JP5197247B2 - Zoom lens and image pickup apparatus having the same - Google Patents

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Description

本発明は、ズームレンズに関するものである。さらには、ズームレンズと撮像素子を備えたデジタルカメラやビデオカメラ等の撮像装置に関するものである。   The present invention relates to a zoom lens. Furthermore, the present invention relates to an imaging apparatus such as a digital camera or a video camera provided with a zoom lens and an imaging element.

近年、撮像装置の技術分野において、銀塩カメラに代わりデジタルカメラが主流となっている。デジタルカメラは一般的に撮影フイルム用カメラに比べて撮像面サイズが小さいため小型化を達成しやすいという特徴をもつ。最近では携帯性が従来に比べてより一層重視される傾向があるためにデジタルカメラ自体が小型化している。さらに、屋内・屋外問わず、手軽にデジタルカメラを用いて撮影を楽しみたいという顧客のニーズがあるために、光学系として用いるズームレンズの広画角化や高変倍比化が求められている。   In recent years, in the technical field of imaging devices, digital cameras have become the mainstream instead of silver halide cameras. A digital camera is generally characterized in that it is easy to achieve miniaturization because the imaging surface size is smaller than that of a camera for a film. Recently, since the portability tends to be more important than the conventional one, the digital camera itself is downsized. Furthermore, because there is a customer's need to enjoy taking pictures using a digital camera, both indoors and outdoors, zoom lenses used as optical systems are required to have a wide angle of view and a high zoom ratio. .

このような小型・広画角・高変倍比のズームレンズの達成を目指して、従来から様々なズームレンズが提唱されている。例えば、特許文献1から3には、最も物体側に負屈折力のレンズ群を配置した負先行タイプのズームレンズが開示されている。   Various zoom lenses have been proposed for the purpose of achieving such a zoom lens having a small size, a wide angle of view, and a high zoom ratio. For example, Patent Documents 1 to 3 disclose a zoom lens of a negative leading type in which a lens group having a negative refractive power is disposed closest to the object side.

このような、負先行のズームレンズは、全体としてレトロフォーカスタイプの屈折力配置となっている。このため、正先行型のズームレンズに比べ広角端での画角の確保に有利であり、最も物体側のレンズ群のサイズの小型化によりズームレンズ全体の小型化にも有利となっている。   Such a negative leading zoom lens has a retrofocus type refractive power arrangement as a whole. For this reason, it is advantageous for securing the angle of view at the wide-angle end as compared with the front-facing zoom lens, and the size reduction of the lens group closest to the object side is advantageous for miniaturization of the entire zoom lens.

例示した特許文献1から3に開示されたズームレンズは、第1レンズ群の正レンズの屈折率を1.9以上と高くすることで、広角端の像面湾曲を補正しつつ、周辺部のレンズ厚みを小さく抑え、第1レンズ群全体を薄くし、ズームレンズの小型化を図っている。   The zoom lenses disclosed in Patent Documents 1 to 3 exemplified above increase the refractive index of the positive lens of the first lens group to 1.9 or higher, thereby correcting the curvature of field at the wide-angle end and correcting the peripheral portion. The lens thickness is kept small, the entire first lens group is thinned, and the zoom lens is miniaturized.

特開2007−179015号公報JP 2007-179015 A 特開2007−272216号公報JP 2007-272216 A 特開2007−333799号公報JP 2007-333799 A

しかしながら、このような負先行のズームレンズの分野においても更なる高変倍比化が求められる。
本発明はこのような課題に鑑みてなされたもので、広角端の画角の確保や小型化に有利な負先行のズームレンズであって、変倍比の確保及び光学性能の維持に有利なズームレンズの提供を目的とする。更には、そのようなズームレンズを備えた撮像装置の提供を目的とする。
However, even higher zoom ratios are required in the field of such negative leading zoom lenses.
The present invention has been made in view of such problems, and is a negative preceding zoom lens that is advantageous for securing the angle of view at the wide-angle end and reducing the size, and is advantageous for securing a zoom ratio and maintaining optical performance. The purpose is to provide a zoom lens. Furthermore, it aims at providing the imaging device provided with such a zoom lens.

上記課題を解決するため、第1の側面の発明のズームレンズは、物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズ群、正の屈折力を有する第2レンズ群、正の屈折力を有する第3レンズ群、を有し、広角端から望遠端への変倍に際して各レンズ群の間の間隔が変化するように前記第2レンズ群と前記第3レンズ群が移動し、第1レンズ群は、物体側より順に、非球面を有する両凹負レンズ成分、正レンズ成分からなり、その負レンズ成分は以下の条件式(1)を満足する形状をもち、その負レンズ成分は以下の条件式(2)を満足する負レンズを有し、その正レンズ成分は以下の条件式(3)を満足する正レンズを有し、第3レンズ群が以下の条件式(4)を満足することを特徴とする。
0.2<(R1+R2)/(R1−R2)<0.99 ・・・(1)
1.81<N1<2.15 ・・・(2)
1.9<N2<2.35 ・・・(3)
4.5<f3/fw<12.0 ・・・(4)
但し、
1は第1レンズ群の負レンズ成分の物体側面の近軸曲率半径、
2は第1レンズ群の負レンズ成分の像側面の近軸曲率半径、
1は第1レンズ群の負レンズ成分中の何れかの負レンズのd−lineの屈折率、
2は第1レンズ群の正レンズ成分中の何れかの正レンズのd−lineの屈折率、
3は第3レンズ群の焦点距離、fwは広角端におけるズームレンズ全系の焦点距離、
である。
なお、レンズ成分は、光軸上にて空気と接する面が物体側面と像側面の2面のみのレンズ体を意味する。
In order to solve the above problem, the zoom lens according to the first aspect of the present invention has, in order from the object side, a first lens group having a negative refractive power, a second lens group having a positive refractive power, and a positive refractive power. The third lens group, and the second lens group and the third lens group move so that the distance between the lens groups changes during zooming from the wide-angle end to the telephoto end. The group includes, in order from the object side, a biconcave negative lens component having an aspherical surface and a positive lens component. The negative lens component has a shape that satisfies the following conditional expression (1). A negative lens that satisfies the conditional expression (2); a positive lens component having a positive lens that satisfies the following conditional expression (3); and a third lens group that satisfies the following conditional expression (4): It is characterized by that.
0.2 <(R 1 + R 2 ) / (R 1 −R 2 ) <0.99 (1)
1.81 <N 1 <2.15 (2)
1.9 <N 2 <2.35 (3)
4.5 <f 3 / f w <12.0 (4)
However,
R 1 is the paraxial radius of curvature of the object side surface of the negative lens component of the first lens group,
R 2 is the paraxial radius of curvature of the image side surface of the negative lens component of the first lens group,
N 1 is the refractive index of the d-line of any negative lens in the negative lens component of the first lens group,
N 2 is the refractive index of the d-line of any positive lens in the positive lens component of the first lens group,
f 3 is the focal length of the third lens unit, f w is the focal length of the entire zoom lens system at the wide angle end,
It is.
The lens component means a lens body having only two surfaces that are in contact with air on the optical axis, that is, the object side surface and the image side surface.

このような構成をとることで、広い画角を確保しやすいパワー配置のレンズ群配置となり、第2レンズ群に主たる変倍機能を持たせることができる。
また、第1レンズ群は、物体側より順に負レンズ成分、正レンズ成分を有するため、第1レンズ群の主点を物体側よりにでき、第1レンズ群の小径化が可能となる。また、広角端での軸外収差、望遠端での球面収差の補正にも有利となる。さらに、負レンズ成分の少なくとも1面を非球面とすることで、負レンズ成分の負屈折力を確保しつつ、広角端における軸外収差を良好に補正できる。そして、第1レンズ群全体の負屈折力を確保できるので、ズームレンズ全長の短縮化によるコンパクト化に有利となる。
By adopting such a configuration, it becomes a lens group arrangement of a power arrangement that can easily ensure a wide angle of view, and the second lens group can have a main zooming function.
Further, since the first lens group has a negative lens component and a positive lens component in order from the object side, the principal point of the first lens group can be from the object side, and the diameter of the first lens group can be reduced. It is also advantageous for correcting off-axis aberrations at the wide-angle end and spherical aberrations at the telephoto end. Furthermore, by making at least one surface of the negative lens component an aspherical surface, it is possible to satisfactorily correct off-axis aberrations at the wide angle end while ensuring the negative refractive power of the negative lens component. Since the negative refractive power of the entire first lens group can be secured, it is advantageous for making the zoom lens compact by shortening the overall length of the zoom lens.

そして、第1レンズ群が条件式(1)、条件式(2)、条件式(3)を満足することで、広角端の画角と変倍比を確保しても、全ズーム域で良好な性能を確保することが可能となる。   The first lens group satisfies the conditional expression (1), conditional expression (2), and conditional expression (3), so that the entire zoom range is good even if the angle of view and the zoom ratio at the wide angle end are secured. It is possible to ensure a good performance.

条件式(1)は第1レンズ群の負レンズ成分の形状に関する条件式である。
条件式(1)を満足することで、第1レンズ成分の物体側面と像側面で良好に負のパワーを分担することが可能となり、広角端での像面湾曲や望遠端での球面収差の低減に有利となる。条件式(1)の下限を下回らないようにすることで第1レンズ成分の物体側面の負屈折力を適度に抑えられ、広角端の軸外収差を低減しやすくなる。条件式(1)の上限を上回らないようにすることで、第1レンズ成分の物体側面の負屈折力を確保することで、望遠端での球面収差を低減しやすくなる。
Conditional expression (1) is a conditional expression regarding the shape of the negative lens component of the first lens unit.
By satisfying conditional expression (1), it becomes possible to share negative power well between the object side surface and the image side surface of the first lens component, and the field curvature at the wide-angle end and the spherical aberration at the telephoto end can be reduced. It is advantageous for reduction. By making sure that the lower limit of conditional expression (1) is not exceeded, the negative refractive power on the object side surface of the first lens component can be moderately suppressed, and off-axis aberrations at the wide-angle end can be easily reduced. By ensuring that the upper limit of conditional expression (1) is not exceeded, it is easy to reduce the spherical aberration at the telephoto end by ensuring the negative refracting power of the object side surface of the first lens component.

条件式(2)は第1レンズ群の負レンズ成分中何れかの負レンズのd線に対する好ましい屈折率を特定するものである。
条件式(2)の下限を下回らないようにすることで、負レンズ成分の像側面の曲率を適度に抑えることができ、広角端の像面湾曲や望遠端での球面収差の発生を抑えやすくなる。また、負レンズ成分のコバ厚みを小さく出来るので、第1レンズ群の小型化にも有利となる。条件式(2)の上限を上回らないようにすることで、材料のコスト、レンズ面の加工のコストを抑えやすくなる。
Conditional expression (2) specifies a preferable refractive index for the d-line of any negative lens in the negative lens component of the first lens group.
By making sure that the lower limit of conditional expression (2) is not exceeded, it is possible to moderately suppress the curvature of the image side surface of the negative lens component, and to easily suppress the occurrence of curvature of field at the wide angle end and spherical aberration at the telephoto end. Become. Further, since the edge thickness of the negative lens component can be reduced, it is advantageous for downsizing the first lens group. By not exceeding the upper limit of conditional expression (2), it becomes easy to suppress the cost of materials and the cost of processing the lens surface.

条件式(3)は第1レンズ群の正レンズ成分中何れかの正レンズのd線に対する好ましい屈折率を特定するものである。
条件式(3)の下限を下回らないようにすることで、像側面を小さい曲率半径の凹面としなくても広角端の像面湾曲、望遠端での球面収差を良好に補正できる。また、正レンズ成分のコバ厚みの確保しつつ軸上厚みを小さく出来るので、第1レンズ群の小型化にも有利となる。上限を上回らないようにすることで、材料のコスト、レンズ面の加工のコストを抑えやすくなる。
Conditional expression (3) specifies a preferable refractive index for the d-line of any positive lens in the positive lens component of the first lens group.
By avoiding falling below the lower limit of conditional expression (3), it is possible to satisfactorily correct the curvature of field at the wide-angle end and the spherical aberration at the telephoto end without making the image side surface concave with a small radius of curvature. In addition, since the axial thickness can be reduced while securing the edge thickness of the positive lens component, it is advantageous for reducing the size of the first lens group. By not exceeding the upper limit, it becomes easy to suppress the cost of the material and the cost of processing the lens surface.

条件式(4)は、第3レンズ群の好ましい焦点距離を特定するものである。
条件式(4)は、高変倍比化にともなって発生しやすくなる像面湾曲の変動を低減するための条件である。
Conditional expression (4) specifies a preferable focal length of the third lens group.
Conditional expression (4) is a condition for reducing fluctuations in field curvature that are likely to occur as the zoom ratio increases.

本発明では条件式(1)、(2)、(3)を満足することで、第1レンズ群単独での収差の低減に有利となる。一方、第2レンズ群で発生する変倍時の像面湾曲の変動は、第3レンズ群と相殺させることで補正することが好ましい。   In the present invention, satisfying conditional expressions (1), (2), and (3) is advantageous in reducing the aberration of the first lens unit alone. On the other hand, it is preferable to correct the variation in field curvature at the time of zooming that occurs in the second lens group by canceling it with the third lens group.

高変倍比化するには、第2レンズ群の屈折力を強くする必要がある。そのため、第3レンズ群による収差補正分担を適切に行うことが好ましい。本発明では、第3レンズ群の屈折力を弱く保ち、変倍分担による移動の規制を弱くして、変倍による像面湾曲変動を主に補正する役割を担わせることが好ましい。   To increase the zoom ratio, it is necessary to increase the refractive power of the second lens group. Therefore, it is preferable to appropriately perform aberration correction sharing by the third lens group. In the present invention, it is preferable to keep the refractive power of the third lens group weak and to weaken the restriction of movement due to the variable magnification sharing so as to mainly correct the field curvature fluctuation due to the variable magnification.

条件式(4)の下限を下回らないようにして、第3レンズ群の屈折力を抑えることで、第3レンズ群が比較的物体側に寄る変倍域での収差変動を抑えやすくなる。上限を上回らないようにして、第3レンズ群の正屈折力を適度に確保することで、第2レンズ群の正屈折力の過剰を抑えやすくなる。   By suppressing the refractive power of the third lens group so as not to fall below the lower limit of the conditional expression (4), it becomes easier to suppress aberration fluctuations in the variable power range where the third lens group is relatively close to the object side. By ensuring that the positive refractive power of the third lens group is appropriately secured without exceeding the upper limit, it is easy to suppress an excess of the positive refractive power of the second lens group.

なお、ズームレンズがフォーカシング機構を備える場合、上記各構成要件は、最も遠距離の物体に合焦した状態での構成とする。   Note that when the zoom lens includes a focusing mechanism, each of the above structural requirements is a configuration in a state in which an object at the farthest distance is in focus.

また、本発明において、以下の構成のいずれかひとつ、もしくは複数を同時に満足することがより好ましい。   In the present invention, it is more preferable that any one or more of the following configurations are simultaneously satisfied.

本発明において、広角端から望遠端への変倍時に、第1レンズ群と第2レンズ群との間の間隔が狭くなり、第2レンズ群と第3レンズ群が互いの間の間隔を変化させながら移動し、フォーカシング時に第3レンズ群を光軸方向に移動することが好ましい。第2レンズ群が変倍機能を担い、第3レンズ群が収差の調整を行う機能を担う。第3レンズ群は屈折力が適度に抑えられているのでこのレンズ群をフォーカシングレンズ群とするとフォーカシングによる収差変動を低減しやすくなる。   In the present invention, at the time of zooming from the wide-angle end to the telephoto end, the distance between the first lens group and the second lens group becomes narrow, and the distance between the second lens group and the third lens group changes. It is preferable to move the third lens unit in the optical axis direction during focusing. The second lens group has a zooming function, and the third lens group has a function of adjusting aberrations. Since the refractive power of the third lens group is moderately suppressed, if this lens group is a focusing lens group, it is easy to reduce aberration fluctuations due to focusing.

また、第1レンズ群中の負レンズ成分と正レンズ成分はそれぞれガラスレンズを1つのみ有する構成とすることが好ましい。
各レンズ成分の小型化に有利となる。更には、小型化のためそれぞれのレンズ成分をガラス単レンズとすることがより好ましい。
Moreover, it is preferable that the negative lens component and the positive lens component in the first lens group have only one glass lens.
This is advantageous for downsizing each lens component. Furthermore, it is more preferable that each lens component is a single glass lens for miniaturization.

また、本発明のズームレンズは、上記構成に関して、更に以下の条件式(4’)を満足することが望ましい。
5.5<f3/fw<15.0 ・・・(4’)
高変倍比化による収差変動の低減のために、条件式(4)の下限を5.5にすることが好ましい。
In addition, it is desirable that the zoom lens according to the present invention further satisfies the following conditional expression (4 ′) with respect to the above configuration.
5.5 <f 3 / f w <15.0 (4 ′)
In order to reduce aberration variation due to a high zoom ratio, it is preferable to set the lower limit of conditional expression (4) to 5.5.

また、第2レンズ群の像側直後に明るさ絞りを配置することが好ましい。負先行のズームレンズタイプで高変倍比化するためには、第2レンズ群の変倍作用を大きくすることが効果的である。そのため第2レンズ群の後方に明るさ絞りを配置することが好ましい。   In addition, it is preferable to arrange an aperture stop immediately after the image side of the second lens group. In order to achieve a high zoom ratio with a negative leading zoom lens type, it is effective to increase the zooming action of the second lens group. Therefore, it is preferable to arrange an aperture stop behind the second lens group.

明るさ絞りが第2レンズ群の物体側に配置されている場合、望遠端にて第1レンズ群と第2レンズ群の軸上空気間隔を小さくし難くなるが、明るさ絞りを第2レンズ群の像側直後に配置することによって、第1レンズ群と第2レンズ群の間隔をメカの制約なく近づけることが出来る。そのため、変倍時の第2レンズ群の移動量の確保に有利となり、変倍比の確保と小型化の両立に有利となる。   When the aperture stop is disposed on the object side of the second lens group, it is difficult to reduce the axial air space between the first lens group and the second lens group at the telephoto end. By disposing the lens group immediately after the image side of the group, the distance between the first lens group and the second lens group can be reduced without any mechanical restriction. Therefore, it is advantageous for securing the amount of movement of the second lens group at the time of zooming, and it is advantageous for ensuring both the zooming ratio and miniaturization.

更には、広角端から望遠端への変倍の際、明るさ絞りが、第2レンズ群と一体で移動する構成とすると、機械的な構成がいっそう簡易にできる。また、第2レンズ群中の有効径の変化が小さくなり、第2レンズ群の小型化や収差の低減に有利となる。   Furthermore, when the aperture stop moves integrally with the second lens group during zooming from the wide-angle end to the telephoto end, the mechanical configuration can be further simplified. In addition, the change in the effective diameter in the second lens group is reduced, which is advantageous for downsizing the second lens group and reducing aberrations.

さらには、第1レンズ群の最も像側の面が像側に凹面を向けた形状であり、第2レンズ群の最も物体側の面が物体側に凸面をむけた形状であることが好ましい。広角端付近での収差補正に有利な形状としながら、望遠端にて第2レンズ群の主点を第1レンズ群に近づけやすくなり小型化と変倍比の確保の両立にいっそう有利となる。   Furthermore, it is preferable that the most image side surface of the first lens group has a concave surface facing the image side, and the most object side surface of the second lens group has a shape with a convex surface facing the object side. While the shape is advantageous for aberration correction near the wide-angle end, the principal point of the second lens group can be easily brought closer to the first lens group at the telephoto end, which is further advantageous for both miniaturization and securing a zoom ratio.

また、ズームレンズが、第3レンズ群よりも像側に、非球面を有する単レンズからなる第4レンズ群を有することが望ましい。高変倍比化に伴う像面湾曲のいっそうの低減のために、上述の第4レンズ群を配置することで、第4レンズ群に像面湾曲の補正機能を持たせることができる。これにより、全ズーム域での収差バランスをいっそう良好に保つことができる。   In addition, it is desirable that the zoom lens has a fourth lens group made up of a single lens having an aspheric surface on the image side of the third lens group. In order to further reduce the curvature of field due to the high zoom ratio, the fourth lens group can be provided with a field curvature correction function by arranging the above-described fourth lens group. Thereby, the aberration balance in the entire zoom range can be kept better.

更に、第4レンズ群が以下の条件式を満足することがより好ましい。
−0.5<(f4/fw−1<0.5 ・・・(6)
但し、f4は第4レンズ群の焦点距離である。
Further, it is more preferable that the fourth lens group satisfies the following conditional expression.
−0.5 <(f 4 / f w ) −1 <0.5 (6)
Here, f 4 is the focal length of the fourth lens group.

条件式(6)の範囲内として第4レンズ群の屈折力の絶対値を小さくすることで、第4レンズ群自体の薄型化と収差低減の両立に有利となり非球面によるズームレンズ全体の軸外収差の補正機能をいっそう得やすくなる。   By reducing the absolute value of the refractive power of the fourth lens unit within the range of the conditional expression (6), it is advantageous for both the reduction of the thickness of the fourth lens unit and the reduction of aberrations, and the off-axis of the entire zoom lens by the aspherical surface is achieved. It becomes easier to obtain the aberration correction function.

また、第2レンズ群は、物体側より順に、第1の正レンズ、第2の正レンズ、負レンズ、第3の正レンズからなり、第1から第3の正レンズのいずれかの正レンズが非球面を有することが好ましい。   The second lens group includes, in order from the object side, a first positive lens, a second positive lens, a negative lens, and a third positive lens, and one of the first to third positive lenses. Preferably has an aspherical surface.

正の屈折力の第2レンズ群は、一般的には正レンズ、負レンズ、正レンズのトリプレットで構成することが収差補正上は望ましい。ここで、変倍比の確保と小型化の両立のためには物体側の正レンズの屈折力を強めて主点を物体側よりにすることが好ましい。そこで、トリプレットレンズの物体側の正レンズを2枚の正レンズに置き換える。物体より順に、第1の正レンズ、第2の正レンズ、負レンズ、第3の正レンズの構成にする。これにより、変倍比の確保と収差補正にいっそう有利となる。   In general, the second lens group having a positive refractive power is preferably composed of a triplet of a positive lens, a negative lens, and a positive lens in terms of aberration correction. Here, in order to achieve both a sufficient zoom ratio and a reduction in size, it is preferable to increase the refractive power of the positive lens on the object side so that the principal point is closer to the object side. Therefore, the positive lens on the object side of the triplet lens is replaced with two positive lenses. In order from the object, the first positive lens, the second positive lens, the negative lens, and the third positive lens are configured. This is more advantageous for securing a zoom ratio and correcting aberrations.

そして、第2レンズ群に含まれる正レンズの少なくとも1面を非球面とすることが望ましい。高変倍比化のために第2レンズ群の屈折力が大きくなりやすいが、正レンズに非球面を用いることにより、第2レンズ群での球面収差の補正に有利となる。   It is desirable that at least one surface of the positive lens included in the second lens group be an aspherical surface. Although the refractive power of the second lens group tends to increase due to the high zoom ratio, using an aspherical surface for the positive lens is advantageous for correcting spherical aberration in the second lens group.

また、第1レンズ群、第2レンズ群、第3レンズ群が以下の条件式(7)、(8)を満足することが好ましい。
−0.6<f1/f3<−0.16 ・・・(7)
0.15<f2/f3<0.42 ・・・(8)
但し、
1は第1レンズ群の焦点距離、
2は第2レンズ群の焦点距離、
である。
In addition, it is preferable that the first lens group, the second lens group, and the third lens group satisfy the following conditional expressions (7) and (8).
−0.6 <f 1 / f 3 <−0.16 (7)
0.15 <f 2 / f 3 <0.42 (8)
However,
f 1 is the focal length of the first lens group,
f 2 is the focal length of the second lens group,
It is.

画角の確保や変倍比の確保を行いつつ、小型化や性能確保をバランスよく行うため、第1、第2レンズ群の屈折力を適度に高め、相対的に第3レンズ群の屈折力を弱くして収差バランスを調整しやすくすることが好ましい。   In order to achieve a good balance between miniaturization and performance while ensuring the angle of view and the zoom ratio, the refractive power of the first and second lens groups is appropriately increased, and the refractive power of the third lens group is relatively increased. It is preferable to make the aberration balance easy to adjust.

条件式(7)の下限を下回らないようにして第1レンズ群の負屈折力を確保することで小型広画角化に有利となる。もしくは、第3レンズ群の屈折力を低減でき、像面湾曲の変動の補正に有利となる。条件式(7)の上限を上回らないようにして第1レンズ群の屈折力を抑えることで、第1レンズ群での収差低減にいっそう有利となる。   Ensuring the negative refracting power of the first lens group without falling below the lower limit of conditional expression (7) is advantageous for a small and wide angle of view. Alternatively, the refractive power of the third lens group can be reduced, which is advantageous for correcting fluctuations in field curvature. By suppressing the refractive power of the first lens unit so as not to exceed the upper limit of conditional expression (7), it becomes more advantageous for reducing aberrations in the first lens unit.

条件式(8)の下限を下回らないようにして第2レンズ群の屈折力を抑えることで、収差補正のためにレンズ枚数の増大を抑えられる。条件式(8)の上限を上回らないようにして第3レンズ群の屈折力を抑えることで、軸外収差の変動を抑えやすくなる。   By suppressing the refractive power of the second lens group so as not to fall below the lower limit of conditional expression (8), it is possible to suppress an increase in the number of lenses for aberration correction. By suppressing the refractive power of the third lens group so as not to exceed the upper limit of conditional expression (8), it becomes easy to suppress fluctuations in off-axis aberrations.

また、以下の条件式(5)を満足することが好ましい。
3.85<ft/fw<8 ・・・(5)
但し、ftは望遠端におけるズームレンズ全系の焦点距離である。
Moreover, it is preferable that the following conditional expression (5) is satisfied.
3.85 <f t / f w < 8 ··· (5)
Where f t is the focal length of the entire zoom lens system at the telephoto end.

条件式(5)の下限を下回らないようにして画角変更による自由度を確保することで種々の撮影シーンに対応でき好ましい。上限を上回らないようにすることで、第1レンズ群と第2レンズ群で発生する収差を抑えやすくなり、小型化とズーム全域での性能確保に有利となる。   It is preferable that various shooting scenes can be handled by ensuring the degree of freedom by changing the angle of view so as not to fall below the lower limit of conditional expression (5). By not exceeding the upper limit, it becomes easy to suppress aberrations occurring in the first lens group and the second lens group, which is advantageous for downsizing and ensuring performance in the entire zoom range.

第2の側面の本発明のズームレンズは参考例であって、物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズ群、正の屈折力を有する第2レンズ群、明るさ絞り、正の屈折力を有する第3レンズ群、第4レンズ群からなり、広角端から望遠端への変倍に際して各レンズ群の間の間隔が変化するように第2レンズ群と第3レンズ群が移動し、第1レンズ群は、物体側より順に、非球面を有する負レンズ成分、正レンズ成分からなり、第2レンズ群は、物体側より順に、第1の正レンズ、第2の正レンズ、負レンズ、第3の正レンズからなり、第1から第3の正レンズのいずれかの正レンズが非球面を有し、第3レンズ群は1つの正レンズ成分からなり、第4レンズ群は非球面をもつ1つのレンズ成分からなり、以下の条件式(5’)を満足するものである。
4.1<ft/fw<8 ・・・(5’)
但し、
wは広角端におけるズームレンズ全系の焦点距離、
tは望遠端におけるズームレンズ全系の焦点距離、
である。
The zoom lens according to the second aspect of the present invention is a reference example. In order from the object side, a first lens group having a negative refractive power, a second lens group having a positive refractive power, an aperture stop, a positive aperture The second lens group and the third lens group are composed of a third lens group having a refractive power and a fourth lens group, and the second lens group and the third lens group move so that the distance between the lens groups changes upon zooming from the wide-angle end to the telephoto end. The first lens group includes, in order from the object side, a negative lens component and a positive lens component having an aspheric surface, and the second lens group includes, in order from the object side, a first positive lens, a second positive lens, and a negative lens component. The first lens is composed of a lens and a third positive lens, and any one of the first to third positive lenses has an aspheric surface, the third lens group is composed of one positive lens component, and the fourth lens group is non-spherical. It consists of a single lens component with a spherical surface and satisfies the following conditional expression (5 ') is there.
4.1 <f t / f w <8 (5 ′)
However,
f w is the focal length of the entire zoom lens system at the wide angle end,
ft is the focal length of the entire zoom lens system at the telephoto end,
It is.

このような4群構成とすることで、広い画角を確保しやすいレンズ群配置となり、変倍比を確保した際の軸外収差の変動を変倍時移動する第3レンズ群と非球面をもつ第4レンズ群で補正でき、高変倍比化しやすくなる。   By adopting such a four-group configuration, a lens group arrangement that facilitates securing a wide angle of view is achieved, and a third lens group and an aspherical surface that move off-axis aberration fluctuations at the time of zooming when a zoom ratio is secured. It can be corrected by the fourth lens group, and it is easy to increase the zoom ratio.

また、第1レンズ群は、物体側より順に負レンズ成分、正レンズ成分を有するため、第1レンズ群の主点を物体側寄りにでき、第1レンズ群の小径化が可能となる。また、広角端での軸外収差、望遠端での球面収差の補正にも有利となる。さらに、負レンズ成分の少なくとも1面を非球面とすることで、負レンズ成分の負屈折力を確保しつつ、広角端における軸外収差を良好に補正できる。   Further, since the first lens group has a negative lens component and a positive lens component in order from the object side, the principal point of the first lens group can be closer to the object side, and the diameter of the first lens group can be reduced. It is also advantageous for correcting off-axis aberrations at the wide-angle end and spherical aberrations at the telephoto end. Furthermore, by making at least one surface of the negative lens component an aspherical surface, it is possible to satisfactorily correct off-axis aberrations at the wide angle end while ensuring the negative refractive power of the negative lens component.

明るさ絞りの配置場所は光束の通過位置を決める役割をするが、ズームレンズの中心付近に配置すると各レンズ群のサイズや収差バランスを取りやすくなる。そして、明るさ絞りの位置が第1レンズ群と第2レンズ群の間に位置する場合と比べ、望遠端にて第1レンズ群と第2レンズ群との距離を近づけられ、高変倍比化に有利となる。また、明るさ絞りが1つのレンズ群内の複数のレンズの間に位置する場合と比べ、組み立て工程が容易となる。   The location of the aperture stop plays a role of determining the light beam passage position. However, if the aperture stop is arranged near the center of the zoom lens, it becomes easier to balance the size and aberration of each lens group. Compared with the case where the position of the aperture stop is located between the first lens group and the second lens group, the distance between the first lens group and the second lens group can be made closer at the telephoto end, and the high zoom ratio can be achieved. It is advantageous for the conversion. Also, the assembly process is easier than when the aperture stop is positioned between a plurality of lenses in one lens group.

第2レンズ群を物体側から正レンズ、正レンズ、負レンズ、正レンズで構成し、第2レンズ群の正レンズの少なくとも1面に非球面を有することの機能は、変倍比負担を第2レンズ群に持たせても収差バランスを良好とするための構成である。なお、この機能は上述したとおりである。   The second lens group is composed of a positive lens, a positive lens, a negative lens, and a positive lens from the object side, and the function of having an aspherical surface on at least one surface of the positive lens of the second lens group has a variable magnification ratio load. This is a configuration for improving the aberration balance even when the two lens groups are provided. This function is as described above.

第2レンズ群をレンズ4枚で構成することで、第2レンズ群による変倍機能を確保しやすくなる。そのため、正の屈折力の第3レンズ群は補正機能を確保するための屈折力を確保する1つのレンズ成分で構成できる。これにより、小型化を行うことが好ましい。更には、第3レンズ群をフォーカシングレンズ群とする場合、フォーカス時の移動負担を軽減できる。   By configuring the second lens group with four lenses, it becomes easy to ensure the zooming function of the second lens group. Therefore, the third lens group having a positive refractive power can be constituted by one lens component that ensures the refractive power for ensuring the correction function. Thereby, it is preferable to reduce the size. Furthermore, when the third lens group is a focusing lens group, the movement burden during focusing can be reduced.

また、第4レンズ群を非球面をもつ1つのレンズ成分とする。これにより、第4レンズ群に像面湾曲の補正を負担させることができ、ズーム全域での収差バランスを良好に保つことに有利となる。   Further, the fourth lens group is a single lens component having an aspherical surface. This makes it possible to load the fourth lens group to correct field curvature, which is advantageous for maintaining a good aberration balance over the entire zoom range.

本構成は変倍比を確保しても収差補正を行いやすい。条件式(5)は、具体的に好ましい変倍比を特定するものである。条件式(5)の下限を下回らないようにして画角変更による自由度を確保することで種々の撮影シーンに対応でき好ましい。上限を上回らないようにすることで、第1レンズ群と第2レンズ群で発生する収差を抑えやすくなり、小型化とズーム全域での性能確保に有利となる。   This configuration makes it easy to correct aberrations even if the zoom ratio is ensured. Conditional expression (5) specifically specifies a preferable zoom ratio. It is preferable that various shooting scenes can be handled by ensuring the degree of freedom by changing the angle of view so as not to fall below the lower limit of conditional expression (5). By not exceeding the upper limit, it becomes easy to suppress aberrations occurring in the first lens group and the second lens group, which is advantageous for downsizing and ensuring performance in the entire zoom range.

第1の側面における発明と第2の側面における発明の双方を同時に満足するズームレンズとしてもよい。また、第1の側面における発明にて説明した、より好ましい各構成要素、各条件の何れか1つ又は複数を、第2の側面における発明のズームレンズに採用して同時に満足するズームレンズとしてもよい。   A zoom lens that satisfies both the invention in the first aspect and the invention in the second aspect may be used. In addition, a zoom lens that satisfies any one or more of the more preferable components and conditions described in the invention of the first aspect in the zoom lens of the invention of the second aspect can be satisfied at the same time. Good.

第1レンズ群は、2枚の単レンズで構成してもよい。また、第3レンズ群は、1枚の単レンズで構成してもよい。さらに、第4レンズ群は、1枚の単レンズで構成してもよい。各々低コスト化に有利となる。   The first lens group may be composed of two single lenses. The third lens group may be composed of a single lens. Furthermore, the fourth lens group may be composed of one single lens. Each is advantageous for cost reduction.

ズームレンズがフォーカシング機能を有す場合は、上記各構成は、最も遠距離の物体に合焦した状態とする。   When the zoom lens has a focusing function, each of the above configurations is in a state of focusing on an object at the farthest distance.

条件式(1)については、下限値を0.3、更には0.5とすることがより好ましい。上限値を0.95、更には0.9とすることがより好ましい。   For conditional expression (1), it is more preferable to set the lower limit to 0.3, more preferably 0.5. The upper limit value is more preferably 0.95, and further preferably 0.9.

条件式(2)については、下限値を1.83、更には1.85とすることがより好ましい。上限値を2.0、更には1.9とすることがより好ましい。   For conditional expression (2), it is more preferable to set the lower limit value to 1.83, more preferably 1.85. More preferably, the upper limit value is 2.0, more preferably 1.9.

条件式(3)については、下限値を1.91、更には1.92とすることがより好ましい。上限値を2.2、更には2.1とすることがより好ましい。   For conditional expression (3), it is more preferable to set the lower limit value to 1.91, more preferably 1.92. The upper limit value is more preferably 2.2, and even more preferably 2.1.

条件式(4)については、下限値を5.5、更には6.0とすることがより好ましい。上限値を11.7、更には11.4とすることがより好ましい。   For conditional expression (4), it is more preferable to set the lower limit to 5.5, more preferably 6.0. The upper limit value is more preferably 11.7, and further preferably 11.4.

条件式(5)については、下限値を4.1、更には4.5とすることがより好ましい。上限値を7、更には6とすることがより好ましい。   For conditional expression (5), it is more preferable to set the lower limit to 4.1, and more preferably 4.5. It is more preferable to set the upper limit value to 7, more preferably 6.

条件式(6)については、下限値を−0.3、更には−0.15とすることがより好ましい。上限値を0.3、更には0.15とすることがより好ましい。   For conditional expression (6), it is more preferable to let the lower limit value to be −0.3, more preferably −0.15. More preferably, the upper limit value is 0.3, more preferably 0.15.

条件式(7)については、下限値を−0.5、更には−0.4とすることがより好ましい。上限値を−0.18、更には−0.2とすることがより好ましい。   For conditional expression (7), it is more preferable to let the lower limit value to be −0.5, more preferably −0.4. More preferably, the upper limit value is -0.18, more preferably -0.2.

条件式(8)については、下限値を0.17、更には0.18とすることがより好ましい。上限値を0.38、更には0.35とすることがより好ましい。   For conditional expression (8), it is more preferable to let the lower limit value to be 0.17, further 0.18. More preferably, the upper limit value is 0.38, more preferably 0.35.

また、本発明の撮像装置は、ズームレンズと、そのズームレンズの像側に配置され、且つズームレンズによる光学像を電気信号に変換する撮像素子を有し、そのズームレンズが前述のズームレンズの何れかに記載のズームレンズとするものである。これにより、広画角化、高変倍比化、小型化のバランスが良好な撮像装置を提供できる。   The image pickup apparatus of the present invention includes a zoom lens and an image pickup element that is disposed on an image side of the zoom lens and converts an optical image obtained by the zoom lens into an electric signal, and the zoom lens includes the zoom lens described above. Any one of the zoom lenses described above is used. As a result, it is possible to provide an imaging apparatus having a good balance of wide angle of view, high zoom ratio, and miniaturization.

更には、ズームレンズによるディストーションを含んだ電気信号を、画像処理によりディストーションを補正した画像信号に変換する画像変換部を有することが好ましい。ズームレンズのディストーションを電気的に補正したうえで画像の記録や表示を行える。したがって、ズームレンズのディストーションの収差発生を許容することで、像面湾曲やコマ収差の補正に有利となり、結果的に小型のズームレンズで良好な画質を得やすくなる。   Furthermore, it is preferable to have an image conversion unit that converts an electrical signal including distortion by a zoom lens into an image signal in which distortion is corrected by image processing. It is possible to record and display images after electrically correcting the distortion of the zoom lens. Therefore, by allowing distortion aberration of the zoom lens to occur, it becomes advantageous for correction of field curvature and coma, and as a result, it becomes easy to obtain good image quality with a small zoom lens.

また、ズームレンズによる倍率色収差を含んだ電気信号を、画像処理により倍率色収差を補正した画像信号に変換する画像変換部を有することが好ましい。ズームレンズにより撮影された画像の電気信号を、画像処理により倍率色収差による色のずれを補正した画像信号に変換する画像変換部を有することが好ましい。ズームレンズの倍率色収差を電気的に補正することで、より良好な画像を得ることができるようになる。ズームレンズの倍率色収差を許容することで、レンズの材料選択の自由度が確保でき、低コスト化、薄型化、高性能化に有利となる。   In addition, it is preferable to have an image conversion unit that converts an electrical signal including chromatic aberration of magnification due to the zoom lens into an image signal corrected for chromatic aberration of magnification by image processing. It is preferable to have an image conversion unit that converts an electrical signal of an image captured by the zoom lens into an image signal in which color shift due to magnification chromatic aberration is corrected by image processing. By electrically correcting the chromatic aberration of magnification of the zoom lens, a better image can be obtained. By allowing the chromatic aberration of magnification of the zoom lens, the degree of freedom in selecting the lens material can be secured, which is advantageous for cost reduction, thinning, and high performance.

また、本発明のズームレンズは、上記全ての構成に関して、前記ズームレンズを構成するレンズの内、少なくとも一面は反射防止コートを施すことが望ましい。   In the zoom lens according to the present invention, it is preferable that at least one of the lenses constituting the zoom lens is provided with an antireflection coating in all the above-described configurations.

本発明にかかるズームレンズは、広角端の画角の確保や小型化に有利な負先行のズームレンズであって、変倍比の確保及び光学性能の維持に有利なズームレンズを提供できる。更には、そのようなズームレンズを備えた撮像装置を提供できる。   The zoom lens according to the present invention is a negative-advance zoom lens that is advantageous for securing the angle of view at the wide-angle end and miniaturization, and can provide a zoom lens that is advantageous for securing a zoom ratio and maintaining optical performance. Furthermore, an imaging apparatus including such a zoom lens can be provided.

以下に、本発明にかかるズームレンズ及び撮像装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。   Embodiments of a zoom lens and an imaging apparatus according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.

以下、本発明のズームレンズの実施例1〜6について説明する。実施例1〜6の無限遠物点合焦時の広角端(a)、中間焦点距離状態(b)、望遠端(c)のレンズ断面図をそれぞれ図1〜図6に示す。図1〜図6中、第1レンズ群はG1、第2レンズ群はG2、明るさ(開口)絞りはS、第3レンズ群はG3、第4レンズ群はG4、赤外光を制限する波長域制限コートを施したローパスフィルタを構成する平行平板はF、電子撮像素子のカバーガラスの平行平板はC、像面はIで示してある。なお、カバーガラスCの表面に波長域制限用の多層膜を施してもよい。また、そのカバーガラスCにローパスフィルタ作用を持たせるようにしてもよい。   Examples 1 to 6 of the zoom lens according to the present invention will be described below. FIGS. 1 to 6 show lens cross-sectional views of the wide-angle end (a), the intermediate focal length state (b), and the telephoto end (c) when focusing on an object point at infinity in Examples 1 to 6, respectively. 1 to 6, the first lens group is G1, the second lens group is G2, the brightness (aperture) stop is S, the third lens group is G3, the fourth lens group is G4, and infrared light is limited. A parallel plate constituting the low-pass filter to which the wavelength band limiting coat is applied is indicated by F, a parallel plate of the cover glass of the electronic image sensor is indicated by C, and an image plane is indicated by I. In addition, you may give the multilayer film for a wavelength range restriction | limiting to the surface of the cover glass C. FIG. Further, the cover glass C may have a low-pass filter action.

また、各実施例において、明るさ絞りSは第2レンズ群G2と一体で移動する。数値データはいずれも無限遠の被写体に合焦した状態でのデータである。各数値の長さの単位はmm、角度の単位は°(度)である。フォーカシングはいずれの実施例も第3レンズ群G3の移動により行う。さらに、ズームデータは広角端(WE)、本発明で定義する中間ズーム状態(ST)、望遠端(TE)での値である。   In each embodiment, the aperture stop S moves integrally with the second lens group G2. All of the numerical data is data in a state where an object at infinity is focused. The unit of length of each numerical value is mm, and the unit of angle is ° (degree). In all the embodiments, focusing is performed by moving the third lens group G3. Further, the zoom data are values at the wide-angle end (WE), the intermediate zoom state (ST) defined in the present invention, and the telephoto end (TE).

実施例1のズームレンズは、図1に示すように、物体側から順に、負の屈折力の第1レンズ群G1と、正の屈折力の第2レンズ群G2と、開口絞りSと、正の屈折力の第3レンズ群G3と、正の屈折力の第4レンズ群G4と、を配置している。   As shown in FIG. 1, the zoom lens according to the first exemplary embodiment includes, in order from the object side, a first lens group G1 having a negative refractive power, a second lens group G2 having a positive refractive power, an aperture stop S, and a positive lens. A third lens group G3 having a refractive power of 4 and a fourth lens group G4 having a positive refractive power are disposed.

広角端から望遠端への変倍に際して、第1レンズ群G1は像側へ移動した後に、物体側へ移動する。第2レンズ群G2は物体側へ移動する。第3レンズ群G3は物体側へ移動した後に像側へ移動する。第4レンズ群G4は固定している。   Upon zooming from the wide angle end to the telephoto end, the first lens group G1 moves to the image side and then moves to the object side. The second lens group G2 moves to the object side. The third lens group G3 moves to the image side after moving to the object side. The fourth lens group G4 is fixed.

物体側から順に、第1レンズ群G1は、両凹負レンズと、像側に凹面を向けた正メニスカスレンズと、からなる。第2レンズ群G2は、両凸正レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズとの接合レンズと、両凸正レンズと、からなる。第3レンズ群G3は、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる。第4レンズ群G4は、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる。   In order from the object side, the first lens group G1 includes a biconcave negative lens and a positive meniscus lens having a concave surface directed toward the image side. The second lens group G2 includes a biconvex positive lens, a cemented lens of a positive meniscus lens having a convex surface facing the object side, and a negative meniscus lens having a convex surface facing the object side, and a biconvex positive lens. The third lens group G3 is composed of a positive meniscus lens having a convex surface directed toward the image side. The fourth lens group G4 is composed of a positive meniscus lens having a convex surface directed toward the image side.

非球面は、第1レンズ群G1の両凹負レンズの両面と、第2レンズ群G2の物体側の両凸正レンズの両面と、第2レンズ群G2の像側の両凸正レンズの像側の面と、第3レンズ群G3の正メニスカスレンズの像側の面と、第4レンズ群G4の正メニスカスレンズの両面と、に用いている。   An aspherical surface is an image of both sides of a biconcave negative lens of the first lens group G1, both sides of a biconvex positive lens on the object side of the second lens group G2, and an image of a biconvex positive lens on the image side of the second lens group G2. And the image side surface of the positive meniscus lens of the third lens group G3, and both surfaces of the positive meniscus lens of the fourth lens group G4.

実施例2のズームレンズは、図2に示すように、物体側から順に、負の屈折力の第1レンズ群G1と、正の屈折力の第2レンズ群G2と、開口絞りSと、正の屈折力の第3レンズ群G3と、正の屈折力の第4レンズ群G4と、を配置している。   As shown in FIG. 2, the zoom lens of Example 2 includes, in order from the object side, a first lens group G1 having a negative refractive power, a second lens group G2 having a positive refractive power, an aperture stop S, and a positive A third lens group G3 having a refractive power of 4 and a fourth lens group G4 having a positive refractive power are disposed.

広角端から望遠端への変倍に際して、第1レンズ群G1は像側へ移動した後に、物体側へ移動する。第2レンズ群G2は物体側へ移動する。第3レンズ群G3は物体側へ移動した後に像側へ移動する。第4レンズ群G4は固定している。   Upon zooming from the wide angle end to the telephoto end, the first lens group G1 moves to the image side and then moves to the object side. The second lens group G2 moves to the object side. The third lens group G3 moves to the image side after moving to the object side. The fourth lens group G4 is fixed.

物体側から順に、第1レンズ群G1は、両凹負レンズと、像側に凹面を向けた正メニスカスレンズと、からなる。第2レンズ群G2は、両凸正レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズとの接合レンズと、両凸正レンズと、からなる。第3レンズ群G3は、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる。第4レンズ群G4は、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる。   In order from the object side, the first lens group G1 includes a biconcave negative lens and a positive meniscus lens having a concave surface directed toward the image side. The second lens group G2 includes a biconvex positive lens, a cemented lens of a positive meniscus lens having a convex surface facing the object side, and a negative meniscus lens having a convex surface facing the object side, and a biconvex positive lens. The third lens group G3 is composed of a positive meniscus lens having a convex surface directed toward the image side. The fourth lens group G4 is composed of a positive meniscus lens having a convex surface directed toward the image side.

非球面は、第1レンズ群G1の両凹負レンズの両面と、第2レンズ群G2の物体側の両凸正レンズの両面と、第2レンズ群G2の像側の両凸正レンズの像側の面と、第3レンズ群G3の正メニスカスレンズの像側の面と、第4レンズ群G4の正メニスカスレンズの両面との8面に用いている。   An aspherical surface is an image of both sides of a biconcave negative lens of the first lens group G1, both sides of a biconvex positive lens on the object side of the second lens group G2, and an image of a biconvex positive lens on the image side of the second lens group G2. This is used for eight surfaces, that is, the image side surface of the positive meniscus lens of the third lens group G3 and both surfaces of the positive meniscus lens of the fourth lens group G4.

実施例3のズームレンズは、図3に示すように、物体側から順に、負の屈折力の第1レンズ群G1と、正の屈折力の第2レンズ群G2と、開口絞りSと、正の屈折力の第3レンズ群G3と、正の屈折力の第4レンズ群G4と、を配置している。   As shown in FIG. 3, the zoom lens of Example 3 includes, in order from the object side, a first lens group G1 having a negative refractive power, a second lens group G2 having a positive refractive power, an aperture stop S, and a positive A third lens group G3 having a refractive power of 4 and a fourth lens group G4 having a positive refractive power are disposed.

広角端から望遠端への変倍に際して、第1レンズ群G1は像側へ移動した後に、物体側へ移動する。第2レンズ群G2は物体側へ移動する。第3レンズ群G3は物体側へ移動した後に像側へ移動する。第4レンズ群G4は固定している。   Upon zooming from the wide angle end to the telephoto end, the first lens group G1 moves to the image side and then moves to the object side. The second lens group G2 moves to the object side. The third lens group G3 moves to the image side after moving to the object side. The fourth lens group G4 is fixed.

物体側から順に、第1レンズ群G1は、両凹負レンズと、像側に凹面を向けた正メニスカスレンズとからなる。第2レンズ群G2は、両凸正レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズとの接合レンズと、両凸正レンズと、からなる。第3レンズ群G3は、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる。第4レンズ群G4は、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる。   In order from the object side, the first lens group G1 includes a biconcave negative lens and a positive meniscus lens having a concave surface directed toward the image side. The second lens group G2 includes a biconvex positive lens, a cemented lens of a positive meniscus lens having a convex surface facing the object side, and a negative meniscus lens having a convex surface facing the object side, and a biconvex positive lens. The third lens group G3 is composed of a positive meniscus lens having a convex surface directed toward the image side. The fourth lens group G4 is composed of a positive meniscus lens having a convex surface directed toward the image side.

非球面は、第1レンズ群G1の両凹負レンズの両面と、第1レンズ群G1の正メニスカスレンズの両面と、第2レンズ群G2の物体側の両凸正レンズの両面と、第2レンズ群G2の像側の両凸正レンズの像側の面と、第3レンズ群G3の正メニスカスレンズの像側の面と、第4レンズ群G4の正メニスカスレンズの両面との10面に用いている。   The aspheric surfaces include both surfaces of the biconcave negative lens of the first lens group G1, both surfaces of the positive meniscus lens of the first lens group G1, both surfaces of the biconvex positive lens on the object side of the second lens group G2, 10 surfaces of the image side surface of the biconvex positive lens on the image side of the lens group G2, the image side surface of the positive meniscus lens of the third lens group G3, and both surfaces of the positive meniscus lens of the fourth lens group G4. Used.

実施例4のズームレンズは、図4に示すように、物体側から順に、負の屈折力の第1レンズ群G1と、正の屈折力の第2レンズ群G2と、開口絞りSと、正の屈折力の第3レンズ群G3と、正の屈折力の第4レンズ群G4と、を配置している。   As shown in FIG. 4, the zoom lens of Example 4 includes, in order from the object side, a first lens group G1 having a negative refractive power, a second lens group G2 having a positive refractive power, an aperture stop S, and a positive lens. A third lens group G3 having a refractive power of 4 and a fourth lens group G4 having a positive refractive power are disposed.

広角端から望遠端への変倍に際して、第1レンズ群G1は像側へ移動した後に、物体側へ移動する。第2レンズ群G2は物体側へ移動する。第3レンズ群G3は物体側へ移動した後に像側へ移動する。第4レンズ群G4は固定している。   Upon zooming from the wide angle end to the telephoto end, the first lens group G1 moves to the image side and then moves to the object side. The second lens group G2 moves to the object side. The third lens group G3 moves to the image side after moving to the object side. The fourth lens group G4 is fixed.

物体側から順に、第1レンズ群G1は、両凹負レンズと、像側に凹面を向けた正メニスカスレンズと、からなる。第2レンズ群G2は、両凸正レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズとの接合レンズと、両凸正レンズと、からなる。第3レンズ群G3は、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる。第4レンズ群G4は、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる。   In order from the object side, the first lens group G1 includes a biconcave negative lens and a positive meniscus lens having a concave surface directed toward the image side. The second lens group G2 includes a biconvex positive lens, a cemented lens of a positive meniscus lens having a convex surface facing the object side, and a negative meniscus lens having a convex surface facing the object side, and a biconvex positive lens. The third lens group G3 is composed of a positive meniscus lens having a convex surface directed toward the image side. The fourth lens group G4 is composed of a positive meniscus lens having a convex surface directed toward the image side.

非球面は、第1レンズ群G1の両凹負レンズの両面と第1レンズ群G1の正メニスカスレンズの両面と、第2レンズ群G2の物体側の両凸正レンズの両面と、第2レンズ群G2の像側の両凸正レンズの像側の面と、第3レンズ群G3の正メニスカスレンズの像側の面と、第4レンズ群G4の正メニスカスレンズの両面との10面に用いている。   The aspherical surfaces include both surfaces of the biconcave negative lens of the first lens group G1, both surfaces of the positive meniscus lens of the first lens group G1, both surfaces of the biconvex positive lens on the object side of the second lens group G2, and the second lens. Used on 10 surfaces of the image side surface of the biconvex positive lens on the image side of the group G2, the image side surface of the positive meniscus lens of the third lens group G3, and both surfaces of the positive meniscus lens of the fourth lens group G4. ing.

実施例5のズームレンズは、図5に示すように、物体側から順に、負の屈折力の第1レンズ群G1と、正の屈折力の第2レンズ群G2と、開口絞りSと、正の屈折力の第3レンズ群G3と、負の屈折力の第4レンズ群G4と、を配置している。   As shown in FIG. 5, the zoom lens of Example 5 includes a first lens group G1 having a negative refractive power, a second lens group G2 having a positive refractive power, an aperture stop S, and a positive lens in order from the object side. A third lens group G3 having a negative refractive power and a fourth lens group G4 having a negative refractive power are disposed.

広角端から望遠端への変倍に際して、第1レンズ群G1は像側へ移動した後に、物体側へ移動する。第2レンズ群G2は物体側へ移動する。第3レンズ群G3は物体側へ移動した後に像側へ移動する。第4レンズ群G4は固定している。   Upon zooming from the wide angle end to the telephoto end, the first lens group G1 moves to the image side and then moves to the object side. The second lens group G2 moves to the object side. The third lens group G3 moves to the image side after moving to the object side. The fourth lens group G4 is fixed.

物体側から順に、第1レンズ群G1は、両凹負レンズと、像側に凹面を向けた正メニスカスレンズと、からなる。第2レンズ群G2は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズとの接合レンズと、両凸正レンズと、からなる。第3レンズ群G3は、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる。第4レンズ群G4は、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズからなる。   In order from the object side, the first lens group G1 includes a biconcave negative lens and a positive meniscus lens having a concave surface directed toward the image side. The second lens group G2 includes a positive meniscus lens having a convex surface facing the object side, a cemented lens of a positive meniscus lens having a convex surface facing the object side, and a negative meniscus lens having a convex surface facing the object side, and a biconvex positive lens And consist of The third lens group G3 is composed of a positive meniscus lens having a convex surface directed toward the image side. The fourth lens group G4 is composed of a negative meniscus lens having a convex surface directed toward the image side.

非球面は、第1レンズ群G1の両凹負レンズの両面と第1レンズ群G1の正メニスカスレンズの両面と、第2レンズ群G2の物体側の正メニスカスレンズの両面と、第2レンズ群G2の両凸正レンズの像側の面と、第3レンズ群G3の正メニスカスレンズの像側の面と、第4レンズ群G4の負メニスカスレンズの両面との10面に用いている。   The aspherical surfaces include both surfaces of the biconcave negative lens of the first lens group G1, both surfaces of the positive meniscus lens of the first lens group G1, both surfaces of the positive meniscus lens on the object side of the second lens group G2, and the second lens group. It is used for 10 surfaces including the image side surface of the biconvex positive lens of G2, the image side surface of the positive meniscus lens of the third lens group G3, and both surfaces of the negative meniscus lens of the fourth lens group G4.

実施例6のズームレンズは、図6に示すように、物体側から順に、負の屈折力の第1レンズ群G1と、正の屈折力の第2レンズ群G2と、正の屈折力の第3レンズ群G3と、を配置している。   As shown in FIG. 6, the zoom lens of Example 6 includes, in order from the object side, a first lens group G1 having a negative refractive power, a second lens group G2 having a positive refractive power, and a first lens group having a positive refractive power. Three lens groups G3 are arranged.

広角端から望遠端への変倍に際して、第1レンズ群G1は像側へ移動した後に、物体側へ移動する。第2レンズ群G2は物体側へ移動する。第3レンズ群G3は物体側へ移動した後に像側へ移動する。   Upon zooming from the wide angle end to the telephoto end, the first lens group G1 moves to the image side and then moves to the object side. The second lens group G2 moves to the object side. The third lens group G3 moves to the image side after moving to the object side.

物体側から順に、第1レンズ群G1は、両凹負レンズと、像側に凹面を向けた正メニスカスレンズと、からなる。第2レンズ群G2は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズと物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズとの接合レンズと、両凸正レンズと、からなる。第3レンズ群G3は、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなる。   In order from the object side, the first lens group G1 includes a biconcave negative lens and a positive meniscus lens having a concave surface directed toward the image side. The second lens group G2 includes a positive meniscus lens having a convex surface facing the object side, a cemented lens of a positive meniscus lens having a convex surface facing the object side, and a negative meniscus lens having a convex surface facing the object side, and a biconvex positive lens And consist of The third lens group G3 is composed of a positive meniscus lens having a convex surface directed toward the image side.

非球面は、第1レンズ群G1の両凹負レンズの両面と、第1レンズ群G1の正メニスカスレンズの両面と、第2レンズ群G2の物体側の正メニスカスレンズの両面と、第2レンズ群G2の両凸正レンズの像側の面と、第3レンズ群G3の正メニスカスレンズの像側の面との8面に用いている。   The aspherical surfaces include both surfaces of the biconcave negative lens of the first lens group G1, both surfaces of the positive meniscus lens of the first lens group G1, both surfaces of the positive meniscus lens on the object side of the second lens group G2, and the second lens. It is used on eight surfaces, that is, the image side surface of the biconvex positive lens of the group G2 and the image side surface of the positive meniscus lens of the third lens group G3.

以下に、上記各実施例の数値データを示す。記号は上記の外、fは全系焦点距離、BFはバックフォーカス、f1、f2…は各レンズ群の焦点距離、IHは像高、FNOはFナンバー、ωは半画角、WEは広角端、STは中間焦点距離状態、TEは望遠端、r1、r2…は各レンズ面の曲率半径、d1、d2…は各レンズ面間の間隔、nd1、nd2…は各レンズのd線の屈折率、νd1、νd2…は各レンズのアッベ数である。後述するレンズ全長は、レンズ最前面からレンズ最終面までの距離にバックフォーカスを加えたものである。BF(バックフォーカス)は、レンズ最終面から近軸像面までの距離を空気換算して表したものである。 Below, the numerical data of each said Example are shown. Symbols are the above, f is the focal length of the entire system, BF is the back focus, f1, f2... Are the focal lengths of the lens groups, IH is the image height, FNO is the F number, ω is the half field angle, and WE is the wide angle. ST, intermediate focal length state, TE telephoto end, r1, r2..., Radius of curvature of each lens surface, d1, d2..., Spacing between lens surfaces, nd1, nd2. The ratio, νd1, νd2,... Is the Abbe number of each lens. The total lens length described later is obtained by adding back focus to the distance from the lens front surface to the lens final surface. BF (back focus) represents the distance from the last lens surface to the paraxial image plane in terms of air.

また、各非球面形状は、各実施例における各非球面係数を用いて、以下の式で表される。
但し、光軸方向の座標をZ、光軸と垂直な方向の座標をYとする。
Z=(Y/r)/[1+{1−(1+K)・(Y/r)1/2
+A4×Y+A6×Y+A8×Y+A10×Y10+A12×Y12
ただし、rは近軸曲率半径、Kは円錐係数、A4、A6、A8、A10、A12はそれぞれ4次、6次、8次、10次、12次の非球面係数である。また、非球面係数において、「e−n」(nは整数)は、「10−n」を示している。
Each aspheric shape is expressed by the following expression using each aspheric coefficient in each embodiment.
However, the coordinate in the optical axis direction is Z and the coordinate in the direction perpendicular to the optical axis is Y.
Z = (Y 2 / r) / [1+ {1− (1 + K) · (Y / r) 2 } 1/2 ]
+ A4 × Y 4 + A6 × Y 6 + A8 × Y 8 + A10 × Y 10 + A12 × Y 12
Here, r is a paraxial radius of curvature, K is a conical coefficient, and A4, A6, A8, A10, and A12 are fourth, sixth, eighth, tenth, and twelfth aspheric coefficients, respectively. In the aspheric coefficient, “e−n” (n is an integer) indicates “10 −n ”.

数値実施例1
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1* -36.121 0.85 1.85135 40.10
2* 6.613 2.40
3 12.132 1.76 1.92286 18.90
4 32.163 可変
5* 6.094 1.63 1.58313 59.38
6* -193.979 0.10
7 7.205 1.70 1.88300 40.76
8 35.008 0.68 1.84666 23.78
9 4.067 0.80
10 42.637 0.80 1.52540 56.25
11* -15.492 0.30
12(絞り) ∞ 可変
13 -18.564 1.27 1.52540 56.25
14* -10.395 可変
15* -16.887 0.85 1.52540 56.25
16* -11.717 0.30
17 ∞ 0.50 1.51633 64.14
18 ∞ 0.50
19 ∞ 0.50 1.51633 64.14
20 ∞ 0.37
像面 ∞

非球面データ
第1面
K=0.000
A4=5.23384e-04,A6=-8.99800e-06,A8=5.58642e-08
第2面
K=0.000
A4=1.53184e-04,A6=2.36186e-06,A8=-4.85067e-07
第5面
K=0.000
A4=-6.87558e-04,A6=3.61041e-05,A8=-2.43068e-06
第6面
K=0.000
A4=-2.16456e-04,A6=5.64134e-05,A8=-3.68492e-06
第11面
K=0.000
A4=3.42256e-04,A6=-6.70299e-05,A8=1.21276e-05
第14面
K=0.000
A4=1.34406e-04,A6=1.61801e-06,A8=-2.13189e-07
第15面
K=0.000
A4=-3.47016e-03,A6=1.29634e-04
第16面
K=0.000
A4=-3.11938e-03,A6=1.39866e-04

ズームデータ
広角 中間 望遠
焦点距離 4.48 9.90 21.39
Fno. 2.86 4.45 6.12
画角2ω 89.98 41.95 19.71
BF 1.83 1.83 1.83
全長 38.16 31.33 37.38
d4 17.49 5.26 0.20
d12 2.78 7.54 20.25
d14 2.92 3.57 1.96

各群焦点距離
f1=-11.16 f2=9.90 f3=42.68 f4=68.94
Numerical example 1
Unit mm

Surface data surface number rd nd νd
Object ∞ ∞
1 * -36.121 0.85 1.85135 40.10
2 * 6.613 2.40
3 12.132 1.76 1.92286 18.90
4 32.163 Variable
5 * 6.094 1.63 1.58313 59.38
6 * -193.979 0.10
7 7.205 1.70 1.88300 40.76
8 35.008 0.68 1.84666 23.78
9 4.067 0.80
10 42.637 0.80 1.52540 56.25
11 * -15.492 0.30
12 (Aperture) ∞ Variable
13 -18.564 1.27 1.52540 56.25
14 * -10.395 variable
15 * -16.887 0.85 1.52540 56.25
16 * -11.717 0.30
17 ∞ 0.50 1.51633 64.14
18 ∞ 0.50
19 ∞ 0.50 1.51633 64.14
20 ∞ 0.37
Image plane ∞

Aspheric data first surface
K = 0.000
A4 = 5.23384e-04, A6 = -8.99800e-06, A8 = 5.58642e-08
Second side
K = 0.000
A4 = 1.53184e-04, A6 = 2.36186e-06, A8 = -4.85067e-07
5th page
K = 0.000
A4 = -6.87558e-04, A6 = 3.61041e-05, A8 = -2.43068e-06
6th page
K = 0.000
A4 = -2.16456e-04, A6 = 5.64134e-05, A8 = -3.68492e-06
11th page
K = 0.000
A4 = 3.42256e-04, A6 = -6.70299e-05, A8 = 1.21276e-05
14th page
K = 0.000
A4 = 1.34406e-04, A6 = 1.61801e-06, A8 = -2.13189e-07
15th page
K = 0.000
A4 = -3.47016e-03, A6 = 1.29634e-04
16th page
K = 0.000
A4 = -3.11938e-03, A6 = 1.39866e-04

Zoom data
Wide angle Medium telephoto focal length 4.48 9.90 21.39
Fno. 2.86 4.45 6.12
Angle of view 2ω 89.98 41.95 19.71
BF 1.83 1.83 1.83
Total length 38.16 31.33 37.38
d4 17.49 5.26 0.20
d12 2.78 7.54 20.25
d14 2.92 3.57 1.96

Each group focal length
f1 = -11.16 f2 = 9.90 f3 = 42.68 f4 = 68.94

数値実施例2
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1* -39.192 0.85 1.85135 40.10
2* 6.869 2.41
3 11.734 1.58 1.94595 17.98
4 25.053 可変
5* 6.133 1.52 1.58313 59.38
6* -329.489 0.10
7 7.223 1.69 1.88300 40.76
8 25.780 0.60 1.84666 23.78
9 4.136 0.70
10 45.318 0.81 1.58313 59.38
11* -15.535 0.30
12(絞り) ∞ 可変
13 -17.977 1.32 1.52540 56.25
14* -10.904 可変
15* -16.661 0.85 1.52540 56.25
16* -11.659 0.30
17 ∞ 0.50 1.51633 64.14
18 ∞ 0.50
19 ∞ 0.50 1.51633 64.14
20 ∞ 0.37
像面 ∞

非球面データ
第1面
K=0.000
A4=5.35330e-04,A6=-8.67116e-06,A8=4.51209e-08
第2面
K=0.000
A4=2.38314e-04,A6=5.35853e-06,A8=-4.99255e-07
第5面
K=0.000
A4=-7.70741e-04,A6=2.83015e-05,A8=-4.35533e-06
第6面
K=0.000
A4=-3.14549e-04,A6=3.60394e-05,A8=-4.98647e-06
第11面
K=0.000
A4=2.43798e-04,A6=-4.53369e-05,A8=8.62818e-06
第14面
K=0.000
A4=2.38072e-04,A6=-1.20387e-05,A8=4.38193e-08
第15面
K=0.000
A4=-1.63985e-03,A6=2.23619e-05
第16面
K=0.000
A4=-1.06692e-03,A6=3.12519e-05

ズームデータ
広角 中間 望遠
焦点距離 4.62 10.06 21.95
Fno. 2.86 4.37 6.12
画角2ω 88.13 41.33 19.21
BF 1.83 1.83 1.83
全長 37.70 31.20 37.35
d4 17.07 5.27 0.20
d12 2.86 7.42 20.66
d14 3.22 3.96 1.94

各群焦点距離
f1=-11.17 f2=9.85 f3=49.57 f4=69.82
Numerical example 2
Unit mm

Surface data surface number rd nd νd
Object ∞ ∞
1 * -39.192 0.85 1.85135 40.10
2 * 6.869 2.41
3 11.734 1.58 1.94595 17.98
4 25.053 Variable
5 * 6.133 1.52 1.58313 59.38
6 * -329.489 0.10
7 7.223 1.69 1.88300 40.76
8 25.780 0.60 1.84666 23.78
9 4.136 0.70
10 45.318 0.81 1.58313 59.38
11 * -15.535 0.30
12 (Aperture) ∞ Variable
13 -17.977 1.32 1.52540 56.25
14 * -10.904 variable
15 * -16.661 0.85 1.52540 56.25
16 * -11.659 0.30
17 ∞ 0.50 1.51633 64.14
18 ∞ 0.50
19 ∞ 0.50 1.51633 64.14
20 ∞ 0.37
Image plane ∞

Aspheric data first surface
K = 0.000
A4 = 5.35330e-04, A6 = -8.67116e-06, A8 = 4.51209e-08
Second side
K = 0.000
A4 = 2.38314e-04, A6 = 5.35853e-06, A8 = -4.99255e-07
5th page
K = 0.000
A4 = -7.70741e-04, A6 = 2.83015e-05, A8 = -4.35533e-06
6th page
K = 0.000
A4 = -3.14549e-04, A6 = 3.60394e-05, A8 = -4.98647e-06
11th page
K = 0.000
A4 = 2.43798e-04, A6 = -4.53369e-05, A8 = 8.62818e-06
14th page
K = 0.000
A4 = 2.38072e-04, A6 = -1.20387e-05, A8 = 4.38193e-08
15th page
K = 0.000
A4 = -1.63985e-03, A6 = 2.23619e-05
16th page
K = 0.000
A4 = -1.06692e-03, A6 = 3.12519e-05

Zoom data
Wide angle Medium telephoto focal length 4.62 10.06 21.95
Fno. 2.86 4.37 6.12
Angle of view 2ω 88.13 41.33 19.21
BF 1.83 1.83 1.83
Total length 37.70 31.20 37.35
d4 17.07 5.27 0.20
d12 2.86 7.42 20.66
d14 3.22 3.96 1.94

Each group focal length
f1 = -11.17 f2 = 9.85 f3 = 49.57 f4 = 69.82

数値実施例3
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1* -55.310 0.85 1.85135 40.10
2* 6.568 2.22
3* 9.905 1.80 2.00178 19.30
4* 17.477 可変
5* 5.848 1.70 1.58313 59.38
6* -595.150 0.10
7 7.072 1.55 1.88300 40.76
8 15.131 0.60 1.84666 23.78
9 4.052 0.70
10 17.929 0.75 1.58313 59.38
11* -34.293 0.30
12(絞り) ∞ 可変
13 -8.791 1.30 1.52540 56.25
14* -6.930 可変
15* -12.362 0.85 1.52540 56.25
16* -12.086 0.30
17 ∞ 0.50 1.51633 64.14
18 ∞ 0.50
19 ∞ 0.50 1.51633 64.14
20 ∞ 0.37
像面 ∞

非球面データ
第1面
K=0.000
A4=6.29147e-04,A6=-1.09060e-05,A8=5.99850e-08
第2面
K=0.000
A4=-3.60728e-04,A6=4.71665e-05,A8=-1.23411e-06
第3面
K=0.000
A4=-1.10232e-03,A6=3.73924e-05,A8=-4.29166e-07
第4面
K=0.000
A4=-8.55694e-04,A6=2.65450e-05,A8=-3.14820e-07
第5面
K=0.000
A4=-5.10380e-04,A6=7.65810e-06,A8=-2.83620e-07
第6面
K=0.000
A4=-3.00819e-05,A6=1.81730e-05,A8=-3.80335e-07
第11面
K=0.000
A4=4.60385e-04,A6=-3.37836e-05,A8=6.28934e-06
第14面
K=0.000
A4=2.07326e-04,A6=4.98692e-06,A8=2.33245e-07
第15面
K=0.000
A4=-3.49411e-03,A6=9.13012e-05
第16面
K=0.000
A4=-2.45682e-03,A6=5.95790e-05

ズームデータ
広角 中間 望遠
焦点距離 4.51 9.90 25.07
Fno. 2.87 4.28 6.16
画角2ω 90.09 41.75 16.81
BF 1.83 1.83 1.83
全長 39.69 31.18 38.14
d4 19.34 6.02 0.20
d12 2.93 5.39 21.93
d14 2.87 5.22 1.46

各群焦点距離
f1=-11.34 f2=9.66 f3=50.22 f4=500.26
Numerical Example 3
Unit mm

Surface data surface number rd nd νd
Object ∞ ∞
1 * -55.310 0.85 1.85135 40.10
2 * 6.568 2.22
3 * 9.905 1.80 2.00178 19.30
4 * 17.477 Variable
5 * 5.848 1.70 1.58313 59.38
6 * -595.150 0.10
7 7.072 1.55 1.88300 40.76
8 15.131 0.60 1.84666 23.78
9 4.052 0.70
10 17.929 0.75 1.58313 59.38
11 * -34.293 0.30
12 (Aperture) ∞ Variable
13 -8.791 1.30 1.52540 56.25
14 * -6.930 variable
15 * -12.362 0.85 1.52540 56.25
16 * -12.086 0.30
17 ∞ 0.50 1.51633 64.14
18 ∞ 0.50
19 ∞ 0.50 1.51633 64.14
20 ∞ 0.37
Image plane ∞

Aspheric data first surface
K = 0.000
A4 = 6.29147e-04, A6 = -1.09060e-05, A8 = 5.99850e-08
Second side
K = 0.000
A4 = -3.60728e-04, A6 = 4.71665e-05, A8 = -1.23411e-06
Third side
K = 0.000
A4 = -1.10232e-03, A6 = 3.73924e-05, A8 = -4.29166e-07
4th page
K = 0.000
A4 = -8.55694e-04, A6 = 2.65450e-05, A8 = -3.14820e-07
5th page
K = 0.000
A4 = -5.10380e-04, A6 = 7.65810e-06, A8 = -2.83620e-07
6th page
K = 0.000
A4 = -3.00819e-05, A6 = 1.81730e-05, A8 = -3.80335e-07
11th page
K = 0.000
A4 = 4.60385e-04, A6 = -3.37836e-05, A8 = 6.28934e-06
14th page
K = 0.000
A4 = 2.07326e-04, A6 = 4.98692e-06, A8 = 2.33245e-07
15th page
K = 0.000
A4 = -3.49411e-03, A6 = 9.13012e-05
16th page
K = 0.000
A4 = -2.45682e-03, A6 = 5.95790e-05

Zoom data
Wide angle Medium telephoto focal length 4.51 9.90 25.07
Fno. 2.87 4.28 6.16
Angle of view 2ω 90.09 41.75 16.81
BF 1.83 1.83 1.83
Total length 39.69 31.18 38.14
d4 19.34 6.02 0.20
d12 2.93 5.39 21.93
d14 2.87 5.22 1.46

Each group focal length
f1 = -11.34 f2 = 9.66 f3 = 50.22 f4 = 500.26

数値実施例4
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1* -58.197 0.85 1.85135 40.10
2* 6.557 2.19
3* 9.191 1.76 2.00178 19.30
4* 15.054 可変
5* 5.701 1.83 1.58313 59.38
6* -5147.531 0.10
7 7.163 1.49 1.88300 40.76
8 15.469 0.60 1.84666 23.78
9 4.145 0.70
10 17.199 0.66 1.58313 59.38
11* -42.828 0.30
12(絞り) ∞ 可変
13 -8.752 1.38 1.52540 56.25
14* -6.937 可変
15* -12.070 0.85 1.52540 56.25
16* -12.311 0.30
17 ∞ 0.50 1.51633 64.14
18 ∞ 0.50
19 ∞ 0.50 1.51633 64.14
20 ∞ 0.37
像面 ∞

非球面データ
第1面
K=0.000
A4=6.75398e-04,A6=-1.18456e-05,A8=6.58162e-08
第2面
K=0.000
A4=-4.06863e-04,A6=5.13645e-05,A8=-1.29930e-06
第3面
K=0.000
A4=-1.30204e-03,A6=3.92755e-05,A8=-4.08741e-07
第4面
K=0.000
A4=-1.01988e-03,A6=2.83769e-05,A8=-2.90079e-07
第5面
K=0.000
A4=-4.59761e-04,A6=3.75214e-06,A8=4.21709e-07
第6面
K=0.000
A4=2.45003e-05,A6=1.89720e-05,A8=1.50558e-07
第11面
K=0.000
A4=7.04505e-04,A6=-4.01432e-05,A8=1.07392e-05
第14面
K=0.000
A4=1.91230e-04,A6=3.08490e-06,A8=4.59629e-07
第15面
K=0.000
A4=-3.40694e-03,A6=1.10543e-04
第16面
K=0.000
A4=-2.05594e-03,A6=5.90357e-05

ズームデータ
広角 中間 望遠
焦点距離 4.45 9.90 25.70
Fno. 2.86 4.29 6.12
画角2ω 90.93 41.60 16.38
BF 1.83 1.83 1.83
全長 39.72 31.04 38.35
d4 19.55 6.06 0.20
d12 3.02 5.34 22.13
d14 2.62 5.11 1.48

各群焦点距離
f1=-11.22 f2=9.53 f3=50.49 f4=5471.43
Numerical Example 4
Unit mm

Surface data surface number rd nd νd
Object ∞ ∞
1 * -58.197 0.85 1.85135 40.10
2 * 6.557 2.19
3 * 9.191 1.76 2.00178 19.30
4 * 15.054 variable
5 * 5.701 1.83 1.58313 59.38
6 * -5147.531 0.10
7 7.163 1.49 1.88300 40.76
8 15.469 0.60 1.84666 23.78
9 4.145 0.70
10 17.199 0.66 1.58313 59.38
11 * -42.828 0.30
12 (Aperture) ∞ Variable
13 -8.752 1.38 1.52540 56.25
14 * -6.937 variable
15 * -12.070 0.85 1.52540 56.25
16 * -12.311 0.30
17 ∞ 0.50 1.51633 64.14
18 ∞ 0.50
19 ∞ 0.50 1.51633 64.14
20 ∞ 0.37
Image plane ∞

Aspheric data first surface
K = 0.000
A4 = 6.75398e-04, A6 = -1.18456e-05, A8 = 6.58162e-08
Second side
K = 0.000
A4 = -4.06863e-04, A6 = 5.13645e-05, A8 = -1.29930e-06
Third side
K = 0.000
A4 = -1.30204e-03, A6 = 3.92755e-05, A8 = -4.08741e-07
4th page
K = 0.000
A4 = -1.01988e-03, A6 = 2.83769e-05, A8 = -2.90079e-07
5th page
K = 0.000
A4 = -4.59761e-04, A6 = 3.75214e-06, A8 = 4.21709e-07
6th page
K = 0.000
A4 = 2.45003e-05, A6 = 1.89720e-05, A8 = 1.50558e-07
11th page
K = 0.000
A4 = 7.04505e-04, A6 = -4.01432e-05, A8 = 1.07392e-05
14th page
K = 0.000
A4 = 1.91230e-04, A6 = 3.08490e-06, A8 = 4.59629e-07
15th page
K = 0.000
A4 = -3.40694e-03, A6 = 1.10543e-04
16th page
K = 0.000
A4 = -2.05594e-03, A6 = 5.90357e-05

Zoom data
Wide angle Medium Telephoto focal length 4.45 9.90 25.70
Fno. 2.86 4.29 6.12
Angle of view 2ω 90.93 41.60 16.38
BF 1.83 1.83 1.83
Total length 39.72 31.04 38.35
d4 19.55 6.06 0.20
d12 3.02 5.34 22.13
d14 2.62 5.11 1.48

Each group focal length
f1 = -11.22 f2 = 9.53 f3 = 50.49 f4 = 5471.43

数値実施例5
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1* -75.513 0.85 1.85135 40.10
2* 6.575 1.87
3* 8.310 1.83 2.00178 19.30
4* 13.070 可変
5* 5.923 1.72 1.58313 59.38
6* 77.755 0.10
7 7.546 1.41 1.88300 40.76
8 17.737 0.60 1.84666 23.78
9 4.669 0.70
10 11.982 0.60 1.58313 59.38
11* -263.242 0.30
12(絞り) ∞ 可変
13 -8.490 1.69 1.58313 59.38
14* -6.138 可変
15* -8.555 0.85 1.52540 56.25
16* -15.738 0.30
17 ∞ 0.50 1.51633 64.14
18 ∞ 0.50
19 ∞ 0.50 1.51633 64.14
20 ∞ 0.37
像面 ∞

非球面データ
第1面
K=0.000
A4=6.33994e-04,A6=-1.09314e-05,A8=5.62486e-08
第2面
K=0.000
A4=-6.33514e-04,A6=6.19211e-05,A8=-1.45182e-06
第3面
K=0.000
A4=-1.56534e-03,A6=4.77192e-05,A8=-5.32958e-07
第4面
K=0.000
A4=-1.18060e-03,A6=3.31937e-05,A8=-3.42019e-07
第5面
K=0.000
A4=-3.80197e-04,A6=2.27438e-06,A8=-4.02765e-07
第6面
K=0.000
A4=-1.05596e-04,A6=5.81845e-06,A8=-5.19839e-07
第11面
K=0.000
A4=9.91845e-04,A6=3.99228e-06,A8=7.49200e-06
第14面
K=0.000
A4=3.97998e-04,A6=8.60846e-06,A8=4.07634e-07
第15面
K=0.000
A4=-6.69660e-03,A6=2.45830e-04
第16面
K=0.000
A4=-6.14930e-03,A6=1.93177e-04

ズームデータ
広角 中間 望遠
焦点距離 4.79 9.85 26.72
Fno. 2.86 4.08 6.12
画角2ω 85.78 42.15 15.75
BF 1.83 1.83 1.83
全長 39.81 31.71 38.65
d4 19.36 6.97 0.20
d12 3.29 6.80 21.94
d14 2.82 3.61 2.18

各群焦点距離
f1=-11.78 f2=9.71 f3=30.06 f4=-37.19
Numerical Example 5
Unit mm

Surface data surface number rd nd νd
Object ∞ ∞
1 * -75.513 0.85 1.85135 40.10
2 * 6.575 1.87
3 * 8.310 1.83 2.00178 19.30
4 * 13.070 Variable
5 * 5.923 1.72 1.58313 59.38
6 * 77.755 0.10
7 7.546 1.41 1.88300 40.76
8 17.737 0.60 1.84666 23.78
9 4.669 0.70
10 11.982 0.60 1.58313 59.38
11 * -263.242 0.30
12 (Aperture) ∞ Variable
13 -8.490 1.69 1.58313 59.38
14 * -6.138 variable
15 * -8.555 0.85 1.52540 56.25
16 * -15.738 0.30
17 ∞ 0.50 1.51633 64.14
18 ∞ 0.50
19 ∞ 0.50 1.51633 64.14
20 ∞ 0.37
Image plane ∞

Aspheric data first surface
K = 0.000
A4 = 6.33994e-04, A6 = -1.09314e-05, A8 = 5.62486e-08
Second side
K = 0.000
A4 = -6.33514e-04, A6 = 6.19211e-05, A8 = -1.45182e-06
Third side
K = 0.000
A4 = -1.56534e-03, A6 = 4.77192e-05, A8 = -5.32958e-07
4th page
K = 0.000
A4 = -1.18060e-03, A6 = 3.31937e-05, A8 = -3.42019e-07
5th page
K = 0.000
A4 = -3.80197e-04, A6 = 2.27438e-06, A8 = -4.02765e-07
6th page
K = 0.000
A4 = -1.05596e-04, A6 = 5.81845e-06, A8 = -5.19839e-07
11th page
K = 0.000
A4 = 9.91845e-04, A6 = 3.99228e-06, A8 = 7.49200e-06
14th page
K = 0.000
A4 = 3.97998e-04, A6 = 8.60846e-06, A8 = 4.07634e-07
15th page
K = 0.000
A4 = -6.69660e-03, A6 = 2.45830e-04
16th page
K = 0.000
A4 = -6.14930e-03, A6 = 1.93177e-04

Zoom data
Wide angle Medium Telephoto focal length 4.79 9.85 26.72
Fno. 2.86 4.08 6.12
Angle of view 2ω 85.78 42.15 15.75
BF 1.83 1.83 1.83
Total length 39.81 31.71 38.65
d4 19.36 6.97 0.20
d12 3.29 6.80 21.94
d14 2.82 3.61 2.18

Each group focal length
f1 = -11.78 f2 = 9.71 f3 = 30.06 f4 = -37.19

数値実施例6
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1* -94.381 0.85 1.85135 40.10
2* 6.612 2.31
3* 8.592 1.73 2.00178 19.30
4* 13.008 可変
5* 5.763 1.77 1.58313 59.38
6* 142.941 0.10
7 6.939 1.73 1.88300 40.76
8 16.536 0.60 1.84666 23.78
9 4.057 0.70
10 13.551 0.60 1.58313 59.38
11* -437.950 0.30
12(絞り) ∞ 可変
13 -9.634 1.36 1.52540 56.25
14* -7.140 可変
15 ∞ 0.50 1.51633 64.14
16 ∞ 0.50
17 ∞ 0.50 1.51633 64.14
18 ∞ 0.37
像面 ∞

非球面データ
第1面
K=0.000
A4=7.26361e-04,A6=-1.29478e-05,A8=6.89655e-08
第2面
K=0.000
A4=-3.58096e-04,A6=4.77895e-05,A8=-1.22371e-06
第3面
K=0.000
A4=-1.40387e-03,A6=3.14286e-05,A8=-3.00061e-07
第4面
K=0.000
A4=-1.12627e-03,A6=2.31533e-05,A8=-2.10399e-07
第5面
K=0.000
A4=-4.56577e-04,A6=7.52433e-06,A8=-4.36188e-07
第6面
K=0.000
A4=-6.09644e-05,A6=1.56792e-05,A8=-5.60172e-07
第11面
K=0.000
A4=9.34937e-04,A6=6.99884e-06,A8=1.07582e-05
第14面
K=0.000
A4=5.64174e-04,A6=-1.18595e-05,A8=6.85347e-07

ズームデータ
広角 中間 望遠
焦点距離 4.57 9.83 25.46
Fno. 2.86 4.33 6.12
画角2ω 90.63 42.27 16.73
BF 5.28 5.57 4.62
全長 38.89 31.11 38.13
d4 19.07 6.65 0.20
d12 2.49 6.84 21.26
d14 3.75 4.04 3.09

各群焦点距離
f1=-11.79 f2=9.63 f3=44.19
Numerical Example 6
Unit mm

Surface data surface number rd nd νd
Object ∞ ∞
1 * -94.381 0.85 1.85 135 40.10
2 * 6.612 2.31
3 * 8.592 1.73 2.00178 19.30
4 * 13.008 Variable
5 * 5.763 1.77 1.58313 59.38
6 * 142.941 0.10
7 6.939 1.73 1.88300 40.76
8 16.536 0.60 1.84666 23.78
9 4.057 0.70
10 13.551 0.60 1.58313 59.38
11 * -437.950 0.30
12 (Aperture) ∞ Variable
13 -9.634 1.36 1.52540 56.25
14 * -7.140 variable
15 ∞ 0.50 1.51633 64.14
16 ∞ 0.50
17 ∞ 0.50 1.51633 64.14
18 ∞ 0.37
Image plane ∞

Aspheric data first surface
K = 0.000
A4 = 7.26361e-04, A6 = -1.29478e-05, A8 = 6.89655e-08
Second side
K = 0.000
A4 = -3.58096e-04, A6 = 4.77895e-05, A8 = -1.22371e-06
Third side
K = 0.000
A4 = -1.40387e-03, A6 = 3.14286e-05, A8 = -3.00061e-07
4th page
K = 0.000
A4 = -1.12627e-03, A6 = 2.31533e-05, A8 = -2.10399e-07
5th page
K = 0.000
A4 = -4.56577e-04, A6 = 7.52433e-06, A8 = -4.36188e-07
6th page
K = 0.000
A4 = -6.09644e-05, A6 = 1.56792e-05, A8 = -5.60172e-07
11th page
K = 0.000
A4 = 9.34937e-04, A6 = 6.99884e-06, A8 = 1.07582e-05
14th page
K = 0.000
A4 = 5.64174e-04, A6 = -1.18595e-05, A8 = 6.85347e-07

Zoom data
Wide angle Medium telephoto focal length 4.57 9.83 25.46
Fno. 2.86 4.33 6.12
Angle of view 2ω 90.63 42.27 16.73
BF 5.28 5.57 4.62
Total length 38.89 31.11 38.13
d4 19.07 6.65 0.20
d12 2.49 6.84 21.26
d14 3.75 4.04 3.09

Each group focal length
f1 = -11.79 f2 = 9.63 f3 = 44.19

以上の実施例1〜6の無限遠物点合焦時の収差図をそれぞれ図7〜図12に示す。これらの収差図において、(a)は広角端、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端における、球面収差(SA)、非点収差(AS)、歪曲収差(DT)、倍率色収差(CC)を示す。各図中、“ω”は半画角を示す。   Aberration diagrams at the time of focusing on an object point at infinity in Examples 1 to 6 are shown in FIGS. In these aberration diagrams, (a) is the wide angle end, (b) is the intermediate focal length state, (c) is the spherical aberration (SA), astigmatism (AS), distortion (DT), and magnification at the telephoto end. Chromatic aberration (CC) is shown. In each figure, “ω” indicates a half angle of view.

次に、各実施例における条件式(1)〜(8)の値を掲げる。中間及び望遠端での像高は3.83mmである。なお、ディストーションの補正に関しては、中間焦点距離状態、望遠端状態では上述の値に対して変更がない。このため、重複する値については記載を省略する。

実施例1 実施例2 実施例3 実施例4 実施例5 実施例6
ディストーション
電気補正時像高
(広角端) 3.49 3.49 3.49 3.49 3.51 3.48
ディストーション
補正後全画角
(広角端) 82.85 81.05 82.40 83.12 79.01 81.64


<条件式>
実施例1 実施例2 実施例3 実施例4 実施例5 実施例6
(1)(R1+R2)/(R1−R2)
0.69 0.7 0.79 0.8 0.84 0.87
(2)N1 1.85135 1.85135 1.85135 1.85135 1.85135 1.85135
(3)N2 1.92286 1.94595 2.00178 2.00178 2.00178 2.00178
(4)f3/fw 9.54 10.73 11.14 11.34 6.28 9.67
(5)ft/fw 4.78 4.75 5.56 5.77 5.58 5.57
(6)f4/fw 0.06491 0.06616 0.00901 0.00081 -0.12877 -
(7)f1/f3 -0.261 -0.225 -0.226 -0.222 -0.392 -0.267
(8)f2/f3 0.232 0.199 0.192 0.189 0.323 0.218
Next, the values of conditional expressions (1) to (8) in each example will be listed. The image height at the intermediate and telephoto ends is 3.83 mm. Regarding the distortion correction, there is no change to the above-described values in the intermediate focal length state and the telephoto end state. For this reason, the description of overlapping values is omitted.

Example 1 Example 2 Example 3 Example 4 Example 5 Example 6
Distortion correction image height (wide-angle end) 3.49 3.49 3.49 3.49 3.51 3.48
Full field angle after distortion correction (wide-angle end) 82.85 81.05 82.40 83.12 79.01 81.64


<Conditional expression>
Example 1 Example 2 Example 3 Example 4 Example 5 Example 6
(1) (R 1 + R 2 ) / (R 1 −R 2 )
0.69 0.7 0.79 0.8 0.84 0.87
(2) N 1 1.85135 1.85135 1.85135 1.85135 1.85135 1.85135
(3) N 2 1.92286 1.94595 2.00178 2.00178 2.00178 2.00178
(4) f 3 / f w 9.54 10.73 11.14 11.34 6.28 9.67
(5) f t / f w 4.78 4.75 5.56 5.77 5.58 5.57
(6) f 4 / f w 0.06491 0.06616 0.00901 0.00081 -0.12877-
(7) f 1 / f 3 -0.261 -0.225 -0.226 -0.222 -0.392 -0.267
(8) f 2 / f 3 0.232 0.199 0.192 0.189 0.323 0.218

(反射防止コート)
ゴースト・フレアの発生を防止するためにレンズの空気接触面に反射防止コートを施すことは一般的に行われている。一方、接合レンズの接合面では接着材の屈折率が空気の屈折率よりも十分高い。そのためもともと単層コート並み、あるいはそれ以下の反射率となっていることが多く、あえてコートを施すことは少ない。
(Anti-reflective coating)
In order to prevent the occurrence of ghost and flare, it is common practice to apply an antireflection coating to the air contact surface of the lens. On the other hand, the refractive index of the adhesive is sufficiently higher than the refractive index of air on the cemented surface of the cemented lens. For this reason, the reflectance is often the same as or lower than that of a single-layer coating, and it is rare to apply a coating.

しかしながら、接合面にも積極的に反射防止コートを施せばさらにゴースト・フレアを軽減でき、なお良好な画像を得ることができるようになる。特に最近では高屈折率硝材が普及し収差補正効果が高いためカメラ光学系に多用されるようになってきているが、高屈折率硝材を接合レンズとして用いた場合、接合面での反射も無視できなくなってくる。そのような場合、接合面に反射防止コートを施しておくことは特に効果的である。   However, if an anti-reflection coating is also applied to the joint surface, ghosts and flares can be further reduced, and still better images can be obtained. In recent years, high refractive index glass materials have become widespread and have been used extensively in camera optical systems due to their high aberration correction effects. However, when high refractive index glass materials are used as cemented lenses, reflection on the cemented surface is ignored. It becomes impossible. In such a case, it is particularly effective to provide an antireflection coating on the joint surface.

接合面コートの効果的な使用法に関しては、特開平2−27301号、特開2001−324676号、特開2005−92115号、USP7116482等に開示されている。使用するコート材としては、基盤となるレンズの屈折率と接着材の屈折率に応じて、比較的高屈折率なTa、TiO、Nb、ZrO、HfO、CeO、SnO、In、ZnO、YO3などのコート材、比較的低屈折率なMgF、SiO、Alなどのコート材、などを適宜選択し、位相条件を満たすような膜厚に設定すれば良い。 The effective usage of the bonding surface coat is disclosed in JP-A-2-27301, JP-A-2001-324676, JP-A-2005-92115, USP 7116482, and the like. As a coating material to be used, Ta 2 O 5 , TiO 2 , Nb 2 O 5 , ZrO 2 , HfO 2 , and CeO having a relatively high refractive index are selected according to the refractive index of the base lens and the refractive index of the adhesive. 2 , SnO 2 , In 2 O 3 , ZnO, Y 2 O 3 and other coating materials, relatively low refractive index MgF 2 , SiO 2 , Al 2 O 3 coating materials, etc. What is necessary is just to set to the film thickness which satisfy | fills.

当然のことながら、レンズの空気接触面へのコーティング同様、接合面コートをマルチコートとしても良い。2層あるいはそれ以上の膜数のコート材や膜厚を適宜組み合わせることで、更なる反射率の低減や、反射率の分光特性・角度特性等のコントロールなどを行うことが可能となる。また第1レンズ群以外のレンズ接合面についても、同様の思想に基づいて接合面コートを行うことが効果的なのは言うまでもない。   As a matter of course, the coating on the bonding surface may be a multi-coat as in the case of the coating on the air contact surface of the lens. By appropriately combining two or more layers of coating materials and film thicknesses, it becomes possible to further reduce the reflectance and control the spectral characteristics and angular characteristics of the reflectance. Needless to say, it is effective to coat the cemented surfaces other than the first lens group based on the same concept.

(ディストーションの信号処理)
本実施例のズームレンズは矩形の光電変換面上に広角端では樽型の歪曲収差が発生する。一方中間焦点距離状態付近や望遠端では歪曲収差の発生が抑えられる。歪曲収差を電気的に補正するために、有効撮像領域は、広角端では樽型形状とし、中間焦点距離状態や望遠端では矩形の形状となるようにしている。そして、あらかじめ設定した有効撮像領域を画像処理により画像変換し、歪みを低減させた矩形の画像情報に変換する。広角端での像高IHwは、中間焦点距離状態の像高IHsや望遠端での像高IHtよりも小さくなるようにしている。
(Distortion signal processing)
In the zoom lens of this embodiment, barrel distortion occurs at the wide-angle end on the rectangular photoelectric conversion surface. On the other hand, the occurrence of distortion is suppressed near the intermediate focal length state and at the telephoto end. In order to electrically correct the distortion, the effective imaging area has a barrel shape at the wide angle end and a rectangular shape at the intermediate focal length state or the telephoto end. Then, the effective imaging area set in advance is image-converted by image processing and converted into rectangular image information with reduced distortion. The image height IHw at the wide angle end is set to be smaller than the image height IHs at the intermediate focal length state and the image height IHt at the telephoto end.

(倍率色収差の信号処理について)
一般に、電子スチルカメラにおいては被写体の像を、第1原色、第2原色、第3原色の3原色の像に分解して、それぞれの出力信号を演算により重ね合わせることによりカラー画像を再現するようにしている。ズームレンズに倍率色収差がある場合、第1原色の光による像を基準にして考えると、第2原色と第3原色の光による像が結像される位置は第1原色の像が結像される位置からずれることになる。
(Signal processing of chromatic aberration of magnification)
In general, in an electronic still camera, an image of a subject is separated into three primary color images of a first primary color, a second primary color, and a third primary color, and a color image is reproduced by superimposing respective output signals by calculation. I have to. When the zoom lens has chromatic aberration of magnification, the image of the first primary color is formed at the position where the image of the second primary color and the third primary light is formed, considering the image of the first primary color as a reference. Will deviate from the position.

電子的に画像の倍率色収差を補正するためには、第1原色に対する第2原色、第3原色の光の結像位置のずれの量をズームレンズの収差情報に基づいて撮像素子の各画素について予め求めておく。そして撮影画像の各画素ごとに、第1原色とのズレ量だけ補正するよう座標変換を行ってやればよい。例えば、赤(R)、緑(G)、青(B)の3原色の出力信号からなる画像について説明すれば、Gに対するRとBの結像位置ずれを各画素について求めておき、Gとのずれがなくなるように撮影画像の座標変換を行い、その後にRとBの信号を出力してやればよい。   In order to electronically correct the magnification chromatic aberration of the image, the amount of deviation of the imaging position of the light of the second primary color and the third primary color with respect to the first primary color is determined for each pixel of the image sensor based on the aberration information of the zoom lens. Find in advance. Then, coordinate conversion may be performed for each pixel of the captured image so as to correct the amount of deviation from the first primary color. For example, if an image composed of output signals of three primary colors of red (R), green (G), and blue (B) is described, an R and B imaging position shift with respect to G is obtained for each pixel. It is only necessary to perform coordinate conversion of the captured image so as to eliminate the deviation, and then output R and B signals.

倍率色収差はズーム、フォーカス、絞り値によって変化するが、各レンズポジション(ズーム、フォーカス、絞り値)ごとに、この第1原色からの第2原色および第3原色のずれ量を補正データとして記憶保持装置に記憶させておくとよい。ズームポジションに応じてこの補正データを参照することで、第1原色信号に対する第2及び第3原色のずれを補正した第2及び第3原色信号とを出力することができる。   The chromatic aberration of magnification varies depending on the zoom, focus, and aperture value, but for each lens position (zoom, focus, and aperture value), the deviation amounts of the second primary color and the third primary color from the first primary color are stored and retained as correction data. It may be stored in the device. By referring to the correction data according to the zoom position, it is possible to output the second and third primary color signals in which the deviation of the second and third primary colors from the first primary color signal is corrected.

(歪曲収差の補正)
ところで、本発明のズームレンズを用いたときに、像の歪曲は電気的にデジタル補正する。以下に、像の歪曲をデジタル補正するための基本的概念について説明する。
(Correction of distortion)
By the way, when the zoom lens of the present invention is used, image distortion is digitally corrected electrically. The basic concept for digitally correcting image distortion will be described below.

例えば、図13に示すように、光軸と撮像面との交点を中心として有効撮像面の長辺に内接する半径Rの円周上(像高)での倍率を固定し、この円周を補正の基準とする。そして、それ以外の任意の半径r(ω)の円周上(像高)の各点を略放射方向に移動させて、半径r’(ω)となるように同心円状に移動させることで補正する。   For example, as shown in FIG. 13, the magnification on the circumference (image height) of the radius R inscribed in the long side of the effective imaging surface around the intersection of the optical axis and the imaging surface is fixed, and this circumference is The standard for correction. Then, correction is performed by moving each point on the circumference (image height) of any other radius r (ω) in a substantially radial direction and concentrically so as to have the radius r ′ (ω). To do.

例えば、図13において、半径Rの円の内側に位置する任意の半径r(ω)の円周上の点Pは、円の中心に向けて補正すべき半径r’(ω)円周上の点Pに移動させる。また、半径Rの円の外側に位置する任意の半径r(ω)の円周上の点Qは、円の中心から離れる方向に向けて補正すべき半径r’(ω)円周上の点Qに移動させる。 For example, in FIG. 13, a point P 1 on the circumference of an arbitrary radius r 1 (ω) located inside the circle of radius R is a radius r 1 ′ (ω) circle to be corrected toward the center of the circle. point on the circumference moves to P 2. A point Q 1 on the circumference of an arbitrary radius r 2 (ω) located outside the circle of radius R is a radius r 2 ′ (ω) circumference to be corrected in a direction away from the center of the circle. It is moved to the point Q 2 of the above.

ここで、r’(ω)は次のように表すことができる。
r’(ω)=α・f・tanω (0≦α≦1)
ただし、
ωは被写体半画角、fは結像光学系(本発明では、ズームレンズ)の焦点距離である。
Here, r ′ (ω) can be expressed as follows.
r ′ (ω) = α · f · tan ω (0 ≦ α ≦ 1)
However,
ω is the subject half angle of view, and f is the focal length of the imaging optical system (in the present invention, the zoom lens).

ここで、前記半径Rの円上(像高)に対応する理想像高をYとすると、
α=R/Y=R/(f・tanω)
となる。
Here, if the ideal image height corresponding to the circle (image height) of the radius R is Y,
α = R / Y = R / (f · tan ω)
It becomes.

光学系は、理想的には、光軸に対して回転対称であり、すなわち歪曲収差も光軸に対して回転対称に発生する。したがって、上述のように、光学的に発生した歪曲収差を電気的に補正する場合には、再現画像上で光軸と撮像面との交点を中心とした有効撮像面の長辺に内接する半径Rの円の円周上(像高)の倍率を固定して、それ以外の半径r(ω)の円周上(像高)の各点を略放射方向に移動させて、半径r’(ω)となるように同心円状に移動させることで補正することができれば、データ量や演算量の点で有利と考えられる。   The optical system is ideally rotationally symmetric with respect to the optical axis, that is, distortion is also generated rotationally symmetric with respect to the optical axis. Therefore, as described above, when the optically generated distortion aberration is electrically corrected, the radius inscribed in the long side of the effective imaging surface around the intersection of the optical axis and the imaging surface on the reproduced image. The magnification on the circumference of the circle of R (image height) is fixed, and the other points on the circumference of the circle (image height) of radius r (ω) are moved in a substantially radial direction to obtain a radius r ′ ( If correction can be performed by moving the concentric circles so that ω), it is considered advantageous in terms of data amount and calculation amount.

ところが、光学像は、電子撮像素子で撮像された時点で(サンプリングのため)連続量ではなくなる。したがって、厳密には光学像上に描かれる上記半径Rの円も、電子撮像素子上の画素が放射状に配列されていない限り正確な円ではなくなる。   However, the optical image is no longer a continuous amount (due to sampling) when captured by the electronic image sensor. Therefore, strictly speaking, the circle with the radius R drawn on the optical image is not an accurate circle unless the pixels on the electronic image sensor are arranged radially.

つまり、離散的座標点毎に表される画像データの形状補正においては、上記倍率を固定できる円は存在しない。そこで、各画素(Xi,Yj)毎に、移動先の座標(Xi’,Yj’)を決める方法を用いるのがよい。なお、座標(Xi’,Yj’)に(Xi,Yj)の2点以上が移動してきた場合には、各画素が有する値の平均値をとる。また、移動してくる点がない場合には、周囲のいくつかの画素の座標(Xi’,Yj’)の値を用いて補間すればよい。   That is, in the shape correction of the image data represented for each discrete coordinate point, there is no circle that can fix the magnification. Therefore, it is preferable to use a method of determining the coordinates (Xi ′, Yj ′) of the movement destination for each pixel (Xi, Yj). When two or more points (Xi, Yj) have moved to the coordinates (Xi ′, Yj ′), the average value of the values of each pixel is taken. If there is no moving point, interpolation may be performed using the values of the coordinates (Xi ′, Yj ′) of some surrounding pixels.

このような方法は、特にズームレンズを有する電子撮像装置において光学系や電子撮像素子の製造誤差等のために光軸に対して歪みが著しく、前記光学像上に描かれる上記半径Rの円が非対称になった場合の補正に有効である。また、撮像素子あるいは各種出力装置において信号を画像に再現する際に幾何学的歪み等が発生する場合等の補正に有効である。   Such a method is particularly distorted with respect to the optical axis due to manufacturing errors of an optical system and an electronic imaging device in an electronic imaging apparatus having a zoom lens, and the circle with the radius R drawn on the optical image is It is effective for correction when it becomes asymmetric. Further, it is effective for correction when a geometric distortion or the like occurs when a signal is reproduced as an image in an image sensor or various output devices.

本発明の電子撮像装置では、補正量r’(ω)−r(ω)を計算するために、r(ω)すなわち半画角と像高との関係、あるいは、実像高rと理想像高r’/αとの関係が、電子撮像装置に内蔵された記録媒体に記録されている構成としてもよい。   In the electronic imaging apparatus of the present invention, in order to calculate the correction amount r ′ (ω) −r (ω), r (ω), that is, the relationship between the half field angle and the image height, or the real image height r and the ideal image height. The relationship between r ′ / α may be recorded on a recording medium built in the electronic imaging apparatus.

なお、歪曲補正後の画像が短辺方向の両端において光量が極端に不足することのないようにするには、前記半径Rが、次の条件式を満足するのがよい。   Note that the radius R preferably satisfies the following conditional expression so that the image after distortion correction does not have an extremely short amount of light at both ends in the short side direction.

0≦R≦0.6Ls
ただし、Lsは有効撮像面の短辺の長さである。
0 ≦ R ≦ 0.6Ls
However, Ls is the length of the short side of the effective imaging surface.

好ましくは、前記半径Rは、次の条件式を満足するのがよい。
0.3Ls≦R≦0.6Ls
さらには、半径Rは、略有効撮像面の短辺方向の内接円の半径に一致させるのが最も有利である。なお、半径R=0の近傍、すなわち、軸上近傍において倍率を固定した補正の場合は、画質の面で若干の不利があるが、広角化しても小型化にするための効果は確保できる。
Preferably, the radius R satisfies the following conditional expression.
0.3Ls ≦ R ≦ 0.6Ls
Furthermore, it is most advantageous to make the radius R coincide with the radius of the inscribed circle in the short side direction of the substantially effective imaging surface. In the case of correction in which the magnification is fixed in the vicinity of the radius R = 0, that is, in the vicinity of the axis, there is a slight disadvantage in terms of image quality, but the effect of downsizing can be ensured even if the angle is widened.

なお、補正が必要な焦点距離区間については、いくつかの焦点ゾーンに分割する。そして、該分割された焦点ゾーン内の望遠端近傍で略、
r’(ω)=α・f・tanω
を満足する補正結果が得られる場合と同じ補正量で補正してもよい。
The focal length section that needs to be corrected is divided into several focal zones. And approximately near the telephoto end in the divided focal zone,
r ′ (ω) = α · f · tan ω
You may correct | amend with the same correction amount as the case where the correction result which satisfies is obtained.

ただし、その場合、分割された焦点ゾーン内の広角端において樽型歪曲量がある程度残存してしまう。また、分割ゾーン数を増加させてしまうと、補正のために必要な固有データを記録媒体に余計に保有する必要が生じあまり好ましくない。そこで、分割された焦点ゾーン内の各焦点距離に関連した1つ又は数個の係数を予め算出しておく。この係数は、シミュレーションや実機による測定に基づいて決定しておけばよい。   However, in that case, some barrel distortion remains at the wide-angle end in the divided focal zone. Further, if the number of divided zones is increased, it becomes unnecessary to store extraneous data necessary for correction on the recording medium, which is not preferable. Therefore, one or several coefficients related to each focal length in the divided focal zone are calculated in advance. This coefficient may be determined on the basis of simulation or actual measurement.

そして、前記分割されたゾーン内の望遠端近傍で略、
r’(ω)=α・f・tanω
を満足する補正結果が得られる場合の補正量を算出し、この補正量に対して焦点距離毎に前記係数を一律に掛けて最終的な補正量にしてもよい。
And approximately near the telephoto end in the divided zone,
r ′ (ω) = α · f · tan ω
It is also possible to calculate a correction amount when a correction result satisfying the above is obtained, and uniformly multiply the correction amount for each focal distance to obtain a final correction amount.

ところで、無限遠物体を結像させて得られた像に歪曲がない場合は、
f=y/tanω
が成立する。
ただし、yは像点の光軸からの高さ(像高)、fは結像系(本発明ではズームレンズ)の焦点距離、ωは撮像面上の中心からyの位置に結ぶ像点に対応する物点方向の光軸に対する角度(被写体半画角)である。
By the way, if there is no distortion in the image obtained by imaging an object at infinity,
f = y / tan ω
Is established.
Where y is the height of the image point from the optical axis (image height), f is the focal length of the imaging system (in the present invention, the zoom lens), and ω is the image point connected from the center on the imaging surface to the y position. It is an angle (subject half field angle) with respect to the optical axis in the corresponding object direction.

結像系に樽型の歪曲収差がある場合は、
f>y/tanω
となる。つまり、結像系の焦点距離fと、像高yとを一定とすると、ωの値は大きくなる。
If the imaging system has barrel distortion,
f> y / tan ω
It becomes. That is, if the focal length f of the imaging system and the image height y are constant, the value of ω increases.

(デジタルカメラ)
図14〜図16は、以上のようなズームレンズを撮影光学系141に組み込んだ本発明によるデジタルカメラの構成の概念図を示す。図14はデジタルカメラ140の外観を示す前方斜視図、図15は同後方正面図、図16はデジタルカメラ140の構成を示す模式的な断面図である。ただし、図14と図16においては、撮影光学系141の非沈胴時を示している。デジタルカメラ140は、この例の場合、撮影用光路142を有する撮影光学系141、ファインダー用光路144を有するファインダー光学系143、シャッターボタン145、フラッシュ146、液晶表示モニター147、焦点距離変更ボタン161、設定変更スイッチ162等を含み、撮影光学系141の沈胴時には、カバー160をスライドすることにより、撮影光学系141とファインダー光学系143とフラッシュ146はそのカバー160で覆われる。そして、カバー160を開いてカメラ140を撮影状態に設定すると、撮影光学系141は図16の非沈胴状態になり、カメラ140の上部に配置されたシャッターボタン145を押圧すると、それに連動して撮影光学系141、例えば実施例1のズームレンズを通して撮影が行われる。撮影光学系141によって形成された物体像が、波長域制限コートを施したローパスフィルタFとカバーガラスCを介してCCD149の撮像面上に形成される。このCCD149で受光された物体像は、処理手段151を介し、電子画像としてカメラ背面に設けられた液晶表示モニター147に表示される。また、この処理手段151には記録手段152が接続され、撮影された電子画像を記録することもできる。なお、この記録手段152は処理手段151と別体に設けてもよいし、フレキシブルディスクやメモリーカード、MO等により電子的に記録書込を行うように構成してもよい。また、CCD149に代わって銀塩フィルムを配置した銀塩カメラとして構成してもよい。
(Digital camera)
14 to 16 are conceptual diagrams of the configuration of the digital camera according to the present invention in which the zoom lens as described above is incorporated in the photographing optical system 141. FIG. 14 is a front perspective view showing the appearance of the digital camera 140, FIG. 15 is a rear front view thereof, and FIG. 16 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the digital camera 140. However, in FIGS. 14 and 16, the photographing optical system 141 is not retracted. In this example, the digital camera 140 includes a photographing optical system 141 having a photographing optical path 142, a finder optical system 143 having a finder optical path 144, a shutter button 145, a flash 146, a liquid crystal display monitor 147, a focal length change button 161, When the photographic optical system 141 is retracted, including the setting change switch 162, the photographic optical system 141, the finder optical system 143, and the flash 146 are covered with the cover 160 by sliding the cover 160. When the cover 160 is opened and the camera 140 is set to the photographing state, the photographing optical system 141 is brought into the non-collapsed state of FIG. 16, and when the shutter button 145 arranged on the upper part of the camera 140 is pressed, photographing is performed in conjunction therewith. Photographing is performed through the optical system 141, for example, the zoom lens of the first embodiment. An object image formed by the photographic optical system 141 is formed on the imaging surface of the CCD 149 through a low-pass filter F and a cover glass C that are provided with a wavelength band limiting coat. The object image received by the CCD 149 is displayed as an electronic image on a liquid crystal display monitor 147 provided on the back of the camera via the processing means 151. Further, the processing means 151 is connected to a recording means 152 so that a photographed electronic image can be recorded. The recording unit 152 may be provided separately from the processing unit 151, or may be configured to perform recording / writing electronically using a flexible disk, a memory card, an MO, or the like. Further, instead of the CCD 149, a silver salt camera in which a silver salt film is arranged may be configured.

さらに、ファインダー用光路144上にはファインダー用対物光学系153が配置してある。ファインダー用対物光学系153は、複数のレンズ群(図の場合は3群)と2つのプリズムからなり、撮影光学系141のズームレンズに連動して焦点距離が変化するズーム光学系からなり、このファインダー用対物光学系153によって形成された物体像は、像正立部材である正立プリズム155の視野枠157上に形成される。この正立プリズム155の後方には、正立正像にされた像を観察者眼球Eに導く接眼光学系159が配置されている。なお、接眼光学系159の射出側にカバー部材150が配置されている。   Further, a finder objective optical system 153 is disposed on the finder optical path 144. The finder objective optical system 153 includes a plurality of lens groups (three groups in the figure) and two prisms, and includes a zoom optical system whose focal length changes in conjunction with the zoom lens of the photographing optical system 141. The object image formed by the finder objective optical system 153 is formed on the field frame 157 of the erecting prism 155 that is an image erecting member. Behind the erecting prism 155, an eyepiece optical system 159 that guides the erect image to the observer eyeball E is disposed. A cover member 150 is disposed on the exit side of the eyepiece optical system 159.

このように構成されたデジタルカメラ140は、撮影光学系141が本発明により、沈胴時に厚みを極めて薄く、高変倍で全変倍域で結像性能が極めて安定的であるので、高性能・小型化・広角化が実現できる。   The digital camera 140 configured in this way has the imaging optical system 141 according to the present invention, which is extremely thin when retracted, and has high zooming performance and extremely stable imaging performance in the entire zooming range. Miniaturization and wide angle can be realized.

(内部回路構成)
図17は、上記デジタルカメラ140の主要部の内部回路の構成ブロック図である。なお、以下の説明では、上記の処理手段は、例えばCDS/ADC部124、一時記憶メモリ117、画像処理部118等からなり、記憶手段は、例えば記憶媒体部119等からなる。
(Internal circuit configuration)
FIG. 17 is a block diagram showing the internal circuitry of the main part of the digital camera 140. In the following description, the processing means includes, for example, the CDS / ADC unit 124, the temporary storage memory 117, the image processing unit 118, and the like, and the storage means includes, for example, the storage medium unit 119.

図17に示すように、デジタルカメラ140は、操作部112と、この操作部112に接続された制御部113と、この制御部113の制御信号出力ポートにバス114及び115を介して接続された撮像駆動回路116並びに一時記憶メモリ117、画像処理部118、記憶媒体部119、表示部120、及び設定情報記憶メモリ部121を備えている。   As shown in FIG. 17, the digital camera 140 is connected to the operation unit 112, the control unit 113 connected to the operation unit 112, and the control signal output port of the control unit 113 via buses 114 and 115. An imaging drive circuit 116, a temporary storage memory 117, an image processing unit 118, a storage medium unit 119, a display unit 120, and a setting information storage memory unit 121 are provided.

上記の一時記憶メモリ117、画像処理部118、記憶媒体部119、表示部120、及び設定情報記憶メモリ部121は、バス122を介して相互にデータの入力又は出力が可能なように構成され、また、撮像駆動回路116には、CCD149とCDS/ADC部124が接続されている。   The temporary storage memory 117, the image processing unit 118, the storage medium unit 119, the display unit 120, and the setting information storage memory unit 121 are configured so that data can be input or output with each other via the bus 122. In addition, a CCD 149 and a CDS / ADC unit 124 are connected to the imaging drive circuit 116.

操作部112は各種の入力ボタンやスイッチを備え、これらの入力ボタンやスイッチを介して外部(カメラ使用者)から入力されるイベント情報を制御部に通知する回路である。   The operation unit 112 includes various input buttons and switches, and is a circuit that notifies the control unit of event information input from the outside (camera user) via these input buttons and switches.

制御部113は、例えばCPU等からなる中央演算処理装置であり、不図示のプログラムメモリを内蔵し、そのプログラムメモリに格納されているプログラムにしたがって、操作部112を介してカメラ使用者から入力される指示命令を受けてデジタルカメラ140全体を制御する回路である。   The control unit 113 is a central processing unit composed of, for example, a CPU and the like. The control unit 113 includes a program memory (not shown) and is input from the camera user via the operation unit 112 according to a program stored in the program memory. This is a circuit that controls the entire digital camera 140 in response to an instruction command.

CCD149は、本発明による撮影光学系141を介して形成された物体像を受光する。CCD149は、撮像駆動回路116により駆動制御され、その物体像の各画素ごとの光量を電気信号に変換してCDS/ADC部124に出力する撮像素子である。   The CCD 149 receives an object image formed through the photographing optical system 141 according to the present invention. The CCD 149 is an image pickup element that is driven and controlled by the image pickup drive circuit 116, converts the light amount of each pixel of the object image into an electrical signal, and outputs the electric signal to the CDS / ADC unit 124.

CDS/ADC部124は、CCD149から入力する電気信号を増幅しかつアナログ/デジタル変換を行って、この増幅とデジタル変換を行っただけの映像生データ(ベイヤーデータ、以下RAWデータという。)を一時記憶メモリ117に出力する回路である。   The CDS / ADC unit 124 amplifies the electric signal input from the CCD 149 and performs analog / digital conversion, and temporarily stores the raw video data (Bayer data, hereinafter referred to as RAW data) that has just been subjected to the amplification and digital conversion. This is a circuit for outputting to the storage memory 117.

一時記憶メモリ117は、例えばSDRAM等からなるバッファであり、CDS/ADC部124から出力される上記RAWデータを一時的に記憶するメモリ装置である。画像処理部118は、一時記憶メモリ117に記憶されたRAWデータ又は記憶媒体部119に記憶されているRAWデータを読み出して、制御部113から指定された画質パラメータに基づいて歪曲収差補正を含む各種画像処理を電気的に行う回路である。   The temporary storage memory 117 is a buffer made of, for example, SDRAM or the like, and is a memory device that temporarily stores the RAW data output from the CDS / ADC unit 124. The image processing unit 118 reads out the RAW data stored in the temporary storage memory 117 or the RAW data stored in the storage medium unit 119, and performs various corrections including distortion correction based on the image quality parameter designated from the control unit 113. It is a circuit that performs image processing electrically.

記録媒体部119は、例えばフラッシュメモリ等からなるカード型又はスティック型の記録媒体を着脱自在に装着して、それらカード型又はスティック型のフラッシュメモリに、一時記憶メモリ117から転送されるRAWデータや画像処理部118で画像処理された画像データを記録して保持する装置の制御回路である。   The recording medium unit 119 detachably mounts a card-type or stick-type recording medium made of, for example, a flash memory, and RAW data transferred from the temporary storage memory 117 to the card-type or stick-type flash memory. This is a control circuit of an apparatus for recording and holding image data processed by the image processing unit 118.

表示部120は、液晶表示モニターを備え、その液晶表示モニターに画像や操作メニュー等を表示する回路である。設定情報記憶メモリ部121には、予め各種の画質パラメータが格納されているROM部と、そのROM部から読み出された画質パラメータの中から操作部112の入力操作によって選択された画質パラメータを記憶するRAM部が備えられている。設定情報記憶メモリ部121は、それらのメモリへの入出力を制御する回路である。   The display unit 120 includes a liquid crystal display monitor, and is a circuit that displays an image, an operation menu, and the like on the liquid crystal display monitor. The setting information storage memory unit 121 stores a ROM unit in which various image quality parameters are stored in advance, and an image quality parameter selected by an input operation of the operation unit 112 among the image quality parameters read from the ROM unit. RAM section is provided. The setting information storage memory unit 121 is a circuit that controls input and output to these memories.

このように構成されたデジタルカメラ140は、撮影光学系141が、本発明により、十分な広角域を有し、コンパクトな構成としながら、高変倍で全変倍域で結像性能が極めて安定的であるので、高性能・小型化・広角化が実現できる。そして、広角側、望遠側での速い合焦動作が可能となる。   In the digital camera 140 configured in this way, the imaging optical system 141 has a sufficiently wide angle range and a compact configuration according to the present invention, and the imaging performance is extremely stable at a high zoom ratio and in a full zoom ratio range. Therefore, high performance, downsizing, and wide angle can be realized. In addition, fast focusing operation on the wide-angle side and the telephoto side is possible.

以上のように、本発明にかかるズームレンズは、高変倍比を有しながら光学性能の確保や小型化する場合に有用である。   As described above, the zoom lens according to the present invention is useful for securing optical performance and reducing the size while having a high zoom ratio.

本発明のズームレンズの実施例1の無限遠物点合焦時の広角端(a)、中間状態(b)、望遠端(c)でのレンズ断面図である。FIG. 2 is a lens cross-sectional view at the wide-angle end (a), the intermediate state (b), and the telephoto end (c) when focusing on an object point at infinity according to the first exemplary embodiment of the zoom lens of the present invention. 本発明のズームレンズの実施例2の図1と同様の図である。It is the same figure as FIG. 1 of Example 2 of the zoom lens of this invention. 本発明のズームレンズの実施例3の図1と同様の図である。It is the same figure as FIG. 1 of Example 3 of the zoom lens of this invention. 本発明のズームレンズの実施例4の図1と同様の図である。It is the same figure as FIG. 1 of Example 4 of the zoom lens of this invention. 本発明のズームレンズの実施例5の図1と同様の図である。It is the same figure as FIG. 1 of Example 5 of the zoom lens of this invention. 本発明のズームレンズの実施例6の図1と同様の図である。It is the same figure as FIG. 1 of Example 6 of the zoom lens of this invention. 実施例1の無限遠物点合焦時の収差図である。FIG. 6 is an aberration diagram for Example 1 upon focusing on an object point at infinity. 実施例2の無限遠物点合焦時の収差図である。FIG. 6 is an aberration diagram for Example 2 upon focusing on an object point at infinity. 実施例3の無限遠物点合焦時の収差図である。FIG. 10 is an aberration diagram for Example 3 upon focusing on an object point at infinity. 実施例4の無限遠物点合焦時の収差図である。FIG. 10 is an aberration diagram for Example 4 upon focusing on an object point at infinity. 実施例5の無限遠物点合焦時の収差図である。FIG. 10 is an aberration diagram for Example 5 upon focusing on an object point at infinity. 実施例6の無限遠物点合焦時の収差図である。FIG. 10 is an aberration diagram for Example 6 upon focusing on an object point at infinity. 歪曲収差の補正を説明する図である。It is a figure explaining correction | amendment of a distortion aberration. 本発明による沈胴式のズームレンズを組み込んだデジタルカメラの外観を示す前方斜視図である。It is a front perspective view which shows the external appearance of the digital camera incorporating the retractable zoom lens by this invention. 上記デジタルカメラの後方斜視図である。It is a rear perspective view of the digital camera. 上記デジタルカメラの断面図である。It is sectional drawing of the said digital camera. デジタルカメラの主要部の内部回路の構成ブロック図である。It is a block diagram of the internal circuit of the main part of the digital camera.

符号の説明Explanation of symbols

G1・・・第1レンズ群
G2・・・第2レンズ群
G3・・・第3レンズ群
G4・・・第4レンズ群
S・・・明るさ絞り
LPF・・・ローパスフィルタ
CG・・・カバーガラス
I・・・像面
112・・・操作部
113・・・制御部
114・・・バス
115・・・バス
116・・・撮像駆動回路
117・・・一時記憶メモリ
118・・・画像処理部
119・・・記憶媒体部
120・・・表示部
121・・・設定情報記憶メモリ部
122・・・バス
124・・・CDS/ADC部
140・・・デジタルカメラ
141・・・撮影光学系
142・・・撮影用光路
143・・・ファインダー光学系
144・・・ファインダー用光路
145・・・シャッターボタン
146・・・フラッシュ
147・・・液晶表示モニター
149・・・CCD
150・・・カバー部材
151・・・処理手段
152・・・記録手段
153・・・ファインダー用対物光学系
155・・・正立プリズム
157・・・視野枠
159・・・接眼光学系
160・・・カバー
161・・・焦点距離変更ボタン
162・・・設定変更スイッチ
G1 ... 1st lens group G2 ... 2nd lens group G3 ... 3rd lens group G4 ... 4th lens group S ... Brightness stop LPF ... Low pass filter CG ... Cover Glass I ... Image surface 112 ... Operation unit 113 ... Control unit 114 ... Bus 115 ... Bus 116 ... Imaging drive circuit 117 ... Temporary storage memory 118 ... Image processing unit 119: Storage medium unit 120: Display unit 121: Setting information storage memory unit 122 ... Bus 124 ... CDS / ADC unit 140 ... Digital camera 141 ... Imaging optical system 142 ..Optical path for photographing 143 ... finder optical system 144 ... optical path for viewfinder 145 ... shutter button 146 ... flash 147 ... liquid crystal display monitor 149 ... CCD
150 ... cover member 151 ... processing means 152 ... recording means 153 ... finder objective optical system 155 ... erecting prism 157 ... field frame 159 ... eyepiece optical system 160 ... -Cover 161 ... Focal length change button 162 ... Setting change switch

Claims (14)

物体側から順に、
負の屈折力を有する第1レンズ群、
正の屈折力を有する第2レンズ群、
正の屈折力を有する第3レンズ群、
を有し、
広角端から望遠端への変倍に際して各レンズ群の間の間隔が変化するように前記第2レンズ群と前記第3レンズ群が移動し、
前記第1レンズ群は、物体側より順に、非球面を有する両凹負レンズ成分、正レンズ成分からなり、
前記負レンズ成分は以下の条件式(1)を満足する形状をもち、
前記負レンズ成分は以下の条件式(2)を満足する負レンズを有し、
前記正レンズ成分は以下の条件式(3)を満足する正レンズを有し、
前記第3レンズ群が以下の条件式(4)を満足することを特徴とするズームレンズ。
0.2<(R1+R2)/(R1−R2)<0.99 ・・・(1)
1.81<N1<2.35 ・・・(2)
1.9<N2<2.35 ・・・(3)
4.5<f3/fw<12.0 ・・・(4)
但し、
1は前記第1レンズ群の前記負レンズ成分の物体側面の近軸曲率半径、
2は前記第1レンズ群の前記負レンズ成分の像側面の近軸曲率半径、
1は前記第1レンズ群の前記負レンズ成分中の何れかの負レンズのd線に対する屈折率、
2は前記第1レンズ群の前記正レンズ成分中の何れかの正レンズのd線に対する屈折率、
3は前記第3レンズ群の焦点距離、
wは広角端における前記ズームレンズ全系の焦点距離、
であり、
レンズ成分は、光軸上にて空気と接する面が物体側面と像側面の2面のみのレンズ体を意味する。
From the object side,
A first lens group having negative refractive power;
A second lens group having a positive refractive power;
A third lens group having positive refractive power;
Have
The second lens group and the third lens group move so that the distance between the lens groups changes during zooming from the wide-angle end to the telephoto end,
The first lens group includes, in order from the object side, a biconcave negative lens component having an aspheric surface, and a positive lens component.
The negative lens component has a shape that satisfies the following conditional expression (1):
The negative lens component has a negative lens that satisfies the following conditional expression (2):
The positive lens component has a positive lens that satisfies the following conditional expression (3):
The zoom lens according to claim 3, wherein the third lens group satisfies the following conditional expression (4).
0.2 <(R 1 + R 2 ) / (R 1 −R 2 ) <0.99 (1)
1.81 <N 1 <2.35 (2)
1.9 <N 2 <2.35 (3)
4.5 <f 3 / f w <12.0 (4)
However,
R 1 is the paraxial radius of curvature of the object side surface of the negative lens component of the first lens group,
R 2 is the paraxial radius of curvature of the image side surface of the negative lens component of the first lens group,
N 1 is the refractive index with respect to the d-line of any negative lens in the negative lens component of the first lens group,
N 2 is a refractive index with respect to d-line of any positive lens in the positive lens component of the first lens group,
f 3 is the focal length of the third lens group,
f w is the focal length of the entire zoom lens system at the wide-angle end,
Der is,
The lens component means a lens body having only two surfaces that are in contact with air on the optical axis, that is, the object side surface and the image side surface.
広角端から望遠端への変倍時に、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間の間隔が狭くなり、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群が互いの間の間隔を変化させながら移動し、フォーカシング時に前記第3レンズ群を光軸方向に移動することを特徴とする請求項1に記載のズームレンズ。   At the time of zooming from the wide-angle end to the telephoto end, the distance between the first lens group and the second lens group becomes narrow, and the distance between the second lens group and the third lens group changes. 2. The zoom lens according to claim 1, wherein the zoom lens moves while moving the third lens group in the optical axis direction during focusing. 前記第1レンズ群中の前記負レンズ成分と前記正レンズ成分はそれぞれガラスレンズを1つのみ有することを特徴とする請求項1または請求項2に記載のズームレンズ。   The zoom lens according to claim 1, wherein each of the negative lens component and the positive lens component in the first lens group has only one glass lens. 前記第3レンズ群が以下の条件式(4’)を満足することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載のズームレンズ。
5.5<f3/fw<12.0 ・・・(4’)
The zoom lens according to any one of claims 1 to 3, wherein the third lens group satisfies the following conditional expression (4 ').
5.5 <f 3 / f w <12.0 (4 ′)
前記第2レンズ群の像側直後に配置された明るさ絞りを有することを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載のズームレンズ。   5. The zoom lens according to claim 1, further comprising an aperture stop disposed immediately after the image side of the second lens group. 前記第1レンズ群の最も像側の面が像側に凹面を向けた形状であり、前記第2レンズ群の最も物体側の面が物体側に凸面を向けた形状であることを特徴とする請求項5に記載のズームレンズ。   The most image side surface of the first lens group has a shape with a concave surface facing the image side, and the most object side surface of the second lens group has a shape with a convex surface facing the object side. The zoom lens according to claim 5. 前記第3レンズ群よりも像側に配置され、非球面を有する単レンズからなる第4レンズ群を有することを特徴とする請求項1から請求項6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 6, further comprising a fourth lens group that is disposed on the image side of the third lens group and includes a single lens having an aspherical surface. 前記第4レンズ群が以下の条件式を満足することを特徴とする請求項7に記載のズームレンズ。
−0.5<(f4/fw−1<0.5 ・・・(6)
但し、f4は前記第4レンズ群の焦点距離である。
The zoom lens according to claim 7, wherein the fourth lens group satisfies the following conditional expression.
−0.5 <(f 4 / f w ) −1 <0.5 (6)
Here, f 4 is the focal length of the fourth lens group.
前記第2レンズ群は、物体側より順に、第1の正レンズ、第2の正レンズ、負レンズ、第3の正レンズからなり、前記第1から第3の正レンズのいずれかの正レンズが非球面を有することを特徴とする請求項1から請求項8のいずれか1項に記載のズームレンズ。   The second lens group includes, in order from the object side, a first positive lens, a second positive lens, a negative lens, and a third positive lens, and any one of the first to third positive lenses. The zoom lens according to claim 1, wherein the zoom lens has an aspherical surface. 前記第1レンズ群、前記第2レンズ群、前記第3レンズ群が以下の条件式(7)、(8)を満足することを特徴とする請求項1から請求項9のいずれか1項に記載のズームレンズ。
−0.6<f1/f3<−0.16 ・・・(7)
0.15<f2/f3<0.42 ・・・(8)
但し、
1は前記第1レンズ群の焦点距離、
2は前記第2レンズ群の焦点距離、
である。
10. The device according to claim 1, wherein the first lens group, the second lens group, and the third lens group satisfy the following conditional expressions (7) and (8): The described zoom lens.
−0.6 <f 1 / f 3 <−0.16 (7)
0.15 <f 2 / f 3 <0.42 (8)
However,
f 1 is the focal length of the first lens group,
f 2 is the focal length of the second lens group,
It is.
以下の条件式(5)を満足することを特徴とする請求項1から請求項10のいずれか1項に記載のズームレンズ。
4.1<ft/fw<8 ・・・(5)
但し、ftは望遠端における前記ズームレンズ全系の焦点距離である。
The zoom lens according to any one of claims 1 to 10, wherein the following conditional expression (5) is satisfied.
4.1 <f t / f w <8 (5)
Where f t is the focal length of the entire zoom lens system at the telephoto end.
ズームレンズと、前記ズームレンズの像側に配置され、且つ前記ズームレンズによる光学像を電気信号に変換する撮像素子を有し、前記ズームレンズが請求項1から請求項11のいずれか1項に記載のズームレンズであることを特徴とする撮像装置。12. The zoom lens according to claim 1, further comprising: a zoom lens; and an image sensor that is disposed on an image side of the zoom lens and converts an optical image obtained by the zoom lens into an electric signal. An image pickup apparatus comprising the zoom lens described above. 前記ズームレンズによるディストーションを含んだ電気信号を、画像処理によりディストーションを補正した画像信号に変換する画像変換部を有することを特徴とする請求項12に記載の撮像装置。The imaging apparatus according to claim 12, further comprising an image conversion unit that converts an electrical signal including distortion by the zoom lens into an image signal in which distortion is corrected by image processing. 前記ズームレンズによる倍率色収差を含んだ電気信号を、画像処理により倍率色収差を補正した画像信号に変換する画像変換部を有することを特徴とする請求項12又は請求項13に記載の撮像装置。14. The imaging apparatus according to claim 12, further comprising an image conversion unit that converts an electrical signal including lateral chromatic aberration caused by the zoom lens into an image signal corrected for lateral chromatic aberration by image processing.
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