JP5333914B2 - Zoom lens and optical equipment - Google Patents
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本発明は、ズームレンズ、これを搭載する光学機器に関する。 The present invention relates to a zoom lens and an optical apparatus equipped with the zoom lens .
昨今、デジタルスチルカメラ等の携帯性が重要視されており、カメラ本体の小型化、薄型化及び軽量化を図るために、撮影レンズであるズームレンズの小型化及び軽量化が図られてきた。例えば、レンズ系の一部に光路を略９０度に折り曲げるための光学素子（プリズム）を備えたズームレンズが提案されている（例えば、特許文献１を参照）。このようなズームレンズをカメラに搭載することで、格納状態から使用状態へと移行する際にカメラ本体よりレンズが突出することがなく、使用状態において携帯性に優れ、さらにカメラの小型化、薄型化にも大きく寄与している。 Recently, portability of a digital still camera or the like is regarded as important, and in order to reduce the size, thickness, and weight of a camera body, a zoom lens that is a photographing lens has been reduced in size and weight. For example, a zoom lens having an optical element (prism) for bending an optical path at approximately 90 degrees in a part of a lens system has been proposed (see, for example, Patent Document 1). By mounting such a zoom lens on the camera, the lens does not protrude from the camera body when shifting from the retracted state to the used state, and is excellent in portability in the used state. It has also contributed greatly.
しかしながら、光路を略９０度に折り曲げるための光学素子の大きさは、ズームレンズ全体の大きさに対して占める割合が大きいため、カメラ本体の大きさに直接反映されてしまう。ゆえに、カメラ本体の小型化、薄型化を図るために、前記光学素子の大きさをより小さくする必要があった。 However, the size of the optical element for bending the optical path to approximately 90 degrees is a large proportion of the overall size of the zoom lens, and thus is directly reflected in the size of the camera body. Therefore, it is necessary to reduce the size of the optical element in order to reduce the size and thickness of the camera body.
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、固体撮像素子等を用いたビデオカメラや電子スチルカメラ等に好適で、特に光路を折り曲げるための光学素子を有した、超小型で、高画質で、高変倍であるズームレンズ、これを搭載する光学機器を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such problems, and is suitable for a video camera, an electronic still camera, or the like using a solid-state imaging device, and is particularly small and has an optical element for folding an optical path. An object of the present invention is to provide a zoom lens having high image quality and high zoom ratio, and an optical apparatus equipped with the zoom lens .
このような目的を達成するため、本発明に係るズームレンズは、光路を折り曲げるための光学素子を有し、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を持つ第１レンズ群と、負の屈折力を持つ第２レンズ群と、正の屈折力を持つ第３レンズ群と、正の屈折力を持つ第４レンズ群と、負の屈折力を持つ第５レンズ群とからなり、広角端状態から望遠端状態へのズーミングに際して、各レンズ群の間隔が変化するように、前記第２レンズ群、前記第４レンズ群及び前記第５レンズ群は移動し、前記ズームレンズの望遠端状態における焦点距離をｆＴとし、前記光路を折り曲げるための光学素子の光路長をＰＬとしたとき、次式０．１０＜ＰＬ／ｆＴ＜０．２９の条件を満足する。 To achieve the above object, the zoom lens according to the present invention, have a optical element for bending the optical path, in order from the object along the optical axis, a first lens group having positive refractive power from the, a second lens group having negative refractive power, a third lens group having positive refractive power, a fourth lens group having positive refractive power, a fifth lens group having negative refractive power Thus, during zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state, the second lens group, the fourth lens group, and the fifth lens group move so that the distance between the lens groups changes, and the zoom lens When the focal length in the telephoto end state is fT and the optical path length of the optical element for bending the optical path is PL, the following expression 0.10 <PL / fT <0.29 is satisfied.
なお、前記ズームレンズの広角端状態における焦点距離をｆＷとしたとき、次式１．００＜ＰＬ／ｆＷ＜２．５０の条件を満足することが好ましい。 When the focal length in the wide-angle end state of the zoom lens is fW, it is preferable to satisfy the condition of the following expression 1.00 <PL / fW <2.50.
また、前記第５レンズ群は、負の屈折力を持つことが好ましい。 The fifth lens group preferably has a negative refractive power.
また、前記第１レンズ群及び前記第３レンズ群は、広角端状態から望遠端状態へのズーミングに際して常に固定とすることが好ましい。 Further, it is preferable that the first lens group and the third lens group are always fixed during zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state.
また、前記ズームレンズの広角端状態における焦点距離をｆＷとしたとき、次式６．０＜ｆＴ／ｆＷ＜１０．５の条件を満足することが好ましい。 Further, when the focal length in the wide-angle end state of the zoom lens is fW, it is preferable that the condition of the following expression 6.0 <fT / fW <10.5 is satisfied.
また、開口絞りは、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間に配置されていることが好ましい。 In addition, it is preferable that the aperture stop is disposed between the second lens group and the third lens group.
また、前記第２レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、負の屈折力を持つレンズと、負の屈折力を持つレンズと、正の屈折力を持つレンズとを有することが好ましい。 The second lens group includes a lens having a negative refractive power, a lens having a negative refractive power, and a lens having a positive refractive power, which are arranged in order from the object side along the optical axis. Is preferred.
また、前記第１レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、負の屈折力を持つレンズと、前記光路を折り曲げるための光学素子と、正の屈折力を持つレンズとを有することが好ましい。 The first lens group includes a lens having negative refractive power, an optical element for bending the optical path, and a lens having positive refractive power, which are arranged in order from the object side along the optical axis. It is preferable.
また、前記第４レンズ群及び前記第５レンズ群の少なくとも一方は、接合レンズのみで構成されていることが好ましい。 In addition, it is preferable that at least one of the fourth lens group and the fifth lens group is composed only of a cemented lens.
また、前記第４レンズ群及び前記第５レンズ群の少なくとも一方は、正の屈折力を持つ正レンズと、負の屈折力を持つ負レンズとの接合レンズのみで構成されていることが好ましい。 In addition, it is preferable that at least one of the fourth lens group and the fifth lens group includes only a cemented lens of a positive lens having a positive refractive power and a negative lens having a negative refractive power.
また、広角端状態から望遠端状態へのズーミングに際して、前記第１レンズ群及び前記第３レンズ群は固定し、前記第２レンズ群は像側に移動し、前記第４レンズ群及び前記第５レンズ群は物体側に移動することが好ましい。 In zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state, the first lens group and the third lens group are fixed, the second lens group is moved to the image side, and the fourth lens group and the fifth lens group are fixed. The lens group is preferably moved toward the object side.
本発明の光学機器（例えば、本実施形態におけるデジタルスチルカメラ１）は、上記いずれかのズームレンズを搭載する。An optical apparatus according to the present invention (for example, the
本発明によれば、固体撮像素子等を用いたビデオカメラや電子スチルカメラ等に好適で、特に光路を折り曲げるための光学素子を有した、超小型で、高画質で、高変倍であるズームレンズ、これを搭載する光学機器を提供することができる。 According to the present invention, it is suitable for a video camera or an electronic still camera using a solid-state imaging device or the like, and particularly has an optical element for bending an optical path, and is an ultra-compact, high image quality, high zoom ratio zoom. A lens and an optical device on which the lens is mounted can be provided.
以下、本実施形態について、図面を参照しながら説明する。図１に示すように、本実施形態に係るズームレンズは、光路を折り曲げるための光学素子Ｐ（本実施形態では直角プリズム）を有するズームレンズであって、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を持つ第４レンズ群Ｇ４と、第５レンズ群Ｇ５とを有し、ズームレンズの望遠端状態における焦点距離をｆＴとし、光路を折り曲げるための光学素子Ｐの光路長をＰＬとしたとき、次式（１）の条件を満足する。 Hereinafter, the present embodiment will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the zoom lens according to the present embodiment is a zoom lens having an optical element P (a right-angle prism in the present embodiment) for bending an optical path, and is arranged in order from the object side along the optical axis. However, a first lens group G1 having a positive refractive power, a second lens group G2 having a negative refractive power, a third lens group G3 having a positive refractive power, and a fourth lens having a positive refractive power. When there is a group G4 and a fifth lens group G5, the focal length in the telephoto end state of the zoom lens is fT, and the optical path length of the optical element P for bending the optical path is PL, the following equation (1) Satisfy the conditions.
０．００ ＜ ＰＬ／ｆＴ ＜ ０．２９ …（１） 0.00 <PL / fT <0.29 (1)
上記条件式（１）は、ズームレンズの望遠端状態における焦点距離ｆＴと、光路を折り曲げるための光学素子Ｐの光路長ＰＬとの適切な比率を規定している。この条件式（１）の上限値を上回ると、光路を折り曲げるための光学素子Ｐの光路長ＰＬが長くなり、好ましくない。また、ズーミング中の像面湾曲の変動を補正することが困難となり、好ましくない。一方、条件式（１）の下限値を下回ると、ズーミングによるコマ収差の変動を補正することが困難となり、好ましくない。 Conditional expression (1) defines an appropriate ratio between the focal length fT in the telephoto end state of the zoom lens and the optical path length PL of the optical element P for bending the optical path. Exceeding the upper limit value of conditional expression (1) is not preferable because the optical path length PL of the optical element P for bending the optical path becomes long. In addition, it is difficult to correct fluctuations in field curvature during zooming, which is not preferable. On the other hand, if the lower limit of conditional expression (1) is not reached, it is difficult to correct fluctuations in coma due to zooming, which is not preferable.
なお、本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（１）の上限値を０．２８とすることが好ましい。さらに、本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（１）の上限値を０．２６とすることが好ましい。 In order to secure the effect of the present embodiment, it is preferable to set the upper limit of conditional expression (1) to 0.28. Furthermore, in order to ensure the effect of the present embodiment, it is preferable to set the upper limit of conditional expression (1) to 0.26.
また、本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（１）の下限値を０．１０とすることが好ましい。さらに、本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（１）の下限値を０．１５とすることが好ましい。 In order to secure the effect of the present embodiment, it is preferable to set the lower limit of conditional expression (1) to 0.10. Furthermore, in order to ensure the effect of the present embodiment, it is preferable to set the lower limit of conditional expression (1) to 0.15.
さらに、本実施形態おいて、ズームレンズの広角端状態における焦点距離をｆＷとしたとき、次式（２）の条件を満足することが好ましい。 Furthermore, in this embodiment, it is preferable that the condition of the following expression (2) is satisfied when the focal length in the wide-angle end state of the zoom lens is fW.
１．００ ＜ ＰＬ／ｆＷ ＜ ２．５０ …（２） 1.00 <PL / fW <2.50 (2)
上記条件式（２）は、ズームレンズの広角端状態における焦点距離ｆＷと、光路を折り曲げるための光学素子Ｐの光路長ＰＬとの適切な比率を規定している。この条件式（２）の上限値を上回ると、光路を折り曲げるための光学素子Ｐの光路長ＰＬが長くなり、好ましくない。また、歪曲収差やズーミング中の像面湾曲の変動を補正することが困難となり、好ましくない。一方、条件式（２）の下限値を下回ると、ズーミング中のコマ収差の変動を補正することが困難となり、好ましくない。 Conditional expression (2) defines an appropriate ratio between the focal length fW in the wide-angle end state of the zoom lens and the optical path length PL of the optical element P for bending the optical path. Exceeding the upper limit value of conditional expression (2) is not preferable because the optical path length PL of the optical element P for bending the optical path becomes long. In addition, it is difficult to correct distortions and fluctuations in field curvature during zooming, which is not preferable. On the other hand, if the lower limit of conditional expression (2) is not reached, it is difficult to correct fluctuations in coma during zooming, which is not preferable.
なお、本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（２）の上限値を２．００とすることが好ましい。さらに、本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（２）の上限値を１．９０とすることが好ましい。 In order to secure the effect of the present embodiment, it is preferable to set the upper limit of conditional expression (2) to 2.00. Furthermore, in order to ensure the effect of the present embodiment, it is preferable to set the upper limit of conditional expression (2) to 1.90.
また、本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（２）の下限値を１．３０とすることが好ましい。さらに、本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（２）の下限値を１．５０とすることが好ましい。 In order to secure the effect of the present embodiment, it is preferable to set the lower limit of conditional expression (2) to 1.30. Furthermore, in order to ensure the effect of the present embodiment, it is preferable to set the lower limit of conditional expression (2) to 1.50.
また、本実施形態において、第５レンズ群Ｇ５は、負の屈折力を持つことが好ましい。この構成によれば、ズームレンズの全長を小さくして小型化を図ることができる。 In the present embodiment, it is preferable that the fifth lens group G5 has a negative refractive power. According to this configuration, the zoom lens can be reduced in size by reducing the overall length of the zoom lens.
また、本実施形態において、第１レンズ群Ｇ１及び第３レンズ群Ｇ３は、広角端状態から望遠端状態への変倍（ズーミング）に際して光軸上の位置を固定とすることが好ましい。なお、本実施形態においては、広角端状態から望遠端状態への変倍（ズーミング）に際して、第２レンズ群Ｇ２、第４レンズＧ４及び第５レンズ群Ｇ５を移動させている。 In the present embodiment, it is preferable that the positions of the first lens group G1 and the third lens group G3 are fixed on the optical axis during zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state. In the present embodiment, the second lens group G2, the fourth lens G4, and the fifth lens group G5 are moved during zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state.
このような構成により、変倍に際して、正の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２との間隔を変えることにより、第１レンズ群Ｇ１で形成された像の変倍を行うことが可能である。また、第２レンズ群Ｇ２の像側に正の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ３を配置することにより、変倍に伴って光線が発散することを防ぎ、さらに第３レンズ群Ｇ３の像面側に配置している各レンズ群の径を小さくすることが可能である。また、正の屈折力を持つ第４レンズ群Ｇ４にて結像させることにより、変倍による像面移動を補正することが可能である。また、第４レンズ群Ｇ４の像側に負の屈折力を持つ第５レンズ群Ｇ５を配置することにより、第４レンズ群Ｇ４の結像位置を物体側に近づけ、光学系の全長を短くすることが可能である。 With such a configuration, at the time of zooming, the first lens group G1 is formed by changing the distance between the first lens group G1 having a positive refractive power and the second lens group G2 having a negative refractive power. It is possible to perform zooming of the captured image. Further, by disposing the third lens group G3 having a positive refractive power on the image side of the second lens group G2, it is possible to prevent the light from diverging due to the magnification change, and further, the image plane of the third lens group G3. It is possible to reduce the diameter of each lens group arranged on the side. Further, it is possible to correct image plane movement due to zooming by forming an image with the fourth lens group G4 having a positive refractive power. Further, by arranging the fifth lens group G5 having negative refractive power on the image side of the fourth lens group G4, the imaging position of the fourth lens group G4 is brought closer to the object side, and the total length of the optical system is shortened. It is possible.
また、上記のように、最も物体側に位置する第１レンズ群Ｇ１を広角端状態から望遠端状態への変倍（ズーミング）に際して光軸上の位置を固定とすることにより、本ズームレンズ中一番大きな群を稼動させる必要がなくなり、構造的に簡素なものにすることができる。また、最も径が大きなレンズ群である第１レンズ群Ｇ１以外を移動させて変倍を行うことにより、従来よりも小さな駆動系を使用することが可能となり、本ズームレンズの小型化に貢献できる。また、第３レンズ群Ｇ３を、広角端状態から望遠端状態への変倍（ズーミング）に際して光軸上の位置を固定とすることにより、ズーミング中の球面収差の変動を良好に補正することができる。 Further, as described above, the first lens group G1 positioned closest to the object side is fixed at a position on the optical axis when zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state. There is no need to operate the largest group and it can be made structurally simple. In addition, by moving the lens other than the first lens group G1, which is the lens group having the largest diameter, by performing zooming, it is possible to use a smaller driving system than the conventional one, which can contribute to the miniaturization of the zoom lens. . Further, by fixing the position of the third lens group G3 on the optical axis at the time of zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state, it is possible to satisfactorily correct variations in spherical aberration during zooming. it can.
また、本実施形態においては、ズームレンズの広角端状態における焦点距離をｆＷとしたとき、次式（３）の条件を満足することが好ましい。 In the present embodiment, it is preferable that the condition of the following expression (3) is satisfied when the focal length in the wide-angle end state of the zoom lens is fW.
６．０ ＜ ｆＴ／ｆＷ ＜ １０．５ …（３） 6.0 <fT / fW <10.5 (3)
上記条件式（３）は、ズームレンズの広角端状態における焦点距離ｆＷと、ズームレンズの望遠端状態における焦点距離ｆＴとの適切な比率を規定している。この条件式（３）の上限値を上回ると、変倍比を確保するために光学系全体が大きくなり、好ましくない。また、変倍比を確保したまま光学系全体を小さくした場合、ズーミングによる球面収差の変動を補正することが困難となり、好ましくない。一方、条件式（３）の下限値を下回ると、必要とする変倍比を確保することができず、好ましくない。 Conditional expression (3) defines an appropriate ratio between the focal length fW in the wide-angle end state of the zoom lens and the focal length fT in the telephoto end state of the zoom lens. Exceeding the upper limit of conditional expression (3) is not preferable because the entire optical system becomes large in order to ensure a zoom ratio. Further, if the entire optical system is made small while maintaining a zoom ratio, it is difficult to correct the variation in spherical aberration due to zooming, which is not preferable. On the other hand, if the lower limit of conditional expression (3) is not reached, the required zoom ratio cannot be ensured, which is not preferable.
なお、本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（３）の上限値を９．０とすることが好ましい。さらに、本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（３）の上限値を８．０とすることが好ましい。 In order to secure the effect of the present embodiment, it is preferable to set the upper limit of conditional expression (3) to 9.0. Furthermore, in order to ensure the effect of the present embodiment, it is preferable to set the upper limit of conditional expression (3) to 8.0.
また、本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（３）の下限値を６．２とすることが好ましい。さらに、本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式（３）の下限値を６．５とすることが好ましい。 In order to secure the effect of the present embodiment, it is preferable to set the lower limit of conditional expression (3) to 6.2. Furthermore, in order to ensure the effect of the present embodiment, it is preferable to set the lower limit of conditional expression (3) to 6.5.
また、本実施形態において、開口絞りＳは、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間に配置されていることが好ましい。この構成により、広角端状態での第１レンズ群Ｇ１を通る光線の高さ、及び、望遠端状態での第４レンズ群Ｇ４を通る光線の高さを低くすることが可能となり、光学系全体の小型化を図ることができる。 In the present embodiment, it is preferable that the aperture stop S is disposed between the second lens group G2 and the third lens group G3. With this configuration, it is possible to reduce the height of the light beam passing through the first lens group G1 in the wide-angle end state and the height of the light beam passing through the fourth lens group G4 in the telephoto end state. Can be miniaturized.
また、本実施形態において、第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、負の屈折力を持つレンズと、負の屈折力を持つレンズと、正の屈折力を持つレンズとを有することが好ましい。この構成により、ズーミングによる像面湾曲の変動を良好に補正することができる。また、第２レンズ群Ｇ２全体の光軸方向の厚みを小さくすることができるため、第２レンズ群Ｇ２のズーミングに伴う移動量を多く確保することができる。その結果、第２レンズ群Ｇ２の屈折力を必要以上に強くする必要がなくなり、第２レンズ群Ｇ２にて発生する収差を少なくすることができる。 In the present embodiment, the second lens group G2 has a negative refractive power, a negative refractive power lens, and a positive refractive power, which are arranged in order from the object side along the optical axis. It is preferable to have a lens. With this configuration, it is possible to satisfactorily correct variations in field curvature due to zooming. In addition, since the thickness of the entire second lens group G2 in the optical axis direction can be reduced, a large amount of movement associated with zooming of the second lens group G2 can be ensured. As a result, it is not necessary to increase the refractive power of the second lens group G2 more than necessary, and the aberration generated in the second lens group G2 can be reduced.
また、本実施形態において、第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、負の屈折力を持つレンズ（図１ではレンズＬ１１）と、光路を折り曲げるための光学素子Ｐと、正の屈折力を持つレンズ（図１ではレンズＬ１２）とを有することが好ましい。この構成により、光路を折り曲げるための光学素子Ｐに入射する光線高を低く抑えることができるため、前記光学素子Ｐの大きさを小さくすることができる。また、広角端状態におけるコマ収差の補正を良好に行うことができる。 In the present embodiment, the first lens group G1 includes a lens having negative refractive power (lens L11 in FIG. 1) arranged in order from the object side along the optical axis, and an optical element P for bending the optical path. And a lens having a positive refractive power (lens L12 in FIG. 1). With this configuration, the height of the light incident on the optical element P for bending the optical path can be kept low, so that the size of the optical element P can be reduced. Further, it is possible to satisfactorily correct the coma aberration in the wide-angle end state.
また、本実施形態において、第４レンズ群Ｇ４及び第５レンズ群Ｇ５の少なくとも一方は、接合レンズのみで構成されていることが好ましい。この構成により、ズーミングによるコマ収差の変動を良好に補正することができる。 In the present embodiment, it is preferable that at least one of the fourth lens group G4 and the fifth lens group G5 is composed only of a cemented lens. With this configuration, fluctuations in coma due to zooming can be corrected well.
また、本実施形態において、第４レンズ群Ｇ４及び第５レンズ群Ｇ５の少なくとも一方は、正の屈折力を持つ正レンズと負の屈折力を持つ負レンズとの接合レンズのみで構成されていることが好ましい。この構成により、ズーミングによるコマ収差の変動を良好に補正することができる。 In the present embodiment, at least one of the fourth lens group G4 and the fifth lens group G5 is composed of only a cemented lens of a positive lens having a positive refractive power and a negative lens having a negative refractive power. It is preferable. With this configuration, fluctuations in coma due to zooming can be corrected well.
図９及び図１０に、撮影レンズＺＬとして上記ズームレンズを備えたデジタルスチルカメラ１（光学機器）を示す。このデジタルスチルカメラ１は、不図示の電源釦を押すと、撮影レンズＺＬの不図示のシャッタが開放されて、撮影レンズＺＬで被写体（物体）からの光が集光され、像面Ｉに配置された（例えば、ＣＣＤやＣＭＯＳ等からなる）撮像素子Ｃに結像される。撮像素子Ｃに結像された被写体像は、デジタルスチルカメラ１の背後に配置された液晶モニター２に表示される。撮影者は、液晶モニター２を見ながら被写体像の構図を決めた後、レリーズ釦３を押し下げて被写体像を撮像素子Ｃで撮影し、不図示のメモリーに記録保存する。
9 and 10 show a digital still camera 1 (optical apparatus) including the zoom lens as the photographing lens ZL. In the digital
なお、このカメラ１には、被写体が暗い場合に補助光を発光する補助光発光部４、撮影レンズＺＬを広角端状態（Ｗ）から望遠端状態（Ｔ）にズーミングする際のワイド（Ｗ）−テレ（Ｔ）ボタン５、及び、デジタルスチルカメラ１の種々の条件設定等に使用するファンクションボタン６等が配置されている。
The
続いて、図１１を参照しながら、上記構成のズームレンズの製造方法について説明する。まず、鏡筒内に各レンズ（図１ではレンズＬ１１〜Ｌ５２と光路を折り曲げるための光学素子Ｐ）を組み込む（ステップＳ１）。各レンズを鏡筒内に組み込む際、光軸に沿った順にレンズを１つずつ鏡筒内に組み込んでもよく、一部または全てのレンズを保持部材で一体保持してから鏡筒部材と組み立ててもよい。次に、鏡筒内に各レンズが組み込まれた後、鏡筒内に各レンズが組み込まれた状態で物体の像が形成されるか、すなわち各レンズの中心が揃っているかを確認する（ステップＳ２）。続いて、ズームレンズの各種動作を確認する（ステップＳ３）。各種動作の一例としては、広角端状態から望遠端状態への変倍を行う変倍動作、遠距離物体から近距離物体への合焦を行うレンズが光軸方向に沿って移動する合焦動作などが挙げられる。なお、各種動作の確認順番は任意である。 Next, a method for manufacturing the zoom lens having the above configuration will be described with reference to FIG. First, each lens (the lenses L11 to L52 and the optical element P for bending the optical path in FIG. 1) is incorporated in the lens barrel (step S1). When assembling each lens in the lens barrel, the lenses may be incorporated in the lens barrel one by one in the order along the optical axis, and a part or all of the lenses are integrally held by the holding member and then assembled with the lens barrel member. Also good. Next, after each lens is incorporated in the lens barrel, it is confirmed whether an object image is formed in a state where each lens is incorporated in the lens barrel, that is, whether the centers of the lenses are aligned (step) S2). Subsequently, various operations of the zoom lens are confirmed (step S3). Examples of various operations include a zooming operation that zooms from the wide-angle end state to the telephoto end state, and a focusing operation that moves the lens that focuses from a long-distance object to a short-distance object along the optical axis direction. Etc. Note that the order of confirming the various operations is arbitrary.
以下、本実施形態に係る各実施例について、図面に基づいて説明する。以下に、表１〜表４を示すが、これらは第１実施例〜第４実施例における各諸元の表である。［全体諸元］において、ｆは本ズームレンズの焦点距離を、ＦＮｏはＦナンバーを、ωは半画角を、Ｙは像高を、ＴＬはレンズ全長を、Ｂｆはバックフォーカスを示す。［レンズデータ］においては、面番号は光線の進行する方向に沿った物体側からのレンズ面の順序を、ｒは各レンズ面の曲率半径を、ｄは各光学面から次の光学面（又は像面）までの光軸上の距離である面間隔を、ｎｄはｄ線（波長587.6nm）に対する屈折率を、νｄはｄ線に対するアッベ数を示す。また、レンズ面が非球面である場合には、面番号に＊印を付し、曲率半径ｒの欄には近軸曲率半径を示す。なお、曲率半径の「∞」は平面又は開口を示す。［ズーミングデータ］において、広角端状態、中間焦点距離状態及び望遠端状態の各状態における、ｄｉ（但し、ｉは整数）は第ｉ面と第（ｉ＋１）面の可変間隔を示す。［ズームレンズ群データ］において、各群の初面及び焦点距離を示す。［条件式］において、上記の条件式（１）〜（３）に対応する値を示す。 Hereinafter, each example according to the present embodiment will be described with reference to the drawings. Tables 1 to 4 are shown below, but these are tables of specifications in the first to fourth examples. In [Overall specifications], f is the focal length of the zoom lens, FNo is the F number, ω is the half field angle, Y is the image height, TL is the total lens length, and Bf is the back focus. In [Lens data], the surface number is the order of the lens surfaces from the object side along the direction in which the light beam travels, r is the radius of curvature of each lens surface, and d is the next optical surface from each optical surface (or The distance between the surfaces, which is the distance on the optical axis to the image plane), nd is the refractive index for the d-line (wavelength 587.6 nm), and νd is the Abbe number for the d-line. When the lens surface is aspherical, an asterisk is attached to the surface number, and the paraxial radius of curvature is indicated in the column of the radius of curvature r. The curvature radius “∞” indicates a plane or an opening. In [ZOOMING DATA], di (where i is an integer) indicates a variable interval between the i-th surface and the (i + 1) -th surface in each state of the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto end state. In [Zoom Lens Group Data], the initial surface and focal length of each group are shown. In [Conditional Expression], values corresponding to the conditional expressions (1) to (3) are shown.
［非球面データ］には、［レンズデータ］に示した非球面について、その形状を次式（ａ）で示す。すなわち、光軸に垂直な方向の高さをｙとし、非球面の頂点における接平面から高さｙにおける非球面上の位置までの光軸に沿った距離（サグ量）をＳ（ｙ）とし、基準球面の曲率半径（近軸曲率半径）をｒとし、円錐係数をκとし、ｎ次の非球面係数をＡｎとしたとき、以下の式（ａ）で示している。なお、各実施例において、２次の非球面係数Ａ2は０であり、その記載を省略している。また、Ｅ-nは、×１０-nを表す。例えば、1.234E-05＝1.234×10-5である。 In [Aspherical data], the shape of the aspherical surface shown in [Lens data] is shown by the following equation (a). That is, y is the height in the direction perpendicular to the optical axis, and S (y) is the distance (sag amount) along the optical axis from the tangent plane at the apex of the aspheric surface to the position on the aspheric surface at height y. When the radius of curvature of the reference spherical surface (paraxial radius of curvature) is r, the conic coefficient is κ, and the n-th aspherical coefficient is An, the following equation (a) is given. In each example, the secondary aspheric coefficient A2 is 0, and the description thereof is omitted. E-n represents x10 -n. For example, 1.234E-05 = 1.234 × 10 −5 .
Ｓ（ｙ）＝（ｙ2／ｒ）／｛１＋（１−κ・y2／ｒ2）1/2｝
＋Ａ4×ｙ4＋Ａ6×ｙ6＋Ａ8×ｙ8＋Ａ10×ｙ10 …（ａ）
S (y) = (y 2 / r) / {1+ (1−κ · y 2 / r 2 ) 1/2 }
+ A4 × y 4 + A6 ×
なお、表中において、焦点距離ｆ、曲率半径ｒ、面間隔ｄ、その他の長さの単位は、一般に「ｍｍ」が使われている。但し、光学系は、比例拡大又は比例縮小しても同等の光学性能が得られるので、単位は「ｍｍ」に限定されることなく、他の適当な単位を用いることが可能である。 In the table, “mm” is generally used as the unit of focal length f, radius of curvature r, surface interval d, and other lengths. However, since the optical system can obtain the same optical performance even when proportionally enlarged or proportionally reduced, the unit is not limited to “mm”, and other appropriate units can be used.
以上の表の説明は、他の実施例においても同様とし、その説明を省略する。 The description of the above table is the same in other examples, and the description thereof is omitted.
（第１実施例）
第１実施例について、図１，図２及び表１を用いて説明する。図１は、第１実施例に係るズームレンズの構成を示すとともに、広角端状態（Ｗ）から中間焦点距離状態（Ｍ）を経て望遠端状態（Ｔ）までの焦点距離状態の変化、すなわちズーミングの際の各レンズ群の移動の様子を示している。なお、第１実施例に係るズームレンズは、図１０に示すように直角プリズムＰ（光路を折り曲げるための光学素子）により光路を９０度折り曲げているが、図１ではこれを展開して示している。
(First embodiment)
A first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2 and Table 1. FIG. FIG. 1 shows the configuration of the zoom lens according to the first embodiment, and changes in the focal length state from the wide-angle end state (W) through the intermediate focal length state (M) to the telephoto end state (T), that is, zooming. The state of movement of each lens group at the time is shown. The zoom lens according to the first embodiment, although the optical path is bent 90 degrees by the right angle prism P (optical element for bending the optical path), as shown in FIG. 10, showing expand it in Figure 1 Yes.
第１実施例に係るズームレンズは、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を持つ第４レンズ群Ｇ４と、負の屈折力を持つ第５レンズ群Ｇ５とを有する。 The zoom lens according to the first example includes a first lens group G1 having a positive refractive power, a second lens group G2 having a negative refractive power, arranged in order from the object side along the optical axis, and a positive lens. It has a third lens group G3 having a refractive power, a fourth lens group G4 having a positive refractive power, and a fifth lens group G5 having a negative refractive power.
第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と、光路を９０度折り曲げるための直角プリズムＰと、両凸形状の正レンズＬ１２とを有する。 The first lens group G1 includes a negative meniscus lens L11 arranged in order from the object side along the optical axis and having a convex surface directed toward the object side, a right-angle prism P for bending the optical path by 90 degrees, and a biconvex positive lens. L12.
第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凹形状の負レンズＬ２１と、両凹形状の負レンズＬ２２と両凸形状の正レンズＬ２３との接合レンズとを有する。 The second lens group G2 includes a biconcave negative lens L21 and a cemented lens of a biconcave negative lens L22 and a biconvex positive lens L23 arranged in order from the object side along the optical axis. .
第３レンズ群Ｇ３は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ３１と、両凸形状の正レンズＬ３２と両凹形状の負レンズＬ３３との接合レンズとを有する。 The third lens group G3 includes a biconvex positive lens L31, and a cemented lens of a biconvex positive lens L32 and a biconcave negative lens L33, which are arranged in order from the object side along the optical axis. .
第４レンズ群Ｇ４は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ４１と像面側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ４２との接合レンズを有する。 The fourth lens group G4 includes a cemented lens of a biconvex positive lens L41 and a negative meniscus lens L42 having a convex surface directed toward the image plane, which are arranged in order from the object side along the optical axis.
第５レンズ群Ｇ５は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ５１と両凹形状の負レンズＬ５２との接合レンズを有する。 The fifth lens group G5 has a cemented lens of a biconvex positive lens L51 and a biconcave negative lens L52 arranged in order from the object side along the optical axis.
なお、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間には、光量を調節するための開口絞りＳが配置されている。 An aperture stop S for adjusting the amount of light is disposed between the second lens group G2 and the third lens group G3.
また、第５レンズ群Ｇ５と像面Ｉとの間には、固体撮像素子の限界解像以上の空間周波数をカットするためのローパスフィルタＬＰＦが配置されている。なお、像面Ｉは、図１０の撮像素子Ｃ上に形成され、該撮像素子はＣＣＤやＣＭＯＳ等から構成されている。 Further, a low-pass filter LPF for cutting a spatial frequency equal to or higher than the limit resolution of the solid-state imaging device is disposed between the fifth lens group G5 and the image plane I. The image plane I is formed on the image sensor C in FIG. 10, and the image sensor is composed of a CCD, a CMOS, or the like.
上記構成を有する本実施例のズームレンズでは、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、第１レンズ群Ｇ１、開口絞りＳ及び第３レンズ群Ｇ３を像面Ｉに対して固定とし、第２レンズ群Ｇ２、第４レンズ群Ｇ４及び第５レンズ群Ｇ５を移動させる。 In the zoom lens of the present embodiment having the above-described configuration, the first lens group G1, the aperture stop S, and the third lens group G3 are fixed with respect to the image plane I upon zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state. The second lens group G2, the fourth lens group G4, and the fifth lens group G5 are moved.
表１に第１実施例における各諸元の表を示す。なお、表１における面番号１〜２７は、図１に示す面１〜２７に対応している。なお、第１実施例では、第５面〜第８面、第１４面及び第１８面が、いずれも非球面形状に形成されている。 Table 1 shows a table of specifications in the first embodiment. In addition, the surface numbers 1-27 in Table 1 respond | correspond to the surfaces 1-27 shown in FIG. In the first embodiment, the fifth to eighth surfaces, the fourteenth surface, and the eighteenth surface are all formed in an aspherical shape.
（表１）
［レンズデータ］
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
物面 ∞
1 36.7957 0.7000 1.922860 20.88
2 10.0201 2.6500 1.000000
3 ∞ 8.6000 1.846660 23.78
4 ∞ 0.2000 1.000000
＊5 13.4542 2.3500 1.693500 53.22
＊6 -19.8931 d6 1.000000
＊7 -30.0000 0.7000 1.765460 46.73
＊8 6.0041 0.9000 1.000000
9 -41.3037 0.3500 1.882997 40.76
10 6.4689 1.8000 1.922860 20.88
11 -483.6288 d11 1.000000
12 ∞ 0.3000 1.000000 (開口絞りＳ)
13 12.1998 1.3000 1.693500 53.22
＊14 -20.8107 0.1000 1.000000
15 8.2186 1.5500 1.518229 58.93
16 -8.5953 0.3500 1.882997 40.76
17 10.9632 d17 1.000000
＊18 13.7042 3.6000 1.693500 53.22
19 -7.0063 0.6500 1.903658 31.31
20 -12.4994 d20 1.000000
21 19.5409 2.9500 1.603001 65.44
22 -7.4662 0.5500 1.834000 37.16
23 14.7308 d23
24 ∞ 0.2100 1.516330 64.14
25 ∞ 1.0000 1.000000
26 ∞ 0.5000 1.516330 64.14
27 ∞ Bf
像面 ∞
［非球面データ］
第５面
κ=1.0000,A4=-4.51210E-05,A6=-1.79090E-06,A8=1.34510E-08,A10=0.00000E+00
第６面
κ=1.0000,A4=5.49460E-05,A6=-1.80530E-06,A8=1.96050E-08,A10=0.00000E+00
第７面
κ=1.0000,A4=8.88920E-05,A6=-1.04090E-06,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
第８面
κ=1.0000,A4=-5.56140E-04,A6=5.04020E-06,A8=-6.30110E-07,A10=0.00000E+00
第１４面
κ=1.0000,A4=-1.35110E-04,A6=-3.76620E-06,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
第１８面
κ=3.4064,A4=-2.37410E-04,A6=-3.33430E-07,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
［全体諸元］
ズーム比 6.7633
広角端 中間焦点距離 望遠端
ｆ 5.10003 15.76517 34.49305
ＦＮｏ 4.29434 5.17920 7.87084
ω 40.48284 14.52920 6.65994
Ｙ 4.05000 4.05000 4.05000
ＴＬ 65.11581 65.11459 65.11115
Ｂｆ 0.59945 0.59821 0.59478
［ズーミングデータ］
可変間隔 広角端 中間焦点距離 望遠端
d６ 0.50000 8.11878 10.41836
d11 10.51836 2.89959 0.60000
d17 13.25538 7.16656 1.00000
d20 1.00000 2.70375 3.66137
d23 7.93262 12.31770 17.52664
［ズームレンズ群データ］
群番号 群初面 群焦点距離
Ｇ１ １ 16.16598
Ｇ２ ７ -5.91680
Ｇ３ 13 19.12249
Ｇ４ 18 11.39385
Ｇ５ 21 -19.34368
［条件式］
条件式（１）ＰＬ／ｆＴ ＝ 0.2493
条件式（２）ＰＬ／ｆＷ ＝ 1.6863
条件式（３）ｆＴ／ｆＷ ＝ 6.7633
(Table 1)
[Lens data]
Surface number r d nd νd
Object ∞
1 36.7957 0.7000 1.922860 20.88
2 10.0201 2.6500 1.000000
3 ∞ 8.6000 1.846660 23.78
4 ∞ 0.2000 1.000000
* 5 13.4542 2.3500 1.693500 53.22
* 6 -19.8931 d6 1.000000
* 7 -30.0000 0.7000 1.765460 46.73
* 8 6.0041 0.9000 1.000000
9 -41.3037 0.3500 1.882997 40.76
10 6.4689 1.8000 1.922860 20.88
11 -483.6288 d11 1.000000
12 ∞ 0.3000 1.000000 (Aperture stop S)
13 12.1998 1.3000 1.693500 53.22
* 14 -20.8107 0.1000 1.000000
15 8.2186 1.5500 1.518229 58.93
16 -8.5953 0.3500 1.882997 40.76
17 10.9632 d17 1.000000
* 18 13.7042 3.6000 1.693500 53.22
19 -7.0063 0.6500 1.903658 31.31
20 -12.4994 d20 1.000000
21 19.5409 2.9500 1.603001 65.44
22 -7.4662 0.5500 1.834000 37.16
23 14.7308 d23
24 ∞ 0.2100 1.516330 64.14
25 ∞ 1.0000 1.000000
26 ∞ 0.5000 1.516330 64.14
27 ∞ Bf
Image plane ∞
[Aspherical data]
5th surface κ = 1.0000, A4 = -4.51210E-05, A6 = -1.79090E-06, A8 = 1.34510E-08, A10 = 0.00000E + 00
6th surface κ = 1.0000, A4 = 5.49460E-05, A6 = -1.80530E-06, A8 = 1.96050E-08, A10 = 0.00000E + 00
7th surface κ = 1.0000, A4 = 8.88920E-05, A6 = -1.04090E-06, A8 = 0.00000E + 00, A10 = 0.00000E + 00
8th surface κ = 1.0000, A4 = -5.56140E-04, A6 = 5.04020E-06, A8 = -6.30110E-07, A10 = 0.00000E + 00
14th surface κ = 1.0000, A4 = -1.35110E-04, A6 = -3.76620E-06, A8 = 0.00000E + 00, A10 = 0.00000E + 00
18th surface κ = 3.4064, A4 = -2.37410E-04, A6 = -3.33430E-07, A8 = 0.00000E + 00, A10 = 0.00000E + 00
[Overall specifications]
Zoom ratio 6.7633
Wide angle end Intermediate focal length Telephoto end f 5.10003 15.76517 34.49305
FNo 4.29434 5.17920 7.87084
ω 40.48284 14.52920 6.65994
Y 4.05000 4.05000 4.05000
TL 65.11581 65.11459 65.11115
Bf 0.59945 0.59821 0.59478
[Zooming data]
Variable interval Wide angle end Intermediate focal length Telephoto end
d6 0.50000 8.11878 10.41836
d11 10.51836 2.89959 0.60000
d17 13.25538 7.16656 1.00000
d20 1.00000 2.70375 3.66137
d23 7.93262 12.31770 17.52664
[Zoom lens group data]
Group number Group first surface Group
G2 7 -5.91680
G5 21 -19.34368
[Conditional expression]
Conditional expression (1) PL / fT = 0.2493
Conditional expression (2) PL / fW = 1.6863
Conditional expression (3) fT / fW = 6.7633
表１に示す諸元の表から、本実施例に係るズームレンズでは、上記条件式（１）〜（３）を全て満たすことが分かる。 From the table of specifications shown in Table 1, it can be seen that the zoom lens according to the present example satisfies all the conditional expressions (1) to (3).
図２は、第１実施例に係るズームレンズの諸収差図であり、（ａ）は広角端状態における無限遠合焦状態での諸収差図であり、（ｂ）は中間焦点距離状態における無限遠合焦状態での諸収差図であり、（ｃ）は望遠端状態における無限遠合焦状態での諸収差図である。 2A and 2B are graphs showing various aberrations of the zoom lens according to Example 1. FIG. 2A is a diagram showing various aberrations in the infinite focus state at the wide-angle end state, and FIG. 2B is infinity in the intermediate focal length state. FIG. 5C is a diagram illustrating various aberrations in a far-focus state, and FIG. 9C is a diagram illustrating various aberrations in an infinite focus state in the telephoto end state.
各収差図において、ＦＮＯはＦナンバーを、Ｙは像高を示している。球面収差図において、実線は球面収差を示し、破線はサインコンディション（正弦条件）を示す。また、非点収差図において、実線はサジタル像面を示し、破線はメリジオナル像面を示す。さらに、コマ収差において、実線はメリジオナルコマを示す。以上の収差図の説明は、他の実施例においても同様とし、その説明を省略する。 In each aberration diagram, FNO indicates an F number, and Y indicates an image height. In the spherical aberration diagram, a solid line indicates spherical aberration, and a broken line indicates a sine condition (sine condition). In the astigmatism diagram, the solid line indicates the sagittal image plane, and the broken line indicates the meridional image plane. Further, in coma aberration, the solid line indicates meridional coma. The explanation of the above aberration diagrams is the same in the other examples, and the explanation is omitted.
各収差図から明らかなように、第１実施例では、ズーム比が６．０倍以上であり、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することが分かる。 As is apparent from the respective aberration diagrams, in the first embodiment, the zoom ratio is 6.0 times or more, and various aberrations are well corrected in each focal length state from the wide-angle end state to the telephoto end state. It can be seen that it has imaging performance.
（第２実施例）
第２実施例について、図３，図４及び表２を用いて説明する。図３は、第２実施例に係るズームレンズの構成を示すとともに、広角端状態（Ｗ）から中間焦点距離状態（Ｍ）を経て望遠端状態（Ｔ）までの焦点距離状態の変化、すなわちズーミングの際の各レンズ群の移動の様子を示している。なお、第２実施例に係るズームレンズは、図１０に示すように直角プリズムＰ（光路を折り曲げるための光学素子）により光路を９０度折り曲げているが、図３ではこれを展開して示している。
(Second embodiment)
A second embodiment will be described with reference to FIGS. 3 and 4 and Table 2. FIG. FIG. 3 shows the configuration of the zoom lens according to Example 2, and the change in the focal length state from the wide angle end state (W) to the telephoto end state (T) through the intermediate focal length state (M), that is, zooming. The state of movement of each lens group at the time is shown. The zoom lens according to the second embodiment, although the optical path is bent 90 degrees by the right angle prism P (optical element for bending the optical path), as shown in FIG. 10, showing expand it in Figure 3 Yes.
第２実施例に係るズームレンズは、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を持つ第４レンズ群Ｇ４と、負の屈折力を持つ第５レンズ群Ｇ５とを有する。 The zoom lens according to the second example includes a first lens group G1 having a positive refractive power, a second lens group G2 having a negative refractive power, arranged in order from the object side along the optical axis, and a positive lens. It has a third lens group G3 having a refractive power, a fourth lens group G4 having a positive refractive power, and a fifth lens group G5 having a negative refractive power.
第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と、光路を９０度折り曲げるための直角プリズムＰと、両凸形状の正レンズＬ１２とを有する。 The first lens group G1 includes a negative meniscus lens L11 arranged in order from the object side along the optical axis and having a convex surface directed toward the object side, a right-angle prism P for bending the optical path by 90 degrees, and a biconvex positive lens. L12.
第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凹形状の負レンズＬ２１と、両凹形状の負レンズＬ２２と両凸形状の正レンズＬ２３との接合レンズとを有する。 The second lens group G2 includes a biconcave negative lens L21 and a cemented lens of a biconcave negative lens L22 and a biconvex positive lens L23 arranged in order from the object side along the optical axis. .
第３レンズ群Ｇ３は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ３１と、両凸形状の正レンズＬ３２と両凹形状の負レンズＬ３３との接合レンズとを有する。 The third lens group G3 includes a biconvex positive lens L31, and a cemented lens of a biconvex positive lens L32 and a biconcave negative lens L33, which are arranged in order from the object side along the optical axis. .
第４レンズ群Ｇ４は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ４１と像面側に凸面を向けた凹メニスカスレンズＬ４２との接合レンズを有する。 The fourth lens group G4 includes a cemented lens of a biconvex positive lens L41 and a concave meniscus lens L42 having a convex surface directed toward the image side, which are arranged in order from the object side along the optical axis.
第５レンズ群Ｇ５は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ５１と両凹形状の負レンズL５２との接合レンズを有する。 The fifth lens group G5 has a cemented lens of a biconvex positive lens L51 and a biconcave negative lens L52 arranged in this order from the object side along the optical axis.
なお、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間には、光量を調節するための開口絞りＳが配置されている。 An aperture stop S for adjusting the amount of light is disposed between the second lens group G2 and the third lens group G3.
また、第５レンズ群Ｇ５と像面Ｉとの間には、固体撮像素子の限界解像以上の空間周波数をカットするためのローパスフィルタＬＰＦが配置されている。なお、像面Ｉは、図１０の撮像素子Ｃ上に形成され、該撮像素子はＣＣＤやＣＭＯＳ等から構成されている。 Further, a low-pass filter LPF for cutting a spatial frequency equal to or higher than the limit resolution of the solid-state imaging device is disposed between the fifth lens group G5 and the image plane I. The image plane I is formed on the image sensor C in FIG. 10, and the image sensor is composed of a CCD, a CMOS, or the like.
上記構成を有する本実施例のズームレンズでは、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、第１レンズ群Ｇ１、開口絞りＳ及び第３レンズ群Ｇ３を像面Ｉに対して固定とし、第２レンズ群Ｇ２、第４レンズ群Ｇ４及び第５レンズ群Ｇ５を移動させる。 In the zoom lens of the present embodiment having the above-described configuration, the first lens group G1, the aperture stop S, and the third lens group G3 are fixed with respect to the image plane I upon zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state. The second lens group G2, the fourth lens group G4, and the fifth lens group G5 are moved.
表２に第２実施例における各諸元の表を示す。なお、表２における面番号１〜２７は、図３に示す面１〜２７に対応している。なお、第２実施例では、第５面〜第８面、第１４面及び第１８面が、いずれも非球面形状に形成されている。 Table 2 shows a table of specifications in the second embodiment. In addition, the surface numbers 1-27 in Table 2 respond | correspond to the surfaces 1-27 shown in FIG. In the second embodiment, the fifth to eighth surfaces, the fourteenth surface, and the eighteenth surface are all formed in an aspheric shape.
（表２）
［レンズデータ］
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
物面 ∞
1 35.9067 0.7000 1.922860 20.88
2 9.9469 2.6500 1.000000
3 ∞ 8.6000 1.846660 23.78
4 ∞ 0.2000 1.000000
＊5 13.5336 2.3500 1.693500 53.22
＊6 -19.6907 d6 1.000000
＊7 -29.9962 0.7000 1.765460 46.73
＊8 5.9248 0.9000 1.000000
9 -48.6106 0.3500 1.882997 40.76
10 6.4398 1.8000 1.922860 20.88
11 -1672.6872 d11 1.000000
12 ∞ 0.3000 1.000000 (開口絞りＳ)
13 12.2424 1.3000 1.693500 53.22
＊14 -20.7102 0.1000 1.000000
15 8.1950 1.5500 1.518229 58.93
16 -8.6378 0.3500 1.882997 40.76
17 10.8946 d17 1.000000
＊18 13.6412 3.6000 1.693500 53.22
19 -7.0349 0.6500 1.903658 31.31
20 -12.5917 d20 1.000000
21 19.4334 2.9500 1.603001 65.44
22 -7.4919 0.5500 1.834000 37.16
23 14.7343 d23 1.000000
24 ∞ 0.2100 1.516330 64.14
25 ∞ 1.0000 1.000000
26 ∞ 0.5000 1.516330 64.14
27 ∞ Bf
像面 ∞
［非球面データ］
第５面
κ=1.0000,A4=-4.17280E-05,A6=-1.86290E-06,A8=1.62280E-08,A10=0.00000E+00
第６面
κ=1.0000,A4=5.79080E-05,A6=-1.83740E-06,A8=2.11190E-08,A10=0.00000E+00
第７面
κ=1.0000,A4=-2.36070E-05,A6=2.33750E-06,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
第８面
κ=1.0000,A4=-7.30020E-04,A6=4.99070E-06,A8=-4.11800E-07,A10=0.00000E+00
第１４面
κ=1.0000,A4=-1.37210E-04,A6=-3.59540E-06,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
第１８面
κ=3.1500,A4=-2.28100E-04,A6=6.31730E-08,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
［全体諸元］
ズーム比 6.7633
広角端 中間焦点距離 望遠端
ｆ 5.10003 〜 15.67133 〜 34.49311
ＦＮｏ 4.29434 〜 5.17920 〜 7.87084
ω 40.48284 〜 14.52920 〜 6.65994
Ｙ 4.05000 〜 4.05000 〜 4.05000
ＴＬ 65.09204 〜 65.09091 〜 65.08760
Ｂｆ 0.59945 〜 0.59833 〜 0.59500
［ズーミングデータ］
可変間隔 広角端 中間焦点距離 望遠端
d６ 0.50000 8.13870 10.41919
d11 10.51919 2.88049 0.60000
d17 13.22931 7.27982 1.00000
d20 1.00000 2.77133 3.65103
d23 7.93409 12.11224 17.51238
［ズームレンズ群データ］
群番号 群初面 群焦点距離
Ｇ１ １ 16.14741
Ｇ２ ７ -5.92227
Ｇ３ 13 19.15185
Ｇ４ 18 11.41411
Ｇ５ 21 -19.46268
［条件式］
条件式（１）ＰＬ／ｆＴ ＝ 0.2493
条件式（２）ＰＬ／ｆＷ ＝ 1.6863
条件式（３）ｆＴ／ｆＷ ＝ 6.7633
(Table 2)
[Lens data]
Surface number r d nd νd
Object ∞
1 35.9067 0.7000 1.922860 20.88
2 9.9469 2.6500 1.000000
3 ∞ 8.6000 1.846660 23.78
4 ∞ 0.2000 1.000000
* 5 13.5336 2.3500 1.693500 53.22
* 6 -19.6907 d6 1.000000
* 7 -29.9962 0.7000 1.765460 46.73
* 8 5.9248 0.9000 1.000000
9 -48.6106 0.3500 1.882997 40.76
10 6.4398 1.8000 1.922860 20.88
11 -1672.6872 d11 1.000000
12 ∞ 0.3000 1.000000 (Aperture stop S)
13 12.2424 1.3000 1.693500 53.22
* 14 -20.7102 0.1000 1.000000
15 8.1950 1.5500 1.518229 58.93
16 -8.6378 0.3500 1.882997 40.76
17 10.8946 d17 1.000000
* 18 13.6412 3.6000 1.693500 53.22
19 -7.0349 0.6500 1.903658 31.31
20 -12.5917 d20 1.000000
21 19.4334 2.9500 1.603001 65.44
22 -7.4919 0.5500 1.834000 37.16
23 14.7343 d23 1.000000
24 ∞ 0.2100 1.516330 64.14
25 ∞ 1.0000 1.000000
26 ∞ 0.5000 1.516330 64.14
27 ∞ Bf
Image plane ∞
[Aspherical data]
5th surface κ = 1.0000, A4 = -4.17280E-05, A6 = -1.86290E-06, A8 = 1.62280E-08, A10 = 0.00000E + 00
6th surface κ = 1.0000, A4 = 5.79080E-05, A6 = -1.83740E-06, A8 = 2.11190E-08, A10 = 0.00000E + 00
7th surface κ = 1.0000, A4 = -2.36070E-05, A6 = 2.33750E-06, A8 = 0.00000E + 00, A10 = 0.00000E + 00
8th surface κ = 1.0000, A4 = -7.30020E-04, A6 = 4.99070E-06, A8 = -4.11800E-07, A10 = 0.00000E + 00
14th surface κ = 1.0000, A4 = -1.37210E-04, A6 = -3.59540E-06, A8 = 0.00000E + 00, A10 = 0.00000E + 00
18th surface κ = 3.1500, A4 = -2.28100E-04, A6 = 6.31730E-08, A8 = 0.00000E + 00, A10 = 0.00000E + 00
[Overall specifications]
Zoom ratio 6.7633
Wide-angle end Intermediate focal length Telephoto end f 5.10003 to 15.67133 to 34.49311
FNo 4.29434 to 5.17920 to 7.87084
ω 40.48284 〜 14.52920 〜 6.65994
Y 4.05000 to 4.05000 to 4.05000
TL 65.09204-65.09091-65.08760
Bf 0.59945 to 0.59833 to 0.59500
[Zooming data]
Variable interval Wide angle end Intermediate focal length Telephoto end
d6 0.50000 8.13870 10.41919
d11 10.51919 2.88049 0.60000
d17 13.22931 7.27982 1.00000
d20 1.00000 2.77133 3.65103
d23 7.93409 12.11224 17.51238
[Zoom lens group data]
Group number Group first surface Group
G2 7 -5.92227
G5 21 -19.46268
[Conditional expression]
Conditional expression (1) PL / fT = 0.2493
Conditional expression (2) PL / fW = 1.6863
Conditional expression (3) fT / fW = 6.7633
表２に示す諸元の表から、本実施例に係るズームレンズでは、上記条件式（１）〜（３）を全て満たすことが分かる。 From the table of specifications shown in Table 2, it can be seen that the zoom lens according to the present example satisfies all the conditional expressions (1) to (3).
図４は、第２実施例に係るズームレンズの諸収差図であり、（ａ）は広角端状態における無限遠合焦状態での諸収差図であり、（ｂ）は中間焦点距離状態における無限遠合焦状態での諸収差図であり、（ｃ）は望遠端状態における無限遠合焦状態での諸収差図である。 4A and 4B are graphs showing various aberrations of the zoom lens according to Example 2. FIG. 4A is a diagram showing various aberrations in the infinitely focused state at the wide-angle end state, and FIG. 4B is infinity in the intermediate focal length state. FIG. 5C is a diagram illustrating various aberrations in a far-focus state, and FIG. 9C is a diagram illustrating various aberrations in an infinite focus state in the telephoto end state.
各収差図から明らかなように、第２実施例では、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することが分かる。 As is apparent from the respective aberration diagrams, in the second example, it is understood that various aberrations are favorably corrected in each focal length state from the wide-angle end state to the telephoto end state, and excellent imaging performance is obtained.
（第３実施例）
第３実施例について、図５，図６及び表３を用いて説明する。図５は、第３実施例に係るズームレンズの構成を示すとともに、広角端状態（Ｗ）から中間焦点距離状態（Ｍ）を経て望遠端状態（Ｔ）までの焦点距離状態の変化、すなわちズーミングの際の各レンズ群の移動の様子を示している。なお、第３実施例に係るズームレンズは、図１０に示すように直角プリズムＰ（光路を折り曲げるための光学素子）により光路を９０度折り曲げているが、図５ではこれを展開して示している。
(Third embodiment)
A third embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 5 shows the configuration of the zoom lens according to Example 3, and changes in focal length state from the wide-angle end state (W) to the telephoto end state (T) through the intermediate focal length state (M), that is, zooming. The state of movement of each lens group at the time is shown. The zoom lens according to the third embodiment, although the optical path is bent 90 degrees by the right angle prism P (optical element for bending the optical path), as shown in FIG. 10, showing expand it in Figure 5 Yes.
第３実施例に係るズームレンズは、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を持つ第４レンズ群Ｇ４と、負の屈折力を持つ第５レンズ群Ｇ５とを有する。 The zoom lens according to the third example includes a first lens group G1 having a positive refractive power, a second lens group G2 having a negative refractive power, arranged in order from the object side along the optical axis, and a positive lens. It has a third lens group G3 having a refractive power, a fourth lens group G4 having a positive refractive power, and a fifth lens group G5 having a negative refractive power.
第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と、光路を９０度折り曲げるための直角プリズムＰと、両凸形状の正レンズＬ１２とを有する。 The first lens group G1 includes a negative meniscus lens L11 arranged in order from the object side along the optical axis and having a convex surface directed toward the object side, a right-angle prism P for bending the optical path by 90 degrees, and a biconvex positive lens. L12.
第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凹形状の負レンズＬ２１と、両凹形状の負レンズＬ２２と両凸形状の正レンズＬ２３との接合レンズとを有する。 The second lens group G2 includes a biconcave negative lens L21 and a cemented lens of a biconcave negative lens L22 and a biconvex positive lens L23 arranged in order from the object side along the optical axis. .
第３レンズ群Ｇ３は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ３１と、両凸形状の正レンズＬ３２と両凹形状の負レンズＬ３３との接合レンズとを有する。 The third lens group G3 includes a biconvex positive lens L31, and a cemented lens of a biconvex positive lens L32 and a biconcave negative lens L33, which are arranged in order from the object side along the optical axis. .
第４レンズ群Ｇ４は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ４１と像面側に凸面を向けた凹メニスカスレンズＬ４２との接合レンズを有する。 The fourth lens group G4 includes a cemented lens of a biconvex positive lens L41 and a concave meniscus lens L42 having a convex surface directed toward the image side, which are arranged in order from the object side along the optical axis.
第５レンズ群Ｇ５は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ５１と両凹形状の負レンズL５２との接合レンズを有する。 The fifth lens group G5 has a cemented lens of a biconvex positive lens L51 and a biconcave negative lens L52 arranged in this order from the object side along the optical axis.
なお、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間には、光量を調節するための開口絞りＳが配置されている。 An aperture stop S for adjusting the amount of light is disposed between the second lens group G2 and the third lens group G3.
また、第５レンズ群Ｇ５と像面Ｉとの間には、固体撮像素子の限界解像以上の空間周波数をカットするためのローパスフィルタＬＰＦが配置されている。なお、像面Ｉは、図１０の撮像素子Ｃ上に形成され、該撮像素子はＣＣＤやＣＭＯＳ等から構成されている。 Further, a low-pass filter LPF for cutting a spatial frequency equal to or higher than the limit resolution of the solid-state imaging device is disposed between the fifth lens group G5 and the image plane I. The image plane I is formed on the image sensor C in FIG. 10, and the image sensor is composed of a CCD, a CMOS, or the like.
そして、上記構成を有する本実施例のズームレンズでは、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、第１レンズ群Ｇ１、開口絞りＳ及び第３レンズ群Ｇ３を像面Ｉに対して固定とし、第２レンズ群Ｇ２、第４レンズ群Ｇ４及び第５レンズ群Ｇ５を移動させる。 In the zoom lens of the present embodiment having the above-described configuration, the first lens group G1, the aperture stop S, and the third lens group G3 are fixed with respect to the image plane I upon zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state. The second lens group G2, the fourth lens group G4, and the fifth lens group G5 are moved.
表３に第３実施例における各諸元の表を示す。なお、表３における面番号１〜２７は、図５に示す面１〜２７に対応している。なお、第３実施例では、第５面〜第８面、第１４面及び第１８面が、いずれも非球面形状に形成されている。
Table 3 shows a table of specifications in the third embodiment. The
（表３）
［レンズデータ］
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
物面 ∞
1 35.9276 0.7000 1.922860 20.88
2 9.9473 2.6500 1.000000
3 ∞ 8.6000 1.846660 23.78
4 ∞ 0.2000 1.000000
＊5 13.4908 2.3500 1.693500 53.22
＊6 -19.7708 d6 1.000000
＊7 -30.0000 0.7000 1.765460 46.73
＊8 5.9280 0.9000 1.000000
9 -48.6964 0.3500 1.882997 40.76
10 6.4330 1.8000 1.922860 20.88
11 -2140.3050 d11 1.000000
12 ∞ 0.3000 1.000000 (開口絞りＳ)
13 12.1921 1.3000 1.693500 53.22
＊14 -20.8679 0.1000 1.000000
15 8.1951 1.5500 1.518229 58.93
16 -8.6367 0.3500 1.882997 40.76
17 10.8956 d17 1.000000
＊18 13.6450 3.6000 1.693500 53.22
19 -7.0288 0.6500 1.903658 31.31
20 -12.5871 d12 1.000000 1.00
21 19.4240 2.9500 1.603001 65.44
22 -7.5036 0.5500 1.834000 37.16
23 14.7450 d23 1.000000
24 ∞ 0.2100 1.516330 64.14
25 ∞ 1.0000 1.000000
26 ∞ 0.5000 1.516330 64.14
27 ∞ Bf
像面 ∞
［非球面データ］
第５面
κ=1.0000,A4=-5.99690E-05,A6=-1.05980E-06,A8=1.91160E-09,A10=0.00000E+00
第６面
κ=1.0000,A4=3.90980E-05,A6=-9.84820E-07,A8=6.04060E-09,A10=0.00000E+00
第７面
κ=1.0000,A4=-8.23040E-06,A6=1.56640E-06,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
第８面
κ=1.0000,A4=-7.07360E-04,A6=5.29520E-06,A8=-5.96050E-07,A10=0.00000E+00
第１４面
κ=1.0000,A4=-1.35560E-04,A6=-3.70030E-06,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
第１８面
κ=3.3142,A4=-2.34350E-04,A6=-2.23450E-07,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
［全体諸元］
ズーム比 6.7633
広角端 中間焦点距離 望遠端
ｆ 5.10003 〜 15.67513 〜 34.49263
ＦＮｏ 4.29434 〜 5.17920 〜 7.87084
ω 40.48284 〜 14.52920 〜 6.65994
Ｙ 4.05000 〜 4.05000 〜 4.05000
ＴＬ 65.08727 〜 65.08608 〜 65.08232
Ｂｆ 0.59943 〜 0.59824 〜 0.59446
［ズーミングデータ］
可変間隔 広角端 中間焦点距離 望遠端
d６ 0.50000 8.13810 10.41378
d11 10.51378 2.87568 0.60000
d17 13.22569 7.28019 1.00000
d20 1.00000 2.77726 3.65743
d23 7.93837 12.10661 17.50665
［ズームレンズ群データ］
群番号 群初面 群焦点距離
Ｇ１ １ 16.14307
Ｇ２ ７ -5.92074
Ｇ３ 13 19.15408
Ｇ４ 18 11.41566
Ｇ５ 21 -19.50150
［条件式］
条件式（１）ＰＬ／ｆＴ ＝ 0.2493
条件式（２）ＰＬ／ｆＷ ＝ 1.6863
条件式（３）ｆＴ／ｆＷ ＝ 6.7633
(Table 3)
[Lens data]
Surface number r d nd νd
Object ∞
1 35.9276 0.7000 1.922860 20.88
2 9.9473 2.6500 1.000000
3 ∞ 8.6000 1.846660 23.78
4 ∞ 0.2000 1.000000
* 5 13.4908 2.3500 1.693500 53.22
* 6 -19.7708 d6 1.000000
* 7 -30.0000 0.7000 1.765460 46.73
* 8 5.9280 0.9000 1.000000
9 -48.6964 0.3500 1.882997 40.76
10 6.4330 1.8000 1.922860 20.88
11 -2140.3050 d11 1.000000
12 ∞ 0.3000 1.000000 (Aperture stop S)
13 12.1921 1.3000 1.693500 53.22
* 14 -20.8679 0.1000 1.000000
15 8.1951 1.5500 1.518229 58.93
16 -8.6367 0.3500 1.882997 40.76
17 10.8956 d17 1.000000
* 18 13.6450 3.6000 1.693500 53.22
19 -7.0288 0.6500 1.903658 31.31
20 -12.5871 d12 1.000000 1.00
21 19.4240 2.9500 1.603001 65.44
22 -7.5036 0.5500 1.834000 37.16
23 14.7450 d23 1.000000
24 ∞ 0.2100 1.516330 64.14
25 ∞ 1.0000 1.000000
26 ∞ 0.5000 1.516330 64.14
27 ∞ Bf
Image plane ∞
[Aspherical data]
5th surface κ = 1.0000, A4 = -5.99690E-05, A6 = -1.05980E-06, A8 = 1.91160E-09, A10 = 0.00000E + 00
6th surface κ = 1.0000, A4 = 3.90980E-05, A6 = -9.84820E-07, A8 = 6.04060E-09, A10 = 0.00000E + 00
7th surface κ = 1.0000, A4 = -8.23040E-06, A6 = 1.56640E-06, A8 = 0.00000E + 00, A10 = 0.00000E + 00
8th surface κ = 1.0000, A4 = -7.07360E-04, A6 = 5.29520E-06, A8 = -5.96050E-07, A10 = 0.00000E + 00
14th surface κ = 1.0000, A4 = -1.35560E-04, A6 = -3.70030E-06, A8 = 0.00000E + 00, A10 = 0.00000E + 00
18th surface κ = 3.3142, A4 = -2.34350E-04, A6 = -2.23450E-07, A8 = 0.00000E + 00, A10 = 0.00000E + 00
[Overall specifications]
Zoom ratio 6.7633
Wide angle end Intermediate focal length Telephoto end f 5.10003 to 15.67513 to 34.49263
FNo 4.29434 to 5.17920 to 7.87084
ω 40.48284 〜 14.52920 〜 6.65994
Y 4.05000 to 4.05000 to 4.05000
TL 65.08727 to 65.08608 to 65.08232
Bf 0.59943 to 0.59824 to 0.59446
[Zooming data]
Variable interval Wide angle end Intermediate focal length Telephoto end
d6 0.50000 8.13810 10.41378
d11 10.51378 2.87568 0.60000
d17 13.22569 7.28019 1.00000
d20 1.00000 2.77726 3.65743
d23 7.93837 12.10661 17.50665
[Zoom lens group data]
Group number Group first surface Group
G2 7 -5.92074
G5 21 -19.50150
[Conditional expression]
Conditional expression (1) PL / fT = 0.2493
Conditional expression (2) PL / fW = 1.6863
Conditional expression (3) fT / fW = 6.7633
表３に示す諸元の表から、本実施例に係るズームレンズでは、上記条件式（１）〜（３）を全て満たすことが分かる。 From the table of specifications shown in Table 3, it can be seen that the zoom lens according to the present example satisfies all the conditional expressions (1) to (3).
図６は、第３実施例に係るズームレンズの諸収差図であり、（ａ）は広角端状態における無限遠合焦状態での諸収差図であり、（ｂ）は中間焦点距離状態における無限遠合焦状態での諸収差図であり、（ｃ）は望遠端状態における無限遠合焦状態での諸収差図である。 6A and 6B are graphs showing various aberrations of the zoom lens according to Example 3. FIG. 6A is a diagram showing various aberrations in the infinite focus state at the wide-angle end state, and FIG. 6B is infinity in the intermediate focal length state. FIG. 5C is a diagram illustrating various aberrations in a far-focus state, and FIG. 9C is a diagram illustrating various aberrations in an infinite focus state in the telephoto end state.
各収差図から明らかなように、第３実施例では、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することが分かる。 As is apparent from the respective aberration diagrams, in the third example, it is understood that various aberrations are well corrected in each focal length state from the wide-angle end state to the telephoto end state, and excellent imaging performance is obtained.
（第４実施例）
第４実施例について、図７，図８及び表４を用いて説明する。図７は、第４実施例に係るズームレンズの構成を示すとともに、広角端状態（Ｗ）から中間焦点距離状態（Ｍ）を経て望遠端状態（Ｔ）までの焦点距離状態の変化、すなわちズーミングの際の各レンズ群の移動の様子を示している。なお、第４実施例に係るズームレンズは、図１０に示すように直角プリズムＰ（光路を折り曲げるための光学素子）により光路を９０度折り曲げているが、図７ではこれを展開して示している。
(Fourth embodiment)
A fourth embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 7 shows the configuration of the zoom lens according to Example 4, and changes in the focal length state from the wide-angle end state (W) to the telephoto end state (T) through the intermediate focal length state (M), that is, zooming. The state of movement of each lens group at the time is shown. The zoom lens according to the fourth embodiment, although the optical path is bent 90 degrees by the right angle prism P (optical element for bending the optical path), as shown in FIG. 10, showing expand this 7 Yes.
第４実施例に係るズームレンズは、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を持つ第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を持つ第４レンズ群Ｇ４と、負の屈折力を持つ第５レンズ群Ｇ５とを有する。 The zoom lens according to Example 4 includes a first lens group G1 having a positive refractive power, a second lens group G2 having a negative refractive power, arranged in order from the object side along the optical axis, and a positive lens. It has a third lens group G3 having a refractive power, a fourth lens group G4 having a positive refractive power, and a fifth lens group G5 having a negative refractive power.
第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と、光路を９０度折り曲げるための直角プリズムＰと、両凸形状の正レンズＬ１２とを有する。 The first lens group G1 includes a negative meniscus lens L11 arranged in order from the object side along the optical axis and having a convex surface directed toward the object side, a right-angle prism P for bending the optical path by 90 degrees, and a biconvex positive lens. L12.
第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凹形状の負レンズＬ２１と、両凹形状の負レンズＬ２２と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２３との接合レンズとを有する。 The second lens group G2 is composed of a biconcave negative lens L21, a biconcave negative lens L22, and a positive meniscus lens L23 having a convex surface facing the object side, which are arranged in order from the object side along the optical axis. And a lens.
第３レンズ群Ｇ３は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ３１と、両凸形状の正レンズＬ３２と両凹形状の負レンズＬ３３との接合レンズとを有する。 The third lens group G3 includes a biconvex positive lens L31, and a cemented lens of a biconvex positive lens L32 and a biconcave negative lens L33, which are arranged in order from the object side along the optical axis. .
第４レンズ群Ｇ４は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ４１と像面側に凸面を向けた凹メニスカスレンズＬ４２との接合レンズを有する。 The fourth lens group G4 includes a cemented lens of a biconvex positive lens L41 and a concave meniscus lens L42 having a convex surface directed toward the image side, which are arranged in order from the object side along the optical axis.
第５レンズ群Ｇ５は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ５１と両凹形状の負レンズＬ５２との接合レンズを有する。 The fifth lens group G5 has a cemented lens of a biconvex positive lens L51 and a biconcave negative lens L52 arranged in order from the object side along the optical axis.
なお、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間には、光量を調節するための開口絞りＳが配置されている。 An aperture stop S for adjusting the amount of light is disposed between the second lens group G2 and the third lens group G3.
また、第５レンズ群Ｇ５と像面Ｉとの間には、固体撮像素子の限界解像以上の空間周波数をカットするためのローパスフィルタＬＰＦが配置されている。なお、像面Ｉは、図１０の撮像素子Ｃ上に形成され、該撮像素子はＣＣＤやＣＭＯＳ等から構成されている。 Further, a low-pass filter LPF for cutting a spatial frequency equal to or higher than the limit resolution of the solid-state imaging device is disposed between the fifth lens group G5 and the image plane I. The image plane I is formed on the image sensor C in FIG. 10, and the image sensor is composed of a CCD, a CMOS, or the like.
そして、上記構成を有する本実施例のズームレンズでは、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、第１レンズ群Ｇ１、開口絞りＳ及び第３レンズ群Ｇ３を像面Ｉに対して固定とし、第２レンズ群Ｇ２、第４レンズ群Ｇ４及び第５レンズ群Ｇ５を移動させる。 In the zoom lens of the present embodiment having the above-described configuration, the first lens group G1, the aperture stop S, and the third lens group G3 are fixed with respect to the image plane I upon zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state. The second lens group G2, the fourth lens group G4, and the fifth lens group G5 are moved.
表４に第４実施例における各諸元の表を示す。なお、表４における面番号１〜２７は、図７に示す面１〜２７に対応している。なお、第４実施例では、第５面、第６面、第８面、第１４面及び第１８面が、いずれも非球面形状に形成されている。 Table 4 shows a table of specifications in the fourth embodiment. In addition, the surface numbers 1-27 in Table 4 respond | correspond to the surfaces 1-27 shown in FIG. In the fourth embodiment, the fifth surface, the sixth surface, the eighth surface, the fourteenth surface, and the eighteenth surface are all formed in an aspherical shape.
（表４）
［レンズデータ］
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
物面 ∞
1 36.6273 0.7000 1.922860 20.88
2 9.9957 2.6500 1.000000
3 0.0000 8.6000 1.846660 23.78
4 0.0000 0.2000 1.000000
＊5 13.4576 2.3500 1.693500 53.22
＊6 -19.8922 d6 1.000000
＊7 -30.0000 0.7000 1.765460 46.73
＊8 5.8425 0.9000 1.000000
9 -63.2874 0.3500 1.882997 40.76
10 6.3732 1.8000 1.922860 20.88
11 645.3650 d11 1.000000
12 0.0000 0.3000 1.000000 (開口絞りＳ)
13 12.1353 1.3000 1.693500 53.22
＊14 -21.0345 0.1000 1.000000
15 8.2803 1.5500 1.518229 58.93
16 -8.5633 0.3500 1.882997 40.76
17 11.0405 d17 1.000000
＊18 13.5808 3.6000 1.693500 53.22
19 -7.0546 0.6500 1.903658 31.31
20 -12.6483 d20 1.000000
21 19.4735 2.9500 1.603001 65.44
22 -7.4867 0.5500 1.834000 37.16
23 14.7863 d23 1.000000
24 ∞ 0.2100 1.516330 64.14
25 ∞ 1.0000 1.000000
26 ∞ 0.5000 1.516330 64.14
27 ∞ Bf
像面 ∞
［非球面データ］
第５面
κ=1.0000,A4=-6.89430E-05,A6=-8.58250E-07,A8=6.87590E-10,A10=0.00000E+00
第６面
κ=1.0000,A4=2.94060E-05,A6=-6.87810E-07,A8=3.14810E-09,A10=0.00000E+00
第７面
κ=1.0000,A4=-7.81830E-05,A6=3.73790E-06,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
第８面
κ=1.0000,A4=-8.22290E-04,A6=1.82800E-06,A8=-2.72050E-07,A10=0.00000E+00
第１４面
κ=1.0000,A4=-1.38580E-04,A6=-3.47920E-06,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
第１８面
κ=3.4212,A4=-2.41070E-04,A6=-4.28930E-07,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
［全体諸元］
ズーム比 6.76332
広角端 中間焦点距離 望遠端
ｆ 5.10003 〜 15.70167 〜 34.49313
ＦＮｏ 4.29434 〜 5.17920 〜 7.87084
ω 40.48284 〜 14.52920 〜 6.65994
Ｙ 4.05000 〜 4.05000 〜 4.05000
ＴＬ 65.11230 〜 65.11117 〜 65.10780
Ｂｆ 0.59944 〜 0.59830 〜 0.59493
［ズーミングデータ］
可変間隔 広角端 中間焦点距離 望遠端
d６ 0.50000 8.15903 10.43403
d11 10.53403 2.87501 0.60000
d17 13.23217 7.27344 1.00000
d20 1.00000 2.76436 3.64078
d23 7.93666 12.13103 17.52806
［ズームレンズ群データ］
群番号 群初面 群焦点距離
Ｇ１ １ 16.17988
Ｇ２ ７ -5.93680
Ｇ３ 13 19.21027
Ｇ４ 18 11.41555
Ｇ５ 21 -19.49749
［条件式］
条件式（１）ＰＬ／ｆＴ ＝ 0.2493
条件式（２）ＰＬ／ｆＷ ＝ 1.6863
条件式（３）ｆＴ／ｆＷ ＝ 6.7633
(Table 4)
[Lens data]
Surface number r d nd νd
Object ∞
1 36.6273 0.7000 1.922860 20.88
2 9.9957 2.6500 1.000000
3 0.0000 8.6000 1.846660 23.78
4 0.0000 0.2000 1.000000
* 5 13.4576 2.3500 1.693500 53.22
* 6 -19.8922 d6 1.000000
* 7 -30.0000 0.7000 1.765460 46.73
* 8 5.8425 0.9000 1.000000
9 -63.2874 0.3500 1.882997 40.76
10 6.3732 1.8000 1.922860 20.88
11 645.3650 d11 1.000000
12 0.0000 0.3000 1.000000 (Aperture stop S)
13 12.1353 1.3000 1.693500 53.22
* 14 -21.0345 0.1000 1.000000
15 8.2803 1.5500 1.518229 58.93
16 -8.5633 0.3500 1.882997 40.76
17 11.0405 d17 1.000000
* 18 13.5808 3.6000 1.693500 53.22
19 -7.0546 0.6500 1.903658 31.31
20 -12.6483 d20 1.000000
21 19.4735 2.9500 1.603001 65.44
22 -7.4867 0.5500 1.834000 37.16
23 14.7863 d23 1.000000
24 ∞ 0.2100 1.516330 64.14
25 ∞ 1.0000 1.000000
26 ∞ 0.5000 1.516330 64.14
27 ∞ Bf
Image plane ∞
[Aspherical data]
5th surface κ = 1.0000, A4 = -6.89430E-05, A6 = -8.58250E-07, A8 = 6.87590E-10, A10 = 0.00000E + 00
6th surface κ = 1.0000, A4 = 2.94060E-05, A6 = -6.87810E-07, A8 = 3.14810E-09, A10 = 0.00000E + 00
7th surface κ = 1.0000, A4 = -7.81830E-05, A6 = 3.73790E-06, A8 = 0.00000E + 00, A10 = 0.00000E + 00
8th surface κ = 1.0000, A4 = -8.22290E-04, A6 = 1.82800E-06, A8 = -2.72050E-07, A10 = 0.00000E + 00
14th surface κ = 1.0000, A4 = -1.38580E-04, A6 = -3.47920E-06, A8 = 0.00000E + 00, A10 = 0.00000E + 00
18th surface κ = 3.4212, A4 = -2.41070E-04, A6 = -4.28930E-07, A8 = 0.00000E + 00, A10 = 0.00000E + 00
[Overall specifications]
Zoom ratio 6.76332
Wide angle end Intermediate focal length Telephoto end f 5.10003 to 15.70167 to 34.49313
FNo 4.29434 to 5.17920 to 7.87084
ω 40.48284 〜 14.52920 〜 6.65994
Y 4.05000 to 4.05000 to 4.05000
TL 65.11230-65.11117-65.10780
Bf 0.59944 to 0.59830 to 0.59493
[Zooming data]
Variable interval Wide angle end Intermediate focal length Telephoto end
d6 0.50000 8.15903 10.43403
d11 10.53403 2.87501 0.60000
d17 13.23217 7.27344 1.00000
d20 1.00000 2.76436 3.64078
d23 7.93666 12.13103 17.52806
[Zoom lens group data]
Group number Group first surface Group
G2 7 -5.93680
G5 21 -19.49749
[Conditional expression]
Conditional expression (1) PL / fT = 0.2493
Conditional expression (2) PL / fW = 1.6863
Conditional expression (3) fT / fW = 6.7633
表４に示す諸元の表から、本実施例に係るズームレンズでは、上記条件式（１）〜（３）を全て満たすことが分かる。 From the table of specifications shown in Table 4, it can be seen that the zoom lens according to the present example satisfies all the conditional expressions (1) to (3).
図８は、第４実施例の諸収差図であり、（ａ）は広角端状態における無限遠合焦状態での諸収差図であり、（ｂ）は中間焦点距離状態における無限遠合焦状態での諸収差図であり、（ｃ）は望遠端状態における無限遠合焦状態での諸収差図である。 8A and 8B are graphs showing various aberrations of the fourth example. FIG. 8A is a diagram showing various aberrations in the infinite focus state at the wide-angle end state, and FIG. 8B is an infinite focus state in the intermediate focal length state. FIG. 4C is a diagram illustrating various aberrations in the infinitely focused state in the telephoto end state.
各収差図から明らかなように、第４実施例では、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することが分かる。 As is apparent from each aberration diagram, in the fourth example, it is understood that various aberrations are well corrected in each focal length state from the wide-angle end state to the telephoto end state, and excellent imaging performance is obtained.
なお、上述の実施形態において、以下に記載の内容は、光学性能を損なわない範囲で適宜採用可能である。 In the above-described embodiment, the following description can be appropriately adopted as long as the optical performance is not impaired.
各実施例では、ズームレンズとして５群構成を示したが、６群、７群等の他の群構成にも適用可能である。また、最も物体側にレンズまたはレンズ群を追加した構成や、最も像側にレンズまたはレンズ群を追加した構成でも構わない。また、レンズ群とは、変倍時に変化する空気間隔で分離された、少なくとも１枚のレンズを有する部分をいう。 In each embodiment, a five-group configuration is shown as a zoom lens. Further, a configuration in which a lens or a lens group is added to the most object side, or a configuration in which a lens or a lens group is added to the most image side may be used. The lens group refers to a portion having at least one lens separated by an air interval that changes during zooming.
また、本実施形態においては、単独または複数のレンズ群、または部分レンズ群を光軸方向に移動させて、無限遠物体から近距離物体への合焦を行う合焦レンズ群としてもよい。この合焦レンズ群は、オートフォーカスにも適用でき、オートフォーカス用の（超音波モーター等を用いた）モーター駆動にも適している。特に、第４レンズ群Ｇ４または第５レンズ群Ｇ５を合焦レンズ群とするのが好ましい。 Further, in the present embodiment, a single lens group, a plurality of lens groups, or a partial lens group may be moved in the optical axis direction to be a focusing lens group that performs focusing from an object at infinity to a near object. This focusing lens group can be applied to autofocus, and is also suitable for driving a motor for autofocus (using an ultrasonic motor or the like). In particular, the fourth lens group G4 or the fifth lens group G5 is preferably a focusing lens group.
また、本実施形態において、レンズ群または部分レンズ群を光軸に垂直な方向に振動させ、または光軸を含む面内方向に回転移動（揺動）させて、手ブレによって生じる像ブレを補正する防振レンズ群としてもよい。特に、第３レンズ群Ｇ３の少なくとも一部を防振レンズ群とするのが好ましい。 In this embodiment, the lens group or the partial lens group is vibrated in a direction perpendicular to the optical axis, or rotated (oscillated) in an in-plane direction including the optical axis to correct image blur caused by camera shake. An anti-vibration lens group may be used. In particular, it is preferable that at least a part of the third lens group G3 is an anti-vibration lens group.
また、本実施形態において、レンズ面は、球面または平面で形成されても、非球面で形成されても構わない。レンズ面が球面または平面の場合、レンズ加工及び組立調整が容易になり、加工及び組立調整の誤差による光学性能の劣化を防げるので好ましい。また、像面がずれた場合でも描写性能の劣化が少ないので好ましい。また、レンズ面が非球面の場合、非球面は、研削加工による非球面、ガラスを型で非球面形状に形成したガラスモールド非球面、ガラスの表面に樹脂を非球面形状に形成した複合型非球面のいずれの非球面でも構わない。なお、本実施形態では、非球面を３面以上用いるのが好ましい。また、レンズ面は回折面としてもよく、レンズを屈折率分布型レンズ（ＧＲＩＮレンズ）あるいはプラスチックレンズとしてもよい。 In the present embodiment, the lens surface may be formed as a spherical surface, a flat surface, or an aspheric surface. When the lens surface is a spherical surface or a flat surface, lens processing and assembly adjustment are facilitated, and optical performance deterioration due to errors in processing and assembly adjustment can be prevented. Further, even when the image plane is deviated, it is preferable because there is little deterioration in drawing performance. If the lens surface is aspherical, the aspherical surface is an aspherical surface by grinding, a glass mold aspherical surface that is formed of glass with an aspherical shape, or a composite type nonspherical surface that is formed of a resin on the surface of glass. Any aspherical surface may be used. In the present embodiment, it is preferable to use three or more aspheric surfaces. The lens surface may be a diffractive surface, and the lens may be a gradient index lens (GRIN lens) or a plastic lens.
また、本実施形態において、開口絞りＳは第３レンズ群Ｇ３近傍に配置されるのが好ましいが、開口絞りとしての部材を設けずにレンズ枠でその役割を代用してもよい。 In the present embodiment, the aperture stop S is preferably disposed in the vicinity of the third lens group G3. However, the role of the aperture stop may be substituted by a lens frame without providing a member as the aperture stop.
また、本実施形態において、各レンズ面には、フレアやゴーストを軽減して高コントラストの高い光学性能を達成するために、広い波長域で高い透過率を有する反射防止膜を施してもよい。 In this embodiment, each lens surface may be provided with an antireflection film having a high transmittance in a wide wavelength region in order to reduce flare and ghost and achieve high optical performance with high contrast.
また、本実施形態のズームレンズ（変倍光学系）は、変倍比が６．０〜１０．５程度である。 The zoom lens (variable magnification optical system) of the present embodiment has a magnification ratio of about 6.0 to 10.5.
また、本実施形態のズームレンズ(変倍光学系は、第１レンズ群Ｇ１が、正レンズ成分を１つと、負レンズ成分を１つ、少なくとも有するのが好ましい。また、第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に並んだ負レンズ・プリズム・正レンズを、もしくは物体側から順に並んだ負レンズ・プリズム・正レンズ・正レンズを、空気間隔を介在させて配置するのが好ましい。 Further, in the zoom lens according to the present embodiment (in the variable power optical system, it is preferable that the first lens group G1 has at least one positive lens component and one negative lens component. It is preferable to dispose negative lenses / prisms / positive lenses arranged in order from the object side or negative lenses / prisms / positive lenses / positive lenses arranged in order from the object side with an air gap interposed therebetween.
また、本実施形態において、第２レンズ群Ｇ２は、前側（物体側）に負レンズ、後側（像側）に正レンズ又は負レンズを追加してもよい。 In the present embodiment, the second lens group G2 may include a negative lens on the front side (object side) and a positive lens or a negative lens on the rear side (image side).
また、本実施形態において、第４レンズ群Ｇ４は、前（物体側）に正レンズを追加してもよい。 In the present embodiment, the fourth lens group G4 may add a positive lens to the front (object side).
なお、本発明を分かりやすくするために、実施形態の構成要件を付して説明したが、本発明がこれに限定されるものではないことは言うまでもない。 In addition, in order to make this invention intelligible, although demonstrated with the component requirement of embodiment, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to this.
Ｇ１ 第１レンズ群
Ｇ２ 第２レンズ群
Ｇ３ 第３レンズ群
Ｇ４ 第４レンズ群
Ｇ５ 第５レンズ群
Ｐ 直角プリズム（光路を折り曲げるための光学素子）
Ｓ 開口絞り
Ｉ 像面
ＬＰＦ ローパスフィルタ
１ デジタルスチルカメラ（光学機器）
ＺＬ 撮影レンズ（ズームレンズ）
G1 1st lens group G2 2nd lens group G3 3rd lens group G4 4th lens group G5 5th lens group P Right angle prism (optical element for bending optical path)
S aperture stop I image plane LPF low-
ZL photography lens (zoom lens)
Claims (11)
光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を持つ第１レンズ群と、負の屈折力を持つ第２レンズ群と、正の屈折力を持つ第３レンズ群と、正の屈折力を持つ第４レンズ群と、負の屈折力を持つ第５レンズ群とからなり、
広角端状態から望遠端状態へのズーミングに際して、各レンズ群の間隔が変化するように、前記第２レンズ群、前記第４レンズ群及び前記第５レンズ群は移動し、
前記ズームレンズの望遠端状態における焦点距離をｆＴとし、前記光路を折り曲げるための光学素子の光路長をＰＬとしたとき、次式
０．１０ ＜ ＰＬ／ｆＴ ＜ ０．２９
の条件を満足することを特徴とするズームレンズ。 In a zoom lens having an optical element for bending an optical path,
A first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a negative refractive power, a third lens group having a positive refractive power, arranged in order from the object side along the optical axis; A fourth lens group having a refractive power and a fifth lens group having a negative refractive power ;
During zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state, the second lens group, the fourth lens group, and the fifth lens group move so that the distance between the lens groups changes.
When the focal length in the telephoto end state of the zoom lens is fT and the optical path length of the optical element for bending the optical path is PL, the following formula
0.10 <PL / fT <0.29
A zoom lens that satisfies the following conditions.
１．００ ＜ ＰＬ／ｆＷ ＜ ２．５０
の条件を満足することを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。 When the focal length in the wide-angle end state of the zoom lens is fW, the following expression 1.00 <PL / fW <2.50
The zoom lens according to claim 1, wherein the following condition is satisfied.
６．０ ＜ ｆＴ／ｆＷ ＜ １０．５
の条件を満足することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のズームレンズ。 When the focal length in the wide-angle end state of the zoom lens is fW, the following expression 6.0 <fT / fW <10.5
The zoom lens according to any one of claims 1 to 3, characterized by satisfying the condition.
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