JP4431962B2 - Zoom lens and imaging device - Google Patents

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Description

本発明は新規なズームレンズ及び撮像装置に関する。詳しくは、全長が短く小型に構成することができる4群構成のズームレンズ及び該ズームレンズを使用した撮像装置に関する。   The present invention relates to a novel zoom lens and an imaging apparatus. Specifically, the present invention relates to a zoom lens having a four-group configuration that can be configured in a small size with a short overall length, and an imaging apparatus using the zoom lens.

従来、主として民生用のビデオカメラ及び静止画ビデオカメラに用いられているズームレンズとしては、物体側より順にそれぞれ正、負、正、正の屈折力を有する第1乃至第4レンズ群を配置し、第2レンズ群と第4レンズ群とが位置が可動とされた4群インナーフォーカス式ズームレンズが一般的に採用されている。   Conventionally, as zoom lenses mainly used for consumer video cameras and still image video cameras, first to fourth lens groups having positive, negative, positive, and positive refractive powers are arranged in order from the object side. In general, a four-group inner focus zoom lens in which the positions of the second lens group and the fourth lens group are movable is employed.

また、上記ズームレンズの方式である4群インナーフォーカス式において、全長を短縮したものとしては、第3レンズ群が物体側より順に、凸、凹又は凸、凸、凹のレンズ構成とされ、凹レンズが像側に強い凹面を向けているものがある。   Further, in the four-group inner focus type that is the zoom lens system described above, the third lens group has a convex, concave or convex, convex, concave lens configuration in order from the object side. Some have a strong concave surface facing the image side.

また、第3レンズ群は全て単レンズの組み合わせによって構成され、接合レンズは使用されていない。第3レンズ群の主点を前(物体側)寄りにするためには、凸レンズは物体側に位置する面が強い正の屈折力を有するようにし、凹レンズは像側に位置する面が強い負の屈折力を有するようにした構成とならざるを得ない。しかし、球面収差、コマ収差、非点収差に関しては、屈折力の強い凸面と凹面との打ち消し合いが強いため、また、量産時における部品の製造誤差や組み立て時のレンズの偏心等により、結像性能のバラツキが生じやすいという欠点があった。   In addition, the third lens group is composed of a combination of single lenses, and no cemented lens is used. In order to make the principal point of the third lens group closer to the front (object side), the convex lens has a strong positive refractive power on the surface located on the object side, and the concave lens has a strong negative surface on the image side. Therefore, the configuration has to have a refractive power of 5. However, spherical aberration, coma aberration, and astigmatism have a strong canceling force between the convex surface and concave surface with strong refractive power, and also due to manufacturing errors of parts during mass production and lens eccentricity during assembly. There was a drawback that performance variations were likely to occur.

ただ、上記レンズの偏心によって生じる問題を回避するためには、調心組み立てと称される方法、すなわち、複数のレンズの光軸を合わせながらレンズ鏡筒に接着等によって固定していく方法もあるが、これには手間とコストを要し、従って、第3レンズ群を構成するレンズの枚数が多いほど、安定した量産性を得ることが困難となっていた。   However, in order to avoid the problem caused by the eccentricity of the lens, there is a method called alignment assembly, that is, a method of fixing to the lens barrel by bonding or the like while aligning the optical axes of a plurality of lenses. However, this requires labor and cost. Therefore, as the number of lenses constituting the third lens group increases, it becomes difficult to obtain stable mass productivity.

本出願人は特許文献1の実施例3と実施例4において、第3レンズ群を物体側より順に配列した高屈折率凸レンズと低屈折率凸レンズと高屈折率凹レンズとの3枚接合レンズで構成することにより、第3レンズ群の物体側主点を前寄りにして全長の短縮を実現するとともに、3枚接合にすることによって偏心敏感度を緩くして、さらに接合工程で容易に3枚のレンズの光軸を調整できるレンズ構成を提示した。   The present applicant in Example 3 and Example 4 of Patent Document 1 is composed of a three-piece cemented lens of a high refractive index convex lens, a low refractive index convex lens, and a high refractive index concave lens in which the third lens group is arranged in order from the object side. As a result, the object side principal point of the third lens group is moved forward to reduce the overall length, and the decentering sensitivity is reduced by joining the three lenses, and the three lenses can be easily joined in the joining process. A lens configuration that can adjust the optical axis of the lens is presented.

特開2001−305427号公報JP 2001-305427 A

ところで、上記した特許文献1で示されたズームレンズにあっては、第3レンズ群と第4レンズ群に1枚ずつの非球面ガラスモールドレンズを用いている。非球面ガラスモールドレンズは球面研磨レンズに比べて、製造コストが高い欠点があった。民生用ビデオカメラの生産数量は急激に拡大しており、また価格競争も激化しているため、製造コストの低減が大きな課題となっている。 本発明は、上記問題点に鑑み、ズームレンズの全長を短縮して小型化するとともに、製造誤差による性能のバラツキが生じにくい構成にし、さらに従来技術によるよりもコストを低減することができるレンズ構成及び該ズームレンズを使用した撮像装置を提供することを課題とするものである。   By the way, in the zoom lens disclosed in Patent Document 1 described above, one aspheric glass mold lens is used for each of the third lens group and the fourth lens group. An aspheric glass mold lens has a disadvantage that its manufacturing cost is higher than that of a spherical polished lens. The production volume of consumer video cameras is increasing rapidly, and price competition is intensifying, so reducing manufacturing costs is a major issue. In view of the above problems, the present invention reduces the overall length of the zoom lens to a smaller size, makes it less likely to cause performance variations due to manufacturing errors, and further reduces the cost compared to the prior art. It is another object of the present invention to provide an imaging device using the zoom lens.

本発明ズームレンズは、上記した課題を解決するために、物体側から順に配列された、正の屈折力を有し位置が固定の第1レンズ群と、負の屈折力を有し変倍のために位置が可動とされた変倍系の第2レンズ群と、正の屈折力を有し位置が固定の第3レンズ群と、正の屈折力を有し変倍時及び合焦時に焦点位置を調節するために位置が可動とされた第4レンズ群とから成り、上記第1レンズ群は、物体側より順に配列された、凹レンズの第1レンズと凸レンズの第2レンズとの接合レンズ及び物体側に凸面を向けた凸メニスカスレンズの第3レンズによって構成され、上記第2レンズ群は、物体側より順に配列された、凹レンズの第4レンズ及び両凹レンズの第5レンズと凸レンズの第6レンズとの接合レンズによって構成され、上記第3レンズ群は、物体側より順に配列された、両凸レンズの第7レンズと像側に凸面を向けた凸メニスカスレンズの第8レンズと物体側に強い凹面を向けた凹レンズの第9レンズとから成る3枚接合レンズによって構成され、上記第4レンズ群は、両凸レンズの第10レンズによって構成され、上記第3レンズ群における第7レンズ乃至第9レンズは球面レンズであると共に、H3を第3レンズ群の物体側主点と第3レンズ群の最も物体側の面との間の距離、f3を第3レンズ群の焦点距離、n31を第3レンズ群の最も物体側のレンズ(第7レンズ)のd線における屈折率、n32を第3レンズ群の間に挟まれた凸レンズ(第8レンズ)のd線における屈折率、n33を第3レンズ群の最も像側のレンズ(第9レンズ)のd線における屈折率、D32を第3レンズ群の間に挟まれた凸レンズ(第8レンズ)の厚み、D3を第3レンズ群を構成する3枚接合レンズの厚み、r31を第3レンズ群の最も物体側のレンズ(第7レンズ)の物体側の面の曲率半径として、以下の各条件式(1)−0.2<H3/f3<0、(2)0.31<n31−n32、(3)0.35<n33−n32、(4)0.45<D32/D3<0.65、(5)0.667≦r31/f3<0.75をそれぞれ満足するようにされたものである。 In order to solve the above-described problem, the zoom lens of the present invention includes a first lens group having a positive refractive power and a fixed position arranged in order from the object side, a negative refractive power and a variable magnification. Therefore, the second lens group of the variable magnification system whose position is movable, the third lens group having a positive refractive power and a fixed position, and a focus having a positive refractive power at the time of zooming and focusing. The fourth lens group whose position is movable in order to adjust the position, and the first lens group is a cemented lens of the first lens of the concave lens and the second lens of the convex lens arranged in order from the object side And a third lens of a convex meniscus lens having a convex surface facing the object side, and the second lens group is arranged in order from the object side, the fourth lens of the concave lens, the fifth lens of the biconcave lens, and the fifth lens of the convex lens. 6 lenses and a third lens. The lens group is composed of a seventh lens of a biconvex lens, an eighth lens of a convex meniscus lens having a convex surface facing the image side, and a ninth lens of a concave lens having a strong concave surface facing the object side, arranged in order from the object side. The fourth lens group is constituted by a tenth lens of a biconvex lens, the seventh lens to the ninth lens in the third lens group are spherical lenses, and H3 is a third lens. The distance between the object-side principal point of the lens group and the most object-side surface of the third lens group, f3 the focal length of the third lens group, and n31 the lens closest to the object side of the third lens group (seventh lens) The refractive index at the d-line, n32 is the refractive index at the d-line of the convex lens (eighth lens) sandwiched between the third lens groups, and n33 is the most image side lens (the ninth lens) of the third lens group. Refractive index at d-line, D 2 is the thickness of the convex lens (eighth lens) sandwiched between the third lens groups, D3 is the thickness of the three-piece cemented lens constituting the third lens group, and r31 is the lens closest to the object side of the third lens group ( As the radius of curvature of the object side surface of the seventh lens), the following conditional expressions (1) -0.2 <H3 / f3 <0, (2) 0.31 <n31-n32, (3) 0.35 <N33-n32, (4) 0.45 <D32 / D3 <0.65, (5) 0.667 ≦ r31 / f3 <0.75 are satisfied.

また、本発明撮像装置は、上記した課題を解決するために、ズームレンズと、上記ズームレンズで形成された光学像を撮像する撮像手段とを備え、上記ズームレンズは、物体側から順に配列された、正の屈折力を有し位置が固定の第1レンズ群と、負の屈折力を有し変倍のために位置が可動とされた変倍系の第2レンズ群と、正の屈折力を有し位置が固定の第3レンズ群と、正の屈折力を有し変倍時及び合焦時に焦点位置を調節するために位置が可動とされた第4レンズ群とから成り、上記第1レンズ群は、物体側より順に配列された、凹レンズの第1レンズと凸レンズの第2レンズとの接合レンズ及び物体側に凸面を向けた凸メニスカスレンズの第3レンズによって構成され、上記第2レンズ群は、物体側より順に配列された、凹レンズの第4レンズ及び両凹レンズの第5レンズと凸レンズの第6レンズとの接合レンズによって構成され、上記第3レンズ群は、物体側より順に配列された、両凸レンズの第7レンズと像側に凸面を向けた凸メニスカスレンズの第8レンズと物体側に強い凹面を向けた凹レンズの第9レンズとから成る3枚接合レンズによって構成され、上記第4レンズ群は、両凸レンズの第10レンズによって構成され、上記第3レンズ群における第7レンズ乃至第9レンズは球面レンズであると共に、H3を第3レンズ群の物体側主点と第3レンズ群の最も物体側の面との間の距離、f3を第3レンズ群の焦点距離、n31を第3レンズ群の最も物体側のレンズ(第7レンズ)のd線における屈折率、n32を第3レンズ群の間に挟まれた凸レンズ(第8レンズ)のd線における屈折率、n33を第3レンズ群の最も像側のレンズ(第9レンズ)のd線における屈折率、D32を第3レンズ群の間に挟まれた凸レンズ(第8レンズ)の厚み、D3を第3レンズ群を構成する3枚接合レンズの厚み、r31を第3レンズ群の最も物体側のレンズ(第7レンズ)の物体側の面の曲率半径として、以下の各条件式(1)−0.2<H3/f3<0、(2)0.31<n31−n32、(3)0.35<n33−n32、(4)0.45<D32/D3<0.65、(5)0.667≦r31/f3<0.75をそれぞれ満足するようにされたものである。 In order to solve the above-described problem, the imaging apparatus of the present invention includes a zoom lens and an imaging unit that captures an optical image formed by the zoom lens, and the zoom lens is arranged in order from the object side. A first lens group having a positive refractive power and a fixed position; a second lens group having a negative refracting power; and a variable power second lens group whose position is movable for zooming; and positive refraction. A third lens group having a fixed force and a position, and a fourth lens group having a positive refractive power and a movable position for adjusting the focal position at the time of zooming and focusing. The first lens group includes a cemented lens of a first lens of a concave lens and a second lens of a convex lens and a third lens of a convex meniscus lens having a convex surface facing the object side, which are arranged in order from the object side. The two lens groups are concave lenses arranged in order from the object side. The third lens group includes a fourth lens and a fifth lens of a biconcave lens and a sixth lens of a convex lens, and the third lens group has a convex surface on the image side and a seventh lens of the biconvex lens arranged in order from the object side. The fourth lens group includes a tenth lens of a biconvex lens. The fourth lens group includes an eighth lens of the convex convex meniscus lens and a ninth concave lens having a strong concave surface facing the object side. The seventh to ninth lenses in the third lens group are spherical lenses, and H3 is the distance between the object side principal point of the third lens group and the most object side surface of the third lens group, f3 Is the focal length of the third lens group, n31 is the refractive index at the d-line of the most object side lens (seventh lens) of the third lens group, and n32 is a convex lens (eighth lens) sandwiched between the third lens groups. The refractive index at the d-line, n33 is the refractive index at the d-line of the most image side lens (9th lens) of the third lens group, and D32 is the convex lens (eighth lens) sandwiched between the third lens groups. The following conditional expressions are used, where thickness, D3 is the thickness of the three-piece cemented lens constituting the third lens group, and r31 is the radius of curvature of the object-side surface of the third lens group closest to the object side (seventh lens). (1) -0.2 <H3 / f3 <0, (2) 0.31 <n31-n32, (3) 0.35 <n33-n32, (4) 0.45 <D32 / D3 <0.65 (5) 0.667 ≦ r31 / f3 <0.75 is satisfied.

従って、本発明にあっては、収差を良好に補正しつつ、小型化、特に光軸方向における小型化とコストの低減を達成することができる。   Therefore, in the present invention, it is possible to achieve downsizing, particularly downsizing in the optical axis direction and cost reduction, while correcting aberrations well.

本発明ズームレンズは、物体側から順に配列された、正の屈折力を有し位置が固定の第1レンズ群と、負の屈折力を有し変倍のために位置が可動とされた変倍系の第2レンズ群と、正の屈折力を有し位置が固定の第3レンズ群と、正の屈折力を有し変倍時及び合焦時に焦点位置を調節するために位置が可動とされた第4レンズ群とから成るズームレンズにおいて、上記第1レンズ群は、物体側より順に配列された、凹レンズの第1レンズと凸レンズの第2レンズとの接合レンズ及び物体側に凸面を向けた凸メニスカスレンズの第3レンズによって構成され、上記第2レンズ群は、物体側より順に配列された、凹レンズの第4レンズ及び両凹レンズの第5レンズと凸レンズの第6レンズとの接合レンズによって構成され、上記第3レンズ群は、物体側より順に配列された、両凸レンズの第7レンズと像側に凸面を向けた凸メニスカスレンズの第8レンズと物体側に強い凹面を向けた凹レンズの第9レンズとから成る3枚接合レンズによって構成され、上記第4レンズ群は、両凸レンズの第10レンズによって構成され、上記第3レンズ群における第7レンズ乃至第9レンズは球面レンズであると共に、以下の各条件式(1)、(2)、(3)、(4)及び(5)をそれぞれ満足するようにされたことを特徴とするズームレンズ。   The zoom lens of the present invention includes a first lens group having a positive refractive power and a fixed position arranged in order from the object side, and a variable lens having a negative refractive power and movable for zooming. Second lens group of magnification system, third lens group having positive refractive power and fixed position, and movable position to adjust the focal position at the time of zooming and focusing with positive refractive power In the zoom lens comprising the fourth lens group, the first lens group has a convex lens on the object side and a cemented lens of the first lens of the concave lens and the second lens of the convex lens arranged in order from the object side. The second lens group includes a fourth lens of a concave lens, a fifth lens of a biconcave lens, and a sixth lens of a convex lens, which are arranged in order from the object side. And the third lens group is A three-piece cemented lens composed of a seventh lens of a biconvex lens, an eighth lens of a convex meniscus lens having a convex surface facing the image side, and a ninth lens of a concave lens having a strong concave surface facing the object side, arranged in order from the body side The fourth lens group is configured by a tenth lens of a biconvex lens, and the seventh to ninth lenses in the third lens group are spherical lenses, and the following conditional expressions (1), ( 2. A zoom lens characterized by satisfying each of 2), (3), (4) and (5).

(1)−0.2<H3/f3<0
(2)0.31<n31−n32
(3)0.35<n33−n32
(4)0.45<D32/D3<0.65
(5)0.667≦r31/f3<0.75
但し、
H3:第3レンズ群の物体側主点と第3レンズ群の最も物体側の面との間の距離
f3:第3レンズ群の焦点距離
n31:第3レンズ群の最も物体側のレンズ(第7レンズ)のd線における屈折率
n32:第3レンズ群の間に挟まれた凸レンズ(第8レンズ)のd線における屈折率
n33:第3レンズ群の最も像側のレンズ(第9レンズ)のd線における屈折率
D32:第3レンズ群の間に挟まれた凸レンズ(第8レンズ)の厚み
D3:第3レンズ群を構成する3枚接合レンズの厚み
r31:第3レンズ群の最も物体側のレンズ(第7レンズ)の物体側の面の曲率半径
とする。
(1) -0.2 <H3 / f3 <0
(2) 0.31 <n31-n32
(3) 0.35 <n33-n32
(4) 0.45 <D32 / D3 <0.65
(5) 0.667 ≦ r31 / f3 <0.75
However,
H3: distance between the object side principal point of the third lens group and the most object side surface of the third lens group f3: focal length of the third lens group n31: lens closest to the object side of the third lens group (first lens 7 lens) d-line refractive index n32: convex lens (eighth lens) sandwiched between third lens groups d-line refractive index n33: third lens group most image side lens (9th lens) Refractive index D32 at the d-line: Thickness of convex lens (eighth lens) sandwiched between the third lens group D3: Thickness of three-piece cemented lens constituting the third lens group r31: Most object of the third lens group The radius of curvature of the object side surface of the side lens (seventh lens) is used.

また、本発明撮像装置は、ズームレンズと、上記ズームレンズで形成された光学像を撮像する撮像手段とを備えた撮像装置であって、上記ズームレンズは、物体側から順に配列された、正の屈折力を有し位置が固定の第1レンズ群と、負の屈折力を有し変倍のために位置が可動とされた変倍系の第2レンズ群と、正の屈折力を有し位置が固定の第3レンズ群と、正の屈折力を有し変倍時及び合焦時に焦点位置を調節するために位置が可動とされた第4レンズ群とから成り、上記第1レンズ群は、物体側より順に配列された、凹レンズの第1レンズと凸レンズの第2レンズとの接合レンズ及び物体側に凸面を向けた凸メニスカスレンズの第3レンズによって構成され、上記第2レンズ群は、物体側より順に配列された、凹レンズの第4レンズ及び両凹レンズの第5レンズと凸レンズの第6レンズとの接合レンズによって構成され、上記第3レンズ群は、物体側より順に配列された、両凸レンズの第7レンズと像側に凸面を向けた凸メニスカスレンズの第8レンズと物体側に強い凹面を向けた凹レンズの第9レンズとから成る3枚接合レンズによって構成され、上記第4レンズ群は、両凸レンズの第10レンズによって構成され、上記第3レンズ群における第7レンズ乃至第9レンズは球面レンズであると共に、以下の各条件式(1)、(2)、(3)、(4)及び(5)をそれぞれ満足するようにされたことを特徴とする撮像装置。   The imaging apparatus of the present invention is an imaging apparatus including a zoom lens and an imaging unit that captures an optical image formed by the zoom lens, and the zoom lens is arranged in order from the object side. A first lens unit having a refractive power of λ and a fixed position, a second lens unit having a negative refracting power and a variable power second lens unit whose position is movable for zooming, and a positive refractive power. And a third lens group having a fixed refractive position and a fourth lens group having a positive refractive power and movable in order to adjust the focal position at the time of zooming and focusing. The group is composed of a cemented lens of a first lens of a concave lens and a second lens of a convex lens and a third lens of a convex meniscus lens having a convex surface facing the object side, arranged in order from the object side. Is a fourth lens and a concave lens arranged in order from the object side. The third lens group is composed of a cemented lens of a fifth lens of a biconcave lens and a sixth lens of a convex lens, and the third lens group is arranged in order from the object side, and is convex with the convex surface facing the seventh lens of the biconvex lens and the image side. The fourth lens group includes a tenth lens of a biconvex lens, and includes a cemented three-lens lens including an eighth lens of a meniscus lens and a ninth lens of a concave lens having a strong concave surface facing the object side. The seventh to ninth lenses in the three lens groups are spherical lenses, and satisfy the following conditional expressions (1), (2), (3), (4), and (5). An imaging apparatus characterized by that.

(1)−0.2<H3/f3<0
(2)0.31<n31−n32
(3)0.35<n33−n32
(4)0.45<D32/D3<0.65
(5)0.667≦r31/f3<0.75
但し、
H3:第3レンズ群の物体側主点と第3レンズ群の最も物体側の面との間の距離
f3:第3レンズ群の焦点距離
n31:第3レンズ群の最も物体側のレンズ(第7レンズ)のd線における屈折率
n32:第3レンズ群の間に挟まれた凸レンズ(第8レンズ)のd線における屈折率
n33:第3レンズ群の最も像側のレンズ(第9レンズ)のd線における屈折率
D32:第3レンズ群の間に挟まれた凸レンズ(第8レンズ)の厚み
D3:第3レンズ群を構成する3枚接合レンズの厚み
r31:第3レンズ群の最も物体側のレンズ(第7レンズ)の物体側の面の曲率半径
とする。
(1) -0.2 <H3 / f3 <0
(2) 0.31 <n31-n32
(3) 0.35 <n33-n32
(4) 0.45 <D32 / D3 <0.65
(5) 0.667 ≦ r31 / f3 <0.75
However,
H3: distance between the object side principal point of the third lens group and the most object side surface of the third lens group f3: focal length of the third lens group n31: lens closest to the object side of the third lens group (first lens 7 lens) d-line refractive index n32: convex lens (eighth lens) sandwiched between third lens groups d-line refractive index n33: third lens group most image side lens (9th lens) Refractive index D32 at the d-line: Thickness of convex lens (eighth lens) sandwiched between the third lens group D3: Thickness of three-piece cemented lens constituting the third lens group r31: Most object of the third lens group The radius of curvature of the object side surface of the side lens (seventh lens) is used.

従って、本発明ズームレンズにあっては、第3レンズ群の主点を前側に寄せて、第4レンズ群の焦点距離を短くすることでバックフォーカスを短縮して、全長を短縮できるという効果を奏する。また、第3レンズ群を3枚接合レンズで構成することによって偏心による収差劣化の敏感度を緩和するとともに、接合工程で調芯組立が容易に出来る構成として、量産時の性能のバラツキの問題を解決することができる。さらに、第3レンズ群の接合面の前後の屈折率の差を十分大きくとるように構成することで第3レンズ群から非球面を廃止することができ、大きなコスト低減効果を得ることができる。   Therefore, in the zoom lens according to the present invention, the main point of the third lens group is moved to the front side, and the back focal length is shortened by shortening the focal length of the fourth lens group, so that the overall length can be shortened. Play. In addition, the third lens group is composed of three cemented lenses to reduce the sensitivity of aberration deterioration due to decentration and to facilitate the assembly of alignment in the joining process. Can be solved. Further, by configuring the difference in refractive index before and after the cemented surface of the third lens group to be sufficiently large, the aspherical surface can be eliminated from the third lens group, and a great cost reduction effect can be obtained.

請求項2及び請求項5に記載した発明にあっては、第4レンズ群を構成する第10レンズの少なくとも一面が非球面で構成されるので、収差補正を良好に行うことができる。   In the second and fifth aspects of the invention, since at least one surface of the tenth lens constituting the fourth lens group is an aspherical surface, aberration correction can be performed satisfactorily.

請求項3及び請求項6に記載した発明にあっては、第4レンズ群を構成する第10レンズが、少なくとも一面が非球面で構成されると共にアッベ数が50以上のプラスチックレンズであるので、第4レンズ群からも高価なガラスモールド非球面レンズを廃止して、さらなる低コスト化を達成することができる。   In the invention described in claims 3 and 6, the tenth lens constituting the fourth lens group is a plastic lens having at least one aspherical surface and an Abbe number of 50 or more. Further cost reduction can be achieved by eliminating the expensive glass molded aspherical lens from the fourth lens group.

以下に、本発明ズームレンズ及び撮像装置を実施するための最良の形態を添付図面を参照して説明する。なお、以下に示す実施の形態は、本発明をビデオカメラ用又は静止画ビデオカメラ用のズームレンズ1(図1参照)、2(図5参照)に適用したものである。   The best mode for carrying out the zoom lens and the imaging apparatus of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In the following embodiment, the present invention is applied to a zoom lens 1 (see FIG. 1) or 2 (see FIG. 5) for a video camera or a still image video camera.

ズームレンズ1、2は、所謂4群インナーフォーカス式のズームレンズであり、図1、図5にレンズ構成を示すように、物体側から順に、正の屈折力を有し位置が固定の第1レンズ群G1と、負の屈折力を有し変倍のために位置が可動とされた変倍系の第2レンズ群G2と、正の屈折力を有し位置が固定の第3レンズ群G3と、正の屈折力を有し変倍時及び合焦時に焦点位置を調節するために位置が可動とされた第4レンズ群G4とが配列されて成るものである。   The zoom lenses 1 and 2 are so-called four-group inner focus type zoom lenses, and as shown in FIGS. A lens group G1, a variable power second lens group G2 having a negative refractive power and movable for zooming, and a third lens group G3 having a positive refractive power and a fixed position. And a fourth lens group G4 having positive refractive power and movable in order to adjust the focal position at the time of zooming and focusing.

第1レンズ群G1は、物体側より順に、凹レンズの第1レンズL1と凸レンズの第2レンズL2との接合レンズ及び物体側に凸面を向けた凸メニスカスレンズの第3レンズL3が配列されて構成されている。   The first lens group G1 includes, in order from the object side, a cemented lens of a first lens L1 that is a concave lens and a second lens L2 that is a convex lens, and a third lens L3 that is a convex meniscus lens having a convex surface facing the object side. Has been.

第2レンズ群G2は、物体側より順に、凹レンズの第4レンズL4及び両凹レンズの第5レンズL5と凸レンズの第6レンズL6との接合レンズが配列されて構成されている。   The second lens group G2 includes, in order from the object side, a cemented lens including a fourth lens L4 that is a concave lens, a fifth lens L5 that is a biconcave lens, and a sixth lens L6 that is a convex lens.

第3レンズ群G3は、物体側より順に配列された、両凸レンズの第7レンズL7と像側に凸面を向けた凸メニスカスレンズの第8レンズL8と物体側に強い凹面を向けた凹レンズの第9レンズL9とから成る3枚接合レンズによって構成されている。そして、第7レンズL7乃至第9レンズL9は球面レンズとされている。   The third lens group G3 includes a seventh lens L7 of a biconvex lens, an eighth lens L8 of a convex meniscus lens having a convex surface facing the image side, and a concave lens having a strong concave surface facing the object side, arranged in order from the object side. It is constituted by a three-piece cemented lens including nine lenses L9. The seventh lens L7 to the ninth lens L9 are spherical lenses.

第4レンズ群G4は、物体側の面が非球面に形成された両凸レンズの第10レンズL10によって構成されている。   The fourth lens group G4 includes a tenth lens L10 that is a biconvex lens having an aspheric object-side surface.

本発明の構成の特徴は特に第3レンズ群G3にあり、以下に詳しく説明する。   The feature of the configuration of the present invention is particularly the third lens group G3, which will be described in detail below.

ズームレンズ1、2における小型化の手段としては、上記特許文献3に示されたものと同様に、正の屈折力を有する第7レンズL7と負の屈折力を有する第9レンズL9との間の間隔を開けて配置することで第3レンズ群G3の物体側主点を前寄りにすると共に、第4レンズ群G4の焦点距離を短くすることができて、バックフォーカスが短くなることで、全長の短縮を図っている。   As a means for reducing the size of the zoom lenses 1 and 2, as in the above-mentioned Patent Document 3, between the seventh lens L 7 having a positive refractive power and the ninth lens L 9 having a negative refractive power. By disposing them at a distance, the object side principal point of the third lens group G3 can be moved forward, the focal length of the fourth lens group G4 can be shortened, and the back focus is shortened. The total length is shortened.

さらに、ズームレンズ1、2は、H3を第3レンズ群の物体側主点と第3レンズ群の最も物体側の面との間の距離、f3を第3レンズ群の焦点距離、n31を第3レンズ群の最も物体側のレンズ(第7レンズ)のd線における屈折率、n32を第3レンズ群の間に挟まれた凸レンズ(第8レンズ)のd線における屈折率、n33を第3レンズ群の最も像側のレンズ(第9レンズ)のd線における屈折率、D32を第3レンズ群の間に挟まれた凸レンズ(第8レンズ)の厚み、D3を第3レンズ群を構成する3枚接合レンズの厚み、r31を第3レンズ群の最も物体側のレンズ(第7レンズ)の物体側の面の曲率半径として、以下の各条件式(1)、(2)、(3)、(4)及び(5)満足するようにしたものである。   Further, in the zoom lenses 1 and 2, H3 is the distance between the object side principal point of the third lens group and the most object side surface of the third lens group, f3 is the focal length of the third lens group, and n31 is the first distance. The refractive index at the d-line of the most object side lens (seventh lens) of the three lens groups, n32 is the refractive index at the d-line of the convex lens (eighth lens) sandwiched between the third lens groups, and n33 is the third. The refractive index of the lens closest to the image side (9th lens) in the d-line, D32 is the thickness of the convex lens (eighth lens) sandwiched between the third lens groups, and D3 is the third lens group. The following conditional expressions (1), (2), and (3) are used, where the thickness of the three-lens cemented lens, r31 is the radius of curvature of the object side surface of the third lens group, the most object side lens (the seventh lens) , (4) and (5) are satisfied.

(1)−0.2<H3/f3<0
(2)0.31<n31−n32
(3)0.35<n33−n32
(4)0.45<D32/D3<0.65
(5)0.667≦r31/f3<0.75
次に各条件式について説明すると、条件式(1)は小型化を達成するために必要な条件であり、第3レンズ群G3の第3レンズ群の物体側主点と第3レンズ群の最も物体側の面との間の距離H3が上限を越えないで物体側主点が前寄りになるように、3枚接合レンズの屈折力配置を決めなければならない。第3レンズ群G3をこの条件を満たすように構成することにより、第4レンズ群G4の焦点距離を短く設定できるようになり、バックフォーカスを短くして小型化が達成できる。正の屈折力の第7レンズL7と負の屈折力の第9レンズL9は、小型化のために必要な配置であると同時に、球面収差、コマ収差、非点収差の補正に重要な役割を果たしている。条件式(1)の下限以下になり、物体側主点が物体側に飛び出すような屈折力配置にすると、第7レンズL7で発生する各収差と第9レンズL9による各収差の打ち消しあう力が強くなって、バランスの良い良好な収差補正が困難になってしまう。
(1) -0.2 <H3 / f3 <0
(2) 0.31 <n31-n32
(3) 0.35 <n33-n32
(4) 0.45 <D32 / D3 <0.65
(5) 0.667 ≦ r31 / f3 <0.75
Next, each conditional expression will be described. Conditional expression (1) is a condition necessary for achieving downsizing, and the most object-side principal point of the third lens group of the third lens group G3 and the most of the third lens group. The refractive power arrangement of the three-piece cemented lens must be determined so that the distance H3 between the object side surface does not exceed the upper limit and the object side principal point is in front. By configuring the third lens group G3 to satisfy this condition, the focal length of the fourth lens group G4 can be set short, and the back focus can be shortened to achieve miniaturization. The seventh lens L7 having a positive refractive power and the ninth lens L9 having a negative refractive power are necessary for miniaturization and at the same time play an important role in correcting spherical aberration, coma aberration, and astigmatism. Plays. If the refractive power arrangement is such that the object side principal point jumps out to the object side below the lower limit of the conditional expression (1), the force that cancels each aberration generated by the seventh lens L7 and each aberration by the ninth lens L9 is obtained. It becomes stronger and it becomes difficult to correct aberration with good balance.

また、条件式(2)、(3)及び(5)は、第7レンズL7に球面レンズを用いるために必要な条件であり、第7レンズL7と第9レンズL9に対して間に挟まれた第8レンズL8が空気に代わるほどの働きをさせるために屈折率の差を大きくとる必要がある。条件式(2)と(3)を満足し、条件式(5)の下限よりもr31面の曲率を緩くすることで第7レンズL7を比較的安価な硝材を用いた球面研磨レンズを用いることが出来る。しかし、条件式(5)の上限を越えると、条件式(1)を満足できなくなって小型化を達成することができなくなる。   Conditional expressions (2), (3), and (5) are necessary conditions for using a spherical lens for the seventh lens L7, and are sandwiched between the seventh lens L7 and the ninth lens L9. In order for the eighth lens L8 to function as a substitute for air, it is necessary to increase the difference in refractive index. A spherical polished lens using a relatively inexpensive glass material is used for the seventh lens L7 by satisfying the conditional expressions (2) and (3) and by making the curvature of the r31 surface gentler than the lower limit of the conditional expression (5). I can do it. However, if the upper limit of conditional expression (5) is exceeded, conditional expression (1) cannot be satisfied and miniaturization cannot be achieved.

条件式(4)は、非球面を使わずに良好な収差補正を行うことと、小型化とのバランスをとるためのもので、下限を越えると第3レンズ群G3の物体側主点を前寄りにするために第7レンズL7と第9レンズL9それぞれの屈折力が強くなって、第7レンズL7から発生する球面収差を補正するために第7レンズL7の物体側の面を非球面にしなければならなくなる。上限を越えると第7レンズL7と第9レンズL9の屈折力を弱くすることができて収差補正には有利になるが、第3レンズ群G3の総厚が厚くなって、小型化を達成することができなくなる。   Conditional expression (4) is for balancing the good aberration correction without using an aspherical surface and miniaturization. When the lower limit is exceeded, the object side principal point of the third lens group G3 is moved forward. The refractive power of each of the seventh lens L7 and the ninth lens L9 is increased in order to make it closer, and the object side surface of the seventh lens L7 is made aspherical in order to correct spherical aberration generated from the seventh lens L7. Will have to. If the upper limit is exceeded, the refractive powers of the seventh lens L7 and the ninth lens L9 can be weakened, which is advantageous for aberration correction. However, the total thickness of the third lens group G3 is increased to achieve downsizing. I can't do that.

以上の条件式(1)乃至(5)を満たすように第3レンズ群G3を構成することで、特許文献3のズームレンズではできなかった第7レンズL7の球面化が可能になって、所望の性能を維持したままコストの低減を図ることができる。   By configuring the third lens group G3 so as to satisfy the above conditional expressions (1) to (5), it becomes possible to make the seventh lens L7 spherical, which was not possible with the zoom lens disclosed in Patent Document 3, and is desired. The cost can be reduced while maintaining the performance.

第4レンズ群G4の第10レンズL10に低分散のプラスチック材料を用いることで、第4レンズ群G4の第10レンズL10を射出成形による低コストの非球面レンズで構成することができて、さらなるコストの低減を図ることができる。   By using a low-dispersion plastic material for the tenth lens L10 of the fourth lens group G4, the tenth lens L10 of the fourth lens group G4 can be constituted by a low-cost aspheric lens by injection molding, and further Cost can be reduced.

次に、本発明ズームレンズ1及び2を具体化した各数値実施例について説明する。   Next, each numerical example embodying the zoom lenses 1 and 2 of the present invention will be described.

なお、以下の説明において、「ri」は物体側から数えてi番目の面の曲率半径、「di」は物体側から数えてi番目の面とi+1番目の面との間の面間隔、「dFL」はフィルタFLの面間隔、「ni」は第iレンズを構成する材質のd線における屈折率、「nFL」はフィルタFLを構成する材質のd線における屈折率、「νi」は第iレンズを構成する材質のアッベ数、「νFL」はフィルタFLを構成する材質のアッベ数を、(ASP)は当該面が非球面であることをそれぞれ示すものとする。   In the following description, “ri” is the radius of curvature of the i-th surface counted from the object side, “di” is the surface interval between the i-th surface and the i + 1-th surface counted from the object side, “ “dFL” is the surface spacing of the filter FL, “ni” is the refractive index at the d-line of the material constituting the i-th lens, “nFL” is the refractive index at the d-line of the material constituting the filter FL, and “νi” is the i-th The Abbe number of the material composing the lens, “νFL” represents the Abbe number of the material composing the filter FL, and (ASP) represents that the surface is aspheric.

また、非球面形状は、「xi」を非球面の深さ、「H」を光軸からの高さとすると、数1式によって定義されるものとする。   Further, the aspherical shape is defined by Equation 1 where “xi” is the depth of the aspherical surface and “H” is the height from the optical axis.

Figure 0004431962
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ズームレンズ1を具体化した数値実施例1における、「ri」、「di」、「dFL」、「ni」、「nFL」、「νi」及び「νFL」を表1に示す。   Table 1 shows “ri”, “di”, “dFL”, “ni”, “nFL”, “νi”, and “νFL” in Numerical Example 1 in which the zoom lens 1 is embodied.

Figure 0004431962
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ズームレンズ1において、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間の面間隔d5、第2レンズ群G2と絞りとの間の面間隔d10、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間の面間隔d15及び第4レンズ群G4とフィルタFLとの間の面間隔d17は可変である。そこで、これら各面間隔の広角端、中間焦点位置及び望遠端での値を焦点距離、Fナンバー及び画角(2ω(度))と共に表2に示す。   In the zoom lens 1, the surface distance d5 between the first lens group G1 and the second lens group G2, the surface distance d10 between the second lens group G2 and the stop, the third lens group G3 and the fourth lens group G4. And the surface distance d17 between the fourth lens group G4 and the filter FL are variable. Therefore, Table 2 shows the values at the wide-angle end, the intermediate focal position, and the telephoto end of the spacing between these surfaces together with the focal length, F-number, and angle of view (2ω (degrees)).

Figure 0004431962
Figure 0004431962

ズームレンズ1において、第4レンズ群G4を構成している第10レンズL10の物体側の面s16は非球面で形成されている。そこで、面s16の4次、6次、8次及び10次の各非球面係数A4、A6、A8、A10を表3に示す。なお、非球面係数における「e−i」は「×10−i」を示す。 In the zoom lens 1, the object-side surface s16 of the tenth lens L10 constituting the fourth lens group G4 is formed of an aspherical surface. Table 3 shows the fourth-order, sixth-order, eighth-order, and tenth-order aspheric coefficients A4, A6, A8, and A10 of the surface s16. Note that “ei” in the aspheric coefficient indicates “× 10 −i ”.

Figure 0004431962
Figure 0004431962

数値実施例1における各条件式(1)乃至(5)の各数値を表4に示す。   Table 4 shows numerical values of the conditional expressions (1) to (5) in Numerical Example 1.

Figure 0004431962
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図2乃至図4に上記数値実施例1における広角端、中間焦点位置及び望遠端における球面収差、非点収差及び歪曲収差を示す。   2 to 4 show spherical aberration, astigmatism, and distortion at the wide angle end, the intermediate focal position, and the telephoto end in the first numerical embodiment.

なお、球面収差図において、実線はd線(波長587.6nm)、破線はg線(波長435.8nm)、一点鎖線はC線(波長656.3nm)におけるそれぞれの収差曲線を示し、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示すものである。   In the spherical aberration diagram, the solid line shows the respective aberration curves for the d-line (wavelength 587.6 nm), the broken line shows the g-line (wavelength 435.8 nm), and the alternate long and short dash line shows the respective aberration curves for the C-line (wavelength 656.3 nm). In the aberration diagrams, the solid line indicates the sagittal image plane, and the broken line indicates the meridional image plane.

上記表1乃至表4及び図2乃至図4で示すように、数値実施例1にあっては、各収差が良好に補正されると共に小型化が達成されていることが分かる。   As shown in Tables 1 to 4 and FIGS. 2 to 4, it can be seen that in the numerical value example 1, each aberration is satisfactorily corrected and miniaturization is achieved.

次に、ズームレンズ2を具体化した数値実施例2における、「ri」、「di」、「dFL」、「ni」、「nFL」、「νi」及び「νFL」を表5に示す。   Next, Table 5 shows “ri”, “di”, “dFL”, “ni”, “nFL”, “νi”, and “νFL” in Numerical Example 2 in which the zoom lens 2 is embodied.

Figure 0004431962
Figure 0004431962

ズームレンズ2において、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間の面間隔d5、第2レンズ群G2と絞りとの間の面間隔d10、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間の面間隔d15及び第4レンズ群G4とフィルタFLとの間の面間隔d17は可変である。そこで、これら各面間隔の広角端、中間焦点位置及び望遠端での値を焦点距離、Fナンバー及び画角(2ω(度))と共に表6に示す。   In the zoom lens 2, the surface distance d5 between the first lens group G1 and the second lens group G2, the surface distance d10 between the second lens group G2 and the stop, the third lens group G3 and the fourth lens group G4. And the surface distance d17 between the fourth lens group G4 and the filter FL are variable. Therefore, Table 6 shows the values of these surface intervals at the wide-angle end, the intermediate focal position, and the telephoto end together with the focal length, F-number, and angle of view (2ω (degrees)).

Figure 0004431962
Figure 0004431962

ズームレンズ2において、第4レンズ群G4を構成している第10レンズL10の物体側の面s16は非球面で形成されている。そこで、面s16の4次、6次、8次及び10次の各非球面係数A4、A6、A8、A10を表7に示す。なお、非球面係数における「e−i」は「×10−i」を示す。 In the zoom lens 2, the object-side surface s16 of the tenth lens L10 constituting the fourth lens group G4 is formed of an aspherical surface. Accordingly, Table 4 shows the fourth-order, sixth-order, eighth-order and tenth-order aspheric coefficients A4, A6, A8 and A10 of the surface s16. Note that “ei” in the aspheric coefficient indicates “× 10 −i ”.

Figure 0004431962
Figure 0004431962

数値実施例2における各条件式(1)乃至(5)の各数値を表8に示す。   Table 8 shows the numerical values of the conditional expressions (1) to (5) in Numerical Example 2.

Figure 0004431962
Figure 0004431962

図6乃至図8に上記数値実施例2における広角端、中間焦点位置及び望遠端における球面収差、非点収差及び歪曲収差を示す。   6 to 8 show spherical aberration, astigmatism, and distortion at the wide-angle end, the intermediate focal position, and the telephoto end in the second numerical embodiment.

なお、球面収差図において、実線はd線(波長587.6nm)、破線はg線(波長435.8nm)、一点鎖線はC線(波長656.3nm)におけるそれぞれの収差曲線を示し、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示すものである。   In the spherical aberration diagram, the solid line shows the respective aberration curves for the d-line (wavelength 587.6 nm), the broken line shows the g-line (wavelength 435.8 nm), and the alternate long and short dash line shows the respective aberration curves for the C-line (wavelength 656.3 nm). In the aberration diagrams, the solid line indicates the sagittal image plane, and the broken line indicates the meridional image plane.

上記表5乃至表8及び図6乃至図8で示すように、数値実施例2にあっては、各収差が良好に補正されると共に小型化が達成されていることが分かる。   As shown in Tables 5 to 8 and FIGS. 6 to 8, it can be seen that in the numerical value example 2, each aberration is satisfactorily corrected and miniaturization is achieved.

図9に本発明撮像装置の実施の形態を示す。図9は本発明撮像装置を動画の他に静止画の撮影も可能な静止画ビデオカメラに適用した実施の形態を示すものである。   FIG. 9 shows an embodiment of the imaging apparatus of the present invention. FIG. 9 shows an embodiment in which the imaging apparatus of the present invention is applied to a still image video camera capable of taking still images in addition to moving images.

ビデオカメラ10はズームレンズ20と該ズームレンズ20によって形成された光学像を撮像する撮像手段としてCCDやCMOS等の撮像素子30を備える。ズームレンズ20として上記したズームレンズ1や2を適用することができる。そして、撮像素子30はズームレンズ20によって形成された光学像を電気信号に変換して画像処理部40に送出する。   The video camera 10 includes a zoom lens 20 and an image pickup device 30 such as a CCD or CMOS as an image pickup means for picking up an optical image formed by the zoom lens 20. The zoom lenses 1 and 2 described above can be applied as the zoom lens 20. Then, the image sensor 30 converts the optical image formed by the zoom lens 20 into an electrical signal and sends it to the image processing unit 40.

ビデオカメラ10は全体のシステムを制御するための中央演算装置(CPU)50を備えており、中央演算装置50は操作部60の操作に応じて各部の制御を行う。   The video camera 10 includes a central processing unit (CPU) 50 for controlling the entire system. The central processing unit 50 controls each unit in accordance with the operation of the operation unit 60.

操作部60には記録モード切換スイッチ61、スタート・ストップボタン62、シャッターボタン63、ズームスイッチ64、再生ボタン65等が設けられており、これらスイッチやボタンを操作した信号が中央演算装置50に入力される。記録モード切換スイッチ61の操作により動画撮影モードと静止画撮影モードが選択され、動画撮影モードが選択されているときに、スタート・ストップボタン62が押されると、押されるたびに動画撮影開始と撮影停止が交互に実現されるようになっている。また、静止画撮影モードが選択されているときに、シャッターボタン63が押されると、静止画が撮影されるようになっている。ズームスイッチ64が操作されると、操作の方向に応じてズームアップ又はズームダウンが行われる。再生ボタン65が押されると、選択されているモードに応じて動画又は静止画の再生が行われる。   The operation unit 60 is provided with a recording mode changeover switch 61, a start / stop button 62, a shutter button 63, a zoom switch 64, a playback button 65, and the like, and signals obtained by operating these switches and buttons are input to the central processing unit 50. Is done. When the moving image shooting mode and the still image shooting mode are selected by operating the recording mode changeover switch 61 and the moving image shooting mode is selected, if the start / stop button 62 is pressed, the moving image shooting start and shooting are performed each time the button is pressed. Stops are realized alternately. Further, when the still image shooting mode is selected, when the shutter button 63 is pressed, a still image is shot. When the zoom switch 64 is operated, zooming up or down is performed according to the direction of the operation. When the play button 65 is pressed, a moving image or a still image is played according to the selected mode.

上記ズームスイッチ64が操作されると、その操作に応じて、中央演算装置50からモータドライブ70に駆動信号が送出され、該駆動信号に応じて、可動レンズ群(上記ズームレンズ1及び2にあっては第2レンズ群G2及び第4レンズ群G4)が移動されてズーミング及びズーミングに基づく像位置の調整が行われる。   When the zoom switch 64 is operated, a driving signal is sent from the central processing unit 50 to the motor drive 70 in accordance with the operation, and the movable lens group (which corresponds to the zoom lenses 1 and 2) is responded to the driving signal. Then, the second lens group G2 and the fourth lens group G4) are moved to adjust zooming and image position based on zooming.

上記撮像素子30から送出された電気信号は画像処理部40で処理されてモニタ部80及び記録部90に送出され、モニタ部80によって表示されると共に、記録部90によって記録される。また、画像処理部40での処理状況が中央演算装置50に送られる。画像処理部40は動画処理部41と静止画処理部42を備え、選択されているモードに応じた処理が行われるようになっている。すなわち、動画撮影モードが選択されているときには画像処理部40の動画処理部41によって処理されると共に、それによって生成された動画情報を動画記録部91及びモニタ部80へと送出し、静止画撮影モードが選択されているときには画像処理部40の静止画処理部42によって処理されると共に、それによって生成された静止画情報を静止画記録部92及びモニタ部80へと送出する。そして、記録部90では、動画情報は動画記録部91で記録され、静止画情報は静止画記録部92で記録される。記録部90の各記録部91、92では所望の記録媒体にそれぞれの画像情報が記録される。例えば、動画記録部91では動画情報を磁気テープやDVD(Digital Versatile Disk)等の記録メディアに記録し、静止画記録部92ではメモリスティック等の固体メモリ等に記録する。   The electrical signal sent from the image pickup device 30 is processed by the image processing unit 40 and sent to the monitor unit 80 and the recording unit 90, displayed on the monitor unit 80, and recorded by the recording unit 90. Further, the processing status in the image processing unit 40 is sent to the central processing unit 50. The image processing unit 40 includes a moving image processing unit 41 and a still image processing unit 42, and performs processing according to the selected mode. That is, when the moving image shooting mode is selected, it is processed by the moving image processing unit 41 of the image processing unit 40, and the moving image information generated thereby is sent to the moving image recording unit 91 and the monitor unit 80, and still image shooting is performed. When the mode is selected, it is processed by the still image processing unit 42 of the image processing unit 40 and the still image information generated thereby is sent to the still image recording unit 92 and the monitor unit 80. In the recording unit 90, the moving image information is recorded by the moving image recording unit 91, and the still image information is recorded by the still image recording unit 92. The recording units 91 and 92 of the recording unit 90 record the respective image information on a desired recording medium. For example, the moving image recording unit 91 records moving image information on a recording medium such as a magnetic tape or a DVD (Digital Versatile Disk), and the still image recording unit 92 records it on a solid memory such as a memory stick.

再生ボタン65が操作されると、選択されているモードに応じて動画記録部91又は静止画記録部92からモニタ部80に信号が送られて、動画又は静止画の再生が行われる。   When the playback button 65 is operated, a signal is sent from the moving image recording unit 91 or the still image recording unit 92 to the monitor unit 80 according to the selected mode, and the moving image or still image is reproduced.

なお、上記各実施の形態及び各数値実施例において示した各部の具体的な形状及び構造並びに数値は、何れも本発明を実施するに当たっての具体化のほんの一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならないものである。   It should be noted that the specific shapes, structures, and numerical values of the respective parts shown in the above embodiments and numerical examples are merely examples of specific embodiments in carrying out the present invention. Therefore, the technical scope of the present invention should not be limitedly interpreted.

ビデオカメラ、静止画ビデオカメラ、スチルカメラ等に適用することができ、各種収差が良好に補正されると共に小型で安価に構成することができる。   The present invention can be applied to a video camera, a still image video camera, a still camera, etc., and various aberrations can be corrected satisfactorily, and a small and inexpensive configuration can be achieved.

図2乃至図4と共に本発明ズームレンズの第1の実施の形態を示すものであり、本図はレンズ構成を示す概略図である。2 to 4 show a first embodiment of a zoom lens according to the present invention, and this figure is a schematic diagram showing a lens configuration. FIG. 広角端における球面収差、非点収差及び歪曲収差を示す図である。It is a figure which shows the spherical aberration, astigmatism, and distortion aberration in a wide angle end. 広角端と望遠端との中間焦点位置における球面収差、非点収差及び歪曲収差を示す図である。It is a figure which shows the spherical aberration, astigmatism, and a distortion aberration in the intermediate focus position of a wide angle end and a telephoto end. 望遠端における球面収差、非点収差及び歪曲収差を示す図である。It is a figure which shows the spherical aberration, astigmatism, and distortion aberration in a telephoto end. 図6乃至図8と共に本発明ズームレンズの第2の実施の形態を示すものであり、本図はレンズ構成を示す概略図である。6 to 8 show a second embodiment of the zoom lens of the present invention, and this figure is a schematic diagram showing the lens configuration. FIG. 広角端における球面収差、非点収差及び歪曲収差を示す図である。It is a figure which shows the spherical aberration, astigmatism, and distortion aberration in a wide angle end. 広角端と望遠端との中間焦点位置における球面収差、非点収差及び歪曲収差を示す図である。It is a figure which shows the spherical aberration, astigmatism, and a distortion aberration in the intermediate focus position of a wide angle end and a telephoto end. 望遠端における球面収差、非点収差及び歪曲収差を示す図である。It is a figure which shows the spherical aberration, astigmatism, and distortion aberration in a telephoto end. 本発明撮像装置の実施の形態を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows embodiment of this invention imaging device.

符号の説明Explanation of symbols

1…ズームレンズ、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、L1…第1レンズ、L2…第2レンズ、L3…第3レンズ、L4…第4レンズ、L5…第5レンズ、L6…第6レンズ、L7…第7レンズ、L8…第8レンズ、L9…第9レンズ、L10…第10レンズ、2…ズームレンズ、10…静止画ビデオカメラ(撮像装置)、20…ズームレンズ、30…撮像素子(撮像手段)   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Zoom lens, G1 ... 1st lens group, G2 ... 2nd lens group, G3 ... 3rd lens group, G4 ... 4th lens group, L1 ... 1st lens, L2 ... 2nd lens, L3 ... 3rd lens L4 ... fourth lens, L5 ... fifth lens, L6 ... sixth lens, L7 ... seventh lens, L8 ... eighth lens, L9 ... ninth lens, L10 ... tenth lens, 2 ... zoom lens, 10 ... Still image video camera (imaging device), 20 ... zoom lens, 30 ... imaging device (imaging means)

Claims (6)

物体側から順に配列された、正の屈折力を有し位置が固定の第1レンズ群と、負の屈折力を有し変倍のために位置が可動とされた変倍系の第2レンズ群と、正の屈折力を有し位置が固定の第3レンズ群と、正の屈折力を有し変倍時及び合焦時に焦点位置を調節するために位置が可動とされた第4レンズ群とから成るズームレンズにおいて、
上記第1レンズ群は、物体側より順に配列された、凹レンズの第1レンズと凸レンズの第2レンズとの接合レンズ及び物体側に凸面を向けた凸メニスカスレンズの第3レンズによって構成され、
上記第2レンズ群は、物体側より順に配列された、凹レンズの第4レンズ及び両凹レンズの第5レンズと凸レンズの第6レンズとの接合レンズによって構成され、
上記第3レンズ群は、物体側より順に配列された、両凸レンズの第7レンズと像側に凸面を向けた凸メニスカスレンズの第8レンズと物体側に強い凹面を向けた凹レンズの第9レンズとから成る3枚接合レンズによって構成され、
上記第4レンズ群は、両凸レンズである第10レンズによって構成され、
上記第3レンズ群における第7レンズ乃至第9レンズは球面レンズであると共に、以下の各条件式(1)、(2)、(3)、(4)及び(5)をそれぞれ満足するようにされた
ことを特徴とするズームレンズ。
(1)−0.2<H3/f3<0
(2)0.31<n31−n32
(3)0.35<n33−n32
(4)0.45<D32/D3<0.65
(5)0.667≦r31/f3<0.75
但し、
H3:第3レンズ群の物体側主点と第3レンズ群の最も物体側の面との間の距離
f3:第3レンズ群の焦点距離
n31:第3レンズ群の最も物体側のレンズ(第7レンズ)のd線における屈折率
n32:第3レンズ群の間に挟まれた凸レンズ(第8レンズ)のd線における屈折率
n33:第3レンズ群の最も像側のレンズ(第9レンズ)のd線における屈折率
D32:第3レンズ群の間に挟まれた凸レンズ(第8レンズ)の厚み
D3:第3レンズ群を構成する3枚接合レンズの厚み
r31:第3レンズ群の最も物体側のレンズ(第7レンズ)の物体側の面の曲率半径
とする。
A first lens group having a positive refractive power and a fixed position arranged in order from the object side, and a second zooming system lens having a negative refractive power and a movable position for zooming Group, a third lens group having a positive refractive power and a fixed position, and a fourth lens having a positive refractive power and movable in order to adjust the focal position at the time of zooming and focusing In a zoom lens consisting of
The first lens group is composed of a cemented lens of a first lens of a concave lens and a second lens of a convex lens and a third lens of a convex meniscus lens having a convex surface facing the object side, which are arranged in order from the object side.
The second lens group is composed of a cemented lens of a fourth lens of a concave lens and a fifth lens of a biconcave lens and a sixth lens of a convex lens, which are arranged in order from the object side.
The third lens group includes a seventh lens of a biconvex lens, an eighth lens of a convex meniscus lens having a convex surface facing the image side, and a ninth lens of a concave lens having a strong concave surface facing the object side, which are arranged in order from the object side. Is composed of a three-piece cemented lens consisting of
The fourth lens group includes a tenth lens that is a biconvex lens,
The seventh to ninth lenses in the third lens group are spherical lenses, and satisfy the following conditional expressions (1), (2), (3), (4) and (5), respectively. A zoom lens characterized by that.
(1) -0.2 <H3 / f3 <0
(2) 0.31 <n31-n32
(3) 0.35 <n33-n32
(4) 0.45 <D32 / D3 <0.65
(5) 0.667 ≦ r31 / f3 <0.75
However,
H3: distance between the object side principal point of the third lens group and the most object side surface of the third lens group f3: focal length of the third lens group n31: lens closest to the object side of the third lens group (first lens 7 lens) d-line refractive index n32: convex lens (eighth lens) sandwiched between third lens groups d-line refractive index n33: third lens group most image side lens (9th lens) Refractive index D32 at the d-line: Thickness of convex lens (eighth lens) sandwiched between the third lens group D3: Thickness of three-piece cemented lens constituting the third lens group r31: Most object of the third lens group The radius of curvature of the object side surface of the side lens (seventh lens) is used.
第4レンズ群を構成する第10レンズの少なくとも一面が非球面で構成される
ことを特徴とする請求項1に記載のズームレンズ。
The zoom lens according to claim 1, wherein at least one surface of the tenth lens constituting the fourth lens group is an aspherical surface.
第4レンズ群を構成する第10レンズが、少なくとも一面が非球面で構成されると共にアッベ数が50以上のプラスチックレンズである
ことを特徴とする請求項1に記載のズームレンズ。
The zoom lens according to claim 1, wherein the tenth lens constituting the fourth lens group is a plastic lens having at least one aspheric surface and an Abbe number of 50 or more.
ズームレンズと、上記ズームレンズで形成された光学像を撮像する撮像手段とを備えた撮像装置であって、
上記ズームレンズは、物体側から順に配列された、正の屈折力を有し位置が固定の第1レンズ群と、負の屈折力を有し変倍のために位置が可動とされた変倍系の第2レンズ群と、正の屈折力を有し位置が固定の第3レンズ群と、正の屈折力を有し変倍時及び合焦時に焦点位置を調節するために位置が可動とされた第4レンズ群とから成り、
上記第1レンズ群は、物体側より順に配列された、凹レンズの第1レンズと凸レンズの第2レンズとの接合レンズ及び物体側に凸面を向けた凸メニスカスレンズの第3レンズによって構成され、
上記第2レンズ群は、物体側より順に配列された、凹レンズの第4レンズ及び両凹レンズの第5レンズと凸レンズの第6レンズとの接合レンズによって構成され、
上記第3レンズ群は、物体側より順に配列された、両凸レンズの第7レンズと像側に凸面を向けた凸メニスカスレンズの第8レンズと物体側に強い凹面を向けた凹レンズの第9レンズととから成る3枚接合レンズによって構成され、
上記第4レンズ群は、両凸レンズである第10レンズによって構成され、
上記第3レンズ群における第7レンズ乃至第9レンズは球面レンズであるとともに、以下の各条件式(1)、(2)、(3)、(4)及び(5)をそれぞれ満足するようにされた
ことを特徴とする撮像装置。
(1)−0.2<H3/f3<0
(2)0.31<n31−n32
(3)0.35<n33−n32
(4)0.45<D32/D3<0.65
(5)0.667≦r31/f3<0.75
但し、
H3:第3レンズ群の物体側主点と第3レンズ群の最も物体側の面との間の距離
f3:第3レンズ群の焦点距離
n31:第3レンズ群の最も物体側のレンズ(第7レンズ)のd線における屈折率
n32:第3レンズ群の間に挟まれた凸レンズ(第8レンズ)のd線における屈折率
n33:第3レンズ群の最も像側のレンズ(第9レンズ)のd線における屈折率
D32:第3レンズ群の間に挟まれた凸レンズ(第8レンズ)の厚み
D3:第3レンズ群を構成する3枚接合レンズの厚み
r31:第3レンズ群の最も物体側のレンズ(第7レンズ)の物体側の面の曲率半径
とする。
An image pickup apparatus comprising a zoom lens and an image pickup means for picking up an optical image formed by the zoom lens,
The zoom lens includes a first lens group having a positive refractive power and a fixed position arranged in order from the object side, and a zooming power having a negative refractive power and a movable position for zooming. A second lens group of the system, a third lens group having a positive refractive power and a fixed position, and a movable position to adjust the focal position at the time of zooming and focusing with a positive refractive power A fourth lens group,
The first lens group is composed of a cemented lens of a first lens of a concave lens and a second lens of a convex lens and a third lens of a convex meniscus lens having a convex surface facing the object side, which are arranged in order from the object side.
The second lens group is composed of a cemented lens of a fourth lens of a concave lens and a fifth lens of a biconcave lens and a sixth lens of a convex lens, which are arranged in order from the object side.
The third lens group includes a seventh lens of a biconvex lens, an eighth lens of a convex meniscus lens having a convex surface facing the image side, and a ninth lens of a concave lens having a strong concave surface facing the object side, which are arranged in order from the object side. Is composed of a three-piece cemented lens consisting of
The fourth lens group includes a tenth lens that is a biconvex lens,
The seventh to ninth lenses in the third lens group are spherical lenses, and satisfy the following conditional expressions (1), (2), (3), (4) and (5), respectively. An imaging apparatus characterized by the above.
(1) -0.2 <H3 / f3 <0
(2) 0.31 <n31-n32
(3) 0.35 <n33-n32
(4) 0.45 <D32 / D3 <0.65
(5) 0.667 ≦ r31 / f3 <0.75
However,
H3: distance between the object side principal point of the third lens group and the most object side surface of the third lens group f3: focal length of the third lens group n31: lens closest to the object side of the third lens group (first lens 7 lens) d-line refractive index n32: convex lens (eighth lens) sandwiched between third lens groups d-line refractive index n33: third lens group most image side lens (9th lens) Refractive index D32 at the d-line: Thickness of convex lens (eighth lens) sandwiched between the third lens group D3: Thickness of three-piece cemented lens constituting the third lens group r31: Most object of the third lens group The radius of curvature of the object side surface of the side lens (seventh lens) is used.
第4レンズ群を構成する第10レンズの少なくとも一面が非球面で構成される
ことを特徴とする請求項4に記載の撮像装置。
The imaging apparatus according to claim 4, wherein at least one surface of the tenth lens constituting the fourth lens group is an aspherical surface.
第4レンズ群を構成する第10レンズが、少なくとも一面が非球面で構成されると共にアッベ数が50以上のプラスチックレンズである
ことを特徴とする請求項4に記載の撮像装置。
The imaging device according to claim 4, wherein the tenth lens constituting the fourth lens group is a plastic lens having at least one aspheric surface and an Abbe number of 50 or more.
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