JP4288429B2 - Zoom lens - Google Patents
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Description
本発明はズームレンズに関し、特にレンズ系を構成する一部のレンズを光軸に対して略垂直な方向へ移動させることによって像を移動させた際に生じる諸収差の変化が少ない高変倍比のズームレンズに関する。
BACKGROUND OF THE
従来、レンズ系を構成する一部のレンズを光軸に対して略垂直な方向へ移動（シフト）させることによって像を移動（シフト）させることが可能な、いわゆる像シフト可能な光学系が知られている。斯かる光学系として、ズームレンズ中に配置されている一部のレンズを光軸に対して略垂直な方向へシフトさせることによって像をシフトさせることを可能としたズームレンズが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
以下、本明細書において、光軸に対して略垂直な方向へシフトさせるレンズをシフトレンズ群という。
Conventionally, so-called image-shiftable optical systems that can move (shift) an image by moving (shifting) some of the lenses constituting the lens system in a direction substantially perpendicular to the optical axis are known. It has been. As such an optical system, there has been proposed a zoom lens capable of shifting an image by shifting a part of the lenses arranged in the zoom lens in a direction substantially perpendicular to the optical axis ( For example, see Patent Document 1).
Hereinafter, in this specification, a lens that shifts in a direction substantially perpendicular to the optical axis is referred to as a shift lens group.
また近年、写真用レンズとしてズームレンズが一般的に用いられている。写真用レンズとしてズームレンズを用いる場合、被写体に近づいた撮影を行うことが可能となるため、撮影者の意図に合わせた撮影を行うことができるというユーザーメリットがある。このため、写真用レンズとしてのズームレンズの一般化に伴い、被写体により近づいた撮影を可能とする高変倍比のズームレンズが市場に提供されている。
被写体により近づいた撮影が可能な高変倍比のズームレンズとして、正負正正４群タイプのズームレンズが知られている（例えば、特許文献２参照）。
正負正正４群タイプのズームレンズは、物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群との４つのレンズ群からなる。そしてこのズームレンズは、広角端状態（焦点距離が最も短い）から望遠端状態（焦点距離が最も長い）までレンズ位置状態が変化する際に、第１レンズ群と第２レンズ群との間隔が増大し、第２レンズ群と第３レンズ群との間隔が減少し、第３レンズ群と第４レンズ群との間隔が減少するように、少なくとも第１レンズ群及び第４レンズ群が物体側へ移動する構成である。
In recent years, zoom lenses are generally used as photographic lenses. When a zoom lens is used as a photographic lens, it is possible to take a picture close to the subject, and there is a user merit that a picture can be taken according to the photographer's intention. For this reason, with the generalization of zoom lenses as photographic lenses, zoom lenses with a high zoom ratio that enable photographing closer to the subject are provided on the market.
As a zoom lens with a high zoom ratio capable of shooting closer to the subject, a positive / negative positive / positive four-group type zoom lens is known (for example, see Patent Document 2).
A positive, negative, positive, and positive four-group type zoom lens includes, in order from the object side, a first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a negative refractive power, and a third lens group having a positive refractive power. And a fourth lens group having a positive refractive power. In this zoom lens, when the lens position changes from the wide-angle end state (shortest focal length) to the telephoto end state (longest focal length), the distance between the first lens group and the second lens group is At least the first lens group and the fourth lens group are on the object side so that the distance between the second lens group and the third lens group decreases and the distance between the third lens group and the fourth lens group decreases. It is the structure which moves to.
また、写真用レンズとしてのズームレンズのさらなる一般化に伴い、携帯性の向上というユーザーニーズに応えるために、小型化や軽量化を図ったズームレンズが提案されている。
一方、特に小型化や軽量化を図ったズームレンズでは、例えば撮影者がレリーズボタンを押す際に生じるカメラのブレのような、撮影の際に生じるカメラの微小なブレによって、露出中に像がブレてしまう。また、カメラのブレ量を一定とした場合、焦点距離の増長に従って像のブレ量が増大するため、カメラの微小なブレによっても画像が著しく劣化してしまう。
そこで、ズームレンズを像シフト可能なズームレンズとして該ズームレンズに駆動系と検出系と制御系とを組み合わせることによって、上述のカメラのブレに起因する画像のブレを補正する方法が知られている（例えば、特許文献３参照）
。斯かるズームレンズにおいてまず検出系は、カメラのブレを検出する。そして制御系は、検出系よって検出されたブレを補正するため、駆動系に駆動量を与えてシフトレンズ群を制御する。そして駆動系は、シフトレンズ群を光軸に対して略垂直な方向へ駆動させ、カメラのブレに起因する画像のブレを補正する。
Further, with the further generalization of zoom lenses as photographic lenses, zoom lenses that have been reduced in size and weight have been proposed in order to meet user needs for improved portability.
On the other hand, with zoom lenses that are particularly compact and lightweight, the image is not exposed during exposure due to slight camera shake that occurs during shooting, such as camera shake that occurs when the photographer presses the release button. It will blur. Further, when the camera shake amount is constant, the image blur amount increases as the focal length increases, so that the image is significantly deteriorated even by minute camera shake.
Therefore, there is known a method for correcting image blur caused by camera blur by combining the zoom lens with a drive system, a detection system, and a control system as a zoom lens capable of image shifting. (For example, see Patent Document 3)
. In such a zoom lens, the detection system first detects camera shake. The control system controls the shift lens group by giving a drive amount to the drive system in order to correct the blur detected by the detection system. The drive system drives the shift lens group in a direction substantially perpendicular to the optical axis, and corrects image blur due to camera shake.
一般にズームレンズでは、ズームレンズ全体として所定の光学性能を得るため、レンズ群毎に諸収差を補正することが必要である。また、各レンズ群に対して求められる収差を補正した状態（収差補正状態）はある程度の範囲を有しており、一般に変倍比が大きくなるほどその範囲は小さくなる。
一方、像シフト可能な光学系では、像をシフトさせた際に発生する諸収差の変動を抑えるため、シフトレンズ群単独に対して求められる収差補正状態がある。
従って、変倍比を大きくした際に良好な光学性能を得るためシフトレンズ群に対して求められる収差補正状態と、像をシフトさせた際に発生する諸収差の変動を良好に補正するためシフトレンズ群に対して求められる収差補正状態とには隔たりがある。このため、高変倍比化を図ることと、像シフト可能な光学系を構成することとの両立は非常に困難であるという問題がある。
In general, in a zoom lens, it is necessary to correct various aberrations for each lens group in order to obtain predetermined optical performance as a whole zoom lens. Further, the state in which the aberration required for each lens group is corrected (aberration correction state) has a certain range, and generally the range decreases as the zoom ratio increases.
On the other hand, in an optical system capable of image shift, there is an aberration correction state required for the shift lens group alone in order to suppress fluctuations in various aberrations that occur when the image is shifted.
Therefore, the aberration correction state required for the shift lens group in order to obtain good optical performance when the zoom ratio is increased, and the shift to correct various aberration fluctuations that occur when the image is shifted. There is a difference from the aberration correction state required for the lens group. For this reason, there is a problem that it is very difficult to achieve a high zoom ratio and to construct an optical system capable of image shifting.
上記特許文献３に開示のズームレンズは、ズームレンズを構成するレンズ群の数が多い。従って、広角端状態から望遠端状態までレンズ位置状態が変化する際の各レンズ群のズーム軌道について選択の自由度が大きい。このため、高い光学性能を得ることができる。しかしながら、レンズ群を移動させるための駆動機構の複雑化を招くことや、製造時にレンズ群同士の相互偏芯が発生する要因が増えることから、安定した光学品質を維持することが困難であるという問題がある。
The zoom lens disclosed in
そこで本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、レンズ系を構成する一部のレンズを光軸に対して略垂直な方向へ移動させることによって像を移動させることが可能な高変倍比のズームレンズを提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention has been made in view of the above-described problems, and is a highly variable image that can move an image by moving some of the lenses constituting the lens system in a direction substantially perpendicular to the optical axis. An object is to provide a zoom lens having a magnification ratio.
上記課題を解決するために本発明は、
物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群とからなり、
前記第３レンズ群近傍に、前記第３レンズ群と共に光軸に沿って移動する開口絞りが配置されており、
広角端状態から望遠端状態への変倍の際に、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が増大し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が減少し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔が減少するように、少なくとも前記第１レンズ群及び前記第４レンズ群が物体側へ移動し、
前記第３レンズ群は、第１補助レンズ群と、第２補助レンズ群と、第３補助レンズ群とからなり、前記第２補助レンズ群は前記第１補助レンズ群の像側に空気間隔を隔てて配置されており、前記第３補助レンズ群は前記第２補助レンズ群の像側に空気間隔を隔てて配置されており、
前記第２補助レンズ群を前記光軸に対して略垂直な方向へ移動させることによって、像を移動させることが可能であり、
前記第２レンズ群を前記光軸方向へ移動させることによって、合焦を行なうことが可能であり、
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。
０．０５＜Ｄｓ／ｆｗ＜０．７
０．１＜ｆｔ／ｆＡ＜１．５
０．０６＜ｆａ／ｆｔ＜０．２
但し、
Ｄｓ：前記開口絞りから、前記第２補助レンズ群のレンズ面のうちの前記開口絞りに最も近いレンズ面までの光軸に沿った距離，
ｆｗ：広角端状態における前記ズームレンズ全体の焦点距離，
ｆＡ：望遠端状態における前記第２補助レンズ群よりも物体側に位置する全てのレンズによる焦点距離，
ｆｔ：望遠端状態における前記ズームレンズ全体の焦点距離，
ｆａ：前記第１補助レンズ群の焦点距離．
In order to solve the above problems, the present invention
In order from the object side, a first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a negative refractive power, a third lens group having a positive refractive power, and a fourth lens having a positive refractive power A group of
An aperture stop that moves along the optical axis together with the third lens group is disposed in the vicinity of the third lens group ,
When zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state, the distance between the second lens group and the first lens group increases, a distance between the third lens group and the second lens group increases , At least the first lens group and the fourth lens group move toward the object side so that the distance between the third lens group and the fourth lens group is reduced,
The third lens group includes a first auxiliary lens group, a second auxiliary lens group, and a third auxiliary lens group, the second auxiliary lens group air space on an image side of the first auxiliary lens group The third auxiliary lens group is arranged with an air gap on the image side of the second auxiliary lens group,
By moving to a direction substantially perpendicular to the optical axis of the second auxiliary lens group, it is possible to move the image,
By moving the second lens group to the optical axis direction, it is possible to perform the focusing,
A zoom lens satisfying the following conditional expression:
0.05 <Ds / fw <0.7
0.1 <ft / fA <1.5
0.06 <fa / ft <0.2
However,
Ds: the distance along the optical axis from the aperture stop to the lens surface closest to the aperture stop among the lens surfaces of the second auxiliary lens group,
fw: focal length of the entire zoom lens in the wide-angle end state,
fA: the focal length of all the lenses located on the object side of the second auxiliary lens group in the telephoto end state,
ft: focal length of the entire zoom lens in the telephoto end state
fa: focal length of the first auxiliary lens group.
本発明によるズームレンズは、従来の正負正正４群タイプのズームレンズと同様、物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群とを有する。そして、広角端状態から望遠端状態までレンズ位置状態が変化する際に、第１レンズ群と第２レンズ群との間隔が増大し、第２レンズ群と第３レンズ群との間隔が減少し、第３レンズ群と第４レンズ群との間隔が減少するように、少なくとも第１レンズ群及び第４レンズ群が物体側へ移動する。
高変倍比のズームレンズでは、レンズ位置状態の変化に伴う軸外収差の変動を良好に補正するため、開口絞りをレンズ系の中心付近に配置することが望ましい。従って、本発明によるズームレンズでは、開口絞りを第３レンズ群近傍に配置している。
The zoom lens according to the present invention, like the conventional positive, negative, positive, positive four-group type zoom lens, in order from the object side, a first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a negative refractive power, A third lens group having a positive refractive power and a fourth lens group having a positive refractive power are included. When the lens position changes from the wide-angle end state to the telephoto end state, the distance between the first lens group and the second lens group increases, and the distance between the second lens group and the third lens group decreases. At least the first lens group and the fourth lens group move to the object side so that the distance between the third lens group and the fourth lens group decreases.
In a zoom lens with a high zoom ratio, it is desirable to arrange the aperture stop near the center of the lens system in order to satisfactorily correct fluctuations in off-axis aberrations accompanying changes in the lens position state. Therefore, in the zoom lens according to the present invention, the aperture stop is disposed in the vicinity of the third lens group .
上記レンズ構成の下、本発明によるズームレンズは以下の条件（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）を満足する構成とすることによって、像シフト時に発生する諸収差の変動を良好に補正することができる。
（Ａ）第３レンズ群を物体側から順に第１補助レンズ群と第２補助レンズ群と第３補助レンズ群との３つの補助レンズ群で構成し、第２補助レンズ群を光軸に対して略垂直な方向へシフトさせることによって像シフトを行う（第２補助レンズ群をシフトレンズ群とする）。
（Ｂ）第２補助レンズ群と開口絞りとの距離を適切に設定する。
（Ｃ）第２補助レンズ群よりも物体側に位置する全てのレンズによる焦点距離を適切に設定する。
Under the above lens configuration, the zoom lens according to the present invention has a configuration that satisfies the following conditions (A), (B), and (C), thereby favorably correcting variations in various aberrations that occur during image shift. Can do.
(A) The third lens group is composed of three auxiliary lens groups of a first auxiliary lens group, a second auxiliary lens group, and a third auxiliary lens group in order from the object side, and the second auxiliary lens group with respect to the optical axis. The image is shifted by shifting in a substantially vertical direction (the second auxiliary lens group is a shift lens group).
(B) The distance between the second auxiliary lens group and the aperture stop is set appropriately.
(C) The focal length by all the lenses located on the object side with respect to the second auxiliary lens group is appropriately set.
条件（Ａ）は、レンズ位置状態の変化に伴う諸収差の変動と像シフト時に発生する諸収差の変動とを良好に補正するための条件である。
本発明によるズームレンズは、第３レンズ群全体がレンズ位置状態の変化に伴う諸収差の変動を良好に補正し、第２補助レンズ群（シフトレンズ群）が像シフト時に発生する諸収差の変動を良好に補正するように、収差補正上の機能を分ける構成としている。これにより、レンズ位置状態の変化に伴う諸収差の変動を良好に補正し、これと同時に像シフト時に発生する諸収差の変動を良好に補正することができる。
Condition (A) is a condition for satisfactorily correcting variations in various aberrations accompanying changes in the lens position state and variations in various aberrations that occur during image shift.
In the zoom lens according to the present invention, the third lens group as a whole corrects the fluctuations of various aberrations accompanying the change of the lens position state, and the second auxiliary lens group (shift lens group) changes the various aberrations generated when the image is shifted. A function for aberration correction is divided so as to correct well. As a result, it is possible to satisfactorily correct variations in various aberrations accompanying changes in the lens position state, and at the same time, to properly correct variations in various aberrations that occur during image shift.
条件（Ｂ）は、像シフト時に発生する軸外収差の変動を良好に補正するための条件である。
一般に、開口絞りの近くに配置されたレンズ群に入射する軸外光束は、該レンズ群の中央付近を通過する。これに対し、開口絞りから離れて配置されたレンズ群に入射する軸外光束は、光軸から離れて該レンズ群を通過する。
また、各レンズのレンズ面の形状は、光軸を回転中心とした円形状である。このため、シフトレンズ群を光軸に対して略垂直な方向へシフトさせると、シフトさせた方向での屈折力と該方向と反対の方向での屈折力とが逆向きに変化する。
即ち、シフトレンズ群のレンズ面のうち、シフトさせた方向側のレンズ面に入射した光は光軸に近づくようにより屈折され、シフトさせた方向と反対側のレンズ面に入射した光は光軸から遠ざかるようにより屈折される。このため、軸外収差の変動が起こりやすくなる。
Condition (B) is a condition for satisfactorily correcting fluctuations in off-axis aberrations that occur during image shift.
Generally, an off-axis light beam incident on a lens group disposed near the aperture stop passes near the center of the lens group. On the other hand, the off-axis light beam incident on the lens group disposed away from the aperture stop passes through the lens group away from the optical axis.
The lens surface of each lens has a circular shape with the optical axis as the center of rotation. For this reason, when the shift lens group is shifted in a direction substantially perpendicular to the optical axis, the refractive power in the shifted direction and the refractive power in the opposite direction change in opposite directions.
That is, of the lens surfaces of the shift lens group, light incident on the lens surface on the shifted direction side is refracted so as to approach the optical axis, and light incident on the lens surface on the opposite side to the shifted direction is optical axis. Refracted away from. For this reason, fluctuations in off-axis aberrations are likely to occur.
条件（Ｃ）は、像シフト時に発生する軸上収差の変動を良好に補正するための条件である。
第２補助レンズ群に入射する軸外光束が平行な状態に近い場合、光軸に平行な状態でレンズ系に入射する光束は、第２補助レンズ群のシフトに併せてその像位置がシフトするが、収差の変動は少ない。
また、第２補助レンズ群よりも物体側に位置する全てのレンズによる焦点距離が負となる場合、第２補助レンズ群に軸上光束が広がって入射するため、球面収差の補正を十分に行うことができない。
従って、第２補助レンズ群よりも物体側に位置する全てのレンズが全体として正の屈折力を有し、さらにこの正の屈折力があまり大きくない時に、軸上収差の変動を良好に補正することができる。
The condition (C) is a condition for satisfactorily correcting the fluctuation of the axial aberration that occurs during the image shift.
When the off-axis light beam incident on the second auxiliary lens group is close to a parallel state, the image position of the light beam incident on the lens system in a state parallel to the optical axis is shifted in accordance with the shift of the second auxiliary lens group. However, there is little variation in aberrations.
Further, when the focal length of all the lenses located on the object side of the second auxiliary lens group is negative, the axial light beam spreads and enters the second auxiliary lens group, so that the spherical aberration is sufficiently corrected. I can't.
Therefore, when all the lenses located closer to the object side than the second auxiliary lens group have a positive refractive power as a whole, and the positive refractive power is not so large, the fluctuation of the on-axis aberration is corrected well. be able to.
次に、各条件式について詳細に説明する。
以下の条件式（１）は、上記条件（Ｂ）を具体的に数値規定する条件式であり、広角端状態における開口絞りから第３レンズ群中に配置された第２補助レンズ群までの間隔を規定する条件式である。
（１）０．０５＜Ｄｓ／ｆｗ＜０．７
但し、
Ｄｓ：開口絞りから、第２補助レンズ群のレンズ面のうちの開口絞りに最も近いレンズ面までの光軸に沿った距離，
ｆｗ：広角端状態におけるズームレンズ全体の焦点距離．
Next, each conditional expression will be described in detail.
The following conditional expression (1) is a conditional expression that specifically defines the condition (B) numerically, and the distance from the aperture stop in the wide-angle end state to the second auxiliary lens group disposed in the third lens group Is a conditional expression that prescribes
(1) 0.05 <Ds / fw <0.7
However,
Ds: the distance along the optical axis from the aperture stop to the lens surface closest to the aperture stop among the lens surfaces of the second auxiliary lens unit,
fw: focal length of the entire zoom lens in the wide-angle end state.
条件式（１）の上限値を上回ると、広角端状態においてシフトレンズ群に入射する軸外光束が光軸から大きく離れてしまう。このため、像シフト時に発生する軸外収差の変動を良好に補正することができなくなってしまう。
一方、条件式（１）の下限値を下回ると、シフトレンズ群と開口絞りとの間に十分なスペースを設けることができず、小絞り時（開口を小さく絞った時）に絞り羽根とシフトレンズ群との干渉が起こってしまう。あるいは、各部品の公差によって、製造時にシフトレンズ群が絞り部材に触れてしまうという恐れが生じてしまう。
If the upper limit of conditional expression (1) is exceeded, the off-axis light beam incident on the shift lens group in the wide-angle end state will be greatly separated from the optical axis. For this reason, fluctuations in off-axis aberrations that occur during image shift cannot be corrected satisfactorily.
On the other hand, if the lower limit value of conditional expression (1) is not reached, sufficient space cannot be provided between the shift lens group and the aperture stop, and the aperture blade and the shift are shifted when the aperture is small (when the aperture is reduced small). Interference with the lens group occurs. Alternatively, the tolerance of each component may cause the shift lens group to touch the diaphragm member during manufacturing.
条件式（２）は、上記条件（Ｃ）を具体的に数値規定する条件式である。
（２）０．１＜ｆｔ／ｆＡ＜１．５
但し、
ｆＡ：望遠端状態における第２補助レンズ群よりも物体側に位置する全てのレンズによる焦点距離，
ｆｔ：望遠端状態におけるズームレンズ全体の焦点距離．
Conditional expression (2) is a conditional expression that specifically defines the condition (C) numerically.
(2) 0.1 <ft / fA <1.5
However,
fA: focal length of all lenses located on the object side of the second auxiliary lens group in the telephoto end state,
ft: focal length of the entire zoom lens in the telephoto end state.
条件式（２）の上限値を上回ると、軸上光束が大きく収斂されて第２補助レンズ群に入射する。このため、像シフト時に発生する軸上収差の変動が非常に大きくなってしまう。
一方、条件式（２）の下限値を下回ると、軸上光束が広がって第２補助レンズ群に入射する。このため、軸上収差の補正を十分に行うことができなくなってしまう。
尚、第２補助レンズ群のレンズ径は、該第２補助レンズ群を光軸に対して略垂直な方向へシフトさせるための駆動系の大きさに直接結び付くものである。従って、第２補助レンズ群のレンズ径を小型化して携帯性の向上を図るためには、条件式（２）の下限値を０．１５とすることが望ましい。
When the upper limit of conditional expression (2) is exceeded, the axial light beam is largely converged and enters the second auxiliary lens group. For this reason, the fluctuation of the axial aberration that occurs during the image shift becomes very large.
On the other hand, if the lower limit of conditional expression (2) is not reached, the axial light beam spreads and enters the second auxiliary lens group. For this reason, it is impossible to sufficiently correct the axial aberration.
The lens diameter of the second auxiliary lens group is directly related to the size of the drive system for shifting the second auxiliary lens group in a direction substantially perpendicular to the optical axis. Therefore, in order to reduce the lens diameter of the second auxiliary lens unit and improve portability, it is desirable to set the lower limit of conditional expression (2) to 0.15.
上記構成の下、本発明によるズームレンズは、第３レンズ群を構成する各補助レンズ群が以下の条件（Ｄ），（Ｅ），（Ｆ）を満足する構成とすることによって、レンズ径の小型化を図ることと像シフト時に発生する諸収差の変動をより良好に補正することができる。
（Ｄ）第１補助レンズ群の屈折力を正とし、その焦点距離を適切に設定する。
（Ｅ）第２補助レンズ群の屈折力を正とし、その形状を適切に設定する。
（Ｆ）第３補助レンズ群の屈折力を負とする。
Under the above-described configuration, the zoom lens according to the present invention is configured such that each auxiliary lens group constituting the third lens group satisfies the following conditions (D), (E), and (F). It is possible to more favorably correct for variations in various aberrations that occur during downsizing and image shift.
(D) The refractive power of the first auxiliary lens group is positive, and the focal length is set appropriately.
(E) The refractive power of the second auxiliary lens group is positive, and the shape thereof is set appropriately.
(F) The refractive power of the third auxiliary lens unit is negative.
条件（Ｄ）は、望遠端状態において、小型化を図り、画面中心部でより良好に収差の補正を行うための条件である。
本発明によるズームレンズは、従来の正負正正４群タイプのズームレンズと同様、第１レンズ群と第２レンズ群との合成屈折力が負である。従って、上記条件（Ｃ）を満足するために本発明によるズームレンズは、第２レンズ群と第２補助レンズ群との間に位置する第１補助レンズ群が正の屈折力を有する構成とする。
ここで、小型化を図るためには第１補助レンズ群の屈折力を大きくすることが有効である。しかし、第１補助レンズ群の屈折力を大きくし過ぎると望遠端状態において負の球面収差の補正を十分に行うことができなくなってしまう。
The condition (D) is a condition for reducing the size in the telephoto end state and correcting aberrations more favorably at the center of the screen.
The zoom lens according to the present invention is negative in the combined refractive power of the first lens group and the second lens group, similarly to the conventional positive, negative, positive and positive four-group type zoom lens. Therefore, in order to satisfy the above condition (C), the zoom lens according to the present invention is configured such that the first auxiliary lens group located between the second lens group and the second auxiliary lens group has a positive refractive power. .
Here, in order to reduce the size, it is effective to increase the refractive power of the first auxiliary lens group. However, if the refractive power of the first auxiliary lens unit is too large, the negative spherical aberration cannot be sufficiently corrected in the telephoto end state.
従って本発明によるズームレンズは、以下の条件式（３）を満足する。
（３）０．０６＜ｆａ／ｆｔ＜０．２
但し、
ｆａ：第１補助レンズ群の焦点距離，
ｆｔ：望遠端状態におけるズームレンズ全体の焦点距離．
Therefore, the zoom lens according to the present invention satisfies the following conditional expression (3) .
(3) 0.06 <fa / ft <0.2
However,
fa: focal length of the first auxiliary lens group,
ft: focal length of the entire zoom lens in the telephoto end state.
条件式（３）は、第１補助レンズ群の焦点距離を規定する条件式である。
条件式（３）の上限値を上回ると、望遠端状態におけるズームレンズの全長が大型化してしまう。
一方、条件式（３）の下限値を下回ると、望遠端状態において発生する負の球面収差を良好に補正することができなくなってしまう。
Conditional expression (3) is a conditional expression that defines the focal length of the first auxiliary lens group.
If the upper limit of conditional expression (3) is exceeded, the overall length of the zoom lens in the telephoto end state will be increased.
On the other hand, if the lower limit value of conditional expression (3) is not reached, negative spherical aberration that occurs in the telephoto end state cannot be corrected satisfactorily.
条件（Ｅ）は、像シフト時にシフトレンズ群単独によって画面中心部において発生する偏芯コマ収差の良好な補正を行うための条件である。
一般にシフトレンズ群は、正の屈折力を有していても、負の屈折力を有していても像シフトを行うことが可能である。本発明によるズームレンズでは、広角端状態における画角が大きいため、シフトレンズ群が負の屈折力を有する場合、光束を発散させてしまう。このため、レンズ径の大型化を招いてしてしまうだけでなく、画面周辺部に向かう軸外光束がレンズの周縁部を通過することからコマ収差が多大に発生してしまう。従って本発明によるズームレンズでは、シフトレンズ群である第２補助レンズ群が正の屈折力を有する構成としている。
また、像シフト時にシフトレンズ群単独によって画面中心部において発生する偏芯コマ収差を良好に補正するために、シフトレンズ群の形状を適切に設定することが望ましい。このためにはシフトレンズ群単独で発生する球面収差を良好に補正することに加え、正弦条件を満足する構成とすることが必要である。
Condition (E) is a condition for satisfactorily correcting decentering coma generated in the center of the screen by the shift lens group alone during image shift.
In general, the shift lens group can shift an image regardless of whether it has a positive refractive power or a negative refractive power. In the zoom lens according to the present invention, since the angle of view in the wide-angle end state is large, when the shift lens group has a negative refractive power, the luminous flux is diverged. For this reason, not only enlargement of the lens diameter is caused but also off-axis light beam directed toward the periphery of the screen passes through the periphery of the lens, resulting in a great amount of coma aberration. Therefore, in the zoom lens according to the present invention, the second auxiliary lens group that is the shift lens group has a positive refractive power.
In addition, it is desirable to appropriately set the shape of the shift lens group in order to satisfactorily correct decentration coma generated in the center of the screen by the shift lens group alone during image shift. For this purpose, it is necessary to make a configuration satisfying the sine condition in addition to correcting spherical aberration generated by the shift lens group alone.
従って本発明によるズームレンズは、第２補助レンズ群が１枚の正レンズと１枚の負レンズとを少なくとも有し、以下の条件式（４）を満足することが望ましい。
（４）−０．６＜（ｎａ／ｒａ）／（ｎｂ／ｒｂ）＜０
但し、
ｒａ：第２補助レンズ群中の最も物体側のレンズ面の曲率半径，
ｎａ：第２補助レンズ群中の最も物体側のレンズのｄ線に対する屈折率，
ｒｂ：第２補助レンズ群中の最も像側のレンズ面の曲率半径，
ｎｂ：第２補助レンズ群中の最も像側のレンズのｄ線に対する屈折率．
Therefore, in the zoom lens according to the present invention, it is desirable that the second auxiliary lens group has at least one positive lens and one negative lens, and satisfies the following conditional expression (4).
(4) -0.6 <(na / ra) / (nb / rb) <0
However,
ra: radius of curvature of the lens surface closest to the object in the second auxiliary lens group,
na: refractive index with respect to d-line of the lens closest to the object side in the second auxiliary lens group,
rb: radius of curvature of the lens surface closest to the image side in the second auxiliary lens unit,
nb: Refractive index with respect to d-line of the most image side lens in the second auxiliary lens unit.
条件式（４）は、第２補助レンズ群の形状を適切に規定する条件式であり、像シフト時にシフトレンズ群単独によって画面中心部において発生する偏芯コマ収差を良好に補正するための条件式である。上述のように、本発明によるズームレンズではシフトレンズ群単独で発生する球面収差を補正すると同時に正弦条件を満足している。
条件式（４）の上限値を上回ると、正弦条件が大きくマイナスとなって像シフト時に画面中心部において内向性のコマ収差が大きく発生してしまう。
一方、条件式（４）の下限値を下回ると、正弦条件が大きくプラスとなって像シフト時に画面中心部において外向性のコマ収差が大きく発生してしまう。
Conditional expression (4) is a conditional expression that appropriately defines the shape of the second auxiliary lens group, and is a condition for satisfactorily correcting the decentering coma generated in the center of the screen by the shift lens group alone during image shift. It is a formula. As described above, the zoom lens according to the present invention corrects the spherical aberration generated by the shift lens group alone and simultaneously satisfies the sine condition.
If the upper limit value of conditional expression (4) is exceeded, the sine condition will be greatly negative, and inward coma will occur greatly at the center of the screen during image shift.
On the other hand, if the lower limit value of the conditional expression (4) is not reached, the sine condition is greatly increased and large outward coma occurs at the center of the screen during image shift.
本発明によるズームレンズは、各レンズ群の収差補正上の機能を明確にすることによって、焦点距離状態の変化に伴う諸収差の変動を良好に補正している。
本発明によるズームレンズは、広角端状態において、第１レンズ群と第２レンズ群との間隔をできるだけ小さくし、第２レンズ群と開口絞りとの間隔をある程度大きくする構成としている。これにより、第１レンズ群を通過する軸外光束を光軸に近づけ、第２レンズ群を通過する軸外光束を光軸から離している。
また本発明によるズームレンズは、広角端状態から望遠端状態までレンズ位置状態が変化する際に、第１レンズ群と第２レンズ群との間隔を大きくし、かつ第２レンズ群と開口絞りとの間隔を小さくするように第１レンズ群と第２レンズ群とを移動させる構成としている。これにより、第１レンズ群を通過する軸外光束を光軸から離し、第２レンズ群を通過する軸外光束を光軸に近づけている。
このように本発明によるズームレンズでは、第１レンズ群と第２レンズ群を通過する軸外光束の高さを変化させることによって、レンズ位置状態の変化に伴って発生する軸外収差の変動を良好に補正している。
In the zoom lens according to the present invention, the aberration correction function of each lens group is clarified to satisfactorily correct variations in various aberrations accompanying changes in the focal length state.
In the zoom lens according to the present invention, in the wide-angle end state, the distance between the first lens group and the second lens group is made as small as possible, and the distance between the second lens group and the aperture stop is increased to some extent. Thereby, the off-axis light beam passing through the first lens group is brought close to the optical axis, and the off-axis light beam passing through the second lens group is separated from the optical axis.
The zoom lens according to the present invention increases the distance between the first lens group and the second lens group when the lens position changes from the wide-angle end state to the telephoto end state, and the second lens group and the aperture stop. The first lens group and the second lens group are moved so as to reduce the distance between the first lens group and the second lens group. Thereby, the off-axis light beam passing through the first lens group is separated from the optical axis, and the off-axis light beam passing through the second lens group is brought close to the optical axis.
As described above, in the zoom lens according to the present invention, by changing the height of the off-axis light beam that passes through the first lens group and the second lens group, the fluctuation of the off-axis aberration caused by the change in the lens position state is reduced. Corrected well.
さらに本発明によるズームレンズは、広角端状態において、第３レンズ群と第４レンズ群との間隔を大きくする構成としている。これにより、第４レンズ群を通過する軸外光束を光軸から離している。
また本発明によるズームレンズは、広角端状態から望遠端状態までレンズ位置状態が変化する際に、第３レンズ群と第４レンズ群との間隔を小さくする構成としている。これにより、第４レンズ群を通過する軸外光束が光軸に近づくように変化させ、レンズ位置状態の変化に伴って発生する軸外収差の変動をより良好に補正している。
Furthermore, the zoom lens according to the present invention is configured to increase the distance between the third lens group and the fourth lens group in the wide-angle end state. Thereby, the off-axis light beam passing through the fourth lens group is separated from the optical axis.
In addition, the zoom lens according to the present invention is configured to reduce the distance between the third lens group and the fourth lens group when the lens position changes from the wide-angle end state to the telephoto end state. Thus, the off-axis light beam passing through the fourth lens group is changed so as to approach the optical axis, and the fluctuation of off-axis aberration caused by the change in the lens position state is corrected more favorably.
以上のように本発明によるズームレンズは、第１レンズ群が望遠端状態において発生する軸外収差の補正を主に行い、第２レンズ群が広角端状態において発生する軸外収差の補正を主に行い、第４レンズ群も広角端状態において発生する軸外収差の補正を主に行う構成である。尚、第２レンズ群と第４レンズ群は、開口絞りを挟んでそれぞれ物体側と像側に配置されるため収差補正上の役割が異なる。
そして本発明によるズームレンズは、開口絞りは第３レンズ群の近傍に配置されており、軸外光束は該第３レンズ群の光軸付近を通過するため軸外収差の発生が少ない。このため、第３レンズ群は軸上収差の補正を主に行う。
本発明によるズームレンズは、第３レンズ群より射出される軸上光束を平行光に近づける構成としている。これにより、第３レンズ群と第４レンズ群との間隔の変化によって軸上収差は変化せずに軸外収差だけを変化させることが可能となり、レンズ位置状態の変化に伴って発生する像面湾曲の変動を良好に補正している。
As described above, the zoom lens according to the present invention mainly corrects off-axis aberrations that occur when the first lens group is in the telephoto end state, and mainly corrects off-axis aberrations that occur when the second lens group is in the wide-angle end state. The fourth lens group is also configured to mainly correct off-axis aberrations that occur in the wide-angle end state. Since the second lens group and the fourth lens group are arranged on the object side and the image side, respectively, with an aperture stop, they have different roles in correcting aberrations.
In the zoom lens according to the present invention, the aperture stop is disposed in the vicinity of the third lens group, and the off-axis light beam passes through the vicinity of the optical axis of the third lens group, so that off-axis aberration is less generated. For this reason, the third lens group mainly corrects axial aberration.
The zoom lens according to the present invention is configured so that the axial light beam emitted from the third lens group is close to parallel light. As a result, it is possible to change only the off-axis aberration without changing the on-axis aberration due to the change in the distance between the third lens group and the fourth lens group, and the image plane generated with the change in the lens position state. The fluctuation of curvature is corrected well.
条件（Ｆ）は、第３レンズ群より射出される軸外光束を平行光に近づけるための条件である。
本発明によるズームレンズは、第３レンズ群中の第１補助レンズ群と第２補助レンズが正の屈折力を有し、第３レンズ群から射出される軸外光束を平行光に近づける構成とするために、第３補助レンズ群が負の屈折力を有することが望ましい。
Condition (F) is a condition for bringing the off-axis light beam emitted from the third lens group close to parallel light.
In the zoom lens according to the present invention, the first auxiliary lens group and the second auxiliary lens in the third lens group have positive refractive power, and the off-axis light beam emitted from the third lens group is made to approach parallel light. Therefore, it is desirable that the third auxiliary lens group has a negative refractive power.
特に本発明によるズームレンズは、以下の条件式（５）を満足することが望ましい。
（５）０．５＜|ｆｃ|／ｆ３＜０．９
但し、
ｆｃ：第３補助レンズ群の焦点距離，
ｆ３：第３レンズ群の焦点距離．
In particular, it is desirable that the zoom lens according to the present invention satisfies the following conditional expression (5).
(5) 0.5 <| fc | / f3 <0.9
However,
fc: focal length of the third auxiliary lens group,
f3: focal length of the third lens unit.
条件式（５）は、本発明によるズームレンズのより高い光学性能を実現するため、第３補助レンズ群の焦点距離を適切に規定する条件式である。
条件式（５）の上限値を上回ると、広角端状態における負の歪曲収差をより良好に補正することができなくなってしまう。
条件式（５）の下限値を下回ると、第３補助レンズ群において発生する正の球面収差をより良好に補正することができなくなってしまう。
Conditional expression (5) is a conditional expression that appropriately defines the focal length of the third auxiliary lens group in order to realize higher optical performance of the zoom lens according to the present invention.
If the upper limit value of conditional expression (5) is exceeded, negative distortion in the wide-angle end state cannot be corrected more satisfactorily.
If the lower limit of conditional expression (5) is not reached, the positive spherical aberration occurring in the third auxiliary lens group cannot be corrected more satisfactorily.
また本発明によるズームレンズは、第３補助レンズ群が、物体側に凹面を向けた負レンズを最も物体側に有し、以下の条件式（６）を満足することが望ましい。
（６）０．５＜|ｒｃ|／ｆ３＜０．７５
但し、
ｒｃ：第３補助レンズ群中の最も物体側に配置された負レンズの物体側のレンズ面の曲率半径，
ｆ３：第３レンズ群の焦点距離．
In the zoom lens according to the present invention, it is preferable that the third auxiliary lens unit has a negative lens having a concave surface facing the object side closest to the object side, and satisfies the following conditional expression (6).
(6) 0.5 <| rc | / f3 <0.75
However,
rc: radius of curvature of the object-side lens surface of the negative lens disposed closest to the object side in the third auxiliary lens unit,
f3: focal length of the third lens unit.
条件式（６）は、像シフト時に発生する諸収差の変動のより良好な補正を行うための条件式であり、第３補助レンズ群中の最も物体側に配置された負レンズの物体側のレンズ面の曲率半径を規定する条件式である。
条件式（６）の上限値を上回ると、像シフト時、広角端状態において画面周辺部の性能劣化が大きくなってしまう。
一方、条件式（６）の下限値を下回ると、像シフト時、望遠端状態において画面中心部の性能劣化が大きくなってしまう。
Conditional expression (6) is a conditional expression for performing better correction of fluctuations in various aberrations that occur during image shift, and is provided on the object side of the negative lens arranged closest to the object side in the third auxiliary lens group. It is a conditional expression that defines the radius of curvature of the lens surface.
If the upper limit value of conditional expression (6) is exceeded, the performance deterioration of the peripheral portion of the screen becomes large in the wide-angle end state during image shift.
On the other hand, if the lower limit value of conditional expression (6) is not reached, performance degradation at the center of the screen becomes large in the telephoto end state during image shift.
本発明によるズームレンズは、非球面レンズを適切に配置することによって、より高い光学性能を実現することが可能である。
レンズ位置状態にかかわらず画面中心部の光学性能の向上を図るためには、第３レンズ群における第１補助レンズ群中の１つのレンズ面を非球面とすることが望ましい。
広角端状態において画角の変化によるコマ収差の変動を極めて良好に補正するためには、第２レンズ群中或いは第４レンズ群中の少なくとも１つのレンズ面を非球面とすることが望ましい。また、第２レンズ群と第４レンズ群の両方に非球面レンズを配置することによってさらなる高性能化を図ることも可能である。
The zoom lens according to the present invention can achieve higher optical performance by appropriately arranging an aspheric lens.
In order to improve the optical performance in the center of the screen regardless of the lens position, it is desirable that one lens surface in the first auxiliary lens group in the third lens group be an aspherical surface.
In order to correct the coma variation due to the change in the angle of view in the wide-angle end state, it is desirable that at least one lens surface in the second lens group or the fourth lens group is an aspherical surface. Further, it is possible to further improve the performance by arranging aspherical lenses in both the second lens group and the fourth lens group.
尚、本発明によるズームレンズは近距離合焦時に第２レンズ群を光軸方向に移動させる構成とすることが、諸収差の変動を抑えるために適している。
また本発明は、ズームレンズに限られるものでなく、例えば焦点距離状態が連続的に存在しない、いわゆるバリフォーカルズームレンズに適用することもできる。
さらに本発明によるズームレンズは、第４レンズ群の像側に付加的なレンズを配置することによって射出瞳位置を像面位置から遠ざけ、ＣＣＤ等の光電変換素子を受光素子として用いる光学系に適用することも可能である。これは光電変換素子を受光素子として用いた場合に、素子面の直前にマイクロレンズアレイを配置するために射出瞳位置を像面位置から遠ざける必要があるからである。尚、受光光量が少ない場合ノイズが発生しやすく、短時間での露出を行うことができないという問題を生じるため、マイクロレンズアレイは受光光量を増大させる目的で配置される。
In the zoom lens according to the present invention, it is suitable that the second lens group is moved in the optical axis direction when focusing on a short distance in order to suppress fluctuations in various aberrations.
The present invention is not limited to a zoom lens, and can be applied to a so-called varifocal zoom lens in which the focal length state does not exist continuously, for example.
Furthermore, the zoom lens according to the present invention is applied to an optical system in which an additional lens is arranged on the image side of the fourth lens group to move the exit pupil position away from the image plane position, and a photoelectric conversion element such as a CCD is used as a light receiving element. It is also possible to do. This is because when the photoelectric conversion element is used as the light receiving element, the exit pupil position needs to be away from the image plane position in order to arrange the microlens array immediately before the element surface. Note that when the amount of received light is small, noise is likely to occur, and there is a problem that exposure cannot be performed in a short time. Therefore, the microlens array is arranged for the purpose of increasing the amount of received light.
以下、本発明の各実施例に係るズームレンズを添付図面に基づいて説明する。
各実施例において、非球面の形状は以下の非球面式で表される。尚、ｙは光軸からの高さ、ｘはサグ量、ｃは基準曲率（近軸曲率）、κは円錐定数、Ｃ4，Ｃ6，Ｃ8，Ｃ10は各々４，６，８，１０次の非球面係数とする。
Hereinafter, zoom lenses according to embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
In each embodiment, the aspheric shape is represented by the following aspheric expression. Here, y is the height from the optical axis, x is the sag amount, c is the reference curvature (paraxial curvature), κ is the conic constant, and C 4 , C 6 , C 8 and C 10 are 4, 6, 8, respectively. A 10th-order aspheric coefficient is used.
（数１）
ｘ＝ｃｙ2／｛１＋（１−κｃ2ｙ2）1/2｝
＋Ｃ4ｙ4＋Ｃ6ｙ6＋Ｃ8ｙ8＋Ｃ10ｙ10
(Equation 1)
x = cy 2 / {1+ (1-κc 2 y 2 ) 1/2 }
+ C 4 y 4 + C 6 y 6 + C 8 y 8 + C 10 y 10
図１は、本発明の各実施例に係る可変焦点距離レンズ系（ズームレンズ）の屈折力配分を示す図である。
本発明の各実施例に係るズームレンズは、物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とから構成されている。そして、広角端状態（Ｗ）から望遠端状態（Ｔ）への変倍に際し、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との空気間隔が増大し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との空気間隔が減少し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との空気間隔は減少するように、少なくとも第１レンズ群Ｇ１及び第４レンズ群Ｇ４が物体側へ移動する。
FIG. 1 is a diagram showing refractive power distribution of a variable focal length lens system (zoom lens) according to each embodiment of the present invention.
The zoom lens according to each embodiment of the present invention includes, in order from the object side, a first lens group G1 having a positive refractive power, a second lens group G2 having a negative refractive power, and a first lens group having a positive refractive power. The third lens group G3 includes a third lens group G3 and a fourth lens group G4 having a positive refractive power. When zooming from the wide-angle end state (W) to the telephoto end state (T), the air gap between the first lens group G1 and the second lens group G2 increases, and the second lens group G2 and the third lens group. At least the first lens group G1 and the fourth lens group G4 move to the object side so that the air gap with G3 decreases and the air gap between the third lens group G3 and the fourth lens group G4 decreases.
（第１実施例）
図２は、本発明の第１実施例に係るズームレンズのレンズ構成を示す図である。
本実施例に係るズームレンズにおいて第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズと物体側に凸面を向けた正レンズとの接合レンズＬ１１と、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズＬ１２とから構成されている。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、像側に凹面を向けた負レンズＬ２１と、物体側に凹面を向けた負レンズＬ２２と、物体側に凸面を向けた正レンズＬ２３と、物体側に凹面を向けた負レンズＬ２４とから構成されている。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、両凸形状の正レンズと物体側に凹面を向けた負レンズとの接合正レンズＬ３１と、両凸形状の正レンズと物体側に凹面を向けた負レンズとの接合正レンズＬ３２と、物体側に凹面を向けた負レンズＬ３３とから構成されている。
第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に、像側に凸面を向けた正レンズＬ４１と、両凸形状の正レンズと物体側に凹面を向けた負レンズとの接合レンズＬ４２とから構成されている。
(First embodiment)
FIG. 2 is a diagram showing a lens configuration of the zoom lens according to the first example of the present invention.
In the zoom lens according to the present embodiment, the first lens group G1 includes, in order from the object side, a cemented lens L11 of a meniscus negative lens having a convex surface facing the object side and a positive lens having a convex surface facing the object side, And a meniscus-shaped positive lens L12 having a convex surface on the side.
The second lens group G2, in order from the object side, includes a negative lens L21 having a concave surface directed toward the image side, a negative lens L22 having a concave surface directed toward the object side, a positive lens L23 having a convex surface directed toward the object side, and an object side And a negative lens L24 having a concave surface on the surface.
The third lens group G3 has, in order from the object side, a cemented positive lens L31 including a biconvex positive lens and a negative lens having a concave surface facing the object side, and a concave surface facing the biconvex positive lens and the object side. It consists of a cemented positive lens L32 with a negative lens, and a negative lens L33 with a concave surface facing the object side.
The fourth lens group G4 includes, in order from the object side, a positive lens L41 having a convex surface directed toward the image side, and a cemented lens L42 including a biconvex positive lens and a negative lens having a concave surface directed toward the object side. Yes.
本実施例に係るズームレンズにおいて開口絞りＳは、第３レンズ群Ｇ３の物体側に配置され、レンズ位置状態が変化する際に第３レンズ群Ｇ３と共に移動する。
また、第２レンズ群Ｇ２中の負レンズＬ２１は、物体側レンズ面に非球面形状の薄いプラスチック樹脂層を備えている。
また、本実施例に係るズームレンズは、第３レンズ群Ｇ３中の接合正レンズＬ３１が第１補助レンズ群、接合正レンズＬ３２が第２補助レンズ群、負レンズＬ３３が第３補助レンズ群としてそれぞれ機能する構成である。
In the zoom lens according to the present embodiment, the aperture stop S is disposed on the object side of the third lens group G3, and moves together with the third lens group G3 when the lens position state changes.
Further, the negative lens L21 in the second lens group G2 includes an aspheric thin plastic resin layer on the object side lens surface.
In the zoom lens according to the present embodiment, the cemented positive lens L31 in the third lens group G3 is a first auxiliary lens group, the cemented positive lens L32 is a second auxiliary lens group, and the negative lens L33 is a third auxiliary lens group. Each of these functions.
以下の表１に、本発明の第１実施例に係るズームレンズの諸元の値を掲げる。
（全体諸元）において、ｆは焦点距離、ＦNOはＦナンバー、２ωは画角（単位：度）をそれぞれ示す。
（レンズデータ）において、面は物体側からのレンズ面の順序、間隔はレンズ面の間隔をそれぞれ示す。また、屈折率はｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する値である。さらに、曲率半径０．００００は平面を示し、Ｂｆはバックフォーカスを示す。
Table 1 below lists values of specifications of the zoom lens according to the first example of the present invention.
In (Overall specifications), f represents a focal length, FNO represents an F number, and 2ω represents an angle of view (unit: degree).
In (lens data), the surface indicates the order of the lens surfaces from the object side, and the interval indicates the interval of the lens surfaces. The refractive index is a value with respect to the d-line (λ = 587.6 nm). Further, a radius of curvature of 0.0000 indicates a plane, and Bf indicates a back focus.
ここで、以下の全ての諸元値において掲載されている焦点距離ｆ、曲率半径、間隔、その他長さの単位は一般に「ｍｍ」が使われる。しかし光学系は、比例拡大または比例縮小しても同等の光学性能が得られるため、これに限られるものではない。
尚、以下の全実施例の諸元値において、本実施例と同様の符号を用いる。
Here, “mm” is generally used as a unit of the focal length f, the radius of curvature, the interval, and other lengths listed in all the following specification values. However, the optical system is not limited to this because an equivalent optical performance can be obtained even when proportionally enlarged or proportionally reduced.
In the following specification values of all the examples, the same symbols as those in the present example are used.
［表１］
（全体諸元）
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
ｆ 28.80 〜 100.00 〜 291.01
ＦNO 3.70 〜 5.31 〜 5.90
２ω 76.85 〜 23.73 〜 8.27°
（レンズデータ）
面 曲率半径 間隔 屈折率 アッベ数
1 90.3212 1.900 1.84666 23.78
2 65.4471 7.850 1.49700 81.61
3 -927.1234 0.100 1.0
4 62.8419 4.950 1.49700 81.61
5 160.5701 (D5) 1.0
6 82.3260 0.300 1.51742 52.42
7 81.0734 1.150 1.72916 54.66
8 15.7871 6.000 1.0
9 -48.6106 1.000 1.75500 52.32
10 67.3687 0.100 1.0
11 30.3042 3.750 1.84666 23.78
12 -77.9581 1.400 1.0
13 -28.3626 0.900 1.80400 46.58
14 481.9617 (D14) 1.0
15 0.0000 2.200 1.0 (開口絞り)
16 22.2500 6.000 1.58913 61.18
17 -36.1506 0.800 1.83400 37.17
18 -89.4952 6.800 1.0
19 31.1943 4.950 1.60300 65.47
20 -34.5962 0.800 1.79504 28.39
21 -95.5120 3.050 1.0
22 -24.5379 0.800 1.83400 37.17
23 135.1604 (D23) 1.0
24 79.6117 4.900 1.51633 64.14
25 -29.6445 0.100 1.0
26 317.9892 8.100 1.64769 33.80
27 -14.2806 0.900 1.83481 42.72
28 -183.2245 (Bf) 1.0
（非球面係数）
第６レンズ面と第１６レンズ面と第２５レンズ面とは非球面であり、それぞれの非球面係数を以下に示す。
［第６面］
κ＝-4.2585 Ｃ4 ＝+4.4810×10-6 Ｃ6 ＝+1.2417×10-8
Ｃ8 ＝-1.0672×10-10 Ｃ10＝+3.1231×10-13
［第１６面］
κ＝ 1.0000 Ｃ4 ＝-3.9585×10-6 Ｃ6 ＝+4.2904×10-9
Ｃ8 ＝-8.0515×10-12 Ｃ10＝+4.2777×10-14
［第２４面］
κ＝ 1.0000 Ｃ4 ＝+1.0383×10-5 Ｃ6 ＝-1.4668×10-8
Ｃ8 ＝+1.2224×10-10 Ｃ10＝-1.4347×10-12
（可変間隔データ）
レンズ位置状態が変化する際の可変間隔を以下に示す。
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
ｆ 28.8002 100.0049 291.0057
D5 1.5083 36.2039 61.0436
D14 26.4577 11.8866 0.8000
D23 7.4610 3.6316 3.0000
BF 39.5005 75.2032 89.4717
（シフトレンズ群のシフト量）
半画角０．３度に相当する量だけ像シフトさせるために必要な第２補助レンズ群のシフト量δｂを以下に示す。
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
ｆ 28.8002 100.0049 291.0057
δｂ 0.1114 0.2425 0.6095
（条件式対応値）
ｆＡ ＝ 552.282
ｆａ ＝ 34.860
ｆｃ ＝ -24.845
ｆ３ ＝ 37.103
（１）Ｄｓ／ｆｗ ＝ 0.549
（２）ｆｔ／ｆＡ ＝ 0.527
（３）ｆａ／ｆｔ ＝ 0.120
（４）（ｎａ／ｒａ）／（ｎｂ／ｒｂ） ＝ -0.366
（５）|ｆｃ|／ｆ３ ＝ 0.670
（６）|ｒｃ|／ｆ３ ＝ 0.661
[Table 1]
(Overall specifications)
Wide-angle end state Intermediate focal length state Telephoto end state f 28.80 to 100.00 to 291.01
FNO 3.70 to 5.31 to 5.90
2ω 76.85 〜 23.73 〜 8.27 °
(Lens data)
Surface Curvature radius Interval Refractive index Abbe number
1 90.3212 1.900 1.84666 23.78
2 65.4471 7.850 1.49700 81.61
3 -927.1234 0.100 1.0
4 62.8419 4.950 1.49700 81.61
5 160.5701 (D5) 1.0
6 82.3260 0.300 1.51742 52.42
7 81.0734 1.150 1.72916 54.66
8 15.7871 6.000 1.0
9 -48.6106 1.000 1.75500 52.32
10 67.3687 0.100 1.0
11 30.3042 3.750 1.84666 23.78
12 -77.9581 1.400 1.0
13 -28.3626 0.900 1.80400 46.58
14 481.9617 (D14) 1.0
15 0.0000 2.200 1.0 (Aperture stop)
16 22.2500 6.000 1.58913 61.18
17 -36.1506 0.800 1.83400 37.17
18 -89.4952 6.800 1.0
19 31.1943 4.950 1.60300 65.47
20 -34.5962 0.800 1.79504 28.39
21 -95.5120 3.050 1.0
22 -24.5379 0.800 1.83400 37.17
23 135.1604 (D23) 1.0
24 79.6117 4.900 1.51633 64.14
25 -29.6445 0.100 1.0
26 317.9892 8.100 1.64769 33.80
27 -14.2806 0.900 1.83481 42.72
28 -183.2245 (Bf) 1.0
(Aspheric coefficient)
The sixth lens surface, the sixteenth lens surface, and the twenty-fifth lens surface are aspheric surfaces, and the respective aspheric coefficients are shown below.
[Sixth page]
κ = -4.2585 C 4 = + 4.4810 × 10 -6 C 6 = + 1.2417 × 10 -8
C 8 = -1.0672 × 10 -10 C 10 = + 3.1231 × 10 -13
[16th page]
κ = 1.0000 C 4 = -3.9585 × 10 -6 C 6 = + 4.2904 × 10 -9
C 8 = -8.0515 × 10 -12 C 10 = + 4.2777 × 10 -14
[24th page]
κ = 1.0000 C 4 = + 1.0383 × 10 -5 C 6 = -1.4668 × 10 -8
C 8 = + 1.2224 × 10 -10 C 10 = -1.4347 × 10 -12
(Variable interval data)
The variable interval when the lens position state changes is shown below.
Wide-angle end state Intermediate focal length state Telephoto end state f 28.8002 100.0049 291.0057
D5 1.5083 36.2039 61.0436
D14 26.4577 11.8866 0.8000
D23 7.4610 3.6316 3.0000
BF 39.5005 75.2032 89.4717
(Shift amount of shift lens group)
The shift amount δb of the second auxiliary lens group necessary for shifting the image by an amount corresponding to a half angle of view of 0.3 degrees is shown below.
Wide-angle end state Intermediate focal length state Telephoto end state f 28.8002 100.0049 291.0057
δb 0.1114 0.2425 0.6095
(Values for conditional expressions)
fA = 552.282
fa = 34.860
fc = -24.845
f3 = 37.103
(1) Ds / fw = 0.549
(2) ft / fA = 0.527
(3) fa / ft = 0.120
(4) (na / ra) / (nb / rb) = -0.366
(5) | fc | /f3=0.670
(6) | rc | /f3=0.661
図３（ａ），（ｂ），（ｃ）はそれぞれ、本発明の第１実施例に係るズームレンズの広角端状態（ｆ＝２８．８０）、中間焦点距離状態（ｆ＝１００．００）、望遠端状態（ｆ＝２９１．００）における無限遠合焦時の諸収差図である。
図４（ａ），（ｂ），（ｃ）はそれぞれ、本発明の第１実施例に係るズームレンズの広角端状態（ｆ＝２８．８０）、中間焦点距離状態（ｆ＝１００．００）、望遠端状態（ｆ＝２９１．００）における無限遠合焦時に第２補助レンズ群を上記表１に示す量だけシフトさせた際のコマ収差図である。
FIGS. 3A, 3B, and 3C are respectively the wide-angle end state (f = 28.80) and the intermediate focal length state (f = 100.00) of the zoom lens according to Example 1 of the present invention. FIG. 6A is a diagram of various aberrations when focusing on infinity in the telephoto end state (f = 291.00).
FIGS. 4A, 4B, and 4C are respectively the wide-angle end state (f = 28.80) and the intermediate focal length state (f = 100.00) of the zoom lens according to Example 1 of the present invention. FIG. 10 is a coma aberration diagram when the second auxiliary lens unit is shifted by the amount shown in Table 1 when focusing on infinity in the telephoto end state (f = 291.00).
図３及び図４は、ｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）の収差を示す収差図である。
図３（ａ），（ｂ），（ｃ）において、ＦＮＯはＦナンバー、ωは半画角、Ｙは像高をそれぞれ示す。球面収差図では最大口径に対応するＦナンバーの値を示し、非点収差図及び歪曲収差図では像高の最大値をそれぞれ示す。また、コマ収差図では各半画角と各像高０、１０．８、１５．１２、１８．３４、２１．６の値を示す。さらに、球面収差図において、実線は球面収差、点線はサイン・コンディションをそれぞれ示す。非点収差図において、実線はサジタル像面、破線はメリディオナル像面をそれぞれ示す。
図４（ａ），（ｂ），（ｃ）において、ωは半画角、Ｙは像高をそれぞれ示す
。また図４は、像高Ｙ＝−１５．０，０．０，＋１５．０の値を示す。
尚、以下に示す各実施例の諸収差図において、本実施例と同様の符号を用いる。
3 and 4 are aberration diagrams showing the aberration of the d-line (λ = 587.6 nm).
3A, 3B, and 3C, FNO represents an F number, ω represents a half angle of view, and Y represents an image height. In the spherical aberration diagram, the F-number value corresponding to the maximum aperture is shown, and in the astigmatism diagram and the distortion diagram, the maximum image height is shown. In the coma aberration diagram, the values of the half angle of view and the image heights of 0, 10.8, 15.12, 18.34, and 21.6 are shown. Furthermore, in the spherical aberration diagrams, the solid line indicates spherical aberration, and the dotted line indicates sine condition. In the astigmatism diagram, the solid line indicates the sagittal image plane, and the broken line indicates the meridional image plane.
4A, 4B, and 4C, ω represents a half angle of view, and Y represents an image height. FIG. 4 shows values of image height Y = −15.0, 0.0, +15.0.
In addition, in the various aberration diagrams of each example described below, the same reference numerals as those in this example are used.
図３（ａ），（ｂ），（ｃ）より、本実施例に係るズームレンズは、諸収差を良好に補正し、優れた結像性能を有していることがわかる。
図４（ａ），（ｂ），（ｃ）より、本実施例に係るズームレンズは、像シフト時における諸収差の変動を良好に補正していることがわかる。
3A, 3B, and 3C, it can be seen that the zoom lens according to the present embodiment corrects various aberrations well and has excellent imaging performance.
4A, 4B, and 4C, it can be seen that the zoom lens according to the present example corrects various aberrations during image shift.
（参考例）
図５は、本発明の参考例に係るズームレンズのレンズ構成を示す図である。
本参考例に係るズームレンズにおいて第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズと物体側に凸面を向けた正レンズとの接合レンズＬ１１と、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズＬ１２とから構成されている。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、像側に凹面を向けた負レンズＬ２１と、物体側に凹面を向けた負レンズＬ２２と、物体側に凸面を向けた正レンズＬ２３と、物体側に凹面を向けた負レンズＬ２４とから構成されている。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、両凸レンズと物体側に凹面を向けた負レンズとの接合正レンズＬ３１，物体側に凸面を向けた正レンズＬ３２と、両凸形状の正レンズと物体側に凹面を向けた負レンズとの接合正レンズＬ３３と、両凹形状の負レンズと像側に凸面を向けた正レンズとの接合負レンズＬ３４とから構成されている。
第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に、像側に凸面を向けた正レンズＬ４１と、両凸形状の正レンズと物体側に凹面を向けた負レンズとの接合レンズＬ４２とから構成されている。
( Reference example )
FIG. 5 is a diagram showing a lens configuration of a zoom lens according to a reference example of the present invention.
In the zoom lens according to the present reference example , the first lens group G1 includes, in order from the object side, a cemented lens L11 of a meniscus negative lens having a convex surface facing the object side and a positive lens having a convex surface facing the object side, And a meniscus-shaped positive lens L12 having a convex surface on the side.
The second lens group G2, in order from the object side, includes a negative lens L21 having a concave surface directed toward the image side, a negative lens L22 having a concave surface directed toward the object side, a positive lens L23 having a convex surface directed toward the object side, and an object side And a negative lens L24 having a concave surface on the surface.
The third lens group G3 includes, in order from the object side, a cemented positive lens L31 including a biconvex lens and a negative lens having a concave surface facing the object side, a positive lens L32 having a convex surface facing the object side, and a biconvex positive lens. It is composed of a cemented positive lens L33 with a negative lens having a concave surface facing the object side, and a cemented negative lens L34 with a biconcave negative lens and a positive lens having a convex surface facing the image side.
The fourth lens group G4 includes, in order from the object side, a positive lens L41 having a convex surface directed toward the image side, and a cemented lens L42 including a biconvex positive lens and a negative lens having a concave surface directed toward the object side. Yes.
本参考例に係るズームレンズにおいて開口絞りＳは、第３レンズ群Ｇ３中に配置され、レンズ位置状態が変化する際に第３レンズ群Ｇ３と共に移動する。
また、第２レンズ群Ｇ２中の負レンズＬ２１は、物体側レンズ面に非球面形状の薄いプラスチック樹脂層を備えている。
また本参考例に係るズームレンズは、第３レンズ群Ｇ３中の接合正レンズＬ３１と正レンズＬ３２とが第１補助レンズ群、接合正レンズＬ３３が第２補助レンズ群、接合負レンズＬ３４が第３補助レンズ群としてそれぞれ機能する構成である。
以下の表２に、本参考例に係るズームレンズの諸元の値を掲げる。
In the zoom lens according to this reference example , the aperture stop S is disposed in the third lens group G3, and moves together with the third lens group G3 when the lens position state changes.
Further, the negative lens L21 in the second lens group G2 includes an aspheric thin plastic resin layer on the object side lens surface.
In the zoom lens according to this reference example , the cemented positive lens L31 and the positive lens L32 in the third lens group G3 are the first auxiliary lens group, the cemented positive lens L33 is the second auxiliary lens group, and the cemented negative lens L34 is the first lens. Each of the three auxiliary lens groups functions as a group.
Table 2 below lists values of the specifications of the zoom lens according to this reference example .
［表２］
（全体諸元）
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
ｆ 28.80 〜 100.00 〜 290.99
ＦNO 3.99 〜 5.31 〜 5.90
２ω 76.85 〜 23.73 〜 8.27°
（レンズデータ）
面 曲率半径 間隔 屈折率 アッベ数
1 93.2544 1.900 1.84666 23.78
2 67.4338 7.600 1.49700 81.61
3 -870.3714 0.100 1.0
4 63.9756 4.950 1.49700 81.61
5 169.1582 (D5) 1.0
6 170.7827 0.200 1.51742 52.42
7 116.1866 1.150 1.72916 54.66
8 17.5797 6.350 1.0
9 -44.1340 1.000 1.77250 49.61
10 69.9097 0.100 1.0
11 37.2520 4.300 1.84666 23.78
12 -47.1656 1.850 1.0
13 -25.1574 0.900 1.83481 42.72
14 -206.1842 (D14) 1.0
15 22.9038 5.250 1.62041 60.29
16 -75.3318 0.800 1.80610 40.94
17 1045.3379 0.100 1.0
18 100.0000 1.450 1.58913 61.18
19 167.7113 1.000 1.0
20 0.0000 4.750 1.0 (開口絞り)
21 33.2835 4.750 1.60300 65.47
22 -32.1197 0.800 1.80518 25.43
23 -82.2892 3.200 1.0
24 -23.5322 0.800 1.83400 37.17
25 323.3398 1.800 1.58913 61.18
26 -277.1591 (D26) 1.0
27 106.3107 5.500 1.58913 61.18
28 -31.4892 0.100 1.0
29 126.8073 8.100 1.66680 33.04
30 -15.4408 0.900 1.83481 42.72
31 233.8464 (Bf) 1.0
（非球面係数）
第６レンズ面と第１８レンズ面と第２８レンズ面とは非球面であり、それぞれの非球面係数を以下に示す。
［第６面］
κ＝-5.3669 Ｃ4 ＝+6.2843×10-6 Ｃ6 ＝+7.3170×10-9
Ｃ8 ＝-6.0486×10-11 Ｃ10＝+1.9131×10-13
［第１８面］
κ＝ 1.0000 Ｃ4 ＝-2.8655×10-6 Ｃ6 ＝+7.4080×10-9
Ｃ8 ＝+3.4886×10-11 Ｃ10＝-1.9586×10-14
［第２８面］
κ＝ 1.0000 Ｃ4 ＝+1.1991×10-5 Ｃ6 ＝-8.1306×10-9
Ｃ8 ＝+1.0850×10-10 Ｃ10＝-7.3969×10-13
（可変間隔データ）
レンズ位置状態が変化する際の可変間隔を以下に示す。
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
ｆ 28.7990 99.9955 290.9864
D5 1.5536 35.9680 60.9566
D14 27.3832 12.2670 1.0000
D26 6.0825 2.2082 1.5269
BF 39.5688 75.2798 91.8252
（シフトレンズ群のシフト量）
半画角０．３度に相当する量だけ像シフトさせるために必要な第２補助レンズ群のシフト量δｂを以下に示す。
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
ｆ 28.7990 99.9955 290.9864
δｂ 0.1145 0.2479 0.6095
（条件式対応値）
ｆＡ ＝ 1429.95
ｆａ ＝ 37.913
ｆｃ ＝ -29.443
ｆ３ ＝ 38.774
（１）Ｄｓ／ｆｗ ＝ 0.165
（２）ｆｔ／ｆＡ ＝ 0.203
（３）ｆａ／ｆｔ ＝ 0.130
（４）（ｎａ／ｒａ）／（ｎｂ／ｒｂ） ＝ -0.455
（５）|ｆｃ|／ｆ３ ＝ 0.759
（６）|ｒｃ|／ｆ３ ＝ 0.607
[Table 2]
(Overall specifications)
Wide-angle end state Intermediate focal length state Telephoto end state f 28.80 to 100.00 to 290.99
FNO 3.99 to 5.31 to 5.90
2ω 76.85 〜 23.73 〜 8.27 °
(Lens data)
Surface Curvature radius Interval Refractive index Abbe number
1 93.2544 1.900 1.84666 23.78
2 67.4338 7.600 1.49700 81.61
3 -870.3714 0.100 1.0
4 63.9756 4.950 1.49700 81.61
5 169.1582 (D5) 1.0
6 170.7827 0.200 1.51742 52.42
7 116.1866 1.150 1.72916 54.66
8 17.5797 6.350 1.0
9 -44.1340 1.000 1.77250 49.61
10 69.9097 0.100 1.0
11 37.2520 4.300 1.84666 23.78
12 -47.1656 1.850 1.0
13 -25.1574 0.900 1.83481 42.72
14 -206.1842 (D14) 1.0
15 22.9038 5.250 1.62041 60.29
16 -75.3318 0.800 1.80610 40.94
17 1045.3379 0.100 1.0
18 100.0000 1.450 1.58913 61.18
19 167.7113 1.000 1.0
20 0.0000 4.750 1.0 (Aperture stop)
21 33.2835 4.750 1.60300 65.47
22 -32.1197 0.800 1.80518 25.43
23 -82.2892 3.200 1.0
24 -23.5322 0.800 1.83400 37.17
25 323.3398 1.800 1.58913 61.18
26 -277.1591 (D26) 1.0
27 106.3107 5.500 1.58913 61.18
28 -31.4892 0.100 1.0
29 126.8073 8.100 1.66680 33.04
30 -15.4408 0.900 1.83481 42.72
31 233.8464 (Bf) 1.0
(Aspheric coefficient)
The sixth lens surface, the eighteenth lens surface, and the twenty-eighth lens surface are aspheric surfaces, and the respective aspheric coefficients are shown below.
[Sixth page]
κ = -5.3669 C 4 = + 6.2843 × 10 -6 C 6 = + 7.3 170 × 10 -9
C 8 = -6.0486 × 10 -11 C 10 = + 1.9131 × 10 -13
[18th page]
κ = 1.0000 C 4 = -2.8655 × 10 -6 C 6 = + 7.4080 × 10 -9
C 8 = + 3.4886 × 10 -11 C 10 = -1.9586 × 10 -14
[Section 28]
κ = 1.0000 C 4 = + 1.1991 × 10 −5 C 6 = −8.1306 × 10 −9
C 8 = + 1.0850 × 10 -10 C 10 = -7.3969 × 10 -13
(Variable interval data)
The variable interval when the lens position state changes is shown below.
Wide-angle end state Intermediate focal length state Telephoto end state f 28.7990 99.9955 290.9864
D5 1.5536 35.9680 60.9566
D14 27.3832 12.2670 1.0000
D26 6.0825 2.2082 1.5269
BF 39.5688 75.2798 91.8252
(Shift amount of shift lens group)
The shift amount δb of the second auxiliary lens group necessary for shifting the image by an amount corresponding to a half angle of view of 0.3 degrees is shown below.
Wide-angle end state Intermediate focal length state Telephoto end state f 28.7990 99.9955 290.9864
δb 0.1145 0.2479 0.6095
(Values for conditional expressions)
fA = 1429.95
fa = 37.913
fc = -29.443
f3 = 38.774
(1) Ds / fw = 0.165
(2) ft / fA = 0.203
(3) fa / ft = 0.130
(4) (na / ra) / (nb / rb) = -0.455
(5) | fc | /f3=0.759
(6) | rc | /f3=0.607
図６（ａ），（ｂ），（ｃ）はそれぞれ、本参考例に係るズームレンズの広角端状態（ｆ＝２８．８０）、中間焦点距離状態（ｆ＝１００．００）、望遠端状態（ｆ＝２９０．９９）における無限遠合焦時の諸収差図である。
図７（ａ），（ｂ），（ｃ）はそれぞれ、本参考例に係るズームレンズの広角端状態（ｆ＝２８．８０）、中間焦点距離状態（ｆ＝１００．００）、望遠端状態（ｆ＝２９０．９９）における無限遠合焦時に第２補助レンズ群を上記表２に示す量だけシフトさせた際のコマ収差図である。
FIGS. 6A, 6B, and 6C are respectively the wide-angle end state (f = 28.80), the intermediate focal length state (f = 100.00), and the telephoto end state of the zoom lens according to this reference example. It is an aberration diagram at the time of focusing on infinity at (f = 290.99).
FIGS. 7A, 7B, and 7C show the wide-angle end state (f = 28.80), the intermediate focal length state (f = 100.00), and the telephoto end state of the zoom lens according to this reference example , respectively. FIG. 10 is a coma aberration diagram when the second auxiliary lens unit is shifted by the amount shown in Table 2 above when focusing on infinity at (f = 290.99).
図６（ａ），（ｂ），（ｃ）より、本参考例に係るズームレンズは、諸収差を良好に補正し、優れた結像性能を有していることがわかる。
図７（ａ），（ｂ），（ｃ）より、本参考例に係るズームレンズは、像シフト時における諸収差の変動を良好に補正していることがわかる。
6A, 6B, and 6C that the zoom lens according to the present reference example corrects various aberrations well and has excellent imaging performance.
7A, 7B, and 7C, it can be seen that the zoom lens according to this reference example corrects the fluctuations of various aberrations during the image shift well.
（第２実施例）
図８は、本発明の第２実施例に係るズームレンズのレンズ構成を示す図である。
本実施例に係るズームレンズにおいて第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズと物体側に凸面を向けた正レンズとの接合レンズＬ１１と、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズＬ１２とから構成されている。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、像側に凹面を向けた負レンズＬ２１と、物体側に凹面を向けた負レンズＬ２２と、物体側に凸面を向けた正レンズＬ２３と、物体側に凹面を向けた負レンズＬ２４とから構成されている。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、両凸形状の正レンズと物体側に凹面を向けた負レンズとの接合正レンズＬ３１と、物体側に凸面を向けた正レンズＬ３２と、両凸形状の正レンズと物体側に凹面を向けた負レンズとの接合正レンズＬ３３と、物体側に凹面を向けた負レンズＬ３４とから構成されている。
第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に、像側に凸面を向けた正レンズＬ４１と、両凸形状の正レンズと物体側に凹面を向けた負レンズとの接合レンズＬ４２とから構成されている。
( Second embodiment)
FIG. 8 is a diagram showing a lens configuration of a zoom lens according to Example 2 of the present invention.
In the zoom lens according to the present embodiment, the first lens group G1 includes, in order from the object side, a cemented lens L11 of a meniscus negative lens having a convex surface facing the object side and a positive lens having a convex surface facing the object side, And a meniscus-shaped positive lens L12 having a convex surface on the side.
The second lens group G2, in order from the object side, includes a negative lens L21 having a concave surface directed toward the image side, a negative lens L22 having a concave surface directed toward the object side, a positive lens L23 having a convex surface directed toward the object side, and an object side And a negative lens L24 having a concave surface on the surface.
The third lens group G3 includes, in order from the object side, a cemented positive lens L31 including a biconvex positive lens and a negative lens having a concave surface facing the object side, a positive lens L32 having a convex surface facing the object side, and a biconvex lens. It is composed of a cemented positive lens L33 composed of a positive lens having a shape and a negative lens having a concave surface facing the object side, and a negative lens L34 having a concave surface facing the object side.
The fourth lens group G4 includes, in order from the object side, a positive lens L41 having a convex surface directed toward the image side, and a cemented lens L42 including a biconvex positive lens and a negative lens having a concave surface directed toward the object side. Yes.
本実施例に係るズームレンズにおいて開口絞りＳは、第３レンズ群Ｇ３の物体側に配置され、レンズ位置状態が変化する際に第３レンズ群Ｇ３と共に移動する。
また、第２レンズ群Ｇ２中の負レンズＬ２１は、物体側レンズ面に非球面形状の薄いプラスチック樹脂層を備えている。
また、本実施例に係るズームレンズは、第３レンズ群Ｇ３中の接合正レンズＬ３１と正レンズＬ３２とが第１補助レンズ群、接合正レンズＬ３３が第２補助レンズ群、負レンズＬ３４が第３補助レンズ群として機能する構成である。
以下の表３に、本発明の第２実施例に係るズームレンズの諸元の値を掲げる。
In the zoom lens according to the present embodiment, the aperture stop S is disposed on the object side of the third lens group G3, and moves together with the third lens group G3 when the lens position state changes.
Further, the negative lens L21 in the second lens group G2 includes an aspheric thin plastic resin layer on the object side lens surface.
In the zoom lens according to the present embodiment, the cemented positive lens L31 and the positive lens L32 in the third lens group G3 are the first auxiliary lens group, the cemented positive lens L33 is the second auxiliary lens group, and the negative lens L34 is the first lens. 3 is a configuration that functions as an auxiliary lens group.
Table 3 below lists values of specifications of the zoom lens according to the second example of the present invention.
［表３］
（全体諸元）
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
ｆ 28.80 〜 100.00 〜 291.01
ＦNO 3.70 〜 5.32 〜 5.90
２ω 76.77 〜 23.72 〜 8.27°
（レンズデータ）
面 曲率半径 間隔 屈折率 アッベ数
1 92.4229 1.900 1.84666 23.78
2 66.7560 7.750 1.49700 81.61
3 -846.2717 0.100 1.0
4 63.6267 4.950 1.49700 81.61
5 165.9874 (D5) 1.0
6 128.4411 0.200 1.51742 52.42
7 101.5414 1.150 1.72916 54.66
8 17.1504 6.250 1.0
9 -46.5218 1.000 1.75500 52.32
10 66.4470 0.100 1.0
11 33.9329 4.200 1.84666 23.78
12 -53.7522 1.800 1.0
13 -26.2934 0.900 1.83481 42.72
14 -885.5810 (D14) 1.0
15 0.0000 2.200 1.0
16 23.3505 7.000 1.58913 61.18
17 -25.1524 0.800 1.80400 46.58
18 -280.9645 0.100 1.0
19 37.9321 3.200 1.51633 64.14
20 -414.9721 4.050 1.0
21 34.8328 3.850 1.75500 52.32
22 -60.1069 0.800 1.84666 23.78
23 -456.9696 3.100 1.0
24 -21.2766 0.800 1.83400 37.17
25 32.5985 2.650 1.48749 70.24
26 863.3676 (D26) 1.0
27 145.6193 3.600 1.51633 64.14
28 -30.7860 0.100 1.0
29 629.7219 7.700 1.66680 33.04
30 -13.2652 0.900 1.83481 42.72
31 -80.0893 (Bf) 1.0
（非球面係数）
第６レンズ面と第１６レンズ面と第２８レンズ面とは非球面であり、それぞれの非球面係数を以下に示す。
［第６面］
κ＝-4.2585 Ｃ4 ＝+4.4810×10-6 Ｃ6 ＝+1.2417×10-8
Ｃ8 ＝-1.0672×10-10 Ｃ10＝+3.1231×10-13
［第１６面］
κ＝ 1.0000 Ｃ4 ＝-3.9585×10-6 Ｃ6 ＝+4.2904×10-9
Ｃ8 ＝-8.0515×10-12 Ｃ10＝+4.2777×10-14
［第２８面］
κ＝ 1.0000 Ｃ4 ＝+1.0383×10-5 Ｃ6 ＝-1.4668×10-8
Ｃ8 ＝+1.2224×10-10 Ｃ10＝-1.4347×10-12
（可変間隔データ）
レンズ位置状態が変化する際の可変間隔を以下に示す。
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
ｆ 28.8001 100.0017 291.0077
D5 1.5358 36.1674 61.1207
D14 27.1675 12.0649 0.8000
D26 6.3826 2.6488 2.0000
BF 39.5003 75.7001 90.8947
（シフトレンズ群のシフト量）
半画角０．３度に相当する量だけ像シフトさせるために必要な第２補助レンズ群のシフト量δｂを以下に示す。
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
ｆ 28.8001 100.0017 291.0077
δｂ 0.1123 0.2444 0.6095
（条件式対応値）
ｆＡ ＝ 224.755
ｆａ ＝ 30.182
ｆｃ ＝ -19.750
ｆ３ ＝ 35.153
（１）Ｄｓ／ｆｗ ＝ 0.602
（２）ｆｔ／ｆＡ ＝ 1.295
（３）ｆａ／ｆｔ ＝ 0.104
（４）（ｎａ／ｒａ）／（ｎｂ／ｒｂ） ＝ -0.080
（５）|ｆｃ|／ｆ３ ＝ 0.562
（６）|ｒｃ|／ｆ３ ＝ 0.605
[Table 3]
(Overall specifications)
Wide-angle end state Intermediate focal length state Telephoto end state f 28.80 to 100.00 to 291.01
FNO 3.70 to 5.32 to 5.90
2ω 76.77 〜 23.72 〜 8.27 °
(Lens data)
Surface Curvature radius Interval Refractive index Abbe number
1 92.4229 1.900 1.84666 23.78
2 66.7560 7.750 1.49700 81.61
3 -846.2717 0.100 1.0
4 63.6267 4.950 1.49700 81.61
5 165.9874 (D5) 1.0
6 128.4411 0.200 1.51742 52.42
7 101.5414 1.150 1.72916 54.66
8 17.1504 6.250 1.0
9 -46.5218 1.000 1.75500 52.32
10 66.4470 0.100 1.0
11 33.9329 4.200 1.84666 23.78
12 -53.7522 1.800 1.0
13 -26.2934 0.900 1.83481 42.72
14 -885.5810 (D14) 1.0
15 0.0000 2.200 1.0
16 23.3505 7.000 1.58913 61.18
17 -25.1524 0.800 1.80400 46.58
18 -280.9645 0.100 1.0
19 37.9321 3.200 1.51633 64.14
20 -414.9721 4.050 1.0
21 34.8328 3.850 1.75500 52.32
22 -60.1069 0.800 1.84666 23.78
23 -456.9696 3.100 1.0
24 -21.2766 0.800 1.83400 37.17
25 32.5985 2.650 1.48749 70.24
26 863.3676 (D26) 1.0
27 145.6193 3.600 1.51633 64.14
28 -30.7860 0.100 1.0
29 629.7219 7.700 1.66680 33.04
30 -13.2652 0.900 1.83481 42.72
31 -80.0893 (Bf) 1.0
(Aspheric coefficient)
The sixth lens surface, the sixteenth lens surface, and the twenty-eighth lens surface are aspheric surfaces, and the respective aspheric coefficients are shown below.
[Sixth page]
κ = -4.2585 C 4 = + 4.4810 × 10 -6 C 6 = + 1.2417 × 10 -8
C 8 = -1.0672 × 10 -10 C 10 = + 3.1231 × 10 -13
[16th page]
κ = 1.0000 C 4 = -3.9585 × 10 -6 C 6 = + 4.2904 × 10 -9
C 8 = -8.0515 × 10 -12 C 10 = + 4.2777 × 10 -14
[Section 28]
κ = 1.0000 C 4 = + 1.0383 × 10 -5 C 6 = -1.4668 × 10 -8
C 8 = + 1.2224 × 10 -10 C 10 = -1.4347 × 10 -12
(Variable interval data)
The variable interval when the lens position state changes is shown below.
Wide-angle end state Intermediate focal length state Telephoto end state f 28.8001 100.0017 291.0077
D5 1.5358 36.1674 61.1207
D14 27.1675 12.0649 0.8000
D26 6.3826 2.6488 2.0000
BF 39.5003 75.7001 90.8947
(Shift amount of shift lens group)
The shift amount δb of the second auxiliary lens group necessary for shifting the image by an amount corresponding to a half angle of view of 0.3 degrees is shown below.
Wide-angle end state Intermediate focal length state Telephoto end state f 28.8001 100.0017 291.0077
δb 0.1123 0.2444 0.6095
(Values for conditional expressions)
fA = 224.755
fa = 30.182
fc = -19.750
f3 = 35.153
(1) Ds / fw = 0.602
(2) ft / fA = 1.295
(3) fa / ft = 0.104
(4) (na / ra) / (nb / rb) = -0.080
(5) | fc | /f3=0.562
(6) | rc | /f3=0.605
図９（ａ），（ｂ），（ｃ）はそれぞれ、本発明の第２実施例に係るズームレンズの広角端状態（ｆ＝２８．８０）、中間焦点距離状態（ｆ＝１００．００）、望遠端状態（ｆ＝２９１．００）における無限遠合焦時の諸収差図を示す。
図１０（ａ），（ｂ），（ｃ）はそれぞれ、本発明の第２実施例に係るズームレンズの広角端状態（ｆ＝２８．８０）、中間焦点距離状態（ｆ＝１００．００）、望遠端状態（ｆ＝２９１．００）における無限遠合焦時に第２補助レンズ群を上記表３に示す量だけシフトさせた際のコマ収差図を示す。
FIGS. 9A, 9B, and 9C are respectively the wide-angle end state (f = 28.80) and the intermediate focal length state (f = 100.00) of the zoom lens according to Example 2 of the present invention . FIG. 6A shows various aberrations when focusing on infinity in the telephoto end state (f = 291.00).
FIGS. 10A, 10B, and 10C are respectively the wide-angle end state (f = 28.80) and the intermediate focal length state (f = 100.00) of the zoom lens according to Example 2 of the present invention . The coma aberration diagram when the second auxiliary lens unit is shifted by the amount shown in Table 3 at the time of focusing on infinity in the telephoto end state (f = 291.00) is shown.
図９（ａ），（ｂ），（ｃ）より、本実施例に係るズームレンズは、諸収差を良好に補正し、優れた結像性能を有していることがわかる。
図１０（ａ），（ｂ），（ｃ）より、本実施例に係るズームレンズは、像シフト時における諸収差の変動を良好に補正していることがわかる。
9A, 9B, and 9C show that the zoom lens according to the present embodiment corrects various aberrations well and has excellent imaging performance.
10 (a), (b), and (c), it can be seen that the zoom lens according to the present embodiment corrects various aberrations during image shift.
本発明によれば、広角端状態におけるレンズ全長が比較的短く、広角端状態から望遠端状態までレンズ位置状態が変化する際のレンズ全長の変化が少なく、レンズ系を構成する一部のレンズを光軸に対して略垂直な方向へ移動させることによって像を移動させることが可能な高変倍比のズームレンズを提供することができる。 According to the present invention, the overall lens length in the wide-angle end state is relatively short, and there is little change in the overall lens length when the lens position state changes from the wide-angle end state to the telephoto end state. It is possible to provide a zoom lens having a high zoom ratio capable of moving an image by moving in a direction substantially perpendicular to the optical axis.
Ｇ１：第１レンズ群
Ｇ２：第２レンズ群
Ｇ３：第３レンズ群
Ｇ４：第４レンズ群
Ｓ ：開口絞り
Ｉ ：像面
G1: First lens group G2: Second lens group G3: Third lens group G4: Fourth lens group S: Aperture stop I: Image plane
Claims (7)
前記第３レンズ群近傍に、前記第３レンズ群と共に光軸に沿って移動する開口絞りが配置されており、
広角端状態から望遠端状態への変倍の際に、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が増大し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が減少し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔が減少するように、少なくとも前記第１レンズ群及び前記第４レンズ群が物体側へ移動し、
前記第３レンズ群は、第１補助レンズ群と、第２補助レンズ群と、第３補助レンズ群とからなり、前記第２補助レンズ群は前記第１補助レンズ群の像側に空気間隔を隔てて配置されており、前記第３補助レンズ群は前記第２補助レンズ群の像側に空気間隔を隔てて配置されており、
前記第２補助レンズ群を前記光軸に対して略垂直な方向へ移動させることによって、像を移動させることが可能であり、
前記第２レンズ群を前記光軸方向へ移動させることによって、合焦を行なうことが可能であり、
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。
０．０５＜Ｄｓ／ｆｗ＜０．７
０．１＜ｆｔ／ｆＡ＜１．５
０．０６＜ｆａ／ｆｔ＜０．２
但し、
Ｄｓ：前記開口絞りから、前記第２補助レンズ群のレンズ面のうちの前記開口絞りに最も近いレンズ面までの光軸に沿った距離，
ｆｗ：広角端状態における前記ズームレンズ全体の焦点距離，
ｆＡ：望遠端状態における前記第２補助レンズ群よりも物体側に位置する全てのレンズによる焦点距離，
ｆｔ：望遠端状態における前記ズームレンズ全体の焦点距離，
ｆａ：前記第１補助レンズ群の焦点距離． In order from the object side, a first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a negative refractive power, a third lens group having a positive refractive power, and a fourth lens having a positive refractive power A group of
An aperture stop that moves along the optical axis together with the third lens group is disposed in the vicinity of the third lens group ,
When zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state, the distance between the second lens group and the first lens group increases, a distance between the third lens group and the second lens group increases , At least the first lens group and the fourth lens group move toward the object side so that the distance between the third lens group and the fourth lens group is reduced,
The third lens group includes a first auxiliary lens group, a second auxiliary lens group, and a third auxiliary lens group, the second auxiliary lens group air space on an image side of the first auxiliary lens group The third auxiliary lens group is arranged with an air gap on the image side of the second auxiliary lens group,
By moving to a direction substantially perpendicular to the optical axis of the second auxiliary lens group, it is possible to move the image,
By moving the second lens group to the optical axis direction, it is possible to perform the focusing,
A zoom lens satisfying the following conditional expression:
0.05 <Ds / fw <0.7
0.1 <ft / fA <1.5
0.06 <fa / ft <0.2
However,
Ds: the distance along the optical axis from the aperture stop to the lens surface closest to the aperture stop among the lens surfaces of the second auxiliary lens group,
fw: focal length of the entire zoom lens in the wide-angle end state,
fA: the focal length of all the lenses located on the object side of the second auxiliary lens group in the telephoto end state,
ft: focal length of the entire zoom lens in the telephoto end state,
fa: focal length of the first auxiliary lens unit.
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。 A zoom lens satisfying the following conditional expression:
０．１０４≦ｆａ／ｆｔ＜０．２0.104 ≦ fa / ft <0.2
０．０５＜Ｄｓ／ｆｗ≦０．６０２0.05 <Ds / fw ≦ 0.602
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。 A zoom lens satisfying the following conditional expression:
０．５２７≦ｆｔ／ｆＡ＜１．５0.527 ≦ ft / fA <1.5
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。 A zoom lens satisfying the following conditional expression:
０．１５＜ｆｔ／ｆＡ≦１．２９５0.15 <ft / fA ≦ 1.295
前記第３補助レンズ群は負の屈折力を有するとともに、
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。
０．５＜|ｆｃ|／ｆ３＜０．９
但し、
ｆｃ：前記第３補助レンズ群の焦点距離，
ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離． In the zoom lens according to any one of claims 1 to 4 ,
The third auxiliary lens group has negative refractive power ,
A zoom lens satisfying the following conditional expression:
0.5 <| fc | / f3 <0.9
However,
fc: focal length of the third auxiliary lens group,
f3: Focal length of the third lens group.
前記第２レンズ群中の少なくとも１つのレンズ面を非球面とすることを特徴とするズームレンズ。 The zoom lens according to any one of claims 1 to 5 ,
A zoom lens, wherein at least one lens surface in the second lens group is an aspherical surface.
前記第４レンズ群中の少なくとも１つのレンズ面を非球面とすることを特徴とするズームレンズ。 The zoom lens according to any one of claims 1 to 6 ,
A zoom lens, wherein at least one lens surface in the fourth lens group is an aspherical surface.
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