JP2024088344A - Zoom lens and imaging device - Google Patents

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JP2024088344A JP2022203460A JP2022203460A JP2024088344A JP 2024088344 A JP2024088344 A JP 2024088344A JP 2022203460 A JP2022203460 A JP 2022203460A JP 2022203460 A JP2022203460 A JP 2022203460A JP 2024088344 A JP2024088344 A JP 2024088344A
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Abstract

Figure 2024088344000001

【課題】 本件発明は、高変倍比を実現しつつ、小型でフォーカス域全域で光学性能の高いズームレンズ及び撮像装置を提供する。
【解決手段】複数のレンズ群G1~G7を備え、隣接するレンズ群の間隔を変化させることで広角端から望遠端へズーミングするズームレンズであって、ズーミング時の可変間隔のうち広角端における最も大きな可変間隔を隔てて、物体側が全体で負の屈折力を有する物体側負群GFであり、像側が全体で正の屈折力を有する像側正群GBであり、物体側負群GF及び像側正群GBはそれぞれ1以上のレンズ群を含むとともにそれぞれ少なくとも1つのフォーカス群Fa、G5を含み、無限遠から近距離物体への合焦に際し、フォーカス群Fa、G5を光軸に沿って移動し、フォーカス群Faは負の屈折力を有し、無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングの際に像側へ移動するズームレンズとする。また、当該ズームレンズを備えた撮像装置とする。
【選択図】図1

Figure 2024088344000001

The present invention provides a zoom lens and an imaging device that are compact and have high optical performance over the entire focus range while achieving a high zoom ratio.
[Solution] A zoom lens that includes multiple lens groups G1 to G7 and zooms from the wide-angle end to the telephoto end by changing the spacing between adjacent lens groups, the object side being an object-side negative group GF having negative refractive power overall, and the image side being an image-side positive group GB having positive refractive power overall, separated by the largest variable spacing at the wide-angle end among the variable spacings during zooming, the object side being an object-side negative group GF having negative refractive power overall, and the image side being an image-side positive group GB having positive refractive power overall, the object-side negative group GF and the image-side positive group GB each including one or more lens groups and each including at least one focus group Fa, G5, the focus group Fa, G5 moving along the optical axis when focusing from infinity to a close object, the focus group Fa having negative refractive power, and moving toward the image side when focusing from an object at infinity to a close object. Also, an imaging device is provided that includes the zoom lens.
[Selected Figure] Figure 1

Description

本件発明は、ズームレンズ及び撮像装置に関する。 This invention relates to a zoom lens and an imaging device.

従来より、デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ等の固体撮像素子を用いた撮像装置が広く普及している。このような撮像装置として、例えば、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、放送用カメラ/フィルム用カメラ、監視カメラ、車載カメラ等種々のものがある。固体撮像素子を構成する受光素子の高集積化に伴い、いずれの撮像装置においても高機能化と共に小型化が進み、撮像装置の撮像光学系においても一層の高性能化及び小型化が求められている。 Imaging devices using solid-state imaging elements, such as digital still cameras and digital video cameras, have become widespread. There are a variety of such imaging devices, including digital still cameras, digital video cameras, broadcast cameras/film cameras, surveillance cameras, and vehicle-mounted cameras. As the light-receiving elements that make up the solid-state imaging elements become more highly integrated, imaging devices of all kinds are becoming smaller while still offering higher functionality, and there is a demand for even higher performance and smaller size in the imaging optical systems of imaging devices.

撮像装置に用いる撮像光学系としては、被写体に応じて焦点距離を変化させることのできるズームレンズに対するニーズが高い。ズームレンズでは、大型化を抑制しつつ、変倍比を大きくすることが求められている。また、フォーカス域全域で諸収差が良好に補正されたズームレンズが望まれており、フォーカシングに際して複数のレンズ群を移動させるフローティング方式が採用することが増えている。 As imaging optical systems used in imaging devices, there is a high demand for zoom lenses that can change the focal length depending on the subject. Zoom lenses are required to have a large variable power ratio while keeping the size small. There is also a demand for zoom lenses that have good correction for aberrations throughout the entire focus range, and the use of a floating system in which multiple lens groups are moved during focusing is becoming more common.

このようなフローティング方式によりフォーカシングを行うズームレンズとして、例えば、特許文献1には、7群構成であり、第4レンズ群及び第6レンズ群をフォーカス群とし、広角端から望遠端へのズーミングに際して第1レンズ群を物体側に移動させるようにしたズームレンズが提案されている。また、特許文献2には、7群構成で第3レンズ群及び第5レンズ群をフォーカス群とし、第1レンズ群をズーミングに際して固定したズームレンズが提案されている。 As an example of a zoom lens that performs focusing using this floating method, Patent Document 1 proposes a seven-group zoom lens in which the fourth and sixth lens groups are focus groups, and the first lens group moves toward the object side when zooming from the wide-angle end to the telephoto end. Patent Document 2 also proposes a seven-group zoom lens in which the third and fifth lens groups are focus groups, and the first lens group is fixed during zooming.

特開2019-184632号公報JP 2019-184632 A 特開2017-129668号公報JP 2017-129668 A

上記特許文献1に開示のズームレンズでは、広角端から望遠端へのズーミングの際の第1レンズ群を物体側に大きく繰り出している。第1レンズ群は比較的外径の大きなレンズで構成されるため、第1レンズ群の移動量が大きくなると、第1レンズ群を移動させるための駆動モータやアクチュエータ等の駆動機構等が大型化及び重量化するため、当該ズーム全体が大型化及び重量化してしまう。さらに、第1レンズ群の移動に伴い、当該ズームレンズの重心移動が大きくなり、当該ズームレンズの姿勢を維持することが困難になる。 In the zoom lens disclosed in Patent Document 1, the first lens group is extended significantly toward the object side when zooming from the wide-angle end to the telephoto end. Because the first lens group is composed of lenses with a relatively large outer diameter, when the movement amount of the first lens group increases, the drive mechanism, such as the drive motor and actuator for moving the first lens group, becomes larger and heavier, and the entire zoom becomes larger and heavier. Furthermore, as the first lens group moves, the center of gravity of the zoom lens moves significantly, making it difficult to maintain the attitude of the zoom lens.

また、特許文献2に開示のズームレンズでは、広角端におけるテレフォト比が大きく、広角化を図ろうとすると、周辺光量が不足する。また、ズーミングの際に第1レンズ群を像面に対して固定しているため、広角端では焦点距離に比してその光学全長が長くなる。特許文献2と同様の構成で広角化を図りつつ、光学全長を短くしようとすると、第1レンズ群及び第2レンズ群に強い負の屈折力を配置する必要があり、後続群を構成するレンズの外径が大きくなってしまい、径方向の小型化が困難になる。 In addition, the zoom lens disclosed in Patent Document 2 has a large telephoto ratio at the wide-angle end, and when attempting to widen the angle, the amount of peripheral light is insufficient. Also, because the first lens group is fixed relative to the image plane during zooming, the overall optical length at the wide-angle end is long compared to the focal length. If an attempt is made to shorten the overall optical length while widening the angle with a configuration similar to Patent Document 2, it is necessary to arrange strong negative refractive power in the first lens group and the second lens group, which increases the outer diameter of the lenses that make up the subsequent groups, making it difficult to reduce the size in the radial direction.

そこで、本件発明の課題は、高変倍比を実現しつつ、小型でフォーカス域全域で光学性能の高いズームレンズ及び撮像装置を提供することにある。 Therefore, the objective of the present invention is to provide a zoom lens and imaging device that is compact and has high optical performance across the entire focus range while achieving a high zoom ratio.

上記課題を解決するために本件発明に係るズームレンズは、複数のレンズ群を備え、隣接するレンズ群の間隔を変化させることで広角端から望遠端へズーミングするズームレンズであって、ズーミング時の可変間隔のうち広角端における最も大きな可変間隔を隔てて、物体側が全体で負の屈折力を有する物体側負群であり、像側が全体で正の屈折力を有する像側正群であり、
前記物体側負群及び前記像側正群はそれぞれ1以上のレンズ群を含み、
前記物体側負群及び前記像側正群はそれぞれ少なくとも1つのフォーカス群を含み、
無限遠から近距離物体への合焦に際し、前記フォーカス群を光軸に沿って移動し、
前記物体側負群に含まれるフォーカス群Faは負の屈折力を有し、無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングの際に像側へ移動することを特徴とする。
In order to solve the above problems, the zoom lens of the present invention is a zoom lens that includes a plurality of lens groups, and zooms from a wide-angle end to a telephoto end by changing the spacing between adjacent lens groups, the object side being separated by the largest variable spacing at the wide-angle end among variable spacings during zooming, an object-side negative group having negative refractive power as a whole, and an image-side positive group having positive refractive power as a whole,
each of the object-side negative group and the image-side positive group includes one or more lens groups;
each of the object-side negative lens unit and the image-side positive lens unit includes at least one focus lens unit;
When focusing from infinity to a close object, the focus group is moved along the optical axis;
The focus unit Fa included in the object-side negative unit has negative refractive power and moves toward the image side during focusing from an object at infinity to a close object.

また、上記課題を解決するために本件発明に係る撮像装置は、上記ズームレンズと、当該ズームレンズによって形成された光学像を電気的信号に変換にする撮像素子とを備えたことを特徴とする。 In order to solve the above problem, the imaging device according to the present invention is characterized by having the zoom lens and an imaging element that converts the optical image formed by the zoom lens into an electrical signal.

本件発明によれば、高変倍比を実現しつつ、小型でフォーカス域全域で光学性能の高いズームレンズ及び撮像装置を提供することができる。 The present invention makes it possible to provide a zoom lens and imaging device that is compact and has high optical performance across the entire focus range while achieving a high zoom ratio.

実施例1のズームレンズのレンズ断面図である。1 is a lens sectional view of a zoom lens according to a first embodiment. 実施例1のズームレンズの広角端における無限遠合焦時の諸収差図である。5A to 5C are diagrams illustrating various aberrations of the zoom lens of Example 1 when focused on an object at infinity at the wide-angle end. 実施例1のズームレンズの中間焦点位置における無限遠合焦時の諸収差図である。5A to 5C are diagrams illustrating various aberrations occurring when the zoom lens of Example 1 is focused on infinity at an intermediate focal position. 実施例1のズームレンズの望遠端における無限遠合焦時の諸収差図である。5A to 5C are diagrams illustrating various aberrations of the zoom lens of Example 1 when focused on an object at infinity at the telephoto end. 実施例1のズームレンズの広角端における近距離物体合焦時の諸収差図である。5A to 5C are diagrams illustrating various aberrations occurring when the zoom lens of Example 1 is focused on a close-distance object at the wide-angle end. 実施例1のズームレンズの中間焦点位置における近距離物体合焦時の諸収差図である。5A to 5C are diagrams illustrating various aberrations occurring when the zoom lens of Example 1 is focused on a close-distance object at an intermediate focal position. 実施例1のズームレンズの望遠端における近距離物体合焦時の諸収差図である。5A to 5C are diagrams illustrating various aberrations occurring when the zoom lens of Example 1 is focused on a close-distance object at the telephoto end. 実施例2のズームレンズのレンズ断面図である。FIG. 11 is a lens sectional view of a zoom lens according to a second embodiment. 実施例2のズームレンズの広角端における無限遠合焦時の諸収差図である。8A to 8C are diagrams illustrating various aberrations of the zoom lens of Example 2 when focused on an object at infinity at the wide-angle end. 実施例2のズームレンズの中間焦点位置における無限遠合焦時の諸収差図である。8A to 8C are diagrams illustrating various aberrations of the zoom lens of Example 2 when focused on infinity at an intermediate focal position. 実施例2のズームレンズの望遠端における無限遠合焦時の諸収差図である。8A to 8C are diagrams illustrating various aberrations of the zoom lens of Example 2 when focused on an object at infinity at the telephoto end. 実施例2のズームレンズの広角端における近距離物体合焦時の諸収差図である。8A to 8C are diagrams illustrating various aberrations occurring when the zoom lens of Example 2 is focused on a close-distance object at the wide-angle end. 実施例2のズームレンズの中間焦点位置における近距離物体合焦時の諸収差図である。8A to 8C are diagrams illustrating various aberrations when the zoom lens of Example 2 is focused on a close object at an intermediate focal position. 実施例2のズームレンズの望遠端における近距離物体合焦時の諸収差図である。8A to 8C are diagrams illustrating various aberrations occurring when the zoom lens of Example 2 is focused on a close-distance object at the telephoto end. 実施例3のズームレンズのレンズ断面図である。FIG. 11 is a lens sectional view of a zoom lens according to a third embodiment. 実施例3のズームレンズの広角端における無限遠合焦時の諸収差図である。11A to 11C are diagrams illustrating various aberrations of the zoom lens of Example 3 when focused on an object at infinity at the wide-angle end. 実施例3のズームレンズの中間焦点位置における無限遠合焦時の諸収差図である。11A to 11C are diagrams illustrating various aberrations occurring when the zoom lens of Example 3 is focused on infinity at an intermediate focal position. 実施例3のズームレンズの望遠端における無限遠合焦時の諸収差図である。11A to 11C are diagrams illustrating various aberrations of the zoom lens of Example 3 when focused on an object at infinity at the telephoto end. 実施例3のズームレンズの広角端における近距離物体合焦時の諸収差図である。11A to 11C are diagrams illustrating various aberrations occurring when the zoom lens of Example 3 is focused on a close-distance object at the wide-angle end. 実施例3のズームレンズの中間焦点位置における近距離物体合焦時の諸収差図である。11A to 11C are diagrams illustrating various aberrations occurring when the zoom lens of Example 3 is focused on a close object at an intermediate focal position. 実施例3のズームレンズの望遠端における近距離物体合焦時の諸収差図である。11A to 11C are diagrams illustrating various aberrations occurring when the zoom lens of Example 3 is focused on a close-distance object at the telephoto end. 本発明の一実施形態に係る撮像装置の構成の一例を模式的に示す図である。1 is a diagram illustrating an example of a configuration of an imaging device according to an embodiment of the present invention.

以下、本件発明に係るズームレンズ及び撮像装置の実施の形態を説明する。但し、以下に説明するズームレンズ及び撮像装置は本件発明に係るズームレンズ及び撮像装置の一態様であって、本件発明に係るズームレンズ及び撮像装置は以下の態様に限定されるものではない。 The following describes an embodiment of the zoom lens and imaging device according to the present invention. However, the zoom lens and imaging device described below are one aspect of the zoom lens and imaging device according to the present invention, and the zoom lens and imaging device according to the present invention are not limited to the following aspects.

1.ズームレンズ
1-1.光学構成
当該ズームレンズは、複数のレンズ群を備え、隣接するレンズ群の間隔を変化させることで広角端から望遠端へズーミングするズームレンズであって、ズーミング時の可変間隔のうち広角端における最も大きな可変間隔を隔てて、物体側が全体で負の屈折力を有する物体側負群(以下、物体側負群GF)であり、像側が全体で正の屈折力を有する像側正群(以下、像側正群GB)であり、物体側負群GF及び像側正群GBはそれぞれ1以上のレンズ群を含み、またそれぞれ少なくとも1つのフォーカス群を含み、物体側負群GFに含まれるフォーカス群Faは負の屈折力を有し、無限遠物体から近距離物体へのフォーカシング時に像側へ移動する。ここで、ズーミング時の可変間隔とは、広角端から望遠端へのズーミング時に変化する隣接するレンズ群の間隔を指す。
1. Zoom lens 1-1. Optical configuration The zoom lens is a zoom lens that includes a plurality of lens groups, and zooms from the wide-angle end to the telephoto end by changing the interval between adjacent lens groups, and the object side is an object side negative group (hereinafter, referred to as object side negative group GF) having negative refractive power as a whole, and the image side is an image side positive group (hereinafter, referred to as image side positive group GB) having positive refractive power as a whole, separated by the largest variable interval at the wide-angle end among the variable intervals during zooming, and the object side negative group GF and the image side positive group GB each include one or more lens groups, and each includes at least one focus group, and the focus group Fa included in the object side negative group GF has negative refractive power, and moves to the image side when focusing from an infinite object to a close object. Here, the variable interval during zooming refers to the interval between adjacent lens groups that changes when zooming from the wide-angle end to the telephoto end.

但し、レンズ群とは、ズーミングに際して一体的に移動又は静止する1枚又は複数枚のレンズのまとまりをいう。すなわち、レンズ群は1枚のレンズから構成されていてもよいし、複数のレンズから構成されていてもよい。また、レンズ群は開口絞りを含んでいてもよい。本発明に係るズームレンズでは、ズーミングに際して隣接するレンズ群同士の間隔が変化する。後述する実施例のズームレンズについても同様である。 However, a lens group refers to a group of one or more lenses that move or stay stationary as a unit during zooming. That is, a lens group may be composed of one lens, or may be composed of multiple lenses. A lens group may also include an aperture stop. In the zoom lens according to the present invention, the spacing between adjacent lens groups changes during zooming. The same applies to the zoom lenses in the examples described below.

当該ズームレンズによれば、複数のレンズ群を備え、各レンズ群の間隔を変化させることで高変倍比を実現しつつ、ズーム域全域で諸収差を良好に補正して光学性能の高いズームレンズを得ることができる。当該ズームレンズでは、広角端におけるズーミング時の最大可変間隔を隔てて、物体側負群GFと像側正群GBとを配置し、広角端では負正の屈折力配置、すなわちレトロフォーカス型の屈折力配置を採用している。そのため、広角端における屈折力配置が正負の場合、すなわちテレフォト型の屈折力配置を採用した場合と比較すると、高変倍比を図りつつ、広角化を図ったときも広角端における光学全長が長くなることを抑制することができる。 This zoom lens has multiple lens groups, and by varying the spacing between each lens group, it is possible to obtain a zoom lens with high optical performance by effectively correcting various aberrations throughout the entire zoom range while achieving a high zoom ratio. In this zoom lens, the object side negative group GF and the image side positive group GB are arranged separated by the maximum variable spacing during zooming at the wide-angle end, and a negative-positive refractive power arrangement, i.e., a retrofocus type refractive power arrangement, is adopted at the wide-angle end. Therefore, compared to when the refractive power arrangement at the wide-angle end is positive and negative, i.e., when a telephoto type refractive power arrangement is adopted, it is possible to achieve a high zoom ratio while preventing the overall optical length at the wide-angle end from becoming long even when the angle is increased.

さらに、当該ズームレンズでは、物体側負群GFに含まれるフォーカス群Faが負の屈折力を有するため、広角端におけるレトロフォーカス型の屈折力配置をより強めることができ、高変倍比を図りつつ、広角化を図ったときも広角端における光学全長が長くなることをより良好に抑制することができる。 Furthermore, in this zoom lens, the focus group Fa included in the object-side negative group GF has negative refractive power, so that the retrofocus type refractive power arrangement at the wide-angle end can be further strengthened, and while achieving a high zoom ratio, it is possible to better prevent the overall optical length at the wide-angle end from becoming too long even when the angle is increased.

また、当該ズームレンズでは、物体側負群GFと像側正群GBにそれぞれ少なくとも1つのフォーカス群を配置することで、いわゆるフローティング方式によりフォーカシングを行うことができる。そのため、高変倍比化を図ってもフォーカシングの際の収差変動を抑制することが容易になる。さらに、当該ズームレンズでは、無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングの際にフォーカス群Faを像側に移動させることで、フォーカシング時における球面収差と像面湾曲の変動を抑制することができ、フォーカシング域全域において高い光学性能を実現することができる。 In addition, in this zoom lens, by arranging at least one focus group in each of the object-side negative group GF and the image-side positive group GB, focusing can be performed using the so-called floating method. This makes it easy to suppress aberration fluctuations during focusing even when a high zoom ratio is achieved. Furthermore, in this zoom lens, by moving the focus group Fa toward the image side when focusing from an object at infinity to a close object, it is possible to suppress fluctuations in spherical aberration and field curvature during focusing, and high optical performance can be achieved throughout the entire focusing range.

当該ズームレンズは、上記物体側負群GF及び像側正群GBを備え、物体側負群GF及び像側正群GBがそれぞれ少なくとも1つのフォーカス群を備える限り、当該ズームレンズ構成するレンズ群の数や各レンズ群に対する屈折力配置は特に限定されるものではないが、例えば、以下の構成等であることが好ましい。 The zoom lens has the object-side negative group GF and the image-side positive group GB, and as long as the object-side negative group GF and the image-side positive group GB each have at least one focus group, the number of lens groups constituting the zoom lens and the refractive power arrangement for each lens group are not particularly limited, but it is preferable that the zoom lens has, for example, the following configuration.

1-1-1.物体側負群GF
物体側負群GFは、少なくとも1つのレンズ群により構成される。物体側負群GFはフォーカス群Faを有する。物体側負群GFは次に説明する最物体側レンズ群を備えていることが好ましい。物体側負群GFを構成するレンズ群の数は特に限定されるものではないが、物体側負群GFを構成するレンズ群の数が増加すると、当該ズームレンズを小型に構成することが困難になる。当該観点から、物体側負群GFを構成するレンズ群の数は4つ以下であることが好ましく、3つ以下であることがより好ましい。
1-1-1. Object-side negative group GF
The object-side negative group GF is composed of at least one lens group. The object-side negative group GF has a focus group Fa. The object-side negative group GF is preferably provided with the most object-side lens group described next. Although the number of lens groups constituting the object-side negative group GF is not particularly limited, if the number of lens groups constituting the object-side negative group GF increases, it becomes difficult to configure the zoom lens in a compact size. From this viewpoint, the number of lens groups constituting the object-side negative group GF is preferably four or less, and more preferably three or less.

(1)最物体側レンズ群
また、物体側負群GFにおいて最も物体側に配置されるレンズ群、つまり当該ズームレンズにおいて最も物体側に配置されるレンズ群は、正の屈折力を有していてもよいし、負の屈折力を有していてもよい。最物体側レンズ群が正の屈折力を有する場合、いわゆるポジティブリード型のズームレンズとなり、高変倍比を得る上でより有利な構成となる。最物体側レンズ群負の屈折力を有する場合、いわゆるネガティブリード型のズームレンズとなり、広角化を図る上でより有利な構成となる。当該ズームレンズでは、より高変倍比を実現する上で、最物体側レンズ群は正の屈折力を有することがより好ましい。
(1) Most Object-Side Lens Group The lens group arranged closest to the object in the object-side negative group GF, that is, the lens group arranged closest to the object in the zoom lens, may have either positive or negative refractive power. When the most object-side lens group has positive refractive power, the zoom lens becomes a so-called positive-lead type, which is more advantageous in terms of achieving a high zoom ratio. When the most object-side lens group has negative refractive power, the zoom lens becomes a so-called negative-lead type, which is more advantageous in terms of achieving a wide angle. In the zoom lens, it is more preferable that the most object-side lens group has positive refractive power in order to achieve a higher zoom ratio.

最物体側レンズ群を構成するレンズ枚数等に限定はないが、当該ズームレンズの小型化及び軽量化を図る上で、最物体側レンズ群は3枚以下のレンズにより構成されることが好ましい。 There is no limit to the number of lenses that make up the lens group closest to the object, but in order to reduce the size and weight of the zoom lens, it is preferable that the lens group closest to the object be made up of three lenses or less.

最物体側レンズ群は固定群としてもよいが、可動群とすることが好ましく、特に広角端から望遠端へのズーミングに際して、物体側に移動させることが好ましい。最物体側レンズ群を物体側に移動させれば、広角端における光学全長が望遠端における光学全長より短くなり、鏡筒を入れ子構造にして、ズーミングの際に物体側に繰り出すようにすることで、不使用時は当該ズームレンズをコンパクトに収容することができる。
また、最物体側レンズ群を物体側に移動させるようにすることで、より高い変倍比を実現することが容易になる。但し、この場合、最物体側レンズ群に正の屈折力を配置することが高変倍比を得る上でより好ましい。
The lens group closest to the object may be a fixed group, but it is preferable to make it a movable group, and it is particularly preferable to move it toward the object side when zooming from the wide-angle end to the telephoto end. If the lens group closest to the object is moved toward the object side, the total optical length at the wide-angle end becomes shorter than the total optical length at the telephoto end, and by making the lens barrel a nested structure and extending it toward the object side during zooming, the zoom lens can be stored compactly when not in use.
Also, by moving the lens unit closest to the object side toward the object side, it becomes easy to realize a higher zoom ratio, although in this case, it is more preferable to provide the lens unit closest to the object side with positive refractive power in order to obtain a high zoom ratio.

(2)フォーカス群Fa
物体側負群GFに配置されるフォーカス群Faは、上述のとおり負の屈折力を有する。広角端における上記最大可変間隔の物体側に当該フォーカス群Faを配置することで、上記最大可変間隔の像側に配置されるフォーカス群と共にフォーカシングの際の収差変動を良好に抑制することが可能になり、フォーカス域全域で良好な光学性能を得ることができる。フォーカス群Faは物体側負群GFを構成するレンズ群(ズーム群)の中のいずれかのレンズ群全体であってもよいし、その一部であってもよいが、上記最物体側レンズ群よりも像側であることが好ましく、物体側負群GFの最も像側に配置されることが好ましい。
(2) Focus group Fa
The focus group Fa arranged in the object-side negative group GF has a negative refractive power as described above. By arranging the focus group Fa on the object side of the maximum variable distance at the wide-angle end, it is possible to effectively suppress aberration fluctuations during focusing together with the focus group arranged on the image side of the maximum variable distance, and good optical performance can be obtained throughout the entire focus range. The focus group Fa may be any of the lens groups (zoom groups) constituting the object-side negative group GF in their entirety or a part thereof, but it is preferable that the focus group Fa is located closer to the image side than the most object-side lens group, and is preferably located closest to the image side of the object-side negative group GF.

ここで、フォーカス群Faの最も物体側には、負の屈折力を有するレンズLaが配置されることが好ましい。また、当該レンズLaは物体側に発散面を有することも好ましい。これらの構成を採用することで、広角端における倍率色収差と、望遠端における軸上色収差をそれぞれより良好にバランスよく補正することができる。 It is preferable that a lens La having negative refractive power is disposed closest to the object side of the focus group Fa. It is also preferable that the lens La has a diverging surface on the object side. By adopting this configuration, it is possible to correct the chromatic aberration of magnification at the wide-angle end and the axial chromatic aberration at the telephoto end in a better and more balanced manner.

また、フォーカス群Faを構成するレンズの枚数は特に限定されるものではなく、上記レンズLaのみから構成されていてもよく、上記レンズLaを含む複数のレンズにより構成されていてもよいが、2枚以下のレンズにより構成されることが好ましい。フォーカス群Faを2枚以下のレンズにより構成することで、フォーカス群の小型化及び軽量化を図ることができる。そのため、フォーカス群を光軸方向に移動させるためのアクチュエータ等の駆動機構の大型化を抑制し、鏡筒部分を含む当該ズームレンズ全体の小型化を図ることができる。 The number of lenses constituting the focus group Fa is not particularly limited, and it may be composed of only the lens La, or may be composed of multiple lenses including the lens La, but it is preferable that the focus group Fa is composed of two or less lenses. By constituting the focus group Fa of two or less lenses, the focus group can be made smaller and lighter. This prevents the drive mechanism, such as an actuator, for moving the focus group in the optical axis direction from becoming too large, and allows the entire zoom lens, including the lens barrel, to be made smaller.

フォーカス群Faが2枚又は2枚以上のレンズを含む場合、そのうちの1枚のレンズは上記レンズLaと異なる符号の屈折力を有することが好ましい。特に、フォーカス群Faの最も像側には正の屈折力を有するレンズLbを備えることが好ましい。フォーカス群Faの最も像側に正の屈折力を有するレンズLbを配置することにより、後続するレンズ群に対して当該レンズLbにより収束した光束を入射させることができるため、後続するレンズ群を小径化することができる。 When the focus group Fa includes two or more lenses, it is preferable that one of the lenses has a refractive power with a different sign from that of the lens La. In particular, it is preferable that the focus group Fa has a lens Lb with positive refractive power closest to the image side. By arranging the lens Lb with positive refractive power closest to the image side of the focus group Fa, it is possible to make the lens Lb converge the light beam incident on the subsequent lens group, thereby making it possible to reduce the diameter of the subsequent lens group.

また、フォーカス群Faを構成する各レンズは空気間隔を空けて配置されていてもよいし、2枚又は2枚以上のレンズが接合された接合レンズを含むものとしてもよい。フォーカス群Faを構成するレンズ間に空気間隔が存在すれば、フォーカシングの際の諸収差を補正する上でより好ましい。また、フォーカス群Faが接合レンズを含む場合、フォーカス敏感度の高い場合でも組付誤差等を抑制することができる。但し、本発明でいう1枚のレンズとは、1つの単レンズ成分を意味する。したがって、上述のとおり、2枚以上(2つ以上の単レンズ成分)が接合された接合レンズについては、当該接合レンズを構成する単レンズ成分をそれぞれ1枚のレンズとしてカウントするものとする。 The lenses constituting the focus group Fa may be arranged with an air gap between them, or may include a cemented lens in which two or more lenses are cemented together. If there is an air gap between the lenses constituting the focus group Fa, it is more preferable in terms of correcting various aberrations during focusing. Furthermore, if the focus group Fa includes a cemented lens, assembly errors and the like can be suppressed even when the focus sensitivity is high. However, in the present invention, one lens means one single lens component. Therefore, as described above, for a cemented lens in which two or more lenses (two or more single lens components) are cemented together, each of the single lens components constituting the cemented lens is counted as one lens.

当該ズームレンズにおいて、物体側負群GFに配置されるフォーカス群は2つ以上であってもよいが、上記駆動機構の大型等を抑制する上で、物体側負群GFに配置されるフォーカス群は上記フォーカス群Faのみであることが好ましい。 In this zoom lens, there may be two or more focus groups arranged in the object-side negative group GF, but in order to prevent the drive mechanism from becoming too large, it is preferable that the focus group Fa is the only focus group arranged in the object-side negative group GF.

1-1-2.像側正群GB
像側正群GBは、上記フォーカス群(以下、「像側フォーカス群」と称する。)を含む少なくとも1つのレンズ群により構成される。像側正群GBは像側フォーカス群以外に、少なくとも一つのレンズ群を備えていることが好ましい。像側正群GBを構成するレンズ群の数は特に限定されるものではないが、像側正群は少なくとも3つのレンズ群を備え、少なくとも1つのレンズ群を挟んだ2つのレンズ群がズーミングの際に同一軌跡で光軸に沿って移動させることが好ましい。この場合、像側正群GBを3つ以上のレンズ群により構成しつつ、ズーミングの際に2つのレンズ群を同じリング枠等に固定して、一つの駆動機構により移動させることができるため、メカ構成の簡素化を図ることができる。なお、像側正群GBを構成するレンズ群の数が増加すると、当該ズームレンズを小型に構成することが困難になる。当該観点から、像側正群GBを構成するレンズ群の数は4つ以下であることが好ましい。また、像側正群GBの構成は特に限定されるものではないが、例えば、像側フォーカス群等については次のような構成であることが好ましい。
1-1-2. Image side positive group GB
The image side positive group GB is composed of at least one lens group including the focus group (hereinafter referred to as the "image side focus group"). The number of lens groups constituting the image-side positive group GB is not particularly limited, but it is preferable that the image-side positive group GB includes at least three lens groups and at least one lens It is preferable that the two lens groups sandwiching the group are moved along the optical axis on the same track during zooming. In this case, while the image side positive group GB is composed of three or more lens groups, The two lens groups can be fixed to the same ring frame or the like and moved by a single drive mechanism, which simplifies the mechanical configuration. If the number of lens groups increases, it becomes difficult to make the zoom lens compact. From this viewpoint, it is preferable that the number of lens groups constituting the image side positive group GB is four or less. The configuration of the positive group GB is not particularly limited, but for example, the image-side focus group and the like preferably have the following configuration.

(1)像側フォーカス群
像側フォーカス群は、像側正群GBを構成するレンズ群、又はその一部により構成される。像側フォーカス群は少なくとも1枚のレンズを含むものとする。また、フォーカス群の小型化及び軽量化を図る観点から、像側フォーカス群についても2枚以下のレンズにより構成されることが好ましい。
(1) Image side focus group The image side focus group is composed of the lens group constituting the image side positive group GB, or a part thereof. The image side focus group includes at least one lens. In addition, from the viewpoint of making the focus group compact and lightweight, it is preferable that the image side focus group is also composed of two or less lenses.

像側フォーカス群は像側正群GBに含まれる限り、その配置は特に限定されるものではない。しかしながら、次に説明する正レンズ群よりも像側に配置されることが好ましい。また、像側フォーカス群は、正の屈折力を有していてもよいし、負の屈折力を有していてもよいが、フォーカス群Laとは異なる符号の屈折力、すなわち正の屈折力を有することが好ましい。像側フォーカス群にフォーカス群Faと異なる符号の屈折力を与えることでフォーカシングの際の収差変動をより良好に抑制することが可能になる。 The location of the image-side focus group is not particularly limited as long as it is included in the image-side positive group GB. However, it is preferable that it is located closer to the image side than the positive lens group described below. In addition, the image-side focus group may have positive or negative refractive power, but it is preferable that it has a refractive power with a different sign from that of the focus group La, i.e., positive refractive power. By giving the image-side focus group a refractive power with a different sign from that of the focus group Fa, it becomes possible to better suppress aberration fluctuations during focusing.

当該ズームレンズにおいて、像側フォーカス群は2つ以上設けられていてもよいが、上記駆動機構の大型等を抑制する上で、像側フォーカス群は1つであることが好ましい。 In this zoom lens, two or more image-side focus groups may be provided, but in order to prevent the drive mechanism from becoming too large, it is preferable to have only one image-side focus group.

(2)正レンズ群
像側正群GBは、像側フォーカス群の物体側に正の屈折力を有するレンズ群(以下、正レンズ群)を備えることが好ましい。像側フォーカス群を当該正レンズ群よりも像側に配置することにより、物体側負群GFにおいて発散した光束を正レンズ群により収束して、像側フォーカス群に入射できるため、像側フォーカス群に入射する光束径のズーム位置による変動を抑制して、フォーカシングの際の収差変動を抑制することができる。
(2) Positive Lens Group The image side positive group GB preferably includes a lens group (hereinafter, positive lens group) having a positive refractive power on the object side of the image side focus group. By arranging the image side focus group on the image side of the positive lens group, the light beam diverging in the object side negative group GF can be converged by the positive lens group and can be made to enter the image side focus group, so that the variation in the diameter of the light beam entering the image side focus group due to the zoom position can be suppressed, and the aberration variation during focusing can be suppressed.

特に、像側正群GBの最も物体側に正レンズ群が配置されていることが好ましい。このとき、当該正レンズ群は開口絞りを含むことが好ましく、開口絞りは当該正レンズ群の最も物体側に配置されていることが好ましい。 In particular, it is preferable that the positive lens group is disposed closest to the object side of the image side positive lens group GB. In this case, it is preferable that the positive lens group includes an aperture stop, and the aperture stop is preferably disposed closest to the object side of the positive lens group.

像側正群GBの最も物体側に正レンズ群が配置される場合、当該正レンズ群は固定群としてもよいが、可動群とすることが好ましく、特に広角端から望遠端へのズーミングに際して、物体側に移動させることが好ましい。像側正群GBにおいて、正レンズ群を物体側に移動させることで開口絞りも共に移動し、広角化を図ったときも前玉径が大きくなることを抑制することができる。 When the positive lens group is disposed closest to the object side of the image side positive group GB, the positive lens group may be a fixed group, but it is preferable to make it a movable group, and it is preferable to move it toward the object side, particularly when zooming from the wide-angle end to the telephoto end. In the image side positive group GB, by moving the positive lens group toward the object side, the aperture stop also moves, making it possible to prevent the front lens diameter from becoming large even when a wide angle is attempted.

1-2.動作
上述した点を除いて、当該ズームレンズにおけるズーミング時の各レンズ群の動作や各フォーカス群のフォーカシングの際の動作は特に限定されものではない。
1-2. Operation Except for the points mentioned above, the operation of each lens group during zooming in the zoom lens and the operation of each focus group during focusing are not particularly limited.

(1)ズーミング時の動作
上述した点を除いて、ズーミングの際に、隣接するレンズ群の光軸上の間隔が変化する限り、各レンズ群は像面に対して可動の可動群であってもよいし、像面に対して固定の固定群であってもよい。全てのレンズ群を可動群とすれば、広角端から望遠端へのズーミングに際し、各レンズ群の位置をそれぞれ変化させることができるため、諸収差を補正する上で好ましい。しかしながら、レンズ群を光軸に沿って移動させるためには、アクチュエータやモータ等の駆動機構が必要となり、鏡筒部分を含む当該ズームレンズ全体の大型化する。これらの観点から、各レンズ群を適宜、可動群又は固定群として選択すればよい。
(1) Operation during zooming Except for the above points, as long as the distance between adjacent lens groups on the optical axis changes during zooming, each lens group may be a movable group that is movable with respect to the image plane, or a fixed group that is fixed with respect to the image plane. If all lens groups are movable groups, the position of each lens group can be changed during zooming from the wide-angle end to the telephoto end, which is preferable in terms of correcting various aberrations. However, in order to move the lens groups along the optical axis, a driving mechanism such as an actuator or a motor is required, which increases the size of the entire zoom lens including the lens barrel. From these points of view, each lens group may be appropriately selected as a movable group or a fixed group.

(2)フォーカシング時の動作
上述したとおり、無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングに際して、フォーカス群Faは像側に移動する。フォーカシングの際の像側フォーカス群の移動の向きは限定されるものではないが、像側フォーカス群についても、無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングに際して像側に移動させることが好ましい。また、フォーカス群La及び像側フォーカス群をそれぞれ異なる移動量で移動させることが好ましいが、これらを同じ移動量で移動させてもよい。
(2) Operation during focusing As described above, when focusing from an object at infinity to an object at a close distance, the focus group Fa moves toward the image side. The direction of movement of the image side focus group during focusing is not limited, but it is preferable to move the image side focus group toward the image side when focusing from an object at infinity to an object at a close distance. It is also preferable to move the focus group La and the image side focus group by different amounts of movement, but they may be moved by the same amount of movement.

1-3.条件式
当該ズームレンズは、上述した構成を採用すると共に、次の条件式を満足することが好ましい。
1-3. Conditional Expression It is preferable that the zoom lens has the above-mentioned configuration and satisfies the following conditional expression.

0.5 < |ff/fw| < 2.0
但し、
ff:広角端における物体側負群の無限遠合焦時の焦点距離
fw:広角端における当該ズームレンズの無限遠合焦時の焦点距離
0.5 < |ff/fw| < 2.0
however,
ff: focal length of the object-side negative lens group at the wide-angle end when focusing on infinity fw: focal length of the zoom lens at the wide-angle end when focusing on infinity

上記条件式は、広角端における物体側負群の無限遠合焦時の焦点距離と、広角端における当該ズームレンズの無限遠合焦時の焦点距離との比を規定する式である。上記条件式を満たす場合、広角端における物体側負群の屈折力が適正な範囲内となり、高変倍比化を図りつつ、広角化を図ったときも、広角端における当該ズームレンズの光学全長の短縮を図りつつ、諸収差を良好に補正することができ、小型で光学性能の高いズームレンズをより容易に実現することができる。 The above conditional formula specifies the ratio between the focal length of the object-side negative group at the wide-angle end when focusing on infinity and the focal length of the zoom lens at the wide-angle end when focusing on infinity. When the above conditional formula is satisfied, the refractive power of the object-side negative group at the wide-angle end falls within an appropriate range, and even when a high zoom ratio is achieved and a wide angle is achieved, various aberrations can be well corrected while shortening the overall optical length of the zoom lens at the wide-angle end, making it easier to realize a compact zoom lens with high optical performance.

これに対して、上記条件式の数値が下限値以下になると、物体側負群GFの負の屈折力が強くなり過ぎて、広角端における光学全長を短縮する上では好ましいが、高い変倍比を実現することが困難になり、諸収差の補正も困難になる。一方、上記条件式の数値が上限値以上になると、レトロフォーカス型の屈折力配置が弱まり、広角端における光学全長が長くなるため、当該ズームレンズの小型化を図ることが困難になる。 On the other hand, if the numerical value of the above conditional expression is below the lower limit, the negative refractive power of the object-side negative group GF becomes too strong, which is preferable for shortening the overall optical length at the wide-angle end, but it becomes difficult to achieve a high zoom ratio and also makes it difficult to correct various aberrations. On the other hand, if the numerical value of the above conditional expression is above the upper limit, the retrofocus type refractive power arrangement becomes weaker and the overall optical length at the wide-angle end becomes longer, making it difficult to miniaturize the zoom lens.

上記効果を得る上で、上記条件式の下限値は0.75であることがより好ましく、1.0であることがさらに好ましい。また、上記条件式の上限値は1.75であることがより好ましく、1.50であることがさらに好ましい。なお、これらの好ましい値を採用する場合、上記条件式において不等号(<)を等号付不等号(≦)に置換してもよい。 To obtain the above effect, the lower limit of the above conditional formula is preferably 0.75, and more preferably 1.0. The upper limit of the above conditional formula is preferably 1.75, and more preferably 1.50. When adopting these preferred values, the inequality sign (<) in the above conditional formula may be replaced with an inequality sign with an equal sign (≦).

2.撮像装置
次に、本件発明に係る撮像装置について説明する。本件発明に係る撮像装置は、上記本件発明に係るズームレンズと、当該ズームレンズによって形成された光学像を電気的信号に変換する撮像素子とを備えたことを特徴とする。なお、撮像素子はズームレンズの像側に設けられることが好ましい。ここで、撮像素子等に特に限定はなく、CCD(Charge Coupled Device)センサやCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)センサなどの固体撮像素子等も用いることができる。本件発明に係る撮像装置は、デジタルビデオカメラ、放送用カメラ/フィルム用カメラ、監視カメラ、車載カメラ等のこれらの固体撮像素子を用いた種々の撮像装置に好適である。また、これらの撮像装置はレンズが筐体に固定されたレンズ固定式の撮像装置であってもよいし、レンズ交換式の撮像装置であってもよい。
2. Imaging device Next, the imaging device according to the present invention will be described. The imaging device according to the present invention is characterized by comprising the zoom lens according to the present invention and an imaging element that converts an optical image formed by the zoom lens into an electrical signal. The imaging element is preferably provided on the image side of the zoom lens. Here, the imaging element is not particularly limited, and solid-state imaging elements such as a CCD (Charge Coupled Device) sensor and a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) sensor can also be used. The imaging device according to the present invention is suitable for various imaging devices using these solid-state imaging elements, such as digital video cameras, broadcast cameras/film cameras, surveillance cameras, and vehicle-mounted cameras. In addition, these imaging devices may be fixed-lens imaging devices in which a lens is fixed to a housing, or may be interchangeable-lens imaging devices.

図22は、当該撮像装置の構成の一例を模式的に示す図である。撮像装置1は、撮像装置本体2と、当該撮像装置本体2に対して取り付けられる鏡筒3と、ズームレンズの像側に配置された撮像素子21、カバーガラス22を有する。鏡筒3内に上記本件発明に係るズームレンズ、開口絞り31、ズーミング時及びフォーカシング時にレンズ群を駆動するための駆動機構等が収容される。 Figure 22 is a diagram showing a schematic example of the configuration of the imaging device. The imaging device 1 has an imaging device body 2, a lens barrel 3 attached to the imaging device body 2, an image sensor 21 arranged on the image side of the zoom lens, and a cover glass 22. The lens barrel 3 houses the zoom lens according to the present invention, an aperture stop 31, a drive mechanism for driving the lens group during zooming and focusing, etc.

次に、実施例を示して本件発明を具体的に説明する。但し、本件発明は以下の実施例に限定されるものではない。 Next, the present invention will be described in detail with reference to examples. However, the present invention is not limited to the following examples.

(1)光学構成
図1は、本件発明に係る実施例1のズームレンズの無限遠合焦時の広角端における断面図である。当該ズームレンズは、複数のレンズ群G1~G7を備え、隣接するレンズ群の間隔を変化させることで広角端から望遠端へズーミングするものである。当該ズームレンズは、ズーミング時の広角端における最も大きな可変間隔を隔てて、物体側に全体で負の屈折力を有する物体側負群GFを備え、像側に全体で正の屈折力を有する像側正群GBを備えている。
(1) Optical Configuration Fig. 1 is a cross-sectional view of a zoom lens according to a first embodiment of the present invention at the wide-angle end when focusing at infinity. The zoom lens includes multiple lens groups G1 to G7, and zooms from the wide-angle end to the telephoto end by changing the spacing between adjacent lens groups. The zoom lens includes an object-side negative group GF having negative refractive power overall on the object side, and an image-side positive group GB having positive refractive power overall on the image side, separated by the largest variable spacing at the wide-angle end during zooming.

物体側負群GFは、負の屈折力を有するフォーカス群Faを有し、フォーカス群Faはその最も物体側に物体側に発散面を有する負メニスカスレンズであるレンズLaを備え、レンズLaの像側には正レンズであるレンズLbを備え、この2枚のレンズにより構成されている。 The object-side negative group GF has a focus group Fa with negative refractive power, and the focus group Fa has a lens La, which is a negative meniscus lens with a diverging surface on the object side, closest to the object side, and a lens Lb, which is a positive lens, on the image side of the lens La, and is composed of these two lenses.

より詳細には、物体側負群GFは、物体側から順に、正の屈折力を有する最物体側レンズ群G1(第一レンズ群)、負の屈折力を有するレンズ群G2(第二レンズ群)、フォーカス群Fa(第三レンズ群G3)を備えている。 More specifically, the object-side negative group GF includes, in order from the object side, a lens group G1 (first lens group) most adjacent to the object that has positive refractive power, a lens group G2 (second lens group) that has negative refractive power, and a focus group Fa (third lens group G3).

像側正群GBの最も物体側には開口絞りSが配置されている。像側正群GBは正の屈折力を有する像側フォーカス群と、正の屈折力を有するレンズ群を3つ備えている。
より詳細には、像側正群GBは、物体側から順に、上記開口絞りSを含む正レンズ群G4(第四レンズ群)、像側フォーカス群G5(第五レンズ群)、正レンズ1枚のみからなる正の屈折力を有するレンズ群G6(第六レンズ群)、物体側に発散面を有する負メニスカスレンズからなる負の屈折力を有する最像側レンズ群G7(第七レンズ群)の4つのレンズ群を備えている。なお、各レンズ群の具体的なレンズ構成は図に示すとおりであり、ここでは説明を省略する。
An aperture stop S is disposed on the most object side of the image side positive group GB. The image side positive group GB includes an image side focus group having positive refractive power, and three lens groups having positive refractive power.
More specifically, the image side positive group GB includes, in order from the object side, four lens groups: a positive lens group G4 (fourth lens group) including the aperture stop S, an image side focus group G5 (fifth lens group), a lens group G6 (sixth lens group) having positive refractive power consisting of only one positive lens, and a most image side lens group G7 (seventh lens group) having negative refractive power consisting of a negative meniscus lens having a diverging surface on the object side. Note that the specific lens configuration of each lens group is as shown in the figure, and description thereof will be omitted here.

広角端から望遠端へのズーミングに際して、物体側負群GFを構成する3つのレンズ群G1~G3のうち、最物体側レンズ群G1は物体側へ移動し、フォーカス群Faを含む残りの2つのレンズ群G2、G3は像側へ移動する。像側正群GBを構成する各レンズ群G4~G7はいずれも物体側に移動する。その際、像側フォーカス群G5を挟む二つの正レンズ群G4、G6は同じリング枠に固定されて機構的にリンクされており、同一の軌跡で物体側に移動する。 When zooming from the wide-angle end to the telephoto end, of the three lens groups G1 to G3 that make up the object-side negative group GF, the lens group G1 closest to the object moves toward the object side, and the remaining two lens groups G2 and G3, including the focus group Fa, move toward the image side. All of the lens groups G4 to G7 that make up the image-side positive group GB move toward the object side. At that time, the two positive lens groups G4 and G6 that sandwich the image-side focus group G5 are fixed to the same ring frame and mechanically linked, and move toward the object side along the same trajectory.

また、無限遠から近距離物体への合焦に際し、フォーカス群Fa及び像側フォーカス群G5が光軸に沿って像側に移動する。 In addition, when focusing from infinity to a close-distance object, the focus group Fa and the image-side focus group G5 move toward the image side along the optical axis.

なお、図1において、「IMG」は像面であり、具体的には、CCDセンサ、CMOSセンサなどの撮像素子の撮像面、或いは、銀塩フィルムのフィルム面等を示す。この点は、他の実施例で示す各レンズ断面図においても同様であるため、以後説明を省略する。 In FIG. 1, "IMG" stands for image plane, and more specifically, it refers to the imaging surface of an imaging element such as a CCD sensor or a CMOS sensor, or the film surface of a silver halide film. This is the same for the lens cross-sectional views shown in the other examples, so further explanation will be omitted.

(2)数値実施例
次に、当該ズームレンズの具体的数値を適用した数値実施例について説明する。以下に、「面データ」、「非球面データ」、「変倍データ(無限遠合焦時)」、「変倍データ(有限距離合焦時)」を示す。また、各条件式に対応する値を表1に示す。表1は実施例3の後に示す。
(2) Numerical Examples Next, numerical examples to which specific numerical values of the zoom lens are applied will be described. The "surface data", "aspheric data", "magnification data (when focusing on infinity)", and "magnification data (when focusing on a finite distance)" are shown below. Values corresponding to each conditional expression are shown in Table 1. Table 1 will be shown after Example 3.

「面データ」において、「No.」は物体側から数えたレンズ面の順番、「R」はレンズ面の曲率半径、「D」は光軸上のレンズ肉厚又は空気間隔、「Nd」はd線(波長λ=587.5618nm)における屈折率、「ABV」はd線におけるアッベ数である。また、「No.」の欄において面番号の次に示す「ASPH」はその面が非球面であることを示し、「STOP」は開口絞りであることを示す。また、「d」の欄において、「(d5)」等と示すのは、当該レンズ面の光軸上の間隔が変倍時や合焦時に変化する可変間隔であることを意味する。また、曲率半径の欄の「∞」は無限大を意味し、その面が平面であることを意味する。 In the "Surface Data" section, "No." is the order of the lens surface counted from the object side, "R" is the radius of curvature of the lens surface, "D" is the lens thickness or air space on the optical axis, "Nd" is the refractive index at the d-line (wavelength λ=587.5618 nm), and "ABV" is the Abbe number at the d-line. In the "No." column, "ASPH" next to the surface number indicates that the surface is aspheric, and "STOP" indicates that it is an aperture stop. In the "d" column, "(d5)" and the like indicate that the spacing on the optical axis of the lens surface is a variable spacing that changes when changing magnification or focusing. In the radius of curvature column, "∞" means infinity, meaning that the surface is flat.

「非球面データ」は、非球面を次式で定義したときの各係数の値を示している。
z=ch2/[1+{1-(1+K)c2h2}1/2]+A4h4+A6h6+A8h8+A10h10+A12h12
(但し、cは曲率(1/r)、hは光軸からの高さ、Kは円錐係数、A4、A6、A8、A10、A12は各次数の非球面係数)
"Aspherical surface data" indicates the values of each coefficient when the aspherical surface is defined by the following equation.
z= ch2 /[1+{1-(1+K) c2h2 } 1/2 ]+ A4h4 + A6h6 + A8h8 + A10h10 + A12h12
(where c is the curvature (1/r), h is the height from the optical axis, K is the cone coefficient, and A4, A6, A8, A10, and A12 are the aspheric coefficients of each order.)

「変倍データ(無限遠合焦時)」は無限遠合焦時の各種データを示し、「Fno」はFナンバー、「ω」は半画角、d5等は面データに示す各可変間隔であり、広角端、中間焦点位置、望遠端におけるそれぞれの値を示している。 "Magnification data (when focused at infinity)" shows various data when focused at infinity, "Fno" is the F-number, "ω" is the half angle of view, and d5 etc. are the variable intervals shown in the surface data, and show the respective values at the wide-angle end, intermediate focal position, and telephoto end.

「変倍データ(有限距離合焦時)」は有限距離(所定の撮影距離)合焦時の各可変間隔であり、広角端、中間焦点位置、望遠端におけるそれぞれの値を示している。 "Magnification data (when focusing at a finite distance)" is each variable interval when focusing at a finite distance (predetermined shooting distance), and shows the respective values at the wide-angle end, the intermediate focal position, and the telephoto end.

これらの各表における事項は他の実施例で示す各表においても同様であるため、以下では説明を省略する。 The details in these tables are the same as those in the tables shown in the other examples, so we will not repeat the explanation below.

また、図2~図4に当該ズームレンズの無限遠合焦時の広角端、中間焦点位置、望遠端における縦収差図をそれぞれ示し、図5~図7に当該ズームレンズの無限遠合焦時の広角端、中間焦点位置、望遠端における縦収差図をそれぞれ示す。各図に示す縦収差図は、図面に向かって左側から順に、球面収差(mm)、非点収差(mm)、歪曲収差(%)である。球面収差図は破線がC線(656.2700nm)、実線がd線(波長587.5600nm)、一点鎖線がF線(波長486.1300nm)の特性を示す。非点収差図は縦軸が半画角(ω)、横軸がデフォーカスであり、実線がd線のサジタル像面(図中、Sで示す)、を示し、破線がd線のメリディオナル像面(図中、Tで示す)をそれぞれ示す。歪曲収差図は、縦軸が半画角(ω)、横軸が歪曲収差である。これらの事項は、他の実施例において示す各収差図においても同じであるため、以下では説明を省略する。 In addition, Figs. 2 to 4 show longitudinal aberration diagrams of the zoom lens at the wide-angle end, intermediate focal position, and telephoto end when focusing at infinity, respectively, and Figs. 5 to 7 show longitudinal aberration diagrams of the zoom lens at the wide-angle end, intermediate focal position, and telephoto end when focusing at infinity, respectively. The longitudinal aberration diagrams shown in each diagram are, from the left as you face the diagram, spherical aberration (mm), astigmatism (mm), and distortion aberration (%). In the spherical aberration diagram, the dashed line shows the characteristics of the C-line (656.2700 nm), the solid line shows the characteristics of the d-line (wavelength 587.5600 nm), and the dashed line shows the characteristics of the F-line (wavelength 486.1300 nm). In the astigmatism diagram, the vertical axis is the half angle of view (ω), the horizontal axis is the defocus, the solid line shows the sagittal image plane of the d-line (indicated by S in the diagram), and the dashed line shows the meridional image plane of the d-line (indicated by T in the diagram). In the distortion diagram, the vertical axis represents the half angle of view (ω) and the horizontal axis represents the distortion. These points are the same for the aberration diagrams shown in the other examples, so a description of them will be omitted below.

[面データ]
No. R D Nd ABV
1 133.0288 2.0000 1.90366 31.31
2 96.2695 9.1066 1.43700 95.10
3 -349.1188 0.2000
4 91.4877 5.2643 1.43700 95.10
5 247.3711 (d5)
6 126.0655 3.8839 1.90110 27.06
7 -327.8015 0.9259
8 -220.4940 1.0000 2.00069 25.46
9 40.8285 4.5387
10 -318.3667 1.0000 1.76506 34.95
11 49.8633 5.6972 1.92643 21.91
12 -106.8134 1.0000 1.78061 44.91
13 376.2041 (d13)
14 -46.4446 1.2000 1.58951 63.58
15 -1306.9477 0.2000
16 114.7778 2.9911 1.85986 25.26
17 -1011.2224 (d17)
18STOP ∞ 0.8000
19 60.1664 3.0000 1.86407 34.78
20 296.6660 0.2000
21 35.3516 7.4774 1.49769 81.40
22 -306.5071 1.0000 1.85761 28.29
23 31.0704 4.3917 1.49825 81.24
24 65.9327 1.6424
25 35.0409 6.0622 1.77047 29.74
26 5258.0562 0.2397
27 44.3685 1.0636 1.80610 33.27
28 18.4438 6.4902 1.49710 81.56
29ASPH 96.2072 (d29)
30 829.3701 3.3667 1.92119 23.96
31 -72.6480 0.9000 1.74320 49.34
32 42.0231 (d32)
33 63.7357 6.9587 1.51680 64.20
34 -39.5462 (d34)
35ASPH -24.3046 1.3000 1.85108 40.12
36ASPH -98.1396 (d36)
37 ∞ 2.5000 1.51680 64.20
38 ∞ 1.0000
[Face data]
No. RD Nd ABV
1 133.0288 2.0000 1.90366 31.31
2 96.2695 9.1066 1.43700 95.10
3 -349.1188 0.2000
4 91.4877 5.2643 1.43700 95.10
5 247.3711 (d5)
6 126.0655 3.8839 1.90110 27.06
7 -327.8015 0.9259
8 -220.4940 1.0000 2.00069 25.46
9 40.8285 4.5387
10 -318.3667 1.0000 1.76506 34.95
11 49.8633 5.6972 1.92643 21.91
12 -106.8134 1.0000 1.78061 44.91
13 376.2041 (d13)
14 -46.4446 1.2000 1.58951 63.58
15 -1306.9477 0.2000
16 114.7778 2.9911 1.85986 25.26
17 -1011.2224 (d17)
18STOP∞0.8000
19 60.1664 3.0000 1.86407 34.78
20 296.6660 0.2000
21 35.3516 7.4774 1.49769 81.40
22 -306.5071 1.0000 1.85761 28.29
23 31.0704 4.3917 1.49825 81.24
24 65.9327 1.6424
25 35.0409 6.0622 1.77047 29.74
26 5258.0562 0.2397
27 44.3685 1.0636 1.80610 33.27
28 18.4438 6.4902 1.49710 81.56
29ASPH 96.2072 (d29)
30 829.3701 3.3667 1.92119 23.96
31 -72.6480 0.9000 1.74320 49.34
32 42.0231 (d32)
33 63.7357 6.9587 1.51680 64.20
34 -39.5462 (d34)
35ASPH -24.3046 1.3000 1.85108 40.12
36ASPH -98.1396 (d36)
37 ∞ 2.5000 1.51680 64.20
38∞1.0000

[非球面データ]
No. K A4 A6 A8 A10 A12
29 0 1.05216E-05 7.88990E-09 9.32258E-12 4.02110E-14 9.23355E-17
35 0 -6.35691E-07 1.03143E-07 -4.21064E-10 9.61588E-13 -8.35481E-17
36 0 -8.28356E-06 7.79522E-08 -3.14763E-10 6.33345E-13 -5.08439E-17
[Aspheric data]
No. K A4 A6 A8 A10 A12
29 0 1.05216E-05 7.88990E-09 9.32258E-12 4.02110E-14 9.23355E-17
35 0 -6.35691E-07 1.03143E-07 -4.21064E-10 9.61588E-13 -8.35481E-17
36 0 -8.28356E-06 7.79522E-08 -3.14763E-10 6.33345E-13 -5.08439E-17

[変倍データ(無限遠合焦時)]
広角 中間 望遠
焦点距離 51.5015 99.9998 192.9993
Fno 2.9100 2.9100 2.9100
ω 22.9584 11.8287 6.1335
d 5 2.0000 38.3417 71.7058
d13 12.3084 7.4788 5.2384
d17 44.2080 23.1974 4.6996
d29 5.1774 7.3579 3.5000
d32 28.6122 26.4316 30.2896
d34 9.1946 9.2335 7.2110
d36 11.1000 15.7851 18.8052
[Magnification data (focused at infinity)]
Wide Angle Mid-Telephoto
Focal length 51.5015 99.9998 192.9993
Fno 2.9100 2.9100 2.9100
ω 22.9584 11.8287 6.1335
d 5 2.0000 38.3417 71.7058
d13 12.3084 7.4788 5.2384
d17 44.2080 23.1974 4.6996
d29 5.1774 7.3579 3.5000
d32 28.6122 26.4316 30.2896
d34 9.1946 9.2335 7.2110
d36 11.1000 15.7851 18.8052

[変倍データ(有限距離合焦時)]
撮影距離 1000 1000 1300
d13 16.3411 10.7417 6.4380
d17 40.1753 19.9344 3.5000
d29 7.6690 14.4253 18.9341
d32 26.1206 19.3643 14.8555
[Magnification data (when focusing at finite distance)]
Shooting distance 1000 1000 1300
d13 16.3411 10.7417 6.4380
d17 40.1753 19.9344 3.5000
d29 7.6690 14.4253 18.9341
d32 26.1206 19.3643 14.8555

(1)光学構成
図8は、本件発明に係る実施例2のズームレンズの無限遠合焦時の広角端における断面図である。当該ズームレンズは、複数のレンズ群G1~G7を備え、隣接するレンズ群の間隔を変化させることで広角端から望遠端へズーミングするものである。当該ズームレンズは、ズーミング時の広角端における最も大きな可変間隔を隔てて、物体側に全体で負の屈折力を有する物体側負群GFを備え、像側に全体で正の屈折力を有する像側正群GBを備えている。
(1) Optical Configuration Fig. 8 is a cross-sectional view of a zoom lens according to Example 2 of the present invention at the wide-angle end when focusing at infinity. The zoom lens includes multiple lens groups G1 to G7, and zooms from the wide-angle end to the telephoto end by changing the spacing between adjacent lens groups. The zoom lens includes an object-side negative group GF having negative refractive power overall on the object side, and an image-side positive group GB having positive refractive power overall on the image side, separated by the largest variable spacing at the wide-angle end during zooming.

物体側負群GFは、負の屈折力を有するフォーカス群Faを有し、フォーカス群Faはその最も物体側に物体側に発散面を有する負メニスカスレンズであるレンズLaを備え、レンズLaの像側には正レンズであるレンズLbを備え、この2枚のレンズにより構成されている。 The object-side negative group GF has a focus group Fa with negative refractive power, and the focus group Fa has a lens La, which is a negative meniscus lens with a diverging surface on the object side, closest to the object side, and a lens Lb, which is a positive lens, on the image side of the lens La, and is composed of these two lenses.

より詳細には、物体側負群GFは、物体側から順に、正の屈折力を有する最物体側レンズ群G1(第一レンズ群)、負の屈折力を有するレンズ群G2(第二レンズ群)、フォーカス群Fa(第三レンズ群G3)を備えている。 More specifically, the object-side negative group GF includes, in order from the object side, a lens group G1 (first lens group) most adjacent to the object that has positive refractive power, a lens group G2 (second lens group) that has negative refractive power, and a focus group Fa (third lens group G3).

像側正群GBの最も物体側には開口絞りSが配置されている。像側正群GBは正の屈折力を有する像側フォーカス群と、正の屈折力を有するレンズ群を3つ備えている。
より詳細には、像側正群GBは、物体側から順に、上記開口絞りSを含む正レンズ群G4(第四レンズ群)、像側フォーカス群G5(第五レンズ群)、正レンズ1枚のみからなる正の屈折力を有するレンズ群G6(第六レンズ群)、物体側に発散面を有する負メニスカスレンズからなる負の屈折力を有する最像側レンズ群G7(第七レンズ群)の4つのレンズ群を備えている。なお、各レンズ群の具体的なレンズ構成は図に示すとおりであり、ここでは説明を省略する。
An aperture stop S is disposed on the most object side of the image side positive group GB. The image side positive group GB includes an image side focus group having positive refractive power, and three lens groups having positive refractive power.
More specifically, the image side positive group GB includes, in order from the object side, four lens groups: a positive lens group G4 (fourth lens group) including the aperture stop S, an image side focus group G5 (fifth lens group), a lens group G6 (sixth lens group) having positive refractive power and consisting of only one positive lens, and a most image side lens group G7 (seventh lens group) having negative refractive power and consisting of a negative meniscus lens having a diverging surface on the object side. Note that the specific lens configuration of each lens group is as shown in the figure, and description thereof will be omitted here.

広角端から望遠端へのズーミングに際して、物体側負群GFを構成する3つのレンズ群G1~G3のうち、最物体側レンズ群G1は物体側へ移動し、フォーカス群Faを含む残りの2つのレンズ群G2、G3は像側へ移動する。像側正群GBを構成する各レンズ群はいずれも物体側に移動する。その際、像側フォーカス群G5を挟む二つの正レンズ群G4、G6は同じリング枠に固定されて機構的にリンクされており、同一の軌跡で物体側に移動する。 When zooming from the wide-angle end to the telephoto end, of the three lens groups G1 to G3 that make up the object-side negative group GF, the lens group G1 closest to the object moves toward the object side, and the remaining two lens groups G2 and G3, including the focus group Fa, move toward the image side. All of the lens groups that make up the image-side positive group GB move toward the object side. At that time, the two positive lens groups G4 and G6 that sandwich the image-side focus group G5 are fixed to the same ring frame and mechanically linked, and move toward the object side along the same trajectory.

また、無限遠から近距離物体への合焦に際し、フォーカス群Fa及び像側フォーカス群G5が光軸に沿って像側に移動する。 In addition, when focusing from infinity to a close-distance object, the focus group Fa and the image-side focus group G5 move toward the image side along the optical axis.

(2)数値実施例
次に、当該ズームレンズの具体的数値を適用した数値実施例を以下に示す。また、条件式に対応する値を後掲の表1に示す。また、図9~図11に当該ズームレンズの無限遠合焦時の広角端、中間焦点位置、望遠端における縦収差図をそれぞれ示し、図12~図14に当該ズームレンズの無限遠合焦時の広角端、中間焦点位置、望遠端における縦収差図をそれぞれ示す。
(2) Numerical Examples Numerical examples to which specific numerical values of the zoom lens are applied are shown below. Values corresponding to the conditional expressions are shown in Table 1 below. Figs. 9 to 11 respectively show longitudinal aberration diagrams of the zoom lens at the wide-angle end, intermediate focal position, and telephoto end when focused on infinity, and Figs. 12 to 14 respectively show longitudinal aberration diagrams of the zoom lens at the wide-angle end, intermediate focal position, and telephoto end when focused on infinity.

[面データ]
No. R D Nd ABV
1 110.2724 2.0000 1.90366 31.31
2 83.6373 8.9428 1.43700 95.10
3 -1498.5900 0.2000
4 113.5110 5.8537 1.43700 95.10
5 1484.4475 (d5)
6 960.4682 2.7908 1.90110 27.06
7 -188.0380 1.7184
8 -141.4735 1.0000 2.00069 25.46
9 55.4023 4.3585
10 -201.7889 1.0000 1.76869 49.80
11 78.4507 4.3850 1.92286 20.88
12 -129.9408 1.0000 1.82418 39.62
13 -364.7445 (d13)
14 -59.8599 1.2000 1.58103 60.71
15 70.3331 3.6659 1.90366 31.31
16 -2409.3139 (d16)
17STOP ∞ 0.8000
18 59.2221 3.0000 1.86271 34.92
19 251.0984 0.2000
20 34.8929 7.5742 1.49806 81.29
21 -298.6902 1.0000 1.85779 28.75
22 31.0519 5.1114 1.49934 78.91
23 65.8351 0.9122
24 34.6956 6.1478 1.77047 29.74
25 2157.9603 0.2786
26 43.2577 1.0538 1.80610 33.27
27 18.2935 6.3640 1.49710 81.56
28ASPH 88.8730 (d28)
29 801.0565 2.5819 1.92119 23.96
30 -69.0243 0.9000 1.74320 49.34
31 41.8040 (d31)
32 56.5596 7.1467 1.51680 64.20
33 -40.2114 (d33)
34ASPH -24.1695 1.3000 1.85108 40.12
35ASPH -100.4819 (d35)
36 ∞ 2.5000 1.51680 64.20
37 ∞ 1.0000
[Face data]
No. RD Nd ABV
1 110.2724 2.0000 1.90366 31.31
2 83.6373 8.9428 1.43700 95.10
3 -1498.5900 0.2000
4 113.5110 5.8537 1.43700 95.10
5 1484.4475 (d5)
6 960.4682 2.7908 1.90110 27.06
7 -188.0380 1.7184
8 -141.4735 1.0000 2.00069 25.46
9 55.4023 4.3585
10 -201.7889 1.0000 1.76869 49.80
11 78.4507 4.3850 1.92286 20.88
12 -129.9408 1.0000 1.82418 39.62
13 -364.7445 (d13)
14 -59.8599 1.2000 1.58103 60.71
15 70.3331 3.6659 1.90366 31.31
16 -2409.3139 (d16)
17STOP∞0.8000
18 59.2221 3.0000 1.86271 34.92
19 251.0984 0.2000
20 34.8929 7.5742 1.49806 81.29
21 -298.6902 1.0000 1.85779 28.75
22 31.0519 5.1114 1.49934 78.91
23 65.8351 0.9122
24 34.6956 6.1478 1.77047 29.74
25 2157.9603 0.2786
26 43.2577 1.0538 1.80610 33.27
27 18.2935 6.3640 1.49710 81.56
28ASPH 88.8730 (d28)
29 801.0565 2.5819 1.92119 23.96
30 -69.0243 0.9000 1.74320 49.34
31 41.8040 (d31)
32 56.5596 7.1467 1.51680 64.20
33 -40.2114 (d33)
34ASPH -24.1695 1.3000 1.85108 40.12
35ASPH -100.4819 (d35)
36 ∞ 2.5000 1.51680 64.20
37∞1.0000

[非球面データ]
No. K A4 A6 A8 A10 A12
28 0 1.04508E-05 8.29492E-09 1.06901E-11 4.14662E-14 9.30080E-17
34 0 1.84389E-07 1.05065E-07 -4.20367E-10 9.60849E-13 -8.55606E-16
35 0 -8.76883E-06 7.89457E-08 -3.12890E-10 6.29699E-13 -5.16796E-16
[Aspheric data]
No. K A4 A6 A8 A10 A12
28 0 1.04508E-05 8.29492E-09 1.06901E-11 4.14662E-14 9.30080E-17
34 0 1.84389E-07 1.05065E-07 -4.20367E-10 9.60849E-13 -8.55606E-16
35 0 -8.76883E-06 7.89457E-08 -3.12890E-10 6.29699E-13 -5.16796E-16

[変倍データ(無限遠合焦時)]
広角 中間 望遠
焦点距離 51.5000 99.9998 194.0000
Fno 2.9100 2.9100 2.9100
ω 23.8494 12.1803 6.1470
d 5 2.0000 34.2578 71.7384
d13 8.0382 3.8129 6.4407
d16 49.6170 24.9735 5.3676
d28 5.8719 8.1244 3.5000
d31 28.4733 26.2208 30.8452
d33 7.5167 8.7313 6.5207
d35 12.4984 17.9411 17.3671
[Magnification data (focused at infinity)]
Wide Angle Mid-Telephoto
Focal length 51.5000 99.9998 194.0000
Fno 2.9100 2.9100 2.9100
ω 23.8494 12.1803 6.1470
d 5 2.0000 34.2578 71.7384
d13 8.0382 3.8129 6.4407
d16 49.6170 24.9735 5.3676
d28 5.8719 8.1244 3.5000
d31 28.4733 26.2208 30.8452
d33 7.5167 8.7313 6.5207
d35 12.4984 17.9411 17.3671

[変倍データ(有限距離合焦時)]
撮影距離 1000 1000 1300
d13 17.8853 9.7720 8.3083
d16 39.7698 19.0144 3.5000
d28 9.7132 16.4756 20.2886
d31 24.6320 17.8696 14.0566
[Magnification data (when focusing at finite distance)]
Shooting distance 1000 1000 1300
d13 17.8853 9.7720 8.3083
d16 39.7698 19.0144 3.5000
d28 9.7132 16.4756 20.2886
d31 24.6320 17.8696 14.0566

(1)光学構成
図15は、本件発明に係る実施例3のズームレンズの無限遠合焦時の広角端における断面図である。当該ズームレンズは、複数のレンズ群G1~G7を備え、隣接するレンズ群の間隔を変化させることで広角端から望遠端へズーミングするものである。当該ズームレンズは、ズーミング時の広角端における最も大きな可変間隔を隔てて、物体側に全体で負の屈折力を有する物体側負群GFを備え、像側に全体で正の屈折力を有する像側正群GBを備えている。
(1) Optical Configuration Fig. 15 is a cross-sectional view of a zoom lens according to a third embodiment of the present invention at the wide-angle end when focusing at infinity. The zoom lens includes multiple lens groups G1 to G7, and zooms from the wide-angle end to the telephoto end by changing the spacing between adjacent lens groups. The zoom lens includes an object-side negative group GF having negative refractive power overall on the object side, and an image-side positive group GB having positive refractive power overall on the image side, separated by the largest variable spacing at the wide-angle end during zooming.

物体側負群GFは、負の屈折力を有するフォーカス群Faを有し、フォーカス群Faはその最も物体側に物体側に発散面を有する負メニスカスレンズであるレンズLaを備え、レンズLaの像側には正レンズであるレンズLbを備え、この2枚のレンズにより構成されている。 The object-side negative group GF has a focus group Fa with negative refractive power, and the focus group Fa has a lens La, which is a negative meniscus lens with a diverging surface on the object side, closest to the object side, and a lens Lb, which is a positive lens, on the image side of the lens La, and is composed of these two lenses.

より詳細には、物体側負群GFは、物体側から順に、正の屈折力を有する最物体側レンズ群G1(第一レンズ群)、負の屈折力を有するレンズ群G2(第二レンズ群)、フォーカス群Fa(第三レンズ群G3)を備えている。 More specifically, the object-side negative group GF includes, in order from the object side, a lens group G1 (first lens group) most adjacent to the object that has positive refractive power, a lens group G2 (second lens group) that has negative refractive power, and a focus group Fa (third lens group G3).

像側正群GBの最も物体側には開口絞りSが配置されている。像側正群GBは正の屈折力を有する像側フォーカス群と、正の屈折力を有するレンズ群を3つ備えている。
より詳細には、像側正群GBは、物体側から順に、上記開口絞りSを含む正レンズ群G4(第四レンズ群)、像側フォーカス群G5(第五レンズ群)、正レンズ1枚のみからなる正の屈折力を有するレンズ群G6(第六レンズ群)、物体側に発散面を有する負メニスカスレンズからなる負の屈折力を有する最像側レンズ群G7(第七レンズ群)の4つのレンズ群を備えている。なお、各レンズ群の具体的なレンズ構成は図に示すとおりであり、ここでは説明を省略する。
An aperture stop S is disposed on the most object side of the image side positive group GB. The image side positive group GB includes an image side focus group having positive refractive power, and three lens groups having positive refractive power.
More specifically, the image side positive group GB includes, in order from the object side, four lens groups: a positive lens group G4 (fourth lens group) including the aperture stop S, an image side focus group G5 (fifth lens group), a lens group G6 (sixth lens group) having positive refractive power and consisting of only one positive lens, and a most image side lens group G7 (seventh lens group) having negative refractive power and consisting of a negative meniscus lens having a diverging surface on the object side. Note that the specific lens configuration of each lens group is as shown in the figure, and description thereof will be omitted here.

広角端から望遠端へのズーミングに際して、物体側負群GFを構成する3つのレンズ群G1~G3のうち、最物体側レンズ群G1は物体側へ移動し、フォーカス群Faを含む残りの2つのレンズ群G2、G3は像側へ移動する。像側正群GBを構成する各レンズ群G4~G7はいずれも物体側に移動する。その際、像側フォーカス群G5を挟む二つの正レンズ群G4、G6は同じリング枠に固定されて機構的にリンクされており、同一の軌跡で物体側に移動する。 When zooming from the wide-angle end to the telephoto end, of the three lens groups G1 to G3 that make up the object-side negative group GF, the lens group G1 closest to the object moves toward the object side, and the remaining two lens groups G2 and G3, including the focus group Fa, move toward the image side. All of the lens groups G4 to G7 that make up the image-side positive group GB move toward the object side. At that time, the two positive lens groups G4 and G6 that sandwich the image-side focus group G5 are fixed to the same ring frame and mechanically linked, and move toward the object side along the same trajectory.

また、無限遠から近距離物体への合焦に際し、フォーカス群Fa及び像側フォーカス群G5が光軸に沿って像側に移動する。 In addition, when focusing from infinity to a close-distance object, the focus group Fa and the image-side focus group G5 move toward the image side along the optical axis.

(2)数値実施例
次に、当該ズームレンズの具体的数値を適用した数値実施例を以下に示す。また、条件式に対応する値を後掲の表1に示す。また、図16~図18に当該ズームレンズの無限遠合焦時の広角端、中間焦点位置、望遠端における縦収差図をそれぞれ示し、図19~図21に当該ズームレンズの無限遠合焦時の広角端、中間焦点位置、望遠端における縦収差図をそれぞれ示す。
(2) Numerical Examples Numerical examples to which specific numerical values of the zoom lens are applied are shown below. Values corresponding to the conditional expressions are shown in Table 1 below. Figs. 16 to 18 respectively show longitudinal aberration diagrams of the zoom lens at the wide-angle end, intermediate focal position, and telephoto end when focused on infinity, and Figs. 19 to 21 respectively show longitudinal aberration diagrams of the zoom lens at the wide-angle end, intermediate focal position, and telephoto end when focused on infinity.

[面データ]
No. R D Nd ABV
1 174.9946 2.0000 1.80610 33.27
2 102.4447 9.8586 1.43700 95.10
3 -357.7691 0.2000
4 87.8166 6.6440 1.49700 81.61
5 383.9713 (d5)
6 290.8586 1.0000 2.00100 29.13
7 42.9464 3.1046
8 1514.6773 1.0000 1.75500 52.32
9 92.7843 0.2000
10 71.1101 5.4634 1.80000 29.84
11 -54.7031 0.8398
12 -50.5513 1.0000 1.65100 56.24
13 107.2152 (d13)
14 -43.5282 1.2000 1.49700 81.61
15 1774.9054 0.2000
16 109.7267 2.9186 1.84666 23.78
17 -1234.2168 (d17)
18STOP ∞ 0.8000
19 48.6686 4.4632 1.71700 47.93
20 195.6443 0.4282
21 30.5507 7.4967 1.43700 95.10
22 -194.2167 1.0000 1.85025 30.05
23 27.2948 4.6081 1.62004 36.26
24 67.2775 0.2000
25ASPH 32.0034 5.8198 1.80610 40.73
26ASPH -248.2766 0.2000
27 51.1416 1.0000 1.83400 37.21
28 19.1238 4.8049 1.49710 81.56
29ASPH 73.0869 (d29)
30 466.9736 2.2685 1.92286 20.88
31 -88.3142 0.9000 1.77250 49.60
32 38.3605 (d32)
33 208.8169 4.7070 1.49700 81.61
34 -39.8811 (d34)
35ASPH -20.6684 1.3000 1.77377 47.17
36ASPH -40.5912 (d36)
37 ∞ 2.5000 1.51680 64.20
38 ∞ 1.0000
[Face data]
No. RD Nd ABV
1 174.9946 2.0000 1.80610 33.27
2 102.4447 9.8586 1.43700 95.10
3 -357.7691 0.2000
4 87.8166 6.6440 1.49700 81.61
5 383.9713 (d5)
6 290.8586 1.0000 2.00100 29.13
7 42.9464 3.1046
8 1514.6773 1.0000 1.75500 52.32
9 92.7843 0.2000
10 71.1101 5.4634 1.80000 29.84
11 -54.7031 0.8398
12 -50.5513 1.0000 1.65100 56.24
13 107.2152 (d13)
14 -43.5282 1.2000 1.49700 81.61
15 1774.9054 0.2000
16 109.7267 2.9186 1.84666 23.78
17 -1234.2168 (d17)
18STOP∞0.8000
19 48.6686 4.4632 1.71700 47.93
20 195.6443 0.4282
21 30.5507 7.4967 1.43700 95.10
22 -194.2167 1.0000 1.85025 30.05
23 27.2948 4.6081 1.62004 36.26
24 67.2775 0.2000
25ASPH 32.0034 5.8198 1.80610 40.73
26ASPH -248.2766 0.2000
27 51.1416 1.0000 1.83400 37.21
28 19.1238 4.8049 1.49710 81.56
29ASPH 73.0869 (d29)
30 466.9736 2.2685 1.92286 20.88
31 -88.3142 0.9000 1.77250 49.60
32 38.3605 (d32)
33 208.8169 4.7070 1.49700 81.61
34 -39.8811 (d34)
35ASPH -20.6684 1.3000 1.77377 47.17
36ASPH -40.5912 (d36)
37 ∞ 2.5000 1.51680 64.20
38∞1.0000

[非球面データ]
No. K A4 A6 A8 A10 A12
25 0 -1.97210E-06 1.53875E-09 -5.36682E-13 1.14007E-14 0.00000E+00
26 0 6.11842E-07 3.83941E-09 -2.95846E-12 1.47430E-15 0.00000E+00
29 0 1.49954E-05 1.32332E-08 2.37621E-11 8.72191E-15 8.46004E-16
35 0 5.84605E-06 1.17250E-07 -4.29479E-10 8.18571E-13 -1.01409E-16
36 0 -4.37657E-06 8.03907E-08 -3.43893E-10 6.46644E-13 -4.15174E-16
[Aspheric data]
No. K A4 A6 A8 A10 A12
25 0 -1.97210E-06 1.53875E-09 -5.36682E-13 1.14007E-14 0.00000E+00
26 0 6.11842E-07 3.83941E-09 -2.95846E-12 1.47430E-15 0.00000E+00
29 0 1.49954E-05 1.32332E-08 2.37621E-11 8.72191E-15 8.46004E-16
35 0 5.84605E-06 1.17250E-07 -4.29479E-10 8.18571E-13 -1.01409E-16
36 0 -4.37657E-06 8.03907E-08 -3.43893E-10 6.46644E-13 -4.15174E-16

[変倍データ(無限遠合焦時)]
広角 中間 望遠
焦点距離 51.4970 100.0108 194.0138
Fno 2.9100 2.9100 2.9100
ω 23.1142 11.7116 6.0997
d 5 2.0000 39.4666 73.9566
d13 6.0050 8.9963 5.6465
d17 41.7244 16.0178 1.5000
d29 2.0018 7.9845 2.8916
d32 21.5710 15.5884 20.6813
d34 18.0716 15.3957 12.3015
d36 14.5012 17.1775 20.2711
[Magnification data (focused at infinity)]
Wide Angle Mid-Telephoto
Focal length 51.4970 100.0108 194.0138
Fno 2.9100 2.9100 2.9100
ω 23.1142 11.7116 6.0997
d 5 2.0000 39.4666 73.9566
d13 6.0050 8.9963 5.6465
d17 41.7244 16.0178 1.5000
d29 2.0018 7.9845 2.8916
d32 21.5710 15.5884 20.6813
d34 18.0716 15.3957 12.3015
d36 14.5012 17.1775 20.2711

[変倍データ(有限距離合焦時)]
撮影距離 1000 1000 1000
d13 8.5162 9.3512 5.7054
d17 39.2132 15.6629 1.4411
d29 3.6270 13.2804 20.5794
d32 19.9459 10.2924 2.9935
[Magnification data (when focusing at finite distance)]
Shooting distance 1000 1000 1000
d13 8.5162 9.3512 5.7054
d17 39.2132 15.6629 1.4411
d29 3.6270 13.2804 20.5794
d32 19.9459 10.2924 2.9935

[表1]
条件式 実施例1 実施例2 実施例3
|ff/fw| 1.338 1.324 1.212
[Table 1]
Conditional Expression Example 1 Example 2 Example 3
|ff/fw| 1.338 1.324 1.212

[まとめ]
本発明の第一の態様に係るズームレンズは、複数のレンズ群を備え、隣接するレンズ群の間隔を変化させることで広角端から望遠端へズーミングするズームレンズであって、
ズーミング時の可変間隔のうち広角端における最も大きな可変間隔を隔てて、物体側が全体で負の屈折力を有する物体側負群であり、像側が全体で正の屈折力を有する像側正群であり、
前記物体側負群及び前記像側正群はそれぞれ1以上のレンズ群を含み、
前記物体側負群及び前記像側正群はそれぞれ少なくとも1つのフォーカス群を含み、
無限遠から近距離物体への合焦に際し、前記フォーカス群を光軸に沿って移動し、
前記物体側負群に含まれるフォーカス群Faは負の屈折力を有し、無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングの際に像側へ移動することを特徴とする。
[summary]
A zoom lens according to a first aspect of the present invention is a zoom lens that includes a plurality of lens groups and zooms from a wide-angle end to a telephoto end by changing an interval between adjacent lens groups,
an object-side negative lens group having negative refractive power as a whole on the object side, and an image-side positive lens group having positive refractive power as a whole on the image side, the object-side negative lens group being separated by the largest variable distance at the wide-angle end among the variable distances during zooming;
each of the object-side negative group and the image-side positive group includes one or more lens groups;
each of the object-side negative lens unit and the image-side positive lens unit includes at least one focus lens unit;
When focusing from infinity to a close object, the focus group is moved along the optical axis;
The focus unit Fa included in the object-side negative unit has negative refractive power and moves toward the image side during focusing from an object at infinity to a close object.

本発明の第二の態様に係るズームレンズは、第一の態様において、最も物体側に負の屈折力を有するレンズLaを備える、ことが好ましい。 The zoom lens according to the second aspect of the present invention is preferably the first aspect, and further preferably includes a lens La having negative refractive power closest to the object.

本発明の第三の態様に係るズームレンズは、第一の態様又は第二の態様において、
前記レンズLaは、物体側に発散面を有する、ことが好ましい。
A zoom lens according to a third aspect of the present invention is a zoom lens according to the first or second aspect,
It is preferable that the lens La has a diverging surface on the object side.

本発明の第四の態様に係るズームレンズは、第一の態様から第三の態様のいずれかの態様において、
最も像側に正の屈折力を有するレンズLbを備える、ことが好ましい。
A zoom lens according to a fourth aspect of the present invention is any one of the first to third aspects,
It is preferable to provide a lens Lb having a positive refractive power closest to the image side.

本発明の第五の態様に係るズームレンズは、第一の態様から第四の態様のいずれかの態様において、
前記フォーカス群Faは、2枚以下のレンズにより構成される、ことが好ましい。
A zoom lens according to a fifth aspect of the present invention is any one of the first to fourth aspects,
It is preferable that the focus group Fa is composed of two or less lenses.

本発明の第六の態様に係るズームレンズは、第一の態様から第五の態様のいずれかの態様において、
最も物体側に配置されるレンズ群が正の屈折力を有する、ことが好ましい。
A zoom lens according to a sixth aspect of the present invention is any one of the first to fifth aspects,
It is preferable that the lens group disposed closest to the object side has positive refractive power.

本発明の第七の態様に係るズームレンズは、第一の態様から第六の態様のいずれかの態様において、
最も物体側に配置されるレンズ群は、3枚以下のレンズにより構成される、ことが好ましい。
A zoom lens according to a seventh aspect of the present invention is any one of the first to sixth aspects,
It is preferable that the lens group disposed closest to the object side is composed of three lenses or less.

本発明の第八の態様に係るズームレンズは、第一の態様から第七の態様のいずれかの態様において、
広角端から望遠端へのズーミングに際し、最も物体側に配置されたレンズ群が物体側に移動する、ことが好ましい。
A zoom lens according to an eighth aspect of the present invention is any one of the first to seventh aspects,
During zooming from the wide-angle end to the telephoto end, it is preferable that the lens unit disposed closest to the object side moves toward the object side.

本発明の第九の態様に係るズームレンズは、第一の態様から第八の態様のいずれかの態様において、
前記像側正群は少なくとも3つのレンズ群を備え、
少なくとも1つのレンズ群を挟んだ2つのレンズ群がズーミングの際に同一軌跡で光軸に沿って移動する、ことが好ましい。
A zoom lens according to a ninth aspect of the present invention is any one of the first to eighth aspects,
the image side positive group includes at least three lens groups,
It is preferable that at least one lens group sandwiched between two lens groups move along the optical axis on the same locus during zooming.

本発明の第十の態様に係るズームレンズは、第一の態様から第九の態様のいずれかの態様において、
前記物体側負群及び前記像側正群に配置されるフォーカス群はそれぞれ1つである、ことが好ましい。
A zoom lens according to a tenth aspect of the present invention is any one of the first to ninth aspects,
It is preferable that the number of focus groups disposed in the object-side negative group and the image-side positive group each is one.

本発明の第十一の態様に係るズームレンズは、第一の態様から第十の態様のいずれかの態様において、下記条件式を満たすことが好ましい。
0.5 < |ff/fw| < 2.0
但し、
ff:広角端における前記物体側負群の無限遠合焦時の焦点距離
fw:広角端における当該ズームレンズの無限遠合焦時の焦点距離
In the zoom lens according to the eleventh aspect of the present invention, in any one of the first to tenth aspects, it is preferable that the following conditional expression be satisfied:
0.5 < |ff/fw| < 2.0
however,
ff: focal length of the object-side negative lens group at the wide-angle end when focusing on infinity, fw: focal length of the zoom lens at the wide-angle end when focusing on infinity

本発明の第十二の態様に撮像装置は、第一の態様から第十一の態様のいずれかの態様のズームレンズと、当該ズームレンズの像側に当該ズームレンズによって形成された光学像を電気的信号に変換する撮像素子とを備えたことを特徴とする。 The twelfth aspect of the present invention is an imaging device comprising a zoom lens according to any one of the first to eleventh aspects, and an imaging element on the image side of the zoom lens that converts an optical image formed by the zoom lens into an electrical signal.

本件発明によれば、高変倍比を実現しつつ、小型でフォーカス域全域で光学性能の高いズームレンズ及び撮像装置を提供することができる。 The present invention makes it possible to provide a zoom lens and imaging device that is compact and has high optical performance across the entire focus range while achieving a high zoom ratio.

1 :撮像装置
2 :撮像装置本体
3 :鏡筒
21 :撮像素子
31 :開口絞り
Fa :フォーカス群Fa
La :レンズLa
S :開口絞り
IMG :像面

1: Imaging device 2: Imaging device body 3: Lens barrel 21: Imaging element 31: Aperture stop Fa: Focus group Fa
La: Lens La
S: Aperture stop IMG: Image plane

Claims (12)

複数のレンズ群を備え、隣接するレンズ群の間隔を変化させることで広角端から望遠端へズーミングするズームレンズであって、
ズーミング時の可変間隔のうち広角端における最も大きな可変間隔を隔てて、物体側が全体で負の屈折力を有する物体側負群であり、像側が全体で正の屈折力を有する像側正群であり、
前記物体側負群及び前記像側正群はそれぞれ1以上のレンズ群を含み、
前記物体側負群及び前記像側正群はそれぞれ少なくとも1つのフォーカス群を含み、
無限遠から近距離物体への合焦に際し、前記フォーカス群を光軸に沿って移動し、
前記物体側負群に含まれるフォーカス群Faは負の屈折力を有し、無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングの際に像側へ移動することを特徴とするズームレンズ。
A zoom lens that includes a plurality of lens groups and zooms from a wide-angle end to a telephoto end by changing the spacing between adjacent lens groups,
an object-side negative lens group having a negative refractive power as a whole on the object side, and an image-side positive lens group having a positive refractive power as a whole on the image side, the object-side negative lens group being separated by the largest variable distance at the wide-angle end among the variable distances during zooming;
each of the object-side negative group and the image-side positive group includes one or more lens groups;
each of the object-side negative lens unit and the image-side positive lens unit includes at least one focus lens unit;
When focusing from infinity to a close object, the focus group is moved along the optical axis;
a focus unit Fa included in the object-side negative unit has negative refractive power and moves toward the image side during focusing from an object at infinity to an object at a close distance.
前記フォーカス群Faは、最も物体側に負の屈折力を有するレンズLaを備える、請求項1に記載のズームレンズ。 The zoom lens of claim 1, wherein the focus group Fa includes a lens La having negative refractive power closest to the object side. 前記レンズLaは、物体側に発散面を有する、請求項2に記載のズームレンズ。 The zoom lens according to claim 2, wherein the lens La has a diverging surface on the object side. 前記フォーカス群Faは、最も像側に正の屈折力を有するレンズLbを備える、請求項1に記載のズームレンズ。 The zoom lens of claim 1, wherein the focus group Fa includes a lens Lb having positive refractive power closest to the image side. 前記フォーカス群Faは、2枚以下のレンズにより構成される、請求項1に記載のズームレンズ。 The zoom lens of claim 1, wherein the focus group Fa is composed of two or less lenses. 最も物体側に配置されるレンズ群が正の屈折力を有する、請求項1に記載のズームレンズ。 The zoom lens of claim 1, in which the lens group located closest to the object has positive refractive power. 最も物体側に配置されるレンズ群は、3枚以下のレンズにより構成される、請求項1に記載のズームレンズ。 The zoom lens according to claim 1, wherein the lens group arranged closest to the object side is composed of three or less lenses. 広角端から望遠端へのズーミングに際し、最も物体側に配置されたレンズ群が物体側に移動する、請求項1に記載のズームレンズ。 The zoom lens according to claim 1, in which the lens group arranged closest to the object moves toward the object when zooming from the wide-angle end to the telephoto end. 前記像側正群は少なくとも3つのレンズ群を備え、
少なくとも1つのレンズ群を挟んだ2つのレンズ群がズーミングの際に同一軌跡で光軸に沿って移動する、請求項1に記載のズームレンズ。
the image side positive group includes at least three lens groups,
2. The zoom lens according to claim 1, wherein at least one lens group is sandwiched between two lens groups that move along the optical axis on the same locus during zooming.
前記物体側負群及び前記像側正群に配置されるフォーカス群はそれぞれ1つである、請求項1に記載のズームレンズ。 The zoom lens according to claim 1, wherein the object-side negative group and the image-side positive group each include one focus group. 下記条件式を満たす、請求項1に記載のズームレンズ。
0.5 < |ff/fw| < 2.0
但し、
ff:広角端における前記物体側負群の無限遠合焦時の焦点距離
fw:広角端における当該ズームレンズの無限遠合焦時の焦点距離
2. The zoom lens according to claim 1, which satisfies the following condition:
0.5 < |ff/fw| < 2.0
however,
ff: focal length of the object-side negative lens group at the wide-angle end when focusing on infinity, fw: focal length of the zoom lens at the wide-angle end when focusing on infinity
請求項1から請求項11のいずれか一項に記載のズームレンズと、当該ズームレンズの像側に当該ズームレンズによって形成された光学像を電気的信号に変換する撮像素子とを備えたことを特徴とする撮像装置。 An imaging device comprising the zoom lens according to any one of claims 1 to 11 and an imaging element on the image side of the zoom lens that converts an optical image formed by the zoom lens into an electrical signal.
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