JP4497851B2 - Zoom lens and imaging apparatus having the same - 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、特にビデオカメラやデジタルスチルカメラ等の撮影光学系に好適なものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、固体撮像素子を用いたビデオカメラ、デジタルスチルカメラ等の撮像装置の高機能化にともない、それらに用いる撮影光学系としてコンパクトで高解像なズームレンズが要求されている。
【0003】
これらの要求に答えるズームレンズとして、物体側より順に、正の屈折力の第1レンズ群、負の屈折力の第2レンズ群、正の屈折力の第3レンズ群、そして正の屈折力の第4レンズ群の4つのレンズ群を有し、第2レンズ群を移動させて変倍を行い、第4レンズ群にて変倍に伴なう像面変動を補正すると共に、フォーカシングを行う所謂リアフォーカス式のズームレンズが知られている(例えば特許文献1〜3)。
【0004】
一般的にリアフォーカス式のズームレンズは、第1レンズ群を移動させてフォーカスを行うズームレンズに比べて、第1レンズ群の有効径が小さくなり、レンズ系全体の小型化が容易になる。又近接撮影が可能となり、更に比較的小型軽量のレンズ群を移動させているので、レンズ群の駆動力が小さくてすみ迅速な焦点合わせが出来るという特徴がある。この様な光学系においてズーム比を高倍化しながら小型化を維持しようとするとズーミング時の倍率色収差の変動の補正が困難になる。
【0005】
これに対して第2レンズ群の最も像側に負レンズを配置して全体で3枚の負レンズと1枚の正レンズの構成とすることで変倍時の倍率色収差の補正を行ったズームレンズが知られている(例えば特許文献4)。
【0006】
第2レンズ群の正レンズの材料にアッベ数νdが21程度の高分散の硝材を使用して小型化を図ったズームレンズが知られている(例えば特許文献5、6)。
【0007】
一方、従来より撮影画像のぶれを防止する機能(防振機能)を有した防振光学系として、正、負、正、正の屈折力の第1、第2、第3、第4レンズ群より成る4群構成のズームレンズにおいて第3レンズ群を正、負の屈折力の二つのレンズ群より構成し、このうち正の屈折力のレンズ群を振動させることにより画像のぶれを補正するのが知られている(例えば特許文献7)。また、正、負、正、正の屈折力の第1、第2、第3、第4レンズ群より成る4群構成のズームレンズにおいて第3レンズ群全体を振動させて画像のぶれを補正するのが知られている(例えば特許文献8)。
【0008】
また、正、負、正、正の屈折力の第1、第2、第3、第4レンズ群より成る4群構成のズームレンズにおいて、第1、第2、第4レンズ群と絞りを移動させて変倍を行い、第3レンズ群全体を振動させて画像のぶれを補正するズームレンズが知られている(例えば特許文献9)。
【特許文献1】
特開平6−34882号公報
【特許文献2】
特開平8−292369号公報
【特許文献3】
特開平11−305124号公報
【特許文献4】
特開平8−82743号公報
【特許文献5】
特開平8−160299号公報
【特許文献6】
特開2000−121941号公報
【特許文献7】
特開平7−128619号公報
【特許文献8】
特開平7−199124号公報
【特許文献9】
特開2001−66500号公報
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
近年、デジタルカメラやビデオカメラ等に用いるズームレンズとして撮像装置の小型化と撮像素子の高画素化に伴って、高い光学性能を有しかつレンズ系全体が小型のものが要望されている。又、ビデオカメラで高画質で静止画像を記録することが望まれてきており、高い光学性能でありながら小型なレンズ系が要求されている。
【0010】
特開平8−82743号公報では、第2レンズ群を4枚のレンズで構成しており、収差補正的には有利であるが、レンズ枚数が4枚である為、その分レンズ全長が長くなる傾向がある。
【0011】
また特開平8−160299号公報では第2レンズ群のレンズ枚数は少ないものの光学系全体ではレンズ枚数が多く、レンズ系全体が大型化する傾向がある。また特開2000−121941号公報では第2レンズ群を正レンズと負レンズとの貼合せレンズで構成しているために設計の自由度が減る傾向がある。
【0013】
本発明は、簡易な構成で高変倍比を有し、例えば高画素の固体撮像素子を用いたときにも、十分対応できる高い光学性能を有するたズームレンズの提供を目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】
本発明のズームレンズは、物体側より像側へ順に、正の屈折力の第1レンズ群、負の屈折力の第2レンズ群、正の屈折力の第3レンズ群、正の屈折力の第4レンズ群より構成され、広角端から望遠端へのズーミングに際し、前記第1レンズ群は物体側へ移動し、前記第2レンズ群は像側へ移動するズームレンズであって、前記第2レンズ群は、物体側より像側へ順に、物体側のレンズ面よりも像側のレンズ面の方が屈折力の絶対値が大きい負レンズ21、物体側のレンズ面が凹形状の負レンズ22、該負レンズ22と間隔を空けて配置され、物体側のレンズ面が凸形状の正レンズ23から成り、該正レンズ23の材料のアッベ数をν23、前記負レンズ21と前記負レンズ22の材料の屈折率を各々N21、N22、広角端から望遠端へのズーミングにおける前記第1レンズ群と第2レンズ群の移動量を各々M1、M2角端と望遠端における全系の焦点距離を各々fw、ft、前記第2レンズ群の焦点距離をf2とするとき、
ν23 < 20.0
1.65 <(N21+N22)/2
0.03 <|M1/M2|< 0.4
なる条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
【数2】
なる条件を満足することを特徴としている。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のズームレンズ及びそれを有する撮像装置の実施形態について説明する。
【0016】
図1は本発明の参考例1のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図、図2、図3、図4はそれぞれ参考例1のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。
【0017】
図5は本発明の参考例2のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図、図6、図7、図8はそれぞれ参考例2のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。
【0018】
図9は本発明の実施形態のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図、図10、図11、図12はそれぞれ実施形態のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。
【0019】
図13は本発明の実施形態のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図、図14、図15、図16はそれぞれ実施形態のズームレンズの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。
【0020】
図17は本発明のズームレンズを備えるビデオカメラ(撮像装置)の要部概略図である。
【0021】
各実施形態と各参考例のズームレンズは撮像装置に用いられる撮影レンズ系であり、レンズ断面図において、左方が被写体側(前方)で、右方が像側(後方)である。レンズ断面図において、L1は正の屈折力(光学的パワー=焦点距離の逆数)の第1レンズ群、L2は負の屈折力の第2レンズ群、L3は正の屈折力の第3レンズ群、L4は正の屈折力の第4レンズ群である。SPは開口絞りであり、第3レンズ群L3の物体側に位置している。FPはフレアー絞りであり、第3レンズ群L3の像側に配置している。
【0022】
Gは光学フィルター、フェースプレート等に相当する光学ブロックである。IPは像面であり、ビデオカメラやデジタルスチルカメラの撮影光学系として使用する際にはCCDセンサやCMOSセンサ等の固体撮像素子(光電変換素子)の撮像面が、銀塩フィルム用カメラのときはフィルム面に相当する。
【0023】
収差図において、d、gは各々d線及びg線、ΔM、ΔSはメリジオナル像面、サジタル像面、倍率色収差はg線によって表している。
【0024】
尚、以下の各実施形態と各参考例において広角端と望遠端は変倍用レンズ群が機構上光軸上移動可能な範囲の両端に位置したときのズーム位置をいう。
【0025】
図1の参考例1では、広角端から望遠端へのズーミングに際して矢印のように、第2レンズ群L2を像側へ移動させて変倍を行うと共に、変倍に伴う像面変動を第4レンズ群L4を物体側に凸状の軌跡を有するよう移動させて補正している。
【0026】
また、第4レンズ群L4を光軸上移動させてフォーカシングを行うリアフォーカス式を採用している。第4レンズ群L4に関する実線の曲線4aと点線の曲線4bは、各々無限遠物体と近距離物体にフォーカスしているときの変倍に伴う像面変動を補正するための移動軌跡である。このように第4レンズ群L4を物体側へ凸状の軌跡とすることで第3レンズ群L3と第4レンズ群L4との間の空間の有効利用を図り、レンズ全長の短縮化を効果的に達成している。
【0027】
参考例1では、例えば望遠端において無限遠物体から近距離物体へフォーカスを行う場合には、矢印4cに示すように第4レンズ群L4を前方に繰り出すことで行っている。尚、第1レンズ群L1と第3レンズ群L3は、ズーム及びフォーカスの為には光軸方向に固定であるが収差補正上必要に応じて移動させてもよい。
【0028】
図5の参考例2では、広角端から望遠端へのズーミングに際して矢印のように、第2レンズ群L2を像側へ、第3レンズ群L3を物体側に凸状の軌跡の一部を有しつつ移動させると共に、第4レンズ群L4をやはり物体側に凸状の軌跡の一部を有しつつ移動させている。
【0029】
また、第4レンズ群L4を光軸上移動させてフォーカシングを行うリアフォーカス式を採用している。第4レンズ群L4に関する実線の曲線4aと点線の曲線4bは、各々無限遠物体と近距離物体にフォーカスしているときの移動軌跡を示している。
【0030】
参考例2では、例えば望遠端において無限遠物体から近距離物体へフォーカスを行う場合には、矢印4cに示すように第4レンズ群L4を前方に繰り出すことで行っている。尚、第1レンズ群L1は、ズーム及びフォーカスのためには光軸方向に固定であるが収差補正上必要に応じて移動させてもよい。
【0031】
開口絞りSPは第2レンズ群L2と第3レンズ群L3の間に配置され、ズーミングに際し第3レンズ群L3と一体で移動することでメカ構造の簡素化を達成している。
【0032】
参考例2では、特に第3レンズ群L3を広角端から中間のズーム位置へのズーミングに際して物体側に移動させることで、広角側での焦点距離の変化を早め、前玉径の小型化を図っている。また、開口絞りSPが物体側へ移動することでズーム中間域における下側光線を確保するための前玉径の増大も低減できて更なる前玉径の小型化を達成している。
【0033】
また第4レンズ群L4が至近距離物体で最も物体側に移動するズーム位置で第3レンズ群L3も物体側に位置するよう移動させているため、第3レンズ群L3と第4レンズ群L4の間隔を確保できて、広角端での第3レンズ群L3と第4レンズ群L4の間隔を短縮することができ、レンズ全長の短縮を図っている。
【0034】
図9、図13の実施形態1、2では、広角端から望遠端へのズーミングに際して矢印のように、第1レンズ群L1を物体側へ、第2レンズ群L2を像側へ、第3レンズ群L3を物体側に凸状の軌跡の一部を有しつつ移動させると共に、第4レンズ群L4を物体側に凸状の軌跡の一部を有しつつ移動させている。また、第4レンズ群L4を光軸上移動させてフォーカシングを行うリアフォーカス式を採用している。
【0035】
第4レンズ群L4に関する実線の曲線4aと点線の曲線4bは、各々無限遠物体と近距離物体にフォーカスしているときの移動軌跡を示している。
【0036】
実施形態1、2では、例えば望遠端において無限遠物体から近距離物体へフォーカスを行う場合には、矢印4cに示すように第4レンズ群L4を前方に繰り出すことで行っている。
【0037】
開口絞りSPは第2レンズ群L2と第3レンズ群L3の間に配置され、第3レンズ群L3と一体で移動することでメカ構造の簡素化を達成している。
【0038】
実施形態1、2では、参考例2に比して、第1レンズ群L1をズーミングに際し移動させることで、広角端におけるレンズ全長の短縮を図るとともに前玉径の縮小を達成している。
【0039】
以下、各実施形態(実施形態1、2)のズームレンズで共通する事項について説明する。
【0040】
各実施形態では、第2レンズ群L2を、物体側から像側へ順に、像側が凹面のメニスカス形状の負レンズ21(レンズ21の像側の面は物体側の面に比して屈折力の絶対値が大きい)、両レンズ面が凹面の負レンズ22、物体側が凸面の正レンズ23の3枚のレンズで構成するとともに、正レンズ23に高分散の硝材を使用している。
【0041】
小型、高変倍比、高性能が求められる4群構成のズームレンズでは、第2レンズ群L2を3枚の負レンズと1枚の正レンズの4枚構成またはそれ以上のレンズ枚数で構成するのが一般的である。これに対し各実施形態のズームレンズでは、第2レンズ群L2の正レンズ23に分散の大きな硝材を使用することで、第2レンズ群L2を全体で3枚のレンズ構成としつつも発生する色収差を低減し、またズーミングの際の非点収差や歪曲の変動も補正して良好な光学性能を実現している。
【0042】
各実施形態では、第3レンズ群L3の一部または全部を光軸と垂直方向の成分を持つように移動(変移)させて、光学系全体が振動したときの像ぶれを補正するようにしている。これにより、可変頂角プリズム等の光学部材や防振のためのレンズ群を新たに付加することなく防振を行うようにし、光学系全体が大型化するのを防止している。また、撮影画像のぶれを補正するときの光量変化の低減を達成するために、ズーミングの際の絞り開口径を望遠側で小さくして中心光束を制限することで相対的に周辺光量を増加するようにしている。
【0043】
また、第3レンズ群L3に非球面を導入することで、レンズ全長の短縮化を図りつつ広角端での球面収差を良好に補正して高い光学性能を得てている。
【0044】
また、ローパスフィルタや赤外カットフィルタを除いた(つまり屈折力のない光学部材を除いた)光学系全体でのレンズ枚数を11枚以下とすることで、小型化、高性能化を達成している。
【0045】
次に各実施形態のレンズ構成の特徴について説明する。
【0046】
実施形態1、2のズームレンズは、正レンズ23の材料のアッベ数をν23、負レンズ21と負レンズ22を構成する材料の屈折率を各々N21,N22とするとき、
ν23 < 20.0 …(1)
1.65 <(N21+N22)/2 …(2)
なる条件を満足している。
【0047】
条件式(1)は1枚の正レンズで色収差補正を効果的に行なうためのものである。この条件式(1)の上限を超えてアッベ数が大きくなると、第2レンズ群L2の色消し効果が弱くなって、高変倍化と高性能化を少ないレンズ枚数で両立させるのが困難になる。また正レンズ23の材料を高分散にしたとき、一般に屈折率も増加する。このときペッツバール和が正の方向に増大してサジタル像面がオーバーになってしまう。この影響による光学性能の劣化を低減するには負レンズ21,22の材料の屈折率を条件式(2)のを満たすように高くするのが効果的である。条件式(2)の下限を超えて負レンズの21,22の材料の屈折率が低くなるとペッツバール和が負の方向に増大してサジタルの像面湾曲の補正が困難になるので良くない。
【0048】
更に望ましくは条件式(1)を
ν23 < 19 …(1a)
とするのが良い。又条件式(2)を
1.72 <(N21+N22)/2 …(2a)
とするのが良い。
【0049】
条件式(2a)の範囲に負レンズの21,22の材料の屈折率を設定すると更に像面湾曲の補正が容易になる。
【0050】
実施形態1、2のズームレンズは、第2レンズ群L2と第2レンズ群L2中の正レンズ23の焦点距離を各々f2,f23とするとき、
1.8 <|f23/f2|< 3.7 …(3)
なる条件を満足している。
【0051】
条件式(3)は、主にズーミングの際の色収差の変動を補正しつつ、像面湾曲や非点収差等の諸収差の変動も良好に補正するためのものである。
【0052】
条件式(3)の下限を超えて正レンズ23の屈折力が強くなると広角端における非点収差が負の方向(補正不足)に増大するので良くない。逆に上限を超えて正レンズ23の屈折力が弱くなると、色収差の変動、特に倍率色収差の変動が補正困難になるので良くない。
【0053】
更に好ましくは条件式(3)の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
【0054】
2.0 <|f23/f2|< 3.0 …(3a)
実施形態1、2のズームレンズは、第2レンズ群L2中の正レンズ23の物体側と像側の面の曲率半径を各々R23a,R23bとするとき、
0.8 <(R23b+R23a)/(R23b−R23a)< 2.0…(4)
なる条件を満足している。
【0055】
条件式(4)は正レンズ23の形状を適切に設定することでズーム全域に渡って諸収差の補正を良好に行うためのものである。
【0056】
条件式(4)の下限を超えると広角端での非点収差が負の方向に増大するので良くない。逆に上限を超えると広角端での非点収差が正の方向(補正過剰)に増大するので良くない。
【0057】
更に望ましくは条件式(4)を、
1.0<(R23b+R23a)/(R23b−R23a)<1.7・・・(4a)
の範囲に設定するとより良好な光学性能が達成出来る。
【0058】
実施形態1、2のズームレンズの第2レンズ群L2の焦点距離f2は、広角端と望遠端における全系の焦点距離を各々fw,ftとするとき、
【0059】
【数2】
【0060】
なる条件を満足している。
【0061】
条件式(5)は、第2レンズ群L2の屈折力(焦点距離の逆数)に関し、主に光学性能を維持しつつ光学全長の短縮を達成するためのものである。
【0062】
条件式(5)の下限を超えて第2レンズ群L2の屈折力が強くなると、ズーミングの際の第2レンズ群L2の移動量は小さくなるが、ペッツバール和が全体に負の方向に大きくなり像面湾曲の補正が困難になるので良くない。逆に条件式(5)の上限を超えると、第2レンズ群L2のズーミングの際の移動量が大きくなり、レンズ系全体が小型にならないので良くない。
【0063】
更に好ましくは条件式(5)を、
【0064】
【数3】
【0065】
とするのが良い。
【0066】
実施形態1、2のズームレンズは、第2レンズ群L2中の負レンズ22の物体側と像側の面の曲率半径を各々R22a,R22bとするとき、
【数2】
なる条件を満足している。
【0067】
条件式(6)は、負レンズ22のレンズ形状に関し、主に非点収差を良好に補正するためのものである。条件式(6)の下限を超えると広角端での非点収差が正の方向に増大するので良くない。逆に上限を超えると広角端での非点収差が負の方向に増大してしまうので良くない。
【0068】
更に好ましくは条件式(6)を、
−0.15 <(R22b+R22a)/(R22b−R22a)< 0.3
…(6a)
とするのが良い。
【0069】
実施形態1、2のズームレンズは、広角端から望遠端までのズーミングに要する第2レンズ群L2の移動量をM2、広角端から望遠端へのズーミングに際して第3レンズ群L3が最も物体側に移動する位置までの移動量をM3(但し、移動量の符号は像側へ移動するときを正、物体側に移動するときを負とする)とするとき、
0.1 <|M3/M2|< 0.3 …(7)
なる条件を満足している。
【0070】
条件式(7)は、ズーミングに際して第3レンズ群L3が移動する場合(実施形態1、2)に好ましい条件である。条件式(7)の下限を超えて第3レンズ群L3の移動量が小さくなると、前玉径の小型化が十分に達成できない。逆に第3レンズ群L3の移動量が第2レンズ群L2に対して大きくなりすぎると、ズーミングに必要な合計のレンズの移動量が大きくなってレンズ全長の短縮には不利になるので良くない。
【0071】
更に好ましくは条件式(7)を、
0.12<|M3/M2|< 0.2 …(7a)
とするのが良い。
【0072】
実施形態1、2のズームレンズは、広角端から望遠端までのズーミングに要する第1レンズ群L1と第2レンズ群L2の移動量をM1,M2(但し、移動量の符号は像側へ移動するときを正、物体側に移動するときを負とする)とするとき、
0.03 <|M1/M2|< 0.4 …(8)
なる条件を満足している。
【0073】
条件式(8)は、ズーミングに際して第1レンズ群L1が移動する場合(実施形態3,4)に好ましい条件である。条件式(8)の下限を超えて第1レンズ群L1の移動量が小さくなると、広角端でのレンズ全長が短縮されず、第2レンズ群L2より物体側のレンズ径の小型化が不十分になる。逆に上限を超えて第1レンズ群L1の移動量が大きくなると、各レンズ群を移動させるためのカムを設けるためのカム環におけるカムの角度が厳しくなって、レンズ群を移動させるためのアクチュエーターの負荷が増大したり、望遠端で周辺光量を十分に確保するために逆に前玉径が大きくなるので良くない。
【0074】
更に好ましくは条件式(8)を、
0.04<|M1/M2|< 0.2 …(8a)
とするのが良い。
【0075】
以下に、参考例1、2と実施形態1、2に各々対応する数値実施例1〜4を示す。各数値実施例において、iは物体側からの面の順番を示し、Riは各面の曲率半径、Diは第i面と第i+1面との間の部材肉厚又は空気間隔、Ni、νiはそれぞれd線に対する屈折率、アッベ数を示す。また、数値実施例1では最も像側の5つの面、数値実施例2,3,4は最も像側の2つの面は水晶ローパスフィルター、赤外カットフィルター等に相当する平面である。非球面形状は光軸からの高さHの位置での光軸方向の変位を面頂点を基準にしてXとするとき、
【0076】
【数4】
【0077】
で表される。但しRは近軸曲率半径、kは円錐定数、A,A′,B,B′,C,C′,D,D′,Eは非球面係数である。
【0078】
又、[e−X]は「×10−X」を意味している。fは焦点距離、FnoはFナンバー、ωは半画角を示す。又前述の各条件式と数値実施例における諸数値との関係を表1に示す。
【0079】
【外1】
【0080】
【外2】
【0081】
【外3】
【0082】
【外4】
【0083】
【表1】
【0084】
次に本発明のズームレンズを撮影光学系として用いたビデオカメラの実施形態を図17を用いて説明する。
【0085】
図17において、10はビデオカメラ本体、11は本発明のズームレンズによって構成された撮影光学系、12は撮影光学系11によって被写体像を受光するCCDセンサやCMOSセンサ等の固体撮像素子(光電変換素子)、13は撮像素子12によって光電変換された被写体像に対応する情報を記憶するメモリ、14は不図示の表示素子に表示された被写体像を観察するためのファインダーである。上記表示素子は液晶パネル等によって構成され、撮像素子12上に形成された被写体像が表示される。
【0086】
このように本発明のズームレンズをビデオカメラ等の撮像装置に適用することにより、小型で高い光学性能を有する撮像装置が実現できる。
【0087】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、簡易な構成でありながら所望の変倍比を有し、しかも高い光学性能のズームレンズを達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】参考例1のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図
【図2】参考例1のズームレンズの広角端における諸収差図
【図3】参考例1のズームレンズの中間のズーム位置における諸収差図
【図4】参考例1のズームレンズの望遠端における諸収差図
【図5】参考例2のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図
【図6】参考例2のズームレンズの広角端における諸収差図
【図7】参考例2のズームレンズの中間のズーム位置における諸収差図
【図8】参考例2のズームレンズの望遠端における諸収差図
【図9】実施形態のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図
【図10】実施形態のズームレンズの広角端における諸収差図
【図11】実施形態のズームレンズの中間のズーム位置における諸収差図
【図12】実施形態のズームレンズの望遠端における諸収差図
【図13】実施形態のズームレンズの広角端におけるレンズ断面図
【図14】実施形態のズームレンズの広角端における諸収差図
【図15】実施形態のズームレンズの中間のズーム位置における諸収差図
【図16】実施形態のズームレンズの望遠端における諸収差図
【図17】本発明の光学機器の要部概略図
【符号の説明】
L1 第1レンズ群
L2 第2レンズ群
L3 第3レンズ群
L4 第4レンズ群
SP 開口絞り
FP フレアー絞り
G ガラスブロック
IP 像面
d d線
g g線
ΔM メリディオナル像面
ΔS サジタル像面
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a zoom lens, and is particularly suitable for a photographing optical system such as a video camera or a digital still camera.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In recent years, with the enhancement of functions of imaging devices such as video cameras and digital still cameras using solid-state imaging devices, compact and high-resolution zoom lenses are required as imaging optical systems used for them.
[0003]
As a zoom lens that meets these requirements, in order from the object side, a first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a negative refractive power, a third lens group having a positive refractive power, and a positive lens having a positive refractive power. The fourth lens group has four lens groups, performs zooming by moving the second lens group, corrects image plane fluctuations accompanying zooming in the fourth lens group, and performs focusing. A rear focus type zoom lens is known (for example, Patent Documents 1 to 3).
[0004]
In general, a rear focus type zoom lens has a smaller effective diameter of the first lens group than a zoom lens that focuses by moving the first lens group, and the entire lens system can be easily downsized. Further, close-up photography is possible, and the relatively small and light lens group is moved, so that the driving force of the lens group is small and quick focusing is possible. In such an optical system, if it is attempted to keep the size down while increasing the zoom ratio, it becomes difficult to correct the variation in lateral chromatic aberration during zooming.
[0005]
On the other hand, a zoom lens in which a negative lens is arranged closest to the image side of the second lens group and has a total of three negative lenses and one positive lens, thereby correcting the chromatic aberration of magnification at the time of zooming. A lens is known (for example, Patent Document 4).
[0006]
There is known a zoom lens that uses a high-dispersion glass material having an Abbe number νd of about 21 as the material of the positive lens of the second lens group (for example, Patent Documents 5 and 6).
[0007]
On the other hand, first, second, third, and fourth lens groups having positive, negative, positive, and positive refractive powers as anti-vibration optical systems having a function (anti-vibration function) for preventing blurring of captured images. In the zoom lens having a four-group configuration, the third lens group is composed of two lens groups having positive and negative refractive powers, and the image group is corrected by vibrating the lens group having positive refractive power. Is known (for example, Patent Document 7). Further, in the zoom lens having a four-group configuration including the first, second, third, and fourth lens groups having positive, negative, positive, and positive refractive powers, the entire third lens group is vibrated to correct image blur. (For example, Patent Document 8).
[0008]
Further, in a zoom lens having a four-group configuration including first, second, third, and fourth lens groups having positive, negative, positive, and positive refractive powers, the aperture is moved to the first, second, and fourth lens groups. There is known a zoom lens that performs zooming and corrects image blur by vibrating the entire third lens group (for example, Patent Document 9).
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 6-34882 [Patent Document 2]
JP-A-8-292369 [Patent Document 3]
JP-A-11-305124 [Patent Document 4]
JP-A-8-82743 [Patent Document 5]
JP-A-8-160299 [Patent Document 6]
JP 2000-121941 A [Patent Document 7]
JP 7-128619 A [Patent Document 8]
JP-A-7-199124 [Patent Document 9]
Japanese Patent Laid-Open No. 2001-66500
[Problems to be solved by the invention]
In recent years, zoom lenses for use in digital cameras, video cameras, and the like have been demanded to have high optical performance and a small lens system as the image pickup apparatus becomes smaller and the number of pixels of the image pickup element increases. Further, it has been desired to record a still image with a high image quality with a video camera, and a small lens system is required while having high optical performance.
[0010]
In Japanese Patent Laid-Open No. 8-82743, the second lens group is composed of four lenses, which is advantageous in terms of aberration correction. However, since the number of lenses is four, the total length of the lens is increased accordingly. Tend.
[0011]
In Japanese Patent Laid-Open No. 8-160299, although the number of lenses in the second lens group is small, the entire optical system has a large number of lenses, and the entire lens system tends to be large. In Japanese Patent Laid-Open No. 2000-121941, the second lens group is composed of a cemented lens composed of a positive lens and a negative lens, so that the degree of freedom in design tends to decrease.
[0013]
An object of the present invention is to provide a zoom lens that has a high zoom ratio with a simple configuration and has a high zoom ratio that can sufficiently cope with, for example, a solid-state imaging device having a high pixel.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
The zoom lens according to the present invention includes, in order from the object side to the image side, a first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a negative refractive power, a third lens group having a positive refractive power, and a positive lens having a positive refractive power. The zoom lens includes a fourth lens group. The zoom lens moves to the object side and the second lens group moves to the image side during zooming from the wide-angle end to the telephoto end. The lens group includes, in order from the object side to the image side, a negative lens 21 having a larger absolute value of refractive power on the image side lens surface than on the object side lens surface, and a negative lens 22 having a concave lens surface on the object side. The negative lens 22 is spaced from the negative lens 22 and the object-side lens surface is formed of a convex positive lens 23. The positive lens 23 has an Abbe number of ν23, and the negative lens 21 and the negative lens 22 Refractive index of the material is N21 and N22, respectively, from the wide-angle end to the telephoto end. The amount of movement of the first lens group and the second lens group at the timing each M1, M2, respectively the focal length of the entire system at the wide Kakutan the telephoto end fw, ft, the focal length of the second lens group and f2 and when,
ν23 <20.0
1.65 <(N21 + N22) / 2
0.03 <| M1 / M2 | <0.4
A zoom lens characterized by satisfying the following conditions:
[Expression 2]
It is characterized by satisfying the following conditions.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of a zoom lens and an imaging apparatus having the same according to the present invention will be described.
[0016]
FIG. 1 is a lens cross-sectional view at the wide-angle end of a zoom lens according to Reference Example 1 of the present invention. FIGS. 2, 3, and 4 are aberration diagrams at the wide-angle end, intermediate zoom position, and telephoto end of the zoom lens according to Reference Example 1, respectively. It is.
[0017]
FIG. 5 is a lens cross-sectional view at the wide-angle end of the zoom lens of Reference Example 2 according to the present invention, and FIGS. 6, 7, and 8 are aberration diagrams at the wide-angle end, intermediate zoom position, and telephoto end of the zoom lens of Reference Example 2, respectively. It is.
[0018]
Figure 9 is a lens cross sectional view at the wide-angle end of the zoom lens according to the first embodiment of the present invention, FIGS. 10, 11 and 12 respectively, at the wide angle end of the zoom lens according to the first embodiment, the intermediate zoom position, the telephoto end It is.
[0019]
FIG. 13 is a lens cross-sectional view at the wide-angle end of the zoom lens according to Embodiment 2 of the present invention, and FIGS. 14, 15, and 16 are aberration diagrams at the wide-angle end, the intermediate zoom position, and the telephoto end of Embodiment 2 , respectively. It is.
[0020]
FIG. 17 is a schematic diagram of a main part of a video camera (imaging device) including the zoom lens of the present invention.
[0021]
The zoom lens of each embodiment and each reference example is a photographing lens system used in an imaging apparatus. In the lens cross-sectional views, the left side is the subject side (front) and the right side is the image side (rear). In the lens cross-sectional view, L1 is a first lens group having a positive refractive power (optical power = reciprocal of focal length), L2 is a second lens group having a negative refractive power, and L3 is a third lens group having a positive refractive power. , L4 is a fourth lens unit having a positive refractive power. SP is an aperture stop, which is located on the object side of the third lens unit L3. FP is a flare stop, which is disposed on the image side of the third lens unit L3.
[0022]
G is an optical block corresponding to an optical filter, a face plate, or the like. IP is an image plane, and when used as a photographing optical system for a video camera or a digital still camera, when the imaging surface of a solid-state imaging device (photoelectric conversion device) such as a CCD sensor or a CMOS sensor is a silver salt film camera Corresponds to the film surface.
[0023]
In the aberration diagrams, d and g are d-line and g-line, respectively, ΔM and ΔS are meridional image plane, sagittal image plane, and lateral chromatic aberration are represented by g-line.
[0024]
In the following embodiments and reference examples , the wide-angle end and the telephoto end are zoom positions when the zoom lens unit is positioned at both ends of a range in which the zoom lens group can move on the optical axis.
[0025]
In Reference Example 1 shown in FIG. 1, when zooming from the wide-angle end to the telephoto end, as shown by the arrow, the second lens unit L2 is moved to the image side to perform zooming, and the image plane variation caused by zooming is fourth. The lens unit L4 is moved and corrected so as to have a convex locus on the object side.
[0026]
In addition, a rear focus type that performs focusing by moving the fourth lens unit L4 on the optical axis is employed. A solid curve 4a and a dotted curve 4b relating to the fourth lens unit L4 are movement trajectories for correcting image plane fluctuations accompanying zooming when focusing on an object at infinity and an object at close distance, respectively. Thus, by making the fourth lens unit L4 a locus convex toward the object side, the space between the third lens unit L3 and the fourth lens unit L4 can be effectively used, and the entire lens length can be shortened effectively. Has been achieved.
[0027]
In Reference Example 1, for example, when focusing from an infinitely distant object to a close object at the telephoto end, the fourth lens unit L4 is moved forward as indicated by an arrow 4c. The first lens unit L1 and the third lens unit L3 are fixed in the optical axis direction for zooming and focusing, but may be moved as necessary for aberration correction.
[0028]
In Reference Example 2 of FIG. 5, there is a part of a locus that is convex on the second lens unit L2 toward the image side and the third lens unit L3 toward the object side as indicated by the arrows during zooming from the wide-angle end to the telephoto end. The fourth lens unit L4 is also moved while having a part of a convex locus on the object side.
[0029]
In addition, a rear focus type that performs focusing by moving the fourth lens unit L4 on the optical axis is employed. A solid curve 4a and a dotted curve 4b relating to the fourth lens unit L4 indicate the movement trajectories when focusing on an object at infinity and an object at close distance, respectively.
[0030]
In Reference Example 2, for example, when focusing from an infinitely distant object to a close object at the telephoto end, the fourth lens unit L4 is extended forward as indicated by an arrow 4c. The first lens unit L1 is fixed in the optical axis direction for zooming and focusing, but may be moved as necessary for aberration correction.
[0031]
The aperture stop SP is disposed between the second lens unit L2 and the third lens unit L3, and achieves simplification of the mechanical structure by moving together with the third lens unit L3 during zooming.
[0032]
In Reference Example 2, in particular, the third lens unit L3 is moved to the object side during zooming from the wide-angle end to the intermediate zoom position, thereby speeding up the change in focal length on the wide-angle side and reducing the front lens diameter. ing. In addition, since the aperture stop SP moves to the object side, an increase in the front lens diameter for securing the lower light beam in the intermediate zoom range can be reduced, thereby further reducing the front lens diameter.
[0033]
In addition, since the fourth lens unit L4 is moved so that the third lens unit L3 is also located on the object side at the zoom position where the fourth lens unit L4 moves closest to the object side, the third lens unit L3 and the fourth lens unit L4 are moved. The distance can be secured, the distance between the third lens unit L3 and the fourth lens unit L4 at the wide-angle end can be shortened, and the total lens length is shortened.
[0034]
In Embodiments 1 and 2 of FIGS. 9 and 13, as zoomed from the wide-angle end to the telephoto end, the first lens unit L1 is directed to the object side, the second lens unit L2 is moved to the image side, and the third lens, as indicated by arrows. The group L3 is moved while having a part of the convex locus on the object side, and the fourth lens group L4 is moved while having a part of the convex locus on the object side. In addition, a rear focus type that performs focusing by moving the fourth lens unit L4 on the optical axis is employed.
[0035]
A solid curve 4a and a dotted curve 4b relating to the fourth lens unit L4 indicate the movement trajectories when focusing on an object at infinity and an object at close distance, respectively.
[0036]
In Embodiments 1 and 2 , for example, when focusing from an infinitely distant object to a close object at the telephoto end, the fourth lens unit L4 is moved forward as indicated by an arrow 4c.
[0037]
The aperture stop SP is disposed between the second lens unit L2 and the third lens unit L3, and moves mechanically with the third lens unit L3, thereby simplifying the mechanical structure.
[0038]
In Embodiments 1 and 2, as compared with Reference Example 2, the first lens unit L1 is moved during zooming, so that the total lens length at the wide-angle end is reduced and the front lens diameter is reduced.
[0039]
Hereinafter, matters common to the zoom lenses of the embodiments (Embodiments 1 and 2 ) will be described.
[0040]
In each embodiment, the second lens unit L2 is moved in order from the object side to the image side, and the meniscus negative lens 21 having a concave image side (the image side surface of the lens 21 has a refractive power compared to the object side surface). The absolute lens has a large negative value), and both lenses are constituted by a negative lens 22 having a concave surface and a positive lens 23 having a convex surface on the object side, and a high dispersion glass material is used for the positive lens 23.
[0041]
In a zoom lens having a four-group configuration that requires a small size, a high zoom ratio, and high performance, the second lens unit L2 is configured by a four-lens configuration of three negative lenses and one positive lens, or a larger number of lenses. It is common. On the other hand, in the zoom lens according to each embodiment, a glass material having a large dispersion is used for the positive lens 23 of the second lens unit L2, and thus the chromatic aberration that occurs while the second lens unit L2 has a total of three lenses. And corrects astigmatism and distortion fluctuations during zooming to achieve good optical performance.
[0042]
In each embodiment, a part or all of the third lens unit L3 is moved (shifted) so as to have a component perpendicular to the optical axis so as to correct image blur when the entire optical system vibrates. Yes. As a result, image stabilization is performed without newly adding an optical member such as a variable apex angle prism or a lens group for image stabilization, and the entire optical system is prevented from being enlarged. In addition, in order to achieve a reduction in the change in the amount of light when correcting the blur of the photographed image, the peripheral light amount is relatively increased by limiting the center light flux by reducing the aperture diameter at the telephoto side during zooming. I am doing so.
[0043]
Further, by introducing an aspherical surface into the third lens unit L3, the spherical aberration at the wide-angle end is corrected well and high optical performance is obtained while shortening the total lens length.
[0044]
Also, by reducing the number of lenses in the entire optical system excluding low-pass filters and infrared cut filters (that is, excluding optical members having no refractive power) to 11 or less, miniaturization and high performance are achieved. Yes.
[0045]
Next, features of the lens configuration of each embodiment will be described.
[0046]
In the zoom lenses of Embodiments 1 and 2 , when the Abbe number of the material of the positive lens 23 is ν23 and the refractive indexes of the materials constituting the negative lens 21 and the negative lens 22 are N21 and N22, respectively.
ν23 <20.0 (1)
1.65 <(N21 + N22) / 2 (2)
Is satisfied.
[0047]
Conditional expression (1) is for effectively correcting chromatic aberration with a single positive lens. If the Abbe number increases beyond the upper limit of conditional expression (1), the achromatic effect of the second lens unit L2 becomes weak, making it difficult to achieve both high zoom ratio and high performance with a small number of lenses. Become. Further, when the material of the positive lens 23 is made highly dispersed, the refractive index generally increases. At this time, the Petzval sum increases in the positive direction and the sagittal image plane becomes over. In order to reduce the deterioration of the optical performance due to this influence, it is effective to increase the refractive index of the material of the negative lenses 21 and 22 so as to satisfy the conditional expression (2). If the lower limit of conditional expression (2) is exceeded and the refractive index of the materials 21 and 22 of the negative lens decreases, the Petzval sum increases in the negative direction, which makes it difficult to correct sagittal curvature of field.
[0048]
More desirably, the conditional expression (1) is expressed as ν23 <19 (1a).
It is good to do. Conditional expression (2) is changed to 1.72 <(N21 + N22) / 2 (2a).
It is good to do.
[0049]
If the refractive indexes of the materials 21 and 22 of the negative lens are set in the range of the conditional expression (2a), it becomes easier to correct the curvature of field.
[0050]
In the zoom lenses of Embodiments 1 and 2, when the focal lengths of the second lens unit L2 and the positive lens 23 in the second lens unit L2 are f2 and f23, respectively.
1.8 <| f23 / f2 | <3.7 (3)
Is satisfied.
[0051]
Conditional expression (3) is mainly for correcting fluctuations in various aberrations such as field curvature and astigmatism while correcting fluctuations in chromatic aberration during zooming.
[0052]
Not good when exceeding the lower limit of the condition (3) refraction power of positive lens 23 is stronger astigmatism at the wide-angle end increases in the negative direction (insufficient correction). On the other hand, if the refractive power of the positive lens 23 becomes weaker than the upper limit, it is not good because fluctuations in chromatic aberration, particularly fluctuations in lateral chromatic aberration, are difficult to correct.
[0053]
More preferably, the numerical range of conditional expression (3) is set as follows.
[0054]
2.0 <| f23 / f2 | <3.0 (3a)
In the zoom lenses of Embodiments 1 and 2 , when the curvature radii of the object side surface and the image side surface of the positive lens 23 in the second lens unit L2 are R23a and R23b, respectively,
0.8 <(R23b + R23a) / (R23b−R23a) <2.0 (4)
Is satisfied.
[0055]
Conditional expression (4) is for satisfactorily correcting various aberrations over the entire zoom range by appropriately setting the shape of the positive lens 23.
[0056]
If the lower limit of conditional expression (4) is exceeded, astigmatism at the wide-angle end increases in the negative direction, which is not good. On the other hand, if the upper limit is exceeded, astigmatism at the wide-angle end increases in the positive direction (overcorrection), which is not good.
[0057]
More preferably, conditional expression (4)
1.0 <(R23b + R23a) / (R23b−R23a) <1.7 (4a)
If it is set in the range, better optical performance can be achieved.
[0058]
The focal length f2 of the second lens unit L2 of the zoom lens of Embodiments 1 and 2 is set so that the focal lengths of the entire system at the wide-angle end and the telephoto end are fw and ft, respectively.
[0059]
[Expression 2]
[0060]
Is satisfied.
[0061]
Conditional expression (5) relates to the refractive power (the reciprocal of the focal length) of the second lens unit L2 and is intended to achieve a reduction in the overall optical length while mainly maintaining optical performance.
[0062]
When the refractive power of the second lens unit L2 increases beyond the lower limit of conditional expression (5), the amount of movement of the second lens unit L2 during zooming decreases, but the Petzval sum increases in the negative direction as a whole. This is not good because it is difficult to correct curvature of field. On the contrary, if the upper limit of conditional expression (5) is exceeded, the amount of movement of the second lens unit L2 during zooming becomes large, and the entire lens system is not downsized.
[0063]
More preferably, conditional expression (5)
[0064]
[Equation 3]
[0065]
It is good to do.
[0066]
In the zoom lenses of Embodiments 1 and 2 , when the curvature radii of the object side surface and the image side surface of the negative lens 22 in the second lens unit L2 are R22a and R22b, respectively,
[Expression 2]
Is satisfied.
[0067]
Conditional expression (6) relates to the lens shape of the negative lens 22 and is mainly for satisfactorily correcting astigmatism. If the lower limit of conditional expression (6) is exceeded, astigmatism at the wide-angle end increases in the positive direction, which is not good. Conversely, if the upper limit is exceeded, astigmatism at the wide-angle end increases in the negative direction, which is not good.
[0068]
More preferably, conditional expression (6) is
−0.15 <(R22b + R22a) / (R22b−R22a) <0.3
... (6a)
It is good to do.
[0069]
In the zoom lenses of Embodiments 1 and 2, the amount of movement of the second lens unit L2 required for zooming from the wide-angle end to the telephoto end is M2, and the third lens unit L3 is closest to the object side during zooming from the wide-angle end to the telephoto end. When the moving amount to the moving position is M3 (however, the sign of the moving amount is positive when moving to the image side and negative when moving to the object side)
0.1 <| M3 / M2 | <0.3 (7)
Is satisfied.
[0070]
Conditional expression (7) is a preferable condition when the third lens unit L3 moves during zooming (Embodiments 1 and 2 ). If the lower limit of conditional expression (7) is exceeded and the amount of movement of the third lens unit L3 becomes small, the front lens diameter cannot be sufficiently reduced. Conversely, if the amount of movement of the third lens unit L3 is too large with respect to the second lens unit L2, the total amount of lens movement necessary for zooming becomes large, which is disadvantageous for shortening the overall lens length. .
[0071]
More preferably, conditional expression (7)
0.12 <| M3 / M2 | <0.2 (7a)
It is good to do.
[0072]
In the zoom lenses of Embodiments 1 and 2, the amount of movement of the first lens unit L1 and the second lens unit L2 required for zooming from the wide-angle end to the telephoto end is M1, M2 (however, the sign of the amount of movement moves to the image side) When moving to the object side and negative when moving to the object side)
0.03 <| M1 / M2 | <0.4 (8)
Is satisfied.
[0073]
Conditional expression (8) is a preferable condition when the first lens unit L1 moves during zooming (Embodiments 3 and 4). If the lower limit of conditional expression (8) is exceeded and the amount of movement of the first lens unit L1 becomes small, the total lens length at the wide angle end is not shortened, and the lens diameter on the object side is insufficiently reduced from the second lens unit L2. become. Conversely, when the amount of movement of the first lens unit L1 exceeds the upper limit, the cam angle in the cam ring for providing the cam for moving each lens unit becomes strict, and the actuator for moving the lens unit This increases the load on the lens and increases the front lens diameter to ensure a sufficient amount of peripheral light at the telephoto end.
[0074]
More preferably, conditional expression (8)
0.04 <| M1 / M2 | <0.2 (8a)
It is good to do.
[0075]
Hereinafter, Numerical Examples 1 to 4 corresponding to Reference Examples 1 and 2 and Embodiments 1 and 2 , respectively, are shown. In each numerical example, i indicates the order of the surfaces from the object side, Ri is the radius of curvature of each surface, Di is the member thickness or air space between the i-th surface and the (i + 1) -th surface, Ni and νi are Refractive index and Abbe number for d line are shown. In Numerical Example 1, the five surfaces closest to the image side, and in Numerical Examples 2, 3, and 4, the two surfaces closest to the image are planes corresponding to a crystal low-pass filter, an infrared cut filter, and the like. When the aspherical shape is X with the displacement in the optical axis direction at the position of the height H from the optical axis as a reference with respect to the surface vertex,
[0076]
[Expression 4]
[0077]
It is represented by Where R is a paraxial radius of curvature, k is a conic constant, and A, A ′, B, B ′, C, C ′, D, D ′, and E are aspherical coefficients.
[0078]
[E-X] means “× 10 −X ”. f represents a focal length, Fno represents an F number, and ω represents a half angle of view. Table 1 shows the relationship between the above-described conditional expressions and numerical values in the numerical examples.
[0079]
[Outside 1]
[0080]
[Outside 2]
[0081]
[Outside 3]
[0082]
[Outside 4]
[0083]
[Table 1]
[0084]
Next, an embodiment of a video camera using the zoom lens of the present invention as a photographing optical system will be described with reference to FIG.
[0085]
In FIG. 17, 10 is a video camera body, 11 is a photographing optical system constituted by the zoom lens of the present invention, and 12 is a solid-state imaging device (photoelectric conversion) such as a CCD sensor or a CMOS sensor that receives a subject image by the photographing optical system 11. (Element), 13 is a memory for storing information corresponding to the subject image photoelectrically converted by the image sensor 12, and 14 is a finder for observing the subject image displayed on a display element (not shown). The display element is constituted by a liquid crystal panel or the like, and a subject image formed on the image sensor 12 is displayed.
[0086]
Thus, by applying the zoom lens of the present invention to an imaging apparatus such as a video camera, an imaging apparatus having a small size and high optical performance can be realized.
[0087]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to achieve a zoom lens having a desired zoom ratio and high optical performance with a simple configuration.
[Brief description of the drawings]
[1] in the lens cross-sectional view Figure 2 various aberrations in the wide-angle end of the zoom lens in Example 1 [3] the intermediate zoom position of the zoom lens of Example 1 at the wide-angle end of the zoom lens Example 1 aberration diagrams [4] the wide-angle end of the aberration diagrams [5] lens cross section at a wide angle end in the reference example 2 zoom lens 6 of reference example 2 zoom lens at the telephoto end of the zoom lens example 1 aberration diagrams 7 aberration diagrams [9] embodiment 1 zoom lens at the telephoto end of the aberration diagrams 8 of reference example 2 zoom lens in the intermediate zoom position of the zoom lens of example 2 in various aberrations in the lens sectional view [10] the intermediate zoom position of the aberration diagrams [11] embodiment 1 zoom lens at the wide-angle end of the zoom lens according to the first embodiment at the wide-angle end in FIG. 12 embodiment 1 Aberration diagrams at the telephoto end of the zoom lens 13 aberration diagrams at the wide-angle end of the lens cross section [14] of the second embodiment the zoom lens at the wide-angle end of the zoom lens embodiment 2 [15] Embodiment 2 FIG. 16 is a diagram of various aberrations at the telephoto end of the zoom lens of Embodiment 2. FIG. 17 is a schematic diagram of the main part of the optical apparatus of the present invention.
L1 First lens unit L2 Second lens unit L3 Third lens unit L4 Fourth lens unit SP Aperture stop FP Flare stop G Glass block IP Image surface d d line g g line ΔM Meridional image surface ΔS Sagittal image surface

Claims (9)

物体側より像側へ順に、正の屈折力の第1レンズ群、負の屈折力の第2レンズ群、正の屈折力の第3レンズ群、正の屈折力の第4レンズ群より構成され、広角端から望遠端へのズーミングに際し、前記第1レンズ群は物体側へ移動し、前記第2レンズ群は像側へ移動するズームレンズであって、前記第2レンズ群は、物体側より像側へ順に、物体側のレンズ面よりも像側のレンズ面の方が屈折力の絶対値が大きい負レンズ21、物体側のレンズ面が凹形状の負レンズ22、該負レンズ22と間隔を空けて配置され、物体側のレンズ面が凸形状の正レンズ23から成り、該正レンズ23の材料のアッベ数をν23、前記負レンズ21と前記負レンズ22の材料の屈折率を各々N21、N22、広角端から望遠端へのズーミングにおける前記第1レンズ群と第2レンズ群の移動量を各々M1、M2角端と望遠端における全系の焦点距離を各々fw、ft、前記第2レンズ群の焦点距離をf2とするとき、
ν23 < 20.0
1.65 <(N21+N22)/2
0.03 <|M1/M2|< 0.4
なる条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
なる条件を満足することを特徴とするズームレンズ。
In order from the object side to the image side, the lens unit includes a first lens unit having a positive refractive power, a second lens unit having a negative refractive power, a third lens unit having a positive refractive power, and a fourth lens group having a positive refractive power. In zooming from the wide-angle end to the telephoto end, the first lens group is moved to the object side, and the second lens group is moved to the image side. The second lens group is moved from the object side. In order toward the image side, the negative lens 21 having a larger refractive power on the image side lens surface than the lens surface on the object side, the negative lens 22 having a concave lens surface on the object side, and the distance from the negative lens 22 And the lens surface of the object side is made up of a convex positive lens 23, the Abbe number of the material of the positive lens 23 is ν23, and the refractive indices of the materials of the negative lens 21 and the negative lens 22 are N21, respectively. , N22, the first in zooming from the wide-angle end to the telephoto end Each M1 the amount of movement of the lens group and the second lens group, M2, when each fw the focal length of the entire system at the wide Kakutan and the telephoto end, ft, the focal length of the second lens group and f2,
ν23 <20.0
1.65 <(N21 + N22) / 2
0.03 <| M1 / M2 | <0.4
A zoom lens characterized by satisfying the following conditions:
A zoom lens characterized by satisfying the following conditions:
前記正レンズ23と前記第2レンズ群の焦点距離を各々f23、f2とするとき、
1.8 <|f23/f2|< 3.7
なる条件を満足することを特徴とする請求項1に記載のズームレンズ。
When the focal lengths of the positive lens 23 and the second lens group are f23 and f2, respectively.
1.8 <| f23 / f2 | <3.7
The zoom lens according to claim 1, wherein the following condition is satisfied.
前記正レンズ23の物体側のレンズ面と像側のレンズ面の曲率半径を各々R23a、R23bとするとき、
0.8 <(R23b+R23a)/(R23b−R23a)< 2.0
なる条件を満足することを特徴とする請求項1又は2に記載のズームレンズ。
When the curvature radii of the object-side lens surface and the image-side lens surface of the positive lens 23 are R23a and R23b, respectively.
0.8 <(R23b + R23a) / (R23b-R23a) <2.0
The zoom lens according to claim 1, wherein the following condition is satisfied.
前記負レンズ22の物体側のレンズ面と像側のレンズ面の曲率半径を各々R22a、R22bとするとき、
−0.2 <(R22b+R22a)/(R22b−R22a)< 0.4
なる条件を満足することを特徴とする請求項1からのいずれか1項のズームレンズ。
When the curvature radii of the object-side lens surface and the image-side lens surface of the negative lens 22 are R22a and R22b, respectively.
−0.2 <(R22b + R22a) / (R22b−R22a) <0.4
The zoom lens according to any one of claims 1 to 3 , wherein the following condition is satisfied.
ズーミングに際して前記第3レンズ群が移動することを特徴とする請求項1からのいずれか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 third lens group moves during zooming. 広角端から望遠端へのズーミングにおいて、前記第3レンズ群が最も物体側に位置するまでの広角端からの移動量をM3とするとき、
0.1 <|M3/M2|< 0.3
なる条件を満足することを特徴とする請求項に記載のズームレンズ。
In zooming from the wide-angle end to the telephoto end, when the amount of movement from the wide-angle end until the third lens group is closest to the object side is M3,
0.1 <| M3 / M2 | <0.3
The zoom lens according to claim 5 , wherein the following condition is satisfied.
屈折力を有するレンズの枚数が全体で11枚以下であることを特徴とする請求項1からのいずれか1項に記載のズームレンズ。The zoom lens according to any one of claims 1 6, wherein the number of lenses having a refractive power is less than 11 sheets in total. 光電変換素子に像を形成することを特徴とする請求項1からのいずれか1項のズームレンズ。Any one of the zoom lens of claim 1, wherein the forming an image on the photoelectric conversion element 7. 請求項1からのいずれか1項のズームレンズと、該ズームレンズによって形成される像を受光する光電変換素子を有することを特徴とする撮像装置。A zoom lens of any one of claims 1 to 8, the image pickup apparatus characterized by having a photoelectric conversion element for receiving an image formed by the zoom lens.
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