JP4317928B2 - Zoom lens - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ズームレンズに関し、特に、広画角でレンズ全長の短いコンパクトなズームレンズに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
最近、携帯端末等、小型電子カメラ等の本体自体の小型軽量に従い、それらに搭載される光学系も小型化、低コスト、広角化が求められている。そのような状況の中、変倍比が2から3倍程度の光学系が着目されやている。更に、広角端の画角についても、従来より広いものが要求されるようになってきている。
【0003】
一般に、民生用のズームレンズの多くは、正の屈折力を持つ第1レンズ群と、変倍のための負の屈折力を持つ第2レンズ群と、収差補正を主な目的とした第3レンズ群と、像位置補正のための正の屈折力を持つ第4レンズ群とで構成された、所謂4群ズームレンズが用いられている。このような4群ズームレンズは大口径比化、高倍率化が比較的容易である。しかし、その反面、第1レンズ群に正の屈折力を有しているため、広画角には適しておらず、広角端における画角は65°程度が限界である。
【0004】
一方、変倍比が2から3倍程度で小型、広画角を達成しているズームレンズのタイプとしては、一般に、負の屈折力を有する第1レンズ群と正の屈折力を有する第2レンズ群とで構成された、所謂2群ズームレンズが知られている。
また、3群構成のズームレンズとしては、変倍比が2から3倍程度、で、負の屈折力を有する第1レンズ群、正の屈折力を有する第2レンズ群、正の屈折力を有する第3レンズ群からなるものが、知られている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような構成の4群ズームレンズは、構成群数が多く、小型化の達成には無理がある。また、広画角化にも限界がある。
更に、上記のような構成の2群ズームレンズは、上記のような構成の4群ズームレンズに比べ小型化、広画角化は有利であるが、変倍の際に第1レンズ群が移動するため、全長が大きく変化する。また、変倍及び合焦(以下でフォーカシングと称す)の際に、比較的大きく重量の重い第1レンズ群を物体側へ繰り出すため、機構的に複雑になり、鏡筒の大型化及び高コスト化等の問題があった。更に、他の群より重量の重い第1レンズ群をモーター等で移動させるとモーターへの負荷を与えるとともに迅速なオートフォーカスが困難である。更に、第1レンズ群にてフオーカシングを行う場合、広角側で至近距離撮影時に画面最周辺の光東を確保するために前玉径が大きくなり、小型化には不向きである。
【0006】
また、従来の3群構成のズームレンズでは、ある程度広い画角を有するとはいえ、未だ十分であると言えなかった。また、第1レンズ群にてフオーカシングを行うため、小型化が達成されておらず、更に、各群間の空気間隔を有効に使用していないため、レンズ系が比較的大きくなっていた。
本発明は、上記問題点に鑑み、より大きな広角端の画角を有し、且つ小型なズームレンズを提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明では、上記目的を達成するために、物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズ群と、正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レンズ群とからなり、広角端から望遠端の変倍に際して、前記第1レンズ群は静止し、前記第2レンズ群は物体方向に移動し、前記第3レンズ群は移動し、前記第3レンズ群を物体方向に移動させて遠距離物体から近距離物体への合焦を行い、以下の条件式(1)〜(3)および(5)を満足することを特徴とするズームレンズを提供する。
【0008】
0.15<|(x2/s12w)/(f1/fw)|<1.0 (1)
0.01<c23w2/(f3*fw) <0.5 (2)
0.18<s23t2/(f3*ft) <5 (3)
0.1 <fw/f2 <0.5 (5)
ただし、
fw :前記ズームレンズ全体の広角端の焦点距離、
ft :前記ズームレンズ全体の望遠端の焦点距離、
f1 :前記第1レンズ群の焦点距離、
f2 :前記第2レンズ群の焦点距離、
f3 :前記第3レンズ群の焦点距離、
x2 :前記第2レンズ群の広角端から望遠端への変倍による移動量、
s12w:広角端での前記第1レンズ群の像側主点から前記第2レンズ群の物体側主点までの距離、
s23t:望遠端での前記第2レンズ群の像側主点から前記第3レンズ群の物体側主点までの距離、
c23w:広角端における前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との頂点間隔、
である。
【0009】
上記のように、本発明のズームレンズでは、3群構成のズームレンズとし、変倍の際に第1レンズ群が固定で、第2レンズ群及び第3レンズ群が変倍の際に可動であるズームタイブを採用した。つまり、広角化に有利な負の屈折力を有する群を第1レンズに配置し、正の屈折力を有する第2レンズ群と、フォーカシング機能を有し、正の屈折力を有する第3レンズ群とにより、変倍と像位置の調整とを行う構成とし、広角化と小型化とを達成する。
【0010】
【発明の実施の形態】
本発明のズームレンズの基本的な構成は、物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズ群、正の屈折力を有する第2レンズ群、正の屈折力を有する第3レンズ群からなる。広角端から望速端の変倍に際して、第1レンズ群が静止し、第2レンズ群が物体方向に移動し、第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が変化する。また、第3レンズ群を物体方向に移動させることにより、遠距離物体から近距離物体へのフオーカシングを行うことを特徴としている。
【0011】
本発明のズームレンズでは、変倍時に第1レンズ群を固定し、レンズ系の全長を一定とするために、負の屈折力を有する群を第1レンズ群に、第2レンズ群及び第3レンズ群を正の屈折力を有する群とし、負の屈折力を有する第1レンズ群による虚像を正の屈折力を有する第2レンズ群及び正の屈折力を有する第3レンズ群により変倍しつつ物点と像点の距離が一定になるようにリレーする方式を採用した。また、上記構成にすることにより、所謂レトロフオーカス型レンズのパワー配置になるため、バックフォーカスを長くすることが容易なり、電子カメラ等の光学系に必要である光学的ローパスフイルター、赤外カットフィルター、カバーガラス等をレンズ系とCCD等の撮像素子との間に容易に配置することが可能になった。
【0012】
また、一般に、第1レンズ群を光軸に沿って移動させるフォーカス方式においては、広角側で至近距離撮影時に画面最周辺の光束を確保するため、前玉径が大きく、重くなりがちとなる。この為、このフォーカス方式では、小型化は難しくなる。つまり構成上、最も径の大きい第1レンズ群は、フオーカシング時には固定になっている方が、レンズ系の小型化ために良い。本発明のズームレンズでは、第1レンズ群にてフォーカシングを行わず、第3レンズ群で行うため、第1レンズ群にてフオーカシングを行うレンズタイプに比べ、前玉径を小さくでき、本発明の目的であるレンズ系の小型を達成でる。
【0013】
更に、第3レンズ群にてフォーカシングを行うことで、機構上の筒素化も図れ、鏡筒等の低コスト化を達成できる。また、第3レンズ群は第1レンズ群より比較的軽量であるので、第1レンズ群でフォーカシングを行うレンズに比べ、少ない仕事量で迅速なフォーカシングを行える。
本発明ではレンズ系の小型を達成するのに、条件式(1)を満足するようにしている。
【0014】
条件式(1)は、レンズ系の小型化に関する条件式であり、広角端の焦点距離に対する第2レンズ群の広角端から望遠端への変倍による移動量と第1レンズ群の広角端の像側主点と第2レンズ群の広角端の物体側主点の距離との比を適切に設定し、小型化を達成するための条件式である。条件式(1)の下限を越えた場合、第1レンズ群の広角端の像側主点と第2レンズ群の広角端の物体側主点の距離に対し、第2レンズ群の広角端から望遠端への変倍による移動量が減少してしまう。そのため、所望の変倍比を実現するとき、高変倍ズーム向きの屈折力配置となり、各レンズ群での倍率が高倍で使用され、レンズ枚数の増大を招き不適当である。
【0015】
条件式(1)の上限を越えると、第2レンズ群の広角端から望遼端への変倍による移動量が広角端における第1レンズ群の像側主点から第2レンズ群の物体側主点までの距離に比較して増大し、望遠端で第1レンズ群と第2レンズ群が干渉してしまうので、不適当である。また、変倍比を十分確保出来ないので、好ましくない。
【0016】
本発明のような負の屈折力の先行する広角ズームレンズにおいて、一般に、各群の屈折力が弱いほど、また、正の屈折力を持つレンズ群の結像倍率が小さいほど収差補正は容易である。しかし、これらはいずれもレンズ系が大型化してしまい、小型を達成できない。本発明では各群の焦点距離を最適な値に設定することにより、小型化及び広角化、良好な収差を達成した。下記に第1レンズ群の最適な屈折力の条件である条件式(4)を示す。
【0017】
0.1 <|fw/f1 |<1.3 (4)
ただし、
fw:広角端におけるレンズ系全体の焦点距離、
f1:第1レンズ群の焦点距離、
である。
【0018】
条件式(4)の上限を越えた場合は、全長が小さくでき、小型化にとっては有利であるが、第1レンズ群の屈折力が強くなるため、広角端で負の歪曲収差が増大し、収差補正が困難になる。また、屈折力が強くなったことで、第1レンズ群の収差補正の負荷が大きくなるため、第1レンズ群を多くのレンズ枚数で構成することが必要である。それ故、第1レンズ群の厚レンズ化によりレンズ系が大型化し、第1レンズ群と第2レンズ群の空気間隔が確保できず、所望の変倍比が得られないばかりか、小型化を達成できない。
【0019】
また、条件式(4)の下限を越えると、第1レンズ群の屈折力が弱くなり、収差補正の負荷は軽減するが、全長が長くなり小型化が達成できない。また、広角端の軸外光束の入射高が高くなるため、第1レンズ群の径が大型し、小型化を達成できない。更に、レトロフオーカスタイブの効果が薄まり、バックフォーカスが十分に確保できなくなる。
【0020】
また、第2レンズ群は以下の条件式(5)を満足することが望ましい。
0.1 <fw/f2 <0.5 (5)
ただし、
fw:広角端におけるレンズ系全体の焦点距離、
f2:第2レンズ群の焦点距離、
である。
【0021】
条件式(5)は、第2レンズ群の屈折力に関する式である。条件式(5)の上限を越えると、第2レンズ群の屈折力が強くなりすぎ、バックフォーカス及び第1レンズ群と第2レンズ群との間隔を確保することが困難になり、好ましくない。また、望遠端での球面収差及び非点収差が補正不足になり、好ましくない。条件式(5)の下限を越えると、第2レンズ群の屈折力が弱くなり、収差補正の負担が軽減されるが、変倍による第2レンズ群の移動量が増加し、レンズ系が大きくなり、小型化が達成されない。
【0022】
更に、第3レンズ群は以下の条件式(6)を満足することが望ましい。
0.05<fW/f3 <0.35 (6)
ただし、
fw:広角端におけるレンズ系全体の焦点距離、
f3:第3レンズ群の焦点距離、
である。
【0023】
条件式(6)は、第3レンズ群の屈折力に関する式である。条件式(6)の上限を越えると、第3レンズ群の屈折力が強くなりすぎ、バックフォーカスがを確保することが困難になり、好ましくない。また、望遠端での球面収差及び非点収差が補正不足になり、好ましくない。更に、第3レンズ群でフォーカシングを行う場合、収差変動が大きくなり、好ましくない。条件式(6)の下限を越えると、第3レンズ群の屈折力が弱くなり、収差補正の負担が軽減されるが、変倍による第3レンズ群の移動量が増加し、レンズ系が大きくなり、小型化が達成されない。また、フォーカシングによる第3レンズ群の移動量が増え、好ましくない。
【0024】
本発明のズームレンズにおいては、第3レンズ群を光軸に沿って移動させてフォーカシングを行う様にしている。また、第1レンズ群及び第2レンズ群の各群にてフォーカシングを行うことも可能であるが、フォーカシングの際、広角側の至近距離撮影時に画面最周辺の光束を確保するために前玉径が大きくなりがちとなる。このため、第1レンズ群及び第2レンズ群の各群にてフォーカシングを行うことは、好ましくない。
【0025】
第3レンズ群でフォーカシングを行う場合、上記の条件式(2)及び(3)を満足する。
上記条件式(2)及び(3)は、フォーカス群である第3レンズ群の可動範囲を広角端、望遠端それぞれにて適切に設定するための条件式である。条件式(2)及び(3)の上限を越えると、第3レンズ群の屈折力が強くなりすぎ、十分なバックフォーカスが確保できず、好ましくない。また、フォーカシングによる収差変動が大きくなり、好ましくない。上記式(2)及び(3)の下限を越えると、第3レンズ群の屈折力が弱くなり、フォーカシング時に第3レンズ群の移動量が大きくなる。それ故、フォーカシングを行うための可動間隔が十分に確保できず、所望の至近距離までフォーカシングが行えず適当でない。また、バックフォーカスが長くなりすぎ、レンズ系全体が大きくなり、好ましくない。
【0026】
また、以下の条件式(7)を満足するのが好ましい。
-0.4<1/β2t<0 (7)
ただし、
β2t:望遠端における第2レンズ群の結像倍率、
である。
【0027】
この条件式(7)は、第2レンズ群が望遠端で担う横倍率であり、使用する画面サイズの大きさを実現性のあるレンズ構成にて規定するための式である。条件式(7)の上限を越えると、変倍比が一定のとき、バックフォーカスを確保しやすいが、変倍部の担う倍率が高倍率の状態となる。それ故、諸収差の補正が困難であり、不適当である。条件式(7)の下限を越えると、単なる広角化は容易であるが、第2レンズ群と第3レンズ群とが干渉し、且つ、バツクフオーカスを広角端で確保することが困難であり、不適当である。
【0028】
本発明のズームレンズにおいて、第1レンズ群を物体側から順に、第1負メニスカスレンズ成分、第2負レンズ成分、第3正しンズ成分で構成する場合、第1負メニスカスレンズ成分及び第2負レンズ成分のうち少なくともいずれか一方に少なくとも1つの非球面を導入することにより、歪曲収差及び望遠側における球面収差の補正を良好に行うことが可能になる。特に、本発明のように負の屈折力の先行するズームタイプにおいては、広角側での歪曲収差の補正は極めて難しく、小型化の障害となっていた。この障害となる歪曲収差を良好に補正するために、第1レンズ群の屈折力を弱めたり、第1レンズ群の物体側に正の屈折力を有するレンズを配置することにより補正することが可能であるが、第1レンズ群が大型化するため小型が達成されていなかった。
【0029】
本発明では、第1レンズ群に非球面を導入することにより、歪曲収差を良好に補正することが可能になり、更に非球面の補正作用により、第1レンズ群の屈折力を強くできる余裕が生じ、レンズ系の小型化が可能となった。本発明の実施例では最も効果が高い例として、第1負メニスカスレンズ成分の像側の面に非球面を導入した例を示している。ここで、導入した非球面は光軸から離れるにしたがって正の屈折力のが強くなるような非球面にするのが更に効果的である。
【0030】
【実施例】
以下に本発明による実施例を示す。各実施例中、非球面形状X(y)は、以下の式で表される。
X(y)=y2/[r*[1+(1-k*y2*r2)1/2] ]+C4*y4+C6*y6+C8*y8+C10*y10
ここで、yは光軸からの距離であり、kは円錐係数であり、rは頂点曲率半径であり、C4、C6、C8及びC10は4次、6次、8次及び10次の非球面係数である。
【0031】
また、遠距離物体から近距離物体へのフォーカシングは、第3レンズ群を物体側に移動させて行う。
以下に示す表1から表4において、fは焦点距離を、F.NOはFナンバーを、2ωは画角を、Bfはバックフォーカスを、D0は近距離撮影時の物体から第1面までの距離を、βは撮影倍率を、それぞれ表している。更に、面番号は光線の進行する方向に沿った物体側からレンズの順序を、屈折率及びアッべ数はそれぞれ、d線(λ=587.6nm)に対する値を示してしる。また、合焦によるレンズ群の移動量は、各ポジションの無限遠からの移動量であり、正の値が像面方向を示し、負の値が物体方向を示している。
【0032】
また、各実施例の各収差図において、FNO はFナンバーを、Aは半画角を、dはd線(λ=587.6nm)を、g線(λ=435.8nm)をそれぞれ示している。
また、非点収差を示す収差図において、実線はサジタル像面を示し、破線はメリディオナル像面を示している。
〔第1実施例〕
図1は、発明における第1実施例のレンズ構成を示す図である。第1レンズ群G1は、両凸レンズL1と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL2と、第二面に非球面を有する物体側に凸面を向けた負のメニスカスレンズL3とから成る。第2レンズ群G2は、第一面に非球面を有する両凸レンズL4一枚から成り、第3レンズ群G3は、両凸レンズL5と物体側に凹面を向けた負のメニスカスレンズL6と貼り合わせレンズ一枚から構成される。広角端から望遠端への変倍に際して、第1レンズ群G1は静止し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3とはいずれも物体方向に移動し、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との空気間隔は減少し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との空気間隔は広角端近傍では縮小し望遠端近傍では拡大する。
【0033】
第1レンズ群G1の物体から6番目の面と第2レンズ群G2の物体から2番目の面は非球面である。
次の表1に、本発明の第1実施例の諸元の値を掲げる。
【0034】
【表1】

Figure 0004317928
Figure 0004317928
図2、図3及び図4は、d線(λ=587.6nm)及びg線(λ=435.8nm)に対する第1実施例の諸収差図である。そして、図2は広角端における諸収差図を、図3は中間画角における諸収差図を、図4は望遠端における諸収差図をそれぞれ示している。
【0035】
各収差図から明らかなように、本実施例では、各焦点距離状態において諸収差が良好に補正されている。
〔第2実施例〕
図5は、本発明における第2実施例のレンズ構成を示す図である。第1レンズ群G1は、第一面に非球面を有する物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL1と、物体側に凸面を向けた負のメニスカスレンズL2と、物体側こ凸面を向ナた正のメニスカスレンズL3とから成る。第2レンズ群G2は、第一面に非球面を有する両凸レンズL4一枚から成り、第3レンズ群G3は、両凸レンズL5と物体側に凹面を向けた負のメニスカスレンズL6との貼り合わせレンズから構成される。広角端から望遠端への変倍に際して、第1レンズ群G1は静止し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3とはいずれも物体方向に移動し、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との空気間隔は減少し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との空気間隔は広角端近傍では縮小し、望遠端近傍では拡大する。第1レンズ群G1の物体から1番目の面と第2レンズ群G2の物体から1番目の面とは非球面である。
【0036】
次の表2に、本発明の第2実施例の諸元の値を掲げる。
【0037】
【表2】
Figure 0004317928
Figure 0004317928
図6、図7及び図8は、d線(λ=587.6nm)及びg線(λ=435.8nm)に対する第2実施例の諸収差図である。そして、図6は広角端における諸収差図を、図7は中間画角における諸収差図を、図8は望遠端における諸収差図をそれぞれ示している。
【0038】
各収差図から明らかなように、本実施例では、各焦点距離状態において諸収差が良好に補正されている。
〔第3実施例〕
図9は、本発明における第3実施例のレンズ構成を示す図である。第1レンズ群G1は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL1と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL2と、第二面に非球面を有する物体側に凸面を向けた負のメニスカスレンズL3とから成る。第2レンズ群G2は、第一面に非球面を有する両凸レンズ一枚L4から成り、第3レンズ群G3は、両凸レンズL5と物体側に凹面を向けた負のメニスカスレンズL6との貼り合わせレンズから構成される。広角端から望遠端への変倍に際して、第1レンズ群G1は静止し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3とはいずれも物体方向に移動し、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との空気間隔は減少し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との空気間隔は広角端近傍では縮小し、望遠端近傍では拡大する。第1レンズ群G1の物体から6番目の面と第2レンズ群G2の物体から2番目の面は非球面である。
【0039】
次の表3に、本発明の第3実施例の諸元の値を掲げる。
【0040】
【表3】
Figure 0004317928
Figure 0004317928
図10、図11及び図12は、d線(λ=587.6nm)及びg線(λ=435.8nm)に対する第3実施例の諸収差図である。そして、図10は広角端における諸収差図を、図11は中間画角における諸収差図を、図12は望遠端における諸収差図をそれぞれ示している。
【0041】
各収差図から明らかなように、本実施例では、各焦点距離状態において諸収差が良好に補正されている。
〔第4実施例〕
図13は、発明における第4実施例のレンズ構成を示す図である。第1レンズ群G1は、両凸レンズL1と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL2と、第二面に非球面を有する物体側に凹面を向けた正のメニスカスレンズL3とから成る。第2レンズ群G2は、第一面に非球面を有する両凸レンズL4一枚から成り、第3レンズ群G3は、物体側に凸面を向けた負のメニスカスレンズL5と両凸レンズL6との貼り合わせレンズから構成される。広角端から望遠端への変倍に際して、第1レンズ群G1は静止し、第2レンズ群G2は物体方向に移動し、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との空気間隔は減少し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との空気間隔が変化する。第1レンズ群G1の物体から6番目の面と第2レンズ群G2の物体から2番目の面は非球面である。
【0042】
次の表4に、本発明の第4実施例の諸元の値を掲げる。
【0043】
【表4】
Figure 0004317928
Figure 0004317928
図14、図15及び図16は、d線(λ=587.6nm)及びg線(λ=435.8nm)に対する第4実施例の諸収差図である。そして、図14は広角端における諸収差図を、図15は中間画角における諸収差図を、図16は望遠端における諸収差図をそれぞれ示している。
【0044】
各収差図から明らかなように、本実施例では、各焦点距離状態において諸収差が良好に補正されている。
また、以下に、表5として、各実施例の条件式値を示す。
【0045】
【表5】
Figure 0004317928
このように、各実施例によれば、負の屈折力有する第1レンズ群を配置し、全系で3群構成とすることにより、広画角化及び小型化を達成できた。また、非球面レンズを採用する事により歪曲収差や諸収差を良好に補正することが可能となった。また、第3レンズ群で合焦することで、更に第1レンズの径の小型化が可能になり、レンズ系全体が小型で高性能なズームレンズを提供することができた。
【0046】
【発明の効果】
以上のように、本発明によって、より大きな広角端の画角を有し、且つ小型なズームレンズを提供することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明による第1実施例のズームレンズの構成を示す図である。
【図2】図2は、第1実施例のズームレンズの広角端での諸収差図である。
【図3】図3は、第1実施例のズームレンズの中間画角での諸収差図である。
【図4】図4は、第1実施例のズームレンズの望遠端での諸収差図である。
【図5】図5は、本発明による第2実施例のズームレンズの構成を示す図である。
【図6】図6は、第2実施例のズームレンズの広角端での諸収差図である。
【図7】図7は、第2実施例のズームレンズの中間画角での諸収差図である。
【図8】図8は、第2実施例のズームレンズの望遠端での諸収差図である。
【図9】図9は、本発明による第3実施例のズームレンズの構成を示す図である。
【図10】図10は、第3実施例のズームレンズの広角端での諸収差図である。
【図11】図11は、第3実施例のズームレンズの中間画角での諸収差図である。
【図12】図12は、第3実施例のズームレンズの望遠端での諸収差図である。
【図13】図13は、本発明による第4実施例のズームレンズの構成を示す図である。
【図14】図14は、第4実施例のズームレンズの広角端での諸収差図である。
【図15】図15は、第4実施例のズームレンズの中間画角での諸収差図である。
【図16】図16は、第4実施例のズームレンズの望遠端での諸収差図である。
【符号の説明】
G1 第1レンズ群
G2 第2レンズ群
G3 第3レンズ群
S 絞り
L1〜L6 各レンズ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a zoom lens, and more particularly to a compact zoom lens having a wide angle of view and a short overall lens length.
[0002]
[Prior art]
Recently, along with the small size and light weight of portable electronic devices such as small electronic cameras, optical systems mounted on them have been required to be small, low cost, and wide angle. Under such circumstances, an optical system having a zoom ratio of about 2 to 3 times has been attracting attention. Further, a wider angle of view than the conventional one has been required.
[0003]
In general, many consumer zoom lenses have a first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a negative refractive power for zooming, and a third lens mainly for aberration correction. A so-called four-group zoom lens composed of a lens group and a fourth lens group having a positive refractive power for image position correction is used. Such a four-group zoom lens is relatively easy to increase the aperture ratio and increase the magnification. However, since the first lens group has positive refractive power, it is not suitable for a wide angle of view, and the field angle at the wide angle end is limited to about 65 °.
[0004]
On the other hand, zoom lens types that achieve a small size and a wide angle of view with a zoom ratio of about 2 to 3 times are generally a first lens group having negative refractive power and a second lens having positive refractive power. A so-called two-group zoom lens composed of a lens group is known.
In addition, the zoom lens having a three-group configuration has a zoom ratio of about 2 to 3 times, a first lens group having a negative refractive power, a second lens group having a positive refractive power, and a positive refractive power. What consists of the 3rd lens group which has is known.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, the 4-group zoom lens having the above-described configuration has a large number of configuration groups, and it is impossible to achieve miniaturization. There is also a limit to widening the angle of view.
Further, the two-group zoom lens having the above-described configuration is advantageous in downsizing and widening the angle of view compared to the four-group zoom lens having the above-described configuration, but the first lens unit moves during zooming. Therefore, the overall length changes greatly. In addition, when zooming and focusing (hereinafter referred to as focusing), the relatively large and heavy first lens group is extended to the object side, which complicates the mechanism and increases the size and cost of the lens barrel. There were problems such as conversion. Furthermore, if the first lens group, which is heavier than the other groups, is moved by a motor or the like, a load is applied to the motor and rapid autofocus is difficult. Further, when performing focusing with the first lens group, the front lens diameter becomes large in order to secure the light east at the outermost periphery of the screen during close-up shooting on the wide-angle side, which is not suitable for downsizing.
[0006]
In addition, the conventional zoom lens having the three-group structure has not been sufficient yet although it has a wide angle of view. Further, since focusing is performed by the first lens group, downsizing has not been achieved, and furthermore, since the air space between the groups is not used effectively, the lens system has become relatively large.
In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a small zoom lens having a larger angle of view at the wide-angle end.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In the present invention, in order to achieve the above object, in order from the object side, a first lens group having a negative refractive power, a second lens group having a positive refractive power, and a third lens having a positive refractive power. consists of a group, upon zooming telephoto end from the wide-angle end, the first lens group is stationary, the second lens group moves toward the object, the third lens unit moves, the third lens group The zoom lens is characterized in that focusing is performed from a long-distance object to a short-distance object by moving in the object direction, and the following conditional expressions (1) to (3) and (5) are satisfied.
[0008]
0.15 <| (x2 / s12w) / (f1 / fw) | <1.0 (1)
0.01 <c23w 2 / (f3 * fw) <0.5 (2)
0.18 <s23t 2 / (f3 * ft) <5 (3)
0.1 <fw / f2 <0.5 (5)
However,
fw: focal length at the wide angle end of the entire zoom lens,
ft: focal length at the telephoto end of the entire zoom lens,
f1: focal length of the first lens group,
f2: focal length of the second lens group,
f3: focal length of the third lens group,
x2: the amount of movement by zooming to the telephoto end from the wide-angle end of the second lens group,
S12w: distance from the image side principal point of the first lens group at the wide angle end to the object side principal point of the second lens group,
S23t: distance from the image side principal point of the second lens group at the telephoto end to the object side principal point of the third lens group,
C23w: vertex distance between the second lens group at the wide-angle end and the third lens group,
It is.
[0009]
As described above, the zoom lens according to the present invention has a three-group zoom lens, and the first lens group is fixed at the time of zooming, and the second lens group and the third lens group are movable at the time of zooming. A certain zoom type was adopted. That is, a group having a negative refractive power that is advantageous for widening the angle is arranged in the first lens, a second lens group having a positive refractive power, and a third lens group having a focusing function and having a positive refractive power. As a result, the zoom lens and the image position are adjusted to achieve a wide angle and a small size.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The basic configuration of the zoom lens according to the present invention includes, in order from the object side, a first lens group having a negative refractive power, a second lens group having a positive refractive power, and a third lens group having a positive refractive power. Become. During zooming from the wide-angle end to the telephoto end, the first lens group is stationary, the second lens group is moved in the object direction, and the distance between the second lens group and the third lens group is changed. Further, the third lens group is moved in the object direction to perform focusing from a long-distance object to a short-distance object.
[0011]
In the zoom lens of the present invention, in order to fix the first lens group at the time of zooming and to make the entire length of the lens system constant, the group having negative refractive power is changed to the first lens group, the second lens group and the third lens group. The lens group is a group having positive refracting power, and the virtual image by the first lens group having negative refracting power is changed by the second lens group having positive refracting power and the third lens group having positive refracting power. However, a relaying method was adopted so that the distance between the object point and the image point was constant. Also, with the above configuration, the power arrangement of a so-called retrofocus type lens is obtained, so it is easy to lengthen the back focus, and the optical low-pass filter and infrared cut required for an optical system such as an electronic camera. It has become possible to easily arrange a filter, a cover glass, etc. between the lens system and an image pickup device such as a CCD.
[0012]
Further, in general, in the focus method in which the first lens group is moved along the optical axis, the front lens diameter tends to be large and heavy in order to secure the light beam at the outermost periphery of the screen at the close-up distance shooting on the wide angle side. For this reason, it is difficult to reduce the size in this focus method. In other words, the first lens group having the largest diameter in terms of configuration is preferably fixed during focusing in order to reduce the size of the lens system. In the zoom lens of the present invention, since the focusing is not performed in the first lens group but in the third lens group, the front lens diameter can be reduced as compared with the lens type in which focusing is performed in the first lens group. The objective lens system can be made compact.
[0013]
Further, by performing focusing with the third lens group, it is possible to reduce the cost of the lens barrel and the like by realizing a cylindrical structure on the mechanism. Further, since the third lens group is relatively lighter than the first lens group, it is possible to perform focusing quickly with a small amount of work compared to a lens that performs focusing with the first lens group.
In the present invention, the conditional expression (1) is satisfied in order to achieve a small lens system.
[0014]
Conditional expression (1) is a conditional expression related to the miniaturization of the lens system, and the amount of movement of the second lens group from the wide-angle end to the telephoto end with respect to the focal length at the wide-angle end and the wide-angle end of the first lens group. This is a conditional expression for achieving a reduction in size by appropriately setting the ratio between the image-side principal point and the distance between the object-side principal point at the wide-angle end of the second lens group. When the lower limit of conditional expression (1) is exceeded, the distance between the image-side principal point at the wide-angle end of the first lens group and the object-side principal point at the wide-angle end of the second lens group is from the wide-angle end of the second lens group. The amount of movement due to zooming to the telephoto end is reduced. Therefore, when realizing a desired zoom ratio, the refractive power arrangement is suitable for a high zoom ratio zoom, and the magnification in each lens group is used at a high zoom ratio, which is inappropriate due to an increase in the number of lenses.
[0015]
If the upper limit of conditional expression (1) is exceeded, the amount of movement of the second lens group due to zooming from the wide-angle end to the telephoto end is changed from the image-side principal point of the first lens group at the wide-angle end to the object side of the second lens group. The distance is increased compared to the distance to the principal point, and the first lens group and the second lens group interfere with each other at the telephoto end, which is inappropriate. Further, it is not preferable because a sufficient zoom ratio cannot be secured.
[0016]
In a wide-angle zoom lens having a negative refractive power as in the present invention, in general, aberration correction is easier as the refractive power of each group is weaker and as the imaging magnification of the lens group having positive refractive power is smaller. is there. However, both of these increase the size of the lens system and cannot achieve a reduction in size. In the present invention, the focal length of each group is set to an optimum value, thereby achieving miniaturization, wide angle, and good aberration. Conditional expression (4), which is the optimum refractive power condition for the first lens group, is shown below.
[0017]
0.1 <| fw / f1 | <1.3 (4)
However,
fw: focal length of the entire lens system at the wide-angle end,
f1: focal length of the first lens group,
It is.
[0018]
If the upper limit of conditional expression (4) is exceeded, the total length can be reduced, which is advantageous for downsizing, but the refractive power of the first lens group becomes stronger, so negative distortion increases at the wide-angle end, Aberration correction becomes difficult. In addition, since the refractive power is increased, the aberration correction load of the first lens group is increased. Therefore, it is necessary to configure the first lens group with a large number of lenses. Therefore, the lens system becomes larger due to the thick lens of the first lens group, the air gap between the first lens group and the second lens group cannot be secured, and the desired zoom ratio cannot be obtained, and the size can be reduced. Cannot be achieved.
[0019]
If the lower limit of conditional expression (4) is exceeded, the refractive power of the first lens group will become weak and the aberration correction load will be reduced, but the overall length will be long and miniaturization will not be achieved. In addition, since the incident height of the off-axis light beam at the wide-angle end is increased, the diameter of the first lens group is increased and the reduction in size cannot be achieved. In addition, the retrofocusing effect is diminished and sufficient back focus cannot be secured.
[0020]
In addition, it is desirable that the second lens group satisfies the following conditional expression (5).
0.1 <fw / f2 <0.5 (5)
However,
fw: focal length of the entire lens system at the wide-angle end,
f2: focal length of the second lens group,
It is.
[0021]
Conditional expression (5) is an expression relating to the refractive power of the second lens group. If the upper limit of conditional expression (5) is exceeded, the refractive power of the second lens group becomes too strong, making it difficult to secure the back focus and the distance between the first lens group and the second lens group. Further, spherical aberration and astigmatism at the telephoto end are not corrected, which is not preferable. When the lower limit of conditional expression (5) is exceeded, the refractive power of the second lens group becomes weak and the burden of aberration correction is reduced, but the amount of movement of the second lens group due to zooming increases and the lens system becomes large. Therefore, downsizing is not achieved.
[0022]
Further, it is desirable that the third lens group satisfies the following conditional expression (6).
0.05 <fW / f3 <0.35 (6)
However,
fw: focal length of the entire lens system at the wide-angle end,
f3: focal length of the third lens group,
It is.
[0023]
Conditional expression (6) is an expression relating to the refractive power of the third lens group. Exceeding the upper limit of conditional expression (6) is not preferable because the refractive power of the third lens unit becomes too strong, making it difficult to ensure the back focus. Further, spherical aberration and astigmatism at the telephoto end are not corrected, which is not preferable. Further, when focusing is performed with the third lens group, the aberration fluctuation increases, which is not preferable. If the lower limit of conditional expression (6) is exceeded, the refractive power of the third lens group will become weak and the burden of aberration correction will be reduced, but the amount of movement of the third lens group due to zooming will increase and the lens system will become large. Therefore, downsizing is not achieved. Further, the amount of movement of the third lens unit due to focusing increases, which is not preferable.
[0024]
In the zoom lens according to the present invention, focusing is performed by moving the third lens group along the optical axis. It is also possible to perform focusing in each of the first lens group and the second lens group. However, when focusing, the front lens diameter is used in order to ensure the light flux at the outermost periphery of the screen during close-up shooting on the wide-angle side. Tends to be large. For this reason, it is not preferable to perform focusing in each of the first lens group and the second lens group.
[0025]
When focusing with the third lens group, the above conditional expressions (2) and (3) are satisfied.
The conditional expressions (2) and (3) are conditional expressions for appropriately setting the movable range of the third lens group that is the focus group at each of the wide-angle end and the telephoto end. If the upper limit of conditional expressions (2) and (3) is exceeded, the refractive power of the third lens group becomes too strong, and a sufficient back focus cannot be secured, which is not preferable. In addition, aberration fluctuations due to focusing increase, which is not preferable. If the lower limit of the above expressions (2) and (3) is exceeded, the refractive power of the third lens group becomes weak, and the amount of movement of the third lens group becomes large during focusing. Therefore, a sufficient movable interval for performing focusing cannot be secured, and focusing cannot be performed to a desired close distance, which is not appropriate. Moreover, the back focus becomes too long, and the entire lens system becomes large, which is not preferable.
[0026]
Moreover, it is preferable that the following conditional expression (7) is satisfied.
-0.4 <1 / β2t <0 (7)
However,
β2t: imaging magnification of the second lens group at the telephoto end,
It is.
[0027]
Conditional expression (7) is a lateral magnification which the second lens group bears at the telephoto end, and is an expression for defining the size of the screen size to be used with a feasible lens configuration. If the upper limit of conditional expression (7) is exceeded, when the zoom ratio is constant, it is easy to secure the back focus, but the zoom ratio is high. Therefore, correction of various aberrations is difficult and inappropriate. If the lower limit of conditional expression (7) is exceeded, it is easy to simply widen the angle, but the second lens group and the third lens group interfere with each other, and it is difficult to secure the back focus at the wide angle end. Is appropriate.
[0028]
In the zoom lens of the present invention, when the first lens unit is composed of the first negative meniscus lens component, the second negative lens component, and the third corrective lens component in order from the object side, the first negative meniscus lens component and the second negative meniscus lens component By introducing at least one aspherical surface into at least one of the negative lens components, it becomes possible to satisfactorily correct distortion and spherical aberration on the telephoto side. In particular, in the zoom type having a negative refractive power as in the present invention, it is extremely difficult to correct distortion on the wide angle side, which is an obstacle to miniaturization. In order to satisfactorily correct the distortion that becomes an obstacle, it is possible to correct by weakening the refractive power of the first lens group or arranging a lens having positive refractive power on the object side of the first lens group. However, since the first lens group is enlarged, the reduction in size has not been achieved.
[0029]
In the present invention, by introducing an aspherical surface into the first lens group, it becomes possible to correct distortion well, and there is a margin for increasing the refractive power of the first lens group by the aspherical correction action. As a result, the lens system can be miniaturized. In the embodiment of the present invention, an example in which an aspherical surface is introduced on the image side surface of the first negative meniscus lens component is shown as an example having the highest effect. Here, it is more effective to make the introduced aspherical surface an aspherical surface in which the positive refractive power increases as the distance from the optical axis increases.
[0030]
【Example】
Examples according to the present invention will be described below. In each embodiment, the aspheric shape X (y) is expressed by the following formula.
X (y) = y 2 / [r * [1+ (1-k * y 2 * r 2 ) 1/2 ]] + C4 * y 4 + C6 * y 6 + C8 * y 8 + C10 * y 10
Here, y is a distance from the optical axis, k is a conic coefficient, r is a vertex curvature radius, and C4, C6, C8, and C10 are fourth-order, sixth-order, eighth-order, and tenth-order aspheric surfaces. It is a coefficient.
[0031]
Further, focusing from a long distance object to a short distance object is performed by moving the third lens group to the object side.
In Tables 1 to 4 below, f is the focal length, F.NO is the F number, 2ω is the angle of view, Bf is the back focus, and D0 is the distance from the object to the first surface during close-up shooting. The distance and β represent the shooting magnification, respectively. Furthermore, the surface number indicates the order of the lenses from the object side along the direction in which the light beam travels, and the refractive index and the Abbe number indicate values for the d-line (λ = 587.6 nm), respectively. The amount of movement of the lens group due to focusing is the amount of movement of each position from infinity, with a positive value indicating the image plane direction and a negative value indicating the object direction.
[0032]
In each aberration diagram of each example, FNO represents an F number, A represents a half field angle, d represents a d-line (λ = 587.6 nm), and a g-line (λ = 435.8 nm).
In the aberration diagrams showing astigmatism, the solid line shows the sagittal image plane, and the broken line shows the meridional image plane.
[First embodiment]
FIG. 1 is a diagram showing a lens configuration of a first example of the invention. The first lens group G1 includes a biconvex lens L1, a negative meniscus lens L2 having a convex surface facing the object side, and a negative meniscus lens L3 having a convex surface facing the object side having an aspheric surface on the second surface. The second lens group G2 is composed of a single biconvex lens L4 having an aspheric surface on the first surface, and the third lens group G3 is a cemented lens with a biconvex lens L5, a negative meniscus lens L6 having a concave surface facing the object side. Consists of one piece. During zooming from the wide-angle end to the telephoto end, the first lens group G1 is stationary, and both the second lens group G2 and the third lens group G3 move in the object direction, and the first lens group G1 and the second lens The air gap with the group G2 decreases, and the air gap between the second lens group G2 and the third lens group G3 decreases near the wide-angle end and increases near the telephoto end.
[0033]
The sixth surface from the object of the first lens group G1 and the second surface from the object of the second lens group G2 are aspheric.
Table 1 below lists values of specifications of the first embodiment of the present invention.
[0034]
[Table 1]
Figure 0004317928
Figure 0004317928
2, 3 and 4 are graphs showing various aberrations of the first example with respect to the d-line (λ = 587.6 nm) and the g-line (λ = 435.8 nm). 2 shows various aberration diagrams at the wide angle end, FIG. 3 shows various aberration diagrams at the intermediate angle of view, and FIG. 4 shows various aberration diagrams at the telephoto end.
[0035]
As is apparent from the respective aberration diagrams, in this embodiment, various aberrations are well corrected in each focal length state.
[Second Embodiment]
FIG. 5 is a diagram showing the lens configuration of the second example of the present invention. The first lens group G1 has a negative meniscus lens L1 having a first surface having an aspheric surface and a convex surface facing the object side, a negative meniscus lens L2 having a convex surface facing the object side, and a convex surface facing the object side. It consists of a positive meniscus lens L3. The second lens group G2 is composed of a single biconvex lens L4 having an aspheric surface on the first surface, and the third lens group G3 is a combination of a biconvex lens L5 and a negative meniscus lens L6 with a concave surface facing the object side. Consists of lenses. During zooming from the wide-angle end to the telephoto end, the first lens group G1 is stationary, and both the second lens group G2 and the third lens group G3 move in the object direction, and the first lens group G1 and the second lens The air gap with the group G2 decreases, and the air gap between the second lens group G2 and the third lens group G3 decreases near the wide-angle end and increases near the telephoto end. The first surface from the object of the first lens group G1 and the first surface from the object of the second lens group G2 are aspheric.
[0036]
Table 2 below lists values of specifications of the second embodiment of the present invention.
[0037]
[Table 2]
Figure 0004317928
Figure 0004317928
6, 7 and 8 are graphs showing various aberrations of the second example with respect to the d-line (λ = 587.6 nm) and the g-line (λ = 435.8 nm). 6 shows various aberration diagrams at the wide angle end, FIG. 7 shows various aberration diagrams at the intermediate angle of view, and FIG. 8 shows various aberration diagrams at the telephoto end.
[0038]
As is apparent from the respective aberration diagrams, in this embodiment, various aberrations are well corrected in each focal length state.
[Third embodiment]
FIG. 9 is a diagram showing the lens configuration of the third example of the present invention. The first lens group G1 includes a positive meniscus lens L1 having a convex surface facing the object side, a negative meniscus lens L2 having a convex surface facing the object side, and a negative surface having a convex surface facing the object side having an aspheric surface on the second surface. And a meniscus lens L3. The second lens group G2 is composed of one biconvex lens L4 having an aspheric surface on the first surface, and the third lens group G3 is bonded to the biconvex lens L5 and a negative meniscus lens L6 having a concave surface facing the object side. Consists of lenses. During zooming from the wide-angle end to the telephoto end, the first lens group G1 is stationary, and both the second lens group G2 and the third lens group G3 move in the object direction, and the first lens group G1 and the second lens The air gap with the group G2 decreases, and the air gap between the second lens group G2 and the third lens group G3 decreases near the wide-angle end and increases near the telephoto end. The sixth surface from the object of the first lens group G1 and the second surface from the object of the second lens group G2 are aspheric.
[0039]
Table 3 below lists values of specifications of the third embodiment of the present invention.
[0040]
[Table 3]
Figure 0004317928
Figure 0004317928
FIGS. 10, 11 and 12 are graphs showing various aberrations of the third example with respect to the d-line (λ = 587.6 nm) and the g-line (λ = 435.8 nm). 10 shows various aberration diagrams at the wide angle end, FIG. 11 shows various aberration diagrams at the intermediate angle of view, and FIG. 12 shows various aberration diagrams at the telephoto end.
[0041]
As is apparent from the respective aberration diagrams, in this embodiment, various aberrations are well corrected in each focal length state.
[Fourth embodiment]
FIG. 13 is a diagram showing a lens configuration of the fourth example of the invention. The first lens group G1 includes a biconvex lens L1, a negative meniscus lens L2 having a convex surface facing the object side, and a positive meniscus lens L3 having a concave surface facing the object side having an aspheric surface on the second surface. The second lens group G2 includes a single biconvex lens L4 having an aspheric surface on the first surface, and the third lens group G3 is a combination of a negative meniscus lens L5 and a biconvex lens L6 having a convex surface facing the object side. Consists of lenses. During zooming from the wide-angle end to the telephoto end, the first lens group G1 is stationary, the second lens group G2 moves in the object direction, and the air gap between the first lens group G1 and the second lens group G2 decreases. The air gap between the second lens group G2 and the third lens group G3 changes. The sixth surface from the object of the first lens group G1 and the second surface from the object of the second lens group G2 are aspheric.
[0042]
Table 4 below lists values of specifications of the fourth embodiment of the present invention.
[0043]
[Table 4]
Figure 0004317928
Figure 0004317928
FIGS. 14, 15 and 16 are graphs showing various aberrations of the fourth example with respect to the d-line (λ = 587.6 nm) and the g-line (λ = 435.8 nm). 14 shows various aberration diagrams at the wide angle end, FIG. 15 shows various aberration diagrams at the intermediate angle of view, and FIG. 16 shows various aberration diagrams at the telephoto end.
[0044]
As is apparent from the respective aberration diagrams, in this embodiment, various aberrations are well corrected in each focal length state.
Moreover, the conditional expression value of each Example is shown as Table 5 below.
[0045]
[Table 5]
Figure 0004317928
As described above, according to each embodiment, it is possible to achieve a wide angle of view and a reduction in size by arranging the first lens group having a negative refractive power and forming a three-group structure in the entire system. In addition, the use of an aspheric lens makes it possible to satisfactorily correct distortion and various aberrations. Further, by focusing with the third lens group, the diameter of the first lens can be further reduced, and the entire lens system can be provided with a small size and high performance.
[0046]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a small zoom lens having a larger angle of view at the wide-angle end.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a zoom lens according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating various aberrations at the wide-angle end of the zoom lens according to the first example.
FIG. 3 is a diagram illustrating various aberrations at an intermediate angle of view of the zoom lens according to the first example.
FIG. 4 is a diagram illustrating various aberrations at the telephoto end of the zoom lens according to the first example.
FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a zoom lens according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram illustrating various aberrations at the wide-angle end of the zoom lens according to the second example.
FIG. 7 is a diagram illustrating various aberrations at an intermediate angle of view of the zoom lens according to the second example.
FIG. 8 is a diagram of various types of aberration at the telephoto end of the zoom lens according to the second example.
FIG. 9 is a diagram showing a configuration of a zoom lens according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a diagram illustrating various aberrations at the wide-angle end of the zoom lens according to the third example.
FIG. 11 is a diagram illustrating various aberrations at an intermediate angle of view of the zoom lens according to the third example.
FIG. 12 is a diagram of various types of aberration at the telephoto end of the zoom lens according to the third example.
FIG. 13 is a diagram showing a configuration of a zoom lens according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a diagram illustrating various aberrations at the wide-angle end of the zoom lens according to the fourth example.
FIG. 15 is a diagram illustrating various aberrations at an intermediate angle of view of the zoom lens according to the fourth example.
FIG. 16 is a diagram of various aberrations at the telephoto end of the zoom lens according to the fourth example.
[Explanation of symbols]
G1 1st lens group G2 2nd lens group G3 3rd lens group S Diaphragm L1-L6 Each lens

Claims (6)

物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズ群と、正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レンズ群とからなり、広角端から望遠端の変倍に際して、前記第1レンズ群は静止し、前記第2レンズ群は物体方向に移動し、前記第3レンズ群は移動し、前記第3レンズ群を物体方向に移動させて遠距離物体から近距離物体への合焦を行い以下の条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
0.15<|(x2/s12w)/(f1/fw)|<1.0
0.01<c23w2/(f3*fw) <0.5
0.18<s23t2/(f3*ft) <5
0.1 <fw/f2 <0.5
ただし、
fw :前記ズームレンズ全体の広角端の焦点距離、
ft :前記ズームレンズ全体の望遠端の焦点距離、
f1 :前記第1レンズ群の焦点距離、
f2 :前記第2レンズ群の焦点距離、
f3 :前記第3レンズ群の焦点距離、
x2 :前記第2レンズ群の広角端から望遠端への変倍による移動量、
s12w:広角端での前記第1レンズ群の像側主点から前記第2レンズ群の物体側主点までの距離、
s23t:望遠端での前記第2レンズ群の像側主点から前記第3レンズ群の物体側主点までの距離、
c23w:広角端における前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との頂点間隔。
In order from the object side, a first lens group having negative refractive power, a second lens group having positive refractive power, and a third lens group having positive refractive power, varying from the wide-angle end and the telephoto end Upon zooming, the first lens group is stationary, the second lens group is moved in the object direction, the third lens group is moved, and the third lens group is moved in the object direction to move from the far object. performs focusing on distance object, the zoom lens satisfies the following conditional expression.
0.15 <| (x2 / s12w) / (f1 / fw) | <1.0
0.01 <c23w 2 / (f3 * fw) <0.5
0.18 <s23t 2 / (f3 * ft) <5
0.1 <fw / f2 <0.5
However,
fw: focal length at the wide-angle end of the entire zoom lens,
ft: focal length at the telephoto end of the entire zoom lens,
f1: focal length of the first lens group,
f2: focal length of the second lens group,
f3: focal length of the third lens group,
x2: the amount of movement of the second lens group by zooming from the wide-angle end to the telephoto end,
s12w: distance from the image-side principal point of the first lens group to the object-side principal point of the second lens group at the wide-angle end;
s23t: distance from the image side principal point of the second lens group to the object side principal point of the third lens group at the telephoto end;
c23w: An apex distance between the second lens group and the third lens group at the wide-angle end.
前記第1レンズ群は、非球面を有していることを特徴とする請求項1記載のズームレンズ。  The zoom lens according to claim 1, wherein the first lens group has an aspherical surface. 広角端から望遠端への変倍に際して、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群の空気間隔は縮小し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との空気間隔は拡大することを、特徴とする請求項1又は2記載のズームレンズ。  Upon zooming from the wide-angle end to the telephoto end, the air gap between the first lens group and the second lens group is reduced, and the air gap between the second lens group and the third lens group is increased. The zoom lens according to claim 1 or 2, characterized in that: 以下の条件式を満足することを、特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載のズームレンズ。The zoom lens according to any one of claims 1 to 3, wherein the following conditional expression is satisfied.
0.1 <|fw/f1|<1.3 0.1 <| fw / f1 | <1.3
以下の条件式を満足することを、特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載のズームレンズ。The zoom lens according to any one of claims 1 to 4, wherein the following conditional expression is satisfied.
0.05<fW/f3 <0.350.05 <fW / f3 <0.35
以下の条件式を満足することを、特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載のズームレンズ。The zoom lens according to claim 1, wherein the following conditional expression is satisfied.
以下の条件式を満足するのが好ましい。It is preferable that the following conditional expression is satisfied.
-0.4<1/β2t<0-0.4 <1 / β2t <0
ただし、However,
β2t:望遠端における第2レンズ群の結像倍率。β2t: imaging magnification of the second lens group at the telephoto end.
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