JP3977150B2 - Zoom lens and photographing apparatus - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、全変倍範囲にわたり高い光学性能を有したズームレンズに関し、特に撮像デバイスとして固体撮像素子を用いたビデオカメラ、デジタルカメラなどの撮影装置に好適なズームレンズに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、負の屈折力のレンズが先行する所謂ネガティブリード型のズームレンズは、広角化が比較的容易である為、多くのカメラの標準型のズームレンズとして用いられている。
【0003】
この種の標準型ズームレンズとして、負の屈折力を有する第1群と正の屈折力を有する第2群の2つのレンズ群で構成し、これら2つのレンズ群を光軸に沿って移動させ、レンズ群間隔を変化させることにより変倍を行う、所謂2群ズームレンズが、例えば、特開昭53−132360号公報、特開昭56−19022号公報等で提案又は開示されている。
【0004】
また、従来、物体側より順に負の屈折力の第1群、正の屈折力の第2群、そして正の屈折力の第3群の3つのレンズ群を有し、広角端から望遠端への変倍を第2群と第3群の間隔を増大させて行ったズームレンズが提案されている。
【0005】
また、従来、物体側より順に、負の屈折力の第1群、正の屈折力の第2群および正の屈折力の第3群の3つのレンズ群を有し、広角端から望遠端への変倍を第2群と第3群の間隔を減少させて行うズームレンズが開示されている。
【0006】
さらに、本出願人は、特開平6−27377号公報において、3群以上で構成された多群ズームレンズを提案している。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、負の屈折力のレンズが先行するネガティブリード型のズームレンズは、広画角化が比較的容易であり、また所定のバックフォーカスが容易に得られるという特徴がある。
【0008】
しかしながら、全変倍範囲にわたり、また画面全体にわたり良好な光学性能を得るには、各レンズ群の屈折力配置やレンズ形状などを適切に設定する必要がある。
【0009】
各レンズ群の屈折力配置やレンズ構成が不適切であると、変倍に伴う収差変動が大きくなり、全変倍範囲にわたり高い光学性能を得るのが難しくなってくる。
【0010】
特に、負の屈折力のレンズ群が先行する2群ズームレンズにおいては、各群の光軸上の位置は変倍と像面位置の変動補正のために、相対位置が一義的に決定されてしまう。この結果、広角端から望遠端に変倍させる途中の変倍位置での光学性能を任意に制御することができない。
【0011】
従って、変倍途中の光学性能を良くするには、変倍中の各群の収差変動を極力少なくする必要がある。そのための方法としては、例えば各群の屈折力を緩くしたり、或いは各群をより多くのレンズ枚数で構成するなどの方法が採られている。しかしながら、この方法はレンズ全長が長くなり、高変倍化、高性能化が困難になるという問題がある。
【0012】
これらの問題を解決するために、米国特許第5570233号では、物体側より順に、正の屈折力の第1群、負の屈折力の第2群、正の屈折力の第3群、正の屈折力の第4群から構成され、各群の移動により変倍を行うズームレンズが提案されている。
【0013】
しかしながら、撮像デバイスの発展に伴い、より高性能化を求められるビデオカメラ、デジタルカメラ等の分野においては、更なる光学性能の向上が求められている。
【0014】
本発明は、4群構成において、5倍程度の変倍比を満足し、各レンズ群のレンズ構成を適切に設定することにより、変倍範囲中の任意のズーム位置において良好な光学性能が得られるズームレンズを提供することを目的としている。
【0015】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のズームレンズは、物体側から順に、正の屈折力を有する第1群と、負の屈折力を有する第2群と、正の屈折力を有する第3群と、正の屈折力を有する第4群より構成され、変倍時に各群の間隔を変化させるズームレンズであって、レンズ全系を広角端から望遠端に変倍させる際、前記第1群が像側に凸の軌跡で移動し、前記第2群が像側に凸の軌跡で移動し、前記第3群が物体側に単調に移動し、前記第4群が物体側に凸の軌跡で移動しており、前記望遠端における前記ズームレンズのレンズ全長が広角端におけるレンズ全長を上回っており、以下の条件式を満足することを特徴としている。
0.9<bwm/bwt<2.0
0.1<(Cw−Cm)/(Cw−Ct)≦0.21
但し、bwm:広角端から全系の焦点距離fm=√(fw・ft)に変倍した時の前記第2群の移動量
bwt:広角端から望遠端に変倍した時の前記第2群の移動量
fw:広角端での全系焦点距離
ft:望遠端での全系焦点距離
Cw:広角端での前記第3群と前記第4群の光軸上間隔
Ct:望遠端での前記第3群と前記第4群の光軸上間隔
Cm:前記全系焦点距離fm=√(fw・ft)での前記第3群と前記第4群の光軸上間隔
さらに、以下の条件式を満足すると尚好ましい。
0.92≦bwm/bwt<2.0
【0016】
さらに、前記第1群は1つの正レンズより構成され、以下の条件式を満足することを特徴としている。
0.05<fw/f1<0.15
但し、f1:前記第1群の焦点距離
【0017】
さらに、以下の条件式を満足することを特徴としている。
0.1<(Cw−Cm)/(Cw−Ct)<0.3
但し、Cw:広角端での前記第3群と前記第4群の光軸上間隔
Ct:望遠端での前記第3群と前記第4群の光軸上間隔
Cm:前記全系焦点距離fm=√(fw・ft)での前記第2群と前記第3群の光軸上間隔
【0018】
さらに、以下の条件式を満足することを特徴としている。
−0.9<f2/f3<−0.6
但し、f2,f3:前記第2,3群の焦点距離
【0019】
さらに、変倍時に絞りが前記第3群と一体的に移動することを特徴としている。そして、本発明の撮影装置は、固体撮像素子と、被写体からの光を前記固体撮像素子に導く、請求項1から6のいずれかに記載のズームレンズとを備えることを特徴としている。
また、本発明の撮影装置は、上述のズームレンズと、このズームレンズが備えられたカメラとを有することを特徴としている。
【0020】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態である撮影装置は、図1、図3又は図5に示す第1〜第3実施形態のズームレンズを用いて、像面IP上に配置したCCDやCMOS等の固体撮像素子(図示せず)上に物体像(被写体像)を形成する。
【0021】
図1、図3および図5に示すレンズ断面図において、(W)は広角端、(M)は中間のズーム位置、(T)は望遠端である。また、各断面図において、物体側から順に、Aは正の屈折力を有する第1レンズ群、Bは負の屈折力を有する第2レンズ群、Cは正の屈折力を有する第3レンズ群、Dは正の屈折力を有する第4レンズ群である。
【0022】
また、SPは絞り、Gはフィルター、フェイスプレートなどのガラスブロックである。
【0023】
上記各実施形態のズームレンズは、レンズ全系を少なくとも4群構成とし、各群の光軸上間隔を変化させることにより変倍を行う。
【0024】
特に、第2レンズ群Bは、広角端から望遠端に変倍させる時、像面側に凸の軌跡を描くように移動方向を反転させることにより、第2レンズ群Bと第3レンズ群Cの間隔余裕を減じることを可能として、レンズ系全体の小型化を図っている。
【0025】
上記各実施形態では、レンズ全系の焦点距離が、広角端の焦点距離fwと望遠端での焦点距離ftとの相乗平均fm=√(fw・ft)になる変倍位置での第2レンズ群Bの広角端からの移動量をbwm、望遠端での第2レンズ群Bの広角端からの移動量をbwtとした時、
0.9<bwm/bwt<2.0 …(1)
を満たすことを必要とする。
【0026】
条件式(1)は、変倍での第2レンズ群Bの移動量に関するものであり、その上限を超えると、広角端から中間までの広角側の変倍領域での第2レンズ群Bの移動量が大きくなり、全系の高変倍化が困難になる。また、下限を超えると、変倍中間域での良好な収差補正が困難になる。
【0027】
さらに、本実施形態では、適切な屈折力配置により変倍途中での光学性能の向上を可能とし、第1レンズ群Aを正レンズ1枚のみで構成して、レンズ全系の小型化と良好な収差補正との両立を可能としている。
【0028】
上記各実施形態において、第1レンズ群Aを正レンズ1枚で構成するためには、広角端でのレンズ全系の焦点距離をfw、第1レンズ群Aの焦点距離をf1とした時、以下の条件式を満足することが必要である。
【0029】
0.05<fw/f1<0.15 …(2)
条件式(2)は第1レンズ群Aの焦点距離に関するものであり、その上限を超えると第1レンズ群Aのパワーがきつくなりすぎて前玉(第1レンズ群A)径が大きくなる。また、下限を超えると第1レンズ群Aのパワーが緩くなり、所望の変倍比を得るためのレンズ全長が長くなるため好ましくない。
【0030】
また、第1レンズ群Aを移動群とし、望遠端におけるレンズ全長を広角端におけるレンズ全長より長く設定することで、他の群の変倍負担を軽減することを可能にしている。
【0031】
更に広角端から望遠端に変倍させる時の第1レンズ群Aの移動方向を、像面側に凸の軌跡を描くように反転させることにより、変倍途中の光学性能の変動を抑え、かつ前玉径の小型化を可能にしている。
【0032】
また、第3レンズ群Cを広角端から望遠端への変倍に際して物体側に単調に移動させ、第4レンズ群Dの移動軌跡を物体側に凸とすることで、第2レンズ群Bの変倍負担を軽減した上で、全ての変倍域での光学性能を確保することが可能である。
【0033】
さらに、高性能化を図るためには、上記各実施形態において、広角端での第3レンズ群Cと第4レンズ群Dの光軸上間隔をCw、望遠端での第3レンズ群Cと第4レンズ群Dの光軸上間隔をCt、全系焦点距離fmでの第3レンズ群Cと第4レンズ群Dの光軸上間隔をCm、第i群の焦点距離をfiとした時、
0.1<(Cw−Cm)/(Cw−Ct)≦0.21 …(3)
−0.9<f2/f3<−0.6 …(4)
を満たすことが好ましい。
【0034】
条件式(3)及び(4)はいずれも、第3レンズ群Cの屈折力配置に関するものであり、第2レンズ群Bとの変倍分担を適切にし、高性能化を図る上で重要である。
【0035】
また、絞りを第3レンズ群Cと一体に移動させることで、レンズ鏡筒の構造を簡易にすることを容易としている。
【0036】
以下に、上記各実施形態の数値実施例を示す。図1に示す第1実施形態の数値実施例を第1数値実施例とし、図2に示す第2実施形態の数値実施例を第2数値実施例とし、図3に示す第3実施形態の数値実施例を第3数値実施例とする。
【0037】
また、各数値実施例においてRiは物体側より順にi番目のレンズ面の曲率半径、Diは物体側より順にi番目の光学部材の厚さまたは空気間隔、Niとνiは各々、物体側より順にi番目の光学部材の材率の屈折力とアッベ数である。
【0038】
また、非球面形状はレンズ中心部の曲率半径をRとし、光軸方向(光の進行方向)をX軸とし、光軸と垂直方向をY軸、A、B、C、D、Eを各非球面係数とした時、
【数1】
なる式で表わす。なお、「e−X」は「×10−x」を意味している。また、各数値実施例中においては、半画角ωはwを、アッベ数νはvを用いて示している。
【0039】
(数値実施例1)
【0040】
【表1】
【0041】
(数値実施例2)
【0042】
【表2】
【0043】
(数値実施例3)
【0044】
【表3】
【0045】
また、上記各数値実施例の条件式(1)〜(4)の値を表4に示す。
【表4】
また、各数値実施例1、2、3の広角端及び望遠端における収差図を図2、図4および図6に、各数値実施例1、2、3の中間領域における収差図を図8、9、10に示す。なお、これらの収差図において、半画角ωはwを用いて示しており、グラフdはd線の収差を、グラフgはg線の収差を、グラフΔSはサジタル像面での収差を、グラフΔMはメリディオナル像面での収差をそれぞれ示している。
【0046】
図7には、上記第1〜第3実施形態のズームレンズを用いたデジタルスチルカメラを示している。
【0047】
図7において、10は撮影光学系11を含むズームレンズ、20はカメラ本体、21はクイックリターンミラー、22はピント板、23はペンタダハプリズム、24は接眼レンズである。
【0048】
また、25はCCD,CMOS等の固体撮像素子である。固体撮像素子25は撮影光学系11により形成された被写体像を光電変換する。
【0049】
なお、ファインダー観察時には、撮影光路内に配置したクイックリターンミラー21により被写体光束の一部をファインダー光学系を構成するピント板22、ペンタダハプリズム23および接眼レンズ24に導いて被写体像の光学的な観察を可能とするとともに、ハーフミラーからなるクイックリターンミラー21を透過した被写体光束を撮像素子25により光電変換し、得られた画像信号を不図示のLCD等に表示して被写体像の電子的な観察を可能とする。
【0050】
一方、撮影時には、クイックリターンミラー21を撮影光路から退避させ、被写体光束を撮像素子25により光電変換し、得られた画像情報を不図示の記憶メディアに記憶する。
【0051】
なお、本発明のズームレンズは、図7に示したデジタルスチルカメラだけでなく、ビデオカメラ用のズームレンズとしても使用することができる。
【0052】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、4群のズーム構成において、各レンズの屈折力配分と変倍時の移動軌跡とを適切に設定することにより、変倍中の任意のズーム位置において良好な光学性能を有するズームレンズを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1実施形態であるズームレンズの広角端及び望遠端におけるレンズ断面図。
【図2】 本発明の数値実施例1の収差図。
【図3】 本発明の第2実施形態であるズームレンズの広角端及び望遠端におけるレンズ断面図。
【図4】 本発明の数値実施例2の収差図。
【図5】 本発明の第3実施形態であるズームレンズの広角端及び望遠端におけるレンズ断面図。
【図6】 本発明の数値実施例3の収差図。
【図7】 上記第1〜第3実施形態のズームレンズを備えたデジタルカメラの断面図。
【図8】 本発明の数値実施例1の中間領域における収差図。
【図9】 本発明の数値実施例2の中間領域における収差図。
【図10】 本発明の数値実施例3の中間領域における収差図。
【符号の説明】
A 第1レンズ群
B 第2レンズ群
C 第3レンズ群
D 第4レンズ群
SP 絞り
IP 像面
d d線
g g線
ΔS サジタル像面
ΔM メリディオナル像面[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a zoom lens having high optical performance over the entire zoom range, and more particularly to a zoom lens suitable for an imaging apparatus such as a video camera or a digital camera using a solid-state imaging device as an imaging device.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a so-called negative lead type zoom lens preceded by a lens having a negative refractive power is used as a standard zoom lens of many cameras because it is relatively easy to widen the angle.
[0003]
This type of standard zoom lens is composed of two lens groups, a first group having negative refractive power and a second group having positive refractive power, and these two lens groups are moved along the optical axis. So-called two-group zoom lenses that perform zooming by changing the lens group interval are proposed or disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open Nos. 53-132360 and 56-19022.
[0004]
Conventionally , there are three lens groups in order from the object side: a first group having a negative refractive power, a second group having a positive refractive power, and a third group having a positive refractive power, from the wide-angle end to the telephoto end. There has been proposed a zoom lens in which zooming is performed by increasing the distance between the second group and the third group.
[0005]
Conventionally , in order from the object side, there are three lens groups, a first group having a negative refractive power, a second group having a positive refractive power, and a third group having a positive refractive power, from the wide-angle end to the telephoto end. There is disclosed a zoom lens that performs zooming by reducing the distance between the second group and the third group.
[0006]
Furthermore, the present applicant has proposed a multi-group zoom lens composed of three or more groups in Japanese Patent Laid-Open No. Hei 6-27377.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
In general, a negative lead type zoom lens preceded by a lens having a negative refractive power is characterized in that a wide angle of view is relatively easy and a predetermined back focus can be easily obtained.
[0008]
However, in order to obtain good optical performance over the entire zoom range and over the entire screen, it is necessary to appropriately set the refractive power arrangement and lens shape of each lens group.
[0009]
If the refractive power arrangement and the lens configuration of each lens group are inappropriate, the variation in aberrations associated with zooming increases, making it difficult to obtain high optical performance over the entire zooming range.
[0010]
In particular, in a two-group zoom lens preceded by a lens unit having a negative refractive power, the relative position of each group on the optical axis is uniquely determined for zooming and correction of fluctuations in image plane position. End up. As a result, the optical performance at the zoom position during zooming from the wide angle end to the telephoto end cannot be arbitrarily controlled.
[0011]
Therefore, in order to improve the optical performance during zooming, it is necessary to minimize the aberration variation of each group during zooming. As a method for that purpose, for example, a method of relaxing the refractive power of each group or configuring each group with a larger number of lenses is adopted. However, this method has a problem that the total lens length becomes long, and it is difficult to achieve high zooming and high performance.
[0012]
In order to solve these problems, in US Pat. No. 5,570,233, in order from the object side, a first group of positive refractive power, a second group of negative refractive power, a third group of positive refractive power, a positive group There has been proposed a zoom lens that includes a fourth group of refracting power and performs zooming by moving each group.
[0013]
However, with the development of imaging devices, further improvements in optical performance are required in fields such as video cameras and digital cameras that require higher performance.
[0014]
The present invention satisfies a zoom ratio of about 5 times in a 4-group configuration, and by appropriately setting the lens configuration of each lens group, good optical performance can be obtained at any zoom position within the zoom range. It aims to provide a zoom lens.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a zoom lens according to the present invention includes, in order from the object side, a first group having a positive refractive power, a second group having a negative refractive power, and a third group having a positive refractive power. And a fourth lens group having positive refracting power. The zoom lens changes the distance between each group at the time of zooming. When zooming the entire lens system from the wide-angle end to the telephoto end, the first lens The group moves along a convex locus toward the image side, the second group moves along a convex locus toward the image side, the third group moves monotonically toward the object side, and the fourth group protrudes toward the object side. The zoom lens is moving along a locus, and the total lens length of the zoom lens at the telephoto end exceeds the total lens length at the wide-angle end, and satisfies the following conditional expression.
0.9 <bwm / bwt <2.0
0.1 <(Cw−Cm) / (Cw−Ct) ≦ 0.21
However, bwm: movement amount of the second group when zooming from the wide angle end to the focal length of the entire system fm = √ (fw · ft) bwt: the second group when scaling from the wide angle end to the telephoto end Fw: total system focal length at the wide angle end ft: total system focal length at the telephoto end
Cw: Distance on the optical axis between the third group and the fourth group at the wide-angle end
Ct: Distance on the optical axis between the third group and the fourth group at the telephoto end
Cm: Interval on the optical axis between the third group and the fourth group at the total system focal length fm = √ (fw · ft) Further preferably, the following conditional expression is satisfied.
0.92 ≦ bwm / bwt <2.0
[0016]
Further, the first group is composed of one positive lens, and satisfies the following conditional expression.
0.05 <fw / f1 <0.15
Where f1: focal length of the first group
Furthermore, the following conditional expression is satisfied.
0.1 <(Cw−Cm) / (Cw−Ct) <0.3
Where Cw is the distance on the optical axis between the third group and the fourth group at the wide-angle end.
Ct: Distance on the optical axis between the third group and the fourth group at the telephoto end
Cm: Distance between the second group and the third group on the optical axis at the total focal length fm = √ (fw · ft)
Furthermore, the following conditional expression is satisfied.
−0.9 <f2 / f3 <−0.6
Where f2 and f3 are the focal lengths of the second and third groups.
Further, the aperture is moved integrally with the third group at the time of zooming. The photographing apparatus of the present invention includes a solid-state imaging device and the zoom lens according to any one of claims 1 to 6 that guides light from a subject to the solid-state imaging device.
In addition, a photographing apparatus according to the present invention includes the zoom lens described above and a camera equipped with the zoom lens.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An imaging apparatus according to an embodiment of the present invention includes a solid-state imaging device such as a CCD or a CMOS arranged on an image plane IP using the zoom lenses of the first to third embodiments shown in FIG. 1, FIG. 3 or FIG. An object image (subject image) is formed on (not shown).
[0021]
1, 3, and 5, (W) is a wide angle end, (M) is an intermediate zoom position, and (T) is a telephoto end. In each sectional view, in order from the object side, A is a first lens group having a positive refractive power, B is a second lens group having a negative refractive power, and C is a third lens group having a positive refractive power. , D is a fourth lens group having a positive refractive power.
[0022]
Further, SP is a diaphragm, and G is a glass block such as a filter or a face plate.
[0023]
In the zoom lens according to each of the above embodiments, the entire lens system has at least four groups, and zooming is performed by changing the interval on the optical axis of each group.
[0024]
In particular, when the second lens group B is zoomed from the wide-angle end to the telephoto end, the second lens group B and the third lens group C are reversed by reversing the moving direction so as to draw a convex locus on the image plane side. The overall lens system can be downsized by making it possible to reduce the clearance margin.
[0025]
In each of the above embodiments, the second lens at the zoom position where the focal length of the entire lens system is the geometric mean fm = √ (fw · ft) of the focal length fw at the wide-angle end and the focal length ft at the telephoto end. When the amount of movement of the group B from the wide angle end is bwm, and the amount of movement of the second lens group B from the wide angle end at the telephoto end is bwt,
0.9 <bwm / bwt <2.0 (1)
It is necessary to satisfy.
[0026]
Conditional expression (1) relates to the amount of movement of the second lens unit B at zooming, and when the upper limit is exceeded, the second lens unit B in the zooming region on the wide-angle side from the wide-angle end to the middle is exceeded. The amount of movement becomes large, and it becomes difficult to increase the magnification of the entire system. If the lower limit is exceeded, it becomes difficult to satisfactorily correct aberrations in the zoom intermediate region.
[0027]
Furthermore, in this embodiment, it is possible to improve the optical performance in the middle of zooming with an appropriate refractive power arrangement, and the first lens group A is composed of only one positive lens, and the entire lens system is downsized and good. Compatible with various aberration corrections.
[0028]
In each of the above embodiments, in order to configure the first lens group A with one positive lens, when the focal length of the entire lens system at the wide angle end is fw and the focal length of the first lens group A is f1, It is necessary to satisfy the following conditional expression.
[0029]
0.05 <fw / f1 <0.15… (2)
Conditional expression (2) relates to the focal length of the first lens group A. If the upper limit is exceeded, the power of the first lens group A becomes too tight and the diameter of the front lens (first lens group A) increases. On the other hand, if the lower limit is exceeded, the power of the first lens unit A becomes loose, and the total lens length for obtaining a desired zoom ratio becomes long, which is not preferable.
[0030]
Further, by setting the first lens group A as the moving group and setting the total lens length at the telephoto end to be longer than the total lens length at the wide-angle end, it is possible to reduce the variable magnification burden of the other groups.
[0031]
Further, by reversing the moving direction of the first lens unit A when zooming from the wide-angle end to the telephoto end so as to draw a convex locus on the image plane side, the fluctuation in optical performance during zooming is suppressed, and The front lens diameter can be reduced.
[0032]
Further, the third lens group C is moved monotonously to the object side upon zooming from the wide-angle end to the telephoto end, and the movement locus of the fourth lens group D is made convex toward the object side. It is possible to secure the optical performance in all zooming ranges while reducing the zooming burden.
[0033]
Furthermore, in order to achieve high performance, in each of the above embodiments, the distance on the optical axis between the third lens group C and the fourth lens group D at the wide-angle end is Cw, and the third lens group C at the telephoto end is When the distance on the optical axis of the fourth lens group D is Ct, the distance on the optical axis of the third lens group C and the fourth lens group D at the total focal length fm is Cm, and the focal length of the i-th group is fi ,
0.1 <(Cw−Cm) / (Cw−Ct) ≦ 0.21 (3)
−0.9 <f2 / f3 <−0.6 (4)
It is preferable to satisfy.
[0034]
Conditional expressions (3) and (4) both relate to the arrangement of the refractive power of the third lens group C, and are important for achieving high performance by appropriately sharing the variable magnification with the second lens group B. is there.
[0035]
Further, by moving the diaphragm integrally with the third lens group C, it is easy to simplify the structure of the lens barrel.
[0036]
Hereinafter, numerical examples of the above embodiments will be described. The numerical example of the first embodiment shown in FIG. 1 is the first numerical example, the numerical example of the second embodiment shown in FIG. 2 is the second numerical example, and the numerical value of the third embodiment shown in FIG. The embodiment is a third numerical example.
[0037]
In each numerical example, Ri is the radius of curvature of the i-th lens surface in order from the object side, Di is the thickness or air interval of the i-th optical member in order from the object side, and Ni and νi are in order from the object side. It is the refractive power and Abbe number of the material ratio of the i-th optical member.
[0038]
The aspherical shape has a radius of curvature at the center of the lens as R, an optical axis direction (light traveling direction) as an X axis, and a direction perpendicular to the optical axis as a Y axis, A, B, C, D, and E. When the aspheric coefficient is used,
[Expression 1]
It is expressed by the following formula. “E-X” means “× 10-x”. In each numerical example, the half angle of view ω is represented by w and the Abbe number ν is represented by v.
[0039]
(Numerical example 1)
[0040]
[Table 1]
[0041]
(Numerical example 2)
[0042]
[Table 2]
[0043]
(Numerical Example 3)
[0044]
[Table 3]
[0045]
Table 4 shows values of the conditional expressions (1) to (4) of the numerical examples.
[Table 4]
In addition, FIG. 2, FIG. 4 and FIG. 6 show aberration diagrams at the wide-angle end and the telephoto end of numerical examples 1, 2, and 3, and FIG. 9 and 10 . In these aberration diagrams, the half angle of view ω is shown using w, the graph d shows the d-line aberration, the graph g shows the g-line aberration, the graph ΔS shows the aberration on the sagittal image plane, A graph ΔM shows aberrations at the meridional image plane.
[0046]
FIG. 7 shows a digital still camera using the zoom lenses of the first to third embodiments.
[0047]
In FIG. 7, 10 is a zoom lens including the photographing
[0048]
[0049]
During viewfinder observation, a
[0050]
On the other hand, at the time of photographing, the
[0051]
Note that the zoom lens of the present invention can be used not only as a digital still camera shown in FIG. 7, but also as a zoom lens for a video camera.
[0052]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, in a four-group zoom configuration, by appropriately setting the refractive power distribution of each lens and the movement locus at the time of zooming, at any zoom position during zooming A zoom lens having good optical performance can be realized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a lens cross-sectional view at a wide-angle end and a telephoto end of a zoom lens according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an aberration diagram of Numerical Example 1 of the present invention.
FIG. 3 is a lens cross-sectional view at a wide angle end and a telephoto end of a zoom lens according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is an aberration diagram of Numerical Example 2 of the present invention.
FIG. 5 is a lens cross-sectional view at a wide angle end and a telephoto end of a zoom lens according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 6 is an aberration diagram of Numerical Example 3 of the present invention.
FIG. 7 is a cross-sectional view of a digital camera including the zoom lens according to the first to third embodiments.
FIG. 8 is an aberration diagram in an intermediate region according to Numerical Example 1 of the present invention.
FIG. 9 is an aberration diagram in an intermediate region in the numerical value example 2 of the present invention.
Aberration diagrams in the intermediate region of the numerical example 3 of the present invention; FIG.
[Explanation of symbols]
A First lens group B Second lens group C Third lens group D Fourth lens group SP Aperture IP image surface d d line g g line ΔS sagittal image surface ΔM meridional image surface
Claims (6)
レンズ全系を広角端から望遠端に変倍させる際、前記第1群が像側に凸の軌跡で移動し、前記第2群が像側に凸の軌跡で移動し、前記第3群が物体側に単調に移動し、前記第4群が物体側に凸の軌跡で移動しており、
前記望遠端における前記ズームレンズのレンズ全長が広角端におけるレンズ全長を上回っており、
以下の条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
0.9<bwm/bwt<2.0
0.1<(Cw−Cm)/(Cw−Ct)≦0.21
但し、bwm:広角端から全系の焦点距離fm=√(fw・ft)に変倍した時の前記第2群の移動量
bwt:広角端から望遠端に変倍した時の前記第2群の移動量
fw:広角端での全系焦点距離
ft:望遠端での全系焦点距離
Cw:広角端での前記第3群と前記第4群の光軸上間隔
Ct:望遠端での前記第3群と前記第4群の光軸上間隔
Cm:前記全系焦点距離fm=√(fw・ft)での前記第3群と前記第4群の光軸上間隔 In order from the object side, the first group having a positive refractive power, the second group having a negative refractive power, the third group having a positive refractive power, and the fourth group having a positive refractive power. A zoom lens that changes the interval of each group during zooming,
When zooming the entire lens system from the wide-angle end to the telephoto end, the first group moves along a locus convex toward the image side, the second group moves along a locus convex toward the image side, and the third group Moving monotonously to the object side, the fourth group is moving on a locus convex to the object side,
The total lens length of the zoom lens at the telephoto end exceeds the total lens length at the wide-angle end,
A zoom lens satisfying the following conditional expression:
0.9 <bwm / bwt <2.0
0.1 <(Cw−Cm) / (Cw−Ct) ≦ 0.21
Where bwm: the amount of movement of the second group when the magnification is changed from the wide angle end to the focal length fm = √ (fw · ft) of the entire system
bwt: the amount of movement of the second group when zooming from the wide-angle end to the telephoto end
fw: Total focal length at the wide-angle end
ft: Total focal length at the telephoto end
Cw: Distance on the optical axis between the third group and the fourth group at the wide-angle end
Ct: Distance on the optical axis between the third group and the fourth group at the telephoto end
Cm: the distance between the third group and the fourth group on the optical axis at the total focal length fm = √ (fw · ft)
0.9<bwm/bwt≦1.18The zoom lens according to claim 1, wherein the following conditional expression is satisfied.
0.9 <bwm / bwt ≦ 1.18
0.05<fw/f1<0.15
但し、f1:前記第1群の焦点距離3. The zoom lens according to claim 1, wherein the first group includes one positive lens, and satisfies the following conditional expression.
0.05 <fw / f1 <0.15
Where f1: focal length of the first group
−0.9<f2/f3<−0.6
但し、f2,f3:前記第2,3群の焦点距離The zoom lens according to claim 1, wherein the following conditional expression is satisfied.
−0.9 <f2 / f3 <−0.6
Where f2, f3: focal lengths of the second and third groups
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