JP5299985B2 - Zoom lens and camera - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、主にデジタルスチルカメラなどに搭載するためのCCD(charged coupled device)などのイメージセンサを使用した小型の撮像装置に用いられる高性能な広角端に広角域を含む3乃至4倍程度の標準系ズームレンズに関する。 The present invention is about 3 to 4 times including a wide-angle region at a high-performance wide-angle end, which is used in a small-sized image pickup device using an image sensor such as a CCD (charged coupled device) to be mounted on a digital still camera or the like. This relates to a standard zoom lens.
近年異常なまでのスピードで繰り広げられていたデジタルスチルカメラに使用されているイメージセンサのいわゆる画素数競争が一段落して、ここ数年デジタルスチルカメラでは、画素数以外での差別化、個性化の流れが生じている。その中でいちばん大きな流れともいえるのがカメラの小型化であり、中でも普及タイプのいわゆるコンパクトカメラタイプの小型カメラには、「カードサイズ」を謳った製品も多く発売されている。カードサイズを仕様としたカメラでは、正面から見たときの大きさが概ねクレジットカードなどの大きさであることは当然の事ながらカメラ本体の厚さ(薄さ)に関してもインパクトのある薄さにすることが、製品そのものが市場に受け入れられるか否かを左右する重要な要素となる。多くの場合、カメラ本体を薄く設計するために一番の障害となるのが、撮影レンズの光軸方向の寸法である。つまり一般的なカメラの構成要素の配置を取る以上、製品の正面と撮影レンズの光軸とが直交するため、この光軸方向の寸法がカメラ本体の厚さを左右する要素となってしまい、製品厚を薄くすることは直接撮影レンズの光軸方向の寸法の縮小を意味し困難を伴うのである。このため、カードサイズのデジタルスチルカメラの当初の段階では、光軸方向の寸法が少しでも小さくすることが可能である単焦点レンズが採用され、しかもこの問題を解決する手段として、例えば特開2002−228922号公報(特許文献1)に開示されているようなCCD等のイメージセンサ特有のテレセントリック性の見直しを含めた独自のレンズタイプの創出などの工夫がされて製品化された。しかしながら、カメラへのズームレンズ搭載の要望は強く、その結果として現在では、カードサイズのデジタルスチルカメラにおいても製品の主流はズームレンズ搭載のカメラとなっている。 The so-called pixel number competition of image sensors used in digital still cameras, which has been unfolding at an unusual speed in recent years, has come to an end, and in the past few years digital still cameras have differentiated and personalized other than the number of pixels. There is a flow. The biggest trend among them is the downsizing of cameras, and many of the popular types of so-called compact camera-type compact cameras have been marketed with "card size". In the camera with the card size as a specification, it is natural that the size when viewed from the front is almost the size of a credit card etc. Naturally, the thickness (thinness) of the camera body is also thin with impact. This is an important factor that determines whether the product itself is accepted by the market. In many cases, the size of the photographing lens in the optical axis direction is the biggest obstacle to designing a thin camera body. In other words, as long as general camera components are arranged, the front of the product and the optical axis of the photographic lens are perpendicular to each other, so the dimension in the direction of the optical axis is an element that determines the thickness of the camera body. Reducing the product thickness directly means reducing the dimension of the photographic lens in the optical axis direction, which is difficult. For this reason, at the initial stage of a card-size digital still camera, a single-focus lens that can reduce the dimension in the optical axis direction as much as possible is employed. As described in Japanese Patent Laid-Open No. 228922 (Patent Document 1), a product such as creation of a unique lens type including a review of telecentricity unique to an image sensor such as a CCD was commercialized. However, there is a strong demand for mounting a zoom lens on a camera, and as a result, at present, even in card-sized digital still cameras, the mainstream product is a camera with a zoom lens.
この流れは、カメラ機能付の携帯電話でも同様である、多くの場合、撮影レンズの寸法が製品の厚さを決めてしまい、単焦点レンズを採用しており、光学式ズームレンズ採用の携帯電話が普及せずコンパクトな製品では2倍ズームに止まっているのが現状である。ただ、携帯電話に搭載される撮影レンズは同様のイメージセンサを使用しているが、デジタルスチルカメラほどの画質へ要望がないため、性能面での割り切りを含めた解決方法が考案されると予測されている。 This flow is the same for mobile phones with camera functions. In many cases, the dimensions of the photographic lens determine the thickness of the product, and a single-focus lens is used, and mobile phones using an optical zoom lens. However, the current situation is that the zoom is limited to double zoom for compact products. However, although the imaging lens mounted on the mobile phone uses the same image sensor, there is no demand for image quality as high as that of a digital still camera, so it is predicted that a solution will be devised that includes a divisor in terms of performance. Has been.
カードサイズのデジタルスチルカメラにおいて、構成的にあるいは構造的に、光学系の全長が単焦点レンズに対して、どうしても長くなってしまいがちなズームレンズを搭載しても尚カメラ全体を薄く維持していく技術としては、現在のところ2つの技術に分類が出来ると考えられる。第1の技術は、例えば特開2004−056362号公報(特許文献2)として開示されているものを代表とするもので、いわゆる屈曲式と呼ばれている技術である。屈曲式は光学系の前玉の前後の近傍にミラー或いはプリズムのような反射要素を設けて、光軸を90度折り曲げることによってレンズ部分が大きく(厚く)なることを防いでいる。屈曲式の反射要素に関しては、カメラの薄さへの貢献度、光学系としてのスペースのロス、敏感度の問題などから、前述のように、前玉の前後に配置されることが多く、このことは広角系には向いていない欠点が指摘される一方、沈胴動作などの複雑な構造や、外力が直接加わる鏡筒が無いため、外部強度に対する機構的な考慮を必要とせず、光学設計的にも光軸方向の全長制限が緩和されるなどの特徴を有している。また、ズーム比が大きくなるほど有効な手段ということも言える。しかしながら屈曲式は技術的には前述のように優れた特徴を有しているが、カメラという製品として評価をすると、外観には鏡筒部分がなく、前玉近傍のレンズしか見ることができず、カメラ用レンズとしての価値観を表現することが難しいという商品企画上での問題点が指摘されている。 In a card-sized digital still camera, the entire length of the optical system is structurally or structurally long compared to a single-focus lens. Currently, it can be classified into two technologies. The first technique is represented by, for example, what is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-056362 (Patent Document 2), and is a technique called a so-called bending type. In the bending type, a reflecting element such as a mirror or a prism is provided in the vicinity of the front and rear of the front lens of the optical system, and the lens portion is prevented from becoming large (thick) by bending the optical axis by 90 degrees. Flex-type reflective elements are often placed before and after the front lens as mentioned above due to the contribution to the thinness of the camera, the loss of space as an optical system, and the problem of sensitivity. While this is not suitable for wide-angle systems, there is no complicated structure such as a retracting operation, and there is no lens barrel to which external force is directly applied. In addition, there is a feature that the restriction on the total length in the optical axis direction is relaxed. It can also be said that the larger the zoom ratio, the more effective means. However, the bending type technically has excellent features as described above. However, when evaluated as a camera product, there is no lens barrel in the appearance, and only the lens near the front lens can be seen. It has been pointed out that there is a problem in product planning that it is difficult to express values as a camera lens.
第2の技術は、例えば特開2004−004765号公報(特許文献3)として開示されているものを代表とするもので、いわゆるスライディング式と呼ばれる技術である。スライディング式は従来のフィルム使用のコンパクトカメラで採用されて来たズームレンズの沈胴収納方式の発展した技術と言える。この方式は、ズームレンズを構成するレンズ群の一部をレンズ収納時に光軸上よりスライド(シフト)退避し、他の光学素子と干渉しない位置に移動して収納することにより、光軸から移動したレンズ群の厚さの分、収納時の全長を短縮させようとするものである。通常、前群や後群ではなく、中程にあるレンズ群で、機構上有利なレンズ群、或いは光軸方向の寸法が大きいレンズ群を退避させることが多い。この方法での問題点は、複雑な沈胴構造が根本にあり、必要精度の確保や、外力への対応などの従来の沈胴方式の問題点をそのまま受け継ぐ他、特に退避するレンズ群の敏感度を低く設定する必要があり、このことが製造を安定して行うためには重要な要素となる。また、原理的には複数のスライディングを行えば、より製品厚さを薄くすることが出来るように考えがちであるが、じつは次に述べる理由により、あまり意味がないことがわかる。 The second technique is represented by, for example, what is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-004765 (Patent Document 3), and is a so-called sliding type technique. The sliding type can be said to be an advanced technology of the retractable storage system for zoom lenses, which has been adopted in conventional compact cameras using film. In this method, a part of the lens group constituting the zoom lens is slid (shifted) away from the optical axis when the lens is stored, and moved to a position where it does not interfere with other optical elements and stored to move from the optical axis. The total length of the lens group is shortened by the thickness of the lens group. Usually, a lens group that is advantageous in terms of mechanism or a lens group having a large size in the optical axis direction is often retracted in the middle lens group instead of the front group or the rear group. The problem with this method is that it is based on a complicated retractable structure. In addition to inheriting the problems of conventional retractable methods such as ensuring the required accuracy and adapting to external forces, the sensitivity of the retracting lens group is particularly high. It is necessary to set a low value, which is an important factor for stable production. Also, in principle, it is easy to think that the product thickness can be reduced by performing a plurality of sliding operations. However, it turns out that it does not make much sense for the following reasons.
収納状態を沈胴動作にて行うことを前提としたズームレンズ光学系では、各レンズ群の厚さの総和が小さくすることで収納時の全長を短縮する一方、レンズ群とレンズ群の間の空気間隔は広めに取ることで、いわゆる敏感度に配慮するといった設計手法を用いる。従って、スライディング方式のズームレンズでは、スライドする群をのぞいたレンズ群についての、厚さの総和を小さくする設計を行うこととなり、レンズ群間の空気間隔に関してはやはり広めに考慮しないと、生産上成立しないこととなる。従って、光学系の仕様にも関係するが、このような方針で設計された光学系では、収納時の大きさはコンパクトであるが、実際の使用時には収納時の大きさに対して何倍もの大きさになってしまう結果となる。通常このような光学系を実現するために、沈胴動作をする鏡筒を幾重にも重ねた構造を採用することになるが、段数を多くすればする程、ズームレンズの前方に配置されるレンズ群に対する機構構造上の配置精度を確保することが困難となり、強度的にも大きな問題となる。現在実用上成立する沈胴の段数は概ね3段程度であり、それ以上の段数のものは、設計は可能であっても、前述の理由で実用上成立しない。したがって、実は、収納時の光学系の全長と、実際の使用時の全長との間には、実は密接な関係があって、沈胴機構の成立する範囲でしか採用することが出来ない。それゆえ、複数のスライディングで収納時の全長を小さくすることは、あまり意味をなさないことが解る。すなわち、薄型化の製品厚を達成するためには収納時の光軸方向の寸法が重要であることはもちろんではあるが、このことはズームレンズのレンズ群の一群をスライド移動することで対処できることが多く、むしろ光学設計的な障害となるのは、実使用時の光軸方向の大きさであると言うことが出来るのである。 In zoom lens optical systems based on the assumption that the retracted state is retracted, the total sum of the thicknesses of each lens group is reduced to shorten the total length during storage, while the air between the lens group and the lens group is reduced. A design method is used in which a wide interval is taken into consideration so-called sensitivity. Therefore, the sliding zoom lens is designed to reduce the total thickness of the lens group excluding the sliding group. It will not be established. Therefore, although it is related to the specifications of the optical system, the optical system designed in this way is compact when stored, but it is many times larger than the stored size during actual use. The result will be a size. Normally, in order to realize such an optical system, a structure in which a plurality of collapsible lens barrels are stacked is adopted. However, as the number of steps is increased, a lens disposed in front of the zoom lens. It becomes difficult to secure the arrangement accuracy on the mechanism structure with respect to the group, which is a big problem in terms of strength. Currently, the number of collapsible stages that is practically established is approximately three, and those with more than that are not practically established for the reasons described above, even though they can be designed. Therefore, there is actually a close relationship between the total length of the optical system during storage and the total length during actual use, and can only be used within the range where the retracting mechanism is established. Therefore, it can be understood that it is not meaningful to reduce the total length during storage with a plurality of sliding objects. In other words, in order to achieve a thin product thickness, the dimension in the optical axis direction during storage is important, but this can be dealt with by sliding a group of zoom lens groups. However, it can be said that the obstacle in optical design is the size in the optical axis direction during actual use.
その一方で最新のデジタルスチルカメラの製品では、大きさや薄さを優先しつつ、またレンズの商品的価値観を表現するために、沈胴方式で、収納時長や、特に使用時長を小さく出来るといった仕様だけでなく、より高倍率、より広角化などの他社との差別化としての要望が加わった高仕様を実現可能な光学設計解が切望されているのである。 On the other hand, the latest digital still camera products give priority to size and thinness, and in order to express the commercial value of the lens, the retractable method can reduce the length of storage and especially the length of use. In addition to the above specifications, there is a strong demand for an optical design solution that can realize high specifications that add to the demand for differentiation from other companies such as higher magnification and wider angle.
現在、従来のレンズ構成を元にレンズの設計を行うとすれば、前述の例えば特開2004−004765号公報(特許文献3)として開示されているもの等を代表とするもとなり、ズームレンズ全体を物体側より順に負、正、正のパワーを有する3つのレンズ群に配置するのが一般的である。これは、水晶光学フィルターやCCDのカバーガラスなどの光学素子を配置するためのバックフォーカスの確保や、CCDの特性から要求されるテレセントリック性を十分確保する上では、この上ないレンズタイプの選択であるが、差別化を考えて高倍率、広角化の仕様を要望された場合、これらの特性が逆に弊害となって、これから先インパクトのある小型化は不可能となる。
本発明は、前述した事情に鑑み、広角端において広角域を含み、ズーム比が3乃至4倍程度を仕様とするズームレンズにおいて、光学系全体を3つのレンズ群で構成し各々のレンズ群に物体側より順に負、正、負のパワーを付与することにより、使用時における光軸方向の全長を短縮することを可能とし、また群構成として対称構成とすることで、広角化により発生し易い、歪曲収差や非点収差などの軸外収差の発生を根本的に少なくし、高性能でコンパクトなズームレンズ系を実現し、それを用いたカメラを提供することを目的とする。 In view of the circumstances described above, the present invention is a zoom lens that includes a wide-angle region at the wide-angle end and has a zoom ratio of about 3 to 4 times. The entire optical system is composed of three lens groups. By applying negative, positive, and negative powers in order from the object side, it is possible to shorten the total length in the optical axis direction during use, and it is likely to occur due to a wide angle by adopting a symmetric configuration as a group configuration. An object of the present invention is to fundamentally reduce the occurrence of off-axis aberrations such as distortion and astigmatism, to realize a high-performance and compact zoom lens system, and to provide a camera using the zoom lens system.
本発明のズームレンズは、物体側より順に、全体で負の屈折力を有する第1レンズ群、全体で正の屈折力を有する第2レンズ群及び全体で負の屈折力を有する第3レンズ群から構成され、前記第1レンズ群は、負の屈折力を有するレンズ(以下負レンズ)で物体側に凸のメニスカス形状である第1レンズ、正の屈折力を有するレンズ(以下正レンズ)で非メニスカス形状である第2レンズ及び負レンズである第3レンズを配して構成され、前記第2レンズ群は、正レンズである第4レンズ、負レンズで物体側に凸のメニスカス形状である第5レンズ及び正レンズである第6レンズを配して構成され、前記第3レンズ群は、負レンズである第7レンズを配して構成されるズームレンズであって、変倍に関して前記第1レンズ群及び前記第2レンズ群の位置を光軸方向に移動することにより、または前記第1レンズ群及び前記第2レンズ群に加えて前記第3レンズ群の位置を移動することにより成しており、前記第1レンズ群の有するパワーに関して下記条件式(1)を満足しており、レンズ全系の大きさに関して下記条件式(2)を満足しており、また前記第3レンズ群の有するパワーに関して下記条件式(3)を満足していることを特徴とする。(請求項1)
(1) −0.8 ≦fw/fI ≦ −0.4
(2) 5.5 ≦TLw/fw ≦ 7.5
(3) −0.4 ≦fw/fIII ≦ 0
ただし、
fw :広角端におけるレンズ全系の合成焦点距離
fI :第1レンズ群の合成焦点距離
fIII :第3レンズ群の合成焦点距離
TLw :広角端における第1レンズ群を構成する第1レンズの物体側面から像面までの距離(ただし、平行平面ガラス部分は空気換算距離)
The zoom lens of the present invention includes, in order from the object side, a first lens group having a negative refractive power as a whole, a second lens group having a positive refractive power as a whole, and a third lens group having a negative refractive power as a whole. The first lens group is a lens having negative refractive power (hereinafter referred to as negative lens), a first lens having a meniscus shape convex toward the object side, and a lens having positive refractive power (hereinafter referred to as positive lens). A second lens having a non-meniscus shape and a third lens being a negative lens are arranged, and the second lens group has a fourth lens that is a positive lens and a meniscus shape that is negative and convex toward the object side. The zoom lens includes a fifth lens and a sixth lens that is a positive lens, and the third lens group includes a seventh lens that is a negative lens. 1 lens group and the second lens The first lens group is formed by moving the position of the group in the optical axis direction, or by moving the position of the third lens group in addition to the first lens group and the second lens group. The following conditional expression (1) is satisfied with respect to the power of the third lens group, the following conditional expression (2) is satisfied with respect to the size of the entire lens system, and the following conditional expression (3 with respect to the power of the third lens group) is satisfied. ) Is satisfied. (Claim 1)
(1) −0.8 ≦ f w / f I ≦ −0.4
(2) 5.5 ≦ TL w / f w ≦ 7.5
(3) −0.4 ≦ f w / f III ≦ 0
However,
f w : Composite focal length of the entire lens system at the wide angle end f I : Composite focal length of the first lens group f III : Composite focal length of the third lens group TL w : First lens constituting the first lens group at the wide angle end Distance from the object side of the lens to the image plane (however, the air equivalent distance for the parallel plane glass part)
本発明の他のズームレンズは、物体側より順に、全体で負の屈折力を有する第1レンズ群、全体で正の屈折力を有する第2レンズ群及び全体で負の屈折力を有する第3レンズ群から構成され、前記第1レンズ群は、負の屈折力を有するレンズ(以下負レンズ)で物体側に凸のメニスカス形状である第1レンズ、正の屈折力を有するレンズ(以下正レンズ)で非メニスカス形状である第2レンズ及び負レンズである第3レンズを配して構成され、前記第2レンズ群は、正レンズである第4レンズ、負レンズで物体側に凸のメニスカス形状である第5レンズ及び正レンズである第6レンズを配して構成され、前記第3レンズ群は、負レンズである第7レンズを配して構成されるズームレンズであって、変倍に関して前記第1レンズ群及び前記第2レンズ群の位置を光軸方向に移動することにより、または前記第1レンズ群及び前記第2レンズ群に加えて前記第3レンズ群の位置を移動することにより成しており、前記第2レンズの有するパワーに関して下記条件式(4)を満足していることを特徴とする。(請求項2)
(4) 0.22 ≦fw/f2 ≦ 0.45
ただし、
fw :広角端におけるレンズ全系の合成焦点距離
f2 :第1レンズ群を構成する第2レンズの焦点距離
また、上記のようなズームレンズをカメラの撮影レンズとして搭載することが好ましい。(請求項3)
Another zoom lens according to the present invention includes, in order from the object side, a first lens group having a negative refractive power as a whole, a second lens group having a positive refractive power as a whole, and a third lens having a negative refractive power as a whole. The first lens group is a lens having negative refractive power (hereinafter referred to as negative lens), a first lens having a meniscus shape convex toward the object side, and a lens having positive refractive power (hereinafter referred to as positive lens). ), A second lens having a non-meniscus shape and a third lens being a negative lens are arranged, and the second lens group includes a fourth lens that is a positive lens and a meniscus shape that is convex on the object side with a negative lens. A fifth lens and a sixth lens that is a positive lens, and the third lens group is a zoom lens that is configured by arranging a seventh lens that is a negative lens. The first lens group and the second lens group By moving the position of the lens group in the optical axis direction, or by moving the position of the third lens group in addition to the first lens group and the second lens group, and the second lens The following conditional expression (4) is satisfied with respect to the power possessed by: (Claim 2 )
(4) 0.22 ≦ f w / f 2 ≦ 0.45
However,
f w : Combined focal length of the entire lens system at the wide-angle end f 2 : Focal length of the second lens constituting the first lens group It is preferable to mount the zoom lens as described above as a photographing lens of the camera. (Claim 3 )
本発明によれば、従来ズーム比が3倍程度の標準系ズームレンズ光学系と同様な大きさやコストを維持しつつ、全体を3つのレンズ群で構成し各々のレンズ群に物体側より順に負、正、負のパワーを付与したことを特徴とするレンズタイプを採用することにより、ズーム比を3乃至4倍に維持または拡大し、広角端の画角を広角域に広げた仕様の高性能ズームレンズを実現し、他社との差別化を可能としたカメラを提供する事が出来る。 According to the present invention, while maintaining the same size and cost as those of a standard zoom lens optical system having a conventional zoom ratio of about 3 times, the whole is constituted by three lens groups, and each lens group is negatively charged in order from the object side. By adopting a lens type that features positive and negative power, the zoom ratio is maintained or expanded to 3 to 4 times, and the wide angle end angle of view is extended to a wide angle range. We can provide a camera that realizes a zoom lens and can be differentiated from other companies.
以下、本発明に関する具体的な数値実施例について、実施例1から実施例5として説明する。以下の実施例1から実施例5では、物体側より順に、第1レンズ群LG1、第2レンズ群LG2及び第3レンズ群LG3から構成され、前記第1レンズ群LG1は全体で負の屈折力を有し、負の屈折力を有するレンズ(以下負レンズ)で物体側に凸のメニスカス形状である第1レンズL1(第1レンズL1の物体側面を1面、像側面を2面とする)、正の屈折力を有するレンズ(以下正レンズ)である第2レンズL2(第2レンズL2の物体側面を3面、像側面を4面とする)及び負レンズである第3レンズL3(第3レンズL3の物体側面を5面、像側面を6面とする)を配して構成され、前記第2レンズ群LG2は全体で正の屈折力を有し、正レンズである第4レンズL4(第4レンズL4の物体側面を7面、像側面を8面とする)、負レンズで物体側に凸のメニスカス形状である第5レンズL5(第5レンズL5の物体側面を9面、像側面を10面とする)及び正レンズである第6レンズL6(第6レンズL6の物体側面を11面、像側面を12面とする)を配して構成され、前記第3レンズ群LG3は全体で負の屈折力を有し、負レンズである第7レンズL7(第7レンズL7の物体側面を13面、像側面を14面とする)を配して構成される。また、前記第7レンズL7の像側面14面と像面の間には空気間隔をおいて水晶光学フィルターLPF(水晶光学フィルターLPFの物体側面を15面、像側面を16面とする)及びCCDの撮像部分の保護用としてのカバーガラスCG(カバーガラスCGの物体側面を17面、像側面を18面とする)が配されている。通常CCDなどのイメージセンサを扱う上で必要とされる赤外光のカットは前記水晶光学フィルターLPFの屈折面の一面に赤外反射コーティングを施すことにより対処しているものとして図示しない。変倍に関しては前記第1レンズ群LG1及び前記第2レンズ群LG2の位置を光軸方向に移動することにより、または前記第1レンズ群LG1及び前記第2レンズ群LG2に加えて前記第3レンズ群LG3の位置を移動することにより成している。また各実施例において、有限距離の物体に対する焦点調節に関しては前記第1レンズ群LG1または前記第3レンズ群LG3の位置を光軸方向に移動することにより成すことは可能であるが、これらの方法に限定するものではない。
Hereinafter, specific numerical examples relating to the present invention will be described as Examples 1 to 5. In the following first to fifth embodiments, the first lens group LG1, the second lens group LG2, and the third lens group LG3 are sequentially arranged from the object side, and the first lens group LG1 has a negative refractive power as a whole. A first lens L1 having a negative refractive power (hereinafter, negative lens) and having a meniscus shape convex toward the object side (the object side surface of the first lens L1 is one surface and the image side surface is two surfaces). , A second lens L2 that is a lens having positive refractive power (hereinafter, positive lens) (the second lens L2 has three object side surfaces and four image side surfaces) and a negative lens third lens L3 (first lens). The third lens L3 has five object side surfaces and six image side surfaces, and the second lens group LG2 has a positive refractive power as a whole, and is a fourth lens L4 that is a positive lens. (The fourth lens L4 has 7 object side surfaces and 8 image side surfaces), negative A fifth lens L5 having a meniscus shape that is convex toward the object side at the lens (the object side surface of the fifth lens L5 is nine and the image side surface is ten) and a sixth lens L6 that is a positive lens (of the sixth lens L6) The third lens group LG3 has a negative refracting power as a whole and has a seventh lens L7 (seventh lens) which is a negative lens. The object side surface of L7 is 13 surfaces, and the image side surface is 14 surfaces). In addition, an air gap is provided between the
さらに、各実施例において使用している非球面については、周知のごとく、光軸方向にZ軸、光軸と直交する方向にY軸をとるとき、非球面式:
Z=(Y2 /R)/〔1+√{1−(1+K)(Y/R)2 }〕
+A・Y4 +B・Y6 +C・Y8 +D・Y10+‥‥
で与えられる曲線を光軸の回りに回転して得られる曲面で、近軸曲率半径:R、円錐定数:K、高次の非球面係数:A、B、C、Dを与えて形状を定義する。尚表中の円錐定数及び高次の非球面係数の表記において「Eとそれに続く数字」は「10の累乗」を表している。例えば、「E−04」は10-4を意味し、この数値が直前の数値に掛かる。
Furthermore, as is well known, the aspherical surface used in each embodiment has an aspherical formula when taking the Z axis in the optical axis direction and the Y axis in the direction orthogonal to the optical axis:
Z = (Y 2 / R) / [1 + √ {1- (1 + K) (Y / R) 2 }]
+ A ・ Y 4 + B ・ Y 6 + C ・ Y 8 + D ・ Y 10 +
Is a curved surface obtained by rotating the curve given by around the optical axis, and the shape is defined by giving paraxial radius of curvature: R, conic constant: K, and higher order aspherical coefficients: A, B, C, D To do. In the notation of the conic constant and the higher-order aspheric coefficient in the table, “E and the number following it” represent “power of 10”. For example, “E-04” means 10 −4 , and this numerical value is multiplied by the immediately preceding numerical value.
[実施例1]
本発明のズームレンズの第1実施例について数値例を表1に示す。また図1は、そのレンズ構成図、図2はその諸収差図である。表及び図面中、fはレンズ全系の焦点距離(以下左側から広角端、中間域、望遠端における値を示す)、FnoはFナンバー、2ωはレンズの全画角を表す。また、rは曲率半径、dはレンズ厚またはレンズ間隔、nd はd線の屈折率、νd はd線のアッベ数を示す。諸収差図中の球面収差図におけるd、g、Cはそれぞれの波長における収差曲線である。またS.C.は正弦条件を示している。非点収差図におけるSはサジタル、Mはメリディオナルを示している。
[Example 1]
Table 1 shows numerical examples of the first embodiment of the zoom lens according to the present invention. FIG. 1 is a diagram showing the lens configuration, and FIG. 2 is a diagram showing various aberrations thereof. In the tables and drawings, f represents the focal length of the entire lens system (hereinafter, the values are shown at the wide-angle end, intermediate range, and telephoto end from the left side), F no represents the F number, and 2ω represents the total angle of view of the lens. Further, r is a radius of curvature, d is a lens thickness or a lens interval, n d is a refractive index of the d line, and ν d is an Abbe number of the d line. In the spherical aberration diagrams in the various aberration diagrams, d, g, and C are aberration curves at the respective wavelengths. S. C. Indicates a sine condition. In the astigmatism diagram, S indicates sagittal and M indicates meridional.
[実施例2]
本発明のズームレンズの第2実施例について数値例を表2に示す。また図3は、そのレンズ構成図、図4はその諸収差図である。
[Example 2]
Table 2 shows numerical examples of the second embodiment of the zoom lens according to the present invention. FIG. 3 is a diagram showing the lens configuration, and FIG. 4 is a diagram showing various aberrations thereof.
[実施例3]
本発明のズームレンズの第3実施例について数値例を表3に示す。また図5は、そのレンズ構成図、図6はその諸収差図である。
[Example 3]
Table 3 shows numerical examples of the third embodiment of the zoom lens according to the present invention. FIG. 5 is a diagram showing the lens configuration, and FIG. 6 is a diagram showing various aberrations.
[実施例4]
本発明のズームレンズの第4実施例について数値例を表4に示す。また図7は、そのレンズ構成図、図8はその諸収差図である。
[Example 4]
Table 4 shows numerical examples of the fourth embodiment of the zoom lens according to the present invention. FIG. 7 is a diagram showing the lens configuration, and FIG. 8 is a diagram showing various aberrations.
[実施例5]
本発明のズームレンズの第5実施例について数値例を表5に示す。また図9は、そのレンズ構成図、図10はその諸収差図である。
[Example 5]
Table 5 shows numerical examples of the fifth embodiment of the zoom lens according to the present invention. FIG. 9 is a lens configuration diagram, and FIG. 10 is a diagram showing various aberrations.
次に実施例1から実施例5に関して条件式(1)から条件式(15)に対応する値を、まとめて表6に示す。 Next, Table 6 collectively shows values corresponding to the conditional expressions (1) to (15) with respect to the first to fifth embodiments.
表6から明らかなように、実施例1から実施例5の各実施例に関する数値は条件式(1)から(15)を満足しているとともに、各実施例における収差図からも明らかなように、各収差とも良好に補正されている。 As is clear from Table 6, the numerical values related to the examples of Examples 1 to 5 satisfy the conditional expressions (1) to (15) and are also apparent from the aberration diagrams in the examples. Each aberration is corrected well.
Claims (3)
(1) −0.8 ≦fw/fI ≦ −0.4
(2) 5.5 ≦TLw/fw ≦ 7.5
(3) −0.4 ≦fw/fIII ≦ 0
ただし、
fw :広角端におけるレンズ全系の合成焦点距離
fI :第1レンズ群の合成焦点距離
fIII :第3レンズ群の合成焦点距離
TLw :広角端における第1レンズ群を構成する第1レンズの物体側面から像面までの距離(ただし、平行平面ガラス部分は空気換算距離) In order from the object side, the first lens group having a negative refractive power as a whole, a second lens group having a positive refractive power as a whole, and a third lens group having a negative refractive power as a whole, The lens group includes a first lens having a negative meniscus shape having a negative refractive power (hereinafter, negative lens) and a convex meniscus shape on the object side, and a second lens having a positive refractive power (hereinafter, positive lens) having a non-meniscus shape. The second lens group includes a fourth lens that is a positive lens, a fifth lens that is a negative lens and has a meniscus shape that is convex on the object side, and a positive lens. The zoom lens is configured by disposing a sixth lens, and the third lens group is configured by disposing a seventh lens that is a negative lens, and the first lens group and the second lens with respect to zooming. Move the position of the lens group in the optical axis direction. Or by moving the position of the third lens group in addition to the first lens group and the second lens group, and the following conditional expression (1) regarding the power of the first lens group: ), The following conditional expression (2) is satisfied regarding the size of the entire lens system, and the following conditional expression (3) is satisfied regarding the power of the third lens group: Zoom lens.
(1) −0.8 ≦ f w / f I ≦ −0.4
(2) 5.5 ≦ TL w / f w ≦ 7.5
(3) −0.4 ≦ f w / f III ≦ 0
However,
f w : Composite focal length of the entire lens system at the wide angle end f I : Composite focal length of the first lens group f III : Composite focal length of the third lens group TL w : First lens constituting the first lens group at the wide angle end Distance from the object side of the lens to the image plane (however, the air equivalent distance for the parallel plane glass part)
(4) 0.22 ≦fw/f2 ≦ 0.45
ただし、
fw :広角端におけるレンズ全系の合成焦点距離
f2 :第1レンズ群を構成する第2レンズの焦点距離 In order from the object side, the first lens group having a negative refractive power as a whole, a second lens group having a positive refractive power as a whole, and a third lens group having a negative refractive power as a whole, The lens group includes a first lens having a negative meniscus shape having a negative refractive power (hereinafter, negative lens) and a convex meniscus shape on the object side, and a second lens having a positive refractive power (hereinafter, positive lens) having a non-meniscus shape. The second lens group includes a fourth lens that is a positive lens, a fifth lens that is a negative lens and has a meniscus shape that is convex on the object side, and a positive lens. The zoom lens is configured by disposing a sixth lens, and the third lens group is configured by disposing a seventh lens that is a negative lens, and the first lens group and the second lens with respect to zooming. Move the position of the lens group in the optical axis direction. Or by moving the position of the third lens group in addition to the first lens group and the second lens group, the following conditional expression (4) regarding the power of the second lens: A zoom lens characterized by satisfying
(4) 0.22 ≦ f w / f 2 ≦ 0.45
However,
f w : Total focal length of the entire lens system at the wide angle end f 2 : Focal length of the second lens constituting the first lens group
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