JP5265316B2 - Zoom lens and image pickup apparatus having the zoom lens - Google Patents

Zoom lens and image pickup apparatus having the zoom lens Download PDF

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本発明は、コンパクトなデジタルカメラに好適なズームレンズ、及び、このズームレンズを備えた撮像装置に関する。   The present invention relates to a zoom lens suitable for a compact digital camera and an image pickup apparatus including the zoom lens.

近年、デジタルカメラ(電子カメラ)では業務用高機能タイプからポータブルな普及タイプまで幅広い範囲でいくつものカテゴリーを有するようになってきている。このようなカテゴリーのうち、ポータブルな普及タイプのカテゴリーでは、高画質を確保しながら奥行きが薄く使い勝手の良好な、広角端から望遠端までの広い焦点距離域をカバーする高変倍で安価なビデオカメラ、デジタルカメラを実現する技術が求められつつある。   In recent years, digital cameras (electronic cameras) have a number of categories in a wide range from high-functional types for business use to portable popular types. Among these categories, the portable popular type category is a high-magnification and inexpensive video that covers a wide focal length range from the wide-angle end to the telephoto end. Technology for realizing cameras and digital cameras is being demanded.

カメラの奥行き方向を薄くするのに最大のネックとなっているのは、光学系、特にズームレンズ系の最も物体側の面から撮像面までの厚みである。近年のカメラボディ薄型化技術の主流は、撮影時には光学系がカメラボディ内から突出しているが携帯時には収納するいわゆる沈胴式鏡筒を採用することにあった。しかし、沈胴式鏡筒を採用するとレンズ収納状態から使用状態に立ち上げるための時間が掛かり使い勝手上好ましくない。また、最も物体側のレンズ群を可動とすると、防水・防塵上好ましくない。   The biggest bottleneck in reducing the depth direction of the camera is the thickness from the most object-side surface to the imaging surface of the optical system, particularly the zoom lens system. The mainstream of camera body thinning technology in recent years has been to adopt a so-called collapsible lens barrel in which the optical system protrudes from the camera body during shooting but is housed when carried. However, if a retractable lens barrel is employed, it takes time to start from the lens storage state to the use state, which is not preferable in terms of convenience. Further, if the lens group closest to the object is movable, it is not preferable in terms of waterproofing and dustproofing.

これに対して、最近では、沈胴式鏡筒に見られるようなカメラの使用状態への立ち上げ時間(レンズのせり出し時間)がなく、防水・防塵上も好ましく、また、奥行き方向が極めて薄いカメラとするために光学系の光路(光軸)をミラーやプリズムなど反射光学部材で折り曲げる構成をとるものも出現している。それは、最も物体側のレンズ群を位置固定レンズ群とし、その中に前記反射光学部材を設け、以降の光路はカメラボディの縦あるいは横方向に折り曲げ、奥行き方向の寸法を極力薄くしたものである。   On the other hand, recently, there is no startup time (lens protruding time) of the camera as seen in a collapsible lens barrel, it is preferable in terms of waterproofing and dustproofing, and the depth direction is extremely thin. In order to achieve this, some optical systems (optical axis) have been configured to bend with reflective optical members such as mirrors and prisms. The lens group on the most object side is a fixed-position lens group, and the reflecting optical member is provided therein, and the subsequent optical path is bent in the vertical or horizontal direction of the camera body, and the depth direction dimension is made as thin as possible. .

一方、ポータブルなカテゴリーのビデオカメラ、デジタルカメラにおいては広角端での画角が30°程度のものが主流であるが、さらに撮影領域を広げた広角のものも期待されている。
折り曲げ光学系を採用したズームレンズで広角なものの例としては、特開2004−354871号公報、特開2004−354869号公報に開示されたものがある。
On the other hand, most of the portable category video cameras and digital cameras have a field angle of about 30 ° at the wide-angle end, but a wide-angle camera with a wider shooting area is also expected.
Examples of wide-angle zoom lenses that employ a bending optical system include those disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 2004-354871 and 2004-354869.

特開2004−354871号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-354871 特開2004−354869号公報JP 2004-354869 A

しかしながら、特許文献1記載のズームレンズは画角が37°程度と大きいが変倍比は2.8倍程度にとどまっている。また、特許文献2記載のズームレンズは、画角が37°程度であり、変倍比は3.7倍程度であるが、全長が大きくなっている。   However, the zoom lens described in Patent Document 1 has a large field angle of about 37 °, but the zoom ratio is only about 2.8 times. The zoom lens described in Patent Document 2 has an angle of view of about 37 ° and a zoom ratio of about 3.7, but has a large overall length.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、沈胴式鏡筒に見られるようなカメラの使用状態への立ち上げ時間(レンズのせり出し時間)がなく、防水・防塵上も好ましく、また、奥行き方向が極めて薄いカメラとするために光学系の光路(光軸)をプリズムなど反射光学部材で折り曲げる構成をとるとともに、よく補正された色収差など高い光学仕様や性能を有しながらも、奥行きが薄く全長も短いズームレンズと、このズームレンズを搭載した電子撮像装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above, and does not have a start-up time (lens protruding time) to use the camera as seen in a retractable lens barrel, and is preferable in terms of waterproofing and dustproofing. The optical path (optical axis) of the optical system is bent with a reflective optical member such as a prism to make the camera extremely thin in the depth direction, and it has high optical specifications and performance such as well-corrected chromatic aberration. An object of the present invention is to provide a zoom lens that is thin and has a short overall length, and an electronic imaging device equipped with the zoom lens.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の電子撮像装置は、物体側から順に、正のパワー(屈折力)を有する第1レンズ群と、負のパワーを有する第2レンズ群と、正のパワーを有する第3群と、正のパワーを有する第4レンズ群と、負のパワーを有する5群から構成されるズームレンズにおいて、広角端から望遠端への変倍時に前記第1レンズ群、第3群は像面に対して固定であり、少なくとも前記第2群と前記第4群が移動し、前記第1レンズ群は物体側より順に、負レンズ、光路を折り曲げ用の反射光学素子、正レンズ、正レンズを有することを特徴としている。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, an electronic imaging device of the present invention includes, in order from the object side, a first lens group having positive power (refractive power) and a second lens having negative power. In a zoom lens composed of a group, a third group having a positive power, a fourth lens group having a positive power, and a five group having a negative power, the zoom lens has a zoom ratio from the wide angle end to the telephoto end. The first lens group and the third group are fixed with respect to the image plane. At least the second group and the fourth group move, and the first lens group is for bending the negative lens and the optical path in order from the object side. And a positive lens and a positive lens.

このような構成にすることで、第1レンズ群で光路を折り曲げて奥行き方向の厚さの薄型化を可能とすると共に、第2レンズ群、第4レンズ群を移動させることで変倍の負担を分担させ高変倍化を可能としている。第5レンズ群に負のパワーを持たせ、第5レンズ群で拡大することにより、第1レンズ群から第4レンズ群の焦点距離を短くすることができ、これにより小型化が可能となる。   With such a configuration, it is possible to reduce the thickness in the depth direction by bending the optical path in the first lens group, and to change the magnification by moving the second lens group and the fourth lens group. To achieve a high zoom ratio. By giving negative power to the fifth lens group and enlarging with the fifth lens group, the focal length from the first lens group to the fourth lens group can be shortened, thereby enabling miniaturization.

また、画角を広角にしていくとレンズ径が大きくなっていき、さらに歪曲収差が大きくなっていく。ここで、第1レンズ群の反射面よりも物体側に負の屈折力を配置することによりレンズ径が小さくなるとともに、第1レンズ群で発生する歪曲収差を、第5レンズ群に負パワーを配置することで打ち消すことができる。   Further, when the angle of view is widened, the lens diameter is increased and the distortion is further increased. Here, by arranging negative refractive power closer to the object side than the reflecting surface of the first lens group, the lens diameter is reduced, and distortion occurring in the first lens group is reduced, and negative power is applied to the fifth lens group. It can be countered by placing.

さらに第1レンズ群を像面に対して固定することで、カメラの使用状態への立ち上げ時間がなく、防水・防塵上も好ましい構成となっている。小型高変倍化するには、第1レンズ群の屈折力を強くしていく必要がある。しかしながら、この時色のコマ収差や2次スペクトルが発生してしまう。そこで第1レンズ群の正の屈折力を2枚の正レンズに分担させることにより、正レンズ1枚では補正不足になる望遠端で発生するコマの色収差を良好に補正することができ、性能劣化や色にじみを防ぐことが可能となる。   Furthermore, by fixing the first lens group with respect to the image plane, there is no time to start up the camera in use, and the structure is preferable in terms of waterproofing and dustproofing. In order to reduce the size and increase the zoom ratio, it is necessary to increase the refractive power of the first lens unit. However, color coma and secondary spectrum are generated at this time. Therefore, by allocating the positive refractive power of the first lens group to the two positive lenses, it is possible to satisfactorily correct the coma chromatic aberration generated at the telephoto end, which is insufficiently corrected with one positive lens, and deteriorate performance. And color bleeding can be prevented.

また、第3レンズ群を変倍時固定にすることによって、この近傍に開口絞りを設置することにより、レンズ径の小型化が可能となる。また、小型化するには第5群の屈折力を強くする必要があるのだが、この第5レンズ群の構成を接合レンズ2つにすることにより、軸外の色収差と光学系全体のペッツバール和が小さくなるよう、良好に補正することが可能となる。   In addition, by fixing the third lens unit at the time of zooming, an aperture stop is installed in the vicinity of the third lens unit, so that the lens diameter can be reduced. Further, in order to reduce the size, it is necessary to increase the refractive power of the fifth lens group. By using two cemented lenses in the fifth lens group, the off-axis chromatic aberration and the Petzval sum of the entire optical system can be obtained. It becomes possible to correct well so that becomes small.

本発明のズームレンズは、以下の条件式(1)を満たすことが望ましい。
0<D5/fw<0.7 ・・・(1)
ただし、
D5は前記第5レンズ群中の第1の接合レンズと第2の接合レンズとの軸上間隔、
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。
The zoom lens of the present invention desirably satisfies the following conditional expression (1).
0 <D 5 / f w <0.7 (1)
However,
D 5 is the axial distance between the first cemented lens and the second cemented lens in the fifth lens group,
f w is the focal length of the entire zoom lens system at the wide-angle end.

条件式(1)は第5レンズ群内の第1の接合レンズと第2の接合レンズとの光軸上間隔を適切に規定するものである。条件式(1)の上限を上回ると間隔が大きくなり小型化が困難となる。条件式(1)の下限を下回るとレンズ枠に製造誤差が生じたときにレンズ同士が干渉してしまい、レンズを保持できなくなってしまう。   Conditional expression (1) appropriately defines the distance on the optical axis between the first cemented lens and the second cemented lens in the fifth lens group. If the upper limit of conditional expression (1) is exceeded, the interval becomes large, and miniaturization becomes difficult. If the lower limit of conditional expression (1) is not reached, the lenses interfere with each other when a manufacturing error occurs in the lens frame, and the lens cannot be held.

また、第1レンズ群中の反射光学素子はプリズムからなることが好ましく、以下の条件式(2)を満たすことが望ましい。
Ndp>1.9 ・・・(2)
ただし、Ndpはプリズムの屈折率である。
The reflective optical element in the first lens group is preferably composed of a prism, and desirably satisfies the following conditional expression (2).
N dp > 1.9 (2)
N dp is the refractive index of the prism.

反射光学素子をプリズムで構成することにより光路長を短く保つことができる。このため、第1レンズと開口絞りの間隔を短くできる。これにより、入射瞳を浅くでき小型化が可能となる。また、条件式(2)を満たすことにより、光路長をより短く保てるため、小型化が可能となる。   By configuring the reflective optical element with a prism, the optical path length can be kept short. For this reason, the space | interval of a 1st lens and an aperture stop can be shortened. As a result, the entrance pupil can be made shallower and the size can be reduced. In addition, by satisfying conditional expression (2), the optical path length can be kept shorter, so that downsizing is possible.

さらに、以下の条件式(3)を満足することが望ましい。
νd12>60 ・・・(3)
ただし、νd12は前記第1レンズ群内の前記第1の正レンズと前記第2の正レンズとのアッベ数の平均値である。
条件式(3)を満たすことにより、小型化のために屈折力が強くなる第1レンズ群によって生じる軸外の色収差を良好に補正することができる。
Furthermore, it is desirable to satisfy the following conditional expression (3).
ν d12 > 60 (3)
Here, ν d12 is an average value of the Abbe numbers of the first positive lens and the second positive lens in the first lens group.
By satisfying conditional expression (3), it is possible to satisfactorily correct off-axis chromatic aberration caused by the first lens group having a strong refractive power for downsizing.

また、以下の条件式(4)を満足することが望ましい。
1.0<|f5/fw|<3.0 ・・・(4)
ただし、
f5は前記第5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。
Moreover, it is desirable to satisfy the following conditional expression (4).
1.0 <| f 5 / f w | <3.0 (4)
However,
f 5 is the focal length of the fifth lens group,
f w is the focal length of the entire zoom lens system at the wide-angle end.

条件式(4)は第5レンズ群のパワーを適切に規定するものである。条件式(4)の上限を上回ると、第5レンズ群のパワーが弱くなり、小型化が困難になる。条件式(4)の下限を下回ると、像面湾曲、軸外色収差の補正が困難になる。   Conditional expression (4) appropriately defines the power of the fifth lens group. If the upper limit of conditional expression (4) is exceeded, the power of the fifth lens group will become weak and it will be difficult to reduce the size. Below the lower limit of conditional expression (4), it becomes difficult to correct curvature of field and off-axis chromatic aberration.

さらにまた、以下の条件式(5)を満足することが望ましい。
30<νd52−νd51<70 ・・・(5)
ただし、
νd51は前記第5レンズ群中の物体側の接合レンズの物体側レンズのアッベ数、
νd52は前記第5レンズ群中の物体側の接合レンズの像面側レンズのアッベ数である。
Furthermore, it is desirable that the following conditional expression (5) is satisfied.
30 <ν d52 −ν d51 <70 (5)
However,
ν d51 is the Abbe number of the object side lens of the object side cemented lens in the fifth lens group,
ν d52 is the Abbe number of the image side lens of the cemented lens on the object side in the fifth lens group.

条件式(5)は第5レンズ群の接合レンズに関するものである。軸外色収差を良好に補正するための条件式である。条件式(5)の下限を下回ると、接合面による軸外色収差の発生が少なくなり補正不足となる。また、条件式(5)の上限を上回ると、汎用性がない硝材を使用しなければならず、コストが高くなるため好ましくない。   Conditional expression (5) relates to the cemented lens of the fifth lens group. This is a conditional expression for satisfactorily correcting off-axis chromatic aberration. If the lower limit of conditional expression (5) is not reached, the occurrence of off-axis chromatic aberration due to the cemented surface is reduced and the correction becomes insufficient. On the other hand, if the upper limit of conditional expression (5) is exceeded, a glass material with no versatility must be used, which increases the cost, which is not preferable.

また、以下の条件式(6)を満たすことが望ましい。
2.0<f1/fw<5.0 ・・・(6)
ただし、
f1は前記第1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。
Moreover, it is desirable to satisfy the following conditional expression (6).
2.0 <f 1 / f w <5.0 (6)
However,
f 1 is the focal length of the first lens group,
f w is the focal length of the entire zoom lens system at the wide-angle end.

条件式(6)は第1レンズ群のパワーを適切に規定するものである。条件式(6)の上限を上回ると、入射瞳が深くなり、レンズ径が大きくなってしまう。条件式(6)の下限を下回ると、軸外収差や色収差の補正が困難になる。   Conditional expression (6) appropriately defines the power of the first lens group. If the upper limit of conditional expression (6) is exceeded, the entrance pupil becomes deep and the lens diameter becomes large. If the lower limit of conditional expression (6) is not reached, it will be difficult to correct off-axis aberrations and chromatic aberrations.

さらにまた、以下の条件式(7)を満たすことが望ましい。
1.0<|flL11/fw|<4.0 ・・・(7)
ただし、
flL11は前記第1レンズ群中の負レンズの焦点距離、
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。
Furthermore, it is desirable that the following conditional expression (7) is satisfied.
1.0 <| f lL11 / f w | <4.0 (7)
However,
f lL11 is the focal length of the negative lens in the first lens group,
f w is the focal length of the entire zoom lens system at the wide-angle end.

条件式(7)は第1レンズ群の負レンズのパワーを適切に規定するものである。入射瞳を浅くして光路折り曲げを物理的に可能にするには、第1レンズ群の負レンズのパワーを強くするのがよい。   Conditional expression (7) appropriately defines the power of the negative lens of the first lens group. In order to make the entrance pupil shallow and to enable optical path bending physically, it is preferable to increase the power of the negative lens of the first lens group.

条件式(7)の上限を上回ると、入射瞳は深いままであり、ある程度の画角を確保しようとすると、第1レンズ群を構成する各光学エレメントの径やサイズが肥大化し、光路折り曲げが物理的に成立し難くなる。条件式(7)の下限を下回ると、第1レンズ群に後続する変倍のために移動するレンズ群の取り得る倍率がゼロに近くなり、移動量が増大するか変倍比が小さくなる等の問題が生じやすいと同時に、歪曲収差等の軸外収差補正や色収差の補正が困難になる。   If the upper limit of conditional expression (7) is exceeded, the entrance pupil will remain deep, and if a certain angle of view is to be secured, the diameter and size of each optical element constituting the first lens group will be enlarged, and the optical path will be bent. It becomes difficult to be physically established. If the lower limit of conditional expression (7) is not reached, the possible magnification of the lens unit that moves for zooming following the first lens unit is close to zero, the amount of movement increases, or the zooming ratio decreases. In addition to the above problem, it is difficult to correct off-axis aberrations such as distortion and chromatic aberration.

また、第5レンズ群中の最も像面側の接合レンズの像側面は、像側に凹面を向けた形状であることが望ましい。このような構成にすることで、光線を最終面で跳ね上げることができるため第5レンズ群内での光線高が下がり、レンズ径の小型化が可能となる。   Further, it is desirable that the image side surface of the cemented lens closest to the image plane in the fifth lens group has a shape with a concave surface facing the image side. By adopting such a configuration, the light beam can be bounced up on the final surface, so that the light beam height in the fifth lens group is reduced, and the lens diameter can be reduced.

本発明の撮像装置(電子撮像装置)は、上述の何れかのズームレンズと、このズームレンズの像側に配置され、ズームレンズにより形成される光学像を電気信号に変換する撮像素子と、を備えることを特徴としている。   An image pickup apparatus (electronic image pickup apparatus) according to the present invention includes any one of the zoom lenses described above and an image pickup element that is disposed on the image side of the zoom lens and converts an optical image formed by the zoom lens into an electric signal. It is characterized by providing.

本発明によれば、沈胴式鏡筒に見られるようなカメラの使用状態への立ち上げ時間(レンズのせり出し時間)がなく、防水・防塵上も好ましく、また、奥行き方向が極めて薄いカメラとするために光学系の光路(光軸)をプリズムなど反射光学部材で折り曲げる構成がとりやすく、かつ、よく補正された色収差など高い光学仕様や性能を有しながらも、全長も短いズームレンズ、を提供することができる。   According to the present invention, there is no start-up time (lens projecting time) of the camera as seen in a retractable lens barrel, which is preferable in terms of waterproofing and dustproofing, and has a very thin depth direction. Therefore, it is easy to take a configuration that bends the optical path (optical axis) of the optical system with a reflective optical member such as a prism, and provides a zoom lens with a short overall length while having high optical specifications and performance such as well-corrected chromatic aberration. can do.

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1〜3について説明する。実施例1〜3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3に示す。図1〜図3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、第5レンズ群はG5、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 3 of the zoom lens according to the present invention will be described below. FIGS. 1 to 3 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 3, respectively. 1 to 3, 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 the fifth lens group is G5. The parallel flat plate constituting the low-pass filter provided with the wavelength band limiting coat for limiting the infrared light is indicated by F, the parallel flat plate of the cover glass of the electronic image sensor is indicated by C, and the 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、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。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。   The numerical data is data in a state where the subject is focused on an object at infinity. The unit of length of each numerical value is mm, and the unit of angle is ° (degree). 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、正の屈折力の第1レンズ群G1と、負の屈折力の第2レンズ群G2と、正の屈折力の第3レンズ群G3と、明るさ(開口)絞りSと、正の屈折力の第4レンズ群G4と、負の屈折力の第5レンズ群G5と、を配置している。   As shown in FIG. 1, the zoom lens of Example 1 includes, in order from the object side, a first lens group G1 having a positive refractive power, a second lens group G2 having a negative refractive power, and a first lens group having a positive refractive power. A three-lens group G3, a brightness (aperture) stop S, a fourth lens group G4 having a positive refractive power, and a fifth lens group G5 having a negative refractive power 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は固定されている。第2レンズ群G2は像側へ移動する。第3レンズ群G3は固定されている。第4レンズ群G4は物体側へ移動する。第5レンズ群G5は固定されている。   At the time of zooming from the wide angle end to the telephoto end, the first lens group G1 is fixed. The second lens group G2 moves to the image side. The third lens group G3 is fixed. The fourth lens group G4 moves to the object side. The fifth lens group G5 is fixed.

物体側から順に、第1レンズ群G1は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、プリズムと、両凸正レンズと、両凸正レンズと、からなる。第2レンズ群G2は、両凹負レンズと、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズと両凹負レンズとの接合レンズと、からなる。第3レンズ群G3は、物体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、両凸正レンズと像側に凸面を向けた負メニスカスレンズとの接合レンズからなる。第5レンズ群G5は、物体側に凸面を向けた負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の接合レンズと、両凸正レンズと両凹負レンズとの接合レンズとからなる。   In order from the object side, the first lens group G1 includes a negative meniscus lens having a convex surface directed toward the object side, a prism, a biconvex positive lens, and a biconvex positive lens. The second lens group G2 includes a biconcave negative lens and a cemented lens of a positive meniscus lens having a convex surface facing the image side and a biconcave negative lens. The third lens group G3 is composed of a positive meniscus lens having a convex surface directed toward the object side. The fourth lens group G4 includes a cemented lens which is formed by a biconvex positive lens and a negative meniscus lens having a convex surface directed toward the image side. The fifth lens group G5 includes a cemented lens of a negative meniscus lens having a convex surface directed toward the object side and a positive meniscus lens having a convex surface directed toward the object side, and a cemented lens composed of a biconvex positive lens and a biconcave negative lens. .

非球面は、第1レンズ群G1の物体側の両凸正レンズの両面と、第2レンズ群G2の物体側の両凹負レンズの両面と、第3レンズ群G3の正メニスカスレンズの両面と、第4レンズ群G4の両凸正レンズの物体側の面と、の7面に用いている。   The aspherical surface includes both surfaces of a biconvex positive lens on the object side of the first lens group G1, both surfaces of a biconcave negative lens on the object side of the second lens group G2, and both surfaces of a positive meniscus lens of the third lens group G3. And 7 surfaces of the biconvex positive lens of the fourth lens group G4 and the object side surface.

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、正の屈折力の第1レンズ群G1と、負の屈折力の第2レンズ群G2と、正の屈折力の第3レンズ群G3と、明るさ(開口)絞りSと、正の屈折力の第4レンズ群G4と、負の屈折力の第5レンズ群G5と、を配置している。   As shown in FIG. 2, the zoom lens according to the second embodiment includes, in order from the object side, a first lens group G1 having a positive refractive power, a second lens group G2 having a negative refractive power, and a first lens group having a positive refractive power. A three-lens group G3, a brightness (aperture) stop S, a fourth lens group G4 having a positive refractive power, and a fifth lens group G5 having a negative refractive power 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は固定されている。第2レンズ群G2は像側へ移動する。第3レンズ群G3は固定されている。第4レンズ群G4は物体側へ移動する。第5レンズ群G5は固定されている。   At the time of zooming from the wide angle end to the telephoto end, the first lens group G1 is fixed. The second lens group G2 moves to the image side. The third lens group G3 is fixed. The fourth lens group G4 moves to the object side. The fifth lens group G5 is fixed.

物体側から順に、第1レンズ群G1は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、プリズムと、両凸正レンズと、両凸正レンズと、からなる。第2レンズ群G2は、両凹負レンズと、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズと両凹負レンズとの接合レンズと、からなる。第3レンズ群G3は、物体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、両凸正レンズと像側に凸面を向けた負メニスカスレンズとの接合レンズからなる。第5レンズ群G5は、物体側に凸面を向けた負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の接合レンズと、両凸正レンズと両凹負レンズとの接合レンズとからなる。   In order from the object side, the first lens group G1 includes a negative meniscus lens having a convex surface directed toward the object side, a prism, a biconvex positive lens, and a biconvex positive lens. The second lens group G2 includes a biconcave negative lens and a cemented lens of a positive meniscus lens having a convex surface facing the image side and a biconcave negative lens. The third lens group G3 is composed of a positive meniscus lens having a convex surface directed toward the object side. The fourth lens group G4 includes a cemented lens which is formed by a biconvex positive lens and a negative meniscus lens having a convex surface directed toward the image side. The fifth lens group G5 includes a cemented lens of a negative meniscus lens having a convex surface directed toward the object side and a positive meniscus lens having a convex surface directed toward the object side, and a cemented lens composed of a biconvex positive lens and a biconcave negative lens. .

非球面は、第1レンズ群G1の物体側の両凸正レンズの両面と、第2レンズ群G2の物体側の両凹負レンズの両面と、第3レンズ群G3の正メニスカスレンズの両面と、第4レンズ群G4の両凸正レンズの物体側の面と、の7面に用いている。   The aspherical surface includes both surfaces of a biconvex positive lens on the object side of the first lens group G1, both surfaces of a biconcave negative lens on the object side of the second lens group G2, and both surfaces of a positive meniscus lens of the third lens group G3. And 7 surfaces of the biconvex positive lens of the fourth lens group G4 and the object side surface.

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、正の屈折力の第1レンズ群G1と、負の屈折力の第2レンズ群G2と、正の屈折力の第3レンズ群G3と、明るさ(開口)絞りSと、正の屈折力の第4レンズ群G4と、負の屈折力の第5レンズ群G5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 positive refractive power, a second lens group G2 having a negative refractive power, and a first lens group having a positive refractive power. A three-lens group G3, a brightness (aperture) stop S, a fourth lens group G4 having a positive refractive power, and a fifth lens group G5 having a negative refractive power 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は固定されている。第2レンズ群G2は像側へ移動する。第3レンズ群G3は固定されている。第4レンズ群G4は物体側へ移動する。第5レンズ群G5は固定されている。   At the time of zooming from the wide angle end to the telephoto end, the first lens group G1 is fixed. The second lens group G2 moves to the image side. The third lens group G3 is fixed. The fourth lens group G4 moves to the object side. The fifth lens group G5 is fixed.

物体側から順に、第1レンズ群G1は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、プリズムと、両凸正レンズと、両凸正レンズと、からなる。第2レンズ群G2は、両凹負レンズと、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズと両凹負レンズとの接合レンズと、からなる。第3レンズ群G3は、物体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、両凸正レンズと像側に凸面を向けた負メニスカスレンズとの接合レンズからなる。第5レンズ群G5は、物体側に凸面を向けた負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の接合レンズと、両凸正レンズと両凹負レンズとの接合レンズとからなる。   In order from the object side, the first lens group G1 includes a negative meniscus lens having a convex surface directed toward the object side, a prism, a biconvex positive lens, and a biconvex positive lens. The second lens group G2 includes a biconcave negative lens and a cemented lens of a positive meniscus lens having a convex surface facing the image side and a biconcave negative lens. The third lens group G3 is composed of a positive meniscus lens having a convex surface directed toward the object side. The fourth lens group G4 includes a cemented lens which is formed by a biconvex positive lens and a negative meniscus lens having a convex surface directed toward the image side. The fifth lens group G5 includes a cemented lens of a negative meniscus lens having a convex surface directed toward the object side and a positive meniscus lens having a convex surface directed toward the object side, and a cemented lens composed of a biconvex positive lens and a biconcave negative lens. .

非球面は、第1レンズ群G1の物体側の両凸正レンズの両面と、第2レンズ群G2の物体側の両凹負レンズの両面と、第3レンズ群G3の正メニスカスレンズの両面と、第4レンズ群G4の両凸正レンズの物体側の面と、の7面に用いている。   The aspherical surface includes both surfaces of a biconvex positive lens on the object side of the first lens group G1, both surfaces of a biconcave negative lens on the object side of the second lens group G2, and both surfaces of a positive meniscus lens of the third lens group G3. And 7 surfaces of the biconvex positive lens of the fourth lens group G4 and the object side surface.

以下に、上記各実施例の数値データを示す。記号は上記のほか、Rは各レンズ面の曲率半径、Dは各レンズの肉厚または間隔、ndは各レンズのd線における屈折率、νdは各レンズのd線におけるアッベ数、Kは円錐係数をそれぞれ示している。   Below, the numerical data of each said Example are shown. In addition to the above, R is the radius of curvature of each lens surface, D is the thickness or spacing of each lens, nd is the refractive index at the d-line of each lens, νd is the Abbe number at the d-line of each lens, and K is the cone Each coefficient is shown.

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(I)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。
Each aspheric shape is expressed by the following formula (I) 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/r)/[1+{1−(1+K)・(Y/r)1/2]+A4×Y+A6×Y+A8×Y+A10×Y10+A12×Y12 ・・・(I)
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。
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 · .. (I)
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 74.922 0.60 2.00069 25.46
2 10.939 2.60
3 ∞ 9.00 1.90366 31.32
4 ∞ 0.20
5* 2513.986 2.02 1.76802 49.24
6* -18.783 0.11
7 15.826 2.80 1.49700 81.54
8 -26.891 可変
9* -19.497 0.59 1.88300 40.76
10* 20.748 0.20
11 -125.741 1.48 1.94595 17.98
12 -8.614 0.45 1.88300 40.76
13 9.839 可変
14* 6.751 1.03 1.61881 63.85
15* 99.747 1.00
16(絞り) ∞ 可変
17* 8.981 2.26 1.49700 81.54
18 -6.362 0.45 1.90366 31.32
19 -9.266 可変
20 128.987 0.45 2.00069 25.46
21 4.568 1.70 1.49700 81.54
22 12.006 0.20
23 7.621 3.25 1.84666 23.78
24 -5.115 0.50 2.00069 25.46
25 18.681 3.35
26 ∞ 0.50 1.54880 67.00
27 ∞ 0.50
28 ∞ 0.50 1.51680 64.20
29 ∞ 可変
像面 ∞

非球面データ
第5面
K=0.000
A4=-7.13154e-05,A6=6.27833e-07,A8=-2.66102e-08,A10=1.31535e-10
第6面
K=0.000
A4=-5.45682e-05,A6=-7.88180e-09,A8=-9.38455e-09,A10=-8.32684e-11
第9面
K=-6.262
A4=-4.00138e-03,A6=3.85229e-04,A8=-1.71963e-05,A10=2.93553e-07
第10面
K=0.000
A4=-4.56078e-03,A6=4.09615e-04,A8=-1.79102e-05,A10=2.92599e-07
第14面
K=-0.884
A4=-1.37697e-04,A6=1.44737e-04,A8=-2.33215e-05,A10=1.97629e-06
第15面
K=5.732
A4=-2.36364e-05,A6=1.25503e-04,A8=-2.04856e-05,A10=1.96165e-06
第17面
K=-4.183
A4=-5.17495e-05,A6=-1.66872e-05,A8=7.74677e-07,A10=-4.59458e-08

ズームデータ
広角 中間 望遠
像高 3.84 3.84 3.84
焦点距離 5.00 11.95 25.00
FNO. 3.50 4.74 5.00
画角2ω 83.29 34.45 16.55
BF 4.85 4.85 4.85
全長 54.16 54.16 54.16
d8 0.96 7.01 10.91
d13 10.38 4.33 0.44
d16 5.30 3.02 2.00
d19 1.77 4.06 5.07
d29 0.35 0.35 0.35

群焦点距離
f1=13.73 f2=-5.29 f3=11.65 f4=11.60 f5=-8.27
Numerical example 1
Unit mm

Surface data surface number rd nd νd
Object ∞ ∞
1 74.922 0.60 2.00069 25.46
2 10.939 2.60
3 ∞ 9.00 1.90366 31.32
4 ∞ 0.20
5 * 2513.986 2.02 1.76802 49.24
6 * -18.783 0.11
7 15.826 2.80 1.49700 81.54
8 -26.891 variable
9 * -19.497 0.59 1.88300 40.76
10 * 20.748 0.20
11 -125.741 1.48 1.94595 17.98
12 -8.614 0.45 1.88300 40.76
13 9.839 Variable
14 * 6.751 1.03 1.61881 63.85
15 * 99.747 1.00
16 (Aperture) ∞ Variable
17 * 8.981 2.26 1.49700 81.54
18 -6.362 0.45 1.90366 31.32
19 -9.266 Variable
20 128.987 0.45 2.00069 25.46
21 4.568 1.70 1.49700 81.54
22 12.006 0.20
23 7.621 3.25 1.84666 23.78
24 -5.115 0.50 2.00069 25.46
25 18.681 3.35
26 ∞ 0.50 1.54880 67.00
27 ∞ 0.50
28 ∞ 0.50 1.51680 64.20
29 ∞ Variable
Image plane ∞

Aspheric data 5th surface
K = 0.000
A4 = -7.13154e-05, A6 = 6.27833e-07, A8 = -2.66102e-08, A10 = 1.31535e-10
6th page
K = 0.000
A4 = -5.45682e-05, A6 = -7.88180e-09, A8 = -9.38455e-09, A10 = -8.32684e-11
9th page
K = -6.262
A4 = -4.00138e-03, A6 = 3.85229e-04, A8 = -1.71963e-05, A10 = 2.93553e-07
10th page
K = 0.000
A4 = -4.56078e-03, A6 = 4.09615e-04, A8 = -1.79102e-05, A10 = 2.92599e-07
14th page
K = -0.884
A4 = -1.37697e-04, A6 = 1.44737e-04, A8 = -2.33215e-05, A10 = 1.97629e-06
15th page
K = 5.732
A4 = -2.36364e-05, A6 = 1.25503e-04, A8 = -2.04856e-05, A10 = 1.96165e-06
17th page
K = -4.183
A4 = -5.17495e-05, A6 = -1.66872e-05, A8 = 7.74677e-07, A10 = -4.59458e-08

Zoom data
Wide angle Medium Telephoto height 3.84 3.84 3.84
Focal length 5.00 11.95 25.00
FNO. 3.50 4.74 5.00
Angle of view 2ω 83.29 34.45 16.55
BF 4.85 4.85 4.85
54.16 54.16 54.16
d8 0.96 7.01 10.91
d13 10.38 4.33 0.44
d16 5.30 3.02 2.00
d19 1.77 4.06 5.07
d29 0.35 0.35 0.35

Group focal length
f1 = 13.73 f2 = -5.29 f3 = 11.65 f4 = 11.60 f5 = -8.27

数値実施例2
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1 76.701 0.60 2.00069 25.46
2 10.968 2.60
3 ∞ 9.00 1.91107 35.07
4 ∞ 0.20
5* 1741.750 2.02 1.76802 49.24
6* -18.848 0.11
7 15.901 2.80 1.49700 81.54
8 -26.577 可変
9* -20.448 0.59 1.88300 40.76
10* 20.615 0.20
11 -110.659 1.48 1.94595 17.98
12 -8.517 0.45 1.88300 40.76
13 9.739 可変
14* 6.527 1.01 1.59201 67.02
15* 110.233 1.00
16(絞り) ∞ 可変
17* 8.958 2.26 1.49700 81.54
18 -6.352 0.45 1.90366 31.32
19 -9.245 可変
20 132.378 0.45 2.00069 25.46
21 4.593 1.70 1.49700 81.54
22 12.094 0.22
23 7.660 3.24 1.84666 23.78
24 -5.146 0.50 2.00069 25.46
25 18.599 3.35
26 ∞ 0.50 1.54880 67.00
27 ∞ 0.50
28 ∞ 0.50 1.51680 64.20
29 ∞ 可変
像面 ∞

非球面データ
第5面
K=0.000
A4=-7.60800e-05,A6=8.30805e-07,A8=-3.20996e-08,A10=1.70536e-10
第6面
K=0.000
A4=-5.79720e-05,A6=1.23655e-07,A8=-1.24521e-08,A10=-6.80245e-11
第9面
K=-6.262
A4=-4.13033e-03,A6=3.92004e-04,A8=-1.74433e-05,A10=3.00056e-07
第10面
K=0.000
A4=-4.70841e-03,A6=4.16484e-04,A8=-1.83375e-05,A10=3.10465e-07
第14面
K=-0.884
A4=-1.87344e-04,A6=1.51727e-04v-2.68232e-05,A10=2.26539e-06
第15面
K=5.732
A4=-6.20753e-05,A6=1.24681e-04,A8=-2.26199e-05,A10=2.16416e-06
第17面
K=-4.183
A4=-5.25369e-05,A6=-2.48415e-05,A8=1.65817e-06,A10=-8.04838e-08

ズームデータ
広角 中間 望遠
像高 3.84 3.84 3.84
焦点距離 5.00 11.98 25.00
FNO. 3.50 4.74 5.00
画角2ω 83.27 34.38 16.56
BF 4.85 4.85 4.85
全長 54.16 54.16 54.16
d8 0.96 7.03 10.91
d13 10.38 4.32 0.44
d16 5.31 3.02 2.00
d19 1.77 4.06 5.07
d29 0.35 0.35 0.35

群焦点距離
f1=13.75 f2=-5.29 f3=11.68 f4=11.57 f5=-8.28
Numerical example 2
Unit mm

Surface data surface number rd nd νd
Object ∞ ∞
1 76.701 0.60 2.00069 25.46
2 10.968 2.60
3 ∞ 9.00 1.91107 35.07
4 ∞ 0.20
5 * 1741.750 2.02 1.76802 49.24
6 * -18.848 0.11
7 15.901 2.80 1.49700 81.54
8 -26.577 Variable
9 * -20.448 0.59 1.88300 40.76
10 * 20.615 0.20
11 -110.659 1.48 1.94595 17.98
12 -8.517 0.45 1.88300 40.76
13 9.739 Variable
14 * 6.527 1.01 1.59201 67.02
15 * 110.233 1.00
16 (Aperture) ∞ Variable
17 * 8.958 2.26 1.49700 81.54
18 -6.352 0.45 1.90366 31.32
19 -9.245 Variable
20 132.378 0.45 2.00069 25.46
21 4.593 1.70 1.49700 81.54
22 12.094 0.22
23 7.660 3.24 1.84666 23.78
24 -5.146 0.50 2.00069 25.46
25 18.599 3.35
26 ∞ 0.50 1.54880 67.00
27 ∞ 0.50
28 ∞ 0.50 1.51680 64.20
29 ∞ Variable
Image plane ∞

Aspheric data 5th surface
K = 0.000
A4 = -7.60800e-05, A6 = 8.30805e-07, A8 = -3.20996e-08, A10 = 1.70536e-10
6th page
K = 0.000
A4 = -5.79720e-05, A6 = 1.23655e-07, A8 = -1.24521e-08, A10 = -6.80245e-11
9th page
K = -6.262
A4 = -4.13033e-03, A6 = 3.92004e-04, A8 = -1.74433e-05, A10 = 3.00056e-07
10th page
K = 0.000
A4 = -4.70841e-03, A6 = 4.16484e-04, A8 = -1.83375e-05, A10 = 3.10465e-07
14th page
K = -0.884
A4 = -1.87344e-04, A6 = 1.51727e-04v-2.68232e-05, A10 = 2.26539e-06
15th page
K = 5.732
A4 = -6.20753e-05, A6 = 1.24681e-04, A8 = -2.26199e-05, A10 = 2.16416e-06
17th page
K = -4.183
A4 = -5.25369e-05, A6 = -2.48415e-05, A8 = 1.65817e-06, A10 = -8.04838e-08

Zoom data
Wide angle Medium Telephoto height 3.84 3.84 3.84
Focal length 5.00 11.98 25.00
FNO. 3.50 4.74 5.00
Angle of view 2ω 83.27 34.38 16.56
BF 4.85 4.85 4.85
54.16 54.16 54.16
d8 0.96 7.03 10.91
d13 10.38 4.32 0.44
d16 5.31 3.02 2.00
d19 1.77 4.06 5.07
d29 0.35 0.35 0.35

Group focal length
f1 = 13.75 f2 = -5.29 f3 = 11.68 f4 = 11.57 f5 = -8.28

数値実施例3
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
物面 ∞ ∞
1* -33.000 0.70 1.88300 40.76

1 79.821 0.60 2.00069 25.46
2 10.973 2.59
3 ∞ 9.00 1.96100 30.90
4 ∞ 0.20
5* 766.012 2.02 1.76802 49.24
6* -18.928 0.11
7 15.937 2.80 1.49700 81.54
8 -26.340 D8
9* -22.052 0.59 1.88300 40.76
10* 20.291 0.20
11 -96.261 1.48 1.94595 17.98
12 -8.346 0.45 1.88300 40.76
13 9.604 D13
14* 6.532 1.01 1.58913 61.25
15* 96.838 1.00
16(絞り) ∞ D16
17* 8.842 2.26 1.49700 81.54
18 -6.339 0.45 1.90366 31.32
19 -9.178 D19
20 118.496 0.45 2.00069 25.46
21 4.609 1.70 1.49700 81.54
22 12.844 0.30
23 7.646 3.22 1.84666 23.78
24 -5.194 0.50 2.00069 25.46
25 17.012 3.36
26 ∞ 0.50 1.54880 67.00
27 ∞ 0.50
28 ∞ 0.50 1.51680 64.20
29 ∞ D29
像面 ∞

非球面データ
第5面
K=0.000
A4=-7.74277e-05,A6=8.79224e-07,A8=-2.95073e-08,A10=1.37064e-10
第6面
K=0.000
A4=-5.97087e-05,A6=1.46863e-07,A8=-9.95442e-09,A10=-9.62800e-11
第9面
K=-6.262
A4=-4.41593e-03,A6=4.20620e-04,A8=-1.81065e-05,A10=2.98418e-07
第10面
K=0.000
A4=-5.02756e-03,A6=4.46721e-04,A8=-1.83591e-05,A10=2.78724e-07
第14面
K=-0.884
A4=-3.08144e-04,A6=1.91185e-04,A8=-3.28135e-05,A10=2.67477e-06
第15面
K=5.727
A4=-1.83596e-04,A6=1.58750e-04,A8=-2.79802e-05,A10=2.57956e-06
第17面
K=-4.181
A4=-5.83412e-05,A6=-1.70791e-05,A8=5.17894e-07,A10=-1.26157e-08

ズームデータ
広角 中間 望遠
像高 3.84 3.84 3.84
焦点距離 5.00 12.00 25.00
FNO. 3.50 4.73 5.00
画角2ω 83.21 34.31 16.57
BF 4.86 4.86 4.86
全長 54.15 54.15 54.15
d8 0.96 7.02 10.89
d13 10.37 4.30 0.43
d16 5.26 3.01 2.00
d19 1.78 4.04 5.04
d29 0.35 0.35 0.35

群焦点距離
f1=13.80 f2=-5.29 f3=11.84 f4=11.41 f5=-8.25
Numerical Example 3
Unit mm

Surface data surface number rd nd νd
Object ∞ ∞
1 * -33.000 0.70 1.88300 40.76

1 79.821 0.60 2.00069 25.46
2 10.973 2.59
3 ∞ 9.00 1.96100 30.90
4 ∞ 0.20
5 * 766.012 2.02 1.76802 49.24
6 * -18.928 0.11
7 15.937 2.80 1.49700 81.54
8 -26.340 D8
9 * -22.052 0.59 1.88300 40.76
10 * 20.291 0.20
11 -96.261 1.48 1.94595 17.98
12 -8.346 0.45 1.88300 40.76
13 9.604 D13
14 * 6.532 1.01 1.58913 61.25
15 * 96.838 1.00
16 (Aperture) ∞ D16
17 * 8.842 2.26 1.49700 81.54
18 -6.339 0.45 1.90366 31.32
19 -9.178 D19
20 118.496 0.45 2.00069 25.46
21 4.609 1.70 1.49700 81.54
22 12.844 0.30
23 7.646 3.22 1.84666 23.78
24 -5.194 0.50 2.00069 25.46
25 17.012 3.36
26 ∞ 0.50 1.54880 67.00
27 ∞ 0.50
28 ∞ 0.50 1.51680 64.20
29 ∞ D29
Image plane ∞

Aspheric data 5th surface
K = 0.000
A4 = -7.74277e-05, A6 = 8.79224e-07, A8 = -2.95073e-08, A10 = 1.37064e-10
6th page
K = 0.000
A4 = -5.97087e-05, A6 = 1.46863e-07, A8 = -9.95442e-09, A10 = -9.62800e-11
9th page
K = -6.262
A4 = -4.41593e-03, A6 = 4.20620e-04, A8 = -1.81065e-05, A10 = 2.98418e-07
10th page
K = 0.000
A4 = -5.02756e-03, A6 = 4.46721e-04, A8 = -1.83591e-05, A10 = 2.78724e-07
14th page
K = -0.884
A4 = -3.08144e-04, A6 = 1.91185e-04, A8 = -3.28135e-05, A10 = 2.67477e-06
15th page
K = 5.727
A4 = -1.83596e-04, A6 = 1.58750e-04, A8 = -2.79802e-05, A10 = 2.57956e-06
17th page
K = -4.181
A4 = -5.83412e-05, A6 = -1.70791e-05, A8 = 5.17894e-07, A10 = -1.26157e-08

Zoom data
Wide angle Medium Telephoto height 3.84 3.84 3.84
Focal length 5.00 12.00 25.00
FNO. 3.50 4.73 5.00
Angle of view 2ω 83.21 34.31 16.57
BF 4.86 4.86 4.86
54.15 54.15 54.15
d8 0.96 7.02 10.89
d13 10.37 4.30 0.43
d16 5.26 3.01 2.00
d19 1.78 4.04 5.04
d29 0.35 0.35 0.35

Group focal length
f1 = 13.80 f2 = -5.29 f3 = 11.84 f4 = 11.41 f5 = -8.25

以上の実施例1〜3の無限遠物点合焦時の収差図をそれぞれ図4〜図6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 3 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)〜(7)の値を掲げる。
(1)D5/fw (2)Ndp (3)νd12 (4)|f5/fw|
実施例1 0.040 1.90366 65.39 1.65
実施例2 0.044 1.91107 65.39 1.65
実施例3 0.060 1.961 65.39 1.65

(5)νd52−νd51 (6)f1/fw (7)|flL11/fw
実施例1 56.08 2.74 2.57
実施例2 56.08 2.7 2.57
実施例3 56.08 2.76 2.55
Next, the values of conditional expressions (1) to (7) in each example will be listed.
(1) D 5 / f w (2) N dp (3) ν d12 (4) | f 5 / f w |
Example 1 0.040 1.90366 65.39 1.65
Example 2 0.044 1.91107 65.39 1.65
Example 3 0.060 1.961 65.39 1.65

(5) ν d52 −ν d51 (6) f 1 / f w (7) | f lL11 / f w |
Example 1 56.08 2.74 2.57
Example 2 56.08 2.7 2.57
Example 3 56.08 2.76 2.55

ここで、ゴースト、フレア等の不要光をカットするために、明るさ絞り以外にフレア絞りを配置してもかまわない。
第1レンズ群の物体側、第1、2レンズ群間、第2、3レンズ群間、第3、4レンズ群間、第4、5レンズ群間最も像面側の群から像面間のいずれの場所に配置しても良い。枠部材によりフレア光線をカットするように構成しても良いし、別の部材を構成しても良い。また光学系に直接印刷しても塗装してもシールなどを接着してもかまわない。またその形状は円形、楕円形、矩形、多角形、関数曲線で囲まれる範囲等、いかなる形状でもかまわない。また有害光束をカットするだけでなく画面周辺のコマフレア等の光束をカットしても良い。
Here, in order to cut unnecessary light such as ghost and flare, a flare stop other than the brightness stop may be arranged.
Between the object side of the first lens group, the first and second lens groups, the second and third lens groups, the third and fourth lens groups, and the fourth and fifth lens groups. You may arrange in any place. The frame member may be configured to cut flare rays, or another member may be configured. Also, it may be printed directly on the optical system, painted, or bonded with a seal. The shape may be any shape such as a circle, an ellipse, a rectangle, a polygon, or a range surrounded by a function curve. Further, not only harmful light beams but also light beams such as coma flare around the screen may be cut.

また、ピント調節を行うためのフォーカシングは第1レンズ群G1が望ましい。この群でフォーカシングを行うとレンズ重量が軽量なためモータにかかる負荷が少ない。他レンズ群でフォーカシングを行っても良い。また複数のレンズ群を移動してフォーカシングを行っても良い。またレンズ系全体を繰り出してフォーカスを行っても良いし、一部のレンズを繰り出し、もしくは繰り込みしてフォーカスしても良い。   The first lens group G1 is desirable for focusing for adjusting the focus. When focusing is performed in this group, the load on the motor is small because the lens weight is light. Focusing may be performed with another lens group. Further, focusing may be performed by moving a plurality of lens groups. Further, focusing may be performed by extending the entire lens system, or focusing may be performed by extending or retracting some lenses.

また、画像周辺部の明るさのかげり(シェーディング)をCCDのマイクロレンズをシフトすることにより軽減しても良い。例えば、各像高における光線の入射角に合わせてCCDのマイクロレンズの設計を変えても良い。また、画像処理により画像周辺部の低下量を補正しても良い。   Further, the brightness (shading) at the periphery of the image may be reduced by shifting the CCD microlens. For example, the design of the CCD microlens may be changed according to the incident angle of the light beam at each image height. Further, the amount of decrease in the peripheral portion of the image may be corrected by image processing.

さらにまた、各レンズには反射防止コートを行い、ゴースト、フレアを軽減してもかまわない。マルチコートであれば効果的にゴースト、フレアを軽減できるので望ましい。また赤外カットコートをレンズ面、カバーガラス等に行ってもかまわない。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。   Furthermore, each lens may be provided with an antireflection coating to reduce ghosts and flares. A multi-coat is desirable because it can effectively reduce ghost and flare. Infrared cut coating may be applied to the lens surface, cover glass, or the like. 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。これらの文献では特に正先行ズームレンズの第1レンズ群内の接合レンズ面コートについて述べられており、本発明の正パワーの第1レンズ群内の接合レンズ面についてもこれら文献に開示されているごとく実施すればよい。   Effective use of the bonding surface coat is disclosed in JP-A-2-27301, JP-A-2001-324676, JP-A-2005-92115, USP7116482, and the like. These documents particularly describe the cemented lens surface coat in the first lens group of the positive leading zoom lens, and the cemented lens surface in the first lens group of the positive power according to the present invention is also disclosed in these documents. You just have to do it.

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Ta2O5、TiO2、Nb2O5、ZrO2、HfO2、CeO2、SnO2、In2O3、ZnO、Y2O3などのコート材、比較的低屈折率なMgF2、SiO2、Al2O3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。 As the coating material to be used, Ta 2 O 5 , TiO 2 , Nb 2 O 5 , ZrO 2 , HfO 2 , CeO, which have a relatively high refractive index, depending on 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 coating material such as a relatively low refractive index of MgF 2, SiO 2, coating materials such as Al 2 O 3, and appropriately selected, phase condition The film thickness may be set so as to satisfy the above.

また、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である。   Further, as with the coating on the air contact surface of the lens, the bonding surface coat may be a multi-coat. 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. Also, it is effective to coat the cemented surfaces other than the first lens group based on the same idea.

(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7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. 7, 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7において、半径Rの円の内側に位置する任意の半径r1(ω)の円周上の点P1は、円の中心に向けて補正すべき半径r1'(ω)円周上の点P2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r2(ω)の円周上の点Q1は、円の中心から離れる方向に向けて補正すべき半径r2'(ω)円周上の点Q2に移動させる。 For example, in FIG. 7, a point P 1 on the circumference of an arbitrary radius r 1 (ω) positioned inside the circle of radius R is a radius r 1 ′ (ω) circle to be corrected toward the center of the circle. Move to point P 2 on the circumference. 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
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、
αは0以上1以下である。
Here, r ′ (ω) can be expressed as follows.
r ′ (ω) = α · f · tan ω
However,
ω is the half angle of view of the subject,
f is the focal length of the imaging optical system (in the present invention, the zoom lens),
α is 0 or more and 1 or less.

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 possessed by 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、広画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 reducing the size is ensured even if the angle of view is widened. it can.

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)
さて、以上のような本発明のズームレンズで物体像を形成しその像をCCD等の電子撮像素子に受光させて撮影を行う電子撮影装置、とりわけデジタルカメラやビデオカメラ等に用いることができる。以下に、その実施形態を例示する。
(Digital camera)
The zoom lens of the present invention as described above forms an object image, and the image can be received by an electronic image sensor such as a CCD. The embodiment is illustrated below.

図8〜図10は、本発明によるズームレンズをデジタルカメラの撮影光学系141に組み込んだ構成の概念図を示す。図8はデジタルカメラ140の外観を示す前方斜視図、図9は同後方斜視図、図10はデジタルカメラ140の構成を示す断面図である。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145、フラッシュ146、液晶表示モニター147等を含み、カメラ140の上部に配置されたシャッター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の光路折り曲げ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、近赤外カットフィルターと光学的ローパスフィルタF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。   FIGS. 8 to 10 are conceptual diagrams of structures in which the zoom lens according to the present invention is incorporated in the photographing optical system 141 of the digital camera. 8 is a front perspective view showing the appearance of the digital camera 140, FIG. 9 is a rear perspective view thereof, and FIG. 10 is a cross-sectional view showing the configuration of the digital camera 140. 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 145, a flash 146, a liquid crystal display monitor 147, and the like. When the shutter 145 disposed in the position is pressed, photographing is performed through the photographing optical system 141, for example, the optical path bending zoom lens according to the first embodiment in conjunction therewith. An object image formed by the photographing optical system 141 is formed on the imaging surface of the CCD 149 through a near-infrared cut filter and an optical low-pass filter F. 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。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、像正立部材であるポロプリズム155の視野枠157上に形成される。このポリプリズム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、撮影光学系141及びファインダー用対物光学系153の入射側、接眼光学系159の射出側にそれぞれカバー部材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 object image formed by the finder objective optical system 153 is formed on the field frame 157 of the Porro prism 155 that is an image erecting member. Behind this polyprism 155, an eyepiece optical system 159 for guiding an erect image to the observer eyeball E is disposed. Cover members 150 are disposed on the incident side of the photographing optical system 141 and the finder objective optical system 153 and on the exit side of the eyepiece optical system 159, respectively.

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5倍程度の高変倍比で、高い光学性能を有するズームレンズであるので、高性能で、奥行き方向が極めて薄い安価なデジタルカメラが実現できる。   The digital camera 140 configured in this manner is a zoom lens having a high zoom ratio and a high optical performance of the photographing optical system 141, which is about 5 times. Can be realized.

なお、図10の例では、カバー部材150として平行平面板を配置しているが、省いてもよい。   In addition, in the example of FIG. 10, although a parallel plane board is arrange | positioned as the cover member 150, you may omit.

(内部回路構成)
図11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. 11 is a configuration block diagram of an internal circuit of a 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11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. 11, 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 and converts the light amount of each pixel of the object image into an electric 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・広画角化が実現できる。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 of view 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及び撮像装置は、高い光学性能を確保しつつ小型化する場合に有用である。   As described above, the zoom lens and the imaging apparatus according to the present invention are useful for downsizing while ensuring high optical performance.

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. 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. 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. 本発明による光路折り曲げ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 optical path bending 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
G5…第5レンズ群
S…開口絞り
F…ローパスフィルタ
C…カバーガラス
P…プリズム
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
G1 ... 1st lens group G2 ... 2nd lens group G3 ... 3rd lens group G4 ... 4th lens group G5 ... 5th lens group S ... Aperture stop F ... Low pass filter C ... Cover glass P ... Prism I ... Image surface 112 ... Operation part 113 ... Control part 114 ... Bus 115 ... Bus 116 ... Imaging drive circuit 117 ... Temporary storage memory 118 ... Image processing part 119 ... Storage medium part 120 ... Display part 121 ... Setting information storage memory part 122 ... Bus 124 ... CDS / ADC unit 140 ... digital camera 141 ... imaging optical system 142 ... imaging optical path 143 ... finder optical system 144 ... finder optical path 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

Claims (9)

物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群と、正の屈折力を有する第4レンズ群と負の屈折力を有する第5レンズ群から構成されるズームレンズにおいて、
広角端から望遠端への変倍時に、前記第1レンズ群、第3レンズ群は像面に対して固定であり、少なくとも前記第2レンズ群と前記第4レンズ群が移動し、
前記第1レンズ群は物体側より順に、負レンズ、光路を折り曲げ用の反射光学素子、第1の正レンズ、第2の正レンズを有し、
前記第5レンズ群は第1の接合レンズと第2の接合レンズの2つの接合レンズから構成され
前記第5レンズ群中の最も像面側の接合レンズの像側面は、像側に凹面を向けた形状であることを特徴とするズームレンズ。
In order from the object side, a first lens group having positive refractive power, a second lens group having negative refractive power, a third lens group having positive refractive power, and a fourth lens having positive refractive power In a zoom lens composed of a group and a fifth lens group having negative refractive power,
At the time of zooming from the wide angle end to the telephoto end, the first lens group and the third lens group are fixed with respect to the image plane, and at least the second lens group and the fourth lens group move,
The first lens group includes, in order from the object side, a negative lens, a reflective optical element for bending an optical path, a first positive lens, and a second positive lens.
The fifth lens group includes two cemented lenses, a first cemented lens and a second cemented lens ,
The image side surface of the fifth lens closest to the image plane side of the cemented lens in the group, a zoom lens, wherein the shape der Rukoto with a concave surface facing the image side.
以下の条件式(1)を満足することを特徴とする請求項1に記載のズームレンズ。
0<D5/fw<0.7 ・・・(1)
ただし、
D5は前記第5レンズ群中の前記第1の接合レンズと前記第2の接合レンズとの軸上間隔、
fw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る。
The zoom lens according to claim 1, wherein the following conditional expression (1) is satisfied.
0 <D 5 / f w <0.7 (1)
However,
D 5 is the axial distance between the first cemented lens and the second cemented lens in the fifth lens group,
f w is the focal length of the entire zoom lens system at the wide angle end.
前記反射光学素子はプリズムからなり、以下の条件式(2)を満足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。
Ndp>1.9 ・・・(2)
ただし、Ndpは前記プリズムの屈折率である。
The zoom lens according to claim 1, wherein the reflective optical element is formed of a prism and satisfies the following conditional expression (2).
N dp > 1.9 (2)
N dp is the refractive index of the prism.
以下の条件式(3)を満足することを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載のズームレンズ。
νd12>60 ・・・(3)
ただし、νd12は前記第1レンズ群内の前記第1の正レンズと前記第2の正レンズとの
アッベ数の平均値である。
The zoom lens according to any one of claims 1 to 3, wherein the following conditional expression (3) is satisfied.
ν d12 > 60 (3)
Here, ν d12 is an average value of the Abbe numbers of the first positive lens and the second positive lens in the first lens group.
以下の条件式(4)を満足することを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載のズームレンズ。
1.0<|f5/fw|<3.0 ・・・(4)
ただし、
f5は前記第5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。
The zoom lens according to any one of claims 1 to 4, wherein the following conditional expression (4) is satisfied.
1.0 <| f 5 / f w | <3.0 (4)
However,
f 5 is the focal length of the fifth lens group,
f w is the focal length of the entire zoom lens system at the wide-angle end.
以下の条件式(5)を満足することを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載のズームレンズ。
30<νd52−νd51<70 ・・・(5)
ただし、
νd51は前記第5レンズ群中の物体側の前記接合レンズの物体側レンズのアッベ数、
νd52は前記第5レンズ群中の物体側の前記接合レンズの像面側レンズのアッベ数であ
る。
The zoom lens according to any one of claims 1 to 5, wherein the following conditional expression (5) is satisfied.
30 <ν d52 −ν d51 <70 (5)
However,
ν d51 is the Abbe number of the object side lens of the cemented lens on the object side in the fifth lens group,
ν d52 is the Abbe number of the image side lens of the cemented lens on the object side in the fifth lens group.
以下の条件式(6)を満足することを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載のズームレンズ。
2.0<f1/fw<5.0 ・・・(6)
ただし、
f1は前記第1レンズ群の焦点距離、
fw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る。
The zoom lens according to any one of claims 1 to 6, wherein the following conditional expression (6) is satisfied.
2.0 <f 1 / f w <5.0 (6)
However,
f 1 is the focal length of the first lens group,
f w is the focal length of the entire zoom lens system at the wide angle end.
以下の条件式(7)を満足することを特徴とする請求項1乃至請求項7のいずれか1項に記載のズームレンズ。
1.0<|flL11/fw|<4.0 ・・・(7)
ただし、
flL11は前記第1レンズ群中の負レンズの焦点距離、
fw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る。
The zoom lens according to any one of claims 1 to 7, wherein the following conditional expression (7) is satisfied.
1.0 <| f lL11 / f w | <4.0 (7)
However,
f lL11 is the focal length of the negative lens in the first lens group,
f w is the focal length of the entire zoom lens system at the wide angle end.
請求項1乃至請求項8の何れか1項に記載のズームレンズと、前記ズームレンズの像側に配置され、前記ズームレンズにより形成される光学像を電気信号に変換する撮像素子と、を備えることを特徴とする撮像装置
A zoom lens according to any one of claims 1 to 8, and an image pickup device that is disposed on an image side of the zoom lens and converts an optical image formed by the zoom lens into an electric signal. An imaging apparatus characterized by that .
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