JP5212813B2 - Zoom lens, optical device including the same, and manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、ズームレンズ、これを搭載する光学機器および製造方法に関する。 The present invention relates to a zoom lens, an optical apparatus including the zoom lens, and a manufacturing method.
昨今、デジタルスチルカメラ等の携行時の携帯性が重視され、カメラ本体の小型化、薄型化および軽量化を図るため、撮影レンズであるズームレンズも小型化、軽量化が図られてきた。例えば、正の屈折力を持つ第１レンズ群と、負の屈折力を持つ第２レンズ群と、正の屈折力を持つ第３レンズ群と、正の屈折力を持つ第４レンズ群と、負の屈折力を持つ第５レンズ群とから構成される５群タイプのズームレンズにおいて、第１レンズ群内に光路を略９０度に折り曲げる光学素子（プリズム）を備えたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この構成により、格納状態から使用状態へと移行する際にカメラ本体よりレンズが突出することがないため、使用状態において携帯性に優れているとともに、カメラの小型化、薄型化に大きく寄与することができるようになっている。
しかしながら、従来のズームレンズでは、広角端状態から望遠端状態へのズーミングの際に、各レンズ群間の空気間隔を効果的に可変させることで小型化に寄与していたものの、変倍比を４倍以上にすることが困難であった。 However, in the conventional zoom lens, when zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state, the air gap between each lens group is effectively varied, but this contributes to miniaturization. It was difficult to make it 4 times or more.
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、固体撮像素子等を用いたビデオカメラや電子スチルカメラ等に好適で、特に光路を折り曲げるための光学素子を有した、超小型で、高画質で且つ高変倍なズームレンズ、これを搭載する光学機器および製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such problems, and is suitable for a video camera, an electronic still camera, or the like using a solid-state imaging device, and is particularly small and has an optical element for folding an optical path. An object of the present invention is to provide a zoom lens having a high image quality and a high zoom ratio, an optical apparatus including the zoom lens, and a manufacturing method.
このような目的を達成するため、本発明は、光路を折り曲げるための光学素子を有するズームレンズにおいて、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を持つ第１レンズ群と、負の屈折力を持つ第２レンズ群と、正の屈折力を持つ第３レンズ群と、正の屈折力を持つ第４レンズ群と、負の屈折力を持つ第５レンズ群とにより実質的に５個のレンズ群からなり、前記第２レンズ群、前記第４レンズおよび前記第５レンズ群は、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して移動し、前記第３レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を持つレンズと、正の屈折力を持つレンズと負の屈折力を持つレンズとの接合レンズとを有し、前記光学素子の光路長をＰＬとし、前記ズームレンズの広角端状態における焦点距離をｆＷとし、前記光学素子の入射面から結像面までの光軸長をＰＷＬとしたとき、次式１．５＜ＰＬ／ｆＷ＜３．０および０．０＜ＰＬ／ＰＷＬ＜０．１７の条件を満足する。 In order to achieve such an object, the present invention provides a zoom lens having an optical element for bending an optical path, a first lens group having a positive refractive power, arranged in order from the object side along the optical axis, The second lens group having a negative refractive power, the third lens group having a positive refractive power, the fourth lens group having a positive refractive power, and the fifth lens group having a negative refractive power are substantially included. to consist of five lens groups, the second lens group, the fourth lens and the fifth lens group are moved upon zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state, the third lens group, optical An optical path length of the optical element, the lens having a positive refractive power and a cemented lens of a lens having a positive refractive power and a lens having a negative refractive power, arranged in order from the object side along the axis; Is PL, and the focal length in the wide-angle end state of the zoom lens is f And when the optical axis length from the incident surface to the imaging surface of the optical element is PWL, the following conditions 1.5 <PL / fW <3.0 and 0.0 <PL / PWL <0.17 Satisfied.
また、開口絞りは、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間に配置されていることが好ましい。 In addition, it is preferable that the aperture stop is disposed between the second lens group and the third lens group.
また、前記第１レンズ群および前記第３レンズ群は、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して光軸上の位置を固定とすることが好ましい。 Further, it is preferable that the positions of the first lens group and the third lens group are fixed on the optical axis upon zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state.
また、前記第３レンズ群の焦点距離をｆＧ３とし、前記第４レンズ群の焦点距離をｆＧ４としたとき、次式１．０＜ｆＧ３／ｆＧ４＜２．０の条件を満足することが好ましい。 Further, when the focal length of the third lens group is fG3 and the focal length of the fourth lens group is fG4, it is preferable that the following expression 1.0 <fG3 / fG4 <2.0 is satisfied.
また、前記第１レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、負の屈折力を持つレンズと、前記光路を折り曲げるための光学素子と、正の屈折力を持つレンズとを有することが好ましい。 The first lens group includes a lens having negative refractive power, an optical element for bending the optical path, and a lens having positive refractive power, which are arranged in order from the object side along the optical axis. It is preferable.
また、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群のうち少なくとも一方は、１枚の接合レンズからなることが好ましい。 Further, it is preferable that at least one of the fourth lens group and the fifth lens group is composed of one cemented lens.
また、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群のうち少なくとも一方は、正の屈折力を持つレンズと負の屈折力を持つレンズとの接合レンズを有することが好ましい。 Further, it is preferable that at least one of the fourth lens group and the fifth lens group includes a cemented lens of a lens having a positive refractive power and a lens having a negative refractive power.
また、本発明の光学機器（例えば、本実施形態におけるデジタルスチルカメラ１）は、上記ズームレンズを搭載する。
In addition, the optical apparatus of the present invention (for example, the
本発明に係るズームレンズの製造方法は、光路を折り曲げるための光学素子を有するズームレンズの製造方法であって、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を持つ第１レンズ群と、負の屈折力を持つ第２レンズ群と、正の屈折力を持つ第３レンズ群と、正の屈折力を持つ第４レンズ群と、負の屈折力を持つ第５レンズ群とにより実質的に５個のレンズ群からなるように配置し、前記第２レンズ群、前記第４レンズおよび前記第５レンズ群は、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して移動し、前記第３レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を持つレンズと、正の屈折力を持つレンズと負の屈折力を持つレンズとの接合レンズとを有し、前記光学素子の光路長をＰＬとし、前記ズームレンズの広角端状態における焦点距離をｆＷとし、前記光学素子の入射面から結像面までの光軸長をＰＷＬとしたとき、次式１．５＜ＰＬ／ｆＷ＜３．０および０．０＜ＰＬ／ＰＷＬ＜０．１７の条件を満足するように、レンズ鏡筒内に各レンズを組み込む。
A method of manufacturing a zoom lens according to the present invention is a method of manufacturing a zoom lens having an optical element for bending an optical path, and is a first lens having a positive refractive power arranged in order from the object side along the optical axis. A second lens group having a negative refractive power, a third lens group having a positive refractive power, a fourth lens group having a positive refractive power, and a fifth lens group having a negative refractive power; substantially arranged so that the five lens groups, the second lens group, the fourth lens and the fifth lens group are moved upon zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state, the The third lens group includes a lens having a positive refractive power and a cemented lens of a lens having a positive refractive power and a lens having a negative refractive power, which are arranged in order from the object side along the optical axis. The optical path length of the optical element is PL, and the zoom lens is in the wide-angle end state. When the focal length is fW and the optical axis length from the incident surface to the imaging surface of the optical element is PWL, the following expressions 1.5 <PL / fW <3.0 and 0.0 <PL / PWL < Each lens is incorporated in the lens barrel so as to satisfy the condition of 0.17.
本発明によれば、固体撮像素子等を用いたビデオカメラや電子スチルカメラ等に好適で、特に光路を折り曲げるための光学素子を有した、超小型で、高画質で且つ高変倍なズームレンズ、これを搭載する光学機器および製造方法を提供することができる。 According to the present invention, it is suitable for a video camera, an electronic still camera or the like using a solid-state image pickup device, etc., and particularly an ultra-small, high-quality and high-magnification zoom lens having an optical element for bending an optical path. In addition, it is possible to provide an optical apparatus and a manufacturing method for mounting the same.
以下、好ましい実施形態について、図面を参照しながら説明する。図１に示すように、本実施形態に係るズームレンズは、光軸に沿って物体側から順に並んだ、光路を折り曲げるための光学素子Ｐ（本実施形態では直角プリズム）を備えて正の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２と、光量を調節するための開口絞りＳと、正の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を持つ第４レンズ群Ｇ４と、負の屈折力を持つ第５レンズ群Ｇ５とを有する。このように第５レンズ群Ｇ５に負の屈折力を持たせる構成により、レンズ全長を短くし、小型化を図ることができる。 Hereinafter, preferred embodiments will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the zoom lens according to the present embodiment includes an optical element P (a right-angle prism in the present embodiment) arranged in order from the object side along the optical axis for bending the optical path. First lens group G1 having power, second lens group G2 having negative refractive power, aperture stop S for adjusting the amount of light, third lens group G3 having positive refractive power, and positive refraction It has a fourth lens group G4 having power and a fifth lens group G5 having negative refractive power. In this way, by providing the fifth lens group G5 with negative refractive power, the total lens length can be shortened and the size can be reduced.
さらに、第３レンズ群Ｇ３は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を持つレンズ（図１ではレンズＬ３１）と、正の屈折力を持つレンズ（図１ではレンズＬ３２）と負の屈折力を持つレンズ（図１ではレンズＬ３３）との接合レンズとを有する。この構成とすることにより、ズーミングによる倍率色収差の変動、コマ収差および球面収差の補正を良好にすることが可能となる。 Further, the third lens group G3 includes a lens having a positive refractive power (lens L31 in FIG. 1) and a lens having a positive refractive power (lens L32 in FIG. 1) arranged in order from the object side along the optical axis. ) And a lens having a negative refractive power (lens L33 in FIG. 1). With this configuration, it is possible to satisfactorily correct lateral chromatic aberration variation, coma aberration, and spherical aberration due to zooming.
そして、上記構成の基で、光学素子Ｐの光路長をＰＬとし、ズームレンズの広角端状態における焦点距離をｆＷとし、光学素子Ｐの入射面から結像面までの光軸長をＰＷＬとしたとき、次式（１）および（２）の条件を満足する。 Based on the above configuration, the optical path length of the optical element P is PL, the focal length in the wide-angle end state of the zoom lens is fW, and the optical axis length from the incident surface of the optical element P to the imaging plane is PWL. Then, the conditions of the following expressions (1) and (2) are satisfied.
１．５＜ＰＬ／ｆＷ＜３．０ …（１）
０．０＜ＰＬ／ＰＷＬ＜０．１７ …（２）
1.5 <PL / fW <3.0 (1)
0.0 <PL / PWL <0.17 (2)
上記条件式（１）は、光路を折り曲げるための光学素子Ｐの光路長ＰＬと、ズームレンズの広角端状態における焦点距離ｆＷとの適切な比率を規定している。この条件式（１）の上限値を上回ると、光路を折り曲げるための光学素子Ｐの光路長ＰＬが焦点距離ｆＷに対して長くなり、好ましくない。また、ズーミングによる非点収差の変動が大きくなって、前記収差補正が困難となり、好ましくない。一方、条件式（１）の下限値を下回ると、ズーミングによる倍率色収差およびコマ収差の変動が大きくなって、前記収差補正が困難となり、好ましくない。 Conditional expression (1) defines an appropriate ratio between the optical path length PL of the optical element P for bending the optical path and the focal length fW in the wide-angle end state of the zoom lens. Exceeding the upper limit value of conditional expression (1) is not preferable because the optical path length PL of the optical element P for bending the optical path becomes longer than the focal length fW. Moreover, the fluctuation of astigmatism due to zooming becomes large and the aberration correction becomes difficult, which is not preferable. On the other hand, if the lower limit of conditional expression (1) is not reached, fluctuations in lateral chromatic aberration and coma due to zooming become large, making it difficult to correct the aberration, which is not preferable.
なお、本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（１）の上限値を２．０とすることが好ましい。また、本実施形態の効果をより確実なものとするために、条件式（１）の上限値を１．８とすることが好ましい。 In order to secure the effect of the present embodiment, it is preferable to set the upper limit of conditional expression (1) to 2.0. In order to make the effect of the present embodiment more certain, it is preferable to set the upper limit of conditional expression (1) to 1.8.
また、本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（１）の下限値を１．６とすることが好ましい。 In order to secure the effect of the present embodiment, it is preferable to set the lower limit of conditional expression (1) to 1.6.
上記条件式（２）は、光路を折り曲げるための光学素子Ｐの光路長ＰＬと、光学素子Ｐの入射面から結像面までの光軸長ＰＷＬとの適切な比率を規定している。この条件式（２）の上限値を上回ると、光路を折り曲げるための光学素子Ｐの光路長ＰＬが光軸長ＰＷＬに対して長くなり、好ましくない。また、ズーミングによる倍率色収差およびコマ収差の変動が大きくなって、前記収差補正が困難となり好ましくない。一方、条件式（２）の下限値を下回ると、ズーミングによる非点収差の変動が大きくなって、前記収差補正が困難となり、好ましくない。 Conditional expression (2) defines an appropriate ratio between the optical path length PL of the optical element P for bending the optical path and the optical axis length PWL from the incident surface of the optical element P to the imaging plane. Exceeding the upper limit value of conditional expression (2) is not preferable because the optical path length PL of the optical element P for bending the optical path becomes longer than the optical axis length PWL. In addition, the lateral chromatic aberration and coma aberration due to zooming become large, which makes it difficult to correct the aberration, which is not preferable. On the other hand, if the lower limit value of conditional expression (2) is not reached, fluctuations in astigmatism due to zooming become large, making it difficult to correct the aberrations.
なお、本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（２）の上限値を０．１６とすることが好ましい。 In order to secure the effect of the present embodiment, it is preferable to set the upper limit of conditional expression (2) to 0.16.
また、本実施形態において、第１レンズ群Ｇ１、開口絞りＳおよび第３レンズ群Ｇ３は、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して光軸上の位置を固定とし、第２レンズ群Ｇ２、第４レンズＧ４および第５レンズ群Ｇ５は、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して移動することが好ましい。その結果、最も物体側の第１レンズ群Ｇ１は、広角端状態から望遠端状態への変倍（ズーミングおよびフォーカシング）に際して光軸上の位置を固定されるため、本ズームレンズ中一番大きな群を稼動させる必要がなくなり、構造的に簡素なものにすることができる。また、一番大きな群である第１レンズ群Ｇ１以外によって変倍（ズーミングおよびフォーカシング）するため、従来よりも小さな駆動系を使用することが可能となり、本ズームレンズの小型化に貢献できる。また、第５レンズ群Ｇ５を変倍に際して移動させることにより、非点収差を良好に補正し易くなる。 In the present embodiment, the first lens group G1, the aperture stop S, and the third lens group G3 are fixed at positions on the optical axis upon zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state, and the second lens group G2. The fourth lens G4 and the fifth lens group G5 preferably move during zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state. As a result, the first lens group G1 closest to the object side is fixed in position on the optical axis during zooming (focusing) from the wide-angle end state to the telephoto end state. Can be made structurally simple. In addition, since zooming (focusing) is performed by means other than the first lens group G1, which is the largest group, it becomes possible to use a smaller driving system than before, which can contribute to miniaturization of the zoom lens. Further, by moving the fifth lens group G5 during zooming, it becomes easier to correct astigmatism favorably.
また、本実施形態において、第３レンズ群Ｇ３の焦点距離をｆＧ３とし、第４レンズ群Ｇ４の焦点距離をｆＧ４としたとき、次式（３）の条件を満足することが好ましい。 In the present embodiment, when the focal length of the third lens group G3 is fG3 and the focal length of the fourth lens group G4 is fG4, it is preferable that the condition of the following expression (3) is satisfied.
１．０＜ｆＧ３／ｆＧ４＜２．０ …（３） 1.0 <fG3 / fG4 <2.0 (3)
上記条件式（３）は、第３レンズ群Ｇ３の焦点距離ｆＧ３と第４レンズ群Ｇ４の焦点距離ｆＧ４との適切な比率を規定している。この条件式（３）上限値を上回ると、ズーミングによる倍率色収差の変動を良好に補正することが困難となり、好ましくない。一方、条件式（３）の下限値を下回ると、球面収差を良好に補正することが困難となり、好ましくない。 Conditional expression (3) defines an appropriate ratio between the focal length fG3 of the third lens group G3 and the focal length fG4 of the fourth lens group G4. Exceeding the upper limit of conditional expression (3) is not preferable because it becomes difficult to satisfactorily correct the variation in lateral chromatic aberration due to zooming. On the other hand, if the lower limit of conditional expression (3) is not reached, it is difficult to correct spherical aberration well, which is not preferable.
なお、本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（３）の上限値を１．７とすることが好ましい。 In order to secure the effect of the present embodiment, it is preferable to set the upper limit of conditional expression (3) to 1.7.
また、本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（３）の下限値を１．２とすることが好ましい。 In order to secure the effect of the present embodiment, it is preferable to set the lower limit of conditional expression (3) to 1.2.
また、本実施形態において、第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、負の屈折力を持つレンズ（図１ではレンズＬ１１）と、光路を折り曲げるための光学素子（図１ではプリズムＰ）と、正の屈折力を持つレンズ（図１ではレンズＬ１２）とを有することが好ましい。この構成とすることにより、広角端状態における倍率色収差およびコマ収差を良好に補正することが可能となる。 In the present embodiment, the first lens group G1 includes a lens having a negative refractive power (lens L11 in FIG. 1) arranged in order from the object side along the optical axis, and an optical element for bending the optical path ( It is preferable to have a prism P) in FIG. 1 and a lens having a positive refractive power (lens L12 in FIG. 1). With this configuration, it is possible to satisfactorily correct lateral chromatic aberration and coma in the wide-angle end state.
また、本実施形態において、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５のうち少なくとも一方は、１枚の接合レンズからなることが好ましい。この構成にすることにより、ズーミングによる倍率色収差の変動を良好に補正することが可能となる。 In the present embodiment, it is preferable that at least one of the fourth lens group G4 and the fifth lens group G5 is composed of one cemented lens. With this configuration, it is possible to satisfactorily correct variations in lateral chromatic aberration due to zooming.
また、本実施形態において、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５のうち少なくとも一方は、正の屈折力を持つレンズと負の屈折力を持つレンズとの接合レンズを有することが好ましい。この構成にすることにより、ズーミングによる倍率色収差の変動を良好に補正することが可能となる。 In the present embodiment, it is preferable that at least one of the fourth lens group G4 and the fifth lens group G5 has a cemented lens of a lens having a positive refractive power and a lens having a negative refractive power. With this configuration, it is possible to satisfactorily correct variations in lateral chromatic aberration due to zooming.
図９および図１０に、撮影レンズＺＬとして上記ズームレンズを備えたデジタルスチルカメラ１（光学機器）を示す。このデジタルスチルカメラ１は、不図示の電源釦を押すと、撮影レンズＺＬの不図示のシャッタが開放されて、撮影レンズＺＬで被写体（物体）からの光が集光され、像面Ｉに配置された（例えば、ＣＣＤやＣＭＯＳ等からなる）撮像素子Ｃに結像される。撮像素子Ｃに結像された被写体像は、デジタルスチルカメラ１の背後に配置された液晶モニターＭに表示される。撮影者は、液晶モニターＭを見ながら被写体像の構図を決めた後、レリーズ釦Ｂ１を押し下げて被写体像を撮像素子Ｃで撮影し、不図示のメモリーに記録保存する。
9 and 10 show a digital still camera 1 (optical apparatus) including the zoom lens as the photographing lens ZL. In the digital
なお、このカメラ１には、被写体が暗い場合に補助光を発光する補助光発光部４、撮影レンズＺＬを広角端状態（Ｗ）から望遠端状態（Ｔ）にズーミングする際のワイド（Ｗ）−テレ（Ｔ）ボタン５、および、デジタルスチルカメラ１の種々の条件設定等に使用するファンクションボタン６等が配置されている。
The
続いて、図１１を参照しながら、上記構成のズームレンズの製造方法について説明する。まず、円筒状の鏡筒内に各レンズを組み込む（ステップＳ１）。レンズを鏡筒内に組み込む際、光軸に沿った順にレンズを１つずつ鏡筒内に組み込んでもよく、一部または全てのレンズを保持部材で一体保持してから鏡筒部材と組み立ててもよい。次に、鏡筒内に各レンズが組み込まれた後、鏡筒内に各レンズが組み込まれた状態で物体の像が形成されるか、すなわち各レンズの中心が揃っているかを確認する（ステップＳ２）。続いて、ズームレンズの各種動作を確認する（ステップＳ３）。各種動作の一例としては、広角端状態から望遠端状態への変倍を行う変倍動作、遠距離物体から近距離物体への合焦を行うレンズが光軸方向に沿って移動する合焦動作、少なくとも一部のレンズが光軸と直交方向の成分を持つように移動する手ブレ補正動作などが挙げられる。なお、各種動作の確認順番は任意である。 Next, a method for manufacturing the zoom lens having the above configuration will be described with reference to FIG. First, each lens is assembled in a cylindrical barrel (step S1). When assembling the lenses into the lens barrel, the lenses may be incorporated into the lens barrel one by one in the order along the optical axis, or a part or all of the lenses may be integrally held by the holding member and then assembled with the lens barrel member. Good. Next, after each lens is incorporated in the lens barrel, it is confirmed whether an object image is formed in a state where each lens is incorporated in the lens barrel, that is, whether the centers of the lenses are aligned (step) S2). Subsequently, various operations of the zoom lens are confirmed (step S3). Examples of various operations include a zooming operation that zooms from the wide-angle end state to the telephoto end state, and a focusing operation that moves the lens that focuses from a long-distance object to a short-distance object along the optical axis direction. A camera shake correction operation in which at least some of the lenses move so as to have a component in a direction orthogonal to the optical axis can be used. Note that the order of confirming the various operations is arbitrary.
以下、本実施形態に係る各実施例について、図面に基づいて説明する。以下に、表１〜表４を示すが、これらは第１実施例〜第４実施例における各諸元の表である。［全体諸元］において、ｆは本ズームレンズの焦点距離を、ＦＮＯはＦナンバーを、ωは半画角を、Ｙは像高を、ＴＬはレンズ全長を、Ｂｆはバックフォーカスを示す。［レンズデータ］においては、面番号は光線の進行する方向に沿った物体側からのレンズ面の順序を、ｒは各レンズ面の曲率半径を、ｄは各光学面から次の光学面（又は像面）までの光軸上の距離である面間隔を、ｎｄはｄ線（波長587.6nm）に対する屈折率を、νｄはｄ線に対するアッベ数を示す。また、レンズ面が非球面である場合には、面番号に＊印を付し、曲率半径ｒの欄には近軸曲率半径を示す。なお、曲率半径の「∞」は平面又は開口を示す。また、空気の屈折率「1.00000」の記載は省略している。［ズーミングデータ］において、広角端状態、中間焦点距離状態および望遠端状態の各状態における、ｄｉ（但し、ｉは整数）は第ｉ面の可変の面間隔を示す。［ズームレンズ群データ］において、各群の初面および焦点距離を示す。［条件式］において、上記の条件式（１）〜（３）に対応する値を示す。 Hereinafter, each example according to the present embodiment will be described with reference to the drawings. Tables 1 to 4 are shown below, but these are tables of specifications in the first to fourth examples. In [Overall specifications], f is the focal length of the zoom lens, FNO is the F number, ω is the half field angle, Y is the image height, TL is the total lens length, and Bf is the back focus. In [Lens data], the surface number is the order of the lens surfaces from the object side along the direction in which the light beam travels, r is the radius of curvature of each lens surface, and d is the next optical surface from each optical surface (or The distance between the surfaces, which is the distance on the optical axis to the image plane), nd is the refractive index for the d-line (wavelength 587.6 nm), and νd is the Abbe number for the d-line. When the lens surface is aspherical, an asterisk is attached to the surface number, and the paraxial radius of curvature is indicated in the column of the radius of curvature r. The curvature radius “∞” indicates a plane or an opening. Further, the description of the refractive index “1.00000” of air is omitted. In [ZOOMING DATA], di (where i is an integer) in each of the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto end state indicates a variable surface interval of the i-th surface. In [Zoom lens group data], the initial surface and focal length of each group are shown. In [Conditional Expression], values corresponding to the conditional expressions (1) to (3) are shown.
［非球面データ］には、［レンズデータ］に示した非球面について、その形状を次式（ａ）で示す。すなわち、光軸に垂直な方向の高さをｙとし、非球面の頂点における接平面から高さｙにおける非球面上の位置までの光軸に沿った距離（サグ量）をＳ（ｙ）とし、基準球面の曲率半径（近軸曲率半径）をｒとし、円錐係数をκとし、ｎ次の非球面係数をＡｎとしたとき、以下の式（ａ）で示している。なお、各実施例において、２次の非球面係数Ａ2は０であり、その記載を省略している。また、Ｅ-nは、×１０-nを表す。例えば、1.234E-05＝1.234×10-5である。 In [Aspherical data], the shape of the aspherical surface shown in [Lens data] is shown by the following equation (a). That is, y is the height in the direction perpendicular to the optical axis, and S (y) is the distance (sag amount) along the optical axis from the tangent plane at the apex of the aspheric surface to the position on the aspheric surface at height y. When the radius of curvature of the reference spherical surface (paraxial radius of curvature) is r, the conic coefficient is κ, and the n-th aspherical coefficient is An, the following equation (a) is given. In each example, the secondary aspheric coefficient A2 is 0, and the description thereof is omitted. E-n represents x10 -n. For example, 1.234E-05 = 1.234 × 10 −5 .
Ｓ（ｙ）＝（ｙ2／ｒ）／｛１＋（１−κ・y2／ｒ2）1/2｝
＋Ａ4×ｙ4＋Ａ6×ｙ6＋Ａ8×ｙ8＋Ａ10×ｙ10 …（ａ）
S (y) = (y 2 / r) / {1+ (1−κ · y 2 / r 2 ) 1/2 }
+ A4 × y 4 + A6 ×
なお、表中において、焦点距離ｆ、曲率半径ｒ、面間隔ｄ、その他の長さの単位は、一般に「ｍｍ」が使われている。但し、光学系は、比例拡大又は比例縮小しても同等の光学性能が得られるので、単位は「ｍｍ」に限定されることなく、他の適当な単位を用いることが可能である。 In the table, “mm” is generally used as the unit of focal length f, radius of curvature r, surface interval d, and other lengths. However, since the optical system can obtain the same optical performance even when proportionally enlarged or proportionally reduced, the unit is not limited to “mm”, and other appropriate units can be used.
以上の表の説明は、他の実施例においても同様とし、その説明を省略する。 The description of the above table is the same in other examples, and the description thereof is omitted.
（第１実施例）
第１実施例について、図１、図２および表１を用いて説明する。図１は、第１実施例に係るズームレンズの構成を示すとともに、広角端状態（Ｗ）から（中間焦点距離状態を経て）望遠端状態（Ｔ）までの焦点距離状態の変化、すなわちズーミングの際の各レンズ群の移動の様子を示している。なお、第１実施例に係るズームレンズは、図１０に示すように直角プリズムＰ（光路を折り曲げるための光学素子）により光路を９０度偏光しているが、図１ではこれを展開して示している。
(First embodiment)
A first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2 and Table 1. FIG. FIG. 1 shows the configuration of the zoom lens according to the first embodiment, and changes in the focal length state from the wide-angle end state (W) to the telephoto end state (T) (via the intermediate focal length state), that is, zooming. The state of movement of each lens group at the time is shown. In the zoom lens according to the first example, the optical path is polarized by 90 degrees by a right-angle prism P (an optical element for bending the optical path) as shown in FIG. ing.
第１実施例に係るズームレンズは、光軸に沿って物体側から順に並んだ、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を持つ第４レンズ群Ｇ４と、負の屈折力を持つ第５レンズ群Ｇ５とを有する。 The zoom lens according to the first example includes a first lens group G1 having a positive refractive power, arranged in order from the object side along the optical axis, and arranged in order from the object side along the optical axis, and negative refraction. A second lens group G2 having power, a third lens group G3 having positive refractive power, a fourth lens group G4 having positive refractive power, and a fifth lens group G5 having negative refractive power .
第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と、光路を９０度折り曲げるための直角プリズムＰと、両凸形状の正レンズＬ１２とを有する。 The first lens group G1 includes a negative meniscus lens L11 arranged in order from the object side along the optical axis and having a convex surface directed toward the object side, a right-angle prism P for bending the optical path by 90 degrees, and a biconvex positive lens. L12.
第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凹形状の負レンズＬ２１と、両凹形状の負レンズＬ２２と両凸形状の正レンズＬ２３との接合レンズとを有する。 The second lens group G2 includes a biconcave negative lens L21 and a cemented lens of a biconcave negative lens L22 and a biconvex positive lens L23 arranged in order from the object side along the optical axis. .
第３レンズ群Ｇ３は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ３１と、両凸形状の正レンズＬ３２と両凹形状の負レンズＬ３３との接合レンズとを有する。 The third lens group G3 includes a biconvex positive lens L31, and a cemented lens of a biconvex positive lens L32 and a biconcave negative lens L33, which are arranged in order from the object side along the optical axis. .
第４レンズ群Ｇ４は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ４１と像面側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ４２との接合レンズを有する。 The fourth lens group G4 includes a cemented lens of a biconvex positive lens L41 and a negative meniscus lens L42 having a convex surface directed toward the image plane, which are arranged in order from the object side along the optical axis.
第５レンズ群Ｇ５は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ５１と両凹形状の負レンズＬ５２との接合レンズを有する。 The fifth lens group G5 has a cemented lens of a biconvex positive lens L51 and a biconcave negative lens L52 arranged in order from the object side along the optical axis.
なお、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間には、光量を調節するための開口絞りＳが配置されている。 An aperture stop S for adjusting the amount of light is disposed between the second lens group G2 and the third lens group G3.
また、第５レンズ群Ｇ５と像面Ｉとの間には、固体撮像素子の限界解像以上の空間周波数をカットするためのローパスフィルタＬＰＦが配置されている。なお、像面Ｉは、不図示の撮像素子上に形成され、該撮像素子はＣＣＤやＣＭＯＳ等から構成されている。 Further, a low-pass filter LPF for cutting a spatial frequency equal to or higher than the limit resolution of the solid-state imaging device is disposed between the fifth lens group G5 and the image plane I. The image plane I is formed on an image sensor (not shown), and the image sensor is composed of a CCD, a CMOS, or the like.
そして、上記構成を有する本実施例のズームレンズでは、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、第１レンズ群Ｇ１、開口絞りＳおよび第３レンズ群Ｇ３を常に像面Ｉに対して固定とし、第２レンズ群Ｇ２、第４レンズ群Ｇ４および第５レンズ群Ｇ５を移動させる。 In the zoom lens according to the present embodiment having the above-described configuration, the first lens group G1, the aperture stop S, and the third lens group G3 are always set with respect to the image plane I upon zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state. The second lens group G2, the fourth lens group G4, and the fifth lens group G5 are moved while being fixed.
表１に第１実施例における各諸元の表を示す。なお、表１における面番号１〜２７は、図１に示す面１〜２７に対応している。なお、第１実施例では、第５面、第６面、第８面、第１４面および第１８面が、いずれも非球面形状に形成されている。 Table 1 shows a table of specifications in the first embodiment. In addition, the surface numbers 1-27 in Table 1 respond | correspond to the surfaces 1-27 shown in FIG. In the first embodiment, the fifth surface, the sixth surface, the eighth surface, the fourteenth surface, and the eighteenth surface are all formed in an aspherical shape.
（表１）
［レンズデータ］
ｍ ｒ ｄ ｎｄ νｄ
物面 ∞
1 27.7315 0.7000 1.922860 20.88
2 9.0107 2.6800
3 ∞ 8.4000 1.846660 23.78
4 ∞ 0.2000
＊5 13.4490 2.5500 1.693500 53.22
＊6 -16.9884 d6
7 -33.2204 0.7000 1.765460 46.73
＊8 6.2472 1.0000
9 -15.7537 0.5000 1.882997 40.76
10 8.3323 1.8000 1.922860 20.88
11 -36.3999 d11
12 ∞ 0.3000 (開口絞りＳ)
13 8.0796 1.3000 1.693500 53.22
＊14 -36.4376 0.1000
15 6.9367 1.5500 1.518229 58.93
16 -11.6360 0.4000 1.882997 40.76
17 7.2546 d17
＊18 14.5309 3.4500 1.693500 53.22
19 -5.5042 0.6500 1.903658 31.31
20 -10.6985 d20
21 17.0925 2.6000 1.603001 65.44
22 -7.5018 0.5000 1.834000 37.16
23 16.5600 d23
24 ∞ 0.2100 1.516330 64.14
25 ∞ 1.0000
26 ∞ 0.5000 1.516330 64.14
27 ∞ Bf
像面 ∞
［非球面データ］
第５面
κ=+1.0000,A4=-8.08740E-05,A6=-1.64960E-07,A8=-3.15350E-09,A10=0.00000E+00
第６面
κ=+1.0000,A4=+3.54910E-05,A6=+8.39040E-08,A8=-3.95330E-09,A10=0.00000E+00
第８面
κ=+1.0000,A4=-4.94150E-04,A6=-2.37680E-06,A8=-2.03850E-07,A10=0.00000E+00
第１４面
κ=+1.0000,A4=+6.52730E-05,A6=-9.40280E-07,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
第１８面
κ=+0.0992,A4=-1.09210E-04,A6=+3.96910E-06,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
［全体諸元］
ズーム比 4.70433
広角端 中間焦点距離 望遠端
ｆ 5.15198 〜 10.14958 〜 24.23663
ＦＮＯ 4.07957 〜 4.49619 〜 6.01030
ω 40.17430 〜 21.63392 〜 9.39484
Ｙ 4.05000 〜 4.05000 〜 4.05000
ＴＬ 56.97959 〜 56.97892 〜 56.97717
Ｂｆ 0.59960 〜 0.59893 〜 0.59717
［ズーミングデータ］
可変間隔 広角端 中間焦点距離 望遠端
d６ 0.50000 5.12487 8.85015
d11 8.95013 4.32527 0.59999
d17 8.46078 5.49176 1.00000
d20 1.00000 2.03367 1.80337
d23 6.37908 8.31442 13.03648
［ズームレンズ群データ］
群番号 群初面 群焦点距離
Ｇ１ １ 14.40652
Ｇ２ ７ -5.88007
Ｇ３ 13 16.11221
Ｇ４ 18 11.21984
Ｇ５ 21 -24.30328
［条件式］
条件式（１）ＰＬ／ｆＷ＝1.63044
条件式（２）ＰＬ／ＰＷＬ＝0.15672
条件式（３）ｆＧ３／ｆＧ４＝1.4360
(Table 1)
[Lens data]
m r d nd νd
Object ∞
1 27.7315 0.7000 1.922860 20.88
2 9.0107 2.6800
3 ∞ 8.4000 1.846660 23.78
4 ∞ 0.2000
* 5 13.4490 2.5500 1.693500 53.22
* 6 -16.9884 d6
7 -33.2204 0.7000 1.765460 46.73
* 8 6.2472 1.0000
9 -15.7537 0.5000 1.882997 40.76
10 8.3323 1.8000 1.922860 20.88
11 -36.3999 d11
12 ∞ 0.3000 (Aperture stop S)
13 8.0796 1.3000 1.693500 53.22
* 14 -36.4376 0.1000
15 6.9367 1.5500 1.518229 58.93
16 -11.6360 0.4000 1.882997 40.76
17 7.2546 d17
* 18 14.5309 3.4500 1.693500 53.22
19 -5.5042 0.6500 1.903658 31.31
20 -10.6985 d20
21 17.0925 2.6000 1.603001 65.44
22 -7.5018 0.5000 1.834000 37.16
23 16.5600 d23
24 ∞ 0.2100 1.516330 64.14
25 ∞ 1.0000
26 ∞ 0.5000 1.516330 64.14
27 ∞ Bf
Image plane ∞
[Aspherical data]
5th surface κ = + 1.0000, A4 = -8.08740E-05, A6 = -1.64960E-07, A8 = -3.15350E-09, A10 = 0.00000E + 00
6th surface κ = + 1.0000, A4 = + 3.54910E-05, A6 = + 8.39040E-08, A8 = -3.95330E-09, A10 = 0.00000E + 00
8th surface κ = + 1.0000, A4 = -4.94150E-04, A6 = -2.37680E-06, A8 = -2.03850E-07, A10 = 0.00000E + 00
14th surface κ = + 1.0000, A4 = + 6.52730E-05, A6 = -9.40280E-07, A8 = 0.00000E + 00, A10 = 0.00000E + 00
18th surface κ = + 0.0992, A4 = -1.09210E-04, A6 = + 3.96910E-06, A8 = 0.00000E + 00, A10 = 0.00000E + 00
[Overall specifications]
Zoom ratio 4.70433
Wide angle end Intermediate focal length Telephoto end f 5.15198 to 10.14958 to 24.23663
FNO 4.07957 to 4.49619 to 6.01030
ω 40.17430 〜 21.63392 〜 9.39484
Y 4.05000 to 4.05000 to 4.05000
TL 56.97959 to 56.97892 to 56.97717
Bf 0.59960 to 0.59893 to 0.59717
[Zooming data]
Variable interval Wide angle end Intermediate focal length Telephoto end
d6 0.50000 5.12487 8.85015
d11 8.95013 4.32527 0.59999
d17 8.46078 5.49176 1.00000
d20 1.00000 2.03367 1.80337
d23 6.37908 8.31442 13.03648
[Zoom lens group data]
Group number Group first surface Group
G2 7 -5.88007
G5 21 -24.30328
[Conditional expression]
Conditional expression (1) PL / fW = 1.63044
Conditional expression (2) PL / PWL = 0.15672
Conditional expression (3) fG3 / fG4 = 1.4360
表１に示す諸元の表から、本実施例に係るズームレンズでは、上記条件式（１）〜（３）を全て満たすことが分かる。 From the table of specifications shown in Table 1, it can be seen that the zoom lens according to the present example satisfies all the conditional expressions (1) to (3).
図２は、第１実施例の諸収差図であり、（ａ）は広角端状態における無限遠合焦状態での諸収差図であり、（ｂ）は中間焦点距離状態における無限遠合焦状態での諸収差図であり、（ｃ）は望遠端状態における無限遠合焦状態での諸収差図である。 2A and 2B are graphs showing various aberrations of the first embodiment. FIG. 2A is a diagram showing various aberrations in the infinite focus state in the wide-angle end state, and FIG. FIG. 4C is a diagram illustrating various aberrations in the infinitely focused state in the telephoto end state.
各収差図において、ＦＮＯはＦナンバーを、Ｙは像高を示している。球面収差を示す収差図において、実線は球面収差を示し、破線はサインコンディション（正弦条件）を示す。また、非点収差を示す収差図において、実線はサジタル像面を示し、破線はメリジオナル像面を示す。さらに、コマ収差において、実線はメリジオナルコマを示す。また、ｄはｄ線（波長587.6nm）、ｇはｇ線（波長435.8nm）、ＣはＣ線（波長656.3nm）、ＦはＦ線（波長486.1nm）に対する諸収差を、記載のないものはｄ線に対する諸収差をそれぞれ示す。以上の収差図の説明は、他の実施例においても同様とし、その説明を省略する。 In each aberration diagram, FNO indicates an F number, and Y indicates an image height. In the aberration diagram showing spherical aberration, the solid line shows spherical aberration, and the broken line shows sine condition (sine condition). In the aberration diagrams showing astigmatism, the solid line indicates the sagittal image plane, and the broken line indicates the meridional image plane. Further, in coma aberration, the solid line indicates meridional coma. D is the d-line (wavelength 587.6 nm), g is the g-line (wavelength 435.8 nm), C is the C-line (wavelength 656.3 nm), and F is the aberrations for the F-line (wavelength 486.1 nm). Indicates various aberrations with respect to the d-line. The explanation of the above aberration diagrams is the same in the other examples, and the explanation is omitted.
各収差図から明らかなように、第１実施例では、ズーム比が４．５倍以上であり、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することが分かる。 As is apparent from the respective aberration diagrams, in the first embodiment, the zoom ratio is 4.5 times or more, and various aberrations are well corrected in each focal length state from the wide-angle end state to the telephoto end state. It can be seen that it has imaging performance.
（第２実施例）
第２実施例について、図３、図４および表２を用いて説明する。図３は、第２実施例に係るズームレンズの構成を示すとともに、広角端状態（Ｗ）から（中間焦点距離状態を経て）望遠端状態（Ｔ）までの焦点距離状態の変化、すなわちズーミングの際の各レンズ群の移動の様子を示している。なお、第２実施例に係るズームレンズは、図１０に示すように直角プリズムＰ（光路を折り曲げるための光学素子）により光路を９０度偏光しているが、図３ではこれを展開して示している。
(Second embodiment)
The second embodiment will be described with reference to FIGS. 3 and 4 and Table 2. FIG. FIG. 3 shows the configuration of the zoom lens according to the second embodiment, and changes in the focal length state from the wide-angle end state (W) to the telephoto end state (T) (through the intermediate focal length state), that is, zooming. The state of movement of each lens group at the time is shown. In the zoom lens according to the second embodiment, the optical path is polarized by 90 degrees by a right-angle prism P (an optical element for bending the optical path) as shown in FIG. ing.
第２実施例に係るズームレンズは、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を持つ第４レンズ群Ｇ４と、負の屈折力を持つ第５レンズ群Ｇ５とを有する。 The zoom lens according to the second example includes a first lens group G1 having a positive refractive power, a second lens group G2 having a negative refractive power, arranged in order from the object side along the optical axis, and a positive lens. It has a third lens group G3 having a refractive power, a fourth lens group G4 having a positive refractive power, and a fifth lens group G5 having a negative refractive power.
第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と、光路を９０度折り曲げるための直角プリズムＰと、両凸形状の正レンズＬ１２とを有する。 The first lens group G1 includes a negative meniscus lens L11 arranged in order from the object side along the optical axis and having a convex surface directed toward the object side, a right-angle prism P for bending the optical path by 90 degrees, and a biconvex positive lens. L12.
第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凹形状の負レンズＬ２１と、両凹形状の負レンズＬ２２と両凸形状の正レンズＬ２３との接合レンズとを有する。 The second lens group G2 includes a biconcave negative lens L21 and a cemented lens of a biconcave negative lens L22 and a biconvex positive lens L23 arranged in order from the object side along the optical axis. .
第３レンズ群Ｇ３は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ３１と、両凸形状の正レンズＬ３２と両凹形状の負レンズＬ３３との接合レンズとを有する。 The third lens group G3 includes a biconvex positive lens L31, and a cemented lens of a biconvex positive lens L32 and a biconcave negative lens L33, which are arranged in order from the object side along the optical axis. .
第４レンズ群Ｇ４は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ４１と像面側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ４２との接合レンズを有する。 The fourth lens group G4 includes a cemented lens of a biconvex positive lens L41 and a negative meniscus lens L42 having a convex surface directed toward the image plane, which are arranged in order from the object side along the optical axis.
第５レンズ群Ｇ５は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ５１と両凹形状の負レンズＬ５２との接合レンズを有する。 The fifth lens group G5 has a cemented lens of a biconvex positive lens L51 and a biconcave negative lens L52 arranged in order from the object side along the optical axis.
なお、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間には、光量を調節するための開口絞りＳが配置されている。 An aperture stop S for adjusting the amount of light is disposed between the second lens group G2 and the third lens group G3.
また、第５レンズ群Ｇ５と像面Ｉとの間には、固体撮像素子の限界解像以上の空間周波数をカットするためのローパスフィルタＬＰＦが配置されている。なお、像面Ｉは、不図示の撮像素子上に形成され、該撮像素子はＣＣＤやＣＭＯＳ等から構成されている。 Further, a low-pass filter LPF for cutting a spatial frequency equal to or higher than the limit resolution of the solid-state imaging device is disposed between the fifth lens group G5 and the image plane I. The image plane I is formed on an image sensor (not shown), and the image sensor is composed of a CCD, a CMOS, or the like.
そして、上記構成を有する本実施例のズームレンズでは、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、第１レンズ群Ｇ１、開口絞りＳおよび第３レンズ群Ｇ３を常に像面Ｉに対して固定とし、第２レンズ群Ｇ２、第４レンズ群Ｇ４および第５レンズ群Ｇ５を移動させる。 In the zoom lens according to the present embodiment having the above-described configuration, the first lens group G1, the aperture stop S, and the third lens group G3 are always set with respect to the image plane I upon zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state. The second lens group G2, the fourth lens group G4, and the fifth lens group G5 are moved while being fixed.
表２に第２実施例における各諸元の表を示す。なお、表２における面番号１〜２７は、図３に示す面１〜２７に対応している。なお、第２実施例では、第５面、第６面、第８面、第１４面および第１８面が、いずれも非球面形状に形成されている。 Table 2 shows a table of specifications in the second embodiment. In addition, the surface numbers 1-27 in Table 2 respond | correspond to the surfaces 1-27 shown in FIG. In the second embodiment, the fifth surface, the sixth surface, the eighth surface, the fourteenth surface, and the eighteenth surface are all aspherical.
（表２）
［レンズデータ］
ｍ ｒ ｄ ｎｄ νｄ
物面 ∞
1 28.0669 0.7000 1.922860 20.88
2 9.0068 2.6800
3 ∞ 8.4000 1.846660 23.78
4 ∞ 0.2000
＊5 13.4622 2.5500 1.693500 53.22
＊6 -17.3557 d6
7 -34.4164 0.7000 1.765460 46.73
＊8 6.3406 1.0000
9 -20.2197 0.5000 1.882997 40.76
10 7.3962 1.8000 1.922860 20.88
11 -76.1310 d11
12 ∞ 0.3000 （開口絞りＳ）
13 8.9612 1.3000 1.693500 53.22
＊14 -31.5432 0.1000
15 6.9664 1.5500 1.518229 58.93
16 -12.2345 0.4000 1.882997 40.76
17 7.8809 d17
＊18 14.0041 3.4500 1.693500 53.22
19 -5.5107 0.6500 1.903658 31.31
20 -10.7103 d20
21 16.3845 2.6000 1.603001 65.44
22 -7.2652 0.5000 1.834000 37.16
23 14.1600 d23
24 ∞ 0.2100 1.516330 64.14
25 ∞ 1.0000
26 ∞ 0.5000 1.516330 64.14
27 ∞ Bf
像面 ∞
［非球面データ］
第５面
κ=+1.0000,A4=-8.75640E-05,A6=-9.22050E-08,A8=-6.82360E-09,A10=0.00000E+00
第６面
κ=+1.0000,A4=+2.29280E-05,A6=+1.15360E-07,A8=-5.28810E-09,A10=0.00000E+00
第８面
κ=+1.0000,A4=-4.43690E-04,A6=-3.31190E-06,A8=-3.39010E-08,A10=0.00000E+00
第１４面
κ=+1.0000,A4=+3.67380E-05,A6=-5.00970E-07,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
第１８面
κ=+3.7416,A4=-2.77250E-04,A6=+2.04260E-06,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
［全体諸元］
ズーム比 4.70426
広角端 中間焦点距離 望遠端
ｆ 5.15199 〜 10.14958 〜 24.23632
ＦＮＯ 4.08367 〜 4.47159 〜 6.06960
ω 40.16795 〜 21.66401 〜 9.39123
Ｙ 4.05000 〜 4.05000 〜 4.05000
ＴＬ 56.97964 〜 56.97889 〜 56.97701
Ｂｆ 0.59964 〜 0.59890 〜 0.59699
［ズーミングデータ］
可変間隔 広角端 中間焦点距離 望遠端
d６ 0.50000 5.20480 8.85022
d11 8.95018 4.24539 0.60000
d17 8.66600 5.68519 1.00000
d20 1.00000 2.18190 2.42232
d23 6.17383 7.97272 12.41749
［ズームレンズ群データ］
群番号 群初面 群焦点距離
Ｇ１ １ 14.71707
Ｇ２ ７ -5.84281
Ｇ３ 13 15.88709
Ｇ４ 18 11.03087
Ｇ５ 21 -20.67584
［条件式］
条件式（１）ＰＬ／ｆＷ＝1.63044
条件式（２）ＰＬ／ＰＷＬ＝0.15672
条件式（３）ｆＧ３／ｆＧ４＝1.4402
(Table 2)
[Lens data]
m r d nd νd
Object ∞
1 28.0669 0.7000 1.922860 20.88
2 9.0068 2.6800
3 ∞ 8.4000 1.846660 23.78
4 ∞ 0.2000
* 5 13.4622 2.5500 1.693500 53.22
* 6 -17.3557 d6
7 -34.4164 0.7000 1.765460 46.73
* 8 6.3406 1.0000
9 -20.2197 0.5000 1.882997 40.76
10 7.3962 1.8000 1.922860 20.88
11 -76.1310 d11
12 ∞ 0.3000 (Aperture stop S)
13 8.9612 1.3000 1.693500 53.22
* 14 -31.5432 0.1000
15 6.9664 1.5500 1.518229 58.93
16 -12.2345 0.4000 1.882997 40.76
17 7.8809 d17
* 18 14.0041 3.4500 1.693500 53.22
19 -5.5107 0.6500 1.903658 31.31
20 -10.7103 d20
21 16.3845 2.6000 1.603001 65.44
22 -7.2652 0.5000 1.834000 37.16
23 14.1600 d23
24 ∞ 0.2100 1.516330 64.14
25 ∞ 1.0000
26 ∞ 0.5000 1.516330 64.14
27 ∞ Bf
Image plane ∞
[Aspherical data]
5th surface κ = + 1.0000, A4 = -8.75640E-05, A6 = -9.22050E-08, A8 = -6.82360E-09, A10 = 0.00000E + 00
6th surface κ = + 1.0000, A4 = + 2.29280E-05, A6 = + 1.15360E-07, A8 = -5.28810E-09, A10 = 0.00000E + 00
8th surface κ = + 1.0000, A4 = -4.43690E-04, A6 = -3.31190E-06, A8 = -3.39010E-08, A10 = 0.00000E + 00
14th surface κ = + 1.0000, A4 = + 3.67380E-05, A6 = -5.00970E-07, A8 = 0.00000E + 00, A10 = 0.00000E + 00
18th surface κ = + 3.7416, A4 = -2.77250E-04, A6 = + 2.04260E-06, A8 = 0.00000E + 00, A10 = 0.00000E + 00
[Overall specifications]
Zoom ratio 4.70426
Wide angle end Intermediate focal length Telephoto end f 5.15199 to 10.14958 to 24.23632
FNO 4.08367 to 4.47159 to 6.06960
ω 40.16795 〜 21.66401 〜 9.39123
Y 4.05000 to 4.05000 to 4.05000
TL 56.97964-56.97889-56.97701
Bf 0.59964 to 0.59890 to 0.59699
[Zooming data]
Variable interval Wide angle end Intermediate focal length Telephoto end
d6 0.50000 5.20480 8.85022
d11 8.95018 4.24539 0.60000
d17 8.66600 5.68519 1.00000
d20 1.00000 2.18190 2.42232
d23 6.17383 7.97272 12.41749
[Zoom lens group data]
Group number Group first surface Group
G2 7 -5.84281
G5 21 -20.67584
[Conditional expression]
Conditional expression (1) PL / fW = 1.63044
Conditional expression (2) PL / PWL = 0.15672
Conditional expression (3) fG3 / fG4 = 1.4402
表２に示す諸元の表から、本実施例に係るズームレンズでは、上記条件式（１）〜（３）を全て満たすことが分かる。 From the table of specifications shown in Table 2, it can be seen that the zoom lens according to the present example satisfies all the conditional expressions (1) to (3).
図４は、第２実施例の諸収差図であり、（ａ）は広角端状態における無限遠合焦状態での諸収差図であり、（ｂ）は中間焦点距離状態における無限遠合焦状態での諸収差図であり、（ｃ）は望遠端状態における無限遠合焦状態での諸収差図である。各収差図から明らかなように、第２実施例では、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することが分かる。 4A and 4B are graphs showing various aberrations of the second embodiment. FIG. 4A is a diagram showing various aberrations in the infinite focus state in the wide-angle end state, and FIG. FIG. 4C is a diagram illustrating various aberrations in the infinitely focused state in the telephoto end state. As is apparent from the respective aberration diagrams, in the second example, it is understood that various aberrations are favorably corrected in each focal length state from the wide-angle end state to the telephoto end state, and excellent imaging performance is obtained.
（第３実施例）
第３実施例について、図５、図６および表３を用いて説明する。図５は、第３実施例に係るズームレンズの構成を示すとともに、広角端状態（Ｗ）から（中間焦点距離状態を経て）望遠端状態（Ｔ）までの焦点距離状態の変化、すなわちズーミングの際の各レンズ群の移動の様子を示している。なお、第３実施例に係るズームレンズは、図１０に示すように直角プリズムＰ（光路を折り曲げるための光学素子）により光路を９０度偏光しているが、図５ではこれを展開して示している。
(Third embodiment)
A third embodiment will be described with reference to FIGS. 5 and 6 and Table 3. FIG. FIG. 5 shows the configuration of the zoom lens according to the third example, and the change in the focal length state from the wide-angle end state (W) to the telephoto end state (T) (through the intermediate focal length state), that is, zooming. The state of movement of each lens group at the time is shown. In the zoom lens according to the third example, the optical path is polarized by 90 degrees by a right-angle prism P (an optical element for bending the optical path) as shown in FIG. ing.
第３実施例に係るズームレンズは、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を持つ第４レンズ群Ｇ４と、負の屈折力を持つ第５レンズ群Ｇ５とを有する。 The zoom lens according to the third example includes a first lens group G1 having a positive refractive power, a second lens group G2 having a negative refractive power, arranged in order from the object side along the optical axis, and a positive lens. It has a third lens group G3 having a refractive power, a fourth lens group G4 having a positive refractive power, and a fifth lens group G5 having a negative refractive power.
第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と、光路を９０度折り曲げるための直角プリズムＰと、両凸形状の正レンズＬ１２とを有する。 The first lens group G1 includes a negative meniscus lens L11 arranged in order from the object side along the optical axis and having a convex surface directed toward the object side, a right-angle prism P for bending the optical path by 90 degrees, and a biconvex positive lens. L12.
第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凹形状の負レンズＬ２１と、両凹形状の負レンズＬ２２と両凸形状の正レンズＬ２３との接合レンズとを有する。 The second lens group G2 includes a biconcave negative lens L21 and a cemented lens of a biconcave negative lens L22 and a biconvex positive lens L23 arranged in order from the object side along the optical axis. .
第３レンズ群Ｇ３は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ３１と、両凸形状の正レンズＬ３２と両凹形状の負レンズＬ３３との接合レンズとを有する。 The third lens group G3 includes a biconvex positive lens L31, and a cemented lens of a biconvex positive lens L32 and a biconcave negative lens L33, which are arranged in order from the object side along the optical axis. .
第４レンズ群Ｇ４は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ４１と像面側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ４２との接合レンズを有する。 The fourth lens group G4 includes a cemented lens of a biconvex positive lens L41 and a negative meniscus lens L42 having a convex surface directed toward the image plane, which are arranged in order from the object side along the optical axis.
第５レンズ群Ｇ５は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ５１と両凹形状の負レンズＬ５２との接合レンズを有する。 The fifth lens group G5 has a cemented lens of a biconvex positive lens L51 and a biconcave negative lens L52 arranged in order from the object side along the optical axis.
なお、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間には、光量を調節するための開口絞りＳが配置されている。 An aperture stop S for adjusting the amount of light is disposed between the second lens group G2 and the third lens group G3.
また、第５レンズ群Ｇ５と像面Ｉとの間には、固体撮像素子の限界解像以上の空間周波数をカットするためのローパスフィルタＬＰＦが配置されている。なお、像面Ｉは、不図示の撮像素子上に形成され、該撮像素子はＣＣＤやＣＭＯＳ等から構成されている。 Further, a low-pass filter LPF for cutting a spatial frequency equal to or higher than the limit resolution of the solid-state imaging device is disposed between the fifth lens group G5 and the image plane I. The image plane I is formed on an image sensor (not shown), and the image sensor is composed of a CCD, a CMOS, or the like.
そして、上記構成を有する本実施例のズームレンズでは、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、第１レンズ群Ｇ１、開口絞りＳおよび第３レンズ群Ｇ３を常に像面Ｉに対して固定とし、第２レンズ群Ｇ２、第４レンズ群Ｇ４および第５レンズ群Ｇ５を移動させる。 In the zoom lens according to the present embodiment having the above-described configuration, the first lens group G1, the aperture stop S, and the third lens group G3 are always set with respect to the image plane I upon zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state. The second lens group G2, the fourth lens group G4, and the fifth lens group G5 are moved while being fixed.
表３に第３実施例における各諸元の表を示す。なお、表３における面番号１〜２７は、図５に示す面１〜２７に対応している。なお、第３実施例では、第５面、第６面、第８面、第１４面および第１８面が、いずれも非球面形状に形成されている。
Table 3 shows a table of specifications in the third embodiment. The
（表３）
［レンズデータ］
ｍ ｒ ｄ ｎｄ νｄ
物面 ∞
1 27.2773 0.7000 1.922860 20.88
2 8.9548 2.6800
3 0.0000 8.4000 1.846660 23.78
4 0.0000 0.2000
＊5 13.6668 2.5500 1.693500 53.22
＊6 -17.2270 d6
7 -32.5000 0.7000 1.755121 45.60
＊8 6.2845 0.9700
9 -17.7842 0.4000 1.882997 40.76
10 7.5992 1.8000 1.922860 20.88
11 -52.9614 d11
12 0.0000 0.3000 （開口絞りＳ）
13 8.7381 1.3000 1.693500 53.22
＊14 -29.8645 0.1000
15 7.2172 1.5500 1.518229 58.93
16 -12.4753 0.4000 1.882997 40.76
17 7.9213 d17
＊18 14.2955 3.4500 1.693500 53.22
19 -5.5249 0.6500 1.903658 31.31
20 -10.9042 d20
21 17.7272 2.6000 1.603001 65.44
22 -7.1407 0.4000 1.834000 37.16
23 16.1148 d23
24 ∞ 0.2100 1.516330 64.14
25 ∞ 1.0000
26 ∞ 0.5000 1.516330 64.14
27 ∞ Bf
像面 ∞
［非球面データ］
第５面
κ=+1.0000,A4=-7.84780E-05,A6=-3.97070E-07,A8=+2.61250E-09,A10=0.00000E+00
第６面
κ=+1.0000,A4=+2.84240E-05,A6=-1.67470E-07,A8=+2.80030E-09,A10=0.00000E+00
第８面
κ=+1.0000,A4=-4.72180E-04,A6=-1.41680E-06,A8=-1.83450E-07,A10=0.00000E+00
第１４面
κ=+1.0000,A4=+7.16020E-05,A6=-2.50890E-07,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
第１８面
κ=+4.2637,A4=-2.72250E-04,A6=+1.58960E-06,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
［全体諸元］
ズーム比 4.70428
広角端 中間焦点距離 望遠端
ｆ 5.15199 〜 10.14959 〜 24.23640
ＦＮＯ 4.11749 〜 4.50702 〜 6.03932
ω 40.18289 〜 21.65903 〜 9.39449
Ｙ 4.05000 〜 4.05000 〜 4.05000
ＴＬ 56.97949 〜 56.97891 〜 56.97704
Ｂｆ 0.59964 〜 0.59892 〜 0.59703
［ズーミングデータ］
可変間隔 広角端 中間焦点距離 望遠端
d６ 0.50000 5.23786 8.98004
d11 9.08002 4.34217 0.59999
d17 8.82371 5.68099 1.00000
d20 1.00000 2.18397 2.55813
d23 6.11626 8.07499 12.38184
［ズームレンズ群データ］
群番号 群初面 群焦点距離
Ｇ１ １ 14.83868
Ｇ２ ７ -5.83571
Ｇ３ 13 15.44915
Ｇ４ 18 11.29784
Ｇ５ 21 -22.02234
［条件式］
条件式（１）ＰＬ／ｆＷ＝1.63044
条件式（２）ＰＬ／ＰＷＬ＝0.15672
条件式（３）ｆＧ３／ｆＧ４＝1.3674
(Table 3)
[Lens data]
m r d nd νd
Object ∞
1 27.2773 0.7000 1.922860 20.88
2 8.9548 2.6800
3 0.0000 8.4000 1.846660 23.78
4 0.0000 0.2000
* 5 13.6668 2.5500 1.693500 53.22
* 6 -17.2270 d6
7 -32.5000 0.7000 1.755121 45.60
* 8 6.2845 0.9700
9 -17.7842 0.4000 1.882997 40.76
10 7.5992 1.8000 1.922860 20.88
11 -52.9614 d11
12 0.0000 0.3000 (Aperture stop S)
13 8.7381 1.3000 1.693500 53.22
* 14 -29.8645 0.1000
15 7.2172 1.5500 1.518229 58.93
16 -12.4753 0.4000 1.882997 40.76
17 7.9213 d17
* 18 14.2955 3.4500 1.693500 53.22
19 -5.5249 0.6500 1.903658 31.31
20 -10.9042 d20
21 17.7272 2.6000 1.603001 65.44
22 -7.1407 0.4000 1.834000 37.16
23 16.1148 d23
24 ∞ 0.2100 1.516330 64.14
25 ∞ 1.0000
26 ∞ 0.5000 1.516330 64.14
27 ∞ Bf
Image plane ∞
[Aspherical data]
5th surface κ = + 1.0000, A4 = -7.84780E-05, A6 = -3.97070E-07, A8 = + 2.61250E-09, A10 = 0.00000E + 00
6th surface κ = + 1.0000, A4 = + 2.84240E-05, A6 = -1.67470E-07, A8 = + 2.80030E-09, A10 = 0.00000E + 00
8th surface κ = + 1.0000, A4 = -4.72180E-04, A6 = -1.41680E-06, A8 = -1.83450E-07, A10 = 0.00000E + 00
14th surface κ = + 1.0000, A4 = + 7.16020E-05, A6 = -2.50890E-07, A8 = 0.00000E + 00, A10 = 0.00000E + 00
18th surface κ = + 4.2637, A4 = -2.72250E-04, A6 = + 1.58960E-06, A8 = 0.00000E + 00, A10 = 0.00000E + 00
[Overall specifications]
Zoom ratio 4.70428
Wide-angle end Intermediate focal length Telephoto end f 5.15199 to 10.14959 to 24.23640
FNO 4.11749-4.50702-6.03932
ω 40.18289 〜 21.65903 〜 9.39449
Y 4.05000 to 4.05000 to 4.05000
TL 56.97949-56.97891-56.97704
Bf 0.59964 to 0.59892 to 0.59703
[Zooming data]
Variable interval Wide angle end Intermediate focal length Telephoto end
d6 0.50000 5.23786 8.98004
d11 9.08002 4.34217 0.59999
d17 8.82371 5.68099 1.00000
d20 1.00000 2.18397 2.55813
d23 6.11626 8.07499 12.38184
[Zoom lens group data]
Group number Group first surface Group
G2 7 -5.83571
G5 21 -22.02234
[Conditional expression]
Conditional expression (1) PL / fW = 1.63044
Conditional expression (2) PL / PWL = 0.15672
Conditional expression (3) fG3 / fG4 = 1.3674
表３に示す諸元の表から、本実施例に係るズームレンズでは、上記条件式（１）〜（３）を全て満たすことが分かる。 From the table of specifications shown in Table 3, it can be seen that the zoom lens according to the present example satisfies all the conditional expressions (1) to (3).
図６は、第３実施例の諸収差図であり、（ａ）は広角端状態における無限遠合焦状態での諸収差図であり、（ｂ）は中間焦点距離状態における無限遠合焦状態での諸収差図であり、（ｃ）は望遠端状態における無限遠合焦状態での諸収差図である。各収差図から明らかなように、第３実施例では、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することが分かる。 6A and 6B are graphs showing various aberrations of the third example. FIG. 6A is a diagram showing various aberrations in the infinite focus state at the wide-angle end state, and FIG. 6B is an infinite focus state in the intermediate focal length state. FIG. 4C is a diagram illustrating various aberrations in the infinitely focused state in the telephoto end state. As is apparent from the respective aberration diagrams, in the third example, it is understood that various aberrations are well corrected in each focal length state from the wide-angle end state to the telephoto end state, and excellent imaging performance is obtained.
（第４実施例）
第４実施例について、図７、図８および表４を用いて説明する。図７は、第４実施例に係るズームレンズの構成を示すとともに、広角端状態（Ｗ）から（中間焦点距離状態を経て）望遠端状態（Ｔ）までの焦点距離状態の変化、すなわちズーミングの際の各レンズ群の移動の様子を示している。なお、第４実施例に係るズームレンズは、図１０に示すように直角プリズムＰ（光路を折り曲げるための光学素子）により光路を９０度偏光しているが、図７ではこれを展開して示している。
(Fourth embodiment)
A fourth embodiment will be described with reference to FIGS. 7 and 8 and Table 4. FIG. FIG. 7 shows the configuration of the zoom lens according to Example 4, and changes in the focal length state from the wide-angle end state (W) to the telephoto end state (T) (through the intermediate focal length state), that is, zooming. The state of movement of each lens group at the time is shown. In the zoom lens according to the fourth example, the optical path is polarized by 90 degrees by a right-angle prism P (an optical element for bending the optical path) as shown in FIG. ing.
第４実施例に係るズームレンズは、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を持つ第４レンズ群Ｇ４と、負の屈折力を持つ第５レンズ群Ｇ５とを有する。 The zoom lens according to Example 4 includes a first lens group G1 having a positive refractive power, a second lens group G2 having a negative refractive power, arranged in order from the object side along the optical axis, and a positive lens. It has a third lens group G3 having a refractive power, a fourth lens group G4 having a positive refractive power, and a fifth lens group G5 having a negative refractive power.
第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と、光路を９０度折り曲げるための直角プリズムＰと、両凸形状の正レンズＬ１２とを有する。 The first lens group G1 includes a negative meniscus lens L11 arranged in order from the object side along the optical axis and having a convex surface directed toward the object side, a right-angle prism P for bending the optical path by 90 degrees, and a biconvex positive lens. L12.
第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凹形状の負レンズＬ２１と、両凹形状の負レンズＬ２２と両凸形状の正レンズＬ２３との接合レンズとを有する。 The second lens group G2 includes a biconcave negative lens L21 and a cemented lens of a biconcave negative lens L22 and a biconvex positive lens L23 arranged in order from the object side along the optical axis. .
第３レンズ群Ｇ３は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ３１と、両凸形状の正レンズＬ３２と両凹形状の負レンズＬ３３との接合レンズとを有する。 The third lens group G3 includes a biconvex positive lens L31, and a cemented lens of a biconvex positive lens L32 and a biconcave negative lens L33, which are arranged in order from the object side along the optical axis. .
第４レンズ群Ｇ４は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ４１と像面側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ４２との接合レンズを有する。 The fourth lens group G4 includes a cemented lens of a biconvex positive lens L41 and a negative meniscus lens L42 having a convex surface directed toward the image plane, which are arranged in order from the object side along the optical axis.
第５レンズ群Ｇ５は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ５１と両凹形状の負レンズＬ５２との接合レンズを有する。 The fifth lens group G5 has a cemented lens of a biconvex positive lens L51 and a biconcave negative lens L52 arranged in order from the object side along the optical axis.
なお、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間には、光量を調節するための開口絞りＳが配置されている。 An aperture stop S for adjusting the amount of light is disposed between the second lens group G2 and the third lens group G3.
また、第５レンズ群Ｇ５と像面Ｉとの間には、固体撮像素子の限界解像以上の空間周波数をカットするためのローパスフィルタＬＰＦが配置されている。なお、像面Ｉは、不図示の撮像素子上に形成され、該撮像素子はＣＣＤやＣＭＯＳ等から構成されている。 Further, a low-pass filter LPF for cutting a spatial frequency equal to or higher than the limit resolution of the solid-state imaging device is disposed between the fifth lens group G5 and the image plane I. The image plane I is formed on an image sensor (not shown), and the image sensor is composed of a CCD, a CMOS, or the like.
そして、上記構成を有する本実施例のズームレンズでは、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、第１レンズ群Ｇ１、開口絞りＳおよび第３レンズ群Ｇ３を常に像面Ｉに対して固定とし、第２レンズ群Ｇ２、第４レンズ群Ｇ４および第５レンズ群Ｇ５を移動させる。 In the zoom lens according to the present embodiment having the above-described configuration, the first lens group G1, the aperture stop S, and the third lens group G3 are always set with respect to the image plane I upon zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state. The second lens group G2, the fourth lens group G4, and the fifth lens group G5 are moved while being fixed.
表４に第４実施例における各諸元の表を示す。なお、表４における面番号１〜２７は、図７に示す面１〜２７に対応している。なお、第４実施例では、第５面、第６面、第８面、第１４面および第１８面が、いずれも非球面形状に形成されている。 Table 4 shows a table of specifications in the fourth embodiment. In addition, the surface numbers 1-27 in Table 4 respond | correspond to the surfaces 1-27 shown in FIG. In the fourth embodiment, the fifth surface, the sixth surface, the eighth surface, the fourteenth surface, and the eighteenth surface are all formed in an aspherical shape.
（表４）
［レンズデータ］
ｍ ｒ ｄ ｎｄ νｄ
物面 ∞
1 24.4338 0.7000 1.922860 20.88
2 8.5340 2.7674
3 ∞ 8.4000 1.846660 23.78
4 ∞ 0.2000
＊5 13.9639 2.5500 1.693500 53.31
＊6 -17.0828 d6
7 -32.5000 0.7000 1.765460 46.73
＊8 6.4884 0.9134
9 -25.5105 0.4000 1.882997 40.76
10 6.8170 1.8000 1.922860 20.88
11 -271.6795 d11
12 0.0000 0.3000 （開口絞りＳ）
13 9.8840 1.3000 1.606060 57.45
＊14 -22.2846 0.1000
15 7.1506 1.5500 1.518229 58.93
16 -15.3314 0.4000 1.882997 40.76
17 9.1229 d17
＊18 14.4540 3.4500 1.693500 53.22
19 -5.9015 0.6000 1.903658 31.31
20 -11.3005 d20
21 13.5798 2.6000 1.603001 65.44
22 -7.4747 0.4000 1.834000 37.16
23 11.3288 d23
24 ∞ 0.2100 1.516330 64.14
25 ∞ 1.0000
26 ∞ 0.5000 1.516330 64.14
27 ∞ Bf
像面 ∞
［非球面データ］
第５面
κ=+1.0000,A4=-8.58680E-05,A6=-3.05900E-07,A8=-2.07220E-09,A10=0.00000E+00
第６面
κ=+1.0000,A4=+8.02510E-06,A6=+7.31250E-09,A8=-2.26130E-09,A10=0.00000E+00
第８面
κ=+1.0000,A4=-4.17550E-04,A6=-1.70980E-06,A8=+2.28340E-08,A10=0.00000E+00
第１４面
κ=+1.0000,A4=+8.48630E-05,A6=0.00000E+00,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
第１８面
κ=+0.8950,A4=-1.40330E-04,A6=+2.28600E-06,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
［全体諸元］
ズーム比 4.70434
広角端 中間焦点距離 望遠端
ｆ 5.15199 〜 10.14959 〜 24.23671
ＦＮＯ 4.10656 〜 4.47665 〜 6.11490
ω 40.12682 〜 20.00748 〜 11.72370
Ｙ 4.05000 〜 4.05000 〜 4.05000
ＴＬ 57.06692 〜 57.06649 〜 56.06486
Ｂｆ 0.59951 〜 0.59908 〜 0.59747
［ズーミングデータ］
可変間隔 広角端 中間焦点距離 望遠端
d６ 0.50000 5.31289 9.03655
d11 9.13656 4.32368 0.60000
d17 8.87526 5.78781 1.00000
d20 1.00000 2.33169 2.92853
d23 6.11479 7.87054 12.06151
［ズームレンズ群データ］
群番号 群初面 群焦点距離
Ｇ１ １ 15.03501
Ｇ２ ７ -5.86083
Ｇ３ 13 15.67234
Ｇ４ 18 11.41548
Ｇ５ 21 -19.10688
［条件式］
条件式（１）ＰＬ／ｆＷ＝1.63044
条件式（２）ＰＬ／ＰＷＬ＝0.15672
条件式（３）ｆＧ３／ｆＧ４＝1.3674
(Table 4)
[Lens data]
m r d nd νd
Object ∞
1 24.4338 0.7000 1.922860 20.88
2 8.5340 2.7674
3 ∞ 8.4000 1.846660 23.78
4 ∞ 0.2000
* 5 13.9639 2.5500 1.693500 53.31
* 6 -17.0828 d6
7 -32.5000 0.7000 1.765460 46.73
* 8 6.4884 0.9134
9 -25.5105 0.4000 1.882997 40.76
10 6.8170 1.8000 1.922860 20.88
11 -271.6795 d11
12 0.0000 0.3000 (Aperture stop S)
13 9.8840 1.3000 1.606060 57.45
* 14 -22.2846 0.1000
15 7.1506 1.5500 1.518229 58.93
16 -15.3314 0.4000 1.882997 40.76
17 9.1229 d17
* 18 14.4540 3.4500 1.693500 53.22
19 -5.9015 0.6000 1.903658 31.31
20 -11.3005 d20
21 13.5798 2.6000 1.603001 65.44
22 -7.4747 0.4000 1.834000 37.16
23 11.3288 d23
24 ∞ 0.2100 1.516330 64.14
25 ∞ 1.0000
26 ∞ 0.5000 1.516330 64.14
27 ∞ Bf
Image plane ∞
[Aspherical data]
5th surface κ = + 1.0000, A4 = -8.58680E-05, A6 = -3.05900E-07, A8 = -2.07220E-09, A10 = 0.00000E + 00
6th surface κ = + 1.0000, A4 = + 8.02510E-06, A6 = + 7.31250E-09, A8 = -2.26130E-09, A10 = 0.00000E + 00
8th surface κ = + 1.0000, A4 = -4.17550E-04, A6 = -1.70980E-06, A8 = + 2.28340E-08, A10 = 0.00000E + 00
14th surface κ = + 1.0000, A4 = + 8.48630E-05, A6 = 0.00000E + 00, A8 = 0.00000E + 00, A10 = 0.00000E + 00
18th surface κ = + 0.8950, A4 = -1.40330E-04, A6 = + 2.28600E-06, A8 = 0.00000E + 00, A10 = 0.00000E + 00
[Overall specifications]
Zoom ratio 4.70434
Wide angle end Intermediate focal length Telephoto end f 5.15199 to 10.14959 to 24.23671
FNO 4.10656 to 4.47665 to 6.11490
ω 40.12682 〜 20.00748 〜 11.72370
Y 4.05000 to 4.05000 to 4.05000
TL 57.06692-57.06649-56.06486
Bf 0.59951 to 0.59908 to 0.59747
[Zooming data]
Variable interval Wide angle end Intermediate focal length Telephoto end
d6 0.50000 5.31289 9.03655
d11 9.13656 4.32368 0.60000
d17 8.87526 5.78781 1.00000
d20 1.00000 2.33169 2.92853
d23 6.11479 7.87054 12.06151
[Zoom lens group data]
Group number Group first surface Group
G2 7 -5.86083
G5 21 -19.10688
[Conditional expression]
Conditional expression (1) PL / fW = 1.63044
Conditional expression (2) PL / PWL = 0.15672
Conditional expression (3) fG3 / fG4 = 1.3674
表４に示す諸元の表から、本実施例に係るズームレンズでは、上記条件式（１）〜（３）を全て満たすことが分かる。 From the table of specifications shown in Table 4, it can be seen that the zoom lens according to the present example satisfies all the conditional expressions (1) to (3).
図８は、第４実施例の諸収差図であり、（ａ）は広角端状態における無限遠合焦状態での諸収差図であり、（ｂ）は中間焦点距離状態における無限遠合焦状態での諸収差図であり、（ｃ）は望遠端状態における無限遠合焦状態での諸収差図である。各収差図から明らかなように、第４実施例では、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することが分かる。 8A and 8B are graphs showing various aberrations of the fourth example. FIG. 8A is a diagram showing various aberrations in the infinite focus state at the wide-angle end state, and FIG. 8B is an infinite focus state in the intermediate focal length state. FIG. 4C is a diagram illustrating various aberrations in the infinitely focused state in the telephoto end state. As is apparent from each aberration diagram, in the fourth example, it is understood that various aberrations are well corrected in each focal length state from the wide-angle end state to the telephoto end state, and excellent imaging performance is obtained.
なお、上述の実施形態において、以下に記載の内容は、光学性能を損なわない範囲で適宜採用可能である。 In the above-described embodiment, the following description can be appropriately adopted as long as the optical performance is not impaired.
各実施例では、ズームレンズとして５群構成を示したが、６群、７群等の他の群構成にも適用可能である。また、最も物体側にレンズまたはレンズ群を追加した構成や、最も像側にレンズまたはレンズ群を追加した構成でも構わない。また、レンズ群とは、変倍時に変化する空気間隔で分離された、少なくとも１枚のレンズを有する部分をいう。 In each embodiment, a five-group configuration is shown as a zoom lens, but the present invention can be applied to other group configurations such as a sixth group and a seventh group. Further, a configuration in which a lens or a lens group is added to the most object side, or a configuration in which a lens or a lens group is added to the most image side may be used. The lens group refers to a portion having at least one lens separated by an air interval that changes during zooming.
また、本実施形態においては、単独または複数のレンズ群、または部分レンズ群を光軸方向に移動させて、無限遠物体から近距離物体への合焦を行う合焦レンズ群としてもよい。この合焦レンズ群は、オートフォーカスにも適用でき、オートフォーカス用の（超音波モーター等を用いた）モーター駆動にも適している。特に、第４レンズ群Ｇ４または第５レンズ群Ｇ５を合焦レンズ群とするのが好ましい。なお、第４レンズ群Ｇ４を合焦レンズ群とする場合は、該レンズ群を光軸に沿って物体側に移動させる。また、第５レンズ群Ｇ５を合焦レンズ群とする場合は、該レンズ群を光軸に沿って像側に移動させる。 Further, in the present embodiment, a single lens group, a plurality of lens groups, or a partial lens group may be moved in the optical axis direction to be a focusing lens group that performs focusing from an object at infinity to a near object. This focusing lens group can be applied to autofocus, and is also suitable for driving a motor for autofocus (using an ultrasonic motor or the like). In particular, the fourth lens group G4 or the fifth lens group G5 is preferably a focusing lens group. When the fourth lens group G4 is a focusing lens group, the lens group is moved to the object side along the optical axis. When the fifth lens group G5 is a focusing lens group, the lens group is moved to the image side along the optical axis.
また、本実施形態において、レンズ群または部分レンズ群を光軸に垂直な方向に振動させ、または光軸を含む面内方向に回転移動（揺動）させて、手ブレによって生じる像ブレを補正する防振レンズ群としてもよい。特に、第３レンズ群Ｇ３の全体または一部を防振レンズ群とするのが好ましい。 In this embodiment, the lens group or the partial lens group is vibrated in a direction perpendicular to the optical axis, or rotated (oscillated) in an in-plane direction including the optical axis to correct image blur caused by camera shake. An anti-vibration lens group may be used. In particular, the whole or part of the third lens group G3 is preferably an anti-vibration lens group.
また、本実施形態において、レンズ面は、球面または平面で形成されても、非球面で形成されても構わない。レンズ面が球面または平面の場合、レンズ加工および組立調整が容易になり、加工および組立調整の誤差による光学性能の劣化を防げるので好ましい。また、像面がずれた場合でも描写性能の劣化が少ないので好ましい。また、レンズ面が非球面の場合、非球面は、研削加工による非球面、ガラスを型で非球面形状に形成したガラスモールド非球面、ガラスの表面に樹脂を非球面形状に形成した複合型非球面のいずれの非球面でも構わない。なお、本実施形態では、非球面を３面以上用いるのが好ましい。また、レンズ面は回折面としてもよく、レンズを屈折率分布型レンズ（ＧＲＩＮレンズ）あるいはプラスチックレンズとしてもよい。 In the present embodiment, the lens surface may be formed as a spherical surface, a flat surface, or an aspheric surface. When the lens surface is a spherical surface or a flat surface, lens processing and assembly adjustment are facilitated, and optical performance deterioration due to processing and assembly adjustment errors can be prevented. Further, even when the image plane is deviated, it is preferable because there is little deterioration in drawing performance. If the lens surface is aspherical, the aspherical surface is an aspherical surface by grinding, a glass mold aspherical surface that is formed of glass with an aspherical shape, or a composite type nonspherical surface that is formed of a resin on the surface of glass. Any aspherical surface may be used. In the present embodiment, it is preferable to use three or more aspheric surfaces. The lens surface may be a diffractive surface, and the lens may be a gradient index lens (GRIN lens) or a plastic lens.
また、本実施形態において、開口絞りＳは第３レンズ群Ｇ３の物体側に配置されるのが好ましいが、開口絞りとしての部材を設けずにレンズ枠でその役割を代用してもよい。 In this embodiment, the aperture stop S is preferably disposed on the object side of the third lens group G3. However, the role of the aperture stop may be substituted by a lens frame without providing a member as an aperture stop.
また、本実施形態において、各レンズ面には、フレアやゴーストを軽減して高コントラストの高い光学性能を達成するために、広い波長域で高い透過率を有する反射防止膜を施してもよい。 In this embodiment, each lens surface may be provided with an antireflection film having a high transmittance in a wide wavelength region in order to reduce flare and ghost and achieve high optical performance with high contrast.
本実施形態のズームレンズ（変倍光学系）は、３５ｍｍ換算で広角端状態での焦点距離が２４〜３０ｍｍ程度であり、変倍比が４．５〜１０程度である。 The zoom lens (variable magnification optical system) of the present embodiment has a focal length in the wide-angle end state of about 24 to 30 mm in terms of 35 mm, and a magnification ratio of about 4.5 to 10.
また、本実施形態のズームレンズ(変倍光学系)は、第１レンズ群Ｇ１が、正レンズ成分を１つと、負レンズ成分を１つ、少なくとも有するのが好ましい。また、第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、負レンズ・プリズム・正レンズ、負レンズ・負レンズ・プリズム・正レンズ、負レンズ・プリズム・正レンズ・正レンズ、あるいは、負レンズ・プリズム・正の接合レンズの順番に、レンズ成分を空気間隔を介在させて配置するのが好ましい。 In the zoom lens (variable magnification optical system) of the present embodiment, it is preferable that the first lens group G1 has at least one positive lens component and one negative lens component. The first lens group G1 includes, in order from the object side, a negative lens / prism / positive lens, a negative lens / negative lens / prism / positive lens, a negative lens / prism / positive lens / positive lens, or a negative lens / prism. It is preferable to arrange the lens components in the order of the positive cemented lens with an air gap interposed.
また、本実施形態の第２レンズ群Ｇ２は、正レンズを１枚と、負レンズを１枚、少なくとも有するのが好ましい。また、第２レンズ群Ｇ２は、１つの接合レンズと１枚の単レンズを有するのが好ましく、接合レンズの像側に単レンズを配置してもよい。さらに、第２レンズ群Ｇ２の接合レンズは、物体側から順に並んだ正レンズと負レンズとが貼り合わされたものでもよい。 The second lens group G2 of this embodiment preferably includes at least one positive lens and one negative lens. The second lens group G2 preferably includes one cemented lens and one single lens, and a single lens may be disposed on the image side of the cemented lens. Further, the cemented lens of the second lens group G2 may be a lens in which a positive lens and a negative lens arranged in order from the object side are bonded.
また、本実施形態の第３レンズ群Ｇ３は、正レンズを１枚と、負レンズを１枚を有するのが好ましい。また、第３レンズ群Ｇ３は、１つの接合レンズと１枚の単レンズを有するのが好ましく、接合レンズの像側に単レンズを配置してもよい。さらに、第３レンズ群Ｇ３の接合レンズは、物体側から順に並んだ負レンズと正レンズとが貼り合わされたものでもよい。 In addition, it is preferable that the third lens group G3 of the present embodiment has one positive lens and one negative lens. The third lens group G3 preferably includes one cemented lens and one single lens, and a single lens may be disposed on the image side of the cemented lens. Further, the cemented lens of the third lens group G3 may be a lens in which a negative lens and a positive lens arranged in order from the object side are bonded together.
また、本実施形態において、第４レンズ群Ｇ４が、正レンズ成分を１つと、負レンズ成分を１つ有するのが好ましい。また、物体側から順に、負レンズ・正レンズからなる１枚の接合レンズ、あるいは正レンズ・負レンズからなる１枚の接合レンズを配置するのが好ましい。 In the present embodiment, it is preferable that the fourth lens group G4 has one positive lens component and one negative lens component. In addition, it is preferable to arrange one cemented lens composed of a negative lens and a positive lens or one cemented lens composed of a positive lens and a negative lens in order from the object side.
また、本実施形態において、第５レンズ群Ｇ５が、正レンズ成分を１つと、負レンズ成分を１つ有するのが好ましい。また、物体側から順に、負レンズ・正レンズからなる１枚の接合レンズ、あるいは、正レンズ・負レンズからなる１枚の接合レンズを配置するのが好ましい。 In the present embodiment, it is preferable that the fifth lens group G5 has one positive lens component and one negative lens component. In addition, it is preferable to sequentially arrange one cemented lens composed of a negative lens and a positive lens or one cemented lens composed of a positive lens and a negative lens in order from the object side.
なお、本発明を分かりやすくするために、実施形態の構成要件を付して説明したが、本発明がこれに限定されるものではないことは言うまでもない。 In addition, in order to make this invention intelligible, although demonstrated with the component requirement of embodiment, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to this.
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
Ｇ５ 第５レンズ群
ＬＰＦ ローパスフィルタ
Ｐ 直角プリズム（光路を折り曲げるための光学素子）
Ｓ 開口絞り
Ｉ 像面
１ デジタルスチルカメラ（光学機器）
ＺＬ 撮影レンズ（ズームレンズ）
G1 1st lens group G2 2nd lens group G3 3rd lens group G4 4th lens group G5 5th lens group LPF Low pass filter P Right angle prism (optical element for bending optical path)
S Aperture stop I Image surface 1 Digital still camera (optical equipment)
ZL photography lens (zoom lens)
Claims (9)
光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を持つ第１レンズ群と、負の屈折力を持つ第２レンズ群と、正の屈折力を持つ第３レンズ群と、正の屈折力を持つ第４レンズ群と、負の屈折力を持つ第５レンズ群とにより実質的に５個のレンズ群からなり、
前記第２レンズ群、前記第４レンズおよび前記第５レンズ群は、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して移動し、
前記第３レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を持つレンズと、正の屈折力を持つレンズと負の屈折力を持つレンズとの接合レンズとを有し、
前記光学素子の光路長をＰＬとし、前記ズームレンズの広角端状態における焦点距離をｆＷとし、前記光学素子の入射面から結像面までの光軸長をＰＷＬとしたとき、次式
１．５＜ＰＬ／ｆＷ＜３．０
０．０＜ＰＬ／ＰＷＬ＜０．１７
の条件を満足することを特徴とするズームレンズ。 In a zoom lens having an optical element for bending an optical path,
A first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a negative refractive power, a third lens group having a positive refractive power, arranged in order from the object side along the optical axis; The fourth lens group having refractive power and the fifth lens group having negative refractive power substantially consist of five lens groups ,
The second lens group, the fourth lens, and the fifth lens group move during zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state,
The third lens group includes a lens having a positive refractive power and a cemented lens of a lens having a positive refractive power and a lens having a negative refractive power, which are arranged in order from the object side along the optical axis. And
When the optical path length of the optical element is PL, the focal length in the wide-angle end state of the zoom lens is fW, and the optical axis length from the incident surface to the imaging surface of the optical element is PWL, the following formula 1.5 <PL / fW <3.0
0.0 <PL / PWL <0.17
A zoom lens that satisfies the following conditions.
１．０＜ｆＧ３／ｆＧ４＜２．０
の条件を満足することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のズームレンズ。 When the focal length of the third lens group is fG3 and the focal length of the fourth lens group is fG4, the following expression 1.0 <fG3 / fG4 <2.0
The zoom lens according to claim 1 , wherein the zoom lens satisfies the following condition.
光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を持つ第１レンズ群と、負の屈折力を持つ第２レンズ群と、正の屈折力を持つ第３レンズ群と、正の屈折力を持つ第４レンズ群と、負の屈折力を持つ第５レンズ群とにより実質的に５個のレンズ群からなるように配置し、
前記第２レンズ群、前記第４レンズおよび前記第５レンズ群は、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して移動し、
前記第３レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を持つレンズと、正の屈折力を持つレンズと負の屈折力を持つレンズとの接合レンズとを有し、
前記光学素子の光路長をＰＬとし、前記ズームレンズの広角端状態における焦点距離をｆＷとし、前記光学素子の入射面から結像面までの光軸長をＰＷＬとしたとき、次式
１．５＜ＰＬ／ｆＷ＜３．０
０．０＜ＰＬ／ＰＷＬ＜０．１７
の条件を満足するように、レンズ鏡筒内に各レンズを組み込むことを特徴とするズームレンズの製造方法。 A method for manufacturing a zoom lens having an optical element for bending an optical path,
A first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a negative refractive power, a third lens group having a positive refractive power, arranged in order from the object side along the optical axis; The fourth lens group having refractive power and the fifth lens group having negative refractive power are arranged so as to be substantially composed of five lens groups ,
The second lens group, the fourth lens, and the fifth lens group move during zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state,
The third lens group includes a lens having a positive refractive power and a cemented lens of a lens having a positive refractive power and a lens having a negative refractive power, which are arranged in order from the object side along the optical axis. And
When the optical path length of the optical element is PL, the focal length in the wide-angle end state of the zoom lens is fW, and the optical axis length from the incident surface to the imaging surface of the optical element is PWL, the following formula 1.5 <PL / fW <3.0
0.0 <PL / PWL <0.17
A zoom lens manufacturing method, wherein each lens is incorporated in a lens barrel so as to satisfy the above condition.
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