JP2018031935A

JP2018031935A - Zoom lens

Info

Publication number: JP2018031935A
Application number: JP2016165209A
Authority: JP
Inventors: 和田　健; Takeshi Wada; 健和田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2016-08-26
Filing date: 2016-08-26
Publication date: 2018-03-01

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a zoom lens that is small and has little aberration variation upon focusing.SOLUTION: The zoom lens for imaging a subject is constituted by, successively from an object side, a first positive lens group L1, a second negative lens group L2, a third positive lens group L3, and a fourth negative lens group L4; and upon varying magnifications, each lens group is moved to vary magnifications. The second lens group has, successively from the object side, two concave lenses and a convex lens. Focusing is performed by the fourth lens group having a convex lens with an intensively curved concave surface on the object side. The zoom lens satisfies the following conditional expressions: (1) 0.05<|f4/ft|<0.50 and (2) 0.05<|f2/ft|<0.25, where f4 and f2 are focal distances of the fourth and second lens groups, respectively, and ft represents a focal distance at a telephoto end.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、撮影長および鏡筒径の小径化が可能なズームレンズに関するもので、特にデジタルカメラに好適なものである。 The present invention relates to a zoom lens capable of reducing the photographing length and the lens barrel diameter, and is particularly suitable for a digital camera.

近年、デジタルスチルカメラやビデオカメラに搭載される撮像センサーについては、大判（型）化が進んできている。この結果、ズームレンズにはより小型であることが求められている。 In recent years, an image sensor mounted on a digital still camera or a video camera has been increased in size (type). As a result, the zoom lens is required to be smaller.

まず、小型化を実現するために各レンズ群の屈折力を強く設定することが必要である。
ズーム比が４ｘを超えるような中〜高倍のズームレンズでは、正レンズ群が先行するポジティブリードタイプのズームレンズが多い。
このようなズームレンズを小型化した場合、各群屈折力配置は強くなる傾向を示し、そのレンズ群構成については屈折力を分担し、さらには硝子配置についても注意を払いながら設計することが必要である。 First, in order to reduce the size, it is necessary to set the refractive power of each lens group strongly.
In a middle to high magnification zoom lens having a zoom ratio exceeding 4x, there are many positive lead type zoom lenses preceded by a positive lens group.
When such a zoom lens is miniaturized, the refractive power arrangement of each group tends to be strong, and it is necessary to design the lens group configuration while paying attention to the glass arrangement. It is.

例えば、前記ポジティブリードズームについて、各群屈折力を強く設定したズームレンズが開示されている（特許文献１、２）。 For example, zoom lenses in which each group refractive power is set strongly for the positive lead zoom are disclosed (Patent Documents 1 and 2).

特開平０９−２４３９１８号公報JP 09-243918 A 特開２００１−３３０７７８号公報JP 2001-330778 A

上述の特許文献１に開示された従来技術では、物体側から順に正、負、正、負レンズ群で構成され、第２および４レンズ群などの屈折力を強く設定して、変倍時に各群が移動する例が開示されている。 In the prior art disclosed in the above-mentioned Patent Document 1, the lens is composed of positive, negative, positive, and negative lens groups in order from the object side. An example of group movement is disclosed.

しかしながら、第２負レンズ群を構成する凹レンズが１枚と少ないため、変倍時などの収差変動を抑制することができない。
また第２・４レンズ群屈折力が強いことなどに起因して負の歪曲が大きくかつ短瞳構成となることに起因して、至近合焦時の彎曲変動が大きくなるが、この課題解決については言及されていない。 However, since the number of concave lenses constituting the second negative lens group is as small as one, aberration fluctuations such as during zooming cannot be suppressed.
In addition, due to the fact that the second and fourth lens groups have strong refractive power, the negative distortion is large and the short pupil configuration results in a large variation in curvature at the closest focus. Is not mentioned.

一方特許文献２に開示された従来技術では、物体側から順に正、負、正、負レンズ群で構成され、第４レンズ群屈折力が強く設定された例が開示されている。 On the other hand, the prior art disclosed in Patent Document 2 discloses an example in which positive, negative, positive, and negative lens groups are arranged in order from the object side, and the fourth lens group refractive power is set strongly.

しかしながら、第２負レンズ群について負の屈折力が弱いために、前玉径が大型化する、または広角端における撮影長が大きい光学系となってしまう。 However, since the negative refractive power of the second negative lens group is weak, the front lens diameter increases, or the optical system has a long photographing length at the wide angle end.

本願では、各群のレンズ構成に関する条件と屈折力範囲を規定している。
前記条件をすべて同時に満足することで、小型かつ小径なズームレンズを実現することができるものであって、いずれの条件を逸脱しても性能維持が困難になる。
または撮影時レンズ全長や径が大きくなるか、合焦時の像面彎曲収差変動等が増大してしまって本願課題を解決することができない。 In the present application, conditions regarding the lens configuration of each group and the refractive power range are defined.
By satisfying all of the above conditions at the same time, it is possible to realize a zoom lens having a small size and a small diameter, and it is difficult to maintain performance even if any of the conditions is deviated.
Alternatively, the entire length and diameter of the lens at the time of photographing are increased, or fluctuations in the field curvature at the time of focusing are increased, so that the problem of the present application cannot be solved.

本発明では、デジタルカメラ等に搭載される場合に好適な、小型かつ鏡筒径も小さく設計でき、かつ無限遠方から至近距離まで収差変動が少ないズームレンズに関するものである。 The present invention relates to a zoom lens that is suitable for mounting on a digital camera or the like and that can be designed to be small and have a small barrel diameter and that has little aberration variation from an infinite distance to a close distance.

物体側から順に、第１正レンズ群、第２負レンズ群、第３正レンズ群、第４負レンズ群で構成された被写体を撮像するズームレンズで、
変倍時に各レンズ群を移動して変倍を行って、
第２負レンズ群は、物体側から順に２枚の凹レンズと凸レンズを有し、
物体側に強い凹面を向けた凹レンズを有する第４レンズ群にて合焦し、
以下の条件式を満足するズームレンズ
０．０５＜｜ｆ4/ｆｔ｜＜０．５０・・・（１）
０．０５＜｜ｆ2/ｆｔ｜＜０．２５・・・（２）
ただし、
ｆ4、ｆ2はそれぞれ第４および２レンズ群の焦点距離、
ｆｔは、望遠端における焦点距離を表す。 In order from the object side, a zoom lens that captures an image of a subject composed of a first positive lens group, a second negative lens group, a third positive lens group, and a fourth negative lens group,
When zooming, move each lens group to zoom,
The second negative lens group has two concave lenses and a convex lens in order from the object side,
Focusing with the fourth lens group having a concave lens with a strong concave surface facing the object side,
Zoom lens satisfying the following conditional expression 0.05 <| f4 / ft | <0.50 (1)
0.05 <| f2 / ft | <0.25 (2)
However,
f4 and f2 are the focal lengths of the fourth and second lens groups,
ft represents the focal length at the telephoto end.

本発明によれば、撮影時全長の小型化、および鏡筒径なども同時に小型化でき、無限遠方〜至近まで収差変動が少ないズームレンズを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a zoom lens that can reduce the overall length at the time of shooting and the size of the lens barrel at the same time, and can reduce aberration fluctuations from infinity to close.

本発明の第１の実施形態のレンズ断面図Lens sectional view of the first embodiment of the present invention 本発明の第２の実施形態のレンズ断面図Lens sectional view of the second embodiment of the present invention 本発明の第３の実施形態のレンズ断面図Lens sectional view of a third embodiment of the present invention 本発明の第４の実施形態のレンズ断面図Lens sectional view of a fourth embodiment of the present invention （Ａ）は第１の実施形態の広角端における収差図、（Ｂ）は第１の実施形態の望遠端における収差図(A) is an aberration diagram at the wide-angle end of the first embodiment, and (B) is an aberration diagram at the telephoto end of the first embodiment. （Ａ）は第２の実施形態の広角端における収差図、（Ｂ）は第２の実施形態の望遠端における収差図(A) is an aberration diagram at the wide-angle end of the second embodiment, and (B) is an aberration diagram at the telephoto end of the second embodiment. （Ａ）は第３の実施形態の広角端における収差図、（Ｂ）は第３の実施形態の望遠端における収差図(A) is an aberration diagram at the wide-angle end of the third embodiment, and (B) is an aberration diagram at the telephoto end of the third embodiment. （Ａ）は第４の実施形態の広角端における収差図、（Ｂ）は第４の実施形態の望遠端における収差図(A) is an aberration diagram at the wide-angle end of the fourth embodiment, and (B) is an aberration diagram at the telephoto end of the fourth embodiment.

以下、各実施形態のズームレンズについて説明する。各実施形態のレンズ断面図において、ＳＰは開口絞り、ＧＢは硝子ブロック、ＩＰは像面であり、ＣＣＤ等の素子が配置される。また、各実施形態１〜４全てのズームレンズについて、広角端、望遠端とはズーミング用のレンズ群が機構上、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。 Hereinafter, the zoom lens of each embodiment will be described. In the lens cross-sectional views of the embodiments, SP is an aperture stop, GB is a glass block, IP is an image plane, and elements such as a CCD are arranged. In all the zoom lenses of Embodiments 1 to 4, the wide-angle end and the telephoto end are zoom positions when the zooming lens groups are positioned at both ends of a range that can move on the optical axis due to the mechanism.

《第１の実施形態》
以下、図１を参照して、本発明の第１の実施形態によるズームレンズについて説明する。本実施形態のズームレンズは、物体側より順に、正屈折力の第１レンズ群Ｌ１、負屈折力を有する第２レンズ群Ｌ２、正屈折力を有する第３レンズ群Ｌ３、負屈折力を有する第４レンズ群Ｌ４から構成されている。 << First Embodiment >>
The zoom lens according to the first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. The zoom lens according to the present embodiment includes, in order from the object side, a first lens unit L1 having a positive refractive power, a second lens unit L2 having a negative refractive power, a third lens unit L3 having a positive refractive power, and a negative refractive power. It is composed of a fourth lens unit L4.

また本実施形態では、第２および３レンズ群間に副絞りＳＳＰを配置している。広角端から望遠端への変倍に際し、第１〜４レンズ群、および副絞りはすべて変倍時に移動する構成となっており、本例では物体側に移動している。この各レンズ群が物体側へ移動することで効率よく変倍比を稼ぐことができている。 In this embodiment, the sub-aperture SSP is disposed between the second and third lens groups. When zooming from the wide-angle end to the telephoto end, the first to fourth lens units and the sub-aperture are all moved during zooming, and in this example, they are moving toward the object side. By moving each lens group to the object side, the zoom ratio can be efficiently obtained.

第１レンズ群の構成については、物体側から凹メニスカスレンズ、両凸レンズの２枚構成としており、沈胴収納時などのレンズ厚を薄くすることができる。 The configuration of the first lens group is a two-lens configuration including a concave meniscus lens and a biconvex lens from the object side, and the lens thickness when retracted can be reduced.

第２レンズ群の構成については、物体側から順に凹レンズ２枚、および凸レンズの合計３枚構成として、最も物体側に配置された凹メニスカスレンズには非球面を配し、主に像面彎曲などを抑制することができるものである。 The second lens group has a total of three concave lenses and a convex lens in order from the object side. The concave meniscus lens arranged closest to the object side has an aspheric surface, and is mainly a field curvature. Can be suppressed.

第３レンズ群の構成については、凸レンズ２枚、凹レンズ、および凸レンズの合計４枚で構成されており、本実施形態ではすべての凸レンズに非球面が採用されており、主に球面、コマ収差を低減することができる。 The third lens group is composed of a total of four convex lenses, two concave lenses, and a convex lens. In this embodiment, all convex lenses have aspherical surfaces, mainly spherical and coma aberration. Can be reduced.

第４レンズ群の構成については、凸レンズ、および物体側に強い凹面を向けた凹レンズの合計２枚構成としている。 The configuration of the fourth lens group is a total of two lenses: a convex lens and a concave lens with a strong concave surface facing the object side.

本実施形態では、最も像側に配置された凹レンズについては両面に非球面を採用しており、これによって周辺像高における像面彎曲などを良好に補正することができるものである。 In the present embodiment, the concave lens disposed closest to the image side employs aspheric surfaces on both sides, which can favorably correct curvature of field at the peripheral image height.

本実施形態では、前記第４および２レンズ群と全系望遠端焦点距離比については、それぞれ０．２８２（条件式（１））および０．１８０（条件式（２））とすることで、それぞれ変倍時のストロークおよび前玉径などを小さく設計することができる。 In the present embodiment, the fourth and second lens groups and the total system telephoto end focal length ratio are 0.282 (conditional expression (1)) and 0.180 (conditional expression (2)), respectively. The stroke at the time of zooming and the diameter of the front lens can be designed to be small.

また、第２レンズ群に対する、それぞれ第４および３レンズ群の焦点距離比についてそれぞれ、１．５６７（条件式（３））、および１．０２４（条件式（４））として、前玉径の縮小、および第３レンズ群における変倍時のストロークを短縮することができるものである。 Further, the focal length ratios of the fourth and third lens groups with respect to the second lens group are 1.567 (conditional expression (3)) and 1.024 (conditional expression (4)), respectively. The stroke at the time of reduction and zooming in the third lens group can be shortened.

そのため、本実施形態では変倍に貢献する強い屈折力配置となる第２レンズ群などは、それぞれ凹レンズを２枚含むことで、屈折力分担による諸収差の発生を低減するとともに色収差などについては凸レンズによる収差補正効果を持たせている。 For this reason, in the present embodiment, the second lens group having a strong refractive power arrangement that contributes to zooming includes two concave lenses, thereby reducing the occurrence of various aberrations due to the distribution of refractive power and the convex lens for chromatic aberration and the like. Aberration correction effect due to.

また、第４レンズ群内部には、物体側に強い凹面を向けた凹レンズ（Ｇ１１）を含む。
これは無限遠方から至近に合焦する際に、物体平面が移動したことによる像面彎曲収差の変動成分を本凹レンズが移動することで球面収差成分を発生させて軸上と周辺像面位置のバランスをとるものである。
このため、前記Ｇ１１の形状因子（シェイプファクター）としては、−０．５４３（条件式（５））としている。 The fourth lens group includes a concave lens (G11) with a strong concave surface facing the object side.
This is because, when focusing from infinity to the closest distance, this concave lens moves the fluctuation component of the field curvature due to the movement of the object plane, thereby generating a spherical aberration component, and the position of the on-axis and peripheral image plane positions. It is a balance.
For this reason, the shape factor (shape factor) of G11 is -0.543 (conditional expression (5)).

また、広角端における第２〜３レンズ群間隔と望遠端焦点距離比については、０．２３３（条件式（５））とすることで、中玉径を小さく設計できている。 In addition, with respect to the distance between the second and third lens groups at the wide angle end and the focal length ratio at the telephoto end, it is 0.233 (conditional expression (5)), so that the inner lens diameter can be designed to be small.

なお、本実施形態は以下を満足するような構成としているが、その作用について説明する。物体側から順に、第１正レンズ群、第２負レンズ群、第３正レンズ群、第４負レンズ群で構成された被写体を撮像するズームレンズで、
変倍時に各レンズ群を移動して変倍を行って、
第２負レンズ群は、物体側から順に２枚の凹レンズと凸レンズを有し、
物体側に強い凹面を向けた凹レンズを有する第４レンズ群にて合焦し、
以下の条件式を満足している。
０．０５＜｜ｆ4/ｆｔ｜＜０．５０・・・（１）
０．０５＜｜ｆ2/ｆｔ｜＜０．２５・・・（２）
ただし、
ｆ4、ｆ2はそれぞれ第４および２レンズ群の焦点距離、
ｆｔは、望遠端における焦点距離を表す。 In addition, although this embodiment is set as the structure which satisfies the following, the effect | action is demonstrated. In order from the object side, a zoom lens that captures an image of a subject composed of a first positive lens group, a second negative lens group, a third positive lens group, and a fourth negative lens group,
When zooming, move each lens group to zoom,
The second negative lens group has two concave lenses and a convex lens in order from the object side,
Focusing with the fourth lens group having a concave lens with a strong concave surface facing the object side,
The following conditional expression is satisfied.
0.05 <| f4 / ft | <0.50 (1)
0.05 <| f2 / ft | <0.25 (2)
However,
f4 and f2 are the focal lengths of the fourth and second lens groups,
ft represents the focal length at the telephoto end.

上記のように、物体側から第１正、第２負、第３正、第４負レンズ群構成とした、正レンズ群が先行するいわゆるポジティブリードタイプのズームレンズとすることでズーム比などの高倍率化などに有利な設計とすることができるものである。 As described above, the zoom ratio and the like can be achieved by using a so-called positive lead type zoom lens in which the positive lens group precedes the first positive, second negative, third positive, and fourth negative lens group from the object side. It can be designed to be advantageous for higher magnification.

さらに、変倍時に第１〜４レンズ群を各々独立に駆動することで、効率よく変倍比を確保することができコンパクトなズームレンズを実現できるものである。 Further, by driving each of the first to fourth lens groups independently at the time of zooming, a zooming ratio can be secured efficiently and a compact zoom lens can be realized.

条件式（１）は、第４レンズ群と望遠端焦点距離比を規定したものであって、下限を超えると第４レンズ群の屈折力が強くなりすぎて彎曲収差などを所望範囲に収めることができない。逆に上限を超えると、第４レンズ群の屈折力が弱くなりすぎて、第１〜３レンズ群の変倍時におけるストロークが長くなって大型化してしまう。
さらに望ましくは、以下の条件式（１ａ）範囲とすることで、性能確保しながらより小型にできるズームレンズを実現できるものである。
０．１５＜｜ｆ4/ｆｔ｜＜０．５０・・・（１ａ）
条件式（２）は、第２レンズ群と望遠端焦点距離比を規定したものであって、下限を超えると第２レンズ群の屈折力が強くなりすぎて負の歪曲収差が大きくなりすぎて、至近合焦時の収差変動が大きくなる。逆に上限を超えると、第２レンズ群の屈折力が弱くなりすぎて、前玉径などが大型化してしまうため好ましくない。 Conditional expression (1) defines the telephoto end focal length ratio with the fourth lens group, and if the lower limit is exceeded, the refractive power of the fourth lens group becomes too strong and the curvature aberration or the like falls within the desired range. I can't. On the other hand, if the upper limit is exceeded, the refractive power of the fourth lens group becomes too weak, and the stroke of the first to third lens groups at the time of zooming becomes longer and larger.
More desirably, by setting the following conditional expression (1a) range, it is possible to realize a zoom lens that can be made smaller while ensuring performance.
0.15 <| f4 / ft | <0.50 (1a)
Conditional expression (2) defines the focal length ratio of the second lens group and the telephoto end. If the lower limit is exceeded, the refractive power of the second lens group becomes too strong and negative distortion becomes too large. As a result, the aberration variation at the time of close focus becomes large. Conversely, if the upper limit is exceeded, the refractive power of the second lens group becomes too weak, and the front lens diameter and the like increase, which is not preferable.

さらに望ましくは、以下の条件式（２ａ）範囲とすることで、性能確保しながらより小型にできるズームレンズを実現できるものである。 More desirably, by setting the following conditional expression (2a) range, it is possible to realize a zoom lens that can be made smaller while ensuring performance.

０．１５＜｜ｆ2/ｆｔ｜＜０．２５・・・（２ａ）
第２レンズ群構成としては、先の条件式（２）により強い屈折力配置とすることにより少なくとも凹レンズを２枚配置しており、径などを小型化するために主点位置を物体側に寄せた構成とするために凹、凹、凸といった順番に配置するのが良い。 0.15 <| f2 / ft | <0.25 (2a)
As the second lens group configuration, at least two concave lenses are arranged by adopting a strong refractive power arrangement according to the previous conditional expression (2), and the principal point position is brought closer to the object side in order to reduce the diameter and the like. In order to obtain a configuration, it is preferable to arrange in the order of concave, concave and convex.

また、上記条件式（１）、（２）により、比較的負の歪曲が大きく、短瞳となったズームレンズとなるが、これにともなって至近合焦時における、特に像面彎曲収差変動が大きくなることが懸念される。 Further, according to the conditional expressions (1) and (2), a zoom lens having a relatively large negative distortion and a short pupil is obtained, and this causes a change in curvature of field especially in close focus. There is concern about becoming larger.

これに対しては、第４レンズ群内部について、強い凹面を物体側に向けた凹レンズを有し、無限遠方から至近合焦時に、この凹レンズを像側に駆動して合焦することで球面収差変動をあえて発生させ、周辺像高の像面とのバランスをとるものである。
この合焦レンズは無限遠方から至近距離への合焦に際しては、（必然的に）繰り込み駆動となる。 For this, the fourth lens group has a concave lens with a strong concave surface directed toward the object side, and when focusing from infinity to the near side, this concave lens is driven to the image side to focus and spherical aberration. Variations are intentionally generated to balance the peripheral image height with the image plane.
The focusing lens is (necessarily) driven in for focusing from an infinite distance to a close distance.

前記ズームレンズに関して、以下の条件式を満足している。
１．２＜ｆ4/ｆ2＜２．５・・・（３）
条件式（３）は、第４と２レンズ群の焦点距離比を規定したものであって、下限を超えると第２レンズ群の屈折力が弱くなりすぎて前玉径などが大型化する。
逆に上限を超えると、第４レンズ群の屈折力が弱くなりすぎて、物体側レンズ群による変倍時ストロークが長くなってしまう。 Regarding the zoom lens, the following conditional expression is satisfied.
1.2 <f4 / f2 <2.5 (3)
Conditional expression (3) defines the focal length ratio between the fourth lens group and the second lens group. If the lower limit is exceeded, the refractive power of the second lens group becomes too weak and the front lens diameter and the like increase.
On the other hand, if the upper limit is exceeded, the refractive power of the fourth lens group becomes too weak and the zooming stroke by the object side lens group becomes long.

また近年広角端における負の歪曲収差などをあえて大きくだして、歪曲補正をする前提として前玉径などを小さく設計する例などが開示されている。このように負の歪曲を大きく発生させるためには、絞りを挟んで第２負および４負レンズ群の屈折力が略同等であると、歪曲収差は相殺されてしまって好ましくない。したがって前玉径を小さく設定するために、第２負レンズ群の屈折力を第４負レンズ群の屈折力に対して強く設定することが望ましい。 In recent years, an example has been disclosed in which negative distortion at the wide-angle end is deliberately increased and the front lens diameter is designed to be small as a precondition for distortion correction. In order to generate a large amount of negative distortion in this manner, it is not preferable that the refractive powers of the second negative lens unit and the fourth negative lens unit are substantially equal across the aperture, because the distortion is canceled out. Therefore, in order to set the front lens diameter small, it is desirable to set the refractive power of the second negative lens group to be stronger than the refractive power of the fourth negative lens group.

さらに望ましくは、以下の条件式（３ａ）範囲とすることで、性能確保しながらより小型にできるズームレンズを実現できるものである。
１．２＜ｆ4/ｆ2＜２．３・・・（３ａ）
前記ズームレンズに関して、第３レンズ群の焦点距離をｆ3としたとき、
以下の条件式を満足している。
０．９＜｜ｆ3/ｆ2｜＜１．５・・・（４） More desirably, by setting the following conditional expression (3a) range, it is possible to realize a zoom lens that can be made smaller while ensuring performance.
1.2 <f4 / f2 <2.3 (3a)
Regarding the zoom lens, when the focal length of the third lens unit is f3,
The following conditional expression is satisfied.
0.9 <| f3 / f2 | <1.5 (4)

条件式（４）は、第３と２レンズ群の焦点距離比を規定したものであって、下限を超えると第２レンズ群の屈折力が弱くなりすぎて前玉径などが大型化する。逆に上限を超えると、第３レンズ群の屈折力が弱くなりすぎて、物体側レンズ群による変倍時ストロークが長くなってしまう。 Conditional expression (4) defines the focal length ratio between the third and second lens groups. If the lower limit is exceeded, the refractive power of the second lens group becomes too weak and the front lens diameter and the like increase. On the contrary, if the upper limit is exceeded, the refractive power of the third lens group becomes too weak, and the zooming stroke by the object side lens group becomes long.

さらに望ましくは、以下の条件式（４ａ）範囲とすることで、性能確保しながらより小型にできるズームレンズを実現できるものである。
０．９＜｜ｆ3/ｆ2｜＜１．２・・・（４ａ）
また前記ズームレンズに関して、第４レンズ群に含まれる物体側に強い凹面を向けた凹レンズについて、物体側および像側曲率半径をそれぞれＲ１，Ｒ２としたとき、
以下の条件式を満足することを特徴としている。 More desirably, by setting the following conditional expression (4a) range, it is possible to realize a zoom lens that can be made smaller while ensuring performance.
0.9 <| f3 / f2 | <1.2 (4a)
Regarding the zoom lens, when the object side and the image side curvature radii are R1 and R2, respectively, for a concave lens having a strong concave surface facing the object side included in the fourth lens group,
It is characterized by satisfying the following conditional expression.

−１．６＜（Ｒ１＋Ｒ２）/（Ｒ１-Ｒ２）＜０．０・・・（５）
条件式（５）は、第４レンズ群に含まれる、合焦時駆動する凹レンズについての形状因子を規定したものであって、上下限のどちらを超えても至近合焦時の主に像面彎曲収差変動が大きくなるため好ましくない。 -1.6 <(R1 + R2) / (R1-R2) <0.0 (5)
Conditional expression (5) defines the shape factor of the concave lens included in the fourth lens group, and is driven at the time of focusing. This is not preferable because the fluctuation of the curvature aberration becomes large.

前記ズームレンズに関して、広角端における、第２〜３レンズ群間隔をｄ23ｗとしたとき、以下の条件式を満足することを特徴としている。
０．１５＜ｄ23ｗ/ｆｔ＜０．３０・・・（６） The zoom lens is characterized in that the following conditional expression is satisfied when the distance between the second and third lens groups at the wide-angle end is d23w.
0.15 <d23w / ft <0.30 (6)

条件式（６）は、広角端における第２〜３レンズ群間隔と全系望遠端焦点距離比を規定したものであって、下限を超えると第２レンズ群の屈折力などが強くなって像面彎曲が劣化する。逆に上限を超えると、撮影長および前玉径が大型化するため好ましくない。
さらに望ましくは、以下の条件式（６ａ）範囲とすることで、性能確保しながらより小型にできるズームレンズを実現できるものである。
０．１６＜ｄ23ｗ/ｆｔ＜０．２９・・・（６ａ） Conditional expression (6) defines the distance between the second and third lens units at the wide-angle end and the focal length ratio of the entire telephoto end. The surface curvature deteriorates. On the contrary, if the upper limit is exceeded, the photographing length and the front lens diameter increase, which is not preferable.
More desirably, by setting the following conditional expression (6a) range, it is possible to realize a zoom lens that can be made smaller while ensuring performance.
0.16 <d23w / ft <0.29 (6a)

また、前記ズームレンズに関して、開口絞りは第３正レンズ群の最も像側に配置されていることを特徴としている。この構成とすることで、変倍時特に望遠端における第２〜３レンズ群間隔をより詰めることができるため、効率的に変倍比を稼ぐ、またはより小型化が期待できるものである。 The zoom lens is characterized in that the aperture stop is disposed closest to the image side of the third positive lens group. With this configuration, the distance between the second and third lens groups at the telephoto end can be further reduced during zooming, so that a zoom ratio can be efficiently achieved or further reduction in size can be expected.

《第２の実施形態》
以下、図２を参照して、本発明の第２の実施形態によるズームレンズについて説明する。本実施形態のズームレンズは、広角端から望遠端への変倍に際し、第１〜４レンズ群はすべて変倍時に移動する構成となっており、この各レンズ群が物体側へ移動することで効率よく変倍比を稼ぐことができている。 << Second Embodiment >>
Hereinafter, a zoom lens according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the zoom lens according to the present embodiment, when zooming from the wide-angle end to the telephoto end, the first to fourth lens groups are all moved during zooming, and each lens group moves toward the object side. The zoom ratio can be earned efficiently.

第３レンズ群の構成については、凸レンズ２枚、凹レンズ、および凸レンズの合計４枚で構成されており、本例では最も物体側と像側の凸レンズに非球面が採用されており、主に球面、コマ収差を低減することができる。 The configuration of the third lens group is composed of a total of four convex lenses, two concave lenses, and convex lenses. In this example, aspherical surfaces are adopted for the convex lenses closest to the object side and the image side. , Coma can be reduced.

本実施形態では、最も像側に配置された凹レンズについては非球面を採用しており、これによって周辺像高における像面彎曲などを良好に補正することができるものである。 In the present embodiment, an aspherical surface is adopted for the concave lens arranged closest to the image side, and thereby, it is possible to satisfactorily correct the field curvature at the peripheral image height.

本実施形態では、前記第４および２レンズ群と全系望遠端焦点距離比については、それぞれ０．４６５（条件式（１））および０．２１５（条件式（２））とすることで、それぞれ変倍時のストロークおよび前玉径などを小さく設計することができる。 In the present embodiment, the fourth and second lens groups and the total system telephoto end focal length ratio are 0.465 (conditional expression (1)) and 0.215 (conditional expression (2)), respectively. The stroke at the time of zooming and the diameter of the front lens can be designed to be small.

また、第２レンズ群に対する、それぞれ第４および３レンズ群の焦点距離比についてそれぞれ、２．１６８（条件式（３））、および１．０３７（条件式（４））とすることで、前玉径の縮小化、および第３レンズ群の変倍時ストロークを短縮することができるものである。 Further, the focal length ratios of the fourth and third lens groups with respect to the second lens group are set to 2.168 (conditional expression (3)) and 1.037 (conditional expression (4)), respectively. It is possible to reduce the ball diameter and to shorten the zooming stroke of the third lens group.

また、第４レンズ群内部には、物体側に強い凹面を向けた凹レンズ（Ｇ１１）を含む。これは無限遠方から至近に合焦する際に、物体平面が移動したことによる像面彎曲収差の変動成分を本凹レンズが像側へ移動することで球面収差成分を発生させて軸上と周辺像面位置のバランスをとるものである。 The fourth lens group includes a concave lens (G11) with a strong concave surface facing the object side. This is because, when focusing from infinity to close, the fluctuation component of the field curvature due to the movement of the object plane is moved to the image side by the concave lens, generating a spherical aberration component on the axial and peripheral images. This balances the surface position.

このため、前記Ｇ１１の形状因子（シェイプファクター）としては、−０．７９２（条件式（５））としている。また、広角端における第２〜３レンズ群間隔と望遠端焦点距離比については、０．２７４（条件式（５））とすることで、中玉径を小さく設計できている。 For this reason, the shape factor (shape factor) of G11 is set to −0.792 (conditional expression (5)). Further, with respect to the distance between the second and third lens groups at the wide angle end and the telephoto end focal length ratio, the center ball diameter can be designed to be small by setting it to 0.274 (conditional expression (5)).

その他の点は、第１の実施形態と同じなので詳細説明は割愛する。 Since other points are the same as those of the first embodiment, detailed description thereof is omitted.

《第３の実施形態》
以下、図３を参照して、本発明の第３の実施形態によるズームレンズについて説明する。広角端から望遠端への変倍に際し、第１〜４レンズ群はすべて変倍時に移動する構成となっており、本実施形態では物体側に移動している。この各レンズ群が物体側へ移動することで効率よく変倍比を稼ぐことができている。 << Third Embodiment >>
Hereinafter, a zoom lens according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. When zooming from the wide-angle end to the telephoto end, the first to fourth lens groups are all moved during zooming, and in this embodiment, they are moved to the object side. By moving each lens group to the object side, the zoom ratio can be efficiently obtained.

第２レンズ群の構成については、物体側から順に凹レンズ２枚、および凸レンズの合計３枚構成として、最も物体側に配置された凹メニスカスレンズには両面非球面を配し、主に像面彎曲などを抑制することができるものである。 Regarding the configuration of the second lens group, a total of three concave lens elements and two convex lens elements are arranged in order from the object side. The concave meniscus lens arranged closest to the object side has a double-sided aspheric surface, and mainly the image surface curvature. Etc. can be suppressed.

第３レンズ群の構成については、凸レンズ２枚、凹レンズ、および凸レンズの合計４枚で構成されており、本実施形態では最も物体側に配置された凸レンズに両面非球面が採用されており、主に球面、コマ収差を低減することができる。 The configuration of the third lens group is composed of a total of four convex lenses, two concave lenses, and convex lenses. In this embodiment, a double-sided aspheric surface is adopted for the convex lens arranged closest to the object side. In addition, spherical and coma aberrations can be reduced.

本実施形態では、前記第４および２レンズ群と全系望遠端焦点距離比については、それぞれ０．２０７（条件式（１））および０．１５７（条件式（２））とすることで、それぞれ変倍時のストロークおよび前玉径などを小さく設計することができる。 In the present embodiment, the fourth and second lens groups and the total telephoto end focal length ratio are 0.207 (conditional expression (1)) and 0.157 (conditional expression (2)), respectively. The stroke at the time of zooming and the diameter of the front lens can be designed to be small.

また、第２レンズ群に対する、それぞれ第４および３レンズ群の焦点距離比についてそれぞれ、１．３１５（条件式（３））、および０．９３９（条件式（４））として、前玉径の縮小、および第３レンズ群における変倍時のストロークを短縮することができるものである。 Further, the focal length ratios of the fourth and third lens groups with respect to the second lens group are respectively 1.315 (conditional expression (3)) and 0.939 (conditional expression (4)). The stroke at the time of reduction and zooming in the third lens group can be shortened.

また、第４レンズ群内部には、物体側に強い凹面を向けた凹レンズ（Ｇ１１）を含む。
これは無限遠方から至近に合焦する際に、物体平面が移動したことによる像面彎曲収差の変動成分を本凹レンズが像側へ移動することで球面収差成分を発生させて軸上と周辺像面位置のバランスをとるものである。 The fourth lens group includes a concave lens (G11) with a strong concave surface facing the object side.
This is because, when focusing from infinity to close, the fluctuation component of the field curvature due to the movement of the object plane is moved to the image side by the concave lens, generating a spherical aberration component on the axial and peripheral images. This balances the surface position.

このため、前記Ｇ１１の形状因子（シェイプファクター）としては、−０．９２９（条件式（５））としている。また、広角端における第２〜３レンズ群間隔と望遠端焦点距離比については、０．１７４（条件式（５））とすることで、中玉径を小さく設計できている。その他の点は、第１の実施形態と同じなので詳細説明は割愛する。 Therefore, the shape factor (shape factor) of G11 is -0.929 (conditional expression (5)). In addition, with respect to the distance between the second and third lens groups at the wide angle end and the telephoto end focal length ratio, the center ball diameter can be designed to be 0.174 (conditional expression (5)). Since other points are the same as those of the first embodiment, detailed description thereof is omitted.

《第４の実施形態》
以下、図４を参照して、本発明の第４の実施形態によるズームレンズについて説明する。広角端から望遠端への変倍に際し、第１〜４レンズ群はすべて変倍時に移動する構成となっており、本実施形態では物体側に移動している。この各レンズ群が物体側へ移動することで効率よく変倍比を稼ぐことができている。 << Fourth Embodiment >>
Hereinafter, a zoom lens according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. When zooming from the wide-angle end to the telephoto end, the first to fourth lens groups are all moved during zooming, and in this embodiment, they are moved to the object side. By moving each lens group to the object side, the zoom ratio can be efficiently obtained.

第２レンズ群の構成については、物体側から順に凹レンズ２枚、および凸レンズの合計３枚構成として、最も物体側に配置された凹メニスカスレンズには両面について非球面を配し、主に像面彎曲などを抑制することができるものである。 The configuration of the second lens group is a total of three concave lens elements and two convex lens elements in order from the object side. The concave meniscus lens disposed closest to the object side has an aspheric surface on both sides, and mainly the image plane. It is possible to suppress folding and the like.

第３レンズ群の構成については、凸レンズ２枚、凹レンズ、および凸レンズの合計４枚で構成されており、本例では最も物体側およびそれに隣接するように配置された凸レンズに非球面が採用されており、主に球面、コマ収差を低減することができる。 The configuration of the third lens group is composed of a total of four convex lenses, two concave lenses, and convex lenses. In this example, the aspherical surface is adopted as the convex lens arranged closest to the object side. Therefore, mainly spherical and coma aberration can be reduced.

第４レンズ群の構成については、物体側に強い凹面を向けた凹レンズのみの１枚構成としている。本実施形態では、前記凹レンズについては両面に非球面を採用しており、これによって周辺像高における像面彎曲などを良好に補正することができるものである。 The configuration of the fourth lens group is a single lens configuration with only a concave lens with a strong concave surface facing the object side. In the present embodiment, the concave lens employs aspherical surfaces on both sides, whereby it is possible to satisfactorily correct field curvature at the peripheral image height.

本実施形態では、前記第４および２レンズ群と全系望遠端焦点距離比については、それぞれ０．３６７（条件式（１））および０．２０８（条件式（２））とすることで、それぞれ変倍時のストロークおよび前玉径などを小さく設計することができる。 In the present embodiment, the fourth lens group and the second lens group and the total telephoto end focal length ratio are set to 0.367 (conditional expression (1)) and 0.208 (conditional expression (2)), respectively. The stroke at the time of zooming and the diameter of the front lens can be designed to be small.

また、第２レンズ群に対する、それぞれ第４および３レンズ群の焦点距離比についてそれぞれ、１．７６７（条件式（３））、および１．０３７（条件式（４））として、前玉径の縮小、および第３レンズ群における変倍時のストロークを短縮することができるものである。 The focal length ratios of the fourth and third lens groups with respect to the second lens group are 1.767 (conditional expression (3)) and 1.037 (conditional expression (4)), respectively. The stroke at the time of reduction and zooming in the third lens group can be shortened.

また、第４レンズ群内部には、物体側に強い凹面を向けた凹レンズ（Ｇ１０）を含む。
これは無限遠方から至近に合焦する際に、物体平面が移動したことによる像面彎曲収差の変動成分を本凹レンズが像側へ移動することで球面収差成分を発生させて軸上と周辺像面位置のバランスをとるものである。 The fourth lens group includes a concave lens (G10) with a strong concave surface facing the object side.
This is because, when focusing from infinity to close, the fluctuation component of the field curvature due to the movement of the object plane is moved to the image side by the concave lens, generating a spherical aberration component on the axial and peripheral images. This balances the surface position.

このため、前記Ｇ１０の形状因子（シェイプファクター）としては、−１．５２６（条件式（５））としている。また、広角端における第２〜３レンズ群間隔と望遠端焦点距離比については、０．２４４（条件式（５））とすることで、中玉径を小さく設計できている。その他の点は、第１の実施形態と同じなので詳細説明は割愛する。 For this reason, the shape factor (shape factor) of G10 is set to -1.526 (conditional expression (5)). Further, with respect to the distance between the second and third lens groups at the wide angle end and the focal length ratio at the telephoto end, it is designed to be 0.244 (conditional expression (5)) so that the diameter of the center lens is small. Since other points are the same as those of the first embodiment, detailed description thereof is omitted.

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.

例えば、実施形態１〜４全てのズームレンズは、変倍時のＦ値変動を低減するために開口絞り制御を行なってもよい。 For example, all the zoom lenses of Embodiments 1 to 4 may perform aperture stop control in order to reduce the F value fluctuation at the time of zooming.

また受光面上に形成された光学像を電気信号に変換する撮像素子を備えた撮像装置と組み合わせた場合などには歪曲収差量によっては電気的な補正を加えても良い。 Further, when combined with an image pickup apparatus including an image pickup element that converts an optical image formed on the light receiving surface into an electric signal, electrical correction may be added depending on the amount of distortion.

次に、各実施形態におけるデータを以下に示す。ｉは物体面からの面の順序を示し、ｒｉはレンズ面の曲率半径、ｄｉは第ｉ面と第ｉ＋１面との間のレンズ肉厚および空気間隔、ｎｉ，ｖｉはそれぞれｄ線に対する屈折率およびアッベ数を表す。また、非球面に記載されている、ｋ，Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅなどは非球面係数である。 Next, data in each embodiment is shown below. i indicates the order of the surfaces from the object surface, ri is the radius of curvature of the lens surface, di is the lens thickness and air spacing between the i-th surface and the (i + 1) -th surface, and ni and vi are the refractive indices for the d-line, respectively. And Abbe number. Further, k, A, B, C, D, E, etc. described in the aspheric surface are aspheric coefficients.

非球面形状は光軸からの高さｈの位置での光軸方向の変位を、面頂点を基準にしてｘとするとき以下の式で定義される。 The aspherical shape is defined by the following expression when the displacement in the optical axis direction at the position of the height h from the optical axis is x with respect to the surface vertex.

ｘ＝（ｈ²／Ｒ）／［１＋｛１−（１＋ｋ）（ｈ／Ｒ）²｝^1/2］
＋Aｈ⁴＋Bｈ⁶＋Cｈ⁸＋Dｈ^１０＋Eｈ^1２
ただし、ここでＲは曲率半径である。 x = (h ² / R) / [1+ {1− (1 + k) (h / R) ² } ^1/2 ]
+ Ah ⁴ + Bh ⁶ + Ch ⁸ + Dh ¹⁰ + Eh ¹²
Here, R is a radius of curvature.

（数値実施例１）
単位 mm

面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1 50.059 1.52 1.95906 17.5 42.49
2 41.860 6.94 1.59282 68.6 39.98
3 -731.626 (可変) 38.64
4* 255.631 1.10 1.85400 40.4 30.14
5* 18.763 7.01 23.18
6 -38.093 0.76 1.77250 49.6 22.77
7 67.159 0.17 22.60
8 32.749 2.76 1.95906 17.5 22.82
9 137.238 (可変) 22.51
10 ∞ (可変) 16.39
11* 45.973 1.85 1.85400 40.4 17.53
12 230.913 0.17 17.92
13* 17.112 7.15 1.55332 71.7 19.51
14 -26.154 0.17 19.07
15 39.372 0.68 2.00069 25.5 16.59
16 14.943 2.09 15.36
17 78.916 3.44 1.49710 81.6 15.31
18* -18.386 1.69 15.07
19(絞り) ∞ (可変) 12.77
20 135.825 2.94 1.72825 28.5 14.50
21 -19.777 1.31 14.61
22* -13.588 0.68 1.85400 40.4 14.21
23* 45.816 (可変) 14.98
24 ∞ 2.05 1.54400 60.0 49.71
25 ∞ 0.60 1.55900 58.6 49.71
26 ∞ 1.09 49.71
27 ∞ 0.50 1.52300 58.6 49.71
28 ∞ 3.81 49.71
像面 ∞

非球面データ
第4面
K = 0.00000e+000 A 4=-3.53096e-006 A 6= 1.00753e-008 A 8= 1.07620e-010 A10=-3.51535e-013

第5面
K = 9.31330e-001 A 4=-9.46408e-006 A 6=-3.44890e-009 A 8=-8.96311e-011 A10= 2.52125e-012

第11面
K =-1.04222e+001 A 4=-5.81323e-005 A 6=-1.41355e-007 A 8=-8.61883e-010

第13面
K =-1.46336e-001 A 4= 2.64825e-005 A 6= 1.42883e-008 A 8=-1.29739e-009

第18面
K =-6.00006e-001 A 4= 7.42869e-006 A 6=-3.56203e-007 A 8= 8.47951e-009 A10=-3.54698e-011

第22面
K =-8.14155e-001 A 4= 4.48676e-005 A 6=-2.56522e-006 A 8= 5.80805e-008 A10=-4.28989e-010

第23面
K = 8.19169e+000 A 4= 1.48748e-005 A 6=-1.93110e-006 A 8= 3.92315e-008 A10=-2.25084e-010

各種データ
ズーム比 6.75
広角中間望遠
焦点距離 15.21 52.83 102.65
Fナンバー 1.85 4.20 6.00
画角 36.19 14.50 7.58
像高 11.13 13.66 13.66
レンズ全長 83.84 101.55 121.52
BF 3.81 3.81 3.81

d 3 0.69 18.08 25.91
d 9 18.88 4.20 0.76
d10 5.07 2.54 0.00
d19 6.75 3.38 2.54
d23 1.96 22.88 41.84

入射瞳位置 28.76 65.93 91.35
射出瞳位置 -11.93 -31.02 -49.47
前側主点位置 29.28 38.63 -3.76
後側主点位置 -11.40 -49.02 -98.84

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
L1 1 88.49 8.46 -0.23 -5.38
L2 4 -18.47 11.80 1.86 -7.37
SSP 10 ∞ 0.00 0.00 -0.00
L3 11 18.92 17.24 4.53 -9.82
L4 20 -28.94 4.93 5.31 1.67
GB 24 ∞ 4.23 1.56 -1.56

単レンズデータ
レンズ始面焦点距離
1 1 -293.12
2 2 67.01
3 4 -23.76
4 6 -31.37
5 8 44.28
6 11 66.90
7 13 19.86
8 15 -24.40
9 17 30.35
10 20 23.90
11 22 -12.21
12 24 0.00
13 25 0.00
14 27 0.00
(Numerical example 1)
Unit mm

Surface data surface number rd nd vd Effective diameter
1 50.059 1.52 1.95906 17.5 42.49
2 41.860 6.94 1.59282 68.6 39.98
3 -731.626 (variable) 38.64
4 * 255.631 1.10 1.85400 40.4 30.14
5 * 18.763 7.01 23.18
6 -38.093 0.76 1.77250 49.6 22.77
7 67.159 0.17 22.60
8 32.749 2.76 1.95906 17.5 22.82
9 137.238 (variable) 22.51
10 ∞ (variable) 16.39
11 * 45.973 1.85 1.85400 40.4 17.53
12 230.913 0.17 17.92
13 * 17.112 7.15 1.55332 71.7 19.51
14 -26.154 0.17 19.07
15 39.372 0.68 2.00069 25.5 16.59
16 14.943 2.09 15.36
17 78.916 3.44 1.49710 81.6 15.31
18 * -18.386 1.69 15.07
19 (Aperture) ∞ (Variable) 12.77
20 135.825 2.94 1.72825 28.5 14.50
21 -19.777 1.31 14.61
22 * -13.588 0.68 1.85400 40.4 14.21
23 * 45.816 (variable) 14.98
24 ∞ 2.05 1.54400 60.0 49.71
25 ∞ 0.60 1.55900 58.6 49.71
26 ∞ 1.09 49.71
27 ∞ 0.50 1.52300 58.6 49.71
28 ∞ 3.81 49.71
Image plane ∞

Aspheric data 4th surface
K = 0.00000e + 000 A 4 = -3.53096e-006 A 6 = 1.00753e-008 A 8 = 1.07620e-010 A10 = -3.51535e-013

5th page
K = 9.31330e-001 A 4 = -9.46408e-006 A 6 = -3.44890e-009 A 8 = -8.96311e-011 A10 = 2.52125e-012

11th page
K = -1.04222e + 001 A 4 = -5.81323e-005 A 6 = -1.41355e-007 A 8 = -8.61883e-010

Side 13
K = -1.46336e-001 A 4 = 2.64825e-005 A 6 = 1.42883e-008 A 8 = -1.29739e-009

18th page
K = -6.00006e-001 A 4 = 7.42869e-006 A 6 = -3.56203e-007 A 8 = 8.47951e-009 A10 = -3.54698e-011

22nd page
K = -8.14155e-001 A 4 = 4.48676e-005 A 6 = -2.56522e-006 A 8 = 5.80805e-008 A10 = -4.28989e-010

23rd page
K = 8.19169e + 000 A 4 = 1.48748e-005 A 6 = -1.93110e-006 A 8 = 3.92315e-008 A10 = -2.25084e-010

Various data Zoom ratio 6.75
Wide angle Medium Telephoto focal length 15.21 52.83 102.65
F number 1.85 4.20 6.00
Angle of view 36.19 14.50 7.58
Image height 11.13 13.66 13.66
Total lens length 83.84 101.55 121.52
BF 3.81 3.81 3.81

d 3 0.69 18.08 25.91
d 9 18.88 4.20 0.76
d10 5.07 2.54 0.00
d19 6.75 3.38 2.54
d23 1.96 22.88 41.84

Entrance pupil position 28.76 65.93 91.35
Exit pupil position -11.93 -31.02 -49.47
Front principal point position 29.28 38.63 -3.76
Rear principal point position -11.40 -49.02 -98.84

Zoom lens group data group Start surface Focal length Lens configuration length Front principal point position Rear principal point position
L1 1 88.49 8.46 -0.23 -5.38
L2 4 -18.47 11.80 1.86 -7.37
SSP 10 ∞ 0.00 0.00 -0.00
L3 11 18.92 17.24 4.53 -9.82
L4 20 -28.94 4.93 5.31 1.67
GB 24 ∞ 4.23 1.56 -1.56

Single lens Data lens Start surface Focal length
1 1 -293.12
2 2 67.01
3 4 -23.76
4 6 -31.37
5 8 44.28
6 11 66.90
7 13 19.86
8 15 -24.40
9 17 30.35
10 20 23.90
11 22 -12.21
12 24 0.00
13 25 0.00
14 27 0.00

（数値実施例２）
単位 mm

面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1 52.872 1.52 1.95906 17.5 43.11
2 44.710 6.66 1.59282 68.6 40.70
3 -1223.192 (可変) 39.23
4* 168.839 1.10 1.85400 40.4 31.42
5* 16.464 7.48 23.66
6 -52.724 0.76 1.77250 49.6 23.37
7 70.164 0.17 23.27
8 29.194 2.85 1.95906 17.5 23.61
9 81.729 (可変) 23.23
10* 37.735 1.87 1.85400 40.4 16.70
11 71.156 0.12 16.61
12 13.891 5.84 1.59282 68.6 17.53
13 -66.208 0.12 16.68
14 26.749 0.68 1.80809 22.8 15.23
15 12.299 2.48 13.97
16 677.508 2.64 1.55332 71.7 13.89
17* -20.398 1.69 13.64
18(絞り) ∞ (可変) 11.95
19 -6411.035 3.01 1.67270 32.1 14.55
20 -17.391 1.10 14.82
21* -14.510 0.68 1.85400 40.4 14.57
22 125.074 (可変) 15.57
23 ∞ 2.05 1.54400 60.0 49.71
24 ∞ 0.60 1.55900 58.6 49.71
25 ∞ 1.09 49.71
26 ∞ 0.50 1.52300 58.6 49.71
27 ∞ 3.82 49.71
像面 ∞

非球面データ
第4面
K = 0.00000e+000 A 4=-5.84341e-006 A 6= 1.94779e-008 A 8= 1.74333e-011 A10=-1.27099e-013

第5面
K = 2.83929e-001 A 4=-5.01145e-006 A 6= 3.63524e-008 A 8=-1.86866e-010 A10= 3.44652e-012

第10面
K =-5.21190e+000 A 4=-3.26239e-005 A 6=-1.12345e-007 A 8=-7.00518e-010

第17面
K =-6.70472e-001 A 4= 1.01607e-005 A 6= 9.32398e-008 A 8= 1.05284e-009 A10= 1.27373e-010

第21面
K =-2.61231e-001 A 4= 4.32185e-006 A 6=-5.26892e-009 A 8= 1.59587e-009 A10=-4.20620e-011

各種データ
ズーム比 5.75
広角中間望遠
焦点距離 15.34 45.34 88.19
Fナンバー 2.06 4.20 6.00
画角 37.12 16.77 8.80
像高 11.61 13.66 13.66
レンズ全長 84.37 100.94 119.71
BF 3.82 3.82 3.82

d 3 0.69 16.67 26.42
d 9 24.16 8.01 0.76
d18 8.14 3.05 2.92
d22 2.58 24.41 40.81

入射瞳位置 27.37 57.73 84.66
射出瞳位置 -14.11 -32.71 -49.02
前側主点位置 29.58 46.78 25.67
後側主点位置 -11.52 -41.52 -84.37

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
L1 1 95.05 8.18 -0.38 -5.34
L2 4 -18.94 12.35 1.43 -8.34
L3 10 19.64 15.42 3.11 -9.50
L4 19 -41.05 4.79 4.87 1.47
GB 23 ∞ 4.23 1.56 -1.56

単レンズデータ
レンズ始面焦点距離
1 1 -332.29
2 2 72.90
3 4 -21.43
4 6 -38.86
5 8 46.13
6 10 91.72
7 12 19.91
8 14 -28.78
9 16 35.84
10 19 25.92
11 21 -15.19
12 23 0.00
13 24 0.00
14 26 0.00
(Numerical example 2)
Unit mm

Surface data surface number rd nd vd Effective diameter
1 52.872 1.52 1.95906 17.5 43.11
2 44.710 6.66 1.59282 68.6 40.70
3 -1223.192 (variable) 39.23
4 * 168.839 1.10 1.85400 40.4 31.42
5 * 16.464 7.48 23.66
6 -52.724 0.76 1.77250 49.6 23.37
7 70.164 0.17 23.27
8 29.194 2.85 1.95906 17.5 23.61
9 81.729 (variable) 23.23
10 * 37.735 1.87 1.85400 40.4 16.70
11 71.156 0.12 16.61
12 13.891 5.84 1.59282 68.6 17.53
13 -66.208 0.12 16.68
14 26.749 0.68 1.80809 22.8 15.23
15 12.299 2.48 13.97
16 677.508 2.64 1.55332 71.7 13.89
17 * -20.398 1.69 13.64
18 (Aperture) ∞ (Variable) 11.95
19 -6411.035 3.01 1.67270 32.1 14.55
20 -17.391 1.10 14.82
21 * -14.510 0.68 1.85400 40.4 14.57
22 125.074 (variable) 15.57
23 ∞ 2.05 1.54400 60.0 49.71
24 ∞ 0.60 1.55900 58.6 49.71
25 ∞ 1.09 49.71
26 ∞ 0.50 1.52300 58.6 49.71
27 ∞ 3.82 49.71
Image plane ∞

Aspheric data 4th surface
K = 0.00000e + 000 A 4 = -5.84341e-006 A 6 = 1.94779e-008 A 8 = 1.74333e-011 A10 = -1.27099e-013

5th page
K = 2.83929e-001 A 4 = -5.01145e-006 A 6 = 3.63524e-008 A 8 = -1.86866e-010 A10 = 3.44652e-012

10th page
K = -5.21190e + 000 A 4 = -3.26239e-005 A 6 = -1.12345e-007 A 8 = -7.00518e-010

17th page
K = -6.70472e-001 A 4 = 1.01607e-005 A 6 = 9.32398e-008 A 8 = 1.05284e-009 A10 = 1.27373e-010

21st page
K = -2.61231e-001 A 4 = 4.32185e-006 A 6 = -5.26892e-009 A 8 = 1.59587e-009 A10 = -4.20620e-011

Various data Zoom ratio 5.75
Wide angle Medium Telephoto focal length 15.34 45.34 88.19
F number 2.06 4.20 6.00
Angle of view 37.12 16.77 8.80
Image height 11.61 13.66 13.66
Total lens length 84.37 100.94 119.71
BF 3.82 3.82 3.82

d 3 0.69 16.67 26.42
d 9 24.16 8.01 0.76
d18 8.14 3.05 2.92
d22 2.58 24.41 40.81

Entrance pupil position 27.37 57.73 84.66
Exit pupil position -14.11 -32.71 -49.02
Front principal point position 29.58 46.78 25.67
Rear principal point position -11.52 -41.52 -84.37

Zoom lens group data group Start surface Focal length Lens configuration length Front principal point position Rear principal point position
L1 1 95.05 8.18 -0.38 -5.34
L2 4 -18.94 12.35 1.43 -8.34
L3 10 19.64 15.42 3.11 -9.50
L4 19 -41.05 4.79 4.87 1.47
GB 23 ∞ 4.23 1.56 -1.56

Single lens Data lens Start surface Focal length
1 1 -332.29
2 2 72.90
3 4 -21.43
4 6 -38.86
5 8 46.13
6 10 91.72
7 12 19.91
8 14 -28.78
9 16 35.84
10 19 25.92
11 21 -15.19
12 23 0.00
13 24 0.00
14 26 0.00

（数値実施例３）
単位 mm

面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1 30.587 1.05 1.95906 17.5 30.01
2 25.451 5.48 1.59282 68.6 28.18
3 -1528.174 (可変) 27.36
4* -126.415 0.76 1.85400 40.4 24.14
5* 27.466 3.75 19.20
6 -84.659 0.53 1.77250 49.6 18.90
7 21.563 0.12 18.14
8 16.725 2.15 1.95906 17.5 18.39
9 29.188 (可変) 17.99
10* 19.108 1.77 1.85400 40.4 12.47
11* 67.077 0.12 12.22
12 12.013 3.71 1.48749 70.2 12.19
13 -31.969 0.12 11.64
14 55.605 0.47 2.00069 25.5 10.93
15 12.611 0.95 10.31
16 34.884 2.21 1.48749 70.2 10.29
17 -16.861 1.17 10.14
18(絞り) ∞ (可変) 9.03
19 -110.920 2.23 1.78472 25.7 11.28
20 -12.263 1.21 11.51
21* -7.947 0.47 1.85400 40.4 11.34
22* 214.453 (可変) 12.90
23 ∞ 2.05 1.54400 60.0 49.81
24 ∞ 0.60 1.55900 58.6 49.81
25 ∞ 1.10 49.81
26 ∞ 0.50 1.52300 58.6 49.81
27 ∞ 3.94 49.81
像面 ∞

非球面データ
第4面
K = 0.00000e+000 A 4=-1.59458e-005 A 6= 6.20904e-007 A 8=-2.98733e-009 A10= 5.97256e-012

第5面
K = 6.53655e+000 A 4=-3.26257e-005 A 6= 5.02698e-007 A 8= 3.00668e-010 A10=-1.00588e-012

第10面
K =-2.36924e+000 A 4=-3.29288e-005 A 6=-6.13970e-007 A 8=-5.17374e-009

第11面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.03240e-005 A 6=-2.30848e-007 A 8=-2.95998e-009

第21面
K =-7.92781e-001 A 4= 4.98477e-005 A 6=-1.82341e-006 A 8= 1.38369e-008 A10=-4.19410e-010

第22面
K = 4.52578e+002 A 4= 7.50529e-005 A 6=-2.02877e-006 A 8= 3.84636e-008 A10=-2.03808e-010

各種データ
ズーム比 5.74
広角中間望遠
焦点距離 17.86 49.71 102.44
Fナンバー 2.47 5.05 7.32
画角 32.10 15.36 7.60
像高 11.20 13.66 13.66
レンズ全長 62.60 73.89 86.71
BF 3.94 3.94 3.94

d 3 0.53 9.55 15.16
d 9 17.77 7.47 0.53
d18 6.35 3.15 2.54
d22 1.52 17.28 32.04

入射瞳位置 25.90 46.41 62.81
射出瞳位置 -10.50 -24.66 -39.07
前側主点位置 21.69 9.71 -78.74
後側主点位置 -13.91 -45.77 -98.49

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
L1 1 56.93 6.53 -0.35 -4.33
L2 4 -16.11 7.30 2.14 -3.14
L3 10 15.13 10.51 1.58 -6.66
L4 19 -21.17 3.90 3.91 1.05
GB 23 ∞ 4.24 1.57 -1.57

単レンズデータ
レンズ始面焦点距離
1 1 -175.62
2 2 42.28
3 4 -26.36
4 6 -22.20
5 8 37.66
6 10 30.77
7 12 18.42
8 14 -16.39
9 16 23.65
10 19 17.40
11 21 -8.96
12 23 0.00
13 24 0.00
14 26 0.00
(Numerical Example 3)
Unit mm

Surface data surface number rd nd vd Effective diameter
1 30.587 1.05 1.95906 17.5 30.01
2 25.451 5.48 1.59282 68.6 28.18
3 -1528.174 (variable) 27.36
4 * -126.415 0.76 1.85400 40.4 24.14
5 * 27.466 3.75 19.20
6 -84.659 0.53 1.77250 49.6 18.90
7 21.563 0.12 18.14
8 16.725 2.15 1.95906 17.5 18.39
9 29.188 (variable) 17.99
10 * 19.108 1.77 1.85400 40.4 12.47
11 * 67.077 0.12 12.22
12 12.013 3.71 1.48749 70.2 12.19
13 -31.969 0.12 11.64
14 55.605 0.47 2.00069 25.5 10.93
15 12.611 0.95 10.31
16 34.884 2.21 1.48749 70.2 10.29
17 -16.861 1.17 10.14
18 (Aperture) ∞ (Variable) 9.03
19 -110.920 2.23 1.78472 25.7 11.28
20 -12.263 1.21 11.51
21 * -7.947 0.47 1.85400 40.4 11.34
22 * 214.453 (variable) 12.90
23 ∞ 2.05 1.54400 60.0 49.81
24 ∞ 0.60 1.55900 58.6 49.81
25 ∞ 1.10 49.81
26 ∞ 0.50 1.52300 58.6 49.81
27 ∞ 3.94 49.81
Image plane ∞

Aspheric data 4th surface
K = 0.00000e + 000 A 4 = -1.59458e-005 A 6 = 6.20904e-007 A 8 = -2.98733e-009 A10 = 5.97256e-012

5th page
K = 6.53655e + 000 A 4 = -3.26257e-005 A 6 = 5.02698e-007 A 8 = 3.00668e-010 A10 = -1.00588e-012

10th page
K = -2.36924e + 000 A 4 = -3.29288e-005 A 6 = -6.13970e-007 A 8 = -5.17374e-009

11th page
K = 0.00000e + 000 A 4 = 1.03240e-005 A 6 = -2.30848e-007 A 8 = -2.95998e-009

21st page
K = -7.92781e-001 A 4 = 4.98477e-005 A 6 = -1.82341e-006 A 8 = 1.38369e-008 A10 = -4.19410e-010

22nd page
K = 4.52578e + 002 A 4 = 7.50529e-005 A 6 = -2.02877e-006 A 8 = 3.84636e-008 A10 = -2.03808e-010

Various data Zoom ratio 5.74
Wide angle Medium Telephoto focal length 17.86 49.71 102.44
F number 2.47 5.05 7.32
Angle of View 32.10 15.36 7.60
Image height 11.20 13.66 13.66
Total lens length 62.60 73.89 86.71
BF 3.94 3.94 3.94

d 3 0.53 9.55 15.16
d 9 17.77 7.47 0.53
d18 6.35 3.15 2.54
d22 1.52 17.28 32.04

Entrance pupil position 25.90 46.41 62.81
Exit pupil position -10.50 -24.66 -39.07
Front principal point position 21.69 9.71 -78.74
Rear principal point position -13.91 -45.77 -98.49

Zoom lens group data group Start surface Focal length Lens configuration length Front principal point position Rear principal point position
L1 1 56.93 6.53 -0.35 -4.33
L2 4 -16.11 7.30 2.14 -3.14
L3 10 15.13 10.51 1.58 -6.66
L4 19 -21.17 3.90 3.91 1.05
GB 23 ∞ 4.24 1.57 -1.57

Single lens Data lens Start surface Focal length
1 1 -175.62
2 2 42.28
3 4 -26.36
4 6 -22.20
5 8 37.66
6 10 30.77
7 12 18.42
8 14 -16.39
9 16 23.65
10 19 17.40
11 21 -8.96
12 23 0.00
13 24 0.00
14 26 0.00

（数値実施例４）
単位 mm

面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1 38.017 1.05 1.95906 17.5 29.37
2 30.791 4.71 1.59282 68.6 28.11
3 -613.298 (可変) 27.41
4* -113.502 0.88 1.85400 40.4 24.10
5* 23.561 2.81 20.33
6 343.715 0.64 1.80400 46.6 20.06
7 21.560 1.75 19.09
8 20.110 2.07 1.95906 17.5 19.37
9 37.367 (可変) 19.00
10* 43.984 1.41 1.74330 49.3 12.02
11 -198.931 0.12 12.22
12* 14.326 3.96 1.51633 64.1 12.68
13 -22.945 0.12 12.37
14 142.548 0.47 1.90366 31.3 11.66
15 15.379 1.95 11.14
16 -33.870 1.98 1.56907 71.3 11.13
17 -12.064 1.17 11.24
18(絞り) ∞ (可変) 10.04
19* -19.223 0.53 1.77250 49.5 14.49
20* -92.367 (可変) 15.58
21 ∞ 2.05 1.54400 60.0 49.81
22 ∞ 0.60 1.55900 58.6 49.81
23 ∞ 1.10 49.81
24 ∞ 0.50 1.52300 58.6 49.81
25 ∞ 3.86 49.81
像面 ∞

非球面データ
第4面
K = 0.00000e+000 A 4=-3.42886e-005 A 6= 4.75705e-007 A 8=-2.45775e-009 A10= 5.67214e-012

第5面
K = 3.18727e+000 A 4=-5.54974e-005 A 6= 2.73274e-007 A 8=-2.88041e-010 A10=-1.31640e-011

第10面
K =-2.64211e+001 A 4=-1.48250e-004 A 6=-1.57145e-007 A 8=-9.63036e-009

第12面
K = 4.31272e-001 A 4= 8.13384e-005 A 6=-1.19410e-006 A 8= 1.32384e-008 A10=-1.72908e-010

第19面
K = 1.52211e+000 A 4= 1.89302e-005 A 6=-3.66857e-006 A 8= 4.26403e-008 A10=-6.04703e-011

第20面
K = 0.00000e+000 A 4=-2.37616e-006 A 6=-3.31725e-006 A 8= 4.50414e-008 A10=-1.50247e-010

各種データ
ズーム比 4.72
広角中間望遠
焦点距離 18.21 50.49 85.95
Fナンバー 2.91 5.51 7.69
画角 31.59 15.14 9.03
像高 11.20 13.66 13.66
レンズ全長 72.62 82.25 93.33
BF 3.86 3.86 3.86

d 3 1.19 12.26 17.85
d 9 21.01 6.00 0.53
d18 14.34 13.34 13.25
d20 2.38 16.98 27.98

入射瞳位置 24.05 44.12 57.52
射出瞳位置 -15.71 -29.82 -40.78
前側主点位置 25.30 18.84 -21.96
後側主点位置 -14.37 -46.67 -82.07

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
L1 1 69.40 5.76 -0.21 -3.71
L2 4 -17.84 8.15 0.80 -5.57
L3 10 18.50 11.17 3.04 -6.34
L4 19 -31.52 0.53 -0.08 -0.38
GB 21 ∞ 4.24 1.57 -1.57

単レンズデータ
レンズ始面焦点距離
1 1 -181.88
2 2 49.59
3 4 -22.78
4 6 -28.64
5 8 42.89
6 10 48.58
7 12 17.72
8 14 -19.11
9 16 31.88
10 19 -31.52
11 21 0.00
12 22 0.00
13 24 0.00

以下に各数値実施例の条件式の値を示す。 (Numerical example 4)
Unit mm

Surface data surface number rd nd vd Effective diameter
1 38.017 1.05 1.95906 17.5 29.37
2 30.791 4.71 1.59282 68.6 28.11
3 -613.298 (variable) 27.41
4 * -113.502 0.88 1.85400 40.4 24.10
5 * 23.561 2.81 20.33
6 343.715 0.64 1.80 400 46.6 20.06
7 21.560 1.75 19.09
8 20.110 2.07 1.95906 17.5 19.37
9 37.367 (variable) 19.00
10 * 43.984 1.41 1.74330 49.3 12.02
11 -198.931 0.12 12.22
12 * 14.326 3.96 1.51633 64.1 12.68
13 -22.945 0.12 12.37
14 142.548 0.47 1.90366 31.3 11.66
15 15.379 1.95 11.14
16 -33.870 1.98 1.56907 71.3 11.13
17 -12.064 1.17 11.24
18 (Aperture) ∞ (Variable) 10.04
19 * -19.223 0.53 1.77250 49.5 14.49
20 * -92.367 (variable) 15.58
21 ∞ 2.05 1.54400 60.0 49.81
22 ∞ 0.60 1.55900 58.6 49.81
23 ∞ 1.10 49.81
24 ∞ 0.50 1.52300 58.6 49.81
25 ∞ 3.86 49.81
Image plane ∞

Aspheric data 4th surface
K = 0.00000e + 000 A 4 = -3.42886e-005 A 6 = 4.75705e-007 A 8 = -2.45775e-009 A10 = 5.67214e-012

5th page
K = 3.18727e + 000 A 4 = -5.54974e-005 A 6 = 2.73274e-007 A 8 = -2.88041e-010 A10 = -1.31640e-011

10th page
K = -2.64211e + 001 A 4 = -1.48250e-004 A 6 = -1.57145e-007 A 8 = -9.63036e-009

12th page
K = 4.31272e-001 A 4 = 8.13384e-005 A 6 = -1.19410e-006 A 8 = 1.32384e-008 A10 = -1.72908e-010

19th page
K = 1.52211e + 000 A 4 = 1.89302e-005 A 6 = -3.66857e-006 A 8 = 4.26403e-008 A10 = -6.04703e-011

20th page
K = 0.00000e + 000 A 4 = -2.37616e-006 A 6 = -3.31725e-006 A 8 = 4.50414e-008 A10 = -1.50247e-010

Various data Zoom ratio 4.72
Wide angle Medium telephoto focal length 18.21 50.49 85.95
F number 2.91 5.51 7.69
Angle of view 31.59 15.14 9.03
Image height 11.20 13.66 13.66
Total lens length 72.62 82.25 93.33
BF 3.86 3.86 3.86

d 3 1.19 12.26 17.85
d 9 21.01 6.00 0.53
d18 14.34 13.34 13.25
d20 2.38 16.98 27.98

Entrance pupil position 24.05 44.12 57.52
Exit pupil position -15.71 -29.82 -40.78
Front principal point position 25.30 18.84 -21.96
Rear principal point position -14.37 -46.67 -82.07

Zoom lens group data group Start surface Focal length Lens configuration length Front principal point position Rear principal point position
L1 1 69.40 5.76 -0.21 -3.71
L2 4 -17.84 8.15 0.80 -5.57
L3 10 18.50 11.17 3.04 -6.34
L4 19 -31.52 0.53 -0.08 -0.38
GB 21 ∞ 4.24 1.57 -1.57

Single lens Data lens Start surface Focal length
1 1 -181.88
2 2 49.59
3 4 -22.78
4 6 -28.64
5 8 42.89
6 10 48.58
7 12 17.72
8 14 -19.11
9 16 31.88
10 19 -31.52
11 21 0.00
12 22 0.00
13 24 0.00

The value of the conditional expression of each numerical example is shown below.

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
ＩＰ像面
ＳＰ開口絞り
ＳＳＰ副絞り
ＧＢ硝子ブロック
Ｓサジタル像面
Ｍメリディオナル像面
ｇｇ線 L1 First lens unit L2 Second lens unit L3 Third lens unit L4 Fourth lens unit IP Image plane SP Aperture stop SSP Sub stop GB Glass block S Sagittal image plane M Meridional image plane g g line

Claims

In order from the object side, a zoom lens that captures an image of a subject composed of a first positive lens group, a second negative lens group, a third positive lens group, and a fourth negative lens group,
When zooming, move each lens group to zoom,
The second negative lens group has two concave lenses and a convex lens in order from the object side,
Focusing with the fourth lens group having a concave lens with a strong concave surface facing the object side,
A zoom lens satisfying the following conditional expression:
0.05 <| f4 / ft | <0.50 (1)
0.05 <| f2 / ft | <0.25 (2)
However,
f4 and f2 are the focal lengths of the fourth and second lens groups,
ft represents the focal length at the telephoto end.

The zoom lens according to claim 1, wherein the following conditional expression is satisfied.
1.2 <f4 / f2 <2.5 (3)

When the focal length of the third lens group is f3,
The zoom lens according to claim 1, wherein the following conditional expression is satisfied.
0.9 <| f3 / f2 | <1.5 (4)

Concave lens with a strong concave surface facing the object side included in the fourth lens group,
When the object side and image side curvature radii are R1 and R2, respectively,
The zoom lens according to claim 1, wherein the following conditional expression is satisfied.
-1.6 <(R1 + R2) / (R1-R2) <0.0 (5)

When the distance between the second and third lens units at the wide angle end is d23w,
The zoom lens according to claim 1, wherein the following conditional expression is satisfied.
0.15 <d23w / ft <0.30 (6)

The zoom lens according to claim 1, wherein the aperture stop is disposed closest to the image side of the third positive lens unit.