JP5622103B2 - Zoom lens, optical apparatus equipped with the zoom lens, and method of manufacturing the zoom lens - Google Patents

Zoom lens, optical apparatus equipped with the zoom lens, and method of manufacturing the zoom lens Download PDF

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    • G02B15/20Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective with interdependent non-linearly related movements between one lens or lens group, and another lens or lens group having an additional movable lens or lens group for varying the objective focal length

Description

本発明は、ズームレンズ、このズームレンズを搭載した光学機器、及び、ズームレンズの製造方法に関する。   The present invention relates to a zoom lens, an optical apparatus equipped with the zoom lens, and a method for manufacturing the zoom lens.
近年、固体撮像素子を用いたデジタルスチルカメラやビデオカメラにおいて、より広い範囲での撮影を可能にするための広角化や、暗い場所での撮影を可能にするための大口径化、さらに高画素化に対応するための高性能化が求められるようになってきた。   In recent years, in digital still cameras and video cameras using solid-state image sensors, widening the angle to enable shooting in a wider range, increasing the aperture to enable shooting in dark places, and higher pixels There has been a demand for higher performance in order to cope with the trend.
このような要求に応えるべく、例えば、光軸に沿って物体側より順に並んだ、正の屈折力の第1レンズ群と、負の屈折力の第2レンズ群と、正の屈折力の第3レンズ群と、正の屈折力の第4レンズ群とから構成された、デジタルカメラ用のズームレンズが開示されている(例えば、特許文献1を参照)。   In order to meet such a demand, for example, a first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a negative refractive power, and a first lens having a positive refractive power, which are arranged in order from the object side along the optical axis. There is disclosed a zoom lens for a digital camera, which is composed of three lens groups and a fourth lens group having a positive refractive power (see, for example, Patent Document 1).
特開2007−232918号公報JP 2007-232918 A
しかしながら、上記特許文献1に開示されているズームレンズでは、広角端状態におけるFナンバーが2.5以下ではあるが、変倍比が小さく、また十分な光学性能を有しているとは言えず、更なる大口径化は困難である。   However, in the zoom lens disclosed in Patent Document 1, although the F-number at the wide-angle end state is 2.5 or less, it cannot be said that the zoom ratio is small and the optical performance is sufficient. It is difficult to further increase the diameter.
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、大口径で良好な光学性能を達成したズームレンズ、このズームレンズを搭載した光学機器、及び、ズームレンズの製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such a problem, and provides a zoom lens that achieves good optical performance with a large aperture, an optical apparatus equipped with the zoom lens, and a method of manufacturing the zoom lens. With the goal.
このような目的を達成するため、本発明のズームレンズは、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レンズ群とを有し、前記第1レンズ群、前記第2レンズ群及び前記第3レンズ群が光軸上を移動することにより変倍を行い、前記第1レンズ群は、1つの負レンズと、1つの正レンズとから構成され、前記第3レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に連続して並ぶ、第1の負レンズと、第2の負レンズとを有し、以下の条件式を満足する。
−2.0< (R1b+R2a)/(R1b−R2a) <0.0
0.3< f3/FNOw/(fw×ft) 1/2 ≦0.63
但し、
R1b:前記第3レンズ群を構成する第1の負レンズの像側のレンズ面の曲率半径、
R2a:前記第3レンズ群を構成する第2の負レンズの物体側のレンズ面の曲率半径、
f3:前記第3レンズ群の焦点距離、
FNOw:広角端状態における全系の開放Fナンバー、
fw:広角端状態における全系の焦点距離、
ft:望遠端状態における全系の焦点距離。
In order to achieve such an object, the zoom lens of the present invention includes a first lens group having a positive refractive power and a second lens group having a negative refractive power, which are arranged in order from the object side along the optical axis. And a third lens group having a positive refractive power and a fourth lens group having a positive refractive power, and the first lens group, the second lens group, and the third lens group are on the optical axis. The first lens group is composed of one negative lens and one positive lens, and the third lens group continues in order from the object side along the optical axis. And the first negative lens and the second negative lens, which satisfy the following conditional expression.
−2.0 <(R1b + R2a) / (R1b−R2a) <0.0
0.3 <f3 / FNOw / (fw × ft) 1/2 ≦ 0.63
However,
R1b: radius of curvature of the image-side lens surface of the first negative lens constituting the third lens group,
R2a: radius of curvature of the object-side lens surface of the second negative lens constituting the third lens group,
f3: focal length of the third lens group,
FNOw: Open F number of the entire system in the wide-angle end state,
fw: focal length of the entire system in the wide-angle end state,
ft: focal length of the entire system in the telephoto end state.
また、本発明のズームレンズは、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レンズ群とを有し、前記第1レンズ群、前記第2レンズ群及び前記第3レンズ群が光軸上を移動することにより変倍を行い、前記第1レンズ群は、1つの負レンズと、1つの正レンズとから構成され、前記第3レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に連続して並ぶ、第1の負レンズと、第2の負レンズとを有し、以下の条件式を満足する。The zoom lens according to the present invention has a first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a negative refractive power, and a positive refractive power arranged in order from the object side along the optical axis. A third lens group and a fourth lens group having a positive refractive power, and the first lens group, the second lens group, and the third lens group change magnification by moving on the optical axis. The first lens group is composed of one negative lens and one positive lens, and the third lens group is arranged in succession along the optical axis in order from the object side. It has a lens and a second negative lens, and satisfies the following conditional expression.
−2.0< (R1b+R2a)/(R1b−R2a) <0.0−2.0 <(R1b + R2a) / (R1b−R2a) <0.0
1.0< f1/FNOw/(fw×ft)1.0 <f1 / FNOw / (fw × ft) 1/21/2 ≦2.16  ≦ 2.16
但し、However,
R1b:前記第3レンズ群を構成する第1の負レンズの像側のレンズ面の曲率半径、R1b: radius of curvature of the image-side lens surface of the first negative lens constituting the third lens group,
R2a:前記第3レンズ群を構成する第2の負レンズの物体側のレンズ面の曲率半径、R2a: radius of curvature of the object-side lens surface of the second negative lens constituting the third lens group,
f1:前記第1レンズ群の焦点距離、f1: the focal length of the first lens group,
FNOw:広角端状態における全系の開放Fナンバー、FNOw: Open F number of the entire system in the wide-angle end state,
fw:広角端状態における全系の焦点距離、fw: focal length of the entire system in the wide-angle end state,
ft:望遠端状態における全系の焦点距離。ft: focal length of the entire system in the telephoto end state.
なお、本発明において「レンズ成分」とは、単レンズ、及び、接合レンズを含む表現として用いている。   In the present invention, the “lens component” is used as an expression including a single lens and a cemented lens.
また、本発明のズームレンズにおいて、前記第3レンズ群を構成する前記第1の負レン
ズ及び前記第2の負レンズの少なくとも1つは、正レンズと接合した接合レンズであることが好ましい。
In the zoom lens of the present invention, it is preferable that at least one of the first negative lens and the second negative lens constituting the third lens group is a cemented lens cemented with a positive lens.
また、本発明のズームレンズは、以下の条件式を満足することが好ましい。   In the zoom lens according to the present invention, it is preferable that the following conditional expression is satisfied.
0.3< f3/FNOw/(fw×ft)1/2 <0.7
但し、
f3:前記第3レンズ群の焦点距離、
FNOw:広角端状態における全系の開放Fナンバー、
fw:広角端状態における全系の焦点距離、
ft:望遠端状態における全系の焦点距離。
0.3 <f3 / FNOw / (fw × ft) 1/2 <0.7
However,
f3: focal length of the third lens group,
FNOw: Open F number of the entire system in the wide-angle end state,
fw: focal length of the entire system in the wide-angle end state,
ft: focal length of the entire system in the telephoto end state.
また、本発明のズームレンズは、以下の条件式を満足することが好ましい。   In the zoom lens according to the present invention, it is preferable that the following conditional expression is satisfied.
1.0< f1/FNOw/(fw×ft)1/2 <3.0
但し、
f1:前記第1レンズ群の焦点距離、
FNOw:広角端状態における全系の開放Fナンバー、
fw:広角端状態における全系の焦点距離、
ft:望遠端状態における全系の焦点距離。
1.0 <f1 / FNOw / (fw × ft) 1/2 <3.0
However,
f1: the focal length of the first lens group,
FNOw: Open F number of the entire system in the wide-angle end state,
fw: focal length of the entire system in the wide-angle end state,
ft: focal length of the entire system in the telephoto end state.
また、本発明のズームレンズにおいて、前記第3レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正レンズと、正レンズと前記第1の負レンズとの接合レンズと、前記第2の負レンズと正レンズとの接合レンズとから構成されることが好ましい。   In the zoom lens of the present invention, the third lens group includes a positive lens, a cemented lens of the positive lens and the first negative lens, which are arranged in order from the object side along the optical axis, and the second lens. It is preferable that the negative lens and the positive lens are cemented lenses.
また、本発明のズームレンズにおいて、前記第2レンズ群は、2枚の負レンズと、1枚の正レンズとから構成され、以下の条件式を満足することが好ましい。   In the zoom lens according to the aspect of the invention, it is preferable that the second lens group includes two negative lenses and one positive lens, and satisfies the following conditional expression.
1.2< (−f2)/fw <2.2
但し、
f2:前記第2レンズ群の焦点距離、
fw:広角端状態における全系の焦点距離。
1.2 <(− f2) / fw <2.2
However,
f2: focal length of the second lens group,
fw: focal length of the entire system in the wide-angle end state.
また、本発明の光学機器(例えば、本実施形態におけるデジタルスチルカメラCAM)は、上記いずれかのズームレンズを搭載する。   In addition, the optical apparatus of the present invention (for example, the digital still camera CAM in the present embodiment) includes any one of the zoom lenses described above.
本発明に係るズームレンズの製造方法は、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レンズ群とを有するズームレンズの製造方法であって、前記第1レンズ群、前記第2レンズ群及び前記第3レンズ群が光軸上を移動することにより変倍を行い、前記第1レンズ群は、1つの負レンズと、1つの正レンズとから構成され、前記第3レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に連続して並ぶ、第1の負レンズと、第2の負レンズとを有し、以下の条件式を満足するように、レンズ鏡筒内に各レンズを組み込む。 The zoom lens manufacturing method according to the present invention includes a first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a negative refractive power, and a positive refraction arranged in order from the object side along the optical axis. A zoom lens manufacturing method including a third lens group having a power and a fourth lens group having a positive refractive power, wherein the first lens group, the second lens group, and the third lens group are light beams. The first lens group is composed of one negative lens and one positive lens, and the third lens group is arranged in order from the object side along the optical axis. The first negative lens and the second negative lens are arranged in series, and each lens is incorporated in the lens barrel so as to satisfy the following conditional expression.
−2.0< (R1b+R2a)/(R1b−R2a) <0.0
0.3< f3/FNOw/(fw×ft) 1/2 ≦0.63
但し、
R1b:前記第3レンズ群を構成する第1の負レンズの像側のレンズ面の曲率半径、
R2a:前記第3レンズ群を構成する第2の負レンズの物体側のレンズ面の曲率半径
f3:前記第3レンズ群の焦点距離、
FNOw:広角端状態における全系の開放Fナンバー、
fw:広角端状態における全系の焦点距離、
ft:望遠端状態における全系の焦点距離。
−2.0 <(R1b + R2a) / (R1b−R2a) <0.0
0.3 <f3 / FNOw / (fw × ft) 1/2 ≦ 0.63
However,
R1b: radius of curvature of the image-side lens surface of the first negative lens constituting the third lens group,
R2a: radius of curvature of the object-side lens surface of the second negative lens constituting the third lens group ,
f3: focal length of the third lens group,
FNOw: Open F number of the entire system in the wide-angle end state,
fw: focal length of the entire system in the wide-angle end state,
ft: focal length of the entire system in the telephoto end state.
本発明によれば、大口径で良好な光学性能を達成したズームレンズ、このズームレンズを搭載した光学機器、及び、ズームレンズの製造方法を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the zoom lens which achieved favorable optical performance with a large aperture, the optical apparatus carrying this zoom lens, and the manufacturing method of a zoom lens can be provided.
第1実施例に係るズームレンズの構成及び広角端状態(W)から望遠端状態(T)までのズーム軌道を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of a zoom lens according to Example 1 and a zoom trajectory from a wide-angle end state (W) to a telephoto end state (T). 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撮影距離無限遠での諸収差図であり、(b)は中間焦点距離状態における撮影距離無限遠での諸収差図であり、(c)は望遠端状態における撮影距離無限遠での諸収差図である。FIG. 6A is a diagram illustrating various aberrations of the zoom lens according to Example 1, wherein FIG. 10A is a diagram illustrating various aberrations at an infinite shooting distance in the wide-angle end state, and FIG. FIG. 7C is a diagram illustrating various aberrations at an imaging distance of infinity in the telephoto end state. 第2実施例に係るズームレンズの構成及び広角端状態(W)から望遠端状態(T)までのズーム軌道を示す図である。It is a figure which shows the structure of the zoom lens which concerns on 2nd Example, and the zoom locus | trajectory from a wide-angle end state (W) to a telephoto end state (T). 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撮影距離無限遠での諸収差図であり、(b)は中間焦点距離状態における撮影距離無限遠での諸収差図であり、(c)は望遠端状態における撮影距離無限遠での諸収差図である。FIG. 6A is a diagram illustrating various aberrations of the zoom lens according to Example 2, wherein FIG. 9A is a diagram illustrating various aberrations at an imaging distance infinite at the wide-angle end state, and FIG. FIG. 7C is a diagram illustrating various aberrations at an imaging distance of infinity in the telephoto end state. 第3実施例に係るズームレンズの構成及び広角端状態(W)から望遠端状態(T)までのズーム軌道を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration of a zoom lens according to Example 3 and a zoom trajectory from a wide-angle end state (W) to a telephoto end state (T). 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撮影距離無限遠での諸収差図であり、(b)は中間焦点距離状態における撮影距離無限遠での諸収差図であり、(c)は望遠端状態における撮影距離無限遠での諸収差図である。FIG. 6A is a diagram illustrating various aberrations of the zoom lens according to Example 3, wherein FIG. 9A is a diagram illustrating various aberrations at an imaging distance infinite at the wide-angle end state, and FIG. FIG. 7C is a diagram illustrating various aberrations at an imaging distance of infinity in the telephoto end state. 本実施形態に係るズームレンズを搭載するデジタルカメラ(光学機器)を説明する図であり、(a)は正面図であり、(b)は背面図である。It is a figure explaining the digital camera (optical apparatus) carrying the zoom lens which concerns on this embodiment, (a) is a front view, (b) is a rear view. 図7(a)のA−A´線に沿った断面図である。It is sectional drawing along the AA 'line of Fig.7 (a). 本実施形態に係るズームレンズの製造方法を説明するためのフローチャートである。5 is a flowchart for explaining a method of manufacturing a zoom lens according to the present embodiment.
以下、本実施形態について、図面を参照しながら説明する。本実施形態に係るズームレンズZLは、図1に示すように、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とを有し、第1レンズ群G1、第2レンズ群G2及び第3レンズ群G3が光軸上を移動することにより変倍を行い、第1レンズ群G1は、1つの負レンズ成分(図1ではレンズL11が該当)と、1つの正レンズ成分(図1ではレンズL12が該当)とから構成され、第3レンズ群G3は、光軸に沿って物体側から順に連続して並ぶ、第1の負レンズ(図1ではレンズL33が該当)と、第2の負レンズ(図1ではレンズL34が該当)とを有して構成されている。   Hereinafter, the present embodiment will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the zoom lens ZL according to the present embodiment includes a first lens group G1 having a positive refractive power and a second lens having a negative refractive power, which are arranged in order from the object side along the optical axis. The first lens group G1, the second lens group G2, and the third lens group each having a lens group G2, a third lens group G3 having a positive refractive power, and a fourth lens group G4 having a positive refractive power. The first lens group G1 has one negative lens component (corresponding to the lens L11 in FIG. 1) and one positive lens component (the lens L12 is in FIG. 1). The third lens group G3 includes a first negative lens (corresponding to the lens L33 in FIG. 1) and a second negative lens (in FIG. 1, corresponding to the object) along the optical axis. In FIG. 1, a lens L34 is included).
従来、Fナンバーの小さな大口径レンズでは、開口絞り近傍のレンズ群に入射する光束が大きく、球面収差や軸上色収差、コマ収差が発生していた。これに対し、本実施形態のズームレンズZLでは、第1レンズ群G1に負レンズ成分と正レンズ成分との2枚を配置するとともに、第3レンズ群G3に2枚以上の負レンズ(具体的には、第1の負レンズ、第2の負レンズ)を配置することで、十分な収差補正を可能にした。   Conventionally, in a large aperture lens with a small F number, a large amount of light is incident on a lens group near the aperture stop, and spherical aberration, longitudinal chromatic aberration, and coma have occurred. On the other hand, in the zoom lens ZL of the present embodiment, two lenses of a negative lens component and a positive lens component are arranged in the first lens group G1, and two or more negative lenses (specifically, in the third lens group G3). The first negative lens and the second negative lens) are arranged to enable sufficient aberration correction.
また、第3レンズ群G3に配置する負レンズのうち、2枚の負レンズ(第1の負レンズ及び第2の負レンズ)を物体側から順に連続して配置するとともに、以下の条件式(1)を満足させることで、諸収差をより良好に補正することを可能にしている。   In addition, among the negative lenses arranged in the third lens group G3, two negative lenses (first negative lens and second negative lens) are sequentially arranged in order from the object side, and the following conditional expression ( By satisfying 1), various aberrations can be corrected more favorably.
−2.0< (R1b+R2a)/(R1b−R2a) <0.0 …(1)
但し、
R1b:第3レンズ群G3を構成する第1の負レンズの像側のレンズ面の曲率半径、
R2a:第3レンズ群G3を構成する第2の負レンズの物体側のレンズ面の曲率半径。
−2.0 <(R1b + R2a) / (R1b−R2a) <0.0 (1)
However,
R1b: radius of curvature of the lens surface on the image side of the first negative lens constituting the third lens group G3,
R2a: radius of curvature of the object-side lens surface of the second negative lens constituting the third lens group G3.
上記条件式(1)は、第3レンズ群G3の2枚の負レンズの向かい合った面が形成する形状因子を規定したものである。条件式(1)の下限値を下回ると、第2の負レンズの物体側のレンズ面における負の屈折力が強くなり、コマ収差が多く発生する。一方、条件式(1)の上限値を上回ると、第1の負レンズの像側のレンズ面における負の屈折力が強くなり、特に球面収差における色収差が多く発生する。このような条件式(1)を満足することで、大口径レンズにおいても良好な光学性能を達成することができる。   Conditional expression (1) defines the form factor formed by the opposed surfaces of the two negative lenses of the third lens group G3. If the lower limit value of conditional expression (1) is not reached, the negative refractive power on the object-side lens surface of the second negative lens becomes strong and a lot of coma aberration occurs. On the other hand, when the value exceeds the upper limit value of conditional expression (1), the negative refractive power on the image side lens surface of the first negative lens becomes strong, and a large amount of chromatic aberration particularly occurs in spherical aberration. Satisfying such conditional expression (1) makes it possible to achieve good optical performance even in a large-diameter lens.
なお、本実施形態のズームレンズZLにおいて、第3レンズ群G3を構成する第1の負レンズ及び第2の負レンズの少なくとも1つは、正レンズと接合した接合レンズであることが好ましい。このような構成によって、球面収差をはじめとする諸収差が良好に補正され、また組み込み精度が緩和され、製造時の性能劣化を防ぐことができる。   In the zoom lens ZL of this embodiment, it is preferable that at least one of the first negative lens and the second negative lens constituting the third lens group G3 is a cemented lens cemented with a positive lens. With such a configuration, various aberrations including spherical aberration are corrected well, the accuracy of incorporation is relaxed, and performance deterioration during manufacturing can be prevented.
また、本実施形態に係るズームレンズZLは、以下の条件式を満足することが好ましい。   In addition, it is preferable that the zoom lens ZL according to the present embodiment satisfies the following conditional expression.
0.3< f3/FNOw/(fw×ft)1/2 <0.7 …(2)
但し、
f3:第3レンズ群G3の焦点距離、
FNOw:広角端状態における全系の開放Fナンバー、
fw:広角端状態における全系の焦点距離、
ft:望遠端状態における全系の焦点距離。
0.3 <f3 / FNOw / (fw × ft) 1/2 <0.7 (2)
However,
f3: focal length of the third lens group G3,
FNOw: Open F number of the entire system in the wide-angle end state,
fw: focal length of the entire system in the wide-angle end state,
ft: focal length of the entire system in the telephoto end state.
上記条件式(2)は、第3レンズ群G3の焦点距離とFナンバーの関係を規定したものである。条件式(2)の下限値を下回ると、第3レンズ群G3の屈折力が大きくなり、大口径レンズのFナンバーに対応した光学性能、特に球面収差が悪化する。または、光学性能を確保するためにズームの変倍比を小さくする必要がある。一方、条件式(2)の上限値を上回ると、第3レンズ群G3の屈折力が小さくなり、光学全長が大きくなるため、その場合に光学全長を小型化しようとすると、第1レンズ群G1、第2レンズ群G2の屈折力を大きくする必要があり、広角端状態における歪曲収差や非点収差が悪化する。このような条件式(2)を満足することで、大口径レンズに適した良好な光学性能が達成される。   Conditional expression (2) defines the relationship between the focal length of the third lens group G3 and the F number. If the lower limit of conditional expression (2) is not reached, the refractive power of the third lens group G3 increases, and the optical performance corresponding to the F-number of the large-aperture lens, particularly spherical aberration, deteriorates. Alternatively, it is necessary to reduce the zoom ratio in order to ensure optical performance. On the other hand, if the upper limit value of conditional expression (2) is exceeded, the refractive power of the third lens group G3 decreases and the optical total length increases. In this case, if an attempt is made to reduce the optical total length, the first lens group G1. The refractive power of the second lens group G2 needs to be increased, and distortion and astigmatism in the wide-angle end state are deteriorated. Satisfying such conditional expression (2) achieves good optical performance suitable for a large-aperture lens.
また、本実施形態に係るズームレンズZLは、以下の条件式を満足することが好ましい。   In addition, it is preferable that the zoom lens ZL according to the present embodiment satisfies the following conditional expression.
1.0< f1/FNOw/(fw×ft)1/2 <3.0 …(3)
但し、
f1:第1レンズ群G1の焦点距離、
FNOw:広角端状態における全系の開放Fナンバー、
fw:広角端状態における全系の焦点距離、
ft:望遠端状態における全系の焦点距離。
1.0 <f1 / FNOw / (fw × ft) 1/2 <3.0 (3)
However,
f1: Focal length of the first lens group G1
FNOw: Open F number of the entire system in the wide-angle end state,
fw: focal length of the entire system in the wide-angle end state,
ft: focal length of the entire system in the telephoto end state.
上記条件式(3)は、第1レンズ群G1の焦点距離とFナンバーの関係を規定したものである。条件式(3)の下限値を下回ると、第1レンズ群G1の屈折力が大きくなり、球面収差や倍率色収差が悪化する。または、光学性能を確保するためにズームの変倍比を小さくする必要がある。一方、条件式(3)の上限値を上回ると、第1レンズ群G1の屈折
力が小さくなり、光学全長が大きくなるため、その場合に光学全長を小型化しようとすると、第3レンズ群の屈折力を大きくする必要があり、大口径のFナンバーに対応した球面収差が確保できない。このような条件式(3)を満足することで、大口径レンズに適した良好な光学性能が達成される。
Conditional expression (3) defines the relationship between the focal length of the first lens group G1 and the F number. If the lower limit of conditional expression (3) is not reached, the refractive power of the first lens group G1 will increase, and spherical aberration and lateral chromatic aberration will deteriorate. Alternatively, it is necessary to reduce the zoom ratio in order to ensure optical performance. On the other hand, if the upper limit of conditional expression (3) is exceeded, the refractive power of the first lens group G1 decreases and the optical total length increases. In this case, if the optical total length is to be reduced, the third lens group It is necessary to increase the refractive power, and it is not possible to secure spherical aberration corresponding to the large aperture F number. Satisfying such conditional expression (3) achieves good optical performance suitable for a large-aperture lens.
また、本実施形態のズームレンズZLにおいて、第3レンズ群G3は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正レンズと、正レンズと第1の負レンズとの接合レンズと、第2の負レンズと正レンズとの接合レンズとから構成されることが好ましい。このような構成とすることで、球面収差や軸上色収差をより良好に補正することができる。   In the zoom lens ZL of the present embodiment, the third lens group G3 includes a positive lens, a cemented lens of a positive lens and a first negative lens, arranged in order from the object side along the optical axis, and a second lens. It is preferable that the negative lens and the positive lens are cemented lenses. With such a configuration, spherical aberration and axial chromatic aberration can be corrected more satisfactorily.
また、本実施形態のズームレンズZLにおいて、第2レンズ群G2は、2枚の負レンズと、1枚の正レンズとから構成され、以下の条件式を満足することが好ましい。   In the zoom lens ZL of the present embodiment, it is preferable that the second lens group G2 includes two negative lenses and one positive lens and satisfies the following conditional expression.
1.2< (−f2)/fw <2.2 …(4)
但し、
f2:第2レンズ群G2の焦点距離、
fw:広角端状態における全系の焦点距離。
1.2 <(− f2) / fw <2.2 (4)
However,
f2: focal length of the second lens group G2,
fw: focal length of the entire system in the wide-angle end state.
上記条件式(4)は、第2レンズ群G2の焦点距離を規定したものである。条件式(4)の下限値を下回ると、第2レンズ群G2の屈折力が小さくなり、変倍に必要な移動量が増えるために光学全長が大きくなる。一方、条件式(4)の上限値を上回ると、第2レンズ群G2の屈折力が大きくなり、広角端状態における非点収差が大きくなる。または、第2レンズ群G2のレンズ構成枚数を増やす必要があり、大型化する。このような条件式(4)を満足することで、大型化することなく、光学性能の確保が可能となる。   Conditional expression (4) defines the focal length of the second lens group G2. If the lower limit of conditional expression (4) is not reached, the refractive power of the second lens group G2 becomes small, and the amount of movement necessary for zooming increases, so that the total optical length becomes large. On the other hand, if the upper limit of conditional expression (4) is exceeded, the refractive power of the second lens group G2 will increase, and astigmatism in the wide-angle end state will increase. Alternatively, it is necessary to increase the number of lenses constituting the second lens group G2, which increases the size. Satisfying conditional expression (4) makes it possible to ensure optical performance without increasing the size.
なお、第2レンズ群G2を構成する負レンズにおいて、少なくとも1面を非球面とすることで、より良好な光学性能を達成することができる。   In the negative lens constituting the second lens group G2, at least one surface is aspherical, so that better optical performance can be achieved.
図7及び図8に、上述のズームレンズZLを備える光学機器として、デジタルスチルカメラCAM(光学機器)の構成を示す。このデジタルスチルカメラCAMは、不図示の電源釦を押すと、撮影レンズ(ズームレンズZL)の不図示のシャッタが開放されて、ズームレンズZLで被写体(物体)からの光が集光され、像面I(図1参照)に配置された撮像素子C(例えば、CCDやCMOS等)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CAMの背後に配置された液晶モニターMに表示される。撮影者は、液晶モニター2を見ながら被写体像の構図を決めた後、レリーズ釦B1を押し下げて被写体像を撮像素子Cで撮影し、不図示のメモリーに記録保存する。   7 and 8 show the configuration of a digital still camera CAM (optical device) as an optical device including the above-described zoom lens ZL. In this digital still camera CAM, when a power button (not shown) is pressed, a shutter (not shown) of the photographing lens (zoom lens ZL) is opened, and light from the subject (object) is condensed by the zoom lens ZL, and an image is displayed. An image is formed on an image sensor C (for example, a CCD or a CMOS) disposed on the surface I (see FIG. 1). The subject image formed on the image sensor C is displayed on the liquid crystal monitor M disposed behind the digital still camera CAM. The photographer determines the composition of the subject image while looking at the liquid crystal monitor 2, and then depresses the release button B1 to photograph the subject image with the image sensor C, and records and saves it in a memory (not shown).
なお、このカメラCAM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D、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B2、及び、デジタルスチルカメラCAMの種々の条件設定等に使用するファンクションボタンB3等が配置されている。なお、図8では、カメラCAMとズームレンズZLとが一体に成形されたコンパクトタイプのカメラを例示したが、光学機器としては、ズームレンズZLを有するレンズ鏡筒とカメラボディ本体とが着脱可能な一眼レフカメラでも良い。   The camera CAM includes an auxiliary light emitting unit D that emits auxiliary light when the subject is dark, and a wide (W) when the photographing lens ZL is zoomed from the wide-angle end state (W) to the telephoto end state (T). -A tele (T) button B2 and a function button B3 used for setting various conditions of the digital still camera CAM are arranged. In FIG. 8, a compact type camera in which the camera CAM and the zoom lens ZL are integrally formed is illustrated. However, as an optical device, a lens barrel having the zoom lens ZL and a camera body main body can be attached and detached. A reflex camera may be used.
続いて、図9を参照しながら、上述のズームレンズZLの製造方法の概略を説明する。まず、鏡筒内に、第1レンズ群G1〜第4レンズ群G4を組み込む(ステップS10)。この組み込みステップにおいて、第1レンズ群G1は正の屈折力を持つように、第2レンズ群G2は負の屈折力を持つように、第3レンズ群G3は正の屈折力を持つように、第4レンズ群G4は正の屈折力を持つように、各レンズを配置する。   Next, an outline of a method for manufacturing the zoom lens ZL will be described with reference to FIG. First, the first lens group G1 to the fourth lens group G4 are assembled in the lens barrel (step S10). In this incorporation step, the first lens group G1 has a positive refractive power, the second lens group G2 has a negative refractive power, and the third lens group G3 has a positive refractive power. Each lens is arranged so that the fourth lens group G4 has a positive refractive power.
具体的に、本実施形態では、第1レンズ群G1として、光軸に沿って物体側から順に並んだ、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズL11と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL12との接合レンズを配置し、第2レンズ群G2として、光軸に沿って物体側から順に並んだ、像側に凹面を向けて像側のレンズ面が非球面である負メニスカスレンズL21と、両凹面の負レンズL22と、両凸面の正レンズL23とを配置し、第3レンズ群G3として、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両面が凸面かつ非球面である正レンズL31と、両凸面の正レンズL32と両凹面の負レンズL33(第1の負レンズ)との接合レンズと、両凹面の負レンズL34(第2の負レンズ)と両凸面の正レンズL35との接合レンズとを配置し、第4レンズ群G4として、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て物体側レンズ面が非球面である正メニスカスレンズL41を配置して、ズームレンズZLを製造する。   Specifically, in the present embodiment, as the first lens group G1, a negative meniscus lens L11 having a concave surface facing the image side and a positive meniscus lens having a convex surface facing the object side, which are arranged in order from the object side along the optical axis. A negative meniscus lens L21 arranged in order from the object side along the optical axis and having a concave surface toward the image side and an aspheric lens surface on the image side. A negative lens L22 having a biconcave surface and a positive lens L23 having a biconvex surface are arranged, and a positive lens L31 having both surfaces convex and aspherical, arranged in order from the object side along the optical axis as the third lens group G3. A cemented lens of a biconvex positive lens L32 and a biconcave negative lens L33 (first negative lens), and a biconcave negative lens L34 (second negative lens) and a biconvex positive lens L35. A cemented lens and a fourth lens As lens group G4, in order from the object along the optical axis, by arranging the positive meniscus lens L41 having an object side lens surface has a surface convex toward the object side is aspheric, to produce a zoom lens ZL.
この際、第1レンズ群G1、第2レンズ群G2及び第3レンズ群G3が、光軸上を移動して変倍を行うように、各レンズを配置する(ステップS20)。   At this time, each lens is arranged so that the first lens group G1, the second lens group G2, and the third lens group G3 move on the optical axis to perform zooming (step S20).
また、第1レンズ群G1が、1つの負レンズ成分と、1つの正レンズ成分とから構成されるように、各レンズを配置する(ステップS30)。   In addition, each lens is arranged so that the first lens group G1 includes one negative lens component and one positive lens component (step S30).
また、第3レンズ群G3が、第1の負レンズ(両凹面の負レンズL33)と、第2の負レンズ(両凹面の負レンズL34)とが光軸に沿って物体側から順に連続して並び、以下の条件式(1)を満足するように、各レンズを配置する(ステップS40)。   In the third lens group G3, a first negative lens (a biconcave negative lens L33) and a second negative lens (a biconcave negative lens L34) are successively arranged along the optical axis from the object side. The lenses are arranged so that the following conditional expression (1) is satisfied (step S40).
−2.0< (R1b+R2a)/(R1b−R2a) <0.0 …(1)
但し、
R1b:第3レンズ群G3を構成する第1の負レンズの像側のレンズ面の曲率半径、
R2a:第3レンズ群G3を構成する第2の負レンズの物体側のレンズ面の曲率半径。
−2.0 <(R1b + R2a) / (R1b−R2a) <0.0 (1)
However,
R1b: radius of curvature of the lens surface on the image side of the first negative lens constituting the third lens group G3,
R2a: radius of curvature of the object-side lens surface of the second negative lens constituting the third lens group G3.
以上のような本実施形態の製造方法によれば、大口径で良好な光学性能を達成したズームレンズZLを得ることができる。   According to the manufacturing method of the present embodiment as described above, it is possible to obtain a zoom lens ZL that achieves good optical performance with a large aperture.
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3を示すが、これらは第1実施例〜第3実施例における各諸元の表である。   Hereinafter, each example according to the present embodiment will be described with reference to the drawings. Tables 1 to 3 are shown below, but these are tables of specifications in the first to third examples.
表中の[全体諸元]において、fは焦点距離を、FNoはFナンバーを、ωは半画角を、Yは像高を示す。   In [Overall specifications] in the table, f indicates a focal length, FNo indicates an F number, ω indicates a half angle of view, and Y indicates an image height.
表中の[レンズデータ]において、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。なお、曲率半径の「∞」は平面又は開口を示す。また、空気の屈折率1.000000は省略する。
In [Lens data] in the table, the surface number is the order of the lens surfaces from the object side along the direction of travel of the light beam, r is the radius of curvature of each lens surface, and d is the next optical surface from each optical surface. The surface distance, which is the distance on the optical axis to (or the image surface), nd represents the refractive index for the d-line (wavelength 587.6 nm), and νd represents the Abbe number for the d-line. The curvature radius “∞” indicates a plane or an opening. Further, the refractive index of air of 1.00000 is omitted.
表中の[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。なお、X(y)は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方向に沿った距離を、rは基準球面の曲率半径(近軸曲率半径)を、κは円錐定数を、Aiは第i次の非球面係数を示す。また、「E-n」は、「×10-n」を示す。例えば、1.234E-05=1.234×10-5である。 In [Aspherical data] in the table, the shape of the aspherical surface shown in [Lens data] is shown by the following equation (a). X (y) is the distance along the optical axis direction from the tangential plane at the apex of the aspheric surface to the position on the aspheric surface at height y, r is the radius of curvature of the reference sphere (paraxial curvature radius), κ is the conic constant, and Ai is the i-th aspherical coefficient. “E-n” indicates “× 10 −n ”. For example, 1.234E-05 = 1.234 × 10 −5 .
X(y)=y2/[r×{1+(1−κ×y2/r21/2}]
+A4×y4+A6×y6+A8×y8+A10×y10 …(a)
X (y) = y 2 / [r × {1+ (1−κ × y 2 / r 2 ) 1/2 }]
+ A4 × y 4 + A6 × y 6 + A8 × y 8 + A10 × y 10 ... (a)
なお、[レンズデータ]において、非球面には面番号の左側に*印を付している。   In [Lens data], an aspherical surface is marked with * on the left side of the surface number.
表中の[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、Bfは最も像側に配置されている光学部材の像側の面から近軸像面までの距離を、TLはレンズ全長を示す。   In [Zooming data] in the table, Di (where i is an integer) in each of the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto end state is the variable distance between the i-th surface and the (i + 1) -th surface. Denotes the distance from the image side surface of the optical member arranged closest to the image side to the paraxial image surface, and TL denotes the total lens length.
表中の[ズームレンズ群データ]において、Gは群番号、群初面は各群の最も物体側の面番号を、群焦点距離は各群の焦点距離を、レンズ構成長は各群の最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの光軸上での距離を示す。   In [Zoom lens group data] in the table, G is the group number, the first surface of the group is the surface number of the most object side of each group, the group focal length is the focal length of each group, and the lens configuration length is the longest of each group The distance on the optical axis from the object side lens surface to the most image side lens surface is shown.
表中の[条件式]において、上記の条件式(1)〜(4)に対応する値を示す。   In [Conditional Expression] in the table, values corresponding to the conditional expressions (1) to (4) are shown.
以下、全ての諸元値において、掲載されている焦点距離f、曲率半径r、面間隔d、その他の長さ等は、特記のない場合一般に「mm」が使われるが、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、これに限られるものではない。また、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。   Hereinafter, in all specifications, “mm” is generally used for the focal length f, curvature radius r, surface interval d, and other lengths, etc. unless otherwise specified, but the optical system is proportionally enlarged. Alternatively, the same optical performance can be obtained even by proportional reduction, and the present invention is not limited to this. Further, the unit is not limited to “mm”, and other appropriate units can be used.
ここまでの表の説明は全ての実施例において共通であり、以下での説明を省略する。   The description of the table so far is common to all the embodiments, and the description below 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ZL(ZL1)の構成及び広角端状態(W)から望遠端状態(T)までのズーム軌跡を示す。第1実施例に係るズームレンズZL1は、図1に示すように、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とを有する。
(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 ZL (ZL1) according to the first embodiment and the zoom locus from the wide-angle end state (W) to the telephoto end state (T). As shown in FIG. 1, the zoom lens ZL1 according to the first example includes a first lens group G1 having a positive refractive power and arranged in order from the object side along the optical axis, and a first lens group having a negative refractive power. A second lens group G2, a third lens group G3 having a positive refractive power, and a fourth lens group G4 having a positive refractive power;
変倍時には、広角端状態から望遠端状態にかけて、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔が増加し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔が減少し、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間隔が変化するように、第1レンズ群G1が物体側へ移動し、第2レンズ群が像側へ凸状の軌跡で移動し、第3レンズ群G3が物体側へ移動し、第4レンズ群G4が物体側へ凸状の軌跡で移動する。   At the time of zooming, the distance between the first lens group G1 and the second lens group G2 increases from the wide-angle end state to the telephoto end state, and the distance between the second lens group G2 and the third lens group G3 decreases. The first lens group G1 moves toward the object side, the second lens group moves along a convex locus toward the image side, and the third lens so that the distance between the third lens group G3 and the fourth lens group G4 changes. The group G3 moves toward the object side, and the fourth lens group G4 moves along a convex locus toward the object side.
第1レンズ群G1は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズL11と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL12との接合レンズから構成されている。   The first lens group G1 is composed of a cemented lens of a negative meniscus lens L11 having a concave surface facing the image side and a positive meniscus lens L12 having a convex surface facing the object side, which are arranged in order from the object side along the optical axis. Yes.
第2レンズ群G2は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズL21と、両凹面の負レンズL22と、両凸面の正レンズL23とから構成されている。なお、負メニスカスレンズL21の像側の面は、非球面である。   The second lens group G2 is composed of a negative meniscus lens L21 having a concave surface facing the image side, a biconcave negative lens L22, and a biconvex positive lens L23 arranged in order from the object side along the optical axis. ing. The image side surface of the negative meniscus lens L21 is an aspherical surface.
第3レンズ群G3は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸面の正レンズL31と、両凸面の正レンズL32と両凹面の負レンズL33との接合レンズと、両凹面の負レンズL34と両凸面の正レンズL35との接合レンズとから構成されている。なお、正レンズL31の両面は、非球面である。   The third lens group G3 includes, in order from the object side along the optical axis, a biconvex positive lens L31, a cemented lens of a biconvex positive lens L32 and a biconcave negative lens L33, and a biconcave negative lens. It is composed of a lens L34 and a cemented lens of a biconvex positive lens L35. Note that both surfaces of the positive lens L31 are aspheric.
第4レンズ群G4は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL41で構成されている。なお、正メニスカスレンズL41の物体側の面は、非球面である。   The fourth lens group G4 includes a positive meniscus lens L41 having a convex surface directed toward the object side. The object side surface of the positive meniscus lens L41 is an aspherical surface.
開口絞りSは、第3レンズ群G3の物体側に配置され、変倍時には広角端状態から望遠端状態において第3レンズ群G3と共に移動する。フレアカット絞りFSは、第3レンズ群G3の像側に配置され、変倍時には広角端状態から望遠端状態において第3レンズ群G3と共に移動する。また、像面Iの物体側に、赤外域の波長をカットするフィルターFLを配置している。   The aperture stop S is disposed on the object side of the third lens group G3, and moves together with the third lens group G3 from the wide-angle end state to the telephoto end state during zooming. The flare cut stop FS is disposed on the image side of the third lens group G3, and moves together with the third lens group G3 from the wide-angle end state to the telephoto end state during zooming. Further, a filter FL for cutting the wavelength in the infrared region is disposed on the object side of the image plane I.
下記の表1に、第1実施例における各諸元の値を示す。なお、表1における面番号1〜23は、図1に示す面1〜23に対応している。なお、第1実施例では、第5面、第11面、第12面及び第20面が、非球面形状に形成されている。   Table 1 below shows the values of each item in the first example. The surface numbers 1 to 23 in Table 1 correspond to the surfaces 1 to 23 shown in FIG. In the first embodiment, the fifth surface, the eleventh surface, the twelfth surface, and the twentieth surface are formed in an aspherical shape.
(表1)
[全体諸元]
ズーム比 3.8785
広角端 中間位置 望遠端
f 6.09 12.32 23.62
Fno 2.03 2.42 2.96
ω 40.0 21.5 11.3
Y 4.85 4.85 4.85

[レンズデータ]

面番号 r d nd νd
物面 ∞
1 35.8032 1.0000 1.922860 20.88
2 23.4242 4.0000 1.816000 46.59
3 509.2462 (D3)
4 584.0921 0.9000 1.851350 40.10
*5 7.3515 4.0000
6 -80.0000 0.9000 1.816000 46.59
7 24.5863 0.5000
8 17.3293 2.2000 1.922860 20.88
9 -1874.8340 D9(可変)
10 ∞ 0.8000 (開口絞り)
*11 10.0353 2.2000 1.693500 53.22
*12 -46.3092 0.5000
13 9.6304 2.5000 1.772499 49.61
14 -18.4201 0.5000 1.738000 32.26
15 5.4858 1.5000
16 -52.6211 0.5000 1.720467 34.71
17 10.7742 2.5000 1.497820 82.56
18 -12.7880 0.0000
19 ∞ D19(可変) (フレアカット絞り)
*20 9.8772 2.7000 1.593190 67.90
21 37.4321 D21(可変)
22 ∞ 1.0000 1.516330 64.14
23 ∞ Bf
像面 ∞

[非球面データ]
第5面
κ=0.7644
A4=-6.98711E-05
A6=5.85502E-08
A8=-1.76684E-08
A10=-2.96370E-10

第11面
κ=-0.0080
A4=1.42545E-06
A6=0.00000E+00
A8=0.00000E+00
A10=0.00000E+00

第12面
κ=1.0000
A4=-2.37100E-05
A6=5.63314E-07
A8=0.00000E+00
A10=0.00000E+00

第20面
κ=1.0000
A4=6.52101E-05
A6=-2.30877E-08
A8=0.00000E+00
A10=0.00000E+00

[ズーミングデータ]
可変間隔 広角端 中間位置 望遠端
f 6.09 12.32 23.62
D3 1.1000 8.0000 16.3838
D9 18.2260 6.4552 1.8000
D19 4.7883 8.0975 14.4075
D21 2.8520 4.3717 3.6259
Bf 1.0000 1.0000 1.0000
TL 56.1664 56.1245 65.4173

[ズームレンズ群データ]
群番号 群初面 群焦点距離
G1 1 50.5834
G2 4 -10.7540
G3 10 14.2787
G4 20 21.8235

[条件式]
(1) (R1b+R2a)/(R1b−R2a)=−0.81
(2) f3/FNOw/(fw×ft)1/2=0.59
(3) f1/FNOw/(fw×ft)1/2=2.09
(4) (−f2)/fw=1.77
(Table 1)
[Overall specifications]
Zoom ratio 3.8785
Wide angle end Intermediate position Telephoto end f 6.09 12.32 23.62
Fno 2.03 2.42 2.96
ω 40.0 21.5 11.3
Y 4.85 4.85 4.85

[Lens data]

Surface number r d nd νd
Object ∞
1 35.8032 1.0000 1.922860 20.88
2 23.4242 4.0000 1.816000 46.59
3 509.2462 (D3)
4 584.0921 0.9000 1.851350 40.10
* 5 7.3515 4.0000
6 -80.0000 0.9000 1.816000 46.59
7 24.5863 0.5000
8 17.3293 2.2000 1.922860 20.88
9 -1874.8340 D9 (variable)
10 ∞ 0.8000 (aperture stop)
* 11 10.0353 2.2000 1.693500 53.22
* 12 -46.3092 0.5000
13 9.6304 2.5000 1.772499 49.61
14 -18.4201 0.5000 1.738000 32.26
15 5.4858 1.5000
16 -52.6211 0.5000 1.720467 34.71
17 10.7742 2.5000 1.497820 82.56
18 -12.7880 0.0000
19 ∞ D19 (variable) (flare cut aperture)
* 20 9.8772 2.7000 1.593190 67.90
21 37.4321 D21 (variable)
22 ∞ 1.0000 1.516330 64.14
23 ∞ Bf
Image plane ∞

[Aspherical data]
5th surface κ = 0.7644
A4 = -6.98711E-05
A6 = 5.85502E-08
A8 = -1.76684E-08
A10 = -2.96370E-10

11th surface κ = -0.0080
A4 = 1.45545E-06
A6 = 0.00000E + 00
A8 = 0.00000E + 00
A10 = 0.000E + 00

Surface 12 κ = 1.000
A4 = -2.37100E-05
A6 = 5.63314E-07
A8 = 0.00000E + 00
A10 = 0.000E + 00

20th surface κ = 1.000
A4 = 6.52101E-05
A6 = -2.30877E-08
A8 = 0.00000E + 00
A10 = 0.000E + 00

[Zooming data]
Variable interval Wide angle end Intermediate position Telephoto end f 6.09 12.32 23.62
D3 1.1000 8.0000 16.3838
D9 18.2260 6.4552 1.8000
D19 4.7883 8.0975 14.4075
D21 2.8520 4.3717 3.6259
Bf 1.0000 1.0000 1.0000
TL 56.1664 56.1245 65.4173

[Zoom lens group data]
Group number Group first surface Group focal length G1 1 50.5834
G2 4 -10.7540
G3 10 14.2787
G4 20 21.8235

[Conditional expression]
(1) (R1b + R2a) / (R1b−R2a) = − 0.81
(2) f3 / FNOw / (fw × ft) 1/2 = 0.59
(3) f1 / FNOw / (fw × ft) 1/2 = 2.09
(4) (−f2) /fw=1.77
表1に示す諸元の表から、本実施例に係るズームレンズZL1は、上記条件式(1)〜(4)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 ZL1 according to the present example satisfies all the conditional expressions (1) to (4).
図2は、第1実施例に係るズームレンズZL1の諸収差図(具体的には、球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、コマ収差図及び倍率色収差図)であり、図2(a)は広角端状態(f=6.09)における撮影距離無限遠での諸収差図であり、図2(b)は中間焦点距離状態(f=12.32)における撮影距離無限遠での諸収差図であり、図2(c)は望遠端状
態(f=23.62)における撮影距離無限遠での諸収差図である。
FIG. 2 is a diagram showing various aberrations (specifically, spherical aberration diagram, astigmatism diagram, distortion aberration diagram, coma aberration diagram and magnification chromatic aberration diagram) of the zoom lens ZL1 according to the first example, and FIG. FIG. 2A is a diagram of various aberrations at an imaging distance of infinity in the wide-angle end state (f = 6.09), and FIG. 2B is a graph of various aberrations at an imaging distance of infinity in the intermediate focal length state (f = 12.32). FIG. 2C is a diagram of various aberrations at the shooting distance infinite at the telephoto end state (f = 23.62).
なお、各収差図において、FNOはFナンバーを、Yは像高を示す。また、d,gは、それぞれd線,g線における収差を表す。また、非点収差図において、実線はサジタル像面を、破線はメリディオナル像面を示す。以上の収差図の説明は、他の実施例においても同様である。   In each aberration diagram, FNO represents an F number, and Y represents an image height. D and g represent aberrations in the d-line and g-line, respectively. In the graph showing astigmatism, a solid line indicates a sagittal image plane, and a broken line indicates a meridional image plane. The explanation of the above aberration diagrams is the same in the other examples.
各収差図から明らかなように、第1実施例は、諸収差が良好に補正され、優れた光学性能を有することが分かる。   As is apparent from each aberration diagram, it can be seen that the first example has excellent optical performance with various aberrations corrected satisfactorily.
(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ZL(ZL2)の構成及び広角端状態(W)から望遠端状態(T)までのズーム軌跡を示す。第2実施例に係るズームレンズZL2は、図3に示すように、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。
(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 ZL (ZL2) according to the second embodiment and the zoom locus from the wide-angle end state (W) to the telephoto end state (T). As shown in FIG. 3, the zoom lens ZL2 according to the second example includes a first lens group G1 having a positive refractive power arranged in order from the object side along the optical axis, and a first lens group G1 having a negative refractive power. A second lens group G2, a third lens group G3 having a positive refractive power, a fourth lens group G4 having a positive refractive power, and a fifth lens group G5 having a negative refractive power;
変倍時には、広角端状態から望遠端状態にかけて、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔が増加し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔が減少し、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間隔が変化するように、第1レンズ群G1が物体側へ移動し、第2レンズ群が像側へ凸状の軌跡で移動し、第3レンズ群G3が物体側へ移動し、第4レンズ群G4が物体側へ凸状の軌跡で移動し、第5レンズ群G5は像面Iに対して固定されている。   At the time of zooming, the distance between the first lens group G1 and the second lens group G2 increases from the wide-angle end state to the telephoto end state, and the distance between the second lens group G2 and the third lens group G3 decreases. The first lens group G1 moves toward the object side, the second lens group moves along a convex locus toward the image side, and the third lens so that the distance between the third lens group G3 and the fourth lens group G4 changes. The group G3 moves toward the object side, the fourth lens group G4 moves along a convex locus toward the object side, and the fifth lens group G5 is fixed with respect to the image plane I.
第1レンズ群G1は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズL11と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL12との接合レンズから構成されている。   The first lens group G1 is composed of a cemented lens of a negative meniscus lens L11 having a concave surface facing the image side and a positive meniscus lens L12 having a convex surface facing the object side, which are arranged in order from the object side along the optical axis. Yes.
第2レンズ群G2は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズL21と、両凹面の負レンズL22と、両凸面の正レンズL23とから構成されている。なお、負メニスカスレンズL21の像側の面は、非球面である。   The second lens group G2 is composed of a negative meniscus lens L21 having a concave surface facing the image side, a biconcave negative lens L22, and a biconvex positive lens L23 arranged in order from the object side along the optical axis. ing. The image side surface of the negative meniscus lens L21 is an aspherical surface.
第3レンズ群G3は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸面の正レンズL31と、両凸面の正レンズL32と両凹面の負レンズL33との接合レンズと、両凹面の負レンズL34と両凸面の正レンズL35との接合レンズとから構成されている。なお、正レンズL31の両面は、非球面である。   The third lens group G3 includes, in order from the object side along the optical axis, a biconvex positive lens L31, a cemented lens of a biconvex positive lens L32 and a biconcave negative lens L33, and a biconcave negative lens. It is composed of a lens L34 and a cemented lens of a biconvex positive lens L35. Note that both surfaces of the positive lens L31 are aspheric.
第4レンズ群G4は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL41で構成されてい
る。
The fourth lens group G4 includes a positive meniscus lens L41 having a convex surface directed toward the object side.
第5レンズ群G5は、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL51で構成されている。なお、負メニスカスレンズL51の像側の面は、非球面である。   The fifth lens group G5 includes a negative meniscus lens L51 having a concave surface directed toward the object side. The image side surface of the negative meniscus lens L51 is an aspherical surface.
開口絞りSは、第3レンズ群G3の物体側に配置され、変倍時には広角端状態から望遠端状態において第3レンズ群G3と共に移動する。フレアカット絞りFSは、第3レンズ群G3の像側に配置され、変倍時には広角端状態から望遠端状態において第3レンズ群G3と共に移動する。また、像面Iの物体側に、赤外域の波長をカットするフィルターFLを配置している。   The aperture stop S is disposed on the object side of the third lens group G3, and moves together with the third lens group G3 from the wide-angle end state to the telephoto end state during zooming. The flare cut stop FS is disposed on the image side of the third lens group G3, and moves together with the third lens group G3 from the wide-angle end state to the telephoto end state during zooming. Further, a filter FL for cutting the wavelength in the infrared region is disposed on the object side of the image plane I.
下記の表2に、第2実施例における各諸元の値を示す。なお、表2における面番号1〜25は、図3に示す面1〜25に対応している。なお、第2実施例では、第5面、第11面、第12面及び第23面が、非球面形状に形成されている。   Table 2 below shows the values of each item in the second embodiment. The surface numbers 1 to 25 in Table 2 correspond to the surfaces 1 to 25 shown in FIG. In the second embodiment, the fifth surface, the eleventh surface, the twelfth surface, and the twenty-third surface are formed in an aspherical shape.
(表2)
[全体諸元]
ズーム比 3.9073
広角端 中間位置 望遠端
f 6.04 12.00 23.60
Fno 2.03 2.40 3.01
ω 40.3 21.6 11.2
Y 4.85 4.85 4.85

[レンズデータ]
面番号 r d nd νd
物面 ∞
1 38.5885 1.0000 1.922860 20.88
2 26.8265 4.0000 1.816000 46.62
3 817.4240 D3(可変)
4 184.7470 0.9000 1.851348 40.10
*5 8.5399 3.7000
6 -38.2468 0.9000 1.816000 46.62
7 29.8945 1.7000
8 24.9858 2.0000 1.922860 20.88
9 -198.2903 D9(可変)
10 ∞ 0.8000 (開口絞り)
*11 11.0628 2.2000 1.693500 53.20
*12 -35.8026 0.1000
13 10.4828 2.5000 1.754999 52.31
14 -107.8380 0.8000 1.720467 34.71
15 6.4783 1.6000
16 -27.9866 0.7000 1.720467 34.71
17 7.4845 2.8000 1.497820 82.51
18 -11.6897 0.1000
19 ∞ D19(可変) (フレアカット絞り)
20 10.5587 2.9000 1.593190 67.90
21 107.0236 D21(可変)
22 -89.0000 0.8000 1.524440 56.21
*23 -250.0000 0.7000
24 ∞ 0.6000 1.516330 64.14
25 ∞ Bf
像面 ∞

[非球面データ]
第5面
κ=1.0969
A4=-8.55906E-05
A6=-1.17495E-06
A8=1.86977E-08
A10=-6.63796E-10

第11面
κ=1.0840
A4=-9.89179E-05
A6=0.00000E+00
A8=0.00000E+00
A10=0.00000E+00

第12面
κ=-3.2368
A4=5.50061E-05
A6=2.40994E-07
A8=0.00000E+00
A10=0.00000E+00

第23面
κ=1.0000
A4=9.41287E-04
A6=-4.16393E-05
A8=1.10892E-06
A10=-1.33574E-08

[ズーミングデータ]
可変間隔 広角端 中間位置 望遠端
f 6.04 12.00 23.60
D3 1.1064 7.9661 16.1439
D9 19.8581 7.4148 1.8487
D19 5.2617 9.0766 16.7928
D21 2.5412 4.0546 3.9147
Bf 0.5638 0.5638 0.5638
TL 60.1314 59.8761 70.0640

[ズームレンズ群データ]
群番号 群初面 群焦点距離
G1 1 52.5219
G2 4 -10.9248
G3 10 15.3954
G4 20 19.5296
G5 22 -263.9680

[条件式]
(1) (R1b+R2a)/(R1b−R2a)=−0.61
(2) f3/FNOw/(fw×ft)1/2=0.63
(3) f1/FNOw/(fw×ft)1/2=2.16
(4) (−f2)/fw=1.81
(Table 2)
[Overall specifications]
Zoom ratio 3.9073
Wide angle end Intermediate position Telephoto end f6.04 12.00 23.60
Fno 2.03 2.40 3.01
ω 40.3 21.6 11.2
Y 4.85 4.85 4.85

[Lens data]
Surface number r d nd νd
Object ∞
1 38.5885 1.0000 1.922860 20.88
2 26.8265 4.0000 1.816000 46.62
3 817.4240 D3 (variable)
4 184.7470 0.9000 1.851348 40.10
* 5 8.5399 3.7000
6 -38.2468 0.9000 1.816000 46.62
7 29.8945 1.7000
8 24.9858 2.0000 1.922860 20.88
9 -198.2903 D9 (variable)
10 ∞ 0.8000 (aperture stop)
* 11 11.0628 2.2000 1.693500 53.20
* 12 -35.8026 0.1000
13 10.4828 2.5000 1.754999 52.31
14 -107.8380 0.8000 1.720467 34.71
15 6.4783 1.6000
16 -27.9866 0.7000 1.720467 34.71
17 7.4845 2.8000 1.497820 82.51
18 -11.6897 0.1000
19 ∞ D19 (variable) (flare cut aperture)
20 10.5587 2.9000 1.593190 67.90
21 107.0236 D21 (variable)
22 -89.0000 0.8000 1.524440 56.21
* 23 -250.0000 0.7000
24 ∞ 0.6000 1.516330 64.14
25 ∞ Bf
Image plane ∞

[Aspherical data]
Fifth surface κ = 1.0969
A4 = -8.55906E-05
A6 = -1.17495E-06
A8 = 1.86977E-08
A10 = -6.63796E-10

11th surface κ = 1.0840
A4 = -9.89179E-05
A6 = 0.00000E + 00
A8 = 0.00000E + 00
A10 = 0.000E + 00

Surface 12 κ = -3.2368
A4 = 5.50061E-05
A6 = 2.40994E-07
A8 = 0.00000E + 00
A10 = 0.000E + 00

Surface 23 κ = 1.000
A4 = 9.41287E-04
A6 = -4.16393E-05
A8 = 1.10892E-06
A10 = -1.33574E-08

[Zooming data]
Variable interval Wide angle end Intermediate position Telephoto end f 6.04 12.00 23.60
D3 1.1064 7.9661 16.1439
D9 19.8581 7.4148 1.8487
D19 5.2617 9.0766 16.7928
D21 2.5412 4.0546 3.9147
Bf 0.5638 0.5638 0.5638
TL 60.1314 59.8761 70.0640

[Zoom lens group data]
Group number Group first surface Group focal length G1 1 52.5219
G2 4 -10.9248
G3 10 15.3954
G4 20 19.5296
G5 22 -263.9680

[Conditional expression]
(1) (R1b + R2a) / (R1b−R2a) = − 0.61
(2) f3 / FNOw / (fw × ft) 1/2 = 0.63
(3) f1 / FNOw / (fw × ft) 1/2 = 2.16
(4) (−f2) /fw=1.81
表2に示す諸元の表から、本実施例に係るズームレンズZL2は、上記条件式(1)〜(4)を全て満たすことが分かる。   It can be seen from the table of specifications shown in Table 2 that the zoom lens ZL2 according to the present example satisfies all the conditional expressions (1) to (4).
図4は、第2実施例に係るズームレンズZL2の諸収差図(具体的には、球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、コマ収差図及び倍率色収差図)であり、図4(a)は広角端状態(f=6.04)における撮影距離無限遠での諸収差図であり、図4(b)は中間焦点距離状態(f=12.00)における撮影距離無限遠での諸収差図であり、図4(c)は望遠端状
態(f=23.60)における撮影距離無限遠での諸収差図である。
FIG. 4 is a diagram showing various aberrations (specifically, a spherical aberration diagram, an astigmatism diagram, a distortion aberration diagram, a coma aberration diagram, and a lateral chromatic aberration diagram) of the zoom lens ZL2 according to the second example, and FIG. FIG. 4A is a diagram of various aberrations at an imaging distance of infinity in the wide-angle end state (f = 6.04), and FIG. 4B is a graph of various aberrations at an imaging distance of infinity in the intermediate focal length state (f = 12.00). FIG. 4C is a diagram showing various aberrations at the shooting distance infinite at the telephoto end state (f = 23.60).
各収差図から明らかなように、第2実施例は、諸収差が良好に補正され、優れた光学性能を有することが分かる。   As is apparent from each aberration diagram, it can be seen that in the second example, various aberrations are corrected satisfactorily and the optical performance is excellent.
(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ZL(ZL3)の構成及び広角端状態(W)から望遠端状態(T)までのズーム軌跡を示す。第3実施例に係るズームレンズZL3は、図5に示すように、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とを有する。
(Third embodiment)
A third embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 5 shows the configuration of the zoom lens ZL (ZL3) according to the third example and the zoom locus from the wide-angle end state (W) to the telephoto end state (T). As shown in FIG. 5, the zoom lens ZL3 according to the third example includes a first lens group G1 having a positive refractive power and arranged in order from the object side along the optical axis, and a first lens group having a negative refractive power. A second lens group G2, a third lens group G3 having a positive refractive power, and a fourth lens group G4 having a positive refractive power;
変倍時には、広角端状態から望遠端状態にかけて、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔が増加し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔が減少し、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間隔が変化するように、第1レンズ群G1が物体側へ移動し、第2レンズ群が像側へ凸状の軌跡で移動し、第3レンズ群G3が物体側へ移動し、第4レンズ群G4が物体側へ凸状の軌跡で移動する。   At the time of zooming, the distance between the first lens group G1 and the second lens group G2 increases from the wide-angle end state to the telephoto end state, and the distance between the second lens group G2 and the third lens group G3 decreases. The first lens group G1 moves toward the object side, the second lens group moves along a convex locus toward the image side, and the third lens so that the distance between the third lens group G3 and the fourth lens group G4 changes. The group G3 moves toward the object side, and the fourth lens group G4 moves along a convex locus toward the object side.
第1レンズ群G1は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズL11と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL12との接合レンズから構成されている。   The first lens group G1 is composed of a cemented lens of a negative meniscus lens L11 having a concave surface facing the image side and a positive meniscus lens L12 having a convex surface facing the object side, which are arranged in order from the object side along the optical axis. Yes.
第2レンズ群G2は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズL21と、両凹面の負レンズL22と、両凸面の正レンズL23とから構成されている。なお、負メニスカスレンズL21の像側の面は、非球面である。   The second lens group G2 is composed of a negative meniscus lens L21 having a concave surface facing the image side, a biconcave negative lens L22, and a biconvex positive lens L23 arranged in order from the object side along the optical axis. ing. The image side surface of the negative meniscus lens L21 is an aspherical surface.
第3レンズ群G3は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸面の正レンズL31と、両凸面の正レンズL32と両凹面の負レンズL33との接合レンズと、両凹面の負レンズL34と両凸面の正レンズL35との接合レンズとから構成されている。なお、正レンズL31の両面は、非球面である。   The third lens group G3 includes, in order from the object side along the optical axis, a biconvex positive lens L31, a cemented lens of a biconvex positive lens L32 and a biconcave negative lens L33, and a biconcave negative lens. It is composed of a lens L34 and a cemented lens of a biconvex positive lens L35. Note that both surfaces of the positive lens L31 are aspheric.
第4レンズ群G4は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL41で構成されている。なお、正メニスカスレンズL41の物体側の面は、非球面である。   The fourth lens group G4 includes a positive meniscus lens L41 having a convex surface directed toward the object side. The object side surface of the positive meniscus lens L41 is an aspherical surface.
開口絞りSは、第3レンズ群G3の物体側に配置され、変倍時には広角端状態から望遠端状態において第3レンズ群G3と共に移動する。フレアカット絞りFSは、第3レンズ群G3の像側に配置され、変倍時には広角端状態から望遠端状態において第3レンズ群G3と共に移動する。また、像面Iの物体側に、赤外域の波長をカットするフィルターFLを配置している。   The aperture stop S is disposed on the object side of the third lens group G3, and moves together with the third lens group G3 from the wide-angle end state to the telephoto end state during zooming. The flare cut stop FS is disposed on the image side of the third lens group G3, and moves together with the third lens group G3 from the wide-angle end state to the telephoto end state during zooming. Further, a filter FL for cutting the wavelength in the infrared region is disposed on the object side of the image plane I.
下記の表3に、第3実施例における各諸元の値を示す。なお、表3における面番号1〜23は、図5に示す面1〜23に対応している。なお、第3実施例では、第5面、第11面、第12面及び第20面が、非球面形状に形成されている。   Table 3 below shows values of various specifications in the third example. The surface numbers 1 to 23 in Table 3 correspond to the surfaces 1 to 23 shown in FIG. In the third embodiment, the fifth surface, the eleventh surface, the twelfth surface, and the twentieth surface are formed in an aspherical shape.
(表3)
[全体諸元]
ズーム比 3.8944
広角端 中間位置 望遠端
f 6.06 12.00 23.60
Fno 2.05 2.42 3.00
ω 40.3 21.6 11.2
Y 4.85 4.85 4.85

[レンズデータ]
面番号 r d nd νd
物面 ∞
1 31.8172 1.0000 1.922860 20.88
2 22.9532 4.1000 1.816000 46.62
3 166.3837 D3(可変)
4 90.0000 0.9000 1.820800 42.71
*5 7.2369 5.0000
6 -20.6748 0.9000 1.772500 49.61
7 192.1271 0.6000
8 28.7697 2.2000 1.922860 20.88
9 -93.9939 D9(可変)
10 ∞ 0.8000 (開口絞り)
*11 9.2364 2.2000 1.593190 67.90
*12 -50.2713 0.5000
13 9.6455 2.5000 1.772499 49.61
14 -12.2709 0.5000 1.673000 38.15
15 5.2072 1.5000
16 -382.5506 0.5000 1.720467 34.71
17 7.7003 2.5000 1.593190 67.90
18 -27.9684 0.0000
19 ∞ D19(可変) (フレアカット絞り)
*20 9.8772 3.0000 1.593190 67.90
21 37.4321 D21(可変)
22 ∞ 1.0000 1.516330 64.14
23 ∞ 0.6000
像面 ∞

[非球面データ]
第5面
κ=0.7644
A4=-5.80782E-05
A6=4.74055E-07
A8=-2.15095E-08
A10=-1.04950E-10

第11面
κ=0.2849
A4=-7.53439E-05
A6=-6.01302E-07
A8=0.00000E+00
A10=0.00000E+00

第12面
κ=1.0000
A4=5.37085E-05
A6=0.00000E+00
A8=0.00000E+00
A10=0.00000E+00

第20面
κ=1.0400
A4=-3.05955E-05
A6=8.32460E-07
A8=0.00000E+00
A10=0.00000E+00

[ズーミングデータ]
可変間隔 広角端 中間位置 望遠端
f 6.04 12.00 23.60
D3 1.1000 8.2856 16.3852
D9 18.2260 7.0010 1.7990
D19 4.7883 7.8503 14.4098
D21 3.2661 4.6305 4.0472
Bf 0.6000 0.6000 0.6000
TL 57.6805 58.0675 66.9413

[ズームレンズ群データ]
群番号 群初面 群焦点距離
G1 1 50.3530
G2 4 -10.5848
G3 10 14.4857
G4 20 21.7385

[条件式]
(1) (R1b+R2a)/(R1b−R2a)=−0.97
(2) f3/FNOw/(fw×ft)1/2=0.59
(3) f1/FNOw/(fw×ft)1/2=2.05
(4) (−f2)/fw=1.75
(Table 3)
[Overall specifications]
Zoom ratio 3.8944
Wide angle end Intermediate position Telephoto end f6.06 12.00 23.60
Fno 2.05 2.42 3.00
ω 40.3 21.6 11.2
Y 4.85 4.85 4.85

[Lens data]
Surface number r d nd νd
Object ∞
1 31.8172 1.0000 1.922860 20.88
2 22.9532 4.1000 1.816000 46.62
3 166.3837 D3 (variable)
4 90.0000 0.9000 1.820800 42.71
* 5 7.2369 5.0000
6 -20.6748 0.9000 1.772500 49.61
7 192.1271 0.6000
8 28.7697 2.2000 1.922860 20.88
9 -93.9939 D9 (variable)
10 ∞ 0.8000 (aperture stop)
* 11 9.2364 2.2000 1.593190 67.90
* 12 -50.2713 0.5000
13 9.6455 2.5000 1.772499 49.61
14 -12.2709 0.5000 1.673000 38.15
15 5.2072 1.5000
16 -382.5506 0.5000 1.720467 34.71
17 7.7003 2.5000 1.593190 67.90
18 -27.9684 0.0000
19 ∞ D19 (variable) (flare cut aperture)
* 20 9.8772 3.0000 1.593190 67.90
21 37.4321 D21 (variable)
22 ∞ 1.0000 1.516330 64.14
23 ∞ 0.6000
Image plane ∞

[Aspherical data]
5th surface κ = 0.7644
A4 = -5.80782E-05
A6 = 4.74055E-07
A8 = -2.15095E-08
A10 = -1.04950E-10

11th surface κ = 0.2849
A4 = -7.53439E-05
A6 = -6.01302E-07
A8 = 0.00000E + 00
A10 = 0.000E + 00

Surface 12 κ = 1.000
A4 = 5.37085E-05
A6 = 0.00000E + 00
A8 = 0.00000E + 00
A10 = 0.000E + 00

20th surface κ = 1.0400
A4 = -3.05955E-05
A6 = 8.32460E-07
A8 = 0.00000E + 00
A10 = 0.000E + 00

[Zooming data]
Variable interval Wide angle end Intermediate position Telephoto end f 6.04 12.00 23.60
D3 1.1000 8.2856 16.3852
D9 18.2260 7.0010 1.7990
D19 4.7883 7.8503 14.4098
D21 3.2661 4.6305 4.0472
Bf 0.6000 0.6000 0.6000
TL 57.6805 58.0675 66.9413

[Zoom lens group data]
Group number Group first surface Group focal length G1 1 50.3530
G2 4 -10.5848
G3 10 14.4857
G4 20 21.7385

[Conditional expression]
(1) (R1b + R2a) / (R1b−R2a) = − 0.97
(2) f3 / FNOw / (fw × ft) 1/2 = 0.59
(3) f1 / FNOw / (fw × ft) 1/2 = 2.05
(4) (−f2) /fw=1.75
表3に示す諸元の表から、本実施例に係るズームレンズZL3は、上記条件式(1)〜(4)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 ZL3 according to the present example satisfies all the conditional expressions (1) to (4).
図6は、第3実施例に係るズームレンズZL3の諸収差図(具体的には、球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、コマ収差図及び倍率色収差図)であり、図6(a)は広角端状態(f=6.06)における撮影距離無限遠での諸収差図であり、図6(b)は中間焦点距離状態(f=12.00)における撮影距離無限遠での諸収差図であり、図6(c)は望遠端状
態(f=23.60)における撮影距離無限遠での諸収差図である。
FIG. 6 is a diagram showing various aberrations (specifically, a spherical aberration diagram, an astigmatism diagram, a distortion diagram, a coma aberration diagram, and a lateral chromatic aberration diagram) of the zoom lens ZL3 according to the third example, and FIG. FIG. 6A is a diagram of various aberrations at an imaging distance of infinity in the wide-angle end state (f = 6.06), and FIG. 6B is a graph of various aberrations at an imaging distance of infinity in the intermediate focal length state (f = 12.00). FIG. 6C is a diagram showing various aberrations at the shooting distance infinite at the telephoto end state (f = 23.60).
各収差図から明らかなように、第3実施例は、諸収差が良好に補正され、優れた光学性能を有することが分かる。   As is apparent from each aberration diagram, it can be seen that the third example has excellent optical performance with various aberrations corrected well.
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4群及び5群構成を示したが、6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, the four-group and five-group configurations are shown as the zoom lens, but the present invention can also be applied to other group configurations such as six groups. 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 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2レンズ群または第3レンズ群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 second lens group or the third lens group 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、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。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. 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. 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、開口絞りは第3レンズ群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 is preferably disposed in the vicinity of the third lens group, but the role 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.
ここまで、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。   So far, in order to make the present invention easy to understand, the configuration requirements of the embodiment have been described, but it goes without saying that the present invention is not limited to this.
以上のように、本実施形態によれば、広角端状態における画角が十分に広く、大口径で
高性能を達成した、電子撮像素子を用いたデジタルカメラやビデオカメラに好適なズームレンズを提供することができた。
As described above, according to the present embodiment, a zoom lens suitable for a digital camera or video camera using an electronic image sensor that has a sufficiently wide angle of view at a wide-angle end state and achieves high performance with a large aperture is provided. We were able to.
ZL(ZL1〜ZL3) ズームレンズ
G1 第1レンズ群
G2 第2レンズ群
G3 第3レンズ群
G4 第4レンズ群
S 開口絞り
FS フレアカット絞り
FL フィルター
I 像面
CAM デジタルスチルカメラ(光学機器)
ZL (ZL1 to ZL3) Zoom lens G1 First lens group G2 Second lens group G3 Third lens group G4 Fourth lens group S Aperture stop FS Flare cut stop FL Filter I Image surface CAM Digital still camera (optical equipment)

Claims (9)

  1. 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レンズ群とを有し、
    前記第1レンズ群、前記第2レンズ群及び前記第3レンズ群が光軸上を移動することにより変倍を行い、
    前記第1レンズ群は、1つの負レンズと、1つの正レンズとから構成され、
    前記第3レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に連続して並ぶ、第1の負レンズと、第2の負レンズとを有し、以下の条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
    −2.0< (R1b+R2a)/(R1b−R2a) <0.0
    0.3< f3/FNOw/(fw×ft) 1/2 ≦0.63
    但し、
    R1b:前記第3レンズ群を構成する第1の負レンズの像側のレンズ面の曲率半径、
    R2a:前記第3レンズ群を構成する第2の負レンズの物体側のレンズ面の曲率半径
    f3:前記第3レンズ群の焦点距離、
    FNOw:広角端状態における全系の開放Fナンバー、
    fw:広角端状態における全系の焦点距離、
    ft:望遠端状態における全系の焦点距離。
    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 refractive power,
    The first lens group, the second lens group, and the third lens group perform zooming by moving on the optical axis,
    The first lens group includes one negative lens and one positive lens ,
    The third lens group includes a first negative lens and a second negative lens that are successively arranged along the optical axis from the object side, and satisfy the following conditional expression: Zoom lens.
    −2.0 <(R1b + R2a) / (R1b−R2a) <0.0
    0.3 <f3 / FNOw / (fw × ft) 1/2 ≦ 0.63
    However,
    R1b: radius of curvature of the image-side lens surface of the first negative lens constituting the third lens group,
    R2a: radius of curvature of the object-side lens surface of the second negative lens constituting the third lens group ,
    f3: focal length of the third lens group,
    FNOw: Open F number of the entire system in the wide-angle end state,
    fw: focal length of the entire system in the wide-angle end state,
    ft: focal length of the entire system in the telephoto end state.
  2. 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レンズ群とを有し、
    前記第1レンズ群、前記第2レンズ群及び前記第3レンズ群が光軸上を移動することにより変倍を行い、
    前記第1レンズ群は、1つの負レンズと、1つの正レンズとから構成され、
    前記第3レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に連続して並ぶ、第1の負レンズと、第2の負レンズとを有し、以下の条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
    −2.0< (R1b+R2a)/(R1b−R2a) <0.0
    1.0< f1/FNOw/(fw×ft) 1/2 ≦2.16
    但し、
    R1b:前記第3レンズ群を構成する第1の負レンズの像側のレンズ面の曲率半径、
    R2a:前記第3レンズ群を構成する第2の負レンズの物体側のレンズ面の曲率半径
    f1:前記第1レンズ群の焦点距離、
    FNOw:広角端状態における全系の開放Fナンバー、
    fw:広角端状態における全系の焦点距離、
    ft:望遠端状態における全系の焦点距離。
    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 refractive power,
    The first lens group, the second lens group, and the third lens group perform zooming by moving on the optical axis,
    The first lens group includes one negative lens and one positive lens ,
    The third lens group includes a first negative lens and a second negative lens that are successively arranged along the optical axis from the object side, and satisfy the following conditional expression: Zoom lens.
    −2.0 <(R1b + R2a) / (R1b−R2a) <0.0
    1.0 <f1 / FNOw / (fw × ft) 1/2 ≦ 2.16
    However,
    R1b: radius of curvature of the image-side lens surface of the first negative lens constituting the third lens group,
    R2a: radius of curvature of the object-side lens surface of the second negative lens constituting the third lens group ,
    f1: the focal length of the first lens group,
    FNOw: Open F number of the entire system in the wide-angle end state,
    fw: focal length of the entire system in the wide-angle end state,
    ft: focal length of the entire system in the telephoto end state.
  3. 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項に記載のズームレンズ。
    1.0< f1/FNOw/(fw×ft)1/2 <3.0
    但し、
    f1:前記第1レンズ群の焦点距離、
    FNOw:広角端状態における全系の開放Fナンバー、
    fw:広角端状態における全系の焦点距離、
    ft:望遠端状態における全系の焦点距離。
    The zoom lens according to claim 1 , wherein the following conditional expression is satisfied.
    1.0 <f1 / FNOw / (fw × ft) 1/2 <3.0
    However,
    f1: the focal length of the first lens group,
    FNOw: Open F number of the entire system in the wide-angle end state,
    fw: focal length of the entire system in the wide-angle end state,
    ft: focal length of the entire system in the telephoto end state.
  4. 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項に記載のズームレンズ。
    0.3< f3/FNOw/(fw×ft)1/2 <0.7
    但し、
    f3:前記第3レンズ群の焦点距離、
    FNOw:広角端状態における全系の開放Fナンバー、
    fw:広角端状態における全系の焦点距離、
    ft:望遠端状態における全系の焦点距離。
    The zoom lens according to claim 2 , wherein the following conditional expression is satisfied.
    0.3 <f3 / FNOw / (fw × ft) 1/2 <0.7
    However,
    f3: focal length of the third lens group,
    FNOw: Open F number of the entire system in the wide-angle end state,
    fw: focal length of the entire system in the wide-angle end state,
    ft: focal length of the entire system in the telephoto end state.
  5. 前記第3レンズ群を構成する前記第1の負レンズ及び前記第2の負レンズの少なくとも1つは、正レンズと接合した接合レンズであることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載のズームレンズ。 Wherein said configuring the third lens group at least one of the first negative lens and the second negative lens, any one of claims 1-4, characterized in that the cemented lens in which a positive lens The zoom lens according to item .
  6. 前記第3レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正レンズと、正レンズと前記第1の負レンズとの接合レンズと、前記第2の負レンズと正レンズとの接合レンズとから構成されることを特徴とする請求項1〜のいずれか一項に記載のズームレンズ。 The third lens group is arranged in order from the object side along the optical axis, a positive lens, a cemented lens of the positive lens and the first negative lens, and a cemented of the second negative lens and the positive lens. the zoom lens according to any one of claims 1 to 5, characterized in that they are composed of a lens.
  7. 前記第2レンズ群は、2枚の負レンズと、1枚の正レンズとから構成され、以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1〜のいずれか一項に記載のズームレンズ。
    1.2< (−f2)/fw <2.2
    但し、
    f2:前記第2レンズ群の焦点距離、
    fw:広角端状態における全系の焦点距離。
    The zoom according to any one of claims 1 to 6 , wherein the second lens group includes two negative lenses and one positive lens, and satisfies the following conditional expression. lens.
    1.2 <(− f2) / fw <2.2
    However,
    f2: focal length of the second lens group,
    fw: focal length of the entire system in the wide-angle end state.
  8. 請求項1〜のいずれか一項に記載のズームレンズを搭載することを特徴とする光学機器。 An optical apparatus comprising the zoom lens according to any one of claims 1 to 7 .
  9. 光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を持つ第1レンズ群と、負の屈折力を持つ第2レンズ群と、正の屈折力を持つ第3レンズ群と、正の屈折力を持つ第4レンズ群とを有するズームレンズの製造方法であって、
    前記第1レンズ群、前記第2レンズ群及び前記第3レンズ群が光軸上を移動することにより変倍を行い、
    前記第1レンズ群は、1つの負レンズと、1つの正レンズとから構成され、
    前記第3レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に連続して並ぶ、第1の負レンズと、第2の負レンズとを有し、以下の条件式を満足するように、レンズ鏡筒内に各レンズを組み込むことを特徴とするズームレンズの製造方法。
    −2.0< (R1b+R2a)/(R1b−R2a) <0.0
    0.3< f3/FNOw/(fw×ft) 1/2 ≦0.63
    但し、
    R1b:前記第3レンズ群を構成する第1の負レンズの像側のレンズ面の曲率半径、
    R2a:前記第3レンズ群を構成する第2の負レンズの物体側のレンズ面の曲率半径
    f3:前記第3レンズ群の焦点距離、
    FNOw:広角端状態における全系の開放Fナンバー、
    fw:広角端状態における全系の焦点距離、
    ft:望遠端状態における全系の焦点距離。
    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 method of manufacturing a zoom lens having a fourth lens group having refractive power,
    The first lens group, the second lens group, and the third lens group perform zooming by moving on the optical axis,
    The first lens group includes one negative lens and one positive lens ,
    The third lens group includes a first negative lens and a second negative lens that are continuously arranged along the optical axis in order from the object side, and a lens mirror so as to satisfy the following conditional expression: A method of manufacturing a zoom lens, wherein each lens is incorporated in a cylinder.
    −2.0 <(R1b + R2a) / (R1b−R2a) <0.0
    0.3 <f3 / FNOw / (fw × ft) 1/2 ≦ 0.63
    However,
    R1b: radius of curvature of the image-side lens surface of the first negative lens constituting the third lens group,
    R2a: radius of curvature of the object-side lens surface of the second negative lens constituting the third lens group ,
    f3: focal length of the third lens group,
    FNOw: Open F number of the entire system in the wide-angle end state,
    fw: focal length of the entire system in the wide-angle end state,
    ft: focal length of the entire system in the telephoto end state.
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