力のレンズ群Ｌｐ、負の屈折力のレンズ群Ｌｎ、開口絞りＳＰを有する。そしてズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化する。レンズ断面図においてＦＡはレンズ群ＦＡであり、レンズ群Ｌｐとレンズ群Ｌｎのうち焦点距離の絶対値が小さい方（屈折力の絶対値が大きい方）である。ＦＢはレンズ群ＦＢであり、絶対値が大きい方である。無限遠から近距離へのフォーカシングに際してレンズ群ＦＡは矢印Focusのようにレンズ群ＦＢ側へ移動する。 The zoom lens of each embodiment includes, in order from the object side to the image side, a lens unit Lp having a positive refractive power, a lens unit Ln having a negative refractive power, and an aperture stop SP. The distance between adjacent lens units changes during zooming. In the lens cross-sectional view, FA is the lens group FA, and is the one with the smaller absolute value of the focal length (the one with the larger absolute value of refractive power) of the lens group Lp and the lens group Ln. FB is a lens group FB, which has a larger absolute value. During focusing from infinity to short distance, the lens unit FA moves to the lens unit FB side as indicated by an arrow Focus.
マクロ撮影の際にはレンズ群ＦＡはレンズ群ＦＢ側へ移動し、レンズ群ＦＢはレンズ群ＦＡが位置する方向とは反対側へ移動する。このときレンズ群ＦＡとレンズ群ＦＢの移動速度は異なる。これにより、近距離から更なる距離の短い至近距離にマクロフォーカシングを行っている。 During macro photography, the lens group FA moves to the lens group FB side, and the lens group FB moves to the side opposite to the direction in which the lens group FA is located. At this time, the moving speeds of the lens group FA and the lens group FB are different. As a result, macro focusing is performed from a short distance to a very short distance.
本発明のズームレンズの特徴について説明する。フォーカス用のレンズ群（フォーカス群）が少ないレンズ枚数で構成されるズームレンズでは、フォーカス群のパワー（屈折力）を強め過ぎると、フォーカス群の残存収差が大きくなり、物体距離の変化による収差変動が著しく大きくなってくる。そのため、フォーカス群の小型軽量化を図りつつ、物体距離の変化による収差変動の軽減を図ろうとすると、フォーカス群のフォーカシングに際しての移動量が増えてしまう。この結果、変倍用のレンズ群が移動するスペースも確保しなければならず、全系が大型化してくる。 The features of the zoom lens of the present invention will be described. In a zoom lens with a small number of lenses for focusing (focus group), if the power (refractive power) of the focus group is increased too much, the residual aberration of the focus group increases, and aberration fluctuations due to changes in object distance Becomes significantly larger. Therefore, if the focus group is reduced in size and weight and an attempt is made to reduce aberration fluctuation due to a change in the object distance, the amount of movement during focusing of the focus group increases. As a result, a space for moving the lens unit for zooming must be secured, and the entire system becomes large.
特許文献１において、フォーカス群である第３レンズ群のパワーを強めて第３レンズ群のフォーカス移動量を抑えようとすると、第２レンズ群と第３レンズ群を合成した負の屈折力の合成系の前側主点位置が、第３レンズ群側に移動してしまう。それは即ち、正、負、負、正の屈折力のレンズ群よりなる４群ズームでの広角端において、第１レンズ群とバリエーターである第２レンズ群との間隔を広げることと同義であり、広画角化に著しく不利である。 In Patent Document 1, when the power of the third lens group, which is the focus group, is increased to suppress the amount of focus movement of the third lens group, the negative refractive power is combined by combining the second lens group and the third lens group. The front principal point position of the system moves to the third lens group side. That is, it is synonymous with increasing the distance between the first lens group and the second lens group as a variator at the wide-angle end in the four-group zoom including the lens groups having positive, negative, negative, and positive refractive powers. This is extremely disadvantageous for widening the angle of view.
また、特許文献１では、フォーカス群である第３レンズ群を広角端においては第２レンズ群側に、望遠端において第４レンズ群側に間隔を詰めるよう、ズーミングに際して移動させることで、変倍効果を得ている。ところが、第２レンズ群と第３レンズ群の間隔をフォーカス移動分だけ確保する必要があるため、第２レンズ群の第４レンズ群側への移動が制限され、やはり通常の４群ズームレンズと比較すると、バリエーターとしての変倍効果を大きく逸している。 In Patent Document 1, zooming is performed by moving the third lens group, which is a focus group, to the second lens group side at the wide-angle end and to the fourth lens group side at the telephoto end so that the distance is reduced. The effect is gained. However, since it is necessary to secure the distance between the second lens group and the third lens group by the amount corresponding to the focus movement, the movement of the second lens group toward the fourth lens group is limited, and also with the normal four-group zoom lens. In comparison, the magnification effect as a variator is greatly lost.
特許文献２において、第４レンズ群の正のパワーが、フォーカス群である第３レンズ群側に分配されている。そして第３レンズ群と第４レンズ群の主点位置が第３レンズ群側に移動するため、広角端においてバックフォーカスを確保することが困難になっている。また、広角端から望遠端へのズーミングに際し、第３レンズ群は第２レンズ群側に詰めているが、第４レンズ群は第３レンズ群のフォーカス移動分だけ、第２レンズ群側に詰めることができず、やはり通常の４群ズームに比べて変倍効果を逸している。 In Patent Document 2, the positive power of the fourth lens group is distributed to the third lens group side which is the focus group. Since the principal point positions of the third lens group and the fourth lens group move to the third lens group side, it is difficult to ensure the back focus at the wide angle end. Further, during zooming from the wide-angle end to the telephoto end, the third lens group is close to the second lens group side, but the fourth lens group is close to the second lens group side by the amount of focus movement of the third lens group. The zooming effect is lost as compared with the normal 4-group zoom.
本発明者は、ズームレンズの中に正の屈折力のレンズ群Ｌｐと負の屈折力のレンズ群Ｌｎのペアより成るパワーが緩いレンズ系を設けて、焦点距離の絶対値が小さい方（屈折力の絶対値が大きい方）のレンズ群ＦＡでフォーカシングを行うのが良いことを見出した。 The inventor provides a zoom lens having a lens system having a gentle power composed of a pair of a lens unit Lp having a positive refractive power and a lens unit Ln having a negative refractive power, and has a smaller absolute value of the focal length (refraction). It has been found that it is better to perform focusing with the lens group FA having the larger absolute value of the force.
正の屈折力のレンズ群Ｌｐと負の屈折力のレンズ群Ｌｎは、合成したレンズ系として緩いパワーになるため、ズームレンズ全体のパワー配置に影響を与えることがなく、ズーミングによる収差変動を良好に補正することができる。また、正の屈折力のレンズ群Ｌｐと負の屈折力のレンズ群Ｌｎのパワーを共に強めることで、合成レンズ系のパワーが維持された状態で、フォーカス用のレンズ群のフォーカス移動量を小さくすることができる。 The lens unit Lp having a positive refractive power and the lens unit Ln having a negative refractive power have a loose power as a combined lens system, so that there is no influence on the power arrangement of the entire zoom lens, and aberration fluctuation due to zooming is good. Can be corrected. Further, by increasing both the power of the lens unit Lp having a positive refractive power and the power of the lens unit Ln having a negative refractive power, the focus movement amount of the focusing lens unit can be reduced while maintaining the power of the composite lens system. can do.
また、開口絞りＳＰより物体側の発散光束中に、物体側より正の屈折力のレンズ群Ｌｐ、負の屈折力のレンズ群Ｌｎの順に配置することで、レンズ群Ｌｐとレンズ群Ｌｎの間をアフォーカルにし、フォーカシングに際しての軸上光線の入射高の変化を小さくしている。また、正の屈折力のレンズ群Ｌｐ、負の屈折力のレンズ群Ｌｎを連続して配置することで、それぞれのレンズ群位置での軸外光線の入射高も近くなり、お互いで発生する軸外収差を良好に相殺している。 Further, the lens group Lp having a positive refractive power and the lens group Ln having a negative refractive power are arranged in this order in the divergent light beam on the object side from the aperture stop SP, so that the lens group Lp and the lens group Ln are arranged in this order. Is made afocal, and the change in the incident height of the on-axis light beam during focusing is made small. Further, by arranging the lens unit Lp having a positive refractive power and the lens unit Ln having a negative refractive power in succession, the incident heights of off-axis rays at the respective lens unit positions are also close to each other, and the axes generated by each other. The external aberration is offset well.
また、広角端から望遠端へのズーミングに際し、共に比較的強いパワーの正の屈折力のレンズ群Ｌｐと負の屈折力のレンズ群Ｌｎをお互いの間隔を広げるように移動させることで、変倍効果を得ている。そしてフォーカス用のレンズ群の駆動分のスペースを無駄なくズーミングの際に活用している。それにより、小型軽量なフォーカス機構を有しながら、全ズーム域、全フォーカス域で良好な光学性能を有し、かつ全系の小型化を達成している。 In zooming from the wide-angle end to the telephoto end, the lens unit Lp having a positive refractive power and a lens unit Ln having a negative refractive power both move relatively wide to increase the distance between them. The effect is gained. The space for driving the focusing lens group is utilized for zooming without waste. As a result, while having a small and lightweight focus mechanism, it has good optical performance in the entire zoom range and the entire focus range, and the entire system is downsized.
次に、本発明ではこの構成をベースに、更に全系の小型化を図りつつマクロ撮影モードを付加している。次に、このときの光学性能の原理について説明する。後述する各実施例のズームレンズでは正の屈折力のレンズ群Ｌｐの物体側の空気間隔は、広角端において開いており、望遠端において最も狭まっている。そのため、望遠端以外では、正の屈折力のレンズ群Ｌｐを物体側に寄せることが出来る。その時、負の屈折力のレンズ群Ｌｎも正の屈折力のレンズ群Ｌｐとの間隔を極限まで狭めるように駆動可能な機構にすることで、望遠端以外においてフォーカス駆動量が増加することになる。 Next, in the present invention, based on this configuration, a macro shooting mode is added while further reducing the size of the entire system. Next, the principle of optical performance at this time will be described. In the zoom lens of each embodiment described later, the air space on the object side of the lens unit Lp having a positive refractive power is open at the wide-angle end and is narrowest at the telephoto end. Therefore, the lens unit Lp having a positive refractive power can be brought closer to the object side except at the telephoto end. At that time, the lens drive Ln having a negative refractive power can be driven so that the distance from the lens unit Lp having a positive refractive power is reduced to the limit, so that the focus drive amount is increased except at the telephoto end. .
この時、正の屈折力のレンズ群Ｌｐのパワーを負の屈折力のレンズ群Ｌｎより弱くしておけば、より至近側へのフォーカスが容易になる。以上の方法により、全系の小型化を図りつつ、マクロ撮影モードを達成しつつ、動画撮影にも適した小型軽量なレンズ群でフォーカスができるズームレンズを得ている。尚、本発明のズームレンズは、レンズ群ＦＡで無限遠から近距離へのフォーカシングを行う。そしてレンズ群ＦＢとレンズ群ＦＡで近距離から更に短い距離の至近へのマクロフォーカシングを行っている。 At this time, if the power of the lens unit Lp having a positive refractive power is set to be weaker than that of the lens unit Ln having a negative refractive power, focusing on the closer side becomes easier. With the above method, a zoom lens that can be focused with a small and lightweight lens group suitable for moving image shooting while achieving a macro shooting mode while reducing the size of the entire system is obtained. The zoom lens according to the present invention performs focusing from infinity to a short distance by the lens group FA. The lens group FB and the lens group FA perform macro focusing from a short distance to a close distance.
次に、各実施例のズームレンズにおける形態を述べる。各実施例のズームレンズは、物体側から像側へ順に、正の屈折力のレンズ群Ｌｐ、負の屈折力のレンズ群Ｌｎ、開口絞りを含んでいる。そして焦点距離の絶対値が小さい方をレンズ群ＦＡ、大きい方をレンズ群ＦＢとしている。そしてレンズ群ＦＡが２以下のレンズで構成されている。そしてレンズ群ＦＡをレンズ群ＦＢ側へ駆動させることで無限遠から近距離へのフォーカシングを行っている。 Next, the form in the zoom lens of each embodiment will be described. The zoom lens of each embodiment includes, in order from the object side to the image side, a lens unit Lp having a positive refractive power, a lens unit Ln having a negative refractive power, and an aperture stop. The lens group FA is the smaller absolute value of the focal length, and the lens group FB is the larger absolute value. The lens group FA is composed of 2 or less lenses. Then, focusing from infinity to a short distance is performed by driving the lens group FA to the lens group FB side.
そして、少なくとも一部のズーム範囲において、レンズ群ＦＡはレンズ群ＦＢ側へ移動し、レンズ群ＦＢがレンズ群ＦＡの位置する方向とは反対側へ移動する。即ち、レンズ群ＦＡとレンズ群ＦＢは互いに異なった速度で同方向に移動する。このように、レンズ群ＦＢの移動に伴い、レンズ群ＦＡの移動領域が増加するようにしている。 In at least a part of the zoom range, the lens group FA moves to the lens group FB side, and the lens group FB moves to the side opposite to the direction in which the lens group FA is located. That is, the lens group FA and the lens group FB move in the same direction at different speeds. As described above, the movement area of the lens group FA increases with the movement of the lens group FB.
このときのレンズ群ＦＡの移動領域の増加により、近距離より更に距離の短い至近へのフォーカシングを行っている。軸上光線が発散している開口絞りＳＰより物体側に、物体側より像側へ順に、正の屈折力のレンズ群Ｌｐと負の屈折力のレンズ群Ｌｎを配置する。これにより、それらの間を通る軸上光線を略アフォーカルにし、レンズ群ＦＡでフォーカシングする際、軸上光線の入射高の変動を軽減している。 At this time, focusing to a close distance shorter than the short distance is performed by increasing the moving area of the lens group FA. A lens unit Lp having a positive refractive power and a lens unit Ln having a negative refractive power are arranged in this order from the object side to the image side from the aperture stop SP where the axial rays diverge. As a result, the axial ray passing between them is substantially afocal, and fluctuations in the incident height of the axial ray are reduced when focusing by the lens group FA.
また、正の屈折力のレンズ群Ｌｐと負の屈折力のレンズ群Ｌｎを連続して配置することで、それぞれのレンズ群位置での軸外光線の入射高も近くなり、お互いで発生する軸外収差を良好に相殺している。また、正の屈折力のレンズ群Ｌｐと負の屈折力のレンズ群Ｌｎを連続して配置することで、それらの合成パワーを緩く保った上で、お互いのパワーを強くすることができるようにしている。 Further, by arranging the lens unit Lp having a positive refractive power and the lens unit Ln having a negative refractive power in succession, the incident heights of off-axis rays at the respective lens unit positions are close to each other, so The external aberration is offset well. Further, by continuously arranging the lens unit Lp having a positive refractive power and the lens unit Ln having a negative refractive power, it is possible to increase the mutual power while keeping their combined power loose. ing.
これによりレンズ群ＦＡでフォーカシングする際のフォーカス移動量を小さくしている。それにより、レンズ群ＦＡが、２以下の少ないレンズ構成にも関わらず、フォーカス移動量を小さくかつ、フォーカシングによる収差変動も小さくすることができ、更にズーミングに際して変倍効果も得ることができる。 This reduces the amount of focus movement when focusing with the lens group FA. As a result, the lens group FA can reduce the amount of focus movement, reduce aberration fluctuations due to focusing, and can also provide a zooming effect during zooming, despite the small lens configuration of 2 or less.
また、少なくとも一部のズーム範囲において、レンズ群ＦＢをレンズ群ＦＡとの間隔を広げるように移動可能とし、かつそれにより広がった間隔をレンズ群ＦＡが詰めるように移動することで、移動量を増やし、より短い距離への至近撮影を容易にしている。この時も、前述したように各収差の相殺関係は維持され、これにより物体距離の変動による収差変動を抑えている。 Further, in at least a part of the zoom range, the lens group FB can be moved so as to widen the distance from the lens group FA, and the distance widened thereby is moved so that the lens group FA is narrowed. Increased to facilitate close-up shooting at shorter distances. Also at this time, as described above, the canceling relationship between the aberrations is maintained, thereby suppressing aberration fluctuations due to fluctuations in the object distance.
後述する各数値実施例におけるマクロ撮影モードは、全ズーム範囲中の中間ズーム域における、最近接合焦時の状態を代表して示している。レンズ群ＦＢ群がマクロ駆動する方向に隣接するレンズ群と、十分な間隔があるズームポジションであれば、全ズーム範囲中の任意のズームポジションで近接撮影ができる。 The macro shooting mode in each numerical example to be described later shows a state at the time of the latest focusing in the intermediate zoom range in the entire zoom range. If the lens group FB has a sufficient distance from a lens group adjacent to the lens group in the macro driving direction, close-up shooting can be performed at any zoom position within the entire zoom range.
例えば、実施例１〜３においては、ズーム比を極力確保するべく、望遠端にてレンズ群ＦＢとそれと隣接するレンズ群とが、必要最低限な間隔を残して接近する。このため、望遠端のみマクロ撮影が困難となるが、それ以外のズームポジションでは、隣接するレンズ群との間隔があるため、マクロ撮影が容易である。尚、ズーム比を減らし、望遠端においても隣接するレンズ群との間隔を確保すれば、望遠端においてもマクロ撮影ができる。 For example, in Examples 1 to 3, the lens group FB and the lens group adjacent thereto approach at the telephoto end with a minimum necessary interval in order to ensure the zoom ratio as much as possible. For this reason, it is difficult to perform macro photography only at the telephoto end, but macro photography is easy at other zoom positions because there is a gap between adjacent lens groups. If the zoom ratio is reduced and a distance from the adjacent lens group is secured even at the telephoto end, macro shooting can be performed at the telephoto end.
以上のように各実施例によれば、小型簡易構造でマクロ撮影モードを達成しつつ、動画撮影にも適した小型軽量なフォーカス群を有するズームレンズを得ることができる。 As described above, according to each embodiment, it is possible to obtain a zoom lens having a small and light focus group suitable for moving image shooting while achieving a macro shooting mode with a small and simple structure.
次に、本発明において、より好ましい効果を得る条件について説明する。レンズ群ＦＡの焦点距離をｆＦＡ、レンズ群ＦＢの焦点距離をｆＦＢとする。広角端におけるレンズ群Ｌｎの横倍率をβｎｗとする。望遠端におけるレンズ群Ｌｎの横倍率をβｎｔとする。レンズ群Ｌｐの焦点距離をＦｐ、レンズ群Ｌｐの物体側に１以上のレンズ群を含む前方レンズ系ＬＦを有し、広角端における前方レンズ系ＬＦの合成焦点距離をＦｆｗとする。望遠端における前方レンズ系ＬＦの合成焦点距離をＦｆｔとする。 Next, conditions for obtaining a more preferable effect in the present invention will be described. The focal length of the lens group FA is fFA, and the focal length of the lens group FB is fFB. Let βnw be the lateral magnification of the lens unit Ln at the wide-angle end. Let βnt be the lateral magnification of the lens unit Ln at the telephoto end. The focal length of the lens group Lp is Fp, the front lens system LF including one or more lens groups is provided on the object side of the lens group Lp, and the combined focal length of the front lens system LF at the wide angle end is Ffw. Let Fft be the combined focal length of the front lens system LF at the telephoto end.
レンズ群Ｌｎの焦点距離をＦｎ、レンズ群Ｌｎの像側に１以上のレンズ群を含む後方レンズ系ＬＲを有し、広角端における後方レンズ系ＬＲの合成焦点距離をＦｒｗとする。望遠端における後方レンズ系ＬＲの合成焦点距離をＦｒｔとする。このとき次の条件式のうち１以上を満足するのが良い。 The focal length of the lens group Ln is Fn, the rear lens system LR including one or more lens groups is provided on the image side of the lens group Ln, and the combined focal length of the rear lens system LR at the wide angle end is Frw. Let Frt be the combined focal length of the rear lens system LR at the telephoto end. At this time, one or more of the following conditional expressions should be satisfied.
１．０５＜−ｆＦＢ／ｆＦＡ＜２．５０ ・・・（１）
｜βｎｗ｜＜１．０ ・・・（２）
｜βｎｔ｜＜１．０ ・・・（３）
０．３＜−Ｆｆｗ／Ｆｐ＜２．０ ・・・（４）
０．３＜−Ｆｆｔ／Ｆｐ＜２．０ ・・・（５）
０．３０＜−Ｆｒｗ／Ｆｎ＜０．９５ ・・・（６）
０．３０＜−Ｆｒｔ／Ｆｎ＜０．９５ ・・・（７）
1.05 <-fFB / fFA <2.50 (1)
| Βnw | <1.0 (2)
| Βnt | <1.0 (3)
0.3 <-Ffw / Fp <2.0 (4)
0.3 <-Fft / Fp <2.0 (5)
0.30 <-Frw / Fn <0.95 (6)
0.30 <−Frt / Fn <0.95 (7)
次に前述の各条件式の技術的意味について説明する。条件式（１）はレンズ群ＦＡの焦点距離に対するレンズ群ＦＢの焦点距離の比を規定する。条件式（１）の下限値を逸脱すると、レンズ群ＦＡとレンズ群ＦＢの合成パワーが弱くなり過ぎ、レンズ群ＦＡの移動量を増やしても、近距離へのフォーカシングを効率的に行うのが困難になってくる。条件式（１）の上限値を逸脱すると、レンズ群ＦＡとレンズ群ＦＢの合成パワーが強くなり過ぎ、他の変倍用のレンズ群のパワー配置が崩れてしまうため、好ましくない。 Next, the technical meaning of each conditional expression described above will be described. Conditional expression (1) defines the ratio of the focal length of the lens unit FB to the focal length of the lens unit FA. If the lower limit of conditional expression (1) is deviated, the combined power of the lens group FA and the lens group FB becomes too weak, and even when the movement amount of the lens group FA is increased, focusing to a short distance is performed efficiently. It becomes difficult. Deviating from the upper limit value of the conditional expression (1) is not preferable because the combined power of the lens group FA and the lens group FB becomes too strong and the power arrangement of other lens units for zooming is destroyed.
具体的には、合成レンズ群が正のパワーの時は、後方レンズ系ＬＲの正の主点位置を物体側にシフトさせてしまい、長いバックフォーカスの確保が難しくなる。そして合成レンズ群が負のパワーの時は、前方レンズ系ＬＦの負の主点位置を像側にシフトさせてしまい、ズームレンズの広画角化が困難になる。 Specifically, when the composite lens group has positive power, the positive principal point position of the rear lens system LR is shifted to the object side, and it is difficult to ensure a long back focus. When the composite lens group has negative power, the position of the negative principal point of the front lens system LF is shifted to the image side, which makes it difficult to widen the angle of view of the zoom lens.
条件式（２）はレンズ群Ｌｎの広角端における横倍率に関し、主にフォーカシングに際して軸上収差の変動を小さくするためのものである。条件式（２）を逸脱すると、広角端において正の屈折力のレンズ群Ｌｐと負の屈折力のレンズ群との間のアフォーカルが崩れ、フォーカシングに際して軸上光束の入射高が大きく変化し、球面収差や軸上色収差の変動が大きくなってしまう。 Conditional expression (2) relates to the lateral magnification at the wide-angle end of the lens unit Ln, and is mainly for reducing the fluctuation of axial aberration during focusing. When deviating from the conditional expression (2), the afocal between the lens unit Lp having a positive refractive power and the lens unit having a negative refractive power at the wide-angle end collapses, and the incident height of the axial light beam greatly changes during focusing. Variations in spherical aberration and axial chromatic aberration increase.
条件式（３）は、レンズ群Ｌｎの望遠端における横倍率に関する。条件式（３）は望遠端においても、条件式（２）の広角端と同様にレンズ群Ｌｐとレンズ群Ｌｎの間をアフォーカルに近づけ、フォーカシングに際して軸上収差の変動を小さくするものである。条件式（３）を外れると、軸上収差の変動が大きくなってくるので良くない。 Conditional expression (3) relates to the lateral magnification at the telephoto end of the lens unit Ln. Conditional expression (3) is similar to the wide-angle end of conditional expression (2) at the telephoto end to bring the lens unit Lp and the lens unit Ln closer to afocal and reduce the variation of axial aberration during focusing. . If the conditional expression (3) is not satisfied, the fluctuation of the axial aberration becomes large, which is not good.
次に、正の屈折力のレンズ群Ｌｐと負の屈折力のレンズ群Ｌｎの間を効果的にアフォーカルにするための、各レンズ群の条件について述べる。広角端において、負の屈折力のレンズ群Ｌｎより像側に配置される１以上のレンズ群を含む後方レンズ系ＬＲの合成焦点距離を正に、正の屈折力のレンズ群Ｌｐより物体側に配置される１以上のレンズ群よりなる前方レンズ系ＬＦの合成焦点距離を負にすると良い。 Next, the conditions of each lens group for effectively afocal between the lens unit Lp having a positive refractive power and the lens unit Ln having a negative refractive power will be described. At the wide-angle end, the combined focal length of the rear lens system LR including one or more lens units disposed on the image side from the lens unit Ln having a negative refractive power is positive, and is closer to the object side than the lens unit Lp having a positive refractive power. It is preferable that the combined focal length of the front lens system LF including one or more lens groups to be arranged is negative.
それにより、広角端において、レンズ群Ｌｐとレンズ群Ｌｎを、発散光束中に配置することができ、それらの間を効果的にアフォーカルにすることができる。また、望遠端においても同様に、レンズ群Ｌｎより像側に配置される１以上のレンズ群を含む後方レンズ系ＬＲの合成焦点距離を正に、レンズ群Ｌｐより物体側に配置される１以上のレンズ群を含む前方レンズ系ＬＦの合成焦点距離を負にすると良い。それにより、広角端と同様、望遠端においても、レンズ群Ｌｐとレンズ群Ｌｎを、発散光束中に配置することができ、それらの間を効果的にアフォーカルにすることができる。 Thereby, at the wide angle end, the lens unit Lp and the lens unit Ln can be disposed in the divergent light beam, and the space between them can be effectively afocal. Similarly, at the telephoto end, the combined focal length of the rear lens system LR including one or more lens units disposed on the image side from the lens unit Ln is positive, and one or more units disposed on the object side from the lens unit Lp. The composite focal length of the front lens system LF including these lens groups may be negative. As a result, the lens unit Lp and the lens unit Ln can be arranged in the divergent light beam at the telephoto end as well as at the wide angle end, and the distance between them can be effectively afocal.
条件式（４），（５）はレンズ群Ｌｐとレンズ群Ｌｎの間を更に効果的にアフォーカルにした上で、全系の小型化と高性能を図るための、各レンズ群のパワーの関係について規定する。条件式（４），（５）はそれぞれレンズ群Ｌｐの焦点距離に対する広角端と望遠端における、前方レンズ系ＬＦの合成焦点距離の比に関する。条件式（４）又は条件式（５）の上限を逸脱すると、レンズ群Ｌｐより像側が収束光束になる。また下限を逸脱すると、レンズ群Ｌｐより像側が発散光束になり、フォーカシングに際して軸上光線の入射高が大きく変化し、球面収差や軸上色収差が大きく変動してしまう。 Conditional expressions (4) and (5) indicate the power of each lens group for achieving a more effective afocal space between the lens unit Lp and the lens unit Ln, and reducing the size of the entire system and achieving high performance. Define the relationship. Conditional expressions (4) and (5) relate to the ratio of the combined focal length of the front lens system LF at the wide-angle end and the telephoto end with respect to the focal length of the lens unit Lp, respectively. If the upper limit of conditional expression (4) or conditional expression (5) is deviated, the image side from the lens unit Lp becomes a convergent light beam. When deviating from the lower limit, the image side of the lens unit Lp becomes a divergent light beam, and the incident height of the axial light beam changes greatly during focusing, and the spherical aberration and the axial chromatic aberration greatly change.
条件式（６），（７）は、レンズ群Ｌｎでアフォーカル光束を発散光束にした後、再び像面に収束させるにあたり、全系の小型化と高性能化を効果的に達成するためのものである。条件式（６），（７）はそれぞれレンズ群Ｌｎの焦点距離に対する広角端と望遠端における、後方レンズ系ＬＲの合成焦点距離の比に関する。条件式（６）及び条件式（７）は、それぞれ広角端と望遠端において、レンズ群Ｌｎの負のパワーで発散させた光束を、より強い正のパワーで像面に結像させるにあたり、全系の小型化を図りつつ良好な光学性能を得るためのものである。 Conditional expressions (6) and (7) are used to effectively achieve downsizing and high performance of the entire system when the afocal light beam is made a divergent light beam in the lens unit Ln and then converged on the image plane again. Is. Conditional expressions (6) and (7) relate to the ratio of the combined focal length of the rear lens system LR at the wide-angle end and the telephoto end with respect to the focal length of the lens unit Ln. Conditional Expression (6) and Conditional Expression (7) are used to form a light beam diverged with the negative power of the lens unit Ln on the image plane with a stronger positive power at the wide-angle end and the telephoto end, respectively. This is to obtain good optical performance while reducing the size of the system.
条件式（６）又は条件式（７）の上限値を逸脱すると、収束性のパワーが弱過ぎて全系が大型化してくる。また下限値を逸脱すると、収束性のパワーが強過ぎて球面収差が増大してくる。更に好ましくは条件式（１）乃至条件式（７）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。 If the upper limit of conditional expression (6) or conditional expression (7) is deviated, the power of convergence is too weak and the entire system becomes large. On the other hand, if the value deviates from the lower limit, the power of convergence is too strong and the spherical aberration increases. More preferably, the numerical ranges of conditional expressions (1) to (7) are set as follows.
１．２＜−ｆＦＢ／ｆＦＡ＜２．０ ・・・（１ａ）
｜βｎｗ｜＜０．５ ・・・（２ａ）
｜βｎｔ｜＜０．５ ・・・（３ａ）
０．３５＜−Ｆｆｗ／Ｆｐ＜１．７０ ・・・（４ａ）
０．３５＜−Ｆｆｔ／Ｆｐ＜１．７０ ・・・（５ａ）
０．４０＜−Ｆｒｗ／Ｆｎ＜０．９０ ・・・（６ａ）
０．４０＜−Ｆｒｔ／Ｆｎ＜０．９０ ・・・（７ａ）
1.2 <-fFB / fFA <2.0 (1a)
| Βnw | <0.5 (2a)
| Βnt | <0.5 (3a)
0.35 <-Ffw / Fp <1.70 (4a)
0.35 <-Fft / Fp <1.70 (5a)
0.40 <-Frw / Fn <0.90 (6a)
0.40 <−Frt / Fn <0.90 (7a)
各実施例においては無限遠から近距離へのフォーカシングで移動しない方のレンズ群ＦＢも、２以下の少ないレンズ枚数で構成することが、全系を小型軽量化するために好ましい。レンズ群ＦＡはレンズ群ＦＢとの間隔が広角端に比べ望遠端で大きくなるようにズーミングに際して他のレンズ群とは異なった軌跡で（独立に）移動するのが良い。またレンズ群ＦＢに対する相対移動方向が、無限遠から近距離へのフォーカシングの際の移動方向と逆方向であるのが良い。それにより、フォーカシングのために移動するスペースをズーミングにおいても効果的に利用でき、全系の小型化と高性能化が容易になる。 In each embodiment, it is preferable to configure the lens group FB that does not move by focusing from infinity to a short distance with a small number of lenses of 2 or less in order to reduce the size and weight of the entire system. The lens group FA is preferably moved (independently) in a different locus from the other lens groups during zooming so that the distance from the lens group FB is larger at the telephoto end than at the wide-angle end. The relative movement direction with respect to the lens group FB is preferably opposite to the movement direction during focusing from infinity to a short distance. As a result, the space that is moved for focusing can be used effectively in zooming, and the entire system can be easily reduced in size and performance.
尚、本発明で言うレンズ群とは、光学系の最前面または、前方に隣接するレンズとの間隔がズーミングに際して変化する面から、光学系の最後面または、後方に隣接するレンズとの間隔がズーミングに際して変化する面までを言う。また本発明のズームレンズを有する撮像装置は、撮像素子とフォーカス用のレンズ群を光軸方向に振動駆動させてデフォーカス方向を検知するデフォーカス方向検知手段を有している。更に撮像素子から得られる画像情報を元に合焦となるフォーカス用のレンズ群の位置を演算する演算手段を有している。 The lens group referred to in the present invention is the distance between the front surface of the optical system or the surface where the distance between the lens adjacent to the front changes during zooming and the distance between the rear surface of the optical system or the lens adjacent to the rear. To the surface that changes during zooming. The image pickup apparatus having the zoom lens according to the present invention further includes defocus direction detecting means for detecting the defocus direction by driving the image pickup element and the focusing lens group in the optical axis direction. Furthermore, it has a calculation means for calculating the position of the focusing lens group based on image information obtained from the image sensor.
以下、各実施例におけるレンズ構成について説明する。実施例１は物体側より像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群Ｌ１、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、負の屈折力の第４レンズ群、開口絞りＳＰを含む正の第５レンズ群、正の屈折力の第６レンズ群よりなる６群ズームレンズである。変倍比７．０倍のポジティブリードタイプである。レンズ群ＦＡは第４レンズ群Ｌ４であり、レンズ群ＦＢは第３レンズ群Ｌ３である。前方レンズ系ＬＦは第１レンズ群と第２レンズ群Ｌ２である。後方レンズ群ＬＲは第５レンズ群Ｌ５と第６レンズ群Ｌ６である。 Hereinafter, the lens configuration in each embodiment will be described. In Example 1, in order from the object side to the image side, a first lens unit L1 having a positive refractive power, a second lens unit having a negative refractive power, a third lens unit having a positive refractive power, and a fourth lens unit having a negative refractive power. This is a 6-group zoom lens including a lens group, a positive fifth lens group including an aperture stop SP, and a sixth lens group having a positive refractive power. This is a positive lead type with a zoom ratio of 7.0. The lens group FA is the fourth lens group L4, and the lens group FB is the third lens group L3. The front lens system LF is a first lens group and a second lens group L2. The rear lens group LR is a fifth lens group L5 and a sixth lens group L6.
フォーカス用のレンズ群ＦＡは１つのレンズよりなり、小型軽量化を達成している。マクロ用のレンズ群ＦＢは１つのレンズよりなり、全系の小型化軽量化を容易にしている。望遠端のズーム位置以外のズーム位置において、レンズ群ＦＢを物体側に移動し、かつレンズ群ＦＡも同様にレンズ群ＦＢ側に間隔を詰めるように移動させることで、レンズ群ＦＡの移動量を増やしている。そして通常時の撮影可能な物体距離（近距離）よりも至近側へのフォーカスを容易にしている。即ち、マクロ撮影を行っている。 The focusing lens group FA consists of a single lens, and is small and light. The macro lens group FB is made up of a single lens, facilitating the reduction in size and weight of the entire system. At a zoom position other than the zoom position at the telephoto end, the lens group FB is moved to the object side, and the lens group FA is also moved so as to be closer to the lens group FB side, thereby reducing the movement amount of the lens group FA. Increasing. In addition, it is easier to focus on the closer side than the object distance (short distance) that can be photographed at normal times. That is, macro photography is performed.
それにより、例えば数値実施例１に記す中間ズーム域においては、最短撮影距離を０．３９ｍから０．２８ｍまで短縮し、かつ最大撮影倍率も０．２９倍から０．３４倍まで増加させている。また、マクロ撮影モードにおいて効率的に至近側にフォーカスを行っている。またレンズ群ＦＢとレンズ群ＦＡの合成レンズ群のパワーを緩くし、他の変倍レンズ群のパワー配置に影響を与えることなく高性能化を達成している。 Thereby, for example, in the intermediate zoom range described in Numerical Example 1, the shortest shooting distance is shortened from 0.39 m to 0.28 m, and the maximum shooting magnification is also increased from 0.29 times to 0.34 times. . In the macro shooting mode, the close focus is efficiently performed. Further, the power of the combined lens group of the lens group FB and the lens group FA is relaxed, and high performance is achieved without affecting the power arrangement of the other variable magnification lens groups.
また、正の屈折力のレンズ群Ｌｐ（レンズ群ＦＢ）と負の屈折力のレンズ群Ｌｎ（レンズ群ＦＡ）がペアで配置されているため、それぞれのパワーを共に強めることができ、それによりレンズ群ＦＡのフォーカス駆動量を小さくしている。 Further, since the lens group Lp (lens group FB) having a positive refractive power and the lens group Ln (lens group FA) having a negative refractive power are arranged in pairs, the respective powers can be strengthened, thereby The focus drive amount of the lens group FA is reduced.
広角端と望遠端で共に、レンズ群Ｌｐとレンズ群Ｌｎのレンズ群間を効果的にアフォーカルな関係にし、フォーカシングでの球面収差と軸上色収差の変動を小さくするとともに全系の小型化を図りつつ、高性能を達成している。レンズ群Ｌｎでアフォーカル光束を発散光束にした後、再び像面に収束させるにあたり、全系の効果及び高性能化を効果的に達成している。 At the wide-angle end and the telephoto end, the lens unit Lp and the lens unit Ln are effectively afocal-related, reducing the variation in spherical aberration and axial chromatic aberration during focusing, and reducing the size of the entire system. High performance is achieved while planning. After making the afocal light beam into a divergent light beam by the lens unit Ln, the effect of the entire system and the improvement in performance are effectively achieved when it is converged on the image plane again.
次に、広角端から望遠端へのズーミングに際し、レンズ群ＦＡはレンズ群ＦＢに対して相対的に像側に移動している。それにより、フォーカス用のレンズ群ＦＡが移動するスペースをズーミングにおいても有効利用しており、全系の小型化と高性能化を図っている。 Next, during zooming from the wide-angle end to the telephoto end, the lens unit FA moves relative to the lens unit FB toward the image side. As a result, the space in which the focusing lens group FA moves is also effectively used in zooming, and the entire system is reduced in size and performance.
実施例２は、物体側より像側へ順に、負の屈折力の第１レンズ群Ｌ１、正の屈折力の第２レンズ群Ｌ２、負の屈折力の第３レンズ群Ｌ３、開口絞りＳＰを含む正の屈折力の第４レンズ群Ｌ４、正の屈折力の第５レンズ群Ｌ５で構成される５群ズームレンズである。実施例２はズーム比３．０のネガティブリードタイプである。レンズ群Ｌｐは第２レンズ群Ｌ２であり、レンズ群Ｌｎは第３レンズ群Ｌ３である。レンズ群ＦＡは第３レンズ群Ｌ３であり、レンズ群ＦＢは第２レンズ群Ｌ２である。前方レンズ系ＬＦは第１レンズ群Ｌ１である。後方レンズ系ＬＲは第４レンズ群Ｌ４と第５レンズ群Ｌ５である。 In the second embodiment, in order from the object side to the image side, a first lens unit L1 having a negative refractive power, a second lens unit L2 having a positive refractive power, a third lens unit L3 having a negative refractive power, and an aperture stop SP are provided. The zoom lens includes a fourth lens unit L4 having a positive refractive power and a fifth lens unit L5 having a positive refractive power. Example 2 is a negative lead type with a zoom ratio of 3.0. The lens group Lp is the second lens group L2, and the lens group Ln is the third lens group L3. The lens group FA is the third lens group L3, and the lens group FB is the second lens group L2. The front lens system LF is the first lens unit L1. The rear lens system LR is a fourth lens unit L4 and a fifth lens unit L5.
フォーカス用のレンズ群ＦＡは１つのレンズよりなり、小型軽量化を達成している。全系のマクロ用のレンズ群ＦＢは１つのレンズよりなり、全系の小型化軽量化を容易にしている。また、図５に示すように、望遠端のズーム位置以外のズーム位置において、レンズ群ＦＢを物体側に移動し、かつレンズ群ＦＡも同様にレンズ群ＦＢ側に間隔を詰めるように移動させることで、レンズ群ＦＡの移動量を増やしている。そして通常時の撮影可能な物体距離よりも至近側へのフォーカスを容易にしている。 The focusing lens group FA consists of a single lens, and is small and light. The entire macro lens group FB consists of a single lens, which facilitates the reduction in size and weight of the entire system. Further, as shown in FIG. 5, at the zoom position other than the zoom position at the telephoto end, the lens unit FB is moved toward the object side, and the lens unit FA is similarly moved so as to be closer to the lens unit FB side. Thus, the movement amount of the lens group FA is increased. This makes it easier to focus closer to the object distance than the normal object distance.
それにより、例えば数値実施例２に記す中間ズーム域においては、最短撮影距離を０．３０ｍから０．２０ｍまで短縮し、かつ最大撮影倍率も０．２８倍から０．４４倍まで増加させている。レンズ群ＦＡ、レンズ群ＦＢ、その他のレンズ群における働きは、実施例１と同様である。 Accordingly, for example, in the intermediate zoom range described in Numerical Example 2, the shortest shooting distance is shortened from 0.30 m to 0.20 m, and the maximum shooting magnification is also increased from 0.28 times to 0.44 times. . The functions of the lens group FA, the lens group FB, and other lens groups are the same as those in the first embodiment.
実施例３は、レンズ群の数、レンズ群の屈折力の符号は実施例１と同じである。実施例３はズーム比５．６のポジティブリードタイプの６群ズームレンズである。レンズ群Ｌｐは第３レンズ群Ｌ３であり、レンズ群Ｌｎは第４レンズ群Ｌ４である。レンズ群ＦＡは第３レンズ群Ｌ３であり、レンズ群ＦＢは第４レンズ群Ｌ４である。前方レンズ系ＬＦは第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２である。後方レンズ系ＬＲは第５レンズ群Ｌ５と第６レンズ群Ｌ６である。フォーカス用のレンズ群ＦＡは１つのレンズよりなり、小型軽量化を達成している。 In Example 3, the number of lens groups and the sign of the refractive power of the lens group are the same as those in Example 1. The third embodiment is a positive lead type six-group zoom lens having a zoom ratio of 5.6. The lens group Lp is the third lens group L3, and the lens group Ln is the fourth lens group L4. The lens group FA is the third lens group L3, and the lens group FB is the fourth lens group L4. The front lens system LF is a first lens unit L1 and a second lens unit L2. The rear lens system LR is a fifth lens unit L5 and a sixth lens unit L6. The focusing lens group FA consists of a single lens, and is small and light.
全系のマクロ用のレンズ群ＦＢは１つのレンズよりなり、全系の小型化軽量化を容易にしている。望遠端のズーム位置以外のズーム位置においてレンズ群ＦＢを像側に移動し、かつレンズ群ＦＡも同様にレンズ群ＦＢ側に間隔を詰めるように移動させることで、レンズ群ＦＡの移動量を増やしている。そして、通常時の撮影可能な物体距離よりも至近側へのフォーカスを容易にしている。それにより、例えば数値実施例３に記す中間ズーム域においては、最短撮影距離を０．５０ｍから０．２５ｍまで短縮し、かつ最大撮影倍率も０．２１倍から０．３０倍まで増加させている。 The entire macro lens group FB consists of a single lens, which facilitates the reduction in size and weight of the entire system. The lens group FB is moved to the image side at a zoom position other than the zoom position at the telephoto end, and the lens group FA is also moved so as to be closer to the lens group FB side, thereby increasing the amount of movement of the lens group FA. ing. In addition, it is easier to focus closer to the object distance than the normal object distance. Accordingly, for example, in the intermediate zoom range described in Numerical Example 3, the shortest shooting distance is shortened from 0.50 m to 0.25 m, and the maximum shooting magnification is also increased from 0.21 times to 0.30 times. .
また、マクロ撮影モードにおいて効率的に至近側にフォーカスを行っている。またレンズ群ＦＡとレンズ群ＦＢの合成レンズ群のパワーを緩くし、他の変倍レンズ群のパワー配置に影響を与えることなく高性能化を達成している。また、正の屈折力のレンズ群Ｌｐ（レンズ群ＦＡ）と負の屈折力のレンズ群Ｌｎ（レンズ群ＦＢ）がペアで配置されているため、それぞれのパワーを共に強めることができ、それによりレンズ群ＦＡのフォーカス駆動量を小さくしている。 In the macro shooting mode, the close focus is efficiently performed. Further, the power of the combined lens group of the lens group FA and the lens group FB is relaxed, and high performance is achieved without affecting the power arrangement of the other variable magnification lens groups. Further, since the lens group Lp (lens group FA) having a positive refractive power and the lens group Ln (lens group FB) having a negative refractive power are arranged in pairs, the respective powers can be strengthened together. The focus drive amount of the lens group FA is reduced.
広角端と望遠端で共に、レンズ群Ｌｐとレンズ群Ｌｎのレンズ群間を効果的にアフォーカルな関係にし、フォーカシングでの球面収差と軸上色収差の変動を小さくするとともに全系の小型化を図りつつ高性能を達成している。レンズ群Ｌｎでアフォーカル光束を発散光束にした後、再び像面に収束させるにあたり、全系の小型化及び高性能化を効果的に達成している。 At the wide-angle end and the telephoto end, the lens unit Lp and the lens unit Ln are effectively afocal-related, reducing the variation in spherical aberration and axial chromatic aberration during focusing, and reducing the size of the entire system. High performance has been achieved. After making the afocal light beam into a divergent light beam by the lens unit Ln, the entire system is effectively reduced in size and performance when converged on the image plane again.
次に、広角端から望遠端へのズーミングに際し、レンズ群ＦＡはレンズ群ＦＢに対して相対的に物体側に移動している。それにより、フォーカス用のレンズ群ＦＡが移動するスペースをズーミングにおいても有効利用しており、全系の小型化と高性能化を図っている。 Next, during zooming from the wide-angle end to the telephoto end, the lens unit FA moves relative to the lens unit FB toward the object side. As a result, the space in which the focusing lens group FA moves is also effectively used in zooming, and the entire system is reduced in size and performance.
以上、本発明の好ましい光学系の実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されないことは言うまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。 As mentioned above, although the Example of the preferable optical system of this invention was described, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to these Examples, A various deformation | transformation and change are possible within the range of the summary.
次に実施例１乃至３に示したズームレンズを撮像装置に適用した実施例を図１３を用いて説明する。本発明の撮像装置はズームレンズを含む交換レンズ装置と、交換レンズ装置とカメラマウント部を介して着脱可能に接続され、ズームレンズが形成する光学像を受光して、電気的な画像信号に変換する撮像素子を含むカメラ本体とを備えている。 Next, an embodiment in which the zoom lens described in Embodiments 1 to 3 is applied to an imaging apparatus will be described with reference to FIG. The imaging apparatus of the present invention is an interchangeable lens apparatus including a zoom lens, and is detachably connected to the interchangeable lens apparatus via a camera mount unit, and receives an optical image formed by the zoom lens and converts it into an electrical image signal. And a camera body including an image pickup device.
図１３は一眼レフカメラの要部概略図である。図１３において、１０は実施例１乃至３のズームレンズ１を有する撮影レンズである。ズームレンズ１は保持部材である鏡筒２に保持されている。２０はカメラ本体であり、撮影レンズ１０からの光束を上方に反射するクイックリターンミラー３、撮影レンズ１０の像形成位置に配置された焦点板４より構成されている。更に、焦点板４に形成された逆像を正立像に変換するペンタダハプリズム５、その正立像を観察するための接眼レンズ６などによって構成されている。 FIG. 13 is a schematic view of the main part of a single-lens reflex camera. In FIG. 13, reference numeral 10 denotes a photographing lens having the zoom lens 1 of the first to third embodiments. The zoom lens 1 is held by a lens barrel 2 that is a holding member. Reference numeral 20 denotes a camera body, which includes a quick return mirror 3 that reflects the light beam from the photographing lens 10 upward, and a focusing screen 4 that is disposed at an image forming position of the photographing lens 10. Further, it is constituted by a penta roof prism 5 for converting an inverted image formed on the focusing screen 4 into an erect image, an eyepiece 6 for observing the erect image, and the like.
７は感光面であり、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等のズームレンズによって形成される像を受光する固体撮像素子（光電変換素子）や銀塩フィルムが配置される。撮影時にはクイックリターンミラー３が光路から退避して、感光面７上に撮影レンズ１０によって像が形成される。実施例１乃至３にて説明した利益は、本実施例に開示したような撮像装置において効果的に享受される。また本発明のズームレンズはクイックリターンミラーのない、ミラーレスのカメラにも同様に適用することができる。またプロジェクター用の画像投射光学系に適用することもできる。 Reference numeral 7 denotes a photosensitive surface, on which a solid-state imaging device (photoelectric conversion device) or a silver salt film that receives an image formed by a zoom lens such as a CCD sensor or a CMOS sensor is arranged. At the time of photographing, the quick return mirror 3 is retracted from the optical path, and an image is formed on the photosensitive surface 7 by the photographing lens 10. The benefits described in the first to third embodiments are effectively enjoyed in the imaging apparatus as disclosed in the present embodiment. The zoom lens of the present invention can be similarly applied to a mirrorless camera without a quick return mirror. It can also be applied to an image projection optical system for a projector.
以下に実施例１乃至３に対応する数値実施例１乃至３を示す。各数値実施例においてｉは物体側からの面の順番を示す。数値実施例においてｒｉは物体側より順に第ｉ番目のレンズ面の曲率半径、ｄｉは物体側より順に第ｉ番目のレンズ厚及び空気間隔、ｎｄｉとνｄｉは各々物体側より順に第ｉ番目のレンズの材料の屈折率とアッベ数である。ＢＦはバックフォーカスである。 Numerical examples 1 to 3 corresponding to the first to third examples are shown below. In each numerical example, i indicates the order of the surfaces from the object side. In numerical examples, ri is the radius of curvature of the i-th lens surface in order from the object side, di is the i-th lens thickness and air spacing in order from the object side, and ndi and νdi are the i-th lens in order from the object side. The refractive index and Abbe number of the material. BF is a back focus.
また、焦点距離、Ｆナンバー等のスペックに加え、像高は半画角を決定する最大像高、レンズ全長は第１レンズ面から像面までの距離である。バックフォーカスＢＦは最終レンズ面から像面までの長さを示している。また、各レンズ群データは、各レンズ群の焦点距離、光軸上の長さ、前側主点位置、後側主点位置を表している。また、各光学面の間隔ｄが（可変）となっている部分は、ズーミングに際して変化するものであり、別表に焦点距離に応じた面間隔を記している。また、中間ズーム域におけるマクロ撮影モードの最至近時の面間隔も記す。 In addition to specifications such as focal length and F number, the image height is the maximum image height that determines the half angle of view, and the total lens length is the distance from the first lens surface to the image surface. The back focus BF indicates the length from the final lens surface to the image plane. Each lens group data represents the focal length, the length on the optical axis, the front principal point position, and the rear principal point position of each lens group. Further, the portion where the interval d between the optical surfaces is (variable) changes during zooming, and the surface interval corresponding to the focal length is shown in the separate table. In addition, the closest surface separation in the macro shooting mode in the intermediate zoom range is also described.
尚、以下に記載する数値実施例１乃至３のレンズデータ及びそれに基づく、各条件式の計算結果を表１に示す。 Table 1 shows lens data of Numerical Examples 1 to 3 described below and calculation results of each conditional expression based on the lens data.
（数値実施例１）
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 145.014 1.90 1.84666 23.9 52.74
2 75.625 0.57 49.07
3 86.624 6.05 1.49700 81.5 49.08
4 -445.367 0.15 48.79
5 56.306 5.81 1.60311 60.6 47.07
6 322.502 (可変) 46.35
7 222.991 1.45 1.91082 35.3 32.59
8 17.292 7.31 25.42
9 -65.935 1.20 1.83481 42.7 25.22
10 68.708 0.15 25.14
11 31.289 7.31 1.84666 23.9 25.62
12 -37.639 1.10 1.77250 49.6 24.98
13 117.550 (可変) 23.81
14 89.144 1.83 1.80518 25.4 14.52
15 -77.202 (可変) 14.45
16 -34.930 0.70 1.90366 31.3 14.42
17 734.301 (可変) 14.72
18 26.119 3.64 1.60311 60.6 15.94
19 -51.299 0.89 15.76
20(絞り) ∞ 2.00 15.41
21 24.766 4.62 1.60311 60.6 14.87
22 -28.318 0.75 1.84666 23.9 13.99
23 102.554 3.68 13.58
24 -57.996 0.70 1.74950 35.3 12.65
25 15.282 2.36 1.84666 23.9 12.47
26 37.771 (可変) 12.31
27* 68.144 2.92 1.80139 45.5 14.97
28 -75.897 15.56
(Numerical example 1)
Unit mm
Surface data surface number rd nd νd Effective diameter
1 145.014 1.90 1.84666 23.9 52.74
2 75.625 0.57 49.07
3 86.624 6.05 1.49700 81.5 49.08
4 -445.367 0.15 48.79
5 56.306 5.81 1.60311 60.6 47.07
6 322.502 (variable) 46.35
7 222.991 1.45 1.91082 35.3 32.59
8 17.292 7.31 25.42
9 -65.935 1.20 1.83481 42.7 25.22
10 68.708 0.15 25.14
11 31.289 7.31 1.84666 23.9 25.62
12 -37.639 1.10 1.77250 49.6 24.98
13 117.550 (variable) 23.81
14 89.144 1.83 1.80518 25.4 14.52
15 -77.202 (variable) 14.45
16 -34.930 0.70 1.90366 31.3 14.42
17 734.301 (variable) 14.72
18 26.119 3.64 1.60311 60.6 15.94
19 -51.299 0.89 15.76
20 (Aperture) ∞ 2.00 15.41
21 24.766 4.62 1.60311 60.6 14.87
22 -28.318 0.75 1.84666 23.9 13.99
23 102.554 3.68 13.58
24 -57.996 0.70 1.74950 35.3 12.65
25 15.282 2.36 1.84666 23.9 12.47
26 37.771 (variable) 12.31
27 * 68.144 2.92 1.80139 45.5 14.97
28 -75.897 15.56
非球面データ
第27面
K = 0.00000e+000 A 4=-2.70632e-005 A 6= 2.37272e-008 A 8=-1.95884e-009
A10= 2.50989e-011 A12=-1.32573e-013
広角 中間 望遠
焦点距離 18.60 89.99 130.48
Fナンバー 3.51 5.54 5.88
半画角（度） 36.29 8.63 5.98
像高 13.66 13.66 13.66
レンズ全長 139.03 177.79 188.50
BF 35.60 67.25 72.22
中間（マクロ撮影モード最至近）
d 6 0.90 37.56 46.00 37.56
d13 30.20 4.00 1.50 1.50
d15 2.89 6.77 8.40 1.30
d17 6.56 2.68 1.05 10.65
d26 5.79 2.44 2.24 2.44
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 95.96 14.48 4.70 -4.72
2 7 -19.28 18.52 1.35 -11.72
3 14 51.64 1.83 0.55 -0.47
4 16 -36.88 0.70 0.02 -0.35
5 18 33.34 18.63 -11.68 -18.50
6 27 45.21 2.92 0.77 -0.86
Aspheric data 27th surface
K = 0.00000e + 000 A 4 = -2.70632e-005 A 6 = 2.37272e-008 A 8 = -1.95884e-009
A10 = 2.50989e-011 A12 = -1.32573e-013
Wide angle Medium Telephoto focal length 18.60 89.99 130.48
F number 3.51 5.54 5.88
Half angle of view (degrees) 36.29 8.63 5.98
Image height 13.66 13.66 13.66
Total lens length 139.03 177.79 188.50
BF 35.60 67.25 72.22
Middle (closest to macro shooting mode)
d 6 0.90 37.56 46.00 37.56
d13 30.20 4.00 1.50 1.50
d15 2.89 6.77 8.40 1.30
d17 6.56 2.68 1.05 10.65
d26 5.79 2.44 2.24 2.44
Zoom lens group data group Start surface Focal length Lens configuration length Front principal point position Rear principal point position
1 1 95.96 14.48 4.70 -4.72
2 7 -19.28 18.52 1.35 -11.72
3 14 51.64 1.83 0.55 -0.47
4 16 -36.88 0.70 0.02 -0.35
5 18 33.34 18.63 -11.68 -18.50
6 27 45.21 2.92 0.77 -0.86
（数値実施例２）
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 59.153 1.45 1.91082 35.3 33.81
2 21.083 6.63 28.80
3 -189.528 1.20 1.77250 49.6 28.61
4 44.877 4.61 27.81
5 39.612 7.47 1.68893 31.1 28.56
6 -43.204 0.15 28.12
7 -99.788 1.10 1.77250 49.6 26.79
8 75.818 (可変) 25.83
9 75.409 1.99 1.60311 60.6 15.26
10 -67.580 (可変) 15.39
11 -35.776 0.80 1.77250 49.6 15.53
12 395.044 (可変) 15.89
13 20.363 3.63 1.60311 60.6 17.11
14 -148.450 1.29 16.92
15(絞り) ∞ 2.00 16.52
16 18.825 4.21 1.51633 64.1 15.61
17 -164.585 0.75 1.83400 37.2 14.52
18 55.973 3.27 14.03
19 -47.316 0.70 1.80000 29.8 12.95
20 29.966 (可変) 12.64
21* 59.909 2.98 1.85400 40.4 13.95
22 -55.591 14.51
(Numerical example 2)
Unit mm
Surface data surface number rd nd νd Effective diameter
1 59.153 1.45 1.91082 35.3 33.81
2 21.083 6.63 28.80
3 -189.528 1.20 1.77250 49.6 28.61
4 44.877 4.61 27.81
5 39.612 7.47 1.68893 31.1 28.56
6 -43.204 0.15 28.12
7 -99.788 1.10 1.77250 49.6 26.79
8 75.818 (variable) 25.83
9 75.409 1.99 1.60311 60.6 15.26
10 -67.580 (variable) 15.39
11 -35.776 0.80 1.77250 49.6 15.53
12 395.044 (variable) 15.89
13 20.363 3.63 1.60311 60.6 17.11
14 -148.450 1.29 16.92
15 (Aperture) ∞ 2.00 16.52
16 18.825 4.21 1.51633 64.1 15.61
17 -164.585 0.75 1.83400 37.2 14.52
18 55.973 3.27 14.03
19 -47.316 0.70 1.80000 29.8 12.95
20 29.966 (variable) 12.64
21 * 59.909 2.98 1.85400 40.4 13.95
22 -55.591 14.51
非球面データ
第21面
K = 0.00000e+000 A 4=-4.00663e-005 A 6=-7.71956e-008 A 8=-1.69607e-009
A10= 3.90928e-011 A12=-4.01481e-013
広角 中間 望遠
焦点距離 18.60 45.00 55.00
Fナンバー 3.40 5.19 5.92
半画角（度） 36.29 16.89 13.95
像高 13.66 13.66 13.66
レンズ全長 128.58 122.20 128.52
BF 35.60 64.23 74.99
中間（マクロ撮影モード最至近）
d 8 38.98 5.66 1.50 1.50
d10 4.14 5.30 5.45 1.30
d12 2.37 1.20 1.05 9.36
d20 3.27 1.59 1.30 1.59
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 -32.44 22.61 0.28 -18.33
2 9 59.41 1.99 0.66 -0.59
3 11 -42.43 0.80 0.04 -0.41
4 13 42.11 15.85 -20.45 -21.74
5 21 34.17 2.98 0.84 -0.78
Aspheric data 21st surface
K = 0.00000e + 000 A 4 = -4.00663e-005 A 6 = -7.71956e-008 A 8 = -1.69607e-009
A10 = 3.90928e-011 A12 = -4.01481e-013
Wide angle Medium telephoto focal length 18.60 45.00 55.00
F number 3.40 5.19 5.92
Half angle of view (degrees) 36.29 16.89 13.95
Image height 13.66 13.66 13.66
Total lens length 128.58 122.20 128.52
BF 35.60 64.23 74.99
Middle (closest to macro shooting mode)
d 8 38.98 5.66 1.50 1.50
d10 4.14 5.30 5.45 1.30
d12 2.37 1.20 1.05 9.36
d20 3.27 1.59 1.30 1.59
Zoom lens group data group Start surface Focal length Lens configuration length Front principal point position Rear principal point position
1 1 -32.44 22.61 0.28 -18.33
2 9 59.41 1.99 0.66 -0.59
3 11 -42.43 0.80 0.04 -0.41
4 13 42.11 15.85 -20.45 -21.74
5 21 34.17 2.98 0.84 -0.78
（数値実施例３）
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 101.577 1.90 1.90366 31.3 60.06
2 56.271 8.88 1.49700 81.5 57.59
3 489.433 0.15 57.10
4 52.191 8.12 1.56384 60.7 54.61
5 386.718 (可変) 53.73
6 162.116 1.45 1.91082 35.3 30.33
7 15.793 7.00 23.48
8 -53.066 1.20 1.77250 49.6 23.28
9 64.052 0.15 23.20
10 30.506 6.32 1.84666 23.8 23.57
11 -43.100 1.10 1.83481 42.7 22.97
12 72.408 (可変) 22.08
13 194.478 3.14 1.72047 34.7 21.68
14 -36.325 (可変) 21.59
15 -42.115 1.00 1.91082 35.3 20.70
16 -175.634 (可変) 20.57
17 20.653 3.51 1.60311 60.6 16.20
18 -618.632 1.45 15.71
19(絞り) ∞ 2.00 15.09
20 26.111 4.06 1.58913 61.1 14.54
21 -38.155 0.75 1.84666 23.8 13.73
22 66.501 3.41 13.33
23 -44.510 0.70 1.74950 35.3 12.79
24 17.316 2.26 1.84666 23.8 12.93
25 42.714 (可変) 12.98
26* 68.423 3.16 1.69350 53.2 13.99
27 -38.424 14.53
(Numerical Example 3)
Unit mm
Surface data surface number rd nd νd Effective diameter
1 101.577 1.90 1.90366 31.3 60.06
2 56.271 8.88 1.49700 81.5 57.59
3 489.433 0.15 57.10
4 52.191 8.12 1.56384 60.7 54.61
5 386.718 (variable) 53.73
6 162.116 1.45 1.91082 35.3 30.33
7 15.793 7.00 23.48
8 -53.066 1.20 1.77250 49.6 23.28
9 64.052 0.15 23.20
10 30.506 6.32 1.84666 23.8 23.57
11 -43.100 1.10 1.83481 42.7 22.97
12 72.408 (variable) 22.08
13 194.478 3.14 1.72047 34.7 21.68
14 -36.325 (variable) 21.59
15 -42.115 1.00 1.91082 35.3 20.70
16 -175.634 (variable) 20.57
17 20.653 3.51 1.60311 60.6 16.20
18 -618.632 1.45 15.71
19 (Aperture) ∞ 2.00 15.09
20 26.111 4.06 1.58913 61.1 14.54
21 -38.155 0.75 1.84666 23.8 13.73
22 66.501 3.41 13.33
23 -44.510 0.70 1.74950 35.3 12.79
24 17.316 2.26 1.84666 23.8 12.93
25 42.714 (variable) 12.98
26 * 68.423 3.16 1.69350 53.2 13.99
27 -38.424 14.53
非球面データ
第26面
K = 0.00000e+000 A 4=-3.67102e-005 A 6= 2.24461e-008 A 8=-3.50753e-009
A10= 7.16655e-011 A12=-5.61948e-013
広角 中間 望遠
焦点距離 18.60 69.98 104.93
Fナンバー 3.41 4.80 5.88
半画角（度） 36.30 11.04 7.42
像高 13.66 13.66 13.66
レンズ全長 139.08 173.72 185.57
BF 36.93 58.12 74.00
中間（マクロ撮影モード最至近）
d 5 0.90 37.45 40.57 37.45
d12 4.84 1.91 1.80 12.23
d14 2.10 5.03 5.14 1.30
d16 29.07 7.64 1.05 1.05
d25 3.52 1.86 1.30 1.86
ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 100.11 19.05 4.53 -7.82
2 6 -14.85 17.23 2.45 -9.17
3 13 42.73 3.14 1.55 -0.29
4 15 -61.04 1.00 -0.17 -0.69
5 17 53.99 18.13 -23.11 -25.74
6 26 35.92 3.16 1.21 -0.68
Aspheric data 26th surface
K = 0.00000e + 000 A 4 = -3.67102e-005 A 6 = 2.24461e-008 A 8 = -3.50753e-009
A10 = 7.16655e-011 A12 = -5.61948e-013
Wide angle Medium Telephoto focal length 18.60 69.98 104.93
F number 3.41 4.80 5.88
Half angle of view (degrees) 36.30 11.04 7.42
Image height 13.66 13.66 13.66
Total lens length 139.08 173.72 185.57
BF 36.93 58.12 74.00
Middle (closest to macro shooting mode)
d 5 0.90 37.45 40.57 37.45
d12 4.84 1.91 1.80 12.23
d14 2.10 5.03 5.14 1.30
d16 29.07 7.64 1.05 1.05
d25 3.52 1.86 1.30 1.86
Zoom lens group data group Start surface Focal length Lens configuration length Front principal point position Rear principal point position
1 1 100.11 19.05 4.53 -7.82
2 6 -14.85 17.23 2.45 -9.17
3 13 42.73 3.14 1.55 -0.29
4 15 -61.04 1.00 -0.17 -0.69
5 17 53.99 18.13 -23.11 -25.74
6 26 35.92 3.16 1.21 -0.68
Ｌ１ 第１レンズ群 Ｌ２ 第２レンズ群 Ｌ３ 第３レンズ群
Ｌ４ 第４レンズ群 Ｌ５ 第５レンズ群 Ｌ６ 第６レンズ群
ＳＰ 開口絞り Ｌｐ正の屈折力のレンズ群 Ｌｎ 負の屈折力のレンズ群
ＦＡ レンズ群ＦＡ ＦＢ レンズ群ＦＢ
Focus レンズ群ＦＡのフォーカシングの際の移動方向
Macro レンズ群ＦＢのマクロ撮影モードにする際の移動方向
L1 1st lens group L2 2nd lens group L3 3rd lens group L4 4th lens group L5 5th lens group L6 6th lens group SP Aperture stop Lp Lens group with positive refractive power Ln Lens group FA with negative refractive power Lens group FA FB Lens group FB
Focus Movement direction when focusing the lens group FA
Macro Moving direction when switching to the macro shooting mode of the lens group FB
以下に実施例１乃至３に対応する数値実施例１乃至３を示す。各数値実施例においてｉは物体側からの面の順番を示す。数値実施例においてｒｉは物体側より順に第ｉ番目のレンズ面の曲率半径、ｄｉは物体側より順に第ｉ番目のレンズ厚及び空気間隔、ｎｄｉとνｄｉは各々物体側より順に第ｉ番目のレンズの材料の屈折率とアッベ数である。ＢＦはバックフォーカスである。また、Ｋ、Ａ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０、Ａ１２は非球面係数であり、非球面の形状は、レンズ面と光軸との交点を原点、光の進行方向を正としたとき、光軸方向の位置Ｘ、光軸と垂直方向の位置Ｈより以下の式で表される。
Claims (15)
１．０５＜−ｆＦＢ／ｆＦＡ＜２．５０
なる条件式を満たすことを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。 When the focal length of the lens group FA is fFA and the focal length of the lens group FB is fFB,
1.05 <-fFB / fFA <2.50
The zoom lens according to claim 1, wherein the following conditional expression is satisfied.
｜βｎｗ｜＜１．０
なる条件式を満たす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 lateral magnification of the lens unit Ln at the wide angle end is βnw,
| Βnw | <1.0
The zoom lens according to claim 1, wherein the following conditional expression is satisfied.
｜βｎｔ｜＜１．０
なる条件式を満たすことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のズームレンズ。 When the lateral magnification of the lens unit Ln at the telephoto end is βnt,
| Βnt | <1.0
The zoom lens according to claim 1, wherein the following conditional expression is satisfied.
０．３＜−Ｆｆｗ／Ｆｐ＜２．０
なる条件式を満たすことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のズームレンズ。 When the focal length of the lens group Lp is Fp, a front lens system including one or more lens groups on the object side of the lens group Lp, and the combined focal length of the front lens system at the wide angle end is Ffw,
0.3 <-Ffw / Fp <2.0
The zoom lens according to claim 1, wherein the following conditional expression is satisfied.
０．３＜−Ｆｆｔ／Ｆｐ＜２．０
なる条件式を満たすことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のズームレンズ。 When the focal length of the lens group Lp is Fp, a front lens system including one or more lens groups on the object side of the lens group Lp, and the combined focal length of the front lens system at the telephoto end is Fft,
0.3 <-Fft / Fp <2.0
The zoom lens according to claim 1, wherein the following conditional expression is satisfied.
０．３０＜−Ｆｒｗ／Ｆｎ＜０．９５
なる条件式を満たすことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のズームレンズ。 When the focal length of the lens group Ln is Fn, the rear lens system includes one or more lens groups on the image side of the lens group Ln, and the combined focal length of the rear lens system at the wide angle end is Frw.
0.30 <-Frw / Fn <0.95
The zoom lens according to claim 1, wherein the following conditional expression is satisfied.
０．３０＜−Ｆｒｔ／Ｆｎ＜０．９５
なる条件式を満たすことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のズームレンズ。 When the focal length of the lens group Ln is Fn, the rear lens system includes one or more lens groups on the image side of the lens group Ln, and the combined focal length of the rear lens system at the telephoto end is Frt.
0.30 <-Frt / Fn <0.95
The zoom lens according to claim 1, wherein the following conditional expression is satisfied.
前記レンズ群ＦＡは前記第４レンズ群であり、前記レンズ群ＦＢは前記第３レンズ群であることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項のズームレンズ。 In order from the object side to the image side, 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, a fourth lens group having a negative refractive power, and an aperture stop A fifth lens group having a positive refractive power and a sixth lens group having a positive refractive power,
11. The zoom lens according to claim 1, wherein the lens group FA is the fourth lens group, and the lens group FB is the third lens group.
前記レンズ群ＦＡは前記第３レンズ群であり、前記レンズ群ＦＢは前記第４レンズ群であることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項のズームレンズ。 In order from the object side to the image side, 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, a fourth lens group having a negative refractive power, and an aperture stop A fifth lens group having a positive refractive power and a sixth lens group having a positive refractive power,
11. The zoom lens according to claim 1, wherein the lens group FA is the third lens group, and the lens group FB is the fourth lens group.
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