JP2017116702A - Zoom lens and imaging apparatus including the same - Google Patents

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慎 桑代
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a zoom lens whose entire lens system is compact and which has a wide view angle, a high zoom ratio, and high optical performance over an entire zoom range.SOLUTION: A zoom lens is composed of a first lens group having negative refractive power, a second lens group having positive refractive power, and a third lens group having negative refractive power that are arranged in order from an object side to an image side. When zooming, each of the lens groups moves so that a distance between the lens groups adjacent to each other changes. The first lens group comprises a negative lens and a positive lens that are arranged in order from the object side to the image side. The third lens group comprises a positive lens and a negative lens that are arranged in order from the object side to the image side. A focal distance f2 of the second lens group, a focal distance f3 of the third lens group, and a focal distance fw of an entire system at a wide angle end are set appropriately.SELECTED DRAWING: Figure 1

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、特にスチルカメラ、ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ等の撮像装置に用いる撮像光学系として好適なものである。   The present invention relates to a zoom lens and an image pickup apparatus having the same, and is particularly suitable as an image pickup optical system used in an image pickup apparatus such as a still camera, a video camera, or a digital still camera.

近年、撮像素子を用いた撮像装置に用いる撮像光学系として、全系が小型でありながら広画角、高ズーム比で全ズーム範囲にわたり高い光学性能を有するズームレンズが要求されている。これらの要望を満足するズームレンズとして、最も物体側に負の屈折力のレンズ群が配置されたネガティブリード型のズームレンズが知られている。ネガティブリード型のズームレンズとして、物体側より像側へ順に、負、正、負の屈折力の第1レンズ群乃至第3レンズ群より構成され、ズーミングに際してすべてのレンズ群が移動する3群ズームレンズが知られている(特許文献1、2)。   In recent years, there has been a demand for a zoom lens having high optical performance over a wide zoom range with a wide angle of view and a high zoom ratio as an imaging optical system used in an imaging apparatus using an imaging element, although the entire system is small. As a zoom lens satisfying these demands, a negative lead type zoom lens in which a lens group having a negative refractive power is disposed closest to the object side is known. As a negative lead type zoom lens, it is composed of first to third lens groups having negative, positive, and negative refractive powers in order from the object side to the image side, and a three-group zoom in which all the lens groups move during zooming. Lenses are known (Patent Documents 1 and 2).

特許文献1は、広角端における撮像画角が約75度、ズーム比2.8倍程度のズームレンズが開示されている。特許文献2は、広角端における撮像画角が約74度、ズーム比2.8倍程度のズームレンズが開示されている。   Patent Document 1 discloses a zoom lens having an imaging field angle of about 75 degrees at the wide-angle end and a zoom ratio of about 2.8 times. Patent Document 2 discloses a zoom lens having an imaging field angle of about 74 degrees and a zoom ratio of about 2.8 times at the wide-angle end.

特開平8−184761号公報Japanese Patent Laid-Open No. 8-184761 特開2014−006275号公報JP 2014006275 A

前述した3群ズームレンズは、全系の小型化を図りつつ、広画角化及び高ズーム比化を図るのが比較的容易である。しかしながらそのような特徴のあるズームレンズを得るには、各レンズ群の屈折力(光学的パワー=焦点距離の逆数)や各レンズ群のレンズ構成等を適切に設定することが重要になってくる。たとえば、広画角化と全系の小型化を図るためには各レンズ群の屈折力を強くすれば良い。しかしながら、第1レンズ群の屈折力を強くしすぎると特に広角端において歪曲収差、像面湾曲、非点収差が増加し、ズーミングに際してこれらの諸収差の変動が大きくなってしまう。   The above-described three-group zoom lens is relatively easy to achieve a wide angle of view and a high zoom ratio while reducing the size of the entire system. However, in order to obtain a zoom lens having such characteristics, it is important to appropriately set the refractive power of each lens group (optical power = reciprocal of focal length), the lens configuration of each lens group, and the like. . For example, in order to widen the angle of view and reduce the size of the entire system, the refractive power of each lens group may be increased. However, if the refractive power of the first lens unit is made too strong, distortion, field curvature, and astigmatism increase particularly at the wide-angle end, and fluctuations in these various aberrations increase during zooming.

また、第2レンズ群の屈折力を強くすると、変倍のための第2レンズ群の移動量が短くなり、全系の小型化が容易になる。しかしながら屈折力を強くしすぎると、全ズーム範囲において球面収差やコマ収差、軸上色収差が増加してくる。さらに、第3レンズ群の屈折力を強くすると、射出瞳を短くすることで全系の小型化が容易になる。しかしながら屈折力を強くしすぎると軸外光線の撮像素子への入射角が大きくなりすぎ、画面周辺が暗くなってしまうシェーディングが多く発生してくる。   Further, when the refractive power of the second lens group is increased, the amount of movement of the second lens group for zooming is shortened, and the entire system can be easily downsized. However, if the refractive power is increased too much, spherical aberration, coma aberration, and axial chromatic aberration increase in the entire zoom range. Further, when the refractive power of the third lens group is increased, the entire system can be easily downsized by shortening the exit pupil. However, if the refractive power is increased too much, the angle of incidence of off-axis rays on the image sensor becomes too large, and a lot of shading occurs that makes the periphery of the screen dark.

本発明は、レンズ系全体が小型で広画角、高ズーム比で、しかも全ズーム範囲において高い光学性能が容易に得られるズームレンズ及びそれを有する撮像装置の提供を目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a zoom lens that has a small overall lens system, has a wide angle of view and a high zoom ratio, and can easily obtain high optical performance in the entire zoom range, and an image pickup apparatus having the zoom lens.

本発明のズームレンズは、物体側より像側へ順に配置された負の屈折力の第1レンズ群、正の屈折力の第2レンズ群、負の屈折力の第3レンズ群から構成され、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ように各レンズ群が移動するズームレンズにおいて、
前記第1レンズ群は物体側より像側へ順に配置された、負レンズ、正レンズから構成され、前記第3レンズ群は物体側より像側へ順に配置された、正レンズ、負レンズから構成され、前記第2レンズ群の焦点距離をf2、前記第3レンズ群の焦点距離をf3、広角端における全系の焦点距離をfwとするとき、
1.10<f2/fw<2.00
−4.0<f3/fw<−0.5
なる条件式を満足することを特徴としている。
The zoom lens according to the present invention includes a first lens group having a negative refractive power, a second lens group having a positive refractive power, and a third lens group having a negative refractive power, which are arranged in order from the object side to the image side. In a zoom lens in which each lens group moves so that the interval between adjacent lens groups changes during zooming,
The first lens group includes a negative lens and a positive lens arranged in order from the object side to the image side, and the third lens group includes a positive lens and a negative lens arranged in order from the object side to the image side. When the focal length of the second lens group is f2, the focal length of the third lens group is f3, and the focal length of the entire system at the wide angle end is fw,
1.10 <f2 / fw <2.00
−4.0 <f3 / fw <−0.5
It satisfies the following conditional expression.

本発明によれば、レンズ系全体が小型で、広画角、高ズーム比で、しかも全ズーム範囲において高い光学性能が容易に得られるズームレンズが得られる。   According to the present invention, it is possible to obtain a zoom lens in which the entire lens system is small, has a wide angle of view, a high zoom ratio, and can easily obtain high optical performance in the entire zoom range.

実施例1の広角端におけるレンズ断面と移動軌跡の図FIG. 5 is a diagram of a lens cross section and a movement locus at the wide angle end according to the first embodiment. (A)、(B)、(C) 実施例1の広角端、中間のズーム位置、望遠端における諸収差図(A), (B), (C) Various aberration diagrams in Example 1 at the wide-angle end, the intermediate zoom position, and the telephoto end 実施例2の広角端におけるレンズ断面と移動軌跡の図FIG. 10 is a diagram of a lens cross section and a movement locus at the wide angle end according to the second embodiment. (A)、(B)、(C) 実施例2の広角端、中間のズーム位置、望遠端における諸収差図(A), (B), (C) Various aberration diagrams in Example 2 at the wide-angle end, the intermediate zoom position, and the telephoto end 実施例3の広角端におけるレンズ断面と移動軌跡の図FIG. 12 is a diagram of a lens cross section and a movement locus at the wide angle end according to the third embodiment. (A)、(B)、(C) 実施例3の広角端、中間のズーム位置、望遠端における諸収差図(A), (B), (C) Various aberration diagrams at the wide-angle end, the intermediate zoom position, and the telephoto end of Example 3. 実施例4の広角端におけるレンズ断面と移動軌跡の図FIG. 12 is a diagram of a lens cross section and a movement locus at the wide angle end according to the fourth embodiment. (A)、(B)、(C) 実施例4の広角端、中間のズーム位置、望遠端における諸収差図(A), (B), (C) Various aberration diagrams of Example 4 at the wide-angle end, the intermediate zoom position, and the telephoto end 本発明のデジタルカメラでの実施例Embodiment of the digital camera of the present invention

以下、本発明のズームレンズ及びそれを有する撮像装置を図面に基づいて説明する。本発明のズームレンズは、物体側より像側へ順に配置された負の屈折力の第1レンズ群、正の屈折力の第2レンズ群、負の屈折力の第3レンズ群から構成されている。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ように各レンズ群が移動する。   Hereinafter, a zoom lens of the present invention and an image pickup apparatus having the same will be described with reference to the drawings. The zoom lens according to the present invention includes a first lens group having a negative refractive power, a second lens group having a positive refractive power, and a third lens group having a negative refractive power, which are arranged in order from the object side to the image side. Yes. Then, each lens group moves so that the interval between adjacent lens groups changes during zooming.

図1は本発明の実施例1のズームレンズの広角端(短焦点距離端)におけるレンズ断面図である。図2(A)、(B)、(C)は本発明の実施例1のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端(長焦点距離端)における収差図である。実施例1はズーム比2.90、開口比(Fナンバー)4.12〜5.60のズームレンズである。   FIG. 1 is a lens cross-sectional view at the wide-angle end (short focal length end) of the zoom lens according to Embodiment 1 of the present invention. 2A, 2B, and 2C are aberration diagrams at the wide-angle end, the intermediate zoom position, and the telephoto end (long focal length end) of the zoom lens according to the first exemplary embodiment of the present invention. Example 1 is a zoom lens having a zoom ratio of 2.90 and an aperture ratio (F number) of 4.12 to 5.60.

図3は本発明の実施例2のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図である。図4(A)、(B)、(C)は本発明の実施例2のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。実施例2はズーム比2.90、開口比3.09〜5.55のズームレンズである。   FIG. 3 is a lens cross-sectional view at the wide-angle end of the zoom lens according to Embodiment 2 of the present invention. FIGS. 4A, 4B, and 4C are aberration diagrams at the wide-angle end, the intermediate zoom position, and the telephoto end of the zoom lens according to the second embodiment of the present invention. The second exemplary embodiment is a zoom lens having a zoom ratio of 2.90 and an aperture ratio of 3.09 to 5.55.

図5は本発明の実施例3のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図である。図6(A)、(B)、(C)は本発明の実施例3のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。実施例3はズーム比2.90、開口比4.12〜5.60のズームレンズである。   FIG. 5 is a lens cross-sectional view at the wide-angle end of the zoom lens according to Embodiment 3 of the present invention. FIGS. 6A, 6B, and 6C are aberration diagrams at the wide-angle end, the intermediate zoom position, and the telephoto end of the zoom lens according to the third exemplary embodiment of the present invention. The third embodiment is a zoom lens having a zoom ratio of 2.90 and an aperture ratio of 4.12 to 5.60.

図7は本発明の実施例4のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図である。図8(A)、(B)、(C)は本発明の実施例4のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。実施例4はズーム比2.88、開口比4.12〜5.60のズームレンズである。図9は、本発明のズームレンズを有するデジタルカメラ(撮像装置)の要部概略図である。   FIG. 7 is a lens cross-sectional view at the wide-angle end of the zoom lens according to a fourth exemplary embodiment of the present invention. FIGS. 8A, 8B, and 8C are aberration diagrams at the wide-angle end, the intermediate zoom position, and the telephoto end of the zoom lens according to the fourth exemplary embodiment of the present invention. Example 4 is a zoom lens having a zoom ratio of 2.88 and an aperture ratio of 4.12 to 5.60. FIG. 9 is a schematic view of a main part of a digital camera (imaging device) having the zoom lens of the present invention.

各実施例のズームレンズは撮像装置に用いられる撮像光学系であり、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。尚、各実施例のズームレンズをプロジェクター等の光学機器に用いても良く、このときは、左方がスクリーン、右方が被投影画像となる。   The zoom lens of each embodiment is an image pickup optical system used in the image pickup apparatus. In the lens cross-sectional view, the left side is the object side (front) and the right side is the image side (rear). The zoom lens of each embodiment may be used in an optical device such as a projector. In this case, the left side is a screen and the right side is a projected image.

レンズ断面図において、L0はズームレンズである。またL1は負の屈折力(光学的パワー=焦点距離の逆数)の第1レンズ群、L2は正の屈折力の第2レンズ群、第3レンズ群L3はフォーカスレンズである。SPは開放Fナンバー(Fno)光束を決定(制限)する開口絞りの作用をするFナンバー決定部材(以下「開口絞り」ともいう。)である。   In the lens cross-sectional view, L0 is a zoom lens. L1 is a first lens unit having negative refractive power (optical power = reciprocal of focal length), L2 is a second lens unit having positive refractive power, and third lens unit L3 is a focus lens. SP is an F number determining member (hereinafter also referred to as “aperture stop”) that functions as an aperture stop that determines (limits) an open F number (Fno) light beam.

GSは光学フィルター、フェースプレート、水晶ローパスフィルター、赤外カットフィルター等に相当する光学ブロックである。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)の撮像面が置かれる。レンズ断面図において、矢印は広角端から望遠端へのズーミングに際しての各レンズ群の移動軌跡を示している。   GS is an optical block corresponding to an optical filter, a face plate, a quartz low-pass filter, an infrared cut filter, or the like. IP is an image plane, and when used as a photographing optical system of a video camera or a digital still camera, an imaging plane of a solid-state imaging device (photoelectric conversion device) such as a CCD sensor or a CMOS sensor is placed. In the lens cross-sectional view, arrows indicate the movement trajectory of each lens unit during zooming from the wide-angle end to the telephoto end.

広角端から望遠端へのズーミングに際して第1レンズ群L1は像側に凸状の軌跡で移動する。第2レンズ群L2と第3レンズ群L3は互いに異なった軌跡で物体側へ移動する。開口絞りSPは第2レンズ群L2と同じ軌跡で(一体的に)移動する。   During zooming from the wide-angle end to the telephoto end, the first lens unit L1 moves along a locus convex toward the image side. The second lens unit L2 and the third lens unit L3 move to the object side along different paths. The aperture stop SP moves (integrally) along the same locus as the second lens unit L2.

第3レンズ群L3に関する矢印3aは無限遠にフォーカスしているときの広角端から望遠端へのズーミングに際しての移動軌跡を示す。また第3レンズ群L3に関する矢印3bは近距離にフォーカスしているときの広角端から望遠端へのズーミングに際しての移動軌跡を示す。第3レンズ群L3に関する矢印3cは無限遠から近距離へのフォーカシングに際しての移動方向を示している。フォーカシングは第3レンズ群L3ではなく、任意のレンズ群を光軸上に移動させて行ってもよい。   An arrow 3a related to the third lens unit L3 indicates a movement locus during zooming from the wide-angle end to the telephoto end when focusing at infinity. An arrow 3b relating to the third lens unit L3 indicates a movement locus during zooming from the wide-angle end to the telephoto end when focusing on a short distance. An arrow 3c relating to the third lens unit L3 indicates a moving direction during focusing from infinity to a short distance. Focusing may be performed by moving an arbitrary lens unit on the optical axis instead of the third lens unit L3.

開口絞りSPは第2レンズ群L2の物体側に配置されている。この開口絞りSPの開口径はズーミングに際して一定とすることも、変化させても良い。開口絞りSPの開口径を変化させると、望遠端において大きく発生する軸外光束による下線コマフレアをカットすることができ、より良好な光学性能を得ることが容易となる。   The aperture stop SP is disposed on the object side of the second lens unit L2. The aperture diameter of the aperture stop SP may be constant during zooming or may be changed. When the aperture diameter of the aperture stop SP is changed, underlined coma flare due to off-axis light flux that is largely generated at the telephoto end can be cut, and it becomes easy to obtain better optical performance.

収差図のうち、球面収差図においては、dはd線(波長587.6nm)、gはg線(波長435.8nm)を示している。FnoはFナンバーである。非点収差図において、Mはd線のメリディオナル像面、Sはd線のサジタル像面である。倍率色収差はg線によって表している。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, d indicates the d-line (wavelength 587.6 nm), and g indicates the g-line (wavelength 435.8 nm). Fno is an F number. In the astigmatism diagram, M is a meridional image plane of d line, and S is a sagittal image plane of d line. Lateral chromatic aberration is represented by the g-line. ω is a half angle of view (degree). In each of the following embodiments, the wide-angle end and the telephoto end are zoom positions when the zoom lens unit is positioned at both ends of the range in which the zoom lens unit can move on the optical axis.

本発明のズームレンズにおいて、第1レンズ群L1は物体側より像側へ順に配置された、負レンズ、正レンズから構成されている。第3レンズ群L3は物体側より像側へ順に配置された、正レンズ、負レンズから構成されている。第2レンズ群L2の焦点距離をf2、第3レンズ群L3の焦点距離をf3、広角端における全系の焦点距離をfwとする。このとき、
1.10<f2/fw<2.00 ・・・(1)
−4.0<f3/fw<−0.5 ・・・(2)
なる条件式を満足する。
In the zoom lens of the present invention, the first lens unit L1 includes a negative lens and a positive lens arranged in order from the object side to the image side. The third lens unit L3 includes a positive lens and a negative lens arranged in order from the object side to the image side. The focal length of the second lens unit L2 is f2, the focal length of the third lens unit L3 is f3, and the focal length of the entire system at the wide angle end is fw. At this time,
1.10 <f2 / fw <2.00 (1)
−4.0 <f3 / fw <−0.5 (2)
The following conditional expression is satisfied.

本発明は広画角で、かつ全系が小型で良好な光学性能を有するズームレンズを得るため、物体側から像側へ順に配置された負の屈折力の第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から構成している。   The present invention provides a first lens unit L1 having a negative refractive power arranged in order from the object side to the image side in order to obtain a zoom lens having a wide angle of view, a small overall system, and good optical performance. The second lens unit L2 has a strong power and the third lens unit L3 has a negative refractive power.

第1レンズ群L1を物体側から像側へ順に、負レンズ、正レンズから構成することで、少ないレンズ枚数で軸上色収差、倍率色収差を良好に補正している。また、第3レンズ群L3を物体側から像側へ順に、正レンズ、負レンズから構成することで少ないレンズ枚数で第1レンズ群L1、第2レンズ群L2で発生した諸収差を良好に補正している。さらに条件式(1)と条件式(2)を満足することにより、広画角でかつ全系が小型でありながら、ズーム全域にわたって良好な光学性能を有するズームレンズを得ている。   The first lens unit L1 is composed of a negative lens and a positive lens in order from the object side to the image side, so that axial chromatic aberration and lateral chromatic aberration are favorably corrected with a small number of lenses. In addition, since the third lens unit L3 is composed of a positive lens and a negative lens in order from the object side to the image side, various aberrations generated in the first lens unit L1 and the second lens unit L2 can be corrected with a small number of lenses. doing. Further, by satisfying conditional expressions (1) and (2), a zoom lens having a wide angle of view and good optical performance over the entire zoom range is obtained while the entire system is small.

条件式(1)は第2レンズ群L2の焦点距離と全系の広角端における焦点距離の比を規定している。条件式(1)を満たすことで全系の小型化を図りつつ良好な光学性能を得ている。条件式(1)の下限値を超えて第2レンズ群L2の焦点距離が短くなりすぎると、変倍のための第2レンズ群L2の移動量は短くなりレンズ系の小型化は容易になるが、望遠端において球面収差や軸上色収差が多く発生してくる。一方、条件式(1)の上限値を越えて第2レンズ群L2の焦点距離が長くなりすぎると、変倍のための第2レンズ群L2の移動量が長くなり、レンズ全長が長くなってくる。   Conditional expression (1) defines the ratio between the focal length of the second lens unit L2 and the focal length at the wide-angle end of the entire system. Satisfying conditional expression (1) provides good optical performance while reducing the size of the entire system. If the lower limit of conditional expression (1) is exceeded and the focal length of the second lens unit L2 becomes too short, the amount of movement of the second lens unit L2 for zooming becomes short and the lens system can be easily downsized. However, a lot of spherical aberration and axial chromatic aberration occur at the telephoto end. On the other hand, if the focal length of the second lens unit L2 exceeds the upper limit value of the conditional expression (1), the amount of movement of the second lens unit L2 for zooming increases, and the total lens length increases. come.

条件式(2)は第3レンズ群L3の焦点距離と全系の広角端における焦点距離の比を規定している。条件式(2)の上限値を超えて第3レンズ群L3の負の焦点距離が短くなりすぎると(負の焦点距離の絶対値が小さくなりすぎると)、レンズ系の小型化は容易になるが、軸外光線の撮像素子への入射角が大きくなりすぎ、シェーディングが多く発生してくる。   Conditional expression (2) defines the ratio between the focal length of the third lens unit L3 and the focal length at the wide-angle end of the entire system. When the upper limit of conditional expression (2) is exceeded and the negative focal length of the third lens unit L3 becomes too short (the absolute value of the negative focal length becomes too small), the lens system can be easily downsized. However, the incident angle of off-axis rays to the image sensor becomes too large, and a lot of shading occurs.

一方、条件式(2)の下限値を超えて第3レンズ群L3の負の焦点距離が長くなりすぎると(負の焦点距離の絶対値が大きくなりすぎると)、軸外光線の撮像素子への入射角は小さくなるが、第3レンズ群L3の有効径が大きくなってくる。なお、各実施例において、好ましくは条件式(1)、(2)の数値範囲を次のようにするのがよい。
1.12<f2/fw<1.70 ・・・(1a)
−3.6<f3/fw<−0.8 ・・・(2a)
On the other hand, when the negative focal length of the third lens unit L3 becomes too long (when the absolute value of the negative focal length becomes too large) exceeding the lower limit value of the conditional expression (2), the imaging element for off-axis rays is used. However, the effective diameter of the third lens unit L3 is increased. In each embodiment, it is preferable to set the numerical ranges of conditional expressions (1) and (2) as follows.
1.12 <f2 / fw <1.70 (1a)
−3.6 <f3 / fw <−0.8 (2a)

以上のように、本発明によれば広画角かつ全系が小型で良好な光学性能を持ったズームレンズが得られる。   As described above, according to the present invention, it is possible to obtain a zoom lens having a wide angle of view, a small entire system, and good optical performance.

更に本発明において全系の小型化を図りつつ、良好な光学性能を得るには次の条件式のうち1つ以上を満足するのが良い。第1レンズ群L1の焦点距離をf1とする。広角端から望遠端へのズーミングにおける第2レンズ群L2の変倍比をz2、広角端から望遠端へのズーミングにおける第3レンズ群L3の変倍比をz3とする。第1レンズ群L1に含まれる負レンズの材料の屈折率をN1nとする。第3レンズ群L3に含まれる全てのレンズの材料の屈折率の平均値をaveN3とする。   Further, in the present invention, it is preferable to satisfy one or more of the following conditional expressions in order to obtain good optical performance while reducing the size of the entire system. Let the focal length of the first lens unit L1 be f1. The zoom ratio of the second lens unit L2 during zooming from the wide-angle end to the telephoto end is z2, and the zoom ratio of the third lens unit L3 during zooming from the wide-angle end to the telephoto end is z3. The refractive index of the negative lens material included in the first lens unit L1 is N1n. The average value of the refractive indexes of the materials of all the lenses included in the third lens unit L3 is aveN3.

本発明のズームレンズを撮像素子を有する撮像装置に用いたとき、第1レンズ群L1の光軸上の厚さと、第2レンズ群L2の光軸上の厚さと、第3レンズ群L3の光軸上の厚さの合計をDとする。撮像素子の有効撮像面の対角長の半分をYとする。このとき、次の条件式のうち1つ以上を満足するのが良い。
−4.0<f1/fw<−2.0 ・・・(3)
0.5<z3/z2<1.7 ・・・(4)
1.75<N1n<2.50 ・・・(5)
1.72<aveN3<2.50 ・・・(6)
1.9<D/Y<3.0 ・・・(7)
When the zoom lens of the present invention is used in an image pickup apparatus having an image pickup device, the thickness on the optical axis of the first lens unit L1, the thickness on the optical axis of the second lens unit L2, and the light of the third lens unit L3. Let D be the total thickness on the shaft. Let Y be the half of the diagonal length of the effective imaging surface of the imaging device. At this time, one or more of the following conditional expressions should be satisfied.
-4.0 <f1 / fw <-2.0 (3)
0.5 <z3 / z2 <1.7 (4)
1.75 <N1n <2.50 (5)
1.72 <aveN3 <2.50 (6)
1.9 <D / Y <3.0 (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(3)は第1レンズ群L1の焦点距離を規定する。   Next, the technical meaning of each conditional expression described above will be described. Conditional expression (3) defines the focal length of the first lens unit L1.

条件式(3)を満たすことで特に広角端において像面湾曲や倍率色収差を効果的に補正している。条件式(3)の上限値を超えて第1レンズ群L1の負の焦点距離が短くなりすぎると広角端において像面湾曲や倍率色収差が多く発生してくる。一方、条件式(3)の下限値を超えて第1レンズ群L1の焦点距離が長くなりすぎると、広角端において第1レンズ群L1と第2レンズ群L2の間隔が長くなり、レンズ全長が長くなってくる。   By satisfying conditional expression (3), curvature of field and lateral chromatic aberration are effectively corrected particularly at the wide-angle end. If the upper limit of conditional expression (3) is exceeded and the negative focal length of the first lens unit L1 becomes too short, a lot of field curvature and lateral chromatic aberration will occur at the wide angle end. On the other hand, if the lower limit of conditional expression (3) is exceeded and the focal length of the first lens unit L1 becomes too long, the distance between the first lens unit L1 and the second lens unit L2 becomes longer at the wide angle end, and the total lens length becomes longer. It ’s getting longer.

条件式(4)は第2レンズ群L2と第3レンズ群L3の変倍比を規定している。条件式(4)を満たすことで全系が小型でありながら良好な光学性能を有するズームレンズを得ている。条件式(4)の下限値を超えて第2レンズ群L2の変倍比が大きくなりすぎると、それに応じて第2レンズ群L2の焦点距離が短くなってきて、望遠端において球面収差や軸上色収差が多く発生してくる。   Conditional expression (4) defines the zoom ratio of the second lens unit L2 and the third lens unit L3. By satisfying conditional expression (4), a zoom lens having good optical performance is obtained while the entire system is small. If the lower limit of conditional expression (4) is exceeded and the zoom ratio of the second lens unit L2 becomes too large, the focal length of the second lens unit L2 will be shortened accordingly, and spherical aberration and axis at the telephoto end will be shortened. Many upper chromatic aberrations occur.

一方、条件式(4)の上限値を超えて第3レンズ群L3の変倍比が大きくなりすぎると、第3レンズ群L3の負の焦点距離が短くなり、その結果、軸外光線の撮像素子への入射角が大きくなり、シェーディングが多く発生してくる。   On the other hand, if the zoom ratio of the third lens unit L3 becomes too large exceeding the upper limit value of the conditional expression (4), the negative focal length of the third lens unit L3 is shortened, and as a result, imaging of off-axis rays is performed. The incident angle to the element becomes large, and a lot of shading occurs.

条件式(5)は第1レンズ群L1に含まれる負レンズの材料の屈折率を規定している。条件式(5)の下限値を超えて第1レンズ群L1に含まれる負レンズの材料の屈折率が小さくなりすぎると、負レンズの有効径が大きくなってきて、全系が大型化してくる。   Conditional expression (5) defines the refractive index of the material of the negative lens included in the first lens unit L1. If the lower limit of conditional expression (5) is exceeded and the refractive index of the material of the negative lens included in the first lens unit L1 becomes too small, the effective diameter of the negative lens becomes large and the entire system becomes large. .

一方、条件式(5)の上限値を超えて第1レンズ群L1の負レンズの材料の屈折率が大きくなりすぎると、ペッツバール和が小さくなってきて、ズーム全域において像面湾曲、非点収差が大きく発生してくる。   On the other hand, if the refractive index of the material of the negative lens of the first lens unit L1 exceeds the upper limit value of conditional expression (5), the Petzval sum becomes small, and field curvature and astigmatism over the entire zoom range. Will occur greatly.

条件式(6)は第3レンズ群L3に含まれる正レンズの材料の屈折率と、負レンズの材料の屈折率の全てのレンズの材料の屈折率の平均値を規定している。条件式(6)の下限値を超えて第3レンズ群L3に含まれる正レンズの材料の屈折率と負レンズの材料の屈折率の平均値が小さくなりすぎると、第3レンズ群L3の有効径が大きくなってしまい、その結果、全系が大型化してくる。   Conditional expression (6) defines the refractive index of the positive lens material and the average refractive index of all the lens materials of the negative lens material included in the third lens unit L3. When the lower limit of conditional expression (6) is exceeded and the average value of the refractive index of the positive lens material and the refractive index of the negative lens material included in the third lens unit L3 becomes too small, the third lens unit L3 becomes effective. The diameter increases, and as a result, the entire system becomes larger.

一方、条件式(6)の上限値を超えて第3レンズ群L3に含まれる正レンズの材料の屈折率、または負レンズの材料の屈折率が大きくなりすぎると、ペッツバール和をプラス方向、またはマイナス方向に補正する効果が小さくなってくる。そうすると全ズーム範囲で像面湾曲、非点収差が大きく発生してくる。   On the other hand, if the refractive index of the material of the positive lens or the material of the negative lens included in the third lens unit L3 exceeds the upper limit value of the conditional expression (6) and the refractive index of the material of the negative lens becomes too large, The effect of correcting in the negative direction becomes smaller. Then, field curvature and astigmatism are greatly generated in the entire zoom range.

条件式(7)は本発明のズームレンズを撮像装置に用いたときの第1レンズ群L1の光軸上の厚さと、第2レンズ群L2の光軸上の厚さと、第3レンズ群L3の光軸上の厚さの和を規定している。条件式(7)の下限値を超えて各レンズ群の厚さの和が小さくなりすぎると各レンズ群を構成するレンズ枚数を少なくしなくてはならず、良好な光学性能を得ることが困難になる。一方、条件式(7)の上限値を超えて各レンズ群の厚さの和が大きくなりすぎると、レンズ全長が長くなってしまう。   Conditional expression (7) indicates that the thickness of the first lens unit L1 on the optical axis, the thickness of the second lens unit L2 on the optical axis, and the third lens unit L3 when the zoom lens of the present invention is used in an imaging apparatus. Defines the sum of the thicknesses on the optical axis. If the lower limit of conditional expression (7) is exceeded and the sum of the thicknesses of each lens group becomes too small, the number of lenses constituting each lens group must be reduced, and it is difficult to obtain good optical performance. become. On the other hand, if the upper limit of conditional expression (7) is exceeded and the sum of the thicknesses of the lens groups becomes too large, the total lens length becomes long.

なお、各実施例において、好ましくは条件式(3)乃至(7)の数値範囲を次のようにするのがよい。
−3.6<f1/fw<−2.2 ・・・(3a)
0.6<z3/z2<1.5 ・・・(4a)
1.76<N1n<2.30 ・・・(5a)
1.73<aveN3<2.30 ・・・(6a)
2.0<D/Y<2.8 ・・・(7a)
In each embodiment, the numerical ranges of conditional expressions (3) to (7) are preferably set as follows.
−3.6 <f1 / fw <−2.2 (3a)
0.6 <z3 / z2 <1.5 (4a)
1.76 <N1n <2.30 (5a)
1.73 <aveN3 <2.30 (6a)
2.0 <D / Y <2.8 (7a)

各実施例では以上のように各要素を構成することにより、広画角かつ全系が小型であり全ズーム範囲にわたり高い光学性能を有するズームレンズを得ている。また以上の条件式は任意に複数組み合わせることにより、さらに本発明の効果を高めることができる。   In each embodiment, by configuring each element as described above, a zoom lens having a wide field angle, a small overall system, and high optical performance over the entire zoom range is obtained. Moreover, the effect of the present invention can be further enhanced by arbitrarily combining a plurality of the above conditional expressions.

次に各実施例の各レンズ群のレンズ構成について説明する。各レンズ群のレンズ構成は特に断りがない限り、物体側から像側へ順に配置されているものとする。   Next, the lens configuration of each lens group in each embodiment will be described. The lens configuration of each lens group is assumed to be arranged in order from the object side to the image side unless otherwise specified.

各実施例において第1レンズ群L1は像側が凹面でメニスカス形状の負レンズと物体側が凸面でメニスカス形状の正レンズより構成されている。このレンズ構成により全系の小型化を実現しつつ、特に広角端において像面湾曲を良好に補正しつつ、ズーム全域における倍率色収差を効果的に補正している。開口絞りSPは、ズーミングに際して第2レンズ群L2と同じ軌跡で移動する。第2レンズ群L2は、正レンズと負レンズとを接合した接合レンズ、正レンズより構成している。最も像側の正レンズは両レンズ面が非球面形状である。   In each embodiment, the first lens unit L1 includes a negative meniscus lens having a concave surface on the image side and a positive lens having a meniscus shape having a convex surface on the object side. With this lens configuration, the entire system is reduced in size, and the lateral chromatic aberration is effectively corrected in the entire zoom range while favorably correcting curvature of field particularly at the wide-angle end. The aperture stop SP moves along the same locus as the second lens unit L2 during zooming. The second lens unit L2 includes a cemented lens obtained by cementing a positive lens and a negative lens, and a positive lens. The most positive lens on the image side has both aspheric surfaces.

このレンズ構成によりズーム全域において球面収差と軸上色収差を効果的に補正している。第3レンズ群L3は、正レンズと負レンズで構成している。このレンズ構成により射出瞳を短くして、全系の小型化を容易にしている。また、特に広角端において像面湾曲を良好に補正し、かつズーム全域において倍率色収差を効果的に補正している。   With this lens configuration, spherical aberration and axial chromatic aberration are effectively corrected over the entire zoom range. The third lens unit L3 includes a positive lens and a negative lens. This lens configuration shortens the exit pupil, facilitating downsizing of the entire system. In particular, the field curvature is corrected well at the wide-angle end, and the lateral chromatic aberration is effectively corrected over the entire zoom range.

次に本発明のズームレンズを撮像光学系として用いたビデオカメラ(撮像装置)の実施例を図9を用いて説明する。図9において、10はビデオカメラ本体、11は実施例1乃至4で説明したいずれかのズームレンズによって構成された撮像光学系である。12はカメラ本体に内蔵され、撮像光学系11によって形成された被写体像を受光するCCDセンサやCMOSセンサ等の撮像素子(光電変換素子)である。13は撮像素子12によって光電変換された被写体像に対応する情報を記録するメモリである。14は不図示の表示素子に表示された被写体像を観察するためのファインダである。   Next, an embodiment of a video camera (imaging apparatus) using the zoom lens of the present invention as an imaging optical system will be described with reference to FIG. In FIG. 9, reference numeral 10 denotes a video camera body, and 11 denotes an imaging optical system constituted by any of the zoom lenses described in the first to fourth embodiments. Reference numeral 12 denotes an imaging element (photoelectric conversion element) such as a CCD sensor or a CMOS sensor that receives a subject image formed by the imaging optical system 11 and is built in the camera body. Reference numeral 13 denotes a memory for recording information corresponding to the subject image photoelectrically converted by the image sensor 12. Reference numeral 14 denotes a finder for observing a subject image displayed on a display element (not shown).

上記表示素子は液晶パネル等によって構成され、撮像素子12上に形成された被写体像が表示される。   The display element is constituted by a liquid crystal panel or the like, and a subject image formed on the image sensor 12 is displayed.

本発明の撮像装置は、上記のいずれかのズームレンズとともに、歪曲収差と倍率色収差のどちらか、もしくは両方を電気的に補正する補正手段を有していても良い。このような補正手段を有するとズームレンズの歪曲収差等を許容することができる構成にできて、ズームレンズ全体のレンズ枚数を少なくでき、全系の小型化が容易になる。また倍率色収差を電気的に補正することにより、撮影した画像の色にじみを軽減し、解像力の向上を図ることが容易になる。   The image pickup apparatus according to the present invention may include a correction unit that electrically corrects one or both of distortion and lateral chromatic aberration in addition to any of the zoom lenses described above. With such a correction means, the zoom lens can be configured to allow distortion, etc., the number of lenses in the entire zoom lens can be reduced, and the entire system can be easily downsized. Further, by electrically correcting the chromatic aberration of magnification, it becomes easier to reduce the color blur of the captured image and improve the resolution.

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、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 preferable embodiment of this invention was described, this invention is not limited to these embodiment, A various deformation | transformation and change are possible within the range of the summary.

次に本発明の実施例1乃至4にそれぞれ対応する数値データ1乃至4を示す。各数値データにおいて、iは物体側からの光学面の順序を示す。riは第i番目の光学面(第i面)の曲率半径、diは第i面と第i+1面との間の間隔、ndi、νdiはそれぞれd線に対する第i番目の光学部材の材料の屈折率、アッベ数を示す。   Next, numerical data 1 to 4 corresponding to the first to fourth embodiments of the present invention will be shown. In each numerical data, i indicates the order of the optical surfaces from the object side. ri is the radius of curvature of the i-th optical surface (i-th surface), di is the distance between the i-th surface and the i + 1-th surface, and ndi and νdi are the refractions of the material of the i-th optical member with respect to the d-line, respectively. Indicates the rate and Abbe number.

また最も像側の2つの面はフェースプレート等の平行平板である。BFはバックフォーカスであり、最も像側のレンズ面から像面までの空気換算距離である。レンズ全長は第1レンズ面から最終レンズ面までの距離にバックフォーカスを加えた値である。またkを離心率、A4、A6、A8、A10を非球面係数、レンズ面頂点を基準にして光軸からの高さhの位置における光軸方向の変位をxとするとき、非球面形状は、
x=(h2/R)/[1+{1−(1+k)(h/R)21/2]+A4h4+A6h6+A8h8+A10h10
で表される。但しRは近軸曲率半径である。又、「e−x」は「×10-x」を意味している。各数値データにおける上述した条件式との対応を表1に示す。
The two surfaces closest to the image side are parallel flat plates such as face plates. BF denotes a back focus, which is an air-converted distance from the lens surface closest to the image side to the image surface. The total lens length is a value obtained by adding back focus to the distance from the first lens surface to the final lens surface. Further, when k is an eccentricity, A4, A6, A8, and A10 are aspherical coefficients, and a displacement in the optical axis direction at a position of height h from the optical axis with respect to the lens surface apex is x, the aspherical shape is ,
x = (h 2 / R) / [1+ {1− (1 + k) (h / R) 2 } 1/2 ] + A4h 4 + A6h 6 + A8h 8 + A10h 10
It is represented by Where R is the paraxial radius of curvature. “E−x” means “× 10 −x ”. Table 1 shows the correspondence with the above-described conditional expressions in each numerical data.


[数値データ1]
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 -278.224 0.60 1.80400 46.6
2 11.317 2.30
3 12.645 1.63 2.00272 19.3
4 19.352 (可変)
5(絞り) ∞ 0.60
6 8.321 2.78 1.60311 60.6
7 -7.524 0.30 1.90366 31.3
8 94.495 2.12
9* 28.437 3.58 1.58313 59.4
10* -9.029 (可変)
11 -30.939 1.45 1.88300 40.8
12 -11.959 2.00
13* -6.464 0.50 1.69350 53.2
14* 37.981 (可変)
15 ∞ 2.36 1.51633 64.1
16 ∞ 2.01
像面 ∞

[Numeric data 1]
Unit mm

Surface data surface number rd nd νd
1 -278.224 0.60 1.80 400 46.6
2 11.317 2.30
3 12.645 1.63 2.00272 19.3
4 19.352 (variable)
5 (Aperture) ∞ 0.60
6 8.321 2.78 1.60311 60.6
7 -7.524 0.30 1.90366 31.3
8 94.495 2.12
9 * 28.437 3.58 1.58313 59.4
10 * -9.029 (variable)
11 -30.939 1.45 1.88300 40.8
12 -11.959 2.00
13 * -6.464 0.50 1.69350 53.2
14 * 37.981 (variable)
15 ∞ 2.36 1.51633 64.1
16 ∞ 2.01
Image plane ∞

非球面データ
第9面
K =-1.16197e+002 A 4= 1.75886e-004 A 6=-4.04005e-005 A 8= 1.76353e-006 A10=-4.14003e-008

第10面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.63731e-004 A 6=-3.08486e-006 A 8= 1.27800e-007 A10=-3.85554e-009

第13面
K = 1.13930e-001 A 4= 5.52941e-004 A 6= 2.83448e-006 A 8=-1.35332e-007 A10= 1.10240e-008

第14面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.10735e-004 A 6=-4.21269e-006 A 8= 2.45161e-008

各種データ
ズーム比 2.90
広角 中間 望遠
焦点距離 9.50 24.41 27.51
Fナンバー 4.12 5.24 5.60
半画角(度) 40.10 18.14 16.21
像高 8.00 8.00 8.00
レンズ全長 40.78 37.31 40.22
BF 5.08 17.19 20.92

d 4 14.18 1.12 1.00
d10 3.66 1.14 0.45
d14 1.52 13.63 17.35

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -24.38
2 5 10.97
3 11 -14.30
Aspheric data 9th surface
K = -1.16197e + 002 A 4 = 1.75886e-004 A 6 = -4.04005e-005 A 8 = 1.76353e-006 A10 = -4.14003e-008

10th page
K = 0.00000e + 000 A 4 = 1.63731e-004 A 6 = -3.08486e-006 A 8 = 1.27800e-007 A10 = -3.85554e-009

Side 13
K = 1.13930e-001 A 4 = 5.52941e-004 A 6 = 2.83448e-006 A 8 = -1.35332e-007 A10 = 1.10240e-008

14th page
K = 0.00000e + 000 A 4 = 1.10735e-004 A 6 = -4.21269e-006 A 8 = 2.45161e-008

Various data Zoom ratio 2.90
Wide angle Medium Telephoto focal length 9.50 24.41 27.51
F number 4.12 5.24 5.60
Half angle of view (degrees) 40.10 18.14 16.21
Statue height 8.00 8.00 8.00
Total lens length 40.78 37.31 40.22
BF 5.08 17.19 20.92

d 4 14.18 1.12 1.00
d10 3.66 1.14 0.45
d14 1.52 13.63 17.35

Zoom lens group data group Start surface Focal length
1 1 -24.38
2 5 10.97
3 11 -14.30

[数値データ2]
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 430.380 0.45 1.77250 49.6
2 9.536 2.10
3 9.694 1.70 2.10205 16.8
4 11.192 (可変)
5(絞り) ∞ 0.41
6 6.081 2.78 1.59282 68.6
7 -5.150 0.30 1.80610 33.3
8 1001.591 2.18
9* 61.071 1.97 1.69350 53.2
10* -11.440 (可変)
11 -22.714 1.24 1.90043 37.4
12 -9.740 1.23
13* -5.961 0.35 1.58313 59.4
14* 49.155 (可変)
15 ∞ 1.62 1.51633 64.1
16 ∞ 1.39
像面 ∞
[Numeric data 2]
Unit mm

Surface data surface number rd nd νd
1 430.380 0.45 1.77250 49.6
2 9.536 2.10
3 9.694 1.70 2.10205 16.8
4 11.192 (variable)
5 (Aperture) ∞ 0.41
6 6.081 2.78 1.59282 68.6
7 -5.150 0.30 1.80610 33.3
8 1001.591 2.18
9 * 61.071 1.97 1.69350 53.2
10 * -11.440 (variable)
11 -22.714 1.24 1.90043 37.4
12 -9.740 1.23
13 * -5.961 0.35 1.58313 59.4
14 * 49.155 (variable)
15 ∞ 1.62 1.51633 64.1
16 ∞ 1.39
Image plane ∞

非球面データ
第9面
K =-1.74303e+003 A 4= 1.05456e-003 A 6=-1.20336e-004 A 8= 2.18192e-005 A10=-8.05275e-007

第10面
K = 0.00000e+000 A 4= 9.88645e-004 A 6= 9.56274e-006 A 8= 6.76774e-006 A10= 1.88959e-007

第13面
K =-9.87221e-001 A 4=-9.10861e-004 A 6= 1.45925e-005 A 8= 6.68973e-006 A10=-1.64030e-007

第14面
K = 0.00000e+000 A 4=-1.04059e-003 A 6= 4.55671e-005 A 8= 3.87905e-007

各種データ
ズーム比 2.90
広角 中間 望遠
焦点距離 6.50 16.43 18.87
Fナンバー 3.09 5.01 5.55
半画角(度) 40.22 18.51 16.25
像高 5.50 5.50 5.50
レンズ全長 37.69 30.79 32.00
BF 4.11 12.84 15.58

d 4 16.01 2.52 1.63
d10 2.86 0.74 0.08
d14 1.66 10.38 13.13

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -17.49
2 5 9.37
3 11 -20.00
Aspheric data 9th surface
K = -1.74303e + 003 A 4 = 1.05456e-003 A 6 = -1.20336e-004 A 8 = 2.18192e-005 A10 = -8.05275e-007

10th page
K = 0.00000e + 000 A 4 = 9.88645e-004 A 6 = 9.56274e-006 A 8 = 6.76774e-006 A10 = 1.88959e-007

Side 13
K = -9.87221e-001 A 4 = -9.10861e-004 A 6 = 1.45925e-005 A 8 = 6.68973e-006 A10 = -1.64030e-007

14th page
K = 0.00000e + 000 A 4 = -1.04059e-003 A 6 = 4.55671e-005 A 8 = 3.87905e-007

Various data Zoom ratio 2.90
Wide angle Medium telephoto focal length 6.50 16.43 18.87
F number 3.09 5.01 5.55
Half angle of view (degrees) 40.22 18.51 16.25
Image height 5.50 5.50 5.50
Total lens length 37.69 30.79 32.00
BF 4.11 12.84 15.58

d 4 16.01 2.52 1.63
d10 2.86 0.74 0.08
d14 1.66 10.38 13.13

Zoom lens group data group Start surface Focal length
1 1 -17.49
2 5 9.37
3 11 -20.00

[数値データ3]
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 104.830 0.80 1.91082 35.3
2 14.425 4.64
3 16.884 2.54 1.94595 18.0
4 28.109 (可変)
5(絞り) ∞ 0.81
6 9.842 3.79 1.59282 68.6
7 -11.155 0.35 2.00100 29.1
8 126.483 3.09
9* 94.145 3.21 1.85135 40.1
10* -14.959 (可変)
11 -37.371 1.97 1.90366 31.3
12 -15.279 2.73
13* -8.956 0.60 1.88202 37.2
14* 69.517 (可変)
15 ∞ 3.19 1.51633 64.1
16 ∞ 2.72
像面 ∞
[Numeric data 3]
Unit mm

Surface data surface number rd nd νd
1 104.830 0.80 1.91082 35.3
2 14.425 4.64
3 16.884 2.54 1.94595 18.0
4 28.109 (variable)
5 (Aperture) ∞ 0.81
6 9.842 3.79 1.59282 68.6
7 -11.155 0.35 2.00 100 29.1
8 126.483 3.09
9 * 94.145 3.21 1.85135 40.1
10 * -14.959 (variable)
11 -37.371 1.97 1.90366 31.3
12 -15.279 2.73
13 * -8.956 0.60 1.88202 37.2
14 * 69.517 (variable)
15 ∞ 3.19 1.51633 64.1
16 ∞ 2.72
Image plane ∞

非球面データ
第9面
K =-8.58622e+002 A 4=-1.32926e-004 A 6=-8.91674e-006 A 8= 1.77498e-007 A10=-2.76752e-009

第10面
K = 0.00000e+000 A 4=-7.33397e-005 A 6=-3.40893e-006 A 8= 8.50194e-008 A10=-1.48331e-009

第13面
K = 4.82425e-001 A 4= 6.04427e-005 A 6= 7.02941e-006 A 8= 7.12610e-008 A10=-1.22246e-009

第14面
K = 0.00000e+000 A 4=-8.22187e-005 A 6= 5.71345e-006 A 8=-6.73158e-008

各種データ
ズーム比 2.90
広角 中間 望遠
焦点距離 12.20 30.57 35.35
Fナンバー 4.12 5.24 5.60
半画角(度) 41.57 19.49 17.02
像高 10.82 10.82 10.82
レンズ全長 56.55 51.95 54.74
BF 6.30 22.64 27.21

d 4 21.32 4.00 2.77
d10 4.41 0.78 0.24
d14 1.47 17.82 22.38

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -39.04
2 5 14.10
3 11 -15.00
Aspheric data 9th surface
K = -8.58622e + 002 A 4 = -1.32926e-004 A 6 = -8.91674e-006 A 8 = 1.77498e-007 A10 = -2.76752e-009

10th page
K = 0.00000e + 000 A 4 = -7.33397e-005 A 6 = -3.40893e-006 A 8 = 8.50194e-008 A10 = -1.48331e-009

Side 13
K = 4.82425e-001 A 4 = 6.04427e-005 A 6 = 7.02941e-006 A 8 = 7.12610e-008 A10 = -1.22246e-009

14th page
K = 0.00000e + 000 A 4 = -8.22187e-005 A 6 = 5.71345e-006 A 8 = -6.73158e-008

Various data Zoom ratio 2.90
Wide angle Medium Telephoto focal length 12.20 30.57 35.35
F number 4.12 5.24 5.60
Half angle of view (degrees) 41.57 19.49 17.02
Image height 10.82 10.82 10.82
Total lens length 56.55 51.95 54.74
BF 6.30 22.64 27.21

d 4 21.32 4.00 2.77
d10 4.41 0.78 0.24
d14 1.47 17.82 22.38

Zoom lens group data group Start surface Focal length
1 1 -39.04
2 5 14.10
3 11 -15.00

[数値データ4]
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 47.157 0.80 2.00100 29.1
2 13.285 5.04
3 16.250 2.42 2.10420 17.0
4 23.642 (可変)
5(絞り) ∞ 0.81
6 10.017 4.05 1.59282 68.6
7 -10.499 0.35 2.00100 29.1
8 524.841 2.38
9* 91.520 3.10 1.88202 37.2
10* -16.356 (可変)
11 -30.588 1.37 1.90366 31.3
12 -14.974 2.89
13* -9.298 0.60 1.88202 37.2
14* 54.121 (可変)
15 ∞ 3.19 1.51633 64.1
16 ∞ 2.02
像面 ∞
[Numeric data 4]
Unit mm

Surface data surface number rd nd νd
1 47.157 0.80 2.00 100 29.1
2 13.285 5.04
3 16.250 2.42 2.10420 17.0
4 23.642 (variable)
5 (Aperture) ∞ 0.81
6 10.017 4.05 1.59282 68.6
7 -10.499 0.35 2.00 100 29.1
8 524.841 2.38
9 * 91.520 3.10 1.88202 37.2
10 * -16.356 (variable)
11 -30.588 1.37 1.90366 31.3
12 -14.974 2.89
13 * -9.298 0.60 1.88202 37.2
14 * 54.121 (variable)
15 ∞ 3.19 1.51633 64.1
16 ∞ 2.02
Image plane ∞

非球面データ
第9面
K =-9.88590e+001 A 4=-1.57967e-004 A 6=-1.01974e-007 A 8= 4.36418e-008

第10面
K = 0.00000e+000 A 4=-2.41797e-005 A 6= 8.75069e-007 A 8= 2.75707e-008

第13面
K =-5.01176e-001 A 4= 6.65892e-006 A 6= 1.06307e-006

第14面
K = 0.00000e+000 A 4= 9.71320e-005

各種データ
ズーム比 2.88
広角 中間 望遠
焦点距離 12.05 29.38 34.68
Fナンバー 4.12 5.24 5.60
半画角(度) 41.93 20.22 17.33
像高 10.82 10.82 10.82
レンズ全長 58.11 52.30 53.54
BF 6.12 21.11 25.17

d 4 23.70 6.19 3.73
d10 4.48 1.21 0.83
d14 2.00 16.98 21.05

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -40.05
2 5 13.95
3 11 -14.00
Aspheric data 9th surface
K = -9.88590e + 001 A 4 = -1.57967e-004 A 6 = -1.01974e-007 A 8 = 4.36418e-008

10th page
K = 0.00000e + 000 A 4 = -2.41797e-005 A 6 = 8.75069e-007 A 8 = 2.75707e-008

Side 13
K = -5.01176e-001 A 4 = 6.65892e-006 A 6 = 1.06307e-006

14th page
K = 0.00000e + 000 A 4 = 9.71320e-005

Various data Zoom ratio 2.88
Wide angle Medium Telephoto focal length 12.05 29.38 34.68
F number 4.12 5.24 5.60
Half angle of view (degrees) 41.93 20.22 17.33
Image height 10.82 10.82 10.82
Total lens length 58.11 52.30 53.54
BF 6.12 21.11 25.17

d 4 23.70 6.19 3.73
d10 4.48 1.21 0.83
d14 2.00 16.98 21.05

Zoom lens group data group Start surface Focal length
1 1 -40.05
2 5 13.95
3 11 -14.00

L1 第1レンズ群 L2 第2レンズ群 L3 第3レンズ群   L1 First lens group L2 Second lens group L3 Third lens group

Claims (10)

物体側より像側へ順に配置された負の屈折力の第1レンズ群、正の屈折力の第2レンズ群、負の屈折力の第3レンズ群から構成され、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ように各レンズ群が移動するズームレンズにおいて、
前記第1レンズ群は物体側より像側へ順に配置された、負レンズ、正レンズから構成され、前記第3レンズ群は物体側より像側へ順に配置された、正レンズ、負レンズから構成され、前記第2レンズ群の焦点距離をf2、前記第3レンズ群の焦点距離をf3、広角端における全系の焦点距離をfwとするとき、
1.10<f2/fw<2.00
−4.0<f3/fw<−0.5
なる条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
A first lens group having a negative refractive power, a second lens group having a positive refractive power, and a third lens group having a negative refractive power arranged in order from the object side to the image side. In the zoom lens where each lens group moves so that the interval changes,
The first lens group includes a negative lens and a positive lens arranged in order from the object side to the image side, and the third lens group includes a positive lens and a negative lens arranged in order from the object side to the image side. When the focal length of the second lens group is f2, the focal length of the third lens group is f3, and the focal length of the entire system at the wide angle end is fw,
1.10 <f2 / fw <2.00
−4.0 <f3 / fw <−0.5
A zoom lens satisfying the following conditional expression:
前記第1レンズ群の焦点距離をf1とするとき、
−4.0<f1/fw<−2.0
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1に記載のズームレンズ。
When the focal length of the first lens group is f1,
−4.0 <f1 / fw <−2.0
The zoom lens according to claim 1, wherein the following conditional expression is satisfied.
広角端から望遠端へのズーミングにおける前記第2レンズ群の変倍比をz2、広角端から望遠端へのズーミングにおける前記第3レンズ群の変倍比をz3とするとき、
0.5<z3/z2<1.7
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1または2に記載のズームレンズ。
When the zoom ratio of the second lens group in zooming from the wide-angle end to the telephoto end is z2, and the zoom ratio of the third lens group in zooming from the wide-angle end to the telephoto end is z3,
0.5 <z3 / z2 <1.7
The zoom lens according to claim 1, wherein the following conditional expression is satisfied.
前記第1レンズ群に含まれる負レンズの材料の屈折率をN1nとするとき、
1.75<N1n<2.50
なる条件式を満足する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 refractive index of the material of the negative lens included in the first lens group is N1n,
1.75 <N1n <2.50
The zoom lens according to claim 1, wherein the following conditional expression is satisfied.
前記第3レンズ群に含まれる全てのレンズの材料の屈折率の平均値をaveN3とするとき、
1.72<aveN3<2.50
なる条件式を満足する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 average value of the refractive indexes of the materials of all the lenses included in the third lens group is aveN3,
1.72 <aveN3 <2.50
The zoom lens according to claim 1, wherein the following conditional expression is satisfied.
広角端から望遠端へのズーミングに際して前記第1レンズ群は像側へ凸状の軌跡で移動し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群は物体側へ移動する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。   The first lens group moves along a convex locus toward the image side during zooming from the wide-angle end to the telephoto end, and the second lens group and the third lens group move toward the object side. The zoom lens according to any one of 1 to 5. 前記第2レンズ群は物体側から像側へ順に配置された、正レンズと負レンズを接合した接合レンズ、正レンズより構成される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。   The said 2nd lens group is comprised in order from the object side to the image side, and is comprised from the cemented lens which cemented the positive lens and the negative lens, and the positive lens, The one of Claim 1 thru | or 6 characterized by the above-mentioned. The described zoom lens. 請求項1乃至7のいずれか1項に記載のズームレンズと、該ズームレンズによって形成された像を受光する撮像素子を有することを特徴とする撮像装置。   An image pickup apparatus comprising: the zoom lens according to claim 1; and an image pickup element that receives an image formed by the zoom lens. 前記第1レンズ群の光軸上の厚さと、前記第2レンズ群の光軸上の厚さと、前記第3レンズ群の光軸上の厚さの合計をD、前記撮像素子の有効撮像面の対角長の半分をYとするとき、
1.9<D/Y<3.0
なる条件式を満足することを特徴とする請求項8に記載の撮像装置。
The sum of the thickness on the optical axis of the first lens group, the thickness on the optical axis of the second lens group, and the thickness on the optical axis of the third lens group is D, and the effective imaging surface of the imaging device When Y is half of the diagonal length of
1.9 <D / Y <3.0
The imaging apparatus according to claim 8, wherein the following conditional expression is satisfied.
電気的な補正により前記ズームレンズより生ずる収差を補正する補正手段を有することを特徴とする請求項8又は9に記載の撮像装置。   The imaging apparatus according to claim 8, further comprising a correction unit that corrects an aberration caused by the zoom lens by electrical correction.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN112230404A (en) * 2020-10-28 2021-01-15 Oppo广东移动通信有限公司 Optical zoom lens, camera module and mobile terminal

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